第八单元金属和金属材料检测题(含解析) 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 检测题
一、单选题
1．新型冠状病毒脑炎疫情防控指挥部要求居家人员要定期测量体温，下列有关水银体温计说法正确的是
A．汞属于非金属元素 B．汞的相对原子质量是80
C．汞在常温下为固体 D．温度改变时汞原子间的空隙发生改变
2．X、Y、M、N四种金属，只有X在常温能与氧气反应，生成相应的氧化物。把M放入N盐溶液中，过一会儿，在M表面有N析出；把Y和M分别放入稀硫酸中，Y表面产生气泡而M没有。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是
A．X>Y>M>N B．M>N>Y>X C．M>Y>N>X D．X>Y>N>M
3．用数轴表示某些化学知识直观、简明、易记．下面用数轴表示的化学知识，错误的是
A．物质中碳元素质量分数的大小关系：
B．地壳中部分元素的含量关系：
C．金属之间活动性强弱关系：
D．氮元素的化合价：
4．柳州市被称为“桥梁博物馆”，刚建成的凤凰岭大桥成为“桥梁博物馆”的新成员，大桥的桥体使用了大量的金属材料。下列对桥梁中使用的金属材料保护措施不正确的是
A．经常用浓盐酸清洗金属材料
B．在金属材料表面刷油漆
C．在金属材料表面镀保护层
D．改变金属内部结构制成防腐合金
5．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
6．“山更绿，水更清，空气更清新”是我们共同的愿望。下列做法与这种愿望不符的是
A．将垃圾分类投放，资源回收利用 B．把废旧电池利用，减少土壤影响
C．加高工厂的烟囱，消除空气污染 D．多推广清洁能源，少用化石燃料
7．向AgNO3和Mg(NO3)2溶液中加入一定量Zn粉和Cu粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。关于该滤渣和滤液说法正确的是
A．向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生 B．滤液中一定有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、Zn(NO3)2
C．滤渣中一定有Ag，可能有Cu和Zn D．滤液中一定无AgNO3，可能有Zn(NO3)2
8．我国高铁钢轨制造使用了含锰钢，每段钢轨长度达1～2千米，大幅减少了轨道接口数量。下列说法错误的是
A．制造钢轨的材料是化合物
B．钢轨制造时加入锰增大了硬度和韧性
C．在钢轨上喷涂防锈涂料防止钢轨锈蚀
D．钢轨热胀冷缩是由于铁原子间存在间隔
9．下列化学方程式书写正确的是
A． B．
C． D．
10．“奋斗者”号潜水器采用了高强度的钛合金耐压材料。钛元素在元素周期表中的相关信息如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．钛原子的核内中子数为22 B．钛属于金属元素
C．钛的元素符号是Ti D．钛合金属于金属材料
11．向一定质量FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入锌粉。反应过程中，混合物中溶液的质量与加入锌的质量关系如图所示。有关该反应过程中混合物中的溶液和固体，下列说法正确的是（　　）
A．a点时，溶液中只含有两种溶质
B．c点时，向固体中滴加稀盐酸，无气泡产生
C．d点时，溶液中的溶质为ZnCl2
D．e点时，固体中只含有2种物质
12．某化学反应，可用“A + B → C + D”表示，下列有关说法正确的是
A．生成的C和D的总质量一定等于A和B的总质量
B．若C为单质，D为化合物，则此反应一定为置换反应
C．若A为气体单质，A与B在加热条件下反应，可观察到固体粉末由黑色逐渐变红，则A是氢气
D．若A为气体化合物，A与B在高温下反应，可观察到固体粉末由红色逐渐变黑，则A是二氧化碳
二、填空题
13．写出下列反应的化学方程式：
（1）实验室用高锰酸钾制氧气 。
（2）铜与硝酸银溶液反应 。
14．金属材料广泛应用于生产、生活和航天等领域中，请回答下列问题：
(1)生活中常用铜或铝来做导线，是因为其具有良好的 ；
(2)2021年12月6日，张吉怀高铁正式开通运营，将助力区域经济社会发展迈入快车道。如下图为高铁列车图，图中标识物质属于金属材料的有 (填序号)，为防止钢铁生锈，可采取的措施有 (答一种即可)；
(3)2020年是值得骄傲的一年，“长征五号”火箭先后将“天问一号”、“嫦娥五号”探测器分别送往火星和月球，“奋斗者”号载人潜水器在万米深海成功坐底，实现了炎黄子孙“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”的光荣与梦想。如下图为嫦娥五号探测器，使用了有“太空金属”之称的钛合金，工业上通常在高温条件下用四氯化钛(TiCl4)与金属镁发生置换反应获得金属钛(Ti)，该反应的化学方程式为 。
15．2017年5月5日，我国国产大型客机C919在上海浦东机场首飞成功，标准着我国 航空事业有了最大突破。结合所学知识回答下列问题：
(1)大型客机大量使用了铝锂合金、钛合金等，其原因是合金比纯金属具有 的性质。
(2)空气中，铝具有更好的抗腐蚀性。原因是 (用文字叙述)。
16．写出下列反应的化学方程式。
（1）镁在氧气中燃烧 。
（2）高温煅烧石灰石 。
（3）金属锌与稀硫酸反应 。
17．2020年诺贝尔化学奖颁发给了在锂电池发展方面做出贡献的三位大神。关于电池的说法，请回答：
(1)①当两种金属活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时，因形成原电池，金属活动性强的金属首先被腐蚀。因此，为了保护轮船的钢质外壳，通常在行驶的轮船外壳上连接 (填“铜板”或“锌板”)。
②纽扣电池是一种微型银锌电池，在电池内装有氧化银和锌等物质，当电池工作时，是锌与氧化银反应生成一种单质和一种氧化物，从而产生电流。反应的化学方程式为： 。
(2)金属的合理开发和防腐是科学研究中的重大问题。回答下列问题：
硬铝、不锈钢是常见的材料，它们属于 (填“金属”或“合金”)，它们的机械性能比纯金属 (填好或差)
18．金属及金属材料在生产生活中应用非常广泛。
(1)下列生活用品中，主要利用金属导电性的是 （填字母序号）。
A． B． C． D．
(2)根据金属活动性可知，铝比铁活泼，但事实上铝制品耐用而铁制品易被腐蚀。用方程式表示铝制品耐用的原因 。
(3)铁锈的成分是 。
(4)人民币一元硬币为钢芯镀镍（Ni）合金，五角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢。以上硬币涉及Fe、Cu、Al、Ni（镍）等金属及合金，已知Ni能与稀硫酸反应并放出氢气，且能发生Fe + NiCl2＝Ni + FeCl2反应。试推断：四种金属的活动性由强到弱的顺序是 。写出Ni与稀硫酸发生反应的化学方程式 。
三、实验题
19．实验室用下列装置制取几种气体．按要求回答下列问题

(1)写出图中标有①、②的仪器名称 、 ．
(2)实验室用氯酸钾制氧气的时候，能选择的仪器有 （填字母代号）．反应的化学方程式为： ．
(3)实验室用B装置可以制取的气体有 ，并写出相关化学方程式： ；还可以制取另外一种气体 ，写出相关化学方程式： ．
20．“对比实验”是科学探究常用的方法，根据下列所示的实验示意图回答问题。
(1)实验1中，将大小相同的滤纸片和乒乓球碎片放在薄铜片的两侧，加热铜片的中部，观察到乒乓球碎片比滤纸碎片先燃烧，可说明燃烧的条件之一的是 (填序号)。
A．可燃物 B．空气 C．温度达到着火点
(2)实验2中，把干燥的紫色纸花和湿润的紫色石蕊纸花分别伸入两瓶干燥的二氧化碳气体中，下列有关说法正确的是 (填序号)。
A．CO2与水发生了反应 B．水具有酸性
C．干燥的紫色石蕊纸花变红 D．湿润的紫色石蕊纸花变红
(3)实验3是探究铁钉条件的实验，会出现明显现象的是试管 (填“甲”“乙”“丙”)，说明铁生锈实际上是铁与 发生反应。
四、计算题
21．霸树同学对生铁的组成进行研究，称取生铁样品40g，把500g稀硫酸分5次加入样品中，测得实验数据见右表：(杂质不溶于水，也不于稀硫酸反应)
实验序号 加入稀硫酸的质量/g 剩余固体的质量/g
第1次 100 28.8
第2次 100 17.6
第3次 100 M
第4次 100 1.2
第5次 100 N
(1)第3次剩余固体的质量M=______，第5次剩余固体的质量N______
(2)该生铁样品中铁的质量分数为________
(3)计算第一次反应结束后生成氢气的质量________。(写出计算的过程)
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A、汞属于金属元素，错误。
B、汞的相对原子质量是200.6。错误。
C、汞在常温下为液体。错误。
D、温度升高，汞原子间隙变大。温度降低，汞原子间隙变小。正确。
故选D。
2．A
【详解】X、Y、M、N四种金属，只有X在常温能与氧气反应，生成相应的氧化物，所以X最活泼，把M放入N盐溶液中，过一会儿，在M表面有N析出，所以活泼性M>N，把Y和M分别放入稀硫酸中，Y表面产生气泡而M没有，说明活泼性Y>H>M。故这四种金属的活动性由强到弱的顺序是X>Y>M>N，故选：A。
3．C
【详解】A、CH4中碳元素质量分数=100%=75%，C2H6中碳元素质量分数=100%=80%，C6H6中碳元素质量分数=100%≈92.3%，故表示正确；
B、地壳里所含各种元素的质量分数由大到小的顺序为氧、硅、铝、铁，与数轴关系一致，故表示正确；
C、在金属活动性顺序中，镁＞铝＞锌＞铁，与数轴关系不一致，故表示错误；
D、氨气中氮元素的化合价为-3，氮气中氮元素的化合价为0，二氧化氮中氮元素的化合价为+4，硝酸中氮元素的化合价为+5，化合价由低到高变化，故表示正确。
故选C。
4．A
【详解】A、金属能与酸反应，经常用浓盐酸清洗金属材料，会加速金属的锈蚀，符合题意；
B、在金属材料表面刷油漆，可以隔绝氧气和水，防止金属锈蚀，不符合题意；
C、在金属材料表面镀保护层，可以隔绝氧气和水，防止金属锈蚀，不符合题意；
D、改变金属内部结构制成防腐合金，合金比组成它的纯金属耐腐蚀，可以保护金属材料，不符合题意。
故选A。
5．D
【详解】A、在表面刷漆，在金属制品的表面形成了一层保护膜，隔绝了水和氧气，不符合题意；
B、改用不锈钢，不锈钢改变了钢的内部结构，能防止铁生锈，不符合题意；
C、在表面镀铬，在金属制品的表面形成了一层保护层，隔绝了水和氧气，不符合题意；
D、用湿布擦拭金属制品，让它与水接触，导致金属制品在潮湿的环境中，容易生锈，符合题意。故选D。
6．C
【详解】A、将垃圾分类投放，资源回收利用，能够节约资源，减少污染，符合该愿望，不符合题意；
B、废旧电池中含有很多有害物质，对土壤污染严重，因此把废旧电池利用，可以减少对土壤的污染和影响，符合该愿望，不符合题意；
C、加高工厂的烟囱，只是把产生的废气排放到高空中，并不能消除空气污染 ，不利于环境保护，不符合该愿望，符合题意；
D、多推广清洁能源，少用化石燃料，可以减少污染 ，有利于环保，符合该愿望，不符合题意；
故选C。
7．B
【分析】在金属活动性顺序表中，活动性Mg＞Zn＞Cu＞Ag，向AgNO3和Mg(NO3)2溶液中加入一定量Zn粉和Cu粉，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌反应完铜再和硝酸银反应生成硝酸铜和银，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，说明锌不足，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，则滤渣中一定含有置换出的银，可能含有过量的铜，滤液中一定含有不反应的硝酸镁、生成的硝酸锌和硝酸铜，可能含有过量的硝酸银。
【详解】A、由上分析可知，锌不足，铜、银和稀盐酸不反应，向滤渣中加入稀盐酸，不可能有气泡产生，故选项不正确；
B、由上分析可知，滤液中一定有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、Zn(NO3)2，故选项正确；
C、由上分析可知滤渣中一定有Ag，可能有Cu，不可能含有Zn，故选项不正确；
D、由上分析可知，若锌、铜不足量，滤液中还会含有AgNO3，但是一定含有Zn(NO3)2，故选项不正确；
故选B。
8．A
【详解】A、锰钢属于合金，含有多种成分，是混合物，说法错误；
B、加入锰可以增加硬度和韧性，说法正确；
C、喷涂防锈涂料可与隔绝空气与水，起到防锈作用，说法正确；
D、热胀冷缩是由于铁原子间存在间隔，且间隔会随温度的改变而改变，说法正确；
故选A。
9．A
【详解】A、磷和氧气在点燃条件下生成五氧化二磷，该选项方程式已配平，该选项书写正确；
B.铁和稀盐酸反应氯化亚铁和氢气，而不是氯化铁，正确的化学方程式为，该选项书写不正确；
C.氯酸钾应在二氧化锰为催化剂和加热的条件下反应生成氯化钾和氧气，该反应没有标注反应条件，正确的化学方程式为，该选项书写不正确；
D.铜在金属活动顺序表中排在氢后面，不能和酸反应置换出酸中的氢，该选项书写不正确。
故选A。
10．A
【详解】A、在元素周期表中，元素名称左上角的数字表示原子序数，原子序数=质子数=22，在元素周期表中，元素名称下方的数字表示相对原子质量，中子数≈相对原子质量-质子数=48-22=26，符合题意；
B、由“钅”字旁可知，该元素属于金属元素，不符合题意；
C、在元素周期表中，元素名称右上角的符号表示元素符号，故钛的元素符号为Ti，不符合题意；
D、合金属于金属材料，不符合题意。
故选A。
11．C
【详解】在金属活动性顺序表中，锌、铁、铜的活动性依次减弱，故向一定质量FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入锌粉，锌粉先与氯化铜反应，后与氯化亚铁反应，锌与氯化铜反应溶液的质量增加1份质量，锌与氯化亚铁反应溶液的质量增加9份质量，故可知，bd段为锌与氯化亚铁反应；
A、a点时，溶液中的部分氯化铜参加了反应，生成了氯化锌，故溶液中的溶质有氯化铜和氯化锌和氯化亚铁，错误；
B、c点时，锌将氯化铜完全反应，又于部分氯化亚铁反应，故固体中有铁生成，加入稀盐酸时，一定有气泡冒出，错误；
C、d点时，锌将氯化铜和氯化亚铁完全反应，故溶液中的溶质有氯化锌，正确；
D、e点时锌有剩余，故固体中有铜、铁和锌，错误。故选C。
12．C
【详解】A、生成C和D的质量一定等于参加反应的A和B的质量，A、B可能有剩余，不符合题意；
B、若C为单质、D为化合物，则该反应不一定是置换反应，如一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，不符合题意；
C、若A为气体单质，A与B在加热条件下反应，可观察到固体粉末由黑色逐渐变红，则A是氢气，该反应是氢气与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水，符合题意；
D、若A为气体化合物，A与B在高温下反应，可观察到固体粉末由红色逐渐变黑，则A是一氧化碳，该反应是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，不符合题意。
故选C。
13． 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
【详解】（1）高锰酸钾在加热的条件下，分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
（2）铜的活动性比银强，铜能置换出硝酸银中的银，同时生成硝酸铜，反应的化学方程式为Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2。
14．(1)导电性
(2) ②③ 在钢铁表面涂油（喷漆，保持钢铁表面干燥等）
(3)
【详解】（1）生活中常用铜或铝来做导线，主要利用了金属具有良好的导电性。故填：导电性
（2）金属材料包括纯金属和合金。玻璃是无机非金属材料，不锈钢和铝合金是金属材料。故填：②③。铁生锈需要同时与氧气、水接触。防止钢铁生锈，可采取的措施有在钢铁表面涂油，喷漆，保持钢铁表面干燥等。
（3）反应物为四氯化钛(TiCl4)与金属镁，生成物为金属钛(Ti)和氯化镁（MgCl2）。故填：
15．(1)硬度大、密度小、抗腐蚀性强
(2)铝与氧气反应，表面形成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化
【详解】（1）合金较成分金属硬度大、熔点低、性能更优良；大型客机大量使用了铝锂合金、钛合金等，其原因是合金比纯金属具有硬度大、密度小、抗腐蚀性强的性质。
（2）铝具有更好的抗腐蚀性。原因是铝与氧气反应，表面形成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化，保护了内部金属不被锈蚀。
16． 2Mg＋O22MgO CaCO3CaO＋CO2↑ Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑
【详解】（1）镁在氧气中燃烧产生氧化镁：2Mg＋O22MgO。
（2）高温煅烧石灰石产生氧化钙和二氧化碳：CaCO3CaO＋CO2↑。
（3）金属锌与稀硫酸反应产生硫酸锌和氢气：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑。
17． 锌板 合金 好
【详解】(1)①当两种金属活动性不同时，金属活动性强的金属首先被腐蚀，轮船的外壳是钢的，即主要成分是铁，已知在金属活动性顺序中锌排在铁的前面，而铜排在铁的后面，故通常在行驶的轮船外壳上连接的是锌板。
②电池工作时是锌与氧化银反应生成一种单质和一种氧化物，根据质量守恒定律，单质只能是银，而氧化物只能是氧化锌，故反应方程式为。
(2) 一种金属与其它金属或非金属加热融合后形成的具有金属特征的成为合金，硬铝和不锈钢都是主要成分为金属的合金，合金的机械性能比纯金属的硬度要大，抗腐蚀性强，故填：合金、好。
18．(1)B
(2)
(3)氧化铁/
(4)
【详解】（1）金属能导电因此可用于制作电线，故选：B；
（2）铝常温下可以和氧气反应生成氧化铝，化学方程式为：；
（3）铁锈的成分是氧化铁；
（4）根据题意，铁能把镍置换出来说明铁排在镍的前面，因此四种金属的活动性顺序是：Al>Fe>Ni>Cu；
根据题意可知镍是正二价金属且能与硫酸反应生成硫酸镍和氢气，化学方程式为：。
19．(1) 试管 集气瓶
(2) AC/AE
(3) H2 O2
【详解】（1）作为少量物质反应加热的仪器是试管，收集气体的仪器是集气瓶。
（2）用氯酸钾制氧气，反应为固固加热型反应，故发生装置选A，氧气密度大于空气且不易溶于水，故收集装置可选C或E，故能选择的仪器有AC或AE；氯酸钾在二氧化锰催化下，受热分解生成氯化钾和氧气，化学方程式为。
（3）B装置为固液不加热型装置，所以可以用锌与硫酸反应制取氢气，反应物是锌和硫酸，生成物是硫酸锌和氢气，化学方程式为；还可以用过氧化氢和二氧化锰来制取氧气，反应物是过氧化氢，生成物是水和氧气，化学方程式为。
20．(1)C
(2)AD
(3) 甲 氧气、水/O2、H2O
【详解】（1）将大小相同的滤纸片和乒乓球碎片放在薄铜片的两侧，加热铜片的中部，观察到乒乓球碎片比滤纸碎片先燃烧，二者都是可燃物且都和空气接触，变量为可燃物的着火点不同，故填C；
（2）把干燥的紫色纸花和湿润的紫色石蕊纸花分别伸入两瓶干燥的二氧化碳气体中，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能够使紫色石蕊试液变红色，会观察到干燥纸花无明显现象，湿润的纸花逐渐变红色。
A、该现象说明二氧化碳和水反应生成了碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红色，故A正确；
B、该实验中湿润的纸花变红色是因为生成的碳酸呈酸性，不能说明水呈酸性，故B错误；
C、二氧化碳不能使得干燥的石蕊试纸变红色，故C错误；
D、湿润的石蕊试纸上发生二氧化碳和水反应生成碳酸的反应，碳酸能使石蕊试纸变红色，故D正确；
故选AD；
（3）铁生锈需要同时接触氧气和水，甲、乙、丙三组实验中甲满足此条件，故甲种会有明显现象，乙、丙种无明显现象，说明铁生锈实际上是铁和氧气、水反应。故填甲；氧气、水。
21．(1)6.4，1.2；(2)97%
(3)设第一次反应结束后生成氢气的质量x，反应掉的铁的质量为：40g﹣28.8g=11.2g。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
11.2g x
解得：x=0.4g。
【分析】根据表中的数据对比分析可知，每100g的硫酸完全反应，反应掉的铁的质量是11.2g，由于在第4次时剩余混合物的质量总共有1.2g，由于17.6g﹣1.2g=16.4g，11.2g＜16.4g＜11.2g×2，所以第3次硫酸完全反应，剩余固体的质量为17.6﹣11.2g=6.4g；第4次硫酸有剩余，剩余固体不再与硫酸反应，第五次剩余的杂质是1.2g；由此可以求出铁的质量，继而求出铁的质量分数；根据每100g的硫酸完全反应，反应掉的铁的质量是11.2g，可求出第一次反应结束后生成氢气的质量。
【详解】(1)每100g的硫酸完全反应，反应掉的铁的质量是11.2g，由于在第4次时剩余混合物的质量总共有1.2g，由于17.6g﹣1.2g=16.4g，11.2g＜16.4g＜11.2g×2，所以第3次硫酸完全反应，剩余固体的质量为17.6﹣11.2g=6.4g；第4次硫酸有剩余，剩余固体不再与硫酸反应，第五次剩余的杂质是1.2g，所以M=6.4，N=1.2；
(2)该生铁样品中铁的质量分数= =97%；
(3)设第一次反应结束后生成氢气的质量x，反应掉的铁的质量为：40g﹣28.8g=11.2g。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
11.2g x
解得：x=0.4g。
【点睛】本道题主要考查的是根据化学方程式的计算，解答本题的关键是要会分析实验数据，会从实验数据中找到有用的量。
答案第1页，共2页
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