新人教版九年级下册第八单元 金属和金属材料2023年单元测试卷（含解析）

新人教版九年级下册《第8章 金属和金属材料》2023年单元测试卷
一、选择题
1．（2分）下列金属制品中，利用其导热性的是（　　）
A．金耳环 B．铜导线
C．铜火锅 D．铁勺子
2．（2分）下列物质不属于合金的是（　　）
A．生铁 B．铁锈 C．黄铜 D．不锈钢
3．（2分）有甲、乙、丙三种金属，甲在常温下就能与氧气反应，乙、丙在常温下几乎不与氧气反应。如果把乙和丙分别放入硝酸银溶液中，在乙表面有银析出，而丙没有变化（　　）
A．丙＞乙＞甲 B．甲＞丙＞乙 C．甲＞乙＞丙 D．乙＞甲＞丙
4．（2分）金属有许多共性，但也有一些个性。下列关于金属个性的描述中，不正确的是（　　）
A．铝﹣由我制成的容器很耐用，因为我的性格很内向（不活泼）
B．汞﹣我的“眼泪”最易落（熔点最低）
C．钨﹣酷暑高温能耐我何（熔点最高）
D．银﹣我是电线上的长跑冠军（导电性最强）
5．（2分）下列有关金属及合金的说法错误的是（　　）
A．常温下所有的金属都是固体
B．铁制品在潮湿的空气中易生锈
C．生铁和不锈钢都是金属材料
D．铝片表面易生成致密的氧化膜
6．（2分）国产大飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。已知金属锂（Li）的活动性比铝的强。下列有关说法错误的是（　　）
A．铝锂合金硬度大、密度小
B．铝锂合金在空气中很易被氧化
C．锂能与盐酸反应，生成氢气
D．锂的化学性质跟钠相似
7．（2分）已调平的托盘天平（高灵敏度）两边各放一个等质量的烧杯，向烧杯中倒入质量相等、质量分数也相等的足量的稀硫酸，同时在右边的烧杯中放入等质量的锌粉，在反应过程中天平指针的偏转情况为（　　）
A．先左后右 B．先右后左 C．不偏转 D．无法确定
8．（2分）“中国智造”“一带一路”的基础建设需要用到大量钢铁。下列有关钢铁的说法正确的是（　　）
A．钢是纯净物，生铁是混合物
B．钢的机械性能比生铁优越
C．生铁的熔点比纯铁高
D．生锈的钢铁制品没有回收价值
9．（2分）金属M与Cu（NO3）2溶液发生反应：M+Cu（NO3）2＝M（NO3） 2+Cu．下列说法正确的是（　　）
A．反应前后M的化合价发生了改变
B．Cu的金属活动性比M强
C．M可能是铝
D．溶液颜色一定变为无色
10．（2分）下列实验现象描述正确的是（　　）
A．铜片投入到稀硫酸中产生大量的气泡
B．细铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，放出大量的热，生成黑色的固体
C．一氧化碳通入到盛氧化铁的玻璃管中，看到粉末由红棕色变成黑色
D．把铁钉放在硫酸铜溶液中，银白色固体表面有铜析出，溶液由蓝色变为浅绿色
11．（2分）某兴趣小组为探究活泼金属与酸反应的规律，将质量相等的甲、乙两种金属分别放入到质量分数相同的足量稀盐酸中，经实验测定并绘制出生成氢气的质量与反应时间的关系（如图所示），一定正确的是（　　）
A．金属甲比金属乙活泼
B．金属甲比金属乙的相对原子质量大
C．金属甲消耗的盐酸较多
D．金属乙比金属甲的化合价高
12．（2分）某化学小组向一定量AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液中加入一定量的Zn粉，充分反应后过滤得溶液A和固体B，滤液A中所含的溶质不可能的情况是（　　）
A．Zn（NO3）2、AgNO3
B．Zn（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3
C．Zn（NO3）2、Cu（NO3）2
D．Zn（NO3）2
13．（2分）“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法，为了检验铁生锈的条件，进行了如图（略去其中的夹持装置），①中铁丝发生锈蚀且试管中液面上升，②和③中均无明显变化（　　）
A．对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加
B．对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加
C．对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加
D．对比①②③可以说明铁生锈必需水和氧气同时参加
14．（2分）将铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀H2SO4，无气泡产生，下列有关分析错误的是（　　）
A．反应后溶液的溶质一定含有ZnSO4和FeSO4，可能含有CuSO4
B．滤渣中的固体只有Cu
C．反应后的溶液的质量一定减少
D．滤渣中的固体一定有Cu，可能含有Fe
15．（2分）为了从含有硫酸铜，硫酸亚铁的工业废水中回收铜和硫酸亚铁晶体，某学习小组设计并完成了如图实验。下列说法正确的是（　　）
A．固体X中只含铜
B．溶液Z中的溶质为硫酸亚铁和硫酸铜
C．试剂B是稀硫酸
D．操作Ⅰ用到的玻璃仪器只有烧杯和玻璃棒
二、填空题
16．（8分）金属材料在生产、生活中有着广泛应用。请回答下列问题：
（1）铝块能制成用于包装的铝箔，是由于铝具有很好的　 　；
（2）每年世界上钢铁的产量虽然很高，但钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失；钢铁锈蚀实际上是铁跟空气中的　 　和　 　共同作用的结果；
（3）为了减少损失，有效的保护金属资源，人们采用了很多方法防止铁制品锈蚀。请你写出一种有效的方法　 　。
17．（8分）某化学兴趣小组的同学想从含有Al2（SO4）3、CuSO4的废液中回收金属铜，设计流程如图：
（1）操作①的名称为　 　。
（2）Ⅰ中有关反应的化学方程式为　 　。
（3）溶液B中所含的溶质是　 　；固体A的成分是　 　。（填化学式）
（4）Ⅱ中加入过量的稀硫酸的目的是　 　。
（5）过程Ⅰ、Ⅱ中涉及反应的基本类型为　 　。
三、实验题
18．（8分）铁矿石是怎样炼成铁的呢？某活动小组在实验室模拟了铁矿石炼铁化学原理，如图所示。
（1）该活动小组将实验装置组装好后，设计了下列实验操作步骤：
①给玻璃管加热；
②停止加热；
③通入一氧化碳气体；
④停止通入一氧化碳气体。
正确的操作步骤是 　 　（填序号）；
（2）实验过程中，玻璃管中固体由 　 　色变成 　 　色，玻璃管中反应的化学方程式是 　 　，试管中出现的现象是 　 　；
（3）图中有一处明显错误是 　 　；改进方法是 　 　。
四、计算题
19．（7分）铜锌合金又叫黄铜，外观酷似黄金，极易以假乱真。某化学兴趣小组用图Ⅰ所示装置测定黄铜中锌的含量。将足量的稀硫酸全部加入锥形瓶中（已知：铜不与稀硫酸反应）请计算：
（1）锌与稀硫酸反应的化学方程式为 　 　。
（2）生成氢气 　 　g。
（3）黄铜样品中锌的质量分数。（写出计算过程）
五、解答题
20．（10分）金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。
（1）近年来，我省多地纷纷开展文明城市创建工作，垃圾分类回收是其中一项重要举措。某市街道垃圾桶如图所示
①图中标识的物质，属于金属材料的是 　 　（写出一种即可）。
②使用铝合金做内筒的优点是 　 　 （写出一点即可）。某品牌饮料的空易拉罐应收入 　 　（填“可回收”或“不可回收”）筒中。
③铁制品锈蚀的过程，实际上是铁跟空气中的 　 　发生化学反应的过程；除去铁制品表面的铁锈可用稀盐酸，反应的化学方程式为 　 　。
（2）将甲、乙、丙三种金属分别投入稀硫酸中，甲、丙表面有气泡产生，乙无明显现象，一段时间后，甲的表面有丙析出。由此推断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是 　 　。
（3）将一定质量的铁粉加入到Al（NO3）3、Cu（NO3）2、AgNO3三种物质的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列有关说法正确的是 　 　（填字母）。
A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定有银，可能有铜
B．若滤渣中含有银、铜、铁，则滤液中一定含有Al3+、Fe3+、
C．若滤液为浅绿色，则滤渣中一定含银、铜、铝
D．若滤渣中加稀盐酸无气泡产生，则滤液中一定有Al3+、Fe2+、Cu2+，可能有Ag+
六、科学探究题
21．（15分）金属在生产和生活中应用广泛。请回答下列问题。
（1）生活中常用铁锅做饭，主要利用了铁的　 　性。
（2）厨房中铁锅容易生锈，结合生活实际，写出一种防止铁锅生锈的具体方法　 　。
（3）铝合金制造的飞机外壳，具有轻量化、能抗击强大气流的冲击、耐受水雾和雨雪侵蚀等特点。这是利用了铝合金的　 　、　 　等优点（写出两条即可）。
（4）某研究小组为探究铁、铜、锰（Mn）的金属活动性顺序，进行了如下三个实验（其中金属均已打磨，且形状、大小相同，试管中所用 5%的盐酸体积相同）。
【实验记录与分析】
实验一 实验二 实验三
实验操作
实验现象 立即产生气泡，速率较慢 无明显现象 立即产生气泡，速率较快
实验结论 铁、铜、锰的金属活动性顺序由强到弱为　 　＞　 　＞　 　
写出实验一试管中铁和盐酸发生反应的化学方程式　 　。
22．（14分）世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料，高达产量的20%﹣40%，某实验小组对铁的锈蚀进行了如下探究。
【探究过程】如图所示，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧（容积为146mL）。当温度恢复到室温。量筒内水面高度不变时读数（此时广口瓶内氧气含量几乎为零），记录量筒内的起始和最终读数以及所需时间如表：
序号 样品 量筒起始读数/mL 量筒最后读数/mL 所需时间/min
① 1.0g铁粉、0.2g碳粉和10滴水 100 72 约120
② 1.0g铁粉、0.2碳粉、10滴水和少量氯化钠 100 72 约70
③
（1）金属锈蚀是金属与 　 　发生了反应。
（2）实验①和②说明NaCl可以 　 　（填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的过程。
（3）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁锈蚀是 　 　（填“吸热”或“放热”）的过程。
（4）实验①和实验③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，则表格的空白处实验③的样品的组成是 　 　。
（5）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算出空气中氧气的体积分数是 　 　%（精确到小数点后一位），试分析实验结果出现误差的原因是 　 　（写出一条即可）。
新人教版九年级下册《第8章 金属和金属材料》2023年单元测试卷（二十四）
参考答案与试题解析
一、选择题
1．（2分）下列金属制品中，利用其导热性的是（　　）
A．金耳环 B．铜导线
C．铜火锅 D．铁勺子
【分析】利用金属的物理性质来解答；
【解答】解：
A、金耳环是利用金属具有好看的金属光泽；
B、铜导线是利用铜具有导电性；
C、铜火锅是利用铜具有导热性；
D、铁勺是利用金属硬度大；
故选：C。
2．（2分）下列物质不属于合金的是（　　）
A．生铁 B．铁锈 C．黄铜 D．不锈钢
【分析】合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质；合金具有以下特点：①一定是混合物；②合金中至少有一种金属等。
【解答】解：A、生铁是铁的合金。
B、铁锈的主要成分是氧化铁，不属于合金。
C、黄铜是铜的合金。
D、不锈钢是铁的合金。
故选：B。
3．（2分）有甲、乙、丙三种金属，甲在常温下就能与氧气反应，乙、丙在常温下几乎不与氧气反应。如果把乙和丙分别放入硝酸银溶液中，在乙表面有银析出，而丙没有变化（　　）
A．丙＞乙＞甲 B．甲＞丙＞乙 C．甲＞乙＞丙 D．乙＞甲＞丙
【分析】在金属活动性顺序中，位置越靠前，金属的活动性越强；位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，据此根据能否发生反应，可确定三种金属活动性由强到弱的顺序。
【解答】解：有甲、乙、丙三种金属，乙、丙在常温下几乎不与氧气反应，乙、丙的活动性较弱、丙；把乙和丙分别放入硝酸银溶液中，在乙表面有银析出，即乙＞Ag，说明丙的金属活动性比银弱；
则甲、乙、丙三种金属的活动性由强到弱的顺序是甲＞乙＞丙。
故选：C。
4．（2分）金属有许多共性，但也有一些个性。下列关于金属个性的描述中，不正确的是（　　）
A．铝﹣由我制成的容器很耐用，因为我的性格很内向（不活泼）
B．汞﹣我的“眼泪”最易落（熔点最低）
C．钨﹣酷暑高温能耐我何（熔点最高）
D．银﹣我是电线上的长跑冠军（导电性最强）
【分析】A、根据金属的化学性质，进行分析判断。
B、根据汞的熔点低，进行分析判断。
C、根据钨的熔点高，进行分析判断。
D、根据金属的物理性质，进行分析判断。
【解答】解：A、铝在空气中与氧气反应，具有良好的抗腐蚀性，故选项说法错误。
B、汞是常温下唯一的液态金属，故选项说法正确。
C、钨的熔点高，故选项说法正确。
D、银导电性最强，故选项说法正确。
故选：A。
5．（2分）下列有关金属及合金的说法错误的是（　　）
A．常温下所有的金属都是固体
B．铁制品在潮湿的空气中易生锈
C．生铁和不锈钢都是金属材料
D．铝片表面易生成致密的氧化膜
【分析】A、根据金属的物理性质，进行分析判断。
B、根据铁锈蚀的条件进行分析判断。
C、根据金属材料包括纯金属和合金，进行分析判断。
D、根据金属的化学性质，进行分析判断。
【解答】解：A、不是常温下所有的金属都是固体，故选项说法错误。
B、铁在空气中锈蚀，铁制品在潮湿的空气中易生锈。
C、生铁和不锈钢都是铁的合金，故选项说法正确。
D、铝在空气中能与氧气反应，铝片表面易生成致密的氧化膜。
故选：A。
6．（2分）国产大飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。已知金属锂（Li）的活动性比铝的强。下列有关说法错误的是（　　）
A．铝锂合金硬度大、密度小
B．铝锂合金在空气中很易被氧化
C．锂能与盐酸反应，生成氢气
D．锂的化学性质跟钠相似
【分析】A、根据合金的性质进行分析；
B、根据铝的特性进行分析；
C、根据金属锂（Li）的活动性比铝强进行分析；
D、根据锂、钠的最外层电子数相等进行分析。
【解答】解：A、铝锂合金硬度大，故A正确；
B、铝在空气中表面会形成致密的氧化膜，故B错误；
C、金属锂（Li）的活动性比铝强，生成氢气；
D、锂、钠的最外层电子数相等，故D正确。
故选：B。
7．（2分）已调平的托盘天平（高灵敏度）两边各放一个等质量的烧杯，向烧杯中倒入质量相等、质量分数也相等的足量的稀硫酸，同时在右边的烧杯中放入等质量的锌粉，在反应过程中天平指针的偏转情况为（　　）
A．先左后右 B．先右后左 C．不偏转 D．无法确定
【分析】在金属活动顺序中锌的活动性顺序比铁强，所以锌的反应速率更快，质量减少的也更快，所以天平要先向有铁粉的那边即左边倾斜，至于最终的偏向，应该根据产生氢气的质量的多少进行判断，记住一个结论：等质量的镁、锌、铁、铝与足量的酸反应时产生氢气的质量由多到少的顺序为：铝镁铁锌．
【解答】解：在金属活动顺序中锌的活动性顺序比铁强，所以锌的反应速率更快，所以天平要先向有铁粉的那边即左边倾斜，所以最终天平要向锌的这一边，综上可以知道。
故选：A。
8．（2分）“中国智造”“一带一路”的基础建设需要用到大量钢铁。下列有关钢铁的说法正确的是（　　）
A．钢是纯净物，生铁是混合物
B．钢的机械性能比生铁优越
C．生铁的熔点比纯铁高
D．生锈的钢铁制品没有回收价值
【分析】A、根据生铁和钢的组成成分，进行分析判断。
B、根据钢与生铁的机械性能进行分析判断。
C、根据合金的性质，进行分析判断。
D、锈蚀后的铁制品仍可回收利用，进行分析判断。
【解答】解：A、生铁和钢都是铁的合金，生铁的含碳量为2%～4.6%，生铁和钢均为混合物。
B、钢的含碳量比生铁低，故选项说法正确。
C、合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，故选项说法错误。
D、锈蚀后的铁制品仍然有回收价值。
故选：B。
9．（2分）金属M与Cu（NO3）2溶液发生反应：M+Cu（NO3）2＝M（NO3） 2+Cu．下列说法正确的是（　　）
A．反应前后M的化合价发生了改变
B．Cu的金属活动性比M强
C．M可能是铝
D．溶液颜色一定变为无色
【分析】根据题意，金属M与Cu（NO3）2溶液发生反应：M+Cu（NO3）2＝M（NO3）2+Cu，说明M的金属活动性比铜强；生成的化合物为M（NO3）2，硝酸根显﹣1价，则M显+2价；进行分析解答。
【解答】解：A、反应物中M是单质、在化合物中正负化合价代数和为零，故选项说法正确。
B、金属M能与硫酸铜溶液反应，故选项说法错误。
C、该M显+2价，故选项说法错误。
D、溶液颜色不一定变为无色，溶液为浅绿色。
故选：A。
10．（2分）下列实验现象描述正确的是（　　）
A．铜片投入到稀硫酸中产生大量的气泡
B．细铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，放出大量的热，生成黑色的固体
C．一氧化碳通入到盛氧化铁的玻璃管中，看到粉末由红棕色变成黑色
D．把铁钉放在硫酸铜溶液中，银白色固体表面有铜析出，溶液由蓝色变为浅绿色
【分析】A、根据铜的金属活动性在氢的后面解答；
B、根据铁丝燃烧的现象进行分析解答；
C、根据一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳进行分析；
D、根据铁钉与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，进行分析判断。
【解答】解：A、铜在金属活动性顺序中，不能与硫酸反应生成气体；
B、铁丝在氧气中能剧烈燃烧，放出大量的热，故正确；
C、一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，故错误；
D、铁钉与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，溶液由蓝色变为浅绿色，是实验结论而不是实验现象。
故选：B。
11．（2分）某兴趣小组为探究活泼金属与酸反应的规律，将质量相等的甲、乙两种金属分别放入到质量分数相同的足量稀盐酸中，经实验测定并绘制出生成氢气的质量与反应时间的关系（如图所示），一定正确的是（　　）
A．金属甲比金属乙活泼
B．金属甲比金属乙的相对原子质量大
C．金属甲消耗的盐酸较多
D．金属乙比金属甲的化合价高
【分析】根据金属和酸溶液反应的图象可以得出：①得到的氢气的多少，②金属的活动性强弱：反应过程需要的时间越短说明该金属的活动性越强，③如果这两种金属元素在化合物中的化合价相同，根据氢气的多少可以判断金属的相对原子质量的大小：相对原子质量越大的得到的氢气越少，相对原子质量越小的得到的氢气越多。
【解答】解：A、从图象中可以看出，说明金属乙的反应速率快，金属乙比甲活泼；
B、由于题中并没有说明甲和乙在化合物中的化合价的高低，故B错误；
C、通过图象可以看出，依据质量守恒定律可知，所以金属甲消耗的盐酸较多；
D、由于题中并没有说明甲和乙在化合物中的化合价的高低、金属甲的化合价。
故选：C。
12．（2分）某化学小组向一定量AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液中加入一定量的Zn粉，充分反应后过滤得溶液A和固体B，滤液A中所含的溶质不可能的情况是（　　）
A．Zn（NO3）2、AgNO3
B．Zn（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3
C．Zn（NO3）2、Cu（NO3）2
D．Zn（NO3）2
【分析】根据锌的金属活动性比银、铜强，能与硝酸铜、硝酸银发生置换反应，当同一种金属同时能置换两种活动性较弱的金属时，首先被置换出来的是金属活动性最弱的金属，据此进行分析判断。
【解答】解：锌的金属活动性比银、铜强、硝酸银发生置换反应，首先被置换出来的是金属活动性最弱的金属，当银离子被全部置换出来，才能继续与硝酸铜溶液发生置换反应。
A、溶液中含有硝酸银，硝酸铜还没参加反应3）2、Cu（NO5）2、AgNO3，滤液A中所含的溶质不可能为Zn（NO4）2、AgNO3，故选项符合题意。
B、溶液中含有硝酸银，硝酸铜还没参加反应7）2、Cu（NO3）5、AgNO3，此种情况可能存在，故选项不符合题意。
C、若溶液中的硝酸银前后被完全置换3）6、Cu（NO3）2，此种情况可能存在，故选项不符合题意。
D、若锌是足量的、硝酸铜溶液完全反应2）2，此种情况可能存在，故选项不符合题意。
故选：A。
13．（2分）“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法，为了检验铁生锈的条件，进行了如图（略去其中的夹持装置），①中铁丝发生锈蚀且试管中液面上升，②和③中均无明显变化（　　）
A．对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加
B．对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加
C．对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加
D．对比①②③可以说明铁生锈必需水和氧气同时参加
【分析】根据已有的金属的锈蚀的条件进行分析解答，铁在与水和氧气并存时易生锈，据此解答。
【解答】解：①中铁丝发生锈蚀且试管中液面上升，①中铁丝与水和氧气同时接触，②中铁丝不与氧气接触。
A．对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加；
B．②③没有相同的条件，无法得出一定要有水参加这一结论；
C．对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加；
D．对比①②③说明铁生锈必须是与水和氧气同时存在。
故选：B。
14．（2分）将铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀H2SO4，无气泡产生，下列有关分析错误的是（　　）
A．反应后溶液的溶质一定含有ZnSO4和FeSO4，可能含有CuSO4
B．滤渣中的固体只有Cu
C．反应后的溶液的质量一定减少
D．滤渣中的固体一定有Cu，可能含有Fe
【分析】铁的金属活动性比铜强，比锌弱，不能与硫酸锌溶液反应；将铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，反应停止后过滤，向滤渣中滴加稀H2SO4，无气泡产生，说明滤渣中不含铁，据此进行分析解答。
【解答】解：铁的金属活动性比铜强，比锌弱；将铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，向滤渣中滴加稀H3SO4，无气泡产生，说明滤渣中不含铁，也可能是恰好完全反应。
A、反应后溶液的溶质一定含有ZnSO4和FeSO6，可能含有CuSO4，故选项说法正确。
B、滤渣中的固体只有Cu。
C、铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜4═FeSO3+Cu，由反应时的质量比可知，溶液的质量会减少。
D、滤渣中的固体一定有Cu，故选项说法错误。
故选：D。
15．（2分）为了从含有硫酸铜，硫酸亚铁的工业废水中回收铜和硫酸亚铁晶体，某学习小组设计并完成了如图实验。下列说法正确的是（　　）
A．固体X中只含铜
B．溶液Z中的溶质为硫酸亚铁和硫酸铜
C．试剂B是稀硫酸
D．操作Ⅰ用到的玻璃仪器只有烧杯和玻璃棒
【分析】根据金属活动性顺序的应用，结合加入过量的铁粉，铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁；则固体X中有铁和铜；而铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁；依据操作Ⅰ、操作Ⅱ分离出的产物状态判断操作的名称；依据酸过量以及X的成分分析溶液Z的溶质。
【解答】解：A.过量的试剂A是铁粉，铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，故错误；
B.过量的试剂B是稀硫酸，铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，故溶液Z中的溶质为硫酸亚铁；
C.试剂B是稀硫酸，故正确；
D.操作Ⅰ是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗；
故选：C。
二、填空题
16．（8分）金属材料在生产、生活中有着广泛应用。请回答下列问题：
（1）铝块能制成用于包装的铝箔，是由于铝具有很好的　延展性　；
（2）每年世界上钢铁的产量虽然很高，但钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失；钢铁锈蚀实际上是铁跟空气中的　氧气　和　水　共同作用的结果；
（3）为了减少损失，有效的保护金属资源，人们采用了很多方法防止铁制品锈蚀。请你写出一种有效的方法　刷油漆　。
【分析】（1）根据铝的性质与用途来分析；
（2）根据铁锈蚀的条件来分析；
（3）根据铁的防锈措施来分析。
【解答】解：（1）铝块能制成用于包装的铝箔，是由于铝具有很好的延展性；
（2）钢铁锈蚀实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果；故填：氧气；水；
（3）铁制品防锈的方法有涂保护层，如刷油漆。故填：刷油漆。
17．（8分）某化学兴趣小组的同学想从含有Al2（SO4）3、CuSO4的废液中回收金属铜，设计流程如图：
（1）操作①的名称为　过滤　。
（2）Ⅰ中有关反应的化学方程式为　Fe+CuSO4═FeSO4+Cu　。
（3）溶液B中所含的溶质是　Al2（SO4）3、FeSO4　；固体A的成分是　Cu、Fe　。（填化学式）
（4）Ⅱ中加入过量的稀硫酸的目的是　除去固体A中的铁　。
（5）过程Ⅰ、Ⅱ中涉及反应的基本类型为　置换反应　。
【分析】过滤可以将固体和液体分离开分析；
铝比铁活泼，铁比铜活泼，向混合溶液中加入铁时，铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，不能和硫酸铝反应；
置换反应指的是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和化合物的反应。
【解答】解：（1）操作①将固体和液体分开，名称是过滤；
（2）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
（3）铁会置换出硫酸铜中的铜，不会置换出硫酸铝中的铝、Fe7（SO4）3、FeSO3；
（4）过量的铁会与稀硫酸反应，所以II中加入过量的稀硫酸的目的是除去除去固体A中的铁；
（5）过程Ⅰ、Ⅱ中涉及反应均为单质和化合物反应生成另一种单质和化合物；
故答案为：（1）过滤；
（2）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
（3）Al8（SO4）3、FeSO3；Cu、Fe；
（4）除去固体A中的铁；
（5）置换反应。
三、实验题
18．（8分）铁矿石是怎样炼成铁的呢？某活动小组在实验室模拟了铁矿石炼铁化学原理，如图所示。
（1）该活动小组将实验装置组装好后，设计了下列实验操作步骤：
①给玻璃管加热；
②停止加热；
③通入一氧化碳气体；
④停止通入一氧化碳气体。
正确的操作步骤是 　③①②④　（填序号）；
（2）实验过程中，玻璃管中固体由 　红棕　色变成 　黑　色，玻璃管中反应的化学方程式是 　Fe2O3+3CO2Fe+3CO2　，试管中出现的现象是 　澄清石灰水变浑浊　；
（3）图中有一处明显错误是 　没有设计尾气处理装置　；改进方法是 　在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集　。
【分析】（1）根据一氧化碳还原氧化铁的实验步骤、注意事项，进行分析解答。
（2）根据一氧化碳可以把氧化铁还原为铁，以及氧化铁和铁粉的颜色进行分析；
（3）根据一氧化碳有毒，会污染环境，进行分析解答。
【解答】解：（1）一氧化碳具有可燃性，加热前一定要先通入一氧化碳气体，完全反应后停止加热，要再通一会一氧化碳。
（2）一氧化碳能把红棕色的氧化铁粉末还原成黑色的铁粉，一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳2O3+6CO2Fe+3CO3；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以试管中出现的现象是：澄清石灰水变浑浊。
（3）一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集。
故答案为：
（1）③①②④；
（2）红棕；黑；Fe2O3+5CO2Fe+3CO8；澄清石灰水变浑浊；
（3）没有设计尾气处理装置；在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集。
四、计算题
19．（7分）铜锌合金又叫黄铜，外观酷似黄金，极易以假乱真。某化学兴趣小组用图Ⅰ所示装置测定黄铜中锌的含量。将足量的稀硫酸全部加入锥形瓶中（已知：铜不与稀硫酸反应）请计算：
（1）锌与稀硫酸反应的化学方程式为 　Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑　。
（2）生成氢气 　0.2　g。
（3）黄铜样品中锌的质量分数。（写出计算过程）
【分析】锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，由图示、质量守恒定律可知，混合物减少的质量即为生成氢气的质量，由反应的化学方程式列式计算出参加反应的锌的质量，进而计算出黄铜样品中锌的质量分数。
【解答】解：（1）锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为：Zn+H2SO4═ZnSO5+H2↑。
故答案为：Zn+H2SO2═ZnSO4+H2↑。
（2）由质量守恒定律，生成氢气的质量为：290.4g﹣290.0g＝0.7g。
故答案为：0.2g。
（3）设参加反应的锌的质量为x
Zn+H5SO4═ZnSO4+H3↑
65 2
x 0.7g
x＝6.5g
黄铜样品中锌的质量分数为×100%＝32.3%。
答：黄铜样品中锌的质量分数为32.5%。
五、解答题
20．（10分）金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。
（1）近年来，我省多地纷纷开展文明城市创建工作，垃圾分类回收是其中一项重要举措。某市街道垃圾桶如图所示
①图中标识的物质，属于金属材料的是 　铁质外筒或是铝合金内筒　（写出一种即可）。
②使用铝合金做内筒的优点是 　抗腐蚀性强　 （写出一点即可）。某品牌饮料的空易拉罐应收入 　可回收　（填“可回收”或“不可回收”）筒中。
③铁制品锈蚀的过程，实际上是铁跟空气中的 　水和氧气　发生化学反应的过程；除去铁制品表面的铁锈可用稀盐酸，反应的化学方程式为 　Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O　。
（2）将甲、乙、丙三种金属分别投入稀硫酸中，甲、丙表面有气泡产生，乙无明显现象，一段时间后，甲的表面有丙析出。由此推断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是 　甲＞丙＞乙　。
（3）将一定质量的铁粉加入到Al（NO3）3、Cu（NO3）2、AgNO3三种物质的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列有关说法正确的是 　A　（填字母）。
A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定有银，可能有铜
B．若滤渣中含有银、铜、铁，则滤液中一定含有Al3+、Fe3+、
C．若滤液为浅绿色，则滤渣中一定含银、铜、铝
D．若滤渣中加稀盐酸无气泡产生，则滤液中一定有Al3+、Fe2+、Cu2+，可能有Ag+
【分析】根据已有的金属的性质和用途的关系、金属活动性顺序以及物质间的反应进行分析解答即可。
【解答】解：（1）①属于金属材料的是铁质外筒或是铝合金内筒，故填：铁质外筒或是铝合金内筒。
②铝制品抗腐蚀性强，故使用铝合金做内筒的优点是抗腐蚀性强，故填：抗腐蚀性强。
③铁制品锈蚀实际上是铁跟空气中的水和氧气发生化学反应的过程；除去铁制品表面的铁锈可用稀盐酸2O3+5HCl═2FeCl3+5H2O，故填：水和氧气2O7+6HCl═2FeCl8+3H2O。
（2）将甲、乙、丙三种金属分别投入稀硫酸中，甲，乙无明显现象；若将甲放入丙的硫酸盐溶液中，甲的表面有丙析出，故由此推断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是甲＞丙＞乙。
（3）将一定质量的铁粉加入到Al（NO6）3、Cu（NO3）6、AgNO3三种物质的混合溶液中，则铁能与硝酸银反应，不与硝酸铝反应，得到滤液和滤渣；
A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定有银，正确；
B．若滤渣中含有银、铜、铁3+和Fe6+、，错误；
C．若滤液为浅绿色，不一定含有铜，错误；
D．若滤渣中加稀盐酸无气泡产生3+、Fe3+，可能有Ag+和Cu2+，错误；
故填：A。
六、科学探究题
21．（15分）金属在生产和生活中应用广泛。请回答下列问题。
（1）生活中常用铁锅做饭，主要利用了铁的　导热　性。
（2）厨房中铁锅容易生锈，结合生活实际，写出一种防止铁锅生锈的具体方法　洗净擦干　。
（3）铝合金制造的飞机外壳，具有轻量化、能抗击强大气流的冲击、耐受水雾和雨雪侵蚀等特点。这是利用了铝合金的　硬度大　、　耐腐蚀　等优点（写出两条即可）。
（4）某研究小组为探究铁、铜、锰（Mn）的金属活动性顺序，进行了如下三个实验（其中金属均已打磨，且形状、大小相同，试管中所用 5%的盐酸体积相同）。
【实验记录与分析】
实验一 实验二 实验三
实验操作
实验现象 立即产生气泡，速率较慢 无明显现象 立即产生气泡，速率较快
实验结论 铁、铜、锰的金属活动性顺序由强到弱为　锰　＞　铁　＞　铜　
写出实验一试管中铁和盐酸发生反应的化学方程式　Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑　。
【分析】（1）根据铁的性质分析；
（2）根据铁与水和氧气同时接触时容易生锈分析解答；
（3）根据合金的性质分析；
（4）根据金属活动性越强与酸反应速度越快，排在金属活动性顺序表H后的金属与酸不反应分析；
（5）根据铁与盐酸反应的化学方程式解答。
【解答】解：（1）用铁锅做饭主要利用了铁的导热性，故填：导热；
（2）隔绝氧气和水就可以防止铁制品生锈，故防止铁锅生锈可以将铁锅洗净擦干或者涂一层油；
（3）铝合金制造的飞机外壳，具有轻量化、耐受水雾和雨雪侵蚀等特点，能抗击强大气流冲击说明铝合金硬度大，故填：硬度大；
（4）根据实验现象，锰与盐酸反应的速率大于铁与盐酸反应的速率，铜不与盐酸反应，从而得出三种金属的活动性顺序从强到弱依次为：锰＞铁＞铜；铁；铜；
（5）铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；故填：Fe+2HCl＝FeCl2+H6↑。
22．（14分）世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料，高达产量的20%﹣40%，某实验小组对铁的锈蚀进行了如下探究。
【探究过程】如图所示，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧（容积为146mL）。当温度恢复到室温。量筒内水面高度不变时读数（此时广口瓶内氧气含量几乎为零），记录量筒内的起始和最终读数以及所需时间如表：
序号 样品 量筒起始读数/mL 量筒最后读数/mL 所需时间/min
① 1.0g铁粉、0.2g碳粉和10滴水 100 72 约120
② 1.0g铁粉、0.2碳粉、10滴水和少量氯化钠 100 72 约70
③
（1）金属锈蚀是金属与 　氧气、水　发生了反应。
（2）实验①和②说明NaCl可以 　加快　（填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的过程。
（3）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁锈蚀是 　放热　（填“吸热”或“放热”）的过程。
（4）实验①和实验③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，则表格的空白处实验③的样品的组成是 　1.0g铁粉、10滴水　。
（5）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算出空气中氧气的体积分数是 　19.2　%（精确到小数点后一位），试分析实验结果出现误差的原因是 　滤纸包和温度计占体积　（写出一条即可）。
【分析】（1）铁生锈条件分析；
（2）依据实验数据分析；
（3）依据题中信息分析；
（4）依据对照实验分析；
（5）依据表中数据和实验装置分析。
【解答】解：（1）铁生锈条件是铁与空气中的水和氧气反应；故填：氧气、水；
（2）分析①②实验数据可知，NaCl可以加快铁锈蚀的过程；
（3）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，故填：放热；
（4）依据对照实验可知，实验③的样品的组成是1.0g铁粉，与实验①②形成对照、10滴水；
（5）分析表中数据可知，空气中氧气的体积分数是；分析实验装置可知，使空气体积偏大所致；滤纸包和温度计占体积。