1. 铁和铜都会被腐蚀,下列不能说明铁比铜活泼的事实是(
)。
A.历史上铜比铁使用更早
B.铁的文物比铜的稀有
C.铁能被磁铁吸引而铜不能
D.铁能与硫酸铜溶液反应
答案:【解析】:
本题主要考察金属活动性的判断依据。
A选项,金属的使用先后顺序可以反映金属的活动性强弱,活动性弱的金属由于更稳定,往往更早被人类使用,铜比铁早使用,说明铜的活动性比铁弱,故A选项能说明铁比铜活泼。
B选项,铁的文物比铜的稀有,说明铁由于活泼,更容易与空气中的氧气等物质反应而腐蚀,导致铁文物保存下来的较少,故B选项能说明铁比铜活泼。
C选项,铁能被磁铁吸引而铜不能,这是铁的物理性质,与金属的活动性无关,不能作为判断铁比铜活泼的依据,故C选项符合题意。
D选项,铁能与硫酸铜溶液反应,根据金属活动性顺序,排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,铁能置换出铜,说明铁比铜活泼,故D选项能说明铁比铜活泼。
【答案】:C
解析:
【分析】要判断不能说明铁比铜活泼的选项,需明确金属活动性的判断依据:金属与氧气反应的难易、金属与酸的反应、金属与盐溶液的置换反应,以及人类使用金属的先后顺序(活动性弱的金属更易以单质存在,更早被利用)。逐一分析各选项:A选项铜使用更早,说明铜更稳定(活动性弱);B选项铁文物少,因铁活泼易腐蚀;C选项是铁的物理性质,与活动性无关;D选项铁置换铜,说明铁活泼,最终确定答案。
【解析】本题考查金属活动性的判断依据,具体分析如下:
1. 选项A:金属的使用先后顺序与活动性相关,活动性弱的金属化学性质更稳定,更易以单质形式存在,更早被人类开发利用。铜比铁使用早,说明铜的活动性弱于铁,能证明铁比铜活泼。
2. 选项B:铁的文物比铜稀有,是因为铁的活动性更强,更易与空气中的氧气、水等物质发生反应而被腐蚀,导致铁文物留存较少,能说明铁比铜活泼。
3. 选项C:铁能被磁铁吸引、铜不能,这是铁和铜的物理性质,与金属的活动性强弱无关,不能作为判断铁比铜活泼的依据。
4. 选项D:根据金属活动性顺序,排在前面的金属能将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。铁能与硫酸铜溶液反应置换出铜,说明铁的活动性强于铜,能证明铁比铜活泼。
综上,不能说明铁比铜活泼的是选项C。
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序、金属的物理性质
【点评】本题围绕金属活动性的判断展开,需准确区分与金属活动性相关的化学性质和无关的物理性质,易错点在于误将物理性质作为判断金属活动性的依据,整体属于基础题型,需熟练掌握金属活动性的常见判断方法。
【难度系数】0.4
2. 下列说法错误的是(
)。
A.纯铁比生铁的硬度更小、熔点更高
B.我国在古代就掌握了湿法冶金技术
C.金属元素在自然界中大多以化合物形式存在
D.除去铁制品表面的油膜能更好地防止其被腐蚀
答案:【解析】:
A选项:纯铁与生铁的性质对比。纯铁是由铁元素单独组成,而生铁是铁和碳的合金。合金的硬度一般比其成分金属高,熔点则比成分金属低。因此,纯铁比生铁的硬度更小、熔点更高,A选项说法正确。
B选项:湿法冶金技术的历史。我国在古代就掌握了湿法冶金技术,如用铁与硫酸铜溶液反应制取铜,B选项说法正确。
C选项:金属元素在自然界中的存在形式。由于金属元素通常具有较强的还原性,容易与氧、硫等元素结合,因此在自然界中大多以化合物形式存在,C选项说法正确。
D选项:铁制品的防腐蚀措施。铁生锈的条件是与氧气和水同时接触。油膜可以隔绝氧气和水,从而防止铁制品生锈。因此,除去铁制品表面的油膜并不能更好地防止其被腐蚀,反而会增加生锈的风险,D选项说法错误。
【答案】:D
解析:
【分析】
本题要求选出错误的说法,需逐一分析每个选项对应的化学知识点:①合金与纯金属的性质差异;②古代湿法冶金技术;③金属元素在自然界的存在形式;④铁制品的防锈原理。解题时,先回忆每个知识点的准确内容,再对比选项描述判断正误,最终找出错误选项。
【解析】
A选项:生铁是铁和碳的合金,合金的硬度一般大于其成分金属,熔点低于成分金属,因此纯铁比生铁硬度更小、熔点更高,该说法正确;
B选项:我国古代很早就掌握了湿法冶金技术,例如利用铁与硫酸铜溶液反应制取铜,该说法正确;
C选项:多数金属元素化学性质较活泼,易与氧、硫等元素结合,因此在自然界中大多以化合物形式存在,该说法正确;
D选项:铁制品生锈的条件是与氧气和水同时接触,油膜可以隔绝氧气和水,起到防锈作用;若除去铁制品表面的油膜,会使铁更易接触氧气和水,加速腐蚀,因此该说法错误。
【答案】
D
【知识点】
合金的性质、金属的锈蚀与防护、金属资源的利用
【点评】
本题围绕金属相关的基础知识点展开,考查合金特性、古代化学工艺、金属存在形式及防锈原理,属于化学学科的基础识记类题目,需准确掌握各知识点细节即可解答。
【难度系数】
0.3
3. 工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如下,下列有关说法错误的是(
)。

A.炼铁高炉中铁矿石中的主要成分发生置换反应生成铁
B.石灰石的作用是将铁矿石中的$\ce{SiO_{2}}$转变为炉渣除去
C.炼钢炉中通入$\ce{O_{2}}$的目的是降低生铁的含碳量
D.炼铁高炉中焦炭能提供热量和一氧化碳
答案:【解析】:
A选项:炼铁高炉中铁矿石中的主要成分是铁的氧化物,如$Fe_2O_3$,在还原剂(如一氧化碳)的作用下被还原成铁,但这不是置换反应,因为置换反应要求反应物中有单质参与,而这里主要是化合物之间的反应,故A选项错误。
B选项:石灰石在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙与铁矿石中的$SiO_2$反应生成硅酸钙,即炉渣,从而将$SiO_2$除去,故B选项正确。
C选项:炼钢炉中通入氧气,氧气与生铁中的碳反应生成二氧化碳,从而降低生铁的含碳量,故C选项正确。
D选项:炼铁高炉中焦炭的作用有两个:一是燃烧提供热量,二是与氧气反应生成一氧化碳作为还原剂还原铁矿石,故D选项正确。
【答案】:A
解析:
【分析】
本题考查工业炼铁与炼钢的相关知识,需逐一分析每个选项,结合炼铁高炉、炼钢炉的反应原理,以及置换反应的定义,判断各选项说法的正误。
【解析】
A选项:炼铁高炉中铁矿石的主要成分为铁的氧化物(如$\ce{Fe_{2}O_{3}}$),炼铁时还原剂为$\ce{CO}$,反应为$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$,该反应的反应物均为化合物,不符合置换反应“单质与化合物反应生成新单质和新化合物”的定义,因此不是置换反应,A说法错误。
B选项:石灰石在高温下分解生成$\ce{CaO}$和$\ce{CO_{2}}$,$\ce{CaO}$与铁矿石中的$\ce{SiO_{2}}$反应生成$\ce{CaSiO_{3}}$(炉渣),从而除去铁矿石中的$\ce{SiO_{2}}$,B说法正确。
C选项:生铁含碳量高于钢,炼钢时通入$\ce{O_{2}}$,$\ce{O_{2}}$与生铁中过量的碳反应生成$\ce{CO_{2}}$,可降低生铁的含碳量,C说法正确。
D选项:炼铁高炉中,焦炭燃烧提供反应所需热量,同时生成的$\ce{CO_{2}}$与焦炭反应生成还原剂$\ce{CO}$,因此焦炭能提供热量和一氧化碳,D说法正确。
【答案】
A
【知识点】
工业炼铁原理、工业炼钢原理、置换反应判断
【点评】
本题围绕工业炼铁、炼钢的核心知识点展开,考查原料作用、反应类型等基础内容,需准确掌握各反应的原理,难度适中,属于化学工业部分的基础题。
【难度系数】
0.6
4. 下表为某次实验中氢气制备对比实验的数据(将锌粒压成薄锌片增大了表面积)。下列不能由实验得出的结论是(
)。

A.根据相同时间内产生氢气的多少,可比较反应速率的快慢
B.锌粒产生氢气的体积总是比薄锌片少
C.增大硫酸的质量分数能加快产生氢气
D.增大锌与酸的接触面积能加快产生氢气
答案:【解析】:
A选项:相同时间内产生氢气的体积越多,说明反应速率越快,该选项可以由实验得出。
B选项:从实验数据看,在相同硫酸质量分数下,锌粒产生氢气的体积比薄锌片少,但不同硫酸质量分数时不能简单得出此结论,比如①中锌粒产生氢气31.7mL,③中锌粒产生氢气61.7mL,而②中薄锌片产生氢气50.9mL,④中薄锌片产生氢气79.9mL,不能绝对地说锌粒产生氢气的体积总是比薄锌片少,该选项不能由实验得出。
C选项:对比①③或②④,硫酸质量分数从20\%增大到30\%,相同时间内产生氢气的体积增多,说明增大硫酸的质量分数能加快产生氢气,该选项可以由实验得出。
D选项:对比①②或③④,锌的形状从锌粒变为薄锌片,增大了与酸的接触面积,相同时间内产生氢气的体积增多,说明增大锌与酸的接触面积能加快产生氢气,该选项可以由实验得出。
答案:B
【答案】:B
解析:
【分析】
本题考查影响化学反应速率的实验探究,需运用控制变量法分析实验数据,判断各选项结论是否成立。解题思路:先明确每个对比实验的唯一变量,再结合表格中0~3min产生氢气体积的数据分析选项,找出无法由实验得出的结论。
【解析】
A选项:相同时间内产生氢气的体积越多,说明反应速率越快,可通过该方法比较反应速率,结论可由实验得出;
B选项:仅在硫酸质量分数相同时,锌粒产生氢气的体积比薄锌片少,但不同硫酸质量分数时,如③(锌粒,30%硫酸)产生氢气体积61.7mL,②(薄锌片,20%硫酸)产生50.9mL,此时锌粒产生的氢气体积更多,因此不能得出“锌粒产生氢气的体积总是比薄锌片少”的结论;
C选项:对比①和③(锌粒,硫酸质量分数20%→30%),相同时间内产生氢气体积从31.7mL增至61.7mL,说明增大硫酸的质量分数能加快产生氢气,结论可由实验得出;
D选项:对比①和②(硫酸质量分数20%,锌粒→薄锌片),相同时间内产生氢气体积从31.7mL增至50.9mL,说明增大锌与酸的接触面积能加快产生氢气,结论可由实验得出。
【答案】
B
【知识点】
影响反应速率的因素、控制变量法
【点评】
本题通过对比实验探究锌与硫酸反应速率的影响因素,核心考查控制变量法的应用,需注意选项中绝对表述的错误性,是初中化学实验探究的常见题型,侧重考查学生的数据分析能力。
【难度系数】
0.7