过关检测 第六单元 金属和金属材料
(满分：100分 时间：90分钟)
可能用到的相对原子质量：H—1 O—16 S—32 Fe—56 Cu—64 Zn—65
一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题列出的四个备选项中，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分)
1．我国古代的容器充分展现工艺之美。下列容器主要由合金制成的是( )
A.人面鱼纹彩陶盆 B．辽代玻璃杯
C．汉代铜羊灯 D．彩漆木雕鸳鸯形盒
2．采用现代数控技术所生产的0.01 mm铝箔，由铝块加工而成。这体现了铝具有( )
A．延展性 B．导电性
C．导热性 C．导热性
3．十二生肖铜铸龙首，铸造于清朝乾隆年间。其头部以精炼的红铜为材料，至今依然清晰逼真。这体现了红铜具有良好的( )
A．导电性 B．耐腐蚀性
C．延展性 D．导热性
4．下列金属中，在自然界主要以化合物形式存在，且提炼量最大的是( )
A．铝 B．铁
C．金 D．银
5．金属X放入CuSO4溶液中有红色物质析出，放入ZnSO4溶液中无现象，则这三种金属活动性按由强到弱的顺序排列的是( )
A．Zn Cu X B．Cu X Zn
C．Zn X Cu D．X Zn Cu
6．碳在一定条件下能与CuO反应C＋2CuO2Cu＋CO2↑，发生还原反应的物质是( )
A．C B．CuO
C．Cu D．CO2
7．“一带一路”，是推动和平发展的大国方略，是一条合作共赢之路。“一带一路”基础建设中用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的( )
A．黄铜比纯铜更软 B．合金中至少含有1种金属元素
C．目前年产量最高的金属是铁 D．大多数金属都有较好的导电性和延展性
8．我国的矿物种类比较齐全，储量很丰富，但是矿物不能再生。下列能保护金属资源的是( )
A．废旧金属不需要回收利用 B．矿物资源无限，可以任意开采
C．寻找金属代用品 D．将铁钉放置于潮湿的空气中
9．北京时间2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载箭在酒泉卫星发射中心点火发射成功。火箭的制作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．纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高
B．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等
C．金属单质在常温下都是固体
D．合金中一定只含金属元素
10．化学是一门以实验为基础的科学。下列有关实验现象的描述，正确的是( )
A．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体
B．在空气中加热铜丝，可以观察到其表面变黑
C．将镁条放入稀盐酸中，观察到固体逐渐溶解，产生大量氢气
D．将铁钉放入硫酸铜溶液中，观察到铁钉表面析出红色物质，得到黄色溶液
11．下列关于生铁和钢的说法中，正确的是( )
A．生铁的主要成分是碳
B．不锈钢抗腐蚀性能比纯铁好，但其硬度比纯铁小
C．生铁和钢在成分上的主要区别是含碳量不同
D．生铁的硬度大，钢的硬度却很小
12．高铁的开通，实现了广西人乘坐高铁去上海的梦想。下列说法不正确的是( )
A．生产高铁车头用的玻璃钢属于金属合金材料
B．高铁刹车制动盘使用合金锻钢制作，主要利用其耐高温、耐磨的性质
C．铁轨焊接时，可利用反应2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3提供能量。该反应将化学能转化为热能
D．工业上炼铁的原理可表示为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
13．把赤铁矿、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼，下列说法正确的是( )
A．高炉炼铁得到的产物是纯铁
B．铁矿石和焦炭是工业炼铁的重要原料
C．炼铁原料中焦炭的主要作用是直接将氧化铁还原为铁
D．石灰石用于除去尾气
14．埋藏地下两千多年的越王勾践剑，出土时锈蚀轻微。下列原因分析错误的是( )
A．埋藏的环境中氧气少 B．剑身表面可能有一层致密的保护膜
C．埋藏的环境非常潮湿 D．宝剑由抗腐蚀性能好的合金制成
15．《清波杂志》卷十二：“信州铅山胆水自山下注，势若瀑布，用以浸铜，铸冶是赖，虽干溢系夫早涝，大抵盛于春夏，微于秋冬。古传一人至水滨，遗匙钥，翌日得之，已成铜矣。”这里的“胆水”是指CuSO4溶液。下列说法不正确的是( )
A．古代湿法炼铜的原理是CuSO4溶液与Fe反应
B．Cu无法直接与稀硫酸反应制得CuSO4
C．“胆水”通常不用铁桶进行盛装
D．“胆水”中存在的微粒只有Cu2+和SO
16． 兴趣小组用如图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数。实验测得铜锌合金中锌的质量分数偏小，对产生此现象原因的解释，不合理的是( )
A．加入稀硫酸的量不足，锌未反应完 B．该装置的气密性不好
C．没有考虑所加入稀硫酸的体积 D．移出D中的导管内留存有水
17．已知金属M、Fe和H的金属活动性强弱关系为Fe>M>H。下列说法中不正确的是( )
A．金属M可以是Mg或Sn
B．将金属M放入稀硫酸中，会有气泡冒出
C．将金属M放入CuSO4溶液中，金属表面有红色固体析出
D．若金属铁(足量)放入M(NO3)2溶液中，溶液变为浅绿色
18．将一定量锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，溶液质量的变化情况如图所示。反应结束后过滤。下列说法正确的是( )
A．金属活动性：R>Zn>Cu
B．滤液中一定有ZnCl2和金属R的盐，可能有CuCl2
C．滤渣中一定有Cu，可能有Zn和R
D若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤渣中一定有Zn
19．如图1所示，烧瓶中分别放入经打磨的等质量的铁片、镁片、锌片和等体积、等浓度的足量稀硫酸，塞紧瓶塞，用压强传感器测定一段时间后，三种金属产生气体压强与时间的关系如图2所示。下列说法错误的是( )
A．三条曲线达到最大值后逐渐下降，说明了金属与酸反应放热
B．A、B、C分别表示镁、锌、铁与酸反应
C．最终产生氢气的质量大小关系是A>C>B
D．反应后所得盐溶液中溶质质量大小关系是A>B>C,
20．某金属粉末可能由镁、铁、铝、银中的一种或几种组成。取该样品21.0 g，向其中加入400 g一定溶质质量分数的稀硫酸，固体全部溶解，得到无色溶液，生成2.0 g氢气。下列说法正确的是( )
A．样品中一定不含有银，可能含有镁
B．样品中一定不含铁和银，可能含有镁和铝
C．金属粉末中含有镁的质量为12.0 g
D．反应后所得溶液的总质量为398.0 g
二、填空与简答题(本大题共6小题，每个化学方程式2分，其余每空1分，共38分)
21．(6分)用有关金属的性质填空。
(1)油罐车的尾部经常有一条铁链拖到地上，这是利用了铁的__ __。
(2)用铜作火锅，利用了铜的__ __性和__ __性。
(3)用金属钨做白炽灯的灯丝，这是利用了钨的__ __。
(4)小华很快从废旧金属堆中识别出了铜，因为__ __。
(5)家庭电路中作保险丝的金属材料，除具有良好的导电性外，还一定要具有的物理性质是__ __。
22． (6分)中国古代冶炼金属铜的一种方法如图所示。水排转动带动风箱向“冶铜炉”鼓风，最后将冶炼出的液态铜浇铸成铜器。
(1)风箱向冶铜炉中鼓“风”的目的是__ __。
(2)冶铜炉中木炭先燃烧产生热能，并生成气体__ __(写名称)，此气体再与木炭反应生成还原性气体__ __(写化学式)。写出该“还原性气体”与氧化铜反应的化学方程式为__ __。
(3)古代冶铜所用的铜矿通常是绿色的孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]或深蓝色的石青石[2CuCO3·Cu(OH)2]等，孔雀石受热分解后，生成氧化铜、水和二氧化碳，反应后颜色会变为__ __色。
23．(5分)太阳能电池路灯，可以实现白天用太阳能充电，夜晚照明，其灯柱材料为铝合金，路灯内部采用金属铜作导线。
回答下列问题：
(1)制作灯柱所需的铝合金属于__ __(填“金属材料”或“合成材料”)。
(2)铝合金的硬度和强度都比纯铝__ __(填“高”或“低”)。
(3)太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有良好的__ __性。
(4)一般不用铁制作灯柱的原因是铁易与空气中的水蒸气和__ __反应而生锈。
(5)生铁也是重要的金属材料，工业上用1 000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是__ __t。(计算结果保留1位小数)
24．(7分)“博物致知”，博物馆是文化遗产的守护者，也是知识和思想的生产者和传播者，还是国家文化基因传承的使命者。博物馆中的化学知识也是多样的。
(1)广西博物馆是广西的文化符号，馆内藏有七万多件文物，西汉羽纹铜汉灯和铁足铜鼎(如图)是其中镇馆之宝物。
①铁铜均属于__ __(填“金属”或“合成”)材料。
②在相同环境，铁比铜__ __，说明铁的金属活动性比铜__ __(合理表述即可)。
③铁在空气中易生锈，是因为铁与__ __发生化学反应。
(2)湿法炼铜是我国古代炼铜技术之一，其原理是用稀硫酸将铜矿中的铜元素转变成可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。铁与硫酸铜溶液反应的微观示意图如图所示。
①铁与硫酸铜溶液反应，反应前后，溶液中不变的离子是__ __。
②写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式：__ __。
25．(8分)某化学实验小组实验结束后，将含有CuSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和硫酸亚铁，同学们设计了如下实验方案。试回答：
(1)步骤①的操作是__ __。
(2)固体A的成分为__ __(填化学式)。
(3)步骤①中铁粉必须过量的原因是__ __。
(4)写出步骤①中反应的化学方程式：__ __。
(5)确定步骤②中加入的稀硫酸已经足量的现象是__ __(填序号)。
A．有气泡产生 B．不再产生气泡 C．不再产生沉淀
(6)若实验过程中的物质损失，可以忽略，最终所得硫酸亚铁的质量__ __(填“＞”“＜”或“＝”)原废液中硫酸亚铁的质量，原因是__ __。
26．(6分)黄铜(铜锌合金)长期使用会锈蚀，铜锈主要成分为Cu2(OH)2CO3。查阅资料：铜锈可以与稀硫酸反应，其化学方程式为Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋3H2O＋CO2↑，杂质不与稀硫酸反应。回收废黄铜有用成分，调配锌铜比例，可以铸造新的黄铜，变废为宝。其工艺流程图如下：
(1)步骤一、步骤二、步骤三中均有混合物分离的操作，且方法相同，分离需要的玻璃仪器除漏斗、烧杯，还需要__ __(填玻璃仪器名称)。
(2)化学反应按反应物和生成物的种类与特点分为四大基本反应类型，请写出步骤三中的主要化学方程式：__ __，其反应类型是__ __。
(3)系列处理二后获得锌的质量__ __(填“<”“＝”或“>”)原废黄铜中锌的质量。
(4)黄铜颜色与黄金相似，人称“愚人金”，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利。下列选项中不能区别黄铜与黄金的方法是__ __(填字母)。
A．用磁铁吸引 B．浸入稀盐酸溶液，观察有无气泡
C．在空气中灼烧后观察颜色 D．测定密度大小
三、实验探究题(本大题共2小题，每个化学方程式2分，其余每空1分，共16分)
27．(7分)垃圾被称为“放错了地方的资源”，实践小组的同学们在老师的组织下，带着极大的兴趣对垃圾分类价值、处理方法及宣传活动方面等展开了项目化学习。
任务一：调查垃圾分类的价值
(1)同学们参观了垃圾处理厂、学习垃圾分类方法，将垃圾分类处理后能得到很多可再利用的资源，喝完的易拉罐属于__ __。
任务二：学习垃圾分类处理的方法
【参观学习】 小组同学在技术人员的指导下，了解到垃圾回收处理的过程如下。
分类收集→运输→垃圾处理厂筛分→分类处理→最终处理，垃圾回收后的处理方法大致有：加工后再变成相应的原料、加工处理后可以变成有机肥，拆解提取宝贵的稀有金属等原材料，作为填海、填坑的材料、焚烧发电以及填埋处理等；
(2)你认为学校旧电脑、教学一体机的处理方法是__ __(写一种)。
(3)加工处理后可以变成有机肥的垃圾是__ __(写一种)。
任务三：体验废金属的处理回收
【材料收集】 从垃圾处理厂收集带有油污和生锈的钢制废螺丝。
【进行实验】 将材料带回实验室，进行了除去废螺丝表面油污和铁锈的实验；
实验步骤 实验现象
实验一 将废螺丝放入一只烧杯中，向其中倾倒汽油，浸泡一段时间后取出 螺丝表面的油污消失
实验二 将去除油污后的螺丝放到另一只烧杯中，向其中倾倒足量稀盐酸，浸泡一段时间后取出 铁锈消失，溶液由无色变为黄色，有气泡产生
【交流讨论】
(4)实验二中产生气泡的化学方程式是__ __。
(5)在钢铁表面涂油、刷漆、可以防止钢铁生锈，其原理是__ __。
(6)回收利用废旧金属的意义是__ __；
任务四：设计垃圾分类回收的宣传活动
同学们通过实地宣讲，拍摄小视频等多种方式，宣传了垃圾分类回收的重要意义。
28．(9分)在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动，请你一起参与下列任务。
【任务一】 到垃圾回收站筛选金属底板
(1)区分铝片和铁片的物理方法是__ __(写1种)。
【任务二】 预处理金属底板
(2)用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈，可以用__ __(写1种物质名称)。
【任务三】 选择蚀刻液进行蚀刻
(3)首先将有镂空图案的不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的铝片和铁片上，然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中，将铁片浸入足量的乙蚀刻液中，一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案，没有附着物；铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的__ __、__ __(填序号)。
①硫酸铜溶液 ②硝酸银溶液 ③稀盐酸 ④氯化亚铁溶液 ⑤氯化钠溶液
【任务四】 金属蚀刻画的后处理
(4)将蚀刻好的金属片清洗掉废液，去掉不干胶保护膜，进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是__ __(写1种合理的方法)。
【任务五】 废液回收利用
(5)铝片蚀刻废液处理，可加入足量铝片，得到__ __溶液，回收保存。
(6)铁片蚀刻废液处理，如图所示：
过程①加入的物质X是__ __，过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是__ __。
四、计算题(6分)
29．铜锌合金外观形似黄金，某化学兴趣小组为检测合金的成分，进行了如图所示的实验。(注：铜与稀硫酸不反应，锌与稀硫酸反应的化学方程式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑)
根据图示数据进行如下计算：
(1)生成氢气的质量为__ __g。
(2)合金中铜的质量分数。过关检测 第六单元 金属和金属材料
(满分：100分 时间：90分钟)
可能用到的相对原子质量：H—1 O—16 S—32 Fe—56 Cu—64 Zn—65
一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题列出的四个备选项中，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分)
1．我国古代的容器充分展现工艺之美。下列容器主要由合金制成的是( C )
A.人面鱼纹彩陶盆 B．辽代玻璃杯
C．汉代铜羊灯 D．彩漆木雕鸳鸯形盒
2．采用现代数控技术所生产的0.01 mm铝箔，由铝块加工而成。这体现了铝具有( A )
A．延展性 B．导电性
C．导热性 C．导热性
3．十二生肖铜铸龙首，铸造于清朝乾隆年间。其头部以精炼的红铜为材料，至今依然清晰逼真。这体现了红铜具有良好的( B )
A．导电性 B．耐腐蚀性
C．延展性 D．导热性
4．下列金属中，在自然界主要以化合物形式存在，且提炼量最大的是( B )
A．铝 B．铁
C．金 D．银
地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属(如金、银等)以单质形式存在，其余的都以化合物的形式存在。在自然界主要以化合物形式存在，且提炼量最大的是铁。
5．金属X放入CuSO4溶液中有红色物质析出，放入ZnSO4溶液中无现象，则这三种金属活动性按由强到弱的顺序排列的是( C )
A．Zn Cu X B．Cu X Zn
C．Zn X Cu D．X Zn Cu
由题意可知，金属X放入CuSO4溶液中有红色物质析出，说明X的金属活动性比Cu强，即X>Cu；放入ZnSO4溶液中无现象，说明X的金属活动性比Zn弱，即Zn>X，三种金属活动性由强到弱的顺序是Zn>X>Cu。
6．碳在一定条件下能与CuO反应C＋2CuO2Cu＋CO2↑，发生还原反应的物质是( B )
A．C B．CuO
C．Cu D．CO2
碳在一定条件下能与CuO反应：C＋2CuO2Cu＋CO2↑，在此反应中碳得氧发生了氧化反应，是还原剂；氧化铜失氧发生了还原反应，是氧化剂。
7．“一带一路”，是推动和平发展的大国方略，是一条合作共赢之路。“一带一路”基础建设中用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的( A )
A．黄铜比纯铜更软 B．合金中至少含有1种金属元素
C．目前年产量最高的金属是铁 D．大多数金属都有较好的导电性和延展性
8．我国的矿物种类比较齐全，储量很丰富，但是矿物不能再生。下列能保护金属资源的是( C )
A．废旧金属不需要回收利用 B．矿物资源无限，可以任意开采
C．寻找金属代用品 D．将铁钉放置于潮湿的空气中
9．北京时间2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载箭在酒泉卫星发射中心点火发射成功。火箭的制作运用了大量金属材料。下列有关金属材料的说法，正确的是( B )
A．纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高
B．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等
C．金属单质在常温下都是固体
D．合金中一定只含金属元素
合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，A错误；钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等，故B正确；金属单质在常温下不都是固体，如金属汞在常温下是液体，C错误；合金是金属与金属或非金属熔合而成具有金属特征的混合物，因此合金中不一定只含金属元素，D错误。
10．化学是一门以实验为基础的科学。下列有关实验现象的描述，正确的是( B )
A．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体
B．在空气中加热铜丝，可以观察到其表面变黑
C．将镁条放入稀盐酸中，观察到固体逐渐溶解，产生大量氢气
D．将铁钉放入硫酸铜溶液中，观察到铁钉表面析出红色物质，得到黄色溶液
铁丝在空气中不燃烧，A不正确。在空气中加热铜丝，铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜为黑色，故可以观察到其表面变黑，B正确；产生大量氢气为实验结论而不是实验现象，C不正确；铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铜为红色固体，硫酸亚铁溶于水形成浅绿色溶液，故将铁钉放入硫酸铜溶液中，观察到铁钉表面析出红色物质，得到浅绿色溶液，D不正确。
11．下列关于生铁和钢的说法中，正确的是( C )
A．生铁的主要成分是碳
B．不锈钢抗腐蚀性能比纯铁好，但其硬度比纯铁小
C．生铁和钢在成分上的主要区别是含碳量不同
D．生铁的硬度大，钢的硬度却很小
生铁是含碳量2%～4.3%的铁合金，其主要成分是铁，A错误；不锈钢是在钢中加入了铬、镍等，不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗腐蚀性能比纯铁好得多，B错误；生铁和钢都是铁的合金，生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，它们在成分上的主要区别是含碳量不同，C正确；生铁和钢的硬度都比较大，纯铁的硬度比较小，D错误。
12．高铁的开通，实现了广西人乘坐高铁去上海的梦想。下列说法不正确的是( A )
A．生产高铁车头用的玻璃钢属于金属合金材料
B．高铁刹车制动盘使用合金锻钢制作，主要利用其耐高温、耐磨的性质
C．铁轨焊接时，可利用反应2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3提供能量。该反应将化学能转化为热能
D．工业上炼铁的原理可表示为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
13．把赤铁矿、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼，下列说法正确的是( B )
A．高炉炼铁得到的产物是纯铁
B．铁矿石和焦炭是工业炼铁的重要原料
C．炼铁原料中焦炭的主要作用是直接将氧化铁还原为铁
D．石灰石用于除去尾气
14．埋藏地下两千多年的越王勾践剑，出土时锈蚀轻微。下列原因分析错误的是( C )
A．埋藏的环境中氧气少 B．剑身表面可能有一层致密的保护膜
C．埋藏的环境非常潮湿 D．宝剑由抗腐蚀性能好的合金制成
埋藏的环境中氧气少，能够减缓铁生锈速率，A正确；剑身表面可能有一层致密的保护膜，能够减缓铁生锈速率，B正确；环境非常潮湿，说明水较多，能够促进铁生锈，C错误；宝剑由抗腐蚀性能好的合金制成，能够减缓铁生锈速率，D正确。
15．《清波杂志》卷十二：“信州铅山胆水自山下注，势若瀑布，用以浸铜，铸冶是赖，虽干溢系夫早涝，大抵盛于春夏，微于秋冬。古传一人至水滨，遗匙钥，翌日得之，已成铜矣。”这里的“胆水”是指CuSO4溶液。下列说法不正确的是( D )
A．古代湿法炼铜的原理是CuSO4溶液与Fe反应
B．Cu无法直接与稀硫酸反应制得CuSO4
C．“胆水”通常不用铁桶进行盛装
D．“胆水”中存在的微粒只有Cu2+和SO
“信州铅山胆水自山下注，势若瀑布，用以浸铜，铸冶是赖，虽干溢系夫早涝，大抵盛于春夏，微于秋冬。古传一人至水滨，遗匙钥，翌日得之，已成铜矣。”这里的“胆水”是指CuSO4溶液，古代湿法炼铜的原理是CuSO4溶液与Fe反应生成硫酸亚铁和铜，A正确；在金属活动性顺序表中，Cu位于氢元素之后，Cu无法直接与稀硫酸反应制得CuSO4，B正确；这里的“胆水”是指CuSO4溶液，由于铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，则“胆水”通常不用铁桶进行盛装，C正确；这里的“胆水”是指CuSO4溶液，“胆水”中存在的微粒有H2O、Cu2+和SO，D错误。
16． 兴趣小组用如图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数。实验测得铜锌合金中锌的质量分数偏小，对产生此现象原因的解释，不合理的是( C )
A．加入稀硫酸的量不足，锌未反应完 B．该装置的气密性不好
C．没有考虑所加入稀硫酸的体积 D．移出D中的导管内留存有水
所加稀硫酸的量不足，锌没有完全反应，得到气体的体积偏小，计算结果偏小，A选项说法正确；装置气密性不好，导致气体逸出，收集到气体体积偏小，计算结果偏小，B选项说法正确；加入稀硫酸占据了B试管中的一部分体积，使排出水的体积偏大，故没有考虑所加入稀硫酸的体积，会使计算结果偏大，C选项说法错误；移出D中的导管内留存有水，说明排出的水分没有被全部收集，收集到气体体积偏小，使最终计算结果偏小，D选项说法正确。
17．已知金属M、Fe和H的金属活动性强弱关系为Fe>M>H。下列说法中不正确的是( A )
A．金属M可以是Mg或Sn
B．将金属M放入稀硫酸中，会有气泡冒出
C．将金属M放入CuSO4溶液中，金属表面有红色固体析出
D．若金属铁(足量)放入M(NO3)2溶液中，溶液变为浅绿色
18．将一定量锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，溶液质量的变化情况如图所示。反应结束后过滤。下列说法正确的是( B )
A．金属活动性：R>Zn>Cu
B．滤液中一定有ZnCl2和金属R的盐，可能有CuCl2
C．滤渣中一定有Cu，可能有Zn和R
D若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤渣中一定有Zn
由图示可知，将一定量锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，溶液的质量先增加再减小，说明锌和金属R均能与氯化铜溶液反应，结合锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜，反应的化学方程式Zn＋CuCl2===ZnCl2＋Cu，每65份质量的锌可置换出64份质量的铜，溶液的质量会增加，则首先发生的应是锌与氯化铜的反应，再发生的是R与氯化铜的反应，金属活动性：Zn>R>Cu，A错误。滤液中一定有ZnCl2和金属R的盐，氯化铜可能有剩余，可能有CuCl2，B正确。首先发生的应是锌与氯化铜的反应，再发生的是R与氯化铜的反应，滤渣中一定有Cu，可能有R，不可能有锌，C错误。首先发生的应是锌与氯化铜的反应，再发生的是R与氯化铜的反应，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，滤渣中一定有R，不可能有锌，D错误。
19．如图1所示，烧瓶中分别放入经打磨的等质量的铁片、镁片、锌片和等体积、等浓度的足量稀硫酸，塞紧瓶塞，用压强传感器测定一段时间后，三种金属产生气体压强与时间的关系如图2所示。下列说法错误的是( D )
A．三条曲线达到最大值后逐渐下降，说明了金属与酸反应放热
B．A、B、C分别表示镁、锌、铁与酸反应
C．最终产生氢气的质量大小关系是A>C>B
D．反应后所得盐溶液中溶质质量大小关系是A>B>C,
镁、铁、锌均能与硫酸反应生成氢气，则压强增大，而反应一段时间后，压强又减小，则说明金属与酸反应放热，反应结束后温度降低，压强减小，A正确；由于在金属活动性中，位于氢元素前的金属能与酸反应，且金属越活泼，与酸反应越快，即产生氢气越快，压强越大，根据图中信息可比较三种金属的活动性强弱，所以A、B、C分别表示镁、锌、铁与酸反应，B正确；由图可知，最终压强大小关系是A>C>B，最终产生氢气质量大小关系是A>C>B，C正确；金属与酸反应生成盐和氢气，溶质(盐)质量＝金属的质量＋酸根的质量，而生成氢气的质量越多，消耗的酸越多，则盐中酸根的质量越大，由图和上述分析可知，产生氢气的大小关系为A>C>B，则反应后所得盐溶液中溶质质量大小关系是A>C>B，D错误。
20．某金属粉末可能由镁、铁、铝、银中的一种或几种组成。取该样品21.0 g，向其中加入400 g一定溶质质量分数的稀硫酸，固体全部溶解，得到无色溶液，生成2.0 g氢气。下列说法正确的是( C )
A．样品中一定不含有银，可能含有镁
B．样品中一定不含铁和银，可能含有镁和铝
C．金属粉末中含有镁的质量为12.0 g
D．反应后所得溶液的总质量为398.0 g
由反应的现象可知，固体全部溶解，得到无色溶液，说明样品中一定不含银、铁。每24 g的镁完全反应可生成2 g氢气，每18 g的铝完全反应可生成2 g的氢气，由平均值法可知，一定含有镁和铝，A错误；由上述分析可知，样品中一定不含铁和银，一定含有镁和铝，B错误；金属粉末中含有镁的质量为12.0 g，生成氢气的质量是1 g，铝的质量是21 g－12 g＝9 g，与酸反应生成氢气的质量是1 g，符合题意，C正确；由质量守恒定律可知，反应后所得溶液的总质量为21.0 g＋400 g－2.0 g＝419.0 g，D错误。
二、填空与简答题(本大题共6小题，每个化学方程式2分，其余每空1分，共38分)
21．(6分)用有关金属的性质填空。
(1)油罐车的尾部经常有一条铁链拖到地上，这是利用了铁的__导电性__。
(2)用铜作火锅，利用了铜的__延展__性和__导热__性。
(3)用金属钨做白炽灯的灯丝，这是利用了钨的__熔点高__。
(4)小华很快从废旧金属堆中识别出了铜，因为__铜呈紫红色，其他金属多数呈银白色__。
(5)家庭电路中作保险丝的金属材料，除具有良好的导电性外，还一定要具有的物理性质是__熔点低__。
22． (6分)中国古代冶炼金属铜的一种方法如图所示。水排转动带动风箱向“冶铜炉”鼓风，最后将冶炼出的液态铜浇铸成铜器。
(1)风箱向冶铜炉中鼓“风”的目的是__增加助燃剂(或空气或氧气)，使燃烧更旺(或提高炉内温度)__。
(2)冶铜炉中木炭先燃烧产生热能，并生成气体__二氧化碳__(写名称)，此气体再与木炭反应生成还原性气体__CO__(写化学式)。写出该“还原性气体”与氧化铜反应的化学方程式为__CuO＋COCu＋CO2__。
(3)古代冶铜所用的铜矿通常是绿色的孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]或深蓝色的石青石[2CuCO3·Cu(OH)2]等，孔雀石受热分解后，生成氧化铜、水和二氧化碳，反应后颜色会变为__黑__色。
23．(5分)太阳能电池路灯，可以实现白天用太阳能充电，夜晚照明，其灯柱材料为铝合金，路灯内部采用金属铜作导线。
回答下列问题：
(1)制作灯柱所需的铝合金属于__金属材料__(填“金属材料”或“合成材料”)。
(2)铝合金的硬度和强度都比纯铝__高__(填“高”或“低”)。
(3)太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有良好的__导电__性。
(4)一般不用铁制作灯柱的原因是铁易与空气中的水蒸气和__氧气__反应而生锈。
(5)生铁也是重要的金属材料，工业上用1 000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是__583.3__t。(计算结果保留1位小数)
24．(7分)“博物致知”，博物馆是文化遗产的守护者，也是知识和思想的生产者和传播者，还是国家文化基因传承的使命者。博物馆中的化学知识也是多样的。
(1)广西博物馆是广西的文化符号，馆内藏有七万多件文物，西汉羽纹铜汉灯和铁足铜鼎(如图)是其中镇馆之宝物。
①铁铜均属于__金属__(填“金属”或“合成”)材料。
②在相同环境，铁比铜__易生锈__，说明铁的金属活动性比铜__强(合理表述即可)__(合理表述即可)。
③铁在空气中易生锈，是因为铁与__氧气和水__发生化学反应。
(2)湿法炼铜是我国古代炼铜技术之一，其原理是用稀硫酸将铜矿中的铜元素转变成可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。铁与硫酸铜溶液反应的微观示意图如图所示。
①铁与硫酸铜溶液反应，反应前后，溶液中不变的离子是__硫酸根离子__。
②写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式：__Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu__。
25．(8分)某化学实验小组实验结束后，将含有CuSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和硫酸亚铁，同学们设计了如下实验方案。试回答：
(1)步骤①的操作是__过滤__。
(2)固体A的成分为__Fe、Cu__(填化学式)。
(3)步骤①中铁粉必须过量的原因是__将废液中的Cu2+全部置换出来__。
(4)写出步骤①中反应的化学方程式：__Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu__。
(5)确定步骤②中加入的稀硫酸已经足量的现象是__B__(填序号)。
A．有气泡产生 B．不再产生气泡 C．不再产生沉淀
(6)若实验过程中的物质损失，可以忽略，最终所得硫酸亚铁的质量__＞__(填“＞”“＜”或“＝”)原废液中硫酸亚铁的质量，原因是__在除杂的过程中会生成硫酸亚铁__。
废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜，将过量的铁粉加入滤液中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，所以滤液中含有硫酸亚铁，固体A中含有铁、铜，A中加入足量的稀硫酸反应生成固体B和滤液B，所以固体B是铜，滤液B中含有硫酸亚铁。(1)步骤①的操作是将不溶性固体从溶液中分离出来，所以该操作是过滤；(2)固体A的成分为Fe、Cu；(3)步骤①中铁粉必须过量的原因是将废液中的Cu2+全部置换出来；(4)步骤①中的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu；(5)确定步骤②中加入的稀硫酸已经足量的现象是不再产生气泡；(6)若实验过程中的物质损失可忽略，最终所得硫酸亚铁的质量＞原废液中硫酸亚铁的质量，原因是在除杂的过程中会生成硫酸亚铁。
26．(6分)黄铜(铜锌合金)长期使用会锈蚀，铜锈主要成分为Cu2(OH)2CO3。查阅资料：铜锈可以与稀硫酸反应，其化学方程式为Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋3H2O＋CO2↑，杂质不与稀硫酸反应。回收废黄铜有用成分，调配锌铜比例，可以铸造新的黄铜，变废为宝。其工艺流程图如下：
(1)步骤一、步骤二、步骤三中均有混合物分离的操作，且方法相同，分离需要的玻璃仪器除漏斗、烧杯，还需要__玻璃棒__(填玻璃仪器名称)。
(2)化学反应按反应物和生成物的种类与特点分为四大基本反应类型，请写出步骤三中的主要化学方程式：__Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑__，其反应类型是__置换反应__。
(3)系列处理二后获得锌的质量__>__(填“<”“＝”或“>”)原废黄铜中锌的质量。
(4)黄铜颜色与黄金相似，人称“愚人金”，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利。下列选项中不能区别黄铜与黄金的方法是__A__(填字母)。
A．用磁铁吸引 B．浸入稀盐酸溶液，观察有无气泡
C．在空气中灼烧后观察颜色 D．测定密度大小
(1)步骤一、步骤二、步骤三中均有混合物分离的操作，得到了固体和液体，都是过滤操作，过滤需要的玻璃仪器是漏斗、烧杯及玻璃棒；(2)步骤一废黄铜与过量稀硫酸反应，铜锈可以与稀硫酸反应，产生硫酸铜，则反应后的溶液A中的溶质是硫酸铜和硫酸；步骤二溶液A与过量的锌反应，硫酸铜和锌反应产生铜和硫酸锌，锌和硫酸反应产生硫酸锌和氢气，则得到固体B中含有铜和锌；步骤三固体B和过量的稀硫酸反应，铜不反应，则是锌和硫酸反应产生硫酸锌和氢气，方程式是Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，是置换反应；(3)步骤二溶液A与过量的锌反应，则加入了锌，所以系列处理二后获得锌的质量大于原废黄铜中锌的质量；(4)黄铜与黄金都不被磁铁吸引，不能区分，A符合题意；金不与盐酸反应，黄铜中的锌和盐酸反应产生氯化锌和氢气，则可以用盐酸区分，B不符合题意；金不与氧气反应，黄铜中的铜和空气中的氧气反应产生黑色的氧化铜，可以区分，C不符合题意；黄铜的密度小于黄金，则可以通过测定密度大小来区分，D不符合题意。
三、实验探究题(本大题共2小题，每个化学方程式2分，其余每空1分，共16分)
27．(7分)垃圾被称为“放错了地方的资源”，实践小组的同学们在老师的组织下，带着极大的兴趣对垃圾分类价值、处理方法及宣传活动方面等展开了项目化学习。
任务一：调查垃圾分类的价值
(1)同学们参观了垃圾处理厂、学习垃圾分类方法，将垃圾分类处理后能得到很多可再利用的资源，喝完的易拉罐属于__A__。
任务二：学习垃圾分类处理的方法
【参观学习】 小组同学在技术人员的指导下，了解到垃圾回收处理的过程如下。
分类收集→运输→垃圾处理厂筛分→分类处理→最终处理，垃圾回收后的处理方法大致有：加工后再变成相应的原料、加工处理后可以变成有机肥，拆解提取宝贵的稀有金属等原材料，作为填海、填坑的材料、焚烧发电以及填埋处理等；
(2)你认为学校旧电脑、教学一体机的处理方法是__拆解提取宝贵的稀有金属等原材料__(写一种)。
(3)加工处理后可以变成有机肥的垃圾是__果蔬垃圾__(写一种)。
任务三：体验废金属的处理回收
【材料收集】 从垃圾处理厂收集带有油污和生锈的钢制废螺丝。
【进行实验】 将材料带回实验室，进行了除去废螺丝表面油污和铁锈的实验；
实验步骤 实验现象
实验一 将废螺丝放入一只烧杯中，向其中倾倒汽油，浸泡一段时间后取出 螺丝表面的油污消失
实验二 将去除油污后的螺丝放到另一只烧杯中，向其中倾倒足量稀盐酸，浸泡一段时间后取出 铁锈消失，溶液由无色变为黄色，有气泡产生
【交流讨论】
(4)实验二中产生气泡的化学方程式是__Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑__。
(5)在钢铁表面涂油、刷漆、可以防止钢铁生锈，其原理是__使铁与氧气和水隔绝__。
(6)回收利用废旧金属的意义是__节约金属资源__；
任务四：设计垃圾分类回收的宣传活动
同学们通过实地宣讲，拍摄小视频等多种方式，宣传了垃圾分类回收的重要意义。
28．(9分)在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动，请你一起参与下列任务。
【任务一】 到垃圾回收站筛选金属底板
(1)区分铝片和铁片的物理方法是__用磁铁吸引(合理即可)__(写1种)。
【任务二】 预处理金属底板
(2)用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈，可以用__稀硫酸__(写1种物质名称)。
【任务三】 选择蚀刻液进行蚀刻
(3)首先将有镂空图案的不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的铝片和铁片上，然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中，将铁片浸入足量的乙蚀刻液中，一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案，没有附着物；铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的__③__、__①__(填序号)。
①硫酸铜溶液 ②硝酸银溶液 ③稀盐酸 ④氯化亚铁溶液 ⑤氯化钠溶液
【任务四】 金属蚀刻画的后处理
(4)将蚀刻好的金属片清洗掉废液，去掉不干胶保护膜，进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是__保持铁片蚀刻画表面清洁干燥__(写1种合理的方法)。
【任务五】 废液回收利用
(5)铝片蚀刻废液处理，可加入足量铝片，得到__氯化铝__溶液，回收保存。
(6)铁片蚀刻废液处理，如图所示：
过程①加入的物质X是__铁粉__，过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是__Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑__。
(1)磁铁能吸引铁片，不能吸引铝片，所以可用磁铁吸引的方法区分铝片和铁片。(2)稀硫酸能与主要成分为氧化铁的铁锈反应生成硫酸铁和水，所以用化学方法除去铁片表面的铁锈，可以用稀硫酸。(3)铝片上有凹陷图案，没有附着物，说明铝与甲蚀刻液反应没有生成新的金属，铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，所以甲蚀刻液只能是③稀盐酸。由于铁片上出现红色附着物图案，说明铁与①硫酸铜溶液反应生成红色的铜。所以乙蚀刻液是①硫酸铜溶液。(4)防止铁制品生锈的原理是破坏铁锈蚀的条件，即隔绝氧气或水。所以为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是保持铁片蚀刻画表面清洁干燥。(5)铝片蚀刻废液是铝与盐酸反应生成的氯化铝和剩余的稀盐酸的混合溶液，所以铝片蚀刻废液处理，可加入足量铝片，与稀盐酸完全反应，得到氯化铝溶液，回收保存。(6)铁片蚀刻废液是铁与硫酸铜反应生成的硫酸亚铁与剩余的硫酸铜的混合溶液，所以过程①加入的物质X是与硫酸铜反应生成硫酸亚铁的铁粉，铁粉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，滤渣中的铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。
四、计算题(6分)
29．铜锌合金外观形似黄金，某化学兴趣小组为检测合金的成分，进行了如图所示的实验。(注：铜与稀硫酸不反应，锌与稀硫酸反应的化学方程式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑)
根据图示数据进行如下计算：
(1)生成氢气的质量为__0.2__g。
(2)合金中铜的质量分数。
设20 g合金中锌的质量x。
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
65 2
x 0.2 g
＝ x＝6.5 g
合金中铜的质量分数＝×100%＝67.5%。
答：合金中铜的质量分数为67.5%。
