1、1金属和金属材料单元测试一、单选题1.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2.放在手心里就能熔化的稀有金属镓，其沸点为 2 403 ，奇妙的是镓熔化后在120 仍不易凝固；常温下，镓不与氧气、水反应，但能溶于强酸和强碱；与硫、硒等非金属化合可生成优良的半导体材料。以下有关镓的用途或性质的叙述中，正确的是( )A 不能做半导体材料 B 不与硝酸反应C 能制作高温温度计 D
2、 常温下能与水、氧气反应3.某溶液含有 Cu(NO3)2和 AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉，参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系(如下图所示)。下列说法不正确的是( )A ab 间(不含两点)的溶液中金属离子为 Zn2 、Ag 、Cu 2B cd 间(不含两点)的溶液中金属离子为 Zn2 、Cu 2C 当加入的锌的质量为 m3时，溶液中金属离子为 Zn2D 当参加反应的锌的质量分别为 m1、 m2时，溶液中 Cu(NO3)2的质量分数相等4.金属材料在人类活动中已得到广泛的应用。下列性质属于金属共性的是( )A 硬度很大、熔点很高 B 有良好的导电性、传热性C 有银白色金属光泽
3、D 常温下是固体5.合理开发和使用资源是人类可持续发展的前提，下列保护资源的措施中错误的是( )A 铁栏杆上刷一层油漆，以保护金属资源2B 工业废水处理后循环使用，以保护水资源C 汽车安装尾气净化装置，以节约石油资源D 严禁使用一次性木筷，以保护金属资源6.请将符合图示装置设计意图的序号选出( )证明一氧化碳有还原性；证明一氧化碳有可燃性；证明产物中有二氧化碳；能有效防止一氧化碳污染空气；该实验充分利用了能源。A B C D 7.将等质量的镁、铁、锌，分别放入三份质量分数相同的稀盐酸中，反应生成的氢气质量与反应时间的关系如图所示。根据图中信息，下列判断不正确的是( )A 图线 X 表示镁的反应
4、情况 B 铁消耗稀盐酸的质量最大C 锌一定过量 D 镁一定过量8.下列措施不利于保护金属资源的是( )A 回收废旧金属 B 寻找金属代用品C 过度开采金属矿物 D 防止金属锈蚀9.等臂杠杆两端各系一只质量相等的铁球，将杠杆调节平衡后，将球分别浸没在等质量、等密度的稀硫酸和硫酸铜溶液里，如图所示，一段时间后杠杆将会( )A 左端上翘 B 右端上翘 C 仍然平衡 D 无法确定10.地壳中含量最多的金属元素是( )A 钙 B 铁 C 铝 D 铜11.在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定的镁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀3盐酸，没有气泡产生。下列判断正确的是( )A 滤出的固体中一定含有铜
5、，可能含有铁和镁B 滤出的固体中一定含有铜，一定不含有铁和镁C 滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁，一定没有氯化铜D 滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜12.下列各组物质不能发生置换反应的是( )A 汞硝酸银 B 铜硝酸镁 C 锌硫酸亚铁 D 铁硫酸铜13.控制变量法是实验探究的重要方法，利用下图实验不能实现的探究目的是( )A 甲中对比，可探究铁生锈是否与水有关B 甲中对比，可探究铁生锈是否与植物油有关C 乙可探究燃烧是否与氧气有关D 乙可探究燃烧是否需要达到一定温度14.下列建设地铁过程中使用的材料属于合金的是( )A 锰钢 B 水泥 C 玻璃 D 塑料二、填空题15.小彤的一副眼镜戴了一
6、段时间后，发现铜质镜架上出现了一墨绿色物质，他想将其除掉经查阅资料得知：铜在一定条件下会锈蚀生成一种绿色物质，其主要成分是碱式碳酸铜(俗称铜绿)，于是他和几个同学按如下方案进行了实验，试回答下列问题：(1)实验是向铜绿中加入适量常见无色液体 B，再加热至沸，沉淀仍然不变色。实验、中 C是一种常见的无色气体，B 的化学式为_，为满足实验反应所需的外界条件，应该使用关键仪器名称是_。(2)写出实验反应的化学方程式_4在此过程中，判断铜绿没有完全反应的现象是_。(3)将 A 的溶液 59 滴滴入 5 mL 10%的氢氧化钠溶液中得到蓝色絮状沉淀，稍加热即变黑色沉淀D。写出蓝色絮状沉淀转变为 D 的化
7、学方程式_。(4)已知 Ca(HCO3)2=CaCO3H 2OCO 2，则热稳定性 CaCO3Ca(HCO 3)2，由此推理上述实验中铜绿、蓝色絮状沉淀、物质 D 三种化合物热稳定性由强至弱的顺序是_(均写化学式)。(5)经过讨论：同学们建议小彤可以用_除去镜架上的绿色物质。16.以铁为代表的金属与人类活动息息相关。(1)铁锅作炊具主要是利用铁的_性；铁锅手柄上使用的塑料应具有_性(填“热塑”或“热固”)。(2)作为生活生产中最常用的金属，铁制品的锈蚀是非常常见的，铁制品易锈蚀的原因是铁与空气中的_接触发生化学反应的结果。(3)工业生产中常用稀盐酸浸泡铁制品以达到除锈目的，请用化学方程式表示_
8、。(4)将铁粉投入含有 Cu(NO3)2和 AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，若滤液中只含一种溶质，则滤渣中一定含有_。17.铁在点燃的条件下，能在纯氧中燃烧，_四射，生成一种_色固体，请写出该反应的化学方程式_。三、实验与探究18.小金利用图示装置进行甲、乙对比实验，探究温度对 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：5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、CuSO 4溶液反应，故猜想
9、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)。四、计算题19.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？20.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
10、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)。_。21.用 1 000 t 含氧化铁 80%的赤铁矿石，理论上可以冶炼出含铁 96%的生铁多少？67答案解析1.【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
11、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 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。2.【答案】C【解析】3.【答案】D【解析】A 项，ab 代表 Zn 与 AgNO3反应，溶液中的金属离子有反应生成的 Zn2 、剩余的 Ag 、未参加反应的 Cu2 。B 项，cd 代表 Zn 与 Cu(NO3)2反应，溶液中的金属离子有反应生成的Zn2 、剩余的 Cu2 。C 项，当参加入的锌质量为 m3时，锌粉过量，溶液中的金属离子只有Zn2 。D 项，当参加反应的锌的质量分别为 m1、 m2时，溶
12、液中 Cu(NO3)2还未参加反应，质量相等，但锌和硝酸银反应，溶液的质量不相等，故溶液中 Cu(NO3)2的质量分数不相等。故选 D。4.【答案】B【解析】A 项，一些金属的硬度较小、熔点较低，例如钠、汞，错误；B 项，金属都有良好的导电、导热性，B 正确；C 项，一些金属的颜色不是银白色的，例如铜是紫红色的，金是黄色的，错误；D 项，汞常温下是液体，错误。所以答案选 B。5.【答案】C【解析】汽车安装尾气净化装置，无法节约石油资源。故选 C。6.【答案】C【解析】该实验不能证明一氧化碳的可燃性。故选 C。7.【答案】C【解析】观察图像可知，三种金属反应的速率 XYZ，判断出三种金属的活动性
13、顺序为 XYZ，从而得知 X 为镁，Y 为锌，Z 为铁。相同质量的三种金属完全参加反应，应该是镁消耗的酸最多，铁次之，锌最少，但图中铁产生氢气最多，即消耗稀盐酸最多；镁锌产生氢气一样多，即消耗稀盐酸一样多，故镁过量，但锌无法确定。故选 C。8.【答案】C【解析】过度开采金属矿物不属于保护金属资源的途径。故选 C。9.【答案】A8【解析】铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，使金属球质量减小；能与硫酸铜反应，生成铜和硫酸亚铁，生成的铜附着在铁球表面，每 56 份质量的铁参加反应，就会生成 64 份质量的铜，使金属球质量增加。故左端上翘，选 A。10.【答案】C【解析】地壳中含量最多的金属元素是铝。故
14、选 C。11.【答案】B【解析】在金属活动性顺序中，镁铁氢铜。向氯化铜和氯化亚铁的混合液中加入一定量的镁粉，根据活动性差别大的先反应可知，镁会先置换硫酸铜中的铜，如果反应结束后镁还有剩余，则会置换氯化亚铁中的铁。根据题意描述，向滤出的固体中滴加盐酸，没有气泡产生，可知，滤出的固体中没有氢之前的金属，所以滤出的固体中一定含有铜，一定没有镁和铁，A 错，B 对；那么镁和铁就一定是以氯化镁和氯化亚铁的形式存在于溶液中，但我们无法判断溶液中是否还有氯化铜剩余，C、D 两项都错。故选 B。12.【答案】B【解析】在金属活动性顺序中，位于前边的金属能把位于其后的金属从他的盐溶液中置换出来。A项，汞银，可发
15、生置换反应；B 项，铜铁，可发生置换反应；D 项，铁铜，可发生置换反应。故选 B。13.【答案】B【解析】甲中对比，可探究铁生锈是否与氧气有关。故选 B。14.【答案】A【解析】A 项，锰钢属于铁的合金，其中含有铁、锰等，属于合金，正确；B 项，水泥主要成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙，无金属单质，不属于合金，错误；C 项，玻璃是混合物，不含有金属单质，错误；D 项，塑料是一种人工合成的具有良好的成膜性、绝缘性、耐腐蚀性能特点的高分子材料，不属于合金，错误。故选 A。15.【答案】(1)H 2O 酒精灯(2)Cu2(OH)2CO34HCl=2CuCl 23H 2OCO 2 绿色沉淀没有全部溶
16、解(3)Cu(OH)2 CuOH 2O(4)CuO Cu 2(OH)2CO3 Cu(OH) 2(5)盐酸【解析】(1)碱式碳酸铜受热分解能生成氧化铜、水和二氧化碳，和盐酸反应能生成氯化铜、水和二氧化碳；氧化铜和盐酸反应能生成氯化铜和水；所以 C 是二氧化碳，B 是水。(2)碱式碳酸铜和盐酸反应的化学方程式为 Cu2(OH)2CO34HCl=2CuCl 23H 2OCO 2在此过程中，判断铜绿没有完全反应的现象是绿色沉淀没有全部溶解。(3)蓝色絮状沉淀是氢氧化铜，氢氧化铜9受热分解能生成氧化铜和水，反应的化学方程式为 Cu(OH)2 CuOH 2O。(4)由于加热氢氧化铜和碱式碳酸铜都能生成氧化
17、铜，所以氧化铜的热稳定性强，氢氧化铜不稳定，空气中就会失水发黑，90左右即开始分解为 CuO；碱式碳酸铜分解温度高于 100，空气中可以稳定存在所以碱式碳酸铜的热稳定性比氢氧化铜的热稳定性强。(5)可以用盐酸除去镜架上的绿色物质。16.【答案】(1)导热 热固 (2)氧气和水蒸气 (3)Fe 2O36HCl=2FeCl 33H 2O (4)铜和银【解析】(1)铁锅作炊具主要利用铁的导热性，铁锅手柄上使用的塑料，受热时应该不容易变形，故使用热固性塑料。(2)铁制品易锈蚀的原因是铁与空气中的氧气和水蒸气接触发生化学反应的结果。(3)稀盐酸除铁锈的化学方程式为 Fe2O36HCl=2FeCl 33H
18、 2O。(4)AgNO 3、Cu(NO 3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁先与硝酸银反应后再与硝酸铜反应；由于滤液中只有硝酸亚铁，可知加入的铁和硝酸铜、硝酸银完全反应，故此滤渣中一定含有铜和银。17.【答案】火星 黑 3Fe2O 2 Fe3O4【解析】铁丝在纯氧中燃烧，可观察到剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体。该反应的化学方程式 3Fe2O 2 Fe3O4。18.【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=FeCl 2H 2 4.64(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
19、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=FeCl 2H 2；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/(168/232)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。19.【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(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
20、 t10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。20.【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：Fe2O33CO 2Fe3CO 2，FeH 2SO4=FeSO4H 2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。21.【答案】解：氧化铁的质量为 1 000 t80%800 t设需要纯铁的质量为 x解得 x560 t生铁的质量为 560 t96%583 t11答：理论上可以冶炼出含铁 96%的生铁 583 t。【解析】根据化学方程式求解，要注意用的是纯净物的质量。
