专题03 金属材料及其化学性质（原卷版）

专题03金属材料及其化学性质一、单选题1.有等质量的镁和铁，镁放入质量分数为10%的稀盐酸中，铁放入质量分数为10%的稀硫酸中，产生氢气的质量随反应时间变化曲线如图所示。下列结果可能的是（

）①反应后镁有剩余

②反应后铁有剩余③反应后稀硫酸有剩余

④反应后稀盐酸有剩余⑤消耗的铁和镁的质量相等⑥消耗的稀硫酸和稀盐酸质量相等A.

①③⑤

B.

①②③

C.

①②④

D.

②③⑥2.已知钠、钾都是活泼金属，都能与水反应生成氢气和对应的碱.将一定质量的钠、钾分别投入质量相等的足量的纯水中，产生氢气的质量随时间变化的曲线如图所示.下列说法错误的是（

）A.

曲线a表示钾与水反应的图象，曲线b表示钠与水反应的图象

B.

参加反应的钠的质量小于钾的质量

C.

参加反应的水的质量相等

D.

反应后NaOH溶液的溶质质量分数大于KOH溶液的溶质质量分数3.已知一铜、锌合金粉末，加入到AgNO3溶液中，如果过滤后得到的固体中物质的种类为a，滤液中溶质的种类为b,则下列说法正确的是（

）A.

若a+b=3，则滤液中可能不含AgNO3

B.

若a+b=4，则滤纸上一定有Ag和Cu，滤液中一定含有Zn(NO3）2和Cu（NO3）2。

C.

若溶液呈蓝色，则a=1

D.

若向固体中滴加稀盐酸，有气泡产生，则a+b=44.某化学小组在AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。他们对所得滤液和滤渣有如下描述①滤液中一定含有Zn（NO3）2②滤渣中一定含有单质Ag③若滤液呈蓝色，则向滤渣中滴加稀盐酸无明显现象④若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定没有AgNO3和Cu(NO3）2上述四种描述中正确的个数为（

）A.

4个

B.

3个

C.

2个

D.

1个5.Mg和Al分别与过量的稀H2SO4反应，产生氢气的质量(m)与反应时间(t)关系如图，下列说法中正确的是（

）A.

I线表示Al与稀H2SO4反应

B.

Mg和Al参与反应的质量之比为3:4

C.

Mg和Al与过量稀H2SO4完全反应所需时间不相等

D.

Mg和Al与过量稀H2SO4完全反应产生H2的质量之比为4:36.将铁粉加入到一定量的硝酸银、硝酸铜及硝酸锌的混合溶液中。待充分反应后过滤，再在滤渣中加入稀盐酸，没有气体产生，则在滤液中()A.

只有硝酸锌和水

B.

如果没有硝酸铜，一定没有硝酸银

C.

一定没有硝酸银

D.

一定有硝酸银和硝酸亚铁7.将铁分别放入下列溶液中充分反应，反应后溶液质量增加的是（）A.

ZnSO4

B.

CuSO4

C.

HCl

D.

AgNO38.某同学将镁和金属X的混合物共2.4g加入足量的稀硫酸，充分反应后得到0.22gH2，则金属X可能是（）A.

A1

B.

Zn

C.

Fe

D.

Cu9.下图表示Fe、Zn、Mg、Al分别跟稀盐酸反应制取氢气的质量（m）与所用的金属质量（M）之间的关系图，其中正确的是（）A.

B.

C.

D.

10.下列对金属和金属材料的认识中，不正确的是（）A.

不锈钢是永不生锈的铁合金

B.

铁在潮湿的空气中容易生锈

C.

赤铁矿的主要成分是Fe2O3

D.

回收废旧金属有利于节约金属资源11.

a、b、c三种酸分别与足量的金属Mg充分反应，生成等质量的H2，反应消耗a、b、c的分子数目之比为3：6：2．下列关于a、b、c的推理合理的是（HX、H2Y、H3Z分别表示三种酸）（）A.

a、b、c三种酸溶液中的H原子数目：c＞a＞b

B.

a、b、c与金属Mg反应的速率：b＞a＞c

C.

a、b、c的相对分子质量：b＜a＜c

D.

a、b、c可能分别为H2Y、HX、H3Z12.

下列现象或事实不能用金属活动性顺序合理解释的是（）​A.

实验室不能用铜和稀硫酸反应制取氢气

B.

金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝的金属活动性强

C.

铜能将银从硝酸银溶液中置换出来

D.

锌粉、铁粉分别与溶质的质量分数相同的稀盐酸反应，前者产生气泡速率较快，说明锌比铁的金属活动性强13.在托盘天平的两边各放一只烧杯，调节天平至平衡，向两烧杯中分别注入等质量、等质量分数的稀硫酸（足量），然后向右盘的烧杯中放入一定质量的Fe粉，同时向左盘的烧杯中放入与Fe粉等质量的Zn粉，反应过程中可能出现的现象是（）A.

天平最终仍然平衡

B.

天平指针先偏向左盘，后偏向右盘

C.

天平指针始终偏向右盘

D.

天平指针先偏向右盘，后偏向左盘14.

某黑色固体粉末可能是Fe、FeO、CuO、C中一种或几种．为了探究其成分，小明同学按照如图所示流程进行了实验．关于该实验有以下说法：①若溶液甲呈浅绿色，则原黑色固体粉末中一定含有Fe；②若步骤Ⅱ中无明显现象，则固体乙中最多只能有四种物质；③若步骤Ⅱ中有气泡产生，则固体乙一定是C；④若步骤Ⅱ中有红色固体析出，则固体乙中一定无CuO；⑤固体乙呈红色，则原固体中一定含有Fe和CuO．以上说法中正确的个数是（）A.

1个

B.

2个

C.

3个

D.

4个15.某合金由两种金属元素组成，取该合金60g投入足量稀硫酸中，反应完全后，测得生成H23g，则合金的组成不可能是（）A.

Fe与Zn

B.

Mg与Cu

C.

Na与Al

D.

Al与Fe16.

在氯化亚铁和氯化镁的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液．下列说法正确的是（）​A.

滤渣中一定含有铁，一定没有镁、锌

B.

得到的滤液一定是无色的

C.

滤渣中一定含有铁和锌，一定没有镁

D.

滤液中一定含有锌离子和镁离子17.

有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生气泡，Y不反应；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，在Y表面有银白色物质析出，而Z没有变化．根据以上实验事实，判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为（）A.

X、Y、Z

B.

Z、Y、X

C.

Y、X、Z

D.

X、Z、Y18.

某同学设计了探究Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序的实验方案，仅用组内试剂，无法完成的是（）A.

Fe、Cu、Ag、稀硫酸

B.

Cu、FeSO4溶液、AgNO3溶液

C.

Fe、Ag、CuSO4溶液

D.

Fe、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液19.

某金属加工厂生产过程中产生的废液，含有少量硝酸银和硝酸铜．为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤．向滤液中加入少量的稀盐酸，无沉淀产生；向滤渣中加入稀盐酸，无气体放出．则下列说法正确的是（）A.

滤出的固体中一定含有银和铁，也可能含有铜

B.

滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含铁

C.

滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银

D.

滤液中一定含有硝酸亚铁，可能含有硝酸银和硝酸铜20.

钛铁合金是生产链条钢、锚链钢等的重要原料，如果要比较钛（Ti）和铁的金属活动顺序，以下方法不能达到目的是（）A.

查阅初中化学课本上的金属活动顺序表

B.

利用金属钛和FeCl2溶液进行实验

C.

利用金属铁和TiSO4溶液进行实验

D.

利用金属钛、金属铁与稀硫酸进行实验二、填空题21.我们知道，在金属活动顺序中，金属越靠前，越容易把后面的金属从它们的盐溶液中置换出来．现把铁片和铜片同时放入盛有硝酸银溶液的试管中充分反应后过滤，在滤纸上留下少量的金属．然后在滤液里滴入盐酸，用化学符号回答：（1）若滴加盐酸后产生白色沉淀，则滤纸上的金属是________，（2）若滴加盐酸后没有沉淀产生，则滤纸上一定有的金属是________可能有的金属是________（3）滴加盐酸后无论有没有沉淀产生，滤液中都一定有的金属离子是________22.某校化学实验室废液桶中收集了溶解大量FeSO4、CuSO4的废水，若直接排放到下水道不仅造成重金属污染而且造成浪费．初三（2）班的同学，准备运用刚学到的“常见金属活动性顺序表”结合其他有关化学知识对废水进行处理．（1）复习常见金属活动顺序表，在下表空格中分别填入对应的元素符号________、________、________．（2）设计除去铜离子，回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案，讨论有关问题：①废水在加入金属X前需进行过滤，目的是将其中________性杂质除去．进行过滤的操作所需的仪器有：________、________、________、________。（请从下图中选择合适仪器，并用仪器名称填写）．②金属X是________，其加入废水后发生反应的化学方程为________；溶液Y是________，利用其除去铜中杂质，有关反应的化学方程式为________．③从滤液中获取硫酸亚铁晶体的操作方法是________23.如图所示，R是滑动变阻器，它的金属滑片垂直固定在等臂金属杠杆的中央且可以随杠杆左右移动。杠杆两端分别悬挂100g等体积的Mg金属球和Fe金属球，此时杠杆平衡。再将两球同时分别浸没到100g质量分数为9.8%的稀硫酸中，反应过程中金属球排开液体的体积及杯内液体密度变化忽略不计。则可观察到：（1）反应过程中溶液变色的是________(填“左边”或“右边”)的烧杯。（2）从反应开始到结束，灯泡L的亮暗情况为________。24.化学小组探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序，设计了下图所示实验方案．

（1）试管乙中观察到的现象是________，反应的化学方程式为________

．

（2）同学们经讨论后认为该方案可以优化，________试管的实验是多余的．

（3）去掉多余的实验，同学们将另两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中，一段时间后过滤，

向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，则滤渣的成分可能是________

．

25.请运用化学知识回答以下问题（1）生铁和钢的主要成分是________

，炼铁的主要设备是________

．（2）已知试管内的镁条和铁片表面均被打磨洁净，且形状、大小均相同；同时加入两支试管中的稀盐酸的质量和质量分数均相等．两支长颈漏斗中产生的现象的不同之处是________

．若实验所用的金属均过量，则甲装置中产生的H2比乙装置中产生的H2质量________

（填“多”、“少”或“相等”）．（3）衣服上的油污用汽油洗比用水洗效果更好，原因是________

，但若在水中加入洗涤剂，也会有很好的洗涤效果，原因是洗涤剂可以起到________作用．26.

金属材料与人类的生产和生活密切相关．请回答：

（1）下列用品中，主要利用金属导电性的是________

（填字母）．

A．铂金饰品

B．铁锅

C．铝导线（2）为了验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中可行的是________

（填序号）．①将铝、银分别浸入到硫酸铜溶液中

②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中

④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中

（3）在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液．①滤液中一定含有的溶质是________

（填化学式）；②向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是________

（填化学式）．（4）某钢铁厂每天需消耗4900t含Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是________

t．三、实验探究题27.为了比较甲、乙两种金属的活动性强弱和相对原子质量大小，小吴设计了一套实验装置（如图）。他取两种金属（表面积相同）各m克，分别加入足量的稀硫酸（相同质量和质量分数）进行反应。在相同条件下测定不同时间内收集到的气体体积，实验记录如下表：反应时间（秒）20406080100120140收集到的气体体积（毫升）甲金属256095130160170170乙金属3075120150150150150（1）由实验结果可知：金属活动性较强的是________。（2）为使得到的实验数据准确，小吴开始收集气体的时间点应该是________。A.

导管口一有气泡冒出时

B.

冒出气泡连续且均匀时

C.

检验产生的气体纯净时（3）根据已有实验数据，要比较甲、乙两种金属的相对原子质量大小，还需知道_______。A.

参加反应的硫酸质量

B.

生成物中金属元素的化合价28.小乐利用长、宽和厚度均相同的锌片、铁片与铜完成了以下实验：（1）验证锌、铁、铜的金属活动性顺序①用砂纸打磨金属片，除去金属表面的氧化膜；②根据实验目的设计了实验Ⅰ、Ⅱ两种合理的方案，如图甲所示。若X、Y是两种不同的试剂，则X、Y中溶质的化学式依次为________；（2）利用锌片和铜片制作电池①小乐从课本中得知，将一块锌片和一块铜片插入稀硫酸，就可以组成一个电池，铜片和锌片是电池的两个电极，且溶液中部分离子移动的方向和电极上电子移动的方向如图乙所示。此电池的能量转化是________；若要用电压表测此电池的电压，则电压表的负接线柱应与________相连（填“铜片”或“锌片”）；编号电极材料水果品种电极间距/cm电压/mV1锌铜菠萝39002锌铜苹果36503铁铜苹果3450②小乐从课本中还知道，若在水果中插入锌片和铜片可以制得水果电池，于是她完成了如下实验：通过上述实验得出，水果电池电压大小研究的结论：________。（写一条）29.镁是一种活泼金属，除了能与氧气反应，还可以和氮气、二氧化碳反应。而锡在空气中加热只和氧气反应生成白色的二氧化锡固体。（1）镁与氮气反应，生成黄色的氮化镁固体，在物质分类上氮化镁属于纯净物中的________。（2）镁与二氧化碳在点燃的条件下生成碳单质和氧化镁，写出镁与二氧化碳反应的化学方程式：________。（3）以下是俄国化学家罗蒙诺索夫为测定质量守恒定律曾开展的实验：①称量一定量的金属锡粉，放在如图所示装置的电热板上（电热板不与容器内任何物质反应），称量装置总质量。②通电使锡粉完全反应，生成白色固体。③打开密封塞听到了“咝咝的声响”，这是空气进入容器所发出的。称量白色固体比原金属锡

粉质量增加为Δm1。④把白色固体放回原容器里(容器中空气组成恢复到初始状态)，重新称量装置的总质量，比反应开始前质量增加为Δm2。⑤分析数据发现Δm1=Δm2。在下列关于实验的说法中正确的是

。A.

金属锡粉不足量结论仍成立B.

用镁粉代替锡粉结论仍成立C.

实验过程中没有密封塞结论仍成立30.金属材料中铜是人类应用比较广泛的金属之一，某学习小组欲测定铜的相对原子质量，设计如下实验方案，步骤如下：①连接好装置；②检查装置气密性；③装入药品；④

；⑤D中黑色固体完全反应变成红色后，停止加热；⑥待D中玻璃管冷却至室温，关闭分液漏斗活塞；⑦数据处理。（1）实验步骤④的正确操作是

（填序号）

A.

先点燃酒精灯加热，一段时间后再打开分液漏斗活塞，滴加盐酸

B.

先打开分液漏斗活塞，滴加稀盐酸；一段时间后点燃酒精灯加热

C.

打开活塞滴加盐酸和点燃酒精灯加热，谁先谁后都可以（2）B装置中水的作用________，装置B中长玻璃管的作用是使装置气压平衡。（3）已知：CuO样品质量为m1克，E中增重为m2克，D中反应后的固体质量为m3克，A中反应产生氢气的质量为m4克，以下数据中能计算铜的相对原子质量的是(

)A.

m1、m2

B.

m2、m3

C.

m1、m3

D.

m2、m4（4）若使制取氢气是装置随开随用，随关随停，可选用下列装置中的________31.

不锈钢材料中含有的金属铬（Cr）能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性．为了解金属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，小娟与小涛进行了如下探究活动．实验步骤实验现象解释与结论分别取三支试管，向其中入

等质量、等浓度的稀硫酸然

后将铝、铬、铜三种金属分

别插入三支试管中．铝片表面产生的气泡较快；

铬片表面产生气泡较缓慢，

溶液变蓝色；

铜片无明显现象．猜想________成立．

铬与稀硫酸反应生成蓝色的

硫酸亚铬（CrSO4）溶液，该反应的化学方程式为________

．（1）【猜想和假设】根据所学知识，猜想三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系：

猜想一：Cr

Al

Cu

猜想二：Al

Cr

Cu

猜想三：________

．（2）【实验和探究】

（1）小娟的实验：取大小相同的铝、铬、铜三种金属片（用砂纸打磨光亮）（2）小涛的实验：

小涛只选用了三种药品进行实验，也得出了三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系．则他选用的三种药品可能是________

．

【总结与归纳】由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有：①________；②________．32.

某学习小组在完成教材“实验探究9﹣3比较不同金属与酸反应的剧烈程度”时发现，铝片与稀盐酸反应比与稀硫酸反应明显剧烈得多．（1）铝与盐酸反应的化学方程式为________

．（2）【提出问题】是否因为酸的组成不同或反应条件不同，从而导致反应剧烈程度明显不同呢？

【查阅资料】

①参加反应的物质的性质越活泼，反应越剧烈．

②温度越高，反应物浓度越大，反应物间接触面积越大，反应越剧烈．

③稀盐酸由H+、Cl﹣和H2O组成，稀硫酸由H+、SO42﹣和H2O组成．

【实验探究】在常温下，取两片质量、形状相同的铝片（均去掉氧化膜），分别加入到盛有体积相同、pH相同的稀硫酸和稀盐酸的两支大小相同的试管中，铝片在稀盐酸中反应比在稀硫酸中反应明显剧烈．

【猜想与假设】出现上述现象的可能原因是：

假设①SO42﹣对铝与酸的反应有抑制作用．

假设②________

．

【实验验证】设计实验对上述假设进行验证：

①向上述稀盐酸中加入少量________

等可溶性硫酸盐，如果反应变缓，则假设①成立．

②向上述稀硫酸中加入少量氯化钠等可溶性氧化物，如果反应更剧烈，则假设②成立．

【分析与应用】

（1）稀盐酸、稀硫酸能与铝反应的原因是它们的溶液中都含有________

；反应剧烈程度明显不同，是因为含有的阴离子不同．

（2）如果上述假设都成立，要使上述稀硫酸与铝反应的剧烈程度加大，可以采取的措施有：

①加入可溶性氯化物，②________

，③________

，④将铝片改换成铝丝．四、解答题33.某合金是由铜与镁、锌两种金属中的一种组成的，现欲测定其组成，进行如下实验：取该合金样品30g放入烧杯中，然后将200g溶质质量分数为19.6%的稀硫酸平均分四份依次加入该烧杯中，每次均充分反应，实验数据如下：请计算：（1）该合金中铜的质量分数为多少？（2）