第八单元 金属和金属材料
1.工业上将赤铁矿石炼成铁是一个复杂的过程,炼铁高炉中发生的主要反应为 ( )
①C+O2 CO2 ②Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O ③Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
④2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑ ⑤C+CO2 2CO
A.②③⑤ B.①③⑤ C.①④⑤ D.②③
2.用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线,在低温下被折叠,进入太空后,在阳光照射下可重新
展开,恢复成原状。下列关于此天线制作材料的描述错误的是 ( )
A.具有形状记忆功能
B.具有很低的熔点
C.具有良好的延展性
D.具有良好的导电性
3.我国第一艘国产航母“山东舰”在制造的过程中使用了大量的金属材料。下列有关金属
材料的说法错误的是 ( )
A.合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高
B.钢铁是使用最多的金属材料
C.金属在常温下都是固体
D.大多数金属为电和热的优良导体
4.黄铜是铜与锌的合金。下列关于黄铜的说法正确的是 ( )
A.比纯铜耐腐蚀
B.加热不与空气反应
C.硬度小于纯铜
D.可以完全溶解在稀盐酸中
5.工业炼铁中会发生一氧化碳与氧化铁的反应,该反应中发生还原反应的物质是
( )
A.CO B.Fe2O3 C.CO2 D.Fe
6.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④ B.②和③ C.③和④ D.只有④
7.化学家谢赫特曼研究发现:铝锰合金晶体中的原子排列方式没有出现“规则有序而重复
排列”的普遍现象。他提出了“准晶体”概念,因此获得了 2011 年诺贝尔化学奖。下列观
点正确的是 ( )
A.铝锰合金的强度和硬度比铝大
B.铝锰合金不具有导电性和导热性
C.铝是由铝分子构成的
D.合金中原子排列方式与纯金属中原子排列方式相同
8.镍(Ni)和锰(Mn)都是重要金属。将镍丝插入 MnCl2 溶液中,无明显现象;插入 CuCl2 溶液
中,镍丝表面有紫红色固体析出。则这三种金属的活动性由强到弱的顺序是 ( )
A.Cu、Mn、Ni B.Mn、Ni、Cu
C.Ni、Mn、Cu D.Mn、Cu、Ni
9.下列关于金属的说法中,不正确的是 ( )
A.铜有良好的导电性,常用于制作导线
B.所有的金属都能与稀盐酸反应
C.铁制品在干燥的空气中不易生锈
D.不锈钢具有较强的耐腐蚀性,可用于制作医疗器械
10.“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
是:C+2NiO 2Ni+CO2↑。下列说法错误的是 ( )
A.反应中 NiO 发生还原反应 B.气体产物中可能有 CO
C.该不锈钢中还含有铁和碳 D.该不锈钢合金的硬度小于纯铁
11.金属活动性顺序表在化学学习中有重要作用。下列说法正确的是 ( )
A.锌不能置换出稀硫酸中的氢 B.银能将硫酸铜溶液中的铜置换出
来
C.在铝、镁、铁中金属活动性最强的是铝 D.铁比铜更容易锈蚀,是因为铁比铜
活泼
12.下列各组物质中,都属于金属材料的一组是 ( )
A.陶瓷、塑料 B.不锈钢、汞
C.铁、氧化铁 D.橡胶、玻璃
13.金属饮料罐应投放在标有哪种标志的垃圾箱中 ( )
14.锡(Sn)是“五金”之一,它在金属活动性顺序中位于铁和铜之间。则下列反应一定不会发
生的是( )
A.Mg+Sn(NO3)2 Mg(NO3)2+Sn
B.Sn+H2SO4 SnSO4+H2↑
C.Sn+Hg(NO3)2 Sn(NO3)2+Hg
D.Sn+ZnSO4 SnSO4+Zn
15.甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.t1 ℃时,将等质量的甲、乙固体分别配成饱和溶液,所得溶液质量:甲>乙
B.将 t1 ℃时甲、丙的饱和溶液升温到 t2 ℃,两种溶液中溶质的质量分数相等
C.将 t2 ℃时甲的饱和溶液变为 t3 ℃时甲的饱和溶液,可以采用加热蒸发水的方法
D.将 t3 ℃时三种物质的饱和溶液恒温蒸发等量水后,析出溶质的质量:甲>乙>丙
16.下列关于金属的说法正确的是 ( )
A.多数合金的抗腐蚀性能不如组成它们的纯金属好
B.钢是纯净物,生铁是混合物
C.用灼烧的方法可以鉴别黄金和假黄金(Cu-Zn 合金)
D.用稀硫酸可以验证铜和银的活动性
17.高锰酸钾在医药领域可用作防腐剂、消毒剂、除臭剂及解毒剂;在水质净化及废水处理
方面可作水处理剂,以氧化硫化氢、酚、铁、锰和有机、无机等多种污染物,并能控制臭味和
脱色。请用化学用语填空。
(1)钾元素: 。
(2)铁离子: 。
(3)两个水分子: 。
(4)标出高锰酸钾中锰元素的化合价: 。
18.某同学为了探究相关金属的化学性质,做了下列实验。
(1)A 实验试管中的现象是 。
(2)只通过 A 和 B 实验尚不能证明 Cu、Ag 两种金属的活动性强弱,需补充一个实验来证明,
补充实验所用试剂合理的是 (填字母)。
A.Cu、Ag、稀盐酸 B.Cu、AgNO3 溶液
(3)实验 C 中物质充分反应后,某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想:
A.Zn、Cu、Ag B.Zn、Cu C.Cu、Ag D.Ag
以上四种猜想中明显不合理的是 (填字母)。
19.暖贴发热是利用了铁粉生锈放出热量的原理。某小组同学设计并进行实验,探究铁生锈
的条件及影响生锈速率的因素。
Ⅰ.探究铁生锈的条件
(1)由实验 B 和 C 得出铁生锈需要与水接触,画出实验 C 的实验装置图。
(2)证明铁生锈需要与氧气接触的实验现象是 。
Ⅱ.探究影响铁生锈速率的因素
[查阅资料] 暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质。
[猜想假设] ①活性炭能加快铁粉生锈的速率;② 食盐能加快铁粉生锈的速率。
[进行实验] 下表是 2 g 铁粉、5 g 水与不同量活性炭、食盐均匀混合后,在 10 min 内温度上
升的实验记录。
实验编号 活性炭/g 食盐/g 温度上升值/℃
1 0 0 0.1
2 0.2 0 22.0
3 x 0.1 3.1
4 0.2 0.1 56.3
[解释与结论] (3)表中 x 的值为 。
(4)对比实验 1 和 3,得出的结论是 。
(5)欲得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁生锈的速率”,需要对比实验
(填实验编号)。
[反思与评价] (6)下列说法正确的是 (填字母)。
A.暖贴在使用前要密封保存
B.暖贴使用后剩余物可以回收利用
C.利用铁生锈的原理,铁粉还可用于食品保鲜
(7)通过以上实验探究可知,铁钉 (填字母)容易生锈。
A.在干燥的空气中
B.在潮湿的空气中
C.浸没在植物油中
D.部分浸入食盐水中
写出一种防止铁制品生锈的具体方法: 。
20.生铁和钢都是铁和碳的合金,生铁含碳量为 2%~4.3%,钢含碳量为 0.03%~2%。化学兴趣
小组的同学为确定某铁合金是生铁还是钢,他们取 11.5 g 铁合金样品盛放到锥形瓶中,将 100
g 稀盐酸分成 5 等份,分 5 次加入锥形瓶,每次待充分反应后记录实验数据。实验数据整理如
下表所示:
次数 加盐酸前 第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 4 次 第 5 次
加入稀盐酸的质量/g 0 20 20 20 20 20
锥形瓶内物质的总质量/g 11.5 31.4 m 71.2 91.1 111.1
[查阅资料] 碳不与稀盐酸反应。
请回答下列问题。
(1)根据质量守恒定律,该反应中生成气体的总质量为 。
(2)实验数据表中 m 的值为 。
(3)请通过计算确定该铁合金是生铁还是钢(写出计算过程,计算结果保留到 0.1%)。
参考答案
1.B
解析:B
加入到高炉中的焦炭与氧气充分反应生成二氧化碳,生成的二氧化碳与焦炭反应生成一氧化
碳,一氧化碳还原氧化铁得到铁。
2.B
解析:B
制作天线的材料必须熔点较高,以防止天线熔化。
3.C
解析:C
金属在常温下大都是固体,但也有例外,例如金属汞是液体。
4.A
解析:A
合金比组成它们的纯金属具有更强的耐腐蚀性;黄铜中的铜、锌在空气中加热均能与氧气发
生反应;合金的硬度大于组成它们的纯金属,因此,黄铜的硬度大于纯铜;黄铜中的铜与稀盐酸
不反应,锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,黄铜能部分溶解在稀盐酸中。
5.B
解析:B
一氧化碳与氧化铁的反应中,氧化铁发生还原反应,是氧化剂。
6.C
7.A
解析:A
合金的强度和硬度大于组成它的纯金属的强度和硬度。铝锰合金是铝的合金,故铝锰合金的
强度和硬度比铝大。
8.B
解析:B
将镍丝插入 MnCl2 溶液中,无明显现象,证明金属活动性 Mn 强于 Ni;将镍丝插入 CuCl2 溶液
中,镍丝表面有紫红色固体析出,证明金属活动性 Ni 强于 Cu,所以三种金属活动性由强到弱
的顺序是 Mn、Ni、Cu。
9.B
10.D
11.D
解析:D
锌在金属活动性顺序表中位于氢前面,能置换出稀硫酸中的氢;银的活动性弱于铜,不能将硫
酸铜溶液中的铜置换出来;在铝、镁、铁中金属活动性最强的是镁。
12.B
13.A
14.D
解析:D
由于锌位于铁的前面,锡位于铁的后面,所以锡不能置换出硫酸锌中的锌。
15.B
解析:B
t1 ℃时,乙的溶解度大于甲,若将等质量的甲、乙固体分别配成饱和溶液,乙需要的水比甲少,
故所得溶液的质量:甲>乙;t1 ℃时丙的溶解度大于甲,升温到 t2 ℃时甲的溶解度增大,变为不
饱和溶液,丙的溶解度减小,有晶体析出,但还是饱和溶液,t2 ℃时,甲、丙的溶解度相等,故丙的
溶质质量分数大于甲;采用加热蒸发水的方法可以将 t2 ℃时甲的饱和溶液变为 t3 ℃时甲的饱
和溶液;t3 ℃时甲、乙、丙的溶解度关系是甲>乙>丙,故三种物质的饱和溶液恒温蒸发等量水
后,析出溶质的质量:甲>乙>丙。
16.C
解析:C
多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好;钢和生铁都是铁的合金,都属于混合物;黄
金灼烧没有明显现象,铜受热与氧气反应生成黑色的氧化铜,所以假黄金表面会变黑,用灼烧
的方法可以鉴别真假黄金;铜和银都不能与稀硫酸反应,不能用稀硫酸验证二者的活动性。
17.(1)K (2)Fe3+ (3)2H2O (4)K O4
18.(1)锌片表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为无色
(2)B
(3)B
19.(1)
(2)A 中铁钉不生锈,B 中铁钉生锈
(3)0
(4)食盐能加快铁粉生锈的速率
(5)2、3、4(或 1、2、3、4)
(6)ABC
(7)BD 刷漆(或涂油或镀保护膜或制成不锈钢等,合理即可)
20.(1)0.4 g (2)51.3
(3)解:设合金中铁的质量为 x。
Fe+2HCl FeCl2+H2↑
56 2
x 0.4 g
= x=11.2 g
合金中含碳量为: ×100%=2.6%。
所以该铁合金是生铁。
答:该铁合金是生铁。