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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．下列合金(金属)的比较，不正确的是
A．含碳量：生铁＞钢 B．抗腐蚀性：青铜＞铜
C．硬度：生铁＞纯铁 D．熔点：焊锡＞锡
2．2025年是故宫博物院建院100周年。故宫博物院藏品总量达186万余件(套)是中华文明源远流长的见证。下列故宫博物院馆藏文物中主要由金属材料制成的是
A．书画之宝：《清明上河图》 B．青铜之宝：亚酗方尊 C．陶瓷之宝：郎窑红釉穿带直口瓶 D．玉器之宝：青玉云龙纹炉
A．A B．B C．C D．D
3．某同学用下图所示实验研究金属的性质，下列说法错误的是
A．实验①中铁丝表面产生气泡，溶液变为浅绿色
B．实验②中铜丝表面产生气泡，溶液变为蓝色
C．实验④中发生的化学反应方程式为
D．实验③和实验④可知，金属的活动性顺序Fe>Cu>Ag
4．氢气的储存和释放是当前研究的热点，可用于化学贮氢，其贮氢与释氢过程如图所示。以下有关说法正确的是
A．贮氢和释氢发生的都是置换反应
B．释氢释放的比贮氢吸收的少
C．贮氢和释氢反应中氢元素的化合价都发生了改变
D．释氢释放的可用作氢燃料电池，氢燃料电池工作时将电能转化为化学能
5．下列金属制品最易锈蚀的是(　　)
A．铁制农具擦洗干净后长期存放在室外 B．长期放置后表面变暗的铝制品
C．经常在表面涂油的大型钢制机械 D．涂上防锈漆后的“辽宁”号航母舰体外壳
6．下列有关金属资源的利用和保护不合理的是
A．车、船表面涂油漆可防止生锈
B．保护金属资源可以采用合理开采的方法
C．银是导电性最好的金属，应该全面取代铜、铝做导线
D．废旧金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
7．“祝融号”火星车探测发现火星地表被赤铁矿覆盖而呈橘红色，赤铁矿主要成分是
A．Fe3O4 B．Fe2O3 C．FeO D．FeCO3
8．全世界每年因锈蚀损失的钢铁约占世界年产量的。小明同学想探究钢铁生锈的条件，他将干净的铁钉放入试管中（如图），定期进行观察并记录。下列说法正确的是
A．图1可以探究得出铁生锈的所有条件
B．图2，一段时间后，可以看到a试管中的铁钉生锈，b试管中的铁钉不会生锈
C．通过a、b试管中铁钉现象可以说明铁生锈与氧气有关
D．一段时间以后，U型管内植物油液面L端比R端要低
9．物质的性质决定物质的用途。下列物质的性质与其用途不相符的是
A．氧气能支持燃烧，可用作燃料
B．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于制霓虹灯
C．金刚石是天然存在的最硬物质，可用来裁玻璃
D．焊锡熔点低，可用于焊接金属
10．将质量相等的镁粉和铁粉分别投入等质量等浓度的稀硫酸中，所得H2质量与稀硫酸质量关系曲线正确的是（　　）
A． B．
C． D．
11．在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法正确的是
A．合金不属于金属材料
B．合金的硬度一般比其组成金属的小
C．钢的性能优良，所以钢是纯净的铁
D．铝合金被广泛用于火箭、轮船等制造业
12．为了减缓铁制品的锈蚀，下列做法不当的是
A．洗过的菜刀直接抹油 B．将使用后的菜刀用布擦干
C．在铁制品表面镀上一层锌 D．在车船的表面喷涂油漆
二、填空题
13．化学与生产生活联系紧密，请用所学知识回答问题。
（1）铜丝可以作导线，这是利用铜具有良好的_____性。
（2）用铁锅炒菜主要利用铁具有良好的_____性。
（3）下列金属制品的用途中，利用金属延展性的是_____（填字母序号）。
14．A、B、C、D、E是初中化学中常见物质。A、B是两种单质，D是蓝色溶液，E是世界产量最多的金属，它们之间的关系如图所示。试回答：
（1）A的化学式_____；
（2）写出D→B的化学方程式_____，属于_____反应（填基本反应类型）。
15．实验室废液中含有硝酸锌、硝酸铜、硝酸银，为回收金属银，同学们设计如下实验。
(1)步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为________。
(2)滤液A的质量________（填“大于”、“小于”或“等于”）ag。
(3)滤液C中的金属阳离子是________（填离子符号）。
(4)在判断步骤Ⅰ中加入的铜粉是否过量时，下列方案合理的是________（填字母）。
A．观察滤液A是否为蓝色
B．取少量滤渣B，加入稀盐酸，观察是否有气泡产生
C．观察滤渣B中是否有红色固体
16．阅读下列科技短文并回答问题。
钻石由金刚石精加工而成，金刚石是天然存在的最硬的物质。据媒体报道，英国已成功研发出利用大气中的二氧化碳制造钻石的技术，并成功创造出“世界上第一颗零污染钻石”。创造过程中，首先将“钻石种子”放入一个密封容器中，容器内部充满富含碳元素的甲烷气体，随后将这个容器加热到，其间碳元素会逐渐与“钻石种子”结合，在数周时间内形成一颗钻石——“空气钻石”，其性质与由金刚石加工而成的钻石完全相同。
研究表明，由金刚石制成一克拉的天然钻石需要消耗大量的资源，并产生大量二氧化碳，而“空气钻石”所用的二氧化碳可从空气中提取。
(1)用大气中的二氧化碳制造钻石是因为二氧化碳中含有________元素。
(2)用二氧化碳制造钻石过程中发生的是________（填“物理”或“化学”）变化。
(3)下列说法正确的是________（填字母）。
A．“空气钻石”的硬度很大
B．“空气钻石”一定不能燃烧
C．“空气钻石”中碳原子仍在不断运动
D．制造“空气钻石”比开采天然钻石环保
(4)金刚石除了精加工成钻石用作装饰品，还可用于________（写出1条即可）。
17．下列主要利用了物质的物理性质的是______
A．用铜制作导线 B．用酒精消毒 C．用汽油作燃料 D．______
三、实验题
18．实验活动小组的同学在学习了金属的活动性之后，为验证铝、铜、银的金属活动性强弱，小组成员设计了以下四组实验：
(1)写出试管③反应的化学方程式：________。
(2)为达成实验目的，若试管④的固体X是铜，则Y溶液为________；（填化学式）溶液。
(3)除了上述实验中用到的方法，还可选用如下试剂组合进行验证，合理的有________。
A．铜片、银片、硝酸铝溶液 B．银片、铝片、硝酸铜溶液
C．铝片、铜片、银片、稀盐酸 D．铜片、硝酸铝溶液、硝酸银溶液
(4)待试管中的反应完全停止后，将试管②中物质过滤，将滤渣与试管③中的物质一同倒入烧杯中，充分反应后，观察到烧杯中的红色固体表面有较多银白色固体出现，则反应前试管③中的溶质成分有________。
【实验拓展】
(5)利用铝与硫酸铜溶液反应，改用普通铝粉或纳米铝粉，在25℃或60℃下，探究温度及表面积对反应速率的影响，请你和大家一起将下表的实验设计补充完整。
试管 温度、表面积 实验目的
1 25℃、普通铝粉 1和2对比探究温度对反应速率的影响； 2和3对比探究表面积对反应速率的影响
2 ________
3 60℃、______
四、综合应用题
19．人类文明的发展和社会的进步与材料密切相关。请根据相关信息回答下列问题：
(1)解码智慧冬奥：

①2022年北京冬奥会，碲化镉发电玻璃成为绿色和科技办奥交汇的创新点。如图是碲的原子结构示意图，有关信息正确的是______。

A．碲是金属元素 B．碲的核电荷数为52
C．相对原子质量为127.6g D．蹄元素位于第六周期
②氢能“黑科技”将亮相北京冬奥会。冬奥会“飞扬”火炬科技亮点之一是采用氢气作为燃料，其优点是什么______（答出一点）；写出氢气燃烧的化学方程式______。
③冬奥会国家速滑馆“冰丝带”采用面向未来的单层双向正交马鞍形索网结构，减少屋顶所用钢材2800吨。金属资源储量有限，钢铁生锈是世界面临的难题。铁生锈的主要条件是什么______。
(2)近年来，我国高铁建设飞速发展，建造高铁需要大量的钢铁。图为模拟炼铁的装置，写出a中发生反应的化学方程式______；描述b处反应的现象______。

(3)2021年12月8日，我国首座大型二氧化碳循环发电机组投入运行。实验室若用500g含碳酸钙80%的石灰石与足量的稀盐酸反应，可制得二氧化碳多少g？
《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 D B B C A C B B A B
题号 11 12
答案 D A
1．D
【详解】A、生铁和钢都是铁的合金，生铁中的含碳量在2%～4.3%之间，钢的含碳量在0.03～2%之间，则含碳量：生铁＞钢，故选项说法正确。
B、合金比组成成分金属的抗腐蚀性强，青铜是铜锡合金，则抗腐蚀性：青铜＞铜，故选项说法正确。
C、合金的硬度比组成的纯金属的硬度大，生铁是铁的合金，则硬度：生铁＞纯铁，故选项说法正确。
D、合金的熔点比组成的纯金属的熔点低，焊锡是锡和铅的合金，则熔点：焊锡＜锡，故选项说法不正确。
故选D。
2．B
【详解】A、《清明上河图》是由纸张制成的，纸属于非金属材料，不符合题意；
B、青铜属于铜的合金，合金属于金属材料，符合题意；
C、郎窑红釉穿带直口瓶由陶瓷制成，陶瓷属于非金属材料，不符合题意；
D、青玉云龙纹炉属于玉器，玉石属于非金属材料，不符合题意；
故选B。
3．B
【详解】A、实验①中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故铁丝表面产生气泡，溶液变为浅绿色，不符合题意；
B、在金属活动性顺序里，铜排在氢后，铜与稀硫酸不反应，故实验②中无明显现象，符合题意；
C、实验④中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，该反应的化学方程式为：，不符合题意；
D、实验③中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼，实验④中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明铜比银活泼，从而得出三种金属的活动性顺序为：Fe＞Cu＞Ag，不符合题意。
故选B。
4．C
【详解】A、由图可知，释氢过程中发生的反应为MgH2与HCl反应生成MgCl2和H2，该反应不符合单质和化合物反应生成新的单质和新的化合物的反应，不属于置换反应，故A错误；
B、由图可知，氢气先是转化为氢化镁，氢化镁再与氯化氢反应释放出氢气，第一步只是将氢气贮存，而第二步中氢化镁还吸收氯化氢的氢元素变为氢气，则释氢释放的H2比贮氢吸收的H2多，故B错误；
C、贮氢过程中氢元素化合价由0价转化为-1价，释氢过程中氢元素的化合价由+1价、-1价转化为0价，即贮氢和释氢反应中氢元素的化合价都发生了改变，故C正确；
D、氢燃料电池工作时是将化学能转化为电能，故D错误。
故选C。
5．A
【分析】铁与水、氧气充分接触时容易生锈，使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈，据此结合钢铁制品的防锈措施进行分析判断。
【详解】A、擦洗干净后长期存放在室外的大型铁制农机具，能与氧气、水分接触，防锈效果最差。
B、长期放置后表面变暗的铝制品是因为其表面生成一层氧化物，作为氧化膜，能防止生锈。
C、经常在表面涂油的大型钢制机械，表面涂油，可以隔绝氧气和水，能防止锈蚀。
D、涂上防锈漆后的“辽宁”号航母舰体外壳，表面涂上防锈漆，可以隔绝氧气和水，能防止锈蚀。
故选A。
【点睛】掌握铁制品锈蚀的条件、防止锈蚀的措施等是正确解答此类题的关键。
6．C
【详解】A、汽车金属外壳表面喷漆形成保护层，可防止金属外壳生锈，有利于保护金属资源，此选项合理；
B、保护金属资源可以采用合理开采的方法，此选项合理；
C、根据常温下物体的导电和绝缘能力排序表进行判断，银的导电性最好，但造价高，不能取代铜、铝导线，此选项不合理；
D、回收废旧的金属，使废旧金属再利用，属于保护金属资源，是保护金属资源的有效途径之一，此选项合理；
故选C。
7．B
【详解】A、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，化学式为 ，故选项错误；
B、赤铁矿的主要成分是氧化铁，化学式为，故选项正确；
C、方铁矿的主要成分是氧化亚铁，其化学式为，故选项错误；
D、菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁，其化学式为，故选项错误。
故选B。
8．B
【详解】A、图1所示实验中，会观察到B处最先生锈，但是不能得出铁锈蚀的所有条件，故A错误；
B、图2，一段时间后，可以看到a试管中的铁钉生锈，b试管中没有水，铁钉不会生锈，故B正确；
C、通过a、b试管中铁钉现象a生锈，b不生锈，可以说明铁生锈与水有关，故C错误；
D、一段时间以后，a生锈，b不生锈，a消耗氧气，气体减少，压强减小，U型管内植物油液面L端比R端要高，故D错误。
故选：B。
9．A
【详解】A、氧气具有助燃性，不具有可燃性，则不能作燃料，该选项符合题意；
B、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，则可作电光源，该选项不符合题意；
C、金刚石为天然存在最硬的物质，则可用来裁玻璃，该选项不符合题意；
D、焊锡熔点低，则可用于焊接金属，该选项不符合题意。
故选A。
10．B
【详解】因为题中曲线反映的是所得H2质量与稀硫酸质量关系，实验中反应的稀硫酸质量相等时，生成氢气质量也相等，因此在反应时，两种金属的曲线应该是重合的。从发生的两个反应：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ ，Fe+ H2SO4= FeSO4+ H2↑ 中可以求出，Mg和H2的质量比是24∶2，Fe和H2的质量比是56∶2，因此质量相等的镁粉和铁粉，如果全部反应最终镁和稀硫酸反应生成的氢气多，A、C、D三个对应关系错误，B对应关系正确。故选B。
11．D
【详解】A、金属材料包括纯金属和合金，不符合题意；
B、合金比组成它的纯金属硬度大，不符合题意；
C、钢的性能优良，但是钢是铁的合金，不是纯净的铁，不符合题意；
D、铝合金密度小、硬度大，耐腐蚀，被广泛用于火箭、轮船等制造业，符合题意。
故选D。
12．A
【详解】A、洗过的菜刀直接抹油，不能将铁与氧气和水隔绝，容易生锈，做法错误，符合题意；
B、将使用后的菜刀用布擦干，能减缓铁制品的锈蚀，做法正确，不符合题意；
C、在铁制品表面镀上一层锌，能将铁与氧气和水隔绝，能够防止生锈，做法正确，不符合题意；
D、在车、船的表面喷涂油漆能将铁与氧气和水隔绝，能够防止生锈，做法正确，不符合题意。
故选A。
13． 导电 导热 C
【详解】（1）铜丝可以作导线，这是利用铜具有良好的导电性。
（2）铁锅用于炒菜，是利用铁具有良好的导热性。
（3）A、铁锅，利用的金属的导热性，此选项不符合题意；B、铜作导线，是利用铜的导电性，此选项不符合题意；C、铝箔，利用了铝具有良好的延展性，此选项符合题意。故选C。
14． O2 CuSO4+Fe＝FeSO4+Cu 置换
【分析】根据A、B、C、D、E是初中化学中常见物质。A、B是两种单质，D是蓝色溶液，E是世界产量最多的金属，所以E是铁，C和硫酸反应生成D，所以D是硫酸铜，硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，所以B是铜，A和B反应生成C，所以C是氧化铜，A是氧气，然后将推出的物质进行验证即可。
【详解】（1）A、B、C、D、E是初中化学中常见物质。A、B是两种单质，D是蓝色溶液，E是世界产量最多的金属，所以E是铁，C和硫酸反应生成D，所以D是硫酸铜，硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，所以B是铜，A和B反应生成C，所以C是氧化铜，A是氧气，经过验证，推导正确，所以A的化学式是O2；
（2）D→B的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：CuSO4+Fe=FeSO4+Cu，属于置换反应。
故答案为（1）O2；
（2）CuSO4+Fe=FeSO4+Cu，置换。
【点睛】在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。
15．(1)
(2)小于
(3)
(4)C
【详解】（1）实验室废液中含有硝酸锌、硝酸铜、硝酸银，步骤Ⅰ中加入过量铜粉，锌比铜活泼，铜与硝酸锌不反应，铜比银活泼，铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，该反应的化学方程式为：；
（2）步骤Ⅰ中发生反应为铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，该反应的化学方程式为：，64份质量的铜置换出216份质量的银，固体质量增加，溶液质量减小，故滤液A的质量小于ag；
（3）滤渣B中含反应生成的银和过量的铜，加入适量的硝酸银溶液，过滤，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，则滤液C中的溶质为硝酸铜，含有的金属阳离子为：；
（4）A、滤液A为蓝色，是因为滤液A中含硝酸铜，无法确定加入的铜粉是否过量，不符合题意；
B、在金属活动性顺序里，铜排在氢后，铜与稀盐酸不反应，无法用加入稀盐酸，观察是否有气泡产生的方法判断加入的铜粉是否过量，不符合题意；
C、步骤Ⅰ中加入铜粉，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，银是银白色的，铜是红色的，滤渣B中含有红色固体，说明加入的铜粉过量，符合题意。
故选C。
16．(1)碳/C
(2)化学
(3)ACD
(4)制作玻璃刀（合理即可）
【详解】（1）根据反应前后元素种类不变，用大气中的二氧化碳制造钻石是因为二氧化碳中含有碳元素。
（2）二氧化碳制造钻石过程中，有新物质钻石的生成，所以发生化学变化。
（3）A、“空气钻石”的性质与金刚石加工而成的钻石完全相同，所以“空气钻石”的硬度也很大，该选项说法正确；
B、“空气钻石”的主要成分仍然为碳，可以燃烧，该选项说法错误；
C、“空气钻石”中碳原子仍在不断运动，该选项说法正确；
D、由金刚石制成一克拉的天然钻石需要消耗大量的资源，并产生大量二氧化碳，而“空气钻石”所用的二氧化碳可从空气中提取，消耗二氧化碳，所以比开采天然钻石环保，该选项说法正确。
故选：ACD。
（4）金刚石的硬度较大，除了精加工成钻石用作装饰品，还可用于制作玻璃刀。
17． A 用石墨制铅笔芯（合理即可）
【详解】A、铜用于制导线，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质，故选项符合题意；
B、酒精消毒，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项不符合题意；
C、汽油作燃料，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项不符合题意；
D、用石墨制铅笔芯，不需要通过化学变化才表现出来，是利用了其物理性。
故填：A，用石墨制铅笔芯（合理即可）。
18．(1)
(2)硝酸银/
(3)BD
(4)硝酸铝和硝酸银
(5) 60℃、普通铝粉 纳米铝粉
【详解】（1）试管③中铝的金属活动性比银强，能将银从硝酸银溶液中置换出来，铝和硝酸银发生反应生成硝酸铝和银，该反应的化学方程式为。故应填写：；
（2）实验①中有气泡产生，实验②中无气泡生成，说明铝的活动性在氢前，铜的活动性在氢后，铝的活动性大于铜，试管③中铝能将银从硝酸银溶液中置换出来，说明铝的金属活动性比银强，要验证铝、铜、银的金属活动性强弱，还需验证铜和银的活动性强弱，已知试管④的固体X是铜，根据金属活动性顺序，若要比较铜与银的活动性，可利用铜与银的盐溶液反应，所以Y溶液为硝酸银溶液，若铜能置换出硝酸银溶液中的银，说明铜比银活泼。故应填写：硝酸银##；
（3）A、铜片、银片都不能与硝酸铝溶液反应，只能说明铝的活动性大于铜、铝的活动性大于银，但无法比较铜和银的活动性强弱，故选项A不符合题意；
B、银片不能与硝酸铜溶液反应，说明铜的活动性大于银，铝片能与硝酸铜溶液反应，说明铝的活动性大于铜，从而可以验证铝、铜、银的金属活动性强弱为铝>铜＞银，故选项B符合题意；
C、铝片能和稀盐酸反应，说明铝的活动性大于氢，铜片和银片都不能与稀盐酸反应，说明铜和银的活动性都小于氢，但无法比较铜和银的活动性强弱，故选项C不符合题意；
D、铜片不能与硝酸铝溶液反应，说明铝的活动性大于铜，铜片能与硝酸银溶液反应，说明铜的活动性大于银，从而可以验证铝、铜、银的金属活动性强弱为铝＞铜＞银，故选项D符合题意。
故选BD。
（4）待试管中的反应完全停止后，将试管②中物质过滤，滤渣中含有铜（因为铜不与稀硫酸反应），将滤渣与试管③中的物质一同倒入烧杯中，充分反应后，观察到烧杯中的红色固体表面有较多银白色固体出现，说明试管③中硝酸银有剩余，铜和硝酸银发生了反应，铜将硝酸银中的银置换出来，生成硝酸铜和银，铜和硝酸铝不反应，所以反应前试管③中的溶质有硝酸铝和硝酸银。故应填写：硝酸铝和硝酸银；
（5）根据控制变量法，对比试管1和2探究温度对反应速率的影响时，要控制其他条件相同，只改变温度；对比试管2和3探究表面积对反应速率的影响时，要控制其他条件相同，只改变表面积，所以试管2的温度应是60℃，表面积应是普通铝粉，试管3的表面积应是纳米铝粉。故应填写：60℃、普通铝粉；纳米铝粉。
19．(1) B 燃烧产物是水，无污染 铁与O2、H2O等同时接触
(2) 澄清石灰水变浑浊
(3)176g
解：设：可制得二氧化碳的质量为x，
答：可制得二氧化碳176g。
【详解】（1）①A、碲带“石”旁，属于非金属元素，故选项错误；
B、根据原子结构示意图可知，该元素核电荷数为52，故选项正确；
C、根据元素周期表一格的信息可知，元素名称下方的数字表示相对原子质量，碲的相对原子质量是127.6，单位是“1”，不是“g”，故选项错误；
D、周期数=原子核外电子层数，根据原子结构示意图可看出核外有5个电子层，所以该元素在第五周期，故选项错误。
故选B。
②氢气作为燃料，其优点是氢气燃烧生成水，清洁无污染，化学方程式为：。
③铁生锈的条件是铁与空气中的水蒸气、氧气同时接触。
（2）a中为一氧化碳与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：，反应产生二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，所以b处现象为：澄清石灰水变浑浊。
（3）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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