专题08 金属和金属材料（真题精练）
一．选择题（共18小题）
1．（2022 菏泽）下列物质：①MgSO4②FeCl3③CuSO4④ZnCl2，能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸反应生成的是（ ）
A．①② B．③④ C．②③ D．①④
2．（2022 青岛）《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载：“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金具有的物理性质是（ ）
A．磁性 B．延展性 C．导电性 D．导热性
3．（2022 兰州）化学知识可以指导生活实践。下列说法不正确的是（ ）
A．加热煮沸不能降低水的硬度
B．用肥皂水可区分硬水和软水
C．不锈钢抗锈蚀性能比纯铁好
D．炒菜时油锅着火可用锅盖盖灭
4．（2022 贵港）把一定量镁粉和锌粉的混合物放入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。下列情况不可能的是（ ）
A．滤渣只含有Cu、Zn
B．滤液中的溶质只含有ZnSO4
C．滤渣含有Cu、Zn、Mg
D．滤液中的溶质只含有MgSO4
5．（2022 丹东）若将一定量的铁粉与硫酸铜溶液混合，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，下列判断正确的是（ ）
A．硫酸铜中铜、硫、氧元素的质量比是1：2：1
B．反应前后各元素的化合价都发生了改变
C．若滤液呈蓝色，则加入的铁粉无剩余
D．若向滤渣中加入稀盐酸无气泡，则滤液中一定有硫酸铜
6．（2022 通辽）化学学习中常用化学思维去认识和理解世界。下列说法不正确的是（ ）
A．铁质水龙头镀铬可防锈，是因为改变了金属的内部结构
B．因为空气中含有不同种类的分子，所以空气属于混合物
C．物质燃烧需同时满足三个条件，灭火只需破坏一个即可
D．夏天自行车轮胎爆炸，是因为轮胎内气体分子间隔变大
7．（2022 日照）波尔多液由硫酸铜、生石灰加水配制而成。在烧杯中加入少量波尔多液，向其中加入过量稀盐酸，待溶液澄清后，再放入一个表面光亮的铁钉，下列实验现象或结论错误的是（ ）
A．铁钉表面有红色固体析出
B．铁钉表面有金属钙析出
C．有无色气泡放出
D．该实验说明铁的金属活动性比铜的强
8．（2022 娄底）现有Zn、Cu、Ag三种金属，每种金属限用一次，只用一种试剂就可以验证它们的金属活动性强弱，则该试剂是（ ）
A．AgNO3溶液 B．CuSO4溶液
C．稀H2SO4溶液 D．ZnCl2溶液
9．（2022 张家界）金和黄铜（铜锌合金）是生活中常见的物质，下列试剂或方法不能将其区分的是（ ）
A．稀硫酸 B．硝酸银溶液 C．观察颜色 D．灼烧
10．（2022 益阳）大量新型科技材料用于2022年即将运营的长益高铁建设中，下列相关说法错误的是（ ）
A．车体材料中所用合金强度高、硬度大
B．钢轨所用合金硬度大、韧性好
C．电路材料中所用石墨电刷导电性能好
D．使用的金属材料都是纯金属
11．（2022 沈阳）为了防止钢铁制品锈蚀，下列做法不正确的是（ ）
A．用洗涤剂除去铁制品表面的油膜
B．在车船的表面喷涂油漆
C．在铁制品表面镀上一层其他金属
D．将使用后的菜刀用布擦干
12．（2022 株洲）下列反应中，属于置换反应的是（ ）
A．CaCO3+H2O+CO2═Ca（HCO3）2
B．CuCl2Cu+Cl2↑
C．3CO+Fe2O32Fe+3CO2
D．CuSO4+Fe═FeSO4+Cu
13．（2022 青海）下列金属不能从CuSO4溶液中置换出Cu的是（ ）
A．Al B．Fe C．Zn D．Ag
14．（2022 桂林）向一定量CuSO4溶液中加入过量铁粉，充分反应后过滤得到滤渣和滤液，下列判断正确的是（ ）
A．得到的滤液呈蓝色
B．所得滤渣的质量比加入铁粉的大
C．向滤渣中滴加稀盐酸无气泡产生
D．滤液中一定有FeSO4，可能有CuSO4
15．（2022 聊城）为探究铜、锌、X三种金属的活动性，某同学做了如下实验。则三种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）
实验操作
现象 产生气泡 无明显现象 X丝表面析出红色固体
A．锌 X 铜 B．X 锌 铜 C．锌 铜 X D．铜 X 锌
16．（2022 葫芦岛）下列有关金属的说法正确的是（ ）
A．所有金属都呈银白色
B．常温下，所有的金属都是固体
C．为了增加金属产量，大量开采金属矿物
D．金属的回收利用，能减少对环境的污染
17．（2022 广安）竞争无处不在，微观粒子之间的反应也是如此。将足量的Zn粉投入一定质量的AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中发生反应，溶液的质量随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．a点对应的溶液中含有三种金属阳离子
B．b点处的固体中含Ag和Zn
C．取少量b点处的溶液于试管中，滴加稀盐酸会有沉淀出现
D．溶液先不变色，一段时间后由蓝色逐渐变为无色
18．（2022 恩施州）现有X、Y、Z三种金属，常温下只有X能和稀硫酸反应，把Y、Z两种金属分别放入硝酸银溶液中，只有Y表面有银白色物质析出。三种金属的活动性顺序为（ ）
A．Y＞X＞Z B．Y＞Z＞X C．X＞Y＞Z D．X＞Z＞Y
二、实验题（共7小题）
19．（2022 南通）我国冶铜文明源远流长，凝聚了劳动人民的智慧。
Ⅰ．冶铜的源起
（1）自然界中存在少量铜单质，古人发现用其制成的物品使用一段时间后会生锈，所得铜锈与自然界中的孔雀石颜色相近，进而探索使孔雀石转变为铜单质的途径。铜锈和孔雀石的主要成分均为Cu2（OH）2CO3。
①铜生锈时发生反应2Cu+CO2+O2+X═Cu2（OH）2CO3，其中X的化学式为 。
②孔雀石呈翠绿色，易被发现和识别，这利用的是孔雀石的 （填“物理”或“化学”）性质。
Ⅱ．冶铜的发展
（2）用孔雀石冶铜过程中存在木炭将CuO转化为Cu的反应，该反应体现了木炭的 性。
（3）用铜矿石与锡石冶铜，可得到硬度大于铜的铜锡合金。铜锡合金的熔点和硬度随其中锡含量的变化如图所示。
①图中表示熔点的曲线是 。
②铜锡合金属于 （填“合成”或“金属”）材料。
（4）随着冶铜技术的提高，辉铜矿（主要成分是Cu2S）冶铜逐渐兴起。Cu2S中铜元素与硫元素的质量之比为 （用最简整数比表示）。
Ⅲ．冶铜的创新
（5）“胆水炼铜”是我国首创的冶铜方法，开创了湿法冶金的先河，其原理是用铁与硫酸铜溶液反应，写出该反应的化学方程式 。
20．（2022 西藏）“对比实验”是科学探究中的常用方法。甲、乙、丙三组对比实验如图所示，请回答下列问题：
（1）甲：观察到小木片燃烧，小石片不燃烧，说明燃烧需要 。
（2）乙：b试管中观察到的实验现象为产生大量气泡和 。通过a和b试管中的现象对比，可知二氧化锰在过氧化氢的分解中作 剂。
（3）丙：对比c和d试管中的现象，可知金属活泼性较强的是 （填元素符号）。
21．（2022 丹东）在实验室里可以利用如图所示的装置进行还原氧化铁的实验。
（1）在点燃酒精喷灯前先通入一段时间一氧化碳的目的是 。
（2）玻璃管中反应的化学方程式为 。
（3）装置B的作用是 。
（4）实验中还需补充的一个装置C是 。
22．（2022 临沂）控制变量是科学探究的重要方法之一。请结合下列实验，回答相关问题：
（1）A实验中，观察到薄铜片上的乒乓球碎片先燃烧，滤纸碎片后燃烧，可以说明燃烧条件之一是 。
（2）B实验中，试管 （填“①”或“②”）中的铁钉会生锈。
（3）C实验中，试管②内反应更剧烈，说明金属与酸反应的快慢与 有关，反应的化学方程式是 。
23．（2022 北京）用如图所示实验研究金属的性质。
（1）①中有气体生成，生成的气体为 。
（2）③中反应的化学方程式为 。
（3）下列实验组合中，能得出铁、铜、银的金属活动性顺序的是 （填序号）。
A.①④
B.③④
C.①②④
24．（2022 成都）我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1，该方法的生产过程可用图2表示。
资料：①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是1535℃。
根据图文回答下列问题。
（1）常见的铁矿石有赤铁矿和 （写一种）。
（2）不断鼓入空气的目的是 。
（3）炼铁炉中生成铁的化学方程式为 。
（4）撒入潮泥灰主要作用是 。不断翻炒液态生铁，是为了降低 元素的含量。
（5）钢的性能优良，如钢的熔点比纯铁 ，易于加工。
25．（2021 大庆）某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置对CO还原Fe2O3粉末的实验进行探究（固定装置略）。
【查阅资料】CO能溶于铜液[醋酸二氨合铜（Ⅰ）和氨水的混合液]
（1）按如图连接装置A﹣E，在装入试剂前，先 。
（2）写出装置B中反应的化学方程式 。
（3）通入CO2一段时间后，先点燃 处酒精喷灯（填“A”或“D”）。
（4）装置C中玻璃管的作用： 。
（5）反应一段时间后，能证明CO与Fe2O3反应的实验现象： ； 。写出装置D中反应的化学方程式 。
（6）某同学认为该装置有缺陷，需在装置E后再连接装置F，其目的是 。装置E、F的接口连接顺序：a连接 （填“b”或“c”）。
三．计算题（共3小题）
26．（2021 杭州）磁铁矿石（含Fe3O4）是常用的炼铁原料，工业上可通过如下反应：
4CO+Fe3O43Fe+4CO2，将其中的Fe3O4转化为Fe。
（1）Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比为 。
（2）假设冶炼过程中铁没有损耗，用含有464吨Fe3O4的磁铁矿石可提炼出含铁质量分数为96%的生铁多少吨？
27．（2022 青海）根据Fe3O4+4CO3Fe+4CO2反应原理，工业上可用来冶炼铁。现用100t含四氧化三铁为46.4%的某铁矿石冶炼金属铁。请完成下列问题，写出必要的计算过程。
（1）该铁矿石中含四氧化三铁质量是多少？
（2）理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少？
28．（2020 泰安）请你仔细分析如图所示的实验过程和提供的数据，并进行计算。
（1）反应后烧杯中溶液质量为 g。
（2）反应后所得溶液的溶质质量分数（写出计算过程，精确到0.1%）。
四．推断题（共1小题）
29．（2022 云南）金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验，其应用推动了社会的发展。
（1）下列实验中，铜片上的白磷燃烧，说明铜具有 性；黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上留下刻痕，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度 （填“大”或“小”）。
（2）铁在潮湿的空气中容易生锈，写出一种防止铁制品生锈的具体方法 。
（3）春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上用赤铁矿（主要成分Fe2O3）和一氧化碳反应炼铁的化学方程式为 。
（4）某同学对含Cu（NO3）2、AgNO3、M（NO3）2的混合溶液进行探究，流程如下（M表示一种金属元素）：
根据实验探究流程，回答下列问题：
①气体X的化学式为 ；
②金属Fe、Cu、Ag、M的活动性由强到弱的顺序是 。
③滤液D中所含溶质的成分可能有 种情况。
五．解答题（共1小题）
30．（2022 兰州）丰富多彩的中华文物铭刻着中华文化的脉络、记录着中华文明的传承。
（1）认识文物：青铜是铜与锡的合金。青铜硬度 （填“大于”或“小于”）纯铜。
（2）文物锈蚀：汉代铁剪锈迹斑斑（如图所示），其锈蚀是 。
（3）文物修复：含六偏磷酸钠[化学式为（NaPO3）6]的敷贴可使青铜器表面附着的土壤硬结物软化清除，该物质中磷元素的化合价为 。去除文物上铁锈的步骤之一是将铁锈的主要成分（Fe2O3）用氢气在一定温度下还原成氧化亚铁，则该反应的化学方程式为 。
1
答案解析
一、选择题（共18小题）
1．（2022 菏泽）下列物质：①MgSO4②FeCl3③CuSO4④ZnCl2，能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸反应生成的是（ ）
A．①② B．③④ C．②③ D．①④
【答案】D
【解答】解：①镁的位置排在氢的前面，能与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气。
②铁的位置排在氢的前面，可以与盐酸反应，但铁与盐酸发生置换反应时生成氯化亚铁，不能生成氯化铁。
③铜的位置排在氢的后面，不能与稀硫酸反应。
④锌的位置排在氢的前面，能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气。
故①④能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸反应生成。
故选：D。
2．（2022 青岛）《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载：“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金具有的物理性质是（ ）
A．磁性 B．延展性 C．导电性 D．导热性
【答案】B
【解答】解：书中记载：“每金七厘造方寸金一千片”，说明黄金具有良好的延展性。
故选：B。
3．（2022 兰州）化学知识可以指导生活实践。下列说法不正确的是（ ）
A．加热煮沸不能降低水的硬度
B．用肥皂水可区分硬水和软水
C．不锈钢抗锈蚀性能比纯铁好
D．炒菜时油锅着火可用锅盖盖灭
【答案】A
【解答】解：A、煮沸能将硬水中含有的可溶性钙、镁化合物转化为不溶性的钙、镁化合物，从而降低水的硬度，故选项说法错误。
B、用肥皂水可区分硬水和软水，产生泡沫较多的是软水，较少的硬水，故选项说法正确。
C、不锈钢有着优良的抗腐蚀性，抗锈蚀性能比纯铁好，故选项说法正确。
D、炒菜时油锅着火可用锅盖盖灭，利用的是隔绝氧气的灭火原理，故选项说法正确。
故选：A。
4．（2022 贵港）把一定量镁粉和锌粉的混合物放入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。下列情况不可能的是（ ）
A．滤渣只含有Cu、Zn
B．滤液中的溶质只含有ZnSO4
C．滤渣含有Cu、Zn、Mg
D．滤液中的溶质只含有MgSO4
【答案】B
【解答】解：A、镁、锌的金属活动性比铜强，且镁的金属活动性比锌强，把一定量镁粉和锌粉的混合物放入硫酸铜溶液中，镁先与硫酸铜溶液反应生成硫酸镁溶液和铜，镁粉反应完，若还有硫酸铜溶液，锌才能与硫酸铜溶液反应生成硫酸锌溶液和铜。充分反应后过滤，往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中一定含有铜、锌，可能含有镁，滤渣可能只含有Cu、Zn，故选项说法正确。
B、镁先与硫酸铜溶液反应，则滤液中的溶质不可能只含有ZnSO4，故选项说法错误。
C、根据A选项的分析，滤渣中一定含有铜、锌，可能含有镁，滤渣可能含有Cu、Zn、Mg，故选项说法正确。
D、可能是镁恰好与硫酸铜溶液反应，滤液中的溶质可能只含有MgSO4，故选项说法正确。
故选：B。
5．（2022 丹东）若将一定量的铁粉与硫酸铜溶液混合，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，下列判断正确的是（ ）
A．硫酸铜中铜、硫、氧元素的质量比是1：2：1
B．反应前后各元素的化合价都发生了改变
C．若滤液呈蓝色，则加入的铁粉无剩余
D．若向滤渣中加入稀盐酸无气泡，则滤液中一定有硫酸铜
【答案】C
【解答】解：A、硫酸铜的化学式为CuSO4，硫酸铜中铜、硫、氧元素的质量比是（64×1）：（32×1）：（16×4）＝2：1：2，故选项说法错误。
B、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，反应前后不是各元素的化合价都发生了改变，硫元素和氧元素的化合价均没有发生改变，故选项说法错误。
C、若滤液呈蓝色，说明硫酸铜有剩余，则加入的铁粉无剩余，故选项说法正确。
D、若向滤渣中加入稀盐酸无气泡，说明滤渣中不含铁，但滤液中不一定有硫酸铜，也可能是铁和硫酸铜恰好完全反应，故选项说法错误。
故选：C。
6．（2022 通辽）化学学习中常用化学思维去认识和理解世界。下列说法不正确的是（ ）
A．铁质水龙头镀铬可防锈，是因为改变了金属的内部结构
B．因为空气中含有不同种类的分子，所以空气属于混合物
C．物质燃烧需同时满足三个条件，灭火只需破坏一个即可
D．夏天自行车轮胎爆炸，是因为轮胎内气体分子间隔变大
【答案】A
【解答】解：A、铁质水龙头镀铬可防锈，是因为能使铁与水和氧气隔绝，该选项不正确。
B、空气中含有氮气、氧气等物质，是混合物，该选项正确。
C、燃烧的条件：可燃物，可燃物与氧气接触，温度达到可燃物的着火点，三者必须同时具备，缺一不可，灭火的方法有：移走可燃物，隔绝氧气，降低温度到可燃物的着火点以下，灭火只需破坏一个即可，该选项正确。
D、夏天自行车轮胎爆炸，是因为轮胎内气体分子间隔变大，该选项正确。
故选：A。
7．（2022 日照）波尔多液由硫酸铜、生石灰加水配制而成。在烧杯中加入少量波尔多液，向其中加入过量稀盐酸，待溶液澄清后，再放入一个表面光亮的铁钉，下列实验现象或结论错误的是（ ）
A．铁钉表面有红色固体析出
B．铁钉表面有金属钙析出
C．有无色气泡放出
D．该实验说明铁的金属活动性比铜的强
【答案】B
【解答】解：A、波尔多液由硫酸铜、生石灰加水配制而成。在烧杯中加入少量波尔多液，向其中加入过量稀盐酸，波尔多液中的氢氧化铜能与稀盐酸反应生成氯化铜和水，待溶液澄清后，再放入一个表面光亮的铁钉，铁能与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，铁钉表面有红色固体析出，故选项说法正确。
B、铁的金属活动性比钙弱，铁钉表面不可能有金属钙析出，故选项说法错误。
C、铁能与过量的稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气，有无色气泡放出，故选项说法正确。
D、铁钉表面有红色固体析出，说明生成了铜，该实验说明铁的金属活动性比铜的强，故选项说法正确。
故选：B。
8．（2022 娄底）现有Zn、Cu、Ag三种金属，每种金属限用一次，只用一种试剂就可以验证它们的金属活动性强弱，则该试剂是（ ）
A．AgNO3溶液 B．CuSO4溶液
C．稀H2SO4溶液 D．ZnCl2溶液
【答案】B
【解答】解：A、铜都可以与硝酸银溶液反应，无法证明锌、铜的活动性强弱，故错误；
B、锌能将硫酸铜中的铜置换出来，说明活动性锌在铜前，银不能与硫酸铜反应，说明活动性银在铜后，故使用硫酸铜溶液能一次性验证锌、铜、银的活动性强弱，故正确；
C、锌能与稀硫酸反应生成氢气，说明活动性锌在氢前，而铜和银不能与稀硫酸反应，说明铜和银在氢后，但是无法说明铜和银的活动性强弱，故错误；
D、铜、银与氯化锌溶液都不反应，无法证明铜、银的活动性强弱，故错误。
故选：B。
9．（2022 张家界）金和黄铜（铜锌合金）是生活中常见的物质，下列试剂或方法不能将其区分的是（ ）
A．稀硫酸 B．硝酸银溶液 C．观察颜色 D．灼烧
【答案】C
【解答】解：A、黄铜含有锌，可与硫酸反应生成氢气，有气泡产生，而黄金不反应，无明显现象，可以区分两种物质，故错误；
B、黄铜含有锌、铜，可与硝酸银反应生成银，表面有银白色物质出现，而黄金不反应，无明显现象，可以区分两种物质，故错误；
C、金和黄铜都为黄色，无法通过观察颜色进行区分，故正确；
D、黄铜灼烧有氧化铜生成，变为黑色，而黄金不变色，可以区分两种物质，故错误；
故选：C。
10．（2022 益阳）大量新型科技材料用于2022年即将运营的长益高铁建设中，下列相关说法错误的是（ ）
A．车体材料中所用合金强度高、硬度大
B．钢轨所用合金硬度大、韧性好
C．电路材料中所用石墨电刷导电性能好
D．使用的金属材料都是纯金属
【答案】D
【解答】解：A、车体材料中所用合金强度高、硬度大，故选项说法正确。
B、钢轨所用合金硬度大、韧性好，故选项说法正确。
C、石墨具有优良的导电性，电路材料中所用石墨电刷导电性能好，故选项说法正确。
D、使用的金属材料不都是纯金属，大多数是合金，故选项说法错误。
故选：D。
11．（2022 沈阳）为了防止钢铁制品锈蚀，下列做法不正确的是（ ）
A．用洗涤剂除去铁制品表面的油膜
B．在车船的表面喷涂油漆
C．在铁制品表面镀上一层其他金属
D．将使用后的菜刀用布擦干
【答案】A
【解答】解；A、用洗涤剂除去铁制品表面的油膜，铁能与氧气和水充分接触，容易生锈，故选项做法错误。
B、车船表面喷涂油漆，能够阻止铁与氧气、水接触，所以可防止铁生锈，故选项做法正确。
C、在铁制品表面镀上一层其它金属，能够防止生锈，故选项做法正确。
D、将使用后的菜刀用布擦干，能防止与水分接触，能防止钢铁制品锈蚀，故选项做法正确。
故选：A。
12．（2022 株洲）下列反应中，属于置换反应的是（ ）
A．CaCO3+H2O+CO2═Ca（HCO3）2
B．CuCl2Cu+Cl2↑
C．3CO+Fe2O32Fe+3CO2
D．CuSO4+Fe═FeSO4+Cu
【答案】D
【解答】解：A、CaCO3+H2O+CO2═Ca（HCO3）2，该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应，故选项错误。
B、CuCl2Cu+Cl2↑，该反应符合“一变多”的形式，符合分解反应的特征，属于分解反应，故选项错误。
C、3CO+Fe2O32Fe+3CO2，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应，故选项错误。
D、CuSO4+Fe═FeSO4+Cu，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故选项正确。
故选：D。
13．（2022 青海）下列金属不能从CuSO4溶液中置换出Cu的是（ ）
A．Al B．Fe C．Zn D．Ag
【答案】D
【解答】解：A、铝的金属活动性比铜强，能与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，能从CuSO4溶液中置换出Cu，故选项错误。
B、铁的金属活动性比铜强，能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，能从CuSO4溶液中置换出Cu，故选项错误。
C、锌的金属活动性比铜强，能与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，能从CuSO4溶液中置换出Cu，故选项错误。
D、银的金属活动性比铜弱，不能与硫酸铜反应，不能从CuSO4溶液中置换出Cu，故选项正确。
故选：D。
14．（2022 桂林）向一定量CuSO4溶液中加入过量铁粉，充分反应后过滤得到滤渣和滤液，下列判断正确的是（ ）
A．得到的滤液呈蓝色
B．所得滤渣的质量比加入铁粉的大
C．向滤渣中滴加稀盐酸无气泡产生
D．滤液中一定有FeSO4，可能有CuSO4
【答案】B
【解答】解：A、向一定量CuSO4溶液中加入过量铁粉，铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，最终所得滤液为硫酸亚铁溶液，得到的滤液呈浅绿色，故选项说法错误。
B、反应的化学方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，每56份质量的铁可置换出64份质量的铜，所得滤渣的质量比加入铁粉的大，故选项说法正确。
C、滤渣是铜和铁的混合物，向滤渣中滴加稀盐酸，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气，有气泡产生，故选项说法错误。
D、铁是过量的，滤液中一定有FeSO4，不可能有CuSO4，故选项说法错误。
故选：B。
15．（2022 聊城）为探究铜、锌、X三种金属的活动性，某同学做了如下实验。则三种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）
实验操作
现象 产生气泡 无明显现象 X丝表面析出红色固体
A．锌 X 铜 B．X 锌 铜 C．锌 铜 X D．铜 X 锌
【答案】A
【解答】解：X与稀硫酸反应产生气泡，说明X的位置排在氢的前面，即X＞H。
X和硫酸锌溶液混合，无明显现象，说明X的金属活动性比锌弱，即Zn＞X。
X和硫酸铜溶液混合，X丝表面析出红色固体，说明X的金属活动性比铜强，即X＞Cu。
则三种金属金属活动性顺序为：Zn＞X＞Cu。
故选：A。
16．（2022 葫芦岛）下列有关金属的说法正确的是（ ）
A．所有金属都呈银白色
B．常温下，所有的金属都是固体
C．为了增加金属产量，大量开采金属矿物
D．金属的回收利用，能减少对环境的污染
【答案】D
【解答】解：A、不是所有金属都是银白色，如铜是紫红色的，错误；
B、常温下汞是液态的，错误；
C、金属资源的开采应该合理，不能大量开采，错误；
D、金属的回收利用，能减少对环境的污染，正确；
故选：D。
17．（2022 广安）竞争无处不在，微观粒子之间的反应也是如此。将足量的Zn粉投入一定质量的AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中发生反应，溶液的质量随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．a点对应的溶液中含有三种金属阳离子
B．b点处的固体中含Ag和Zn
C．取少量b点处的溶液于试管中，滴加稀盐酸会有沉淀出现
D．溶液先不变色，一段时间后由蓝色逐渐变为无色
【答案】C
【解答】解：将足量的Zn粉投入一定质量的AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，锌会先与硝酸银反应，溶液质量减小，再与硝酸铜反应，质量增大。
A、a点对应的溶液质量没有减小到最小，所以硝酸银没有完全反应，含有锌、铜、银三种金属阳离子，故A正确；
B、b点处的溶液质量减小到最小，所以固体中含Ag和Zn，故B正确；
C、取少量b点处的溶液于试管中，滴加稀盐酸不会有沉淀出现，故C错误；
D、溶液先不变色，一段时间后由蓝色逐渐变为无色，故D正确。
故选：C。
18．（2022 恩施州）现有X、Y、Z三种金属，常温下只有X能和稀硫酸反应，把Y、Z两种金属分别放入硝酸银溶液中，只有Y表面有银白色物质析出。三种金属的活动性顺序为（ ）
A．Y＞X＞Z B．Y＞Z＞X C．X＞Y＞Z D．X＞Z＞Y
【答案】C
【解答】解：现有X、Y、Z三种金属，常温下只有X能和稀硫酸反应，说明X的位置排在氢的前面，Y、Z的位置排在氢的后面，即X＞H＞Y、Z；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，只有Y表面有银白色物质析出，说明Y的金属活动性比银强，Z的金属活动性比银弱，即Y＞Ag＞Z；
则X、Y和Z的金属活动性顺序为：X＞Y＞Z。
故选：C。
二、实验题（共7小题）
19．（2022 南通）我国冶铜文明源远流长，凝聚了劳动人民的智慧。
Ⅰ．冶铜的源起
（1）自然界中存在少量铜单质，古人发现用其制成的物品使用一段时间后会生锈，所得铜锈与自然界中的孔雀石颜色相近，进而探索使孔雀石转变为铜单质的途径。铜锈和孔雀石的主要成分均为Cu2（OH）2CO3。
①铜生锈时发生反应2Cu+CO2+O2+X═Cu2（OH）2CO3，其中X的化学式为 H2O 。
②孔雀石呈翠绿色，易被发现和识别，这利用的是孔雀石的 物理 （填“物理”或“化学”）性质。
Ⅱ．冶铜的发展
（2）用孔雀石冶铜过程中存在木炭将CuO转化为Cu的反应，该反应体现了木炭的 还原 性。
（3）用铜矿石与锡石冶铜，可得到硬度大于铜的铜锡合金。铜锡合金的熔点和硬度随其中锡含量的变化如图所示。
①图中表示熔点的曲线是 曲线a 。
②铜锡合金属于 金属 （填“合成”或“金属”）材料。
（4）随着冶铜技术的提高，辉铜矿（主要成分是Cu2S）冶铜逐渐兴起。Cu2S中铜元素与硫元素的质量之比为 4：1 （用最简整数比表示）。
Ⅲ．冶铜的创新
（5）“胆水炼铜”是我国首创的冶铜方法，开创了湿法冶金的先河，其原理是用铁与硫酸铜溶液反应，写出该反应的化学方程式 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 。
【解答】解：（1）①反应前后铜原子都是2个，反应后氧原子是5个，反应前应该是5个，其中1个包含在未知物质中，反应后氢原子是2个，反应前应该是2个，包含在未知物质中，反应前后碳原子都是1个，其中X的化学式为H2O。
故答案为：H2O。
②孔雀石呈翠绿色，易被发现和识别，这利用的是孔雀石的物理性质。
故答案为：物理。
（2）用孔雀石冶铜过程中存在木炭将CuO转化为Cu的反应，该反应体现了木炭的还原性。
故答案为：还原。
（3）①合金的熔点小于组成成分的熔点，图中表示熔点的曲线是曲线a。
故答案为：曲线a。
②铜锡合金是金属材料。
故答案为：金属。
（4）Cu2S中铜元素与硫元素的质量之比为128：32＝4：1。
故答案为：4：1。
（5）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式是Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
故答案为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
20．（2022 西藏）“对比实验”是科学探究中的常用方法。甲、乙、丙三组对比实验如图所示，请回答下列问题：
（1）甲：观察到小木片燃烧，小石片不燃烧，说明燃烧需要 可燃物 。
（2）乙：b试管中观察到的实验现象为产生大量气泡和 带火星的木条复燃 。通过a和b试管中的现象对比，可知二氧化锰在过氧化氢的分解中作 催化 剂。
（3）丙：对比c和d试管中的现象，可知金属活泼性较强的是 Mg （填元素符号）。
【解答】解：（1）甲：观察到小石片不燃烧，小木片燃烧，依据燃烧条件可知：燃烧需要可燃物，小石片不是可燃物，所以不能燃烧，故答案为：可燃物；
（2）乙：与a试管相比，b试管中添加了二氧化锰，产生了大量气泡，即产生了氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃。而a试管中没有气泡产生，小木条不复燃。有实验现象可知二氧化锰加快过氧化氢的分解速率，是该反应的催化剂，故答案为：带火星的木条复燃，催化；
（3）丙：实验中可观察到c中产生气泡速率明显比d快，由此可知金属活泼性较强的是镁，Mg＞Fe，故答案为：Mg。
21．（2022 丹东）在实验室里可以利用如图所示的装置进行还原氧化铁的实验。
（1）在点燃酒精喷灯前先通入一段时间一氧化碳的目的是 排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸 。
（2）玻璃管中反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
（3）装置B的作用是 检验有无二氧化碳生成 。
（4）实验中还需补充的一个装置C是 在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集 。
【解答】解：（1）在点燃酒精喷灯前先通入一段时间一氧化碳，目的是排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸。
（2）一氧化碳具有还原性，高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
（3）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，装置B的作用是检验有无二氧化碳生成。
（4）一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集。
故答案为：
（1）排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；
（2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（3）检验有无二氧化碳生成；
（4）在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集。
22．（2022 临沂）控制变量是科学探究的重要方法之一。请结合下列实验，回答相关问题：
（1）A实验中，观察到薄铜片上的乒乓球碎片先燃烧，滤纸碎片后燃烧，可以说明燃烧条件之一是 温度达到可燃物的着火点 。
（2）B实验中，试管 ① （填“①”或“②”）中的铁钉会生锈。
（3）C实验中，试管②内反应更剧烈，说明金属与酸反应的快慢与 酸的浓度 有关，反应的化学方程式是 Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑ 。
【解答】解：（1）A实验中，观察到薄铜片上的乒乓球碎片先燃烧，滤纸碎片后燃烧，可以说明燃烧条件之一是温度达到可燃物的着火点；故答案为：温度达到可燃物的着火点；
（2）①中的铁钉与氧气和水同时接触，铁钉发生锈蚀；②中的铁钉只与水接触，没有发生锈蚀，故答案为：①；
（3）C实验中，两试管中的稀盐酸的溶质质量分数不同，试管②内反应更剧烈，说明金属与酸反应的快慢与酸的浓度有关，反应的化学方程式是Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；故答案为：酸的浓度；Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑。
23．（2022 北京）用如图所示实验研究金属的性质。
（1）①中有气体生成，生成的气体为 氢气 。
（2）③中反应的化学方程式为 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 。
（3）下列实验组合中，能得出铁、铜、银的金属活动性顺序的是 BC （填序号）。
A.①④
B.③④
C.①②④
【解答】解：（1）实验①中铁能与稀硫酸反应生成氢气，所以生成的气体为氢气；
（2）③中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
（3）实验①中铁能与稀硫酸反应生成氢气，说明铁位于氢的前边，实验②中铜不能与稀硫酸酸反应，说明铜位于氢的后边，实验③中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明金属活动性铁＞铜，实验④中铜能将银置换出来，说明金属活动性铜＞银，由上述分析可知，分析实验③④或①②④的现象，能得出铁、铜、银的金属活动性顺序。
故答案为：
（1）氢气；
（2）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
（3）BC。
24．（2022 成都）我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1，该方法的生产过程可用图2表示。
资料：①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是1535℃。
根据图文回答下列问题。
（1）常见的铁矿石有赤铁矿和 磁铁矿（合理即可） （写一种）。
（2）不断鼓入空气的目的是 提高炉温 。
（3）炼铁炉中生成铁的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2或Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 。
（4）撒入潮泥灰主要作用是 将铁矿石中的二氧化硅转化为炉渣而除去 。不断翻炒液态生铁，是为了降低 碳或C 元素的含量。
（5）钢的性能优良，如钢的熔点比纯铁 低 ，易于加工。
【解答】解：（1）常见的铁矿石有赤铁矿和磁铁矿或菱铁矿（合理即可）；
（2）不断鼓入空气的目的是使碳与氧气反应，放热，提高炉温；
（3）高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。高温条件下四氧化三铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2；
（4）撒入潮泥灰主要作用是将铁矿石中的二氧化硅转化为炉渣而除去，生铁和钢的区别是含碳量不同，不断翻炒液态生铁，使生铁中碳与氧气接触反应生成二氧化碳，降低碳元素的含量得到钢。
（5）合金的熔点低于组成它的纯金属，钢的熔点比纯铁低，易于加工。
故答案为：（1）磁铁矿（合理即可）；
（2）提高炉温；
（3）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2或Fe3O4+4CO3Fe+4CO2；
（4）将铁矿石中的二氧化硅转化为炉渣而除去；碳或C；
（5）低。
25．（2021 大庆）某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置对CO还原Fe2O3粉末的实验进行探究（固定装置略）。
【查阅资料】CO能溶于铜液[醋酸二氨合铜（Ⅰ）和氨水的混合液]
（1）按如图连接装置A﹣E，在装入试剂前，先 检查装置的气密性 。
（2）写出装置B中反应的化学方程式 CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O 。
（3）通入CO2一段时间后，先点燃 A 处酒精喷灯（填“A”或“D”）。
（4）装置C中玻璃管的作用： 调节压强 。
（5）反应一段时间后，能证明CO与Fe2O3反应的实验现象： D中玻璃管内红色固体变成黑色 ； E中澄清的石灰水变浑浊 。写出装置D中反应的化学方程式 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。
（6）某同学认为该装置有缺陷，需在装置E后再连接装置F，其目的是 吸收一氧化碳 。装置E、F的接口连接顺序：a连接 c （填“b”或“c”）。
【解答】解：（1）按如图连接装置A﹣E，在装入试剂前，先检查装置的气密性；故填：检查装置的气密性；
（2）B中，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；故填：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
（3）A中在高温的条件下，二氧化碳与碳反应生成一氧化碳，一氧化碳具有可燃性，若一氧化碳不纯加热时可能会发生爆炸，所以通入CO2一段时间后，先点燃A处酒精喷灯，让产生的一氧化碳排净装置内的空气；故填：A；
（4）装置C中玻璃管的作用是调节压强；故填：调节压强；
（5）在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2，实验中观察到D中玻璃管内红色固体变成黑色，E中澄清的石灰水变浑浊；故填：D中玻璃管内红色固体变成黑色；E中澄清的石灰水变浑浊；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（6）该装置没有尾气处理装置，因为尾气中含有有毒的一氧化碳气体，直接排放到空气中会造成空气污染，因为CO能溶于铜液，所以可在E后连接F装置，用于吸收一氧化碳，尾气从长管进入；故填：吸收一氧化碳；c。
三．计算题（共3小题）
26．（2021 杭州）磁铁矿石（含Fe3O4）是常用的炼铁原料，工业上可通过如下反应：
4CO+Fe3O43Fe+4CO2，将其中的Fe3O4转化为Fe。
（1）Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比为 21：8 。
（2）假设冶炼过程中铁没有损耗，用含有464吨Fe3O4的磁铁矿石可提炼出含铁质量分数为96%的生铁多少吨？
【解答】解：（1）Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比为：
（56×3）：（16×4）＝21：8
（2）设可提炼出含铁质量分数为96%的生铁的质量为x
Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
232 168
464t x×96%
解得：x＝350t
答：可提炼出含铁质量分数为96%的生铁是350t。
故答案为：
（1）21：8；
（2）350t。
27．（2022 青海）根据Fe3O4+4CO3Fe+4CO2反应原理，工业上可用来冶炼铁。现用100t含四氧化三铁为46.4%的某铁矿石冶炼金属铁。请完成下列问题，写出必要的计算过程。
（1）该铁矿石中含四氧化三铁质量是多少？
（2）理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少？
【解答】解：（1）铁矿石中含四氧化三铁质量是100t×46.4%＝46.4t。
（2）设理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是x。
Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
232 168
46.4t 96%x
x＝35t
答：（1）铁矿石中含四氧化三铁质量是46.4t
（2）理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是35t。
28．（2020 泰安）请你仔细分析如图所示的实验过程和提供的数据，并进行计算。
（1）反应后烧杯中溶液质量为 200 g。
（2）反应后所得溶液的溶质质量分数（写出计算过程，精确到0.1%）。
【解答】解：（1）设反应生成氯化亚铁质量为x，生成氢气为y，
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，
56 127 2
11.2g x y
＝＝，
x＝25.4g，y＝0.4g，
反应后烧杯中溶液质量为：11.2g+189.2g﹣0.4g＝200g，
故填：200。
（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数是：×100%＝12.7%，
答：反应后所得溶液中溶质的质量分数是12.7%。
四．推断题（共1小题）
29．（2022 云南）金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验，其应用推动了社会的发展。
（1）下列实验中，铜片上的白磷燃烧，说明铜具有 导热 性；黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上留下刻痕，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度 大 （填“大”或“小”）。
（2）铁在潮湿的空气中容易生锈，写出一种防止铁制品生锈的具体方法 铁制品表面涂油或刷油漆（合理即可） 。
（3）春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上用赤铁矿（主要成分Fe2O3）和一氧化碳反应炼铁的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
（4）某同学对含Cu（NO3）2、AgNO3、M（NO3）2的混合溶液进行探究，流程如下（M表示一种金属元素）：
根据实验探究流程，回答下列问题：
①气体X的化学式为 H2 ；
②金属Fe、Cu、Ag、M的活动性由强到弱的顺序是 M＞Fe＞Cu＞Ag 。
③滤液D中所含溶质的成分可能有 3 种情况。
【解答】解：（1）铜片上的白磷燃烧，说明温度达到白磷的着火点，说明铜具有导热性，黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上留下刻痕，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度大。
（2）铁生锈是铁与水和氧气接触发生的反应，防止铁制品生锈的具体方法铁制品表面涂油或刷油漆（合理即可），隔绝氧气和水。
（3）高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
（4）①对含Cu（NO3）2、AgNO3、M（NO3）2的混合溶液加入一定量的铁，铁与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，铁硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，固体甲加入过量稀盐酸有气体生成，说明加入的铁过量，固体甲中含铁，铁与盐酸反应生成氢气，故气体X为氢气；
②滤液A中含硝酸亚铁，硝酸亚铁溶液是浅绿色，加入过量的M得到无色滤液B，说明M置换出铁，M活动性大于铁，固体乙中含铁和M，故金属Fe、Cu、Ag、M的活动性由强到弱的顺序是M＞Fe＞Cu＞Ag；
③固体乙中含铁和M，M活动性大于铁，加入硝酸银溶液，M先与硝酸银反应生成M（NO3）2和银；如果M足量，滤液D中所含溶质为M（NO3）2；如果M与硝酸银恰好完全反应，滤液D中所含溶质为M（NO3）2；当M完全反应，硝酸银有剩余，铁与硝酸银反应，铁有剩余，滤液D中所含溶质为M（NO3）2和Fe（NO3）2；当M完全反应，硝酸银有剩余，铁与硝酸银反应，铁与硝酸银恰好完全反应，滤液D中所含溶质为M（NO3）2和Fe（NO3）2；当M、铁完全反应，硝酸银有剩余，滤液D中所含溶质为M（NO3）2、Fe（NO3）2和AgNO3。故滤液D中所含溶质的成分可能有3种情况。
故答案为：（1）导热；大；
（2）铁制品表面涂油或刷油漆（合理即可）；
（3）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（4）①H2；②M＞Fe＞Cu＞Ag；③3；
五．解答题（共1小题）
30．（2022 兰州）丰富多彩的中华文物铭刻着中华文化的脉络、记录着中华文明的传承。
（1）认识文物：青铜是铜与锡的合金。青铜硬度 大于 （填“大于”或“小于”）纯铜。
（2）文物锈蚀：汉代铁剪锈迹斑斑（如图所示），其锈蚀是 铁跟空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果 。
（3）文物修复：含六偏磷酸钠[化学式为（NaPO3）6]的敷贴可使青铜器表面附着的土壤硬结物软化清除，该物质中磷元素的化合价为 +5 。去除文物上铁锈的步骤之一是将铁锈的主要成分（Fe2O3）用氢气在一定温度下还原成氧化亚铁，则该反应的化学方程式为 Fe2O3+H22FeO+H2O 。
【解答】解：（1）合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，青铜是铜与锡的合金，青铜硬度大于纯铜。
（2）汉代铁剪锈迹斑斑，铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。
（3）在化合物中钠元素显+1价，氧元素一般显﹣2价，设磷元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）×6+6x+（﹣2）×3×6＝0，则x＝+5价。
铁锈的主要成分（Fe2O3）用氢气在一定温度下还原成氧化亚铁，同时生成水，反应的化学方程式为Fe2O3+H22FeO+H2O。
故答案为：
（1）大于；
（2）铁跟空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果；
（3）+5；Fe2O3+H22FeO+H2O。
