第八章 金属及金属材料 2013.01

第八章金属及金属材料
小王老师 2013.01
相对原子质量：Fe-56 O-16 H-1 Zn-65 Cu-64
---□□□□□□□□□□□□□□□--→一、选择题
1．下列说法错误的是( )
A.金属材料包括纯金属和它们的合金
B.金属在常温下大多是固态
C.物质的用途完全由其性质决定，与其它因素无关
D.合金是金属与金属或金属与非金属熔合在一起制成的
2．下列变化属化学变化的是（）
A．铁受热熔化成铁水 B．铁在潮湿的空气中生锈
C．用砂纸打磨铁制品表面的锈 D．冶炼时将铁矿石粉碎
3．联合国卫生组织经过严密的科学分析，认为我国的铁锅是最理想的炊具，并向全世界大力推广，主要原因是（）
A．价格便宜 B．铁中含有碳元素
C．升热慢，退热也慢，保温性能好 D．烹饪的食物中留有铁元素
4．生铁和钢的主要区别是（）
A．是否为纯净物 B．含碳量不同 C．机械强度不同 D．铸造性不同5．某金属放入稀硫酸中，不产生气泡，该金属可能是（）
A．Mg B．Al C．Zn D．Ag
6．国际互联网上曾经报道“世界上有近20亿人患有缺铁性贫血”．这里的“铁”是指（）
A．铁单质B．铁元素C．四氧化三铁D．三氧化二铁
7．将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述正确的是：①铁钉表面产生气泡；②液体由无色逐渐变为浅绿色；③铁钉的质量减轻④液体的质量减轻．（）
A．②③B．①②④C．①②③D．①②③④
8．已知铁的一种氧化物，其中含氧元素的质量分数为30%，则这种铁的氧化物的化学式为A．FeO B．Fe2O3C．Fe3O4D．无法判断
9．生铁与足量的稀盐酸充分反应后，剩余残渣的主要成分是（）
A．铁B．氯化亚铁C．氯化铁D．碳
10．下列有关铁的叙述中，正确的是（）
A．铁在氧气中燃烧生成黑色的氧化铁 B．铁是地壳中含量最多的金属元素
C．用盐酸与铁反应可得浅绿色的氯化亚铁溶液
D．经常用水冲洗铁器表面，可以防止铁生锈
11．下列反应符合事实的是（）
A．4Fe+3O2点燃 2Fe2O3 B．2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑
C．Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ D．2Fe+3CuSO4=Fe2（SO4）3+3Cu
12．下列各组物质恰好完全反应，所得溶液的颜色是无色的是（）
A．锌和稀硫酸B．铁和稀硫酸C．铁和硫酸铜D．铁和稀盐酸13．下列物质不能由金属跟稀酸反应直接制得的是（）
A．FeCl3B．ZnCl2C．MgCl2D．AlCl3
14．下列有关金属的说法正确的是（）
A．铜的导电性是金属中最好的，故用于制作电线
B．铜、黄铜、锡、焊锡都属于纯净物中的单质
C．铝比铁金属活动性强，但铝制品比铁制品耐腐蚀
D．镀锌的“白铁皮”不易生锈，说明锌没有铁活泼
15．为了防止铁制品受腐蚀，下述采取的措施中错误的是（）
A．保持铁制品表面的洁净和干燥 B．在铁制品表面涂上油
C．在铁制品表面镀上金属锌 D．把铁制品浸在水里使它与空气隔绝
16．铝、铜、铁、金四种金属都具有的相似性质是（）
A．都是银白色的固体 B．都有导电性
C．都能和稀硫酸反应 D．通常状况下都能与氧气反应
17．A、B、C、D是四种金属单质，A能从B的硝酸盐溶液中置换出B，但A不能与稀盐酸反应．相同条件下，C、D能与稀盐酸反应产生H2，且D比C反应剧烈．则四种金属的活动性最弱的是（）
A．C B．D C．B D．A
18．光亮的铁钉在下列几种情况下，最不容易生锈的是（）
A．B．C．D．
19．下列物质中能与CuSO4溶液发生置换反应的是（）
A．Ag B．Fe C．NaOH溶液D．稀盐酸
20．下列金属中，只能与硝酸银溶液反应，不能与稀硫酸反应的是（）
A．镁B．银C．铜D．铝
21．下列铁制品在使用和保存时的注意事项，不正确的是（）
A．避免铁制品长时间接触潮湿的空气 B．可用铁桶盛放硫酸铜溶液
C．应保持铁制品表面洁净、干燥 D．为防止生锈，在机床表面涂油
22．用相同质量的锌和铁分别跟足量稀盐酸反应，反应情况见图（横坐标t表示反应时间，纵坐标m表示生成氢气的质量），其中符合实际的是（）
A．B．C．D．
23．把A、B两块质量相等的铁片分别放进盛有等质量，等质量分数的盐酸和硫酸的两个烧杯中，两烧杯分别放在一天平的左右两个托盘上．充分反应后铁片都有剩余，则天平指针A．偏向盐酸一边B．偏向硫酸一边
C．无法判断D．天平平衡
24．为验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，某化学兴趣小组设计了下图所示的四个实验．其中不必要的是（）
A．B．C．D．
25．取3枚洁净无锈的铁钉，分别加入3支试管中，如图所示的物质进行实验，试管中铁钉锈蚀速度由快到慢的顺序为（）
A．①②③B．②①③C．②③①D．③①②
26．金属Ni、Mn分别放入其他三种金属X、Y、Z的盐溶液中，反应的结果和有无金属析出的情况如下表所示．
X盐溶液Y盐溶液Z盐溶液
Ni 无无有
Mn 无有有
它们的金属活动性由强到弱的顺序为（）
A．X、Mn、Y、Ni、Z B．Z、Ni、Y、Mn、X
C．Z、Mn、Y、Ni、X D．X、Mn、Ni、Y、Z
27．将一定量的镁条放入到过量的稀盐酸中，下列表示反应过程中变化关系的曲线，正确的是（）
A．
B．C．
D．
28．等质量的M、N两种金属，分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应（已知M、N在生成物中均为+2价），生成氢气质量和反应时间的关系如图所示，下列叙述正确的是（）A．M、N两种金属中较活泼的是N
B．生成H2的质量M＜N
C．相对原子质量较大的是N
D．产生H2的速率N＞M
29．向一定量的铁粉中逐滴加入稀硫酸至过量，下图是反应过程中某种物质的质量Y随加入稀硫酸的质量变化的关系，则Y不可能表示（）
A．消耗铁粉的质量B．生成硫酸亚铁的质量
C．溶液的总质量D．生成氢气的质量
30．炼铁高炉中发生了下列反应：其中属于化合反应的是（）
①高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁②高温煅烧石灰石③灼热的焦炭和二氧化碳反
应④焦炭充分燃烧．
A．①和④B．②和③C．③和④D．只有④
31．通常铝制品很耐腐蚀的原因是（）
A．铝的化学性质很不活泼 B．铝的化学性质很活泼
C．铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜 D．铝的密度较小
32．下列除去杂质的方法中，错误的是（）
选项物质杂质除杂质的方法
A 稀硫酸铜过滤
B CaSO4溶液稀硫酸过量CaCO3、过滤
C FeCl2溶液CuCl2过量铁粉、过滤
D 二氧化碳一氧化碳点燃
33. 为验证镁、铁、铜三种金属的活动性顺序，可选用的一组物质是( )
A.铜、氯化亚铁溶液、氯化镁溶液
B.铁、铜、氯化镁溶液
C.镁、氯化铜溶液、硫酸亚铁溶液
D.铁、硫酸铜溶液、氯化镁溶液
34.家庭生活中下列做法不能防止菜刀生锈的是（）
A．菜刀使用完后，用水洗净，并擦干 B．久置不用时在菜刀表面涂一层食用油
C．把菜刀存放在潮湿的地方 D．用不锈钢菜刀取代普通菜刀
35.将甲、乙两种金属片分别放入丙的硫酸盐溶液中，甲表面有金属丙析出，乙表面没有任
何变化。

据此判断，三种金属的活动性顺序是（）
A．甲>丙>乙 B．丙>甲>乙 C．乙>甲>丙 D．甲>乙>丙
36.向Cu(NO3)2溶液中加入一定量的铁粉充分反应，下列情况中可能出现的是（）
①溶液中有Fe2＋、Cu2＋、不溶物为Cu ②溶液中有Fe2＋、Cu2＋、不溶物为Fe
③溶液中只有Cu2＋、不溶物为Fe ④溶液中只有Fe2＋、不溶物为Fe，Cu
A. ①③
B.①④
C.②③
D.③④·
37.向硝酸银、硝酸铜、硝酸镁的混合溶液中加入一些铁粉，待完全反应后，再过滤。

下列
情况不可能
．．．存在的是( )
A．滤纸上有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Fe2+、Mg2+
B．滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Ag+、Fe2+、Mg2+
C．滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Fe2+、Mg2+
D．滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Fe2+、Mg2+
38．（2010•宁夏7）对下列现象或做法的解释不正确的是……………………………（）
A.洒到地面上的酒会使房间充满酒味——分子在不断运动
B.在钢铁制品表面涂油漆——与氧气和水隔绝，防止锈蚀
C.燃着的木条伸入集气瓶中立即熄灭——二氧化碳不支持燃烧
D.膨化食品变得不再松脆——可能吸收了空气中的水分
二、填空题
39．铁的化学性质比较活泼，在纯氧中燃烧的现象是__________________________________, 化学方程式为_______________,铁在潮湿的空气中易生锈，铁锈的主要成分是_________
铁锈很，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气等反应，因此，铁制品表面的锈
如不及时除去，会加快铁制品的生锈速度．
40.钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志。

每年世界上钢铁的产量很高，但钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失。

铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟等物质相互作用的结果。

试举两种减缓钢铁锈蚀的方法：①______、②______；工人师傅在焊接钢铁制品时，通常先用稀盐酸清洗制品，原因是（用化学方程表示）：___________。

而放置在空气中的铝制品却不易被腐蚀。

请你分析原因（用化学方程式表示）：______________。

41．金属材料是工农业生产和人们生活离不开的材料之一，人类每年要从自然界获取大量的金属材料资源．根据对金属和金属金属材料的认识，回答：
（1）炼铁的化学方程式____________________________
（2）铝制品在空气中有较强的抗腐蚀性，原因是 _____________________________________
（3）保护金属资源的途径有：①防止金属腐蚀；②回收利用废旧金属；③合理有效地开采矿物；④以及寻找金属代用品等．
42．要除去FeSO4中含有的CuSO4杂质．可以在其溶液中加入______,充分反应后，再用______方法除去杂质；反应的化学方程式是__________________
43．如血液中缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血，市场上出现的某麦片含有微量的颗粒极细小的还原铁粉，这些铁粉不溶于水，但在人体胃酸__________(化学式)作用下，可转化为亚铁盐而被吸收，起到补血作用，请写出这个转化的化学方程式____________________ 44．将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，能观察到的现象为 __________________ 写出反应的化学方程式：___________________45．某学生在探究活动中，把少量的生铁放入烧杯中并注入一定量的稀硫酸中，能观察到的现象有：①生铁表面有_________产生，②溶液逐渐变________，完全反应后烧杯底部有_____出现．请写出有关化学方程式
____________________________
46.钢铁是重要的金属材料，在生产、生活中有广泛的用途．建造北京奥运会主体育场“鸟巢”，就是用了大量的钢铁．
（1）钢铁属于 ________________（填“纯净物”或“混合物”）；
（2）每年世界上钢铁的产量很高，钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失．铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的 _________和___________共同作用的结果；
（3）为了防止钢铁锈蚀，人们常采用在其表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法．这些方法都能防止锈蚀的共同原理是 ___________________
（4）炼铁厂常以焦炭、赤铁矿（主要成分是氧化铁）、空气等为主要原料炼铁，过程如下：
请写出第③步反应的化学方程式:_______________________（5）金属矿物的储量有限，而且不能再生；目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用，其目的是_______________（填“合理开采矿物”或“节约金属资源”）．
47．将一个塑料小球放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，小球漂浮于液面，将足量的铁粉投入烧杯中，充分反应后，观察到铁粉表面有____色物质析出，有关的化学方程式为______________ 若溶液体积变化忽略不计，则塑料小球浸入液体中的体积跟原来相比_______（填“变大”或“变小”或“不变”）
48．我国古代的“药金”外观和黄金相似，常被误认为是金子，冶炼方法如下：将炉甘石
（ZnCO3）、赤铜（Cu2O）和木炭（C）混合加热到800℃左右，即可得到金光闪闪的“药金”，冶炼过程中除发生ZnCO3高温ZnO+CO2↑外，还有另外两个反应发生，这两个反应的化学方程式为______________、_______________从“合金”的观点看“药金”是由________组成的．
三、实验题
49．设计除去杂质的实验方案，填写在下表（括号中为杂质）
混合物除去杂质的化学方程式主要操作步骤铜粉（锌粉）
FeSO4溶液（CuSO4）
50.现有一种金属A（在金属活动性顺序中排在镁的后面），请你设计一个实验，来比较该金属与银的金属活动性相对强弱．
实验步骤可能出现的现象实验结论
金属A的活动性比银强
将该金属放入______溶液中
51.某地根据当地资源特点将石灰石开采、加工和高炉炼铁建在一起形成联产．
（1）炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气．焦炭的主要作用
有两点：其一是生成还原剂CO,其二是 ____________________。

（2）炼铁过程中，固体原料从炉顶往下加，而热空气却是从炉底通入。

这样做的优点是_______________________.高炉炼铁排放的废气中
含有大量的高温一氧化碳，可作为能源用来煅烧石灰石．请写出煅烧
石灰石的化学方程式：_______________________
（3）高炉炼铁的主要原理：______________________________________
（4）此联产方式的主要优点是：__________________________________
52.某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如下图所示。

请回
答有关问题：
(1)为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是C 和D ，导管接口的
连接顺序为a →( )→( )→( )。

C 装置中NaOH 的作用是____________
(2)实验开始时，应 _______，目的是 _____________ 。

(3)实验进行一段时间后，玻璃管A 中出现的现象为 ，反
应方程式为 。

(4)除CO 外，还有哪些物质可以还原Fe 2O 3 (请写一物质的化学式)。

53.兴趣小组的同学学习了金属的性质后，在实验室找到的一种银白色金属R 做如下探究：
（1）将金属R 投入稀盐酸中，金属表面有气泡冒出．则该金属R 在金属活动性顺序表中排在氢的_____（选填“前面”或“后面”）．
（2）为了比较金属R 与铁的活动性强弱，兴趣小组设计下列方案进行实验，请完成下表： 你的一种猜想 验证方法
现象
结论
金属R 的活动性比
铁强
将金属R 投入
_______
溶液中 金属R 表面有黑色的物质析出 猜想
（选填“正确”或“错误”） （3）请根据上述的信息，标出金属Fe 、R 、Cu 在下列金属活动性顺序表相应位置．
54.一般情况下，金属越活泼，与酸反应的速度越快．为了探究金属Mg 、Zn 、Fe 与酸反应的快慢，某研究性学习小组设计了如下的实验．
[实验步骤]
①取A、B、C三支试管，分别加入2mL溶质质量分数相等的稀盐酸；
②分别加入足量的、大小相等的Mg、Zn、Fe三种金属片，立即把三个相同的气球分别套在各试管口上．
[实验预测与分析]
（1）写出铁与稀盐酸反应的化学方程式：_____________________________
（2）气球膨胀速度最快的是_____（填试管编号）．
（3）该实验表明，实验室一般选用锌而不选用镁、铁制取氢气的主要原因是_______________ 55.现有下列试剂：Cu、Fe、Ag、FeSO4溶液、NaCl溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液，请你选择三种试剂（注：要求只用三种试剂），设计一个实验探究方案，Cu、Fe、Ag三种的顺序．实验步骤实验现象结论
_____＞_____＞_____
56．同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性，小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一只试管，取一次盐酸的探究方案．请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题．（1）填表
实验步骤观察到的现象
①在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用．
②在①所得的溶液中，插入_____，充分作用．无明显现象
③在②所得的溶液中插入______，充分作用．
结论：金属活动性Al＞Fe＞Cu
（2）小华同学认为在小刚设计的方案中，只要补充一个实验，就可得出Al＞Fe＞H＞Cu的结论．小华要补充的实验是___________________________________________
57.现有三根洁净的铁钉，分别置于下图所示的环境中
（1）一周后，观察到三只试管内铁钉变化情况： ____________________________________ ，由此得出铁生锈的条件是______________________
（2）根据铁生锈的条件，试分析制造时自行车采取了哪些防锈措施？（只需指出两点即可）____________________________________________________________________
58.某学习小组用相同的光亮铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计的实验如图所示：
1.一周后观察：试管①和③中的铁钉无明显变化，试管②中的铁钉明显生锈．探究发现铁生锈主要条件是铁与____________直接接触，其中铁钉中的A、B、C三处中___处锈蚀最严重．
2.试管①中加入的蒸馏水要事先煮沸，其目的是_______________
3.沙漠地区的铁制品锈蚀较慢的原因是_________________________
59.某校化学兴趣小组用下图所示装置对铁生锈的条件进行了探究．
请回答：
（1）A中反应的化学方程式为
（2）B中生石灰的作用是除去氧气中的水蒸气，其反应的化学方程式为
（3）4分钟后观察：C处铁丝依然光亮，D处铁丝表面灰暗，E中铁丝依然光亮．说明铁生锈主要与___________有关．
（4）D、E处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是__________________.
60.控制变量唯一的对照实验是实验探究的重要手段之一．与铁一样，铜露置于空气中也会“生锈”（俗称铜绿）主要成分是Cu2（OH）2CO3．将大小形状相同的四块小铜片分别按如下列表所示放置一个月，观察到现象如下：
实验装置
实验现象
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片生锈且水面附近锈蚀最严重
（1） 实验a 说明没有水铜不会生锈；实验b 说明没有CO 2铜也不会生锈；实验c 说明没
有_____铜也不会生锈。

（2）.根据此写出铜生锈的化学方程式：________________________________
61.通过一年的化学学习，我们知道了常见气体的实验室制取方法和相关性质，我能根据所学知识回答下列问题：
⑴图24-1是实验室常用的制取气体的装置：
实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是 ，所选用的发生装置是
(填序号)，用
C 装置收集氧气后，验满的方法是 。

⑵小丽欲使用图24-2装置收集较纯净的氧气，则应先将装置中装满．． 水．
，再将气体从 （填“a ”或“b ”）端通入。

⑶小丽用排新制的澄清．．．．．石灰水．．．的方法收集了半瓶氧气，然后将燃着的 木炭伸入该集气瓶中继续做气体性质实验，我能观察到的现象是 ， 我能写出二氧化碳和澄清石灰水发生反应的化学方程式 。

⑷炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应。

在实验室里，可用图24-3所示装置进行实验：实验中玻璃管内的粉末由红色变为 色
，
该
反
应
的
化
学
方
程
式
为 ，通过实验我可以得出的一氧化碳的相关化学性质是 。

图24-2
图24-1
四、推断题
62.A、B、C、D、E、F是初中化学内容所涉及到的物质，其中A、B是氧化物，在一定条件下，它们的转化关系如下图所示：
根据上图推断：
（1）C的化学式为________________。

（2）D物质在氧气中燃烧，也能生成B，则B的化学式为______________。

（3）写出D与稀硫酸反应的化学方程式________________________________。

63.某工厂欲从只含有CuSO4的废液中回收金属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，其工业流程如下：
（1）操作a、b的名称分别是________、_______。

（2）写出流程中有关反应的化学方程式：___________________________、___________________。

以上两个反应能够发生的原因是___________________________。

64.A～H是初中化学常见的物质。

已知A为黑色固体单质，G为紫红色固体单质，B为红棕色粉末，F为黑色粉末，它们的转化关系如下图所示。

请回答：
（1）B的化学式为，F的化学式为。

（2）A、C、E三种物质中，具有还原性的是、（填化学式）。

（3）反应①的化学方程式为；写一个能实现反应③的化学方程式。

（4）反应①～④中涉及的化学反应基本类型有、
65.如图，A、B、C、D、E、F均是初中化学的常见物质， A、B、C均含有同一种元素。

变化
①的现象是颜色由黑变红，变化②的现象是颜色由红变黑，相应变化的生成物没有全部列出，各变化的条件也未标出。

回答下列问题：
（1）D的化学式为；
（2）在变化①和②中，A和C的性质是相似的，都
是；
（3）写出变化②的化学方程式。

（4）简述实验室检验B的方法（操作、现象、结论）。

五、计算题
66.我国是世界钢铁产量最大的国家，炼铁的主要原料是铁矿石。

用赤铁矿石(主要成分为Fe2O3)炼铁。

(1)Fe2O3中铁元素的质量分数：
(2)根据化学方程式计算：用含Fe2O360％的赤铁矿石800 t，理论上可炼出纯铁多少吨?
67.化学兴趣小组的同学对某炼铁厂生产的生铁（杂质不与酸反应）进行组成分析．其实验数据如下表
实验步骤相关数据
1．称取生铁样品放入烧杯中16g
2．加入足量15%的盐酸200.0g
3．称取反应后烧杯中物质总质量215.5g
根据表中数据，计算：
（1）产生氢气的质量；（2）生铁样品中铁的质量；（3）生铁中铁的质量分数．
68．小华测定Cu-Zn合金及Cu-Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀盐酸和必要的仪器．
（1）你认为能测出其铜的质量分数的是_________合金
（2）小华取该合金的粉末65g与足量该盐酸充分反应，经测定，产生了0.4g气体，请求出该合金中铜的质量分数．
69.生铁是铁和碳的合金。

为测定某炼铁厂生产的生铁样品中铁的质量分数，化学兴趣小组的同学称得该生铁样品6.0g，放入烧杯中，向其中加入65.0g稀硫酸，恰好完全反应（假设杂质不参与反应）。

测得的实验数据如下：
反应前反应后
烧杯及其中物质的质量97.0g 96.8g
请你完成有关计算（结果保留一位小数）：
（1）反应放出的氢气是多少？
（2）生铁样品的质量分数是多少？。