第29讲专题八 金属和合金
一、选择题
1．(2013，黄石)下列有关金属的说法中不正确的是(B )
A．铁钉在潮湿的空气中易生锈
B．常温下金属均为固态
C．锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气
D．合金的许多性能和组成它们的纯金属不同
2．(2014，苏州)下列关于金属的说法正确的是(B )
A．人类使用金属铝的年代早于铜、铁
B．“真金不怕火炼”表明金(Au)在高温条件下也很难与氧气反应
C．通过高炉炼得的铁为纯铁
D．武德合金的熔点高，可用于制造保险丝
3．(2014，兰州)有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y和Z分别放入银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为(C ) A．Y＞Z＞XB．Y＞X＞Z
C．X＞Y＞Z D．Z＞Y＞X
4．(2015，合肥市蜀山区合肥五十中二模)下列关于铁的说法错误的是(A )
A．用铁桶盛放硫酸铜溶液
B．铁钉在潮湿的空气中易生锈
C．铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气
D．炼铁高炉内一氧化碳夺取氧化铁中的氧而生成了铁
5．(2014，菏泽)仅用下列各组试剂无法完成验证Zn，Cu，Ag三种金属活动性顺序的是(C )
A．Zn、Ag、CuSO4溶液
B．Cu、ZnSO4溶液、AgNO3溶液
C．Zn、Ag、稀硫酸、ZnSO4溶液
D．Zn、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液
6．(2014，重庆)“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法，分析以下铁钉生锈实验的设计，得出的结论不正确的是(B )
A．对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加
B．对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加
C．对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加
D．对比①②③可以说明铁生锈必须水和氧气同时参加
7．(2013，湛江)早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。下列说法正确的是(B )
A．铁和铁合金都容易被腐蚀
B．高炉炼铁是利用还原剂在高温下把铁从铁矿石中还原出来
C．配制波尔多液的原料是硫酸铜溶液，可用铁桶配制
D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成氧化铁
8．(2015，马鞍小区金瑞初级中学一模)某学生为了验证锌、银、铜三种金属的活动性顺序，设计了下面五个实验：①将Zn、Cu分别放入稀盐酸中；②将Ag放入Cu(NO3)2溶液中；③将Cu放入AgNO3溶液中；④将Cu放入ZnSO4溶液中；⑤将Zn放入AgNO3溶液中。
下列实验组合不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是(D )
A．①② B．①③ C．②④ D．①⑤
9．(2013，泰安)小明为探究金属与盐的反应，将一定质量的某种金属M的粉末放入AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液中，充分反应后发现，溶液呈现无色，溶液底部有少量固体粉末；过滤后在滤渣和滤液中分别加入适量稀盐酸，滤渣中有无色气体产生，滤液中无沉淀产生。结合实际现象判断，小明得出的以下结论错误的是(D )
A．滤液中一定没有银离子
B．滤渣中一定含有金属单质M
C．滤渣中一定含有单质铜
D．加入的金属M可能是单质铁
二、填空题
10．(2015，六安市一模)右图为常用的铁锅，回答下列问题：(1)铁锅手柄上的塑料属于_有机__(填“无机”或“有机”)材料。
(2)生活中用铁做成铁锅，是利用铁的_导热__性。
(3)金属材料一般易腐蚀，每年腐蚀的钢铁约占世界年产量的四分之一，请你列举出一条防止铁生锈的措施：_刷漆__。
(4)铝制品的抗腐蚀能力较铁制品强，原因是_铝在空气中被氧化形成一层氧化膜__。
11．(2014，济宁)今年5月，吴王夫差剑重返苏州。吴王夫差剑为春秋末期制造的青铜剑，时隔2500年，虽表面有一层蓝色薄锈，但仍寒光逼人，刃锋极其锋利，堪称削铁如泥，吹毛断发。
仔细阅读上面文字，完成下面问题：
(1)青铜是金属材料中的_合金__，其主要成分是_Cu、Zn__(填符号)；
(2)从文中信息可以看出，青铜具有_A、C__；
A．强度高 B．可塑性好
C．耐腐蚀 D．易加工
(3)吴王夫差剑表面的蓝色薄锈，其主要成分为碱式碳酸铜，这层蓝色薄锈形成的可能原因是_铜与空气中的氧气、水、二氧化碳等物质发生反应__。
12．(2015，巢湖市二模)人类的生活和生产都离不开金属材料。
(1)铁生锈的条件是：铁与空气和_水(或水蒸气)__直接接触。
(2)根据铁生锈的条件，自行车支架采取的防锈措施是_刷油漆(或镀上一层耐磨或耐腐蚀的金属等)__。
(3)某同学为了验证镁、铁、铜的活动性顺序，他选择了打磨过的铁丝，你认为他还需要选的另外两种溶液是_CuCl2等可溶性铜盐__溶液和_MgCl2等可溶性镁盐__溶液。请根据选定的试剂写出上述实验中发生反应的一个化学方程式_Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu__。
三、实验探究题
13．(2013，陕西)如图为某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验，仔细分析后回答下列问题：
(1)描述A中的实验现象：_铜丝表面附着一层银白色固体，溶液变为蓝色__。
(2)写出C中反应的化学方程式：_Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑__。
(3)要证明Cu、Fe、Ag的活动性顺序，至少要做的实验是_AB__(填序号)。
(4)开始反应后D中溶液逐渐变为黄色，原因是_铁钉未打磨有铁锈，铁锈与稀硫酸反应，溶液中有Fe2(SO4)3生成(其他合理答案均可)__。
14．(2015，安徽师大附中二模)某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下实验方案。结合实验方案回答下列问题：
(1)步骤①中，金属X是_Fe__，该反应的化学方程式为_Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4__；(2)步骤②中，加入过量稀硫酸的目的是_除去铜中的铁__；
(3)从滤液中获得硫酸亚铁晶体采用的方法是_蒸发结晶__。
15．(2015，池州市二模)金属材料是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类物质。
(1)钛合金是21世纪的重要材料，具有熔点高、可塑性好、抗腐蚀性强、与人体有很好的“相容性”等优良性能。金属有下列用途：①用来做保险丝；②用来制人造骨；③用于制造船舶；④用于制造航天飞机。其中与钛合金性能相符合的是_②③④__(填序号)。
(2)铁是一种最主要的金属材料，实验室里用一氧化碳还原氧化铁得到铁，实验过程中，先通入一氧化碳的目的是_赶走装置内的空气，防止爆炸__。炼铁厂常以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下：
写出②③两步的化学方程式_CO2＋C | 2CO__、_3CO＋Fe2O3 | 2Fe |
＋3CO2__。
(3)矿物的储量有限，而且不可再生，我们必须保护金属资源并进行金属的回收利用。某兴趣小组同学欲从含有硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜的废液中，回收全部金属铜，应先加入_
稍过量铁粉__，反应的化学方程式为：_Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑__、_Fe＋CuSO4===FeSO4 |
＋Cu__。充分反应后过滤，滤渣中含有_Fe、Cu__，继续处理可以得到纯净的金属铜和硫酸亚铁固体。
(4)在学习了金属资源的保护内容以后，兴趣小组同学对金属的锈蚀做了观察，发现残留水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈；家用的铜质水龙头也生了一层绿色的铜锈。回忆
已有的知识，铁生锈的原因是_与空气中的O2、H2O 同时接触__。那么铜生锈的原因是什么？ 查阅有关资料：铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3。他们除依照铁钉锈蚀条件的探究方法进行 |
实验外，还补充做了铜锈蚀与_CO2__有关的实验。请写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法_保持金属及金属表面的洁净与干燥__。
四、计算题
16．(2014，泰安)兴趣小组的同学为测定某一铁铜合金中含铁的质量分数，将6g该合金粉末样品，加入溶质质量分数为10%的硫酸铜溶液160g中，二者恰好完全反应。同时为
了充分利用资源，还对反应后的物质进行回收处理。请结合下列图式计算：
(1)该合金样品中含铁的质量分数。(计算结果精确至0.1%)(2)所得固体铜的质量a为多少克？
(3)向不饱和滤液中加入多少克水，能得到5%的硫酸亚铁溶液，用于缺铁花卉的营养液。解：设样品中铁的质量为x，生成铜的质量为y，生成硫酸亚铁的质量为z。
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
56160152
x 160 g×10% zy
56/160＝x/(160g×10%)x＝5.6g
160/＝(160g×10%)/yy＝6.4g
160/152＝(160g×10%)/zz＝15.2g
(1)样品中含铁的质量分数＝5.6g/6 g×100%＝93.3%
(2)a＝6.4g＋(6g－5.6g)＝6.8g
(3)设要得到5%的硫酸亚铁溶液，需要向不饱和滤液中加入水的质量为m。
15．2g/(5.6 g＋160g－6.4g＋m)×100%＝5%
m＝144.8g
答：(1)该合金样品中含铁的质量分数为93.3%；
(2)所得固体铜的质量a为6.8g；
(3)需要向不饱和溶液中加入144.8g水。