《金属和金属材料》单元测试
一、单选题
1.下列有关保护金属资源的做法不正确的是( )
A． 回收废旧金属B． 寻找金属代用品
C． 生锈的金属要及时丢弃D． 防止金属锈蚀
2.两包粉末，一包铁粉、一包氧化铜粉末，快速鉴别开的方法是( )
A． 观察颜色，加以鉴别B． 加水溶解，再鉴别
C． 用磁铁吸引，加以鉴别D． 通入氢气后加热，观察加以鉴别
3.锡、铅的熔点分别是232 ℃和327 ℃。焊锡是锡铅合金，焊锡的熔点小于200 ℃，把铅加入锡中制成合金的主要目的是( )
A． 增加强度B． 降低熔点C． 增加延展性D． 增加耐磨性
4.如图是“一氧化碳与氧化铁反应”的部分实验装置，关于该实验说法正确的是
( )
A． 充分反应后，向固体中加稀盐酸会产生气泡
B． 在实验过程中，黑色的粉末会逐渐变成红色
C． 该实验的反应原理为FeO＋CO===Fe＋CO2
D． 在实验过程中，产生的尾气可以直接排放到空气中
5.下列有关事实不能用金属活动性顺序解释的是( )
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
6.有X、Y、Z三种金属，将三种金属分别浸入稀硫酸中，只有Y溶解并放出氢气，而X、Z不溶解；将X浸入Z的硫酸盐溶液中，在X的表面有Z析出。则三种金属的活动性由强到弱排列顺序正确的是( )
A． X＞Y＞ZB． Y＞X＞ZC． Y＞Z＞XD． X＞Z＞Y
7.唐太宗曾说：以铜为镜可以正衣冠，以人为镜可以明得失，以史为镜可以知兴替……铜之所以能为镜是因为( )
A． 铜有金属光泽B． 铜能导热
C． 铜能做工艺品D． 铜不会生锈
8.下列措施中，不是为了隔绝空气中的氧气的是( )
A． 自行车支架表面喷漆
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B． 用灯帽盖灭酒精灯火焰
C． 生石灰要密封保存
D． 白磷浸没在冷水中保存
9.菜刀在下列四种情况下放置，锈蚀由快到慢的顺序是( )
①切湿咸菜后 ②切酸菜后 ③切青菜后擦干 ④切猪肉后干布擦干再涂上一层豆油
A． ④③②①B． ②①③④C． ④③①②D． ③②①④
10.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
11.某化学反应的化学方程式为H2S＋Cl2===2HCl＋S↓，该反应的基本类型属于( )
A． 化学反应B． 分解反应C． 复分解反应D． 置换反应
12.锌与金属M的硫酸盐溶液发生反应的化学方程式为Zn＋MSO4===ZnSO4＋M，下列说法正确的是( )
A． 金属M的活动性比Zn强
B． 金属M一定是Cu
C． 该反应属于置换反应
D． 反应后溶液的质量一定减少
13.下列说法正确的是( )
A． C、CO、H2都能与CuO发生置换反应
B． CH4、CO、C2H5OH都有可燃性
C． C、S、P都能在空气中燃烧生成气体
D． H2、O2、CO2都不可用排水法收集
14.为了初步确定某种铁矿石的种类，取该铁矿石用盐酸溶解，有气体放出，这种铁矿石的名称是( )
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A． 磁铁矿B． 赤铁矿C． 菱铁矿D． 大理石
15.人类使用材料的历史就是人类的进步史，下列物品的主要材质在自然界中以单质形式存在的的是( )
A． 青铜器B． 铸铁宝剑C． 黄金首饰D． 塑料制品
二、填空题
16.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________________________ (填“先加热再通CO”或“先通CO再加热”)，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Fe2O3____________(请写一物质的化学式)
17.各种物质之间存在着某种联系，请用“＞”“＝”“＜”“≥”“≤”填空：
(1)熔点：硬铝________铝；
(2)含碳量：生铁________钢；
(3)质子数：氧原子________氧离子；
(4)amL酒精中加入bmL水，混合后的体积为cmL，则a＋b________c；
(5)xg镁与yg氧气充分反应，得到zg氧化镁，则x＋y________z。
18.写出下列金属元素的元素符号：
热水瓶内胆上镀的金属为________；地壳中含量最多的金属为________；闪光灯中使用的金属为
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________；水银温度计里的金属为________；导电性最好的金属为________。
三、实验与探究
19.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①和②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①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验③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)。
20.某化学小组利用下图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数(图中固定装置已略去)。
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探究过程如下：
Ⅰ.连接实验装置并检查装置气密性；
Ⅱ.向B中加入质量为m的铜锌合金粉末，由注射器A向B缓缓加入稀硫酸，待B中不再有气体产生气体时，夹紧弹簧夹，立即移出D中导管，准确读取并记录量筒内水的体积；
Ⅲ.经过滤等操作，准确称量并记录B中剩余固体物质的质量；
Ⅳ.该小组的甲同学根据反应前后B中固体物质的质量计算样品中锌的质量分数；乙同学认定量筒内测得水的体积即为反应生成气体的体积，并利用该气体在常温下的密度，根据化学方程式进行相关计算，得到样品中锌的质量分数。
请回答下列问题：
(1)B中发生反应的化学方程式为________________________________________________。
(2)Ⅲ中，正确的操作顺序是：过滤、________、________、称量。
(3)通过误差分析，化学小组发现乙同学所用数据不可靠。造成该数据不可靠的原因及其对计算结果的影响是：_____________________________________________________________。
①Ⅱ中，移出D中的导管内留存有水，导致计算结果偏________(填“大”或“小”或“无法确定”)。
②________________________________________________________________________
_____________________________________________________________导致计算结果偏大。
四、计算题
21.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
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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)。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
22.用1000 t含氧化铁为80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？
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答案解析
1.【答案】C
【解析】生锈的金属要及时丢弃不利于保护金属资源。故选C。
2.【答案】C
【解析】鉴别两种物质需要根据两种物质的性质上的差异进行分析：铁粉和氧化铜粉末都是黑色粉末，且难溶于水，所以A、B两项皆不能鉴别；铁能被磁铁吸引而氧化铜不能，故C正确；通入氢气后加热，可以还原氧化铜，黑色粉末变为红色，但却不能与铁粉反应，虽可鉴别却不是快速鉴别的办法。所以答案选C。
3.【答案】B
【解析】与组成合金的纯金属相比，合金一般硬度更大、熔点更低、延展性更好、更耐腐蚀。读题可知，焊锡是锡铅合金，所以在焊接金属时，为节约时间，节约能源，节约成本，要选用熔点更低的焊锡，即此处用到的主要是合金的熔点低这一性质。故选B。
4.【答案】A
【解析】B项，在实验过程中，红色的粉末会逐渐变成黑色；C项，该实验的反应原理为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2；D项，在实验过程中，产生的尾气一氧化碳有毒，不能直接排放。故选A。
5.【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。
6.【答案】B
【解析】将三种金属分别浸入稀硫酸中，Y溶解并放出氢气，X、Z不溶解，可判断Y>H>X、Z；将X浸入Z的硫酸盐溶液中，在X的表面有Z析出，可判断出X>Z。综上所述三种金属的活动性由强到弱顺序为Y>X>Z。故选B。
7.【答案】A
【解析】铜有金属光泽使铜能反射光线而成像。故选A。
8.【答案】C
【解析】生石灰要密封保存，是为了防止和水接触。故选C。
9.【答案】B
【解析】铁能和显酸性的物质发生化学反应，锈蚀速率很快；氯化钠属于盐，能够促进铁生锈的速率，锈蚀速率较快；切青菜后的菜刀生锈速率较慢；切猪肉后用干布擦干再涂上一层豆油，菜刀几乎不生锈。故选B。
10.【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
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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。
11.【答案】D
【解析】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属于置换反应。故选D。
12.【答案】C
【解析】A项，由于锌与金属M的硫酸盐溶液发生反应，所以活动性Zn＞M，故错误；B项，由于锌与金属M的硫酸盐溶液发生反应，所以活动性Zn＞M，M可能是Cu、Fe等，故错误；C项，该反应为金属单质与盐发生的置换反应，故正确；D项，反应后溶液中增加的是锌元素的质量，减少的是M元素的质量，要看反应后溶液的质量变化，要比较Zn与M的相对原子质量，故错误。
13.【答案】B
【解析】A项，一氧化碳与氧化铜发生的反应不属于置换反应；B项，甲烷、氢气、酒精都有可燃性；C项，磷燃烧的产物五氧化二磷是白色固体；D项，氢气、氧气都可用排水法收集。故选B。
14.【答案】C
【解析】磁铁矿的主要成分是Fe3O4，与盐酸反应不产生氢气；赤铁矿的主要成分是Fe2O3，与盐酸反应不产生氢气；菱铁矿的主要成分是FeCO3，与盐酸反应，生成二氧化碳气体；大理石的主要成分是CaCO3，与盐酸反应生成二氧化碳，但大理石不是铁矿石。故选C。
15.【答案】C
【解析】在自然界中以单质形式存在的物质，化学性质都是很稳定的。A项，铜的化学性质比较稳定，但在一定条件下，也能和多种物质发生反应，主要是以化合物的形式存在；B项，铁的化学性质比较活泼，以化合物的形式存在；C项，在金属活动性顺序中，金位于最后，化学性质非常稳定，以单质形式存在；D项，塑料属于有机合成材料。故选C。
16.【答案】(1)d b e 吸收生成的二氧化碳
(2)先通CO再加热 防止加热不纯的一氧化碳引起爆炸
(3)红色粉末变黑色 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
(4)H2
【解析】(1)要防止一氧化碳污染环境，就要用密闭装置收集，所以先连C再连D，用C收集一氧化碳，用D收集排出的氢氧化钠溶液，为保证氢氧化钠溶液能顺利流出，a就要连d；用氢氧化钠的目的是吸收生成的二氧化碳。(2)实验开始时，应先通CO再加热，因为一氧化碳具有可燃性，这样做能防止加热不纯的一氧化碳引起爆炸。(3)玻璃管A中出现的现象为红色粉末变黑色，反应方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。(4)除CO外，其他有还原性的物质也可以还原Fe2O3，如C，H2。
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17.【答案】(1) (3)＝ (4)> (5)≥
【解析】(1)合金的熔点一般低于纯金属的熔点，所以硬铝钢；(3)原子得失电子变为离子，变化的只是最外层电子数，氧原子得到两个电子变为阳离子，质子数不变，所以氧原子＝氧离子；(4)分子之间有间隔，所以酒精与水混合后，体积会小于原二者体积之和，所以a＋b>c；(5)当xg镁与yg氧气恰好完全反应时，x＋y＝z；xg镁与yg氧气不能恰好反应时，即有一种反应物有剩余，x＋y>z。
18.【答案】Ag Al Mg Hg Ag
【解析】热水瓶内胆上镀的金属是银，符号Ag；地壳中含量最多的金属是铝，符号Al；闪光灯中使用的金属是镁，符号Mg；水银温度计里的金属是汞，符号Hg；导电性最好的金属是银，符号Ag。
19.【答案】(1)加快 (2)放热 (3)Fe2O3·xH2O (4)1 g铁粉、10滴水 (5)20.5%
【解析】(1)实验①和②之间唯一的变量为是否有NaCl，根据含有NaCl的②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Fe2O3·xH2O。(4)“实验①和③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碳，因为实验①含有碳，则实验③不含碳，而其他的因素应完全相同，所以实验③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 mL×100%≈20.5%。
20.【答案】(1)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑(2)洗涤 干燥 (3)小 未冷却到室温就夹紧弹簧夹
【解析】(1)由于铜排在了氢的后面，所以与酸不反应，反应物是锌和硫酸，反应的化学方程式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)从铜和硫酸锌溶液的混合物中得到铜，先进行过滤，得到带有硫酸锌溶液的铜，进行洗涤除去表面的硫酸锌，再进行干燥除去水即可称量。(3)移出D中的导管内留存有水，那么从量筒中读出的示数就应该是由于生成氢气而排出的水再减去导管中留存的水，所以会误认为得到的氢气少，导致计算结果偏小；由于锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气时，放出热量，如果没等冷却到室温，根据热涨冷缩的原理可知进入量筒中水偏多，所以误认为得到的氢气多，计算的结果就偏大。
21.【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。
＝
10
x＝5.6 g
设5.6 g铁消耗硫酸的质量为y。
＝
y＝9.8 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：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑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。
22.【答案】解：铁矿石中氧化铁的质量为1 000 t×80%＝800 t
设可炼出铁的质量为x
＝x＝560 t
生铁的质量为560 t÷96%≈583 t
答：可以炼出生铁的质量为583 t。
【解析】首先要找到有关的反应的化学方程式(即Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2)、已知量(即1 000 t、80%、96%)、未知量(生铁的质量)；然后，要弄清楚不纯物质与纯物质之间的联系(即赤铁矿～氧化铁～铁～生铁)；最后，根据化学方程式进行计算。
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