第四单元金属检测题(含解析)2023-2024学年九年级化学鲁教版（五四学制）全一册

第四单元 金属 检测题
一、单选题
1．下列现象描述正确的是（ ）
A．红磷在空气中燃烧，产生大量白色烟雾
B．用粗砂纸打磨后的铝片放入硫酸铜溶液中，一段时间后，划痕处出现红色物质
C．铜绿加热后固体颜色变为红色
D．将浓氨水滴入酚酞试液中，溶液变为紫色
2．新买的铝锅、铝壶用来烧开水，凡是水浸到的地方都会变黑，这种现象说明该水中含有
A．钾元素 B．钠元素 C．钙元素 D．铁元素
3．下列有关物质性质与用途对应关系正确的是
A．CO2能与水反应，可用于灭火
B．铜有金属光泽，可用于制造电线
C．氢气热值高，可作高能燃料
D．石墨具有导电性，可用于生产铅笔芯
4．下列化学用语正确的是（　　）
A．铁与盐酸反应：2Fe + 6HCl==2FeCl3 + 3H2↑
B．氧化铁：FeO
C．镁原子结构示意图：
D．过氧化氢中氢、氧元素的化合价：
5．区分下列各组物质的两种方法都合理的是
A B C D
区分的物质 镁和铜 碳酸氢铵和氯化钠 氧化铜和木炭粉 氧气和氮气
方案一 加热 闻气味 在空气中灼烧 燃着的木条
方案二 观察颜色 尝味道 观察颜色 闻气味
A．A B．B C．C D．D
6．某反应的生成物是一种单质和一种化合物，下列关于该反应的说法不正确的是
A．可能是分解反应 B．可能是复分解反应 C．肯定不是化合反应 D．可能是置换反应
7．下列化学方程式书写正确的是
A．2P + 5O2=P2O5 B．2NaOH + H2SO4=Na2SO4 + H2O
C．CO2 + Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O D．2Fe + 6HCl=2FeCl3 + 3H2↑
8．下列实验现象描述错误的是
A．向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠，生成蓝色沉淀
B．向盛有铜粉的试管中滴加稀盐酸，有气泡产生
C．在碳酸钠的溶液中滴加无色酚酞试液，溶液变红色
D．硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体
9．推理是一种重要的思维方法，以下推理正确的是
A．同种分子可构成纯净物，纯净物一定是由同种分子构成的
B．金属能导电，能导电的物质一定是金属
C．物质燃烧的反应都能放出热量，能放出热量的反应都是物质燃烧的反应
D．点燃氢气或甲烷前需要检验纯度，所以点燃可燃性气体前一定要检验纯度
10．托盘天平两端分别放置有质量相同、溶质质量分数相同的稀盐酸的烧杯，向其中一只烧杯放入10gCaCO3，恰好完全反应，欲使托盘天平仍保持平衡，应向另一只烧杯中放入铁片的质量是（　　）
A．10g
B．4.4g
C．5.6g
D．5.8g
11．现有X、Y、Z三种金属，已知：①X+Y(NO3)2=X(NO3)2+Y，②把Y、Z两种金属分别放入稀硫酸中，只有Y和稀硫酸反应．这三种金属的活动性由弱到强的顺序是（　　）
A．Z＜Y＜X B．Y＜X＜Z C．X＜Y＜Z D．Z＜X＜Y
12．有X、Y、R三种金属，将X和Y分别浸入盐酸中，Y溶解并产生氢气，X不反应，将X放入RSO4的溶液中，X表面有R析出，则三种金属活动性顺序是
A．R＞X＞Y B．X＞Y＞R C．R＞Y＞X D．Y＞X＞R
二、填空题
13．金属元素的存在：
(1)少数很不活泼的金属(如金、银等)以 的形式存在(金以单质的形式存在，因此沙里淘金属于物理变化)；
(2)其余金属都以 的形式存在。
14．2021年5月，“天问一号”搭载祝融号火星车成功着陆火星。
(1)火星车使用的新型镁锂合金属于 （填“金属”或“复合”）材料，实现了探测器的轻量化。
(2)火星车热控材料——纳米气凝胶的主要成分是二氧化硅，其中硅元素的化合价为 。
(3)火星车集热窗内装有正十一烷（C11H24），此物质属于 （填“无机物”或“有机物”），其中碳、氢元素的质量比为 。
15．金属材料在人类文明的发展中起着重要作用，古代冶金技术彰显了我国劳动人民的智慧。
(1)战国《韩非子.内储说上》提到，早期采金技术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以 （填“单质”或“化合物”）形式存在。
(2)明代宋应星所著的《天工开物》一书，介绍了“火法炼锌”的方法：把炉甘石（ZnCO3）和煤炭饼装入炼锌罐（如下图所示），泥封，“其底铺薪，发火煅红”“冷定毁罐取出”。
①炉甘石（ZnCO3）加入锌罐之前，先将其粉碎的目的是 。
②反应区中，炉甘石（ZnCO3）在高温下分解生成一种金属氧化物和一种常见的温室气体，该金属氧化物的化学式是 。
③反应区中，煤炭中的碳与氧化锌发生反应：，该反应中体现了碳的 （填“还原性”或“氧化性”）；
④必须“冷定”后才能“毁罐”取锌，请从化学变化的角度解释其原因 。
(3)北宋沈括所著的《梦溪笔谈》中记载了“湿法炼铜”的方法：“熬胆矾铁金，久之亦化为铜”。即在硫酸铜溶液中加入铁，则可得到铜。该反应的化学方程式是 ，该反应中，化合价发生改变的元素是 （填元素符号）。
16．如图是金属性质的一些基本实验。
(1)实验1：将黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上有明显划痕，说明 。
(2)实验2：在引燃的火柴快燃尽时将细铁丝插入集气瓶中，未看到“剧烈燃烧，火星四射”现象，你认为可能的原因是 （答出一条即可），该实验中铁丝绕成螺旋状的目的是 。
(3)实验3：当观察到 现象，验证了三种金属的活动性。
17．金属材料与人类生活息息相关，请回答下列问题。
(1)钛元素在元素周期表中的信息如图所示，则钛的相对原子质量是 。
(2)我国是最早采用湿法炼铜的国家，铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式是 。
(3)将一定质量的Zn片加入AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，则滤渣中一定含有的金属是 ；若滤液蓝色，则滤液中溶质一定有 。
18．金属材料在生产、生活中起着重要作用。
(1)下列物质不属于金属材料的是 (填字母)
A 高炉炼出的生铁 B 赤铁矿石 C 黄金
(2)金属生锈是世界面临的难题，铁生锈实际上是铁与 共同作用的结果：
(3)防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径之一，请再写出一条有效途径： 。
(4)将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，在滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中含有的物质是 ，滤液中含的溶质是 (填化学式)写出滤渣与稀盐酸反应的化学方程式 。
三、实验题
19．用如图装置研究酸与生锈铁钉的反应。

（1）溶液颜色由无色逐渐变为黄色，其原因是 （用化学方程式解释）。
（2）一段时间后，观察到有无色气泡生成，发生反应的化学方程式为 。
20．实验室用铁片或铁粉、氧化铜、稀硫酸为原料制取铜，可选用的装置如下图所示。
科技小组同学设计了两个实验方案：
方案一：
方案二：
请回答：
(1)若用方案一实验，应选用图中的 装置（填序号）；该方法制取的铜中可能含有的杂质可加 除去。若用方案二，氢气制取可以控制的实验装置，应选用图中的 （填序号）。方案一用铁粉，方案二用铁片的原因是 。
(2)若用上述两个实验方案，获得相同质量的铜，则铁、氧化铜、稀硫酸三种原料中，消耗量相同的是 ，理由是 。
四、计算题
21．在烧杯中加入2.14g久置的铝箔，再滴加稀硫酸，放出气体的质量与所加稀硫酸质量的关系如图所示。
请回答下列问题：
(1)产生氢气的质量为 。
(2)所滴加的稀硫酸中溶质的质量分数是多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A、红磷在空气中燃烧，产生大量白色烟，不是白雾，故选项错误；
B、用粗砂纸打磨后的铝片放入硫酸铜溶液中，铝能与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，一段时间后，划痕处出现红色物质，故选项正确；
C、加热碱式碳酸铜生成氧化铜、水和二氧化碳，氧化铜是黑色的，所以可观察到绿色粉末变为黑色，故选项错误；
D、浓氨水显碱性，将浓氨水滴入到无色酚酞溶液中，溶液迅速变为红色，故选项错误。故选B。
2．D
【详解】在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来。钾、钠、钙都排在铝的前面，铝不能与钾、钠、钙的化合物发生置换反应，铁在铝的后面，铝能与铁的化合物发生置换反应，故D正确。
3．C
【详解】A、二氧化碳用于灭火，不是利用CO2能与水反应的性质，而是利用了二氧化碳密度比空气大，不能燃烧也不支持燃烧的性质，故选项A错误；
B、铜可用于制作电线，是利用了铜具有良好的导电，不是因为铜有金属光泽，故选项B错误；
C、氢气热值高，可作高能燃料，故选项C正确；
D．石墨用于生产铅笔芯，是利用了石墨的质软的性质，并不是石墨具有导电性，故选项D错误；
故选：C。
4．C
【详解】A、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，正确的化学方程式应为Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，故错误；
B、氧化铁中，铁元素为+3价，氧元素为-2价，化学式为：Fe2O3；故错误；
C、镁原子核内有12个质子，第一层上有2个电子，第二层上有8个电子，第三层上有2个电子，镁原子结构示意图：，故正确；
D、由化合价的表示方法，在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，过氧化氢中氢元素显+1价，氧元素显-1价，表示为：，故错误；
故选C。
5．A
【详解】A、镁在空气中加热生成白色的氧化镁，铜能与空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜，现象不同，可以区分；镁是银白色的，铜是紫红色的，颜色不同，可以区分，符合题意；
B、碳酸氢铵不稳定，易分解生成刺激性气味的气体，氯化钠是无味的，可用闻气味的方法区分；实验室禁止品尝任何药品的味道，不符合题意；
C、在空气中灼烧，木炭粉燃烧生成二氧化碳，逐渐减少，氧化铜无明显现象，现象不同，可用区分，氧化铜和木炭粉均是黑色的，观察颜色，无法区分，不符合题意；
D、氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧的更旺，氮气不燃烧、不支持燃烧，能使燃着的木条熄灭，现象不同，可以区分；氧气和氮气均是无味的，闻气味无法区分，不符合题意。
故选A。
6．B
【详解】A、分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应，例如：过氧化氢分解生成氧气和水，氧气属于单质，水属于化合物，故A正确；
B、复分解反应是由两种化合物参加反应生成另外两种化合物的反应，所以不会是复分解反应，故B错误；
C、化合反应是由两种或两种以上的物质反应生成一种物质的反应，故C正确；
D、置换反应是由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，例如：锌和稀盐酸反应生成氢气和氯化锌，氢气属于单质，氯化锌属于化合物，故D正确。
故选B。
7．C
【详解】A、该反应没有标注反应条件，正确的为，该选项书写不正确；
B、氢氧化钠能与硫酸反应生成硫酸钠和水，但该方程式没有配平，正确的为，该方程式书写不正确；
C、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该方程式书写正确；
D、铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，而不是氯化铁，正确的为，该选项书写不正确。
故选C。
8．B
【详解】A.硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠，向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠，生成蓝色沉淀，选项正确；
B.在金属活动顺序表中，铜在氢的后边，铜是不活泼金属，不与常见酸溶液反应，向盛有铜粉的试管中滴加稀盐酸，不会有气泡产生，选项错误；
C. 碳酸钠溶液呈碱性，在碳酸钠的溶液中滴加无色酚酞试液，溶液变红色，选项正确；
D. 硫和氧气反应生成二氧化硫，硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，选项正确。
故选B。
9．D
【详解】A、同种分子可构成纯净物，纯净物不一定是由同种分子构成的，例如汞是由同种原子构成的，故错误；
B、金属能导电，能导电的物质不一定是金属，例如氯化钠溶液，故错误；
C、物质燃烧的反应都能放出热量，能放出热量的反应不一定是物质燃烧的反应，例如氧化钙与水反应放热，故错误；
D、点燃氢气或甲烷前需要检验纯度，任何可燃性气体与空气混合遇明火都可能发生爆炸，所以点燃可燃性气体前一定要检验纯度，故正确；
故选：D。
10．D
【详解】由题意一只烧杯中放入10gCaCO3与稀盐酸恰好完全反应，设参加反应的氯化氢的质量为，生成的二氧化碳的质量为，则有：
由解得
由解得
则加入碳酸钙的烧杯中增加的质量为10g-4.4g=5.6g，向另一只烧杯中放入铁片，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，欲使托盘天平仍保持平衡，加入的铁片要将稀盐酸反应完，设此过程加入的铁片的质量为，生成的氢气的质量为，则有：
由解得
由解得
根据以上计算可知，加入5.6g铁片生成氢气0.2g，烧杯中增加的质量为5.6g-0.2g=5.4g，加入碳酸钙的烧杯中增加的质量为5.6g，因此还要加入铁片5.6g-5.4g=0.2g，综上所述，所需加入铁片的总质量为5.6g+0.2g=5.8g，D选项正确，符合题意。故选D。
11．A
【分析】根据“前能置换后”的规律，判断出金属活动性顺序。
【详解】已知：①X能和Y的盐溶液发生置换反应，将金属Y从Y的盐溶液中置换出来，说明X的金属活动性大于Y。故顺序为Y＜X；②将Y、Z两种金属放入稀硫酸中，只有Y能和稀硫酸反应，说明Y的活动性大于氢，氢的活动性大于Z。故顺序为Z＜ H＜Y。综合得出三种金属的活动性由弱到强的顺序为：Z＜Y＜X。故选A。
【点睛】涉及判断金属活动性顺序的题目，应当根据已知条件，结合“前换后，前更强”的规律分析出活动性顺序，并适当利用硫酸等其他“中间物”进行比较。
12．D
【详解】将X和Y分别浸入盐酸中，Y溶解并产生氢气，X不反应，说明Y比X活泼。将X放入RSO4的溶液中，X表面有R析出，说明X比R活泼，则三种金属活动性顺序是Y＞X＞R。故选D。
13．(1)单质
(2)化合物
【详解】（1）少数很不活泼的金属（如金、银、铂等）化学性质稳定，难以生成化合物，常以单质的形式存在，故填：单质；
（2）其余金属性质活泼（如铁、铜、锌等），易与空气中的水和氧气等发生化学反应，常以化合物的形式存在，故填：化合物。
14．(1)金属
(2)+4/+4价
(3) 有机物 11：2
【分析】本题考查合金的概念、化学式中化合价的计算、有机物的定义及根据化学式的计算。
【详解】（1）合金属于金属材料，故镁锂合金属于金属材料；
（2）二氧化硅的分子式为SiO2，其中氧元素的化合为-2价，根据化合物中元素的化合价代数和为零的定律，计算得出硅元素的化合价为+4价；
（3）根据正十一烷的化学式可知，物质由C、H组成，故此物质属于有机物；由正十一烷（C11H24）化学式可知碳、氢元素的质量比为（12×11）：（1×24）=11:2。
15．(1)单质
(2) 增加反应物接触面积，使反应更快更充分 ZnO 还原性 防止锌和空气中的氧气等在较高温度下发生化学反应
(3) Cu、Fe
【详解】（1）金化学性质不活泼，在自然界中主要以单质形式存在。
（2）①反应物接触面积越大，反应越快越充分。所以炉甘石粉碎的目的是增加反应物接触面积，使反应更快更充分。
②化学反应前后元素的种类不变，氧化物由两种元素组成其中一种是氧元素，二氧化碳是一种常见的温室气体。所以碳酸锌高温分解生成氧化锌和二氧化碳，氧化锌的化学式为ZnO。
③反应中碳得到了氧，提现了碳的还原性。
④锌较活泼，加热条件下容易和空气中的氧气反应，所以“冷定”后才能“毁罐”取锌的目的是防止锌和空气中的氧气等在较高温度下发生化学反应。
（3）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，单质中元素化合价为0，化合物中各元素正负化合价代数和为0。所以Fe、Cu中元素的化合价为0，FeSO4、CuSO4中硫酸根为-2价则铁元素和铜元素为+2价，所以化合价发生改变的元素是Cu、Fe。
16．(1)黄铜比纯铜硬度大（答出合金的硬度大于其组分金属的硬度也可给分）
(2) 铁丝未打磨光亮，铁丝表面有铁锈（或氧气浓度低） 增大铁丝的受热面积，使燃烧更充分
(3)试管①中无明显变化，试管②中铁表面出现紫红色物质，溶液由蓝色慢慢变成浅绿色
【分析】本题涉及合金的性质、铁丝在氧气中燃烧、验证金属活动性等相关知识。
【详解】（1）将黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上有明显划痕，说明黄铜硬度大，故填“黄铜比纯铜硬度大”；
（2）铁丝在氧气中燃烧，未看到“剧烈燃烧，火星四射”现象，可能是参加反应的铁丝未打磨光亮，表面有铁锈不能与氧气充分接触，或氧气浓度太低等因素，故填“铁丝未打磨光亮，表面有铁锈（或氧气浓度低）”；
实验中铁丝绕成螺旋状，可以增大铁丝的受热面积，有利于铁丝持续燃烧，故填“增大铁丝的受热面积，使燃烧更充分”；
（3）依据金属活动性，位于前面的金属能把位于后面金属从盐溶液中置换出来，实验三试管①中无明显现象，可验证活动性Cu>Ag；实验三试管②中铁表面出现紫红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色，可验证活动性Fe>Cu，从而得出三种金属的活动性Fe>Cu>Ag，故填“试管①中无明显现象，试管②中铁表面出现紫红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色”。　　　
【点睛】熟练掌握金属的物理性质、化学性质、尤其是常见金属铁铜的性质、能运用金属活动性顺序验证金属的活动性，是解决此类问题的关键。
17．(1)47.87
(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(3) 银 硝酸锌、硝酸铜（写化学式也可）
【解析】(1)
根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为47.87；
(2)
铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
(3)
锌的金属活动性比银、铜强，在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量Zn片，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银反应完，若还有Zn片，锌才能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，无法确定反应进行的程度，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，则滤渣中一定含有的金属是银；若滤液蓝色，则说明滤液中含有硝酸铜，硝酸铜可能没有参加反应，也可能是部分参加反应，硝酸银可能有剩余，则滤液中溶质一定有硝酸锌、硝酸铜，无法确定是否含有硝酸银。
18． B 水蒸气、氧气 回收再利用废旧金属 Fe、Cu 硝酸亚铁、硝酸锌
【详解】(1)A、铁的合金包括生铁和钢，因此生铁属于合金，故选项错误；
B、赤铁矿的主要成分是氧化铁，不属于合金，故选项正确；
C、黄金是金与其它金属的混合物，属于金属材料，故选项错误；
(2) 铁生锈实际上是铁与空气中的水、氧气共同作用的结果；
(3) 防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径之一，另外回收再利用废旧金属也是保护金属资源的有效途径之一；
(4) 铁、锌、铜三者的金属活动性顺序为锌＞铁＞铜，将一定量的铁粉加入到硝酸锌和硝酸铜的混合溶液中，铁只与硝酸铜反应，充分反应后过滤，向滤渣中加入盐酸，有气泡产生，说明滤渣中一定含有铁，也就是说铁过量，所以能与铁反应的硝酸铜都被铁反应掉了，所以铜被置换出来，所以滤渣中含有Fe、Cu，滤液中的硝酸铜被铁反应掉生成了硝酸亚铁，还有没参加反应的硝酸锌，铁与盐酸反应氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式：。
19．
【详解】（1）稀盐酸先和铁锈反应，铁锈反应完后再和铁反应。铁锈的主要成分是氧化铁，铁锈与稀盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁溶液显黄色，故溶液由无色逐渐变为黄色，化学方程式。
（2）一段时间后，观察到有无色气泡生成，是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，发生反应的化学方程式为。
20．(1) B 稀硫酸 C 方案一中铁粉与溶液接触面积更大，可以使反应更快更充分。方案二中需要控制反应开始与停止，如使用铁粉会从多孔隔板漏下，无法控制。
(2) 氧化铜/CuO 生成的铜的质量与消耗的氧化铜中铜的质量相同。方案二中氢气还原氧化铜需要先通入氢气，需要多制取一些氢气。
【详解】（1）方案一氧化铜和硫酸常温下反应生成硫酸铜和水，硫酸铜和铁常温下反应生成铜和硫酸亚铁，所以选择固液不加热的装置进行实验，为B装置。制取的通中含有的杂质可能是过量的铁粉，铁可以用稀硫酸除去，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。
C装置有多孔隔板，可将固体放在隔板上，通过止水夹可以控制装置内压强，从而控制固液药品的接触和分离，达到控制制取氢气的目的。方案一中铁粉与溶液接触面积更大，可以使反应更快更充分。方案二中需要控制反应开始与停止，如使用铁粉会从多孔隔板漏下，无法控制。
（2）方案一：，可知，反应消耗的CuO、H2SO4、Fe及生成的Cu的个数比为1：1：1：1。
方案二：，理论上反应消耗的CuO、H2SO4、Fe及生成的Cu的个数比为1：1：1：1。但因为氢气具有可燃性，不纯的氢气加热时容易发生爆炸，在实验中要先通入氢气排尽装置内的空气，所以要多制取氢气，则消耗的铁、硫酸增加。
所以消耗量相同的是氧化铜，原因是生成的铜的质量与消耗的氧化铜中铜的质量相同。方案二中氢气还原氧化铜需要先通入氢气，需要多制取一些氢气。
21．(1)0.2g
(2)解：设与铝反应的稀硫酸中H2SO4的质量为x。
x=9.8g
所滴加的稀硫酸中溶质的质量分数为：
答：所滴加的稀硫酸中溶质的质量分数是10%。
【详解】（1）由图像可知，产生氢气的质量为0.2g；
（2）见答案。
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