1、1素养全练 9 金属和金属材料一、A 组 考题诊断1.(2018甘肃兰州)合金具有许多优良的性能,下列材料不属于合金的是( )A.生铁 B.玻璃钢 C.焊锡 D.18K 金答案: B解析: 玻璃钢是由塑料与玻璃纤维复合而成的复合材料。2.(2018甘肃)2017 年春季,在张献忠沉银现场,考古学家发现了金币、银币、铜币和银锭,还有铁刀、铁矛等兵器,金币银币光亮如初,铁刀铁矛锈迹斑斑。下列说法不正确的是( )A.金、银、铜、铁都是重要的金属资源B.金、银的化学性质比铜、铁更稳定C.自然界中,金、银、铜、铁主要以单质的形式存在D.可以用银、铁、硫酸铜溶液验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序答案: C
2、解析: 除少数很不活泼的金属(如金、银等)以单质形式存在外,其余的都以化合物的形式存在,没有天然的金属铁。3.(2017甘肃)自 2011 年我省实施找矿战略行动以来,在铜、铅、锌、金、铁、铌、钽等金属方面取得找矿新成果。下列关于铁、锌、铜三种金属及其合金的说法不正确的是( )A.铁在潮湿的空气中易生锈B.可以用铁桶盛放硫酸铜溶液C.可以用稀硫酸鉴别锌与铜的金属活动性强弱D.黄铜(铜与锌的合金)的硬度大于纯铜答案: B解析: 波尔多液中含有硫酸铜,会与铁发生反应。4.(2016甘肃兰州)下列关于化学的应用和记载,对其说明错误的是( )A.沈卢用“以剂钢为刃,柔铁为茎干”来描述古创的制作,这里的
3、剂钢指铁的合金B.神农本草经记载有“水银熔化(加热)还复为丹”,其中水银指金属银C.我国古代人民常用矾水(明矾水显酸性)除去铜器上的铜锈Cu 2(OH)2CO3D.梦溪笔谈记载有“熬胆矾铁蓄,久之亦化为铜”,这过程发生了置换反应答案: B解析: 水银是金属汞。5.(2018甘肃金昌)取等质量的甲、乙、丙三种金属,分别投入相同浓度的盐酸中,只有甲有气泡产生;再取一小块乙投入丙的硝酸盐溶液中,乙的表面没有丙析出。则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是 ( )A.甲乙丙 B.甲丙乙C.丙乙甲 D.乙丙甲答案: B解析: 乙不能将丙从其硝酸盐中置换出来,故金属活动性顺序丙乙,且甲的金属活动性强于丙和乙。6
4、.(2018甘肃兰州)利用下列试剂之间的反应现象,能验证 Fe、Cu、Ag 金属活动性强弱顺序的是( )A.Fe、Cu、AgNO 3溶液B.Fe、CuSO 4溶液、AgC.FeSO4溶液、CuSO 4溶液、AgD.Fe、CuSO 4溶液、AgNO 3溶液答案: B解析: Fe、Cu 都能与 AgNO3溶液反应说明了 Fe、Cu 金属活动性强于银,但不能比较 Fe、Cu 活动性的强弱,故 A 不符合题意;Fe 能与 CuSO4溶液反应、Ag 不能与 CuSO4溶液反应,能比较三种金属的活动性强弱,故 B 符合题意;Ag 不能与 FeSO4溶液、CuSO 4溶液反应,说明了 Fe、Cu 金属活动性
5、强于 Ag,但不能比较 Fe、Cu 的活动性的强弱,故 C 不符合题意;Fe 能与 CuSO4溶液、AgNO 3溶液反应,说明了 Fe金属活动性强于 Ag、Cu,但不能比较 Ag、Cu 活动性的强弱,故 D 不符合题意。27.(2017甘肃天水)将一定量的锌粉加入到 Mg(NO3)2、Cu(NO 3)2、AgNO 3三种物质的混合溶液中充分反应后过滤,将滤渣放入稀盐酸里,有气泡产生,则下列情况不可能存在的是( )A.滤渣是 Ag、Cu、ZnB.滤渣是 Ag、Cu、MgC.滤液中含有 Zn2+、Mg 2+、N O-3D.金属活动性顺序是 AgFeAgB.滤液中一定含有 X 的阳离子和 Fe2+C
6、.滤渣中一定含有 Ag 和 FeD.向滤液中滴加稀盐酸,可能产生白色沉淀答案: C解析: 滤渣中一定含有 Ag,可能含有 Fe。9.(2016甘肃兰州)下列方法中不能防止铁锅腐蚀的是( )A.表层镀锌 B.食盐水浸泡C.制成合金 D.表层涂油答案: B解析: 食盐水中铁更易生锈。10.(2018甘肃兰州)兰州中山铁桥,位于城北白塔山下,历尽沧桑,百年不倒,多次参与维修大桥的工程师感叹道:“起初我们以为一百多年了,铆合处多少会有些锈蚀,可当我们将铆件启开后发现,里面完全是簇新的。当时使用炭火和锤具等简单工具,能达到如此工艺令人匪夷所思。”请同学们结合自己所学的知识回答下列问题。(1)中山铁桥铆合
7、处簇新如初,说明百年来没有水和 进入其中而造成锈蚀。 (2)我国生产和使用铁器历史悠久,请写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式 。 (3)全世界每年因生锈损失的钢铁,约占世界年产量的四分之一,请你写出一种防止铁制品锈蚀的方法 。(任填一种) 答案: (1)氧气(2)3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2(3)刷漆(或其他合理答案)11.(2015甘肃)兰州市中山桥南侧的“将军柱”(铸造材质主要是铁),距今已有 630 年的历史,它与中山桥一起组成了“兰州铁路”一景,近日“将军柱”商标获得国家批准。(1)“将军柱”表面已出现较多锈迹,其主要原因是铁与 等物质共同作用的结果,生活中常用稀硫酸除去铁制
8、品表面的铁锈,其反应的化学方程式为 ; (2)废旧金属的回收利用是保护金属资源的重要途径,请你再写出一条保护和节约金属资源的有效方法或途径: 。 答案: (1)氧气和水 Fe 2O3+3H2SO4 Fe2(SO4)3+3H2O(2)防止金属腐蚀二、B 组 模拟预测1.下列物质中不属于合金的是( )A.玻璃钢 B.黄铜 C.生铁 D.硬铝答案: A解析: 玻璃钢属于复合材料。2.(2017广东)下列物品主要由合金制成的是( )A.塑料水杯 B.单车轮胎3C.羊毛衣服 D.青铜雕像答案: D解析: 青铜属于铜合金。3.(2017广东广州)下列有关金属材料说法正确的是( )A.铁片在海水中不易生锈B
9、.钢是纯铁C.铝片表面易生成一层致密的氧化膜D.纯铜硬度高于黄铜(铜锌合金)答案: C4.(2017江苏南京)下列金属中金属活动性最弱的是( )A.金 B.银 C.铜 D.铁答案: A5.下列金属单质不能与稀盐酸反应放出氢气的是( )A.Cu B.Zn C.Mg D.Fe答案: A解析: 在金属活动性顺序里,位于 H 前面的金属能与盐酸、稀硫酸反应,Cu 是位于 H 后面的金属,与稀盐酸不反应。6.(2017江苏苏州)下列反应属于置换反应的是 ( )A.2CO+O2 2CO2B.H2CO3 H2O+CO2C.NaOH+HCl NaCl+H2OD.2Al+6HCl 2AlCl3+3H2答案: D
10、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叫做置换反应。7.下列事实不能说明 Zn 比 Ag 活泼的是( )A.Zn 能与 AgNO3溶液反应置换出 AgB.Zn 能与稀硫酸反应,Ag 则不能C.Zn 的熔点为 420 ,Ag 的熔点为 962 D.自然界没有以单质形式存在的 Zn,而有以单质形式存在的 Ag答案: C解析: 金属活动性强弱与金属的熔点无关。8.(2018青海西宁)有甲、乙、丙、丁四种颗粒大小相同的金属,分别投入等质量等浓度的稀硫酸中,乙、丙表面有气泡产生,且丙产生气泡较快,甲、丁无现象;再将甲投入丁的盐溶液中,甲的表面有丁析出,则这四种金属的活动性由
11、强到弱的顺序为( )A.甲乙丙丁B.丙乙甲丁C.丙乙丁甲D.丁甲乙丙答案: B解析: 由题意可知,甲、乙、丙、丁四种颗粒大小相同的金属,分别投入等质量等浓度的稀硫酸中,由乙、丙表面有气泡产生,且丙产生气泡较快,可推出丙的活动性强于乙,且都强于甲、丁;由甲投入丁的盐溶液中,甲的表面有丁析出,说明了甲的活动性强于丁。由此可得出甲、乙、丙、丁四种金属的活动性由强到弱的顺序是丙乙甲丁。9.为了探究镁、锌、铜三种金属的活动性强弱,将形状、大小相同的三种金属分别放入装有 X 溶液的试管中,通过观察现象即能得出实验结论。则 X 溶液是( )A.稀硫酸 B.硝酸银溶液C.氯化铜溶液 D.氯化镁溶液答案: A解
12、析: 镁、锌与稀硫酸能反应,但镁反应更剧烈,铜和稀硫酸不反应。故 A 正确。410.(2018辽宁抚顺)为验证 Mg、Fe、Cu 三种金属的活动性顺序,所选药品不能达到目的的是( )A.Mg、Cu、FeSO 4溶液B.Cu、Fe、稀硫酸、MgSO 4溶液C.Cu、FeSO 4溶液、MgSO 4溶液D.Fe、MgSO 4溶液、CuSO 4溶液答案: C解析: A.镁能与硫酸亚铁反应,而铜不能与硫酸亚铁反应,故可以验证 Mg、Fe、Cu 三种金属的活动性顺序;B.铁不能与硫酸镁溶液反应,铁能与稀硫酸反应,而铜不能与稀硫酸反应,故可以验证Mg、Fe、Cu 三种金属的活动性顺序;C.铜不能与硫酸亚铁和
13、硫酸镁反应,不能证明铁和镁的活动性顺序;D.铁不能与硫酸镁反应,能与硫酸铜反应,故可以验证 Mg、Fe、Cu 三种金属的活动性顺序。11.(2018山东滨州)把等质量的 X、Y、Z、M 四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中(反应关系如图甲),把金属 M 加入到足量的 Y(NO3)2溶液中(反应关系如图乙)。据此判断四种金属的活动性顺序为( )A.XZMY B.YMZXC.XZYM D.ZXMY答案: A解析: 把等质量的 X、Y、Z、M 四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中(反应关系如图甲),Z、X 能与稀盐酸反应生成氢气,Y、M 不能,且完全反应时 X 消耗的时间
14、短,说明反应速率快,即金属活动性 XZHY、M。把金属 M 加入到足量的 Y(NO3)2溶液中(反应关系如图乙),Y 的质量不断增加,说明 M 能与 Y(NO3)2溶液反应,即金属活动性 MY。故四种金属的活动性顺序为XZMY。12.(2017广东广州)化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了下图所示实验方案。下列说法不正确的是( )A.由实验甲可知金属活动性:AlCuB.由实验乙可知金属活动性:CuAgC.由实验甲、乙、丙可知金属活动性:AlCuAgD.实验甲中的 CuSO4改为 CuCl2不能完成本实验探究 导学号 58864020答案: D解析: 实验甲中的 CuSO4改为
15、CuCl2也可以完成本实验探究,铝丝与 CuSO4和 CuCl2均能发生置换反应。13.(2017河北)某同学根据铜绿的成分 Cu2(OH)2CO3作出猜想:金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外,还必须有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”,需要进行如图所示实验中的( )5A.甲和乙 B.甲和丁C.乙和丁 D.丙和丁答案: B解析: 为证明“必须有二氧化碳”,则需将二氧化碳作为唯一变量,设计对照实验。14.(2017山东泰安)现有等质量甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如右图所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价)。则下列说法中不正确
16、的是 ( )A.生成氢气的质量:甲乙丙B.相对原子质量:乙丙甲C.金属活动性:乙甲丙D.消耗硫酸的质量:甲乙丙答案: B解析: 生成氢气越多的金属相对原子质量越小,故相对原子质量的大小关系应为丙乙甲。15.(2018湖南常德)将一定量的锌粉加入到氯化亚铁、氯化铜和氯化镁的混合溶液中,反应一段时间后过滤,向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生,则下列叙述正确的是( )滤渣中一定含有锌滤渣中一定含有铜,可能含有锌向滤渣中加入足量稀硫酸,最后溶液一定变成浅绿色滤液中溶质一定含有氯化锌和氯化镁滤液的颜色不可能为浅绿色A. B.C. D.答案: B解析: 由金属活动性顺序,可知活动性:镁锌铁铜,向氯化亚铁、氯化铜
17、和氯化镁的混合溶液中加入一定量的锌,锌先与氯化铜反应生成氯化锌和铜,当氯化铜完全反应后锌再与氯化亚铁反应生成氯化锌和铁,但镁不能被置换出来;充分反应后过滤,向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生,说明一定有置换出的铁,无法确定锌是否有剩余。滤渣中可能含有锌,故说法错误;滤渣中一定含有铜,可能含有锌,故正确;由于滤渣中含有铁,加入足量稀硫酸,铁会和稀硫酸反应产生浅绿色的硫酸亚铁,最后溶液一定变成浅绿色,故正确;由上述分析可知,滤液中溶质一定含有氯化锌和氯化镁,故正确;由上述分析可知,滤液的颜色可能为浅绿色,故错误。16.下列环境中,铁钉表面最容易产生铁锈的是( )A.在稀盐酸中 B.在潮湿的空气中C.在干
18、燥的空气中 D.浸没在植物油中答案: B解析: 铁生锈需要同时与氧气和水接触。17.(2017四川自贡)(1)根据如图金属应用实例推断,金属具有的物理性质有 (至少答两点); 6(2)生铁和钢都是铁的合金,二者性能不同的原因是 ; (3)厨房中的下列物品所使用的主要材料属于金属材料的是 ; A.陶瓷碗 B.不锈钢炊具C.橡胶手套 D.铜质水龙头(4)钙、锌、铁、铜四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序是 。 答案: (1)导电性、导热性、延展性(2)含碳量不同 (3)BD(4)钙、锌、铁、铜18.(2017山东青岛)某化工厂的废液中主要含有硝酸银、硝酸铜。取一定量的该废液样品,加入镁粉和铜粉,充分
19、反应后过滤,得到滤液和滤渣。请填写下列空格:(1)若滤渣中有镁粉,则滤渣中除镁粉外还含有 (填写化学式,下同)。 (2)若滤渣中有铜粉,则滤液中的溶质一定含有 ,可能含有 。 (3)若滤渣中没有铜粉,则滤液中的溶质一定含有 ,可能含有 。 (4)反应后得到滤液的质量 (选填“小于”“大于”或“等于”)反应前所取废液样品的质量。 答案: (1)Ag、Cu (2)Mg(NO 3)2 Cu(NO 3)2(3)Mg(NO3)2、Cu(NO 3)2 AgNO 3 (4)小于19.(2018青海卷)学习合金知识后,知道了不锈钢中含有金属铬。某同学想:铬与常见铁、铜相比,其金属活动性强弱如何呢?于是,和同学
20、们一起进行了以下探究。【查阅资料】铬是银白色有光泽的金属,在空气中,像铝一样,其表面能产生致密的氧化膜:能与稀硫酸反应,生成硫酸亚铬(CrSO 4)。【知识回顾】金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn SnPb(H) Hg Ag Pt Au(在横线上填写对应金属的元素符号) 【作出猜想】猜想CrFeCu;猜想FeCuCr;猜想 。 【设计与实验】张明同学取大小相等的铁、铜、铬三种金属片,未经打磨就分别放入等量等浓度的稀硫酸中,记录如下:实验操作 铁片放在稀硫酸中 铜片放在稀硫酸中 铬片放在稀硫酸中开始的现象 有少量气泡产生 无气泡 无气泡结论 金属活动性强弱:FeCu FeCr李红同
21、学也取大小相等的铁、铜、铬三种金属片,先用砂纸打磨后再分别放入等量等浓度的稀硫酸中,记录如下:实验操作 铁片放在稀硫酸中 铜片放在稀硫酸中 铬片放在稀硫酸中开始的现象 产生少量气泡 无气泡 产生大量气泡结论 金属活动性强弱: (填元素符号) 【讨论交流】为什么张明和李红两个同学记录的铬与稀硫酸反应开始的现象截然不同?原因是 。 【实验验证】为了进一步确认铁、铜、铬三种金属的活动性强弱,刘斌同学将打磨过的两块铁片分别放入硫酸亚铬(CrSO 4)溶液和硫酸铜溶液中,观察到在硫酸亚铬溶液中无明显现象,而在硫酸铜溶液中有明显的现象: ,其反应的化学方程式是 。 【拓展迁移】写出铬与稀硫酸反应,生成 CrSO4的化学反应方程式 。 答案: Fe Cu FeCrCu Cr Fe Cu Cr 片表面有一层致密的氧化物薄膜 铁片表面变红,溶液从蓝色变为浅绿色 Fe+CuSO 4 FeSO4+Cu Cr+H 2SO4 CrSO4+H27
