第八单元 金属和金属材料
[满分：100分 时间：90分钟 姓名：________]
可能用到的相对原子质量：H—1 O—16 Mg—24 Al—27 S—32 Cu—64 Zn—65
一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)
近年来，我国高铁飞速发展，已成为世界上唯一高铁成网的国家。高铁建设中铝合金、不锈钢、高锰钢等金属材料必不可少。回答1～3题。
1．高铁建造过程中使用了大量的金属材料。下列材料属于金属材料的是（A）
A．低碳钢 B．玻璃
C．塑料 D．金刚石
2．铝合金制造的高铁车体，具有提高运行速度、能抗击强大气流的冲击和耐受雨雪侵蚀等特点。下面关于合金的说法正确的是（A）
A．属于混合物
B．密度大，硬度小
C．合金中只含金属元素
D．合金中元素以化合物的形式存在
3．高铁酸钠(Na2FeO4)是高铁上常用的一种绿色环保高效“消毒剂”，高铁酸钠中铁元素的化合价为（D）
A．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋6
4．某些铜制品在空气中久置，表面生成绿色的铜锈(又称铜绿)。下列有关“铜绿”(固体粉末)性质研究的实验操作正确的是（A）
5.云南被誉为“有色金属王国”，其中铝、锌、锡的保有储量居全国第一位。可用来冶炼锡的矿石是（D）
A．菱铁矿(主要成分FeCO3)
B．铝土矿(主要成分Al2O3)
C．黄铜矿(主要成分CuFeS2)
D．锡石(主要成分SnO2)
世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大课题。回答6～7题。
6．下列有关金属锈蚀与保护措施的说法中不正确的是（C）
A．在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀
B．同样的铁制品在多雨的地区比在干燥的地区更易锈蚀
C．铝的抗锈蚀性能比铁强，所以铝的活动性比铁弱
D．铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化
7．回收废旧金属是保护金属的途径之一。下列有关废手机中金属材料回收利用的说法不正确的是（B）
A．可以节约金属资源
B．与生活垃圾一起焚烧发电
C．可以减少对环境的污染
D．可以节约冶炼相关金属所消耗的能源
8．把一枚硬币投入稀盐酸中，过一段时间观察到溶液变成浅绿色，说明硬币中一定含有（C）
A．铝 B．镁 C．铁 D．银
9．科学家将微小的固态氢置于488万个大气压下，使固体中所有的氢气分子破裂为氢原子制得具有金属性质的新物质——金属氢。下列说法错误的是（A）
A．该过程只发生了物理变化
B．金属氢能与氧气发生反应
C．金属氢有良好的导电性
D．金属氢由氢原子直接构成
10．下列实验设计不能达到其对应实验目的的是（C）
11．废旧计算机的某些部件中含有Zn、Fe、Ag、Cu等金属，经物理方法初步处理后，与足量的稀盐酸充分反应，过滤，剩余的固体中不应有的金属是（C）
A．Ag、Cu B．Fe、Ag
C．Zn、Fe D．Zn、Cu
12．归纳总结是学习化学的重要方法之一，下列排序正确的是（B）
A．核电荷数
B．地壳中元素含量：
C．含碳量：
D．金属活动性：
13．某合金2 g与足量的稀硫酸充分反应后，如果生成0.2 g氢气，该合金中的元素可能是（C）
A．Zn和Mg B．Zn和Cu
C．Mg和Al D．Cu和Au
14．明代《物理小识》记载了传统鎏金工艺：“以汞和金，涂银器上成白色，入火则汞去而金存，数次即黄。”下列说法错误的是（A）
A．鎏金工艺中金发生了化学反应
B．鎏金工艺以汞和金，制成了合金
C．鎏金工艺的原理可用于金的富集
D．鎏金工艺利用了汞的挥发性
15．(芜湖镜湖区一模)化学的“美”无处不在，小明同学在验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序时创造了美丽的“金属树”。向两个放有宣纸的培养皿中分别滴入适量的CuSO4溶液、AgNO3溶液，再放入铁粒，一段时间后观察到美丽的“金属树”，下列说法正确的是（A）
A．需要打磨铁丝是为除去表面的氧化物
B．得到“铜树”后的溶液一定是无色的
C．该实验能证明Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序
D．得到“银树”反应的化学方程式是Fe＋3AgNO3===Fe(NO3)3＋3Ag
二、填空题(本题共5小题，每空2分，共30分。)
金属材料在人类文明的发展中起着重要作用，金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。回答16～18题。
16．纽扣电池可做太空常用微型电源，如图是银—锌纽扣电池的构造示意图，回答下列问题。
(1)纽扣电池的外壳可以加工得很薄，说明金属具有延展性。
(2)氧化银加热分解可得到两种单质，其化学反应方程式为2Ag2O4Ag＋O2↑。
17．研究金属的性质有助于更好地利用金属。向盛有一定质量Al(NO3)3、AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中逐渐加入过量的锌粉，并不断搅拌。溶液质量与加入锌粉的质量关系如图。请回答相关问题。
(1)写出a点发生反应的化学方程式：Zn＋2AgNO3===Zn(NO3)2＋2Ag。
(2)写出c点所对应的溶液中的滤渣成分：Ag、Cu(或银、铜)。
(3)写出d点所对应的溶液中的阳离子：Zn2＋、Al3＋。
18．(天长月考)钢铁在生产生活中应用广泛。结合工业炼铁的简易流程图，回答下列问题。
(1)为增大反应物的接触面积，使反应更充分，①处的具体措施是将赤铁矿石粉碎(合理即可)。
(2)每年有大量金属因腐蚀而报废，防止铁生锈的方法有在铁制品表面镀铬、镍等耐腐蚀金属(合理即可)(只写一种)。
(3)写出工业炼铁主要反应原理的化学方程式：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。
19．(长沙芙蓉区一模)阅读下列材料，回答下列问题。
镁元素对人体健康有着重要作用，通过对心脏的调节，使心脏的节律和兴奋传导减弱，从而有利于心脏的舒张，还可以保护心血管、防止经脉硬化。工业上电解熔融MgCl2制取金属镁。镁化学性质比较活泼，与氧气、CO2或水都能反应。
铝合金是目前用途广泛的合金之一，例如硬铝的密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。将某种铝合金放入氢氧化钠溶液中，其中的铝会与氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和一种可燃性气体。
近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多新型合金。例如，钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨；耐热合金和形状记忆合金广泛应用于航空航天等。
(1)当镁着火时，下列扑救方法正确的是C。
A．使用CO2灭火 B．使用水灭火
C．使用沙土灭火
(2)用于制造飞机和宇宙飞船利用了硬铝ABC(填字母序号)的性质。
A．密度小
B．强度高
C．具有较强的抗腐蚀能力
D．硬而脆
(3)可以用来制造人造骨的是钛合金。
20．(南宁青秀区三模)“宏微结合”可以帮助我们更好地认识物质变化的本质。回答下列问题。
图1
图2
(1)将一片光亮的铝片插入硫酸铜溶液中，观察到铝片表面附着一层红色固体，且溶液由蓝色变为无色。经研究发现该反应的微观示意图如图l所示，下列说法中正确的是AD(填字母序号)。
A．硫酸铜溶液能导电
B．硫酸铜溶液中只有两种微粒：Cu2＋、SO
C．该反应的实质：Al得到电子生成Al3＋、Cu2＋失去电子生成Cu
D．硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸铝溶液呈无色，说明溶液的蓝色与Cu2＋有关
(2)金属Mn和CuSO4溶液反应如图2所示。
①反应中失去电子的物质是Mn(填化学式)。
②该反应的实质：Mn与Cu2＋反应生成Mn2＋、Cu(填化学符号)。
③该反应中化合价没有改变的元素有硫、氧(填元素名称)。
三、实验与探究题(本题共2小题，每空2分，共20分。)
21．金属与金属材料在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用。回答下列问题。
(1)用金属铜制作铜火锅，主要是利用了铜具有良好的延展性和导热性。
(2)探究金属锈蚀的条件
①铝比铁活泼，但常温下铝制品比铁制品耐腐蚀，原因是4Al＋3O2===2Al2O3(用化学方程式表示)。
②利用如图装置探究铁生锈的条件，最终U形管内红墨水的液面左高右低(选填“左低右高”或“左高右低”)。
(3)探究金属活动性顺序
要验证铜、铝、银三种金属的活动性顺序，可选择下列实验中的组合是①②④(或③④)(填序号)。
22．学习了金属材料后，同学们开展了铝制易拉罐中金属材料成分的项目式探究。
【查阅资料】
①铝制易拉罐中的主要成分是铝，可能还含有镁、铁。
②铝能与氢氧化钠溶液反应： 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑；镁和铁不能与氢氧化钠溶液反应。
任务一：探究铝制易拉罐罐体和罐盖的耐腐蚀性
实验1：同时往罐体和罐盖(均已除去表面的油漆涂层)上各滴1滴稀盐酸，30 s后观察到罐体材料上产生明显气泡而罐盖仍无气泡。
(1)由此得出，罐体和罐盖材料不同，罐盖更耐腐蚀。
任务二：探究易拉罐的成分
【进行实验】
(2)小组同学取打磨后的铝制易拉罐样品按如下方案进行实验2：
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤①：取样品于烧杯中，加入足量的氢氧化钠溶液，充分反应 有大量气泡产生 样品中含Al
步骤②：将步骤①中反应后的剩余物过滤，滤渣洗涤、干燥，取少量黑色滤渣，向其中加入过量的稀盐酸 有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色 样品中含Fe
【实验结论】
(3)兴趣小组分析，步骤①中反应能发生的原因不能(选填“能”或“不能”)用金属活动性顺序解释。结合步骤①②的探究，得出易拉罐是由铝和铁组成。写出步骤②反应结束后所得溶液中一定有的微粒：Fe2＋、Cl－、 H2O、 H＋。
【反思评价】
(4)有同学提出，还需要补充：取①反应后的滤渣，加入适量硫酸亚铁，若有金属析出，证明易拉罐中含有镁。该反应原理为：Mg＋FeSO4===Fe＋MgSO4(用化学方程式表示)。反之，则没有镁。
(5)选择下面哪种物质可用于比较铝和铁的金属活动性强弱BC(填字母序号)。
A．氢氧化钠溶液 B．稀盐酸
C．氯化锌溶液 D．硝酸银溶液
四、计算题(本题共1小题，共5分。)
23．(柳州柳南区三模)铜锌合金外观形似黄金，某化学兴趣小组为检测合金的成分，进行了如图所示的实验。请根据图示数据进行计算。
(1)生成氢气的质量为0.2g。
(2)计算合金中锌的质量分数。 (写出计算过程，结果精确到0.1%)
解：设合金中锌的质量为x。
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
65 2
x 0.2 g
＝ x＝6.5 g
合金中锌的质量分数为×100%＝32.5%
答：合金中锌的质量分数为32.5%。第八单元 金属和金属材料
[满分：100分 时间：90分钟 姓名：________]
可能用到的相对原子质量：H—1 O—16 Mg—24 Al—27 S—32 Cu—64 Zn—65
一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)
近年来，我国高铁飞速发展，已成为世界上唯一高铁成网的国家。高铁建设中铝合金、不锈钢、高锰钢等金属材料必不可少。回答1～3题。
1．高铁建造过程中使用了大量的金属材料。下列材料属于金属材料的是（ ）
A．低碳钢 B．玻璃
C．塑料 D．金刚石
2．铝合金制造的高铁车体，具有提高运行速度、能抗击强大气流的冲击和耐受雨雪侵蚀等特点。下面关于合金的说法正确的是（ ）
A．属于混合物
B．密度大，硬度小
C．合金中只含金属元素
D．合金中元素以化合物的形式存在
3．高铁酸钠(Na2FeO4)是高铁上常用的一种绿色环保高效“消毒剂”，高铁酸钠中铁元素的化合价为（ ）
A．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋6
4．某些铜制品在空气中久置，表面生成绿色的铜锈(又称铜绿)。下列有关“铜绿”(固体粉末)性质研究的实验操作正确的是（ ）
5.云南被誉为“有色金属王国”，其中铝、锌、锡的保有储量居全国第一位。可用来冶炼锡的矿石是（ ）
A．菱铁矿(主要成分FeCO3)
B．铝土矿(主要成分Al2O3)
C．黄铜矿(主要成分CuFeS2)
D．锡石(主要成分SnO2)
世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大课题。回答6～7题。
6．下列有关金属锈蚀与保护措施的说法中不正确的是（ ）
A．在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀
B．同样的铁制品在多雨的地区比在干燥的地区更易锈蚀
C．铝的抗锈蚀性能比铁强，所以铝的活动性比铁弱
D．铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化
7．回收废旧金属是保护金属的途径之一。下列有关废手机中金属材料回收利用的说法不正确的是（ ）
A．可以节约金属资源
B．与生活垃圾一起焚烧发电
C．可以减少对环境的污染
D．可以节约冶炼相关金属所消耗的能源
8．把一枚硬币投入稀盐酸中，过一段时间观察到溶液变成浅绿色，说明硬币中一定含有（ ）
A．铝 B．镁 C．铁 D．银
9．科学家将微小的固态氢置于488万个大气压下，使固体中所有的氢气分子破裂为氢原子制得具有金属性质的新物质——金属氢。下列说法错误的是（ ）
A．该过程只发生了物理变化
B．金属氢能与氧气发生反应
C．金属氢有良好的导电性
D．金属氢由氢原子直接构成
10．下列实验设计不能达到其对应实验目的的是（ ）
11．废旧计算机的某些部件中含有Zn、Fe、Ag、Cu等金属，经物理方法初步处理后，与足量的稀盐酸充分反应，过滤，剩余的固体中不应有的金属是（ ）
A．Ag、Cu B．Fe、Ag
C．Zn、Fe D．Zn、Cu
12．归纳总结是学习化学的重要方法之一，下列排序正确的是（ ）
A．核电荷数
B．地壳中元素含量：
C．含碳量：
D．金属活动性：
13．某合金2 g与足量的稀硫酸充分反应后，如果生成0.2 g氢气，该合金中的元素可能是（ ）
A．Zn和Mg B．Zn和Cu
C．Mg和Al D．Cu和Au
14．明代《物理小识》记载了传统鎏金工艺：“以汞和金，涂银器上成白色，入火则汞去而金存，数次即黄。”下列说法错误的是（ ）
A．鎏金工艺中金发生了化学反应
B．鎏金工艺以汞和金，制成了合金
C．鎏金工艺的原理可用于金的富集
D．鎏金工艺利用了汞的挥发性
15．(芜湖镜湖区一模)化学的“美”无处不在，小明同学在验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序时创造了美丽的“金属树”。向两个放有宣纸的培养皿中分别滴入适量的CuSO4溶液、AgNO3溶液，再放入铁粒，一段时间后观察到美丽的“金属树”，下列说法正确的是（ ）
A．需要打磨铁丝是为除去表面的氧化物
B．得到“铜树”后的溶液一定是无色的
C．该实验能证明Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序
D．得到“银树”反应的化学方程式是Fe＋3AgNO3===Fe(NO3)3＋3Ag
二、填空题(本题共5小题，每空2分，共30分。)
金属材料在人类文明的发展中起着重要作用，金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。回答16～18题。
16．纽扣电池可做太空常用微型电源，如图是银—锌纽扣电池的构造示意图，回答下列问题。
(1)纽扣电池的外壳可以加工得很薄，说明金属具有 。
(2)氧化银加热分解可得到两种单质，其化学反应方程式为 。
17．研究金属的性质有助于更好地利用金属。向盛有一定质量Al(NO3)3、AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中逐渐加入过量的锌粉，并不断搅拌。溶液质量与加入锌粉的质量关系如图。请回答相关问题。
(1)写出a点发生反应的化学方程式： 。
(2)写出c点所对应的溶液中的滤渣成分： 。
(3)写出d点所对应的溶液中的阳离子： 。
18．(天长月考)钢铁在生产生活中应用广泛。结合工业炼铁的简易流程图，回答下列问题。
(1)为增大反应物的接触面积，使反应更充分，①处的具体措施是 。
(2)每年有大量金属因腐蚀而报废，防止铁生锈的方法有 (只写一种)。
(3)写出工业炼铁主要反应原理的化学方程式： 。
19．(长沙芙蓉区一模)阅读下列材料，回答下列问题。
镁元素对人体健康有着重要作用，通过对心脏的调节，使心脏的节律和兴奋传导减弱，从而有利于心脏的舒张，还可以保护心血管、防止经脉硬化。工业上电解熔融MgCl2制取金属镁。镁化学性质比较活泼，与氧气、CO2或水都能反应。
铝合金是目前用途广泛的合金之一，例如硬铝的密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。将某种铝合金放入氢氧化钠溶液中，其中的铝会与氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和一种可燃性气体。
近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多新型合金。例如，钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨；耐热合金和形状记忆合金广泛应用于航空航天等。
(1)当镁着火时，下列扑救方法正确的是 。
A．使用CO2灭火 B．使用水灭火
C．使用沙土灭火
(2)用于制造飞机和宇宙飞船利用了硬铝 (填字母序号)的性质。
A．密度小
B．强度高
C．具有较强的抗腐蚀能力
D．硬而脆
(3)可以用来制造人造骨的是 合金。
20．(南宁青秀区三模)“宏微结合”可以帮助我们更好地认识物质变化的本质。回答下列问题。
图1
图2
(1)将一片光亮的铝片插入硫酸铜溶液中，观察到铝片表面附着一层红色固体，且溶液由蓝色变为无色。经研究发现该反应的微观示意图如图l所示，下列说法中正确的是 (填字母序号)。
A．硫酸铜溶液能导电
B．硫酸铜溶液中只有两种微粒：Cu2＋、SO
C．该反应的实质：Al得到电子生成Al3＋、Cu2＋失去电子生成Cu
D．硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸铝溶液呈无色，说明溶液的蓝色与Cu2＋有关
(2)金属Mn和CuSO4溶液反应如图2所示。
①反应中失去电子的物质是 (填化学式)。
②该反应的实质：Mn与Cu2＋反应生成 (填化学符号)。
③该反应中化合价没有改变的元素有 (填元素名称)。
三、实验与探究题(本题共2小题，每空2分，共20分。)
21．金属与金属材料在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用。回答下列问题。
(1)用金属铜制作铜火锅，主要是利用了铜具有良好的延展性和 性。
(2)探究金属锈蚀的条件
①铝比铁活泼，但常温下铝制品比铁制品耐腐蚀，原因是 (用化学方程式表示)。
②利用如图装置探究铁生锈的条件，最终U形管内红墨水的液面 (选填“左低右高”或“左高右低”)。
(3)探究金属活动性顺序
要验证铜、铝、银三种金属的活动性顺序，可选择下列实验中的组合是 填序号)。
22．学习了金属材料后，同学们开展了铝制易拉罐中金属材料成分的项目式探究。
【查阅资料】
①铝制易拉罐中的主要成分是铝，可能还含有镁、铁。
②铝能与氢氧化钠溶液反应： 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑；镁和铁不能与氢氧化钠溶液反应。
任务一：探究铝制易拉罐罐体和罐盖的耐腐蚀性
实验1：同时往罐体和罐盖(均已除去表面的油漆涂层)上各滴1滴稀盐酸，30 s后观察到罐体材料上产生明显气泡而罐盖仍无气泡。
(1)由此得出，罐体和罐盖材料不同， 更耐腐蚀。
任务二：探究易拉罐的成分
【进行实验】
(2)小组同学取打磨后的铝制易拉罐样品按如下方案进行实验2：
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤①：取样品于烧杯中，加入足量的 溶液，充分反应 有大量气泡产生 样品中含Al
步骤②：将步骤①中反应后的剩余物过滤，滤渣洗涤、干燥，取少量黑色滤渣，向其中加入过量的稀盐酸 有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色 样品中含Fe
【实验结论】
(3)兴趣小组分析，步骤①中反应能发生的原因 (选填“能”或“不能”)用金属活动性顺序解释。结合步骤①②的探究，得出易拉罐是由铝和铁组成。写出步骤②反应结束后所得溶液中一定有的微粒： 。
【反思评价】
(4)有同学提出，还需要补充：取①反应后的滤渣，加入适量硫酸亚铁，若有金属析出，证明易拉罐中含有镁。该反应原理为： (用化学方程式表示)。反之，则没有镁。
(5)选择下面哪种物质可用于比较铝和铁的金属活动性强弱 (填字母序号)。
A．氢氧化钠溶液 B．稀盐酸
C．氯化锌溶液 D．硝酸银溶液
四、计算题(本题共1小题，共5分。)
23．(柳州柳南区三模)铜锌合金外观形似黄金，某化学兴趣小组为检测合金的成分，进行了如图所示的实验。请根据图示数据进行计算。
(1)生成氢气的质量为 g。
(2)计算合金中锌的质量分数。 (写出计算过程，结果精确到0.1%)
