沪教版（全国）化学九年级上册课课练：第5章　金属的冶炼与利用 自我综合评价（word版 有答案）

自我综合评价
[测试范围:第5章　时间:40分钟　分值:100分]
可能用到的相对原子质量:H—1　O—16　Mg—24　S—32　Cl—35.5　Fe—56　Zn—65
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共30分)
1.[2020·河南] 金属材料在生产、生活中应用广泛。下列金属的用途利用了金属导电性的是 (　　)
A.铜制电线 B.铁制铁锅
C.金制项链 D.铝制饮料罐
2.垃圾分类回收有利于保护环境、节约资源。下列可回收垃圾中属于金属材料的是 (　　)
A.玻璃瓶 B.塑料袋 C.易拉罐 D.废报纸
3.[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
4.下列反应属于置换反应的是 (　　)
A.CO+CuOCu+CO2 B.CH4+2O2CO2+2H2O
C.2Na+2H2O2NaOH+H2↑ D.Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl
5.实验室常用稀硫酸与锌粒在常温下制取氢气,下列实验操作正确的是 (　　)
A.检查完装置气密性后,先装入稀硫酸
B.收集氢气时,只能用向下排空气法
C.实验结束后,没用完的药品直接丢弃
D.用点燃法检验氢气前,先验纯
6.下列物质不属于合金的是 (　　)
A.生铁 B.硬铝 C.青铜 D.金刚石
7.下列与金属材料有关的说法中正确的是 (　　)
A.常温下所有的金属都是固体
B.钢是纯净物,生铁是混合物
C.铜能与稀盐酸发生置换反应
D.电线用铜制不用银制,与价格和资源等因素有关
8.金属是一类重要的材料。下列有关金属的说法正确的是 (　　)
A.铝在自然界中以单质形式存在 B.武德合金的熔点比其成分金属高
C.工业上常用赤铁矿冶炼铁 D.“曾青得铁则化为铜”的原理是用铜置换出铁
9.从化学的角度对下列词句进行解释,错误的是 (　　)
A.金(即铜)柔锡柔,合两柔则为刚——说明合金的熔点比组成它的纯金属高
B.真金不怕火炼——金(Au)化学性质不活泼
C.釜底抽薪——通过清除可燃物达到灭火的目的
D.百炼成钢——使生铁中碳等杂质的含量降低,达到钢的标准
10.[2020·长春] 下列有关金属材料的说法错误的是 (　　)
A.在潮湿的空气中铁易生锈
B.金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
C.铝和金都有很好的抗腐蚀性,是因为二者的化学性质都很稳定
D.高炉炼铁的原理是在高温条件下,用一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来
11.如是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是 (　　)
①一段时间后,铁丝会由下向上出现锈蚀现象　
②一段时间后,水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后,塑料瓶会变膨胀,因为铁生锈要放热
④一段时间后,塑料瓶会变瘪,因为铁生锈消耗空气中的氧气
A.①② B.②④
C.②③ D.③④
12.[2020·重庆改编] “中国高铁,世界第一”。高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢,工业上火法炼镍的原理是C+2NiO2Ni+CO2↑。下列说法错误的是 (　　)
A.不锈钢不易生锈 B.气体产物中可能有CO
C.该不锈钢中还含有铁和碳 D.该不锈钢合金的硬度小于纯铁
13.为了从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收Cu和FeSO4晶体,某学习小组设计并完成了以下实验。下列说法正确的是 (　　)
A.固体X中只含有Cu
B.药品B是稀硫酸
C.溶液Z中溶解的物质为FeSO4和CuSO4
D.操作Ⅰ用到的玻璃仪器只有烧杯和玻璃棒
14.[2020·遵义] 用一氧化碳还原氧化铁的实验中,将Fe2O3转化为铁的具体过程是Fe2O3Fe3O4FeOFe,已知铁的氧化物中除Fe2O3外,其余均为黑色。下列说法正确的是 (　　)
A.装置中漏斗的作用是防止倒吸
B.通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁
C.该实验中所有的化学反应里,氧元素的化合价均未改变
D.当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时,固体成分是Fe3O4和FeO
15.将质量均为10 g的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相同的三份稀硫酸中,反应完成后,生成氢气的质量关系不可能的是 (　　)
二、填空题(共24分)
16.(6分)[2020·陕西改编] 黄金、黄铜(铜锌合金)、黄铁矿(主要成分是FeS2)都是金黄色固体。
(1)不法分子常用黄铜(铜锌合金)制成假黄金行骗。某化学兴趣小组的同学用加热的方法鉴别真假“金币”。加热时,假黄金会变成　　　　色,原因是　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。
(2)工业上用黄铁矿为原料生产硫酸,第一步涉及的反应的化学方程式为4FeS2+11O28X+2Fe2O3。则X的化学式为　　　　。
17.(6分)[2020·杭州] 北宋张潜在其《浸铜要略序》一书中对铜的冶炼有如下记载:“山麓有胆泉,土人汲以浸铁,数日辄类朽木,刮取其屑,锻炼成铜”。
(1)书中提及的“胆泉”为硫酸铜溶液,“浸铁”即将铁放入其中,请写出此冶炼铜的方法中生成铜的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　。
(2)若“浸铁”前后溶液中存在的离子种类如所示,其中“”“”“”表示不同种类的离子,则“”表示　　　　(填离子符号)。
18.(12分)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)生活中的铝制品都很耐腐蚀,原因是　　　　　　　　　　　　　　(填化学方程式)。
(3)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:　。
(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:　　　　。(铝原子的结构示意如如图为)
三、实验探究题(共33分)
19.(21分)通过学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关知识。请结合回答问题。
(1)仪器甲的名称是　　　　　。
(2)实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气,反应的化学方程式为　 ,
属于　　　　　(填基本反应类型)。
(3)实验室用C装置制取氢气时,应把锌粒放在多孔隔板的　　　　(填“上面”或“下面”),C装置相对于B装置的主要优点是　　　　　　　　　　　　　　　　。某同学用E、F装置收集一定量的氢气,装置接口的连接顺序为　　　　(填接口字母),量筒的作用是　　　　　　　　　　。
20.(12分)某兴趣小组对“一氧化碳还原氧化铁”的实验进行拓展研究。
[查阅资料] Ⅰ.MgCO3+ZnMgO+ZnO+CO↑;
Ⅱ.用氯化亚铜的氨水溶液吸收CO时,产生红色固体:2CuCl+2CO+2H2OCu2Cl2(CO)2·2H2O↓。
[设计方案] 根据上述资料设计出如所示实验装置(固定装置省略,装置气密性良好)。
[实验步骤] ①打开弹簧夹,通入适量氮气;②关闭弹簧夹,点燃A、B两处酒精灯;③观察实验现象;④熄灭两只酒精灯。
[实验分析] (1)步骤①的目的是　 。
(2)步骤③时,硬质玻璃管中B处红棕色粉末变黑,该反应的化学方程式为　 ,
C中现象是　　　　　　　　　　　　　,D中出现红色固体。
(3)下列关于该实验的说法正确的是　　　(填字母)。
A.B处固体质量逐渐减少
B.D中现象证明A、B处发生了反应
C.必须在E处加一只点燃的酒精灯
D.步骤④后,应继续通氮气至硬质玻璃管冷却
四、计算题(共13分)
21.[2020·聊城改编] 生铁和钢都是含碳的铁合金,生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。某化学兴趣小组的同学为确定某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。实验数据整理如下表所示,请回答下列问题。
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。
(1)表中m的值为　　　　。
(2)根据质量守恒定律,该反应中生成气体的总质量为　　　　。
(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.A　2.C
3.D　 刷漆和镀铬,能隔绝氧气和水,能防止金属制品锈蚀;不锈钢具有较强的抗腐蚀性,能防止金属制品锈蚀;用湿布擦拭,金属制品能与氧气、水充分接触,不能防止金属制品锈蚀。
4.C　 选项A的反应物均是化合物,不属于置换反应;选项B的生成物均是化合物,不属于置换反应;选项C是一种单质和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;选项D的反应物和生成物均是化合物,不属于置换反应。
5.D　 添加药品的顺序为先固后液,所以检查完装置气密性后,先装入锌粒,再添加稀硫酸;氢气难溶于水,还可用排水法来收集;氢气具有可燃性,不纯时点燃易发生爆炸,所以用点燃法检验氢气前,先验纯。
6.D　 金刚石是碳元素形成的单质,不属于合金。
7.D　 常温下大部分金属都是固态的,有在常温下为液态的,例如汞常温下为液态;钢和生铁都是铁合金,属于混合物;铜不能与稀盐酸发生置换反应;银的价格比铜高很多,且银的储量比铜少。
8.C　 铝的化学性质活泼,在自然界中,铝元素都是以化合物的形式存在的;合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低,故武德合金的熔点比其成分金属低;赤铁矿的主要成分是氧化铁,含铁量高,所以工业上常用赤铁矿炼铁;“曾青得铁则化为铜”,即铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜。
9.A　 “柔”和“刚”指的是金属的硬度,铜与锡形成合金后,硬度比组成它的纯金属大。
10.C　 铁在空气中生锈,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果;金属的回收利用,能节约金属资源、减少污染;铝和金都有很好的抗腐蚀性,铝是因为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,防止内部的铝进一步被氧化;高炉炼铁的原理是在高温条件下,利用一氧化碳具有还原性,把铁从铁矿石里还原出来。
11.B　 在水面处的铁丝与水和氧气充分接触,最先生锈,由于铁生锈需要消耗氧气,导致瓶内的气压减小,故一段时间后塑料瓶会变瘪。
12.D　 通过改变金属内部结构,可以增加金属的抗腐蚀性能;该反应的反应物是C和NiO,由质量守恒定律可知,气体产物中可能有CO;钢是含碳量在0.03%~2%之间的铁合金,所以该不锈钢中还含有铁和碳;由合金的性质可知,该不锈钢合金的硬度大于纯铁。
13.B　 根据实验目的,加入的药品A是过量的铁粉,固体X是铁和铜的混合物;铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,铜不能,则药品B是稀硫酸;铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,故溶液Z中溶解的物质是FeSO4;操作Ⅰ是过滤操作,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。
14.D　 装置中漏斗的作用是为了将一氧化碳聚集在一起,防止点燃时爆炸,而不是防止倒吸;生成的四氧化三铁、氧化亚铁以及铁粉都是黑色的,所以无法通过实验现象判断氧化铁是否完全转化为铁;尾气中的一氧化碳与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳,氧气中的氧元素由0价变成二氧化碳中的-2价;Fe2O3中铁元素的质量分数为×100%=70%,Fe3O4中铁元素的质量分数为×100%=72.4%,FeO中铁元素的质量分数为×100%=77.8%,因此当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时,固体成分是Fe3O4和FeO。
15.D　 反应可看作向分别盛有10 g Mg、Fe、Zn三种金属的烧杯中加入等质量且等质量分数的稀硫酸,当酸很少时,三种金属的柱形如如图保持平行,且上升,待Zn反应完全后,此时Zn的柱形如如图不再上升,Mg、Fe的柱形如如图继续上升,且保持平行。待Fe也完全反应后,Fe的柱形如如图不再上升,Mg的柱形如如图继续上升直到完全反应,故不会出现,Fe与Zn保持平行,而Mg的柱形如如图上升的情况。
16.(1)黑　2Cu+O22CuO　
(2)SO2
(2)反应前后,原子种类、数目均不变。由反应的化学方程式可知,反应前铁、硫、氧原子个数分别为4、8、22,反应后的生成物中铁、硫、氧原子个数分别为4、0、6,根据反应前后原子种类、数目不变,则8X分子中含有8个硫原子和16个氧原子,则每个X分子由1个硫原子和2个氧原子构成,则物质X的化学式为SO2。
17.(1)Fe+CuSO4FeSO4+Cu
(2)Fe2+
(2)在反应前的溶液中含有硫酸根离子和铜离子,反应一段时间后,溶液中含有的离子是亚铁离子、铜离子和硫酸根离子,由离子的变化可知,“”表示亚铁离子。
18.(1)b　(2)4Al+3O22Al2O3
(3)3Li2O+2Al6Li+Al2O3 (4)A
(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为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)酒精灯
(2)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑　置换反应
(3)上面　可以控制反应的发生或停止
bca　测量排出水的体积(合理即可)
(3)使用C装置制取氢气时,应将锌粒放在多孔隔板的上面,打开或关闭活塞时,能控制锌粒与酸溶液的接触或分离,从而控制反应的发生或停止。(4)氢气的密度比水小,用F收集氢气时,从b端进气,排出的水进入量筒,可以测量出水的体积,从而判断收集的氢气的体积。
20.(1)排尽装置内的空气,防止加热混合气体引起爆炸　
(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2　澄清石灰水变浑浊
(3)AD
(1)一氧化碳具有可燃性,一氧化碳和氧气的混合气体点燃可能会发生爆炸,所以实验中必须先排尽装置内的空气。(2)氧化铁和一氧化碳反应生成二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以C处现象是澄清石灰水变浑浊。(3)随着反应的进行,氧化铁和一氧化碳不断反应生成铁和二氧化碳,因此B处固体的质量逐渐减少;D处的实验现象只能说明反应中有CO生成,即证明A处发生了反应,但不能证明B处发生了反应;一氧化碳能被氯化亚铜的氨水溶液吸收,不用再在E处点燃尾气;停止加热后,应持续通入氮气至硬质玻璃管冷却,以防液体倒吸使硬质玻璃管炸裂。
21.(1)51.3　
(2)0.4 g　
(3)解:设合金样品中铁的质量为x。
Fe+2HClFeCl2+H2↑
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x 0.4 g
=　x=11.2 g
合金中含碳量为×100%=2.6%,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,10 g稀盐酸恰好完全反应时生成0.1 g氢气,表中m=11.5 g+40 g-0.2 g=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,进而算出合金的含碳量,再判断铁合金属于生铁或钢。