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第八单元 金属和金属材料单元测试
一、单选题（共13小题）
1．（2024·上海）下列金属中活动性最强的是（ ）
A． B． C． D．
2．（2024·广东广州）下列属于纯净物的是（ ）
A．水蒸气 B．生铁 C．碘酒 D．食醋
3．（2024·山东临沂）下列关于金属和金属材料的说法中正确的是（ ）
A．生铁和钢的含碳量不同
B．黄铜比纯铜硬度小
C．合金属于合成材料
D．大多数金属在自然界中以单质形式存在
4．（2023·山东德州）世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于金属年产量的20%~40%。下列做法不能有效防止钢铁生锈的是（ ）
A．表面刷漆 B．清洗锈迹 C．制成不锈钢 D．镀耐腐蚀的铬
5．（2024·新疆）青铜中含有少量的锡，锡元素的有关信息如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．属于金属元素 B．锡的相对原子质量为50
C．二氧化锡的化学式为 D．锡的金属活动性比铝强
6．（2024·江苏常州）高层建筑建造时常使用铝合金材料。下列说法正确的是（ ）
A．铝合金材料属于复合材料 B．铝土矿是主要含铝矿物之一
C．铝合金的硬度小于单质铝 D．铝材致密氧化膜要及时除去
7．（2024·重庆）中国应用的湿法炼铜技术，是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是（ ）
①反应能证明两种金属的活动性
②反应后溶液的质量增加
③反应生成的溶质为硫酸铁
④反应后固体表面附着一层红色物质
A．①④ B．②③ C．①②④ D．②③④
8．（2024·四川泸州）实验室可用如图装置制备与收集H2。下列有关说法错误的是（ ）
A．反应原理为：
B．可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气
C．关闭旋塞后H2将反应液压入长颈漏斗中
D．用向上排空气法代替图中的收集方法
9．（2024·山东滨州）下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是（ ）
A．溶液 B．溶液 稀
C．溶液 稀 D．溶液 溶液
10．（2024·湖北）《宋会要辑稿》记载：“浸铜之法，先取生铁打成薄片，……浸渍数日，铁片为胆水（硫酸铜溶液）所薄，上生赤煤，取出刮洗……入炉烹炼，……方成铜。”下列理解错误的是
A．“打成薄片”增大了反应的接触面积
B．“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C．“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤
D．“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
11．（2024·广东深圳）以下实验现象，正确的是（ ）
A．如图甲，思考乐大海同学滴入硫酸铜溶液后，可以用铁把铜析出
B．反应后电子秤的示数为230.5g
C．对比实验乙的①③：可以探究接触空气是否是铁生锈的条件之一
D．图乙一周过后，②铁钉产生的铁锈最多
12．（2024·黑龙江绥化）下列图像能直观表达各种变化关系，加深对知识的理解，下列图像与其对应表述正确的是（ ）
A．分别向等质量的锌、铁中加入等质量分数的稀盐酸
B．电解一定质量的水
C．加热高锰酸钾制取氧气
D．将足量锌粉投入到一定质量的硝酸铜和硝酸银混合溶液中
13．（2024·宁夏）如图是某化学反应的微观示意图，下列说法正确的是（ ）
A．该反应属于置换反应
B．该反应中乙和丙的质量比为8：11
C．甲物质中碳、氢元素质量比为3：1
D．化学反应前后分子的种类和数目都不变
二、多选题（共2小题）
14．（2024·山东济南·二模）向一定质量的CuSO4和ZnSO4的混合溶液中加入ag镁粉，充分反应后过滤，得到一定温度下的滤液(不饱和)和滤渣。下列说法中，正确的是（ ）
A．滤渣的质量一定大于ag
B．滤液中一定有Mg2+和Zn2+
C．若滤液为蓝色，则滤液中至少有三种金属离子
D．若向滤渣中加入适量稀盐酸，产生气泡，则滤渣中一定含有单质Cu和单质Zn
15．（2024·湖南长沙·一模）图象可以形象直观地揭示化学变化中的数量关系，正确分析图象是中学生需掌握的一种学习方法。等质量的铁粉和锌粉分别与足量溶质质量分数相同的稀盐酸反应，产生氢气的质量与反应时间的图象大致如图所示。据此判断，下列有关分析中正确的是（ ）
A．产生氢气的质量：锌>铁 B．t1、t2分别表示锌、铁反应完全的时刻
C．据此可以判断：金属活动性，锌>铁
D．据此可以判断：锌和铁与稀盐酸反应均放出热量
三、填空与简答题（共5题）
16．（2024·青海）青海河湟谷地历史文化悠久，在互助县出土了魏晋时期的青铜艺术品玄武砚滴。
(1)青铜的硬度比纯铜 。
(2)我国是最早采用湿法冶铜的国家，《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，即在溶液中加入铁则可得到铜，该反应的化学方程式为 。
17．（2024·安徽宣城·三模）阅读下列短文并回答问题。
2022年5月18日第46个国际博物馆日，川渝两地以四川宜宾市为主会场，围绕“博物馆的力量”主题，开展国际博物馆日川渝主会场活动。多件三星堆祭祀区最新出土的青铜器在活动中亮相，其中，铜神兽、爬龙铜器盖为首次面向公众展出。
该展览遴选川渝近20家文博单位馆藏精品文物130余件(套)，其中一级文物41件(套)，二级文物29件(套)，三级文物18件(套)，还有四川省文物考古研究院、成都文物考古研究院、重庆市文物考古研究院等收藏的未定级珍贵文物20余件(套)。展品以青铜器为主，辅以石器、金器、玉器等相关精品文物。
(1)文中涉及到出土文物中，除青铜器外，还含有的金属材料是 (写名称)。
(2)青铜是铜锡合金，写出一种能直接反映锡比铜活泼的反应方程式 (锡在化合物中化合价为+2)。
(3)出土的青铜器保存都很完好，与其表面绿色物质有一定关系。请你从化学角度分析此现象的原因 。
(4)下列有关说法正确的是 (填字母序号)
a．青铜比铜的硬度小
b．铜冶炼较早，主要与铜在地壳中含量有关
c．金在自然界主要以单质存在
18．（2024·宁夏）2024年5月1日，我国第一艘电磁弹射型航空母舰——“福建”舰开展首次试航。航空母舰的建造涉及金属冶炼、材料性能等诸多领域。
(1)纯铜可制作航母电缆，主要利用了其优良的 性。
(2)《天工开物》中记载了我国古代“淘洗铁砂”“生熟炼铁”等钢铁冶炼技术。现代工业用赤铁矿和一氧化碳炼铁，反应的化学方程式为 。
(3)铁的合金比纯铁的应用更广泛，原因是 。
(4)废旧金属回收利用的意义在于 (写一条)。
(5)锰钢是建造航母常用的金属材料。已知锰加入稀硫酸中有气泡产生。实验室现有以下试剂：
①锰片②铜片③稀硫酸④硫酸铜溶液⑤硫酸锰溶液
请你选择一组试剂比较铜、锰的金属活动性强弱 (填序号)。
19．（2024·江苏徐州）蒸汽眼罩是常见的缓解眼睛疲劳的产品，使用原理是其中的发热剂（含有铁粉、氯化钠、活性炭和吸水树脂等）能释放热量，产生水蒸气。取发热剂进行如下探究。
(1)向发热剂中加入适量硫酸铜溶液，观察到有红色固体出现，说明发热剂含有 ，发生反应的基本反应类型为 。
(2)发热剂发热的原理是铁粉与 反应生成铁锈放热，铁生锈是缓慢氧化放热不明显，而蒸汽眼罩打开即迅速升温，这与发热剂中含有的氯化钠、活性炭有关，其中活性炭具有 性。
(3)取足量发热剂测定空气中氧气的含量，装置如图，气密性良好。广口瓶容积为150mL，量筒内水的体积为50mL。一段时间后，打开弹簧夹，进入瓶内的水的体积最多为 mL。
(4)影响蒸汽眼罩使用效果的因素很多，请列举一条： 。
20．（2024·山西）我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知：Zn的冶炼温度为904℃，Zn的沸点为906℃。)请结合图文信息，分析思考，解决问题：
(1)装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是 。
(2)高温炉内，碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学方程式为 。该反应生成物中碳元素的化合价为 价。
(3)冷凝器中发生的变化属于 。
(4)我国古代冶锌晚于铁和铜，结合已知信息，分析说明其中的原因是 。
21．（2024·山东东营）2024年春节期间，广饶县孙子文化园举办的“孙武归来—春秋奇妙夜”沉浸式夜游项目在全国引起轰动，现场表演的非遗项目“打铁花”不仅有“火树银花落，万点星辰开”的古老浪漫，而且蕴含着丰富的化学原理。
(1)“打铁花”就是将生铁熔化后的铁水打向空中，形成铁花。请用化学方程式表示其中的主要原理： 。
(2)表演者将铁水打得又高又散的主要原因是 。
(3)从合金的性质角度分析：打铁花用生铁而不用纯铁的依据是 。
(4)为了探究影响铁燃烧的因素，某兴趣小组进行了如下实验：
实验 实验内容 实验现象 实验结论
一 取两根同样的铁丝，各在铁丝的一端系一根火柴，在酒精灯上引燃后，一根在空气中，一根插入盛满氧气的集气瓶中，观察现象 铁丝在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧
二 取等质量的铁丝和铁粉，分别将铁丝、铁粉放在或撒在酒精灯火焰上，观察现象 铁丝在空气中不燃烧，铁粉在空气中
【实验反思】
(5)有同学认为不做实验二也能得到同样的结论，你认为他的依据是 。
4、实验题（共1题）
22．（2024·吉林长春）实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。
(1)图1实验中，对比 (填序号)可知，铁生锈与氧气有关。
(2)图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为 。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是 。
(4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。
五、科学探究题（共1题）
23．（2023·宁夏）学习小组在实验室探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。
【设计与实验】同学们设计并进行下图所示实验（实验中所用金属均已用砂纸打磨）。

【解释与结论】
(1)实验Ⅰ中只有一支试管内有气泡产生，反应的化学方程式为 。
(2)实验Ⅱ中实验现象是 。
(3)上述实验涉及的基本反应类型是 。
由上述实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银。
【反思与交流】
(4)请你另设计一个实验方案验证这三种金属的活动性顺序 （写出所用试剂即可）。
(5)某同学又取了金属M放入试管中，滴加稀硫酸，发现有气泡产生，请你推测：金属M （填“能”或“不能”）与硫酸铜溶液发生化学反应。
【拓展与延伸】
(6)同学们用不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸在室温下进行实验，探究锌与稀硫酸反应快慢的影响因素，实验记录表：
实验编号 硫酸的溶质质量分数（均取20mL） 锌的形状（均取1g） 氢气的体积（mL）（均收集3分钟）
① 20% 锌粒 31.7
② 20% 锌片 50.9
③ 30% 锌粒 61.7
④ 30% 锌片 79.9
实验①②对比说明 ；要比较不同溶质质量分数的稀硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。由此得出不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸都会影响反应快慢。
四、计算题（共1题）
24．（2024·安徽）《天工开物》记载了锡的冶炼方法：入砂(指锡砂)数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲(指鼓入空气)熔化，用铅少许，(锡)沛然流注。其反应原理为C+SnO2Sn+CO2↑。
(1)炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。
(2)现有151kg含SnO220%的锡砂，理论上可以炼出锡的质量是多少(写出计算过程)？
答案和解析
一、单选题（共13小题）
1．（2024·上海）下列金属中活动性最强的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】金属活动性顺序为：钾钙钠镁铝锌铁锡铅（氢）铜汞银铂金，A符合题意。
故选A。
2．（2024·广东广州）下列属于纯净物的是（ ）
A．水蒸气 B．生铁 C．碘酒 D．食醋
【答案】A
【详解】A、水蒸气中只含水一种物质，属于纯净物，故选项正确；
B、生铁中有铁、碳等物质，属于混合物，故选项错误；
C、碘酒中有碘、酒精等物质，属于混合物，故选项错误
D、食醋中有水、醋酸等物质，属于混合物，故选项错误；
故选：A。
3．（2024·山东临沂）下列关于金属和金属材料的说法中正确的是（ ）
A．生铁和钢的含碳量不同
B．黄铜比纯铜硬度小
C．合金属于合成材料
D．大多数金属在自然界中以单质形式存在
【答案】A
【详解】A、根据生铁是指含碳量为 2%～4.3% 的铁的合金，钢是指含碳量为 0.03%～2% 的铁的合金可知，二者的主要区别为含碳量不同，故A选项说法正确，符合题意；
B、合金的硬度比组成它的纯金属大，因此黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜大，故B选项说法不正确，不符合题意；
C、合金属于金属材料，不属于合成材料，故C选项说法不正确，不符合题意；
D、大多数金属活化学性质较活泼，在自然界中以化合物形式存在；少数金属，如金、银等化学性质稳定，在自然界中以单质形式存在，故D选项说法正确，不符合题意。
故选A。
4．（2023·山东德州）世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于金属年产量的20%~40%。下列做法不能有效防止钢铁生锈的是（ ）
A．表面刷漆 B．清洗锈迹 C．制成不锈钢 D．镀耐腐蚀的铬
【答案】B
【详解】A、在钢铁表面刷一层油漆，可以隔绝空气和水防锈，从而防止钢铁生锈，故A不符合题意；
B、清洗锈迹不能防止钢铁生锈，故B符合题意；
C、制成不锈钢可以改变铁内部的结构，能防止铁生锈，故C不符合题意；
D、在钢铁表面镀一层耐腐蚀的铬，可以防止生锈，能防止金属被腐蚀，故D不符合题意。
故选B。
5．（2024·新疆）青铜中含有少量的锡，锡元素的有关信息如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．属于金属元素 B．锡的相对原子质量为50
C．二氧化锡的化学式为 D．锡的金属活动性比铝强
【答案】A
【详解】A、根据元素周期表中的一格可知，中间的汉字表示元素名称，该元素的名称是锡，带“钅”字旁，属于金属元素，故选项说法正确；
B、根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为118.7，故选项说法错误；
C、根据化合物化学式的书写一般规律：金属在前，非金属在后；氧化物中氧在后，原子个数不能漏，正负化合价代数和为零，化合价数值约到最简交叉写在元素右下角。则二氧化锡的化学式为SnO2，故选项说法错误；
D、金属活动性顺序为：K，Ca，Na，Mg，Al，Zn，Fe，Sn，Pb（H），Cu，Hg，Ag，Pt，Au，由此可知锡的金属活动性比铝弱，故选项说法错误。
故选A。
6．（2024·江苏常州）高层建筑建造时常使用铝合金材料。下列说法正确的是（ ）
A．铝合金材料属于复合材料 B．铝土矿是主要含铝矿物之一
C．铝合金的硬度小于单质铝 D．铝材致密氧化膜要及时除去
【答案】B
【详解】A、铝合金材料属于金属材料，故A错误；
B、铝土矿是主要含铝矿物之一，故B正确；
C、合金的硬度大于其组成纯金属的硬度，故铝合金的硬度大于单质铝，故C错误；
D、铝易与空气中氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化，其表面致密氧化膜对内部铝具有保护作用，故铝材致密氧化膜不能除去，故D错误。
故选B。
7．（2024·重庆）中国应用的湿法炼铜技术，是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是（ ）
①反应能证明两种金属的活动性
②反应后溶液的质量增加
③反应生成的溶质为硫酸铁
④反应后固体表面附着一层红色物质
A．①④ B．②③ C．①②④ D．②③④
【答案】A
【详解】①活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来。铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明活动性铁大于铜，反应能证明两种金属的活动性，正确；
②，反应前后溶剂水的质量不变，溶质由硫酸铜变为硫酸亚铁，每160份质量的硫酸铜生成152份质量的硫酸亚铁，溶液的质量减少，错误；
③反应生成的溶质为硫酸亚铁，错误；
④反应后有铜单质析出，所以固体表面附着一层红色物质，正确；
①④正确，故选A。
8．（2024·四川泸州）实验室可用如图装置制备与收集H2。下列有关说法错误的是（ ）
A．反应原理为：
B．可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气
C．关闭旋塞后H2将反应液压入长颈漏斗中
D．用向上排空气法代替图中的收集方法
【答案】D
【详解】A、锌粒与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，化学方程式为：，A正确；
B、稀硫酸能与锌粒反应生成硫酸锌和氢气，所以可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气，B正确；
C、关闭旋塞后，试管内H2增多，气压上升，H2将反应液压入长颈漏斗中，C正确；
D、氢气密度小于空气，可用向下排空气法代替图中的收集方法，D错误。
故选：D。
9．（2024·山东滨州）下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是（ ）
A．溶液 B．溶液 稀
C．溶液 稀 D．溶液 溶液
【答案】B
【详解】A、Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu，说明Fe比Cu活泼，Ag不能与CuSO4溶液反应，说明Ag不如Cu活泼，可以验证三种金属活动性强弱，不符合题意；
B、Cu、Ag都不能与FeSO4溶液和稀H2SO4反应，只能说明Cu、Ag的活动性都比Fe弱，但无法比较Cu和Ag的活动性强弱，不能验证三种金属活动性强弱，符合题意；
C、Fe能与AgNO3溶液反应置换出Ag，说明Fe比Ag活泼，Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag，说明Cu比Ag活泼，Fe能与稀H2SO4反应，Cu不能与稀H2SO4反应，说明Fe比Cu活泼，可以验证三种金属活动性强弱，不符合题意；
D、Cu不能与FeSO4溶液反应，说明Cu不如Fe活泼，Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag，说明Cu比Ag活泼，可以验证三种金属活动性强弱，不符合题意。
故选B。
10．（2024·湖北）《宋会要辑稿》记载：“浸铜之法，先取生铁打成薄片，……浸渍数日，铁片为胆水（硫酸铜溶液）所薄，上生赤煤，取出刮洗……入炉烹炼，……方成铜。”下列理解错误的是
A．“打成薄片”增大了反应的接触面积
B．“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C．“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤
D．“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
【答案】C
【详解】A、“打成薄片”，增大了反应物之间的接触面积，使反应更快更充分，不符合题意；
B、“铁片为胆水所薄”，发生反应为铁和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，不符合题意；
C、“上生赤煤”是因为铁与硫酸铜反应生成了红色的铜，不是红色的煤，符合题意；
D、“浸铜之法”中铁能将硫酸铜中的铜置换出来，说明铁比铜活泼，不符合题意。
故选C。
11．（2024·广东深圳）以下实验现象，正确的是（ ）
A．如图甲，思考乐大海同学滴入硫酸铜溶液后，可以用铁把铜析出
B．反应后电子秤的示数为230.5g
C．对比实验乙的①③：可以探究接触空气是否是铁生锈的条件之一
D．图乙一周过后，②铁钉产生的铁锈最多
【答案】B
【详解】A、甲实验中，根据金属活动性铁＞铜，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，实验现象为有红色固体析出，说法错误，不符合题意；
B、甲实验中，根据金属活动性铁＞铜，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，该反应遵守质量守恒定律，所以反应前后物质总质量不变，则反应后电子秤的示数为230.5g，说法正确，符合题意；
C、实验乙中，①号试管中铁钉同时与水和氧气接触，生锈；②号试管中铁钉只与水接触，不生锈；③号试管中铁钉只与空气接触，不生锈；对比①③可以探究铁生锈的条件之一是与水接触，说法错误，不符合题意；
D、实验乙中，①号试管中铁钉同时与水和氧气接触，生锈；②号试管中铁钉只与水接触，不生锈；③号试管中铁钉只与空气接触，不生锈；因此图乙一周过后，①铁钉产生的铁锈最多，说法错误，不符合题意。
故选：B。
12．（2024·黑龙江绥化）下列图像能直观表达各种变化关系，加深对知识的理解，下列图像与其对应表述正确的是（ ）
A．分别向等质量的锌、铁中加入等质量分数的稀盐酸
B．电解一定质量的水
C．加热高锰酸钾制取氧气
D．将足量锌粉投入到一定质量的硝酸铜和硝酸银混合溶液中
【答案】A
【详解】A、分别向等质量的锌、铁中加入等质量分数的稀盐酸，一开始酸不足，金属过量，生成氢气的质量相等，后酸过量，金属不足，铁与稀盐酸反应：，锌与稀盐酸反应：，相对原子质量：Zn＞Fe，故最后铁生成氢气的质量大，符合题意；
B、水通电分解生成氢气和氧气，即，生成氢气和氧气的质量比为：4:32=1:8，不符合题意；
C、加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾需要加热到一定温度才开始分解，达到分解温度后，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故一开始固体质量不变，后固体的质量逐渐减小，待完全反应后，不再变化，不符合题意；
D、将足量锌粉投入到一定质量的硝酸铜和硝酸银混合溶液中，金属活动性：Zn＞Cu＞Ag，锌先与硝酸银反应：，65份质量的锌置换出216份质量的银，固体质量增加，待硝酸银完全反应后，锌和硝酸铜反应：，65份质量的锌置换出64份质量的铜，固体质量减小，待完全反应后，不再变化，不符合题意。
故选A。
13．（2024·宁夏）如图是某化学反应的微观示意图，下列说法正确的是（ ）
A．该反应属于置换反应
B．该反应中乙和丙的质量比为8：11
C．甲物质中碳、氢元素质量比为3：1
D．化学反应前后分子的种类和数目都不变
【答案】C
【分析】由反应的微观过程图可知，该反应是甲烷与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水，化学方程式为：。
【详解】A、由反应的微观过程图可知，该反应是甲烷与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水，该反应的生成物均为化合物，不属于置换反应，故选项说法错误；
B、由反应的微观过程图可知，该反应是甲烷与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：，该反应中乙和丙的质量比为(32×2)：44=16：11，故选项说法错误；
C、甲物质的化学式为CH4，甲物质中碳、氢元素质量比为12：(1×4)=3：1，故选项说法正确；
D、由反应的微观过程图可知，该反应是甲烷分子与氧分子在点燃条件下反应生成二氧化碳分子和水分子，化学反应前后分子的种类发生了改变，故选项说法错误；
故选：C。
二、多选题（共2小题）
14．（2024·山东济南·二模）向一定质量的CuSO4和ZnSO4的混合溶液中加入ag镁粉，充分反应后过滤，得到一定温度下的滤液(不饱和)和滤渣。下列说法中，正确的是（ ）
A．滤渣的质量一定大于ag
B．滤液中一定有Mg2+和Zn2+
C．若滤液为蓝色，则滤液中至少有三种金属离子
D．若向滤渣中加入适量稀盐酸，产生气泡，则滤渣中一定含有单质Cu和单质Zn
【答案】AD
【详解】向一定质量的CuSO4和ZnSO4的混合溶液中加入ag镁粉，镁先和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，，反应后固体质量增大，后和硫酸锌反应生成硫酸镁和锌，，反应后固体质量增大。
A、由分析知，固体质量增大，滤渣的质量一定大于ag，该选项正确；
B、滤液中一定有反应生成的Mg2+，不一定含有Zn2+，例如镁过量时，该选项不正确；
C、若滤液为蓝色，说明硫酸铜部分反应，硫酸锌没有反应，则滤液中一定有三种金属离子，即镁离子、锌离子和铜离子，该选项不正确；
D、若向滤渣中加入适量稀盐酸，产生气泡，可能是锌和稀盐酸反应，也可能是镁剩余，也和稀盐酸发生反应，则滤渣中一定含有单质Cu和单质Zn，可能含有Mg，该选项正确。
故选AD。
15．（2024·湖南长沙·一模）图象可以形象直观地揭示化学变化中的数量关系，正确分析图象是中学生需掌握的一种学习方法。等质量的铁粉和锌粉分别与足量溶质质量分数相同的稀盐酸反应，产生氢气的质量与反应时间的图象大致如图所示。据此判断，下列有关分析中正确的是（ ）
A．产生氢气的质量：锌>铁 B．t1、t2分别表示锌、铁反应完全的时刻
C．据此可以判断：金属活动性，锌>铁
D．据此可以判断：锌和铁与稀盐酸反应均放出热量
【答案】BC
【详解】A、有图像可知，产生氢气的质量：铁 >锌，错误；
B、t1、t2分别表示锌、铁与足量的稀盐酸反应，氢气质量不再增加的时刻，说明此时锌、铁已被稀盐酸完全反应，故t1、t2分别表示锌、铁反应完全的时刻，正确；
C、金属活动性越强，反应越剧烈、速率快，所用时间短，t1铁，正确；
D、图像中没有表示热量变化的情况，故无法判断锌和铁与稀盐酸反应是否放出热量，错误；
故选BC。
三、填空与简答题（共5题）
16．（2024·青海）青海河湟谷地历史文化悠久，在互助县出土了魏晋时期的青铜艺术品玄武砚滴。
(1)青铜的硬度比纯铜 。
(2)我国是最早采用湿法冶铜的国家，《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，即在溶液中加入铁则可得到铜，该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)大（或高等其他合理答案均给分）
(2)
【详解】（1）金属制成合金后，硬度变大，所以青铜的硬度比纯铜大。
（2）铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁、铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
17．（2024·安徽宣城·三模）阅读下列短文并回答问题。
2022年5月18日第46个国际博物馆日，川渝两地以四川宜宾市为主会场，围绕“博物馆的力量”主题，开展国际博物馆日川渝主会场活动。多件三星堆祭祀区最新出土的青铜器在活动中亮相，其中，铜神兽、爬龙铜器盖为首次面向公众展出。
该展览遴选川渝近20家文博单位馆藏精品文物130余件(套)，其中一级文物41件(套)，二级文物29件(套)，三级文物18件(套)，还有四川省文物考古研究院、成都文物考古研究院、重庆市文物考古研究院等收藏的未定级珍贵文物20余件(套)。展品以青铜器为主，辅以石器、金器、玉器等相关精品文物。
(1)文中涉及到出土文物中，除青铜器外，还含有的金属材料是 (写名称)。
(2)青铜是铜锡合金，写出一种能直接反映锡比铜活泼的反应方程式 (锡在化合物中化合价为+2)。
(3)出土的青铜器保存都很完好，与其表面绿色物质有一定关系。请你从化学角度分析此现象的原因 。
(4)下列有关说法正确的是 (填字母序号)
a．青铜比铜的硬度小
b．铜冶炼较早，主要与铜在地壳中含量有关
c．金在自然界主要以单质存在
【答案】(1)金器
(2)
(3)说明该绿色物质很致密，阻止了铜进一步被氧化
(4)c
【详解】（1）金属材料包括合金和纯金属，故文中涉及到出土文物中，除青铜器外，还含有的金属材料是金器；
（2）锡能与硫酸铜反应生成铜和硫酸锡，说明锡比铜活泼，化学方程式为；
（3）出土的青铜器保存都很完好，与其表面绿色物质有一定关系，从化学角度分析此现象的原因：说明该绿色物质很致密，阻止了铜进一步被氧化；
（4）a、合金的硬度一般比组成它们的纯金属的硬度大，青铜是铜锡合金，因此青铜比铜的硬度大，说法错误，不符合题意；
b、金属的冶炼难易程度与其在地壳中的含量并没有直接关系，而是与其活泼性有关，故铜冶炼较早，是因为铜的化学性质相对不活泼，较容易被还原出来，说法错误，不符合题意；
c、金在自然界主要以单质存在，说法正确，符合题意。
故选：c。
18．（2024·宁夏）2024年5月1日，我国第一艘电磁弹射型航空母舰——“福建”舰开展首次试航。航空母舰的建造涉及金属冶炼、材料性能等诸多领域。
(1)纯铜可制作航母电缆，主要利用了其优良的 性。
(2)《天工开物》中记载了我国古代“淘洗铁砂”“生熟炼铁”等钢铁冶炼技术。现代工业用赤铁矿和一氧化碳炼铁，反应的化学方程式为 。
(3)铁的合金比纯铁的应用更广泛，原因是 。
(4)废旧金属回收利用的意义在于 (写一条)。
(5)锰钢是建造航母常用的金属材料。已知锰加入稀硫酸中有气泡产生。实验室现有以下试剂：
①锰片②铜片③稀硫酸④硫酸铜溶液⑤硫酸锰溶液
请你选择一组试剂比较铜、锰的金属活动性强弱 (填序号)。
【答案】(1)导电
(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(3)铁的合金比纯铁抗腐蚀性能更好(或铁的合金比纯铁硬度和强度更高)
(4)保护金属资源(合理即可)
(5)①②③(或①④或②⑤)
【详解】（1）纯铜可制作航母电缆，主要利用了其优良的导电性。故填：导电。
（2）现代工业用赤铁矿和一氧化碳炼铁，赤铁矿的主要成分是氧化铁，氧化铁与一氧化碳高温条件下反应生成铁和二氧化碳。化学方程式为
3CO+Fe2O32Fe+3CO2。故填：。
（3）由于铁的合金比纯铁抗腐蚀性能更好、铁的合金比纯铁硬度和强度更高，所以铁的合金比纯铁的应用更广泛。故填：铁的合金比纯铁抗腐蚀性能更好(或铁的合金比纯铁硬度和强度更高)。
（4）为了保护金属资源、节约金属资源、减少对环境的污染等，废旧金属回收利用。故填：保护金属资源(合理即可)。
（5）由于锰加入稀盐酸中有气泡产生，则说明锰位于氢前面。
方法1：分别将锰片和铜片插入稀硫酸溶液中，铜与稀硫酸不反应，没有明显现象，而锰与硫酸反应产生气体，可以证明锰的活泼性大于铜。选①②③。
方法2：将锰片放入硫酸铜中，锰能够置换铜，可证明锰的活泼性大于铜。选①④。
方法3：将铜片插入硫酸锰溶液中，没有明显现象，铜不能置换出锰，可证明锰的活泼性大于铜。选②⑤。
故填：①②③(或①④或②⑤)。
19．（2024·江苏徐州）蒸汽眼罩是常见的缓解眼睛疲劳的产品，使用原理是其中的发热剂（含有铁粉、氯化钠、活性炭和吸水树脂等）能释放热量，产生水蒸气。取发热剂进行如下探究。
(1)向发热剂中加入适量硫酸铜溶液，观察到有红色固体出现，说明发热剂含有 ，发生反应的基本反应类型为 。
(2)发热剂发热的原理是铁粉与 反应生成铁锈放热，铁生锈是缓慢氧化放热不明显，而蒸汽眼罩打开即迅速升温，这与发热剂中含有的氯化钠、活性炭有关，其中活性炭具有 性。
(3)取足量发热剂测定空气中氧气的含量，装置如图，气密性良好。广口瓶容积为150mL，量筒内水的体积为50mL。一段时间后，打开弹簧夹，进入瓶内的水的体积最多为 mL。
(4)影响蒸汽眼罩使用效果的因素很多，请列举一条： 。
【答案】(1) 铁粉 置换反应
(2) 氧气和水 吸附
(3)30
(4)包装袋密封性不好
【详解】（1）向发热剂中加入适量硫酸铜溶液，观察到有红色固体出现，且铜是红色固体，说明发生了置换反应，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，所以发热剂含有铁粉；铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应物为单质与化合物，生成物也是单质与化合物，属于置换反应。
（2）铁生锈是铁与空气中的氧气和水反应生成的；活性炭疏松多孔，所以活性炭具有吸附性。
（3）空气中氧气约占空气体积的，因广口瓶容积为150mL，所以瓶内氧气的体积约为。
（4）蒸汽眼罩发热是铁与空气中的氧气和水反应放热，若包装袋密封性不好，铁提前反应，使用时影响蒸汽眼罩使用效果。
20．（2024·山西）我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知：Zn的冶炼温度为904℃，Zn的沸点为906℃。)请结合图文信息，分析思考，解决问题：
(1)装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是 。
(2)高温炉内，碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学方程式为 。该反应生成物中碳元素的化合价为 价。
(3)冷凝器中发生的变化属于 。
(4)我国古代冶锌晚于铁和铜，结合已知信息，分析说明其中的原因是 。
【答案】(1)增大反应物的接触面积，使反应更充分
(2) +2
(3)物理变化
(4)锌的金属活动性比铁和铜强
【详解】（1）将炉甘石敲碎可以增大反应物的接触面积，使反应更充分；
（2）碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学方程式为：；该反应生成物中氧元素化合价为-2价，根据化合物中各元素化合价代数和为0，可知CO中碳元素的化合价为+2价；
（3）锌蒸气在冷凝器中冷凝为固体锌，只是状态改变，没有生成新物质，属于物理变化；
（4）锌金属活动性比铁和铜强，容易与氧气反应生成锌的化合物，故我国古代冶锌晚于铁和铜。
21．（2024·山东东营）2024年春节期间，广饶县孙子文化园举办的“孙武归来—春秋奇妙夜”沉浸式夜游项目在全国引起轰动，现场表演的非遗项目“打铁花”不仅有“火树银花落，万点星辰开”的古老浪漫，而且蕴含着丰富的化学原理。
(1)“打铁花”就是将生铁熔化后的铁水打向空中，形成铁花。请用化学方程式表示其中的主要原理： 。
(2)表演者将铁水打得又高又散的主要原因是 。
(3)从合金的性质角度分析：打铁花用生铁而不用纯铁的依据是 。
(4)为了探究影响铁燃烧的因素，某兴趣小组进行了如下实验：
实验 实验内容 实验现象 实验结论
一 取两根同样的铁丝，各在铁丝的一端系一根火柴，在酒精灯上引燃后，一根在空气中，一根插入盛满氧气的集气瓶中，观察现象 铁丝在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧
二 取等质量的铁丝和铁粉，分别将铁丝、铁粉放在或撒在酒精灯火焰上，观察现象 铁丝在空气中不燃烧，铁粉在空气中
【实验反思】
(5)有同学认为不做实验二也能得到同样的结论，你认为他的依据是 。
【答案】(1)
(2)增大铁水与空气的接触面积，使其充分燃烧
(3)合金的熔点比组分金属的熔点低
(4)氧气浓度可以影响铁燃烧（合理即可） 立即燃烧 接触面积可以影响铁燃烧（合理即可）
(5)“打铁花”的原理和现象已经验证了接触面积可以影响铁燃烧（合理即可）
【详解】（1）“打铁花”过程中铁和氧气点燃生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：；
（2）“打铁花”过程中铁和氧气反应，表演者将铁水打得又高又散的主要原因是：增大铁水与空气的接触面积，使其充分燃烧；
（3）合金的熔点比组分金属的熔点低，生铁比纯铁更容易燃烧；
（4）实验一：取两根同样的铁丝，各在铁丝的一端系一根火柴，在酒精灯上引燃后，一根在空气中，一根插入盛满氧气的集气瓶中；铁丝在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧；说明氧气浓度可以影响铁燃烧；
实验二：取等质量的铁丝和铁粉，分别将铁丝、铁粉放在或撒在酒精灯火焰上；铁粉和空气接触面积比铁丝大，所以铁丝在空气中不燃烧，铁粉在空气中会立即燃烧；说明接触面积可以影响铁燃烧；
（5）“打铁花”的原理和现象已经验证了接触面积可以影响铁燃烧，所以不做实验二也能得到同样的结论。
5、实验题（共1题）
22．（2024·吉林长春）实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。
(1)图1实验中，对比 (填序号)可知，铁生锈与氧气有关。
(2)图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为 。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是 。
(4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。
【答案】(1)AB
(2)U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈
(3)氧气浓度较大
(4)未能探究铁生锈是否与氧气有关
【详解】（1）图1实验中，试管A内的铁钉与氧气、水同时接触，试管B内的铁钉只与水接触，试管C内的铁钉只与氧气接触，最终只有试管A内的铁钉生锈，所以对比AB可知，铁生锈与氧气有关。
（2）图2实验中，H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气，并且产生的氧气带有水分，而U型管内的干燥剂可以吸收水分，右侧干燥管内的干燥剂也可以吸收水分，所以U型管左侧的光亮铁丝同时接触氧气、水，很快生锈，右侧光亮铁丝只接触氧气，不生锈，因此证明铁生锈与水有关的现象为：U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈。
（3）铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致，而H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气，所以图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是：氧气浓度较大。
（4）铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致，图2实验的变量是水分，因此不足之处是：未能探究铁生锈是否与氧气有关。
五、科学探究题（共1题）
23．（2023·宁夏）学习小组在实验室探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。
【设计与实验】同学们设计并进行下图所示实验（实验中所用金属均已用砂纸打磨）。

【解释与结论】
(1)实验Ⅰ中只有一支试管内有气泡产生，反应的化学方程式为 。
(2)实验Ⅱ中实验现象是 。
(3)上述实验涉及的基本反应类型是 。
由上述实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银。
【反思与交流】
(4)请你另设计一个实验方案验证这三种金属的活动性顺序 （写出所用试剂即可）。
(5)某同学又取了金属M放入试管中，滴加稀硫酸，发现有气泡产生，请你推测：金属M （填“能”或“不能”）与硫酸铜溶液发生化学反应。
【拓展与延伸】
(6)同学们用不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸在室温下进行实验，探究锌与稀硫酸反应快慢的影响因素，实验记录表：
实验编号 硫酸的溶质质量分数（均取20mL） 锌的形状（均取1g） 氢气的体积（mL）（均收集3分钟）
① 20% 锌粒 31.7
② 20% 锌片 50.9
③ 30% 锌粒 61.7
④ 30% 锌片 79.9
实验①②对比说明 ；要比较不同溶质质量分数的稀硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。由此得出不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸都会影响反应快慢。
【答案】(1)
(2)铜片表面有银白色固体生成，溶液由无色变成蓝色
(3)置换反应
(4)锌、硫酸铜溶液、银
(5)能
(6) 在其他条件相同时，锌与稀硫酸接触面积越大，反应速率越快 ①③或②④
【详解】（1）铜、锌、银三种金属中，只有锌的金属活动性排在氢的前面，即只有锌能与稀硫酸反应，实验Ⅰ中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为；
（2）实验Ⅱ中铜片与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，故观察到的实验现象是铜片表面有银白色固体生成，溶液由无色变成蓝色；
（3）实验Ⅰ中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，实验Ⅱ中铜片与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，这两个化学反应都是由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，都属于置换反应，故上述实验涉及的基本反应类型是置换反应；
（4）验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，可以用硫酸铜溶液，锌与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌，说明锌的金属活动性锌大于铜的金属活动性，银与硫酸铜溶液不反应，说明铜的金属活动性大于银的金属活动性，则三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银，故验证这三种金属的活动性顺序可用锌、硫酸铜溶液、银；
（5）某同学又取了金属M放入试管中，滴加稀硫酸，发现有气泡产生，说明金属M的活动性大于氢，而铜的金属活动性小于氢，则金属M的活动性大于铜，故金属M能与硫酸铜溶液发生化学反应；
（6）根据实验记录表可知，实验①②对比说明在其他条件相同时，锌与稀硫酸接触面积越大，反应速率越快，比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，其他因素应该相同，根据控制变量法，应选择的实验编号是①③或②④，由此得出不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸都会影响反应快慢。
四、计算题（共1题）
24．（2024·安徽）《天工开物》记载了锡的冶炼方法：入砂(指锡砂)数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲(指鼓入空气)熔化，用铅少许，(锡)沛然流注。其反应原理为C+SnO2Sn+CO2↑。
(1)炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。
(2)现有151kg含SnO220%的锡砂，理论上可以炼出锡的质量是多少(写出计算过程)？
【答案】(1)合金的熔点降低
(2)解：设理论上可以炼出锡的质量是。
答：理论上可以炼出锡的质量是23.8kg。
【详解】（1）由于炼锡时加入少许铅形成合金，合金的熔点降低，所以产物更易熔化流出。故填：合金的熔点降低。
（2）详见答案。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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