第八单元金属和金属材料单元练习题----2024-2025学年九年级化学人教版（2024）下册

第八单元金属和金属材料单元练习题 一、选择题 1．下列有关金属和金属材料的说法正确的是 A．金属材料包括纯金属和合金 B．铁锈就是氧化铁 C．生铁的含碳量比钢低 D．铜的化学性质不活泼，在潮湿空气中也不会生锈 2．将等质量且形状大小相同的甲、乙两种金属分别加入等质量且溶质质量分数相同的稀盐酸中，产生氢气的质量随反应时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是    A．甲的相对原子质量一定大于乙 B．甲的金属活动性比乙弱 C．甲可能是铁，乙可能是锌 D．反应结束时，甲可能有剩余，乙一定无剩余 3．现有X、Y、Z三种金属，只有Y能与盐酸反应，X与ZNO3溶液不反应，三者活动性强弱顺序是（　　） A．X＞Y＞Z B．Y＞Z＞X C．Z＞Y＞X D．X＞Z＞Y 4．下列物质中属于纯净物的是 A．磁铁矿 B．不锈钢 C．液氧 D．铅笔芯 5．除去下列物质中混有的少量杂质（括号内为杂质），拟定的实验方案不可行的是 A．FeCl2溶液（CuCl2）——加入过量的铁粉，过滤 B．KCl固体（KClO3）——加入少量的二氧化锰，加热 C．CO2气体（CO）——通过足量灼热的氧化铜 D．CaO固体（CaCO3）——高温嫩烧 6．为达到实验目的，下列实验方案设计合理的是    A．甲：探究MnO2对H2O2分解速率的影响 B．乙：探究铁生锈的条件 C．丙：探究CO2能与水反应 D．丁：探究石蜡中含氢元素 7．下列做法，不能起到防锈作用的是 A．保留铁器表面的铁锈 B．在铁器表面镀锌 C．在金属机械上涂油 D．在车、船表面刷漆 8．下列四种反应，不属于置换反应的是 A．Zn + 2HCl=ZnCl2 + H2↑ B．2KI + Cl2＝2KCl + I2 C．CuO +H2=Cu + H2O D．CuO + COCu + CO2 9．化学反应常伴随能量变化，下列反应属于吸热反应的是 A．白磷自燃 B．碳与二氧化碳反应 C．镁和稀盐酸反应 D．金属生锈 10．实验室区分下列各组物质的两种方法均正确的是 选项 需要鉴别的物质 方法一 方法二 A 木炭粉和二氧化锰 加水看是否溶解 在空气中点燃 B 一氧化碳和二氧化碳 闻气味 通过灼热的氧化铜 C 18K黄金和黄铜 看颜色 在空气中灼烧 D 铝丝和铁丝 加入稀盐酸中 用磁铁吸引 A．A B．B C．C D．D 二、填空题 11．金属的利用和保护。    (1)图1说明铁具有 性。 (2)图2是用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈条件的实验。只有甲中铁钉有明显锈迹。 ①实验乙中植物油的作用是 。 ②由实验甲、丙可得出的结论是 。 (3)航母辽宁舰在建设中使用了大量的钢。 ①酸雨会腐蚀钢板，造成酸雨的主要物质是 。 A．甲烷      B．二氧化硫       C．二氧化氮       D．一氧化碳 ②航母行驶中有些金属零件因磨损而替换下来，这些零件可以回收再利用，其意义 。 12．某化学小组向Al（NO3）3、Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，得到固体和浅绿色溶液。 (1)写出一个有关反应的化学方程式。 (2)过滤后得到固体的质量大于所加铁粉的质量，为什么？ 13．2023年5月，大连湾海底隧道贯通，我国自主研制的盾构机起了重要作用。盾构机的壳体、刀盘等都使用了钢材。回答下列问题。 (1)高炉炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁反应，反应的化学方程式为 ； (2)反应中的还原剂为 。 14．如图是与铁的性质有关的部分实验，请回答下列问题： (1)A中细铁丝燃烧的化学方程式是 。 (2)B中铁钉最易生锈的部位是 （填“a”、“b”或“c”）处。 (3)C中反应一段时间后，溶液颜色会由 色变成 色，发生反应的化学方程式是 。 15．请用化学方程式表示或解释下列反应原理： （1）发令枪（弹药的主要成分为红磷）发令时产生大量白烟 ． （2）向鱼塘中撒入固体过氧化钙（CaO2），它与水反应生成氢氧化钙的同时，还能为鱼苗补充氧气 ． （3）用硫酸铜等物质配制的波尔多液不能用铁制容器盛放 ． 16．现有一包黑色粉末，可能含有铁粉、木炭粉、二氧化锰中的一种或几种。请根据以下实验流程图进行推断，并完成以下问题。 （1）写出生成气体A的化学方程式 。 （2）C溶液中溶质的化学式是 。 （3）气体F是 ，它的检验方法是 。 （4）这包黑色粉末的成分是 。 17．从废旧电脑的某些零部件中回收金属银，设计流程如图所示： (1)步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都涉及的实验操作是 。 (2)步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸后发生反应的化学方程式为 。 (3)溶液X中只含有一种溶质，该溶质的化学式为 。 (4)据此判断，铜、银、铝的金属活动性由强到弱的顺序是 （填元素符号）。 三、科学探究题 18．周末航天兴趣小组的同学去参观了航天展览馆，了解到空间站实验舱使用的太阳能电池中含有铬()元素。同学们欲探究铬与常见金属铁、铜的活动性强弱。 【查阅资料】铬是银白色有光泽的金属，在空气中像铝一样，表面能产生致密的氧化膜。 【作出猜想】猜想1：； 猜想2：； 猜想3：。 【实验设计】分别取形状、大小相同的铁、铜、铬三种金属片进行下列两组实验。 (1)实验一：将未经打磨的金属片直接放入等量的稀硫酸中。 实验操作 实验现象 有少量气泡产生 无明显现象 无明显现象 实验二：先用砂纸打磨金属片，再分别放入等量的稀硫酸中。 实验操作 实验现象 有少量气泡产生，溶液变为 色 无明显现象 产生大量气泡 【讨论交流】 (2)两组实验结果不同。同学们发现是铬片与稀硫酸反应的现象截然不同，出现这种情况的原因是 。 (3)铁片与稀硫酸反应的化学方程式为 。 【得出结论】 (4)猜想 成立。 【实验反思】 (5)小组同学用下列各组物质进行实验，能验证三种金属活动性强弱的是_____(填字母)。 A．溶液 B．溶液、溶液 C．溶液、溶液 【拓展应用】 (6)向硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入一定量的铬，反应结束后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生，则滤液中除水外一定含有的物质是 。 四、计算题 19．黄铜(由锌和铜形成的合金)有较强的耐磨性能，在生活中有广泛的用途。晓军同学为了测定黄铜屑样品组成，分四次取样品与稀硫酸反应，其实验数据记录如下表： 1 2 3 4 样品质量/g 25.0 25.0 25.0 30.0 稀硫酸质量/g 80 100 120 100 产生气体质量/g 0.4 0.5 0.5 0.5 计算： （1）黄铜样品（25.0g）中锌的质量 （2）所用稀硫酸中溶质质量分数 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】A、金属材料包括纯金属和合金，选项正确，故选。 B、铁锈主要成分是，选项说法错误，故不选。 C、生铁的含碳量比钢低2%-4.3%，钢的含碳量0.03%-2%，生铁含碳量比钢高，选项说法错误，故不选。 D、铜的化学性质不活泼，但在潮湿空气中会生锈，选项说法错误，故不选。 故选：A。 2．A 【详解】A、金属与酸反应产生的氢气质量与金属相对原子质量和金属的化合价有关，由于金属的化合价不确定，不能比较金属的相对原子质量，故选项说法不正确； B、从图像中不难看出，金属乙完全反应需要的时间短，说明金属乙的反应速率快，即甲的金属活动性比乙弱，故选项说法正确； C、由反应的质量关系、可知，即等质量的金属，锌产生的气体比铁少，但锌比铁活泼，锌产生的气体速率比铁快，故甲、乙两种金属可能分别为铁、锌，故选项说法正确； D、甲产生的氢气更多，所以消耗的盐酸更多，而两实验盐酸的量相同，由于乙产生的氢气质量小，与乙反应的盐酸一定剩余，则乙一定完全反应，即反应结束时，甲可能有剩余，乙一定无剩余，故选项说法正确。 故选A。 3．B 【详解】只有Y能与盐酸反应，说明Y的活动性最强，X与ZNO3溶液不反应，说明Z比X活泼，故活动性顺序为Y＞Z＞X，故选B。 4．C 【详解】A、磁铁矿的主要成分为四氧化三铁，属于混合物，该选项不符合题意； B、不锈钢为铁合金，属于混合物，该选项不符合题意； C、液氧中只含有氧气，属于纯净物，该选项符合题意； D、铅笔芯中含有石墨、粘土等多种物质，属于混合物，该选项不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】A、铁能与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁，过滤能除去铜和过量的铁，该选项方案可行； B、氯酸钾在二氧化锰催化并加热条件下生成氯化钾和氧气，而二氧化锰为该反应的催化剂，反应前后质量不变，会引入新杂质，该选项方案不可行； C、一氧化碳能与氧化铜在加热条件下生成铜和二氧化碳，则能除去二氧化碳中的一氧化碳，该选项方案可行； D、碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，则能除去碳酸钙，该选项方案可行。 故选B。 6．D 【详解】A、由于过氧化氢的浓度也不相同，则无法探究二氧化锰对过氧化氢分解速率的影响，该方案设计不合理； B、铁与氧气和水共同接触时会生锈，而铁钉分别只与水和氧气接触，都不会生锈，则不能得出铁生锈的条件，该方案设计不合理； C、向充满二氧化碳的软塑料瓶后，塑料瓶变瘪，只能说明二氧化碳能溶于水，并不能证明二氧化碳能和水反应，该方案设计不合理； D、干冷烧杯内壁有水雾，根据元素守恒，则说明蜡烛中含有氢元素，该方案设计合理。 故选D。 7．A 【详解】防止铁生锈原理：破坏铁锈蚀的条件，即隔绝氧气和水，具体措施有：保持铁制品表面的洁净、干燥；在铁制品表面涂保护膜，如涂油、刷漆、电镀（如镀锌）；改变金属的内部结构，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢，所以B、C、D做法能起到防锈作用；铁和水、氧气等反应生成的铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续和氧气、水分等反应，保留铁器表面的铁锈不能起到防锈作用，反而能加快铁的锈蚀，故A符合题意。故选：A。 8．D 【详解】A、锌与氢气为单质，HCl和氯化锌为化合物，则该反应为一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，该选项不符合题意； B、Cl2和I2为单质，KCl和KI为化合物，则该反应为一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，该选项不符合题意； C、氢气和铜为单质，氧化铜和水为化合物，则该反应为一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，该选项不符合题意； D、氧化铜、一氧化碳、二氧化碳均为化合物，则该反应的反应物中不含单质，不属于置换反应，该选项符合题意。 故选D。 9．B 【详解】A、白磷自燃，放出热量，不符合题意； B、碳与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，属于吸热反应，符合题意； C、镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，放出热量，不符合题意； D、金属生锈，是铁与空气中的氧气和水发生的缓慢氧化，放出热量，不符合题意。 故选B。 10．D 【详解】A、方法一：木炭粉和二氧化锰均难溶于水，加水看是否溶解，无法区分；方法二：在空气中点燃，木炭粉燃烧生成二氧化碳，黑色固体逐渐减少，二氧化锰不能燃烧，无明显变化，现象不同，可以区分，不符合题意； B、方法一：一氧化碳和二氧化碳均是无味的，闻气味，无法区分；方法二：通过灼热的氧化铜，一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，黑色固体逐渐变红，二氧化碳和氧化铜不反应，无明显现象，现象不同，可以区分，不符合题意； C、方法一：18K黄金和黄铜均是金黄色的，颜色相同，看颜色无法区分；方法二：在空气中灼烧，18K黄金和黄铜中均含铜，铜能与空气中的氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，均会变黑，现象相同，无法区分，不符合题意； D、方法一：加入稀盐酸中，铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，产生气泡，溶液还是无色，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，产生气泡，溶液由无色变为浅绿色，现象不同，可以区分；用磁铁吸引，铁丝能被磁铁相应，铝丝不能被磁铁吸引，现象不同，可以区分，符合题意。 故选D。 11．(1)导热 (2) 隔绝空气（或氧气） 铁生锈需要与水接触 (3) BC 节约金属资源（减少环境污染，合理即可） 【详解】（1）铁制炒锅，说明铁具有导热性； （2）①实验乙中植物油的作用是隔绝氧气，防止影响实验； ②实验甲中铁与氧气和水接触，生锈，实验丙中铁只与氧气接触，不生锈，说明铁生锈需要与水接触； （3）①二氧化硫、二氧化氮均能与水反应生成酸性物质，可造成酸雨。 故选BC； ②这些零件回收再利用，可以节约金属资源，减少污染，保护环境。 12．(1)或 (2)铁与硝酸银反应和与硝酸铜反应，反应后固体的质量都增加，所以过滤后得到固体的质量一定大于所加铁粉的质量 【分析】金属活动性：Al＞Fe＞Cu＞Ag，向硝酸铝、硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，待硝酸银完全反应后，铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，铁与硝酸铝不反应，充分反应后过滤，得到固体和浅绿色溶液，说明硝酸铜已经完全反应，则硝酸银也已经完全反应。 【详解】（1）由分析可知，铁和硝酸银反应生成了硝酸亚铁和银，该反应的化学方程式为：，铁和硝酸铜反应生成了硝酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为：； （2）铁和硝酸银反应：，56份的铁置换出216份的银，固体质量增加，铁和硝酸铜反应：，56份的铁置换出64份的铜，固体质量增加，故过滤后得到固体的质量大于所加铁粉的质量。 13．(1) (2)一氧化碳/CO 【详解】（1）高炉炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：； （2）反应中一氧化碳夺走氧化铁中的氧，作为还原剂。 14．(1)3Fe＋2O2Fe3O4 (2)b (3) 蓝 浅绿 Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4 【详解】（1）铁丝燃烧会生成四氧化三铁，化学方程式为：； （2）铁生锈的条件：铁与水和氧气同时接触，所以因b处与水和氧气同时充分接触，所以最易生锈； （3）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，硫酸铜溶液为蓝色，硫酸亚铁溶液为浅绿色，所以溶液颜色由蓝色变为浅绿色；化学方程式为：。 15． 4P+5O22P2O5 2CaO2+2H2O═2Ca（OH）2+O2↑ Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 【详解】（1）红磷燃烧产生大量的白烟，生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5； （2）过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气，反应的化学方程式为：2CaO2+2H2O═2Ca（OH）2+O2↑； （3）铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。 【点睛】化学方程式书写经常出现的错误有不符合客观事实、不遵守质量守恒定律、不写条件、不标符号等。 16． FeCl2、HCl 氧气 将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明是氧气 铁粉、木炭粉、二氧化锰 【分析】现有一包黑色粉末，可能含有铁粉、木炭粉、二氧化锰中的一种或几种。向黑色粉末中加入过量的稀盐酸，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，故该黑色粉末中含铁粉，得到的气体A是氢气，浅绿色溶液C是氯化亚铁溶液，将黑色固体B洗涤、干燥后，加入过氧化氢溶液，得到无色液体D和气体F，说明含二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，故气体F是氧气，将黑色固体E干燥后，在空气中加热，固体减少，则含碳，碳燃烧生成二氧化碳，故该黑色粉末是由铁粉、二氧化锰、木炭粉组成。 【详解】（1）生成气体A的反应是铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为； （2）C溶液中的溶质是氯化亚铁，还有过量的盐酸，溶质的化学式为：FeCl2、HCl； （3）由分析可知，气体F是氧气。氧气具有助燃性，检验方法是：将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明是氧气； （4）由分析可知，这包黑色粉末的成分是铁粉、木炭粉、二氧化锰。 17．(1)过滤 (2) (3) (4)/ 【详解】（1）步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都是将不溶物和溶液分离，故涉及的实验操作是：过滤； （2）铝能与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，化学方程式为：； （3）根据题意，步骤Ⅰ加入足量的稀硫酸后铜和银未反应，滤出后加入硝酸银，铜会与硝酸银反应生成硝酸铜和银，若溶液X中只含有一种溶质，则是硝酸铜，化学式是：； （4）根据题意可知铝与酸反应，铜和银不反应说明铝最活泼，铜能置换出硝酸银的中的银，说明铜比银活泼，故三种金属活动性由强到弱的顺序是：铝>铜>银，故填：或。 18．(1)浅绿 (2)Cr表面有一层致密的氧化物薄膜 (3) (4)1 (5)A (6)硫酸亚铁、硫酸铬 【详解】（1）铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的现象为：有少量气泡产生，溶液变为浅绿色； （2）未经打磨的铬表面有一层致密的保护膜，会阻止铬和稀硫酸反应； （3）铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为：； （4）铁与稀硫酸反应，铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色，说明铁的金属活动性比氢强；铬片表面产生气泡较快，即铬的金属活动性比氢强，且铬的金属活动性比铁强；铜的位置排在氢的后面，不能稀硫酸反应，无明显现象，三种金属活动性强弱顺序是Cr＞Fe＞Cu，则猜想1正确； （5）A、铬能与氯化亚铁溶液反应置换出铁，而铜与氯化亚铁溶液不反应，可以得出Cr、Fe、Cu三种金属的活动性顺序为 Cr＞Fe＞Cu，故正确； B、铜与氯化亚铁溶液、硫酸铬溶液均不反应，不能比较Cr、Fe的活动性大小，故错误； C、铬与硫酸铜溶液、氯化亚铁溶都能反应，不能比较Cu、Fe的活动性大小，故错误； 故选A； （6）向硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入一定量的铬，铬先与硫酸铜溶液反应生成硫酸铬和铜，待硫酸铜完全反应后，铬和硫酸亚铁反应生成硫酸铬和铁，反应停止后过滤，得到滤渣和滤液，向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生，说明硫酸亚铁没有参与反应，铬一定与硫酸铜溶液反应生成了硫酸铬，硫酸铜可能恰好完全反应，也可能部分参与反应，故液中一定含有的溶质是硫酸亚铁、硫酸铬。 19．解：设样品中Zn的质量为x，稀硫酸中溶质质量为y x=16.25g                                    y=19.6g                                  所用稀硫酸中溶质质量分数    答：样品中锌的质量16.25g，所用稀硫酸中溶质质量分数24.5%。 【详解】见答案 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$