2023-2024学年人教版九年级化学下册第八单元金属和金属材料练习题（含解析）

第八单元金属和金属材料 练习题
一、单选题
1．下列实验现象的描述不正确的是
A．木炭在氧气中燃烧发出白光，放出热量
B．红磷在空气中燃烧，产生大量白色烟雾
C．镁和稀盐酸反应产生无色气体，放出热量
D．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
2．下列化学方程式及反应类型均正确的是
A．H2CO3H2O+CO2分解反应
B．Al+H2SO4=Al2(SO4)3+H2↑ 置换反应
C．2Mg+O22MgO 氧化反应
D．2Na+CuSO4=Na2SO4+Cu 置换反应
3．下列反应条件的改变对 速率的影响不正确的是
A．增大O2的浓度能加快生锈速率
B．潮湿环境中铁生锈的速率更快
C．升高温度能加快生锈速率
D．干燥空气中铁生锈速率更快
4．下列关于金属物品使用的描述中，正确的是
A．铝合金门窗变旧变暗后用砂纸或钢丝球打磨
B．在铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰水配制杀菌剂
C．常用自来水冲洗自行车可防止生锈
D．铁制车棚定期喷涂油漆
5．下列有关实验现象的描述正确的是（　　）
A．木炭在氧气中燃烧，持续红热
B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
C．红磷在空气中燃烧会产生大量的白雾
D．铁钉放入稀硫酸里，有气泡生成，溶液变成黄色
6．下列实验现象描述正确的是
A．硫在空气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰
B．电解水的实验中负极产生的气体使带火星的木条复燃
C．黄铜片和铜片相互刻画，铜片上划痕较深
D．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成红色固体
7．化学上常用物质的特性进行物质的鉴别。下列鉴别物质的方法中，不能达到实验目的的是
实验目的 实验方法
A 鉴别铜丝和铁丝 分别观察颜色
B 鉴别水和酒精 分别闻气味
C 鉴别二氧化碳和氮气 分别使用燃着的木条
D 鉴别蒸馏水和食盐水 分别取两种液体，加热蒸干
A．A B．B C．C D．D
8．金属镓的性质与铝相似，镓在元素周期表中的相关信息及原子结构示意图如图，下列分析不正确的
A．镓元素的相对原子质量是69.72
B．镓原子的最外层电子数为3
C．根据原子结构示意图，可知镓原子核中的中子数为31
D．金属镓与稀硫酸反应的化学方程式
9．金属用途广泛，其结构和性质是化学的重要研究内容。下列说法正确的是（ ）
A．金属铝耐腐蚀，因为铝的化学性质稳定
B．“真金不怕火炼”仅仅是因为黄金的熔点高
C．合金与组成它的金属相比，硬度更大，熔点更低
D．铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果，铁锈的主要成分是Fe3O4
10．下列各组金属的活动性符合由强到弱顺序排列的是
A．Fe、Cu、Zn B．Zn、Fe、Cu C．Cu、Fe、Zn D．Zn、Cu、Fe
11．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
12．以H2O、CaBr2（溴化钙）、Fe3O4为原料进行气固相反应可以实现水的分解制得氢气,其反应原理如图所示。下列说法错误的是
A．反应“①”中生成243g HBr,生成氢气的质量为1g
B．反应“②”是置换反应
C．反应过程中只有氢、氧、溴元素的化合价发生改变
D．该过程的总反应方程式可表示为2 H2OO2↑＋2 H2↑
13．下列叙述正确的是
A．铜绿受热分解产生了两种物质 B．光合作用是光能转化为化学能
C．给试管中的固体加热试管口应向上倾斜 D．铁锈是黑色的
14．芯片是电脑的核心部件，其主要成分是高纯度硅。是生产单质硅的反应之一，其基本反应类型是
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
二、填空题
15．金属在生活、生产中有着非常广泛的应用，但全世界每年因金属腐蚀造成的损失超过7000亿美元。钢铁是应用最普遍的金属材料，也是最容易被腐蚀的金属材料之一，钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的 等物质发生化学反应的结果；钢铁锈蚀后生成铁锈的主要成分是 （填写化学式）。有效减缓或防止钢铁锈蚀的方法为 （写出一种方法即可）。
16．我国研发的大型客机C919于2017年5月成功试飞，请根据所学知识回答问题。
（1）选用铝合金做飞机机身而不选用纯铝，主要原因是铝合金硬度和强度 （填“大于”或“小于”） 纯铝。铝抗腐蚀性强的原因 （用化学方程式表示）。
（2）飞机所用的下列材料属于金属材料的是 （填序号）。
A．塑料扶手 B．纯羊毛毯 C．真皮座套 D．铜制扣件
（3）若要验证飞机材料中的Fe、Cu和Al的金属活动性顺序，只需一种试剂直接与上述三种金属反应就能达到目的，该试剂是 （填序号），反应的化学方程式为 。
A．硫酸铝溶液 B．硫酸亚铁溶液 C．硫酸铜溶液
17．现有铜与另一种金属R（可能是银、镁、铁中的一种）的粉末。欲确定R的成分，请你一起完成：
(1)请将银、镁、铁三种金属的元素符号填写在下列金属活动性顺序表中的相应位置。

(2)取少量的金属粉末于试管中，逐滴加入稀盐酸，有气泡产生，则R不可能是 ；
(3)待不再产生气泡时，取反应所得的溶液，往溶液中加入洁净的锌片，锌片表面有金属析出，则R是 ；
(4)写出金属R与稀稀盐酸反应的化学方程式 。
18．金属材料被广泛应用于生产生活中。
(1)工业上用赤铁矿(主要成分Fe2O3)冶炼生铁的化学方程式为 。
(2)菜刀用铁制而不用铝制的主要原因是 ；灯泡里的灯丝用钨而不用锡的主要原因是 。
(3)铁制品锈蚀，是因为铁与空气中的 等发生了化学反应。防止铁制栏杆生锈的方法之一是 。
19．人类的生产生活离不开金属，下列三种金属使用的先后顺序依次为：铜、铁、铝。
（1）金属被使用的先后顺序跟 （填序号）选项关系最大．
①地壳中金属元素的含量；②金属的导电性；③金属的活动性，
（2）为探究锰与铁的金属活动性，在相同温度下，取大小相同、表面光亮的两种金属薄片，分别投入等体积、等溶质的质量分数的足量稀盐酸中（反应后Mn显＋2价），请回答：
金属 铁 锰
与稀盐酸反应现象 放出气泡速率缓慢 放出气泡速率较快
结论 活动性铁 锰（填“＞”或“＜”）
除了比较与酸反应产生气体速率的快慢，请你再举出一种可比较这两种金属活动性强弱的方法（写出所需药品即可）： ，
（3）将一定量的铝加入到硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定有的物质是 。（填化学式）
三、实验题
20．为探究金属活动性顺序，现做如下实验：
（1）做镁、锌、铁、铜与盐酸反应实验：
请据图中实验现象总结出镁、锌、铁、铜的金属活动性顺序：
（2）现有甲、乙丙三种金属，如果把甲和乙分别放入稀硫酸中，甲溶解并产生氢气，乙不反应，如果把乙和丙分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在乙表面有银析出，而丙没有变化，根据以上实验事实，判断甲、乙、丙的金属活动性有强到弱的顺序是 ．
21．小明想测定Cu—Zn合金和Cu—Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶稀盐酸和必要的仪器。
（1）分析：上述合金中能与盐酸反应的金属是 ，由此你认为小明能测出其铜的质量分数的是 合金。
（2）小明取该合金10g，向其中不断加入稀盐酸，观察到有气泡产生，实验过程中测得产生气体的质量和所加稀盐酸的质量之间的关系如图所示。
①如何判断该合金和盐酸已充分反应？ 。
②计算：该铜合金中铜的质量分数 ；m2为129.7g时，所得溶液中溶质的质量分数 。
四、计算题
22．小明和小华决定对黄铜（铜锌合金）中的铜元素含量进行测定探究：小华称取10g黄铜样品，量取60g稀硫酸平均分成六等份，依次加入盛有黄铜的烧杯中，当小明观察到无气泡冒出时记录了以如表格数据：
次数 1 2 3 4 5 6
加入稀硫酸质量（g） 10 10 10 10 10 10
烧杯中剩余固体的质量（g） 8.7 7.4 6.1 4.8 3.5 3.5
请回答下列问题：
(1)硫酸（H2SO4）中硫元素和氧元素的质量比为 ；（最简整数比）
(2)黄铜中铜的质量分数 ；
(3)分别计算出恰好完全反应时消耗的H2SO4的质量和产生氢气的质量？（用方程式计算，并写出解答过程）
参考答案：
1．B
【详解】 A、木炭在氧气中燃烧发出白光，放出大量的热，生成一种无色无味能使澄清石灰水变浑的气体，正确；
B、红磷在氧气中燃烧，放出大量的热，产生大量的白烟，错误；
C、镁与稀盐酸反应产生气泡(气体为氢气)，同时放出热量，正确；
D、铁丝在氧气中燃烧，剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，正确。
故选B。
2．C
【详解】A、未标气体符号，正确的化学方程式为H2CO3 H2O+CO2，反应符合一变多的特征，属于分解反应，选项错误；
B、未配平，正确的化学方程式为2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑，反应为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，属于置换反应，选项错误；
C、化学方程式书写正确，物质和氧气反应，属于氧化反应，选项正确；
D、金属钠活动性强，会先于硫酸铜溶液中水反应，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】A、增大反应物的浓度能加快反应速率，则增大O2的浓度能加快生锈速率，说法正确；
B、潮湿环境中，相当于有更多的水与铁接触，能加快铁生锈的速率，说法正确；
C、温度越高反应速率越快，则升高温度能加快生锈速率，说法正确；
D、干燥空气中，不含水，铁不容易生锈，说法错误。
故选：D。
4．D
【分析】A、根据铝在常温下表面形成氧化铝薄膜的作用来分析；B、根据铁与硫酸铜溶液能反应来分析；C、根据金属生锈的条件来分析；D、根据金属防锈的方法来分析。
【详解】A、铝合金门窗变旧变暗后其表面会生成致密的氧化铝薄膜，对其有保护作用，不能用砂纸或钢丝球打磨，故A选项描述错误；
B、铁能与硫酸铜溶液反应，导致药物失效，并腐蚀铁桶，故B选项描述错误；
C、常用自来水冲洗自行车会加速铁的锈蚀，故C选项描述错误；
D、铁制车棚定期喷涂油漆，因为金属表面喷漆后阻止了铁与外界的氧气和水蒸气接触，起到了防锈的作用，故D选项描述正确。
故选D。
【点睛】 本题考查了金属的性质及其应用，完成此题，可以依据金属的化学性质进行。
5．B
【详解】A、木炭在氧气中燃烧，发出白光，故选项说法错误；
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，故选项说法正确；
C、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误；
D、铁钉放入稀硫酸里，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故实验现象为有气泡生成，溶液变成浅绿色，故选项说法错误；
故选：B。
6．C
【详解】A、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，生成具有刺激性气味的气体，不符合题意；
B、在电解水实验中，“正氧负氢”，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，不符合题意；
C、黄铜是铜的合金，合金比组成它的纯金属硬度大，故黄铜片和铜片相互刻画，铜片上划痕较深，符合题意；
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，不符合题意。
故选C。
7．C
【详解】A、观察颜色，呈现银白色的是铁丝，呈现紫红色的是铜丝，现象不同，可以鉴别，故A能达到实验目的；
B、酒精具有特殊的香味，水没有气味，故可以用闻气味的方法鉴别，故B能达到实验母的；
C、二氧化碳和氮气都不能燃烧且不支持燃烧，都能使燃着的木条熄灭，现象相同，不可以鉴别，故C不能达到实验目的；
D、食盐水是混合物，蒸馏水是纯净物，分别取两种液体，加热蒸干，出现白色固体的是氯化钠溶液，无任何物质的是蒸馏水，现象不同，可以鉴别，故D能达到实验目的；
故选：C。
8．C
【详解】A、根据元素周期表的信息可知，元素名称下方的数字表示相对原子质量，镓的相对原子质量为69.72，选项说法正确；
B、由镓原子的结构示意图可知，镓原子的最外层电子数为3，选项说法正确；
C、根据元素周期表的信息可知，左上角的数字表示原子序数，镓的原子序数为31，原子中原子序数=质子数=31，相对原子质量=质子数+中子数，中子数=相对原子质量-质子数=69.72-31≈39，选项说法不正确；
D、金属镓的性质与铝相似，在化合物中也显+3价，金属镓与硫酸反应生成硫酸镓和氢气，反应的化学方程式为，选项说法正确。
故选C。
9．C
【详解】A．铝的化学性质比较活泼，能和空气中的氧气反应生成一层致密而坚硬的氧化物薄膜，从而对金属起到保护作用。选项说法错误；
B．“真金不怕火炼”这句话是指金在强热条件下没有发生变化，说明黄金化学性质稳定，在加热的条件下不容易与其它物质发生化学反应。选项说法错误；
C．合金与组成它的金属相比，硬度更大，熔点更低，选项说法正确；
D．铁锈的主要成分是Fe2O3，选项说法错误。
故选C。
10．B
【分析】常见金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、 (H) 、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，据此分析。
【详解】Fe、Cu、Zn三种金属由强到弱顺序排列顺序是Zn、Fe、Cu。
故选：B。
11．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。
12．C
【详解】A、设生成氢气的质量为x，
x=1g
故A正确；
B、置换反应是指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；反应“②”是Br2和CaO反应生成CaBr2和O2，属于置换反应，故B正确；
C、反应①中铁元素的化合价发生变化，故C错误；
D、从反应原理图可知，FeBr2、Fe3O4、HBr、Br2、CaO、CaBr2物质既是某个反应的生成物，又是另一个反应的反应物，总体来看，水在催化剂的作用下分解生成氢气和氧气，故D正确。
故选C。
13．B
【详解】A、铜绿受热分解产生了氧化铜、水和二氧化碳，故选项说法错误；
B、光合作用吸收二氧化碳产生氧气，将光能转化为化学能，故选项说法正确；
C、 给试管中的固体加热试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管，故选项说法错误；
D、 铁锈是红褐色的，故选项说法错误。
故选B。
14．C
【详解】根据题目中给出的化学方程式可知，该反应为一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应。
故选C。
15． 氧气、水蒸气 Fe2O3 刷漆（或涂油等）
【详解】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程；钢铁锈蚀后生成铁锈的主要成分是氧化铁，其化学式为Fe2O3；保持钢铁制品表面洁净和干燥、在金属制品表面刷漆、涂油、钢铁制成合金等可以防止钢铁锈蚀，故填：氧气、水蒸气；Fe2O3；刷漆（或涂油等）。
16． 大于 4Al+3O2===2Al2O3） D B 2Al+3FeSO4====3Fe+Al2(SO4)3
【详解】（1）选用铝合金做飞机机身而不选用纯铝，主要原因是铝合金硬度和强度大于纯铝，因为合金的硬度和强度都要强于纯金属，铝抗腐蚀性强的原因是铝的化学性质很活泼，在常温下就氧化成一层氧化铝薄膜覆盖在铝的表面阻止铝的进一步氧化，化学方程式为：4Al+3O2===2Al2O3；（2）合金属于金属，故飞机所用的下列材料属于金属材料的是铜制扣件；（3）若要验证飞机材料中的Fe、Cu和Al的金属活动性顺序，只需一种试剂直接与上述三种金属反应就能达到目的，该试剂是硫酸亚铁溶液，因为铝能把硫酸亚铁溶液中的铁置换出来，而铜不能，反应的化学方程式为2Al+3FeSO4====3Fe+Al2(SO4)3。
17．(1)
(2)银（或Ag）；
(3)铁（或Fe）
(4)
【详解】（1）银、镁、铁三种金属的金属活动性顺序为Mg>Fe>H>Ag，故填

（2）Ag单质与稀盐酸不发生反应，所以R不可能是Ag；
（3）铜与金属R的混合粉末，铜与稀盐酸不反应沉淀在底部，金属R与稀盐酸反应，逐渐溶解，这时进行过滤操作即可得到溶液和铜；锌片表面有金属析出，说明锌的活泼性大于金属R，而镁的活泼性大于锌，银不与稀盐酸反应，所以R只能是铁。
（4）铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以该化学方程式为。
18．(1)
(2) 铝的硬度比铁小 钨的熔点比锡高
(3) 氧气、水 刷油漆
【详解】（1）赤铁矿(主要成分Fe2O3)冶炼生铁，反应物为氧化铁和一氧化碳生成物为铁和二氧化碳，反应条件为高温，方程式为：。
（2）菜刀用铁制而不用铝制的主要原因是铝的硬度比铁小；灯泡里的灯丝用钨而不用锡的主要原因是钨的熔点比锡高。
（3）铁制品锈蚀，是因为铁与空气中的氧气、水等发生了化学反应。防止铁制栏杆生锈就是要防止铁同时与氧气、水接触，方法之一是刷油漆。
19． ③ ＜ FeSO4溶液、Mn[或Fe、Mn（NO3）2溶液 Fe、Cu
【详解】（1）在金属活动性顺序中，化学性质越活泼的金属越易和空气中的成分发生化学变化，因此主要以化合物的形式存在于自然界中，就越难以发现，所以，金属大规模被使用的先后顺序跟金属的活动性的关系最大，故选③；
（2）由于铁和稀盐酸反应时放出气泡的速率慢，说明铁的活动性＜锰；验证金属的活动性顺序，除了使用金属和酸溶液反应外，也可以采用金属和盐溶液，例如，可以使用FeSO4、Mn（锰能够将铁从其盐溶液中置换出来，说明铁的活动性＜锰）（或Fe、Mn（NO3）2）（铁不能够将锰从其盐溶液中置换出来，说明铁的活动性＜锰）；
（3）根据金属活动顺序表可知，铝比铁活泼，铁比铜活泼．所以，加入一定量的铝，首先铝和硫酸铜溶液反应，置换出单质铜，如果铝足量可以继续与硫酸亚铁反应置换出铁，由题意可知，向滤出的固体中滴加盐酸，有气泡产生，说明固体中含有和盐酸反应的金属，由题可知，金属可能是铁或铁和铝，所以，则滤渣中一定有的物质是Fe、Cu。
20． Mg＞Zn＞Fe＞Cu 甲＞乙＞丙
【详解】（1）由图可知，相同时间内镁、锌、铁产生气泡由快到慢，铜不产生气体，所以金属活动性强弱关系为Mg＞Zn＞Fe＞Cu；
（2）由题意可知，把甲和乙分别放入稀硫酸中，甲溶解并产生氢气，而乙不反应，说明金属的活动性强弱是：甲＞H＞乙；把乙和丙分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在乙 表面有银析出，而丙没有变化，说明乙＞Ag＞丙，所以甲、乙、丙的活动性为：甲＞乙＞丙。
点睛：在金属活动性顺序表中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，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。
21． Zn(锌) Cu-Zn（铜锌） 向该合金中继续加入盐酸，如果不再有气泡冒出，说明已充分反应 35% 10%
【详解】（1）Cu-Zn合金中锌在氢的前面，能与盐酸反应生成氢气，而铜不与盐酸反应生成氢气，依据氢气的质量可求锌的质量，进而能测出铜的质量分数；Cu-Ag中的金属都不与盐酸反应生成氢气，因此不能测出铜的质量分数；
故答案为：Zn(锌)；Cu-Zn（铜锌）。
（2）①锌与盐酸反应生成氢气，向该合金中继续加入盐酸，如果不再有气泡冒出，说明该合金和盐酸已充分反应；
②根据图可以看出反应结束时生成氢气的质量为0.2g，
设反应结束时参加反应的锌的质量为x，生成氯化锌质量为y
x=6.5g，y=13.6g
则合金中铜的质量为10g-6.5g=3.5g
该铜合金中铜的质量分数=35%
当加入m2=129.7g稀盐酸时，反应恰好结束，此时溶液中溶质的质量分数为：
＝10%。
22．(1)1:2
(2)35%
(3)根据题意，恰好完全反应是消耗锌的质量是10g-3.5g=6.5g
设恰好完全反应时消耗的H2SO4的质量为，产生氢气的质量为
恰好完全反应时消耗的H2SO4的质量是9.8g，产生氢气的质量0.2g
【详解】（1）硫酸中硫元素和氧元素的质量比为：；
（2）根据题意，观察到无气泡冒出时记录此表，说明锌与稀硫酸完全反应，则剩余的3.5g固体是不与酸反应的铜的质量，因此黄铜中铜的质量分数是
（3）见答案。