专题五 金属和金属矿物（综合测试）——中考化学一轮复习
备考合集
（试卷满分：100分；考试时间：60分钟）
可能用到的相对原子质量：O-16 S-32 Fe-56
一、选择题（本大题共15小题，每题4分，共60分）
1.青藏高原有丰富的金属矿产资源。下列有关金属资源的利用和保护不正确的是( )
A.将铁制品放在潮湿的空气里
B.在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈
C.废旧金属回收利用可以节约金属资源
D.有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径
2.下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是( )
A.铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀 B.将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C.锈蚀的铁制品没有任何利用价值 D.铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
3.合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金的说法不正确的是( )
A.人类生产和使用铁器早于青铜器
B.生铁和钢是铁、碳等元素形成的合金
C.不锈钢属于金属材料
D.合金拓宽了金属材料的应用范围
4.金俗称“黄金”。近期，德阳市广汉三星堆遗址又发掘出一副黄金面具，向世界再次展现灿烂华夏文明，也反映出古蜀人高超的金属冶炼技术和加工水平。以下有关说法正确的是( )
A.黄色、有金属光泽属于金的物理性质
B.将黄金敲打成面具的过程是化学变化
C.颜色与黄金高度相似的黄铜富含黄金
D.金较活泼，黄金面具出土后易被氧化
5.下列关于金属的说法正确的是( )
A.铝元素在地壳中含量最多，使用也最早
B.灯泡里的灯丝常用钨制成
C.不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁，硬度小于纯铁
D.地球上金属矿物资源储量有限，可再生
6.金属及其合金的用途很大程度上取决于它们的特性。下列对钛及其合金性质与用途对应关系的描述，错误的是( )
A.钛的韧性强——作导线
B.钛合金强度高、耐腐蚀——医疗器械
C.钛合金具有良好的生物相容性——制造人造骨骼
D.钛合金密度小、强度高、耐高温——用作航空航天材料
7.“愚人金”实为铜锌合金，外观与黄金极为相似，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利。下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案，合理的是( )
①比较硬度，硬度小的是“愚人金”
②灼烧，表面变色的是“愚人金”
③浸没在稀硫酸中，表面有气泡产生的是“愚人金”
④浸没在硫酸锌溶液中，表面附着白色物质的是“愚人金”
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
8.自制一个不使用电力的四轮小车，往试管中加入一定量化学试剂，迅速塞紧橡胶塞，反应产生的气体对空气产生推力，空气对小车也产生等大反向推力，使小车在摩擦力很小的水平道路上运动。等质量的下列4种金属粉末和等质量、等浓度足量稀盐酸充分反应，能使小车运动得又快又远的金属是( )
A.Mg B.Zn C.Fe D.Cu
9.请结合图示分析，下列说法正确的是( )
A.能实现转化①的金属也一定能和稀硫酸反应
B.转化②只能通过铁与硫酸铜溶液反应实现
C.通过与C或CO发生置换反应可实现转化③
D.反应④中能观察到溶液变为浅绿色
10.向一定量溶液中加入过量铁粉，充分反应后过滤得到滤渣和滤液，下列判断正确的是( )
A.得到的滤液呈蓝色
B.所得滤渣的质量比加入铁粉的大
C.向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生
D.滤液中一定有，可能有
11.据文献报道：一种特殊的铜纳米颗粒具有与金、银极其相似的反应惰性，可替代黄金做精密电子元器件。下列对该铜纳米颗粒的判断，正确的是( )
A.能与盐酸反应产生氢气 B.在空气中容易锈蚀
C.能与硫酸亚铁发生置换反应 D.具有良好的导电性
12.取一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中，用手摸试管外壁会感觉发烫，反应的化学方程式为。下列有关说法正确的是( )
A.反应中无明显现象 B.反应是一个吸热反应
C.反应说明镁能置换出酸中的氢 D.反应后溶液中溶质质量减少
13.向一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入锌粉，所得溶液的质量与加入锌粉的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点所得溶液中的溶质是硝酸铜、硝酸锌
B.b点对应溶液中含有的金属离子为和
C.c点所得固体为银和铜
D.d点所得溶液中溶质一定有硝酸锌，可能有硝酸铜
14.下列关于实验室炼铁和工业炼铁的说法不正确的是( )
A.实验室炼铁时，先通一氧化碳后再点燃酒精喷灯进行加热
B.取等质量实验室和工业炼得的铁分别与足量的稀盐酸反应，产生氢气体积相等
C.实验室炼铁尾气通常可以用点燃的方法处理
D.焦炭在高炉炼铁中的作用：与氧气反应放热，提高炉温；反应生成一氧化碳
15.某化学兴趣小组利用如图装置探究铁生锈的条件，一段时间后，只有一个集气瓶中的铁丝生锈，下列说法不正确的是( )
A.甲瓶中的铁丝生锈
B.通过对比甲瓶和乙瓶的现象可以说明铁生锈的一个条件是与水接触
C.通过对比甲瓶和丙瓶中的现象，可以说明铁生锈必须有氮气
D.实验后得出结论：铁与水和氧气共同接触，才能生锈
二、填空题（本题共2小题，每空1分，共10分）
16.丰富多彩的中华文物铭刻着中华文化的脉络、记录着中华文明的传承。
（1）认识文物：青铜是铜与锡的合金。青铜硬度_______（填“大于”或“小于”）纯铜。
（2）文物锈蚀：汉代铁剪锈迹斑斑（如图所示），其锈蚀是铁与空气中的_______发生化学反应的结果。
（3）文物修复：含六偏磷酸钠[化学式为]的敷贴可使青铜器表面附着的土壤硬结物软化清除，该物质中磷元素的化合价为________。去除文物上铁锈的步骤之一是将铁锈的主要成分用氢气在一定温度下还原成氧化亚铁，该反应的化学方程式为 。
17.近年来，我国高铁飞速发展，已成为世界上唯一高铁成网运行的国家。
请回答下列问题。
（1）制造高铁列车使用了多种材料。下列高铁列车的部件中，其主要材料属于金属材料的是________（填字母）。
A.玻璃车窗 B.镁铝合金车体 C.塑料小桌板 D.涤纶座套
（2）高铁电路多用铜质导线，这是利用了铜的延展性和________性。
（3）高铁刹车片由合金锻钢制作，时速300公里以上的列车紧急制动时，轮毂盘面和刹车片的温度瞬间达到700℃以上，合金锻钢应该具备耐磨和________等特性。
（4）建造高铁需要消耗大量的铝、铁等金属。工业炼铁的原理是氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应，其化学方程式为 。
（5）车身表面烤漆不仅美观，还能起到防锈的作用。其防锈的原理是 。
（6）目前世界上已有50%以上的铁得到了回收利用。回收利用废旧金属的社会意义是________（写出一条即可）。
三、实验题（本题共3小题，每空1分，19题（4）6分，共30分）
18.我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图甲所示，该方法的生产过程可用图乙表示。
资料：①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是1535℃。
根据图文回答下列问题。
（1）常见的铁矿石有赤铁矿和________（写一种）。
（2）不断鼓入空气的目的是 。
（3）炼铁炉中生成铁的化学方程式为 。
（4）撒入潮泥灰的主要作用是 ；不断翻炒液态生铁，是为了降低________元素的含量。
（5）钢的性能优良，如钢的熔点比纯铁的熔点________，易于加工。
19.全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一。
下面是对铁的腐蚀条件及铁锈组成的探究。
问题一：探究铁生锈的条件
教材实验中，铁生锈所需要时间较长，某实验小组设计如下改进实验。
（1）检查装置的气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的活塞，将C导管接入装有水的烧杯中，微热甲装置，说明气密性良好的现象是 。
（2）反应开始后，甲装置中的反应现象是 ，的作用是________。
（3）4min后观察，A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，D处铁丝依然光亮。该实验说明铁生锈主要与________和________有关。B、D处实验现象对比说明决定铁生锈快慢的一个重要因素是 。
问题二：测定铁锈的组成
铁锈的成分主要为，还含有少量的。某兴趣小组设计如图装置测定锈铁钉的组成，取一高度腐蚀的干燥铁钉（含有少量铁），称其质量为20.08g，在氛围中，充分加热到质量不再减少。该过程中仅考虑发生：，且不需要考虑装置中空气对本实验的影响。（碱石灰成分：CaO和NaOH固体混合物。物质的相对分子质量：）
（1）若反应前后称得C装置总质量分别为100.00g和102.24g，则反应生成的和水蒸气的总质量为__________g，D装置中碱石灰的作用是__________。
（2）仅有上述实验数据，无法计算组成，若在B、C之间增加一套装置即可，则装置名称和药品为__________、__________。
（3）经过改进后，测得，请计算锈铁钉的组成。
①锈铁钉中的质量为__________g。
②锈铁钉中的质量为__________g。
③锈铁钉中单质铁的质量分数为__________。
将20.08g该锈铁钉溶于足量的稀硫酸，充分反应后，产生的气体中是否有 __________（填“有”或“无”），请通过计算说明。[假设铁在和混合溶液中先发生的反应为的相对分子质量为400]
20.钢铁在生产生活中应用广泛。工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图：
(1)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 。
(2)写出用赤铁矿工业炼铁主要反应原理的化学方程式 。
(3)请对高炉气体的处理提出合理化建议 。
(4)焦炭的作用是提供热量和 。
(5)炼钢炉中，通入纯氧的目的是 。
答案以及解析
1.答案：A
解析：A、铁在与氧气、水蒸气共存时会发生锈蚀，将铁制品放在潮湿的空气里会加快铁制品的锈蚀，不利于金属资源的保护，故A符合题意；B、在钢铁表面涂油、刷漆可以隔绝钢铁与氧气、水蒸气的接触，都能防止生锈，有利于金属资源的利用和保护，故B不合题意；C、废旧金属回收利用可以节约金属资源，有利于金属资源的保护，故C不合题意；D、有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径，故D不合题意。故选：A。
2.答案：C
解析：A、铁制品锈蚀实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果，故选项说法正确。B、不锈钢抗腐蚀性能较强，将铁制成不锈钢能减缓锈蚀，故选项说法正确。C、锈蚀的铁制品具有回收价值，回收废旧金属能节约金属资源，减少环境污染，故选项说法错误。D、铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀，故选项说法正确。故选：C。
3.答案：A
解析：A（×）：人类生产和使用铁器晚于青铜器。B（√）：生铁和钢均是铁碳的合金，是由铁、碳等元素组成的。C（√）：不锈钢是铁的合金，属于金属材料。D（√）：合金比组成它的纯金属的硬度更大、耐腐蚀性能更优良，拓宽了金属材料的应用范围。
4.答案：A
解析：黄色、有金属光泽不需要通过化学变化表现出来，属于金的物理性质，A正确；将黄金敲打成面具的过程中只是改变了金的形状，没有生成新物质，发生的是物理变化，B错误；颜色与黄金高度相似的黄铜不含黄金，黄铜中含有锌和铜等物质，C错误；金的化学性质不活泼，D错误。
5.答案：B
解析：A项，地壳中含量最多的元素是氧元素，地壳中含量最多的金属元素是铝，铝的活动性比铁强，较难炼制铝的单质，所以铝到近代才被大量使用，错误；B项，灯泡里的灯丝常用钨制成，因为钨的熔点高，正确；C项，不锈钢属于铁的合金，不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁，硬度大于纯铁，错误；D项，金属矿物储量是有限的，并且不能再生，错误。
6.答案：A
解析：作导线与导电性有关，钛的韧性强与作导线无关。故选A。
7.答案：C
解析：①真假黄金的硬度都很大，用比较硬度的方法不能鉴别；②灼烧，铜能和氧气反应产生氧化铜，表面变黑的是“愚人金”，无明显变化的是黄金，可以鉴别；③浸没在稀硫酸中，锌能和稀硫酸反应产生氢气，表面有气泡产生的是“愚人金”，无明显变化的是黄金，可以鉴别；①浸没在硫酸锌溶液中，铜、锌、金三种金属都不能和硫酸锌反应，均无明显变化，无法鉴别。故②③鉴别的实验方案合理。
8.答案：A
解析：小车运动的快慢取决于产生气体的速率大小，活动性越强的金属，与酸反应越剧烈，产生气体的速率越大，4种金属中，金属活动性：Mg>Zn>Fe>Cu，Cu不与稀盐酸反应，与稀盐酸反应最剧烈的是Mg；小车运动距离的远近取决于产生气体量的多少，等质量的4种金属中，Cu不与稀盐酸反应，Mg反应产生的氢气量最多，综上分析可知，能使小车运动得又快又远的金属是Mg。故选A。
9.答案：A
解析：转化①为将铁从硫酸亚铁溶液中置换出来，实现该转化的金属的活动性一定比铁强，一定能和稀硫酸反应，A正确。
转化②也可以通过铁与稀硫酸反应实现，B错误。碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，属于置换反应；一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，两种反应物均为化合物，不属于置换反应；C错误。反应④为氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，溶液由无色变为黄色，D错误。
10.答案：B
解析：A、向一定量溶液中加入过量铁粉，铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，最终所得滤液为硫酸亚铁溶液，得到的滤液呈浅绿色，故选项说法错误。B、反应的化学方程式为，每56份质量的铁可置换出64份质量的铜，所得滤渣的质量比加入铁粉的大，故选项说法正确。C、滤渣是铜和铁的混合物，向滤渣中滴加稀盐酸，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气，有气泡产生，故选项说法错误。D、铁是过量的，滤液中一定有，不可能有，故选项说法错误。故选：B。
11.答案：D
解析：在金属活动性顺序中，铜排在氢的后面，不与盐酸反应，A错误；铜纳米颗粒具有与金、银极其相似的反应惰性，则其在空气中不容易锈蚀，B错误；铜的金属活动性比铁弱，与硫酸亚铁不反应，C错误；铜纳米颗粒可替代黄金做精密电子元器件，则其具有良好的导电性，D正确。
12.答案：C解析：应中可以观察到有气泡产生，A错误；用手摸试管外壁会感觉发烫，说明该反应是一个放热反应，B错误；该反应是一种单质跟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，说明镁能置换出酸中的氢，C正确；由反应的化学方程式可知，反应前溶质为氯化氢，反应后生成了氯化镁，写出两者的质量关系：
可知反应后溶液中溶质质量增加，D错误。
13.答案：C
解析：a点时锌和部分硝酸银反应，溶液中的溶质有反应生成的硝酸锌、剩余的硝酸银和没有反应的硝酸铜，故A错误；b点时硝酸银完全反应，所得溶液中的溶质是没有反应的硝酸铜和反应生成的硝酸锌，故B错误；bc段是锌和硝酸铜反应，c点表示锌和硝酸铜恰好反应，所得固体为银和铜，故C正确；d点表示锌过量，所得溶液中溶质只有硝酸锌，故D错误。
14.答案：B
解析：A、实验室炼铁时，先通一氧化碳后再点燃酒精喷灯进行加热，防止点燃一氧化碳与空气的混合气体发生爆炸，选项正确；
B、工业炼得的铁中含有少量的碳，即等质量实验室和工业炼得的铁中，工业炼得的铁中铁单质的质量少一些，所以取等质量实验室和工业炼得的铁分别与足量的稀盐酸反应，工业炼得的铁产生氢气体积小一些，选项错误；
C、实验室炼铁的尾气中含有残留的一氧化碳，通常可以用点燃的方法处理，防止一氧化碳污染空气，选项正确；
D、焦炭在高炉炼铁中的作用：与氧气反应放热，提高炉温，与二氧化碳反应生成一氧化碳，选项正确，故选B。
15.答案：C
解析：甲瓶中的铁丝能与氧气、水充分接触，甲瓶中的铁丝生锈；乙瓶中的铁丝只与氧气接触，乙瓶中的铁丝不生锈；丙瓶中的铁丝与水、氮气接触，丙瓶中的铁丝不生锈，A正确。通过对比甲瓶和乙瓶中的现象，可以说明铁生锈的一个条件是与水接触，B正确。通过对比甲瓶和丙瓶中的现象，可以说明铁生锈必须有氧气，C错误。通过甲、乙、丙瓶中的现象说明铁与水和氧气共同接触才能生锈，D正确。
16.答案：（1）大于
（2）水、氧气
（3）
解析：（1）青铜是铜锡合金，青铜的硬度大于纯铜。
（2）钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的水、氧气等物质发生化学反应的结果。
（3）根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零的原则，设P的化合价为x，则（+1）+x+（-2）×3=0，x=+5。
反应物是氧化铁和氢气，生成物是氧化亚铁和水，反应条件是一定温度，化学方程式为。
17.答案：（1）B
（2）导电
（3）耐高温
（4）
（5）隔绝氧气、水
（6）节约金属资源（或减少环境污染、节约能源、降低生产成本等）
解析：（1）玻璃属于无机非金属材料，合金属于金属材料，塑料、涤纶属于有机合成材料。
（2）铜作导线，利用铜的延展性和导电性。
（3）轮毂盘面和刹车片的温度瞬间能达到700℃以上，需要锻钢具备耐高温的性质。
（4）一氧化碳和氧化铁反应的化学方程式为。
（5）烤漆防锈的原理是隔绝氧气和水。
（6）回收利用废旧金属可以节约金属资源、减少环境污染、节约能源、降低生产成本等。
18.答案：（1）磁铁矿（或菱铁矿）
（2）提高炉温
（3）（或）
（4）将铁矿石中的二氧化硅转变为炉渣而除去碳（或C）
（5）低
解析：（1）常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿。
（2）不断鼓入空气的目的是为燃烧提供充足的氧气，使燃烧更加充分，为反应提供更高的温度。
（3）赤铁矿的主要成分为氧化铁，磁铁矿的主要成分为四氧化三铁，氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁与二氧化碳，化学方程式为；四氧化三铁与一氧化碳在高温下反应生成铁与二氧化碳，化学方程式为。
（4）潮泥灰的主要成分是碳酸钙，碳酸钙在炼铁过程中的主要作用是将铁矿石中的二氧化硅转变为炉渣，故撒入潮泥灰的目的是将铁矿石中的二氧化硅转变为炉渣面除去。铁的熔点是1535℃，则液态的生铁温度很高，不断翻炒液态生铁，是为了让生铁中的碳与氧气接触燃烧，以达到降低碳元素含量的目的。
（5）钢是铁与碳等物质形成的合金，合金的熔点比其组成中的纯金属熔点低，故钢的熔点比纯铁的熔点低。
19.答案：问题一（1）C导管口有气泡
（2）产生大量气泡催化剂
（3）水氧气；氧气的浓度
问题二（1）2.24；防止空气中的二氧化碳和水进入装置C中
（2）洗气瓶；浓硫酸
（3）①17.8；②1.16；③5.6％
（4）无
解析：问题一（1）检查装置的气密性，说明气密性良好的现象是C导管口有气泡。
（2）反应开始后，过氧化氢分解产生大量氧气，反应现象是产生大量气泡，的作用是催化剂。
（3）实验现象说明铁生锈主要与水和氧气有关，B、D处实验现象对比说明决定铁生锈快慢的一个重要因素是氧气的浓度，氧气浓度越大，铁生锈速度越快。
问题二（1）根据质量守恒定律，反应生成的和水蒸气的总质量为102.24g-100.00g=2.24g。D装置中碱石灰的作用是防止空气中的二氧化碳和水进入装置C中，影响实验结果。
（2）仅有题中实验数据，无法计算组成，可在装置B、C之间增加装有浓硫酸的洗气瓶，目的是测量生成水的质量。
（3）经过改进后，测得。
①锈铁钉中的质量为。
②锈铁钉中的质量为。
③锈铁钉中单质铁的质量为20.08g-17.8g-1.16g=1.12g，铁的质量分数为：。
（4）设铁钉与硫酸反应生成硫酸铁的质量为x，与硫酸铁反应的金属铁的质量为y。
的质量为
的质量
5.6g>1.12g，故铁的量少，不能和酸反应放出氢气。
20.答案：(1)增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分
(2)
(3)点燃或收集起来
(4)生成一氧化碳
(5)将生铁中的碳反应除去
解析：（1）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；
（2）赤铁矿的主要成分是氧化铁，用赤铁矿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，该反应的化学方程式为：；
（3）高炉气体中含一氧化碳，一氧化碳有毒，散逸到空气中，会污染空气，一氧化碳具有可燃性，故对高炉气体的处理：点燃或收集起来；
（4）焦炭和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，二氧化碳和焦炭在高温下反应生成一氧化碳，故焦炭的作用是：提供高温和生成一氧化碳；
（5）生铁和钢均是铁的合金，但是生铁的含碳量比钢高，炼钢就是降低生铁中的含碳量，故通入纯氧的目的是：将生铁中的碳反应除去。
