金属和金属材料一、选择题（每小题2分，共40分）1、下列金属中，熔点最低的是（）A.铜B.汞C.铝D.钨【答案】B【解析】汞常温下唯一的液态金属，故四种金属中熔点最低的是汞。故选：B。2、地壳中含量最多的元素是（　　）A．氧B．铝C．硅D．铁【答案】A【解析】地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，其中含量最多的元素是氧元素。A、地壳中含量最多的元素是氧元素，故选项正确。B、地壳中含量最多的元素是氧元素，不是铝元素，故选项错误。C、地壳中含量最多的元素是氧元素，不是硅元素，故选项错误。D、地壳中含量最多的元素是氧元素，不是铁元素，故选项错误。故选：A。3、下列物品主要是由合金制成的是（　　）A．塑料水杯B．青铜铸像C．汽车轮胎D．羊毛大衣【答案】B【解析】A、塑料属于有机合成材料，错误；B、青铜属于合金，正确；C、轮胎是橡胶制成的，属于有机合成材料，错误；D、羊毛属于天然材料，错误；故选：B。4、黄铜是铜与锌的合金。下列关于黄铜的说法正确的是（　　）A．比纯铜耐腐蚀B．加热不与空气反应C．硬度小于纯铜D．可以完全溶解在稀盐酸中【答案】A 【解析】A、黄铜是铜与锌的合金，比纯铜耐腐蚀，故选项说法正确。B、黄铜是铜与锌的合金，铜与锌加热均能与空气中的氧气反应，故选项说法错误。C、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，硬度大于纯铜，故选项说法错误。D、铜不与稀盐酸反应，不能完全溶解在稀盐酸中，故选项说法错误。故选：A。5、下列金属中，金属活动性最强的是（　　）A．钾B．铁C．铜D．金【答案】A【解析】常见金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au；在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，金属的活动性就越强，钾、铁、铜、金四种金属中钾的位置最靠前，故四种金属中金属活动性最强的是钾。故选：A。6、《吕氏春秋》记载“金（即铜单质）柔锡（即锡单质）柔，合两柔则刚（即坚硬）”。这句话说明合金具有的特性是（　　）A．合金的熔点一般比其组分低B．合金的硬度一般比其组分大C．合金的抗腐蚀性一般比其组分强D．合金的耐磨性一般比其组分好【答案】B【解析】合金与其组分相比：硬度大、熔点低、抗腐蚀性增强，这里说的是硬度大。故选：B。7、假设与排除是探索未知物的一种方法。(本草纲目拾遗》中记载:“强水性最烈，能蚀五金(金、银、铜、铅、铁)”，下列物质最可能是“强水”的是（）A.硫酸亚铁溶液 B.稀盐酸C.浓硝酸和浓盐酸的混合物  D.稀硫酸【答案】C【解析】金、银、铜、铅不能与硫酸亚铁溶液反应；金、银、铜不与稀盐酸和稀硫酸反应；最可能是“强水”的是浓硝酸和浓盐酸的混合物可以与金、银、铜、铅、铁反应。故选C。8、下列与金属材料有关的说法中，正确的是（　　）A．黄铜片比铜片硬度小B．钢的性能优良，是很纯的铁C．沙漠地区的铁制品锈蚀较快D．为防止钢铁制品生锈，可在其表面刷漆【答案】D【解析】A、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，黄铜片比铜片硬度大，故选项说法错误。 B、钢的性能优良，钢是铁的合金，不是很纯的铁，故选项说法错误。C、沙漠地区的铁制品，不易与水蒸气接触，不易生锈，故选项说法错误。D、为防止钢铁制品生锈，可在其表面刷漆，以隔绝氧气和水，故选项说法正确。故选：D。9、有甲、乙、丙三种金属，如果将甲、乙、丙分别放入硫酸铜溶液中，一段时间后，乙、丙表面出现红色物质，甲没有明显现象；再将大小相同的乙、丙分别放入相同溶质质量分数的稀盐酸中，乙、丙均产生气泡，但丙产生气泡的速度明显快于乙，则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是（　　）A.丙>乙>甲B.甲>丙>乙C.丙>甲>乙D.甲>乙>丙【答案】A【解析】有甲、乙、丙三种金属，如果将甲、乙、丙分别放入硫酸铜溶液中，一段时间后，乙、丙表面出现红色物质，甲没有明显现象，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，则乙、丙的金属活动性比铜强，甲的金属活动性比铜弱，即乙、丙＞铜＞甲；再将大小相同的乙、丙分别放入相同溶质质量分数的稀盐酸中，乙、丙均产生气泡，但丙产生气泡的速度明显快于乙，则丙的金属活动性比乙强；则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是丙＞乙＞甲。故选：A。10、如图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是（　　）①一段时间后，铁丝会由下向上出现锈蚀现象②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重③一段时间后，塑料瓶会变膨胀，因为铁生锈要放热④一段时间后，塑料瓶会变瘪，因为铁生锈与空气有关A．①②B．②④C．②③D．③④【答案】B【解析】在水面处的铁丝与水和氧气充分接触，最先生锈，由于铁生锈需要消耗氧气，导致瓶内的气压减小，故一段时间后塑料瓶会变瘪；故选：B。11、把一枚无锈铁钉放在硫酸铜溶液中，一段时间后，可出现的是（　　） A．溶液蓝色变浅直至无色B．铁钉表面析出红色物质C．产生大量气泡D．溶液质量增加【答案】B【解析】A、铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，溶液蓝色变浅直至浅绿色，故选项说法错误。B、铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，铁钉表面析出红色物质，故选项说法正确。C、铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，没有气泡产生，故选项说法错误。D、铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，每56份质量的铁可置换出64份质量的铜，溶液的质量会减少，故选项说法错误。故选：B。12、下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是（　　）A．在表面刷漆B．在表面涂油C．在表面镀铬D．用湿布擦拭【答案】D【解析】A、在表面刷漆，能隔绝氧气和水，能防止金属制品锈蚀，故选项错误。B、在表面涂油，能隔绝氧气和水，能防止金属制品锈蚀，故选项错误。C、在表面镀铬，能隔绝氧气和水，能防止金属制品锈蚀，故选项错误。D、用湿布擦拭，金属制品能与氧气、水分充分接触，不能防止金属制品锈蚀，故选项正确。故选：D。13、已知化学反应：X+YSO4=Y+XSO4，根据此反应信息判断正确的是（）A．X一定是金属铁B．Y一定是金属铜C．X的金属活动性比Y强D．Y的金属活动性比X强【答案】C【解析】根据X+YSO4=Y+XSO4判断X的金属活动性比Y强，不一定金属铁；Y不一定是金属铜。故选C。14、下列有关金属的说法正确的是（　　）A．钢的含碳量比生铁的含碳量高B．防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径C．镁带在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成黑色固体D．铝制品不需要涂保护层来防腐蚀，因为常温下铝不与氧气反应【答案】B【解析】A.钢的含碳量为0.03%~2%之间，而生铁的含碳量在2%~4.3%之间，故错误；B.防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径，故正确；C.镁带在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体，故 错误；D.铝制品不需要涂保护层来防腐蚀，因为常温下铝能与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，故错误。故选：B。15、2017年春季，在张献忠沉银现场，考古专家发现了金币、银币、铜币和银锭，还有铁刀、铁矛等兵器，金币银币光亮如初，铁刀铁矛锈迹斑斑。下列说法不正确的是（）A.金银铜铁都是重要的金属资源B.金银的化学性质比铜铁更稳定C.自然界中，金、银、铜、铁主要以単质的形式存在D.可以用银、铁、硫酸铜溶液验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序【答案】C【解析】金、银、铜、铁在生产生活中有着广泛的用途，都是重要的金属资源；在金属活动顺序表中，金、银排在铜、铁的后面，金、银的化学性质比铜、铁更稳定；除少数很不活泼的金属（如金、银等）以单质形式存在外，其余的都以化合物的形式存在，金属铁在自然界中主要以化合物的形式存在；铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁的活动性大于铜，银不能与硫酸铜反应，说明铜的活动性大于银，可以用银、铁、硫酸铜溶液验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序。故选C。16、如图为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法中正确的是（　　）A．开始时应先预热玻璃管，后通入一氧化碳B．实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红粽色C．参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为40：7D．将尾气点燃或收集，可防止一氧化碳污染空气【答案】D【解析】A、实验开始先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸，故选项说法错误。B、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑，故选项说法错误。C、反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ，参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为160：（28×3）＝40：21，故选项说法错误。D、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置，可将玻璃管改成尖嘴点燃或用气球收集，故选项说法正确。故选：D。17、向CuO和铁粉的混合物中加入一定量的稀硫酸，微热充分反应后冷却、过滤，在滤液中加入一枚洁净的铁钉，发现铁钉表面无任何变化。据此判断，下列结论正确的是（　　）A．滤液中一定含有FeSO4、H2SO4B．滤渣里一定有CuC．滤液中可能有CuSO4、H2SO4D．滤渣里一定有Cu和Fe【答案】B【解析】A、在滤液中加入一枚洁净的铁钉，发现铁钉表面无任何变化，说明滤液中不含有硫酸铜、硫酸，该选项说法不正确；B、稀硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜和水，硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，因此滤渣中含有铜，该选项说法正确；C、滤液中不含有硫酸，该选项说法不正确；D、滤渣中含有铜，不一定含有铁，该选项说法不正确。故选：B。18、某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，关于该装置和反应过程描述错误的是（　　）A．盛装药品前应先检查装置气密性B．加热前要先通CO，加热后B中出现浑浊C．已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→b→c→dD．这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳【答案】C【解析】A、盛装药品前应先检查装置气密性，以防止装置漏气，故选项说法正确。 B、实验开始先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸。加热后有二氧化碳生成，会观察到B中出现浑浊，故选项说法正确。C、一氧化碳难溶于水，长导管是出水管，导管口的连接顺序为a→c→b→d，故选项说法错误。D、生铁中含有碳等杂质，这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳，故选项说法正确。故选：C。19、向m克AgNO3、Cu（NO3）2和Fe（NO3）2的混合溶液中加入Zn，充分反应后过滤，所得滤液质量仍为m克。下列说法正确的是（　　）A．滤渣中一定有Ag、Cu、FeB．滤液中一定没有AgNO3C．滤液中一定含有Zn（NO3）2、Fe（NO3）2D．该过程至少发生了三个化学反应【答案】B【解析】A、锌和硝酸银、硝酸铜、硝酸亚铁反应的化学方程式及其质量关系为：Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag，65216Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu6564Zn+Fe（NO3）2＝Zn（NO3）2+Fe，6556以上质量关系可知，锌和硝酸银反应后溶液质量减小，和硝酸铜、硝酸亚铁反应后溶液质量增大，因为充分反应后过滤，得到滤液的质量仍为mg，说明硝酸银完全反应，硝酸铜参加了反应，无法确定硝酸亚铁是否参加了反应，因此滤渣中一定有反应生成的Ag、Cu，故A错误；B、因为充分反应后过滤，得到滤液的质量仍为mg，说明硝酸银完全反应，硝酸铜参加了反应，故B正确；C、此时滤液一定含有的溶质是锌和硝酸银、硝酸铜反应生成的Zn（NO3）2，无法确定硝酸亚铁是否完全参加了反应，故C错误；D、充分反应后过滤，得到滤液的质量仍为mg，说明硝酸银完全反应，硝酸铜参加了反应，无法确定硝酸亚铁是否参加了反应，说明至少发生了两个反应，故D错误。故选：B。 20、现有等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价）。则下列说法中错误的是（　　）A．金属活动性：乙＞甲＞丙B．生成氢气的质量：甲＞乙＞丙C．相对原子质量：乙＞丙＞甲D．消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙【答案】C【解析】据图判断生成氢气打的速率：乙＞甲＞丙，即金属活动性：乙＞甲＞丙；生成氢气的质量：甲＞乙＞丙；相对原子质量：丙＞乙＞甲；根据质量守恒定律可知，生成氢气的质量与消耗稀硫酸的质量有关，生成氢气的质量：甲＞乙＞丙，即消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙。故选C。二、填空题（每空2分，共34分）21、如图装置可以做CO还原Fe2O3的实验并检验该反应的气体生成物。已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O．（1）写出B装置玻璃管内反应的化学方程式。（2）从环保角度考虑，请写出一种尾气处理方法。（3）若没有A装置，则该实验不能达到检验气体生成物的目的，请说明原因。【答案】（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；（2）在装置C的短导管处放一盏点燃的酒精灯；（3）无法证明使澄清的石灰水变浑浊的气体是否来自于反应后新生成的。【解析】（1）装置B中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳；故 填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；（2）尾气中含有有毒的一氧化碳气体，为了防止直接排放造成空气污染，所以要在装置C的短导管处放一盏点燃的酒精灯；故填：在装置C的短导管处放一盏点燃的酒精灯；（3）装置A可以除去原气体中混有的少量的二氧化碳，若没有A装置，则无法证明使澄清的石灰水变浑浊的气体是否来自于反应后新生成的；故填：无法证明使澄清的石灰水变浑浊的气体是否来自于反应后新生成的。22、金属在生活中随处可见。请回答以下问题：（1）用金属的下列特性填空（填字母序号）：a．导热性、b．导电性、c．延展性。①黄金经反复捶打可制成金箔，利用了金有良好的_______。②铁锅常用于烹饪，利用了铁有良好的_______。（2）下列钢铁制品最容易生锈的是_______（填字母序号）。a．不锈钢杯子 b．涂油的自行车链条 c．切酸菜后没有洗干净的菜刀【答案】（1）：c；a。（2）c。【解析】（1）①黄金经反复捶打可制成金箔，利用了金有良好的延展性。②铁锅常用于烹饪，利用了铁有良好的导热性。故填：c；a。（2）下列钢铁制品最容易生锈的是切酸菜后没有洗干净的菜刀。故填：c。23、在人类社会的发展进程中，金属起着重要的作用。（1）青铜是铜锡合金，其属于　　（填“金属材料”或“合成材料”）。（2）某些铁制零件防锈措施是涂油，其防锈原理是　　。工人师傅常用稀盐酸除铁锈，其反应的化学方程式是　　。（3）铝合金广泛应用于飞机制造业，可增加飞机的载重量以及提高运行速度，这是利用了铝合金　　（答一点即可）的优良性能。（4）向硝酸银和硝酸铝的混合溶液中加入一定量的铁粉，观察到溶液由无色变为浅绿色后，对混合物进行过滤，则滤液中一定含有的溶质是　　。【答案】（1）金属材料。（2）隔绝氧气和水；Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。（3）密度小。（4）硝酸铝、硝酸亚铁。【解析】（1）青铜是铜锡合金，其属于金属材料。故填：金属材料。 （2）某些铁制零件防锈措施是涂油，其防锈原理是隔绝氧气和水；工人师傅常用稀盐酸除铁锈，是因为氧化铁能和稀盐酸反应生成氯化铁和水，其反应的化学方程式是：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。故填：隔绝氧气和水；Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。（3）铝合金广泛应用于飞机制造业，可增加飞机的载重量以及提高运行速度，这是利用了铝合金密度小的优良性能。故填：密度小。（4）向硝酸银和硝酸铝的混合溶液中加入一定量的铁粉，观察到溶液由无色变为浅绿色后，对混合物进行过滤，则滤液中一定含有的溶质是不能反应的硝酸铝和反应生成的硝酸亚铁。故填：硝酸铝、硝酸亚铁。24、同学们到实验室去进行“探究金属的性质”实验。将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。请你填空。（1）若将所得滤渣放入稀盐酸中，有气泡产生，则①滤液里一定含有_____（填写化学式，下同），可能含有_____；②滤渣中一定含有_____，可能含有_____。（2）若反应后所得滤液呈无色，则滤渣中一定含有_____（填写化学式）。【答案】(1).①Zn(NO3)2；Fe(NO3)2；②Ag；Fe；Zn；（2）Ag、Fe、Zn；【解析】由于金属活动性是：锌比铁活泼，铁比银活泼，将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，如果锌不足，则铁再和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银。（1）若将所得滤渣放入稀盐酸中，有气泡生成，则说明滤渣中一定有铁，可能含有锌，溶液中的硝酸银完全参加了反应①滤液里一定含有Zn（NO3）2，可能含有Fe（NO3）2；②滤渣中一定含有Ag、Fe，可能含有Zn；（2）若反应所得滤液呈无色，说明了铁未参加反应，则滤渣中一定含有Ag、Fe、Zn；三、实验探究（每空2分，共16分）25、金属材料的研究和应用是化学学习的一个重要内容．（1）为了探究铁制品锈蚀的条件做了如图三个对比实验，一周后，B、C中无明显现象，A中的现象是　　　　　　　、　　　　　　　　　　，实验证明，铁制品锈蚀主要是铁与空气中的　　　　　　　　共同作用的结果。 （2）铁制品锈蚀可用稀硫酸除去铁锈，发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。【答案】（1）铁丝生锈；试管内液面上升；氧气和水蒸气；（2）Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；【解析】（1）一周后，B、C中无明显现象，A中的现象是铁丝生锈，试管内液面上升，实验证明，铁制品锈蚀主要是铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果；（2）铁制品锈蚀可用稀硫酸除去铁锈，发生反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；26、小亮学完合金后，知道了不锈钢的主要成分是铁，白铜中含有铜和镍（Ni）。他决定探究Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。（1）［查阅资料］镍能与稀硫酸反应生成能溶于水的NiSO4，并放出氢气。写出镍与稀硫酸反应的化学方程式：。（2）［猜想与假设］根据教材中常见金属的活动性顺序和查阅的资料，对以上三种金属的活动性作出猜想：猜想①Fe＞Ni＞Cu；猜想②。（3）［实验探究］把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中，过一会儿取出，发现镍片表面无明显变化。证明（填“猜想①”或“猜想②”）成立。（4）［拓展延伸］用铜片、NiSO4溶液和，通过实验探究也能判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。【答案】（1）［查阅资料］Ni+H2SO4＝NiSO4+H2↑；（2）［猜想与假设］Ni＞Fe＞Cu；（3）［实验探究］猜想①；（4）［拓展延伸］铁片。【解析】（1）［查阅资料］根据反应物和生成物判断反应方程式：Ni+H2SO4＝NiSO4+H2↑；（2）［猜想与假设］根据Ni可以与稀硫酸反应，说明Ni比Cu活泼，猜想②Ni＞Fe＞Cu；（3）［实验探究］把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中，过一会儿取出，发现镍片表面无明显变化说明Fe比Ni活泼，猜想①成立；（4）［拓展延伸］用铜片、NiSO4溶液和铁片，通 过实验探究也能判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。四、分析与计算（1小题，10分）27、欲测定Cu—Zn合金及Cu—Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀硫酸和必要的仪器。(1)你认为能测出铜的质量分数的是__________合金。(2)取该合金的粉末26g加入该硫酸充分反应，所加稀硫酸与生成气体的质量关系如图所示。①生成气体的质量为__________g。②请计算该合金中铜的质量分数。【答案】(1)Cu—Zn　(2)①0.2g②设：合金中锌的质量为x＝x＝6.5g合金中铜的质量为：26g－6.5g＝19.5g合金中铜的质量分数＝×100%＝75%答：合金中铜的质量分数为75%。