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中四化学练习卷：金属的活性、提取与腐蚀（100 分）
练习卷 · 中四化学 · 金属与腐蚀
中四化学练习卷：金属的活性、提取与腐蚀（100 分）：6 题 30 部分、100 分、75 分钟。本卷按香港中四化学（HKDSE）课程编写，涵盖活性序与置换反应、金属提取、摩尔与产率计算、腐蚀与防锈、合金性质及实验安全；附完整答案、评分要点及常见失分提示。
卷面资料 年级：中四 ｜ 科目：化学 ｜ 时限：75 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：30
甲部 活性序与置换反应
须写出完整方程式或离子方程式。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 把镁、锌、铜、银按活性由高至低排列。 | 活性次序：镁 ＞ 锌 ＞ 铜 ＞ 银。 |
| 2 | 解释为何铜不与稀盐酸反应。 | 铜在活性序中位于氢之后，不能把氢离子还原成氢气，所以不与稀盐酸反应。 |
| 3 | 写出锌片放入硫酸铜溶液时反应的离子方程式。 | Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s)；锌被氧化，铜离子被还原。 |
| 4 | 锌片放入硝酸银溶液会有什么观察结果？写出方程式。 | 锌片表面析出银白色的银，溶液中的银离子被还原：Zn(s) + 2Ag⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + 2Ag(s)。 |
| 5 | 实验结果：金属 X 能从 Y 的盐溶液置换出 Y；金属 Z 不能从 Y 的盐溶液置换出 Y。把 X、Y、Z 按活性由高至低排列。 | X ＞ Y ＞ Z：X 的活性高于 Y，而 Y 的活性高于 Z（Z 不能置换 Y）。 |
乙部 金属的提取
计算题须列出摩尔数与质量。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 6 | 为何铝不能像铁一样用碳还原其氧化物来提取？ | 铝的活性高于碳，碳不能把氧化铝还原；而且氧化铝键合很强、熔点极高，所以要用电解提取。 |
| 7 | 写出高炉中氧化铁被一氧化碳还原的方程式。 | Fe₂O₃(s) + 3CO(g) → 2Fe(l) + 3CO₂(g)。 |
| 8 | 160 g 氧化铁（Fe₂O₃，Mr = 160）完全还原可得铁多少克？（Fe = 56） | 每 mol Fe₂O₃ 得 2 mol Fe；160 g 即 1.00 mol，得 2.00 mol Fe，质量 = 2.00 × 56 = 112 g。 |
| 9 | 高炉中为何要加入石灰石？ | 石灰石受热分解成氧化钙，氧化钙与矿石中的二氧化硅反应生成炉渣，把杂质除去。 |
| 10 | 以电解氧化铝提取铝时，为何要加入冰晶石（cryolite）？ | 冰晶石能大幅降低电解质的熔点，令电解可在较低温度进行，节省能源。 |
丙部 摩尔与产率计算
摩尔体积取 24.0 dm³/mol（室温常压）。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 11 | 0.250 mol 氧化铁（Fe₂O₃）完全还原可得铁多少 mol、多少克？ | 每 mol Fe₂O₃ 得 2 mol Fe：0.500 mol Fe，质量 = 28.0 g。 |
| 12 | 某铁矿 100 g 含 80.0% 氧化铁（Fe₂O₃）。理论上可得铁多少克？若实际只得 42.0 g，产率是多少？ | Fe₂O₃ 质量 = 80.0 g = 0.500 mol，得 1.00 mol Fe = 56.0 g；产率 = 42.0 ÷ 56.0 × 100 = 75.0%。 |
| 13 | 0.100 mol 锌与过量稀盐酸反应，可产生氢气多少 mol？在摩尔体积 24.0 dm³/mol 下体积是多少？ | Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂，1 mol Zn 得 1 mol H₂：0.100 mol H₂，体积 = 2.40 dm³。 |
| 14 | 若上题实际只收集到 1.92 dm³ 氢气，产率是多少？ | 产率 = 1.92 ÷ 2.40 × 100 = 80.0%。 |
| 15 | 2.70 g 铝（Mr = 27.0）的摩尔数是多少？ | 摩尔数 = 2.70 ÷ 27.0 = 0.100 mol。 |
丁部 腐蚀与防锈
答案须指出涉及的化学原理。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 16 | 铁生锈需要哪两个条件？铁锈的主要成分是什么？ | 需要氧气（空气）与水；铁锈的主要成分是水合氧化铁（Fe₂O₃·xH₂O）。 |
| 17 | 解释为何锌能保护铁（牺牲性保护）。 | 锌比铁活泼，会先被氧化，充当牺牲阳极；它放出的电子流向铁，令铁不能被氧化，即使镀层刮破仍可保护。 |
| 18 | 为何镀锡铁罐一旦刮破，铁会比未镀锡时生锈得更快？ | 锡比铁不活泼，刮破后形成锡铁电偶，铁成为阳极而被加速氧化，所以生锈更快。 |
| 19 | 写出一个以物理方法防止铁生锈的做法，并解释原理。 | 在铁表面涂油漆或油脂（或包塑胶），把铁与空气及水分隔，阻断生锈所需的两个条件。 |
| 20 | 为何不锈钢比纯铁耐腐蚀？ | 不锈钢含铬，表面形成一层致密的氧化铬保护膜，阻止氧气与水分继续接触铁。 |
戊部 合金与金属的性质
解释时要指出结构上的改变。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 21 | 写出合金的定义。 | 合金是由一种金属与其他元素（金属或非金属）熔合而成、具有金属性质的混合物。 |
| 22 | 解释为何黄铜（铜锌合金）比纯铜硬。 | 锌原子的大小与铜不同，加入后令铜原子层不能整齐滑动，原子层滑移受阻，所以较硬。 |
| 23 | 钢与生铁在含碳量上有何分别？这分别对性质有什么影响？ | 生铁含碳量较高（约 3% 至 4%），硬而脆；钢含碳量较低（一般少于 2%），较有韧性、可锻造。 |
| 24 | 铝的活性颇高，为何铝制品仍相当耐腐蚀？ | 铝表面会生成一层致密而附着力强的氧化铝薄膜，把内层金属与空气及水分隔。 |
| 25 | 举一个例子说明轻合金在交通工具上的用途及好处。 | 铝镁合金用于车身或飞机结构，密度低可减轻重量，节省燃料。 |
己部 实验与安全
答案须具体，包括观察结果。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 26 | 以碳还原氧化铜的实验中，把气体通入石灰水有什么作用？会观察到什么？ | 石灰水用来检验生成的二氧化碳；会观察到石灰水变乳白色（出现白色沉淀）。 |
| 27 | 描述如何由氢氧化铜沉淀取得氧化铜。 | 把沉淀过滤、用蒸馏水洗净，再加热至干；氢氧化铜分解成黑色的氧化铜与水。 |
| 28 | 为何金属钠要存放于煤油中？ | 钠活性极高，会与空气中的氧气及水分反应；煤油可隔绝空气与水分，防止反应。 |
| 29 | 使用镁粉等金属粉末时要注意什么安全事项？ | 金属粉末表面积大、易燃，要远离火焰，用匙取少量，戴护目镜，不可大量堆放。 |
| 30 | 为何不宜用铝制容器盛放酸性食物？ | 铝会与食物中的酸反应，生成铝盐并腐蚀容器，亦可能污染食物。 |
TutorZone 练习卷｜题目与文章为原创，并非任何学校或出版社的教材。