第六章 金属
一、单选题
1．一废旧家用电器的某部件含有Zn、Fe、Cu三种金属，若与足量稀盐酸充分反应，过滤后剩余的金属是
A．Zn、Fe B．Zn C．Fe D．Cu
2．在托盘天平的左、右两托盘中各放一只烧杯，调节至平衡，向烧杯中分别注入等质量、等浓度相同足量的稀硫酸，然后向两只烧杯中分别加入相同质量的镁和铜铝合金，两烧杯中物质完全反应后，天平仍平衡，合金中铝和铜的质量比是
A．3：1 B．2：1 C．3：4 D．2：3
3．分别在装有镁、铝、铁、铜的试管中加入稀盐酸，不能产生氢气的是
A．镁 B．铝 C．铁 D．铜
4．下列有关合金叙述正确的是
A．合金中至少含有两种金属 B．合金的熔点比组成它的纯金属高
C．钢的含碳量高于生铁 D．黄铜的硬度比纯铜的硬度大
5．将一定量的铁粉加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，将所得滤渣放入稀盐酸中，无气泡产生，下列说法错误的是
A．滤液中最多含有三种溶质
B．滤液中一定含有Fe(NO3)2，一定没有AgNO3，可能含有Cu(NO3)2
C．滤渣里一定含有Ag，一定没有Fe
D．如果滤液呈蓝色，则滤液中可能含有AgNO3
6．航天探测发现：金星是一个被浓密大气层包围的固体球，大气层的成分之一是C2O3，实验证明其化学性质与CO相似。下列关于C2O3的说法不正确的是
A．C2O3这种气体密度大于空气 B．C2O3能使澄清石灰水变浑浊
C．在一定条件下C2O3能还原氧化铁 D．C2O3充分燃烧的产物是CO2
7．下列图象中，能正确反映对应实验过程中量的变化的是
A．A图：用一氧化碳还原氧化铁
B．B图：等质量的镁、锌分别和足量的、等质量分数的稀盐酸反应
C．C图：镁在氧气中燃烧
D．D图：等质量、等质量分数的过氧化氢溶液完全分解
8．实验室里用如图所示装置还原氧化铁，关于该实验，下列说法错误的是（ ）
A．实验时，试管中澄清石灰水变浑浊，证明该反应中有二氧化碳生成
B．实验开始时，点燃酒精喷灯给玻璃管加热的同时通入纯净的一氧化碳
C．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
D．实验中观察到玻璃管中红色固体变为黑色，并且澄清石灰水变浑浊
9．用金属与酸溶液反应比较金属活动性强弱，对比反应放出热量比对比化学反应速率更具科学性。科学探究小组同学用三套相同装置进行实验并记录数据。下列说法不正确的是
金属 起始温度/℃ 反应过程中的最高温度/℃
Zn 20.5 46.3
Mg 20.5 60.1
Fe 20.5 23.6
A．应保持金属的形状、质量和酸的体积、浓度等变量相同
B．试管中有气泡放出，溶液最终均为无色
C．长颈漏斗可缓冲瓶内压强，以防塞子松动
D．实验证明：Mg>Zn>Fe
10．下列现象或事实，用相关的化学知识加以解释，正确的是
A．“真金不怕火炼”，说明温度越高金属的化学性质越稳定
B．加油站应“严禁烟火”，说明只要遇到明火，在任何情况下石油都会燃烧
C．体温计中水银热胀冷缩，说明分子之间有间隔
D．自行车上的三脚架上喷油漆，说明隔绝氧气或水分可防止钢铁生锈
11．下列说法、方程式以及基本反应类型均正确的是（ ）
A．用赤铁矿石炼铁：3CO+Fe2O32Fe+3CO2 置换反应。
B．实验室制氧气：KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 分解反应
C．探究金属银与铜的活动性顺序：2AgNO3+Cu＝Cu（NO3）2+2Ag 置换反应
D．证明铁是金属活动性顺序表中氢之前的金属：2Fe+6HCl＝2FeCl3+3H2↑ 置换反应
二、填空题
12．锂电池的应用，为我们生活提供了便利。 锂元素与钠元素化学性质相似。
(1)画出锂原子结构示意图 ；
(2)锂与盐酸反应生成氯化锂和氢气，写出该反应的化学方程式 ；该反应是 反应(填“基本反应类型”)；
(3)锂氮电池可以为新能源汽车提供动力。 该电池的主要反应原理是金属锂与空气中的氮气反应生成氮化锂(Li3N)。 该反应的化学方程式为 。
13． 中国速度——高铁通车里程逐年增加，时速高达380公里的新一代高铁正在试运行。我国高铁列车的发展，拉近了城市之间的距离。
（1）修建高铁时常用黑火药（含KNO3、S、C）进行工程爆破，黑火药爆炸时反应的化学方程式为：2KNO3 + S + 3CK2S + N2↑ + 3X↑，其中物质“X”的化学式为 。该推断的具体依据是 。
（2）修建高铁过程中用到大量的铁质材料，写出利用一氧化碳还原赤铁矿（主要成分是Fe2O3）炼铁的化学方程式 。
14．全国各省市都在大力发展地铁建设，在建设中要用到大量的金属材料，地铁的轨道用到锰钢，座椅、吊环扶手用到不锈钢和铝合金等材料。
(1)下列有关金属和合金的说法中，正确的是______（填字母）。
A．金属的硬度都很大，熔点都很高
B．钢的含碳量比生铁的含碳量高
C．铝比铁的抗腐蚀性好，是因为其表面易形成致密的氧化物保护膜
D．在钢轨上喷涂防锈涂料，可防止钢轨生锈
(2)图1是某同学总结出的金属化学性质网络图。图2、图3是有关金属化学性质的实验。
①写出图1中X物质的类别： ，写出金属铁与盐反应的化学方程式： （合理即可）。图2中观察到的实验现象是 。集气瓶中水的作用是 ，写出铁在氧气中燃烧的化学方程式： 。
②图3实验中试管α、b中装有铁粉，分别加入一定量的氯化锌溶液和氯化铜溶液，充分反应后将试管α、b内的物质全部倒入同一烧杯中，发现烧杯中的红色固体物质明显增多，下列说法正确的是 （填字母）。
A．甲图试管b反应后固体中一定只有铜
B．乙图烧杯固体中一定没有铁
C．乙图烧杯液体中一定含有Zn2+、Fe2+、Cu2+
15．化学是一门以实验为基础的学科，根据下图回答问题：
(1)实验一：探究水的组成。a处收集到的气体是 （填化学式）。
(2)实验二：探究铁生锈的条件。该实验可以验证出铁生锈与 有关。
(3)实验三：是蒸发食盐水的实验。当观察到蒸发皿中出现 时，停止加热。
16．将一定量的金属X加入到硝酸锌和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后，过滤得到固体滤渣和无色滤液。向滤渣中加入稀盐酸后有气泡产生。[注明：X的金属活动性比锌强，X反应后的生成物表示为为2或
(1)滤渣中一定有的物质是 （填化学式，下同），滤渣的组成应该有 种情况。
(2)滤液中一定有的物质是 ，可能有的物质是 。
(3)滤液中只有一种物质的前提是 。
三、流程题
17．化学兴趣小组设计将含有硫酸铜和硫酸亚铁的废水经过以下流程，提取铜和副产品硫酸亚铁晶体，实验流程如图所示。请回答下列问题：
(1)试剂A的名称是 ，加入A反应的实验现象为 。
(2)加入足量的稀硫酸的目的是 。（用化学方程式表示）
四、实验题
18．观察与比较是化学学习和研究中经常使用的科学方法，下面是教材上的三个实验，请结合实验，回答问题：
(1)甲图实验中，铜片上白磷和红磷的对比说明燃烧的条件是 。
(2)证明铁钉生锈需要氧气，图乙中必须要做的实验是(填序号) ，生活中用盐酸除铁锈的化学方程式是 。
(3)丙图实验是为探究铁和铜的活动性顺序，写出涉及反应的化学方程式： 。
19．如图是初中化学中的四个实验，请回答问题
（1）实验A：通电一段时间，与电源负极相连的试管中收集的气体是 。
（2）实验B：在倾倒CO2时观察到的现象是 。
（3）实验C：集气瓶中预留了少量水，目的是 。
（4）实验D：玻璃管中发生反应的化学方程式是 ，该装置的不足之处是 。
五、计算题
20．向一定量的锌粒中不断加入稀硫酸，反应过程中生成气体的质量与加入稀硫酸的质量关系如下图所示：
(1)锌粒和稀硫酸恰好反应时，生成气体的质量是 g。
(2)参加反应的锌粒的质量是多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】试题分析：Zn、Fe、Cu三种金属的活动性为Zn＞Fe＞H＞Cu；若与足量稀盐酸充分反应，Zn与Fe反应，Cu不参加反应，故选D
考点： 金属的活动性。
2．A
【详解】因为两只烧杯中注入等质量、等浓度相同足量的稀硫酸，所以能反应的金属已经全部反应，再根据向两只烧杯中分别加入相同质量的镁和铜铝合金，两烧杯中物质完全反应后，天平仍平衡，说明反应中生成的氢气质量相等。
假设加入的镁的质量是24g，设反应中生成的氢气质量为x。
解得x=2g
根据生成氢气质量相等，设铜铝合金中铝的质量为y。
解得y=18g
因为实验中加入相同质量的镁和铜铝合金，所以铜铝合金的质量也是24g，则合金中铝和铜的质量比是：18g∶(24g-18g)=3∶1。故选A。
【点睛】本题的解题关键是生成氢气质量相等，关键氢气质量可以求出铝的质量，进而求出两种金属的质量比。
3．D
【详解】由金属活动顺序可知，排在氢前面的金属可以和酸（稀盐酸或稀硫酸）反应放出氢气，且越靠前的金属和酸反应放出氢气的速度越快，排在氢后面的金属不与酸（稀盐酸或稀硫酸）反应放出氢气。所以在装有镁、铝、铁、铜的试管中加入稀盐酸，不能产生氢气的是铜。故选D。
点睛：掌握金属活动性顺序及金属与酸溶液的反应原理。
4．D
【详解】A、合金是一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化，冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物，则合金中至少含有一种金属，故选项说法错误；
B、合金的熔点比其组成中纯金属的熔点低，故选项说法错误；
C、钢中的含碳量在0.02%-2%之间，生铁中含碳量在2%-4.3%之间，则钢的含碳量低于生铁，故选项说法错误；
D、合金的硬度比其组成中纯金属的硬度大，黄铜是铜与锌的合金，则黄铜的硬度比纯铜的硬度大，故选项说法正确。
故选D。
5．B
【详解】A、在金属活动性顺序中，铁＞氢＞铜＞银，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，当硝酸银反应完全时，再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，所以溶液中一定含有硝酸亚铁，在滤渣中加入稀盐酸，没有气体产生，说明铁全部参加反应，硝酸银和硝酸铜是否含有无法确定，滤液中最多含有三种溶质，选项A正确；
B、在金属活动性顺序中，铁＞氢＞铜＞银，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，当硝酸银反应完全时，再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，所以溶液中一定含有硝酸亚铁，在滤渣中加入稀盐酸，没有气体产生，说明铁全部参加反应，硝酸银和硝酸铜是否含有无法确定，选项B错误；
C、在金属活动性顺序中，铁＞氢＞铜＞银，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，当硝酸银反应完全时，再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，因此滤渣中一定有银，在滤渣中加入稀盐酸，没有气体产生，说明铁全部参加反应，一定没有铁，选项C正确；
D、根据金属活动性顺序，铁>铜>银，故铁先与硝酸银反应，当硝酸银反应完全时，铁再与硝酸铜反应。过滤后的滤液呈蓝色，说明铁粉不足，铁没有和硝酸铜反应或硝酸铜未完全反应，故溶液中一定含有硝酸铜和硝酸亚铁，可能含有AgNO3，选项D正确。
故选B。
6．B
【详解】A、C2O3的相对分子质量为12×2+16×3=72，气体密度大于空气，说法正确；
B、C2O3化学性质与CO相似，CO不能使澄清石灰水变浑浊，C2O3不能使澄清石灰水变浑浊，说法不正确；
C、C2O3化学性质与CO相似，CO能还原氧化铁，在一定条件下C2O3能还原氧化铁，说法正确；
D、一氧化碳在氧气燃烧生成二氧化碳，C2O3充分燃烧的产物是CO2，说法正确。
故选B。
7．D
【详解】A图：用一氧化碳还原氧化铁，固体由氧化铁转化为铁，所以固体的质量在减小，所以与图像不符。
B图：等质量的镁、锌分别和足量的、等质量分数的稀盐酸反应，镁比锌活泼，反应速率更快；但随着酸的过量，产生氢气由金属来决定，因为镁和锌都是显正二价的，所以相对原子质量越小产生氢气越多，所以产生氢气的质量不一样，与图像不符。
C图：镁在氧气中燃烧，镁和氧气至少有一个被完全消耗，所以与图像不符。
D图：等质量、等质量分数的过氧化氢溶液完全分解，加二氧化锰只会影响反应时间不会影响气体的量。加了二氧化锰催化剂，所用时间减少，与图像相符。
故选：D
8．B
【详解】A、试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成，说法是正确的；
B、一氧化碳有可燃性，加热或点燃一氧化碳和空气或氧气的混合物可能发生爆炸，故一氧化碳还原氧化铁实验开始要先通入纯净的一氧化碳，排净装置内的空气，然后再点燃酒精灯，故B说法错误；
C、尾气中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要进行尾气处理，故说法正确；
D、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故看到的现象为玻璃管中红色固体变为黑色，澄清的石灰水变浑浊，说法正确。
故选B。
9．B
【详解】A、该实验为对比实验，变量为金属的种类，则控制变量应保持金属的形状、质量和酸的体积、浓度等变量相同，说法正确；
B、金属活动性顺序表中，Zn、Mg、Fe均位于氢之前，均能与酸反应生成氢气，因此试管中均有气泡产生，但铁与酸反应生成的亚铁盐溶液呈浅绿色，则溶液最终不是均为无色，说法不正确；
C、金属与酸反应放热，装置内气体受热膨胀，气压增大，长颈漏斗可缓冲瓶内压强，以防塞子松动，说法正确；
D、由表格数据可知，放出热量Mg>Zn>Fe，则金属活动性Mg>Zn>Fe，说法正确。
故选B。
10．D
【详解】A、“真金不怕火炼”，说明金的化学性质稳定，A错误；
B、加油站应“严禁烟火”，说明有明火，可燃物可能会发生爆炸，B错误；
C、体温计中水银是由原子构成的，说明原子间有间隔，C错误；
D、自行车上的三脚架上喷油漆，说明隔绝氧气或水分可防止钢铁生锈，D正确。
故选D。
11．C
【详解】A．一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2，该反应的反应物是两种化合物，不属于置换反应，故错误；
B．该化学方程式没有配平，正确的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，故错误；
C．铜的活动性大于银，所以铜能与硝酸银发生置换反应生成银和硝酸铜，故正确；
D．铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，正确的化学方程式为Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑，故错误。
故选：C。
12．(1)
(2) 置换反应
(3)
【解析】(1)
锂的核电荷数是3，原子中核电荷数＝核内质子数，则锂原子核内有3个质子，核外有2个电子层，第一层上有2个电子、第二层上有1个电子，其原子结构示意图为
(2)
锂与盐酸反应生成氯化锂和氢气，写出该反应的化学方程式
反应前锂与盐酸是一种单质和化合物，反应后氯化锂和氢气一种单质和化合物，属于置换反应；
(3)
金属锂与空气中的氮气反应生成氮化锂，化学方程式：
13． CO2 反应前后原子的种类、数目不变
【详解】（1）反应前后原子的种类、数目不变；化学方程式：2KNO3 + S + 3CK2S + N2↑ + 3X↑，反应前钾、氮、氧、硫、碳原子的数目分别为2、2、6、1、3，反应后前钾、氮、氧、硫、碳原子的数目分别为2、2、0、1、0，故每个“X”分子中有一个碳原子、两个氧原子，化学式为CO2；
（2）一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，。
14．(1)CD
(2) 酸 （合理即可） 铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成了黑色固体 防止高温熔融物溅落炸裂瓶底
A
【详解】（1）A、一些金属的硬度很小，熔点较低，如钠等，此选项说法错误；
B、生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，钢的含碳量比生铁的含碳量低，此选项说法错误；
C、铝比铁的抗腐蚀性好，是因为铝易与空气中的氧气反应，表面生成成致密的氧化物保护膜，此选项说法正确；
D、在钢轨上喷涂防锈涂料，可防止钢轨生锈，该防锈方法的原理是隔绝氧气和水，此选项说法正确。
故选CD。
（2）①由金属的性质可知，金属除了能与氧气、盐反应外还能与酸反应，则图1中X的物质类别属于酸；活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来，如铁和盐的反应可以是 。
图2中实验是铁丝在氧气中燃烧，现象是：铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成了黑色固体。铁丝燃烧放出大量的热，集气瓶中水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底。铁与氧气点燃生成四氧化三铁，化学方程式为 。
②三种金属的活动性顺序是锌＞铁＞铜，所以试管a铁不会与氯化锌反应，试管b铁会置换出氯化铜中的铜，将试管a、试管b内的物质全部倒入同一烧杯中，充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多，说明铁又会置换出氯化铜中的铜，则试管b中的铁完全发生了反应，氯化铜有剩余，所以：
A、由上述分析可知，甲图试管b中铁完全参加了反应，反应后固体中一定只有铜，此选项正确；
B、通过上述反应的现象不能确定乙图烧杯固体中是否有铁，此选项错误；
C、通过上述反应能确定乙图烧杯液体中一定含有 Zn2+、Fe2+，可能含有Cu2+，此选项错误。
故选A。
15．(1)
(2)水
(3)较多固体
【详解】（1）电解水是正氧负氢，且生成氢气和氧气的体积比是2:1，如图，a试管内气体较多则是氢气，化学式是H2；
（2）如图所示，左右两侧唯一变量是水，而左侧有水和氧气生锈，右侧只有氧气无水不生锈，因此该实验可以验证出铁生锈与水有关；
（3）蒸发时为了防止固体受热不均而飞溅，则当观察到蒸发皿中出现较多固体时，停止加热。
16．(1) 、Zn 两
(2)
(3)X过量
【分析】根据将一定量的金属X加入到硝酸锌和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后，过滤得到固体滤渣和无色滤液。向滤渣中加入稀盐酸后有气泡产生，说明滤渣中一定含有锌，则X先与硝酸铜反应生成和铜，硝酸铜反应完，X才能与硝酸锌反应生成 和锌，据此进行分析解答。
【详解】滤渣中一定有的物质是铜、锌，化学式为Cu、Zn，可能含有X。滤渣的组成应该有Cu、Zn，Cu、Zn、X两种情况。
滤液中一定有的物质是是，硝酸锌可能有剩余，可能含有硝酸锌，一定不含硝酸铜，硝酸锌的化学式为。
滤液中只有一种物质的前提是X是过量的。
【点睛】本题有一定难度，熟练掌握金属的化学性质、确定能发生的反应、综合考虑各种出现的情况是正确解答此类题的关键。
17．(1) 铁 析出红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色
(2)
【详解】（1）将含有硫酸铜和硫酸亚铁的废水经过处理提取铜和硫酸亚铁晶体，铁活动性大于铜，故试剂A为铁单质，加入铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，现象为生成红色固体、溶液由蓝色变为浅绿色；
（2）操作1为分离固液的操作，是过滤操作，过滤之后的固体B中含有的物质是生成的铜和过量的铁；铜不和稀硫酸反应，铁较活泼和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故加入足量的稀硫酸的目的是除去铁得到铜，该反应方程式为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。
18． 温度达到着火点 ①和② 6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
【详解】（1）铜片上白磷与氧气接触，温度达到着火点，发生燃烧，红磷与氧气接触，温度没有达到着火点，没有发生燃烧，该现象说明可燃物燃烧的条件之一是需要达到可燃物的着火点；故填：温度需要达到可燃物的着火点；
（2）实验①是铁在氧气和水共同作用下的反应，实验②是铁只与水接触的反应，实验③是铁只与氧气接触的反应。要想证明铁生锈时，氧气一定参加了反应，就要进行铁在氧气和水共同作用下的反应实验和铁在只有水，没有氧气下的实验，故选①②；铁锈中的氧化铁和稀盐酸反应生成了氯化铁和水，氯化铁溶液是黄色溶液，反应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；故填：①②；Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；
（3）实验是为探究铁和铜的活动性顺序，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故填：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
19． 氢气 下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭 吸收二氧化硫，防止造成空气污染 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 缺少尾气处理装置
【详解】（1）通电一段时间，与电源负极相连的试管中收集的气体体积较大，是氢气；
（2）由于二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，且密度比空气大，所以实验中倾倒CO2时下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭；
（3）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫是一种有毒气体，能被水吸收，所以该实验中水的作用是吸收二氧化硫，防止造成空气污染；
（4）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，反应的化学方程式是：。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。
20．(1)0.2
(2)解：设参加反应的锌粒的质量是x
答：参加反应的锌粒的质量是6.5g。
【详解】（1）由图可知，锌粒和稀硫酸恰好反应时，生成气体的质量是0.2g。
（2）见答案。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
