第八单元 金属和金属材料
(时间：60分钟 总分：100分)
可能用到的相对原子质量：Fe—56，Zn—65，H—1，Mg—24，Al—27，C—12，S—32，N—14，O—16
一、选择题(每小题2分，共40分)
1．(2015，娄底)地壳中含量最多的金属元素是( A )
A．铝 B．钙 C．氧 D．硅
2．选择铸造压力锅的金属材料不需要考虑的因素是( D )
A．硬度 B．价格 C．耐腐蚀性 D．导电性
3．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。下列说法正确的是( B )
A．铁和铁合金都容易被腐蚀
B．高炉炼铁是利用还原剂在高温下把铁从铁矿石中还原出来
C．配制波尔多液的原料有硫酸铜溶液，可用铁桶配制
D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成氧化铁
4．下列金属制品的用途中，利用导热性的是( B )
A．金戒指 B．砂锅 C．不锈钢防护栏 D．铝合金门窗
5．用下列矿石冶炼金属时，对环境造成危害最大的是( A )
A．辉铜矿(主要成分Cu2S) B．赤铁矿(主要成分Fe2O3)
C．磁铁矿(主要成分Fe3O4) D．铝土矿(主要成分Al2O3)
6．(2015，宜宾)下列有关金属材料的说法正确的是( D )
A．硬铝片比纯铝片硬度小 B．钢的性能优良，是很纯的铁
C．沙漠地区的铁制品锈蚀较快 D．为防止钢铁生锈，可在其表面涂油
7．(2015，广州)下列有关铁的说法错误的是( A )
A．参考右图信息，铁的相对原子质量为26
B．生铁和钢是常见的铁合金
C．铁钉在潮湿的空气中容易生锈，因此钢铁的使用要注意防锈
D．用赤铁矿高炉炼铁的化学反应方程式是Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
8．(2015，苏州)下列关于金属的说法正确的是( B )
A．波尔多液的配制可以在铁制容器中进行
B．铝制品抗腐蚀能力较铁制品强
C．用FeSO4溶液、Cu和Ag三种物质可以验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱顺序
D．铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质，它的主要成分是Fe3O4
9．新买的铝锅、铝壶用来烧开水时，凡是水浸到的地方都会变成黑色，说明水中溶有( D )
A．含钾的化合物 B．含钠的化合物 C．含钙的化合物 D．含铁的化合物
10．铝是食品污染源之一，应加以控制使用。铝在下列应用时应加以控制的是( B )
①制铝合金 ②制电线 ③制炊具 ④明矾净水 ⑤饮料易拉罐 ⑥包装糖果和小食品
5
A．①③④⑤ B．③④⑤⑥ C．②④⑤⑥ D．全部控制
11．(2015，株洲)下列有关金属及合金的说法中正确的是( B )
A．合金是由两种或两种以上金属熔合而成的具有金属特性的物质
B．在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金
C．“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大
D．铜的化学性质不活泼，所以铜制品不会生锈
12．铁在下列哪一种情况下最容易生锈( B )
A．在干燥的空气中 B．部分浸入食盐水
C．在潮湿的空气中 D．浸没在植物油中
13．在金属表面覆盖保护膜是普遍采用的金属防锈措施之一。下列自行车的防锈措施中，不属于覆盖保护膜的是( A )
A．擦拭保持洁净与干燥 B．链条上油
C．轮圈镀铬 D．车架喷漆
14．(2015，河北)金属M与AgNO3溶液发生反应：M＋2AgNO3===M(NO3)2＋2Ag，下列说法正确的是( C )
A．M可能是铝 B．Ag的金属活动性比M强
C．反应前后M的化合价发生了改变 D．在金属活动性顺序里，M一定排在氢前
15．铬广泛应用于电镀、颜料等多种化工生产中，但生产过程中排放出的铬渣中含有铬酸钙等致癌物，会持久损害地下水和农田。因此，我国采取了一系列措施控制铬污染。下列措施不利于控制铬污染的是( C )
A．严格限制有毒铬的使用 B．禁止使用有毒铬的工艺
C．将有毒铬渣深埋地底 D．清理被铬渣污染的水土
16．(2015，揭阳)在硫酸铜溶液中加入一定量的锌粉和铁粉充分反应后，过滤可得到一些固体。向该固体中加入少量稀硫酸，可观察到有气体产生。下列对该固体的叙述正确的是( B )
①一定有锌 ②一定有铁 ③一定有铜 ④可能有锌 ⑤可能有铁 ⑥可能有铜
A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①②⑥
17．(2015，孝感)向一定量黄铜(铜锌合金)粉末中逐滴加入稀硫酸，下列图像能正确表示对应变化关系的是( A )
18．下列现象和事实，可用金属活动性作出合理解释的是( B )
①金属镁在空气中比铝更易点燃，说明镁比铝活动性强 ②金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝活动性强 ③硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液，不宜用铁制容器 ④尽管金属的种类很多，但在自然界中，仅有少量金属(银、铂、金)以单质形式存在
A．①② B．①③④ C．③④ D．①②③④
19．(2015，宜昌)某同学为了测定铜镁合金样品中铜的质量分数，将100 g稀盐酸分2次加入到盛有5 g该样品的烧杯中，所得数据如下表，则下列说法中错误的是( C )
次数
实验前
第1次
第2次
5
加入稀盐酸的质量/g
0
50
50
剩余固体的质量/g
5
3
2
A.第1次加入稀盐酸后剩余固体中还有镁
B．第2次所加入的稀盐酸未反应完
C．每50 g稀盐酸和1 g镁恰好完全反应
D．合金样品中铜的质量分数为40%
20．(2015，眉山)往200 gFeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉。已知反应的先后顺序和化学方程式分别为：2FeCl3＋Fe===3FeCl2、CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu。下图为加入铁粉的质量与反应后剩余固体质量关系。则下列说法不正确的是( A )
A．B点后溶液的颜色为蓝色
B．D点对应纵坐标为6.4
C．该200 g溶液中的CuCl2质量分数为6.75%
D．取DE两点间的剩余固体加入盐酸，均有气泡产生
二、填空题(共32分)
21．(5分)下面关于金属的各种用途与金属的什么性质有关？请填写在横线上。
(1)用铁制成铁丝或铁片：__延展性__；
(2)厨房里的铁勺、锅铲要装上木柄：__导热性__；
(3)将铝压成铝箔做食品包装纸：__延展性__；
(4)用钨作电灯泡灯丝：__熔点高__；
(5)用铜丝作导线：__导电性__。
22．(7分)(2015，泉州)2015年5月12日，海西高速公路网的重要组成部分：福建省最长跨海大桥——泉州湾大桥正式通车。大桥的建设及通行涉及许多的化学知识。
(1)制造大桥护栏和斜拉索等重要器件的材料都是钢，钢属于__金属__(填“金属”或“无机非金属”)材料。
(2)工人给大桥钢铁器件喷上油漆，目的是为了防止铁与__氧气__和__水__发生反应而生锈。
(3)大桥施工过程中用乙炔(C2H2)燃烧的火焰来焊接金属，乙炔在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为__2C2H2＋5O22H2O＋4CO2__；乙炔燃烧时将__化学__能转化为热能和光能。
(4)大桥的建成，把隔海相望的泉州环湾城市群连成一片，驱车跨越泉州湾只需8分钟，有利于节约化石燃料的使用，从而有利于减缓__①②④__(填序号)。
5
①雾霾天气 ②温室效应 ③赤潮的形成 ④酸雨的形成
23．(4分)(2015，河南)金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用。
(1)铝比较活泼，为什么铝制品却有很好的抗腐蚀性能？
答：__铝与氧气反应，表面生成致密的氧化铝薄膜，能阻止铝的进一步氧化__。
(2)农业上不能用铁制容器配制农药波尔多液(含硫酸铜)，请用方程式解释。
答：__Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu__。
24．(6分)将玻璃管插入金属钠块中，拔出玻璃管，玻璃管内留有一小截金属钠(见图1)；把带有橡皮塞的玻璃管插入盛有浅绿色氯气的烧瓶中(见图2，烧瓶底部铺有少量的细沙)；向玻璃管中滴入几滴水，堵塞玻璃管的钠块成滴落下(见图3)；烧瓶内产生少量白烟，继而燃烧，浅绿色逐渐消失(见图4)；最终，白色的烟雾充满烧瓶(见图5)。
从以上实验推断：金属钠的硬度__小__、熔点__低__。水可以与金属钠反应__放出__(填“吸收”或“放出”)热量，烧瓶中充满的白色烟雾可能是__氯化钠(NaCl)__。
25．(10分)(2015，天津)金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答：
(1)下列用品中，主要利用金属导电性的是__C__(填字母)。
A．铂金饰品 B．铁锅 C．铝导线
(2)为了验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中可行的是__①④__(填序号)。
①将铝、银分别浸入到硫酸铜溶液中 ②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中
③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中 ④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中
(3)在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。①滤液中一定含有的溶质是__MgCl2__(填化学式)；②向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是__Cu、Fe__(填化学式)。
(4)某钢铁厂每天需消耗4 900t含Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是__2660__t。
三、实验探究题(共16分)
26．(10分)(2015，黄冈)王老师在某工厂废水处理池中提取一瓶含有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3的工业废水样品带回实验室。静置，取上层清液，加入锌粉，充分反应后过滤，得到滤液甲和滤渣乙。请你和你的化学小组完成以下探究(不考虑杂质干扰)。
【提出问题】滤渣乙是什么？
【做出猜想】小明认为滤渣乙是银，小东认为滤渣乙是银和铜，小华认为滤渣乙是银、铜和铝，你认为滤渣乙还可能是__银、铜和锌__。
【交流讨论】大家经过讨论后，认为小华的猜想错误，理由是__锌不和硝酸铝溶液反应__。
【实验探究】设计实验探究滤渣乙的成分，请填写下列空白：
实验步骤
现象
结论
实验1：取滤渣乙加入盐酸
无气体产生
滤渣乙可能是__银或银和铜__
实验2：取滤液甲加入__氢氧化钠或氢氧化钾(可溶液性碱即可)__
无蓝色沉淀
滤渣乙一定是__银和铜__
【反思交流】通过交流，大家认为在滤液甲中加入稀盐酸，当观察到__
5
无变化、无明显现象或无白色沉淀(任选其一)__，也能得出实验1的结论。
27．(6分)(2015，陕西)铁是生产、生活中应用很广泛的一种金属。下列是与铁的性质有关的部分实验图，请回答下列问题。
(1)A中细铁丝燃烧生成黑色固体物质的化学式是__Fe3O4__。
(2)B中铁钉最易生锈的部位是__b__(填“a”“b”或“c”)。
(3)C中刚开始无气泡产生，溶液颜色逐渐由无色变为黄色，此时试管内发生反应的化学方程式是__Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O__。
(4)D中反应一段时间后，试管内固体质量比反应前增大，据此推断，试管内溶液质量与反应前相比__减小__(填“增大”“不变”或“减小”)。
四、计算题(共12分)
28．(12分)(2015，重庆)硫酸锌溶液可以作木材防腐剂。工业上常用红锌矿(主要含ZnO)和稀硫酸为原料制取硫酸锌，化学反应方程式为：H2SO4＋ZnO===ZnSO4＋H2O。计算：
(1)硫酸锌中锌元素、硫元素和氧元素间的质量比为__65∶32∶64__。
(2)如果用100 g溶质质量分数为1%的硫酸锌溶液配制10%的硫酸锌溶液，需要加入多少克硫酸锌固体？
(3)取50 kg某红锌矿与足量稀硫酸充分反应，最后得到80.5 kg硫酸锌，则红锌矿中氧化锌的质量分数是多少？(假设红锌矿中的杂质不与稀硫酸反应)
解：(2)设需要加入硫酸锌固体的质量为x
100 g×1%＋x＝(100 g＋x)×10%
x＝10 g
(3)设红锌矿中含有氧化锌的质量为y
ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O
81 161
y 80.5 kg
81/161＝y/80.5 g
y＝40.5 kg
红锌矿中氧化锌的质量分数为40.5 kg/50 kg×100%＝81%
答：需要加入硫酸锌固体的质量为10 g；红锌矿中氧化锌的质量分数为81%。
5
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