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

第八单元金属和金属材料基础练习
一、选择题
1．验证铁、铜、银的金属活动性，下列各组药品能达到目的是
A．Ag、Cu、FeSO4
B．Fe、CuSO4、AgNO3
C．AgNO3、Cu、FeSO4
D．Fe、Cu、Ag、H2SO4
2．下列有关金属与稀盐酸反应的说法正确的是
A．镁与稀盐酸反应后溶液变为浅绿色
B．锌与稀盐酸的反应可用于实验室制氢气
C．铜与稀盐酸不反应，说明铜的活动性较强
D．铁与稀盐酸反应生成氯化铁和氢气
3．把铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中，反应结束后有固体剩余．下列说法正确的是（____）
A．剩余固体肯定含有银 B．剩余固体肯定是银和铜
C．反应后溶液中一定有Ag+和Cu2+ D．反应后溶液中一定有Fe2+和Cu2+
4．四块相同质量的锌片分别浸入下列溶液中，过一段时间取出，其中溶液质量减少的是
A．硫酸铜 B．硝酸银 C．稀硫酸 D．硫酸镁
5．生活中常常会发生一些变化，下列变化中属于化学变化的是
A．用果汁机把水果榨成果汁 B．菜刀生锈
C．给电熨斗通电产生了热能 D．水变成了冰、雪、霜
6．将一定质量的镁粉、铝粉、铁粉的混合物与足量的硫酸完全反应，生成0.3g氢气，则金属混合物的质量不可能是
A．3.6g B．5.8g C．6.2g D．8.4g
7．下列说法正确的是（　　）
A．根据质量守恒定律，2gH2跟8gO2完全反应，可得到10gH2O
B．将燃着的木条伸入某瓶气体中木条立即熄灭，证明瓶内原气体可能是二氧化碳
C．各取10g镁粉和锌粉，分别与足量的盐酸完全反应，镁粉产生的H2多，说明镁的金属活动性比锌强
D．合金至少有两种金属熔合而成
8．下列物质的用途中，主要应用其化学性质的是
A．用铜制作导线 B．用生铁制作炊具
C．用酒精作燃料 D．用液氮冷冻食品
9．某单质X能从某溶液中置换出Y，由此推断下列说法中正确的是( ）
A．X一定是排在金属活动顺序表中氢以前的金属 B．X、Y都是金属时，X一定比Y活泼
C．在金属活动顺序表中Y一定在X前面 D．X、Y都是金属时，Y一定比X活泼
10．下列四个图像中不能正确反映对应变化关系的是
A．将颗粒大小相同质量相同的铁和锌分别加入到足量的同质量、同质量分数的稀盐酸中
B．分别向等质量且足量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸
C．等质量的Zn、Fe与足量稀硫酸反应
D．向盛有硫酸铜溶液的烧杯中加入铁粉至过量
二、科学探究题
11．某校化学兴趣小组用图1装置探究铁生锈的条件。
(1)、Ⅰ气体发生装置的选择
A装置用双氧水和二氧化锰制取氧气，为了控制反应速率，得到平稳的氧气流，应选择图2中的 （填“甲”、“乙”或“丙”）装置。
(2)、Ⅱ铁生锈条件的探究
①图1C装置中浓硫酸的作用是 。
②打开K1、K2、K3，通入氧气，检验氧气已充满整个装置的方法是 。关闭K1、K2、K3，2天后观察到：B处铁丝表面布满铁锈，D处铁丝依然光亮，E中铁丝表面有部分铁锈。实验结论：铁生锈主要是铁与 和 发生反应。
③B、E处实验现象对比说明：影响铁生锈快慢的一种因素是 。
三、计算题
12．称量3g铁样品放入烧杯中（杂质不反应也不溶于水），量取150mL稀盐酸分三次加到盛有铁样品的烧杯中，每次充分反应后，测定生成氢气的质量如下表所示：
第一次 第二次 第三次
加入稀盐酸的体积（mL） 50 50 50
生成氢气的质量（g） 0.04 m 0.02
请计算：
（1）m的数值 。
（2）此铁样品中铁的质量分数是多少？（保留到0.1%）。
四、填空与简答
13．如图是液态二氧化碳灭火器，据此回答下列问题．
(1)图中所标物质中钢属于　 　（填“金属材料”或“有机合成材料”）．
(2)加压在小钢瓶中的液态二氧化碳喷出后能灭火，其原理是　 　和　 　．
(3)在钢瓶表面涂油漆的作用是　 　．
(4)下列各组材料和试剂能够比较出铁和铜的金属活动性强弱的是　 　（填序号，合理选项有几项选几项）．
A．铁丝、钢丝、稀盐酸 B．铁丝、硫酸铜溶液 C．钢丝、硫酸亚铁溶液 D．铁丝、钢丝、硫酸铝溶液．
14．某化工厂的废液中主要含有硝酸银、硝酸铜。取一定量的该废液样品，加入 镁粉和铜粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。 请填写下列空格：
(1)若滤渣中有镁粉，则滤渣中除镁粉外还含有 (填写化学式，下同)。
(2)若滤渣中有铜粉，则滤液中的溶质一定含有 ，可能含有 。
(3)若滤渣中没有铜粉，则滤液中的溶质一定含有 ，可能含有 。
15．黑匣子，通常指飞行数据记录仪，用于航空器事故的调查、维修和飞行试验．外壳由很厚的钢板和多层绝热防冲击保护材料构成．
(1)黑匣子外壳的钢板的耐腐蚀性较纯铁 （填“强”或“弱”）．
(2)生活中常用 （任写一种）方法预防铁制品锈蚀．
(3)在、和的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体上滴加稀硫酸时有气泡产生，则反应后所得滤液中含有的金属离子有 （填符号）．
16．金属具有广泛的应用。
（1）铁锅用来炒菜，主要是利用铁的 性（选填“导热”或“导电”）；
（2）可以用铜桶盛装硫酸亚铁溶液，说明铜的金属活动性比铁 ；
（3）铁钉在潮湿的空气中锈蚀，主要是铁与空气中的 和水发生化学反应；
（4）用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈，有关的化学方程式为 。
17．如下图，将金属X插入烧杯内的溶液中，观察到溶液颜色变蓝后取出X，向烧杯内再加入一定量锌粉，振荡后，溶液蓝色逐渐消失。

(1)金属X是 。
(2)加入锌粉，溶液蓝色消失的原因是 (用化学方程式表示)。
(3)实验结束后，烧杯内的溶液中一定 (填“存在”或“不存在”)。
18．A、B是同学们熟知的两种黑色固体物质，A是单质，B是氧化物，各物质间按下图所示进行反应。

(1)A、B、C三种物质的化学式依次为 ， ， 。
(2)反应②的基本类型为 ；反应③的化学方程式为 。
19．氧化锌(ZnO)是一种重要而且使用广泛的物理防晒剂，还有抗菌和抗炎的作用，是目前防晒剂评价中最安全有效的成分，其生产工艺如下：
(1)气体B在点燃前必须进行的操作是 。
(2)步骤Ⅱ需要进行一种操作将ZnC2O4和溶液C分离，该操作的名称是 ，操作中用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒和 。
(3)ZnC2O4是一种沉淀，请写出步骤Ⅱ发生反应的化学方程式 。
(4)请写出溶液C的一种用途 。
(5)气体D中是两种氧化物，一种是二氧化碳，另一种是 。(写化学式)
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A、银与硫酸亚铁不反应，说明铁>银；铜与硫酸亚铁不反应，说明铁>铜，但无法确定铜和银的活动性，不能验证，不符合题意；
B、铁和硫酸铜能反应，说明铁>铜；铁和硝酸银能反应，说明铁>银，但无法验证铜与银的关系，不符合题意；
C、铜和硝酸银能反应，说明铜>银；铜和硫酸亚铁不反应，说明铁>铜，可得出：铁>铜>银，符合题意；
D、铁能和硫酸反应，说明铁>氢，铜、银不能与硫酸反应，说明铜、银活动性在氢后，不能验证铜与银的大小，不符合题意。
故选C。
2．B
【详解】A. 镁与稀盐酸反应后溶液变为氯化镁溶液，为无色；B. 锌与稀盐酸的反应，反应速率适中，生成的氢气比较纯，所以可用于实验室制氢气， C. 铜与稀盐酸不反应，说明铜的活动性较弱，D. 铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。故选B。
3．A
【分析】根据金属的活动性顺序表可知三种金属的活动性由强到弱依次为：铁、铜和银，把铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中，铁粉会先和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，如果还有硝酸银有剩余，铜会和硝酸银继续反应生成银和硝酸铜。
【详解】A、B、反应后剩余的固体有三种情况，分别是只含有银，或者含有银和铜，或者含有银、铁和铜，所以反应后的固体中一定含有铜，故A正确，B错误；C、D、反应后的滤液中的溶质可能有三种情况，分别是硝酸亚铁，或者硝酸亚铁和硝酸铜，或者硝酸亚铁、硝酸铜和硝酸银，所以反应后的溶液中一定含有亚铁粒子，故C、D错误。故选A。
4．B
【详解】A、锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，即，65份质量的锌置换出64份质量的铜，固体质量减小，溶液质量增加，不符合题意；
B、锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，即，65份质量的锌置换出216份质量的银，固体质量增加，溶液质量减小，符合题意；
C、锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，即，65份质量的锌置换出2份质量的氢气，溶液质量增加，不符合题意；
D、在金属活动性顺序里，镁排在锌前，锌和硫酸镁不反应，溶液质量不变，不符合题意。
故选B。
5．B
【详解】A、用果汁机把水果榨成果汁过程中没有新物质生成，属于物理变，不符合题意；
B、菜刀生锈过程中有新物质铁锈生成，属于化学变化，符合题意；
C、给电熨斗通电产生了热能过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
D、水变成了冰、雪、霜过程中只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
故选：B。
6．D
【详解】设生成0.3g氢气时需要铝的质量是x，铁的质量是y。
x=2.7g
y=8.4g
所以原混合物质量范围是大于2.7g，小于8.4g，故金属混合物的质量不可能为8.4g。
故选D。
7．B
【详解】A、氢气燃烧：，参与反应的氢气与氧气的质量比为1：8，故只有1g氢气参与反应，氢气剩余，完全反应，可得到9g水，不符合题意；
B、将燃着的木条伸入某瓶气体中木条立即熄灭，瓶内原气体可能是二氧化碳，二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，符合题意；
C、金属与酸反应产生氢气的质量与金属活动性无关，因此不能说明镁的金属活动性比锌强，不符合题意；
D、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，合金中至少含有一种金属，不符合题意。
故选B。
8．C
【详解】A、用铜制作导线，是因为铜具有良好的导电性，导电性属于物理性质，不符合题意；
B、用生铁制作炊具，是因为生铁具有良好的导热性，导热性属于物理性质，不符合题意；
C、用酒精作燃料，是因为酒精具有可燃性，可燃性属于化学性质，符合题意；
D、用液氮冷冻食品，是因为液氮汽化吸热，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意。
故选C。
9．B
【详解】A、某单质X能从某溶液中置换出单质Y不能判断出X、Y中任何一种物质组成，与氢前氢后无必然联系，所以无法判断其在氢的前与后，故此选项错误；
B、X、Y都是金属时，单号X能从某溶液中置换出单质Y，根据金属活动性顺序表可知，X一定比Y活泼，故此选项正确；
C、某单质X能从某溶液中置换出单质Y，说明单质X的活动性比单质Y强，故此选项错误；
D、X、Y都是金属时，单质X能从某溶液中置换出单质Y，根据金属活动性顺序表可知，X一定比Y活泼，故此选项错误；
故选B。
10．D
【详解】A、将颗粒大小相同质量相同的铁和锌分别加入到足量的同质量、同质量分数的稀盐酸中，锌比铁活泼，反应速率快；最后，锌与稀盐酸反应：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，铁与稀盐酸反应：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，锌的相对原子质量比铁大，故最后铁生成氢气的质量大，故A正确；
B、分别向等质量且足量的Mg片和Zn片中加入等质量、等浓度的稀硫酸，镁比锌活泼，反应速率快，金属过量，酸不足，生成氢气的量取决于酸的量，因为硫酸的质量、质量分数相同，故最后生成氢气的质量相同，故B正确；
C、锌与稀硫酸反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，铁与稀硫酸反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，等质量的Zn、Fe与足量稀硫酸反应，锌比铁活泼，反应速率快，65份质量锌溶解释放2份质量的氢气，56份质量的铁溶解释放2份质量的氢气，最终得到硫酸锌溶液的质量大于硫酸亚铁溶液的质量，故C正确；
D、向盛有硫酸铜溶液的烧杯中加入铁粉至过量，刚开始铁和硫酸铜生成硫酸亚铁和铜，加入56份质量铁生成64份质量铜，固体质量增加，后来硫酸铜完全反应，加入56份质量固体增加56份质量，固体质量增加速度减慢，图像斜率应比之前小，故D错误；
故选D。
11． 乙 干燥氧气 将带火星的木条放在K3导管口，木条复燃 水 氧气 氧气的浓度
【分析】（1）分液漏斗能够控制液体药品的流量，从而可以控制反应速率；
（2）①浓硫酸具有吸水性，可以用来干燥氢气、氧气、二氧化碳等气体；②氧气能使带火星的木条复燃；铁和水、氧气同时接触时容易生锈；③氧气的浓度、水的湿度、温度等因素都能够影响铁的生锈速率。
【详解】（1）为了控制反应速率，得到平稳的氧气流，应选择图2中的乙装置，因为乙中的分液漏斗能够控制反应速率；
故填：乙。
（2）①图1C装置中浓硫酸的作用是干燥氧气；
②打开K1、K2、K3，通入氧气，检验氧气已充满整个装置的方法是：将带火星的木条放在K3导管口，木条复燃；实验结论：铁生锈主要是铁与水和氧气发生反应；
③B、E处实验现象对比说明：氧气浓度越大，铁生锈的速率越快。
故填：干燥氧气；将带火星的木条放在K3导管口，木条复燃；水；氧气；氧气的浓度。
【点睛】实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础。
12．（1）0.04
（2）根据表格可知，共生成氢气的质量为0.04g+0.04g+0.02g=0.1g，设需要锌的质量为x，则有
x=2.8g
所以此铁样品中铁的质量分数是：
答：此铁样品中铁的质量分数是93.3%。
【详解】（1）根据表格可以发现，第一次加入50mL盐酸生成0.04g氢气，第三次加入50mL盐酸还能生成并且只生成0.02g氢气，说明直到第三次反应才结束，并且盐酸有剩余；同时说明第二次加入50mL盐酸时完全反应，生成氢气的质量可按照第一次的数量关系（50mL对应0.04g）类推，而得出m为0.04；
（2）见答案。
13．(1)金属材料
(2) 二氧化碳既不能够燃烧也不支持燃烧 密度比空气大
(3)防止钢瓶生锈
(4)B
【详解】（1）钢属于铁的合金，金属材料包括金属单质和合金；
（2）二氧化碳能够灭火是因为二氧化碳既不能够燃烧也不支持燃烧，密度比空气大；
（3）钢铁生锈的条件是与氧气和水接触，如果能控制住这两个条件中的一个即可，在钢瓶表面涂油漆隔绝了空气，防止了生锈；
（4）比较出铁和铜的金属活动性必须有铁元素和铜元素，在ACD中没有铜元素，所以错误，铁丝放入硫酸铜溶液中，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，所以铁比铜活泼．
14． Ag、Cu Mg(NO3)2 Cu(NO3)2 Mg(NO3)2、Cu(NO3)2 AgNO3
【详解】（1）镁比铜活泼，铜比银活泼，将适量铜粉和镁粉的混合物放入一定量含有硝酸银、硝酸铜溶液中，镁先和硝酸银反应，再和硝酸铜反应；若滤渣中有镁粉，说明镁粉过量，因此硝酸银、硝酸铜都被置换，所以滤渣一定还含有银、铜；
（2）若滤渣中有铜粉，说明硝酸银一定被反应完，镁是否过量不能确定，但镁一定参加反应生成硝酸镁，硝酸铜是否反应不能确定，因此滤液中一定含有硝酸镁，可能含有硝酸铜，一定没有硝酸银；
（3）若滤渣中没有铜粉，说明镁完全反应生成硝酸镁，铜反应产生硝酸铜，硝酸银是否完全被反应，不能确定，因此滤液中一定含有硝酸镁、硝酸铜，不能确定硝酸银。
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。
15．(1)强
(2)涂油/刷油漆等
(3)Al3+、Fe2+
【详解】（1）合金的性能优于纯金属，即合金的耐腐蚀性比纯金属强，所以匣子外壳的钢板的耐腐蚀性较纯铁强，故填强。
（2）生活中常用涂油或刷油漆等方法来隔绝空气，预防铁制品锈蚀，故填涂油或刷油漆等。
（3）铁、铝、铜、银四种金属的活动性由强到弱的顺序为铝、铁、铜、银，在硝酸铜、硝酸铝和硝酸银的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁粉不能与硝酸铝反应，铁粉先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，硝酸银完全反应后，铁粉再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，充分反应后过滤，向滤出的固体上滴加稀硫酸时有气泡产生，即反应后铁粉有剩余，则硝酸银、硝酸铜完全反应，滤液中的溶质是硝酸铝和硝酸亚铁，则反应后所得滤液中含有的金属离子有Al3+、Fe2+，故填Al3+、Fe2+。
16． 导热 弱 氧气
【详解】（1）铁锅用来炒菜，主要是利用铁的导热性；
（2）活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来；可以用铜桶盛装硫酸亚铁溶液，说明铜的金属活动性比铁弱；
（3）铁钉在潮湿的空气中锈蚀，主要是铁与空气中的氧气和水发生化学反应；
（4）用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈，有关的化学方程式为氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，。
17．(1)Cu/铜
(2)
(3)不存在
【详解】（1）因为X可以使溶液变蓝，说明溶液中出现了铜离子，所以金属X是铜。
（2）锌的金属活动性强于Cu，所以锌单质和硝酸铜反应生成铜单质和硝酸锌溶液，溶液蓝色消失。化学方程式为：Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu。
（3）因为溶液蓝色消失，所以溶液中铜离子全部被Zn置换出来，所以溶液中一定不存在银离子，所以烧杯内的溶液中一定不存在AgNO3。
18．(1) C CuO CO2
(2) 化合反应
【分析】A、B是同学们熟知的两种黑色固体物质，A是单质，B是氧化物，A和B在高温条件下红色物质D和气体C，可推出A为碳，B为氧化铜，C为二氧化碳，D为铜，二氧化碳与碳高温生成气体E，则E为一氧化碳，代入验证，合理。
【详解】（1）A、B、C三种物质分别为碳、氧化铜、二氧化碳，其化学式依次为C、CuO、CO2；
（2）反应②为碳与二氧化碳高温下反应生成一氧化碳，该反应符合多变一的原则，属于四大反应基本类型为化合反应；反应③为一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳
19． 验纯 过滤 漏斗 ZnCl2+(NH4)2C2O4=ZnC2O4↓+2NH4Cl 氮肥 CO
【分析】根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题，或者直接分析每个问题，从给出的信息中找对应的信息。
【详解】(1)气体B为氢气，可燃性气体在加热和点燃过程如果混有氧气会导致爆炸，所以在点燃前必须进行的操作是 验纯；
(2)步骤Ⅱ需要进行一种操作将ZnC2O4和溶液C分离，由于ZnC2O4是一种沉淀，所以该操作实现了固体和液体分离，为过滤，操作中用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒和漏斗；
(3)ZnC2O4是 一种沉淀，是氯化锌和草酸铵反应生成草酸锌沉淀和氯化铵，对应的化学方程式ZnCl2+(NH4)2C2O4=ZnC2O4↓+2NH4Cl；
(4)溶液C为氯化铵溶液。含有氮元素，可用作氮肥；
(5)图中ZnC2O4分解得到二氧化碳和氧化锌，根据质量守恒定律可得，对应的化学方程为ZnC2O4ZnO+CO2↑+CO↑，所以D中是两种氧化物，一种是二氧化碳，另一种是CO。
【点睛】读图，从中获得解答题目所需的信息，所以在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息。
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