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第八单元 金属与金属材料
能力提高卷
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
（考试时间：60 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．本试卷分第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班
级、姓名、学号填写在试卷上。
2．回答第I 卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。
3．回答第II 卷时，将答案直接写在试卷上。
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 Ca：40
第Ⅰ卷（选择题 共40 分）
一、选择题：本题共20 个小题，每小题2 分，共40 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是
符合题目要求的。
1．下列物质中，金属活动性最强的是（ ）
A．铝
B．铁
C．铜
D．银
2．下列选项中错误的是（ ）
A．韧性：钢＞生铁
B．含碳量：生铁＞钢
C．地壳中元素含量：Al＞Fe
D．含铁量：Fe2O3＞Fe3O4
3．某博物馆藏有一柄古代铁剑，为防止其生锈，下列做法合理的是（ ）
A．定期用清水冲洗，除去灰尘
B．放于体验区，让观众触摸
C．放在充满氮气的展览柜中
D．用盐水除去铁剑上的锈斑
4．2020 年新型冠状病毒肺炎疫情蔓延期间，外地返回开封的人员需要居家隔离。隔离期间要定期
测量体温，在家测量体温常用水银温度计。下列有关水银体温计的说法正确的是（ ）
A．体温计中的汞属于非金属单质
B．体温计中的汞是由原子构成的
C．体温计的原理是温度改变时汞原子大小发生改变
D．当温度升高时汞原子不断运动，温度不变时汞原子静止
5．下列有关银、铜、铁的说法中，正确的是（ ）
A．自然界中，银、铜、铁主要以单质的形式存在
B．黄铜（铜与锌的合金）的硬度小于纯铜的
C．铁制品埋在潮湿的土壤中不易生锈
D．可以用银、铁、硫酸铜溶液验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序
6．下列有关铁制品的冶炼和保护的说法中，错误的是（ ）
A．常见的铁矿石有磁铁矿、赤铁矿
B．生铁的含碳量比钢高
C．炼铁时，焦炭使铁的氧化物发生还原反应
D．炼铁需要高温条件
7．“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。对下列事实或做法的解释正确的是（
）
A．铁质水龙头表面镀铬可防锈﹣﹣改变了金属的内部结构
B．伍德合金可作为保险丝﹣﹣合金的熔点比其组成金属高
C．用明矾净水﹣﹣明矾可降低水中钙、镁离子的含量
D．氧气能被液化贮存于钢瓶﹣﹣分子间有间隔且间隔能改变
8．国产飞机C919 机壳采用了先进的铝锂合金材料。下列有关说法错误的是（ ）
A．铝锂合金密度小
B．铝锂合金的硬度比纯铝大
C．铝锂合金抗腐蚀性强
D．铝锂合金是合成材料
9．下列有关金属材料的说法中，正确的是（ ）
A．电线一般用铜制，而不用银制，是因为铜的导电性比银好
B．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
C．“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大
D．铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质，它的主要成分是 Fe3O4
10．X、Y、Z 三种金属及其化合物间可发生如下化学反应：Y+ZCl2═Z+YCl2 X+ZCl2═Z+XCl2
Y+2HCl═YCl2+H2↑ X+HCl 不反应则X、Y、Z 三种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A．Z＞Y＞X
B．X＞Y＞Z
C．Y＞X＞Z
D．Y＞Z＞X
11．下列有关金属及合金的说法中正确的是（ ）
A．“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大
B．合金是由两种或两种以上金属熔合而成的具有金属特性的物质
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．放置在空气中的铝制品和黄金制品都不易腐蚀，说明它们化学性质均不活泼
12．金属钛被认为是21 世纪的重要金属材料，被广泛用于火箭、航天飞机、船舶、化工和通信设
备等。用钛铁矿（FeTiO3）制取钛并获取副产品的主要工艺流程如图：
其主要的反应原理如下：
①H2TiO3
H2O+TiO2②TiO2+2C+2Cl2
TiCl4 +2 CO
③TiCl4 +2Mg
Ti+2MgCl2④2FeSO4
Fe2O3+SO2↑ +SO3↑
下列说法不正确的是（ ）
A．反应③属于置换反应
B．反应①②④的生成物中都有氧化物
C．反应①②③④中有元素的化合价发生改变
D．为加快反应的速率，可将钛铁矿石碾成粉末
13．为比较 X、Y、Z 三种金属活动性大小，进行如图所示的实验。下列实验结论正确的是
（ ）
A．X＞Y＞Z
B．Z＞Y＞X
C．X＞Y、Z＞Y
D．Y＞X、Y＞Z
14．关于金属的说法错误的是（ ）
A．回收废旧金属既可以减少对环境的污染，又可以节约金属资源
B．武德合金可用做保险丝，说明合金的熔点一般低于它的纯金属
C．铝制品有很好的耐腐蚀性，说明铝的化学性质不活泼
D．钛合金可用来制造人造骨，因为钛合金与人体具有很好的“相容性”
15．等质量、等浓度的稀硫酸分别与足量的镁、锌两种金属反应，下列图象能正确表示产生氢气质
量与反应时间之间关系的是（ ）
A．
B．
C．
D．
16．如图所示，将足量的生铁粉用水均匀地粘在试管内壁上，将试管倒立在装有水的烧杯中。实验
过程中，观察到试管内液面缓慢上升。下列分析正确的是（ ）
A．若在生铁粉中加入少量NaCl，不会加快铁粉生锈
B．水能进入试管的最大体积约为试管容积的
C．该实验中涉及反应的反应物只有铁、氧气
D．如把该铁粉改为木炭粉，两者的现象完全相同
17．从《中国成语大会》到《中国诗词大会》，中国诗词文化大放异彩，很多成语、诗词中蕴含着
丰富的科学道理，下列说法错误的是（ ）
A．“火要虚”是说氧气浓度越高，可燃物燃烧越旺
B．“满架蔷薇一院香”是因为分子在不断地运动
C．“真金不怕火炼”说明黄金的化学性质非常稳定
D．“松叶堪为酒，春米酿几多？”指清香的美酒来自于粮食缓慢氧化
18．下列有关工业炼铁的叙述中，不正确的是（ ）
A．炼铁用的设备是高炉
B．炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石
C．炼铁最终得到的生铁是混合物
D．炼铁所用的铁矿石中铁元素的质量分数：赤铁矿（Fe2O3）＞磁铁矿（Fe3O4）
19．为探究锌、铜、铁三种金属的活动性顺序，某学习小组做了如图甲所示实验，实验结束后，将
试管①、试管②内的物质全部倒入同一烧杯中，充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增
多，如图乙所示，则有（ ）
A．甲图试管①中反应后固体可能不含铁
B．甲图试管②中反应后固体可能含铁
C．反应后烧杯中的固体一定含有铁
D．烧杯中最后所得固体的质量一定大于2a g
20．天平两边各放质量相等的烧杯，分别盛有等质量等质量分数的稀硫酸（左）和稀盐酸（右），
此时天平平衡。现将相同质量的金属锌分别加入到两个烧杯里，充分反应后。下列说法正确的
是（ ）
A．若天平平衡，两烧杯中的酸一定都反应完了
B．若天平不平衡，左边的锌一定有剩余
C．若天平不平衡，指针一定偏向稀盐酸的一边
D．若天平平衡，两烧杯中的酸一定都有剩余
二．填空题（共1 小题）
21．（5 分）用适当的金属填空：
（1）人体中含量最高的的金属是 ；
（2）导电导热性最好的金属是 ；
（3）常温下为液态的金属是 ；
（4）暖气片表面涂的“银浆”是 ；
（5）白铁皮表面镀的金属是 。
三．解答题（共3 小题）
22．（5 分）铝是大自然赐予人类的宝物，是现代文明不可缺少的物质基础。
（1）人类冶炼和使用金属铝的时间较晚，可能是因为 （填字母）。
a．地壳中铝元素含量少
b．冶炼铝的技术要求高
（2）用铝锂合金制造“神舟号”航天飞船的一些部件，主要是利用其强度高、耐腐蚀和
（写一条）等性质。高温下，铝与Li2O 反应可置换出金属锂，写出该反应的化学方程式：
。
（3）原子簇是若干个原子的聚集体，有望开发成新材料。某铝原子簇由13 个铝原子构成，其最
外层电子数的总和为40 时相对稳定。写出该稳定铝原子簇的微粒符号： 。
[铝原子的结构示意图为
]
23．（10 分）金属与合金
I．人类很早就开始使用金属，下列记载均与金属有关，请按要求填空。
①“金（即钢）柔锡柔，合两柔则刚。”
②何意百炼钢，化为绕指柔（“百炼钢”指生铁经过高温煅烧，反复锤炼成为钢）
③东晋《抱朴子》中记载：“以曾青涂铁，铁赤色如铜”（“曾青”即CuSO4溶液）。
④美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。（“首饰”、“印”指金制品）
（1）①～④划线部分，发生了化学变化的是 （填编号），其中发生置换反应的化学方
程式为 。该反应中发生有效的相互作用而促使变化发生的微粒是（写出微粒符号）
。
（2）①说明合金与组成它的纯金属相比，具有的优点是 。
（3）②中“百炼钢”指将生铁转化为钢，关于生铁和钢的说法正确的是 。
A．生铁、钢都是混合物
B．钢可以完全溶解在足量稀盐酸中
C．在钢中加入玻璃纤维可得到既有玻璃般透明或半透明性，又有钢铁般强度的材料﹣玻璃钢
D．用赤铁矿冶炼生铁时，矿石中的氧化铁发生了还原反应
（4）④说明金在自然界中以单质形式存在，其原因是 。
现在，人们常用银、钯、铂三种金属制作首饰，如图，将银、铂戒指分别放入甲、乙两烧杯中，
一段时间后取出，发现只有银戒指表面有明显变化，通过该实验判断银、铂、钯的金属活动性
由强到弱顺序为 （用符号表示）。
II．金属在现代社会有着更广泛的应用。我国自行研发的大型客机C919（图丙）于今年5 月成
功试飞，其中就应用了很多金属材料。
（5）铁比铝的强度大，但制造大飞机机身却用铝合金而不用铁合金，主要原因是铝比铁具有更
好的抗腐蚀性和 的优良性质。铁易锈蚀是铁与空气中的作用的结果，铝比铁具有更好的
抗腐蚀性。原因是 （用文字叙述）。
（6）金属锂和钛均不在初中学到的金属活动性顺序表中，某小组想通过金属与稀盐酸的反应比
较锂、铝的活动性，进行实验时应控制的变量有 。钛的活动性位于铜、铝之间，预测钛
可能与 、 （写出两种不同类别物质的化学式）等物质反应。
24．（5 分）如图是工业上铝土矿（含有Al2O3和Fe2O3等）冶炼铝的工艺流程图（信息：氧化铝与
氢氧化钠溶液反应，生成偏铝酸钠和水；氧化铁不与氢氧化钠溶液反应）：
（1）操作①的名称是： 。
（2）图中①为了提高NaOH 和铝土矿的反应速率可采取哪些措施 。
（3）氢氧化铝在加热或灼烧条件下可以生成氧化铝和另一种氧化物，请你写出步骤③中的化学
方程式 。
（4）步骤④中 元素化合价发生改变。
四．推断题（共1 小题）
25．（6 分） A～G 是初中化学常见的物质。已知A 为黑色固体单质，B 为红棕色粉末，G 为紫红
色固体单质，它们的转化关系如图所示。回答下列问题：
（1）写出化学式：A ，B ；
（2）反应Ⅱ的化学方程式为 ；
（3）反应Ⅲ的化学方程式为 。
五．实验探究题（共4 小题）
26．（4 分）结合下列有关铁的实验，回答问题。
（1）按照图A 进行实验，可能造成的不良后果是 。
（2）图B 所示实验，判断出Fe 比Cu 的活动性强，所依据最明显的实验现象是 。
（3）科学地得出铁生锈的条件，图C 实验b、c 两试管内的气体不应是空气，应是 。
（4）向Fe（NO3）2、AgNO3、Cu（NO3）2和Mg（NO3）2的混合溶液中加入一定量的Zn 粉，
充分反应后过滤，得到无色滤液。则滤渣的成分是 。
27．（5 分）回答下列问题：
（1）铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的 等发生化学反应的过程，铁锈的主要
成分是Fe2O3•xH2O．某化学兴趣小组在实验室中用足量一氧化碳还原铁锈，装置如图，酒精灯b
的作用是 。
（2）【现象分析】实验过程中，观察到玻璃管中固体 ，澄清石灰水变浑浊，证明一氧
化碳还原了铁锈。
（3）【提出问题】一氧化碳还原铁锈的固体产物是铁吗？
【实验设计】上述反应进行完全后，冷却到室温，取少量玻璃管中的固体，加入稀盐酸，若观
察到 ，则证明有铁生成。该小组同学按上述设计进行实验，并未观察到预期现象。
（4）【查阅资料】一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关，
可能生成四氧化三铁、氧化亚铁、铁。
【实验反思】一氧化碳还原铁锈的实验中，若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间。
如图所示实验装置中，应作的一处修改是 。
（5）【重新实验】该小组同学用修改后的装置重新进行实验，完全反应后，冷却到室温，取少
量玻璃管中的固体，加入硫酸铜溶液，观察到 ，证明有铁生成。
28．（9 分）1949 年10 月1 日中华人民共和国成立，在开国大典上首次实现了电动升国旗。
为保证国旗不被卷入，要求旗杆上的“阻断球”要足够结实，不易被撞裂。在“阻断球”的制
作过程中不仅使用了铁，还熔入了一定比例的铬（Cr）等金属，这是利用了合金 的性质。
在常见金属活动性顺序中没有铬，同学们决定对铬与常见金属镁和铜的活动性强弱进行探究。
【查阅资料】铬（Cr）是一种银白色金属，其化合物硫酸亚铬（CrSO4）的水溶液呈蓝色。硫酸
亚铬中铬元素的化合价为 。
【提出猜想】三种金属的活动性强弱为：
猜想一：Cr＞Mg＞Cu；
猜想二： ；
猜想三：Mg＞Cu＞Cr
【进行实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
①分别向盛有Cr 和Cu 两种金属片的试
管中加入同体积同浓度的稀硫酸
只有盛 的试管中有气泡
产生，并得到蓝色溶液
猜想三错误
②向盛有硫酸镁溶液的试管中加入金属
Cr
无明显现象
猜想 正确
【交流与讨论】
（1）实验前所用的金属片都需用砂纸打磨，目的是 。
（2）实验①中发生反应的化学方程式为 。
（3）结合探究结论，有同学提出上述三个实验可进行优化，只需选择三种药品，即可判断金属
的活动性强弱。合理的选择是 （选填序号）。
①硫酸镁溶液 ②硫酸亚铬溶液 ③硫酸铜溶液 ④稀硫酸 ⑤镁片 ⑥铬片
⑦铜片
29．（5 分）如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器
（组装实验装置时，可重复选择仪器），某化学小组的同学欲利用其进行下列化学实验。
试根据题目要求，回答下列问题：
（1）以过氧化氢溶液为原料（二氧化锰作催化剂），在实验室中制备并收集干燥的氧气，按照
要求设计实验装置，连接仪器，并检验装置的气密性。
①所选仪器的连接顺序为 （从左到右填写仪器序号字母）。
②上述制氧气的化学反应方程式为 。
③把带火星的木条伸入盛满氧气的集气瓶中，观察到木条 的现象，说明氧气能支持燃烧。
（2）化学小组的同学用CO 气体（含少量水蒸气），进行CO 还原Fe2O3的探究实验。所选仪器
按“CO（含少量水蒸气）→C→B→D→F”的顺序连接，并检验装置气密性。先通入CO 气体
（含少量水蒸气），然后加热，观察现象。
①上述实验装置中，F 的作用是 。
六．计算题（共1 小题）
30．（6 分）将含3 克氯酸钾和1 克二氧化锰的混合物加热片刻，冷却，称得残余固体的质量为
3.04 克，根据质量守恒定律可求，
（1）生成氧气的质量为多少克？
（2）固体残余物中含有什么物质？
（3）质量各为多少？
