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第八单元 金属与金属材料
能力提升卷
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
【答案】A
【解析】常见金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、
Ag、Pt、Au；在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，金属的活动性就越强，铝、铁、铜、
银四种金属中铝的位置最靠前，故四种金属中金属活动性最强的是铝。
故选：A。
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
【答案】D
【解析】A、含碳量越高，硬度越大，含碳量越小，韧性越好，故钢的韧性强于生铁，故A 正确
B、生铁中的含碳量为2%～4.3%，钢中的含碳量为0.03%～2%，故生铁中的含碳量高于钢中的
含碳量，故B 正确；
C、地壳中铝的含量高于铁，故C 正确；
D、氧化铁中铁的含量为：
＝70%，
四氧化三铁中铁的含量为：
≈72.4%
故四氧化三铁中的含铁量高于氧化铁中的含铁量，故D 错误；
故选：D。
故选：D。
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
【答案】C
【解析】A、定期用清水冲洗，铁易与氧气、水分接触，容易生锈，故选项错误。
B、放于体验区，让观众触摸，铁易与氧气、水分接触，特别是人的汗液中含有氯化钠，能加快
锈蚀速率，故选项错误。
C、放在充满氮气的展览柜中，氮气的化学性质不活泼，可用作保护气，能防止其生锈，故选项
正确。
D、用盐水除去铁剑上的锈斑是不可行的，盐水能加快铁的锈蚀速率，故选项错误。
故选：C。
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
【答案】B
【解析】A、体温计中的汞属于金属单质，故选项说法错误。
B、汞属于金属，是由汞原子构成的，故选项说法正确。
C、体温计的原理是温度改变时，汞原子间的间隔发生改变，故选项说法错误。
D、原子总是在不断的运动的，故选项说法错误。
故选：B。
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
【答案】D
【解析】A、地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属（如
金、银等）以单质形式存在外，其余的都以化合物的形式存在，故选项说法错误。
B、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，黄铜（铜与锌的合金）的硬度大于纯铜，故选项说
法错误。
C、铁制品埋在潮湿的土壤中，易于氧气、水接触，容易生锈，故选项说法错误。
D、银与硫酸铜溶液不反应，说明了活动性铁＞银；铁与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了活动
性铁＞铜；由此可得出三种金属活动性铁＞铜＞银，故选项说法正确。
故选：D。
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
【答案】C
【解析】A、常见的铁矿石有磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿等，故选项说法正确。
B、生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，生铁的含碳量比
钢高，故选项说法正确。
C、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；工业炼铁中利用了焦炭的可燃性，提供热量；又利用其还原性，与二氧化碳反
应生成一氧化碳气体；故选项说法错误。
D、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，故选项说法正确。
故选：C。
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
【答案】D
【解析】A、铁质水龙头表面镀铬可防锈，利用的是隔绝氧气和水的原理，而不是改变了金属的
内部结构，故选项说法错误。
B、伍德合金可作为保险丝，是利用了合金的熔点比其组成金属低的性质，故选项说法错误。
C、用明矾净水，利用的是明矾溶于水形成的胶状物对杂质进行吸附，使杂质沉降，而不是降低
水中钙、镁离子的含量，故选项说法错误。
D、氧气能被液化贮存于钢瓶，是因为分子间有间隔且间隔能改变，气体受压后，分子间隔变小，
故选项说法正确。
故选：D。
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
【答案】D
【解析】A．铝锂合金密度小、质轻，选项说法正确；
B．一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，所以铝锂合金的硬度比纯铝大，选项说法正确；
C．一般合金的抗腐蚀性增强，所以铝锂合金抗腐蚀性强，选项说法正确；
D．铝镁合金是一种合金，属于金属材料，选项说法错误。
故选：D。
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
【答案】B
【解析】A．银的导电性比铜的好，但是铜的价格比银便宜的多，所以电线一般用铜制而不用银
制；故答案为：铜的价格比银便宜，故错误；
B．生活生产中使用的金属多数是合金材料，现制得的合金已达几千种，所以大量使用的不是纯
金属而是它们的合金，故正确；
C．“真金不怕火炼”是说黄金的化学性质不活泼，在高温下也不易与氧气反应，故错误；
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Fe2O3，故错误。
故选：B。
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
【答案】C
【解析】由方程式可知，X、Y 可以和Z 的氯化物溶液反应，说明X、Y 的活动性都比Z 强，而
Y 可以和盐酸反应，说明Y 在氢前，而X 不能和盐酸反应，说明X 在氢后，所以X、Y、Z 的活
动性顺序为：Y＞X＞Z，分析四个选项与我们的判断一致的为C。
故选：C。
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
【答案】C
【解析】A、“真金不怕火炼”是说黄金的化学性质不活泼，在高温下也不易反应，故选项错误；
B、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，因此还可
以是非金属，故选项错误；
C、生活生产中使用的金属多数是合金材料，现制得的合金已达几千种，所以大量使用的不是纯
金属而是它们的合金，故选项正确；
D、放置在空气中的铝制品和黄金制品，都不易被腐蚀，铝制品是因为在空气表面被氧化，形成
了致密的氧化铝保护膜，黄金制品是因为金的性质稳定，常温下很难与其他物质反应，所以都
很难被腐蚀，故说法错误；
故选：C。
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
【答案】C
【解析】A、反应③是由一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物，属于置
换反应，故A 正确；
B、由生成物的组成可知，反应①②④的生成物中都有氧化物，故B 正确；
C、由化合价原则可知，在反应①中没有元素的化合价发生改变，故C 错误；
D、为加快反应的速率，可将钛铁矿石碾成粉末，能增大接触面积，故D 正确。
故选：C。
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
【答案】A
【解析】现有X、Y、Z 三种金属，如果把X 和Y 分别放入稀盐酸中，X 产生氢气，Y 不反应，
说明X 的金属活动性比氢强，Y 的金属活动性比氢弱，即X＞H＞Y；如果把Y 和Z 分别放入硝
酸银溶液中，过一会儿，在Y 表面有银析出，而Z 没有变化，说明Y 的金属活动性比银强，Z
的金属活动性比银弱，即Y＞Ag＞Z；则X、Y 和Z 的金属活动性顺序为：X＞Y＞Z。
故选：A。
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”
【答案】C
【解析】A、回收废旧金属，可以节约金属资源，节约冶炼金属消耗的能源，可以减少对环境的
污染，故选项说法正确。
B、武德合金可用做保险丝，说明其熔点低，说明合金的熔点一般低于它的纯金属，故选项说法
正确。
C、铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，防止内部的铝进一步被氧化，
因此铝制品抗腐蚀性强，故选项说法错误。
D、钛合金可用来制造人造骨，是因为钛合金与人体具有很好的“相容性”，故选项说法正确。
故选：C。
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．
【答案】B
【解析】在金属活动性顺序中，Mg＞Zn，则镁的反应速率最快，锌的反应速率慢，等质量的硫
酸与足量的镁、锌反应，则酸全部参加反应，生成氢气的质量相同；
A、此图象中生成氢气的质量不同，故A 错误；
B、此图象中生成氢气的质量相同，且镁的斜线最陡，表明镁反应的速率快，锌的斜线最平缓，
表明锌的反应速率慢，故B 正确；
C、此图中锌的斜线比镁的斜线陡，表明是锌比镁反应的速率快，故C 错误；
D、此图中反应生成的氢气质量不同，故D 错误；
故选：B。
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
【答案】B
【解析】A、氯化钠能加快铁锈蚀的速率，若在生铁粉中加入少量NaCl，会加快铁粉生锈，故
选项说法错误。
B、铁锈蚀时消耗氧气和水，氧气约占空气总体积的
，水能进入试管的最大体积约为试管容积
的
，故选项说法正确。
C、该实验中涉及反应的反应物有铁、氧气、水，故选项说法错误。
D、如把该铁粉改为木炭粉，木炭粉常温下不能与氧气反应，两者的现象不同，故选项说法错误。
故选：B。
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
【答案】A
【解析】A、“火要虚”，增大了燃料与氧气的接触面积，能使燃料充分燃烧，故选项说法错误。
B、“满架蔷薇一院香”，是因为蔷薇花香中含有的分子是在不断的运动的，向四周扩散，使人
们闻到蔷薇花香，故选项说法正确。
C、“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
项说法正确。
D、“松叶堪为酒，春米酿几多？”，美酒中的酒精是用粮食发酵制得的，属于缓慢氧化，故选
项说法正确。
故选：A。
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）
【答案】D
【解析】A、炼铁用的设备是高炉，故选项说法正确。
B、炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石，故选项说法正确。
C、炼铁最终得到的是生铁，生铁中含有铁、碳等，属于混合物，故选项说法正确。
D、在Fe2O3、Fe3O4中，将化学式变形得Fe6O9、Fe6O8，其它原子的相对质量之和越小的，在该
化合物中铁元素的质量分数就越大，变形后Fe6O8中其它原子的相对质量之和越小，则铁元素的
质量分数大的为Fe3O4，故选项说法错误。
故选：D。
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
【答案】D
【解析】由于三种的金属的活动性顺序是锌＞铁＞铜，所以甲中铁不会与氯化锌反应，乙中铁
会置换出氯化铜中的铜，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，说明铁又会置换出氯化铜中的铜，所以：
A、由于甲中铁不会与氯化锌反应，所以甲图试管①中反应后固体一定含铁，故A 错误；
B、由上述分析可知，甲图试管②中反应后的固体一定不含铁，故B 错误；
C、通过上面的分析可知，铁会置换出氯化铜中的铜，但是氯化铜的量不能确定，所以反应后烧
杯中的固体中是否含铁，不能确定，故C 错误；
D、通过题中的分析可知，加入铁的质量是2a，每56 份质量的铁会置换出64 份质量的铜，所以
反应后固体的质量大于2a 克，故D 正确。
故选：D。
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
【答案】B
【解析】锌与稀硫酸和稀盐酸反应的质量比分别是：
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2
↑
65 98 2
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
65 73 2
A、若天平平衡，说明反应生成氢气质量相等，若两烧杯中的酸都反应完了，生成氢气的质量不
相同，该选项说法不正确；
B、若天平不平衡，两边产生氢气的质量不同，盐酸产生的氢气质量大于硫酸，产生的氢气质量
越大，消耗锌的质量也越大，所以左边消耗锌的质量小于右边，锌一定有剩余，该选项说法正
确；
C、若天平不平衡，说明反应生成氢气质量不相等，由方程式可知，盐酸反应放出的氢气多，指
针一定偏向稀硫酸的一边，该选项说法不正确；
D、若天平平衡，说明反应生成氢气质量相等，生成氢气质量相等时，反应锌的质量相同，可能
两烧杯中的酸都有剩余，也可能稀硫酸完全反应了，稀盐酸有剩余，该选项说法不正确。
故选：B。
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 。
【答案】（1）钙；
（2）银；
（3）汞；
（4）铝；
（5）锌。
【解析】（1）人体中含量最高的的金属是钙，故填：钙；
（2）导电导热性最好的金属是银，故填：银；
（3）常温下为液态的金属是汞，故填：汞；
（4）暖气片表面涂的“银浆”是铝，故填：铝；
（5）白铁皮表面镀的金属是锌，故填：锌。
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
]
【答案】（1）b。
（2）硬度大；3Li2O+2Al
6Li+Al2O3。
（3）①2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu。
②H+、Cu2+。
（4）Al13
﹣。
【解析】（1）人类冶炼和使用金属铝的时间较晚，可能是因为冶炼铝的技术要求高。
故填：b。
（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、耐腐蚀和硬度大
等性质；
高温下，铝与Li2O 反应可置换出金属锂，同时生成氧化铝，该反应的化学方程式：3Li2O+2Al
6Li+Al2O3。
故填：硬度大；3Li2O+2Al
6Li+Al2O3。
（3）①生成红色物质，是因为铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，反应的化学方程式：
2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu。
故填：2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu。
②硫酸铜溶液中加入铝时，产生氢气，说明溶液中含有氢离子，因此硫酸铜溶液中的阳离子有
氢离子和铜离子，可以表示为H+、Cu2+。
故填：H+、Cu2+。
（4）铝原子最外层电子数是3，其最外层电子数的总和为40 时相对稳定，说明该稳定铝原子簇
带1 个单位负电荷，微粒符号可以表示为Al13
﹣。
故填：Al13
﹣。
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。
【答案】（1）②③；CuSO4+Fe＝Cu+FeSO4；Fe、Cu2+；
（2）硬度大；
（3）AD；
（4）金的化学性质稳定； Ag＞Pd＞Pt；
（5）密度小；氧气、水；常温下，铝能与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜。
（6）48.6；2Al2O3
4Al+3O2↑；
【解析】（1）合两柔则刚、尽是沙中浪底来，没有新物质生成，属于物变化；化为绕指柔、以
曾青涂铁，有新物质生成，属于化学变化；其中以曾青涂铁发生的是置换反应，化学方程式为：
CuSO4+Fe＝Cu+FeSO4．该反应中发生有效的相互作用而促使变化发生的微粒是铁原子和铜离子，
符号分别为Fe、Cu2+。
（2）①说明合金与组成它的纯金属相比，具有的优点是硬度大。
（3）A．生铁、钢都是铁的合金，都是混合物，故A 正确；
B．钢的成分中含有少量的碳等，不能与稀盐酸反应，故B 错误；
C．玻璃钢是由玻璃纤维合成树脂组成的复合材料，故C 错误，
D．用赤铁矿冶炼生铁时，矿石中的氧化铁在反应中失去了氧，发生了还原反应，故D 正确。
（4））④说明金在自然界中以单质形式存在，其原因是金的化学性质稳定。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，说明了银的活动性大于钯，钯的活动性大于铂，通过该实验
判断银、铂、钯的金属活动性由强到弱顺序为 Ag＞Pd＞Pt；
（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
好的抗腐蚀性和密度小的优良性质。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。原因是常温下，铝能与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜。
（6）反应后可制得铝的质量是：200t×51%×
×（1
10%
﹣
）≈48.6t；
步骤④采用电解法炼铝，反应的化学方程式为2Al2O3
4Al+3O2↑。
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。
【答案】（1）过滤；
（2）将铝土矿粉碎、适当增加氢氧化钠溶液的浓度、加热提高反应温度等；
（3）2Al（OH）3
Al2O3+3H2O；
（4）铝、氧。
【解析】（1）操作①是将滤液与滤渣分离，名称是过滤。
（2）为了提高NaOH 和铝土矿的反应速率，可以将铝土矿粉碎、适当增加氢氧化钠溶液的浓度、
加热提高反应温度等方法。
（3）步骤③中氢氧化铝灼烧生成氧化铝，同时应生成水，反应的化学方程式为2Al（OH）3
Al2O3+3H2O。
（4）步骤④是氧化铝电解生成铝和氧气，铝和氧气均属于单质，单质中元素的化合价为0，则
步骤④中铝、氧元素的化合价发生改变。
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 。
【答案】（1）C；Fe2O3；
（2）CO2+C
2CO；
（3）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
【解析】（1）已知A 为黑色固体单质，B 为红棕色粉末，黑色固体碳和红棕色固体氧化铁在高
温的条件下生成铁和二氧化碳，因此A 是碳，B 是氧化铁，C 是二氧化碳，D 是铁；故答案为：
C；Fe2O3；
（2）二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳，配平即可；故答案为：CO2+C
2CO；
（3）铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁溶液，故答案为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
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 。
【答案】（1）集气瓶底炸裂（合理即可）；
（2）铁丝表面有红色固体出现；
（3）氧气；
（4）一定有铜、铁、银，可能有锌。
【解析】（1）铁丝在氧气中燃烧的生成物温度很高，为了防止高温生成物溅落、炸裂瓶底，需
要在集气瓶内加入少量水或在瓶底铺一层细沙，图示中没有细沙，也没有水，可能会导致集气
瓶底炸裂；故填：集气瓶底炸裂（合理即可）；
（2）铁的活动性大于铜，所以铁与硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁，实验中观察到铁丝
表面有红色物质出现；故填：铁丝表面有红色固体出现；
（3）科学地得出铁生锈的条件，图D 实验bc 两试管内的气体不应是空气，应是氧气，以防空
气中的气体成分对实验产生干扰；故填：氧气；
（4）向Fe（NO3）2、AgNO3和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，说明硝酸银、硝酸铜、硝酸亚铁都已经完全反应，则滤渣中
一定含有的金属是反应生成的银、铜、铁，可能含有锌。
故填：一定有铜、铁、银，可能有锌。
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。
【答案】（1）铁氧气、水蒸气（或O2、H2O）；
点燃多余的一氧化碳，防止污染空气；
（2）【现象分析】由红色逐渐变成黑色；
（3）【实验设计】有气泡产生；
（4）【实验反思】将酒精灯a 换成酒精喷灯（或给酒精灯a 加网罩）；
（5）【重新实验】有红色固体析出；
【解析】（1）铁在与水和氧气并存时易生锈，故填：氧气、水蒸气（或O2、H2O）；
如果通入的CO 过量，有毒的一氧化碳就会沿导管排入大气中，所以尾气要处理后排入大气。用
酒精灯将其点燃，是为了防止造成空气的污染，故填：点燃多余的一氧化碳，防止污染空气；
（2）【现象分析】氧化铁在一氧化碳的还原作用下，由红色氧化铁粉末逐渐变成黑色粉末；除
生成铁以外，还生成二氧化碳气体，二氧化碳与澄清石灰水反应，使澄清石灰水变浑浊，故填：
由红色逐渐变成黑色；
（3）【实验设计】铁能与酸反应生成氢气，所以若有铁存在，会看到有气泡产生，故填：有气
泡产生；
（4）【实验反思】一氧化碳还原氧化铁的实验中，若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应
时间。上图所示实验装置中，应作的一处修改是将酒精灯a 换成酒精喷灯。
故填：将酒精灯a 换成酒精喷灯（或给酒精灯a 加网罩）；
（5）【重新实验】除上述方案，还可以采取另一种实验方案，所用的试剂是硫酸铜溶液，铁与
硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁；所以，可通过观察是否有红色固体生成，判断黑色固体中是否
含金属铁；故填：有红色固体析出；
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
【答案】硬度比组成它的纯金属大。
【查阅资料】+2。
【提出猜想】Mg＞Cr＞Cu。
【进行实验】①铬；②二。
【交流与讨论】（1）除去表面的氧化膜
（2）Cr+H2SO4＝CrSO4+H2↑。
（3）①③⑥（或②⑤⑦）。
【解析】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
是利用了合金硬度比组成它的纯金属大的性质；
[查阅资料]
硫酸亚铬中硫酸根化合价是﹣2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，铬元素的化合价为
+2。
[提出猜想]三种金属的活动性强弱为：①Cr＞Mg＞Cu；②Mg＞Cr＞Cu；③Mg＞Cu＞Cr．所
以猜想为：Mg＞Cr＞Cu。
[进行实验]
①铬片上有气泡产生，溶液逐渐变成蓝色，说明铬排在氢前面，实验三中无明显现象，说明铜
排在氢的后面；②向盛有硫酸镁溶液的试管中加入金属Cr，无明显现象，说明了镁的活动性大
于铬，所以填表如下：
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
只有盛铬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
猜想二正确
[交流与讨论]
（1）由于金属与易与空气中的氧气反应，实验前所用的金属片都需用砂纸打磨，其目的是除去
表面的氧化物。
（2）由题意可知铬与稀硫酸生成了硫酸根和氢气，所以实验①中发生反应的化学方程式为：
Cr+H2SO4＝CrSO4+H2↑；
（3）利用①③⑥，把铬片分别放入硫酸镁、硫酸铜溶液中，伸入硫酸镁溶液中的铬片无明显现
象，说明镁比铬活泼，伸入硫酸铜溶液中的铬片表面析出黑色固体，说明铬比铜活泼；
也可以利用②⑤⑦，把镁片、铜片分别伸入硫酸铬溶液中，镁片表面析出银白色固体，说明镁
比铬活泼，铜片表面无明显现象，说明铬比铜活泼。
【拓展延伸】（1）A．由于铬、铜活动性小于镁，所以一定有MgSO4，故A 正确；
B．由于铬能与稀硫酸反应，所以一定有CrSO4，故B 正确；
C．若硫酸得了量较多，可能有H2SO4，故C 正确；
D．由于铜补鞥与稀硫酸反应，不可能有CuSO4，故D 错误；
（2）过滤过程中，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，其中玻璃棒的作用是引流。
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。上述实验装置中，F 的作用是 。
【答案】（1）①A→C→E；
②2H2O2
2H2O+O2↑；
③复燃；
（2）①将CO 转化为CO2，防止污染空气。
【解析】（1）①实验目的在实验室中制备并收集干燥的氧气，实验原理是利用过氧化氢溶液分
解生成水和氧气，则发生装置选A，由于制得氧气中含有水蒸气，所以用C 装置干燥，氧气的
密度比空气大，用E 装置收集，故填：A→C→E；
②过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，反应方程式为2H2O2
2H2O+O2↑，故
填：2H2O2
2H2O+O2↑；
③氧气能支持燃烧，把带火星的木条伸入盛满氧气的集气瓶中，观察到木条复燃，故填：复燃；
（2）①一氧化碳具有可燃性，有毒，所以F 的作用是将CO 转化为CO2，防止污染空气，故填：
将CO 转化为CO2，防止污染空气。
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？
【答案】生成氧气的质量为0.96g；固体残余物中含有氯化钾、二氧化锰和剩余的氯酸钾；其中
二氧化锰1g，剩余氯酸钾0.55g，和生成的氯化钾1.49g．
【解析】根据质量守恒定律可知，减少的固体的质量等于氧气的质量，因此氧气的质量＝3g+1g
3.04g
﹣
＝0.96g；
氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，二氧化锰是反应的催化剂，反应前后其质量不变，所以固体残
余物中含有二氧化锰、氯化钾，还可能含有未分解的氯酸钾；
设生成氯化钾的质量是y
2KClO3
2KCl+3O2↑
149 96
y 0.96g
解得 y＝1.49g
∵化学反应前后催化剂（二氧化锰）的质量保持不变．
∴残余物中还含有氯酸钾，氯酸钾的质量＝3.04g
1.49g
1g
﹣
﹣
＝0.55g
答：生成氧气的质量为0.96g；固体残余物中含有氯化钾、二氧化锰和剩余的氯酸钾；其中二氧
化锰1g，剩余氯酸钾0.55g，和生成的氯化钾1.49g．
