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6.2金属的性质和应用
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下图所示的实验不能达到实验目的的是
A．实验一：验证CO2的部分性质
B．实验二：验证空气中氧气含量
C．实验三：验证O2是否收集满
D．实验四：比较合金与纯金属的硬度
2．神舟十五号乘组已于2023年6月4日返回地面，神舟十五号飞船中的部分装置使用了钛合金等金属材料。下列有关金属和金属材料的说法正确的是
A．铜是导电性最好的金属
B．合金中至少含有两种金属
C．纯金属的抗腐蚀性能一般比它们组成的合金更好
D．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹、航天飞机等
3．将过量的铁粉加入硫酸铜溶液中充分反应后过滤，下列说法正确的是（ ）
A．滤纸上只有一种金属 B．滤液变无色
C．溶液的质量增加 D．溶液中只有一种溶质
4．下列检验或鉴别物质的方法设计不合理的是
A．鉴别铁和铜——观察颜色
B．鉴别空气和氧气——分别将点燃的木条伸入两个集气瓶中
C．检验一瓶气体是否为二氧化碳——将燃着的木条伸入瓶中
D．鉴别双氧水和水——加入适量的二氧化锰
5．中国的“祝融号”火星车在火星成功着陆。该车在制造中使用了新型的镁锂合金，下列说法正确的是
A．镁锂合金属于金属材料 B．锂属于非金属材料
C．镁锂合金的硬度比镁小 D．镁是地壳中含量最高的金属元素
6．小军同学在实验室模拟湿法炼铜，他取48.0g铁片放入一定质量的氯化铜溶液中，反应一段时间后，得到50.0g固体。则所得固体中铁的质量分数为
A．28.0% B．68.0% C．92.5% D．96.0%
7．某不纯的铁5.6克与足量的稀硫酸反应生成0.25克氢气，则铁中混有的物质可能是
A．锌 B．碳 C．铝 D．银
8．金属材料在日常生活中广泛的应用。下列说法正确的是
A．含金属元素的材料就是金属材料 B．合金的硬度比纯金属小
C．生铁的含碳量比钢低 D．钛合金与人体有很好的“相容性”
9．把等质量的X、Y、Z三种金属粉末分别加入到等体积、等溶度的足量的稀盐酸中，反应关系如图所示，下列说法错误的是
A．金属Z最不活泼 B．时间时，金属Y消耗的盐酸最多
C．时间时，只有金属Z有剩余 D．金属X和Y可能分别是镁和锌
10．在10-9—10-7m范围内，对原子、分子进行操纵的纳米超分子技术往往能实现意想不到的变化，纳米铜粒一遇到空气就会剧烈燃烧，甚至发生爆炸。下列说法正确的是
A．纳米铜比普通铜更容易与氧气发生反应 B．纳米铜和普通铜中的铜原子结构不同
C．反应物的接触面越大，反应速率越慢 D．纳米铜无需密封保存
11．下列说法正确的是（　　）
A．地壳中含量最多的元素是氧 B．海洋中含量最多的元素是氯
C．空气中含量最多的元素是碳 D．人体中含量最多的元素是钙
12．下列有关金属的说法正确的是
A．钢的性能优良，钢是很纯的铁
B．“真金不怕火炼”说明金的熔点高
C．铝比铁耐腐蚀，所以铝的金属活动性比铁弱
D．铜丝插入少量AgNO3溶液一段时间后，观察到溶液由无色变成蓝色
二、填空题
13．阅读表格，综合考虑表中各方面的因素，回答以下问题。
金属 全球产量/104吨 密度/(g cm﹣3) 熔点/℃ 导电性 市场价格/(元 吨﹣1)
铝 15000 2.7 660 61 16000
铜 8000 8.9 1083 99 17700
金 2 19.3 1064 74 8800000
铁 301430 7.9 1535 17 2200
铅 3000 11.3 327 7.9 4900
银 8 10.5 962 100 1365000
注：导电性以银的导电性为100作标准。
(1)导电性最好的金属是 ___________ 。
(2)在你认为导电性好的金属中，哪种更适宜做导线？___________ 。为什么？___________ 。
(3)为什么用铝锅炒菜时锅底易产生变形，而用铁锅则不会？___________ 。
14．A、B、C、D、E都是初中化学常见的物质，其中D是一种紫红色金属单质，它们的转化关系如图，反应条件都已略去。
请回答：
(1)D物质的一点用途是_______。
(2)B的化学式是_______。
(3)若A是化合物，则A+E→C的化学方程式为_______。
15．2023年10月28号，时隔163年，牛、虎、猴、猪、马五兽首在北京展出，这是圆明园博物馆的又一次历史性时刻。
(1)马首（以红铜为主，包含铅、铁的一些合金）经过百年的洗礼，仍然熠熠生辉，反映了铜铅铁合金的特性是______。
(2)将一定质量的锌粒投入到含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中，充分反应后过滤，若滤液呈无色，则滤渣中一定含有（填化学式）______。
(3)废弃金属是重要的可再生资源。从废旧电器的某些部件中可以回收铜和银，其操作流程如图所示。按要求回答问题：
①步骤Ⅰ的名称为______。
②步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式是______。
③步骤Ⅲ中发生反应的基本类型是______。
16．阅读下列材料。
金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。
钢是用量最大、用途最广的合金，根据其化学成分，可分为碳素钢和合金钢。根据含碳量不同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢，其性能和用途如下所示。
合金钢也叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能。
铝合金是目前用途广泛的合金之一，例如硬铝的密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。将某种铝合金放入氢氧化钠溶液中，其中的铝会与氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和一种可燃性气体。
近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多新型合金。例如：钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨；耐热合金和形状记忆合金广泛应用于航空航天等。
回答下列问题：
（1）用量最大、用途最广的合金是_________________。
（2）高碳钢的含碳量是___________；可用于制造器械、弹簧和刀具等的是___________碳钢。
（3）用于制造飞机和宇宙飞船利用了硬铝_____________（填标号）的性质。
A 密度小 B 强度高 C 具有较强的抗腐蚀能力 D 硬而脆
（4）可以用来制造人造骨的是___________合金。
（5）铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是______________________。
17．下列有关金属的叙述，正确的是___________。
A．钢的含碳量低于生铁的含碳量 B．常温下，金属都是固体
C．铝、铁、铜都是银白色金属 D．铝能制成铝箔是因为铝有很好的___________。
三、实验题
18．像科学家一样“做科学”——探秘金属的活动性顺序：某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计如图甲所示三个实验(三种金属均已用砂纸打磨过，其形状和大小相同，稀盐酸的浓度和用量也相同)。
(1)实验前用砂纸打磨金属的目的是___________。
(2)一段时间后，观察到B试管中的实验现象为___________该反应的化学方程式为：___________，该反应属于___________(填写基本反应类型)。
(3)甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是___________。
(4)乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序，因此在上述实验的基础上，乙同学又补做了一个实验，装置如图乙所示，且实现了探究目的。乙同学的实验：X、Y物质分别为：___________。
【拓展与延伸】
(5)好奇地小华在老师的指导下，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，此时，滤渣中一定含有___________。
四、综合应用题
19．铝质易拉罐回收后可用于制备高效储氢物质甲酸钠（）和牙科材料勃姆石，反应原理为：。
(1)易拉罐置于冰箱能快速降温，这是因为金属具有良好的______性。
(2)与铁质易拉罐相比，铝质易拉罐不需进行防锈处理，原因是______。
(3)若一定条件下产率为，铝质易拉罐最多可制得的质量是多少吨？
（的产率。请将计算过程写到答题纸上。）
《6.2金属的性质和应用》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D D C A B C D D A
题号 11 12
答案 A D
1．B
【详解】A、实验过程中蜡烛由下而上依次熄灭，说明二氧化碳密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧，该选项能够达到实验目的；
B、硫燃烧生成二氧化硫，导致水不能进入集气瓶或进入集气瓶中的水偏少，不能达到实验目的；
C、如果带火星的木条复燃，说明氧气收集满，该选项能够达到实验目的；
D、两种物质相互刻划，痕迹明显的硬度小，该选项能够达到实验目的。
故选B。
【点睛】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
2．D
【详解】A、银是导电性最好的金属，故说法错误；
B、合金是金属和金属或非金属熔合而成具有金属特性的混合物，不一定含有两种金属，故说法错误；
C、合金的抗腐蚀性能一般比它们组成的纯金属更好，故说法错误；
D、钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹、航天飞机等，故说法正确。
故选D。
3．D
【详解】A、由金属活动性顺序表的应用可知，在硫酸铜溶液中，加入过量的铁粉，铁能将硫酸铜中的铜全部置换出来，铁还有剩余，留在滤纸上的物质是铜和铁粉，错误；
B、铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，所以反应后溶液中的溶质是硫酸亚铁，溶液由蓝色变为浅绿色；
C、56份质量的铁置换出64份质量的铜，故溶液的质量减少，错误；
D、在硫酸铜溶液中，加入过量的铁粉，铁能将硫酸铜中的铜全部置换出来，溶液中只有一种溶质：硫酸亚铁，正确。
故选D。
4．C
【详解】A、铁为银白色，铜为紫红色，则能鉴别，该方法合理；
B、燃着的木条在氧气中燃烧更旺，在空气中正常燃烧，能鉴别，该选项合理；
C、检验二氧化碳时应选用澄清石灰水，而不是燃着的木条，该选项不合理；
D、双氧水在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，能鉴别，该选项合理。
故选C。
5．A
【详解】A、金属材料包括纯金属和合金，合金属于金属材料，正确。
B、锂属于金属材料，错误。
C、合金的强度和硬度都比纯金属高，镁锂合金的硬度比镁大，错误。
D、铝是地壳中含量最高的金属元素，错误。
故选：A。
6．B
【详解】设：参加反应的铁质量为x。
x=14g
剩余Fe质量=48-14=34g。
所得固体中铁的质量分数=。
故选B。
7．C
【详解】铁、锌、铝和稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系为：
；；；由铁和稀硫酸与反应可知，5.6g铁和稀硫酸完全反应生成0.2g氢气，当混有锌时生成氢气质量小于0.2g，当混有铝时生成氢气质量大于0.2g，当混有碳、银时生成氢气质量小于0.2g，由于反应生成0.25g氢气，因此含有的物质可能是铝。
故选C。
8．D
【详解】A、金属材料包括合金和纯金属，所以说金属材料中一定含有金属元素，但是含金属元素的材料不一定是金属材料，例如金属化合物中含有金属元素，但是不属于金属材料，故A说法不正确；
B、合金是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质，一般来说，合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，故B说法不正确；
C、生铁的含碳量在2%~4.3%之间，钢的含碳量在0.03~2%之间，故生铁的含碳量比钢高，故C说法不正确；
D、钛合金与人体有很好的“相容性”，可用与制成人造骨骼，故D说法正确；
故选D。
9．D
【详解】A、Z金属不与酸反应，X和Y反应，则Z是最不活泼的，故A正确；
B、t1时，金属Y产生的氢气多，则消耗的酸多，故B正确；
C、t2时，X和Y已经反应完，则只有Z有剩余，故C正确；
D、活动性Y＞X，活动性镁＞锌，故D错误。
故选D。
10．A
【详解】A、普通铜加热才能与氧气反应，而纳米铜颗粒一遇到空气就会剧烈燃烧，甚至发生爆炸，纳米铜更易与氧气反应，故A符合题意；
B、纳米铜和普通铜中都属于铜元素，所以铜原子结构相同，故B不符合题意；
C、反应物的接触面越大，反应速率越快，故C不符合题意；
D、纳米铜很容易与氧气反应，应密封保存，故D不符合题意。
故选B。
11．A
【详解】A、地壳中含量由高到低的前四种元素依次是氧、硅、铝、铁，故选项正确；
B、海洋中含量由高到低的前四种元素依次是氧、氢、氯、钠，故选项不正确；
C、空气中含量最多的气体是氮气，氮气是由氮元素组成的，空气中含量最多的元素是氮，故选项不正确；
D、人体中含量最多的元素是氧，含量最多的金属元素是钙，故选项不正确；
故选A。
12．D
【详解】A、钢的性能优良，钢是铁的合金，不是很纯的铁，故选项说法错误；
B、“真金不怕火炼”意思是金即使在高温时也不与氧气反应，说明金的化学性质不活泼，故选项说法错误；
C、铝比铁耐腐蚀，是因为铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，而不是铝的金属活动性比铁弱，故选项说法错误；
D、铜丝插入少量AgNO3溶液一段时间后，生成硝酸铜溶液和银，观察到溶液由无色变成蓝色，故选项说法正确；
故选：D。
13．(1)银/Ag
(2) 铜/Cu 铜的产量高，铜的价格比银的价格低，铜性价比好于银
(3)铝的熔点低，故在炒菜时容易软化变形，而铁的熔点高，不会变形
【详解】（1）根据表格中“导电性”一栏数据（以银为100），银的导电性为100，高于铜（99）、金（74）、铝（61）等其他金属，因此银（Ag）导电性最好。
（2）导电性要求：导线需要良好的导电性，铜的导电性仅次于银，满足需求。
成本与产量：银产量极低、价格昂贵，不适合大规模使用；铜产量较高、价格相对较低，更适合实际应用。
铝的劣势：铝导电性（61）仅为铜的60%左右，且熔点低（660℃），高温易变形，不适合高负荷电路。
铜的导电性（99）接近银（100），但全球产量（8000万吨）远高于银（8万吨），且市场价格（17700元/吨）远低于银（1365000元/吨）。因此：
导电性好的金属中，铜（Cu）更适宜做导线，原因是铜的产量高，铜的价格比银的价格低，铜性价比好于银。
（3）熔点指物质从固态变为液态的温度。炒菜时锅底温度可达数百摄氏度，铝的熔点较低仅660℃，受热易软化变形；铁的熔点较高为1535℃，不易软化。
14．(1)制作导线
(2)CuO
(3)
【分析】A、B、C、D、E 都是初中化学常见的物质，其中D是一种紫红色金属单质，所以D是铜，A、B反应会生成C、D，铜和E反应会生成B，所以B是氧化铜，E是氧气，氧化铜和还原剂反应生成铜，所以A是氢气、碳或一氧化碳等，C是水或二氧化碳，经过验证，推导正确；
【详解】（1）由分析可知，D是铜，具有良好的导电性，可制作导线；
（2）由分析可知，B是氧化铜，其化学式为CuO；
（3）若A是化合物，则A是一氧化碳，E是氧气，则A+E→C的反应为一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，反应的化学方程式为：。
15．(1)耐腐蚀
(2)Cu、Fe
(3) 过滤 Cu+2AgNO3＝Cu(NO3)2+2Ag 置换反应
【详解】（1）马首经过百年的洗礼，仍然熠熠生辉，反映了铜铅铁合金的特性是耐腐蚀；
（2）金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，且金属活动性差距越大，反应越易发生。将一定质量的锌粒投入到含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中，依次发生的反应为：Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu、Zn+Fe(NO3)2=Zn(NO3)2+Fe，充分反应后过滤，若滤液呈无色，说明硝酸铜、硝酸亚铁完全反应，则滤渣中一定含有生成的Cu、Fe；
（3）①通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离，步骤Ⅰ是将固体和液体分离，所以操作的名称为过滤。
②金属活动性顺序中，氢前的金属可与稀盐酸、稀硫酸反应生成氢气。步骤I是稀硫酸与镁、铁发生反应，固体甲中含有铜、银，金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，所以步骤Ⅱ中是铜和硝酸银发生反应，反应的化学方程式是：Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
③步骤Ⅲ中是铁和硝酸铜发生反应：Fe+Cu(NO3)2= Fe(NO3)2 +Cu，此反应是一种单质和一种化合物发生反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应。
16． 钢 高于0.6% 高 ABC 钛
【分析】铝和氢氧化钠和水反应生成偏铝酸钠和氢气。
【详解】（1）由材料可知，钢是用量最大、用途最广的合金，故用量最大、用途最广的合金是钢。
（2）由材料可知，高碳钢的含碳量是高于0.6%；高碳钢硬而脆，热处理后弹性好，用于制造器械、弹簧和道具等，故可用于制造器械、弹簧和刀具等的是高碳钢。
（3）硬铝的密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，故选ABC。
（4）钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨，故可以用来制造人造骨的是钛合金。
（5）铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，故反应的化学方程式是。
17． A 延展性
【详解】A、钢的含碳量为，生铁的含碳量为，正确。
B、常温下，大部分金属都是固体，但汞是液体，错误。
C、铜是红色金属，错误。
D、铝具有良好的延展性，可制成铝丝、铝箔等。
故填A；延展性。
18．(1)除去金属表面的氧化物和污垢
(2) 铜片表面有银白色物质析出，溶液由无色变成蓝色 置换反应
(3)锌片和铁片表面均产生气泡，且C中锌片表面产生气泡的速率比A中铁片快
(4)铁片、硫酸铜溶液或铜片、硫酸亚铁溶液（合理即可）
(5)铜和银
【详解】（1）由于金属易与空气中的氧气反应在其表面形成了氧化物的薄膜，所以实验前用砂纸打磨金属的目的是除去金属表面的氧化物和污垢；
（2）B试管中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，所以一段时间后，观察到铜片表面有银白色物质析出，溶液由无色变成蓝色，该反应的化学方程式为：；该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应；
（3）锌和铁都与盐酸反应，锌反应的速率比铁快，说明锌在铁的前面，所以甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是：锌片和铁片表面均产生气泡，且C中锌片表面产生气泡的速率比A中铁片快；
（4）A试管中铁能与稀盐酸反应，说明金属活动性；B试管中铜能与硝酸银反应，说明金属活动性；C试管中锌能与稀盐酸反应，说明金属活动性，A、C对比，锌片表面产生气泡的速率比铁片快，说明金属活动性；故通过A、B、C，能说明，；但不能说明铁和铜的活动性，故可以通过金属与酸或金属与盐溶液的反应来证明铁和铜的活动性强弱，所以可选用的金属X是，Y是溶液（铁能与硫酸铜反应，说明金属活动性）；或X是铜片，Y是硫酸亚铁溶液（铜不能与硫酸亚铁溶液反应，说明金属活动性）或X是，Y是稀盐酸（铜不能与稀盐酸反应，说明金属活动性）；可说明四种物质的金属活动性顺序为；
（5）根据金属活动性顺序，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银反应完全，若锌有剩余，锌会与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜；充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，说明滤液中一定不含有硫酸铜（硫酸铜溶液呈蓝色），即硝酸银和硫酸铜反应完全，即硝酸银中的银和硫酸铜中的铜已被完全置换出来，无法判断锌是否反应完全，故滤渣中一定含有银和铜，可能含有锌。
19．(1)导热
(2)铝易与空气中的氧气生成一层致密的氧化铝薄膜
(3)解：设理论上可制得的质量为x。
实际反应制得的质量
答：铝质易拉罐最多可制得的质量是6.12t.
【详解】（1）易拉罐置于冰箱能迅速降温，说明金属具有良好的导热性；
（2）铝易与空气中的氧气生成一层致密的氧化铝薄膜；
（3）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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