专题8.1 金属材料金属资源的保护、利用(解析版)

一、选择题

1．【2017年广州市】下列有关金属材料说法正确的是

A．铁片在海水中不易生锈B．钢是纯铁

C．铝片表面易生成一层致密的氧化膜D．纯铜硬度高于黄铜（铜锌合金）

【答案】C

2．【2017年湖南省长沙市】下列关于金属材料的说法不正确的是( )

A．常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面生成致密的氧化铝薄膜

B．铁在干燥的空气中容易生锈C．硬铝（铝合金）的硬度大于纯铝

D．金属资源的回收利用既保护了环境，又节约了金属资源

【答案】B

【解析】A．铝的化学性质比较活泼，常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面生成致密的氧化铝薄膜；

B．铁生锈是铁与氧气、水三种物质共同作用的结果，铁在干燥的空气中不容易生锈；C．相对于纯金属，合金的组成和结构发生了改变，其性质也改变，硬铝（铝合金）的硬度大于纯铝。D．金属资源的回收利用既保护了环境，又节约了金属资源。正确；选B

3．【2017年浙江省丽水市】如图为某文化衫图案，你的美（Mg）偷走我的心（Zn）能发生，是由于镁的（）A．延展性好B．导电性好

C．导热性好D．金属活动性比锌强

【答案】D

【解析】你的美（Mg）偷走我的心（Zn）能发生，是镁与硫酸锌反应生成锌和硫酸镁，发生置换反应，原因是镁的金属活动性比锌强。故选D。学科&网

4．【2017年天津市】钛和钛合金是重要金属材料。工业上用钛酸亚铁（FeTiO3）冶炼钦（Ti）的过程是：

①2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO ②在氩气环境中：2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2

下列判断不正确的是

A．反应①中生成的气体对环境有污染B．反应②中氯化物的总质量保持不变

C．反应①、②中钛元素的化合价都改变D．反应②中氩气作为保护气不参加反应

【答案】

C

5．【2017年天津市】下列各组转化关系中的反应为初中化学常见的反应，其中的“→”表示某种物质可一步反应生成另一种物质。甲、乙、丙三种物质不符合对应“转化关系”的是

选项 A B C D

转化关系

物质[来源:https://www.wendangku.net/doc/d718597622.html,][来源学#科#网Z#X#X#K]甲H2O2 C CaCO3FeCl2来源学&科&网Z&X&X&K][来

源:https://www.wendangku.net/doc/d718597622.html,]

乙O2CO CO2Fe

丙H2O CO2Na2CO3Fe2O3

【答案】D

【解析】A过氧化分解生成水和氧气，氧气和氢气点燃条件下生成水，水在通电条件下分解生成氧气；碳完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳和碳高温下化合生成一氧化碳；C碳酸钙高温分解生成二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙，和盐酸反应生成二氧化碳；D氯化亚铁和锌反应生成铁，铁和盐酸生成氯化亚铁，铁生锈，主要成分是氧化铁，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁。选D学科&网

6．【2017年山东省泰安市】设计对比实验，控制变量是学习化学的重要方法,下列对比实验不能达到实验目的的是

编号 A B C D

实验设计

实验目的 探究同种物质在

不同溶剂中的溶

解性

探究物质燃烧的条件 探究铁生锈的条件 探究CO 2与NaOH 溶液能否发生反应

【答案】C 二、非选择题

7．【2017年浙江省杭州市】(8分）小金利用图示装置进行甲、乙对比实验，探究温度对CO 和Fe 2O 3反应的影响（固定装置略）。

（1）从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是_____________。

（2）完全反应后，两组的生成物均为黑色粉末（纯净物），分别用两组生成物进行以下实验： 步骤 操作

甲组现象 乙组现象 1

称量黑色粉末质量/g m 1 m 2 2

取黑色粉末，用磁铁吸引 能被吸引 能被吸引 3

取黑色粉末，加入稀盐酸 全部溶解，有大量气泡 无明显现象 4 取黑色粉末，加入足量CuSO 4溶液 有红色物质生产

无明显现象 ①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是__________。

②小金查阅资料后发现Fe 3O 4在常温下不与稀盐酸、CuSO 4溶液反应，故猜想乙组的生成物为Fe 3O 4。他又发现m 2恰好为_______g ，这可成为支持上述猜想的新证据。

（3）甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的__________（填写化学性质）。

【答案】（1）在装置末端尖嘴导管处，放置一盏燃着的酒精灯(合理即可)（2）①Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ②4.64（3）还原性和可燃性(写出还原性即可)

8．【2017年天津市】（10分）金属材料广泛应用于生产生活中。

（l）铝块能制成铝箔是利用了铝的________性（填“导电”或“延展”）。

（2）为探究铝、铜的金属活动性顺序，某同学选用了下列药品进行实验，其中可行的是______（填字母）。

A．铝丝、铜丝、氯化镁溶液B．铝丝、铜丝、硫酸铜溶液

（3）A～G是初中化学常见的物质。己知A为黑色固体单质，B为红棕色粉末，C为无色气体，G为紫红色固体单质，它们的转化关系如下图所示，回答问题。

①写出化学式：A______；B______。

②反应II的化学方程式为_________________。

③反应III的化学方程式为_________________。

（4）用1600t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96％的生铁的质量为_____t （结果保留至0.1）。

【答案】（1）延展；（2）B；（3）①C；Fe2O3；②CO2+C高温2CO；③Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；

（4）933.3 学科&网

9．【2017年四川省自贡市】（1）根据如图金属应用实例推断,金属具有的物理性质有______________(至少答两点);

（2）生铁和钢都是铁的合金，二者性能不同的原因是_______________；

（3）厨房中的下列物品所使用的主要材料属于金属材料的是____________；

A、陶瓷碗

B、不锈钢炊具

C、橡胶手套

D、铜质水龙头

（4）钙、锌、铁、铜四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序是_________。

【答案】（1）导电性、导热性、延展性；（2）含碳量不同；（3）BD；（4）钙、锌、铁、铜。

【解析】（1）能做电缆，说明具有导电性；能做热水壶，说明具有导热性；能拉成金属丝，说明具有延展性；（2）生铁和钢均属铁合金，其区别是含碳量不同；（3）金属材料包括纯金属和合金。A、属无机非金属材料；B、属金属材料；C、属合成材料；D、属金属材料，故选BD；（4）根据金属活动性顺序可知钙、锌、铁、铜四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序是：钙、锌、铁、铜。

10．【2017年四川省自贡市】A?G是初中化学中常见的物质，其相互反应及转化关系如图所示。部分反应条件省略。已知A是易于人体血红蛋白结合的有毒气体，B是赤铁矿的主要成分，C是相对分子质量最小的氧化物，F是最轻的气体。

（1）G 的化学式为________。

（2）反应③的实验现象是___。

（3）写出相应的化学方程式：①_____________________②________________。

【答案】（1）Fe 3O 4；（2）剧烈燃烧、火星四射、生成一种黑色固体；（3）Fe 2O 3+3CO 高温

2Fe+3CO 2；2H 2O 通电 2H 2↑+ O 2↑。

11．【2017年四川省泸州市】早在古代，我国人民就积累了不少对化学物质变化的认识。请回答：

（1）西汉《淮南万毕术》中记载有“曾青得铁则化为铜"，曾青指的是硫酸铜溶液。这句话中化学反应

产物的名称是铜和 ；

（2）晋代葛洪所著《抱朴子》一书中记载有“丹砂烧之成水银"，丹砂指的是HgS 。该反应的微观示意

图可以表示为（已知原子体积由大到小的顺序是Hg>s>o ）

请写出该反应的化学方程式

，反应中是否发生了“氧化反应”？ （选填“是”或

“否”）。

【答案】（1）硫酸亚铁；（2）HgS+O2△

Hg+SO2; 是学科&网

【解析】（1）根据铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，可知生成的名称为硫酸亚铁；（2）“丹砂烧之成水银

"，的化学方程式为HgS+O2△

Hg+SO2;因为有氧气参加反应，故属于氧化反应。学科&网

12．【2017年四川省德阳市】（8分）A、B、C、D、E、F、X、Y都是初中化学只的常见物质，已知X 是一种混合物，A、B、Y是单质；通常情况下，C是一种具有刺激性气味且相对分子质量为17的气体，

D、E是含有相同元素的氧化物。它们之间有如下转化关系：

请你回答下列问题：

（1）X的名称是。

（2）B与Y反应的条件是。

（3）E+氧化铁→D的化学方程式是。

（4）C+D+饱和食盐水→F的化学方程式是。

【答案】（1）空气（2）O2+C点燃CO2。（3）3CO+Fe2O3高温3CO2+2Fe 。

（4）NH3+CO2+H20+NaCl===NH4Cl+NaHCO3↓

13．【2017年四川省成都市】（9 分）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）反应：①Fe 2O 3+CO =======高温 2Fe+3CO ，②Fe 2O 3+C =======高温

2Fe+3CO 。属于置换反应的是

，用于高炉炼铁的原理是 （填序号） （2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 。

（3）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（CaSiO 3),其中硅元素的化合价是 。

（4）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。 （5）钢铁制品可能会生锈，写出用稀硫酸除锈反应的化学方程式 。 【答案】（1）②；①（2）增大反应接触面积，加快反应速率（3）N 2;+4（4）使生铁中的碳转化为二氧

化碳，降低生铁中碳含量；延展性（5）Fe 2O 3 + 3H 2SO 4 = Fe 2(SO 4)3+ 3H 2O

14．【2017年四川省泸州市】已知：铝在常温下能与O 2反应，在铝表面形成一层氧化物薄膜；Al 2O 3能溶于

NaOH 溶液。某课外小组对“铝与氯化铜溶液反应”进行如下探究。

①测得CuCl 2溶液的pH<7；

②将铝片放入CuCl 2溶液中，没有观察到现象；

③取出铝片用NaOH 溶液浸泡一段时间，再取出铝片洗净后放入CuCl 2溶液中，观察到铝表面产生大量气泡。请回答下列问题：

（1）步骤①观察到CuCl 2溶液呈 色，该溶液显 性（选填“酸”、“碱”或“中”）

（2）步骤③中还可能观察到的现象是

，产生此现象的化学方程式是 。

（3）步骤②中没有现象的原因是。

（4）小组对步骤③产生的气体提出以下猜想：

a．可能是Cl2；b．可能是O2；c．可能是；

小组讨论得出c成立，理由是。

【答案】（1）蓝色；酸；（2）铝片表面附着红色的铜，溶液有蓝色变为无色；2Al+3CuCl2=2AlCl3+3Cu；（3）铝在常温下能与O2反应，在铝表面形成一层氧化物薄膜（4）氢气；氯化铜溶液显酸性，与金属铝反应产生氢气。

15．【2017年山东省泰安市】（5分)A~J是初中化学常见的物质，它们的相互转化关系如图所示。其中A是一种常见的化肥,不能与碱性物质混合使用；H和D的组成元素相同；I是—种红棕色固体。

请回答下列问题：

（1）反应①的基本反应类型为______；

（2）B的化学式为______，D的化学式为______；

（3）反应④的化学方程式为______，其实际应用为______；

【答案】（1）分解反应；（2）NH3；CO2；（3）3CO+Fe2O3高温

3Fe+3CO2；冶炼金属（或炼铁）

【解析】A是一种常见的化肥，在加热时发生分解反应生成三种物质，则A是碳酸氢铵，C是水，H和D 的组成元素相同，且H能发生反应生成D，故H是CO，D是CO2，那么B是NH3，E和D在点燃条件下生成CO，故E是O2，G是C；I是—种红棕色固体，则I是Fe2O3（1）由一种物质生成三种物质的反应是分解反应。（2）B的化学式为NH3，D的化学式为CO2；（3）反应④的化学方程式为

3CO+Fe2O3高温

3Fe+3CO2，其实际应用为炼铁。

16．【2017年山东省威海市】（6分）我国古代的物质文明华夏民族在认识、改造和应用物质方面有着辉煌的历史。

①东晋《抱扑子》中记载：“以曾青涂铁，铁赤色如铜”(“曾青”即硫酸铜溶液)。

②战国《周礼》中记载；“#饼烧砺房成灰”(“砺房”即牡砺壳，主要成分是碳酸钙)。将“灰”溶于水可制得

沤浸树皮脱胶的碱液。

③元代《庚道集》中记载：“点铜戍银”（即单质锏与砷熔合形成银白色的物质）。

请运用你学过的化学知识回答下列问题；

（1）在①～③中，发生了化学变化的是_________（填编号）其中发生分解反应的化学方程式为_____________。

（2）①中发生变化的化学方程式为________________，该反应中发生有效的相互作用而促使变化发生的微粒是（写出微粒符号）__________________。

（3）②中“灰”溶于水的变化中，其能量的转化形式是_________________。

（4）③中的“银”是否属于合金？________。

【答案】（1）①②CaCO3高温CaO+ CO2 ↑（2）Fc+CuSO4=FeSO4+Cu （3）化学能转化为热能（4）是（或属于）

17．【2017年山东省泰安市】（6分）金属材料在生产、生活中有着广泛的应用，人类的生产和生活都离不开金属。

（1）新型材料纳米级铁粉具有广泛的用途，它比普通铁粉更易与氧气反应，其制备的主要流程如图所示。

髙温反应器中反应的化学方程式为________。反应前需向反应器中通入氮气，目的是__________；

（2）金属活动性顺序有重要的应用。铜、铝、铁为日常生活中常见的金属，某化学兴趣小组的同学在

探究铝、铜、铁三种金属的有关性质时，进行了如图的实验：

在A 实验中发生反应的化学方程式为__________。将A 实验结束后①、②试管内的物质倒入烧杯中，发现烧杯中的红色固体物质明显增多，其原因是__________，一段时间后过滤，滤液中的溶质一定有________(填化学式）；

（3）某同学在—定质量的AgNO 3和Cu(NO 3)2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，他对反应过程进

行了分析，得到了以下几个图像（横坐标表示加入铁的质量），其中错误的是_______(填字母序号)。

【答案】（1）FeCl 2+H 2 高温 2HCl+Fe ；防止发生爆炸（或防止纳米铁被氧气氧化）；

（2）Fe+CuSO 4=Cu+FeSO 4；未反应的铁继续与硫酸铜反应；FeSO 4、Al 2(SO 4)3；（3）D

待硝酸银溶液反应完以后，铁才与硝酸铜溶液反应。Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag

Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu A、开始加入的铁与硝酸银溶液反应，待硝酸银溶液反应完以后，铁才与硝酸铜溶液反应，故铜的质量在加入铁一段时间后才产生，正确；B、反应开始硝酸铜的质量不变，但是溶液质量减少故硝酸铜的溶质质量分数增大，当铁与硝酸铜溶液反应时，硝酸铜的溶质质量分数逐渐减小到零，正确；C、第一个反应中，反应掉340份质量的硝酸银，生成180份质量的硝酸亚铁，溶液质量减少，第二个反应中，反应掉188份质量的硝酸铜生成180份质量的硝酸亚铁，溶液质量减少，第一个反应中溶液减少的多，正确；D、反应前有两种溶质，反应中有3中，如果铁足量，反应后只有一种，错误。故选D。

18．【2017年山东省德州市】（3分）人类社会的发展离不开金属。请依据所学知识填空。

（1）下列制品的用途，利用金属导热性的是______。

（2）金属资源在地球上分布广泛。人们在白然界中仅发现金、银等少数金属单质，其余金属元素都以化合物形式存在。你认为金属的存在形式主要和_______有关。

（3）农业上用硫酸铜、生石灰加水配制波尔多液作为杀菌剂。有经验的农民都不用铁质容器来配制或盛放波尔多液，原因是___________（用化学方程式表示）。

【答案】（1）A （2）金属活动性强弱（或金属失电子能力）（3）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

19．【2017年甘肃省庆阳市】（6分）近年我省多地纷纷展开文明城市创建工作，垃圾分类回收是其中一项重要举措。某地街头垃桶如右图所示，回答下列问题。

（1）图中标识的物质，属于金属材料是________ （写出一种即可下同），属于有机合成材料的是__________。

（2）塑料矿泉水瓶应收入________（填“可回收”或“不可回收”）筒中。

（3）使用铝合金做内筒的优点是 （写出1点即可）。

（4）为比较铝和铁的金属活动性，某同学设计实验方案：将铝和铁分别放入盐酸中，比较反应的剧烈

程度。你认为该方案__________（填“合理”或“不合理”），理由是 。

【答案】（1）铝合金内筒或铁制外筒；塑料顶盖；（2）可回收；（3）不易生锈；

（4）不合理，只有在相同的条件下才有可比性。

20．【2017年安徽省】（7 分）某研究小组为探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素”，取同浓度的稀氨水和稀醋

酸用下图装置完成表中实验，回答下列问题。

（1）铁锈的主要成分是__________（填化学式）。

（2）实验②和④可探究_________ 因素对铁制品锈蚀快慢的因素；欲探究试剂酸碱性对铁制品锈蚀快

慢的影响，应选择的实验是________（填实验序号）。

（3）根据表中实验现象得出的结论是 （写出1 点即可）。

（4）影响铁制品锈蚀快慢受除上述因素外，还有 （写出1 点即可），请设计实验方

案 。

【答案】（1）Fe 2O 3（2）温度；①②或③④（3）相同条件下，酸性越强，金属生锈越快；

（4）酸的浓度，相同条件下，取两份浓度不同的醋酸分别在25℃时，观察铁钉生锈时间。

【解析】（1）铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁表示为Fe 2O 3；（2）实验②和④温度不同，其他条件完全相

同，故探究的是温度对铁制品锈蚀快慢的影响；欲探究试剂酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响，那么应

实验序号

① ② ③ ④

实验温度/℃

25 25 70 70 试剂

稀氨水 稀醋酸 稀氨水 稀醋酸 出现铁锈 所需时间 1天 未见锈蚀 5分钟 1天 未见锈蚀 1分钟

采用可知变量法，即试剂酸碱性不同，其他条件要完全相同，故可选择实验①②或③④；（3）由表格信息可知，相同条件下，酸性越强，金属生锈越快；（4）酸的浓度会影响铁制品锈蚀快慢。可在相同条件下，取两份浓度不同的醋酸分别在25℃时，比较铁钉生锈时间。

21．【2017年江苏省扬州市】(11分)为测定钢铁中的含碳量，设计如下装置，钢铁样品在装置A中煅烧时，气体产物只有CO2和SO2。

（1）钢样处理成粉末的主要目的是。钢样中的Fe3C煅烧时的化学方程式为

Fe3C+3O2+CO2

（2）实验室用KClO3和MnO2制备O2的化学方程式为，MnO2中Mn的化合价为。

（3）装置B的作用是，装置B中的现象是。

（4）装置C的作用是。若无装置C，则测定结果(填“偏大”“无影响”或“偏小”)。

（5）装置D的作用为；装置E的作用为．

（6）钢样中加入某物质可降低煅烧温度，为不影响测定结果，该物质在组成上需满足的条件是。

【答案】（1）增大反应物接触面积，使反应更充分，Fe3O4（2）2KClO32KCl+3O2↑ +4（3）除去CO2中的SO2，高锰酸钾溶液褪色（4）吸收CO2中的水蒸气，偏大（5）吸收CO2，测定产生的CO2质量; 防止空气的CO2和H2O进入D装置（6）不能含有碳元素