第一单元金属和金属材料练习题(含解析) 2023-2024学年人教版（五四学制）九年级化学全一册

第一单元 金属和金属材料 练习题
一、单选题
1．用金属的性质解释有关事实，不正确的是
A．因为铝制品能形成致密的保护膜，所以不能磨损铝的表面
B．因为铁比锌活泼，所以常将锌镀在铁表面，以保护铁不受腐蚀
C．因为铁易生锈，所以常在铁器表面覆盖油漆
D．因为铁比铜活泼，更易生锈，所以古代铜器比铁器更容易保存至今
2．某种金属混合物样品由、Al、Zn组成。取该样品4.8，加入100稀硫酸恰好完全反应，得到0.4氢气和无色溶液。则反应后无色溶液中溶质的总质量为（ ）
A．16.1 B．24 C．24.4 D．104.4
3．通过置换反应可判断金属活动性顺序，某同学通过实验来比较锌、铁、铜的金属活动性顺序，现有锌、铁、铜的三种单质，如果另外只选用一种试剂达到实验目的，可选用下列试剂中的
A．硫酸亚铁溶液 B．硫酸锌溶液
C．硝酸铜溶液 D．硫酸镁溶液
4．碳和碳的化合物是一个庞大的家族，下列说法错误的是
A．C60、石墨都是由碳元素组成的单质
B．工业炼铁中焦炭能起到提供还原剂和热量的作用，炼得的生铁与钢的最大区别是含碳量不同
C．CO、甲烷、酒精都可用作燃料，其中甲烷中碳元素的化合价为-4价
D．CO有毒而CO2无毒，是因为它们的分子构成不同，两者的相互转化只能通过化合反应实现
5．下列各组物质中能利用如图装置进行实验制取气体的是
（1）用硫酸铜固体和5%的过氧化氢溶液制取氧气
（2）二氧化锰固体和5%的过氧化氢溶液制取氧气
（3）二氧化锰固体和氯酸钾溶液制取氧气
（4）锌片和稀硫酸制取氢气
A．仅（1）（2 B．仅（3）（4）
C．仅（1）（2）（4） D．仅（1）（3）（4）
6．向硝酸银溶液中加入一定量的镁和铁的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。下列说法正确的是
A．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生
B．向滤液中加稀盐酸，一定有沉淀产生
C．滤渣中一定含有银
D．滤液中一定有硝酸亚铁，一定不含硝酸银，可能含有硝酸镁
7．将铁粉和铜粉置于AgNO3和Zn(NO3)2混合溶液中，待反应完毕后，过滤所得金属中一定没有的是
A．Ag和Cu B．Fe和Ag C．Zn D．Fe
8．某同学的下列生活行为不符合环保理念的是（ ）
A．骑自行车上学 B．将废弃易拉罐丢入“可回收垃圾”桶
C．用洗菜的水冲厕所 D．夏季使用空调时，将温度调至最低
9．用三块相同的铝片（均已去除氧化膜）进行如下实验。
实验1：取第一块铝片，放入稀硫酸中，有明显的现象；
实验2：取第二块铝片，放入硫酸铜溶液中，铝片表面有红色物质析出；
实验3：取第三块铝片，放入浓硫酸中，没有明显的现象；
实验4：将实验3中的铝片取出，洗净后放入硫酸铜溶液中，没有明显的现象。
下列说法不正确的是
A．在实验1中可以观察到铝片表面有气泡产生
B．由实验2可以得出金属铝比铜活泼
C．铝片与浓硫酸不能发生化学反应
D．浓硫酸与稀硫酸的化学性质有差别
10．科学家提出“硅是未来的石油”，制备粗硅的反应为, 下列说法正确的是
A．硅是地壳中含量最高的元素
B．该化学方程式中n= 1
C．反应前后原子总数发生变化
D．该反应为置换反应
11．下列有关金属的说法，错误的是
A．生铁中的含碳量比钢大
B．在铁制品表面镀锌是因为锌的活动性比铁弱
C．出土古代铜器表面的铜绿是铜在潮湿空气中生成的碱式碳酸铜
D．钛具有耐腐蚀性，不与酸反应
12．下列有关实验现象描述正确的是
A．木炭在空气中完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳
B．铁在空气中点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体并放出大量热
C．铁与硫酸铜溶液反应，铁丝表面生成红色物质，溶液由浅绿色变为蓝色
D．加热碳和氧化铜混合物时，黑色固体变为红色，澄清石灰水变浑浊
二、填空题
13．多角度认识物质能帮助我们更全面地了解物质世界。以金属为例回答列问题：
(1)认识金属元素的存在
①在自然界中，大多数金属以化合物形式存在，而金、铂等极少数金属因为化学性质 (填“活泼”或“不活泼”)却能以单质形式存在。
②常见铁矿石有：赤铁矿(主要成分Fe2O3)、磁铁矿(主要成分Fe3O4)等。这两种铁矿石的主要成分所含铁元素质量分数较大的是 。
(2)认识金属的性质
用粗木棍在涂有蜡的锌板上写“涵”、“江”
两个字，露出下面的锌板。向“涵”字上滴加稀盐酸，向“江”字上滴加CuSO4溶液。
①“涵”字上的现象是 ；
②“江”字上有红色物质析出，用化学方程式解释： 。
(3)认识金属的制备
工业上，金属钨(W)可由氢气和三氧化钨(WO3)在高温下发生置换反应制得。反应中化合价升高的元素是 。
(4)认识金属的用途
铜丝常用于制作电线，主要利用了金属铜的 (填性质)。
14．能源改变生活。
(1)太阳能热水器的集热器主要材料是铜，利用铜的 性。
(2)风能属于 (填“可”或“不可”)再生能源。
(3)除题中所说能源外，再写一种新能源 。
15．用数字和化学符号填空：
①3个水分子 ；
②2个硫原子 ；
③正3价的铝元素 ；
④钙离子 。
⑤常温下呈液体的金属单质 ；
⑥天然存在的最硬物质 ；
16．填空。
(1)现有四种铁的化合物：①FeO；②Fe2O3；③Fe3O4；④FeS，铁元素的质量分数由低到高排列为 (填序号)。
(2)假设炼铁过程中铁没有损耗，现用含有320吨Fe2O3的赤铁矿石可提炼出含铁质量分数为96%的生铁 吨(计算结果保留一位小数)。
17．化学就在我们身边，请用所学化学知识回答下列问题：
(1)在煤炉上放一壶水，不能防止一氧化碳中毒，原因是 （用文字解释）。
(2)为防止钢铁锈蚀，常在铁制品表面刷含铝粉的防锈漆，这是因为铝在空气中能自我保护，表面形成一层致密的氧化膜。该化学方程式是 。
(3)向含有硫酸亚铁和硫酸铜的废液中加入某种金属，可回收硫酸亚铁和铜。该反应的化学方程式是 。
(4)孝感、黄冈、咸宁地区居民普通用天然气做燃料，天然气充分燃烧的方程式为 。
(5)2004年，美国科学家通过“勇气”号太空车探测出火星大气中含有一种称为硫化羰(化学式为COS)的物质，已知硫化羰与二氧化碳的结构相似，但能在氧气中完全燃烧，生成物是CO2和SO2，硫化羰燃烧反应方程式为 。
18．根据金属活动性顺序，判断下列反应能否发生。若能，写出化学反应方程式。
(1)铁与稀盐酸 。
(2)铜与稀硫酸 。
(3)汞与硫酸铜溶液 。
(4)锌与氯化铜溶液 。
三、实验题
19．如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器(组装实验装置时，可重复选择仪器)，某化学小组的同学欲利用其进行下列各探究实验。

(1)以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备二氧化碳气体。按照要求设计实验装置，连接仪器，并检验装置的气密性。
①用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为
②制取、收集干燥的二氧化碳气体，并去除混有的少量HCl气体。所选仪器的连接顺序为 (从左至右填写仪器序号字母)。
③若制备二氧化碳后剩余液体中有多余的稀盐酸，可选用试剂 进行验证。(填写序号字母)
A．酚酞试液 B．硝酸银溶液 C．碳酸钠溶液
(2)用一氧化碳气体(含少量二氧化碳)，测定含有一定量杂质的氧化铁(Fe2O3)样品中氧化铁的含量(杂质不反应)，所选仪器按混合气体→E→C顺序连接，并检验装置的气密性，所设计的实验装置中气体流向是从左向右。
①反应前E处大玻璃管中样品的质量为10g，实验结束后，继续通入一氧化碳混合气体，直至大玻璃管冷却。这时测量到E处大玻璃管中粉末状固体的质量为8.2g，C装置质量增加了7.2g，试推算该样品中氧化铁的质量分数为 (精确至0.1%)。(设所发生的反应均完全进行)
②该实验方案设计从环保角度还存在不完善之处，你的具体改进方案是 。
20．设计对比实验是化学研究常用的方法，如图是化学小组设计的铁钉锈蚀条件的探究实验。
(1)简述实验中出现的现象。
(2)要达到实验目的还需补充什么实验？
(3)根据实验，请回答防止铁生锈的常用措施。（答出一条即可）
四、计算题
21．黄铜是铜锌合金，为测定黄铜中铜的质量分数，小华同学取10 g黄铜，加入足量的100 g稀硫酸，反应后烧杯及剩余物质的总质量为109.8 g。
(1)反应生成氢气的质量是_________g。
(2)则黄铜中铜的质量分数是_________？(写出计算过程)
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A. 因为铝制品能形成致密的保护膜，所以不能磨损铝的表面。故A正确。B. 因为锌比铁活泼，所以常将锌镀在铁表面，以保护铁不受腐蚀。故B错误。C. 因为铁易生锈，所以常在铁器表面覆盖油漆。故C正确。D. 因为铁比铜活泼，更易生锈，所以古代铜器比铁器更容易保存至今。故D正确。
点睛∶本题主要考查金属的性质。
2．B
【详解】已知的混合物与100稀硫酸恰好完全反应后生成氢气的质量为0.4，而氢气的质量等于酸中氢元素的质量，设硫酸中的质量为，则可得：
解得x=19.2g，则得到的固体混合物的质量为，故选B。
3．A
【详解】A、使用硫酸亚铁溶液，锌能将硫酸亚铁中的铁置换出来，说明锌>铁，铜不能跟硫酸亚铁反应，说明铁>铜，选项正确；
B、使用硫酸锌溶液，铁和铜均不能与硫酸锌反应，无法证明铁和铜的顺序，选项错误；
C、使用硝酸铜溶液，锌和铁均能与硫酸铜反应，无法证明锌和铁的顺序，选项错误；
D、使用硫酸镁溶液，锌、铜、铁进不能与硫酸镁反应，无法证明三者的顺序，选项错误。
故选A 。
4．D
【详解】A、石墨、都是由碳元素组成的碳单质，故说法正确；
B、工业炼铁中焦炭起到提供热量和提供还原剂的作用，生铁含碳量在2%-4.3%，而钢的含碳量为0.03%-2%，二者含碳量不同，故说法正确；
C、CO、甲烷、酒精都可用作燃料，根据化合物中各元素化合价代数和为零原则和常见元素化合价可知，甲烷中氢元素化合价为+1价，碳元素化合价为-4价，故说法正确；
D、CO有毒而CO2无毒，是因为它们的分子构成不同，CO转化为CO2的方法有：2CO+O22CO2，CO+CuOCu+CO2，而CO+CuOCu+CO2不属于化合反应，故说法错误。
故选D。
5．C
【详解】（1）原题装置适合于固体和液体在常温下反应且生成的气体难溶（或不易溶）于水，而硫酸铜固体和5%的过氧化氢溶液制取氧气，故适合原题装置要求；
（2）二氧化锰固体和5%的过氧化氢溶液制取氧气，在反应中有固体和液体且生成的氧气不易溶于水，故适合原题装置要求；
（3）二氧化锰固体和氯酸钾溶液制取氧气适合于固体和固体需要加热的反应装置，故不适合原题装置要求；
（4）锌片和稀硫酸制取氢气，在反应中有固体和液体且生成的氢气难溶于水，故适合原题装置要求。
故选：C。
【点睛】此题主要考查制取气体的两套装置，锻炼学生只要知道反应物的状态、条件、和生成气体的溶解性就能确定实验装置的能力。
6．C
【分析】镁的金属活动性比铁、银强，向硝酸银溶液中加入一定量的镁和铁的混合粉末，镁先与AgNO3溶液反应生成硝酸镁溶液和银，镁粉反应完，若还有AgNO3溶液，铁才能与AgNO3溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银。充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液，说明滤液中含有硝酸亚铁溶液，说明发生了铁与硝酸银溶液的反应，同时说明镁全部反应。
【详解】A、滤渣中含有银，不一定含有铁，向滤渣中加入稀盐酸，不一定有气泡产生，故选项说法错误。
B、无法确定滤液中是否含有硝酸银溶液，向滤液中加稀盐酸，不一定有沉淀产生，故选项说法错误。
C、滤渣中一定含有银，故选项说法正确。
D、滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸镁，可能含有硝酸银，故选项说法错误。
故选C。
7．C
【详解】铁和铜的活动性比银强，均能与硝酸银发生反应。锌的活动性比铁和铜强，所以铁和铜均不能与硝酸锌发生反应。所以反应结束后无论铁和铜质量的多少，过滤所得到的金属中一定没有锌，一定含有银。故选C。
8．D
【详解】A、骑自行车上学，可以减少化石燃料的使用，节约资源，减少污染物的排放，符合环保理念，不符合题意；
B、将废弃易拉罐丢入“可回收垃圾”桶，可以实现资源的循环利用，保护环境，符合环保理念，不符合题意；
C、用洗菜的水冲厕所，可以节约用水，保护水资源，符合环保理念，不符合题意；
D、夏季使用空调时，将温度调至最低，会造成资源的浪费，增加污染物的排放，不符合环保理念，符合题意。
故选D。
9．C
【详解】A、排在氢前面的金属会与酸反应生成氢气，所以在实验1中可以观察到铝片表面有气泡产生，故正确；
B、排在前面的金属会将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，由实验2可以得出金属铝比铜活泼，故正确；
C、浓硫酸具有强氧化性，可以将铝氧化成氧化铝，所以铝可以与浓硫酸反应，故不正确；
D、浓硫酸有强氧化性，稀硫酸没有，故正确。
故选C。
10．D
【详解】A、地壳中含量最多的元素是氧元素，不是硅元素，说法错误，不符合题意。
B、根据化学方程式的配平，n＝2，说法错误，不符合题意；
C、根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子总数保持不变，说法错误，不符合题意；
D、置换反应是指一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，观察各物质类别，可知该反应为置换反应，说法正确，符合题意；故选D。
11．B
【详解】A、生铁中含碳量比钢大，所以生铁较脆；故A正确；
B、在铁制品表面镀锌是因为锌的活动性比铁强而不是比铁弱，所以锌较容易反应而铁就不反应了，故B不正确；
C、在铜制品表面的铜绿是铜在一定条件下生成的铜锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，故C正确；
D、钛具有耐腐蚀性，不与酸反应，故D正确。
故选B。
12．D
【详解】A、木炭在空气中完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳，属于实验结论，不是实验现象，不符合题意；
B、铁在空气中不能燃烧，只能烧至红热，铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热，不符合题意；
C、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色，不符合题意；
D、碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，现象为黑色固体变红，澄清石灰水变浑浊，符合题意。
故选D。
13．(1) 不活泼 Fe3O4
(2) 产生气泡 Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4
(3)H
(4)导电性
【详解】（1）①在自然界中，极少数化学性质不活泼的金属如金、铂等以单质存在；
②Fe2O3中，铁元素的质量分数= Fe3O4中铁元素的质量分数= ，故Fe3O4中铁元素的质量分数高的是Fe3O4；
（2）①锌与稀盐酸反应产生氢气，故产生气泡；
②锌与硫酸铜反应生成红色铜和硫酸锌；用化学方程式解释：Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4；
（3）三氧化钨与氢气在高温的条件下反应生成金属钨和水，故反应方程式为：WO3+3H2 3H2O+W，该反应前后的氢元素的化合价由0变为+1，升高了；
（4）铜丝常用于制作电线，主要利用了金属铜的导电性。
14．(1)导热
(2)可
(3)核能
【分析】(1)
太阳能热水器的集热器主要材料是铜，利用铜的导热性，故填：导热。
(2)
风能属于可再生能源，故填：可。
(3)
风能、核能、太阳能，都属于新能源，故填：核能。
15． 3H2O 2S Ca2+ Hg C
【详解】①分子用化学式表示，多个分子就是在化学式前面加上相应的数字，故3个水分子表示为：3H2O；
②原子用元素符号表示，多个原子就是在元素符号前面加上相应的数字，故2个硫原子表示为：2S；
③元素化合价的表示方法是在化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号标在数字前面。故正3价的铝元素表示为：
④离子的表示方法：在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负号在后，带一个电荷时，1通常省略，多个离子，就是在元素符号前面加上相应的数字；故钙离子表示为：Ca2+；
⑤常温下呈液体的金属单质是汞，化学式为：Hg；
⑥金刚石是天然存在的最硬的物质，金刚石属于碳单质，化学式为：C。
16．(1)④②③①
(2)233.3
【详解】（1）硫相对原子质量32，氧相对原子质量为16，所以①FeO；②Fe2O3；③Fe3O4；④FeS可分别转化为①FeO、②、③、④FeO2，转化有氧原子个数越多，铁元素的质量分数越低。所以铁元素的质量分数由低到高排列为④②③①。
（2）化学反应前后元素的质量不变，根据可知，氧化铁中的铁的质量与生铁中铁的质量相同，所以可以生产生铁的质量为。
17．(1)一氧化碳难溶于水
(2)
(3)
(4)
(5)
【详解】（1）一氧化碳难溶于水，故在煤炉上放一壶水，不能防止一氧化碳中毒。
（2）铝制品耐腐蚀的原因是：铝与氧气反应会在表面形成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，反应方程式为：。
（3） 向含有硫酸亚铁和硫酸铜的废液中加入铁，铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：。
（4）天然气主要成分是甲烷，甲烷在空气中燃烧与氧气反应会生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：。
（5）根据题意可知硫化羰在氧气中完全燃烧，生成物是CO2和SO2，故硫化羰燃烧反应方程式为：。
18．(1)
(2)不能
(3)不能
(4)
【详解】（1）根据金属活动性顺序，铁在氢前，能与酸反应，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：；
（2）根据金属活动性顺序，铜在氢后，不能与酸反应；
（3）汞的活动性比铜弱，汞和硫酸铜不反应；
（4）根据金属活动性顺序，锌在氢前，能与酸反应，锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜，化学方程式为：。
19．(1) CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ ADBG C
(2) C装置中的氢氧化钙溶液可能会吸收空气中的二氧化碳气体，因此根据大玻璃管内的固体质量的变化来分析计算；设氧化铁的质量为x
x=6g
则该样品中氧化铁的质量分数为×100%=60.0% 在最后加一盏燃着的酒精灯
【详解】（1）①石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
②实验室中采用石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳，属于固液常温型，选择装置A作为发生装置，氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸能与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸，浓硫酸具有吸水性，再通过浓硫酸可对二氧化碳气体进行干燥，最后采用向上排空气法来收集，因此所选仪器的连接顺序为：ADBG；
③A、稀盐酸不能使酚酞试液变色，无法检验，不合题意；
B、盐酸和氯化钙均能与硝酸银溶液反应产生白色的氯化银沉淀，无法检验，不合题意；
C、稀盐酸能与碳酸钠溶液反应生成气体，可以检验，符合题意；
故选C；
（2）①见答案；
②反应后的尾气中含有有毒的一氧化碳气体，直接排放到空气中会造成空气污染，因此应在最后加一盏燃着的酒精灯处理尾气。
20．(1)试管a不会生锈，试管b中的铁钉在水和空气接触的部位生成了铁锈
(2)把一根洁净的铁钉放入一个干燥的试管内
(3)刷漆，涂油，镀一层耐腐蚀的金属（任意一条即可）
【详解】（1）铁与氧气、水共同接触时会生锈，则试管a不会生锈，b中铁钉与水、氧气共同接触，则试管b中的铁钉在水和空气接触的部位生成了铁锈。
（2）a中铁钉只与水接触，则还应补充铁钉只与空气接触的实验，即把一根洁净的铁钉放入一个干燥的试管内。
（3）防止铁生锈的常用措施有刷漆，涂油，镀一层耐腐蚀的金属等。
21．（1）0.2（2）35%
【详解】(1)根据质量守恒定律可知，反应生成的氢气质量为0.2 g。
(2)设参与反应的锌的质量为x。
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.2 g
x=6.5 g
则样品中铜的质量分数为×100%=35%
答：该样品中铜的质量分数为35%。
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