课题3 金属资源的利用和保护优秀教学设计

第八单元

1．下列有关金属及合金的说法中正确的是(

B

) A．合金是由两种或两种以上金属熔合而成的具有金属特性的物质

B．在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金

C．“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大

D．铜的化学性质不活泼，所以铜制品不会生锈

2．把金属X放入CuCl2溶液中有红色物质析出，放入MgCl2溶液中无现象。则X、Cu、Mg三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是(

A

) A．Mg、X、Cu

C．Mg、Cu、X B．Cu、X、Mg D．X、Mg、Cu 3．控制变量法是实验探究的重要方法。利用如图所示实验进行对比不能实现探究目的的是

(

B

)

A．对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加

B．对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加

C．对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加

D．对比①②③可以说明铁生锈必需与水和氧气同时参加

4．铁是应用最广泛的金属之一。实验室里用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法不正确的是(

B

)

A．实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成

B．实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物一定是铁

C．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置

D．将CO换成H2也可以还原氧化铁

5．下列关于金属物品的使用和防护正确的是(

D

) A．铝合金门窗变旧变暗后用砂纸或钢丝球打磨

B．铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰乳配制波尔多液

C．不锈钢水壶内的水垢用稀盐酸长时间浸泡

D．用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈

6．相同质量的M、N两种活泼金属，分别与足量的盐酸反应(M、N在生成物中均为＋2价)，生成H2质量和反应时间的关系如图所示。下列叙述正确的是(

C

) A．金属的活动性N＞M B．两个反应生成H2的质量相等

C．相对原子质量N＞M D．两个反应消耗盐酸的质量一定相等

7．铁、铝、铜是日常生活中使用最广泛的金属。

(1)上述三种金属中，人类最早大规模冶炼和使用的是铜，最晚的是铝，原因是__B__。

A．三者在地壳中的含量，铜元素最高，铝元素最低

B．三者的金属活动性，铜最弱，铝最强

C．在自然界中，铜元素主要以单质形式存在，铝元素以化合物形式存在

(2)常温下一些金属的物理性质数据如下：

金属单质

导电性(以银的导电性为100作标准) 密度/(g·cm3) 熔点/℃

硬度(以金刚石的硬度为10作标准) 铜

99 8.92 1083 2.5～3 铝

61 2.70 660 2～2.9 锌

27 7.14 419 2.5 铁

17 7.86 1535 4～5 铅

7.9 11.3 328 1.5 分析上述数据，碎石用的大锤常用铁制而不用铝制，原因是__铁的硬度比铝的硬度大__。

(3)铝能与NaOH溶液反应，化学方程式为：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3X↑，

X的化学式为___H2__ 。将铝丝浸入硫酸铜溶液中能形成美丽的“铜树”，发生反应的化学方程式为

2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu

。

(4)工业上火法炼铜的一个主要反应是Cu2S＋O2=====2Cu＋SO2。Cu2S中铜元素的质量分数为__80%__。用500吨含Cu2S 80%的铜矿石，理论上可以炼出__320__吨铜。

1．在质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中，分别加入等质量的锌粉和铁粉，生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示。下列表述正确的是(

C

) A．B表示锌和稀硫酸的反应曲线

B．反应结束后消耗两种金属的质量相等

C．反应结束后稀硫酸都没有剩余

D．反应结束后两种金属一定都有剩余

2．(2015·自贡)为比较X、Y、Z三种金属活动性大小，进行如下四个实验。从所述实高温

验现象得出正确结论是(

A

)

A．X＞Y＞Z C．Y＞X＞Z B．Z＞Y＞X D．X＞Y、Z＞Y 3．硫酸铜溶液能用于植物灭菌治病。配制好的溶液，若用铁制容器盛放，铁制容器内壁上会产生一层红色物质。下列解释和结论正确的是(

B

) A．铁的表面被腐蚀了，使铁生锈，该红色物质是铁锈

B．铁的金属活动性比铜强，铁置换出铜，红色物质是铜

C．铁与硫酸铜发生了置换反应，红色物质是铁锈

D．铁与硫酸铜发生了复分解反应，红色物质是铜

4．你认为下列措施对铁制品防锈有效的是(

C

) A．用洗涤剂把铁制品表面的油膜洗净

B．保留铁制品表面的铁锈，可防止其继续生锈

C．铁制品表面镀保护金属镍或铬

D．__淋雨后的自行车钢圈擦干后用机油涂抹__ 5．除去下列物质中的少量杂质，所选用的试剂和方法均正确的是(

B

) 选项

A B C D 物质(括号内少量杂质) CO2(HCl) Cu(CuO) NaOH固体(Na2CO3固体) FeSO4溶液(CuSO4溶液) 试剂及操作方法

通过足量的氢氧化钠溶液

加足量稀盐酸、过滤、洗涤、干燥

用过量的氢氧化钙溶液、过滤、蒸发

__加入过量的铁粉，过滤__

6.(2015·天津)金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答：

(1)下列用品中，主要利用金属导电性的是__C__(填字母)。

A．铂金饰品

B．铁锅

C．铝导线

(2)为了验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中可行的是__①④__(填序号)。

①将铝、银分别浸入到硫酸铜溶液中

②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中

③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中

④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中

(3)在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣

和滤液。①滤液中一定含有的溶质是__MgCl2__(填化学式)；②向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是__Cu、Fe__(填化学式)。

(4)某钢铁厂每天需消耗4900 t含Fe2O3 76%的赤铁矿石炼铁，该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是__2660__t。

7．某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿(主要含Fe2O3)、空气等，主要反应过程如下：

焦炭过量空气、高温――→①生成物

A过量焦炭、高温――→②生成物

B赤铁矿、高温――→③铁

请回答：

(1)A的化学式是__CO2__。

高温(2)反应②的化学方程式是CO2＋C=====

2CO

。

高温(3)反应③的化学方程式是3CO＋Fe2O3=====

2Fe＋3CO2

。

(4)向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生，则滤渣中一定含有__Ag__(填化学式)，滤液中一定含有的溶质是__Fe(NO3)2__(填化学式)。

(5)用含杂质的铁10 g(杂质不溶于水，也不参加反应)与100 g稀硫酸恰好完全反应，称量得剩余物质的质量为109.7 g，则含杂质的铁中，铁的质量分数为__84%__。

8．某校化学研究性学习小组通过实验研究高炉炼铁的化学原理，设计了如下实验装置：

(1)已知HCOOH=====CO↑十H2O，根据该反应制取CO，A处应选用的气体发生装置△是下图中__a__(填字母序号)。

浓H2SO4

(2)装置中仪器①的名称是__铁架台__；装置B内所盛放的试剂是__浓硫酸__。

(3)实验开始时应先点燃__A__ (填“A”或“C”)处的热源；反应后C装置的现象是__红棕色固体变为黑色__；

D装置中发生反应的化学方程式为

CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O

；待硬质粗玻璃管内物质冷却后再停止通CO的目的是__防止生成的铁又被氧化，同

时防止D中石灰水倒吸__。

(4)检验装置C中的产物是否为铁的方法是__加入稀盐酸有气泡产生，且溶液变为浅绿色(合理即可)__。

(5)E装置是为了吸收二氧化碳和水，则该实验装置有一个明显的缺陷是__没有对尾气进行处理__，改进的方法为__在装置末端放一燃着的酒精灯(或系一小气球)__。

9．很多水龙头是铜质镀铬的，为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序表中的相对位置关系，同学们进行如下探究活动：

【查阅资料】铬(Cr)是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液……

铝是银白色有光泽的金属，能与稀硫酸反应，生成无色的硫酸铝溶液……

【猜想】三种金属在金属活动性顺序表中的相对位置关系：

①Cr

Al

Cu

②Al

Cr

Cu

③Al

Cu

Cr 【实验过程】取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮。

实验一

实验二

实验三

实验方案

实验现象

铬片表面产生气泡缓慢，溶液变蓝色

铬能和稀硫酸发生反结论

应，反应速率较慢

无现象

铝片表面产生气泡较快

铝能与稀硫酸发生反应，反应速率较快

铜不与稀硫酸反应

三种金属在金属活动性顺序表中的相对位置关系是

Al

Cr

Cu(或②)

【回答问题】

(1)用砂纸打磨金属片的目的是__除去金属表面的氧化物(或污物)__。

(2)实验一所发生反应的化学方程式是

Cr＋H2SO4===CrSO4＋H2↑

。

(3)小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序表中的相对位置关系，小燕认为不可行，理由是__无法比较铬和铝的金属活动性强弱__。

(4)小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序表中的相对位置关系，这三种药品可以是__Al、CrSO4溶液、Cu(合理即可)__。

【归

纳】比较金属活动性强弱的方法有

①__通过金属与酸反应判断金属活动性强弱__；

②__通过金属与盐溶液反应判断金属活动性强弱__(合理即可)__ 。

10．为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数，某兴趣小组的同学用足量的一氧化碳与10.0 g赤铁矿石样品充分反应(杂质不参与反应)，并将生成的气体用一定量的氢氧化钠溶液

完全吸收，该溶液总质量与反应时间的变化关系如图所示。

(1)上述反应产生二氧化碳的质量为__6.6__g。

(2)计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。

解：设10.0 g样品中氧化铁的质量为x。

3CO

＋

Fe2O3

=====

2Fe

＋

3CO2

160

132 x

6.6 g 160x＝

1326.6 gx＝8.0 g

8.0 g样品中氧化铁的质量分数为：×100%＝80%

10.0 g答：该赤铁矿石中氧化铁的质量分数为80%。

(3)某炼铁厂利用该赤铁矿石5 000 t，理论上可炼出纯铁__2_800__t。

11．某课外兴趣小组对实验室中的一瓶稀硫酸样品进行分析。他们分别用100 g稀硫酸与不同质量的锌粒(含杂质，杂质不与稀硫酸反应)反应，三次实验的数据如下表。

实验次数

加入锌粒的质量(g) 充分反应后剩余物质的总质量(g) 请回答下列问题：

(1)第__2__次实验，锌粒与稀硫酸恰好完全反应。

(2)计算稀硫酸的溶质质量分数(写出计算过程)。

解：用恰好完全反应的第2次实验数据进行计算。

8 g锌粒完全反应生成氢气的质量为：

100 g＋8 g－107.8 g ＝

0.2 g

设生成0.2 g氢气需H2SO4的质量为x。

Zn

＋

H2SO4===ZnSO4

＋

H2↑

98

2

x

0.2 g 98x＝

x＝9.8 g

20.2 g该稀硫酸的溶质质量分数为：

9.8 g×100%＝9.8% 100 g答：稀硫酸的溶质质量分数为9.8%。

1 4 103.9 2 8 107.8 3 12 111.8 高温