《金属和金属材料》单元测试
一、单选题
1.把锌片分别插入下列溶液中，几分钟后取出，锌片质量增加的是( )
A．盐酸B．硝酸银溶液C．硫酸铜溶液D．硫酸亚铁溶液
2.如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察。下列推断错误的是( )
A． b管中铁钉不会锈蚀
B．L端与R端液面高度仍然保持一致
C．该实验说明铁锈蚀与空气、水有关
D．若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀
3.目前，南宁市正在进行地铁建设，修建地铁广泛使用金属材料，下列不属于合金的是( )
A．锰钢B．生铁C．硬铝D．合成材料
4.化学兴趣小组的同学利用废铜制取硫酸铜，设计了如下两个方案：
方案一：CuCuOCuSO4
方案二：CuCuSO4 [Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O]
比较上述两个方案，你认为方案一的优点是( )
①节约能源 ②不产生污染大气的二氧化硫 ③提高硫酸的利用率 ④提高铜的利用率
A． ②③B． ①②③C． ①③④D． ①②③④
5.下列对金属及金属资源的认识中，正确的是( )
A．废弃易拉罐无回收价值
B．用水冲洗自行车可防止生锈
C．生铁是纯净的铁
D．赤铁矿的主要成分是Fe2O3
6.关于下列实验现象，描述错误的是( )
A．铜粉在空气中加热，黑色粉末变红色
B．镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体
C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
9
D．氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，放出大量的热
7.人类生产生活中常用铁，下列关于铁的说法中正确的是( )
A．铁矿石在地壳中含量非常丰富，可以随意开采
B．生铁是含少量碳的铁合金
C．废弃铁制品回收成本太高，不如直接丢弃
D．纯铁比生铁硬，不锈钢比纯铁防腐蚀性能差
8.下列哪种情况，埋在地下的铁质管道生锈最慢( )
A．干燥、致密、不透气的土壤
B．潮湿、疏松、透气的土壤
C．潮湿、疏松、不透气的土壤
D．潮湿、疏松、透气的酸性土壤
9.在氯化铜和氯化锌的混合液中，加入过量的铁粉，充分反应后过滤，留在滤纸上的物质有( )
A．铜B．铜、锌C．铁、铜D．铜、锌、铁
10.控制变量法是实验探究的重要方法，下图是两个常见实验，说法不正确的是( )
A．甲中①③对比，可探究铁生锈是否与水有关
B．甲中①②对比，可探究铁生锈是否与氧气有关
C．乙中水中白磷不燃烧是因为没有接触氧气
D．乙中红磷不燃烧是因为红磷没有可燃性
11.两包粉末，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
12.通常情况下，铁丝在氧气中燃烧的产物是( )
A． Fe3O4B． FeOC． Fe2O3D． Fe(OH)3
13.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
14.将一定质量铁粉和银粉的混合物加入Cu(NO3)2溶液中，反应结束后，过滤。下列对滤渣成分的说明中，正确的是( )
A．滤渣中一定有单质铁
9
B．滤渣中一定有单质铁和单质铜
C．滤渣中一定有单质铜和单质银
D．滤渣中一定有单质铁和单质银
15.现将X、Y两种银白色金属片分别插入硫酸铜溶液中，X表面有铜析出，Y无明显变化，则X、Y、Cu的活动性由强到弱的顺序是( )
A． X>Y>CuB． Cu>X>YC． Y>X>CuD． X>Cu>Y
二、填空题
16.现有M、N、X、Y四种金属，将它们分别投入盐酸中，只有X、Y发生反应并产生气泡；将Y投入X的化合物溶液中，有金属X析出；将M投入N的化合物溶液中无任何变化。则四种金属的活动性由强到弱的顺序是________________。
17.黄金较稀少，价格昂贵，在青海的许多地方，人们在沙土层中用水冲洗筛选金子。据此推断，由此法采集的黄金在自然界中主要以______形式存在(填“单质”或“化合物”)
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：
9
①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是____________________________________
________________________________________________________________________。
②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)。
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
9
(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)。
四、计算题
20.欲测定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，所加稀硫酸与生成气体的质量关系如图所示。
①生成气体的质量为__________g。
②请计算该合金中铜的质量分数。
21.钢铁厂购进含氧化铁80%的赤铁矿1 000 t，可以炼取含杂质4%的生铁多少？
9
答案解析
1.【答案】B
【解析】A项，锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，固体质量减小；B项，锌与硝酸银反应，生成硝酸锌和银，银附着在固体表面，每溶解65份质量的锌，就会析出216份质量的银，固体质量增加；C项，锌和硫酸铜反应，生成硫酸锌和铜，铜附着在固体表面，每溶解65份质量的锌，就会析出64份质量的铜，固体质量减小；D项，锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，每溶解65份质量的锌，就会析出56份质量的铁，固体质量减小。故选B。
2.【答案】B
【解析】A项，b管中缺少水，铁钉不会锈蚀，故选项正确。B项，因为a中的氧气减少，压强也减小，从而导致L端比R端液面高，故选项错误。C项，a试管中铁钉生锈，b试管中铁钉没有生锈，说明铁锈蚀与空气、水有关，故选项正确。D项，铁在有盐和酸存在时锈蚀速度会加快，所以将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀，故选项正确。故选B。
3.【答案】D
【解析】A项，锰钢是钢的一种，是铁的合金；B项，生铁是铁的合金；C项，硬铝是铝合金；D项，合成材料是有机高分子材料，不是合金，故选D。
4.【答案】A
【解析】方案一虽然分两步，但不产生污染大气的二氧化硫，同时提高硫酸的利用率，优点为②③。选A。
5.【答案】D
【解析】A项，废弃易拉罐有回收价值，错误；B项，用水冲洗自行车能促进生锈，错误；C项，生铁是铁的合金，其中含有较多的碳，属于混合物，错误；D项，赤铁矿的主要成分是Fe2O3，故D正确。
6.【答案】A
【解析】铜粉在空气中加热，红色粉末变黑色。故选A。
7.【答案】B
【解析】A项，矿石的开采要合理；B项，生铁是含少量碳的铁合金；C项，废弃铁制品回收成本虽高，但可以减少环境污染，节约金属资源；D项，合金硬度大，抗腐蚀性能好，所以生铁比纯铁硬。故选B。
8.【答案】D
【解析】铁锈蚀是因为铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学反应的结果，温度、湿度、溶液的酸碱性都能加快铁的锈蚀。故选D。
9.【答案】C
9
【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它的盐溶液中中置换出来。所以过量的铁粉只能与氯化铜反应，置换出其中的铜，过量的铁粉亦留在滤纸上。故选C。
10.【答案】D
【解析】乙中红磷不燃烧是因为温度没有达到红磷的着火点。故选D。
11.【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。
12.【答案】A
【解析】通常情况下，铁丝在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁，化学式为Fe3O4。故选A。
13.【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。
14.【答案】C
【解析】在金属活动性顺序中，铁＞铜＞银，银不会与硝酸铜发生置换反应，故滤渣中一定含有银，铁一定会与硝酸铜发生置换反应生成铜，故滤渣中一定含有铜，加入的铁粉的量未知，反应后不能确定是否含有铁。故选C。
15.【答案】D
【解析】X能置换铜而Y不能，则三者的活泼性顺序为X最活泼，铜次之，Y最不活泼。故选D。
16.【答案】Y＞X＞N＞M
【解析】由于X、Y由盐酸反应产生气泡，所以X、Y排在H前面，又由于Y可置换出X，所以Y排在X的前面，将M投入N的化合物溶液中无任何变化，说明N排在M前面。因此本题答案为Y＞X＞N＞M。
17.【答案】单质
【解析】元素的存在形式由其化学性质决定，在沙土层中用水冲洗筛选金子，说明金的化学性质稳定，与土壤中的水及氧气等物质不反应，在自然界主要以单质的形式存在。
18.【答案】(1)在装置末端尖嘴导管处，放置一盏燃着的酒精灯
9
(2)①Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ ②4.64
(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)①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Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；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】(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)Cu—Zn (2)①0.2 g
②设：合金中锌的质量为x
＝
x＝6.5 g
合金中铜的质量为：26 g－6.5 g＝19.5 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。
21.【答案】解：氧化铁的质量为1 000 t×80%＝800 t
9
设炼出纯铁的质量为x
＝
解得x＝560 t
生铁的质量为560 t÷(1－4%)≈583 t
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。
9
微信/支付宝扫码支付