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第八单元　金属和金属材料 素养评价
一、选择题(本题共7小题,每小题2分,共14分。每小题只有一个选项符合题目要求)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.我国出土的文物呈现了我国瑰丽的历史文化。下列文物中,用金属材料制成的是( )。
A.西夏佛经纸本 B.东汉青铜奔马
C.唐兽首玛瑙杯 D.西汉素纱襌衣
2.我国首架自主研发的大型客机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。下列不属于铝锂合金在飞机制造中使用的优点的是( )。
A.硬度大 B.密度小 C.易导电 D.耐腐蚀
3.镍(Ni)、锰(Mn)都是重要金属。将Ni丝插入MnCl2溶液中,无明显现象;插入CuCl2溶液中, Ni丝表面有红色固体析出。它们的金属活动性由强到弱的顺序是( )。
A.Cu、Mn、Ni B.Mn、Ni、Cu
C.Ni、Mn、Cu D.Mn、Cu、Ni
4.向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入足量锌粉,先后发生反应Ⅰ、Ⅱ,下列对反应前后溶液质量变化的分析正确的是( )。
A.Ⅰ减小、Ⅱ增大 B.Ⅰ减小、Ⅱ减小
C.Ⅰ增大、Ⅱ增大 D.Ⅰ增大、Ⅱ减小
5.下列有关金属化学性质的说法正确的是( )。
A.金属铝不能与氧气反应,常用于制作炊具
B.可通过加热看金属表面是否变黑的方法来区分黄铜(铜锌合金)和黄金
C.铜丝浸入硝酸银溶液中,出现银白色固体,可推测铜的金属活动性比银的弱
D.铁和银都能和稀盐酸反应放出氢气
6.为了探究铁制品锈蚀的条件,小明用普通铁钉、纯铁钉同时进行下面的四组实验,一段时间后只在实验Ⅰ中观察到了红褐色的锈斑,其他均无明显变化。下列说法错误的是( )。
Ⅰ　　Ⅱ　　Ⅲ　　Ⅳ
A.Ⅰ和Ⅱ对比,说明铁制品锈蚀需要O2
B.Ⅰ和Ⅲ对比,说明铁制品锈蚀需要H2O
C.Ⅰ和Ⅳ对比,说明H2O和O2同时存在,铁制品不一定发生锈蚀
D.Ⅲ和Ⅳ对比,说明铁制品的锈蚀与铁制品内部结构有关
7.向一定量的Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 的混合溶液中加入锌粉,反应过程中,测得溶液的质量与加入锌粉的质量关系如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.a→b→d过程,溶剂水的质量逐渐增大
B.与a点处相比,c点处溶质的质量减小
C.c点处溶液中的溶质为Fe(NO3)2和Zn(NO3)2
D.e点处溶液的颜色为浅绿色
二、非选择题(本题共6小题,共46分)
8.(6分)物尽其用——金属之“铝”。
(1)铝锅等铝制品表面有一层致密的氧化物保护膜,起到很好的保护作用,请写出形成保护膜的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)某品牌的易拉罐是由铝合金制成的,内壁附着一层有机薄膜。废弃易拉罐作为生活垃圾要分类投放,可与废弃易拉罐视为同一类投放的是　　　　(填字母)。
A.废旧电池 　B.废弃口罩 　C.厨余垃圾 　D.废旧铁锅
(3)储氢材料的研发是氢能源技术的关键之一。金属铝可用作储氢材料,储氢后生成氢化铝(AlH3),其中氢元素的化合价为　　　。其释氢原理为氢化铝与水反应释放氢气,同时生成氢氧化铝,其反应的化学方程式为　
　。　
(4)右图为铝、铟(In)的原子结构示意图。某同学推测铟与铝的化学性质相似,理由是
　。实验证明,铟可以
与稀盐酸反应,其反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。
　　　　
9.(8分)我国提出到2035年将实现国际国内互联互通、全国主要城市立体畅达、县级节点有效覆盖。为实现该目标,高铁功不可没。
(1)我国早在春秋战国时期就开始使用铁器。铁制品长期曝露在空气中会发生锈蚀,原因是铁与空气中的水和　 　　　反应生成铁锈(主要成分是Fe2O3·xH2O),Fe2O3中铁元素的化合价是　　　　。
(2)制造高铁列车使用了大量的铝合金材料,铝合金属于　　　　(填“混合物”或“纯净物”),其硬度比纯铝的硬度　　　　。
(3)列车轨道建设中常用铝和氧化铁(化学式为Fe2O3)在高温条件下发生反应,生成熔融状态下的铁单质对钢轨中的缝隙进行焊接。其反应的化学方程式为Fe2O3+2Al X+2Fe,则X的化学式为　　　　　。
(4)镁合金让高铁更轻、更环保。为了探究镁的性质,某同学将少量镁放入盛有过量稀盐酸的恒容密闭容器中,用压强传感器测定容器内气体压强与反应时间的变化曲线。据图回答下列问题。
①AB段发生反应的化学方程式为　。
②BC段曲线下降的原因是　　　　　　　　　　 。
③C点含有的物质有　　　　　　　　(填化学式)。
10.(8分)金属在生产、生活和社会发展中应用较为广泛。
(1)生活:铁在生活中可用于制作炊具,因为它有良好的延展性和　　　　性。铁在氧气中燃烧的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。铁制品易生锈,防止铁制品生锈的措施有　　　　　　　　　　　(写一条即可)。
(2)航天:我国用长征五号B遥三运载火箭成功发射问天实验舱。铝合金和钛合金被广泛用于航天工业的优点是　　　　　　　　　 (写一条即可)。
(3)冶炼:我国很早就有湿法炼铜的相关记载,东汉《神农本草经》曾记载“石胆(CuSO4)能化铁为铜”,反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)应用:向硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,滤液呈浅绿色,则滤液中一定含有的金属离子是　　　　　　。
(5)工业:在钢中加入不同的金属元素可以提高其性能,例如,加入钨可以增强合金钢的耐磨性。用黑钨矿制备钨的过程如图所示。(钨酸是难溶于水的黄色固体,高温可分解)
写出步骤Ⅲ中反应的化学方程式:　　　　　　　　　　,该反应的类型为　　　　　(填基本反应类型)。
11.(6分)化工厂排放的废液中含有大量的硫酸亚铁和硫酸铜,若不处理就排放将严重污染周围水域,其中的金属化合物可以进行合理的回收利用。化学兴趣小组的同学根据所学知识设计了一个方案,用来回收废液中的铜并得到硫酸亚铁晶体,主要过程如图所示:
请根据上图回答下列问题。
(1)步骤①中分离物质的操作a的名称是　 。
(2)固体A的成分是　　　　　(填化学式)。
(3)写出溶液中金属阳离子的化学符号:　　　 。
(4)步骤①中加入过量的Fe的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。若将5.6 g铁放入足量CuSO4溶液中,完全反应后得到铜的质量是　　　　　g。
(5)步骤②中加入稀硫酸产生气体X的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　。
12.(9分)钢铁是使用最广泛的金属材料。
实验一　　　 　　　　　　实验二
　　　　　　　图1
　　　　　图2
(1)小林在家中找到一段铁丝,为了了解铁的有关化学性质,他和小伙伴们将它截成了四小段,完成了图1中的两个实验。
①实验一结束后可能产生的不良后果是　。
②实验二中,铁与硫酸铜溶液反应的实验现象为　　　　　　　　　　　　　　　;铁与硝酸银溶液反应的化学方程式是　。
③在实验二的基础上,要比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱,还需补充完成的实验是
　。
(2)小林和小伙伴们设计了如图2所示的装置探究CO与Fe2O3的反应。
①实验中可看到玻璃管里的现象是　　　　　　　　,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。CO的这一性质可用于　　　　　　。
②该实验中,盛满澄清石灰水的装置除了可验证反应生成二氧化碳并将其吸收外,还能起到的作用是
　　　　　　　　　　　　　。
③实验结束后应先　　　　　　　　　　(填“停止通一氧化碳”或“熄灭酒精喷灯”)。
13.(9分)易拉罐给我们的生活带来了极大的方便和享受。某校化学兴趣小组的同学们对制造金属易拉罐的材料及其性质、易拉罐的成分以及废旧易拉罐的回收利用等展开了项目化学习。
任务一:了解制造金属易拉罐的材料
(1)目前市场上常见的金属易拉罐主要有铝制和铁制两种,区分这两种易拉罐的物理方法是
　。
任务二:比较铝和铁的性质
【设计实验】用图甲所示的装置进行实验。分别向盛有质量、形状均相同的铁片和铝片的锥形瓶中,同时加入相同体积且足量的溶质质量分数相同的稀盐酸,用数字传感器测得瓶内气体压强变化如图乙所示。(已知:Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O)
　　
图甲 图乙
【小组讨论】
(2)表示铁和稀盐酸反应的曲线是　　　　(填“a”或“b”),b曲线在0~70 s没有明显变化的原因是　　　　　　　　　　　　。
任务三:探究铝制易拉罐的成分
【查阅资料】①铝制易拉罐使用的铝合金主要以铝铁合金和铝镁合金为主;②铝能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,镁和铁不与氢氧化钠溶液反应。
【进行实验】
(3)取打磨后的铝制易拉罐样品按下表方案进行实验。
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量样品于烧杯中,加入足量　　　　,充分反应后,过滤 固体表面有大量气泡产生,过滤后,得到黑色固体粉末 该易拉罐使用的材料是铝铁合金
②向①中得到的黑色固体粉末中加入足量稀盐酸 　　　　　　　　　
【反思评价】
(4)制造易拉罐使用铝合金而不使用纯铝的原因是　　　　　　　　　　　　(写出一条)。
(5)步骤②中发生的反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　,该反应的基本类型是　　　　　　　。
任务四:调查废旧易拉罐的回收利用
【实地调查】回收后的易拉罐,经过粉碎、熔炼等处理工艺制成再生铝锭,可继续作为制造易拉罐的材料或用于其他工业生产。
(6)通过学习,同学们认识到提高易拉罐的回收率和利用率,不仅能减少环境污染,还可以　　　　　　　　。
第八单元素养评价
1.B　2.C　3.B　4.A　5.B　6.D　7.C
8.(1)4Al+3O22Al2O3　(2)D　(3) -1　AlH3+3H2OAl(OH)3+3H2↑　(4)两者原子的最外层电子数相同　2In+6HCl2InCl3+3H2↑
9.(1)氧气(或O2)　+3　(2)混合物　大　(3)Al2O3
(4)①Mg+2HClMgCl2+H2↑　②完全反应后不再放热,温度降低,气压减小　③HCl、MgCl2、H2O
10.(1)导热　剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体物质,放出热量　保持铁制品清洁、干燥(或在其表面刷漆、涂油等,合理即可)
(2)耐腐蚀(合理即可)
(3)Fe+CuSO4FeSO4+Cu
(4)Mg2+ 、Fe2+
(5)H2WO4WO3+H2O　分解反应
11.(1)过滤　 (2)Cu、Fe 　(3)Fe2+ 　(4)将CuSO4全部转化为Cu　6.4　(5)Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
12.(1)①瓶底炸裂　②铁丝表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色　Fe+2AgNO32Ag+Fe(NO3)2　③将铜丝伸入硝酸银溶液中(或将银丝伸入硫酸铜溶液中,合理即可)
(2)①红色粉末变成黑色　3CO+Fe2O32Fe+3CO2　冶炼金属　②收集尾气中的一氧化碳,防止污染空气　③熄灭酒精喷灯
13.(1)用磁铁吸引,能被吸引的是铁制易拉罐,不能被吸引的是铝制易拉罐
(2)a　盐酸先与氧化铝反应
(3)氢氧化钠溶液(或NaOH溶液)　产生气泡,溶液由无色变为浅绿色
(4)合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度 (合理即可)
(5)Fe+2HClFeCl2+H2↑　置换反应
(6)节约资源(合理即可)
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