2020-2021学年第5章 金属的冶炼与利用综合与测试课时练习

第5章卷1

一、选择题（每小题3分，共45分）

1．下列金属活动性最强的是（　　）

A．Cu B．Zn 

C．Fe D．Mg

【解答】解：常见金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au；在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，金属的活动性就越强，铜、锌、铁、镁四种金属中镁的位置最靠前，其金属活动性最强．

故选：D．

【点评】本题难度不大，考查金属活动性强弱，熟记金属活动性顺序并能灵活运用即可正确解答本题．

2．下列叙述中属于金属化学性质的是（　　）

A．纯铁是银白色固体

B．镁在空气中能与氧气反应生成氧化镁

C．铜容易传热导电

D．钨有很高的熔点

【解答】解：A、纯铁是银白色固体不需要通过化学变化表现出来，属于铁的物理性质；

B、镁在空气中能与氧气反应生成氧化镁要通过化学变化表现出来，属于化学性质；

C、铜容易传热导电不需要通过化学变化表现出来，属于铜的物理性质；

D、钨有很高的熔点不需要通过化学变化表现出来，属于钨的物理性质．故错误．

故选B．

【点评】解答本题时要分析物质的性质是否需要通过化学变化表现出来，如果需要通过化学变化表现出来就属于物质的化学性质．

3．美国科学家在真空环境下对镁铝粉末进行高压挤压，把空气挤出．得到全透明的铝合金，它比玻璃要强韧得多，能经受沙尘和雨水的侵蚀，可应用于汽车玻璃等．有关全透明铝叙述正确的是（　　）

A．全透明铝应该属于纯净物

B．全透明铝也可能应用于手机屏幕

C．全透明铝中原子不运动

D．全透明铝与普通铝的化学性质不同

【解答】解：A、全透明铝是在真空环境下对镁铝粉末进行高压挤压，把空气挤出，得到全透明的铝合金，属于混合物，故A错误；

B、全透明铝比玻璃要强韧得多，能经受沙尘和雨水的侵蚀，可应用于汽车玻璃等，也可能应用于手机屏幕，故B正确；

C、全透明铝中原子是不断运动的，故C错误；

D、全透明是铝和镁的混合物，与普通铝组成不同，所以它们的化学性质也不同，故D正确．

故选BD．

【点评】本题考查金属与合金的差异，难度不大，明确合金的成分是解题的关键．

4．金属铜、镍、铝等常用作制作硬币，我国一元币为钢芯镀镍合金，五角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢，在选择铸造硬币的材料时，不需要考虑的因素是（　　）

A．金属的耐腐蚀性

B．金属的颜色

C．金属的硬度

D．金属价格与硬币面值的吻合度

【解答】解：硬币作为货币的一种，使用环境复杂、使用范围较广、使用寿命不易过短，这就要求硬币应具有化学性质相对稳定不易被腐蚀、不易锈蚀的特点；同时不易变形、不易碎裂，因此所用金属还要有一定的硬度和强度；而作为货币，还要要求所使用的金属价格要与硬币面值相吻合，而与金属的颜色无太大关系考

故选：B．

【点评】此题是一道与金属相关的考查题，解题的关键是充分理解和掌握金属和合金的性质以及其它相关的知识．

5．下列不能作为判断金属Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱的是的是（　　）

A．在纯氧中燃烧的现象

B．与盐酸反应的快慢程度

C．金属导电性强弱

D．三种金属发现和利用的年代的先后顺序

【解答】解：A、大多数金属可以与氧气反应，可以根据三种金属在纯氧中燃烧的现象判断三种金属活动性强弱，故不符合题意；

B、Mg与盐酸反应速率最快，冒出大量的气泡；Fe与盐酸反应速率较慢，Cu不与盐酸反应，可以判断三种金属活动性强弱，故不符合题意；

C、金属的导电性与金属的活动性无关，故符合题意；

D、人类使用最早的金属材料是铜，其次是铁，较晚的是镁，金属的活动性越强，冶炼的程度越难，利用的越晚，可以判断三种金属活动性强弱，故不符合题意；

故选：C．

【点评】本题考查了金属活动性强弱的比较，金属活动强弱的方法有：可以通过金属与氧气、金属与酸反应的剧烈程度以及金属能否与另一金属的盐溶液发生置换反应来判断．

6．可由金属与稀盐酸发生置换反应制得的物质是（　　）

A．CuCl2 B．FeCl3 

C．AgCl D．ZnCl2

【解答】解：A、在金属活动性顺序中，铜排在氢的后面，不能与稀盐酸发生置换反应，不能由金属与酸直接反应生成，故选项错误．

B、在金属活动性顺序中，铁排在氢的前面，铁和盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气，不能生成氯化亚铁，故选项错误．

C、在金属活动性顺序中，银排在氢的后面，不能与稀盐酸发生置换反应，不能由金属与酸直接反应生成，故选项错误．

D、在金属活动性顺序中，锌排在氢的前面，能和盐酸反应生成氯化锌和氢气，故选项正确．

故选：D．

【点评】本题难度不是很大，考查了金属活动性顺序的应用，掌握金属活动性顺序并能灵活运用是正确解答此类题的关键所在．

7．常见金属X与硝酸银溶液反应的化学方程式为X+3AgNO3═3Ag+X（NO3）3，有关该反应说法错误的是（　　）

A．该反应是置换反应 

B．X可能是铁

C．金属活动性X＞Ag

D．X表面有固体析出

【解答】解：A、该反应是一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，故A正确；

B、由X与硝酸银溶液反应的生成了X（NO3）3，X在化合物中的化合价为+3价，铁与硝酸银溶液反应生成了硝酸亚铁，故该金属不可能是铁，故B错误；

C、由金属X能与硝酸银反应置换出银，说明X的活动性比银强，故C正确；

D、由金属X能与硝酸银反应置换出银，X表面有固体银析出，故D正确．

故选B．

【点评】金属单质能置换出盐中的金属，说明组成单质的金属元素的活动性比盐中金属元素的活动性强．

8．某校化学兴趣小组的同学按照如图装置进行实验，小组同学对实验现象的记录正确的是（　　）

A．铁丝表面有红色氧化铁附着 

B．铁丝光亮，没有变化

C．试管中的液面无变化 

D．试管内液面上升

【解答】解：A、在对实验现象进行描述时，要对新物质的颜色状态描述准确，故A错误；

B、如图所示装置符合铁制品生锈的条件，故铁丝表面应有红色物质附着，故B错误；

C、铁丝生锈的过程会消耗空气，使试管内空气减少气压吧变小，试管内液面升高，故C错误．

D、铁丝锈蚀消耗了试管内的氧气，在外界大气压的作用下，试管内的液面上升，故D正确．

故选D．

【点评】本题考查了铁锈蚀的条件，是一个理化综合题，难度不大．

9．如图是金属活动性顺序表的一部分，括号里对应的金属应该是（　　）

A．Al　Cu 

B．Al　Fe 

C．Mg　Fe 

D．Fe　Cu

【解答】解：常见金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，则括号里对应的金属应该是Fe、Cu．

故选：D．

【点评】本题难度不大，考查了金属活动性顺序的应用，掌握金属活动性顺序并能灵活运用是正确解答此类题的关键所在．

10．能用铁制容器盛放的试剂是（　　）

A．盐酸 

B．稀硫酸 

C．硫酸铜溶液 

D．酒精

【解答】解：常温下铁能够和盐酸、稀硫酸反应产生氢气，和硫酸铜溶液反应产生硫酸亚铁和铜，而和酒精不反应，因此不能用铁质容器盛放盐酸、硫酸、硫酸铜溶液；

故选：D．

【点评】本题考查了常见金属的化学性质，熟练掌握铁的化学性质是解题的关键，难度不大．

11．两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁，然后分别逐渐加入同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示．下列说法正确的是（　　）

A．该图反映出镁比锌的金属活动性强

B．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应

C．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同

D．c点时，两个烧杯中都有金属剩余

【解答】解：A、由产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系图，镁产生的氢气质量多，但无法得出镁与锌的金属活动性的关系，故选项说法错误．

B、a点时，镁与稀硫酸恰好完全反应，锌早已完全反应，故选项说法错误．

C、b点时，镁产生的氢气多，锌产生的氢气质量少，故选项说法错误．

D、c点时，锌与镁均还没有完全反应，两个烧杯中都有金属剩余，故选项说法正确．

故选：D．

【点评】本题难度不大，理解产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系图的含义，掌握金属的化学性质是正确解答本题的关键．

12．炼铁的原料主要是（　　）

A．废钢铁、焦炭、石灰石

B．铁矿石、焦炭、生石灰

C．铁矿石、焦炭、石灰石 

D．铁矿石、煤、生石灰

【解答】解：由于炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气，空气不用准备，只需设法鼓入高炉即可．

故选：C．

【点评】本题考查了炼铁的主要原料，是一道非常简单的题目．

13．金属和金属材料在日常生活中被广泛应用．下列对金属或合金的利用是由金属的活动性决定的是（　　）

A．用铁回收含铜离子废液中的铜

B．用铝合金制作门窗框架

C．用锡合金作保险丝

D．用铜丝作电缆

【解答】解：A、用铁回收含银废液中的铜，是利用位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，故可选；

B、用铝合金制作门窗框架是利用其密度小、颜色鲜艳的性质以及自我保护的特性，与金属的活动性无关，故不可选；

C、保险丝的作用是在通过自身熔断安全切断并保护电路，必须熔点低，属于物理性质，不是由金属活动性决定的，故不可选；

D、铜丝作电缆利用了铜的导电性，不是由金属活动性决定的，故不可选．

故选A

【点评】本题考查了金属活动性顺序的应用，完成此题，可以依据金属活动性顺序及其意义进行．

14．用置换反应验证铁的金属活动性比铜强，下列各组药品能达到目的是（　　）

A．Ag、FeSO4、CuSO4 

B．Fe、Cu、H2SO4

C．Fe、Cu、ZnSO4 

D．Fe、Cu、KOH

【解答】解：A、将银加入硫酸亚铁和硫酸铜溶液中，均没有现象，说明银位于铁和铜的后面，但是不能证明铁和铜的活动性强弱，故A不能达到目的；

B、将铁、铜加入硫酸溶液中，铁反应有气泡冒出，铜不反应，无现象，说明铜位于氢的后面，铁位于氢的前面，能证明铁和铜的活动性强弱，故B能达到目的；

C、将铁和铜加入硫酸锌溶液中，均没有现象，说明铜、铁位于锌的后面，但是不能证明铁和铜的活动性强弱，故C不能达到目的；

D、将铁和铜加入氢氧化钾溶液中，均没有现象，也不能证明铁和铜的活动性强弱，故D不能达到目的．

故选：B．

【点评】本题考查了金属活动性顺序的应用，完成此题，可以依据金属活动性顺序及其意义进行．

15．在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相等．溶质质量分数相同的稀盐酸，然后在左边烧杯中放入镁，在右边的烧杯中放入与镁质量相等的铝．待充分反应后，下列分析错误的是（　　）

A．天平保持平衡，左边烧杯中，酸没有剩余，镁可能有剩余

B．天平保持平衡，右边烧杯中，酸没有剩余，铝一定有剩余

C．天平失去平衡，左边烧杯中，酸一定剩余，镁一定没剩余

D．天平失去平衡，右边烧杯中，酸可能剩余，铝一定没剩余

【解答】解：根据化学方程式可得：

A、天平保持平衡，生成的氢气的质量相同，酸都没有剩余，镁可能剩余，故A对；

B、天平保持平衡，生成的氢气的质量相同，酸都没有剩余，生成相同质量的氢气，铝反应的质量少，一定能有剩余，故B对；

C、天平失去平衡，左边烧杯中，酸一定剩余，镁一定没剩余，生成的氢气的质量不同．故C对；

D、天平失去平衡，右边烧杯中，酸不可能剩余，铝可能剩余，故D错误．

故选D．

【点评】本题主要考查学生灵活运用化学方程式进行计算的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．

二、填空题（本题包括3小题，共35分）

16．（10分）铜与另一种金属M的混合物（M可能是Al、Fe或Ag），在该混合物中加入足量的稀硫酸有气泡产生，则M不可能是　　，待反应完成后　　（填实验操作方法），得到铜和滤液，在滤液中加入锌片，其表面有一层黑色物质，则M是　　．取一定量的原混合物投入到一定量的AgNO3溶液中，充分反应后，对反应所得溶液和固体推断正确的是　　．

A、溶液中一定有M的离子

B、固体中一定有Ag和Cu   

C、固体中一定有Ag   

D、溶液中一定有Ag+．

【解答】解：铜与另一种金属R的混合粉末能与稀硫酸反应放出氢气，可判断金属R能与酸反应产生氢气，因此金属M不可能是金属银；

根据操作后把溶液与铜分离开来，可判断该操作为过滤；

由于滤液的盐能与锌反应，可判断盐中金属活动性比锌弱，而金属铝的活动性比锌强，因此金属M应为铁；

金属混合物铁和铜的活动性比银强，因此都会发生置换反应，活动性强的铁先和硝酸银反应置换出银，得到硝酸亚铁溶液；铁反应完，若还有硝酸银剩余，则铜会和硝酸银反应，

A、溶液中一定有铁离子，故A正确；

B、固体中一定含有银，但不一定含有铜，故B错误；

C、固体中一定含有被置换出的银，故C正确；

D、溶液中的硝酸银若完全被置换，则没有银离子，故D错误；

故选项为：AC．

故答案为：Ag；过滤；Fe；AC．

【点评】本题考查了金属活动性顺序的运用，依据金属活动性顺序中位于氢之前的金属能从酸中置换出氢，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分析即可．

17．（10分）工厂冶炼金属有许多方法．用电解的方法，也能冶炼金属，试写出电解氧化铝制铝的化学方程式　　．从金属的利用历史来看，最早使用的是青铜器，其次是铁器，铝的利用是近百年的事，下列说法与这种先后顺序有关的是　　（填字母）．

A、地壳中金属元素的含量              B、金属的活泼性

C、金属的导电性                      D、金属冶炼的难易程度．

【解答】解：氧化铝在通电的条件下分解为铝和氧气；对比金属活动性强弱关系与人类利用金属的先后，可以发现人类使用较早的金属，其活动性较弱；结合学习中对金属铜、铁、铝的冶炼的认识，可知：金属活动性越强，金属的冶炼难易程度越难，这也影响了人类对金属的使用．

故答案为：2Al2O34Al+3O2↑；BD．

【点评】本题考查了金属的利用与金属的活动性的关系，完成此题，可以依据应用的知识进行．

18．（15分）化学实验室要从X、银、铜、锌四种金属混合物中分离某贵重金属．流程如图所示：

请回答：

1）四种金属的活动性顺序由强到弱的是　　；

2）固体丙中一定含有的金属是　　；滤液B中的溶质是　　．

3）写出③中反应的化学方程式　　．

【解答】解：根据金属的活泼性顺序：锌＞氢＞铜＞银，故向锌、X、铜、银的金属混合物中加入稀硫酸，锌一定参加反应产生气泡，而铜和银一定没反应，得到的滤液A再加入过量的锌得到混合物乙和滤液B，说明锌除了和过量的硫酸反应产生气体外，还和盐溶液发生了置换反应，因此说明锌的活动性比X强，且X位于氢前；由于硫酸过量，固体甲含有铜和银，铜和硝酸银反应产生硝酸铜和银．因此：

（1）四种金属的活动性顺序由强到弱的是Zn＞X＞Cu＞Ag；

（2）固体丙中一定含有的金属是被置换出的银及原有的银；滤液B中的溶质是ZnSO4；

（3）③中是铜和硝酸银反应产生硝酸铜和银，反应的化学方程式为；Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag．

故答案为：

（1）Zn＞X＞Cu＞Ag；（2）Ag；ZnSO4；（3）Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag．

【点评】此题以实验设计流程的形式让学生去利用金属活动性顺序表解决有关金属化学性质的问题，有一定的难度，解题的关键是熟练运用金属活动性的顺序意义．

三、实验探究题（共20分）

19．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器．铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程．

1）在实验室里，可以利用图A、B两套装置将氧化铁还原成铁；

①装置A中，木炭和氧化铁反应的化学方程式为　　；

澄清石灰水中发生反应的化学方程式为　　．

②装置B中，应先　　（选填“通一氧化碳”或“加热氧化铁”）；装置末端的酒精灯的作用为　　．

2）图C是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图：

①若采用的铁矿石主要成分为氧化铁，请写出B区所发生主要反应的化学方程式：

B区：　，　　．

②为什么乙图中出铁口低于炉渣出口？　　．

【解答】解：（1）①木炭具有还原性可以将氧化铁还原成铁，同时生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水；故填：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑，CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；

②一氧化碳不但具有还原性，还具有可燃性，当混有了空气时在加热或是点燃的条件下容易发生爆炸，所以实验前应该先通入一氧化碳；一氧化碳有毒，排到空气中会污染空气，装置末端的酒精灯能将一氧化碳转化为无毒的二氧化碳；故填：通一氧化碳；能将一氧化碳转化为无毒的二氧化碳；

（2）①依据A区主要是生成铁的反应，所以方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；而B区主要是产生一氧化碳共发生了两个反应，方程式为：C+O2CO2，CO2+C2CO；故填：C+O2CO2；CO2+C2CO；

②因为生铁密度大于炉渣密度，所以乙图中出铁口低于炉渣出口；故答案为：因为生铁密度大于炉渣密度．

【点评】本题主要考查了一氧化碳还原氧化铁、其高炉炼铁等方面的内容；实验室中用一氧化碳还原氧化铁制铁的过程中，一定要注意实验操作的先后顺序，注意实验前先通一氧化碳再点燃酒精喷灯，实验结束后先熄灭酒精喷灯再停止通一氧化碳．

20．为了研究炼铁原理，某校九年级这实践活动小组按如图所示，用一氧化碳与氧化铁反应进行实验，请你一起参与．

1）该实验开始时，要先通一会儿一氧化碳再点燃酒精灯，其目的是　

　．

2）硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是　　．

3）试管口玻璃管口处将尾气点燃的好处是　　．

【解答】解：（1）一氧化碳具有可燃性，可燃性气体不纯时加热或点燃可能产生爆炸，实验开始需要排尽硬质玻璃管内的空气，防止加热时产生爆炸；

（2）一氧化碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，反应生成的二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；

（3）实验过程中尾气不能直接排入大气中的原因尾气中的一氧化碳有毒；

答案：（1）排尽硬质玻璃管内的空气，防止CO与空气混合遇热爆炸；

（2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，

（3）点燃未反应完的一氧化碳，防止污染空气．

【点评】本题考查了一氧化碳还原氧化铁的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行．