《第5章 金属的冶炼与利用》章末检测

学而优教有方2/2《第5章金属的冶炼与利用》章末检测一、选择题1.（2021·浙江台州期中）唐太宗曾说：“夫以铜为镜，可以正衣冠；以史为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。”铜之所以能为镜是因为（）A.铜有金属光泽B.铜能导热C.铜能导电D.铜不容易生锈2.（2021·独家原创试题）在建造被称为“世界奇迹”的港珠澳大桥时，大量新型抗压、耐腐蚀材料被广泛应用。下列所用到的材料属于合金的是（）A.玻璃钢B.有机玻璃C.特种塑料D.硬铝3.（2021·江苏苏州姑苏二模）下列方法不能防止钢铁锈蚀的是（）A.表层镀铬B.食盐水浸泡C.制成不锈钢D.表层涂油4.（2020·湖南湘西中考）下列化学反应中不属于置换反应的是（）A.B.C.D.5.有关金属资源的叙述正确的是（）A.地球上的金属资源是有限的，而且不能再生B.目前世界上产量最高的金属是铝C.保护金属资源的唯一途径是防止金属腐蚀D.地球上金属资源大多数以金属单质的形式存在6.（2021·独家原创试题）2020年7月15日上午，南航首架国产ARJ21飞机正式迈入商业运营新征程。ARJ21飞机是中国自行研制的，具有自主知识产权的新型涡扇支线飞机，飞机机身用到了大量金属材料。下列与金属材料有关的说法中，正确的是（）A.黄铜片比铜片硬度小B.钢的性能优良，是纯铁C.沙漠地区的铁制品锈蚀较快D.金属材料中也可能含有非金属元素7.（2020·四川攀枝花中考）用3000t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是（）A.1166tB.1750tC.1810tD.1944t8.（2021·山东枣庄模拟）在甲、乙两支完全相同的试管中，装有足量质量相等且同样的稀盐酸。在两支试管上方各罩一个完全相同的气球，两个气球中分别装有质量相等的金属A和B。现同时提起两只气球，使其中的金属迅速与稀盐酸接触反应。实验发现：开始时，甲装置中的气球迅速鼓起，而乙装置中的气球鼓起较慢；反应结束时，甲装置中的气球鼓起的体积比乙中的大。根据以上事实，下列推论错误的是（）A.金属A比金属B活泼B.A可能是锌，B可能是铁C.A可能是铝，B可能是锌D.A可能是镁，B可能是铁9.（2021·湖南长沙雨花二模）2020年6月28日，长沙地铁3号线和5号线试运营，长沙人的出行将更便捷！地铁建设中用到大量金属材料，下列有关金属材料的说法中正确的是（）A.铁比铝更易生锈，说明铁比铝活泼B.可以用稀盐酸比较镁、铁、铜三种金属的活动性C.铁制品锈蚀后没有回收价值D.工业炼铁中用到的原料有空气、铁矿石、一氧化碳、石灰石10.（2020·山东日照中考）如图所示是探究铁钉锈蚀条件的4个实验，一段时间后观察现象。下列说法不正确的是（）A.①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是甲B.①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水C.③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂D.四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉11.（2021·湖北荆州石首模拟）某化学小组利用如图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数：先向B中加入mg铜锌合金粉末，再由注射器A向B缓缓加入稀硫酸，待B中不再产生气体时，夹紧弹簧夹，立即移出D中导管，准确读取并记录量筒内水的体积。以下说法错误的是（）A.实验前应检查装置气密性B.装置B中发生反应的化学方程式为C.移出D中的导管内留存有水，导致计算结果偏小D.装置B中液体所占一定体积，导致计算结果偏小12.（2018·山东日照中考改编）将等质量的铁粉和锌粉分别与等质量、等浓度的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量与时间的关系如图所示。下列说法正确的是（）A.a表示铁与稀盐酸反应B.a表示的反应，金属一定有剩余C.b表示的反应，稀盐酸一定有剩余D.若有一种金属剩余，则剩余的金属一定是铁二、综合题13.（2021·黑龙江大庆月考）人类的生产和生活都离不开金属。（1）如图所示的金属制品中，利用金属导热性的是（）A.铝合金梯子B.铁锅C.铜导线（2）赤铜矿的主要成分是，辉铜矿的主要成分是，将赤铜矿与辉铜矿混合加热可得铜，请将反应的化学方程式补充完整：________。（3）火药起源于唐朝。为使烟火产生耀眼的白光，可在其火药中加入________（填一种金属的名称）。（4）黄铜片和铜片相比较，硬度较大的是________。（5）十八世纪，化学家们研究发现某些金属与酸反应能生成一种气体，该气体被喻为“会制造水的物质”，对上述反应原理的认识加快了推翻燃素学说的进程。该气体在空气中燃烧生成水的化学方程式是________。14.（2019·湖北宜昌中考）金属的用途与性质密切相关。图1图2铜铝密度/8.922.70地壳中含量（质量分数/%）0.0077.73导电性（以银的导电性为100做标准）（1）图1所示赤铁矿的主要成分是________（填化学式）；（2）家用电线常用铜制，但在高压远距离输电中，常用铝代替铜，请根据表中的信息分析，其原因是________；（3）在空气中，铝具有很好的抗腐蚀性，其原因用化学方程式表示为________；（4）为探究铁、铜的金属活动性，分别将铁丝、铜丝插入稀硫酸中（如图2所示），说明铁比铜的金属活动性更强的实验现象是________，反应的化学方程式是________。15.（2020·广西桂林中考）金属在生活中随处可见。请回答下列问题。（1）“一角”硬币的材料是铝合金。合金属于________（填“纯净物”或“混合物”）。（2）制造合金硬币不需要考虑的性质是（）。A.光泽好B.耐腐蚀C.能导电（3）生活中铁制品比铜制品更容易锈蚀，这说明铁的金属活动性比铜________（填“强”或“弱”）。将表面光洁的铁钉放入稀硫酸中会有气泡产生，该反应的化学方程式是________。（4）下列做法不利于有效保护金属资源的是（）。A.回收废旧金属制品B.寻找金属的替代品C.加速开采矿物资源16.（2019·贵州铜仁中考）金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。（1）人体中含量最高的金属元素是________。（2）因性能优良，被认为是21世纪的重要金属材料是________。（3）铝具有较好的抗腐蚀性能，是因为铝与空气中氧气反应，其表面生成一层致密的氧化膜，请写出该氧化膜的化学式：________。（4）溶液中混有少量杂质，简要叙述除杂的操作步骤是________，除杂的化学方程式为________。17.（2021·江苏苏州姑苏二模）2020年5月30日，沪通铁路试运行成功，7月1日开始正式运营。南通至上海两地之间铁路出行最短时间从约4小时压缩至1.5小时左右。另外，江苏省苏州市下辖的太仓、常熟、张家港三市也将进入铁路时代，未来“江浙沪”包邮区的交通将更加便利、快捷，长三角一体化的步伐将更快速。（1）近年来，我国高铁建设促进了经济、社会的快速发展。制造铁轨的材料是合金钢，主要原因是合金钢具有________的优越性能。（2）高铁的迅速发展对钢轨的需求量越来越大，质量要求越来越高。高铁超长轨道利用“铝热反应”进行焊接，原理是和Al粉按比例混合，高温下生成Fe和另一种化合物，反应的化学方程式是________。（3）建造铁轨所需要的钢铁通常用还原铁矿石制得。某同学模拟工业炼铁，用如图所示装置进行实验。a处看到的现象是________。从环境保护角度考虑，装置中存在明显不足，改进的方法是________。（4）某炼铁厂要生产含铁1000吨的生铁，至少需要含80%的赤铁矿石________吨（计算结果精确至0.1）。18.（2020·河南南阳镇平期末）人类的生产、生活离不开金属。（1）铜制品如果长期暴露在空气中也会生锈，已知铜锈化学式为。试判断铜生锈除满足铁生锈的条件外，还需要空气中的________。（2）在生活中经常用一些铝制品代替铁，铝耐腐蚀的原因是________。（用化学方程式表示）（3）如图所示，烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸，天平调平后，同时向其中分别加入等质量的锌片和铁片，则从反应开始到金属完全反应的过程中，天平指针指向的变化是（）。A.向左偏B.向右偏C.先向左偏后向右偏D.先向右偏后向左偏19.（2021·河南许昌襄城一模）现有A-G七种物质，已知A是赤铁矿的主要成分，E是硫酸，G的溶液显蓝色，它们之间存在如图所示的转化关系：（1）写出D物质的化学式：________。（2）工业上常利用反应①的原理来炼铁，写出反应①的化学方程式：________。（3）写出物质C与E的稀溶液发生反应的化学方程式：________。三、实验探究题20.（2021·辽宁本溪期末）[知识回顾]探究不同条件下铁钉的锈蚀。按图所示实验进行铁钉锈蚀的研究。一段时间后观察到B、C中铁钉表面无明显变化，A中铁钉在蒸馏水和空气交界处出现轻微锈蚀，D中铁钉在食盐水和空气交界处出现较多锈蚀。（1）由A、B、C的现象可知，铁钉锈蚀的条件是________。（2）由A、D中的现象可以得出的结论是________。[实验探究]小亮同学想继续探究温度对铁钉锈蚀快慢的影响，进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按图组装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表，由此可得的结论是________。温度/℃203040506070铁钉质量增加/g0.040.080.160.180.180.18有同学认为小亮的实验未能真实反映50℃以后铁钉锈蚀的快慢，理由是50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因：________。[拓展延伸]长期露置在空气中的铜表面会产生绿色物质，于是他们一起探究金属铜锈蚀的原因。经查阅资料，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[]，由此推测空气中________肯定参加了反应，但不能确定空气中的氧气是否参加了反应，为验证铜生锈是否需要氧气，设计如下实验，你认为其中必须要做的对比实验是________（填序号）。[讨论交流]金属资源有限，不能再生。写出防止铁生锈的一种具体做法：________。21.（2019·江苏常州金坛月考）利用如图所示的装置可进行一氧化碳还原氧化铁的实验。其中，氮气可用作本实验的保护气；盛放氧化铁的是一支带有支管的试管，其支管可用于导出试管内的气体；酒精灯带网罩；整套裝置的气密性良好。实验前，弹簧夹a、b均处于关闭状态，开始实验时，打开a，通入氮气一段时间后点燃酒精灯，再关闭a，打开b。请联系所学知识回答下列问题：（1）该实验过程中可以观察到的现象有：________、________。（2）试管内一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为________。（3）实验结束时，应先打开a，再________，然后________，继续通氮气直至装置冷却。A.熄灭酒精灯B.关闭b（4）待试管冷却后，将生成的黑色粉末倒在白纸上，用磁铁靠近黑色粉末，黑色粉末全部被吸引；再取少量黑色粉末放入足量硫酸铜溶液中，搅拌后发现黑色粉末部分变红。[提出问题]黑色粉末的成分是什么呢？[查阅资料]在铁的氧化物中只有氧化铁是红棕色的，其余都是黑色的；只有氧化亚铁在空气中会很快被氧化成氧化铁；只有四氧化三铁有磁性.[综合探讨]同学们得出此次炼铁得到的生成物是________。（5）请从两个不同角度评价该实验的优点：________，________。四、计算题22.（2020·四川达州中考）为了测定某银、锌合金（假设合金中只含银和锌，银与稀硫酸不反应）中银的质量分数，某同学称取20g银锌合金粉末进行实验，现将125g稀硫酸分五次加入合金粉末中，充分反应后测得生成气体的总质量如表所示：第1次第2次第3次第4次第5次滴入稀硫酸的质量/g2525252525生成气体的总质量/g0.05m0.150.200.20请完成下列问题：（1）表中m的值为________。（2）银、锌合金中银的质量分数是多少？（写出具体计算过程）

参考答案一、选择题1.答案：A解析：铜之所以能为镜，是因为铜有金属光泽。2.答案：D解析：合金是在一种金属中熔合其他金属或非金属制得的具有金属特性的物质，硬铝是铝合金；题给其他三种材料均不属于合金。3.答案：B解析：钢铁表面镀铬能隔绝氧气和水，可以防止锈蚀；食盐水浸泡会加速铁的锈蚀；制成不锈钢能防止钢铁锈蚀；表面涂油能隔绝氧气和水，可以防止钢铁锈蚀。4.答案：B解析：置换反应是一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应，题给四个反应中只有B不属于置换反应。5.答案：A解析：金属资源是有限的，且不可再生，A正确；目前世界上产量最高的金属是铁，B不正确；防止金属腐蚀、回收利用废旧金属等都是保护金属资源的途径，C不正确；地球上金属资源大多数以金属化合物的形式存在，D不正确。6.答案：D解析：合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，所以黄铜片比铜片的硬度大；钢是铁合金，属于混合物；沙漠地区的铁制品不易与水蒸气接触，不易生锈；金属材料中也可能含有非金属元素，如生铁和钢中都含有少量的碳元素。7.答案：B解析：设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。8.答案：B解析：开始时，甲装置中的气球迅速鼓起，而乙装置中的气球鼓起较慢，说明金属A与稀盐酸的反应速率快，其金属活动性比B强，A说法正确；金属A最终生成氢气的体积比B大，等质量的锌和铁，与足量的稀盐酸反应，铁产生的氢气多，B说法错误；金属A与稀盐酸的反应速率快，其金属活动性比B强，等质量的铝和锌，与足量的稀盐酸反应，铝产生的氢气多，A可能是铝，B可能是锌，C说法正确；金属A与稀盐酸的反应速率快，其金属活动性比B强，等质量的镁和铁，与足量的稀盐酸反应，镁产生的氢气多，A可能是镁，B可能是铁，D说法正确。9.答案：B解析：铝比铁活泼，铝不易生锈是因为铝易与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化；镁与盐酸反应放出气体的速率较快，铁与盐酸反应放出气体的速率较慢，而铜与盐酸不反应，所以可用稀盐酸比较镁、铁、铜三种金属的活动性；回收锈蚀后的铁制品可以节约金属资源，保护环境；工业炼铁中用到的原料有空气、铁矿石、焦炭、石灰石等，没有用到一氧化碳。10.答案：A解析：①中甲、乙、丙三处比较，乙处铁钉与氧气、水充分接触，生锈最明显，A说法不正确。①中的铁钉与氧气、水充分接触，②中的铁钉只与水接触，③中的铁钉只与干燥的空气接触，一段时间后，①中的铁钉生锈，另外两支试管的铁钉没有生锈，①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水，B说法正确。③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂，C说法正确。④中铁钉接触到的是纯氧气，四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉，D说法正确。11.答案：D解析：实验开始前需要进行气密性检查，A说法正确；铜与稀硫酸不反应，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，B说法正确；移出D中的导管内残留有水，会造成测量的气体体积偏小，最终使得计算结果偏小，C说法正确；装置B中液体占据的体积不影响计算结果，D说法错误。12.答案：D解析：金属活动性：锌>铁，相同时间内锌与稀盐酸反应产生气体的体积大，所以a表示锌与稀盐酸反应，故A错误；a表示的反应产生的氢气的量小于b表示的反应产生氢气的量，说明a表示的反应中稀盐酸过量，金属不可能有剩余，故B错误；b表示的反应，稀盐酸有可能剩余，也可能恰好反应，故C错误；由图像可知，等质量的铁粉和锌粉分别与等浓度的稀盐酸反应时，铁粉消耗的稀盐酸更多，所以若有一种金属剩余，则剩余的金属一定是铁，故D正确。二、综合题13.答案：（1）B（2）（3）镁（4）黄铜片（5）解析：（1）铁锅是利用了铁的导热性。（2）根据质量守恒定律，化学反应前后各原子的种类和数目不变可知，题给化学方程式中需要补充的化学式为。（3）可在火药中加入金属镁，镁在空气中燃烧产生耀眼的白光。（4）合金的硬度一般比纯金属的大，所以黄铜片比铜片的硬度大。（5）某些金属与酸反应能生成氢气，氢气和氧气在点燃的条件下生成水，化学方程式为。14.答案：（1）（2）铝的密度比铜小，地壳中含量比铜高（3）（4）铁丝表面产生气泡，铜丝表面无明显现象解析：（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁，化学式为。（2）根据表中的信息分析，铝的密度比铜小，地壳中含量比铜高，在高压远距离输电中，常用铝代替铜。（3）在空气中，铝具有很好的抗腐蚀性，其原因是铝能和氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。（4）分别将铁丝、铜丝插人稀硫酸中，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，因此说明铁比铜的金属活动性更强的实验现象是铁丝表面产生气泡，铜丝表面无明显现象。15.答案：（1）混合物（2）C（3）强（4）C解析：（1）合金属于混合物。（2）制造合金硬币不需要考虑金属的导电性。（3）生活中铁制品比铜制品更容易锈蚀，这说明铁的金属活动性比铜强；表面光洁的铁钉放入稀硫酸中会有气泡产生，是因为稀硫酸和铁反应生成了氢气。（4）回收废旧金属制品，有利于保护金属资源；寻找金属的替代品，有利于保护金属资源；加速开采矿物资源，不利于保护金属资源。16.答案：（1）钙（2）钛和钛的合金（3）（4）向混合溶液中加入过量的铁粉，充分反应后，过滤解析：（1）钙元素是人体中含量最高的金属元素。（2）钛和钛的合金具有优良的性能，被认为是21世纪的重要金属材料。（4）氯化亚铁溶液中混有少量氯化铜杂质，要除去氯化铜，可以向混合溶液中加入过量的铁粉，充分反应后，过滤。17.答案：（1）硬度大（或机械强度好或韧性好等）（2）（3）红棕色粉末逐渐变成黑色将尾气点燃（或用气球收集等）（4）1785.7解析：（1）合金钢的硬度大、机械强度好、韧性好，所以用来制造铁轨。（3）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，所以a处看到的现象是红棕色粉末逐渐变成黑色；从环境保护角度考虑，装置中存在明显不足，一氧化碳有毒，需要尾气处理，改进的方法是将尾气点燃或用气球收集起来等。（4）设需要赤铁矿的质量为x：。18.答案：（1）二氧化碳（2）（3）D解析：（1）由铜锈的化学式可以看出铜锈的成分中含有碳元素，故还需要空气中的二氧化碳。（2）铝耐腐蚀的原因是铝易与空气中的氧气反应形成致密的氧化铝保护膜，阻止铝进一步氧化。（3）加入锌与铁后，锌与盐酸的反应速率较快，天平左边质量减轻较快，因此指针先向右偏；完全反应后，锌与盐酸反应生成的氢气较少，天平左边的质量较大，因此指针后向左偏。19.答案：（1）（2）（3）解析：A是赤铁矿的主要成分，则A是氧化铁；氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，所以C是铁；E的稀溶液是稀硫酸，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁（D）和氢气（B）；G的溶液为蓝色，且D为硫酸亚铁，则G是硫酸铜，铁和硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁，所以F是铜。（1）D是。（2）反应①是一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳。（3）C是铁，E是稀硫酸，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。三、实验探究题20.答案：[知识回顾]（1）与氧气和水同时接触（2）食盐会加快铁的锈蚀[实验探究]温度越高，铁锈蚀越快（合理即可）50℃以后，试管中的氧气耗尽，铁钉的锈蚀停止（合理即可）[拓展延伸]、AC[讨论交流]铁表面刷漆（或其他合理答案）解析：