第四单元 金属复习题
一、选择题
1．在天平两个托盘的烧杯中各放入等质量且过量的盐酸，调节天平使之平衡，再向两边烧杯中分别放入5g镁和5g铁，天平指针将会
A．偏向放入镁的一边 B．偏向放入铁的一边
C．仍然停留在原来的位置 D．不能确定偏向哪一边
2．下列生活中的做法合理的是
A．炒菜时油锅中的油着火，用水浇灭
B．食品包装袋内放一包铁粉，用来吸收袋内空气中的水和氧气
C．用煤炉取暖，在煤炉上放一壶水以防止CO中毒
D．煮肉后的铝锅，可用钢丝球反复擦洗干净
3．某同学在探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序时，做了如下实验：①把X和Y分别放入稀硫酸中，X表面产生大量气泡，Y表面无明显现象；②将Y放入Z的化合物的水溶液中，Y表面有Z析出。下列金属活动性由强到弱的顺序正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，试管中盛有某种液体，将气球中的某种固体小心地倒入试管中，不能观察到气球变大的一组物质是
A．氯化钠和水 B．铁粉和稀硫酸
C．生石灰和水 D．二氧化锰和过氧化氢溶液
5．在10-9—10-7m范围内，对原子、分子进行操纵的纳米超分子技术往往能实现意想不到的变化，纳米铜粒一遇到空气就会剧烈燃烧，甚至发生爆炸。下列说法正确的是
A．纳米铜比普通铜更容易与氧气发生反应 B．纳米铜和普通铜中的铜原子结构不同
C．反应物的接触面越大，反应速率越慢 D．纳米铜无需密封保存
6．下表列举的是通常状况下除去混合物中杂质的方法，其中正确的是
编号 物质 杂质(少量) 所用试剂 操作方法
A 氮气 氧气 红磷 点燃
B 二氧化碳 氯化氢 足量的硝酸银溶液、浓硫酸 洗气
C CaCl2溶液 HCl 过量CaO 过滤
D 硫酸亚铁 硫酸铜 过量的铁粉 过滤
A．A B．B C．C D．D
7．下列图象不能正确反映其对应的实验操作的是
A．是浓硫酸敞口放置在空气中
B．是在盛有空气的密闭容器中点燃红磷
C．是等质量镁片和铝片分别加入到过量等质量等浓度的稀盐酸中
D．是某温度下，向一定量饱和硝酸钾溶液中加入硝酸钾晶体
8．现有X、Y两种金属，如果把X、Y分别放入稀盐酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y放入到硝酸铜溶液中，无任何现象，则X、Y、Cu的金属活动性强弱顺序是
A．Cu＞X＞Y B．X＞Cu＞Y C．X＞Y＞Cu D．Y＞X＞Cu
9．表中列出几种物质的熔点，据此判断以下说法正确的是
物质名称 汞 金 铜 铁 钨 氧
熔点/℃ -38.8 1064 1083 1535 3410 -218
A．铜球掉入铁水中不会熔化
B．在－220℃时，氧呈液态
C．水银温度计可测量－40℃的温度
D．用钨制成的灯丝不易熔化
10．某金属X与AgNO3溶液反应的化学方程式为X+2AgNO3=2Ag+X（NO3）2，有关X的推断说法错误的是
A．X可能是锌 B．金属活动性X>Ag
C．X在化合物中的化合价可能不唯一 D．X一定能与稀硫酸反应
11．常温下，往盛放适量M的烧杯中逐渐加入N物质并充分搅拌。下图横坐标x表示物质N的质量，纵坐标y表示烧杯中的某物理量（见下表）。下列实验与图像对应关系合理的是
M N y
A 水 稀盐酸 溶液的pH
B 水 氧化钙 溶液的温度
C 饱和氯化钠溶液 氯化钠 溶液的溶质质量分数
D 稀硫酸 锌粒 溶液的质量
A．A B．B C．C D．D
12．下列图像中有关量的变化趋势与对应叙述关系正确的是
A． 向一定质量的稀硫酸中滴加水
B． 向氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中滴加石灰水至过量
C． 加热一定质量的氯酸钾
D． 等质量的锌、铁与足量的稀硫酸反应
二、科学探究题
13．阅读下列科普短文，回答相关问题。
(1)化学家戴维生活的时代，工业革命正在英国蓬勃地展开，燃料普遍以煤代替木材，大大刺激了煤矿的开采，然而开采时瓦斯（CH4）爆炸时常发生，戴维发现瓦斯是一种着火点很高的气体，经他研究改进采用一种网眼很小的金属铜网罩住煤油火焰——煤矿安全灯。请简述安全灯的原理 ；写出甲烷燃烧的化学方程式 。
(2)1799年意大利物理学家伏打发明化学电源——伏打电池，它是由多层银和锌叠合而成，为电学研究提供了稳定且容量较大的电源，成为电磁学发展的基础，放电过程中能量的转化为 能转为电能。
(3)戴维掌握了伏打电池的结构和性能，在1807年组装了第一套电解实验装置，他用金属铂盛放熔融状K2CO3，用金属铂做伏打电池的正负极，通电后获得少量的金属K，随后又迅速燃烧起来，铂能够做电极是因为铂具有 性，电解时发生的化学反应是，若改用石墨电极，发现电极受损严重，原因是 。
三、计算题
14．铜粉样品中混有少量的铁粉，为了除去铁粉，某校兴趣小组同学，取该样品20g于烧杯中，然后等量分4次加入未知质量分数的硫酸溶液，充分反应后所得数据如下表，请根据相关知识和图表信息回答下列问题。（）
项目 第1次 第2次 第3次 第4次
加入硫酸溶液的质量/g 5 5 5 5
每次产生气体的质量/g 0.01 0.01 x 0.005
(1)X的质量是 。
(2)计算样品中铁的质量（写出计算过程）。
四、填空与简答
15．北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之，则成胆矾（硫酸铜晶体），烹胆矾则成铜，熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。
(1)“挹其水熬之，则成胆矾”，该过程属于 （选填“蒸发”或“降温”）结晶；
(2)“烹胆矾则成铜”的过程中发生的是 （选填“物理”或“化学”）变化；
(3)“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，其中发生反应化学方程式为 ，该反应说明两种金属的活动性顺序为 ；
16．化学就在我们身边，它与我们的生活息息相关并能改善我们的生活，请从以下这些物质中选择适当的物质填空（填字母）：
A 氧气 B 氮气 C 干冰 D 硅晶片 E 明矾 F 焦炭 G 盐酸 H 伍德合金
[友情提醒：务必看清题目前面序号]
（1）抢救危重病人常用的物质是
（2）用于人工降雨的物质是
（3）常用于袋装食品保鲜剂的是
（4）净化水时可作絮凝剂的是
（5）常用于去除铁锈的是
（6）可用于制保险丝的是
（7）可用于制造计算机芯片的是
（8）工业炼铁中起到产生CO作用的是
17．请写出下列反应的化学方程式：
（1）碳在不充足的氧气中燃烧 ；
（2）向硝酸银溶液中加入铜粉 。
18．金属材料在生产、生活中有着广泛的应用．
（1）目前世界上已有 50%以上的废钢铁得到回收利用，其目的是 ．
A 节约金属资源 B 合理开采矿物 C 防止钢铁生锈
（2）为防止水龙头生锈，其表面镀有一层铬．铁生锈的条件是 ．
（3）将生锈的铁制品放入盛有过量稀盐酸的洗槽中，观察到溶液变黄，有无色 气泡逸出．写出发生反应的化学方程式 ．
19．铁是一种常用的金属。
（1）月饼中保鲜剂的主要成分是铁粉，它在保鲜过程中的化学原理是吸收 。
（2）工业上用一氧化碳和赤铁矿炼铁的化学方程式是 。
（3）计算含Fe2O3 320t赤铁矿，理论上冶炼出铁的质量是 t。
20．甲、乙、丙、丁是初中化学常见的四种不同类别的物质，它们存在如图所示的变化关系，其中“→”表示转化关系，“—”表示相互之间能反应(部分反应物、生成物以及反应条件省略)。已知：甲是日常生产生活中应用最广泛的金属，丙可用于配制波尔多液，其水溶液呈蓝色。请回答：(以下所有物质都填化学式)
(1)甲是 ，丙是 ；
(2)乙和丁反应生成丙，丁可能是 。
(3)写出甲与丙反应的化学方程式： ，该反应的基本类型是 。
(4)将甲与丙溶液充分混合后过滤，往滤渣中加入乙的溶液，没有观察到气泡冒出，则滤液中一定存在的是 ，可能有 。
21．草酸亚铁晶体（FeC2O4·xH2O）在电池工业、制药、照片显影等方面有重要作用，也是合成锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的原料，如图是以富含硫酸亚铁的工业废液为原料制备草酸亚铁晶体（FeC2O4·xH2O）的工艺流程图。
请回答下列问题：
已知：①pH>4时，Fe2+易被氧气氧化；②铁粉具有较强还原性，能把Fe3+还原成Fe2+：
(1)反应池中加入乙醇，请写出乙醇化学式为 。
(2)稀硫酸调节溶液pH至1~2的目的是 。
(3)往滤液中加入过量铁粉的目的是 。
(4)下图是反应池中反应温度、加料时间及分散剂的质量分数对草酸亚铁纯度的影响：从图像可知，制备电池级草酸亚铁晶体的最佳实验条件是： 。
(5)取一定量FeC2O4·xH2O，进行热分解最终会生成氧化亚铁和另外三种氧化物，请写出该反应的化学方程式： 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为，即24份质量的镁，完全反应生成2份质量的氢气，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为，即56份质量的铁，完全反应生成2份质量的氢气；故相同质量的镁和锌与等质量且过量的盐酸反应，镁反应生成的氢气更多，所以加铁的一边质量增加多，指针偏向加铁的一边；故选B。
2．B
【详解】A、油的密度比水小，加少量水后，油会漂浮于水面上，与氧气的接触面积更大，更容易燃烧，错误；
B、铁粉与空气中的氧气和水蒸气反应生成铁锈，可以吸收食品包装中的氧气和水蒸气，使食物保持新鲜，正确；
C、一氧化碳有毒，难溶于水，不与水反应，煤炉上放一壶水不能防止CO中毒，错误；
D、铝锅的表面有一层致密的氧化铝薄膜，不能用钢丝球反复擦洗干净，用钢丝球擦洗铝锅，会破坏氧化铝薄膜，错误。
故选B。
3．C
【详解】①把X和Y分别放入稀硫酸中，X表面产生大量气泡，Y表面无明显现象,X能置换出酸中的氢，Y不能置换出酸中的氢，说明X的金属活动性大于Y；②将Y放入Z的化合物的水溶液中，Y表面有Z析出，说明Y的金属活动性大于Z，综上金属活动性由强到弱的顺序正确的是；
答案：C。
4．A
【详解】A、氯化钠溶于水后，温度没有明显变化，气球没有明显变化，符合题意；
B、铁和稀硫酸反应能生成氢气，会使气球膨胀起来，不符合题意；
C、生石灰溶于水能够放出大量的热，气体受热膨胀，压强增大，会使气球膨胀起来，不符合题意；
D、二氧化锰和过氧化氢溶液混合能生成大量的氧气，会使气球膨胀起来，不符合题意。
故选A。
5．A
【详解】A、普通铜加热才能与氧气反应，而纳米铜颗粒一遇到空气就会剧烈燃烧，甚至发生爆炸，纳米铜更易与氧气反应，故A符合题意；
B、纳米铜和普通铜中都属于铜元素，所以铜原子结构相同，故B不符合题意；
C、反应物的接触面越大，反应速率越快，故C不符合题意；
D、纳米铜很容易与氧气反应，应密封保存，故D不符合题意。
故选B。
6．B
【详解】A、氮气中混有少量氧气，由于氧气量较少，无法点燃红磷，因此除杂，故A错误；
B、氯化氢可以与硝酸银溶液反应，生成氯化银沉淀和硝酸，再将气体通过浓硫酸干燥后，可得到纯净的二氧化碳，故B正确；
C、氧化钙溶于水会生成氢氧化钙，由于氧化钙过量，导致生成的氢氧化钙也过量，在除去氯化氢的同时还有氢氧化钙剩余，故C错误；
D、硫酸亚铁中混有硫酸铜，需将其制成溶液后，硫酸铜才能与铁粉反应，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】A、浓硫酸具有吸水性，敞口放置在空气中会吸收空气中的水蒸气，酸性减弱，pH增大，图示正确，故A不符合题意；
B、盛有空气的密闭容器中点燃红磷，红磷燃烧放热，容器内压强变大，当燃烧完毕，冷却过程中气压减小，当冷却至室温时，由于消耗了氧气，容器内气压小于初始状态下压强，图示正确，故B不符合题意；
C、等质量镁片和铝片分别加入到过量等质量等浓度的稀盐酸中，镁活动性强于铝，所以镁反应所需时间更短，等质量的铝产生氢气更多，图示正确，故C不符合题意；
D、某温度下，硝酸钾的溶解度不变，溶液已饱和，不会再溶解硝酸钾，溶质质量分数不变，图示错误，故D符合题意。
故选：D。
8．B
【分析】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，进行分析判断。
【详解】现有X、Y两种金属，如果把X、Y分别放入稀盐酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应，说明X的位置排在氢的前面，Y的位置排在氢的后面，即X＞H＞Y；如果把Y放入到硝酸铜溶液中，无任何现象，说明Y的金属活动性比铜弱，即铜＞Y；X的位置排在氢的前面，则X、Y、Cu的金属活动性强弱顺序是X＞Cu＞Y。
故选：B。
9．D
【详解】A.铜的熔点比铁的熔点低，铜球掉入铁水中会熔化，原说法错误，故不符合题意；
B.氧气的熔点是－218℃，在－220℃时，氧呈固态，原说法错误，故不符合题意；
C.水银的熔点是－38.8℃，不能测量－40℃的温度，原说法错误，故不符合题意；
D.钨的熔点很高，不易熔化，说法正确，故符合题意。故选D。
10．D
【详解】A、锌与硝酸银反应：，故X可能是锌，不符合题意；
B、X能将银从硝酸银中置换出来，说明金属活动性X>Ag，不符合题意；
C、X在X(NO3)2中显+2价，但是X在其它化合物中，不一定显+2价，如铁，铁与硝酸银反应：，X可能是铁，但是铁在其它化合物中，可能显+3价，不符合题意；
D、X比银活泼，但是在金属活动性顺序里，X不一定排在氢前， 如铜，铜与硝酸银反应：，X可能是铜，但是铜与稀硫酸不反应，符合题意。
故选D。
11．A
【详解】A、稀盐酸加入水中溶液呈酸性，pH＜7，随着加入的稀盐酸的量增加，碱性逐渐减弱，pH变小，事实与图像相符；
B、氧化钙与水反应生成氢氧化钙会放出热量，导致溶液的温度升高，完全反应后温度不变，事实与图像不符；
C、饱和的氯化钠溶液中加入氯化钠，氯化钠不能溶解，溶质的质量分数不变，事实与图像不符；
D、锌和稀硫酸反应生成硫酸亚锌和氢气，利用化学方程式，，根据反应的质量比可知每65份的锌生成2份的氢气，反应后溶液的质量增加，完全反应后溶液的质量不变，事实与图像不符。
故选：A。
12．D
【分析】本题是一道图像坐标与化学知识相结合的综合题，解题的关键是结合所涉及的化学知识，正确分析各变化的过程，注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势，进而确定正确的图像。
【详解】A、向一定质量的稀硫酸中滴加水，溶液的PH值始终会小于7，不符合题意；
B、向氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中滴加石灰水至过量，开始就会有沉淀产生，不符合题意；
C、加热一定质量的氯酸钾，过程中还有固体氯化钾产生，所以最后固体的质量不会为零，不符合题意；
D、锌的活动性比铁强，反应速率锌比铁快。等质量的锌和铁完全反应生成氢气质量铁比锌多，符合题意。
故选D。
13．(1) 金属网可以把火焰的热量迅速传递出去，矿井中甲烷气体的温度达不到着火点
(2)化学
(3) 导电 生成的氧气与石墨发生了反应
【详解】（1）燃烧需要可燃物、温度达到可燃物着火点、与氧气接触。矿井内一直存在空气和可燃性的瓦斯气体。所以安全灯的原理与使温度始终不会达到可燃物着火点有关。金属具有良好的导热性，所以安全灯的原理是金属网可以把火焰的热量迅速传递出去，矿井中甲烷气体的温度达不到着火点，所以不会被引燃。甲烷和氧气点燃生成水和二氧化碳，化学方程式为。
（2）电池是将化学能转化为电能的装置，伏打电池放电过程中能量的转化为化学能转化为电能。
（3）电极需要可以导电，所以铂能够做电极是因为铂具有导电性。
从化学方程式可以看出，生成物有氧气，石墨是碳单质，碳和氧气可以反应生成二氧化碳，所以改用石墨电极，发现电极受损严重，原因是生成的氧气与石墨发生了反应。
14．(1)0.01g
(2)解：生成氢气的质量为0.01g×3+0.005g=0.035g
设样品中含Fe质量为x。
x=0.98g
答：样品中含Fe质量为0.98g。
【详解】（1）根据相关知识和图表信息分析，由第1、2次数据可知，每加入5g硫酸溶液，能产生0.01g氢气；由第4次数据可知，加入5g硫酸溶液，只能产生0.005g氢气了，说明已完全反应，故第3次加入5g硫酸溶液，也产生0.01g氢气，X的质量是0.01g；
（2）由4次产生的氢气质量可求出铁的质量，详解见答案。
15．(1)蒸发
(2)化学
(3) Fe>Cu
【详解】（1）“挹其水熬之，则成胆矾”，该过程需要加热，故属于蒸发；
（2）胆矾的化学式是CuSO4 5H2O，“烹胆矾则成铜”的过程中，有其他物质生成，故发生的是化学变化；
（3）“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，其中发生的反应为铁和硫酸铜反应生成了铜和硫酸亚铁，故化学方程式为；
该反应能发生，说明两种金属的活动性顺序为Fe>Cu；
16． A C B E G H D F
【详解】（1）氧气能帮助呼吸，常用来抢救危重病人；
（2）干冰升华时能吸收大量的热，使空气中的水蒸气冷凝成小水滴，常用于人工降雨；
（3）氮气性质稳定，常用于袋装食品保鲜剂；
（4）明矾溶于水生成的胶状物能吸附杂质，常用于净化水时可作絮凝剂；
（5）盐酸能与金属氧化物反应，常用于去除铁锈；
（6）伍德合金的熔点较低，可用于制保险丝；
（7）硅晶片用于制造计算机芯片；
（8）焦炭在高温条件下还原二氧化碳生成一氧化碳，在工业炼铁中起到产生CO作用。
17． 2C+O22CO ； Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
【详解】（1）碳在不充足的氧气中燃烧生成一氧化碳，反应的化学方程式为：2C+O22CO；
（2）向硝酸银溶液中加入铜粉反应生成硝酸铜和银，反应的化学方程式为：Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2。
18． A 与潮湿的空气 接触 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O，Fe+2HCl═ FeCl2+H2↑
【详解】（1）回收利用金属是为了节约金属资源，故选A；
（3）铁与空气中的水和氧气同时接触易生锈；
（4）铁锈和与稀盐酸反应生成氯化铁和水，之后铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气；将上述所得溶液中，加入过氧化氢溶液反应是氯化亚铁，过氧化氢和氯化氢反应生成氯化铁和水；
故答案为：A；与潮湿的空气接触；Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O，Fe+2HCl═ FeCl2+H2↑。
19． 水和氧气 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 224t
【分析】（1）铁和氧气、水会发生反应。
（2）工业上用一氧化碳和赤铁矿（主要成分是氧化铁）炼铁生成铁粉和二氧化碳。
（3）利用化学方程式，根据Fe2O3质量计算铁的质量。
【详解】（1）铁和氧气、水会发生反应。月饼中保鲜剂的主要成分是铁粉，它在保鲜过程中的化学原理是吸收水和氧气。
（2）工业上用一氧化碳和赤铁矿（主要成分是氧化铁）炼铁生成铁粉和二氧化碳，化学方程式是3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
（3）设320t Fe2O3，理论上冶炼出铁的质量是x。
，x=224t。
含Fe2O3320t赤铁矿，理论上冶炼出铁的质量是224t。
20． Fe CuSO4 CuO或Cu(OH)2（合理即可） Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 置换反应 FeSO4 CuSO4
【分析】铁是日常生产生活中应用最广泛的金属，故甲是Fe；硫酸铜可用于配制波尔多液，其水溶液呈蓝色，故丙是CuSO4。图中铁能和乙反应，乙和丁能反应生成硫酸铜，因此乙是硫酸，丁是氧化铜或氢氧化铜。
【详解】(1)根据分析，甲是铁，化学式是：Fe ；丙是硫酸铜，化学式是：CuSO4。
(2)由分析可知，乙是硫酸，丙是硫酸铜，因为硫酸能和氧化铜、氢氧化铜等反应生成硫酸铜， 所以丁可能是：CuO或Cu(OH)2（合理即可）。
(3)铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，该反应的反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，符合置换反应的特征，故基本反应类型是置换反应。
(4)将铁与硫酸铜溶液充分混合后过滤，往滤渣中加入硫酸溶液，没有观察到气泡冒出，说明铁没有剩余，因为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，所以滤液中一定存在：FeSO4，如果硫酸铜有剩余，则滤液中还含有：CuSO4。
21．(1)C2H5OH/C2H6O
(2)防止亚铁离子被氧化
(3)使铁离子和氢离子全部转化为亚铁离子
(4)温度为40℃，加料时间为25min，分散剂质量分数为20%
(5)
【详解】（1）乙醇的化学式为：C2H5OH；
（2）pH>4时，Fe2+易被氧气氧化，故稀硫酸调节溶液pH至1~2的目的是防止亚铁离子被氧化；
（3）铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，稀硫酸过量，加入过量铁粉，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁，故往滤液中加入过量铁粉的目的是使铁离子和氢离子全部转化为亚铁离子；
（4）由纯度和温度变化的示意图可知，在40℃时，草酸亚铁晶体的纯度最高，故40℃时是反应的最佳温度；由产品纯度与加料时间的变化示意图可知，在25min、分散剂质量分数为20%时，产品的纯度最高，故制备电池级草酸亚铁晶体的最佳实验条件是：反应温度为40℃，加料时间为25min，分散剂的质量分数为20%；
（5）取一定量FeC2O4·xH2O，进行热分解最终会生成氧化亚铁和另外三种氧化物，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Fe、C、H、O，生成物中含Fe、O，还应含C、H，故生成的三种氧化物为二氧化碳、一氧化碳和水，该反应的化学方程式为：。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
