专题8 金属和金属材料 练习题
一、单选题
1．下列叙述和对应的化学方程式都正确的是
A．高炉炼铁：3CO+Fe2O32Fe+3CO2
B．红磷在空气中燃烧：5P+O2= P2O5
C．铝与硫酸铜溶液反应：Al+CuSO4=Cu+A1SO4
D．拉瓦锡研究空气成分：2HgO=2Hg+ O2↑
2．有关金属与金属材料的说法中错误的是
A．银的导电性比铜好，但电线一般用铜制，主要与价格和资源等因素有关
B．生铁和钢都是铁合金，但钢中的含碳量比生铁中高
C．铝合金门窗耐腐蚀性好，硬度高
D．焊锡是锡和铅的合金，其熔点低，可以用于焊接金属
3．下列实验现象描述正确的是
A．向石灰水中滴入紫色石蕊溶液，溶液变红
B．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾
C．铜片放入稀盐酸中，无明显现象
D．硫在空气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰
4．向含有 Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉，使其充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则下列结论正确的是 （ ）
A．滤液中一定含 Fe2+、Cu2+、Ag+ B．滤液中一定含 Fe2+、Cu2+，可能含 Ag+
C．滤液中一定含 Fe2+，可能含有 Cu2+ D．滤液中的金属离子只含有 Fe2+
5．载人潜水器“蛟龙号”的外壳采用钛合金制造。钛合金属于
A．金属材料 B．合成材料 C．无机非金属材料 D．天然纤维
6．下列实验设计错误的是
A．除去N2中混有的O2：用足量灼热的铜
B．鉴别CO和H2：通入水中
C．分离铁粉和铜粉：用磁铁吸引
D．除去ZnSO4溶液中少量的CuSO4：加入过量的Zn粉，过滤
7．下列判断正确的是
A．在化学反应aA+bB=cC+dD中一定有a+b=c+d
B．离子带电荷，但带电荷的微粒不一定是离子
C．原子都是由质子、中子、电子三种粒子构成的
D．合金至少有两种金属熔合而成
8．如图所示的甲，乙两个装置中，胶头滴管中吸入有某种液体，平底挠瓶中装有另一种物质，挤压胶头滴管加入液体，实验过程中可以观察到两装置中的气球都明显胀大（忽略液体体积对气球体积的影响），则装置甲，乙中的滴管和烧瓶中所用试剂分别可能是
选项 甲 乙
A 水和氧化钙 水和硝酸铵固体
B 稀硫酸和变质的烧碱 水和浓硫酸
C 双氧水和二氧化锰 稀盐酸和熟石灰
D 稀硫酸和锌粒 稀盐酸和氧化铁
A．A B．B C．C D．D
9．“归纳推理”是化学学习过程中常用的思维方法，以下类推结果正确的是( )
A．Na+、Cl-的最外层电子数均为8，则最外层电子数为8的粒子都是离子
B．化合物是由两种或两种以上元素组成的物质，则由两种或两种以上元素组成的物质一定是化合物
C．生活中常见的金属像铁、铜、铝是固体，则金属一定是固体
D．化学变化中分子种类发生改变，则分子种类发生改变的变化一定是化学变化
10．将一定量镁粉和锌粉的混合物加到FeSO4和H2SO4的混合溶液中，充分反应后过滤，得到浅绿色的滤液和一定量的滤渣。下列有关说法中，合理的是
A．滤液中的金属阳离子有Mg2＋、Zn2＋、Fe2＋
B．滤液中一定含有硫酸
C．滤渣的质量一定大于原固体混合物的质量
D．滤渣可能是混合物
11．下列物质的应用不正确的是
A．食品充氮防腐 B．氢氧化钙制叶脉书签
C．氢气作高能燃料 D．不锈钢制水壶
12．下列关于炼铁的说法不正确的是
A．工业炼铁所用的设备是高炉
B．为充分利用一氧化碳要先加热试管
C．工业炼铁原料要用到石灰石
D．实验室模拟炼铁时要进行尾气处理
二、填空题
13．根据金属的化学性质，将下表中内容补充完整
反应物 反应规律 反应规律的应用举例
金属+氧气 大多数金属能和O2反应生成金属氧化物 铝表面形成致密的氧化薄膜，阻止铝进一步氧化
金属+酸 在金属活动性顺序里，位于 的金属能与盐酸、稀硫酸发生置换反应生成盐和H2 用盐酸和稀硫酸鉴别黄金和黄铜（铜锌合金）
金属+盐 在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出来，生成 将Cu、Mg、Zn中的两种金属分别放入 溶液中，即可比较出上述三种金属的活动性强弱
14．向盛有硝酸亚铁和硝酸银混合溶液的烧杯中，加入一定量的金属R（化合价为+3价），充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。
（1）若滤液为无色，请回答：①铁、银、R三种金属由强到弱的活动性顺序是什么 ？
②写出R与硝酸银反应的化学方程式 。
（2）若滤渣中含有一种金属，分析滤液中溶质的成分 。
15．金属资源的保护
(1)金属的腐蚀与防护
①某化学课外小组对钢铁制品锈蚀的条件进行了如下探究，设计了如图所示的实验，据此回答下列有关问题：
一周后观察到编号为 的试管中的铁钉锈蚀严重。
常温下，铁锈蚀是铁跟 和 等物质相互作用的结果。
②防止铁生锈的实质就是破坏铁生锈的条件，即让铁与 或 隔绝，可采用的方法有 。
(2)金属资源保护
回收金属资源的意义：
可节约金属资源：由于金属冶炼需在高温下进行，废弃金属回收利用可以节约能源；降低金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品；可减少金属对环境的污染，保护环境。
保护矿产资源的方法：
① ；
② ；
③有计划、合理地开采矿物；
④寻找金属代用品。
16．图 1 所示是等质量的甲、乙、丙、丁四种常见金属在容器中与盐酸的反应情况，卡通人周围的小黑 点表示反应中生成的气泡。
（1）甲、乙、丙、丁四种金属的 活动顺序中最弱的为 。
（2）如果充分反应后，金属乙有 剩余，且表面已无气泡，则此时 溶液的溶质最多有 种。
（3）若酸足量，图 2 中 a、b 分别表示其中两种金属的反应情况，则 a、b 可能是 （填序号）
A a 为 Mg b 为 Al B a 为 Zn b 为 Cu C a 为 Mg b 为 Fe
17．某化学反应的微观示意图如图：
上述微观示意图中，属于非金属单质的是 填化学式。
该反应的化学方程式为 。
下列物质能与镁发生化学反应的是 填字母。
A．稀盐酸 B、硫酸钠溶液 硫酸铜固体 氧气
18．“比较法”是学习中常用的方法，请在下列横线处填“>”“=”或“<”。
（1）硬度：硬铝（铝的合金） 铝。
（2）氧元素的化合价：H2O H2O2。
（3）等质量的O2和O3中氧原子的个数：O2 O3。
三、实验题
19．同学们做了有关物质性质的实验（如下图所示），回答下列问题。
(1)A中一段时间后，瓶内气体的黄绿色消失，原因是 。
(2)B中一段时间后，可观察到的现象是 ，其原因是 。
(3)C中可观察到的现象是 ，反应的化学方程是 。
20．回答问题
(1)某研究性学习小组为验证铜、铁、锌三种金属的活动性，进行了如图所示实验：
研究性学习小组根据气球膨胀的快慢得出的结论是：铁>锌>铜，结论与我们学习的知识不符，你认为要使实验成功，除了用砂纸打磨外还应该怎样改正： ，改正后的实验中气球膨胀最快的是 。(选填“A、B或C”)
(2)用如图所示的装置进行实验，验证可燃物燃烧的条件并测定空气中氧气含量(已知白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃)。
①验证可燃物燃烧的条件：向Y型管中放入足量红磷和白磷，塞好橡胶塞，关闭弹簧夹。然后将Y型管放入80℃的热水中，观察到红磷不燃烧，白磷燃烧，说明可燃物燃烧的条件之一是 ，写出该反应的化学方程式 。
②测定空气中氧气含量：已知Y型管的容积是60ml，待白磷熄灭，装置冷却至室温后，打开弹簧夹，会观察到量筒中的水约减少了 ml。
四、计算题
21．黄铜(铜锌合金)的外观与黄金极为相似、容易以假乱真。小红同学想测定黄铜中锌的含量。她称取20g黄铜样品放入烧杯中，加入足量稀硫酸充分反应后，测得生成氢气的质量为0.2g。
(1)该反应属于 (填基本反应类型)。
(2)求黄铜样品中铜的质量分数(写计算过程)。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】A、高炉炼铁是氧化铁与一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式完全正确，正确；
B、红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，该方程式缺少反应条件，正确的化学方程式为：，错误；
C、铝与硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜，该方程式中生成化学式书写错误，正确的化学方程式为：2Al+3CuSO4=3Cu+A12(SO4)3，错误；
D、拉瓦锡研究空气成分时，氧化汞加热分解生成汞和氧气，该方程式缺少反应条件，正确的化学方程式为：2HgO=2Hg+ O2↑，错误。
故选A。
2．B
【详解】A、银的导电性比铜好，但电线一般用铜制，主要与银价格贵和资源等因素有关，A正确；
B、生铁和钢都是铁合金，但钢中的含碳量比生铁中低，B错误；
C、合金相对于纯金属，耐腐蚀性更好，硬度更大，铝合金门窗耐腐蚀性好，硬度高，C正确；
D、合金熔点相较于纯金属偏低，焊锡是锡和铅的合金，其熔点低，可以用于焊接金属，D正确。
故选：B。
3．C
【详解】A、石灰水显碱性，向石灰水中滴入紫色石蕊溶液，溶液变蓝色，故选项说法错误。
B、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误。
C、铜片放入稀盐酸中，不反应，无明显现象，故选项说法正确。
D、硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，故选项说法错误。
故选：C。
4．D
【详解】由于金属活动性：Fe＞Cu＞Ag，向含有 Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，待硝酸银完全反应后，铁再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，使其充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明铁过量，硝酸铜、硝酸银已经完全反应，故滤液中的金属离子只有Fe2+。故选D。
5．A
【详解】钛合金是金属材料，故选A。
6．B
【详解】A. O2与足量灼热的铜反应生成氧化铜，而N2不能与灼热的铜反应，所以除去N2中混有的O2可用足量灼热的铜，此选项正确；
B. CO和H2两种物质不溶于水、不与水反应，鉴别CO和H2不能用通入水中的方法，此选项错误；
C. 铁具有铁磁性，能被磁铁吸引，而铜粉不能被磁铁吸引，所以分离铁粉和铜粉可用磁铁吸引，此选项正确；
D. 金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，除去ZnSO4溶液中少量的CuSO4可加入过量的Zn粉，过滤，滤出过量的锌和生成的铜，得到ZnSO4溶液，此选项正确。
故选B。
7．B
【详解】A、在化学反应aA+bB=cC+dD中，a+b与c+d没有必然的大小关系，此选项错误；
B、离子带电荷，但带电荷的微粒不一定是离子。如：质子和中子都带有电荷，但它们不是离子，此选项正确；
C、多数原子是由质子、中子、电子三种粒子构成的，氢原子没有中子，此选项错误；
D、合金是金属与其它金属或非金属经高温熔合而成的具有金属特性的物质，所以合金中至少有一种金属，此选项错误。
故选B。
8．A
【分析】甲瓶气球胀大，则反应产生气体或放出热量。乙瓶内气球胀大，则反应消耗气体或吸收热量，以此作判断即可。
【详解】A、水和氧化钙反应放出大量的热量，甲瓶内温度升高、气压增大，使气球胀大；硝酸铵溶于水吸热，使乙瓶内温度降低、气压减小，小于外界大气压，使气球胀大，故选项正确；
B、变质的烧碱有碳酸钠存在，与稀硫酸反应生成二氧化碳气体，气体总量变多，气球胀大；浓硫酸稀释，放出大量的热，乙瓶内气压增大，气球不会胀大，故选项错误；
C、二氧化锰可催化双氧水分解生成氧气，气体总量变多，气球胀大；稀盐酸和熟石灰属于中和反应，中和反应放热，乙瓶内气压增大，气球不会胀大，故选项错误；
D、稀硫酸和锌粒反应产生氢气，气体总量变多，气球胀大；稀盐酸和氧化铁反应不消耗气体，温度无明显变化，气球不会胀大，故选项错误。
故选A
9．D
【详解】A．最外层电子数为8的粒子不都是离子，例如稀有气体中除去氦原子外，其它原子最外层电子数都是8，该选项说法不正确；
B．由两种或两种以上元素组成的物质不一定是化合物，例如空气中含有氮元素、氧元素、碳元素等元素，属于混合物，不属于化合物，该选项说法不正确；
C．常温下，金属汞是液态，该选项说法不正确；
D．化学变化中分子种类发生改变，则分子种类发生改变的变化一定是化学变化，该选项说法正确。
故选D。
10．A
【详解】A、得到浅绿色的滤液，说明滤液中含有亚铁离子，如果溶液中含有亚铁离子，则溶液中一定含有镁离子和锌离子，这是因为镁能和亚铁离子反应生成镁离子和铁，锌能和亚铁离子反应生成锌离子和铁，所以 滤液中金属阳离子有Mg2＋、Zn2＋、 Fe2＋。 A正确。
B、 如果镁、锌恰好和稀硫酸反应时，溶液中不含有硫酸，所以滤液中不一定含有硫酸。B错。
C、镁和稀硫酸反应时固体质量减小，和硫酸亚铁反应时固体质量增大，锌和稀硫酸反应时固体质量减小，和硫酸亚铁反应时固体质量减小，有的反应固体质量增大，有的反应固体质量减小，因此滤渣的质量不一定大于原固体混合物的质量。C错。
D、滤渣中只含有铁，滤渣不可能是混合物。D错。
故选：A。
11．B
【详解】A、氮气的化学性质稳定，不易与物质发生化学反应，可以充入食品包装袋作防腐剂，正确；
B、将洗干净的树叶放在一定浓度的氢氧化钠溶液中煮沸，再加以处理，除去表皮和叶肉，只余清晰的叶脉，就能得到“叶脉书签”，不正确；
C、氢气燃烧释放大量能量，常做高能燃料，正确；
D、不锈钢具有良好的导电性和导热性，可用于制作水壶，正确。
故选B。
12．B
【详解】A、工业炼铁所用的设备是高炉，说法正确，不符合题意；
B、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故应先通入一氧化碳，将装置内空气排尽，然后加热试管，符合题意；
C、工业炼铁原料要用到石灰石，石灰石能将铁矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去，不符合题意；
D、实验室模拟炼铁是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，一氧化碳有毒，扩散到空气中，会污染空气，故要进行尾气处理，不符合题意。
故选B。
13． H（或氢）前 金属单质 ZnSO4溶液[或Zn(NO3)2或ZnCl2溶液等]
【分析】依据金属活动性顺序表的规律进行分析解答：①氢前金属可以与酸反应生成氢气；②活动性位于前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。
【详解】依据金属活动性顺序表可知在金属活动性顺序里：H（氢）前的金属能与稀盐酸、稀硫酸发生置换反应，生成盐和H2；位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出来，生成金属单质；鉴定三者的活动性强弱，可利用三种金属中活动性居中的金属的盐溶液完成，由于三种金属的活动性顺序是镁＞锌＞铜，所以选择锌的盐溶液完成即可，这样镁能置换出锌但铜不能，从而确定了三者的活动性强弱。
【点睛】本题考查了金属活动性顺序的应用，完成此题，可以依据金属活动性顺序及其意义进行。
14． R>Fe>Ag 一定含有R(NO3)3、Fe(NO3)2，可能含有AgNO3
【详解】（1）因为滤液为无色，说明溶液中的亚铁离子被置换出来，说明金属R的活动性比铁强，铁的活动性比银强，故铁、银、R三种金属由强到弱的活动性顺序是R>Fe>Ag；
（2）R与硝酸银反应将银置换出来，因为R为+3价，因此生成物为R(NO3)3和Ag，化学方程式；
（3）银的活动性最弱，最先被置换出来，且滤渣中含有一种金属，只能是银，铁还未被置换出来，所以滤液中一定含有R(NO3)3、Fe(NO3)2，AgNO3可能没有反应完，所以滤液中可能含有AgNO3。故填一定含有R(NO3)3、Fe(NO3)2，可能含有AgNO3。
15．(1) C 氧气 水 水 氧气 涂油、刷漆等
(2) 防止金属锈蚀 金属回收利用
【详解】（1）铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果，故C试管中的铁钉锈蚀最严重；
由ABC产生的不同现象可推出常温下，铁锈蚀是铁跟氧气和水等物质相互作用的结果；
根据铁生锈的条件可知防止铁生锈只需要破坏铁生锈的条件，即让铁水与或氧气隔绝，可采用的方法有保持铁制品表面干燥或涂油、刷漆等；
（2）由于金属冶炼需在高温下进行，废弃金属回收利用可以节约能源；降低金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品；可减少金属对环境的污染，保护环境。保护矿产资源的方法：①防止金属锈蚀；②金属回收利用；③有计划、合理地开采矿物；④寻找金属代用品等。
16． 丁 2 A
【详解】（1）图中金属甲表面气泡最多，其次为金属乙，最少的为金属丙，金属丁表面无气泡，所以甲乙丙丁四种金属活动性由强到弱的顺序为：甲、乙、丙、丁，金属活动性最弱的为丁；
（2）根据图中的现象可知，甲、乙、丙会与酸反应，丁不会与酸反应，乙有剩余，乙会将丙从其盐溶液中置换出来，所以溶液中只有甲、乙的盐溶液，所以此时溶液中的溶质有2种；
（3）从图象可以看出，a比b活泼，b生成的氢气比a多，说明相同化合价时，b的相对原子质量比a小，
A、镁比铝活泼，24份质量的镁会生成2份质量的氢气，54份质量的铝会生成6份质量的氢气，相同质量的铝生成的氢气比镁多，符合题意，故A正确；
B、锌比铜活泼，但铜不与盐酸反应，不符合题意，故B不正确；
C、镁比铁活泼，24份质量的镁会生成2份质量的氢气，56份质量的铁生成2份质量的氢气，相同质量的镁生成的氢气比铁多，不符合题意，故C错误；
故选：A。
【点睛】金属活动顺序表中，位于H之前的金属可以与酸反应放出氢气，位于H之后的金属不能与酸发生置换反应。
17． C 2Mg+CO22MgO+C AD
【详解】上述微观示意图中，属于非金属单质的是碳，化学式是：C。
该反应是镁和在二氧化碳中燃烧生成了氧化镁和碳，化学方程式为：2Mg+CO22MgO+C；
由镁的性质可知，镁能与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，镁与氧气反应生成氧化镁，镁与硫酸铜溶液反应生成硫酸镁和铜，不能与硫酸铜固体反应，镁的活动性比钠弱，不能与硫酸钠反应，故选。
18． > < =
【详解】本题考查合金的性质，元素的化合价和化学式的计算。
（1）合金的硬度大于其成分金属，硬铝（铝的合金）的硬度>铝；
（2）设：H2O、 H2O2中氧元素的化合价分别为x、y，在化合物中元素的化合价的代数和为零。(+1)×2+x=0， x=-2；(+1)×2+2y=0，y=-1。氧元素的化合价：H2O
19．(1)木炭能吸附氯气
(2) 银白色铁丝表面出现棕红色物质，试管中液面上升 铁生锈消耗了试管内的氧气，导致管内气压小于外界
(3) 湿润的石蕊小花变红色，而干燥的石蕊小花不变色
【详解】（1）木炭具有吸附性，能除去色素，则A中一段时间后，瓶内气体的黄绿色消失。
B中一段时间后，可观察到的现象是银白色铁丝表面出现棕红色物质，试管中液面上升；原因是铁生锈消耗了试管内的氧气导致管内气压小于外界；C中可观察到的现象是湿润的一半由紫色变为红色，另一半无明显变化，其中发生的反应是二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸使得石蕊改变颜色。
（2）铁与氧气、水共同接触时会生锈，则可观察到银白色铁丝表面出现棕红色物质，且由于铁消耗了试管中的气体，试管中的气体减少，则压强减小，则试管中的液面会上升。
（3）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红，则可观察到湿润的石蕊小花由紫色变为红色，而干燥的石蕊小花不变色；
反应的化学方程式为。
20．(1) 把实验C的铁粉换成跟锌片、铜片一样大小的铁片 A
(2) 温度达到着火点 12
【详解】（1）据图可知，ABC中都是10%的稀硫酸，A中是锌片，B中是铜片，而C中是铁粉，对比实验需要控制变量，所以需要把实验C的铁粉换成跟锌片、铜片一样大小的铁片，才能验证铜、铁、锌三种金属的活动性；C金属活动顺序可知铁>锌>铜，所以铁在三种金属中最活泼，反应时产生氢气速率最快，故气球膨胀速度最快，故选A；
（2）①可燃物燃烧必须同时具备两个条件：一是可燃物与氧气接触，二是温度达到可燃物的着火点。验证可燃物燃烧的条件：向Y型管中放入足量红磷和白磷，塞好橡胶塞，关闭弹簧夹；然后将Y型管放入80℃的热水中，观察到红磷不燃烧，白磷燃烧，说明可燃物燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点，白磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：；
②因为空气中的氧气的体积约占五分之一，足量的白磷燃烧耗尽了装置内的氧气，氧气的体积为60mL×=12mL，装置冷却至室温后，打开弹簧夹，量筒内的水会进入Y型管，进入的水的体积即为消耗的氧气的体积，因此量筒中的水减少了12mL。
21．(1)置换反应；
(2) 解：设黄铜样品中锌的质量为x
x=6.5g
黄铜样品中铜的质量分数为：
答：黄铜样品中铜的质量分数为67.5%。
【详解】（1）锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应符合“一种单质与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；
（2）见答案。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
