沪教版（全国）化学九年级上册阶段测试 第5章 金属的冶炼与利用 单元综合练习（word版有答案）

第5章　单元综合练习
可能用到的相对原子质量:H—1　C—12　O—16　Fe—56　Zn—65
一、选择题(每题2分,共30分)
1.生铁与酸反应后会留有残渣,残渣的主要成分是 (　　)
A.氯化亚铁 B.三氧化二铁 C.碳 D.铁
2.[2020·雅安] 下列措施中,不能防止金属制品锈蚀的是 (　　)
A.在表面刷漆 B.改用不锈钢
C.在表面镀铬 D.用湿布擦拭
3.海带中富含碘元素,可利用反应2NaI+Cl22NaCl+I2从海带中提取碘单质。此反应属于(　　)
A.化合反应 B.置换反应
C.氧化反应 D.分解反应
4.合金具有许多优良的性能,下列材料不属于合金的是 (　　)
A.生铁 B.四氧化三铁 C.焊锡 D.黄铜
5.金属锈蚀的快慢与外界条件密切相关。下列条件中,铁钉的锈蚀速率最快的是(　　)
6. 放在手心里就能熔化的稀有金属——镓,其沸点为2403 ℃,更奇妙的是镓熔化后在-120 ℃仍不易凝固;在常温下几乎不与氧气和水反应,但能溶于强酸和强碱;与其他金属熔合可改善合金的性能;与硫、硒等非金属化合可生成优质半导体材料。下列有关镓的叙述错误的是 (　　)
A.常温下镓的表面易形成一层氧化膜 B.镓可用于制作高温温度计
C.镓可用于制晶体管 D.金与镓的合金可用于镶牙
7.下列关于金属的说法中,错误的是 (　　)
A.铜有良好的导电性,常用于制作导线 B.所有的金属都能与稀盐酸反应
C.铁制品在干燥的空气中不易生锈 D.不能用铁桶盛放硫酸铜溶液
8.下列有关说法不正确的是 (　　)
A.工业炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石、空气
B.工业炼铁是用碳还原铁矿石中铁的氧化物
C.实验室用一氧化碳还原氧化铁与工业炼铁得到的铁不完全一样
D.用一氧化碳还原氧化铁,当红棕色粉末变黑,停止加热后,还要再通一会儿一氧化碳
9.下列关于合金的说法正确的是 (　　)
A.合金不属于金属材料 B.合金的硬度一般比各成分金属的大
C.合金属于金属单质 D.多数合金的熔点高于组成它的成分金属
10.[2020·苏州] 利用如图示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是(　　)
A.实验时应先点燃酒精灯后通CO B.充分加热,a处固体由黑色变为红色
C.b处可用澄清石灰水检验生成的CO2 D.可用水吸收尾气中的CO
11.[2020·镇江模拟改编] 下列排序正确的是 (　　)
A.利用金属的年代 B.元素在地壳中的含量
C.碳元素的化合价 D.空气中物质的含量
12.已调平的托盘天平(高灵敏度)两边各放一只等质量的烧杯,向烧杯中倒入质量相等、质量分数也相等的足量的稀硫酸,然后在左边的烧杯中放入一定质量的铁粉,同时在右边的烧杯中放入等质量的锌粉,在反应过程中天平指针的偏转情况为 (　　)
A.先左后右 B.先右后左 C.不偏转 D.无法确定
13.下列关于金属的说法正确的是 (　　)
A.现有甲、乙、丙三种金属,甲在自然界以单质形式存在,乙放入丙的化合物溶液中,无明显现象,得出金属活动性:甲>乙>丙
B.铝的抗腐蚀性能比铁强,铝的金属活动性比铁弱
C.将光亮的铜丝插入硫酸亚铁溶液中,根据实验现象可比较出铜、铁的金属活动性
D.黄铜的硬度比纯铜大,抗腐蚀性能比纯铜强,熔点比纯铜高
14.铜粉中含有少量的铁粉,最佳的除铁办法是 (　　)
A.加入少量稀硫酸,过滤 B.在空气中灼烧
C.高温下加热并通入氢气 D.加入足量硫酸铜溶液,过滤
15.有等质量的A、B两金属,相对原子质量AA.产生氢气的速率:AB.反应后A、B一定都有剩余
C.消耗的稀硫酸和稀盐酸质量一定不相等
D.消耗B的质量一定小于A的质量 二、填空题(共20分)
16.(5分)铝及铝合金具有许多优良的性能:①延展性、②导热性、③导电性、④硬度大、
⑤密度小。下列各种铝及铝合金的用途中分别主要利用的是哪种性质 (填序号)
(1)用铝制成烧水的水壶　　　　。 (2)用铝合金制作建筑门窗　　　　。
(3)用铝合金作飞机材料　　　　　。 (4)用铝箔作包装材料　　　　。
(5)用铝制作导线 　　　　。
17.(4分)人类文明进步与金属材料的发展关系十分密切,金属在生活和生产中有着非常广泛的应用。请回答下列问题。
(1)根据如图金属应用实例推断,金属具有的物理性质有　　　　　　　　　(至少答两点)。
(2)生铁和钢都是铁的合金,二者性能不同的原因是　　　　　　　　　　　。
(3)厨房中的下列物品所使用的主要材料属于金属材料的是　　　　(填字母)。
A.陶瓷碗 B.不锈钢炊具 C.橡胶手套 D.铜制水龙头
(4)微型化录音录像的高性能磁带中磁粉的主要材料之一是化学组成相当于CoFe2O4的化合物,又知钴元素(Co)和铁元素都有+2、+3价,且在上述化合物中每种元素只具有一种化合价,则其中铁元素的化合价为　　　　。
18.(5分)[2020·苏州改编] 铝是大自然赐予人类的宝物,是现代文明不可缺少的物质基础。
(1)人类冶炼和使用金属铝的时间较晚,可能是因为　　　　(填字母)。
a.地壳中铝元素含量少　　　　b.冶炼铝的技术要求高
(2)高温下,铝与Li2O反应可置换出金属锂,写出该反应的化学方程式:　 。
(3)用砂纸去除铝片表面的氧化膜,将其浸入硫酸铜溶液中,一段时间后,观察到铝片表面有红色物质析出,并有气泡产生,经检验气体为氢气。
①写出生成红色物质的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②硫酸铜溶液中的阳离子有　　　　　　　(填离子符号)。
(4)原子簇是若干个原子的聚集体,有望开发成新材料。某铝原子簇由13个铝原子构成,其最外层电子数的总和为40时相对稳定。写出该稳定铝原子簇的微粒符号:　　　　　　。
19.(6分)[2019·南京] 2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面,并通过“鹊桥号”中继星传回了近距离拍摄的月背影像图,揭开了月背的神秘面纱。“鹊桥号”上伞状通信天线是用表面镀金的钼丝编织而成的金属网。这种镀金钼丝纤维只有头发丝四分之一细,其性能稳定。“编”出来的金属网既强韧,受得住发射飞行外力“折腾”,又能在太空中收放自如图,可以说是“刚柔并济”。
(1)钼能制成细丝,是利用了钼的　　　　性。
(2)钼丝表面镀金,原因之一是利用了金的化学性质　　　　　。
(3)我国的钼矿储量非常丰富,用辉钼矿制备钼的过程如图示。
MoS2MoO3Mo
①完成过程Ⅰ中反应的化学方程式:2MoS2+7O22MoO3+4　　 　。
②过程Ⅱ分两个阶段:
第一阶段反应中反应物与生成物的化学计量数之比为1∶1∶1∶1。
写出下列化学方程式:
第一阶段:　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第二阶段:　　　　　　　　　　　　　　　　　,该反应的基本反应类型为　　　　　　。
三、实验探究题(共42分)
20.(16分)[2020·安徽改编] 金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如图下研究。
[认识铁的腐蚀]
(1)下列环境中的铁制品最容易生锈的是　　　　(填字母)。
A.未擦干的铁锅 B.涂油漆的栏杆 C.盛水的不锈钢水杯
(2)铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O,其中铁元素的化合价是　　　　。
[探究铁的腐蚀]
(3)该小组用装置(夹持装置已略去)进行实验,起始时量筒内水面处于50 mL刻度处,之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 (填“40”或“10”)mL刻度处,原因是 　　　　　　　　　　。
[拓展探究]
(4)小强同学进行如图下实验:取铁钉用砂纸打磨,称其质量,按图乙安装装置,放置3天,再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验,得到铁钉质量增加情况如图下表。
温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70
铁钉增加质量/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18
小强同学的实验是探究　　　　因素对铁钉腐蚀快慢的影响,结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)有同学认为小强的实验未能真实反映50 ℃以后铁钉腐蚀的快慢,理由是50 ℃以后铁钉增加的质量没有变化。请分析铁钉增加的质量没有变化的原因:　 ;
改进实验方案证明你的分析: 　。
21.(10分)化学兴趣小组的同学设计了用一氧化碳气体还原氧化铁的实验装置,如图示,回答下列问题。
(1)为了避免玻璃管在加热时发生爆炸,加热前应　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有　　　　　　　　　。
A.检验CO2　 B.充分吸收CO2　 C.收集CO　
D.检验CO E.充分吸收CO
(3)若玻璃管中氧化铁全部还原成铁,冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4 g,则加入玻璃管中氧化铁的质量是　　　　g。
(4)某校在做CO还原CuO的实验时,各小组分别设计了如图示四套实验装置。
(已知:CO+CuOCu+CO2)
请你从防止空气污染、节约能源的角度分析:最不理想的实验装置是　　　　,最合理的实验装置是　　　　。
22.(16分)请你与兴趣小组的同学一起探究铁制品锈蚀的条件。
(1)实验设计(如图):
(2)实验现象:一周后,实验　　　　中的铁钉会生锈。
(3)实验分析:
①A中蒸馏水的上面加入一层植物油的作用是　　　　　　　　　　　 　。A中加入的蒸馏水要先煮沸,并迅速冷却,其目的是　　　　　　　　　　　　　 　。
②对比B、C中的现象可获得的结论是　　　　　　　　　　　　　　。由实验　　　　(填字母,下同)和　　　　对比可得到铁生锈需与氧气接触的结论。
(4)实验结论:铁生锈的条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)实验反思:甲同学提出了疑问,空气中的氮气、二氧化碳是否参与铁的生锈过程 请设计实验为甲同学释疑。　　　　　　　　　　　　　　　　　　,观察并记录现象即可证明。
四、分析计算题(共8分)
23.[2020·聊城改编] 生铁和钢都是铁和碳的合金,生铁含碳量为2%~4.3%,钢含碳量为0.03%~2%。化学兴趣小组的同学为确定该铁合金是生铁还是钢,他们取11.5 g铁合金样品盛放到锥形瓶中,将100 g稀盐酸分成5等份,分5次加入锥形瓶,每次待充分反应后记录实验数据。实验数据整理如图下表所示:
次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀盐酸的质量/g 20 20 20 20 20
锥形瓶内物质的总质量/g 31.4 m 71.2 91.1 111.1
[查阅资料] 碳不与稀盐酸反应。
请回答下列问题。
(1)根据质量守恒定律,该反应中生成气体的总质量为　　　　。
(2)实验数据表中m的值为　　　　。
(3)请通过计算确定该铁合金是生铁还是钢(写出计算过程,计算结果保留到0.1%)。
答案
1.C　2.D　3.B　4.B
5.A　铁钉与空气、水接触会生锈,且海水中的氯化钠能加速铁钉锈蚀。
6.A　在常温下镓几乎不与氧气反应,所以不易形成氧化膜。
7.B
8.B　工业炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石、空气;在炼铁高炉中还原铁的氧化物的是一氧化碳,不是碳;工业炼铁得到的是生铁,而实验室用一氧化碳还原氧化铁得到的是纯铁;用一氧化碳还原氧化铁,当红棕色粉末变黑时,停止加热,继续通一氧化碳,直至玻璃管冷却至室温,目的是防止生成的铁重新被氧化。
9.B　10.C　11.B　12.A　13.C　14.D　15.C
16.(1)②　(2)④　(3)④⑤　(4)①　(5)③
17.(1)导电性、导热性、延展性(任写其中两点)
(2)含碳量不同　(3)BD　(4)+3
(1)电缆主要应用了金属的导电性、热水壶主要应用了金属的导热性、金属丝主要应用了金属有延展性。(2)生铁和钢的区别在于含碳量的不同。(3)不锈钢炊具与铜制水龙头使用的是金属材料。(4)根据化合物中各元素化合价的代数和为零,设铁、钴化合价为x、y则有2x+y+4×(-2)=0,其中x,y分别可以为2或3,解得x=+3,y=+2,故铁和钴的化合价为+3和+2。
18.(1)b
(2)2Al+3Li2O6Li+Al2O3
(3)①2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu　
②Cu2+和H+
(4)
(3)高温下,铝与Li2O反应可置换出金属锂,同时生成氧化铝,该反应的化学方程式:3Li2O+2Al6Li+Al2O3。(4)铝原子最外层电子数是3,其最外层电子数的总和为40时相对稳定,说明该稳定铝原子簇带1个单位负电荷,微粒符号可以表示为A。
19.(1)延展　(2)不活泼
(3)①SO2
②MoO3+H2MoO2+H2O
MoO2+2H2Mo+2H2O　置换反应
(3)②MoO3转化为Mo,需要与氢气在高温下反应,因此氧化物1为MoO3,单质1为H2,氢气被氧化后会转化为水,两个阶段中都有氧化物3出现,故氧化物3为水;根据题中信息可知第一阶段化学反应中各物质的化学计量数之比为1:1:1:1,可以推出第一阶段的产物是MoO2和H2O;由此可知第二阶段是MoO2和H2在高温的条件下反应生成Mo和H2O,该反应是置换反应。
20.(1)A　(2)+3
(3)40　铁腐蚀消耗氧气,且氧气约占空气总体积的
(4)温度　温度在10~50℃的范围内,温度越高,铁钉腐蚀的速度越快
(5)试管内的氧气已耗尽,剩余的铁不能继续腐蚀　把乙装置的试管换更大的型号,并在50℃的环境中放置3天,若铁钉增加的质量大于0.18 g,则分析成立(合理即可)
(3)要注意量筒较大的刻度在靠近量筒口这一边,空气中氧气约占体积,即50 mL空气中氧气约为10 mL。(4)利用控制变量法,只改变了温度,说明是探究温度对铁腐蚀速度的影响。从表中数据可以知道:温度在10~50 ℃ 的范围内,温度越高,铁钉腐蚀的速度越快。(5)铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果,实验中水和铁均有剩余,但氧气可能已经消耗完,故需要通入氧气浓度较大的气体或将试管换大一点,置于50 ℃或50 ℃以上的温度下,若铁钉增加的质量大于0.18 g,则分析成立。
21.(1)通入一氧化碳,排尽装置内空气
(2)ABC　(3)8　(4)A　D
(4)A装置中没有尾气处理装置,不能对尾气进行处理,导致CO气体直接排放而污染环境;B装置使用气球对尾气进行收集,有效防止其对空气产生污染;C装置采取用酒精灯点燃尾气的方法,防止CO对空气产生污染;D装置直接利用尾气中的CO燃烧对反应进行加热,既防止了空气污染又可以节约能源。
22.(2)C　
(3)①隔绝氧气(或空气)　除去水中溶解的氧气
②铁生锈需要与水接触　A　C
(4)铁与氧气和水同时接触　
(5)向实验C中通入氮气或二氧化碳后密封(合理即可)
23.(1)0.4 g　(2)51.3
(3)解:设合金中铁的质量为x。
Fe+2HClFeCl2+H2↑
56 2
x 0.4 g
=　x=11.2 g
合金中含碳量为×100%=2.6%。
合金中含碳量:2%<2.6%<4.3%,是生铁。
答:该铁合金是生铁。
(1)根据质量守恒定律,该反应中生成气体的总质量为11.5 g+100 g-111.1 g=0.4 g。(2)由表中数据可知,20 g稀盐酸恰好完全反应时生成0.1 g氢气,实验数据表中m=11.5+40-0.2=51.3。(3)铁能与稀盐酸反应,依据化学方程式,代入氢气质量,即可求出合金中铁的质量,进而求出合金中的含碳量,再判断铁合金属于生铁或钢。