第八单元 金属和金属材料-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 一、选择题 1．机动车上的金属材料包括纯金属和合金。与纯金属相比，下列不属于合金优良性能的是 A．耐腐蚀 B．硬度大 C．熔点低 D．易氧化 2．下列有关金属及合金的说法中不正确的是 A．日常使用的金属材料大多数是合金 B．武德合金熔点高常用作保险丝 C．钨是熔点最高的金属 D．黄铜的硬度大于纯铜 3．铜能加工成铜箔，说明铜具有良好的 A．抗腐蚀性 B．导电性 C．导热性 D．延展性 4．把铁钉放入稀硫酸中，以下对该实验现象的描述不正确的是 ①铁钉表面有气泡产生   ②溶液变为浅绿色   ③铁钉质量增加  ④溶液质量减轻 A．①② B．③④ C．①②③ D．①②③④ 5．下列不能与稀硫酸反应的金属是 A．Mg B．Al C．Zn D．Cu 6．下列事实不能用金属活动性顺序解释的 A．真金不怕火炼 B．人类使用金属的年代早晚 C．不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气 D．铝制品有较强的耐腐蚀性 7．把一根洁净的铁钉放在稀硫酸中，下列叙述错误的是（  ） A．铁钉的质量减轻 B．溶液的质量减轻 C．在铁钉表面产生气泡 D．溶液由无色逐渐变为浅绿色 8．为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，下列实验方案能达到目的的是 A．将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中 B．将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中 C．将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中 D．将Fe放入稀盐酸、Cu放入AgNO3溶液中 9．将光亮的铜丝插入下列溶液中，有明显现象的是 A．氢氧化钠溶液 B．硝酸银溶液 C．硫酸铝溶液 D．稀盐酸 10．相同质量的Zn、Fe分别与足量稀盐酸作用，产生H2的质量m(H2)与反应时间的关系如下图所示，其中正确的是 A．B． C．D． 11．某同学探究金属单质的活泼性时发现：X、Y都能与稀硫酸反应放出氢气而Z不能；Y能在X的化合物溶液中置换出X。则它们的金属活动顺序为 A．X>Y>（H）>Z B．Y>X>（H）>Z C．X>Z>（H）>Y D．Y>（H）>X> Z 12．如图是探究铁钉锈蚀条件的3个实验，一段时间后观察现象。下列说法错误的是 A．比较①中甲、乙、丙三处，生锈最明显的地方是乙 B．对比②③说明铁生锈需要水和空气 C．②中植物油的作用是隔绝空气，③中氯化钙的作用是作干燥剂 D．④比①锈蚀严重，说明在其他条件相同时，食盐溶液能加快铁钉的锈蚀 13．实验室模拟工业炼铁的实验装置图如图所示，下列说法中不正确的是    A．实验过程中硬质玻璃管内红色粉末变成黑色 B．气球可以用燃着的酒精灯代替 C．实验过程中要先通入CO，后加热，目的是防止加热时玻璃管发生爆炸 D．澄清石灰水用氢氧化钠溶液代替也能看到同样的现象且吸收CO2效果更好 14．现将等质量且形状相同的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量随反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为）。下列说法不正确的是    A．相对原子质量：甲乙丙 B．金属活动性：乙丙甲 C．消耗硫酸的质量：甲乙丙 D．甲、乙、丙可能分别是镁、铁、锌 15．为探究钛合金中钛、铝、铜三种金属的活动性顺序，同学们做了如图所示的实验，发现甲试管中钛片无明显变化，乙试管中钛片表面有红色固体出现，则三种金属活动性由强到弱的顺序是 A．Al>Ti>Cu B．Al>Cu >Ti C．Ti>Al>Cu D．Ti >Cu> Al 二、填空与简答 16．合金是重要的金属材料。 (1)下列属于合金的是 (填序号)。 A．氧化镁 B．铜 C．钛合金 D．水银 (2)生铁是常用的合金，生铁属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (3)黄铜是铜锌合金，将纯铜片和黄铜片互相刻划(如图所示)，纯铜片上留下明显的划痕，说明 。    17．2024年5月3日，嫦娥六号搭载的巴基斯坦立方体卫星被送入月球轨道，“巴中友谊”达到了新的高度。钢铁制成的发射架上涂油漆的目的是 ；嫦娥六号装备的全景相机使用了镁合金涂层，镁合金的熔点比镁 （填“高”或“低”）。 18．将一定量锌粉加入到一定量的 Mg（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤。以下是不同情况下对固体或滤液成分的探究。 (1)写出使溶液质量减小的反应的化学方程式 。 (2)若向所得固体上滴盐酸有气泡产生，则该固体含有的金属为 。 (3)若加入锌粉的质量与反应后所得固体质量相等，分析所得滤液的成分 。 19．钢铁被称为“工业的骨骼”，人们的日常生活也处处离不开钢铁。小晋同学在小组合作学习过程中，对钢铁的相关内容进行了梳理。 联系实际，解决问题： (1)生活中用铁作炊具，主要利用了铁的 性。 (2)“百炼成钢”是指将生铁转化为钢，其主要原理是 。 (3)列举一种生活中防止钢铁制品锈蚀的具体措施： 。 (4)将打磨后的铁片放入试管中，逐滴加入稀硫酸，发生反应的化学方程式为 。 (5)钢铁制品回收的意义是 。 20．验证铜、银、铁的金属活动性顺序，同学们设计了下图所示的4个实验。 (1)③中，反应的化学方程式为 。 (2)设计④的目的是 。 (3)能够说明铜、银、铁的金属活动性顺序的实验组合为 或 （填序号）。 21．人类对金属的开发和利用是循序渐进的。 (1)吉铜器是人类较早使用的金属制品。西汉时期，人们主要采用“湿法冶金”，如将铁没入硫酸铜溶液中，该反应的化学方程式为 。 (2)随着技术的不断进步，人们能利用还原剂从金属的氧化物中将其还原出来。例如，高炉炼铁所涉及的物质转化过程如图： ①焦炭、CO用来炼铁主要是因为它们都具有 性。 ②用赤铁矿与CO反应炼铁的化学方程式为 。 (3)铝的金属活动性比铁 (填“强”或“弱”)，但铝制品却具有比较好的抗腐蚀性能，其原因是 (用化学方程式说明)。 三、计算题 22．工业上可采用某铁矿石(主要成分四氧化三铁)冶炼铁，反应原理为：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2，若现用100t含四氧化三铁为46.4%的该矿石冶炼金属铁， 请计算： (1)该铁矿石中含四氧化三铁的质量是 。 (2)理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少 ？ 23．铜锌合金又称假黄金。向盛有20g铜锌合金粉末样品的烧杯中逐渐加入稀硫酸，生成氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示，计算：求此铜锌合金中铜的质量分数。    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．D 【详解】合金的硬度一般比各成分金属的硬度大，熔点比各成分金属的熔点低，比各成分金属耐腐蚀。故选D。 2．B 【详解】A、金属材料包括金属以及它们的合金，合金在性能上由于纯金属，所以日常使用的金属材料大多数是合金，选项说法正确，不符合题意； B、一般合金的熔点低于其组成中纯金属的熔点，所以武德合金熔点低，常用作保险丝，选项说法错误，符合题意； C、钨的熔点非常高约为3400℃左右，是熔点最高的金属，选项说法正确，不符合题意； D 、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，黄铜的硬度大于纯铜，选项说法正确，不符合题意； 答案为：B。 3．D 【详解】铜能加工成铜箔，说明铜具有良好的延展性； 故选：D。 4．B 【详解】把铁钉放入稀硫酸中，反应生成硫酸亚铁和氢气，故现象为铁钉表面有气泡产生、溶液变为浅绿色，反应后铁钉质量减小、溶液质量增加； 故选B。 5．D 【详解】A、镁能与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，故选项不符合题意； B、铝能与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，故选项不符合题意； C、锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故选项不符合题意； D、在金属活动性顺序里，铜排在氢之后，铜不能与稀硫酸反应，故选项符合题意。 故选D。 6．D 【详解】A、“真金不怕火炼”即使加热到高温，金也不发生化学变化，这是因为金的化学性质不活泼，此选项正确； B、金属的活动性越弱，冶炼越容易，距今使用的年代越早，铜、铁、铝的使用顺序可用金属活动顺序解释，此选项正确； C、金属活动性顺序中，铜位于氢的后边，不能与稀硫酸反应，故实验室不能用铜和稀硫酸反应制取氢气，此选项正确； D、铝制品有较强的耐腐蚀性，是因为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，阻止内部的铝进一步被氧化，因此铝制品抗腐蚀性强，不能用金属活动性顺序解释，此选项错误。 故选D。 7．B 【详解】铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应方程式为 A.铁参加反应，所以说铁钉的质量会减轻，此选项正确； B.由方程式可知一个铁原子能置换出一个氢分子，故铁与硫酸反应时生成的氢气质量远远小于反应的铁的质量，所以溶液质量会增加，此选项错误； C.铁反应生成氢气，所以会看到铁钉表面的有气泡产生，此选项正确； D.反应前硫酸溶液是无色的，当生成硫酸亚铁，硫酸亚铁溶液是浅绿色，所以说溶液由无色逐渐变为浅绿色，此选项正确； 故选B 8．B 【详解】A、将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中，只有铁与稀盐酸反应生成气体产生气泡，而铜、银都不与稀盐酸反应，只能够证明铁的金属活动性比铜、银强，但不能验证铜、银活动性的关系，选项错误； B、将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中，铜不与氯化亚铁反应，证明铜的活动性比铁弱，铜能够与硝酸银反应生成银和硝酸铜，证明铜的活动性比银强，选项正确； C、将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中，铜、银都不与硫酸亚铁反应，证明铜、银的活动性都比铁弱，但不能验证铜、银活动性的关系，选项错误； D、将Fe放入稀盐酸，铁与稀盐酸反应生成氢气产生气泡，证明铁位于金属活动性顺序表中氢的前面，Cu放入AgNO3溶液中反应生成硝酸铜和银，证明铜的活动性比银强，但不能验证铁与铜的活动性的关系，选项错误，故选B。 9．B 【详解】A、铜丝不能与氢氧化钠反应，无明显现象，故错误； B、金属活动性铜＞银，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，溶液由无色变为蓝色，铜表面有银白色物质出现，故正确； C、金属活动性铝＞铜，铜与硫酸铝不反应，无明显现象，故错误； D、金属活动性铜位于氢后面，不能与稀盐酸反应，无明显现象，故错误。 故选B。 10．C 【详解】相同质量的Zn、Fe分别与足量稀盐酸作用，由于稀硫酸过量，因此充分反应后放出氢气的质量大小由金属决定，根据化学方程式，每56g铁生成2g氢气，又根据化学方程式，每65g锌生成2g氢气，所以相同质量的Zn、Fe分别与足量稀盐酸作用，铁比锌生成氢气量多； 根据金属的活动性强弱关系锌>铁，可判断锌与稀硫酸反应快，铁与稀硫酸反应慢，锌反应完所用的时间短，图像先出现拐点。 故选C。 11．B 【详解】由题意可知，“X、Y都能与稀硫酸反应放出氢气而Z不能”，说明金属X、Y在金属活动性顺序表中处于H之前，属于活泼金属，而金属Z处于H之后，属不活泼金属；“Y能在X的盐溶液中置换出X”，说明金属Y的活动性大于金属X，因此活动性由强到弱的顺序为：Y>X>H>Z。 故选：B。 12．B 【详解】A、铁与氧气、水共存时最易生锈，所以①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是乙，乙处铁与水和氧气接触最充分，故A说法正确； B、②铁只与水接触，不生锈，③铁只与氧气接触，不生锈，则对比②③，不能说明铁生锈需要水和空气，故B说法错误； C、②中植物油的作用是隔绝空气，氯化钙具有吸水性，③中氯化钙的作用是作干燥剂，故C说法正确； D、④比①锈蚀严重，说明在其他条件相同时，食盐溶液能加快铁钉的锈蚀，故D说法正确； 故选：B。 13．D 【详解】A、一氧化碳具有还原性，高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验过程中可观察到硬质玻璃管内红色粉末变成黑色，故选项说法正确； B、气球可以用燃着的酒精灯代替，是因为一氧化碳具有可燃性，燃烧生成二氧化碳，能防止一氧化碳污染空气，故选项说法正确； C、实验过程中要先通入CO，后加热，目的是排尽装置中的空气，防止加热时玻璃管发生爆炸，故选项说法正确； D、二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，无明显现象，澄清石灰水用氢氧化钠溶液代替不能看到同样的现象，但吸收CO2效果更好，故选项说法不正确。 故选D。 14．C 【详解】A、等质量的金属与足量的稀硫酸反应且生成物中金属元素均为+2价时，产生氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，结合图像可知，相对原子质量由大到小的顺序为丙＞乙＞甲，故该项正确； B、金属越活泼，与酸反应产生气体速率越快，单位时间内产生的气体越多，结合图像可知，金属活泼性为甲＞丙＞乙，故该项正确； C、金属与酸反应生成氢气时，氢气来源于酸中的氢元素，所以生成的氢气与消耗的酸的量呈正比，因此消耗酸的质量为甲＞乙＞丙，故该项错误； D、由金属的活泼性：甲＞丙＞乙，及相对原子质量：丙＞乙＞甲，镁、铁、锌的相对原子质量分别为24、56、65，且金属活动性顺序为镁＞锌＞铁，故可知甲、乙、丙可能是镁、铁、锌，故该项正确； 故选C。 15．A 【详解】甲试管中钛片无明显变化，说明钛不能与氯化铝反应，说明铝比钛活泼； 乙试管中钛片表面有红色固体出现，说明钛可以把氯化铜中的铜置换出来，说明钛比铜活泼； 则三种金属活动性由强到弱的顺序是Al＞Ti＞Cu； 故选：A。 16．(1)C (2)混合物 (3)黄铜(或铜锌合金)的硬度比纯铜的硬度大 【分析】合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质；合金的硬度一般比各成分金属大，熔点比各成分金属低；合金一定是混合物。 【详解】（1）氧化镁是金属氧化物，铜、水银属于金属单质，它们都不属于合金，钛合金由钛和其他金属制成； （2）生铁是铁、碳等元素形成的合金，合金属于混合物； （3）黄铜是铜、锌等元素制成的合金，比成分金属纯铜的硬度大，所以将纯铜片和黄铜片互相刻划，纯铜片上会留下明显的划痕。 17． 隔绝水、氧气，防止钢铁生锈 低 【详解】铁与氧气、水同时接触会生锈，故钢铁涂上油漆的目的是隔绝水、氧气，防止钢铁生锈； 纯金属制成合金后熔点降低，故填低。 18．(1) (2)Zn、Cu、Ag (3)一定有硝酸镁、硝酸锌，可能有硝酸铜 【分析】由于金属活动性镁>锌>铜>银，锌不与硝酸镁反应，锌和硝酸银先发生反应生成银和硝酸锌，剩余的锌粉和硝酸铜反应； 【详解】（1），反应后固体质量增加，溶液质量减小；，反应后固体质量减小，溶液质量增加；故使溶液质量减小的反应的化学方程式为：； （2）向所得固体上滴盐酸有气泡产生，说明固体中一定有锌剩余，因为置换出的铜和银不能与酸反应生成氢气，硝酸镁不能与锌发生置换反应，所以滤出的固体中一定有Zn、Cu、Ag； （3）若加入锌粉的质量与反应后所得固体质量相等，依据（1）的分析，锌与硝酸银、硝酸铜都发生了反应，故滤液的成分是一定有硝酸镁、硝酸锌，可能有硝酸铜。 19．(1)导热 (2)降低生铁的含碳量 (3)刷漆等（合理即可） (4) (5)节约金属资源（合理即可） 【详解】（1）铁作炊具，利用铁的导热性； （2）“百炼成钢”，是指将生铁转化为钢，其主要原理是降低生铁的含碳量； （3）防止钢铁制品锈蚀则需要隔绝氧气或水，可以采用刷漆或是涂油的方法等； （4）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为：； （5）金属矿物的储量有限，而且不可再生，我们必须保护金属资源并进行废旧金属的回收利用，回收利用废旧金属可以节约金属资源、节约冶炼金属所需的能源、能降低成本，减少环境污染等。 20．(1) (2)验证铜、银的金属活动性顺序 (3) ①②④ ③④ 【详解】（1）③中反应为铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为Fe + CuSO4=FeSO4+ Cu。 （2）设计④为铜和硝酸银反应，目的是通过反应验证铜、银的金属活动性顺序。 （3）①中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，产生气泡，说明铁的金属活动性顺序在氢前；②铜和稀硫酸不反应，说明铜的金属活动性顺序在氢后；③铁和硫酸铜反应，说明铁的金属活动性顺序在铜前；④铜和硝酸银反应，说明铜的金属活动性顺序在银前；通过以上分析，能够说明铜、银、铁的金属活动性顺序的实验组合为①②④或③④。 21．(1) (2) 还原 (3) 强 【详解】（1）将铁没入硫酸铜溶液中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为：； （2）①焦炭与氧气反应得到二氧化碳，焦炭与二氧化碳高温下反应得到一氧化碳，一氧化碳与氧化铁反应得到铁和二氧化碳，焦炭、CO用来炼铁主要是因为它们都具有还原性； ②赤铁矿的主要成分是氧化铁，氧化铁与CO高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：； （3）铝的金属活动性比铁强，但铝制品却具有比较好的抗腐蚀性能，这是因为铝与氧气反应在铝的表面形成一层致密的氧化膜，阻止了铝进一步被氧化，化学方程式为：。 22．(1)46.4t (2)解：设理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是x x=35t 答：理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是35t 【详解】（1）该铁矿石中含四氧化三铁的质量是：100t×46.4%=46.4t； （2）见答案。 23．67.5% 解：由图可知，锌恰好完全反应时产生氢气的质量为0.2g，设铜锌合金中锌的质量为x 铜锌合金中铜的质量分数为=67.5%； 答：铜的质量分数为67.5%。 【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 $$