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1、第8单元金属与金属材料测试卷一、单选题(共15小题) 1.只用一种试剂就能一次性判断金属锌、铜、银的活动性顺序，这种试剂是()A 氯化镁溶液B 稀硫酸C 硫酸铜溶液D 硝酸银溶液2.令人瞩目的中国第一艘航空母舰“辽宁号”在2012年9月25日正式交接入役，编入中国海军服役，航母在制造过程中用的材料要求很高，特别是飞行甲板用的钢要求极高，强度甚至高于核潜艇。下列关于上述材料的叙述正确的是()A 它是一种非金属材料B 它是一种合金，其硬度比其该合金中金属成分单质的硬度更小C 它与其他金属材料一样都具有导热性D 它是由两种或两种以上的金属经一定方法合成的具有金属特性的物质3.下列有关事实不能用金属活
2、动性顺序解释的是()A 铁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来B 铝制品抗腐蚀能力比铁制品强C 不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气D 相同条件下，镁和锌与稀硫酸反应的剧烈程度4.金属M与AgNO3溶液反应的化学方程式为M2AgNO3=M(NO3)22Ag。则下列说法错误的是()A 金属M可能是铜B M的金属活动性比Ag强C 该反应属于复分解反应D 该反应前后M的化合价发生了改变5.如图表示镁、铜与其氧化物的质量关系，图线不重合的原因是()A 镁和铜的密度不同B 与等质量的镁和铜化合的氧元素质量不同C 加热不充分，没有完全氧化D 实验的误差造成6.金属R与CuCl2溶液反应的化学方程式为RCuCl2=RC
3、l2Cu，则下列说法错误的是()A 该反应是置换反应B 金属R可能是铝C 金属R活动性比Cu强D 该反应前后R的化合价发生了改变7.下列有关实验现象描述正确的是()A 硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰B 一氧化碳还原氧化铁，固体由黑色变成红色C 镁和盐酸反应，放出热量D 铁和稀硫酸反应，溶液由无色变为黄色8.天平两端托盘上各放一只质量相等的烧杯，烧杯中盛放着等质量、等质量分数的足量稀盐酸，调节天平平衡后，向天平左侧烧杯中放入4.4 g氧化镁，欲保持天平平衡，在天平的右侧烧杯中应放入()A 4.8 g镁B 5.4 g铝C 4.3 g锌D 4.5 g银9.人类每年从自然界中提取大量的金属铁，下列关于铁
4、的说法不正确的是()A 炼铁的过程是把生铁变成单质铁B 生铁和钢是铁的合金C 铝是地壳中含量最多的金属元素D 铁制品锈蚀要及时除锈10.某不纯的锌块6.5 克，与足量稀盐酸反应，放出氢气0.18 克，则锌块中含有的杂质可能是()A 镁B 铜C 铝D 铁11.下列说法正确的是()A 铁制品在潮湿的空气中不易生锈B “真金不怕火炼”说明黄金熔点高C 铝的金属活动性比铁强，所以铝制品更易生锈D 不锈钢的抗腐蚀性比纯铁强，硬度比纯铁大12.工业上把铁划为黑色金属，纯铁片呈()A 黑色B 银白色C 金黄色D 紫红色13.下列措施中，不能防止铁制品锈蚀的是()A 喷漆B 镀一层耐腐蚀的金属C 制成不锈钢D
5、 存放在潮湿的空气中14.下列曲线正确的是()A 答案AB 答案BC 答案CD 答案D15.科学家发明了一种“碳纳米管温度计”，这种温度计被认定为世界上最小的温度计，研究人员在长约106m，直径为107m的碳纳米管中充入液态的金属镓。当温度升高时，管中的镓就会膨胀，通过电子显微镜就能读取温度值，这种温度计测量的温度范围为18 490 ，精确度较高，所以它可以用于检查电子线路是否异常，测定毛细血管的温度等许多方面。根据以上信息，判断下列推测错误的是()A 碳纳米管的体积在18 490 之间随温度变化很小，可忽略不计B 金属镓的熔点很低，沸点很高C 金属镓体积在18 490 之间随温度变化比较均匀
6、D 金属镓的体积在18 490 之间随温度变化很小，可忽略不计二、填空题(共3小题) 16.“实验开放周”期间，小海为大家演示了一个实验。如下图所示，用两块金属互相刻画，在A金属的表面出现了较深的刻痕，通过小海的实验得到的结论是金属B的硬度比金属A的硬度_(填“大”或“小”)；紧接着，小海又把A金属放入B的硝酸盐溶液中，观察到在A的表面有B析出，由此你能得出A比B的金属活动性_(填“强”或“弱”)。17.铝合金材料属于_(填“纯净物”、“混合物”或“单质”)；铝是活泼金属，生活中的铝锅却有较强的抗腐蚀性，原因是_(用化学方程式表示)；如果将铝片投入稀硫酸中，片刻之后才有气泡产生，请用化学方程式
7、表示这一过程：_。18.如图甲是实验室模拟炼铁的装置图，试回答：(1)按如图连接实验装置、检查装置的气密性、装药品、固定实验装置后，主要实验步骤有：通入一氧化碳；停止通入一氧化碳；点燃酒精喷灯；熄灭酒精喷灯；验纯。正确的操作顺序是_(填序号)。(2)实验过程中仪器中发生的反应的现象是_。(3)实验过程中产生的尾气不能直接排放的原因是_。(4)图乙是工业生产中炼铁高炉的结构图。实际生产中炼铁的原料铁矿石、焦炭、石灰石是从原料入口加入的，其中焦炭在高炉炼铁时的作用之一是产生高温，另一作用为_；生铁出口低于炉渣出口的原因是_。三、实验与探究(共3小题) 19.小金利用图示装置进行甲、乙对比实验，探究
8、温度对CO和Fe2O3反应的影响(固定装置略)。(1)从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是_。(2)完全反应后，两组的生成物均为黑色粉末(纯净物)，分别用两组生成物进行以下实验：甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是_。小金查阅资料后发现Fe3O4在常温下不与稀盐酸、CuSO4溶液反应，故猜想乙组的生成物为Fe3O4。他又发现m2恰好为_ g ，这可成为支持上述猜想的新证据。(3)甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的_(填写化学性质)。20.小明对铁的锈蚀进行如下探究，室温时，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，装置如图，观察到量筒
9、内水沿导管慢慢进入广口瓶(净容积为146 mL)。当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零)。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表(1)实验和说明NaCl可以_铁锈蚀的速率。(2)实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是_(填“放热”或“吸热”)过程。(3)实验结束后取出滤纸包，观察到有红棕色物质生成，该物质的化学式是_。(4)已知碳能够加快铁的生锈速度，小明想通过实验和是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验的样品组成。(5)该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是_(小数点后保留1位)。21.为探究铁生锈的
10、条件，某化学社团设计了如下实验：取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，装置如图所示，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象(1)铁生锈实际上是铁与空气中的_(填名称)发生反应的结果。(2)当铁丝足量，时间足够长，实验进入试管内的水的体积约占试管体积的_。(3)该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和_两种现象来判断铁丝反应进行的情况。四、计算题(共3小题) 22.欲测定CuZn合金及CuAg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硫酸和必要的仪器。(1)你认为能测出铜的质量分数的是_合金。(2)取该合金的粉末26 g加入该硫酸充分反应，所加稀
11、硫酸与生成气体的质量关系如图所示。生成气体的质量为_g。请计算该合金中铜的质量分数。23.某工厂要用赤铁矿石(主要成分是氧化铁，假设杂质不含铁元素)来炼制生铁。若要炼制含铁96%的生铁63 t，假设在炼制过程中损失10%铁元素，则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是多少？24.某同学模拟工业炼铁原理，用如图所示装置进行实验。取8 g氧化铁，通入足量一氧化碳，充分反应后，冷却，将玻璃管中的固体移入盛有49 g硫酸溶液的烧杯中，恰好完全反应。(1)该同学首先按如图所示装配好仪器，检查了气密性并装好仪器，接下来的操作是_(只写一步即可)。(2)计算硫酸溶液的溶质质量分数(要求写出计算推理过程)。
12、_。答案解析1.【答案】C【解析】在金属活动性顺序中，镁锌氢铜银。向氯化镁溶液中分别加入三种金属，都不能反应，不能判断这三种金属的活动性，选项A错。向稀硫酸中分别加入三种金属，只有锌能发生反应，铜、银都不反应，只能判断出锌最活泼，而铜、银则不能判断，选项B错。向硫酸铜溶液分别加入锌和银，只有锌会置换出铜来，而银则不能置换出，可以判断出锌铜银，选项C正确。向硝酸银溶液中分别加入锌和铜，都能反应，只能判断出银最不活泼，而锌、铜则不能判断，选项D错误。故选C。2.【答案】C【解析】根据题意，航母在制造过程中用的材料要求很高，特别是飞行甲板用的钢要求极高，强度甚至高于核潜艇，结合钢是含碳量为0.03%
13、2%的铁合金，合金是指在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，进行分析。A项，飞行甲板用的钢是铁的合金，属于金属材料，错误；B项，钢是含碳量为0.03%2%的铁合金，其硬度比该合金中成分金属单质的硬度更大，错误；C项，钢是铁的合金，具有金属特性，与其他金属材料一样都具有导热性，正确；D项，合金是一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，不一定是两种或两种以上的金属，错误。故选C。3.【答案】B【解析】铝制品表面有一层致密的氧化铝薄膜阻止了铝进一步氧化，因此，铝制品的抗腐蚀性能比铁制品强，与金属活动性无关。选B。4.【答案】C【解析】A项，在金属活动性
14、顺序中，排在前边的金属能把位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。M2AgNO3=M(NO3)22Ag，说明M在Ag前面，又是2价，当然可能是铜，正确。B项，M2AgNO3=M(NO3)22Ag，说明M的金属活动性比Ag强。C项，一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，这种反应属于置换反应，错误。D项，反应前M为单质，0价，反应后M(NO3)2中M为2价，化合价发生了改变，正确。故选C。5.【答案】B【解析】根据镁、铜分别与氧气反应的质量比可知，等质量的镁消耗氧气质量多、生成的氧化物质量大，因此B说法正确。根据图像可知，此图反映的是氧化物随金属质量变化的关系图，氧化物质量的多少与金
15、属的质量、参加反应氧气的质量有关，与密度、是否充分加热无关，更非实验误差造成。选B。6.【答案】B【解析】A项，置换反应是指一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应。观察化学方程式的特点，可判断出这就是置换反应。B项，观察R的化合物的化学式RCl2可知，R显2价，而铝在化合物中显3价，所以R不可能是铝。C项，根据金属活动性顺序，排在前边的金属能把位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。R与CuCl2能发生反应，说明两种金属的活动性强弱为RCu。D项，反应前R以单质的形式存在，显0价，反应后R以RCl2的形式存在，R显2价，化合价发生了变化。故选B。7.【答案】C【解析】A项，
16、硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰；B项，一氧化碳还原氧化铁，固体由红色变成黑色；C项，镁和盐酸反应，放出热量，并产生大量气泡；D项，铁和稀硫酸反应，溶液由无色变为浅绿色。故选C。8.【答案】A【解析】氧化镁能与稀盐酸反应，但不产生气体，加入4.4 g，左侧实际增重4.4 g，只要右侧实际增重4.4 g，天平就能保持平衡。4.8 g镁完全参加反应，生成0.4 g氢气，右侧实际增重4.8 g0.4 g4.4 g，保持平衡。5.4 g铝完全参加反应，生成0.6 g氢气，右侧实际增重5.4 g0.6 g4.8 g，天平不平衡。4.3 g锌本身就比4.4 g小，更何况还要放出氢气，右侧实际增重更小于4.4
17、g，天平不平衡。银与盐酸不反应，加入4.5 g，右侧实际增重4.5 g，天平不平衡。选A。9.【答案】A【解析】炼铁的过程是把铁矿石变成单质铁。故选A。10.【答案】B【解析】如果是纯净的锌块6.5 克，与足量的稀盐酸反应，会产生氢气0.2 克，但现在因为混有杂质只产生0.18 克，可以知道混有的杂质应该是相同质量产生氢气比锌要少。根据计算，可以知道金属与足量酸反应，产生的氢气与成正比，其中镁，铝，铁，都比锌要大，即相同质量的镁、铝、铁比相同质量的锌产生的氢气要多，所以如果锌中混有这三种金属中的一种，产生的氢气都要比0.2 克多，故A、C、D三项都错。铜与稀盐酸不反应，即不产生氢气，所以如果是
18、锌中混有铜，则产生的氢气会少于0.2 克，故选B。11.【答案】D【解析】A项，铁制品在潮湿的空气中更易生锈；B项，“真金不怕火炼”说明黄金的化学性质稳定，即使在高温下也不与氧气反应；C项，铝制品不易生锈，因为在铝制品表面会生成一层致密的氧化膜，与其活动性强弱无关；D项，不锈钢的抗腐蚀性比纯铁强，硬度比纯铁大。故选D。12.【答案】B【解析】四氧化三铁和铁粉是黑色的，黄金是金黄色，铜和氧化铁是红色，其他金属，包括纯铁片都是银白色的。所以答案选B。13.【答案】D【解析】生锈的条件是铁与氧气和水分同时接触，温度、湿度、溶液的酸碱性都能加速铁的锈蚀。所以存在潮湿的空气中的铁更易生锈。故选D。14.
19、【答案】D【解析】相等质量、等浓度的稀盐酸中加入金属，在初始阶段，由于金属是少量的，会完全参加反应，酸剩余，计算时应按照完全参加反应的金属来计算，根据化学方程式可知，产生的氢气是铝铁；后来金属逐渐增加直至过量，此时就是酸完全参加反应，金属剩余，计算时应按照完全参加反应的酸来计算，根据化学方程式，产生的氢气相等，故A项错误，D项正确。B项，向稀硝酸中加水，只是起稀释作用，并不能改变溶液的酸碱性，故图像所显示的pH会逐渐接近7却不会超过7，图像错误。C项，在双氧水的分解过程中，二氧化锰起催化作用，在这里会加快双氧水的分解，即相同时间内加二氧化锰的双氧水分解应更快，图像错误。选D。15.【答案】D【
20、解析】A项，碳纳米管是用来做这种温度计的外壳，所以在18 490 随温度变化很小，可以忽略不计，正确；B项，这种温度计测量的范围在18 490 之间，所以金属镓的熔点低，沸点高，正确；C项，利用金属镓的体积变化，来测量温度，所以金属镓的体积在18 490 之间，随温度变化比较均匀，正确；D项，若金属镓的体积变化在18 490 可忽略不计，那就不能用来测量温度变化了，错误。故选D。16.【答案】大强【解析】用两块金属互相刻画，A金属的表面有较深的刻痕说明金属A较软，B较硬；而将A放入B的硝酸盐溶液中，A的表面有B析出，说明A的活动性比B的活动性强。17.【答案】混合物4Al3O2=2Al2O3A
21、l2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2O、2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2【解析】合金是指在金属中加热融合其他金属或非金属，形成的具有金属特性的混合物，所以铝合金是混合物。生活中的铝锅有较强的抗腐蚀性原因是铝在常温下与氧气反应生成氧化铝，氧化铝是一层致密的氧化膜对里面的金属起着保护作用。投入硫酸中，外面的氧化铝先与硫酸反应，反应完了，里面的铝再与硫酸反应。18.【答案】(1)(2)红色粉末逐渐变成灰黑色(3)一氧化碳有毒，防止污染空气(4)把二氧化碳还原为一氧化碳炉渣密度小于生铁密度【解析】(1)因为一氧化碳有毒，不能直接排到大气中，可以用点燃的方法除去一氧化碳，所以应该先
22、点燃右侧酒精灯，然后通一氧化碳；为了赶净装置中的空气，所以应该先通一氧化碳再点燃酒精喷灯，若在实验前未赶走装置中的空气，则最后生成的铁又会在高温条件下与空气中的氧气反应重新生成氧化铁；实验结束后应该先熄灭酒精喷灯再停止通一氧化碳，若先停止通一氧化碳再熄灭酒精喷灯，则空气又会进入装置中，将铁氧化为氧化铁；最后熄灭酒精灯，所以实验步骤为。(2)一氧化碳可以把红色的氧化铁还原成为黑色的铁，所以玻璃管内发生的现象是红棕色的逐渐变成灰黑色。(3)因为一氧化碳有毒，所以实验过程中产生的尾气不能直接排放。(4)炼铁要用到焦炭，它有两个作用，炼铁需要高温，一方面焦炭在燃烧的过程中能放出大量的热，另一方面炼铁还
23、需要一氧化碳，焦炭又可以把刚生成的二氧化碳还原为一氧化碳；生铁出口低于炉渣出口的原因是生铁密度大于炉渣密度。19.【答案】(1)在装置末端尖嘴导管处，放置一盏燃着的酒精灯(2)Fe2HCl=FeCl2H24.64(3)还原性【解析】(1)从安全角度考虑，一氧化碳有毒，所以要采取的改进措施是补充尾气处理装置。(2)甲组黑色粉末能被磁铁吸引，全部溶于盐酸，可判断出是铁粉，铁粉和盐酸反应的化学方程式为Fe2HCl=FeCl2H2；根据实验现象可判断出乙组黑色粉末全为四氧化三铁，利用铁元素质量守恒，4.8 g氧化铁中有铁4.8 g(112/160)3.36 g，再算出四氧化三铁的质量3.36 g/(1
24、68/232)4.64 g。(4)甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的还原性。20.【答案】(1)加快(2)放热(3)Fe2O3xH2O(4)1 g铁粉、10滴水(5)20.5%【解析】(1)实验和之间唯一的变量为是否有NaCl，根据含有NaCl的组实验，反应所需的时间较短，得到NaCl能加快铁锈蚀的速率。(2)通过温度升高，可以直接得出铁锈蚀的过程是放热的过程。(3)根据题干“小明对铁的锈蚀进行如下探究”及“红棕色物质生成”，我们可以判定此物质为铁锈，主要成分为Fe2O3xH2O。(4)“实验和是探究碳对铁锈蚀速率的影响”，所以该对照组间唯一的变量应为是否含有
25、碳，因为实验含有碳，则实验不含碳，而其他的因素应完全相同，所以实验的样品组成为1 g铁粉、10滴水。(5)因为量筒内液体减少的体积即为广口瓶内所含有的全部氧气的体积，所以氧气的体积含量：30 mL/146 mL100%20.5%。21.【答案】(1)水、氧气(2)五分之一(3)试管内液面上升【解析】(1)对比实验，可知铁生锈实际上是铁与空气中的水、氧气发生反应的结果。(2)因为氧气约占空气总体积的五分之一，因此足够长时间后，实验进入试管内的水的体积约占试管体积的五分之一。(3)该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和进入试管中水的体积两种现象来判断铁丝反应进行的情况。22.【答案】(1)Cu
26、Zn(2)0.2 g设：合金中锌的质量为xx6.5 g合金中铜的质量为：26 g6.5 g19.5 g合金中铜的质量分数100%75%答：合金中铜的质量分数为75%。【解析】(1)铜的活动性比氢弱，不与稀硫酸发生反应，锌的活动性比氢强，能与稀硫酸发生反应，因而铜锌合金能根据剩余金属的质量测定出铜的质量分数；而银的活动性比氢弱，也不与稀硫酸发生反应，因而铜银合金不能测定出铜的质量分数。(2)从图像中可知生成氢气的质量为0.2 g；根据产生的氢气的质量可利用化学方程式计算出锌的质量，进而算出铜的质量分数。23.【答案】解：生铁中铁的质量为63 t96%60.48 t炼出的铁的质量为60.48 t(
27、110%)67.2 t设需要氧化铁的质量为x解得x96 t铁矿石的质量为96 t(120%)120 t答：需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是120 t。【解析】根据化学方程式求解，要注意用的是纯净物的质量。24.【答案】(1)先通CO(2)设8 g氧化铁完全反应后生成铁的质量为x。x5.6 g设5.6 g铁消耗硫酸的质量为y。y9.8 g硫酸溶液的溶质质量分数为(9.8 g/49 g)100%20%答：硫酸溶液的溶质质量分数为20%。【解析】(1)一氧化碳具有可燃性，不纯时加热会发生爆炸，先通CO的目的就是排出试管内的空气。(2)据题意可知需要两个反应的化学方程式：Fe2O33CO2Fe3CO2，FeH2SO4=FeSO4H2根据提供氧化铁的质量，找到氧化铁与铁、铁与硫酸的质量关系来求算。