第六章 金属 练习题
一、选择题
1．下列四种金属，有一种金属的盐溶液可以与其它三种金属都能发生置换反应，这种金属是（ ）
A．银 B．铁 C．铝 D．铜
2．结构决定性质，性质决定用途。下列对应关系错误的是
A．焦炭可用于工业炼铁——具有还原性
B．CO和CO2化学性质不同——分子构成不同
C．石墨、金刚石的硬度不同——碳原子结构不同
D．活性炭用于制糖工业脱色——具有疏松多孔的结构
3．CuCl2是重要的化工原料。一种生成CuCl2的反应原理如下图。下列说法正确的是
A．该反应的生成物只有CuCl2
B．参加反应的HCl、O2分子个数比为4:1
C．该反应前后含铁催化剂的质量发生变化
D．该反应属于置换反应
4．要探究Fe和Cu的金属活动性顺序，下列所选取药品两两反应达不到目的的是
A．Fe片、硫酸铜溶液 B．Fe片、Cu片、硝酸银溶液
C．Fe片、Cu片、稀盐酸 D．硫酸亚铁溶液、Cu片
5．古时，绍兴一带曾是南方的一个冶铁中心，其炼铁方法是在1000℃左右的温度下，木炭和铁矿石(主要成分为Fe2O3)发生一系列的反应，生成含较多杂质的海绵铁。其中主要化学反应为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。下列说法错误的是
A．海绵铁是一种混合物
B．Fe2O3中铁元素的化合价为+3
C．上述反应中涉及的氧化物有3种
D．炼铁过程中，木炭只是作为燃料使用
6．下列关于金属材料的说法中正确的是
A．铝制品表面应常用钢刷擦洗
B．“真金不怕火炼” 主要因为黄金的熔点高
C．焊锡（锡铅合金）的熔点低，常用来焊接金属
D．因为钢比生铁的含碳量高，所以应用范围广
7．为验证铝、铜、银的金属活动性强弱，小明设计了以下四组实验，下列说法不正确的是
A．通过①②实验，可以证明金属活动性：A1>Cu
B．若要用实验④证明金属活动性：Cu>Ag，X可以为Cu，Y为AgCl溶液
C．通过①②③实验，无法证明金属活动性：A1>Cu>Ag
D．若要用实验④证明金属活动性：Ag
A．拉瓦锡测定空气中氧气含量实验：
B．溶洞的形成
C．人们认识水的组成开始：
D．铝制品有较好抗腐蚀性的原因是：
9．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
10．下列对事实的解释中不合理的是
A．生铁和钢的性能不同——含碳量不同
B．金刚石和石墨物理性质差异较大——碳原子的结构不同
C．干冰升华——分子之间的间隔变大
D．冰水共存物属于纯净物——冰和水都由水分子构成
11．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．玻璃管中发生的反应属于置换反应
B．该实验说明了一氧化碳既可以燃烧又有还原性
C．实验观察到的现象为红棕色固体变黑，澄清石灰水变浑浊
D．实验时，先通入纯净的一氧化碳，再点燃酒精喷灯给玻璃管加热
12．“中国高铁，世界第一”。高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理之一是↑。下列说法不正确的是
A．含镍不锈钢的硬度大于纯铁 B．火法炼镍不会对环境造成影响
C．含镍不锈钢是一种铁合金 D．该反应利用的是碳具有还原性
二、填空与简答
13．根据碳和碳的氧化物的性质，回答下列问题。
（1）重要的签字须用碳素墨水笔，这是因为碳单质常温下 ；
（2）冶金工业可利用一氧化碳的 性来炼铁；
（3）R是有机物，其燃烧的化学方程式为R+3O22CO2+2H2O。则R的化学式为 。
14．按照要求写出下列反应的化学方程式：
(1)镁带在氧气中燃烧： ；
(2)实验室常用锌与稀硫酸反应来制取氢气： 。
15．将一定质量的铁粉加入硝酸银、硝酸铜和硝酸铝的混合溶液中。
（1）向滤出的固体中加入少量稀盐酸，无气体产生。则滤渣中一定含有 ，可能含有 。
（2）若滤液为蓝色，则滤液一定含有的阳离子 。
16．实验室中用CO还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)得到铁，设计的实验装置如下：
(1)开始实验时，A装置中首先要进行的操作是 (填“加热”或“通一氧化碳”)。
(2)CO还原Fe2O3的化学方程式为 。
(3)B装置的作用是 。
17．空气是一种宝贵的资源。请回答下列问题。
（1）在物质分类中，空气属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
（2）市场上销售的香肠、盐水鸭、榨菜、豆腐干等食品，常采用真空包装。真空包装的目的是除去空气，使大多数微生物因缺少 而受到抑制，停止繁殖。
（3）氧气曾被称为“养气”，对人类的生存有着非常重要的作用，但同时氧气也给人们的生产和生活带来了一些不利，请各举一例说明。有利的一面： ，不利的一面： 。
18．下列用字母表示的八种物质是初中化学常见的物质，它们是由七种元素中的一种或两种组成。
（1）A、B、C三种物质之间可以发生两个反应：。其中A是最清洁的燃料，A是 ，写出反应的化学方程式 。
（2）D的一种单质在B中燃烧生成一种无色气体E，将该气体通入紫色石蕊溶液中，溶液变为红色，D为 ，用化学方程式表示石蕊溶液由紫色变为红色的原因 ；
（3）X和Y是两种单质，在的转化中，X中元素的化合价由0变为，X和Y分别为 ;
（4）F与某氧化物在一定条件下反应生成X和E，F和E组成相同。该反应的化学方程式为
19．为了从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收Cu和硫酸亚铁晶体，某学习小组设计并完成了以下实验。
(1)固体Y是什么(写化学式) 。
(2)固体X中含有的物质是(写化学式) 。
(3)试剂B的名称是 。
(4)试剂A与工业废水发生反应的化学方程式为 。
三、科学探究题
20．化学兴趣小组的同学，为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动：
【查阅资料】铁的活动性比铜强。
【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想：
猜想一：R>Fe>Cu；
猜想二： ；
猜想三：Fe>Cu>R。
【收集证据】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究
主要操作 主要现象 结论
甲 将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中 猜想一正确
乙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中 R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率 (填“快”或“慢”)
丙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中燃烧 R 丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中
【交流反思】三位同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种。
【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有：
(1)金属与氧气反应的难易和剧烈程度；
(2)金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度；
(3)金属与 是否反应。
四、计算题
21．将40g的稀盐酸逐渐加入20g黄铜（铜锌合金）样品中，充分反应后对滤渣、滤液的实验操作如下：
(1)题中涉及的化学方程式 。
(2)根据已知条件求解锌质量（x）的比例式 。
(3)样品中含铜的质量为 。
(4)所用稀盐酸中溶质的质量分数 。
(5)当稀盐酸加入40 g时，过滤，向滤液中加入3.7 g水后，所得溶液的质量分数为 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】四种金属中有一种金属的盐溶液可以与其它三种金属都能发生置换反应，该金属一定是这四种金属中活动性最弱的，银是这四种金属中活动性最弱的。故选A。
2．C
【详解】A、焦炭具有还原性，可用于冶炼金属，可用于工业炼铁，不符合题意；
B、一氧化碳和二氧化碳元素组成相同，但是分子构成不同，故化学性质不同，不符合题意；
C、金刚石和石墨均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大，符合题意；
D、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附色素，用于制糖工业脱色，不符合题意。
故选C。
3．B
【详解】A、由图可知，该反应的生成物为氯化铜和水，不符合题意；
B、由图可知，该反应为铜和氧气、HCl在催化剂的作用下转化为氯化铜和水，该反应的化学方程式为：，故参加反应的HCl、O2分子个数比为4:1，符合题意；
C、在该反应中，含铁催化剂是催化剂，化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，不符合题意；
D、该反应的生成物均是化合物，且反应物有三种，不属于置换反应，不符合题意。
故选B。
4．B
【详解】A、铁能与硫酸铜溶液反应，说明铁的活动性强于铜，正确；B、铁和铜都能与硝酸银溶液反应，故不能达到目的，错误；C、铁能与盐酸反应，而铜不与盐酸反应，说明铁的活动性强于铜，正确；D、铜不与硫酸亚铁反应，说明铜的活动性比铁弱，正确。故选B。
点睛：金属活动性顺序中位于氢之前的金属能从酸中置换出氢，活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来。
5．D
【详解】A、海绵铁中含有多种物质，属于混合物，该选项说法正确；
B、Fe2O3中，氧元素的化合价为-2价，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则其中铁元素的化合价为+3价，该选项说法正确；
C、氧化物是指含有两种元素，且一种元素为氧元素的化合物，上述反应中，CO、Fe2O3、CO2均属于氧化物，共三种，该选项说法正确；
D、炼铁过程中，木炭燃烧生成二氧化碳，提供热量，且生成的二氧化碳能与碳反应生成一氧化碳，还提供还原剂一氧化碳，该选项说法错误。
故选D。
6．C
【详解】A、常温下，铝能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，所以铝制品表面不能常用钢刷擦洗，以免刮掉保护膜，故选项A说法错误；
B、“真金不怕火炼”说明金即使在高温条件下也不与氧气反应，而不是熔点高，故选项B说法错误；
C、焊锡（锡铅合金），合金的熔点低，可用来焊接金属，故选项C说法正确；
D、钢因为比生铁的含碳量低，钢的性质与生铁不同，比生铁有很多优良的性能，所以应用范围更广，故选项D错误。
故选C。
7．B
【详解】A、通过①②实验可知，①中产生气泡，②中无明显现象，说明铝能和稀硫酸反应，铜不能和稀硫酸反应，可以证明金属活动性Al＞Cu，该选项说法正确；
B、若要用实验④证明金属活动性Al＞Cu，X可以为Cu，Y不能为AgCl溶液，因为氯化银难溶于水，不能形成溶液，该选项说法不正确；
C、通过③实验可知，铝能和硝酸银反应，说明铝比银活泼，通过①②③实验，可以证明铝最活泼，不能证明铜和银的活泼性，故通过①②③实验，无法证明金属活动性：A1>Cu>Ag，该选项说法正确；
D、若要用实验④证明金属活动性Ag＜Cu，X可以为Ag，Y为CuSO4溶液，是因为银不能与硫酸铜溶液反应，说明银比铜不活泼，该选项说法正确；
故选B。
8．D
【详解】A、拉瓦锡测定空气中氧气含量实验，实验原理为，A选项错误；
B、溶洞的形成化学方程式为，B选项错误；
C、认识水的组成，水电解生成氢气和氧气，化学方程式为，C选项错误；
D、铝制品有较好抗腐蚀性的原因是铝在空气中与氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，化学反应方程式为，D选项正确。
故选：D。
9．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。
10．B
【详解】A、生铁和钢的性能不同是因为含碳量不同，正确；
B、金刚石和石墨物理性质差异较大是因为碳原子的排列方式不同，错误；
C、干冰升华是因为分子之间的间隔变大，正确；
D、冰水共存物属于纯净物是因为冰和水都由水分子构成，是一种物质，正确；
故选：B。
11．A
【详解】A、玻璃管中发生的反应是一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应，故选项说法错误．
B、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，说明一氧化碳具有还原性；尾气中的一氧化碳燃烧，说明一氧化碳具有可燃性；故选项说法错误．
C、实验观察到的现象为红棕色固体变黑，澄清石灰水变浑浊，故选项说法正确．
D、一氧化碳具有可燃性，为防止发生爆炸，先通入纯净一氧化碳，将空气全部排出后，再点燃酒精喷灯给玻璃管加热，故选项说法错误．
故选C．
【点评】本题难度不大，掌握一氧化碳还原氧化铁的反应原理、实验注意事项、实验现象等是正确解答本题的关键．
12．B
【详解】A、一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，所以含镍不锈钢的硬度大于纯铁，不符合题意；
B、由反应物的种类以及质量守恒定律可知，火法炼镍中生成二氧化碳会造成温室效应，可能会产生污染环境的一氧化碳气体，符合题意；
C、合金是由两种或两种以上的金属或非金属经过混合熔化、冷却凝固后所合成的具有金属特性的物质，含镍不锈钢属于一种铁合金，不符合题意；
D、二氧化碳中，碳元素显+4价，C是一种单质，其中碳元素的化合价为零，碳元素化合价升高，该反应利用的是碳具有还原性，不符合题意。
故选B。
13． 化学性质稳定 还原 C2H4
【详解】（1）重要的签字须用碳素墨水笔，这是因为碳单质常温下化学性质稳定，故填：化学性质稳定；
（2）一氧化碳具有还原性，所以冶金工业可以利用一氧化碳的还原性来炼铁和其它金属，故填：还原
（3）对于反应R+3O22CO2+2H2O，反应后共含有C、H、O三种原子个数分别为2、4、6，反应前含有6个氧原子，根据质量守恒化学反应前后原子的种类和数量不变，一个 R分子当中应该含有两个碳原子四个氢原子故化学式为C2H4，故填：C2H4
14．(1)
(2)
【详解】（1）镁和氧气在点燃的条件下生成氧化镁，反应的化学方程式为。
（2）锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为
15． 银 铜 Al3+、 Fe2+、Cu2+
【分析】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。氢前的金属能与稀盐酸反应，氢后的金属不能与稀盐酸反应。将一定质量的铁粉加入硝酸银、硝酸铜和硝酸铝的混合溶液中，依次发生的反应为：Fe+2AgNO3=2Ag+ Fe(NO3)2、Fe+Cu(NO3)2= Fe(NO3)2 +Cu。由于金属活动性顺序中，铁在铝的后面，所以铁不与硝酸铝反应。
【详解】（1）向滤出的固体中加入少量稀盐酸，无气体产生，则滤渣中一定含有氢后的金属，因为首先发生的反应为：Fe+2AgNO3=2Ag+ Fe(NO3)2，所以一定含有银，当硝酸银反应完以后，如果有铁存在，接着发生的反应为：Fe+Cu(NO3)2= Fe(NO3)2 +Cu，所以可能含有铜。
（2）含有铜离子的溶液为蓝色，若滤液为蓝色，则滤液一定含有的阳离子是没参加反应的Al3+、生成的 Fe2+及剩余的Cu2+。
【点睛】根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。氢前的金属能与稀盐酸反应，氢后的金属不能与稀盐酸反应进行分析是解答此题的关键。
16． 通一氧化碳 检验是否有二氧化碳气体生成
【详解】(1)在做一氧化碳还原赤铁矿实验时，要先通一氧化碳排净空气再加热，因为一氧化碳可燃，与空气混合会发生爆炸；
(2) 一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，；
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可以用来检验二氧化碳的存在。
17． 混合物 氧气 供动植物呼吸（合理即可） 使钢铁生锈（合理即可）
【详解】（1）空气由多种物质组成，属于混合物，故填：混合物。
（2）真空包装的目的是除去空气，使大多数微生物因缺少氧气而受到抑制，停止繁殖，故填：氧气。
（3）氧气曾被称为“养气”，对人类的生存有着非常重要的作用，但同时氧气也给人们的生产和生活带来了一些不利，有利的一面供动植物呼吸，不利的一面使钢铁生锈，故填：供动植物呼吸；使钢铁生锈。
18． C 或
【详解】（1）A是最清洁的燃料，则A是氢气，C能反应生成氢气，根据，则C为水，B为氧气；，即水电解生成氢气和氧气，化学方程式为：；故填：；
（2）无色气体E通入紫色石蕊溶液中，溶液变为红色，说明E为二氧化碳，则D为碳，石蕊试液变红是二氧化碳与水反应生成了碳酸；故填：C；
（3）X和Y是两种单质，，则此反应可能为置换反应，X可能为铁，Y可能为铜或氢气；故填：或
（4）F与某氧化物在一定条件下反应生成X和E，F和E组成相同，则此反应可能为一氧化碳还原金属氧化物的反应，X为铁，则氧化物可能为氧化铁，其化学方程式为：；故填：
19． Cu Fe、Cu 稀硫酸 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
【分析】工业废水的FeSO4、CuSO4加入过量的铁粉，经过滤后得到固体X为Fe、Cu，溶液Z中含有硫酸亚铁；固体X为Fe、Cu，加入适量的试剂B得到硫酸亚铁和固体Y，试剂B为稀硫酸，固体Y为Cu，由此分析。
【详解】(1)根据分析可知，固体X为Fe、Cu加入适量的试剂B得到硫酸亚铁和固体Y，试剂B为稀硫酸，固体Y为Cu；
(2)工业废水的FeSO4、CuSO4加入过量的铁粉，经过滤后得到固体X为Fe、Cu；
(3) 固体X为Fe、Cu加入适量的试剂B得到硫酸亚铁和Cu，试剂B为稀硫酸；
(4)试剂A为铁粉，与工业废水中的CuSO4发生置换反应，化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
20． Fe>R>Cu R丝表面有紫红色固体析出 快 不能燃烧，只发生红热现象 盐溶液
【详解】[进行猜想]由于铁比铜活泼，且结合其它猜想，可知三种金属的活动性顺序还可能为Fe>R>Cu。
[收集证据]甲实验：由于结论为猜想一成立，即R>Fe>Cu，则R能将铜从其化合物溶液中置换出来，则R丝表面有紫红色固体析出；
乙实验：由于R比铁活泼，则与酸反应时，R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率快；
丙实验：铁丝在空气中不能燃烧，只发出红热现象。
[归纳总结]在金属活动性顺序中，位于前面的金属能将位于后面的金属从其化合物中置换出来，则还可通过金属与盐溶液是否反应。
21．(1)
(2)
(3)13.5g
(4)18.25%
(5)27.2%
【分析】黄铜中只有锌和稀盐酸反应，铜不和稀盐酸反应，滤渣中加入盐酸没有气泡，说明锌完全反应，滤液加碳酸钠，没有气泡，说明盐酸完全反应。综合现象说明黄铜样品中锌和40g盐酸恰好完全反应。
【详解】（1）黄铜中只有锌和稀盐酸反应，铜不和稀盐酸反应，故填：；
（2）滤渣中加入盐酸没有气泡，说明锌完全反应，滤液加碳酸钠，没有气泡，说明盐酸完全反应，锌和盐酸恰好完全反应，根据反应方程式计算：
氢气的质量=20g+40g-59.8g=0.2g
设锌的质量为x
故填：；
（3）锌的质量为6.5g，铜的质量=20g-6.5g=13.5g，故填：13.5g；
（4）根据（2）中所列方程式计算：
设HCl的质量为y
故填：18.25%；
（5）根据（2）中所列方程式计算：
设氯化锌质量为z
故填：27.2%。
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