第5章 金属的冶炼与利用 综合检测

第5章金属的冶炼与利用综合检测（满分100分，限时40分钟）一、选择题(每小题4分，共48分)1.(2022北京中考)下列生活用品，利用金属导电性的是()A.铁锅 B．铜导线 C.铝箔包装纸 D.金饰品2.(2021江苏南京中考)常温下为紫红色固体的是()A.锌 B．铁 C.铜 D.银3.(2021湖南娄底中考)无人机的用途越来越广泛，可以用于航拍、喷洒农药等。制无人机框架宜选用密度小、强度高、硬度较大、化学稳定性好的金属材料，下列材料中最适合做无人机框架的是()A.生铁 B．黄铜 C.铝合金 D.纯铝4.(2022湖南株洲中考)下列反应中，属于置换反应的是()A.CaCO3+H2O+CO2Ca(HCO3)2 B.CuCl2Cu+Cl2↑C.3CO+Fe2O32Fe+3CO2 D.CuSO4+FeFeSO4+Cu5.(2022河北唐山丰南期末)北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是()A.合金中一定只含金属元素B.金属单质在常温下都是固体C.生铁和钢都是铁的合金，且生铁的含碳量更高D.纯金属的硬度一般比它们组成的合金硬度更大6.(2022浙江温州中考)如图所示，两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧，根据燃烧难易及剧烈程度不同，可推测镁与锌具有不同的()A.颜色 B．熔点 C.金属延展性 D.金属活动性7.(2023江苏宝应月考)春秋初期，绍兴一带是南方的一个冶铁中心，其炼铁方法是在1000℃左右的温度下使Fe2O3发生一系列反应生成含较多杂质的海绵铁。其中主要化学反应为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。下列说法正确的是()A.海绵铁是一种纯净物 B.Fe2O3中铁元素的质量分数为70%C.上述反应中涉及的氧化物只有2种 D.炼铁过程中，木炭只是作为燃料使用8.(2022江苏苏州中考)用如图所示装置进行实验，倾斜Y形管，锌粒与硫酸铜溶液接触，表面有气泡产生并析出红色物质，溶液颜色变浅，经检测产生的气体为氢气。下列说法正确的是()A.锌粒参加的反应均为置换反应 B.硫酸铜溶液所含阳离子只有Cu2+C.可推知金属活动性顺序：铜>锌 D.若用银片代替锌粒，可观察到相似实验现象9.(2022贵州遵义汇川模拟)兴趣小组同学设计图示装置进行“一氧化碳还原氧化铁”及产物检验的实验。资料：HCOOH(甲酸)CO↑+H2O。下列说法不正确的是()A.在制一氧化碳的过程中，浓硫酸作为催化剂，质量保持不变B.用磁铁吸引黑色固体进入a处，可以证明铁的存在C.d处万用瓶的作用较多，可起到安全、环保及初步判断反应的发生与结束的作用D.实验前，在a处的左端添加注射器向装置中推入空气，通过观察万用瓶中是否有气泡来检查气密性10.(2022河南宝丰期末)如图，R是滑动变阻器，它的金属滑片垂直固定在等臂金属杠杆中央且可随杠杆左右转动。杠杆两端分别悬挂等质量、等体积的铁球，此时杠杆平衡，再将铁球同时分别浸没到密度相等的稀硫酸和硫酸铜溶液中一段时间(忽略铁球体积变化)。下列说法错误的是()A.用金属制作滑片利用了金属的导电性 B.左边溶液中有气泡生成C.小灯泡L会逐渐变暗 D.两侧发生的反应所属的基本反应类型相同11.(2022内蒙古包头中考)某同学绘制了含铁元素的部分物质转化关系图(图中“”表示一种物质可以转化为另一种物质，部分反应物、生成物及反应条件已略去)，下列说法正确的是()A.铁丝能在空气中剧烈燃烧实现转化①B.转化②可通过Fe3O4与CO发生置换反应实现C.氧气和水同时存在是实现转化③的主要条件D.通过Fe与ZnSO4溶液反应可实现转化④12.(2022江苏宝应期末)下列说法正确的是() A.用水银体温计测量体温时，温度升高，原子变大B.实验a、b可得出铁生锈需要水和氧气C.如图可表示分别向等质量的镁和锌中滴加相同的稀盐酸D.该流程中，化学能转化为太阳能，每18g水可制得1g氢气二、填空题(共24分)13.(12分)金属和金属材料在生产、生活中有广泛的用途。请回答下列问题：(1)三星堆博物馆新馆封顶，预计于2023年底对外开放。三星堆遗址出土的文物包括青铜大立人、由金箔包裹的权杖、金面具、青铜面具、玉石器、象牙、银器等，多属稀世之珍。①下列出土文物中属于金属材料的是(填字母)。

A.青铜大立人 B．象牙 C.金面具 D.玉石器②根据所学知识判断，青铜的硬度比纯铜(填“大”或“小”)。

(2)铁制品锈蚀的过程，实际上是铁跟空气中的同时接触发生化学反应的过程。

(3)工业上用铁矿石、石灰石、焦炭、空气等原料在高炉中冶炼得到铁，写出高炉中用一氧化碳冶炼赤铁矿的化学方程式：。

(4)向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中逐渐加入足量的锌粒，加入锌粒的质量与溶液中溶质的种类关系如图所示。提示：锌先与AgNO3反应，后与Cu(NO3)2反应；溶质为溶液中被溶解的物质。①a点溶液中含有的溶质的化学式为。

②b点时，滤渣的成分为。

14.(12分)《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山县有苦泉，流以为涧，挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜”。在西汉时期的《淮南万毕术》中就记载：“曾青(含铜的化合物)得铁则化为铜”，成为现代湿法冶金的先驱。受上述叙述的启示，某同学取苦泉水，完成以下操作：(1)写出反应②制取铜的化学方程式：。

(2)固体A的成分是，反应③的化学方程式是。

(3)在固体A中加入试剂X，有气体产生，则试剂X的名称是，操作Ⅰ的名称是，固体A和试剂X反应的化学方程式为。

三、实验探究题(共16分)15.(2022江苏常州中考)(16分)在初中化学“金属的性质”中有如下实验：将无锈铁钉浸入CuSO4溶液，观察到铁钉表面出现红色物质。研究性学习小组对其展开了进一步探究。Al和CuSO4溶液也能发生化学反应吗？(1)预测Al能和CuSO4溶液反应，理由是。

将一端缠绕的铝丝浸入CuSO4溶液(如图)，观察现象。(2)铝丝表面未出现红色物质，原因是。用砂纸将铝丝表面打磨光亮，将其浸入CuSO4溶液，观察现象。(3)填写实验报告单：序号实验现象结论与解释①铝丝表面有少量气泡；铝丝周围出现蓝绿色物质CuSO4溶液呈酸性，与Al反应产生的气体是；

蓝绿色物质成分待探究②24h后，铝丝仍光亮；48h后，铝丝表面出现少量红色物质红色物质是，说明Al能和CuSO4溶液反应，但反应较慢

③铝丝周围溶液逐渐变成无色，铝丝以下溶液仍为蓝色；两层溶液界面清晰反应生成的Al2(SO4)3溶液为无色；Al2(SO4)3溶液的密度(填“>”或“<”)CuSO4溶液

为研究上述异常现象，同学们查阅了相关资料，继续开展探究。资料：①Cu2(OH)2SO4呈蓝绿色，不溶于水；②Cl-可加快铝丝和其他物质的反应速率。(4)取出铝丝，将试管中的混合物分离得到蓝绿色固体，加入稀硫酸，固体溶解形成蓝色溶液，该反应的化学方程式为。

(5)欲加快Al和CuSO4溶液的反应，可加入的物质是(填一种即可)。

通过探究，同学们提出了铝制品使用的注意事项。(6)下列食品不能长时间用铝制炊具盛放的是(填字母)。

A.食醋 B．食用油 C.面粉 D.咸菜四、计算题(共12分)16.(2022河北邯郸二十三中期末)(12分)某黄铜合金中含有铜和锌，小明同学利用该合金与稀硫酸反应，进行了三次实验，所得的相关实验数据记录如下(实验中误差忽略不计)：实验次序第一次第二次第三次合金的质量/g202040稀硫酸的质量/g140100100生成氢气的质量/g0.30.30.3(1)根据上表数据分析，当所取合金与所用稀硫酸的质量比为(填最简整数比)时，表明合金中的锌与硫酸恰好完全反应。

(2)计算黄铜中锌的质量分数(写出计算过程)。

第5章金属的冶炼与利用综合检测答案全解全析一、选择题1.B铁锅利用了铁的导热性；铜导线利用了铜的导电性；铝箔包装纸利用了铝的延展性；金饰品利用了金具有金属光泽的特点。2.C锌、铁、银在常温下为银白色固体；铜在常温下为紫红色固体。3.C铝合金的密度小、强度高、硬度较大、化学稳定性好，适合做无人机框架。4.DA反应符合“多变一”的形式，属于化合反应；B反应符合“一变多”的形式，属于分解反应；C反应的反应物均为化合物，不属于置换反应；D反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应。5.C合金中可能含有非金属元素，A不正确；金属单质在常温下不都是固体，例如汞是液体，B不正确；生铁和钢都是铁的合金，钢的含碳量为0.03%~2%，生铁的含碳量为2%~4.3%，生铁的含碳量更高，C正确；合金的硬度一般比组成它们的纯金属更大，D不正确。6.D根据镁粉与锌粉燃烧难易及剧烈程度不同，可推测镁与锌具有不同的金属活动性。7.B海绵铁中含有多种物质，故属于混合物，A错误；Fe2O3中铁元素的质量分数为56×256×2+16×3×100%=70%，B正确；一氧化碳、氧化铁和二氧化碳均属于氧化物，C错误；炼铁过程中，木炭不只是作为燃料使用，还可以与CO2反应生成还原剂CO，8.A锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，均为置换反应，A正确；实验中产生了氢气，说明硫酸铜溶液所含阳离子不只有Cu2+，还有氢离子，B错误；锌能与硫酸铜反应，可推知金属活动性：锌>铜，C错误；若用银片代替锌粒，因为银的金属活动性比铜弱，所以不能出现相似实验现象，D错误。9.A由题意可知，在制一氧化碳的过程中浓硫酸作催化剂，但由于生成了水，所以浓硫酸质量会增大，A错误。铁能被磁铁吸引，用磁铁吸引黑色固体进入a处，可以证明铁的存在，B正确。万用瓶可以收集未反应的一氧化碳，保护环境；可以通过有无气泡产生来判断反应的发生与结束，C正确。在a处的左端添加注射器向装置中推入空气，若气密性良好，d装置中会有气泡产生，D正确。10.C用金属制作滑片利用了金属的导电性，A正确；铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故左边溶液中有气泡生成，B正确；左边铁不断反应，质量减小，右边铁置换出的铜附着在铁球上，铁球质量增大，金属滑片向右移动，电阻减小，电流增大，灯泡变亮，C不正确；铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，都是置换反应，D正确。11.C铁丝在空气中不能燃烧，A错误；转化②可通过Fe3O4与CO发生反应实现，但该反应中两种反应物均为化合物，不属于置换反应，B错误；氧气和水同时存在是铁转化为铁锈的主要条件，C正确；铁不能与硫酸锌发生置换反应，D错误。12.C用水银体温计测量体温时，温度升高，汞原子间的间隔变大，A错误。两组实验的变量是氧气，仅能说明铁生锈需要氧气参与，B错误。根据题意，刚开始反应时，金属过量，盐酸完全反应，所以产生氢气质量相等；当盐酸过量后，金属镁和锌完全反应，根据化学方程式可知，镁与生成氢气的质量比为24∶2，锌与生成氢气的质量比为65∶2，因此相同质量的两种金属与过量盐酸反应，产生的氢气质量：镁大于锌，C正确。由题图可知，该反应可表示为2H2O2H2↑+O2↑，则每18g水可制得2g氢气，D错误。二、填空题13.(1)①AC②大(2)水和氧气(3)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(4)①AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2②Ag、Cu解析(1)①青铜是铜合金，青铜和金均属于金属材料；象牙和玉石不属于金属材料。②合金的硬度比组成它的纯金属大。(2)铁制品锈蚀是铁与水和氧气发生反应的结果。(3)一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳。(4)向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入锌时，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，由此可知：①a点时硝酸银未完全反应，溶液中含有的溶质为AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2；②b点时，硝酸铜部分反应，滤渣的成分为Ag、Cu。14.(1)C+2CuO2Cu+CO2↑(2)Fe、CuFe+CuSO4Cu+FeSO4(3)稀硫酸过滤Fe+H2SO4FeSO4+H2↑解析(1)反应②是碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳。(2)硫酸铜和过量铁反应生成固体铜，则固体A为铁和铜。(3)固体A为铁和铜，加入试剂X有气体生成，反应后为硫酸亚铁，则试剂X为稀硫酸；操作Ⅰ后得到固体和液体，为过滤操作。三、实验探究题15.(1)Al比Cu活泼(2)铝丝表面有一层致密的氧化铝膜(3)①氢气②铜③<(4)Cu2(OH)2SO4+H2SO42CuSO4+2H2O(5)NaCl(合理即可)(6)AD解析(1)Al比Cu活泼，所以预测Al能和CuSO4溶液反应。(2)铝在空气中易与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，氧化铝能阻碍铝和硫酸铜溶液接触，所以铝丝表面未出现红色物质。(3)①硫酸铜溶液呈酸性，其中含有氢离子，