金属和金属材料基础知识汇编及练习测试题1.docx
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金属和金属材料基础知识汇编及练习测试题1
金属和金属材料基础知识汇编及练习测试题1
一、金属和金属材料选择题
1.为验证铁、铜、铝三种金属的活动性顺序,可选用的一组物质是()
A.FeSO4溶液、Cu、AlCl3溶液B.CuSO4溶液、Fe、AlC13溶液
C.CuSO4溶液、Fe、AlD.AlCl3溶液、Fe、Cu
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、铜和硫酸亚铁溶液、氯化铝溶液都不反应,无法判断铁和铝的活泼性,故错;
B、铁与CuSO4溶液反应,与AlCl3溶液不反应,能判断三种金属的活动性顺序,故对;
C、硫酸铜溶液和铁、铝都反应,无法判断铁和铝的活泼性,故错;
D、Cu、Fe均不能置换出AlCl3溶液中的铝,无法判断铁、铜的金属活动性,故错。
故选:
B。
2.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()
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
【答案】C
【解析】
试题分析:
依据金属活动性顺序表,锌在氢前,铜在氢后,铜在银前;A.锌与硫酸铜溶液析出红色金属,银与硫酸铜溶液无明显现象,选项说法正确;B.铜与硫酸锌溶液无明显现象,使硝酸银溶液变蓝色,析出银白色的金属,选项说法正确;C.没有涉及铜及其化合物,故无法测定铜与锌和银的金属活动性顺序,选项说法错误;D.锌与稀硫酸有气泡产生,铜与稀硫酸没有明显现象,铜使硝酸银溶液变蓝色,析出银白色的金属,,选项说法正确;故选C
考点:
金属活动性顺序表的应用
3.向Cu(NO3)2、AgNO3、Al(NO3)3的混合溶液中加入一定量的Zn,充分反应后过滤。
关于滤渣和滤液有以下四种说法,正确的有()
①滤渣的组成有三种可能②滤液中一定含有Zn(NO3)2和Al(NO3)3
③向滤渣中加入稀盐酸一定有气泡产生④反应前后溶液的质量可能相等
A.1个B.2个C.3个D.4个
【答案】C
【解析】
【详解】
锌的金属活动性比铜、银强,比铝弱,不能与硝酸铝溶液反应;向Cu(NO3)2、AgNO3、Al(NO3)3的混合溶液中加入一定量的Zn,锌首先与AgNO3溶液反应生成硝酸锌溶液和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2溶液反应生成硝酸锌溶液和铜;
①滤渣的组成有三种可能,可能只含有银,也可能含有银和铜,也可能是银、铜和过量的锌,故①正确;
②硝酸铝没有参加反应,反应后生成硝酸锌,滤液中一定含有Zn(NO3)2和Al(NO3)3,故②正确;
③向滤渣中加入稀盐酸不一定有气泡产生,滤渣中可能不含锌,故③错误;
④锌与硝酸银、硝酸铜反应的化学方程式分别是Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag、Zn+Cu(NO3)2═Zn(NO3)2+Cu,根据化学方程式可知,每65份质量的锌反应生成216份质量的银,参加反应的锌的质量小于生成银的质量,反应后溶液质量减小;每65份质量的锌反应生成64份质量的铜,参加反应的锌的质量大于生成铜的质量,反应后溶液质量增大;所以反应前后溶液的质量可能相等,故④正确。
正确的是①②④有3个。
故选C。
【点睛】
用同种金属置换不同的盐溶液,盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来。
本题要考虑锌的质量对反应后的溶质成分、过滤后的滤渣成分的影响。
4.某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3,现向其中加入一定量的锌粉进行处理,并绘制参加反应的锌与溶液中溶质种类的关系图(如图所示),下列说法中不正确的是( )
A.Cu的活动性比Ag强,只用盐酸无法探究两者活动性强弱
B.当溶质种类为1种时,金属单质种类可能为1种
C.c~d间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
D.从m1变化到m2时,溶液中硝酸铜的质量分数变大
【答案】B
【解析】
【分析】
根据在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,锌>铜>银,锌能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,能与硝酸银反应生成硝酸锌和银,生成的铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银进行分析
【详解】
锌粉加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合液中,锌粉会先和AgNO3发生反应,后跟Cu(NO3)2发生反应。
A、由金属活动顺序表可知:
铜和银都排在氢的后面,所以滴加盐酸后两者均不能与盐酸反应,所以无法无法探究两者活动性强弱,故说法正确;当溶质种类为两种时,硝酸银全部被置换为银,硝酸铜可能有部分被置换为铜,金属单质的种类可能是2种,说法正确;故不符合题意;
B、当溶质种类为1种时,表明溶液中的硝酸银和硝酸铜全部参加反应,这种溶质应该是硝酸锌,从而可知金属单质至少两种,不可能为1种,说法错误;故符合题意;
C、c~d间(不含两点)的溶液中金属离子是两种,则这两种一定是Zn2+、Cu2+,此时Ag+已经被完全置换了出来,说法正确;故不符合题意;
D、当参加反应的锌的质量为m1﹣m2时,溶液中溶质的种类为三种,表明硝酸银没有全部被置换出来,硝酸铜没有参加反应,溶液中硝酸铜的质量相等,但是溶液的质量会随着锌置换出硝酸银中的银而不断小,故硝酸铜的质量分数会逐渐升高,说法正确;故不符合题意;
故选B
【点睛】
本题考查了金属活动性顺序的应用,完成此题,可以依据金属活动性顺序及其意义进行,注意金属在与两种金属的盐溶液发生置换反应时,会先置换活动性较弱的金属。
5.有X、Y、Z三种金属,把Y投入X(NO3)2溶液中,Y表面有X析出,若分别将X、Z投入稀硫酸中,X表面有气泡冒出,Z无变化.则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是()
A.Z>Y>XB.Y>X>ZC.X>Y>ZD.X>Z>Y
【答案】B
【解析】
试题分析:
有X、Y、Z三种金属,把Y投入X(NO3)2溶液中,Y表面有X析出,说明Y的活动性大于X;若分别将X、Z投入稀硫酸中,X表面有气泡冒出,Z无变化,说明X的活动性大于Z。
故选B.
考点:
金属的活动性
6.人体内含量最高的金属元素是()
A.铁B.锌C.钾D.钙
【答案】D
【解析】
人体内含量最高的金属元素是钙,故选D。
7.某同学为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,他设计了以下四种实验方案,其中能达到目的是
A.将Fe、Cu分别加入AgNO3溶液中
B.将Fe、Cu、Ag分别加入稀盐酸中
C.将Fe分别加入CuSO4、AgNO3溶液中
D.将Fe、Ag分别加入CuSO4溶液中
【答案】D
【解析】
【分析】
根据金属活动性顺序,验证金属的活动性顺序是否合理,可根据“反应则活泼,不反应则不活泼”进行分析判断,通过分析方案所能得到的结论,确定是否能得出铁、铜、银三种金属的活动性顺序。
【详解】
A、铁、铜都能与AgNO3溶液反应,证明铁、铜的活动性比银强,但不能比较铁、铜的活动性的强弱,故该方案不能达到目的;
B、铁和稀盐酸反应,铜、银和稀盐酸不反应,而则得出:
铁>铜、银,但不能比较铜、银的活动性的强弱,故该方案不能达到目的;
C、铁与CuSO4、AgNO3溶液反应,说明了活动性铁>铜、银,但不能比较铜、银的活动性的强弱,故该方案不能达到目的;
D、铁与CuSO4溶液反应置换出铜,说明了活动性铁>铜;银与CuSO4溶液不反应,说明了活动性铜>银,由此可得的三种金属活动性铁>铜>银,故该方案能达到目的。
故选D。
【点睛】
要会利用金属活动顺序表设计实验,去验证金属的活动性强弱。
氢前边的金属会与酸反应,但氢后边的金属不会与酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
但也要注意,与金属反应酸一般是指稀硫酸和盐酸,不包括浓硫酸和硝酸。
8.“愚人金”实为铜锌合金,外观与黄金极为相似,常被不法商贩冒充黄金牟取暴利,下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案,合理的是
比较硬度,硬度小的是“愚人金”
灼烧,表面变色的是“愚人金”
浸没在稀硫酸中,表面有气泡产生的是“愚人金”
浸没在硫酸锌溶液中,表面附着白色物质的是“愚人金”
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
比较硬度,合金的硬度比纯金属的硬度大,故硬度小的是纯金,故错误;
灼烧,铜能够和氧气反应产生氧化铜,表面变黑色的是“愚人金”,故正确;
浸没在稀硫酸中,锌能够和稀硫酸反应产生氢气,因此表面有气泡产生的是“愚人金”,故正确;
浸没在硫酸锌溶液中,三种金属都不能和硫酸锌反应,无法鉴别,故错误;
故选D。
9.下列物质不属于合金的是( )
A.生铁B.玻璃钢C.黄铜D.硬铝
【答案】B
【解析】
【分析】
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。
合金概念有三个特点:
①一定是混合物;②合金中各成分都是以单质形式存在;③合金中至少有一种金属。
【详解】
A、生铁是铁的合金,故A正确;
B、玻璃钢是在塑料中加入玻璃纤维,属于复合材料,不属于合金,故B不正确;
C、黄铜是铜的合金,故C不正确;
D、硬铝是铝的合金,故D不正确;故选B。
【点睛】
合金的性质,即合金的硬度大,熔点低。
10.由两种金属组成的混合物共40g,与足量稀盐酸充分反应后,共放出2g氢气。
则原混合物的组成不可能是( )
A.Zn和FeB.Fe和MgC.Zn和MgD.Al和Cu
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
根据与硫酸反应时铁、锌、镁、铝分别呈+2、+2、+2、+3价,与足量稀盐酸反应后生成了2g氢气,所需要消耗金属的质量分别为:
需要金属铁的质量=
;需要金属锌的质量=
;需要金属镁的质量=
;需要金属铝的质量=
;铜不与稀硫酸反应。
根据金属混合物与酸反应产生气体质量为两种金属反应产生氢气质量和,由实际实验中两种金属混合物40g与足量稀盐酸反应后生成了2g氢气,可判断混合物中两种金属可能为金属铁、锌两种金属其中之一与金属镁、铝两种金属其中之一所组成的混合物,如Zn和Mg、Fe和Mg、Al和Cu等的组合,而Zn和Fe、所组成的混合物不能满足条件,原混合物的组成不可能是这两个组合。
故选A
【点睛】
利用一定质量金属完全反应放出
,计算生成2g氢气消耗选项所涉及金属铁、锌、镁、铝的质量;然后根据题设的条件:
两种金属混合物40g,与足量稀盐酸反应后生成了l2g氢气,推断出两种金属混合物的可能组成。
11.下列金属中,活动性最强的是
A.镁B.铜C.锌D.铝
【答案】A
【解析】
由于这四种金属的活动性顺序为:
镁>铝>锌>铜,故选A.
12.下列关于金属材料的说法中,不正确的是( )
A.常温下,铝能与空气中的氧气反应,在其表面生成致密的氧化铝薄膜
B.铁在干燥的空气中容易生锈
C.硬铝(铝合金)的硬度大于纯铝
D.金属资源的回收利用既保护了环境,又节约了金属资源
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、常温下,铝能与空气中的氧气反应,在其表面生成致密的氧化铝薄膜,铝具有良好的抗腐蚀性,故选项说法正确;
B、铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果,铁在干燥的空气中不易生锈,故选项说法错误;
C、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,硬铝(铝合金)的硬度大于纯铝,故选项说法正确;
D、金属资源的回收利用,节约了金属资源,减少的冶炼金属产生的污染,保护了环境,故选项说法正确;故选B。
13.下列事实能说明铝的金属活动性比铁或铜强的是
A.铝在地壳中含量比铁高B.铝的熔点低于铜的熔点
C.空气中铁比铝更容易被腐蚀D.铝丝在硫酸铜溶液中能形成“铜树”
【答案】D
【解析】
【分析】
活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来。
【详解】
A、铝在地壳中含量比铁高,与金属活动性顺序无关,错误;
B、铝的熔点低于铜的熔点,与金属活动性顺序无关,错误;
C、空气中铁比铝更容易被腐蚀,是因为铝在空气中能与氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,不能说明铝的金属活动性比铁强,错误;
D、铝丝在硫酸铜溶液中能形成“铜树”,是因为铝的金属活动性比铜强,能与硫酸铜溶液发生置换反应,正确。
故选D。
14.分别向50gFeSO4和CuSO4溶液中,加入一定质量Mg粉恰好完全反应。
随Mg粉消耗,Mg粉与溶液中FeSO4、CuSO4的质量变化见图。
请读取图象信息并结合金属活动性服序分析,下面说法不合理的是
A.反应前,溶液中溶质质量分数:
FeSO4 B.反应后,两溶液底部分别析出的金属是Fe和Cu C.反应后,两溶液底部析出金属的质量: Fe D.反应后,若FeSO4和CuSO4对应新溶液的溶质质量分数分别为A、B,则A>B 【答案】D 【解析】 A、由图可知,反应前,溶液中溶质质量分数: FeSO4 B、镁比铁和铜活泼,故将镁加入硫酸亚铁和硫酸铜溶液中后分别有铁和铜生成,正确; C、铜的相对原子质量大于铁的相对原子质量,故反应后生成铜的质量大于铁的质量,正确; D、参加反应的镁的质量相同,故生成硫酸镁的质量相同,故反应后新溶液的溶质质量分数相等,故错误。 故选D。 15.我国第四套人民币硬币中,一元币为钢芯镀镍合金,伍角币为钢芯镀铜合金,一角币为铝合金或不锈钢,在选择铸造硬币的材料时,不需要考虑的因素是( ) A.金属的硬度B.金属的导热性 C.金属的耐腐蚀性D.金属价格与硬币面值的吻合度 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 在选择铸造硬币的材料时,需要考虑的因素有金属的硬度、金属的耐腐蚀性、金属价格与硬币面值的吻合度,至于金属是否导热不需要考虑. 16.取甲、乙、丙、丁四种金属粉末,分别投入相同浓度的稀盐酸中,只有甲、乙能产生气体,甲反应更剧烈;再取一小块丁投入丙的硝酸盐溶液中,丁的表面有丙析出。 则甲、乙、丙、丁四种金属的活动性顺序为( ) A.甲>乙>丁>丙B.乙>甲>丙>丁 C.丁>丙>乙>甲D.乙>甲>丁>丙 【答案】A 【解析】 投入相同浓度的稀盐酸中,只有甲、乙能产生气体,甲反应更剧烈,说明甲和乙均排在氢前面,甲比乙活泼;取一小块丁投入丙的硝酸盐溶液中,丁的表面有丙析出,说明丁比丙活泼,活泼金属可以把不活泼金属从他的盐溶液中置换出来。 甲、乙、丙、丁四种金属的活动性顺序为甲>乙>丁>丙。 故选A。 点睛∶金属活动顺序表的应用⑴排在氢前面的金属可以与稀硫酸或盐酸反应置换出氢气,排在氢后面的金属则不能⑵排在前面金属可以把排在其后面的金属从它的盐溶液中置换出来⑶从左到右金属活动性越来越弱。 17.下列有关金属的说法中,错误的是( ) A.铜制插头是利用铜的导电性B.钨制灯丝是利用钨的熔点低 C.铝制成铝箔是利用铝的延展性D.用铁锅炒菜是利用铁的导热性 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A、铜质插头是利用铜的导电性是正确的叙述; B、是错误的叙述,钨制灯丝是利用钨的熔点高,不易熔化; C、铝制成铝箔是利用铝的延展性,是正确的叙述; D、用铁锅炒菜时利用铁的导热性,是正确的叙述;故答案选择B。 18.实验室里,用如图所示装置还原氧化铁的过程中,可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。 关于该实验,下列说法错误的是() A.实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成 B.实验结束时,玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色,该产物不一定是铁 C.反应后,玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了,证明一定有铁生成 D.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A、一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,因此试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成,选项A正确; B、根据题意可知该反应也可能生成四氧化三铁或氧化亚铁,它们也是黑色的,所以玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色,产物不一定是铁,选项B正确; C、反应后,玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了,只能说明氧化铁被还原了,氧化铁中的氧被一氧化碳夺去了一部分,不能证明一定有铁生成,也可能生成的是四氧化三铁或氧化亚铁,选项C错误; D、尾气中可能有一氧化碳,一氧化碳有毒,所以一定要进行尾气处理,选项D正确。 故选C。 19.现有甲、乙、丙三种金属,采用将其中的一种金属分别放入另外两种金属的硫酸盐溶液中的方法进行实验,得到三种金属间的转化关系(如下图所示)。 则三种金属的活动性由强到弱的顺序是() A.乙、甲、丙B.乙、丙、甲C.丙、甲、乙D.丙、乙、甲 【答案】C 【解析】 试题分析: 根据金属活动性顺序的应用: 位于前面的金属能把位于后面的金属从化合物的溶液中置换出来。 根据转化关系,丙能将甲置换出来,甲能将乙置换出来,故三种金属的活动性顺序为: 丙、甲、乙。 故选C。 考点: 金属活动性顺序的应用 20.向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入mgZn,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的质量为mg。 据此,下列说法不正确的是() A.取反应后的滤液观察,滤液可能呈蓝色 B.取反应后的滤液滴加稀盐酸,有白色沉淀产生 C.取滤渣滴加稀硫酸,可能有气泡产生 D.滤渣中的物质至少有两种 【答案】B 【解析】 试题分析: 根据金属活动性顺序,向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,本着“弱者先出局”的原则,故先后发生以下2个反应: 2AgNO3+Zn==Zn(NO3)2+2Ag,根据反应中Zn与Ag质量关系为65: 216,可知这个反应固体质量一定增大,Cu(NO3)2+Zn==Zn(NO3)2+Cu,根据反应中Zn与Cu质量关系为65: 64,可知这个反应固体质量一定减少,而充分反应后过滤,固体质量不变,仍然为m克,说明这2个都一定发生,但第二个反应是否发生完全,就无法判断,A、因为Cu(NO3)2溶液可能过量,故取反应后的滤液观察,滤液可能呈蓝色,正确,B、因为溶液中不可能含有AgNO3,故取反应后的滤液滴加稀盐酸,没有白色沉淀产生,错误,C、因为锌可能过量,故取滤渣滴加稀硫酸,可能有气泡产生,正确,D、因为一定发生了2个反应,故滤渣中的物质至少有两种(即银和铜一定存在,锌可能存在),正确,故选D 考点: 金属的活动性,化学方程式中物质的质量关系
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