第一单元 金属和金属材料 练习题
一、单选题
1．金属X、Y、Z分别是Fe、Al、Cu、Ag中的一种．其中X能与稀H2SO4反应生成X2(SO4)3，而Y、Z不能与稀H2SO4反应；Y能与AgNO3溶液反应，而Z不能与AgNO3溶液反应．则X、Y、Z依次为
A．Fe、Ag、Cu B．Fe、Cu、Ag C．Al、Cu、Ag D．Al、Ag、Cu
2．下列有关实验现象的描述中正确的是
A．铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧，火星四射
B．电解水实验，与电源正、负极相连的玻璃管中产生气体的体积比为1：2
C．铁浸入硫酸铜溶液中，铁表面有铜析出，溶液由浅绿色变成蓝色
D．硫粉在氧气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的二氧化硫
3．下列对有关事实的解释中，错误的是
A．生铁和钢的性能不同—含碳量不同
B．硫和磷的元素种类不同—质子数不同
C．水和过氧化氢的化学性质不同—氧原子个数不同
D．夏季在校园里闻到阵阵花香—分子在不断地运动
4．有关金属资源的叙述错误的是（ ）
A．金属资源的唯一途径是防止金属的腐蚀 B．目前世界上金属资源大多数以化合物形式存在
C．地球上金属资源很少部分以单质形式存在 D．地球的金属资源是有限的，而且不能再生
5．下列关于防止铁器生锈的方法错误的是
①涂油 ②刷油漆 ③砂纸擦 ④镀铬 ⑤水洗 ⑥喷油漆
A．②④⑥ B．③⑤ C．①②④ D．①④
6．取足量的Zn、Fe、Ag三种金属分别放入盛有等质量、等浓度CuSO4溶液的①②③三支试管中，其反应前后溶液质量变化如图。下列说法正确的是
A．三支试管中均发生置换反应 B．①试管中加入的是Fe，③试管中加入的是Zn
C．反应后③试管中的溶液呈浅绿色 D．三种金属的活动性顺序为③>②>①
7．下列化学反应不属于置换反应的是
A． B．
C． D．
8．下列有关铁的叙述不正确的是
A．铁在潮湿的空气中会生锈 B．可以用铁和稀盐酸反应制氢气
C．生铁和钢都是铁的合金 D．铁是地壳中含量最高的金属元素
9．用盐酸与金属单质反应，探究锌、镁、铜的金属活动性。下列有关现象、分析或结论正确的是
A．铜片表面可以观察到气泡 B．放锌片的试管比镁片的试管反应更剧烈
C．三支试管中盐酸溶液的浓度可以不同 D．金属活动性由强到弱的顺序为镁、锌、铜
10．化学世界绚丽多彩，下列实验中有关颜色的描述正确的是
A．硫粉在氧气中燃烧出现微弱的淡蓝色火焰 B．将铁钉加入到稀硫酸中，溶液由无色变为黄色
C．对木炭和氧化铜的粉末加强热会出现红色物质 D．将银丝放入硫酸铜溶液，溶液由蓝色变为无色
11．向一定质量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，得滤液M和滤渣N。向滤渣N中加入稀盐酸，有无色气体产生，根据实验现象分析判断下列说法中，正确的是（ ）
A．滤液M的颜色一定为无色
B．滤液M中一定含有Zn2+和Fe2+
C．滤渣N的质量一定小于加入锌粉的质量
D．滤渣N中一定含有Zn、Fe和Cu
12．下列有关资源和能源的说法中正确的是（ ）
A．空气是一种宝贵的资源，其中氮气约占空气总质量的78%
B．地壳中含量最高的金属元素是铝元素
C．地球上的水资源是丰富的，但是淡水资源却只约占不到全球水储量1%
D．海洋蕴藏着丰富的化学资源，其中含有的化学物质有80多种
二、填空题
13．金属及其制品是现代生活中常见的材料，请回答下列问题：
（1）人类使用最早的金属是 。
（2）铁可以用来制作炊具，这是利用了铁的 性。
（3）相比于黄铁矿（主要成分FeS2），工业上选赤铁矿（主要成分Fe2O3）为原料炼铁的优点是 。
（4）生活中的铁制品最容易锈蚀，请说出自行车链条防锈的常用方法 ，工人师傅在焊接钢铁制品时，通常先用稀盐酸清洗制品表面铁锈，除铁锈的化学方程式为： 。
（5）向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的Zn粉，充分反应后过滤，向滤渣中加盐酸有气泡，则滤渣中一定含有的金属是 。
（6）已知铁的金属活动性比镍(Ni)强，请写出铁在氯化镍(NiCl2)溶液发生的反应方程式 。
14．《千里江山图》是我国传世名画之一，宋代画家王希孟创造性地将炭黑、赭石、孔雀石、蓝铜矿等矿物颜料用在不同的画层，比采用同样颜料的《蒙娜丽莎》早300年。
矿物 蓝铜矿 朱砂 赭石
颜色 深蓝色 大红色 ？
主要成分 ？
(1)画作用水墨打底，保存千年而不变色，说明常温下碳的化学性质 。
(2)中所含金属离子的符号 。
(3)朱砂中的主要成分是硫化汞，其中硫元素和汞元素的化合价分别为-2价和+2价，则硫化汞的化学式为 。
(4)表中赭石的颜色应为 。赭石也可用于冶炼金属，请写出一氧化碳还原的化学方程式 。
15．自然界中含 元素的物质种类最多；地壳中含量最多的金属元素组成的单质具有很好的抗腐蚀性，用化学方程式表示其原因是 。
16．整理物品。小萌发现家中角落堆积的一些铁丝、铝丝和铜丝。
(1)三种金属都能用来制导线，这是利用了金属的 性。
(2)铁能做铁锅，利用了金属的 性。
(3)铁的用途广泛，帮小萌回忆一下工业上用一氧化碳和氧化铁炼铁的化学方程式 。用160g氧化铁炼铁，理论上炼出铁的质量为 g。
17．写出下列反应的化学方程式：
（1）红磷在氧气中燃烧产生大量白烟： ；
（2）铝的化学性质比铁活泼，但是铝不容易生锈的原因： ；
（3）置换反应：单质Fe +化合物甲单质B +化合物乙，回答下列问题：
①若甲为蓝色溶液，B为紫红色金属，则该反应的化学方程式为： 。
②若B在常温下是气体且具有可燃性，乙的溶液为浅绿色，则该反应的化学方程式： 。
三、实验题
18．（一）对比实验是科学探究常用的方法，根据下列所示的实验示意图回答问题
（1）实验1中，将大小相同的滤纸片和乒乓球碎片放在薄铜片的两侧，加热铜片的中部，观察现象。通过此实验，可说明燃烧的条件之一是 （填序号）。
A 可燃物 B 空气 C 温度达到着火点
（2）实验2中，把干燥的紫色石蕊纸花和湿润的紫色石蕊纸花分别伸入两瓶干燥的二氧化碳气体中，下列有关说法正确的是 （填序号）。
A 与水发生了反应 B 水具有酸性
C 干燥的紫色石蕊纸花变红 D 湿润的紫色石蕊纸花变红
（3）实验3是探究铁钉生锈条件的实验，会出现明显现象的是试管 （填序号），说明铁生锈实际上是铁与 发生反应。
（二）实验室常用过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气。
（4）仪器①的名称 反应的化学方程式为 实验中为了得到平稳的气流，最适合的装置组合是 （填序号）.
19．金属材料在人们日常生活中有着广泛的应用。
(1)生铁和钢都是常见的铁合金，它们的硬度都比纯铁 (填“大”或“小”)；防止自行车的链条生锈的方法有 。(写一条即可)
(2)铝较活泼，但铝制品通常耐腐蚀性强，其原因是 。
(3)如图是实验室利用CO还原氧化铁的装置示意图，请完成以下问题。
①写出A装置中的实验现象和发生反应的化学方程式。 ， 。
②写出B试管中发生反应的化学方程式： 。
③尾气需要处理的原因：CO具有 。(填化学性质)
(4)航母的许多电子元件使用了黄铜。为测定某黄铜(假设其中仅含铜、锌)中铜的质量分数，将10g黄铜片放入烧杯中，加入100g稀硫酸恰好完全反应，得到0.1g氢气。则该黄铜片中铜的质量分数是多少？
四、计算题
20．化学兴趣小组为测定某黄铜（铜锌合金）样品中铜的含量，取10g样品放在烧杯中，然后向其中逐渐加入稀硫酸，使之与样品充分反应，恰好完全反应（杂质不参加反应）时，加入稀硫酸的质量为14g，反应后烧杯中物质的总质量为23.9g。请计算：
(1)反应生成氢气的质量；
(2)样品中铜的质量分数。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】金属的活动性顺序的应用主要表现在两个方面：一是只有排在氢前面的金属才能与酸发生置换反应，生成盐和氢气；二是只有排在前面的金属才能把后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【详解】三种金属中只有X能与稀硫酸反应，即排在氢的前面，可能为铁或铝，但铁发生置换反应时生成亚铁离子，因此X为铝；Y和Z一为铜，一为银，Y能与硝酸银溶液反应，而Z不能与AgNO3溶液反应，可说明Y是铜，Z是银。
故选C。
2．B
【详解】A、铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中，若不点燃，不会剧烈燃烧、火星四射，故选项说法错误。
B、电解水实验，与电源正、负极相连的玻璃管中产生气体的体积比为1：2，故选项说法正确。
C、铁浸入硫酸铜溶液中，溶液由浅绿色变成蓝色，铁表面有铜析出，是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误。
D、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的二氧化硫是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误。
故选：B。
3．C
【详解】A、生铁和钢的性能不同是因为含碳量不同，铁的含碳量为2%～4.3%，钢中的含碳量为0.03%～2%，故解释正确；
B、元素的种类是由质子数决定的，硫和磷的元素种类不同是因为质子数不同，故解释正确；
C、水和过氧化氢的化学性质不同，是由于构成它们的分子不同，不是氧原子个数不同，故解释错误；
D、夏季在校园里闻到阵阵花香是因为分子在不断地运动的结果，故解释正确。
故选C。
4．A
【详解】A、保护金属资源的方法包括防止金属的腐蚀、金属回收，故A选项错误，符合题意；
B、地球上金属资源大多数以化合物形式存在，故B选项正确，不合题意；
C、地球上金属资源很少部分以单质存在，故C选项正确，不合题意；
D、地球的金属资源是有限的，而且不能再生，故D选项正确，不合题意；
故选：A。
5．B
【详解】①涂油能够隔绝铁与空气中水分和氧气的接触，能够防止铁制品生锈，选项正确；
②刷油漆能够隔绝铁与空气中水分和氧气的接触，能够防止铁制品生锈，选项正确；
③砂纸擦能够除去铁表面的隔绝层，使铁与空气中的水分、氧气接触，会加快铁的锈蚀，选项错误；
④镀铬在铁表面覆盖隔绝层，能够隔绝铁与空气中水分和氧气的接触，能够防止铁制品生锈，选项正确；
⑤水洗使铁与水充分接触，会加快铁的锈蚀，选项错误；
⑥喷油漆能够隔绝铁与空气中水分和氧气的接触，能够防止铁制品生锈，选项正确，即错误的方法是③⑤。
故选B。
6．C
【详解】A、活动性：Zn>Fe>Cu>Ag，因此锌、铁能与硫酸铜发生置换反应，银和硫酸铜不反应，故A错误；
B、，根据化学方程式，反应后固体质量增加，则溶液质量减少，则③表示试管中加入的是Fe；②的质量不变，表示试管中加入的是银；则①表示试管中加入的是锌，故B错误；
C、反应后③生成了硫酸亚铁，试管中的溶液呈浅绿色，故C正确；
D、三种金属的活动性顺序为Zn>Fe>Ag，为①>③>②，故D错误。
故选C。
7．C
【详解】A、该反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，属于置换反应，不符合题意；
B、该反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，属于置换反应，不符合题意；
C、该反应中反应物是两种化合物，不属于置换反应，符合题意；
D、该反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，属于不置换反应，不符合题意；
故选C。
8．D
【详解】A、铁生锈是铁与空气中的氧气和水共同反应，故铁在潮湿的空气中会生锈，故A正确，不符合题意；
B、铁的金属活动性在氢前面，故铁可以和稀盐酸反应制取氢气，故B正确，不符合题意；
C、生铁和钢都是铁碳合金，故C正确，不符合题意；
D、地壳中元素含量前五位由高到低排名为：氧硅铝铁钙，故含量最高的金属元素为铝元素，故D错误，符合题意。
故选：D。
9．D
【详解】A、铜的金属活动性比氢弱，与稀盐酸不反应，铜片表面无明显变化，说法错误；
B、由于金属的活动性Mg＞Zn，金属活动性越强与酸反应越剧烈，镁反应更剧烈，说法错误；
C、探究锌、铜、镁的金属活动性时，要注意变量的控制，注意要除探究要素不同之外，其它条件都应该是相同的，则盐酸的浓度必须相同，说法错误；
D、金属活动性由强到弱的顺序为镁、锌、铜，说法正确；
答案：D。
10．C
【详解】A、硫在氧气中燃烧时发出明亮的蓝紫色火焰，该选项说法错误；
B、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，硫酸亚铁溶液是浅绿色溶液，溶液由无色变为浅绿色，该选项说法错误；
C、高温条件下，氧化铜和木炭反应生成铜和二氧化碳，对木炭和氧化铜的粉末加强热会出现红色物质铜，该选项说法正确；
D、将银丝放入硫酸铜溶液，由于银的活动性不如铜活泼，它们之间不会发生化学反应，该选项说法错误。
故答案为：C
【点睛】实验现象是物质之间相互作用的外在表现，牢记现象是解决多数化学试题必需的知识基础之一。
11．C
【详解】在金属活动性顺序中，铜、锌、铁的活动性顺序为锌＞铁＞铜。所以向FeCl2和CuCl2的混合溶液中投入一些锌粉，锌先与氯化铁和的反应生成了氯化锌和铜，当氯化铜完全反应后，锌再与氯化亚铁的反应，生成氯化锌和铁，充分反应后过滤，得滤液M和滤渣N，向滤渣N中加入稀盐酸，有气泡产生，说明了滤渣中中一定有铁、铜，可能有锌，溶液中的CuCl2完全发生了反应，滤液M中一定含氯化锌，可能含氯化亚铁，一定没有氯化铜。
A、当溶液中FeCl2未完全反应，溶液是浅绿色的，说法错误；
B、滤液M中一定含氯化锌，可能含氯化亚铁，一定没有氯化铜，说法错误；
C、由方程式，可知，锌置换出铜或铁都会使固体的质量减小，所以滤渣N的质量小于加入锌粉的质量，说法正确；
D、当锌有剩余时，滤渣N中含有锌、铜、铁三种金属，若氯化亚铁未完全反应，则滤渣不含锌，说法错误。
故选：C。
12．B
【详解】A、空气中氮气约占空气总体积的78%，此选项说法错误；
B、地壳中含量最多的前五种元素为：氧、硅、铝、铁、钙，其中含量最高的金属元素为铝元素，此选项说法正确；
C、地球上的水资源是丰富的，地球上淡水资源占全球水总储量的2.53%，此选项说法错误；
D、海洋蕴藏着丰富的化学资源，目前测定含有的化学元素有80多种，而不是化学物质，此选项说法错误；
故选：B。
13． 铜 导热 含铁量高，不会造成酸雨 涂油 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Zn、Ag、Cu Fe+NiCl2=Ni+FeCl2
【详解】（1）人类使用最早的金属是铜。
（2）铁可以用来制作炊具，这是利用了铁的导热性。
（3）相比于黄铁矿（主要成分FeS2，含铁量为46.7%），工业上选赤铁矿（主要成分Fe2O3，含铁量为70%）为原料炼铁的优点是赤铁矿含铁量高，不会造成酸雨。
（4）铁制品生锈是铁与氧气、水共同作用的结果。自行车链条防锈的常用方法是涂油，稀盐酸与铁锈主要成分氧化铁反应生成氯化铁、水，反应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
（5）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，且金属活动性差距越大，反应越易发生。向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的Zn粉，依次发生的反应为：Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2、Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu，充分反应后过滤，向滤渣中加盐酸有气泡，说明滤渣中含有Zn，即Zn过量，另外滤渣中还有生成的Ag、Cu，故滤渣中一定含有的金属是Zn、Ag、Cu。
（6）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，铁的金属活动性比镍(Ni)强，铁在氯化镍(NiCl2)溶液发生的反应方程式：Fe+NiCl2=Ni+FeCl2
【点睛】依据金属活动性顺序中，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，且金属活动性差距越大，反应越易发生进行分析是解答此题的关键。
14．(1)不活泼（或稳定）
(2)
(3)HgS
(4) 红色或红棕色
【详解】（1）水墨打底，保存千年而不变色，说明常温下碳的化学性质稳定，不易于其他物质反应，故填：不活泼（或稳定）；
（2）由化学式可知，碱式碳酸铜中含有铜、氧、氢、碳元素，其中铜元素属于金属元素，一个铜离子带两个单位正电荷，故填：Cu2+；
（3）根据化合物中元素化合价为代数和为0可知，硫元素和汞元素的化合价分别为-2价和+2价，硫原子和汞原子个数比为1：1，故填：HgS；
（4）氧化铁的颜色为红棕色，赭石的主要成分市氧化铁，应该是红棕色，故填：红色或红棕色；
15． 碳（或 C）
【详解】自然界中含碳元素的物质种类最多；地壳中含量最多的金属元素是铝元素，铝具有很好的抗腐蚀性，是因为铝在常温下与空气中的氧气发生化学反应，使铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜从而阻止了内部的铝进一步氧化，化学方程式为4Al+3O2=2A12O3。
16． 导电 导热 112
【详解】（1）金属具有导电性，可以用作导线；
（2）金属具有导热性，可以作炊具；
（3）工业上用氧化铁和一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳
设用160g氧化铁炼铁，理论上炼出铁的质量为x 。
x=112g
故用160g氧化铁炼铁，理论上炼出铁的质量为112g。
17． 4P+5O22P2O5 4Al+3O2=2Al2O3 Fe+CuSO4═Cu + FeSO4（合理即可） Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑或Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
【详解】（1）红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5；
故填：4P+5O22P2O5
（2）铝的化学性质比铁活泼，但是铝不容易生锈的原因是铝能与空气中氧气反应在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，防止内部的铝进一步被氧化，因此铝制品抗腐蚀性强，反应的化学方程式为：4Al+3O2=2Al2O3；
故填：4Al+3O2=2Al2O3
（3）①由题可推知，甲可能为硫酸铜溶液，B为金属铜，该反应为铁和硫酸铜溶液生成铜和硫酸亚铁，该反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═Cu + FeSO4（合理即可）；
故填：Fe+CuSO4═Cu + FeSO4（合理即可）
②由题可推知B为氢气，乙为硫酸亚铁或氯化亚铁溶液，该反应为铁和稀硫酸的反应或铁和稀盐酸的反应，则该反应的化学方程式为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑或Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
故填：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑或Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
【点睛】本题难度不大，考查学生根据反应原理书写化学方程式的能力，化学方程式书写经常出现的错误有不符合客观事实、不遵守质量守恒定律、不写条件、不标符号等。
18． C AD Ⅰ 水和氧气 锥形瓶 2H2O22H2O+O2↑ AD
【详解】（1）滤纸碎片和乒乓球碎片都与氧气接触，在加热过程中，由于乒乓球碎片的着火点较低，首先燃烧起来，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点；
（2）把干燥的紫色纸花和湿润的紫色石蕊纸花分别伸入两瓶干燥的二氧化碳气体中，二氧化碳和水反应会生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色，可以证明CO2与H2O发生了化学反应，故AD正确；
（3）Ⅰ中有水、有氧气，铁在与水和氧气并存时易生锈；
Ⅱ中无氧气，不能生锈；
Ⅲ中无水，不能生锈；
会出现明显现象的是试管Ⅰ；
说明铁生锈实际上是铁与水和氧气并存时易生锈；
（4）仪器①的名称是锥形瓶；反应物是过氧化氢，生成物是水和氧气，反应条件是二氧化锰作催化剂，化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；AD组合能控制反应的速率，要想得到平稳的气流，最适合的装置组合是AD。
19．(1) 大 在链条上涂油
(2)铝在空中发生氧化形成一层致密的氧化物膜
(3) 红色粉末变成黑色 毒性
(4)解：设黄铜片中铜的质量分数是x
x=67.5%
答：黄铜片中铜的质量分数是67.5%。
【详解】（1）合金是金属与金属或非金属熔合而成具有金属特征的混合物，相较于纯金属通常具有熔点低，硬度大等特性，所以生铁和钢的硬度都比纯铁大；防止自行车的链条生锈的方法有在链条上涂油等；故填：大；在链条上涂油；
（2）铝较活泼，但铝在空中发生氧化形成一层致密的氧化物膜，可以阻止铝继续被氧化腐蚀；故填：铝在空中发生氧化形成一层致密的氧化物膜；
（3）①一氧化碳和氧化铁在高温下生成铁和二氧化碳，红色粉末变成黑色；
②二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，写出B试管中发生反应的化学方程式为；故填：；
③CO具有毒性，需要进行尾气处理；故填：毒性；
（4）略，详见答案。
20．(1)0.1g
(2)解：设样品中锌的质量为x
x=3.25g
故样品中铜的质量分数为：
答：样品中铜的质量分数为67.5%
【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，故反应生成氢气的质量为：10g+14g-23.9g=0.1g；
（2）见答案。
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