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考题分层训练
考点1 金属材料
1.[2019·山西百校联考四]金属的物理性质有通性也有个性。下列金属物品在使用时所利用的性质对应正确的是 ( )
图5-6
2.[2019·岳阳]下列与金属材料有关的说法中,正确的是 ( )
,是很纯的铁
,可在其表面刷漆
3.[2019·邵阳]2018年9月,我国第一艘自主研造的极地科学考察破冰船“雪龙2号”在上海成功下水,标志着我国极地考察现场保障和支撑能力取得新突破。下列有关“雪龙2号” 破冰船的材料,说法正确的是 ( )
,其中钛元素属于非金属元素
,合成橡胶是天然有机高分子材料
,合成纤维不属于有机合成材料
考点2 金属的化学性质
4.[2019·益阳]下列四种金属中,能与稀硫酸反应放出H2的是 ( )
5.[2015·太原三模]金属R能发生如下反应:R+CuSO4Cu+RSO4。下列说法错误的是 ( )
,则反应后溶液变为黄色
6.[2019·北京朝阳二模]人类社会发展离不开金属材料。图5-7是某硬铝的主要成分。
硬铝
含Al、Mg、Cu
(不考虑杂质)
图5-7
(1)将硬铝粉末放入足量硝酸银溶液中,充分反应后,溶液出现蓝色,其原因是 (用化学方程式表示)。 
(2)将硬铝粉末放入足量稀硫酸中,有气泡产生,请从金属活动性的角度解释产生上述现象的原因:  。 
考点3 金属活动性顺序及其应用
7.[2018·山西百校联考二]某实验探究小组想验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序,能达到目的的试剂是 ( )
、Ag、CuSO4溶液
、Cu、Ag、H2SO4溶液
、Ag、ZnSO4溶液
、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
8.[2019·北京东城二模]利用如图5-8所示实验,验证铁和铜的金属活动性顺序。
图5-8
(1)A中可观察到的现象是  。 
(2)B中反应的化学方程式为  。 
(3)请描述C中的实验现象,并进行分析,得出结论:  。 
考点4 金属冶炼
9.[2019·河南]图5-9为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法中正确的是 ( )
图5-9
,后通入一氧化碳
∶7
,可防止一氧化碳污染空气
考点5 金属的锈蚀与保护
10.[2019·常州]按图5-10所示装置进行实验,一周后发现铁钉锈蚀最严重的位置是 ( )
图5-10
11.[2017·太原一模]为探究铁生锈的条件,同学们在实验室里用铁钉和其他物质设计了如下实验:
图5-11
(1)一周后观察,试管中的现象是 ,玻璃管中的现象是   。 
(2)为保证实验成功,上述装置中的一处设计及其作用是 。 
1.[2019·太原一模]山西有着悠久的历史和丰富的文物。下列山西文物中,不属于金属制品的是 ( )
图5-12
2.[2019·兰州]黄铜是铜与锌的合金。下列关于黄铜的说法正确的是 ( )
3.[2019·郴州]把一枚无锈铁钉放在硫酸铜溶液中,一段时间后,可出现的是 ( )
4.[2019·宁波]将一定量的铜锌混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中,不断搅拌,充分反应后过滤。向得到的滤渣和滤液中分别加入足量的稀盐酸,均无现象,则滤渣中 ( )
,可能有铜和锌
,可能有铜,一定没有锌
,可能有锌
,一定没有锌
5.[2019·齐齐哈尔]向硝酸铜、硝酸银和硝酸镁的混合溶液中加入一定质量的金属锌,充分反应后,过滤,得到滤渣和滤液。以下推断正确的是 ( )
,则滤渣中一定有银和铜
,则滤渣中一定有银和铜
,则滤液中只含有硝酸镁和硝酸锌
,则滤渣中一定不含锌和镁
6.[2019·湘潭]钢铁厂会利用焦炭产生的还原性气体来炼铁,某同学用此原理按如图5-13装置进行实验。下列说法正确的是 ( )
图5-13
,含有未反应的Fe2O3固体,可以采用加入盐酸的方法来提纯铁
7.[2019·绍兴]将质量均为10 g的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中,反应完成后,生成氢气的质量关系不可能的是 ( )
图5-14
8.(1)钢铁生锈的条件是 ,写出一种防止钢铁生锈的方法 。 
(2)写出用盐酸除去铁制品表面铁锈的化学方程式: 。 
(3)硫酸铜、硫酸亚铁的混合溶液中加入一定量镁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。若滤液呈无色,则滤渣中一定含有的金属是 。 
9.[2019·贵阳]自然界并不缺少镁,缺少的是发现镁的眼睛。某化学兴趣小组开启寻镁之旅,现邀请你参与并完成相关内容。
(1)第一站:初识金属镁。①金属镁的物理性质: (写一条);②金属镁的化学性质:镁能与氧气反应,化学方程式为 。 
(2)第二站:再遇金属镁。将打磨过的镁条放入稀盐酸中,反应现象是 , 化学方程式为 。 
(3)第三站:制备金属镁。小组同学模拟工业上从海水晒盐剩下的苦卤中提取镁,流程如下:
苦卤Mg(OH)2MgCl2Mg
流程中X为 。 
(4)第四站:再探金属镁。
[提出问题]镁能否与热水反应?如果反应,产物是什么?
[相关信息]①Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑;②氢氧化镁在热水中能部分溶解。
实验操作
实验现象
实验结论
   
   
   
   
镁能与热水反应,生成氢氧化镁和氢气
(5)上述寻镁之旅中你收获到镁的化学性质有 。  
10.[2019·云南]金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。
(1)近年来,云南省多地纷纷开展文明城市创建工作,垃圾分类回收是其中一项重要举措。某市街道垃圾桶如图5-15所示,请回答下列问题。
图5-15
①图中标识的物质,属于金属材料的是 (写出一种即可)。 
②使用铝合金做内筒的优点是 (写出一点即可)。某品牌饮料的空易拉罐应收入 (填“可回收”或“不可回收”)筒中。 
③铁制品锈蚀的过程,实际上是铁跟空气中的 发生化学反应的过程;除去铁制品表面的铁锈可用稀盐酸,反应的化学方程式为 。 
(2)将甲、乙、丙三种金属分别投入稀硫酸中,甲、丙表面有气泡产生,乙无明显现象;若将甲放入丙的硫酸盐溶液中,一段时间后,甲的表面有丙析出。由此推断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。 
(3)将一定质量的铁粉加入到Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3三种物质的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列有关说法正确的是 (填序号)。 
,则滤渣中一定有银,可能有铜
、铜、铁,则滤液中一定含有Al3+、Fe3+、NO3-
,则滤渣中一定含有银、铜、铝
,则滤液中一定有Al3+、Fe2+、Cu2+,可能有Ag+
【参考答案】
考题分层训练
夯实基础
[解析]合金的硬度大于其中成分金属的硬度;钢是铁碳合金;沙漠地区空气湿度小,所以铁制品锈蚀较慢;在钢铁制品表面刷漆,可以隔绝与空气和水的接触,从而达到防锈的目的。
[解析]该反应中,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;R能和硫酸铜发生置换反应,说明R的金属活动性比Cu强;如果R是铝,则反应的化学方程式为2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu,因此金属R不可能是Al;若R为Fe,则反应后形成的溶液是硫酸亚铁溶液,呈浅绿色。
6.(1)Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag
(2)Al和Mg在金属活动性顺序中排在氢前,能与酸反应产生氢气
8.(1)左侧试管中铁片逐渐溶解、产生气泡、溶液变为浅绿色,右侧试管中无明显现象
(2)Fe+CuSO4FeSO4+Cu
(3)C中没有明显现象,说明铜与硫酸亚铁溶液不反应,可得出铜的金属活动性比铁弱
[解析](1)A中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜不能和稀硫酸反应,因为硫酸亚铁溶液呈浅绿色,故可观察到的现象是左侧试管中铁片逐渐溶解、产生气泡、溶液变为浅绿色,右侧试管中无明显现象。(2)铁比铜活泼,故铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为Fe+CuSO4FeSO4+Cu。(3)由上述分析可知,C中没有明显现象,说明铜与硫酸亚铁溶液不反应,可得出铜的金属活动性比铁弱。
[解析]开始时应先通入一氧化碳,再预热玻璃管,防止一氧化碳和氧气混合发生爆炸;一氧化碳和红棕色的氧化铁反应,生成黑色的铁粉和二氧化碳,所以粉末应该由红棕色变成黑色;根据化学方程式的计算,参加反应的氧化铁和一氧化碳的质量比为160∶(28×3)=40∶21;一氧化碳有毒,将尾气点燃或收集,可防止一氧化碳污染空气。
[解析]铁与氧气和水充分接触时容易生锈,水和氧气同时存在是铁生锈的必要条件;缺少水或缺少氧气,或缺少氧气和水,铁不容易生锈。从图中可以看出b处铁钉最容易与氧气、水同时接触,故一周后发现铁钉锈蚀最严重的位置是b处。
11.(1)a中铁钉生锈,b中铁钉不生锈 红墨水左高右低
(2)玻璃管中红墨水上面覆盖植物油,是为了防止空气中的二氧化碳溶于水
能力提升
[解析]合金比组成合金的纯金属具有更强的耐腐蚀性;黄铜中铜、锌在空气中加热均能与氧气发生反应;合金的硬度大于组成合金的纯金属,因此,黄铜的硬度大于纯铜;黄铜中铜与稀盐酸不反应,锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,黄铜能部分溶解在稀盐酸中。
[解析]铁的金属活动性比铜强,铁能与硫酸铜溶液发生置换反应,生成硫酸亚铁溶液和铜,铁钉表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色,反应的化学方程式为Fe+CuSO4Cu+FeSO4;从化学方程式得出产物中没有气体,所以不会出现大量气泡;由化学方程式得出56份的铁会置换出64份铜,固体质量增加,溶液质量减少。
[解析]Cu、Zn、Ag三种金属的活动性强弱顺序是锌>铜>银。将一定量的铜锌混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中,不断搅拌,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,当锌反应完后,铜再与硝酸银反应生成硝酸铜和银。向滤渣和滤液中分别滴加稀盐酸,均无明显现象产生,说明滤渣中不含锌、滤液中不含硝酸银,所以滤渣中一定含有银,可能含有铜,一定没有锌。
[解析]锌会先与硝酸银反应,再与硝酸铜反应,锌不会与硝酸镁反应,若滤液为蓝色,溶液中一定含有硝酸铜,所以滤渣中一定有银,可能含有铜;若向滤液中加入稀盐酸无白色沉淀生成,滤液中一定不含硝酸银,所以滤渣中一定有银,可能含有铜;若向滤渣中加入稀盐酸有气泡生成,说明加入的锌是过量的,硝酸银、硝酸铜完全反应,所以滤液中只含有硝酸镁和硝酸锌;锌和硝酸银反应溶液质量减少,锌和硝酸铜反应溶液质量增加,若反应前加入的金属锌的质量和反应后滤渣的质量相等,滤渣中一定不含镁,可能含有锌。
[解析]该实验过程中,有未参加反应的CO气体排出,氢氧化钠溶液不能吸收CO且CO是有毒气体,故还需要增加尾气处理装置;CO是可燃性气体,和空气或氧气混合加热可能会发生爆炸,故加热前应先通入一段时间的CO验纯;该实验的气体产物是CO2,CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3和H2O,没有明显的实验现象,故不可用NaOH溶液检验;Fe2O3和Fe均能与稀盐酸反应,不能用盐酸来提纯含有Fe2O3的Fe。
[解析]三种金属与稀硫酸反应的化学方程式及质量关系如下:
Mg+H2SO4MgSO4+H2↑
24 98
10 g g
Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
56 98
10 g g
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
65 98
10 g g
g时,酸完全反应,生成氢气的质量相等; g之间时,产生氢气的质量镁=铁>锌; g时,产生氢气的质量镁>铁>锌。
8.(1)与氧气和水同时接触(或潮湿的空气中) 保持洁净干燥、喷漆、涂油、电镀、烤蓝、制成合金(答出其中任意一点即可)
(2)Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O
(3)Cu、 Fe(或铜、铁)
[解析](1)铁生锈的条件是同时和水、氧气接触,故防止铁生锈就是切断生锈的途径,隔绝氧气和水,如涂漆、抹油等,也可以制成耐腐蚀的合金。(2)铁锈的主要成分是氧化铁,用盐酸除去铁制品表面铁锈是盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水。(3)硫酸铜、硫酸亚铁的混合溶液中加入一定量镁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。若滤液呈无色,说明硫酸铜和硫酸亚铁都反应完了,故则滤渣中一定含有铜和铁,可能含有镁。
9.(1)①银白色 ②2Mg+O22MgO
(2)产生气泡,固体减少
Mg+2HClMgCl2+H2↑
(3)盐酸
(4)实验操作:①将打磨好的镁条放入盛有热水的试管中,收集气体并点燃;②反应后向试管中滴入的酚酞溶液
实验现象:①有轻微爆鸣声或有淡蓝色火焰;②溶液由无色变成红色
(5)镁能与氧气反应,能与酸反应,能与热水反应
[解析](2)镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,反应现象是镁表面有气泡产生,固体逐渐减少,反应的化学方程式为Mg+2HClMgCl2+H2↑。(3)由流程图可知,氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,所以X是盐酸。(4)要证明镁和热水反应有氢氧化镁和氢气生成,实验操作步骤和实验现象如下:将打磨好的镁条放入盛有热水的试管中,收集气体并点燃,有轻微爆鸣声或有淡蓝色火焰,证明生成的气体是氢气;反应后向试管中滴加酚酞溶液,溶液由无色变成红色,证明有氢氧化镁生成。(5)由上述(1)(2)(4)实验的现象和结论可知,镁能与氧气反应生成氧化镁,能与盐酸反应生成氯化镁和氢气,能和热水反应氢氧化镁和氢气。
10.(1)①铁制外筒(或铝合金内筒)
②抗腐蚀性强(合理即可) 可回收
③水和氧气 Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O
(2)甲>丙>乙
(3)A
[解析](1)①金属材料包括纯金属和合金,图中标识的物质,属于金属材料的是铁制外筒和铝合金内筒;②使用铝合金做内筒的优点是抗腐蚀性强,空易拉罐属于可回收垃圾;③铁制品锈蚀的过程,实际上是铁跟空气中的水和氧气发生化学反应的过程,铁锈的主要成分是氧化铁,用稀盐酸除铁锈的化学方程式为Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O。(2)将甲、乙、丙三种金属分别投入稀硫酸中,甲、丙表面有气泡产生,乙无明显现象,说明乙的活动性最弱;若将甲放入丙的硫酸盐溶液中,一段时间后,甲的表面有丙析出,说明甲的活动性比丙强,所以甲、