第四单元金属练习题（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 练习题
一、单选题
1．下列实验方案能够达到相应实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 检验CH4中是否含有H2 将气体点燃
B 鉴别NaOH溶液和Ca(OH)2溶液 分别向溶液中通入CO2
C 除去NaCl中的Na2CO3 向其中加入足量稀硫酸
D 比较铁和铜的活动顺序 将其分别加入ZnSO4溶液
A．A B．B C．C D．D
2．下列关于金属的说法正确的是
A．地壳中含量最多的金属元素是铁元素
B．铁锈的主要成分是四氧化三铁
C．合金的硬度一般比各成分金属大
D．生铁可以完全溶于足量稀盐酸中
3．归类整理是学习的一种重要方法。下列归类正确的是
A．太阳能、风能都是不可再生能源
B．白酒、冰水都是混合物
C．黄铜、金刚石都是金属材料
D．矿泉水、稀盐酸都是溶液
4．现有a、b、c三种金属，a、b分别与稀硫酸，c的硝酸盐溶液作用的现象如表所示：根据表中所给的实验结果，判断这三种金属活动性有强到弱的顺序正确的是
a b
与稀硫酸作用 无反应 溶解并放出气体
与c的硝酸盐溶液作用 表面上析出c 表面上析出c
A．c、b、a
B．a、b、c
C．b、a、c
D．a、c、b
5．现有等质量的X、Y、Z三种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知X、Y、Z在生成物中化合价均为+2价)。则下列说法中错误的是
A．生成氢气的质量最多的是X
B．相对原子质量最大的是X
C．金属活动性最强的是X
D．消耗硫酸的质量最多的是X
6．下列工业生产过程中，主要发生化学变化的是
A．把金属拉成丝 B．蒸发结晶 C．石油分馏 D．用铁矿石炼铁
7．下列生产工艺（或方法）中，没有化学变化发生的是
A．高粱酿酒 B．矿石粉碎 C．高炉炼铁 D．联合制碱
8．下列关于合金的说法正确的是
A．合金中至少含有两种金属物质 B．合金一定不含有非金属
C．合金的硬度一般比各成分金属大 D．合金不能导电和导热
9．学习常见物质时,会从“价”和“类”两个方面进行学习。下图表示铁元素的常见化合价与含铁物质类别的关系，下列说法符合客观事实的是
A．利用X的燃烧可测定空气中氧气的含量
B．X与盐酸反应生成物为c和氢气
C．a可以通过置换反应生成X
D．向b中滴加酚酞，酚酞变成红色
10．提起金属材料，你应该不会感到陌生。下列有关金属的说法不正确的是
A．铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更易生锈
B．合金的很多性能与组成它们的纯金属不同
C．常温下金属均为固态
D．铝在空气中表面会生成致密的氧化铝(Al2O3)薄膜，使铝具有很好的抗腐蚀性能
11．逻辑推理是学习化学常用的思维方法。下列推理正确的是
A．pH<7的溶液呈酸性，所以pH<7的雨水是酸雨
B．分子可以构成物质，所以物质都是由分子构成
C．Fe在潮湿的空气中易被腐蚀，所以金属在潮湿的空气中都易被腐蚀
D．点燃氢气、一氧化碳或甲烷前需要检验纯度，所以点燃可燃性气体前要检验纯度
12．除去下列物质中的少量杂质。所选用的试剂及操作方法均正确的是（ ）
选项 物质(括号内为杂质) 试剂 操作方法
A 铁粉(焦炭) 稀硫酸 过滤
B CO2气体(水蒸气) 生石灰 干燥
C NaOH固体(CaCO3) 足量的水 溶解、过滤、蒸干
D KCl固体(Na2CO3) 过量稀盐酸 蒸干
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
13．氢气是最理想的燃料，写出实验室制备氢气的化学方程式 ，已知氢气与二氧化碳在催化剂作用下能反应生成水和甲烷（CH4），写出该反应的化学方程式 。
14．随着人们生活水平的不断提高，汽车已走进千家万户。制造汽车要用到含铜、铁、铝等成分的多种金属材料。
（1）在汽车电路中，经常用铜作导线，这是利用了铜的 性。
（2）工业上用CO还原赤铁矿冶炼金属铁的化学方程式为 。
（3）在实验室中探究铝、铜的金属活动性顺序，除铝、铜外，还需要用到的试剂是 （填一种即可）。
15．化石燃料中常含有硫元素，在燃烧过程中会产生SO2，SO2在空气中能与雨水发生如下反应：2SO2+2H2O+O2═2H2SO4而形成硫酸型“酸雨”，同学们对“酸雨”的危害和防治进行了探究实验，过程如下：
（1）将空气和SO2气体通入水中制得“酸雨”，取少量自制“酸雨”于试管中，放入少量铁粉，产生的现象为： 。
（2）同学们发现将SO2气体通入石灰水中也会使澄清石灰水变浑浊，老师告诉同学们SO2和石灰水的反应类似CO2，有同学伸出可利用石灰水吸收SO2的方法来减轻污染，请写出石灰水吸收SO2的化学方程式： 。
16．某兴趣小组在探究金属化学性质时，将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜溶液的烧杯中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。实验结果有图1、图2两种情况。请回答下列问题：
（1）图1是向滤液中加入稀盐酸，观察到有白色沉淀产生。（知识背景：AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3）
①滤液中一定含有的物质为 （填化学式）；
②写出一个产生滤渣的反应的化学方程式 。
（2）图2是向滤渣中加入稀盐酸，观察到有无色气体产生。
①滤渣中一定含有 （填化学式，下同）；
②滤液中可能含有 。
17．【2017年江苏省淮安市】我国化学家傅鹰教授有一句名言“科学只给我们知识，而历史却给我们智慧”在化学学习中，了解知识的发展历程，可以促进我们正确理解科学本质。
（1）我国西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”的记载，期中蕴涵的湿法冶铜原理为 （用化学方程式表示）。
（2）火药起源于唐朝。为使烟火产生耀眼的白光，可在其火药中加入 （填一种金属名称）。
（3）十八世纪，化学家们研究发现某些金属与酸反应能生成一种气体，该气体被喻为“会制造水的物质”，对上述反应原理的认识加快了推翻燃素学说的进程。该气体在空气中燃烧制造水的化学方程式是 。
（4）现代以来，人们对金属的认识不断深入，助推多种新材料的研制与使用。2017年5月5日我国首架试飞成功的大型客机C919使用了多种新材料，其中有锂铝合金，在飞机制造中使用该材料说明其具有的有点有 （填序号）。
①硬度大 ②密度小 ③易导电 ④耐腐蚀
18．人类的生活和生产与化学密切相关，请根据所学知识回答下列问题：
(1)家用电器着火应先 ，然后再灭火。
(2)一直以来饮用水安全备受关注。活性炭可用于净化水是因为活性炭具有 性。
(3)跳绳的绳体常用钢丝拉成细丝来制作，这利用了金属具有良好的 性；在绳体外层包裹一层塑料防止钢丝生锈，其防锈的原理是 。
(4)石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，发生该变化的原因是（用化学方程式表示）： 。
三、实验题
19．化学兴趣小组的同学设计了用一氧化碳气体还原氧气铁的实验装置，如图所示，
回答下列问题：

(1)为了避免玻璃管a在加热时可能发生爆炸，加热前应 ．
(2)a管中Fe2O3发生反应的化学方程式为 ．现象为 。
(3)B装置除了吸收CO2气体外，还 ．写出B装置中NaOH发生反应的化学方程式 ．
(4)若a管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4g，则加入a管中的氧化铁的质量是 g．
20．钢铁是重要的金属材料，人类每年要从自然界获取大量的铁矿资源。
(1)目前世界上已有50％以上的废钢铁得到回收利用，其目的是 。
A节约金属资源 B合理开采矿物 C防止钢铁生锈
(2)铁矿石的种类很多，例如磁铁矿（主要成分Fe3O4）黄铁矿（主要成分FeS2）及赤铁矿（主要成分Fe2O3）等。一般不选用 ，原因是 。
(3)工业上高炉炼铁得到的主要产品是 ；（填序号）
A纯铁 B生铁 C钢
(4)小章同学准备在实验室用下图所示装置模拟工业炼铁．请你据此回答下列问题：
①实验中产生的现象主要有： 、 。
②实验中发生反应的方程式为 。
③装置图中澄清石灰水的作用是 。
④某同学实验完成后，发现过量的澄清石灰水增重0.44g，则该同学通入装置的CO气体质量 (填“大于”、“小于”或“等于”)0.28g，原因是 。
四、计算题
21．某兴趣小组同学称取20g黄铜(假设合金中仅含铜，锌)粉末于烧杯中，将80g稀硫酸分四次加入进行实验，充分反应，测得数据记录如下表:
第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀硫酸的质量(g) 20 20 20 20
烧杯中剩余物的质量(g) 39.92 59.84 79.80 99.80
(1)第一次实验后，反应生成氢气的质量为_____g。
(2)试计算该硫酸溶质的质量分数为多少 _____ (写出计算过程)
(3)该黄铜粉末中铜的质量分数是_____。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A、氢气和甲烷都有水生成，因此无法检验，选项错误；
B、二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，无明显现象，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，有白色沉淀生成，故现象不同能够鉴别，选项正确；
C、碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，虽除去碳酸钠但引入新杂质硫酸钠，选项错误；
D、铁和铜都不与硫酸锌反应，故无法证明铁和铜的活动性顺序，选项错误；
故选：B。
2．C
【详解】A、地壳中含量最多的金属元素是铝，故选项说法错误；
B、铁锈的主要成分是氧化铁而不是四氧化三铁，故选项说法错误；
C、合金的硬度一般比组成合金的各成分硬度高，故选项说法正确；
D、生铁的主要成分是铁，含有碳等杂质，铁能与稀盐酸反应，但碳不与稀盐酸反应，生铁不能完全溶解在足量稀盐酸中，故选项说法错误。
故选C。
3．D
【详解】A、太阳能、风能都是可再生能源，错误；
B、冰是固态的水，冰水只有水一种物质，属于纯净物，白酒是由酒精和水混合而成，属于混合物，错误；
C、黄铜是铜锌合金，属于金属材料，金刚石为碳单质，是非金属材料，错误；
D、矿泉水、稀盐酸都是均一稳定的混合物，属于溶液，正确。
故选D。
4．C
【详解】a与稀硫酸不反应，说明在金属活动性顺序里，a位于氢之后，b与稀硫酸反应，有气体产生，说明在金属活动性顺序里，b位于氢之前，a与c的硝酸盐溶液反应，表面上析出c，说明在金属活动性顺序里，a位于c之前，b与c的硝酸盐溶液反应，表面上析出c，说明在金属活动性顺序里，b位于c之前，故三种金属活动性有强到弱的顺序是：b a c。
故选C。
【点睛】金属活动性顺序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
5．B
【详解】A、根据图像分析，生成氢气的质量最多的是X，该选项说法正确；
B、已知X、Y、Z在生成物中化合价均为+2价，X、Y、Z三种金属质量相等，并且全部反应，酸足量，则产生的氢气质量跟的值成正比，相对原子质量越大，生成氢气质量越小，相对原子质量最大的是Z，该选项说法不正确；
C、X反应需要时间最短，说明金属活动性最强的是X，该选项说法正确；
D、氢气中的氢元素完全来自于硫酸，生成氢气质量越大，消耗硫酸越多，因此消耗硫酸的质量最多的是X，该选项说法正确。
故选：B。
6．D
【分析】有新物质生成的变化是化学变化，无新物质生成的变化是物理变化。
【详解】A、把金属拉成丝的过程中没有新物质的生成，只是金属的形状发生改变，属于物理变化，此选项不符合题意；
B、蒸发结晶的过程中没有新物质的生成，只是水分蒸发导致溶质析出，属于物理变化，此选项不符合题意；
C、石油分馏的过程中没有新物质的生成，只是混合物根据熔点的不同而进行的分离，属于物理变化，此选项不符合题意；
D、用铁矿石炼铁的过程中有新物质铁的生成，属于化学变化，此选项符合题意。
故选D。
7．B
【分析】化学变化是指有新物质生成的变化，物理变化是指没有新物质生成的变化，化学变化和物理变化的本质区别为是否有新物质生成。
【详解】A、高粱酿酒过程中有新物质生成，属于化学变化，故选项错误；
B、矿石粉碎过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项正确；
C、高炉炼铁过程中有新物质生成，属于化学变化，故选项错误；
D、联合制碱过程中有新物质生成，属于化学变化，故选项错误。
故选：B。
8．C
【详解】A、合金是指将一种金属加热融合其他金属或非金属形成的具有金属特征的混合物，则合金中至少含有一种金属，该选项说法不正确；
B、合金可能含有非金属，该选项说法不正确；
C、合金的硬度一般比各成分金属大，该选项说法正确；
D、合金还具有金属特征，具有导电性和导热性，该选项说法不正确。
故选C。
9．C
【详解】A、X的化合价为0，则X为Fe，铁只能在纯氧中燃烧，故不能利用铁的燃烧来测空气中氧气的含量，故选项说法错误；
B、X为Fe，铁与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气，氯化亚铁中Fe为+2价，c中Fe为+3价，故选项说法错误；
C、a为氧化物且其中铁的化合价是+3价，则a为Fe2O3，Fe2O3能与C反应生成Fe与CO2，该反应中反应物为单质和化合物，生成物也为单质和化合物，反应特征符合置换反应的定义，故选项说法正确；
D、b为碱且其中Fe为+3价，则b为Fe（OH）3，Fe（OH）3难溶于水，故向Fe（OH）3中滴加酚酞，酚酞不变成红色，故选项说法错误；
故选C。
10．C
【详解】A、铁在潮湿的空气中与水和氧气同时接触，比在干燥的空气中更易生锈，正确；
B、合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，正确；
C、常温下汞是液态，错误；
D、铝在空气中表面会生成致密的氧化铝薄膜，使铝具有很好的抗腐蚀性能，正确；
故选C．
11．D
【详解】A、酸雨是指溶液pH小于5.6的雨水，酸雨的pH小于7，但pH小于7的雨水不一定是酸雨，故A错误；
B、分子、原子、离子都可以构成物质，物质不一定都是由分子构成的，故B错误；
C、化学性质不活泼的金属在潮湿的空气中不易被腐蚀，如金，故C错误；
D、氢气、一氧化碳或甲烷都是可燃性气体，可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸，所以点燃可燃性气体前一定要检验纯度，故D正确。
故选D。
12．C
【分析】除杂质的原则：所加的物质只与杂质反应，不能引入新的杂质
【详解】A、除去铁粉中的焦炭，加入稀硫酸，发生反应：Fe + H2SO4 = FeSO4+ H2↑，除去了铁粉，错误；
B、除去CO2气体中的水蒸气，加入生石灰，发生反应：CaO + H2O =Ca(OH)2，但二氧化碳又能与Ca(OH)2反应，错误；
C、除去NaOH固体中CaCO3，加入足量的水，根据物质的溶解性，加入足量的水，然后溶解、过滤、蒸干，正确；
D、除去KCl固体中的Na2CO3，加入过量稀盐酸，发生反应：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，引入了新的杂质NaCl，错误；故选C。
13．
【详解】实验室用锌粒和硫酸反应生成氢气和硫酸锌，化学方程式为：，氢气与二氧化碳在催化剂作用下能反应生成水和甲烷，化学方程式为：。
14． 导电 稀盐酸或稀硫酸
【详解】（1）性质决定用途，经常用铜作导线，这是利用了铜的导电性，故填：导电。
（2）CO还原赤铁矿生成铁和二氧化碳，反应条件为高温，该反应的化学方程式为：，故填：。
（3）探究金属的活动性可利用金属与酸反应或金属与盐溶液反应，探究铝、铜的金属活动性顺序，用了两种金属铝和铜，说明是跟酸反应，所以稀盐酸或稀硫酸，故填：稀盐酸或稀硫酸。
15． 固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液
【分析】二氧化硫和水和氧气反应生成硫酸，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氢氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水。
【详解】（1）在金属活动性顺序表中，铁在氢的前面，能与酸反应生成氢气，取少量自制“酸雨”于试管中，放入少量铁粉，产生的现象为固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液。
（2）氢氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水，反应的化学方程式为。
【点睛】在金属活动性顺序表中，铁在氢的前面，能与酸反应生成氢气。
16． Zn（NO3）2、Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3 Zn+2AgNO3=Zn（NO3）2+2Ag或Fe+2AgNO3=Fe（NO3）2+2Ag Fe、Cu、Ag Fe（NO3）2
【详解】（1）①向滤液中加入稀盐酸，观察到有白色沉淀产生，是因为盐酸和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银，即硝酸银过量，硝酸铜没有反应，滤液中一定含过量硝酸银、没有反应的硝酸铜、铁和硝酸银反应生成的硝酸亚铁锌和硝酸银反应生成的硝酸锌。
故填：Zn（NO3）2、Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3。
②滤渣是银，即硝酸银和锌反应生成硝酸锌和锌，和铁反应生成硝酸亚铁和银，反应的化学方程式：Zn+2AgNO3=Zn（NO3）2+2Ag或Fe+2AgNO3=Fe（NO3）2+2Ag。
故填：Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag或Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag。
（2）图2是向滤渣中加入稀盐酸，观察到有无色气体产生，是因为铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，或铁、锌和盐酸反应生成氢气，即滤渣中含有银、铜、铁，或含有银、铜、铁、锌；
①滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe，可能含有Zn。
故填：Ag、Cu、Fe。
②滤液中一定含有反应生成的硝酸锌，可能含有反应生成的Fe（NO3）2。
故填：Fe（NO3）2。
17． Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 镁 2H2 + O2 2H2O ①②④
【详解】（1）我国西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”的记载，期中蕴涵的湿法冶铜原理为Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu。（2）火药起源于唐朝。为使烟火产生耀眼的白光，可在其火药中加入镁，镁燃烧放出耀眼的白光。（3）十八世纪，化学家们研究发现某些金属与酸反应能生成一种气体，该气体被喻为“会制造水的物质”，对上述反应原理的认识加快了推翻燃素学说的进程。该气体在空气中燃烧制造水的化学方程式是2H2 + O2 2H2O 。（4）锂铝合金，在飞机制造中使用该材料说明其具有的有点有①硬度大，②密度小， ④耐腐蚀。
18．(1)切断电源
(2)吸附
(3) 延展 隔绝空气和水
(4)
【详解】（1）家用电器着火，为了防止触电，应先切断电源，然后再灭火。
（2）活性炭可用于净水是因为活性炭具有吸附性。
（3）跳绳的绳体常用钢丝拉成细丝来制作，这利用了金属具有良好的延展性；在绳体外层包裹一层塑料防止钢丝生锈，其防锈的原理是使铁与氧气和水隔绝。
（4）石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，发生该变化的原因是二氧化碳与氢氧化钙的反应生成了碳酸钙和水，用化学方程式表示为：。
19．(1)先通一氧化碳排尽玻璃管内空气
(2) 红棕色变成黑色
(3) 可收集纯净的一氧化碳，防止一氧化碳逸出污染空气
(4)8
【详解】（1）一氧化碳为可燃性气体，若混有空气高温易发生爆炸，因此需用一氧化碳将空气排尽再高温加热；
（2）a为一氧化碳与氧化铁高温生成铁和二氧化碳的反应，其反应现象为红棕色的氧化铁被还原为黑色的铁粉；
（3）一氧化碳不溶于水也不与氢氧化钠反应，可以在此装置被收集；发生的反应为二氧化碳和氢氧化钠的反应生成碳酸钠与水，其反应方程式为，；
（4）Fe2O3中Fe与O 。冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4g，因此氧化铁中氧元素质量为2.4g时， ，则氧化铁的质量为：
【点睛】一氧化碳还原氧化铁实验与计算的综合应用。
20．(1)A
(2) 黄铁矿 污染大，铁含量低
(3)B
(4) 红色固体变黑 澄清石灰石变浑浊 检验产物二氧化碳 大于 有一部分一氧化碳没参加化学反应
【详解】（1）废旧钢铁回收利用的目的是为了节约金属资源，故选A；
（2）铁矿石的选择原则：含铁量高，不含有害元素，冶炼过程中不产生或少产生污染环境的物质；而黄铁矿含铁量低，含有对环境有害的元素硫，并且在冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫，污染环境，因此黄铁矿不宜炼铁；
（3）工业上高炉炼铁得到的主要产品是生铁，故选B；
（4）根据一氧化碳还原氧化铁得到铁和二氧化碳的原理分析：
①实验中产生的现象主要有，红色固体变黑（三氧化二铁被还原成铁），产生的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊；
②一氧化碳还原氧化铁得到铁和二氧化碳，故发生反应的方程式为：；
③因为反应生成了气体二氧化碳，而二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故装置图中澄清石灰水的作用是检验产物二氧化碳；
④因为实验开始前或结束后都要通入一氧化碳，即有一部分一氧化碳没参加化学反应，故该实验中实验用量大于理论用量。
21．（1）根据质量守恒定律可得，第一次实验后生成氢气的质量为20g+20g 39.92g=0.08 g；
（2）设20g稀硫酸中溶质的质量为x。
x=3.92g
硫酸溶质的质量分数为=19.6%
（3）设20g黄铜中锌的质量为y。
该反应中共生成H2的质量为20g+80g－99.8g=0.2g.
y=6.5g
黄铜粉末中铜的质量分数为。
故答案为（1）0.08g（2）19.6%（3）67.5%.
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