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第六章金属资源综合利用
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．成语蕴含丰富的中华文化。下列成语的含义主要包含物理变化的是
A．火上浇油 B．木已成舟
C．百炼成钢 D．水滴石穿
2．现有等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价）。则下列说法中不正确的是
A．相对原子质量：甲＞乙＞丙
B．消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙
C．金属活动性：乙＞甲＞丙
D．甲、乙、丙（用X表示）与硫酸反应的方程式均可表示为：X+H2SO4XSO4+H2↑
3．某同学绘制了含铁元素的部分物质转化关系图（图中表示一种物质可以转化为另一种物质，部分反应物、生成物及反应条件已略去）。下列说法中，正确的是
A．铁丝能在空气中剧烈燃烧实现转化①
B．转化②可通过与CO在常温下反应实现
C．通过Fe与溶液反应可实现转化④
D．氧气和水同时存在是实现转化③的主要条件
4．下列实验现象的描述与实际相符合的是
A．将二氧化碳通入紫色石蕊浴液，溶液由紫色变成蓝色
B．硫在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
C．细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体
D．银放入硝酸铜溶液中，溶液由蓝色变为无色
5．下列关于金属及金属材料的说法错误的是（　　）
A．生铁和钢都是铁的合金
B．人类使用铝的年代早于铜 铁
C．合金的硬度比其纯金属的硬度大
D．武德合金的熔点低，可作保险丝
6．下列有关金属及合金的说法中错误的是
A．在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可制得具有金属特性的合金
B．“真金不怕火炼”说明黄金的熔点非常高
C．在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金
D．生铁和钢的主要区别是含碳量不同
7．下列实验设计不能达到实验目的的是
A．测定空气中氧气的体积分数 B．验证质量守恒定律
C．探究可燃物燃烧的条件 D．比较铁、铜、银三种金属的活动性顺序
A．A B．B C．C D．D
8．“物质是由分子、原子、离子构成的”是一种重要的化学观念。下列物质中含有多种分子的是
A．黄铜 B．冰水 C．酒精溶液 D．氯化钠溶液
9．下列不是合金的是（　　）
A．生铁 B．铁锈 C．青铜 D．不锈钢
10．下列有关变化的解释正确的是
A．“百炼成钢”指生铁多次冶炼转化为纯铁
B．“滴水成冰”是化学变化
C．“釜底抽薪”是为了降低着火点
D．“花香四溢”说明分子在不停地运动
11．把X、Y、Z三种金属分别加入稀盐酸中，Y表面有气泡产生，X、Z无明显变化；再把X放到Z的金属化合物溶液中，X的表面有固体析出。则三种金属的活动性顺序是
A．Y＞X＞Z B．Y＞Z＞X C．X＞Z＞Y D．Z＞X＞Y
12．工业上火法炼镍的原理是。下列相关说法不正确的是
A．该反应中NiO发生氧化反应 B．碳在该反应中表现出还原性
C．在反应后碳元素的化合价升高 D．该过程还可能生成CO
二、填空题
13．铁是目前是世界产量最高、使用最广泛的金属。
(1)工业上用一氧化碳还原赤铁矿炼铁的化学方程式为_____；
(2)铁制品容易生锈，是因为铁与____共同作用的结果，常见的防止铁生锈的方法是 ___（写一种即可）。
14．已知A、B、C、D四种物质都含有同一种元素，其中A是单质，B是黑色固体，C是红棕色固体。它们之间存在着如下转化关系：
①A在不同条件下能够转化成B或C；
②A和稀硫酸反应有D生成；
③在高温条件下，B、C分别和无色气体E反应，都生成A和另一种无色气体。
根据上述信息，写出下列物质的化学式：A．_______ B．_______ C． _______ D．_______ E. _______。
15．从废旧电脑的某些零部件中回收金属银，设计流程如图所示。
(1)步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都涉及的实验操作是过滤，该实验操作中使用的玻璃仪器有___________(写出一种即可)。
(2)步骤Ⅰ中加入过量稀硫酸的目的是___________，反应的化学方程式为___________。
(3)向固体中加入适量AgNO3溶液时，观察到的实验现象是___________，所得溶液一定含有的溶质是___________(填化学式)。
16．阅读分析，解决问题：
全球最快高铁－CR450动车
2024年12月29日，CR450动车组样车在北京正式发布，运营时速将达到400公里，这是目前全球商业运营速度最快的高铁列车。
研发人员通过优化设计，将车头设计成流线型，同时采用了包括碳纤维复合材料、镁合金等新型材料在内的轻量化技术，使整车减重10%以上、这些措施不仅降低了能耗，还提高了列车的运行效率。
动车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，辅助电源系统是锂离子电池，从而维持高速运行。石墨为层状结构，层间作用力较弱，当有外力作用时，层与层之间可以相对平滑地滑动，而不会像其他晶体结构那样产生明显的阻力或断裂，是制造受电弓滑板的良好材料。制造铁轨用的锰钢是铁的合金。为适应动车提速，高速铁路的短轨已全部焊接为超长轨。
让我们共同期待这款充满科技感的移动空间在未来绽放出更加耀眼的光芒！
(1)研发人员通过优化设计，将车头设计成流线型的目的是______。
(2)制作动车的材料中用到了镁合金，一般情况下，镁合金的硬度和强度比纯镁的______（选填“大”或“小”）。
(3)动车与电路连接处是石墨电刷，主要利用了石墨的滑腻感和______的物理性质。石墨具有“滑腻感”的原因是______。
(4)辅助电源系统是锂离子电池。锂的原子结构示意图如图所示，图中的值为______。
(5)工业上常用一氧化碳和赤铁矿炼铁，写出该反应的化学方程式：______。
17．将一定质量的铁粉加入、和的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液M和滤渣N。下列有关说法中，合理的是_______
A．滤液M中一定存在 B．滤渣N的质量一定小于加入铁粉的质量
C．滤渣N中一定没有铁 D．滤液M中至少含有_______种金属阳离子
三、实验题
18．人类的生产、生活离不开金属材料，金属材料的应用推动了社会发展。
(1)甲同学通过查阅资料知道铜锌合金俗称黄铜，黄铜属于______（选填“混合物”或“纯净物”）。用黄铜作为纪念章的制作材料，利用了黄铜的______优点（答出一点即可）。
(2)乙同学通过实验研究铁的性质，如图1所示。
①做如图A的实验，未观察到剧烈燃烧、火星四射的现象，其原因可能是______（写一条）。
②若B中为稀盐酸，反应的化学方程式为______。
③若B中为水，一周后，观察到的现象是______。
(3)丙同学通过实验探究镁、锌、铁与稀盐酸的反应。
实验中镁与稀盐酸反应的试管外壁发烫，结合图2分析，镁与稀盐酸反应产生氢气的速率随时间变化的原因是______。
(4)丁同学通过实验探究镁和铜的活动性。
实验操作 主要现象 结论
镁条表面有红色固体析出，镁条表面有气泡产生 活动性：Mg＞Cu
丁同学查阅资料获知：配制硫酸铜溶液时，常加入少量硫酸。
【拓展提升】若实验前加入的镁条质量为a g，反应一段时间后过滤，将所得固体洗涤、干燥，称其质量仍为a g，则生成的气体与铜的质量比为______。
四、综合应用题
19．金属材料在日常生活、工农业生产和科学研究中有着广泛的用途。
(1)炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁的反应，写出该反应的化学方程式________。
(2)铁制品在潮湿的环境中容易生锈。某同学进行了如图所示实验，一周以后发现铁钉表面锈蚀。图中a、b、c三处锈蚀情况最严重的是_______（填字母），产生该现象的原因是________。

(3)请设计实验利用化学方法除去铜粉中混有的少量铁粉，并完成下表。
实验步骤 实验现象 结论或解释（用化学方程式表示）
____ ____ ____
(4)100 g某稀硫酸恰好与13 g锌完全起反应。试计算理论上生成氢气的质量是多少？（写出计算过程）__________
《第六章金属资源综合利用》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A D C B B D C B D
题号 11 12
答案 A A
1．B
【详解】A、火上浇油，油发生燃烧生成新物质，属于化学变化，选项错误；
B、木已成舟，只是物质的形状发生了变化，没有生成新物质，属于物理变化，选项正确；
C、炼钢时，生铁中的碳与氧气反应生成二氧化碳，有新物质生成，属于化学变化，选项错误；
D、水滴石穿时，碳酸钙与水、二氧化碳反应生成碳酸氢钙，有新物质生成，属于化学变化，选项错误；
故选B。
2．A
【详解】A、三种金属的化合价、金属的质量都相等，完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，即产生氢气多的相对原子质量小；根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，在三种金属完全反应后，放出H2的质量是甲＞乙＞丙；因此可判断相对原子质量是丙＞乙＞甲，故错误；
B、金属与酸的反应生成氢气时，氢气来源于酸中的氢元素，所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致，消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙，故正确；
C、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，当三种金属都在发生反应时，相同时间内乙放出氢气的质量大于甲、大于丙，可判断三种金属活动性顺序是乙＞甲＞丙，故正确；
D、甲、乙、丙与硫酸反应的方程式均可表示为：X+H2SO4═XSO4+H2↑，故正确。
故选A。
3．D
【详解】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧实现转化①，而铁丝在空气中不能燃烧，故选项说法不正确；
B、转化②可通过Fe3O4与CO在高温条件下发生反应实现，故选项说法不正确；
C、锌的活动性比铁强，因此铁不能与硫酸锌发生置换反应生成硫酸亚铁，故选项说法不正确；
D、铁转化为铁锈，氧气和水同时存在是实现转化③的主要条件，故选项说法正确。
故选D。
4．C
【详解】A、二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，将二氧化碳通入紫色石蕊溶液，溶液由紫色变成红色，故选项说法错误；
B、硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，故选项说法错误；
C、细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故选项说法正确；
D、铜比银活泼，银不与硝酸铜反应，溶液应无明显现象，故选项说法错误。
故选C。
5．B
【详解】A、生铁和钢是铁的合金，故正确；
B、人类使用金属铜、铁的年代早于铝，铝的使用仅是100多年前的事情，故错误；
C、合金相对于纯金属，其硬度更大、熔点降低，故正确；
D、武德合金用于制造保险丝是因为其熔点低，故正确。
故选B。
6．B
【详解】A、在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可制得具有金属特性的合金，不符合题意；
B、“真金不怕火炼”，是指高温下，金也不与氧气发生反应，符合题意；
C、在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金，合金的性能更加优良，不符合题意；
D、生铁和钢都是铁的合金，区别是含碳量不同，不符合题意。
故选B。
7．D
【详解】A、红磷燃烧消耗集气瓶内氧气，生成五氧化二磷固体，使瓶内压强减小，冷却至室温后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积即为集气瓶内氧气的体积，可测定空气中氧气含量，故选项能达到实验目的；
B、硫酸铜和铁能反应生成铜和硫酸亚铁，能用来探究质量守恒定律，故选项能达到实验目的；
C、铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，水中的白磷不能燃烧，薄铜片上的白磷能与氧气接触，温度能达到着火点，水中的白磷不能与氧气接触，红磷温度没有达到着火点，能用来探究燃烧的条件，故选项能达到实验目的；
D、铁丝和铜丝均可以和硝酸银溶液反应生成银单质，只能证明铁和铜的金属活动性强于银，无法比较铁和铜的金属活动性顺序，故选项不能达到实验目的。
故选D。
8．C
【详解】A、黄铜是铜锌合金，含有铜原子和锌原子，不符合题意；
B、冰是固态的水，冰水是由水一种物质组成的纯净物，含有水分子，不符合题意；
C、酒精溶液是由酒精和水组成的混合物，含有酒精分子和水分子，符合题意；
D、氯化钠溶液中含有钠离子、氯离子和水分子，不符合题意；
故选C。
9．B
【解析】根据合金的定义与特点进行解答．合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质．合金概念有三个特点：①一定是混合物；②合金中各成分都是以单质形式存在；③合金中至少有一种金属。
【详解】A、生铁是铁碳合金，故不符合题意；
B、铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁属于氧化物，不属于合金，故符合题意；
C、青铜是铜锡合金，故不符合题意；
D、不锈钢属于一种铁的合金，故不符合题意；
故选：B。
10．D
【详解】A、“百炼成钢”指生铁多次冶炼降低含碳量变成钢，不能得到纯铁，解释错误；
B、“滴水成冰”中水由液体变为固体，没有新物质生成，属于物理变化，解释错误；
C、“釜底抽薪”指把可燃物移走，即清除可燃物达到灭火的目的，不是为了降低着火点，解释错误；
D、“花香四溢”是因为花香分子在不断运动，向四周扩散，使人们闻到香味，说明分子在不停地运动，解释正确。
故选D。
11．A
【详解】把X、Y、Z三种金属加入稀盐酸中，Y表面有气泡产生，X、Z无明显变化，说明 Y 的金属活动性比氢强，X、Z的金属活动性比氢弱，即Y＞H且H＞X，H＞Z；
把X放到Z的金属化合物溶液中，X的表面有固体析出，说明X的金属活动性比 Z 强，即X＞Z；
综上，三种金属的活动性顺序为Y＞X＞Z，故选A。
12．A
【详解】A、在该反应中，NiO中的氧元素被碳夺取，则发生了还原反应，而非氧化反应，该选项说法错误；
B、结合前面分析可知，该反应体现了碳的还原性，该选项说法正确；
C、C中碳元素化合价为0，而CO2中氧元素化合价为-2价，设碳元素化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则，解得x=+4，则反应前后碳元素化合价升高，该选项说法正确；
D、碳能和二氧化碳反应生成一氧化碳，则该过程还可能生成CO，该选项说法正确。
故选A。
13．(1)
(2) 氧气、水/O2、H2O 保持铁制品表面的干燥、洁净（合理即可）
【详解】（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁，工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为；
（2）铁制品容易生锈，是因为铁与氧气（O2）、水（H2O）共同作用的结果，常见的防止铁生锈的方法有保持铁制品表面的干燥、洁净，在铁制品表面涂保护层（如喷漆、涂油等），在铁制品表面镀其它金属（合理即可）。
14． Fe Fe3O4 Fe2O3 FeSO4 CO
【详解】本题突破口在A单质和稀硫酸反应，确定A为排在金属活动性顺序中氢前面的金属，则D为硫酸盐。C是红棕色固体，为Fe2O3，又根据“A、B、C、D四种物质都含有同一种元素”，确定都含铁元素，则A为铁，B为黑色固体，为Fe3O4，D 为FeSO4。B、C分别和无色气体E反应，都生成A和另一种无色气体，E是具有还原性的气体，且能生成另一种气体，则E为一氧化碳。因此，A、Fe ； B、Fe3O4 ；C、Fe2O3；D、 FeSO4 ；E、CO。
15．(1)烧杯/漏斗/玻璃棒
(2) 将粗产品中的铝消耗完
(3) 有银白色固体析出，溶液由无色变成蓝色 Cu(NO3)2
【详解】（1）略；
（2）只有Al能与稀硫酸反应，加入过量稀硫酸可将粗产品中的Al完全溶解除去；
铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，化学方程式见答案；
（3）步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸，铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，铜和银均与硫酸不反应，故固体中含铜和银，向固体中加入硝酸银，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，反应现象为：有银白色固体析出，溶液由无色变成蓝色，故溶液X中溶质为硝酸铜，化学式为：Cu(NO3)2。
16．(1)提高列车的运行效率
(2)大
(3) 导电性 石墨为层状结构，层间作用力较弱，当有外力作用时，层与层之间可以相对平滑地滑动
(4)1
(5)
【详解】（1）根据短文可知，将车头设计成流线型，可显著减小运行时的空气阻力，提高了列车的运行效率。
（2）合金的硬度和强度比组成的纯金属的大。
（3）石墨可作电刷，是因为石墨具有滑腻感和导电性；
根据短文可知，石墨具有“滑腻感”，是因为石墨为层状结构，层间作用力较弱，当有外力作用时，层与层之间可以相对平滑地滑动。
（4）原子的质子数=核外电子数，则n=3-2=1。
（5）赤铁矿的主要成分为氧化铁，一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：。
17． A 两
【详解】将一定质量的铁粉加入、和的混合溶液中，铁粉能和硫酸铜、稀硫酸反应，不能和硫酸镁反应。由于铁粉的质量未知，故滤渣中一定有铜，滤液中一定有硫酸镁和硫酸亚铁。
A、铁参加反应产生亚铁离子，故说法正确，符合题意；
B、铁粉加入混合溶液中，可能发生的反应：，，根据化学方程式可知：铁置换出铜时反应的铁的质量小于生成的铜的质量，而铁和硫酸反应，消耗一定质量的铁，故无法判断滤渣N的质量与加入铁粉的质量的大小关系。故说法错误，不符合题意；
C、如果加入一定质量的铁粉与硫酸铜、硫酸反应后仍有剩余，则滤渣N中就会有铁。故说法错误，不符合题意；
故填：A。
D、通过分析得知：由于铁粉的质量未知，故滤液中一定有硫酸镁和硫酸亚铁，滤液M中至少含有镁离子和亚铁离子两种金属阳离子。
18．(1) 混合物 硬度大/耐腐蚀
(2) 氧气不纯/铁丝生锈 铁钉生锈
(3)镁与稀盐酸反应放热，温度升高会加快反应速率；随着反应进行，盐酸浓度下降，又会使反应速率减慢
(4)
【详解】（1）黄铜是铜锌合金，由多种物质组成，属于混合物；
黄铜硬度比纯铜大，耐腐蚀，适合制作纪念章。
（2）①铁丝在氧气中燃烧需要氧气浓度较高、铁丝表面洁净且温度达到着火点，若未观察到剧烈燃烧，可能是氧气不纯或铁丝生锈等原因。
②铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为。
③铁在水和氧气作用下生锈，一周后，观察到的现象是铁钉生锈。
（3）镁与稀盐酸反应放热，温度升高会加快反应速率；随着反应进行，盐酸浓度下降，又会使反应速率减慢，因此曲线先上升后下降。
（4）加入镁条，发生反应，每24份质量的镁反应生成64份质量的铜，会导致固体质量增大(64-24)份质量，发生反应，每24份质量的镁转化为2份质量的氢气，会导致固体质量减小24份质量，若实验前加入的镁条质量为a g，反应一段时间后过滤，将所得固体洗涤、干燥，称其质量仍为a g，说明两个反应的固体质量变化量相同，设其为m，设生成的气体质量为x，生成铜的质量为y，则
、
、
联立这两个方程式，解得
19．(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(2) b b处铁钉与水、空气同时充分接触
(3) 加盐酸（或稀硫酸）至不再产生气泡，过滤，洗涤，干燥 有气泡产生，溶液变为浅绿色 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(4)设生成H2的质量为x，
x=0.4g，
答：生成H2的质量为0.4g。
【详解】（1）工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）图中a、b、c三处锈蚀情况最严重的是b，产生该现象的原因是b处铁与水和氧气充分接触；
（3）铁会与酸反应，而铜不会，可以选用盐酸（或稀硫酸），铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气；现象为有气泡产生，溶液变为浅绿色，步骤为：加盐酸（或稀硫酸）至不再产生气泡，过滤，洗涤，干燥，反应的化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；
（4）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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