资源简介

第四单元 金属 综合素质评价
(限时：45分钟 满分：100分钟)
可能用到的相对原子质量：H—1　O—16　Al—27　S—32　Fe—56　Cu—64　Zn—65　Ag—108
一、选择题(本题包括12小题，每题3分，共36分)
1. [立德树人|爱国情怀][2023·山西]中国国家博物馆珍藏着一枚“国玺”，即“中华人民共和国中央人民政府之印”，代表着熠熠生辉的共和国符号。她由铜胎铸字，不易变形。选用这种材料作为印章胎体最大的优点是(　　)
A. 硬度较大 B. 熔点较高 C. 不溶于水 D. 形状美观
2. 下列防锈措施合理的是(　　)
A. 经常用水冲洗自行车链条 B. 在铁制暖气片上刷“银粉”
C. 用“钢丝球”打磨铝锅表面 D. 用过的菜刀及时用盐水清洗
3. [2024·淄博模拟]将甲、乙两种金属片(均不是铜)分别放入CuSO4溶液中，甲表面析出金属Cu，乙表面没有明显现象，据此判断，三种金属的活动性顺序是(　　)
A. 甲＞铜＞乙 B. 铜＞甲＞乙
C. 乙＞铜＞甲　 D. 甲＞乙＞铜
4. [新情境题]中国东航2024年计划接收5架国产C919大型客机。C919大范围采用国产铝合金、铝锂合金、钛合金及钢等材料。下列有关金属材料的说法正确的是(　　)
A. 铝锂合金的硬度比纯铝的小
B. 地壳中含量最高的金属元素是铝
C. 在空气中铝制品比铁制品更耐腐蚀，因为铝的金属活动性比铁弱
D. 钢的性能优良，钢的含碳量高于生铁
5. [2023·南京模拟]下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是(　　)
A. 硬质玻璃管中红色固体变为银白色
B. 用燃着的酒精灯可防止CO污染空气
C. 赤铁矿的主要成分是Fe2O3
D. 实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却
6. 黄金是Au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. 放在盐酸中　　　
C. 观察颜色　　　 D. 放在AgNO3溶液中
7. 我国万米深海潜水器“奋斗者”号载人舱外壳材料采用的是钛合金，钛的生产过程中发生的反应之一为TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2CO，下列说法正确的是(　　)
A. 该反应为置换反应
B. 反应前后碳元素的化合价没有发生变化
C. TiO2是氧化物
D. 钛合金的熔点比金属钛高
8. 已知R为金属单质，能发生如下反应：R＋CuSO4===Cu＋RSO4。下列说法错误的是(　　)
A. 该反应为置换反应
B. R的金属活动性比Cu强
C. 该金属R可以是Al
D. 若R为Fe，反应后溶液的质量会减小
9. 某金属R在化合物中常显＋1价，R的金属活动性比铜弱。某同学为了验证R、铝、铜的金属活动性顺序，取三种金属片，并选用下列溶液进行探究，无法达到实验目的的是(　　)
A. CuSO4溶液 B. 稀硫酸、CuSO4溶液
C. 稀硫酸、Al2(SO4)3溶液 D. Al(NO3)3溶液、RNO3溶液
10. [2023·南通]学习小组通过下列实验探究CuSO4溶液的性质。
实验Ⅰ　把一根用砂纸打磨过的Al丝浸入CuSO4溶液中，一段时间后观察到Al丝表面出现红色物质。
实验Ⅱ　向CuSO4溶液中滴加少量NaOH溶液，出现沉淀。
下列说法正确的是(　　)
A. 实验Ⅰ中溶液颜色不变 B. 实验Ⅰ说明Al的活动性比Cu的强
C. 实验Ⅱ中只发生物理变化 D. 实验Ⅱ中沉淀为CuO
11. 向盛有Cu(NO3)2溶液的烧杯中加入一定量锌粉和银粉的混合物，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列判断正确的是(　　)
A. 滤渣中一定不含锌，一定含铜和银
B. 滤渣中一定不含锌和铜，一定含银　
C. 滤液中一定含Zn(NO3)2，一定不含AgNO3
D. 滤液中一定含Zn(NO3)2和Cu(NO3)2，可能含AgNO3
12. [2023·牡丹江，双选]下列图像能正确反映对应变化关系的是(　　)
A. 图①：用红磷燃烧的方法测定空气里氧气的含量
B. 图②：足量的铝和锌分别与等质量、等溶质质量分数的稀盐酸反应
C. 图③：向硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入铁粉
D. 图④：向氢氧化钡溶液中滴加稀硫酸
二、填空题(本题包括4小题，共36分)
13. (6分)中国首个火星探测器“祝融号”成功着陆火星，传回的图像在视觉上呈现为橘红色，是因为其地表广泛分布着赤铁矿。
(1)“祝融号”着陆后，展开太阳能板，把太阳能转化为________能，驱动仪器正常运转；太阳能板主要成分是单晶硅，常温下硅元素与碳元素的化学性质相似，其原因是__________________________。
(2)赤铁矿的主要成分是________(写化学式)，工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式为______________________________________________________________。
(3)每年因腐蚀而报废的金属数量惊人，请列举防止铁制品生锈的一条措施_________________________________________________________________。
14. (10分)金属材料广泛应用于生产、生活中。
(1)用铜作导线，利用了铜的延展性和________性。
(2)镁是一种活泼的金属，请写出镁与稀盐酸反应的化学方程式：_________________________________________________________________。
(3)将等质量的A、B、C三种金属(生成物中金属元素均为＋2价)，分别放入质量分数相等且足量的稀盐酸中，产生H2的质量与反应时间的关系如图所示。A、B、C三种金属中，金属活动性由强到弱的顺序是____________，相对原子质量最大的是________。
(4)向一定量的硝酸银和硝酸亚铁混合溶液中加入m g锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列分析正确的是________(填字母)。
A. 若滤渣只含一种金属，则滤液中的溶质一定有三种
B. 若滤液中含有两种金属离子，则滤渣中的固体一定有两种
C. 若最终得到的滤渣质量仍为m g，则滤液中溶质最多有两种
D. 若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤液中的溶质最多有两种
15. (10分)[2023·贵州节选]金属材料在生产生活中应用广泛。
(1)高铁轨道、车厢、附属设施使用大量的铁合金和铝合金。小组同学探究合金中金属的化学性质。
【实验一】在分别装有质量相等和外形相同的Cu、Fe、Al和Mg的四只烧杯中，加入相同质量溶质质量分数为7. 3%的盐酸，如图1所示。
①证明金属活动性Fe＞Cu的实验现象是_____________________________________________________，反应的化学方程式为___________________________________________。
②在丙、丁烧杯中，使用温度传感器，测得反应过程中温度的变化曲线如图2所示，据图分析可知，金属活动性Mg＞Al，其理由是_____________________________________________________。
【实验二】把一定质量的Al放入刚反应结束的乙烧杯中，观察现象，得出结论：金属活动性Al＞Fe。
③分析实验一和实验二，下列说法正确的是________。
A. 由实验一、二可知，金属活动性 Mg＞Al＞Fe＞Cu
B. 实验二，反应后所得溶液中一定有 AlCl3
C. 实验二充分反应后，所得溶液质量一定变小
D. 实验一，若丁中固体有剩余，则丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等
(2)某铝合金可能含有Al、Mg、Cu中的两种或三种。现提供n g样品和足量的稀盐酸，请设计实验确定该铝合金的成分，写出依据实验获取的证据和合金可能的成分______________________________________________________。
16. (10分)[2023·眉山]金属钛具有硬度大，密度小，熔点高，常温下耐酸碱腐蚀等优良的性能，被誉为“未来金属”。我国钒钛磁铁矿床分布广泛，储量丰富，由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺流程如下。回答下列问题：
(1)钛铁矿需要粉碎，其目的是__________________________________________。
(2)钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，其中钛元素的化合价为________价。
(3)TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属钛，该反应的化学方程式为_____________________________________________________。
(4)金属矿物不能再生。下列能有效保护钛金属资源的措施是________。
A. 回收利用废旧钛金属制品
B. 任意开采钛金属矿石
C. 钛金属抗腐蚀性能好，可随意堆放储存
D. 寻找、开发钛金属的代替品
三、实验探究题(本题包括1小题，共19分)
17. (19分)金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。
【认识铁的腐蚀】(1)下列环境中的铁制品最容易生锈的是________(填字母)。
A. 未擦干的铁锅　　 　B. 涂油漆的栏杆　 　C. 盛水的不锈钢水杯
(2)铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，其中铁元素的化合价是________。
【探究铁的腐蚀】(3)该小组用图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50 mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约__________(填“40”或“10”)mL刻度处，原因是________________________________________。
【拓展探究】(4)小强同学进行如下实验：取铁钉，用砂纸打磨，称其质量，按图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表所示。
温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70
铁钉质量增加/g 0. 02 0. 04 0. 08 0. 16 0. 18 0. 18 0. 18
小强同学的实验是探究______________对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是____________________________________________________________。
(5)有同学认为小强的实验未能真实反映50 ℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50 ℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因：_________________________________________________________________；改进实验方案证明你的分析：_________________________________________________________________。
四、计算题(本题包括1小题，共9分)
18. (9分)[2023·怀化]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________。
(2)稀硫酸中溶质的质量分数为多少？(写出计算过程)
第四单元综合素质评价
一、1. A　2. B　3. A
4. B　【点拨】合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，A错误；地壳中含量最高的金属元素是铝，B正确；在空气中铝制品比铁制品更耐腐蚀，是因为在常温下铝与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止内部的铝进一步被氧化，C错误；钢的含碳量为0. 03%～2%，低于生铁，D错误。
5. A　6. C　
7. C　【点拨】置换反应是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，故该反应不属于置换反应，A错误；反应前后碳元素的化合价发生变化，B错误；TiO2属于氧化物，C正确；合金的熔点一般比成分金属的熔点低，D错误。
8. C　【点拨】Al在化合物中显＋3价。
9. C　【点拨】铝能与稀硫酸反应，R、铜均不能与稀硫酸、Al2(SO4)3溶液反应，说明活动性铝＞铜、R，无法确定R和铜的活动性强弱，C符合题意。
10. B　【点拨】铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，溶液颜色由蓝色逐渐变为无色，A错误；把一根用砂纸打磨过的Al丝浸入CuSO4溶液中，一段时间后观察到Al丝表面出现红色物质，说明Al的活动性比Cu的强，B正确；实验Ⅱ中氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，有新物质生成，发生了化学变化，C错误；实验Ⅱ中氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，实验Ⅱ中沉淀为氢氧化铜，D错误。
11. C　【点拨】锌的金属活动性比铜强，银的金属活动性比铜弱，向盛有Cu(NO3)2溶液的烧杯中加入一定量锌粉和银粉的混合物，锌能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，银不能与硝酸铜反应，充分反应后过滤，滤渣中一定含有铜和银，可能含有锌；滤液中一定含Zn(NO3)2，一定不含AgNO3，可能含有硝酸铜。
12. B、D　【点拨】红磷在空气中燃烧时与氧气反应生成五氧化二磷固体，装置内的压强先增大，后逐渐减小，A错误；足量的金属与等量的稀盐酸发生反应，金属越活泼反应越快，最终生成的氢气一样多，B正确；铁粉会先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银单质，溶液的质量减小，AgNO3反应完后，铁与Cu(NO3)2反应，溶液质量继续减小，完全反应后不再发生变化，C错误；氢氧化钡与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀和水，溶液中溶质的质量减小，完全反应时溶质质量为0，再滴加稀硫酸，溶质的质量又逐渐增大，D正确。
二、13. (1)电；最外层电子数相同
(2)Fe2O3；Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
(3)在铁制品表面刷漆(合理即可)
14. (1)导电　(2)Mg＋ 2HCl===MgCl2 ＋ H2↑ (3)A>C>B；C　(4)C、D
【点拨】(4)向一定量的硝酸银和硝酸亚铁混合溶液中加入m g锌粉，锌会先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，再和硝酸亚铁反应，生成铁和硝酸锌，若滤渣中只含一种金属，则一定是银，硝酸银可能部分反应，此时滤液中溶质为硝酸银、硝酸亚铁和硝酸锌，硝酸银也可能完全反应，此时滤液中溶质为硝酸亚铁和硝酸锌，A错；若滤液中含有两种金属离子，则溶质为硝酸锌和硝酸亚铁，硝酸亚铁和锌可能没反应，也可能部分反应，滤渣中固体可能为银，也可能为银和铁，B错；向一定量的硝酸银和硝酸亚铁混合溶液中加入m g锌粉，若最终得到的滤渣质量仍为m g，说明锌和硝酸银以及硝酸亚铁都发生了反应，硝酸亚铁可能有剩余，也可能完全反应，则滤液中溶质最多有两种，C正确；若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定有铁，硝酸亚铁可能完全反应，也可能部分反应，则滤液中溶质最多有两种，D正确。
15. (1)①甲烧杯中无明显现象，乙烧杯中有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色；Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑　②镁完全反应所需时间小于铝完全反应所需时间　③A、B、D
(2)取n g铝合金样品于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后，若固体全部溶解，则铝合金含有Al、Mg，若有未溶解的红色固体，则铝合金含有Al、Mg、Cu或Al、Cu
【点拨】(1)①证明金属活动性Fe＞Cu的实验现象是甲烧杯中无明显现象，乙烧杯中有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，据此书写化学方程式；②Mg、Al与盐酸反应都是放热反应，温度最高时，就是恰好完全反应时，由图2可知，镁完全反应所需时间小于铝完全反应所需时间，说明镁反应的速率大于铝，则金属活动性Mg＞Al；③由实验一可知，金属活动性 Fe＞Cu，Mg＞Al，由实验二可知，金属活动性Al＞Fe，则金属活动性Mg＞Al＞Fe＞Cu，A正确；实验二，把一定质量的Al放入刚反应结束的乙烧杯中，铝与盐酸或氯化亚铁溶液反应会生成氯化铝，则反应后所得溶液中一定有AlCl3，B正确；实验二中盐酸有剩余时，铝与盐酸和FeCl2均反应，溶液的质量可能增大，C错误；相同质量的Mg、Al与足量的盐酸反应，Al消耗的盐酸质量大于镁，实验一，若丁中固体有剩余，则丙中固体也一定有剩余，说明加入的盐酸都已完全反应，而加入的是相同质量溶质质量分数为7. 3%的盐酸，则丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等， D正确。(2)加入足量的稀盐酸，充分反应后，若固体全部溶解，则铝合金中含有Al、Mg，若有未溶解的红色固体，则铝合金中含有Al、Mg、Cu或Al、Cu。
16. (1)增大反应物的接触面积，加快化学反应速率　(2)＋4
(3)2Mg＋TiCl42MgCl2＋Ti　(4)A、D
三、17. (1)A　(2)＋3　(3)40；铁锈蚀消耗氧气，且氧气约占空气总体积的
(4)温度；其他条件相同时，在一定温度范围内，温度越高，铁钉腐蚀的速率越快
(5)50 ℃以后，试管中的氧气耗尽，铁钉的腐蚀停止；用容积较大的容器代替装置乙中的试管，分别在50 ℃、60 ℃、70 ℃下重复上述实验
四、18. 【解】(1)0. 2 g
(2)设反应的硫酸的质量为x。
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
　98 2
　x 0. 2 g
＝　x＝9. 8 g
稀硫酸中溶质的质量分数为×100%＝19. 6%，
答：稀硫酸中溶质的质量分数为19. 6%。
【点拨】(1)根据质量守恒定律，生成氢气的质量为20 g＋50 g－69. 8 g＝0. 2 g。(2)依据化学方程式求得稀硫酸中溶质的质量，进一步解答即可。

展开更多......

收起↑