考点20常见的金属材料(解析版)练习题学案

这是一份考点20常见的金属材料(解析版)练习题学案，共18页。学案主要包含了金属的物理性质和用途，合金，常见的金属矿物，工业炼铁的化学原理，其它金属的冶炼方法等内容，欢迎下载使用。


复习目标
1.了解金属的物理特征，知道物质性质与用途的关系；
2.知道合金及其特性，认识生活中常见的合金及其应用，感受金属材料与人类文明的密切关系；
3.了解常见的金属矿物，掌握炼铁的原理和方法。
知识梳理
一、金属的物理性质和用途
1.金属的共性
大多数金属都具有金属光泽，密度和硬度较大，熔点和沸点较高，具有良好的延展性和导电、导热性能。除汞外，金属在常温下都是固体。
2.金属的特性
不同金属在密度、熔点、沸点、硬度等物理性质差异比较大。
如：大多数金属都是银白色的，但铜却呈紫红色，金呈金黄色；
导电、导热性最好的金属──银；
硬度最大的金属──铬；
熔点最高的金属──钨；
熔点最低的金属──汞。
3.性质和用途的关系
物质的性质决定物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、是否美观、加工是否便利、资源，以及废料是否易于回收、对环境的影响等多种因素。
二、合金
1.定义：是由一种金属与其他金属或非金属熔合形成的具有金属特性的混合物。
注意：加热熔合时，各物质本身没有发生化学变化，属于物理变化。
2.特性：合金与组成它的金属相比，硬度增大、熔点降低。有的合金还有高强度、耐腐蚀、强磁性等优点。
3.常见合金：铁合金主要包括钢和生铁，它们的区别是含碳量不同，生铁含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2% ，钢与生铁相比具有更多的优良性能，易于加工，用途更为广泛。
4.新型合金材料：钛和钛合金是21世纪重要的金属材料，有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加、机械性能好等，尤其是钛和钛合金的抗腐蚀性能非常好，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等，另外利用其与人骨有很好的“相容性”，用来制造人造骨。
三、常见的金属矿物
1.存在形式：地球上的金属资源广泛存在于矿石中，大多数金属化学性质活泼，所以它们以化合态形式存在，只有少数金属化学性质很不活泼，如金、银等以游离态形式存在。
2.常见的矿石
（1）铁的矿物主要有：赤铁矿（主要成分Fe2O3）、磁铁矿（主要成分Fe3O4）、菱铁矿（主要成分FeCO3）、黄铁矿（主要成分FeS2）
（2）铜的矿物主要有：黄铜矿、赤铜矿（主要成分Cu2O）、孔雀石（主要成分Cu2(OH)2CO3）等。
（3）铝的矿物主要有：铝土矿（主要成分为Al2O3）等。
四、工业炼铁的化学原理
1. 反应原理及现象
①原理：3CO+ Fe2O3 2Fe+3CO2
②现象：红色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。
注意：在这个反应中，氧化铁中的氧被一氧化碳夺去，铁被还原出来，一氧化碳是还原剂，像这样的反应叫做还原反应。
2. 实验装置图
注意：
实验开始前应首先检验一氧化碳气体的纯度，以防止不纯的CO气体在加热过程中发生爆炸。
实验开始时要先通入一氧化碳气体后加热，目的是排尽装置内的空气。
实验结束后必须先停止加热，直至试管冷却后再停止通入一氧化碳气体，防止生成的铁单质再次被氧化。
一氧化碳有毒，必须有尾气处理装置。
五、其它金属的冶炼方法
越活泼的金属,越容易与其他物质形成化合物,也就越难从化合物中还原出金属单质。
越不活泼的金属, 越不容易与其他物质形成化合物,也就越容易从化合物中还原出金属单质。

1.活泼金属(如K Ca Na Mg AI)：
电解法: 2Al2O3 = 4Al+3O2
2.一般金属(如Zn Fe Sn Pb Cu)
热还原法:CuO+H2
Cu+H2O
3.较稳定金属(如Hg Ag)
直接加热法:2HgO
2Hg+O2
4.稳定金属(如Pt Au) : 直接以单质形式存在
真题演练
一、单选题
1．（2021·山东滨州·中考真题）向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣甲和滤液乙、下列说法错误的是
A．滤渣甲中一定含银，滤液乙中一定含硝酸锌
B．若滤液乙为无色，则滤液乙中只含一种溶质
C．若向滤液乙中再加锌粉，有红色固体出现，则滤渣甲的组成有两种可能
D．若向滤液乙中滴加稀盐酸，有白色沉淀生成，则滤液乙中不一定有三种溶质
【答案】D
【详解】
本题主要考查的金属活动性的相关应用。首先判断出三种金属的活动性顺序为：Zn>Cu>Ag，向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌会先置换出活动性最弱的银，若锌足够，当银被置换完了之后，多余的锌会继续置换铜，但是由于各物质未说明量的关系，反应后的滤渣甲和滤液乙的成分还需要具体情况具体分析。
A、由于锌会先置换出活动性最弱的银，所以滤渣甲中一定含有银，且锌和硝酸银反应后会生成银和硝酸锌，所以滤液乙中一定含有硝酸锌，故A项正确；
B、若滤液乙为无色，即乙中不含硝酸铜，即锌足量，将银和铜都置换出来了，即滤液乙中硝酸银和硝酸铜都被锌反应完了，就只含有反应生成的硝酸锌，乙中只有硝酸锌这一种溶质，故B项正确；
C、若向滤液乙中再加锌粉，有红色固体出现，说明滤液乙中一定含有硫酸铜，可能的情况就是两种，一是硝酸银没有反应完或恰好反应完，置换出来的金属只有银，二是硝酸银反应完了且硝酸铜反应了一部分，置换出来的金属有银和铜，故C项正确；
D、若向滤液乙中滴加稀盐酸，有白色沉淀生成，所以滤液乙中含有硝酸银，说明锌没有把硝酸银完全反应完，滤液乙中的溶质必然有三种：剩下的硝酸银、反应生成的硝酸锌、未被反应的硝酸铜，故D错误。
故选D。
2．（2021·山东滨州·中考真题）下列有关金属材料的说法正确的是
A．黄铜片比纯铜片硬度小
B．焊锡的熔点比纯锡的熔点低
C．钢的含碳量比生铁的含碳量高
D．沙漠地区的铁制品比沿海地区的铁制品更易被锈蚀
【答案】B
【详解】
A、黄铜是铜的合金，合金比组成它的纯金属的硬度大，故黄铜片比纯铜片硬度大，不符合题意；
B、合金比组成它的纯金属的熔点低，焊锡是锡的合金，故焊锡的熔点比纯锡的熔点低，符合题意；
C、钢的含碳量为：0.03%-2%，生铁的含碳量为：2%-4.3%，故钢的含碳量比生铁的含碳量低，不符合题意；
D、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，故沿海地区的铁制品比沙漠地区的铁制品更易被锈蚀，不符合题意。
故选B。
3．（2021·山东烟台·中考真题）下列图像能正确反映其对应的实验操作的是
A．向两份完全相同的稀盐酸中分别加入过量的锌粉、镁粉
B．向盛有一定质量的稀盐酸的烧杯中逐滴滴加氢氧化钠溶液至过量
C．向盛有一定质量的氯化钠溶液的烧杯中不断滴加硝酸银溶液至过量
D．一定温度下，向不饱和的氯化钠溶液中加入氯化钠固体并搅拌
【答案】B
【详解】
A、向两份完全相同的稀盐酸中分别加入过量的锌粉、镁粉，这时盐酸的量是少量，而添加的金属是过量的，故而最后生成的氢气质量取决于盐酸的量，最后氢气质量应该相同，不符合题意；
B、氢氧化钠溶液呈碱性，其pH值大于7，它可以和盐酸反应生成中性的氯化钠溶液，所以当向稀盐酸中逐滴滴加NaOH时，溶液的pH逐渐增大，当HCl与NaOH恰好完全反应时，溶液的pH为7，继续滴加NaOH至过量时，溶液的pH大于7，符合题意；
C、氯化钠的量是一定量的，沉淀质量应该在一段直线上升后达到顶峰继而保持不变，沉淀质量不可能一直上升，不符合题意；
D、向不饱和的氯化钠溶液中加入氯化钠固体，氯化钠可以继续溶解，达到饱和后不再溶解，溶质的质量分数应该上升继而保持不变，而不是一直维持不变，不符合题意。
故选B。
4．（2021·山东烟台·中考真题）2021年1月1日《烟台市市区生活垃圾分类管理办法》正式实施。某同学做家务时收集到如下垃圾：①铝制易拉罐②废电池③烂菜叶④废纸盒⑤塑料瓶，应投入如图所示标识垃圾箱的是
A．①②④B．①④⑤C．①②④⑤D．①②③④⑤
【答案】B
【详解】
图中标识为可回收物标识，铝制易拉罐、废纸盒和塑料瓶可以回收加以再利用，属于可回收利用的垃圾；废电池属于有害垃圾，应投入专门进行处理的垃圾箱中；烂菜叶属于不可回收物，属于厨余垃圾。故应投入如图所示标识垃圾箱的是：①④⑤。故选B。
5．（2021·山东临沂·中考真题）X、Y、Z是初中化学常见的三种物质，它们之间有如图所示的转化关系（“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质，部分反应物、生成物及反应条件均已略去）。下列选项不符合该转化关系的是
A．CO、C、CO2
B．NaCl、NaOH、Na2CO3
C．MgCl2、Mg、MgO
D．Ca（OH）2、CaCO3、CaCl2
【答案】D
【详解】
A、C在氧气不足时燃烧会生成CO，在氧气充足时燃烧会生成CO2；CO2在高温条件下会和C反应生成CO，与镁在点燃时会生成C，符合转化关系；
B、NaOH与盐酸反应有生成NaCl，与CO2反应能生成Na2CO3；Na2CO3与盐酸反应有NaCl生成，与Ca(OH)2反应有NaOH生成，符合转化关系；
C、Mg与氧气反应有MgO生成，与盐酸反应有MgCl2生成；MgO与盐酸反应有MgCl2生成，在加热时与氢气反应有Mg单质生成，符合转化关系；
D、CaCO3能与盐酸反应生成CaCl2，但不能一步转化为Ca(OH)2；CaCl2可以和Na2CO3反应生成CaCO3，但不能一步转化为Ca(OH)2，不符合转化关系；
故选D。
6．（2021·山东临沂·中考真题）有关金属和金属材料的说法中错误的是
A．地壳和海洋中，大多数金属以化合物的形式存在
B．生铁和钢都是铁合金，但钢的含碳量比生铁的高
C．通常铝制品抗腐蚀性能比铁制品强
D．铜不能和稀盐酸发生反应
【答案】B
【详解】
A、地壳和海洋中，大多数金属以化合物的形式存在，故选项正确；
B、生铁和钢都是铁合金，但生铁的含碳量比钢的高，故选项错误；
C、铝和氧气能形成一层致密的氧化铝薄膜，通常铝制品抗腐蚀性能比铁制品强，故选项正确；
D、铜活泼性低于氢，铜不能和稀盐酸发生反应，故选项正确。
故选：B。
7．（2021·山东威海·中考真题）下列事实能用金属活动性解释的是
①铝制品比铁制品耐腐蚀
②用硫酸铜溶液和铁制取铜
③用稀盐酸除铁锈
④金属铜不能与稀硫酸反应
A．①②B．①②③C．②④D．①②④
【答案】C
【详解】
①铝比铁活泼，但是铝制品比铁制品耐腐蚀，是因为铝能与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，不符合题意；
②用硫酸铜溶液和铁制取铜，是因为铁比铜活泼，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，符合题意；
③用稀盐酸除铁锈，是因为铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，不符合题意；
④金属铜不能与稀硫酸反应，是因为在金属活动性顺序里，铜排在氢后，氢后金属与酸不反应，符合题意。
故能用金属活动性解释的是②④。
故选C。
8．（2021·山东枣庄·中考真题）向硝酸银和硝酸铜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，滤液呈蓝色，下列说法正确的是
A．滤渣中一定有Ag、CuB．滤液中一定有Cu2+、Zn2+
C．向滤渣中滴加稀盐酸一定有气泡产生D．向滤液中加入稀盐酸一定有沉淀生成
【答案】B
【分析】
金属的活动性Zn＞Cu＞Ag，向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，若锌有剩余，再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤液呈蓝色，滤渣中一定含有银，可能含有铜，一定没有锌；滤液中的溶质一定含有硝酸锌、硝酸铜，可能有硝酸银；
【详解】
A、由分析可知，滤渣中一定有银，可能含有铜，一定没有锌，选项说法不正确；
B、由分析可知，滤液中的溶质一定含有硝酸锌、硝酸铜，可能有硝酸银，所以滤液中一定有Cu2+、Zn2+，选项说法正确；
C、滤渣中一定没有锌，所以向滤渣中滴加稀盐酸一定没有气泡产生，选项说法不正确；
D、由分析可知，滤液中可能有硝酸银，所以向滤液中加入稀盐酸不一定有沉淀生成，选项说法不正确。
故选B。
9．（2021·山东菏泽·中考真题）下列图像能正确反映对应变化关系的是
A．①向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量等浓度的稀盐酸
B．②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气
C．③在密闭容器中用足量红磷测定空气中氧气的含量
D．④向一定质量的饱和氢氧化钙溶液中加入氧化钙
【答案】C
【分析】
本题考查图像问题。
【详解】
A、金属锌和铁跟足量的酸反应，因为金属少量，所以按照金属的量来算氢气的质量，根据方程式： 可知，相同质量的金属产生氢气的量，铁粉产生的量要比锌多，故A不符合题意；
B、二氧化锰在反应中起催化剂作用，所以质量前后不变，故B不符合题意；
C、密闭容器内，开始固体的质量是红磷的质量，随着反应进行，红磷和氧气生成五氧化二磷，固体质量增加，故C符合题意；
D、饱和氢氧化钙溶液中加入氧化钙，因为氧化钙和水反应生成氢氧化钙，消耗水的质量，使溶剂的质量减小，同时氧化钙和水反应放热，会使饱和氢氧化钙有晶体析出，溶质质量减小，所以溶液的质量要减小，故D不符合题意；
故选C。
10．（2021·山东菏泽·中考真题）下列实验操作不能达到实验目的的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
【详解】
A、氯化铵能与熟石灰反应生成氨气，具有刺激性气味，氯化钾和熟石灰不反应，可以取样，分别加入少量熟石灰，研磨闻气味，进行鉴别，不符合题意；
B、铁能与稀盐酸反应，铜与稀盐酸不反应，可加入足量稀盐酸，过滤、洗涤、烘干，得到铜，不符合题意；
C、氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，剩余固体中含氯化钾和二氧化锰，氯化钾溶于水，二氧化锰难溶于水，故可溶解、过滤、洗涤、干燥得到二氧化锰，不符合题意；
D、取样，加入过量的稀盐酸，碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，除去碳酸钠，但是引入了氯离子，影响对氯化钠的检验，符合题意。
故选D。
11．（2021·山东菏泽·中考真题）下列变化中属于物理变化的是
A．木炭吸附B．缓慢氧化C．氢气验纯D．胆矾炼铜
【答案】A
【详解】
A、木炭吸附，只是将色素等吸附在木炭的表面，无新物质生成，属于物理变化，符合题意；
B、缓慢氧化，是物质与氧气发生的反应，有新物质生成，属于化学变化，不符合题意；
C、氢气验纯，发生了氢气的燃烧，有新物质水生成，属于化学变化，不符合题意；
D、胆矾炼铜，有新物质铜生成，属于化学变化，不符合题意。
故选A。
12．（2021·山东东营·中考真题）东营市“小蓝桶”助力垃圾分类进校园项目正在推广。下列垃圾不能投放到可回收物垃圾桶内的是
A．废口罩B．塑料矿泉水瓶C．废纸D．铝制饮料罐
【答案】A
【详解】
A、废口罩属于不可回收垃圾，不能投放到可回收物垃圾桶内；
B、塑料矿泉水瓶属于可回收垃圾；
C、废纸属于可回收垃圾；
D、铝制饮料罐是金属材料制品，属于可回收垃圾。
故选A。
13．（2021·山东济宁·中考真题）一定质量的M、N两种金属，分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，分析图象得到的以下结论中，不正确的是
A．两种金属的活动性：M>N
B．两种金属生成氢气的质量：M=N
C．两种金属消耗稀硫酸的质量：M=N
D．充分反应后，得到溶液的质量：M=N
【答案】D
【详解】
A、由图可知，反应结束前M金属反应速率更快，故两种金属的活动性：M>N，正确；
B、由纵坐标可知，反应结束后，两种金属生成氢气的质量：M=N，正确；
C、生成的氢气中氢元素全部来自酸中的氢，氢气质量相等，故两种金属消耗稀硫酸的质量相等：M=N，正确；
D、不确定金属种类，不能判断那种金属反应的质量大，故充分反应后，得到溶液的质量不能判断大小，错误。
故选D。
14．（2021·山东济宁·中考真题）下列物质间的转化关系，不能实现的是
A．B．
C．D．
【答案】C
【详解】
A、碳充分燃烧生成二氧化碳，二氧化碳和碳高温生成一氧化碳，正确；
B、镁和氧气反应生成氧化镁，氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁，正确；
C、氯化钾和硝酸银反应生成硝酸钾，硝酸钾不能生成沉淀气体水，故不能转化为硫酸钾，错误；
D、氢氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠，碳酸钠和盐酸生成氯化钠，正确。
故选C。
15．（2021·山东潍坊·中考真题）将一定量的铝粉投入到含溶质为Mg（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3的溶液中，充分反应后过滤，滤液无色；向滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象。下列说法错误的是
A．滤渣中一定有Ag、CuB．滤渣中一定有Ag，可能有Cu，没有Mg
C．滤液中一定没有Cu（NO3）2、AgNO3D．滤液中一定有Al（NO3）3、Mg（NO3）2
【答案】B
【分析】
题干中几种金属的活动性顺序：Mg＞Al＞(H)＞Cu＞Ag，活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，氢之前的金属能与稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气。将一定量的铝粉投入到含溶质为Mg（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3的溶液中，铝先与硝酸银反应再与硝酸铜反应，不与硝酸镁反应。充分反应后过滤，滤液无色，说明滤液中没有铜离子，向滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象，说明没有铝粉剩余。
【详解】
A、根据分析知，铝粉没有剩余，铝与硝酸银、硝酸铜恰好反应，故滤渣中一定有Ag、Cu，故A说法正确；
B、滤液无色，说明硝酸铜与铝粉反应，滤渣中一定有Cu，故B说法错误；
C、铝与硝酸银、硝酸铜恰好完全反应，滤液中一定没有Cu（NO3）2、AgNO3，故C说法正确；
D、铝和硝酸银、硝酸铜反应生成硝酸铝，硝酸镁不参与反应，故滤液中一定有Al（NO3）3、Mg（NO3）2，故D说法正确。
故选B。
16．（2021·山东淄博·中考真题）手机的某些部件里含有Mg、Al、Cu、Ag等金属，将废旧手机的部件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应后，所得溶液中含有的金属离子是
A．Mg2+、Al3+B．Cu2+、Ag+C．Al3+、Cu2+D．Mg2+、Ag+
【答案】A
【分析】
根据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，进行分析解析。
【详解】
手机的某些部件里含有Mg、Al、Cu、Ag等金属，将废旧手机的部件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应后，Cu、Ag不能与稀硫酸反应，Mg、Al能与稀硫酸反应，分别生成硫酸镁和氢气、硫酸铝和氢气，则所得溶液中含有的金属离子是镁离子和铝离子，其离子符号为Mg2+、Al3+。
故选A。
17．（2021·山东淄博·中考真题）生活中的许多日常用品应用了物质的属性，以下说法不正确的是
A．冰箱的门吸应用了磁铁的磁性
B．不锈钢制作餐具利用了它的抗腐蚀性
C．铜制作导线利用了它的导热性
D．活性炭用于净化水利用了它的吸附性
【答案】C
【详解】
A、冰箱的门吸是用磁铁制成的，是应用了磁铁的磁性，故A选项正确。
B、不锈钢具有优良的抗腐蚀性，不锈钢制作餐具利用了它的抗腐蚀性，故B选项正确。
C、铜制作导线利用了它的导电性，故C选项错误。
D、活性炭用于净化水，利用了它的吸附性，能吸附异味和色素，故D选项正确。
故选C。
18．（2021·山东淄博·中考真题）淄博市《关于推进生活垃圾分类工作的实施意见》已正式公布。它将促进我市生活垃圾减量化、资源化、无害化处理，加快改善人居环境，提升生活品质。下列物质应投放到贴有“有害垃圾”标志垃圾桶内的是
A．变质饭菜B．废弃塑料C．锈蚀钢铁D．过期药品
【答案】D
【分析】
生活垃圾一般可分为四大类：可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。可回收垃圾，包括纸类、金属、塑料、玻璃等，通过综合处理回收利用，可以减少污染，节省资源。有害垃圾包括废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等，进行分析判断。
【详解】
A、变质饭菜，属于厨余垃圾，故选项A错误；
B、废弃塑料，可回收利用，属于可回收垃圾，故选项B错误；
C、锈蚀钢铁，可回收利用，属于可回收垃圾，故选项C错误；
D、过期药品，属于有害垃圾，故选项D正确。故选：D。
选项
实验目的
选择试剂
操作方法
A
鉴别氯化铵和氯化钾
熟石灰
取样，分别加入少量熟石灰，研磨闻气味
B
除去铜粉中的少量铁粉
稀盐酸
加入足量稀盐酸，过滤、洗涤、烘干
C
从氯酸钾制取氧气的剩余固体中回收二氧化锰
水
溶解过滤、洗涤、烘干
D
检验碳酸钠溶液中是否含有氯化钠
稀盐酸
硝酸银
取样，先加入过量稀盐酸后，再滴加硝酸银溶液