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第八单元　金属和金属材料
单元质量评价(60分钟　60分)
可能用到的相对原子质量:H-1　C-12　O-16　Mg-24　Al-27　Fe-56　Cu-64　Zn-65　Ag-108
一、选择题:本题共7个小题,每小题2分,共14分。每题只有一个选项符合题意。
1.垃圾的回收利用可以节约资源,保护环境。下列废弃物品中属于金属材料的是(A)
A.易拉罐　　 B.废报纸　　 C.碎玻璃　　 D.腐烂食品
2.(2023·荆州中考改编)2023年6月4日,神舟十五号载人飞船(模型图如图所示)的返回舱经过大气层时,经受住了一千多度的高温考验,最终成功返回地面。下列说法错误的是(D)
A.太阳翼可将太阳能转化为电能
B.飞船大量使用密度较小的合金材料,能减轻船体质量
C.返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点
D.天线材料采用了钛镍合金,它属于有机合成材料
3.(2024·六盘水期末)下列说法正确的是(B)
A.活泼金属能与稀盐酸反应放出气体,则能与稀盐酸反应放出气体的一定是活泼金属
B.“曾青得铁则化为铜”说明铁的金属活动性强于铜
C.在煤炉上放一壶水能防止一氧化碳中毒
D.铁制品表面的铁锈可以保护内层的铁不继续锈蚀
4.人类从石器时代进入铜器时代,继而进入铁器时代,铜作为金属材料一直被广泛应用着。下面反应中利用了置换反应的是(A)
①C+2CuO2Cu+CO2　　　　 ②CO+CuOCu+CO2
③Cu+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2 ④2Cu+O22CuO
A.①③　　　　B.②③　　　　C.②④　　　　D.①④
5.(2023·菏泽中考)碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池,其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤出铜渣,然后对滤液进行除铁净化,再加入锌粉置换出镉,下列金属的活动性顺序正确的是(B)
A.Zn>Cu>Cd B.Zn>Cd>Cu
C.Cu>Zn>Cd D.Cd>Zn>Cu
6.为探究铁生锈的条件,同学们在实验室设计了如图所示实验,下列相关说法错误的是(C)
A.b中的干燥剂可以是氯化钙
B.植物油的作用是防止空气中的氧气溶于水
C.最终U形管内红墨水液面左低右高
D.对比a、b可以验证铁生锈需要水
7.兴趣小组同学用相同形状的铁、镁、铝、锌四种金属分别和等浓度等体积的足量稀盐酸用图1所示装置进行实验,反应过程中压强变化如图2所示,下列说法错误的是(A)
A.曲线②对应的物质是锌
B.由图像可知①对应的金属反应速率适中,可用于实验室制氢气
C.根据铝对应曲线判断,在实验前可能没有除去铝表面致密的氧化铝
D.镁对应的压强变化中出现压强变小的原因是反应结束,温度降低
二、非选择题:本题共7个小题,除特殊标注,每空1分,共46分。
8.(7分)“科技梦”助推“中国梦”,科技发展离不开化学。
(1)嫦娥五号奔月“抓土”。“月球土”中含丰富的氦-3,是未来可进行热核聚变发电的清洁能源。氦-3(具有2个质子,1个中子)的相对原子质量为　3　。
(2)北斗卫星组网成功。“长三乙”火箭将第55颗卫星送入预定轨道,完成组网。该火箭第三级的推进剂为液氢和液氧组合,点火时发生反应的化学方程式为　2H2+O22H2O　,该反应是　放热反应　(填“放热反应”或“吸热反应”)。
(3)“奋斗者”刷深潜记录。潜水器使用的锂电池正极材料为磷酸亚铁锂(LiFePO4),其中锂元素的化合价为+1价,则磷酸亚铁锂中磷元素的化合价为　+5　价。
(4)磷酸亚铁锂(LiFePO4)中铁元素和氧元素质量比(最简比)为　7∶8　。
(5)潜水器的外壳材料主要采用钛合金,与金属钛相比,钛合金的硬度更　大　(填“大”或“小”)。
(6)如图是钛在元素周期表中的信息及原子结构示意图,下列说法正确的是　CD　(填序号)。
A.钛属于非金属元素
B.钛原子在化学反应中易得电子
C.钛元素位于元素周期表的第四周期
D.钛原子结构示意图中x的数值为8
9.(4分)“乌铜走银”是云南省石屏县始创的一种独特的铜制工艺品技艺。迄今已有300余年的历史。
(1)“乌铜走银”的技艺是在乌铜上雕刻各种图案,然后将熔化的银水填入图案中,冷却后打磨光滑。银长时间放置后依然光亮,原因是　银的化学性质稳定　。
(2)乌铜表面的黑色物质主要是氧化铜。利用稀硫酸和铁从氧化铜中得到铜单质可通过以下两种方案实现:
方案一:FeH2Cu
方案二:CuOCuSO4Cu
①上述两种方案中较优的是　方案二　,理由是　不需要加热,操作方便安全,且节省原料　;
②西汉刘安所著《淮南万毕术》中提到“曾青得铁则化为铜”,方案二中体现这一过程的化学方程式为　Fe+CuSO4===Cu+FeSO4　。
10.(7分)金属材料在人类文明的发展中起着重要作用,请完成下列问题。
(1)明代宋应星所著的《天工开物》一书,介绍了“火法炼锌”的方法如图所示,把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐,泥封,“其底铺薪,发火煅红”“冷定毁罐取出”。
①炉甘石(ZnCO3)加入锌罐之前,先将其粉碎的目的是　增大反应物的接触面积,加快反应速率　。(2分)
②炉甘石(ZnCO3)在高温下分解生成氧化锌和另一种氧化物,该反应的化学方程式为　ZnCO3ZnO+CO2↑　。
③反应区中,煤炭中的碳与氧化锌反应生成锌和二氧化碳,必须“冷定”后才能“毁罐”取锌,请从化学变化的角度解释其原因:　防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌　。(2分)
(2)向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤得到滤渣和蓝色滤液,则滤渣中可能含有　铜　(2分)。
11.(7分)铜及其合金在工业上有着重要作用,某实验小组的同学对铜及其合金的性质、用途、组成等方面展开了一系列探究活动。
【信息检索】①黄铜是由铜和锌所组成的合金。为了改善普通黄铜的性能,常添加其他元素,如加入铁的黄铜具有较高的强度和韧性。
②纯铜的导电性比黄铜好,仅次于银。
探究一:探究合金的性质和用途。
(1)电线用铜制而不用银制原因是　银价格贵　。
(2)小组同学收集了某种黄铜样品,进行如图所示实验,发现纯铜片表面有划痕,得出结论　黄铜比纯铜硬度大　。
【交流讨论】物质性质很大程度上决定物质的用途,你认为考虑金属的用途时还需考虑的因素有　价格　。
探究二:探究该黄铜样品中是否含有铁。
小明取一定量的黄铜样品于烧杯中,加入一定量的稀盐酸,观察到有　气泡　产生,充分反应后过滤,滤液呈无色。得出结论:黄铜样品中不含铁。发生反应的化学方程式为　Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑　。
【拓展延伸】(1)不法分子常用黄铜冒充黄金行骗,下列鉴别方法中正确的是　BCD　。
A.观察颜色　　　 B.将金属灼烧
C.加硝酸银溶液 D.加稀硫酸
(2)我国是世界最大的铜消费国,而铜的储量仅占世界总量的5.53%,请你对金属资源的保护和利用提一条合理化建议:　寻找替代品或合理开发利用金属等　。
12.(10分)化学材料与生产、生活和社会发展密切相关,尤其是金属材料。
(1)金属冶炼。
利用CO与Fe2O3的反应炼铁,反应的化学方程式为　Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2　。
(2)金属材料的使用和保护。
铁制品在潮湿的空气里容易生锈,也易被酸腐蚀,写出铁与稀盐酸反应的化学方程式:　Fe+2HCl===FeCl2+H2↑　,该反应的基本类型是　置换反应　。
(3)通过不同金属活动性的差异分离和回收金属来保护金属资源是当下热点问题。实验室有一包铜和铁的混合粉末,贵阳某校学习小组为测定其中铁的含量,并制取硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液,具体实验流程如图所示。
①请写出A溶液的溶质是　FeSO4　,固体Y可能是　Fe(或FeO等)　,写出溶液X和固体Y反应中的一个反应的化学方程式:　Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑(或FeO+H2SO4===FeSO4+H2O等)　。
②固体N的质量大概范围是　16~20 g　(2分),请设计实验证明固体N的物质种类,简要写出主要步骤和过程:　取样品,加入过量的稀硫酸,若固体完全溶解,且溶液变为蓝色,则说明固体N中只含有氧化铜,若固体没有完全溶解,且溶液变为蓝色,则说明固体N中含有氧化铜和铜　。(2分)
13.(8分)(2024·贵阳模拟)人们的生产、生活离不开金属。金属材料推动社会发展。
(1)不锈钢:常用来制炒锅,这是利用不锈钢有　良好的导热性、较强的抗腐蚀性　。
(2)某兴趣小组为探究金属R、铁(Fe)、铜(Cu)的金属活动性顺序,进行了如下三个实验(其中金属均已打磨,且形状、大小相同,试管中所用5%的硫酸体积相同)。请完成表格。
实验 实验一 实验二 实验三
实验 操作
实验 现象 无明显现象 立即产生气泡,速度缓慢,溶液由无色逐渐变为　浅绿色　 立即产生气泡,速度较快
实验 结论 R、铁、铜的金属活动性由强到弱的顺序为　R>铁>铜　
(3)金属锈蚀是致使金属资源消耗的一个重要原因。为了弄清金属锈蚀的原因,实验小组借助图中所示装置进行了相关的探究。
①一段时间后潮湿的钢丝棉明显生锈,干燥的钢丝棉没有生锈,此现象说明　钢丝棉生锈需要与水接触　。
②该实验用到了一个很重要的方法是　控制变量法　。
③实验中使用煮沸的蒸馏水的目的是　去除溶解在蒸馏水中的氧气　。实验结束时,发现浸没在蒸馏水中的钢丝棉也有少量锈迹,说明本实验有不完善之处,请利用原有装置提出改进方案:　对U形管两端的液面进行油封(合理即可)　。
④了解了金属锈蚀的原因,请你提出防止金属锈蚀的一条措施:
　在金属制品表面涂油漆(合理即可)　。
14.(3分)实验室用足量一氧化碳还原10 g赤铁矿(主要成分为氧化铁),充分反应后,测得生成二氧化碳的质量为6.6 g,则该赤铁矿中氧化铁的质量是多少克
解:设氧化铁的质量为x
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 132
x 6.6 g
=　x=8 g
答:该赤铁矿中氧化铁的质量是8 g。第八单元　金属和金属材料
单元质量评价(60分钟　60分)
可能用到的相对原子质量:H-1　C-12　O-16　Mg-24　Al-27　Fe-56　Cu-64　Zn-65　Ag-108
一、选择题:本题共7个小题,每小题2分,共14分。每题只有一个选项符合题意。
1.垃圾的回收利用可以节约资源,保护环境。下列废弃物品中属于金属材料的是( )
A.易拉罐　　 B.废报纸　　 C.碎玻璃　　 D.腐烂食品
2.(2023·荆州中考改编)2023年6月4日,神舟十五号载人飞船(模型图如图所示)的返回舱经过大气层时,经受住了一千多度的高温考验,最终成功返回地面。下列说法错误的是( )
A.太阳翼可将太阳能转化为电能
B.飞船大量使用密度较小的合金材料,能减轻船体质量
C.返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点
D.天线材料采用了钛镍合金,它属于有机合成材料
3.(2024·六盘水期末)下列说法正确的是( )
A.活泼金属能与稀盐酸反应放出气体,则能与稀盐酸反应放出气体的一定是活泼金属
B.“曾青得铁则化为铜”说明铁的金属活动性强于铜
C.在煤炉上放一壶水能防止一氧化碳中毒
D.铁制品表面的铁锈可以保护内层的铁不继续锈蚀
4.人类从石器时代进入铜器时代,继而进入铁器时代,铜作为金属材料一直被广泛应用着。下面反应中利用了置换反应的是( )
①C+2CuO2Cu+CO2　　　　 ②CO+CuOCu+CO2
③Cu+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2 ④2Cu+O22CuO
A.①③　　　　B.②③　　　　C.②④　　　　D.①④
5.(2023·菏泽中考)碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池,其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤出铜渣,然后对滤液进行除铁净化,再加入锌粉置换出镉,下列金属的活动性顺序正确的是( )
A.Zn>Cu>Cd B.Zn>Cd>Cu
C.Cu>Zn>Cd D.Cd>Zn>Cu
6.为探究铁生锈的条件,同学们在实验室设计了如图所示实验,下列相关说法错误的是( )
A.b中的干燥剂可以是氯化钙
B.植物油的作用是防止空气中的氧气溶于水
C.最终U形管内红墨水液面左低右高
D.对比a、b可以验证铁生锈需要水
7.兴趣小组同学用相同形状的铁、镁、铝、锌四种金属分别和等浓度等体积的足量稀盐酸用图1所示装置进行实验,反应过程中压强变化如图2所示,下列说法错误的是( )
A.曲线②对应的物质是锌
B.由图像可知①对应的金属反应速率适中,可用于实验室制氢气
C.根据铝对应曲线判断,在实验前可能没有除去铝表面致密的氧化铝
D.镁对应的压强变化中出现压强变小的原因是反应结束,温度降低
二、非选择题:本题共7个小题,除特殊标注,每空1分,共46分。
8.(7分)“科技梦”助推“中国梦”,科技发展离不开化学。
(1)嫦娥五号奔月“抓土”。“月球土”中含丰富的氦-3,是未来可进行热核聚变发电的清洁能源。氦-3(具有2个质子,1个中子)的相对原子质量为 。
(2)北斗卫星组网成功。“长三乙”火箭将第55颗卫星送入预定轨道,完成组网。该火箭第三级的推进剂为液氢和液氧组合,点火时发生反应的化学方程式为 ,该反应是 (填“放热反应”或“吸热反应”)。
(3)“奋斗者”刷深潜记录。潜水器使用的锂电池正极材料为磷酸亚铁锂(LiFePO4),其中锂元素的化合价为+1价,则磷酸亚铁锂中磷元素的化合价为 价。
(4)磷酸亚铁锂(LiFePO4)中铁元素和氧元素质量比(最简比)为 。
(5)潜水器的外壳材料主要采用钛合金,与金属钛相比,钛合金的硬度更 (填“大”或“小”)。
(6)如图是钛在元素周期表中的信息及原子结构示意图,下列说法正确的是 (填序号)。
A.钛属于非金属元素
B.钛原子在化学反应中易得电子
C.钛元素位于元素周期表的第四周期
D.钛原子结构示意图中x的数值为8
9.(4分)“乌铜走银”是云南省石屏县始创的一种独特的铜制工艺品技艺。迄今已有300余年的历史。
(1)“乌铜走银”的技艺是在乌铜上雕刻各种图案,然后将熔化的银水填入图案中,冷却后打磨光滑。银长时间放置后依然光亮,原因是 。
(2)乌铜表面的黑色物质主要是氧化铜。利用稀硫酸和铁从氧化铜中得到铜单质可通过以下两种方案实现:
方案一:FeH2Cu
方案二:CuOCuSO4Cu
①上述两种方案中较优的是 ,理由是 ;
②西汉刘安所著《淮南万毕术》中提到“曾青得铁则化为铜”,方案二中体现这一过程的化学方程式为 。
10.(7分)金属材料在人类文明的发展中起着重要作用,请完成下列问题。
(1)明代宋应星所著的《天工开物》一书,介绍了“火法炼锌”的方法如图所示,把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐,泥封,“其底铺薪,发火煅红”“冷定毁罐取出”。
①炉甘石(ZnCO3)加入锌罐之前,先将其粉碎的目的是 。(2分)
②炉甘石(ZnCO3)在高温下分解生成氧化锌和另一种氧化物,该反应的化学方程式为 。
③反应区中,煤炭中的碳与氧化锌反应生成锌和二氧化碳,必须“冷定”后才能“毁罐”取锌,请从化学变化的角度解释其原因: 。(2分)
(2)向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤得到滤渣和蓝色滤液,则滤渣中可能含有 (2分)。
11.(7分)铜及其合金在工业上有着重要作用,某实验小组的同学对铜及其合金的性质、用途、组成等方面展开了一系列探究活动。
【信息检索】①黄铜是由铜和锌所组成的合金。为了改善普通黄铜的性能,常添加其他元素,如加入铁的黄铜具有较高的强度和韧性。
②纯铜的导电性比黄铜好,仅次于银。
探究一:探究合金的性质和用途。
(1)电线用铜制而不用银制原因是 。
(2)小组同学收集了某种黄铜样品,进行如图所示实验,发现纯铜片表面有划痕,得出结论 。
【交流讨论】物质性质很大程度上决定物质的用途,你认为考虑金属的用途时还需考虑的因素有 。
探究二:探究该黄铜样品中是否含有铁。
小明取一定量的黄铜样品于烧杯中,加入一定量的稀盐酸,观察到有 产生,充分反应后过滤,滤液呈无色。得出结论:黄铜样品中不含铁。发生反应的化学方程式为 。
【拓展延伸】(1)不法分子常用黄铜冒充黄金行骗,下列鉴别方法中正确的是 。
A.观察颜色　　　 B.将金属灼烧
C.加硝酸银溶液 D.加稀硫酸
(2)我国是世界最大的铜消费国,而铜的储量仅占世界总量的5.53%,请你对金属资源的保护和利用提一条合理化建议: 。
12.(10分)化学材料与生产、生活和社会发展密切相关,尤其是金属材料。
(1)金属冶炼。
利用CO与Fe2O3的反应炼铁,反应的化学方程式为 。
(2)金属材料的使用和保护。
铁制品在潮湿的空气里容易生锈,也易被酸腐蚀,写出铁与稀盐酸反应的化学方程式: ,该反应的基本类型是 。
(3)通过不同金属活动性的差异分离和回收金属来保护金属资源是当下热点问题。实验室有一包铜和铁的混合粉末,贵阳某校学习小组为测定其中铁的含量,并制取硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液,具体实验流程如图所示。
①请写出A溶液的溶质是 ,固体Y可能是 ,写出溶液X和固体Y反应中的一个反应的化学方程式: 。
②固体N的质量大概范围是 (2分),请设计实验证明固体N的物质种类,简要写出主要步骤和过程: 。(2分)
13.(8分)(2024·贵阳模拟)人们的生产、生活离不开金属。金属材料推动社会发展。
(1)不锈钢:常用来制炒锅,这是利用不锈钢有 。
(2)某兴趣小组为探究金属R、铁(Fe)、铜(Cu)的金属活动性顺序,进行了如下三个实验(其中金属均已打磨,且形状、大小相同,试管中所用5%的硫酸体积相同)。请完成表格。
实验 实验一 实验二 实验三
实验 操作
实验 现象 无明显现象 立即产生气泡,速度缓慢,溶液由无色逐渐变为 立即产生气泡,速度较快
实验 结论 R、铁、铜的金属活动性由强到弱的顺序为
(3)金属锈蚀是致使金属资源消耗的一个重要原因。为了弄清金属锈蚀的原因,实验小组借助图中所示装置进行了相关的探究。
①一段时间后潮湿的钢丝棉明显生锈,干燥的钢丝棉没有生锈,此现象说明 。
②该实验用到了一个很重要的方法是 。
③实验中使用煮沸的蒸馏水的目的是 。实验结束时,发现浸没在蒸馏水中的钢丝棉也有少量锈迹,说明本实验有不完善之处,请利用原有装置提出改进方案: 。
④了解了金属锈蚀的原因,请你提出防止金属锈蚀的一条措施:
。
14.(3分)实验室用足量一氧化碳还原10 g赤铁矿(主要成分为氧化铁),充分反应后,测得生成二氧化碳的质量为6.6 g,则该赤铁矿中氧化铁的质量是多少克

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