2022-2023学年初三化学第五单元《金属的冶炼与利用》单元测试卷

这是一份2022-2023学年初三化学第五单元《金属的冶炼与利用》单元测试卷，共27页。
第五单元《金属的冶炼与利用》单元测试卷
（时间：60分钟，满分：100分）
可能用到的相对原子质量：C-12 H-1 O 16 S-32
第Ⅰ卷选择题（共40分）
一、选择题（本题共20小题，每小题2分，共40分。）
1．铜能被加工成厚度仅为7微米的超薄铜箔，说明铜具有良好的( )
A．导电性 B．延展性 C．导热性 D．抗腐蚀性
2.（2022北京）下列自行车构件及配件所用的材料中，属于金属材料的是( )
A. 塑料车筐 B. 橡胶车胎 C. 钢制车圈 D. 棉布座套
3.下列关于金属和金属材料的说法中，正确的是( )
A．黄铜比纯铜耐腐蚀
B．常温下所有的金属都是固体
C．银的导电性最好，大多数电线都是用银作材料
D．自然界中，金、银、铜、铁主要以单质的形式存在
4．据文献报道：一种特殊的铜纳米颗粒具有与金、银极其相似的反应惰性，可替代黄金做精密电子元器件。下列对该铜纳米颗粒的判断，正确的是（　　）
A．能与盐酸反应产生氢气 B．具有良好的导电性
C．能与硫酸亚铁发生置换反应 D．在空气中容易发生氧化反应
5. 能解释古代铁制品保存至今很少的理由是（　　）
A. 铁元素在地壳中含量较少     B. 冶炼铁的原料少，冶炼又很困难
C. 铁易置换出其他金属       D. 铁易生锈，铁锈对铁制品无保护
6．（2022江苏扬州）合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金的说法不正确的是（ ）
A．人类生产和使用铁器早于青铜器 B．生铁和钢是铁、碳等元素形成的合金
C．不锈钢属于金属材料 D．合金拓宽了金属材料的应用范围
7.明代宋应星所著的《天工开物》中记载的炼锡方法，用化学方程式表示为：SnO2+2CSn+2CO↑，该反应属于
A．置换反应 B．分解反应 C．化合反应 D．复分解反应
8．下列有关工业炼铁的叙述中，不正确的是（　　）
A．炼铁用的设备是高炉
B．炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石
C．炼铁最终得到的生铁是混合物
D．炼铁所用的铁矿石中铁元素的质量分数：赤铁矿(Fe2O3)＞磁铁矿(Fe3O4)
9.关于金属物品的使用正确的是（ ）
A. 铝合金门窗变旧变暗后用砂纸或钢丝球打磨
B. 铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰乳配制杀菌剂波尔多液
C. 铝壶内的水垢用质量分数为18%的热盐酸长时间浸泡
D. 校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈
10．（2022四川德阳）分类是认识和研究物质及其变化的常用的科学方法，如物质可分为纯净物和混合物。下列物质属于化合物的是（ ）
A．盐酸 B．镁铝合金 C．氢氧化钠 D．氮气
11.把一枚无锈铁钉放在硫酸铜溶液中，一段时间后，可出现的是(　　)
A．溶液蓝色变浅直至无色 B．铁钉表面析出红色物质 C．产生大量气泡 D．溶液质量增加
12.黄金是Au对应的单质，化学性质很稳定，而假黄金是铜锌合金，颜色和外形似黄金，下列不能区分黄金与假黄金的方案是( )
A.在空气中灼烧 B.放入盐酸中
C.放入NaNO3溶液中 D.放入AgNO3溶液中
13．“中国高铁，世界第一”。高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理之一是：。下列说法正确的是( )
A．含镍不锈钢的硬度小于纯铁
B．火法炼镍中无污染环境的气体产生
C．含镍不锈钢属于一种铁合金
D．火法炼镍的反应中Ni元素化合价升高了
14．小红用三根相同的铁钉进行铁制品锈蚀条件的探究（如图），一周后观察现象。下列说 法错误的是（　　）

A．该实验说明铁生锈需要与氧气和水同时接触
B．对比甲和丙中出现的现象，可说明铁生锈需要氧 气
C．煮沸蒸馏水的目的是为了除去水中溶解的氧气
D．若把甲中蒸馏水换成食盐水，则铁钉更容易生锈
15．（2022四川自贡）现有X、Y两种金属，如果把X、Y分别放入稀盐酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y放入到硝酸铜溶液中，无任何现象，则X、Y、Cu的金属活动性强弱顺序是（ ）
A．Cu＞X＞Y B．X＞Cu＞Y C．X＞Y＞Cu D．Y＞X＞Cu
16.（2021广东深圳）下列说法错误的是

A．铁钉是由铁合金制成的
B．根据甲图，铁钉生锈过程中O2体积不变
C．根据甲图，铁钉在潮湿环境更容易生锈
D．根据乙图，铁钉生锈过程中温度升高
17．下列有关金属资源的利用与防护解释不合理的是( )
A．在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，主要是为了美观
B．用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可减缓钢铁的腐蚀
C．用铝合金制造国产大飞机C919机壳，是利用铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀
D．切菜后的菜刀用清水洗净擦干，可减缓菜刀生锈
18．金属Ti（钛）是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属，钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组在实验室探究Ti、Mg、Cu的活泼性顺序。他们在相同温度下，取大小相同的三种金属薄片，分别投入等体积等浓度足量稀盐酸中，观察现象如下：
金属
Ti
Mg
Cu
金属表面现象
放出气泡速度缓慢
放出气泡速度快
无变化
下列有关三种金属的说法正确的是（　　）
A．三种金属的活泼性由强到弱的顺序是：Ti、Mg、Cu
B．若Ti粉中混有Mg，提纯Ti时可用稀盐酸除去Mg
C．用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径
D．温度、金属表面积、盐酸浓度等因素都会影响反应速率
19．（2021山东中考）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
20．长期埋在地下的金属管线会被腐蚀。常温下，某金属管线腐蚀速率与土壤含水量的关系如图所示，下列说法正确的是( )

A．土壤含水量越高，金属锈蚀速度越快
B．埋在地下的金属管线被腐蚀仅与土壤中水份有关
C．土壤含水量在 20%﹣40%时，金属锈蚀的速率逐渐加快
D．可以采用刷漆、涂油等方法防止金属管线锈蚀
第Ⅱ卷 非选择题（共60分）
二、填空简答题（本题共5小题，每空1分，共30分）
21.（5分）新能源汽车使用的锂电池是新型的高能高效电池，具有质量轻、容量大、充电快等突出优点。单质锂是银白色固体，密度为0.534g/cm3，是已知自然界中密度最小的金属元素，很柔软，可溶于液氨。锂是一种活动性比铁强的金属。则回答问题：
（1）金属锂物理性质有______________、。
（2）金属锂与空气接触易被氧化生成锂的氧化物，请写出该反应的化学方程式为___________。因此在实验室里保存金属锂在液体石蜡里或封存在固体石蜡里。
（3）写出锂与稀硫酸反应的化学方程式为__________________，则该反应的基本类型为________________。
22．（5分）阅读下列材料。
金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。
钢是用量最大、用途最广的合金，根据其化学成分，可分为碳素钢和合金钢。根据含碳量不同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢，其性能和用途如下所示。

合金钢也叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能。
铝合金是目前用途广泛的合金之一，例如硬铝的密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。将某种铝合金放入氢氧化钠溶液中，其中的铝会与氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和一种可燃性气体。
近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多新型合金。例如：钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨；耐热合金和形状记忆合金广泛应用于航空航天等。
回答下列问题：
（1）用量最大、用途最广的合金是_____。
（2）高碳钢的含碳量是_____；可用于制造器械、弹簧和刀具等的是_____碳钢。
（3）用于制造飞机和宇宙飞船利用了硬铝_____（填标号）的性质。
A 密度小 B 强度高 C 具有较强的抗腐蚀能力 D 硬而脆
（4）可以用来制造人造骨的是_____合金。
23．（6分）有两包黑色粉末，分别是铁粉和木炭粉末。请你设计实验，用两种不同的方法鉴别这两种粉末。简要写出实验的步骤、现象、结论。

实验步骤
实验现象
实验结论
化学方法



物理方法



24．（7分）金属材料广泛应用于现代社会中。
（1）生活中常见的医疗器材、厨房用具和餐具等，很多都是用不锈钢制造的。这是利用了不锈钢具有很强的抗______能力。
（2）不宜用钢丝球擦洗铝制品。如果用钢丝球擦洗铝制品，很容易破坏铝制品表面致密的______（填化学式）薄膜。
（3）金属铝可用作储氢材料，储氢后生成氢化铝（AlH3），其中氢元素的化合价为 　　；释氢原理为氢化铝与水反应释放氢气，同时生成氢氧化铝，其反应的化学方程式为 　　。
（4）工业上常用电解氧化铝的方法制备金属铝，反应的化学方程式为 　。
（5）铝合金中的铟（In）。如图2为铝、铟的原子结构示意图。某同学推测金属铟与铝的化学性质相似，理由是 　　。实验证明，铟可以与稀盐酸反应，其反应的化学方程式为 　　。

25．（7分）某工厂欲从只含有的废液中回收金属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，其工业流程如下：

（1）操作、的名称分别是______、______。
（2）是______，加入过量的目的是______。是______，利用其除去铜中杂质。写出流程中有关反应的化学方程式：______、______。以上两个反应能够发生的原因是______。
三、实验题（本题共1小题，每空1分，共7分）
26．（7分）铁是目前世界年产量最多的金属
（1）如图是一氧化碳还原氧化铁实验装置图，回答下列问题：

①写出甲处玻璃管中的化学反应方程式_____________；
②下列关于该实验的说法正确的是________（填字母）
A 装置甲处玻璃管内黑色粉末变红
B 实验结束后，应先熄灭甲处的酒精喷灯
C 一氧化碳在反应中被还原
（2）工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图

已知生铁的含量含碳量为2%-4.3%，钢的含碳量为0.03%-2%。
①炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是_________。
②热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是______。 炉渣中含有硅酸钙（CaSiO3）,其中硅元素的化合价是_______。
③炼钢炉中，通入纯氧的目的是__________。将钢锭轧成钢板，体现了金属的______性。
四、推断题（4分）
27．（4分）已知甲、乙、丙、X、Y、Z均为初中化学常见物质，甲、乙、丙为氧化物，X、Y、Z为单质，Z为紫红色金属，其转化关系如下图所示，其中乙→Y在工业上用于赤铁矿冶炼生铁，部分反应物、反应条件和生成物已略去。

回答下列问题：
(1)MnO2中Mn的化合价为________。
(2)有毒气体乙的化学式为________。
(3)Y→Z的化学反应基本类型为___________。
(4)丙为有磁性的黑色固体，则X→丙的化学方程式为________。
五、探究题（共2小题，每空1分，共13分）
28．（6分）某化学兴趣小组的同学，为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动：
（1）【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想：
猜想一：R>Fe>Cu； 猜想二：Fe>Cu>R； 猜想三：　 　。
（2）【收集证据】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。

主要操作
主要现象
结论
甲
将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中
　 　
无法得出结论
乙
将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中
R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率快
猜想一正确
丙
将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃
R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中　 　
猜想一正确
（3）【实验反思】将金属丝投入稀盐酸前应先打磨金属片的目的是____。
A．除去金属表面氧化物，有利于直接反应B．使金属表面光亮，便于观察现象
C．使金属表面温度升高，提高反应温度
（4）【拓展应用】
已知一种金属加入到两种比它弱的金属盐溶液的混合液中，会先置换出最弱的金属，再置换出第二种金属。向一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入锌粉，溶液质量与加入锌的质量关系如图所示。那么在A点时，溶液里含的金属阳离子有　 　种；BC段发生的化学方程式为　 　。

29．（7分）学习小组对影响铁生锈的因素进行研究。
（1）如图所示，分别将浸过食醋的钢丝绒、浸过水的钢丝绒和干燥的钢丝绒放入试管 A、B、C 中，测得玻璃管中水上升的高度。实验结果记录如表，试回答下列问题：
时间/h
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
A上升高度/cm
0
0.4
3.3
5.6
6.8
9.8
13.5
B上升高度/cm
0
0
0
0
0
0.5
1.0
C上升高度/cm
0
0
0
0
0
0
0
①从实验数据可知，影响铁生锈的因素有：______（填写字母）。
a 试管中是否有水 b 烧杯中的水量 c 钢丝绒浸过的液体种类 d 实验消耗的时间 e 试管大小
②日常生产生活中可以用稀硫酸来除铁锈，铁锈的主要成分是（填化学式）。
③如果使用较细的玻璃管，则 A 试管内水面上升的高度将_________（选填“增加”或“减小”）；A 试管内水面上升的原因是_______。
④A、B、C 三支试管内，钢丝绒生锈的速率由大到小的顺序为_________。
（2）对铁“发蓝”处理，其表面将形成致密氧化膜而有效避免腐蚀。为检验“发蓝”处理的铁质零件表面是否形成致密氧化膜，将该零件浸泡于硫酸铜溶液中，发现零件表面出现红色物质。由此可知该零件“发蓝”处理效果___（填“好”或“不好”），因为_______（用化学方程式表示）。
四、计算题（6分）
30．（2022山东泰安）黄铜(铜、锌合金)具有合金的特性，可以用来制造机器零件。某学习小组的同学为了测定黄铜中铜的含量，取黄铜样品25g放入烧杯中，再将160g稀硫酸分4次加入烧杯中，充分反应后，分别测得剩余固体的质量记录如下。
加入次数
第1次
第2次
第3次
第4次
加入稀硫酸的质量/g
40
40
40
40
充分反应后剩余固体的质量/g
18.5
12
10
m
请根据实验数据完成下列问题：
(1)m的值为_______。
(2)黄铜样品中铜的质量分数为_______。
(3)所用稀硫酸的溶质质量分数_______(写出计算过程，结果精确到0.1%)。

一、选择题（本题共20小题，每小题2分，共40分。）
1．铜能被加工成厚度仅为7微米的超薄铜箔，说明铜具有良好的( )
A．导电性 B．延展性 C．导热性 D．抗腐蚀性
【答案】B
【解析】
铜能被加工成厚度仅为7微米的超薄铜箔，说明铜具有良好的延展性，与导电性、导热性、抗腐蚀性无关。故选B。
2.下列自行车构件及配件所用的材料中，属于金属材料的是( )
A. 塑料车筐 B. 橡胶车胎 C. 钢制车圈 D. 棉布座套
【答案】C
【解析】
A、塑料车筐用塑料制成，塑料属于合成材料；
B、橡胶车胎由橡胶制成，橡胶属于有机高分子材料；
C、钢制车圈由钢制成，钢是合金属于金属材料；
D、棉布座套由棉制成，棉属于天然材料。
故选C。
3.下列关于金属和金属材料的说法中，正确的是( )
A．黄铜比纯铜耐腐蚀
B．常温下所有的金属都是固体
C．银的导电性最好，大多数电线都是用银作材料
D．自然界中，金、银、铜、铁主要以单质的形式存在
【答案】A
【解析】
A、一般，合金比组成它的纯金属具有更强的抗腐蚀性，所以黄铜比纯铜耐腐蚀，选项说法正确；
B、常温下大部分金属是固体，汞在常温下是液态的，选项说法错误；
C、银的价格高，密度大，不能普遍用银制导线，选项说法错误；
D、铁的化学性质活泼，在自然界中不存在铁的单质，选项说法错误。
故选：A。
4．据文献报道：一种特殊的铜纳米颗粒具有与金、银极其相似的反应惰性，可替代黄金做精密电子元器件。下列对该铜纳米颗粒的判断，正确的是（　　）
A．能与盐酸反应产生氢气 B．具有良好的导电性
C．能与硫酸亚铁发生置换反应 D．在空气中容易发生氧化反应
【答案】B
【解析】A. 铜纳米颗粒具有与金、银极其相似的反应惰性，铜的活动性较弱，化学性质比较稳定，不与盐酸反应，故A不符合题意；
B. 铜是金属，具有良好的导电性，故B符合题意；
C. 铜的活动性比铁弱，不能与硫酸亚铁发生反应，故C不符合题意；
D. 铜在水、二氧化碳的共同作用下才容易生成铜绿，故D不符合题意。
5. 能解释古代铁制品保存至今很少的理由是（　　）
A. 铁元素在地壳中含量较少     B. 冶炼铁的原料少，冶炼又很困难
C. 铁易置换出其他金属       D. 铁易生锈，铁锈对铁制品无保护
【答案】D
【解析】
能解释古代铁制品保存至今很少的理由是铁是一种化学性质比较活泼的金属，铁易生锈，铁锈对铁制品无保护。故选D。
6．合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金的说法不正确的是（ ）
A．人类生产和使用铁器早于青铜器 B．生铁和钢是铁、碳等元素形成的合金
C．不锈钢属于金属材料 D．合金拓宽了金属材料的应用范围
【答案】A
【解析】
A、金属活动性越强，人类生产和使用的越晚，铁比铜活泼，故人类生产和使用铁器晚于青铜器，符合题意；
B、生铁和钢均是铁碳合金，是由铁、碳等元素形成的，不符合题意；
C、不锈钢是铁的合金，属于金属材料，不符合题意；
D、合金比组成它的纯金属硬度大， 耐腐性，性能更优良，拓宽了金属材料的应用范围，不符合题意。
故选A
7.明代宋应星所著的《天工开物》中记载的炼锡方法，用化学方程式表示为：SnO2+2CSn+2CO↑，该反应属于( )
A．置换反应 B．分解反应 C．化合反应 D．复分解反应
【答案】A
【解析】由SnO2+2CSn+2CO↑可知，反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，属于置换反应。故选A。
8．下列有关工业炼铁的叙述中，不正确的是（　　）
A．炼铁用的设备是高炉
B．炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石
C．炼铁最终得到的生铁是混合物
D．炼铁所用的铁矿石中铁元素的质量分数：赤铁矿(Fe2O3)＞磁铁矿(Fe3O4)
【答案】D
【解析】炼铁所用的铁矿石中铁元素的质量分数：赤铁矿(Fe2O3)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
【解析】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。
20．长期埋在地下的金属管线会被腐蚀。常温下，某金属管线腐蚀速率与土壤含水量的关系如图所示，下列说法正确的是( )

A．土壤含水量越高，金属锈蚀速度越快
B．埋在地下的金属管线被腐蚀仅与土壤中水份有关
C．土壤含水量在 20%﹣40%时，金属锈蚀的速率逐渐加快
D．可以采用刷漆、涂油等方法防止金属管线锈蚀
【答案】D
【解析】
A、由常温下某金属管线腐蚀速率与土壤含水量的关系图可知，并不是土壤含水量越高，金属锈蚀速度越快，故选项说法错误。
B、埋在地下的金属管线被腐蚀不是仅与土壤中水份有关，还与氧气有关，故选项说法错误。
C、由常温下某金属管线腐蚀速率与土壤含水量的关系图可知，土壤含水量在20%-30%时，金属锈蚀的速率逐渐加快，在30%-40%时，又开始逐渐减慢，故选项说法错误。
D、可以采用刷漆、涂油等方法防止金属管线锈蚀，能够防止锈蚀的共同原理是隔绝氧气和水，故选项说法正确。
故选：D。
二、填空简答题（本题共5小题，每空1分，共30分）
21. （5分）新能源汽车使用的锂电池是新型的高能高效电池，具有质量轻、容量大、充电快等突出优点。单质锂是银白色固体，密度为0.534g/cm3，是已知自然界中密度最小的金属元素，很柔软，可溶于液氨。锂是一种活动性比铁强的金属。则回答问题：
（1）金属锂物理性质有______________、。
（2）金属锂与空气接触易被氧化生成锂的氧化物，请写出该反应的化学方程式为___________。因此在实验室里保存金属锂在液体石蜡里或封存在固体石蜡里。
（3）写出锂与稀硫酸反应的化学方程式为__________________，则该反应的基本类型为________________。
【答案】①. 密度小、银白色（或质软、可溶于液氨等） ②. 4Li+O2=2Li2O ③. 2Li+H2SO4=Li2SO4+H2↑
④. 置换反应
【解析】（1）物理性质是不需要通过化学变化就能表现出来的，包括：颜色、密度、水溶性等，则金属锂的物理性质有：密度小、银白色（或质软、可溶于液氨等）；
（2）金属锂与空气接触易被氧化生成氧化锂，化学方程式为4Li+O2=2Li2O；因此在实验室里保存金属锂在液体石蜡里或封存在固体石蜡里。
（3）锂与稀硫酸反应产生硫酸锂和氢气，化学方程式为：2Li+H2SO4=Li2SO4+H2↑，该反应符合“单质+
化合物=新单质+锌化合物”，属于置换反应。
22．（5分）阅读下列材料。
金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。
钢是用量最大、用途最广的合金，根据其化学成分，可分为碳素钢和合金钢。根据含碳量不同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢，其性能和用途如下所示。

合金钢也叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能。
铝合金是目前用途广泛的合金之一，例如硬铝的密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。将某种铝合金放入氢氧化钠溶液中，其中的铝会与氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和一种可燃性气体。
近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多新型合金。例如：钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨；耐热合金和形状记忆合金广泛应用于航空航天等。
回答下列问题：
（1）用量最大、用途最广的合金是_____。
（2）高碳钢的含碳量是_____；可用于制造器械、弹簧和刀具等的是_____碳钢。
（3）用于制造飞机和宇宙飞船利用了硬铝_____（填标号）的性质。
A 密度小
B 强度高
C 具有较强的抗腐蚀能力
D 硬而脆
（4）可以用来制造人造骨的是_____合金。
【答案】钢 高于0.6% 高 ABC 钛
【解析】
（1）由材料可知，钢是用量最大、用途最广的合金，故用量最大、用途最广的合金是钢。
（2）由材料可知，高碳钢的含碳量是高于0.6%；高碳钢硬而脆，热处理后弹性好，用于制造器械、弹簧和道具等，故可用于制造器械、弹簧和刀具等的是高碳钢。
（3）由材料可知，硬铝的密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料；硬而脆不适合作制造飞机和宇宙飞船的材料，故选ABC。
（4）钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨，故可以用来制造人造骨的是钛合金。
23．（6分）有两包黑色粉末，分别是铁粉和木炭粉末。请你设计实验，用两种不同的方法鉴别这两种粉末。简要写出实验的步骤、现象、结论。

实验步骤
实验现象
实验结论
化学方法



物理方法



【答案】

实验步骤
实验现象
实验结论
化学方法
分别取两种粉末于试管中，并加入稀盐酸
有气泡产生
无明显现象
有气泡产生的是铁粉
无有气泡产生的是碳粉
物理方法
分别用磁铁靠近两种黑色粉末
能被磁铁吸引
不能被磁铁吸引
能被磁铁吸引的是铁粉
不能被磁铁吸引的是碳粉
24．（7分）金属材料广泛应用于现代社会中。
（1）生活中常见的医疗器材、厨房用具和餐具等，很多都是用不锈钢制造的。这是利用了不锈钢具有很强的抗______能力。
（2）不宜用钢丝球擦洗铝制品。如果用钢丝球擦洗铝制品，很容易破坏铝制品表面致密的______（填化学式）薄膜。
（3）金属铝可用作储氢材料，储氢后生成氢化铝（AlH3），其中氢元素的化合价为 　　；释氢原理为氢化铝与水反应释放氢气，同时生成氢氧化铝，其反应的化学方程式为 　　。
（4）工业上常用电解氧化铝的方法制备金属铝，反应的化学方程式为 　。
（5）铝合金中的铟（In）。如图2为铝、铟的原子结构示意图。某同学推测金属铟与铝的化学性质相似，理由是 　　。实验证明，铟可以与稀盐酸反应，其反应的化学方程式为 　　。

【答案】（1）腐蚀 （2） Al2O3（3） ﹣1；AlH3+3H2O＝Al（OH）3+3H2↑；
（4）2Al2O34Al+3O2↑；（5）原子的最外层电子数相同；2In+6HCl＝2InCl3+3H2↑。
【解析】
（1）不锈钢制造医疗器材、厨房用具和餐具等，利用了不锈钢的抗腐蚀性，故填：抗腐蚀性。
（2）铝制品表面有一层致密氧化膜，所以具有抗腐蚀性，不宜用钢丝球擦洗铝制品。如果用钢丝球擦洗铝制品，很容易破坏铝制品表面致密的氧化膜氧化铝，故填：Al2O3。
（3）氢化铝（AlH3）中，铝元素显+3价，由化合物中各元素正负化合价的代数和为零原则可知，其中氢元素的化合价为﹣1；释氢原理为氢化铝与水反应释放氢气，同时生成氢氧化铝，其反应的化学方程式为AlH3+3H2O＝Al（OH）3+3H2↑；故答案为：﹣1；AlH3+3H2O＝Al（OH）3+3H2↑；
（4）工业上常用电解氧化铝的方法制备金属铝，即氧化铝在通电的条件下分解为铝和氧气，反应的化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑；故答案为：2Al2O34Al+3O2↑；
（5）由原子结构示意图可知，铟原子和铝原子的最外层均为3个电子，因此金属铟与铝的化学性质相似，铟原子的最外层有3个电子，在化学反应中易失去最外层的3个电子而显+3价，则铟与盐酸反应生成氯化铟和氢气，化学方程式为2In+6HCl＝2InCl3+3H2↑；故答案为：原子的最外层电子数相同；2In+6HCl＝2InCl3+3H2↑。
25．（7分）某工厂欲从只含有的废液中回收金属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，其工业流程如下：

（1）操作、的名称分别是______、______。
（2）是______，加入过量的目的是______。是______，利用其除去铜中杂质。写出流程中有关反应的化学方程式：______、______。以上两个反应能够发生的原因是______。
【答案】（1）过滤 蒸发
（2） 铁 使硫酸铜充分反应 稀硫酸 在金属活动性顺序中，铁＞氢＞铜
三、实验题（本题共1小题，每空1分，共7分）
26．（7分）铁是目前世界年产量最多的金属
（1）如图是一氧化碳还原氧化铁实验装置图，回答下列问题：

①写出甲处玻璃管中的化学反应方程式_____________；
②下列关于该实验的说法正确的是________（填字母）
A 装置甲处玻璃管内黑色粉末变红
B 实验结束后，应先熄灭甲处的酒精喷灯
C 一氧化碳在反应中被还原
（2）工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图

已知生铁的含量含碳量为2%-4.3%，钢的含碳量为0.03%-2%。
①炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是_________。
②热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是______。 炉渣中含有硅酸钙（CaSiO3）,其中硅元素的化合价是_______。
③炼钢炉中，通入纯氧的目的是__________。将钢锭轧成钢板，体现了金属的______性。
【答案】 B 增大反应物之间的接触面积，使之充分反应 N2 +4 和生铁中的碳发生反应，降低含碳量 延展
【解析】
（1）①如图是一氧化碳还原氧化铁实验装置图，甲处玻璃管中的反应是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学反应方程式；
②A、装置甲处玻璃管内发生的反应是，Fe2O3是红色固体，生成的铁粉是黑色固体，故装置甲处玻璃管内红色粉末变黑，A错；
B、实验结束后，应先熄灭甲处的酒精喷灯，待装置冷却后再停止通CO，然后熄灭丙处的酒精灯，这样做的目的是为了防止冷却过程中乙中的液体倒吸进入玻璃管中，使玻璃管破裂，也防止空气进入，使铁粉被重新氧化，B正确；
C、一氧化碳在反应中夺氧，是还原剂，被氧化，C错误；
故选B。
（2）①炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是增大反应物之间的接触面积，使之充分反应；
②通入的热空气中氧气参加反应，氮气未参加反应，故高炉气体中含有大量未参加反应的氮气，故热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是N2；
炉渣中含有硅酸钙（CaSiO3）,根据化合物中各元素的化合价的代数和为0，Ca的化合价为+2，氧的化合价为-2，设硅元素的化合价是x，（+2）+x+（-2）×3=0，x=+4；
③炼钢炉中，通入纯氧的目的是和生铁中的碳发生反应，降低含碳量；
将钢锭轧成钢板，体现了金属的延展性。
四、推断题（4分）
27．（4分）已知甲、乙、丙、X、Y、Z均为初中化学常见物质，甲、乙、丙为氧化物，X、Y、Z为单质，Z为紫红色金属，其转化关系如下图所示，其中乙→Y在工业上用于赤铁矿冶炼生铁，部分反应物、反应条件和生成物已略去。

回答下列问题：
(1)MnO2中Mn的化合价为________。
(2)有毒气体乙的化学式为________。
(3)Y→Z的化学反应基本类型为___________。
(4)丙为有磁性的黑色固体，则X→丙的化学方程式为________。
【答案】+4 CO 置换反应
【解析】已知甲、乙、丙、X、Y、Z均为初中化学常见物质，甲、乙、丙为氧化物，X、Y、Z为单质，Z为紫红色金属，可推出Z为铜，乙→Y在工业上用于赤铁矿冶炼生铁，乙为有毒气体，可推出乙为一氧化碳，Y为铁，甲能在二氧化锰的作用下转化为X，可推出甲为过氧化氢，X为氧气，X能转化为丙，丙能转化为Y，可推出丙为四氧化三铁，代入验证，符合题意。
（1）二氧化锰中氧元素显-2价，设锰元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（-2）×2=0，x=+4；（2）由分析可知，乙为一氧化碳，化学式为：CO；（3）Y→Z为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应符合“一种单质与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；（4）丙为有磁性的黑色固体，丙为四氧化三铁，X→丙为铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的化学方程式为：。
五、探究题（共2小题，每空1分，共13分）
28．（6分）某化学兴趣小组的同学，为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动：
（1）【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想：
猜想一：R>Fe>Cu； 猜想二：Fe>Cu>R； 猜想三：　 　。
（2）【收集证据】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。

主要操作
主要现象
结论
甲
将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中
　 　
无法得出结论
乙
将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中
R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率快
猜想一正确
丙
将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃
R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中　 　
猜想一正确
（3）【实验反思】将金属丝投入稀盐酸前应先打磨金属片的目的是____。
A．除去金属表面氧化物，有利于直接反应B．使金属表面光亮，便于观察现象
C．使金属表面温度升高，提高反应温度
（4）【拓展应用】
已知一种金属加入到两种比它弱的金属盐溶液的混合液中，会先置换出最弱的金属，再置换出第二种金属。向一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入锌粉，溶液质量与加入锌的质量关系如图所示。那么在A点时，溶液里含的金属阳离子有　 　种；BC段发生的化学方程式为　 　。

【答案】（1）Fe>R>Cu （2）R表面附着一层红色固体；不能燃烧
（3）A （4）3；
【解析】[进行猜想]
金属活动性顺序中 ，铁排在铜的前面，所以三种金属的活动性顺序可能有，猜想一：R>Fe>Cu； 猜想二：Fe>Cu>R；猜想三：Fe>R>Cu。
[收集证据]
甲将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中，因为现象是R表面附着一层红色固体只能说明R比铜活泼，不能说明R与铁的活动性强弱，所以无法得出结论。
丙将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃，因为猜想一正确，所以现象是R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中不能燃烧。
[实验反思]
为了有利于金属丝与稀盐酸直接反应，将金属丝投入稀盐酸前应先打磨金属片，除去金属表面氧化物，所以，选择A。
[拓展应用]
根据一种金属加入到两种比它弱的金属盐溶液的混合液中，会先置换出最弱的金属，再置换出第二种金属。向一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入锌粉，所以锌粉先与硝酸银溶液反应，因此，在A点时溶液里含锌与硝酸银反应生成的硝酸锌、未反应完的硝酸银、未反应的硝酸铜。即在A点时，溶液里含的金属阳离子有锌离子、银离子、铜离子三种。
在B点，硝酸银完全反应，剩下的锌与硝酸铜反应，生成铜和硝酸锌，所以BC段发生的化学方程式。
29．（7分）学习小组对影响铁生锈的因素进行研究。
（1）如图所示，分别将浸过食醋的钢丝绒、浸过水的钢丝绒和干燥的钢丝绒放入试管 A、B、C 中，测得玻璃管中水上升的高度。实验结果记录如表，试回答下列问题：

时间/h
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
A上升高度/cm
0
0.4
3.3
5.6
6.8
9.8
13.5
B上升高度/cm
0
0
0
0
0
0.5
1.0
C上升高度/cm
0
0
0
0
0
0
0
①从实验数据可知，影响铁生锈的因素有：______（填写字母）。
a 试管中是否有水
b 烧杯中的水量
c 钢丝绒浸过的液体种类
d 实验消耗的时间
e 试管大小
②日常生产生活中可以用稀硫酸来除铁锈，铁锈的主要成分是（填化学式）。
③如果使用较细的玻璃管，则 A 试管内水面上升的高度将_________（选填“增加”或“减小”）；A 试管内水面上升的原因是_______。
④A、B、C 三支试管内，钢丝绒生锈的速率由大到小的顺序为_________。
（2）对铁“发蓝”处理，其表面将形成致密氧化膜而有效避免腐蚀。为检验“发蓝”处理的铁质零件表面是否形成致密氧化膜，将该零件浸泡于硫酸铜溶液中，发现零件表面出现红色物质。由此可知该零件“发蓝”处理效果___（填“好”或“不好”），因为_______（用化学方程式表示）。
【答案】acd Fe2O3 增加 铁生锈消耗氧气会使密闭容器内的压强减小，在大气压的作用下，将烧杯中的水压入A试管 A＞B＞C 不好 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
【解析】
①根据题干提供的信息结合表格提供的数据可以看出，AB随着时间的推移，液面上升的越来越高，则时间能影响铁生锈，干燥的钢丝不生锈，则水是影响铁生锈的因素，浸过食醋的钢丝绒液面最先上升，则钢丝浸过的液体影响铁的生锈，故填：acd。
②铁锈的主要成分是氧化铁，化学式为：Fe2O3
③铁生锈消耗氧气的体积是一定的，如果换成较细的玻璃管，玻璃管的横截面减小，体积减少，玻璃管中留存的液体量减少，则A试管内水面上升的高度将增加。故填：增加；
A 试管内水面上升的原因是：铁生锈消耗氧气会使密闭容器内的压强减小，在大气压的作用下，将烧杯中的水压入A试管。
④由表格提供的数据可以看出，A中的钢丝最先生锈，然后是B，C中的钢丝没有生锈，故填：A＞B＞C。
（2）因为发现零件表面出现红色物质。说明发生了铁与硫酸铜的反应。则有铁裸露在氧化膜外。所以处理效果不好。发出的化学反应方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
四、计算题（6分）
30．黄铜(铜、锌合金)具有合金的特性，可以用来制造机器零件。某学习小组的同学为了测定黄铜中铜的含量，取黄铜样品25g放入烧杯中，再将160g稀硫酸分4次加入烧杯中，充分反应后，分别测得剩余固体的质量记录如下。
加入次数
第1次
第2次
第3次
第4次
加入稀硫酸的质量/g
40
40
40
40
充分反应后剩余固体的质量/g
18.5
12
10
m
请根据实验数据完成下列问题：
(1)m的值为_______。
(2)黄铜样品中铜的质量分数为_______。
(3)所用稀硫酸的溶质质量分数_______(写出计算过程，结果精确到0.1%)。
【答案】(1)10(2)40%(3)24.5%
【解析】
(1)根据金属活动性，合金中只有锌可以与硫酸反应；由数值可知第1次到第3次固体一直减小，但前两次固体减少的质量均为6.5g；第三次只减少了2g；所以第三次酸未完全反应，合金中锌已经完全反应，因此第四次加入的稀硫酸未参加反应，固体质量仍为10g；
故填：10
(2)黄铜样品中铜的质量分数为：；
故填：40%
(3)解：由表格中数据可知，40g稀硫酸反应掉锌的质量为：。
设40g稀硫酸中溶质的质量为x


x=9.8g
所用稀硫酸的溶质质量分数是
答：所用稀硫酸的溶质质量分数为24.5%