1、高效练习题1、如图标出了各种材料强度与密度的比值以及广泛使用的年代从图中可以看出的信息有( )A科学技术的发展越来越快,新材料频频出现B新材料发展的总体趋势是强度越来越大C1800 年以前出现的材料强度都比铝小D铝的密度比钢的密度大2、镁铝合金因坚硬轻巧美观洁净易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框卷帘门防护拦等。下列性质与这些用途无关的是A不易生锈 B导电性好 C密度小 D强度高3、下列说法正确的是A所有不锈钢都只含有金属元素 B大多数金属元素均以单质形式存在于自然界C广东正在打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具D镁合金的硬度和强度均高于纯镁4、第二主族元素 R 的单质及其相应氧化物的
2、混合物 12g,加足量水经完全反应后蒸干,得固体 16g,试推测该元素可能是()A:MgB:CaC: BeD:Ba5、a、b、c、d、e 分别是 Cu、Ag、Fe、Al、Mg5 种金属中的一种。已知:(1)a 、c 均能与稀硫酸反应放出气体;(2)b 与 d 的硝酸盐反应, 置换出单质 d;(3)c 与强碱反应放出气体;(4)c、e 在冷浓硫酸中发生钝化。由此可判断 a、b、c 、d、e 依次为 ()AFe Cu Al Ag Mg BAl Cu Mg Ag FeCMg Cu Al Ag Fe DMg Ag Al Cu Fe6、已知酸性条件下有如下反应:2Cu +=Cu2+Cu。由于反应温度不同
3、,用氢气还原氧化铜时,可能产生 Cu 或 Cu2O,两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证,实验操作和实验现象记录如下:加入试剂 稀硫酸 浓硫酸、加热 稀硝酸 浓硝酸实验现象 红色固体和蓝色溶液无色气体 无色气体和蓝色溶液红棕色气体和蓝色溶液由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是()A.CuB.Cu2OC.一定有 Cu, 可能有 Cu2OD.一定有 Cu2O,可能有 Cu7、人类历史上大量生产和使用铝、钛、铁、铜四种金属单质的时间顺序是()A.铜、铁、铝、钛B.铁、铝、铜、钛C.铜、铁、钛、铝D.铁、铜、铝、钛8、下列说法不正确的是()A.人类历史上使用最
4、早的合金是青铜B.司母戊鼎是我国目前已发现的最重的青铜器C.性能最优良,且最稳定的合金是铝合金D.目前世界上用途最广的合金是钢9、某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:熔点/ 密度/gcm -3 硬度(金刚石为 10) 导电性( 银为 100)某合金 2500 3.00 7.4 2.3铁 1535 7.86 4.5 17还知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看,该合金不适合作( )A.导线B.门窗框 C.炉具D.飞机外壳10、合金相对纯金属制成的金属材料来说优点是:合金的硬度一般比它的各成分金属的大一般合金的熔点比它各成分金属的更低改变原料的配比,改变生成合金的条件,可得到具有不同性能的合金合金
5、比纯金属的导电性更强合金比纯金属的应用范围更广泛A B C D11、钨用来制灯丝,因为钨具有导电性且()A密度大 B熔点高 C硬度大 D延展性好12、耸立于美国纽约港外的一个海岛上的一座 15 层楼高的“自由女神” ,历来被认为是美国民主自由的象征。但据报道她现在“病”得相当严重。检查发现:由于时间长久,“自由女神”的铜外壳与雕像内支撑她的铁支架之间的毛毡已丧失了隔离作用。导致铁支架一层又一层的锈蚀,蓬松的氧化铁支架体积膨胀,铆固的支架被撑断。对此现象产生的原因解释不正确的是A.氧化铁的形成主要是因为铁铜及周围介质构成原电池导致B.生锈过程中可能发生的反应有:4Fe(OH) 2+2H2O+O2
6、=4Fe(OH)3C.氧化铁的形成是因为铁与氧气发生化学腐蚀D.若在干燥的环境中, “女神 ”可能会在更长时间内保持“健康”状态13、钢铁腐蚀发生得最普遍的是()A.吸氧腐蚀 B.析氢腐蚀 C.化学腐蚀 D.摩擦损耗14、下列各图中,能保护地下铁管不被腐蚀的是A.B.C.D.15、在 CuO 和 Fe 粉的混合物中,加入一定量的稀硫酸,并微热,当反应停止后,滤出不溶物,并向滤液中插入一枚铁钉,发现铁钉并无任何变化,根据上述现象,确定下面结论正确的是()A.不溶物一定是 CuB.不溶物一定含铜,但不一定含铁C.不溶物一定是 FeD.溶液中一定含有 Fe2+,一定不含 Cu2+16、试设计一个方案
7、,在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下,分三步从含有Fe3+、Cu 2+、Cl -和 NO3-的废液中,把 Fe3+转化为绿矾回收;把 Cu2+转化为 Cu 回收。各步反应加入的原料依次是_。各步反应的离子方程式是:(1)_;(2)_;(3)_。17、某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应精制 CuO,其设计的实验过程为:(1)杂铜经灼烧后得到的产 物是氧化铜及少量铜的混合物,灼烧后含有少量铜的可能原因是_。a.灼烧过程中部分氧化铜被还原b.灼烧不充分铜未被完全氧化c.氧化铜在加热过程中分解生成铜d.该条件下铜无法被氧气氧化(2)由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净 CuO,
8、与途径相比,途径有明显的两个优点是:_。(3)有同学指 出,由 CuSO4溶液到生成 CuO 少了一个环节,即应先生成 Cu(OH)2沉淀,过滤洗涤后再加热分解 Cu(OH)2得 CuO。以下说法不可能成为减少该环节的理由的是_。A.CuO 比 Cu(OH)2颗粒粗大,更易于过滤从溶液中分离B.Cu(OH)2分解温度较低,加热其浊液即可使其分解C.干态下分解 Cu(OH)2,温度难以控制,可能因温度过高导致 CuO 进一步分解生成Cu2OD.过滤分离出的 CuO 不需洗涤就已非常纯净18、镁是一种用途很广的金属材料,目前世界上 60的镁从海水中提取。海水中主要含 NaCl 和 MgCl2等。主
9、要步骤如下;(1)为了使 MgCl2转化为 Mg(OH)2,试剂可以选用_,要使 MgCl2完全转化为沉淀,加入试剂的量应_,验证 MgCl2已完全转化为 Mg(OH)2的方法是_。(2)加入试剂 ,能够分离得到 Mg(OH)2沉淀的方法是 _。(3)试剂可以选用 _。(4)无水 MgCl2在熔融状态下,通电后会产生 Mg 和 Cl2,写出该反应的化学方程式_19、按下图所示进行铁腐蚀的实验,一周后观察:(1)若试管中的液面上升,发生的是。电极反应为:正极:;负极:。(2)若试管中的液面下降,发生的是。电极反应为:正极:;负极:。20、如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响
10、因素,某同学做了如下探究实验:序号 内容 实验现象1 常温下将铁丝放在干燥空气中一个月 干燥的铁丝表面依然光亮2 常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时 铁丝表面依然光亮回答以下问题:(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)_;在电化学腐蚀中,负极反应是_;正极反应是_;(2)由该实验可知,可以影响铁锈蚀速率的因素是_;(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是_(答两种方法)21、烧过菜的铁锅未及时洗去含有 NaCl 的残液,过一段时间便出现红棕色的铁锈斑点,已知该锈斑为 Fe(OH)3失水的产物。铁锅的锈蚀主要属于(填“ 析氢”或“吸氧” )腐蚀。(1)请你表示此时 Fe 被腐蚀的电
11、极反应式:负极,正极.(2)Fe 2+和 NaOH 溶液反应生成 Fe(OH)2的离子方程式(3)发生原电池反应生成 Fe(OH)2的总反应式为(4)Fe(OH) 2与 O2和水反应转化为 Fe(OH)3,然后进一步转化为铁锈的化学方程式:。参考答案1、 【答案】A【解析】B 项、 C 项都是单独分析材料的强度或密度,而图中提供的是强度和密度之比同出现时间的关系,与题意不符D 项中钢的密度比铝的密度大2、 【答案】B3、 【答案】D4、 【答案】B【解析】按一般方法求解此题,则只能列出两个方程三个未知数是无法解出答案的,只能采用极端值法。据题意可知 16g 为 R 对应的 R(OH)2假设 1
12、2 克全为 R 则 R-R(OH)2mMM+3434 可得 1043M3 常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月 铁丝表面已变得灰暗4 将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时 铁丝表面略显灰暗5将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面已变得灰暗6将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面灰暗程度比实验 5 严重12164若 12 克全为 RO 则 RO-R(OH)2mM+16M+3418 可得 38M1216-14而此题 12 克为 R 的单质和氧化物组成的混合物。38M1025、 【答案】C【解析】以 c、e 金属钝化为突破口,由(1) (3) (4)知 c 为 Al,再由
13、(4)知 e 为Fe。有上述结果和(1)知 a 为 Mg,最后由(2)知 b 为 Cu、d 为 Ag。解此题的关键是确定 c,然后很容易判断出 e、a 。得答案为 C。6、 【答案】D【解析】此题是通过实验现象推测反应的本质。H 2还原 CuO 生成红色固体,可能是Cu 和 Cu2O 中的一种或两种,加入稀 H2SO4溶液变蓝和得到红色固体,证明原固体中含 Cu2O,而 Cu 不能证明其有无。7、 【答案】A【解析】活泼性越强的金属在自然界中易以化合态存在,且因金属离子得电子能力较弱,生产和使用的时间往往就偏晚。Cu、Hg、Ag、Au、Sn 、Pb 等金属都是最早使用的几种金属,它们有的只以化
14、合态存在,有的熔点很低易冶炼。在春秋晚期我们就会炼铁,战国晚期就会炼钢。铝在自然界中只以化合态存在,且工业上是通过电解氧化铝获得的,只在近代发明电以后才实现的。钛合金尽管有耐腐蚀、熔点高等优良的性能,但最大的缺点是提炼比较困难,因为钛在高温下可以与氧、碳、氮及其他许多元素化合,故钛使用时间最晚。8、 【答案】C【解析】不同的合金性能不一样,用途不一样,所以说铝合金的性能最优良,且最稳定是不合适的。9、 【答案】A【解析】由于该合金的强度和硬度均较大,且耐腐蚀,所以可以用作门框、炉具和制造飞机的材料,但由于其导电性差,所以不做导线使用10、 【答案】A11、 【答案】B【解析】12、 【答案】C
15、【解析】铜外壳与雕像内支撑她的铁支架之间的毛毡丧失隔离作用,使铜外壳与铁支架接触,在潮湿的空气中形成原电池,发生吸氧腐蚀。13、 【答案】A14、 【答案】B【解析】为外加电流的阴极保护法,中,锌的活泼性大于铁,形成原电池时,锌作负极被氧化,铁作正极被保护。15、 【答案】BD【解析】由题意知滤液中一定没有 Cu2+和 H+,所以不溶物中一定有 Cu,可能有 Fe,溶液中一定有 Fe2+,一定无 Cu2+。16、 【答案】Ca(OH) 2溶液、稀 H2SO4、铁(1)Fe 3+3OH-=Fe(OH)3Cu2+2OH-=Cu(OH)2(2)Fe(OH) 3+3H+=Fe3+3H2OCu(OH)2
16、+2H+=Cu2+2H2O(3)2Fe 3+Fe=3Fe2+Fe+Cu2+=Fe2+Cu【解析】这是一个将化学基础知识运用到实际生产中的问题,设计实施方案应用廉价的原料,简单易行。依据题意应分三步实施。把 Fe3+转化为绿矾回收,Cu 2+Cu,完成此步可选用铁原料:2Fe 3+Fe=3Fe2+、Fe+Cu 2+=Cu+Fe2+。加铁前必须将 Fe3+、Cu 2+与 Cl-、NO -3分离,可加碱使 Fe3+Fe(OH) 3,Cu2+Cu(OH) 2,廉价的碱为 Ca(OH)2,过滤后 Fe(OH)3、Cu(OH) 2只需转为盐溶液才能进行下一步反应,此方案实施只能用稀硫酸:Fe(OH) 3+
17、3H2SO4=Fe2(SO42-)3+6H2O,Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O。17、 【答案】1)a、b(2)耗酸少;无污染性气体(SO 2)产生(3)D【解析】 (1) 灼烧后含有少量铜,其原因可能是灼烧不充分,铜未被完全氧化,也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原。(2)根据途径的反应方程式 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O 和途径的反应方程式 2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O,可以看出途径的优点是:产生等量的CuSO4,比途径消耗硫酸小; 途径不产生污染大气的气体(SO 2)。(3)显然过滤得到的不溶物不经洗涤是不会纯净的,故 D
18、项一定不会成为本问题理由的。18、 【答案】(1)NaOH 过量取上层清液,滴入 NaOH 溶液,不产生沉淀(2)过滤(3)HCl【解析】19、 【答案】(1) 吸氧腐蚀 O2+4e-+2H2O4OH -2Fe2Fe 2+4e-(2)析氢腐蚀 2H+2e-H 2FeFe 2+2e-【解析】由钢铁发生电化学腐蚀的条件:试管中的液面上升说明试管内的压强减小,消耗了气体,即发生吸氧腐蚀,正极反应为 O2+4e-+2H2O=4OH-,负极反应为2Fe2Fe 2+4e-。试管中的液面下降说明试管内的压强增大,产生了气体,即发生析氢腐蚀,正极反应为 2H+2e-=H2,负极反应为 FeFe 2+2e-。2
19、0、 【答案】(1)2 、3、4、5 、6;2Fe2Fe 2+4e ;O 2+2H2O+4e 4OH ;(2)湿度、温度、 O2的浓度、电解质的存在;(3)牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法(回答制不锈钢、加保护层等符合题意的都可以) 。【解析】(1)上述实验中 2、 3、4、5、6 都发生了吸氧腐蚀,都属于电化学腐蚀,在电化学腐蚀中,2Fe2Fe 2+4e ;正极反应是 O2+2H2O+4e-4OH ;(2)实验过程中改变的条件是湿度、温度、O 2的浓度、还有反应介质,故影响铁锈蚀速率的因素是湿度、温度、O 2的浓度、还有电解质。(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是有牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法、改变金属的内部结构,使金属性质改变,成为耐腐蚀金属,如不锈钢等、加保护层,如采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法使金属与空气、水等物质隔离,以防金属氧化腐蚀。21、 【答案】吸氧(1)2Fe2Fe 2+4e-2H2O+O2+4e-4OH -(2)Fe 2+2OH-=Fe(OH)2(3)2Fe+2H 2O+O2=2Fe(OH) 2(4) ,4Fe(OH) 2+2H2O+O2=4Fe(OH) 32Fe(OH)3=Fe2O3.xH2O+(3-x )H 2O