第八单元金属和金属材料 练习题
一、选择题
1．下列排序正确的是
A．利用金属的年代
B．元素在地壳中的含量
C．碳元素的化合价
D．空气中物质的含量
2．物质世界丰富多彩，下列关于身边化学物质的叙述不正确的是
A．金刚石硬度大，可用于切割玻璃
B．液态氧气具有可燃性，用作火箭推进燃料
C．氮气化学性质稳定，用作粮食瓜果保护气
D．铜具有良好的导电性，可用于制作电线
3．盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入过量的锌粉，充分反应后，得到固体M和溶液N。下列叙述错误的是
A．M中一定有Fe、Cu和Zn
B．N中的溶质一定没有FeCl2和CuCl2
C．M中一定有Zn 、Cu、可能有Fe
D．溶液N为无色
4．你认为下列做法正确的是
A．为灭掉室内大火，迅速打开门窗降温
B．发现室内煤气泄漏，立即打开电风扇通风
C．为除去铝壶中的水垢，用盐酸长时间浸泡
D．为防止铁锅生锈，在其表面涂抹一层食用油
5．如图是关于氧气化学性质的部分知识网络，关于该图说法正确的是
A．S、P、Mg在氧气中燃烧均会产生大量白烟
B．Ⅱ中Fe、Al氧化均能生成致密的氧化物薄膜，可阻止其进一步被氧化
C．Fe在I、Ⅱ两类反应中的产物不相同
D．I类反应放出热量，Ⅱ类反应吸收热量
6．“愚人金”实为铜锌合金，外观与黄金极为相似。下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案，合理的是
①比较硬度，硬度小的是“愚人金” ②灼烧，表面变色的是“愚人金” ③浸没在稀盐酸中，表面有气泡产生的是“愚人金” ④浸没在硫酸锌溶液中，表面附着白色物质的是“愚人金”
A．①② B．②③ C．③④ D．①③
7．某实验探究小组想验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序，设计的试剂组合如下，其中能达到目的的试剂是
①Zn、Ag、CuSO4溶液②Zn、Cu、Ag、H2SO4溶液③Cu、Ag、ZnSO4溶液④Cu、Zn（NO3）2溶液、AgNO3溶液，
A．①② B．①④ C．②③ D．②④
8．下列化学反应中属于置换反应的是
A． B．
C． D．
9．向10g铁铝合金中加入一定质量的溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，恰好完全反应，固体全部消失。将溶液蒸干后得到29.2g固体物质，则生成H2的质量为
A．0.2g B．0.4g C．0.6g D．0.8g
10．对比是学习化学的重要方法。下列说法不正确的是
A．金刚石和石墨的物理性质存在明显差异，是由于它们的原子排列方式不同
B．钢和生铁的性能不同，是因为钢是纯净的铁，生铁中混有碳杂质
C．硫在空气和氧气中燃烧现象不同，是因为反应物的浓度不同
D．牛奶在夏天比在冬天易变质，是因为温度越高，化学反应速率越快
11．下列互为同素异形体的一组物质是
A．氢气和液氢 B．石墨和焦炭 C．白磷和红磷 D．水银和银
二、填空与简答
12．金属和金属材料在生产生活中应用广泛。
（1）下列铁制品的用途中，能体现金属延展性的是 （填字母，下同）。
（2）生活中为防止铁锅生锈，可采取的措施有 （答一条即可）。
（3）要证明Cu、Fe、Zn的活动性顺序，至少要做的实验是 （填序号）。
（4）某生按如图所示进行了有关金属性质的探究实验。下列说法中，错误的是
A 烧杯②中的溶液可能呈蓝色
B 烧杯②中的固体可能为铜和铁的混合物
C 烧杯③中的溶液中，一定含有Fe2+、Cu2+、Ag+
D 烧杯③中的固体质量一定大于烧杯②中的固体质量
13．金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)在铁制品表面涂油、刷漆或镀铬等都能防止铁生锈，其原理 。
(2)用化学方程式表示工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁的原理 。
14．回答：
(1)根据已学知识填写符合要求的化学用语。
①熔点最低的金属是 ，
②地壳中含量最多的金属元素是 ，
③赤铁矿的主要成分 。
(2)写出下列溶液中的溶质（用化学式表示）：澄清石灰水 ；75%的酒精溶液 ；一定量的碳酸钙与稀盐酸恰好完全反应，反应后所得的溶液，溶质是 。
15．人类文明的发展和社会的进步与材料关系密切。请回答下列问题。
（1）有的五角钱硬币的制作材料是黄铜（铜锌合金），黄铜属于 （填“金属材料”或“合成材料”）。
（2）黄铜的外观与黄金相似，可采用灼烧的方法来鉴别，其依据的现象是金属表面是否 ；也可用AgNO3溶液来鉴别，请写出其中一个反应的化学方程式 。
16．铝是大自然赐予人类的宝物，是现代文明不可缺少的物质基础。
(1)人类冶炼和使用金属铝的时间较晚，可能是因为 (填字母)。
a 地壳中铝元素含量少
b 冶炼铝的技术要求高
(2)用铝锂合金制造“神舟号”航天飞船的一些部件，主要是利用其强度高、耐腐蚀和 (写一条)等性质。高温下，铝与Li2O反应可置换出金属锂，写出该反应的化学方程式： 。
(3)原子簇是若干个原子的聚集体，有望开发成新材料。某铝原子簇由13个铝原子构成，其最外层电子数的总和为40时相对稳定。写出该稳定铝原子簇的微粒符号： 。
[铝原子的结构示意图为]
17．A～G是初中化学常见的物质。已知A为黑色固体单质，B为红棕色粉末，G为紫红色金属单质，F为黑色粉末，它们的转化关系如图所示，回答下列问题。
（1）写出A、B两种物质的化学式：A： B 。
（2）反应Ⅱ的化学方程式为： 。
（3）反应Ⅲ的化学方程式为： 。
18．利用废旧电池铜帽(含Cu、Zn)制取海绵铜(Cu)，并得到硫酸锌溶液，主要程如图所示(反应条件已略去)。
利用废旧电池铜帽(含Cu、Zn)制取海绵铜(Cu)，并得到硫酸锌溶液，主要流程如图所示(反应条件已略去)，已知：
(1)过程Ⅱ中分离操作的名称是 ，其中需要用到的仪器有 。
(2)过程Ⅲ中有气体产生，反应的化学方程式为 。
(3)A~E中含铜、锌两种元素的物质有 (填字母序号)。
三、科学探究题
19．空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】如图是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
（1）写出红磷燃烧的文字表达式 。
（2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内 减小，烧杯中水倒吸到集气瓶．若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量。水进入集气瓶中的没有超过总容积的五分之一，你认为导致这一结果的原因可能是 。（任写一条）
（3）【问题提出】有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测试结果与理论值误差较大。
【实验改进】
Ⅰ．根据铁在空气中生锈的原理设计如图实验装置，再次测定空气中氧气含量．装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。
Ⅱ．测得实验数据如表
测量项目 实验前 实验后
烧杯中水的体积 烧杯中剩余水的体积 集气瓶（扣除内容物）和导管的容积
体积/mL 80.0 54.5 126.0
【交流表达】
①铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2]，写出该反应的文字表达式 。
②根据表数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是 （计算结果精确到0.1%）。
③从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是： ； 。
四、计算题
20．日常使用的金属材料，大多数属于合金。黄铜是以锌作主要添加元素的铜合金。
(1)赤铜（Cu2O）是我国古代制取黄铜的一种原料。Cu2O中铜元素与氧元素的质量比是 。
(2)弹壳的黄铜只含有锌和铜。将22g弹壳放在盛有100g稀硫酸的烧杯中（硫酸足量），当弹壳不再溶解后，烧杯中混合物的质量是121.8g。试计算：
①产生氢气的质量 。
②弹壳中铜的质量分数 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A、人类利用金属的先后顺序是铜、铁、铝，故选项说法错误。
B．地壳中元素含量由高到低是：氧硅铝铁，故选项说法正确；
C、甲烷中碳元素的化合价为-4价，一氧化碳中碳元素的化合价为+2价，C60中碳元素的化合价为0，故选项说法错误。
D、空气中氮气的体积分是78%，氧气的体积分数是21%，二氧化碳的体积分数是0.03%，故选项说法错误。
故选：B。
2．B
【详解】A、金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于切割玻璃，不符合题意；
B、液态氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能作燃料，符合题意；
C、氮气化学性质稳定，可用作粮食瓜果保护气，不符合题意；
D、铜具有良好的导电性，可用于制作电线，不符合题意。
故选B。
3．C
【详解】盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入过量的锌粉，锌先与氯化铜发生置换反应产生铜和无色溶液氯化锌，然后锌与氯化亚铁发生置换反应产生铁和无色溶液氯化锌，充分反应后，因为锌粉过量，则滤渣中一定含有：锌、铁、铜；滤液中只含有无色氯化锌；
故选：C。
4．D
【详解】A、室内着火时，打开门窗，会形成对流，提供燃烧需要的氧气，不利于灭火，故A错误；
B、燃气遇到明火可能发生爆炸，所以发现燃气泄漏，不能立即打开电风扇通风，故B错误；
C、盐酸长时间浸泡，除了会与氧化铝反应，也会与铝反应，故C错误；
D、为防止铁锅生锈，在其表面涂抹一层食用油，正确；
故选D。
5．C
【详解】A、S在氧气中燃烧不会产生大量白烟，说法错误；
B、Ⅱ中Al氧化能生成致密的氧化物薄膜，可阻止其进一步被氧化，铁不能，说法错误；
C、Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物不相同，一个是氧化铁，一个是四氧化三铁，说法正确；
D、Ⅰ类反应是燃烧，放出热量，Ⅱ类反应是缓慢氧化，放出热量，说法错误；
故选：C。
6．B
【详解】①铜锌合金的硬度高，黄金的硬度小，比较硬度，硬度小的是黄金，错误；
②灼烧，黄金的化学性质稳定，高温下，也与氧气不反应，铜锌合金中的铜能与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，从而变黑，故灼烧，表面变色的是“愚人金”，正确；
③浸没在稀盐酸中，铜锌合金中的锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，黄金和稀盐酸不反应，故表面有气泡产生的是“愚人金” ，正确；
④浸没在硫酸锌溶液中，铜、锌、金均与硫酸锌不反应，均无明显现象，错误。
故选B。
7．B
【详解】①Zn、Ag、CuSO4溶液，锌能与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，说明锌比铜活泼，银不能和硫酸铜反应，说明铜比银活泼，证明Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序为Zn＞Cu＞Ag，故该选项可以达到实验目的；
②Zn、Cu、Ag、H2SO4溶液，锌能与硫酸反应，说明锌排在氢的前面，铜和银不能与硫酸反应，说明铜和银排在氢的后面，但是不能判断铜和银的活泼性，故该选项不可以达到实验目的；
③Cu、Ag、ZnSO4溶液，铜和银都不能与硫酸锌反应，说明锌比铜和银都活泼，但是不能判断铜和银的活泼性，故该选项不可以达到实验目的；
④Cu、Zn（NO3）2溶液、AgNO3溶液，铜不能与硝酸锌反应，说明锌比铜活泼，铜能与硝酸银反应反应生成硝酸铜和银，说明铜比银活泼，证明Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序为Zn＞Cu＞Ag，故该选项可以达到实验目的；
故选B。
8．B
【详解】置换反应是指单质和化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。
A、反应物是两种化合物，不属于置换反应，错误；
B、反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，属于置换反应，正确；
C、反应物是两种单质，而生成物为一中，不属于置换反应，错误；
D、反应物和生成物都是化合物，不属于置换反应，错误。
故选B。
9．B
【详解】在H2SO4中，氢元素和硫酸根的质量比为2：96，29.2g硫酸盐固体中，铁元素和铝元素的质量占10g，则硫酸根的质量为29.2g-10g=19.2g。设当硫酸根的质量为19.2g时，氢元素的质量为x，则有2：96=x：19.2g，x=0.4g，则0.4g氢元素完全转化成氢气，所以反应中生成氢气的质量为0.4g。
故选B。
10．B
【详解】A、金刚石和石墨均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大，不符合题意；
B、钢和生铁均是铁的合金，但是含碳量不同，故性能不同，钢的含碳量为0.03%-2%，生铁的含碳量为2%-4.3%，符合题意；
C、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，氧气中氧气浓度比空气中氧气浓度大，说明反应物浓度越大，反应越剧烈，不符合题意；
D、夏天比冬天温度高，牛奶在夏天比在冬天易变质，是因为温度越高，反应速率越快，不符合题意。
故选B。
11．C
【分析】由同种元素组成的不同单质互为同素异形体。
【详解】A. 液氢是氢气的液体状态，他们属于同一种物质，故A不符合题意；
B. 石墨的组成元素是碳，焦炭是一种混合物，它的主要成分是碳，故B不符合题意；
C. 白磷和红磷组成元素相同，都是磷元素，但是它们属于两种不同的单质，故C符合题意；
D. 水银是金属汞，银是另一种金属，它们属于两种不同的物质，组成元素分别为汞和银，故D不符合题意。
故选C。
12． C 保持铁锅干燥（答案合理即可） BE C
【详解】（1）铁锤利用了金属的硬度；铁锅利用了金属的导热性；铁丝利用了金属的延展性；水龙头利用了金属的硬度；故填：C。
（2）铁在水和氧气并存时易生锈，日常生活中防止铁锅生锈可以保持铁锅干燥，故填：保持铁锅干燥（答案合理即可）。
（3）A试管中锌片和硫酸铜反应，证明锌比铜活泼；B试管中铁丝和硫酸铜反应，证明铁比铜活泼；C试管中稀盐酸和锌粒反应，证明锌是氢前金属；D试管中铁钉和稀硫酸反应，证明铁是氢前金属；E试管中铁丝不和硫酸锌反应，证明铁的活动性比锌弱；因此要证明Cu、Fe、Zn的活动性顺序至少要做BE实验。故填：BE。
（4）A 、由于铁与硝酸铜反应生成了硝酸亚铁和铜，若铁不足，溶液中有硝酸铜，则显蓝色，故A正确；
B、当铁是过量的，则烧杯②中的固体可能为铜和铁的混合物，故B正确；
C、若铁是过量的，溶液中不含有Cu2+、Ag+，故C错误；
D、由于置换出的银的质量一定大于铁和铜的质量，所以烧杯③中的固体质量一定大于烧杯②中的固体质量，故D正确。
故选C。
13．(1)隔绝铁与空气中氧气和水的接触
(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【详解】（1）在铁制品表面涂油、刷漆或镀铬等都能防止铁生锈，原因是隔绝铁与空气中氧气和水的接触，从而防止铁生锈，故填隔绝铁与空气中氧气和水的接触
（2）工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁的原理是氧化铁与一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，故反应的化学方程式写为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
14．(1) Hg Al Fe2O3
(2) Ca(OH)2 C2H5OH CaCl2
【分析】化学式书写：显正价的元素其符号写在左边，显负价的写在右边，化合价的绝对值交叉约减，得化学式右下角的数字，数字为1时不写；化学式中元素符号右下角的数字为一个分子中原子的个数。
元素符号的书写：一个字母大写，两个字母第一个字母大写，第二个字母小写。
【详解】（1）①熔点最低的金属是汞，元素符号的书写：一个字母大写，两个字母第一个字母大写，第二个字母小写，汞的元素符号为Hg；故填：Hg；
②地壳中含量最多的金属元素是铝，元素符号为Al；故填：Al；
③赤铁矿的主要成分是氧化铁，其中铁显+3价，氧显-2价，化学式书写，显正价的元素其符号写在左边，显负价的写在右边，化合价的绝对值交叉约减，得化学式右下角的数字，数字为1时不写；化学式中元素符号右下角的数字为一个分子中原子的个数，故氧化铁的化学式为Fe2O3；故填：Fe2O3；
（2）澄清石灰水中的溶质为氢氧化钙，氢氧根显-1价，钙显+2价，化学式为Ca(OH)2；75%的酒精溶液的溶质为乙醇，化学式为C2H5OH；碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，恰好完全反应后所得溶液的溶质是氯化钙，钙显+2价，氯显-1价，氯化钙的化学式为CaCl2；故填：Ca(OH)2；C2H5OH；CaCl2。
15． 金属材料 变黑 Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag（或Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag）
【详解】（1）金属材料包括纯金属和合金，有的五角钱硬币的制作材料是黄铜（铜锌合金），黄铜属于金属材料；
（2）黄铜是铜锌合金，铜和氧气在加热的条件下可以生成黑色的氧化铜，故可采用灼烧的方法来鉴别，其依据的现象是金属表面是否变黑；也可用AgNO3溶液来鉴别，看是否有银白色的固体析出，因为锌和硝酸银反应会生成银和硝酸锌，铜和硝酸银反应会生成银和硝酸铜，反应的化学方程式可以是Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag（或Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag）。
16． b 硬度大
【详解】(1)人类冶炼和使用金属铝的时间较晚，可能是因为冶炼铝的技术要求高。
(2)用铝锂合金制造“神舟号”航天飞船的一些部件，主要是利用其强度高、耐腐蚀和硬度大等性质；高温下，铝与Li2O反应可置换出金属锂，同时生成氧化铝，该反应的化学方程式：。
(3)铝原子最外层电子数是3，某铝原子簇由13个铝原子构成，其最外层电子数的总和为40时相对稳定，说明该稳定铝原子簇带1个单位负电荷，微粒符号可以表示为。
17． C Fe2O3 CO2+C2CO Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
【详解】（1）A为黑色固体单质，B为红棕色粉末，二者在高温的条件下可以反应，故A可能是C，B可能是Fe2O3，D能与硫酸铜反应置换出红色的G, 故D是铁，C是二氧化碳，C与A在高温的条件下生成E，故E可能是一氧化碳，一氧化碳与黑色的氧化铜反应能生成G,经验证，假设成立，故A是C，B是Fe2O3 ；
（2）二氧化碳与碳在高温的条件下反应生成一氧化碳，反应方程式为：CO2+C2CO；
（3）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
18．(1) 过滤 烧杯、漏斗、玻璃棒和铁架台
(2)
(3)AC
【详解】（1）过程Ⅱ中分离是将固液分离，操作的名称是过滤，其中需要用到的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒和铁架台。
（2）过程Ⅲ中有气体产生，稀硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为。
（3）A～E中含铜、锌两种元素的物质有A（硫酸铜、硫酸锌中含有铜元素、锌元素）C（过量的锌中含有锌元素，铜中含有铜元素）。
故填：AC。
19． 气压 红磷量不足 20.2% 铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确 测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积，使结果更准确
【分析】红磷燃烧生成五氧化二磷，铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁。
【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式。
（2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内气压减小，烧杯中水倒吸到集气瓶．若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量。水进入集气瓶中的没有超过总容积的五分之一，你认为导致这一结果的原因可能是红磷的量不足。
[交流表达]
①铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2]，反应的文字表达式为。
②根据反应前后烧杯内水的体积变化可得，消耗的氧气的体积为，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是
。
③铁生锈消耗装置内的氧气，从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确；测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积，使结果更准确。
20．(1)8：1
(2) 0.2g
根据质量守恒，氢气质量为22g+100g-121.8g=0.2g； 70.1%
设锌的质量为x
x=6.5g
弹壳中铜的质量分数
答：弹壳中铜的质量分数为70.1%。
【分析】（1）Cu2O中铜元素与氧元素的质量比是（64×2）：16=8：1，故填：8：1。
（2）见答案。
答案第1页，共2页
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