第八单元金属和金属材料检测题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 检测题
一、选择题
1．除去下列物质中的少量杂质，实验方案能达到除杂目的的是
物质（括号内为杂质） 实验方案
A 氮气（氧气） 通过足量灼热氧化铜
B 氧化铜（木炭粉） 隔绝空气充分灼烧
C 硫酸亚铁溶液（硫酸铜） 加入过量铁粉、过滤
D 二氧化碳（一氧化碳） 通入氧气点燃
A．A B．B C．C D．D
2．下列关于资源能源的叙述正确的是
A．地球上的总水储量很大，且淡水约占全球水储量的96.5%
B．防止金属的腐蚀是保护金属资源的唯一途径
C．人们正在利用和开发许多其他能源，如氢能、太阳能、生物能等
D．空气是一种宝贵的资源，其中稀有气体的体积分数约为78%
3．经过化学分析，陨石的游离态的铁含量约为10%左右，此外还有橄榄石（Fe2SiO4）、亚硫酸盐等化学成分，下列有关说法正确的是（ ）
A．此陨石是一种纯度较高的硅酸盐矿石
B．此陨石具有耐酸碱的特性
C．陨石中含有铁单质是因为在外太空中铁的活性比地球上铁的活性低
D．橄榄石中Fe为＋2价
4．下列物质的用途中，利用其化学性质的是
A．干冰用于人工降雨 B．焦炭冶炼金属 C．金刚石切割玻璃 D．铜用于制作导线
5．下列排序正确的是
A．氮元素的化合价：
B．碳元素的质量分数：
C．地壳中元素含量：
D．金属单质的导电性：
6．向AgNO3、Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量铁粉，充分反应后，过滤，向滤液中滴入NaCl溶液，有白色沉淀产生。则下列对滤渣成分的判断中，正确的是
A．一定有Fe和Ag B．一定有Zn和Ag
C．只有Ag D．只有Fe
7．向AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液中加入一定量的锌粉，重复反应后过滤，再向滤渣中加入稀盐酸，无任何现象发生，下列说法正确的是
A．滤渣中一定有Ag、Cu
B．所得溶液中一定有Zn2+、Cu2+
C．所得溶液中一定有Zn2+，可能有Cu2+、Ag+
D．所得溶液一定还可以与Zn反应
8．对于化学反应a+b→c+d，有关说法正确的是（ ）
A．若c、d为盐和水，则反应一定属于中和反应
B．若c、d为单质和化合物，则反应一定为置换反应
C．若a、c均为金属，则b和d可能为可溶性盐溶液
D．若a、b为金属和盐酸，则反应后溶液的质量不一定增加
9．俗语“真金不怕火炼”能充分体现金具有的性质为
A．硬度较小 B．具有良好的导电性
C．密度较大 D．化学性质稳定
10．金属材料在生活中有广泛的应用。下列有关金属和金属材料的说法错误的是
A．大多数金属元素以化合物形式存在于地壳和海洋中
B．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属好
C．生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金
D．铁制品在干燥的环境中容易生锈
11．下列与金属相关的说法正确的是
A．青铜、不锈钢、磁铁矿都属于合金
B．铁比铝更易锈蚀，故铁比铝活泼
C．铝在空气中表面能形成一层致密的保护膜
D．镁、铁、锌、铜四种金属都能与稀硫酸 (或稀盐酸)反应
12．钢铁厂会利用焦炭产生的还原性气体来炼铁，某同学用此原理按如下图装置进行实验。下列说法正确的是（　　）
A．Fe2O3是磁铁矿石的主要成分
B．该实验应先通入一段时间的CO并验纯后再加热
C．NaOH溶液可以检验气体产物
D．该实验不需要增加尾气处理装置
二、填空与简答
13．金属材料在生产、生活中的应用非常广泛。
（1）吃火锅用的锅体是由铜合金制造，主要是因为铜合金具有很好的 （填字母）。
A 导电性 B 导热性 C 延展性
（2）铁制品锈蚀的过程，实际是铁与空气中的氧气、 等发生化学反应的过程。
（3）向CuSO4溶液中加入Zn、Fe、Mg混合物，充分搅拌后过滤，得浅绿色溶液A和滤渣B，将滤渣B放入稀盐酸中，产生无色气体。由以上事实可推知滤液A中含有的溶质是 ，滤渣B中一定含有的物质是 。
14．金属材料广泛应用于生产生活中。
(1)铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性；门窗框用硬铝不用纯铝的原因是 。
(2)钢铁应用广泛但却易生锈，是因为铁易与氧气、水反应而生锈，为了防止铁制品锈蚀可采取的有效措施之一是 。
15．从①青铜、②武德合金、③活性炭、④甲烷、⑤一氧化碳中，选择适当的物质的序号填空。
（1）可用于消除水中异味的是 。
（2）可用作家庭电路保险丝是 。
（3）与煤矿发生爆炸有关的主要物质是 。
16．火神山医院主体采用轻钢结构搭建，而病房则是使用特殊型钢焊接而成的标准模箱式房。请回答下列问题：
（1）制作病房屋架的是钢材，钢属于 （选填“混合物”“金属单质”或“非金属单质”），钢相比于铁具有的优良性能有 。
（2）钢材表面镀锌，目的是隔绝 ，防止钢铁锈蚀，防止钢铁生锈还可以采用 的方法。
（3）在施工裁剪时，通常用硫酸铜溶液在钢材表面画上标记，不一会儿表面出现红色的痕迹，用化学方程式表示该原理： 。
17．根据下列实验回答问题。

(1)实验甲中放少量水的目的是 。
(2)实验乙将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，观察到蜡烛自下而上依次熄灭，由此可推断二氧化碳的物理性质是 。
(3)实验丙为CO还原Fe2O3微型实验装置图。则A处V形管内化学反应方程式为 ；B处V形管内观察到的现象是 。
18．为庆祝祖国成立72周年，小天设计了“红心”图案。图中A~E分别是碳、氧气、铁、氧化铜和稀硫酸中的一种，其中A和B为黑色固体，C能使带火星的木条复燃，相邻的物质间能相互反应(所涉及反应均为初中常见的化学反应)。
(1)C的化学式为 ；
(2)C与D反应的基本类型为 ；
(3)A与B反应的化学方程式为 ；
(4)图中E还可以用 代替。(填序号，双选)
①氢气 ②稀盐酸 ③一氧化碳 ④硫酸铜溶液
19．“太阳能光伏发电”能有效推进“碳中和”，发展“低碳经济”，其关键的材料是高纯硅。下图是高纯硅制取的主要流程。

(1)已知石英砂的主要成分是二氧化硅，流程①发生的主要反应是置换反应，同时还生成一种有毒气体，该气体的化学式为 。
(2)“精馏”是蒸馏的一种，其原理是利用混合物各成分的 不同，将物质分离出来。
(3)上述流程中可循环使用的物质有 （填物质化学式）。
(4)流程⑤中发生反应的化学方程式为 。
三、科学探究题
20．蒸汽眼罩可以缓解眼部疲劳。某蒸汽眼罩中固体粉末的成分有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石、高吸水树脂等。兴趣小组对该固体粉末进行了如下探究。
Ⅰ.验证“蒸汽眼罩”的主要成分
实验操作 实验现象 实验结论
取一定量粉末样品于试管中，加入足量 （填试剂名称），振荡 粉末部分溶解，产生气泡，溶液由无色变为浅绿色 粉末中含有铁粉
取上述实验后过滤得到的黑色粉末，冲洗、干燥后放在燃烧匙中点燃，再伸入盛有氧气的集气瓶中；待燃烧停止后，向集气瓶内倒入少量澄清石灰水，振荡 黑色粉末燃烧， ；澄清石灰水变浑浊 黑色粉末中含有活性炭；倒入澄清石灰水后反应的化学方程式为
Ⅱ.探究“蒸汽眼罩”中活性炭的作用。
【作出猜想】活性炭具有 性，能使铁粉与水蒸气等充分接触发生反应，从而加快铁粉生锈的速率。
【实验探究】小组同学按实验要求分别将铁粉、蒸馏水和活性炭混匀后装入无纺布袋，然后放入锥形瓶中，利用图1装置依次进行实验并测量10分钟内上升的温度，数据记录如下表：

实验 铁粉的质量/g 蒸馏水的体积/mL 活性炭的质量/g 温度上升值/℃
① 4 2 0 0.1
② 4 2 0.1 10.4
【得出结论】活性炭能加快铁生锈的速率。
【反思评价】为比较铁生锈速率的快慢，还可以通过测量 达到目的。
Ⅲ.探究蒸汽眼罩打开后能迅速升温的原因
小组同学设计下表方案。首先请完善表格中的内容，然后分别将药品混匀，重新利用图1装置依次进行实验。
方案 药品
① 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠
② 4g铁粉、2mL水、2g活性炭
③ 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠、（6） g活性炭
温度随时间变化的曲线如图2所示，分析得出： （填物质名称）共同作用下短时间内加快了铁粉的生锈，迅速升温，使吸水树脂中的水分蒸发为水蒸气。
Ⅳ.蒸汽眼罩能够长时间保温，可能与蛭石有关，请设计实验验证猜想 。
【拓展应用】生活中存放蒸汽眼罩的建议是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】除杂是指除去杂质，同时被提纯物质不得改变。除杂质至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质。
【详解】A、氮气和氧气均与灼热氧化铜不反应，不能除去杂质，故A不正确；
B、木炭粉和氧化铜高温生成二氧化碳和铜，把原物质氧化铜也除去了，故B不正确；
C、硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，过滤除去多余的铁粉和铜，可以除去杂质，故C正确；
D、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，通入氧气，一氧化碳不能点燃，不能除去杂质，故D不正确。
故选C。
2．C
【详解】A、地球上的总水储量很大，且海水（不是淡水）约占全球水储量的96.5%，故不符合题意；
B、防止金属的腐蚀是保护金属资源的途径之一，不是唯一途径，例如还可以回收和利用废弃金属资源等，故不符合题意；
C、人们正在利用和开发许多其他能源，如氢能、太阳能、生物能、核能，潮汐能，地热能等，故符合题意；
D、空气是一种宝贵的资源，其中稀有气体的体积分数约为0.94%，不是78%，故不符合题意。
故选C。
3．D
【详解】A、陨石中含有硅酸盐，除此之外，还有单质铁以及亚硫酸盐等化学成分，A选项错误；
B、陨石中含有单质铁，会与酸发生反应，B选项错误；
C、在外太空和地球上，铁的化学性质相同，C选项错误；
D、硅元素为+4价，氧元素为-2价，根据化合物中化合价的代数和为0，所以铁元素的化学价为+2价，D选项正确；故选D。
4．B
【分析】不需要发生化学变化就可以表现出来的性质是物理性质；在化学变化中表现出来的性质是化学性质。
【详解】A、干冰用于人工降雨没有化学变化发生，表现出来的性质属于物理性质。故错。
B、焦炭冶炼金属有新物质生成是化学变化，表现出来的性质属于化学性质。故对。
C、金刚石切割玻璃没有化学变化发生，表现出来的性质属于物理性质。故错。
D、铜用于制作导线没有化学变化发生，表现出来的性质属于物理性质。故错。
故选B。
5．A
【详解】A、中氢元素化合价为+1，氮元素化合价为-3，中氧元素化合价为-2，氮元素化合价为+4，中氢元素化合价为+1，氧元素化合价为-2，氮元素化合价为+5，故选项排序正确。
B、中碳元素的质量分数为，中碳元素的质量分数为，中碳元素的质量分数为，故选项排序错误。
C、地壳含量较多的元素（前三种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝，故选项说法错误。
D、银的导电性大于铜，铜的导电性大于铁，故选项说法错误。
故选：A。
6．C
【详解】向AgNO3、Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量铁粉，铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，在金属活动性顺序里，锌位于铁之前，铁与硝酸锌不反应，向滤液中滴入NaCl溶液，有白色沉淀产生说明溶液中还有硝酸银溶液，因此可以确定加入的铁粉不够。故滤渣只有银。
故选C。
7．C
【分析】金属活动性锌大于铜，铜大于银，向硝酸铜和硝酸银溶液中加锌，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，再和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，向滤渣中加入稀盐酸，无任何现象发生，说明锌没有剩余，滤渣中一定有银，一定没锌，可能有铜，滤液中一定有硝酸锌，可能有硝酸铜和硝酸银。
【详解】A、滤渣中一定有Ag，可能有Cu，错误。
B、滤液中一定有硝酸锌，可能有硝酸铜，故一定有锌离子，可能有铜离子，错误。
C、滤液中一定有硝酸锌，可能有硝酸铜和硝酸银，故所得溶液中一定有Zn2+，可能有Cu2+、Ag+，正确。
D、滤液中可能没有硝酸银和硝酸铜，故不一定能和锌反应，错误。
故选：C。
8．C
【详解】A、中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应，若c、d为盐和水，反应不一定属于中和反应，例如氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水等，故A错误；
B、若c、d为单质和化合物，反应不一定为置换反应，如一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，故B错误；
C、在金属活动性顺序中，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，若a、c均为金属，则b和d可能为可溶性盐溶液，故C正确。
D、若a、b为金属和盐酸，由于参加反应的金属的质量大于生成氢气的质量，反应后溶液的质量一定增加，故D错误。故选C。
9．D
【详解】“真金不怕火炼”说明金在高温条件下也不容易发生化学变，体现了金的热稳定性强，说明金的化学性质稳定。故选：D。
10．D
【详解】A.大多数金属活性较强，所以大多数金属元素以化合物形式存在于地壳和海洋中，选项说法正确。
B.多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属好，选项说法正确。
C.生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，选项说法正确。
D.铁制品在潮湿的环境中容易生锈，铁生锈需要同时接触水和氧气，选项说法错误。
故选：D。
11．C
【详解】A、青铜、不锈钢属于合金，磁铁矿是铁矿石，不是合金，故A错误；
B、铁易生锈，铝在空气中能形成一层致密的保护膜，所以铝耐腐蚀，铝比铁活泼，故B错误；
C、铝在空气中易与氧气反应，在表面能形成一层致密的保护膜，故C正确；
D、镁、铁、锌都能与稀硫酸 (或稀盐酸)反应、铜不能与与稀硫酸 (或稀盐酸)反应，故D错误。
故选C。
12．B
【详解】A、Fe2O3是赤铁矿石的主要成分，故选项说法错误。
B、该实验应先通入一段时间的CO后再加热，原因是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸，故选项说法正确。
C、二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成易溶于水的碳酸钠和水，反应无明显变化，不能检验气体产物，故选项说法错误。
D、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置，可将玻璃管改成尖嘴点燃或用气球收集，故选项说法错误。
故选：B。
13． B H2O（水） FeSO4、ZnSO4、MgSO4 Fe 和 Cu
【分析】合金是由一种金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质；金属生锈是金属和氧气和水分共同作用的结果；排在金属活动性顺序中前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来。
【详解】（1）吃火锅要导热，锅体是由铜合金制造，因为铜合金具有很好的导热性 ，故选B。
（2）金属生锈是金属和氧气和水分共同作用的结果，铁制品锈蚀的过程，铁与空气中的氧气、水等发生化学反应的过程。
（3）三种金属的活动性顺序为，向溶液中加入混合物，充分搅拌后过滤，得浅绿色溶液A，则生成了硫酸亚铁，则锌和镁先和硫酸铜发生了反应生成硫酸锌和硫酸镁，故滤液A中含有的溶质是，滤渣B放入稀盐酸中，产生无色气体，说明滤渣B中可能有，肯定有铜，先和稀盐酸反应完全，铁有剩余，滤渣B中一定含有的物质是和。
【点睛】金属的活动性越强，其与酸反应的程度越剧烈，能与酸发生反应的金属比不与酸发生反应的金属活动性强，一种金属能否把另一种金属从其可溶性化合物溶液中置换出来，可以判断金属间的活动性强弱。
14．(1)硬铝的硬度比纯铝大
(2)涂油（或刷油漆、镀其他金属等合理答案）
【详解】（1）门窗框用硬铝（铝铜镁硅合金），不用纯铝，是因为合金的硬度大，合金的硬度大于组成它的单一金属的硬度。
（2）防止铁制品锈蚀就是使铁与水或氧气隔绝，可以涂油、刷油漆、镀其他耐腐蚀金属等。
15． ③ ② ④
【详解】（1）可用于消除水中异味的是活性炭，故填：③；
（2）武德合金能导电，熔点低，受热易熔化，可用来制保险丝；故填：②；
（3）与煤矿发生爆炸有关的主要物质是甲烷，故填：④。
16． 混合物 硬度大、耐腐蚀性强（合理即可） 空气（或氧气）和水 喷漆（合理即可）
【详解】（1）钢是由铁、碳等两种以上物质混合而成，属于混合物；
（2）钢是铁的合金，合金比组成它的纯金属的硬度大，耐腐蚀性强；
（3）钢材表面镀锌，目的是隔绝氧气和水，起到防锈的目的；
防止钢铁生锈还可以采用刷漆的方法；
（4）用硫酸铜溶液在钢材表面画上标记，不一会儿表面出现红色的痕迹，是因为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为：。
17．(1)生成的熔融物溅落炸裂瓶底，使集气瓶炸裂
(2)密度比空气大
(3) 澄清石灰水变浑浊
【详解】（1）铁丝在氧气中燃烧实验，集气瓶底部铺细沙和水的目的，防止生成的熔融物溅落炸裂瓶底，使集气瓶炸裂；
（2）蜡烛自下而上依次熄灭，可推断二氧化碳的物理性质密度比空气大，故填：密度比空气大；
（3）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为；生成的二氧化碳使B处V形管内澄清石灰水变浑浊，故填：；澄清石灰水变浑浊。
18．(1)O2
(2)化合反应
(3)
(4)②④
【分析】因为C能使带火星的木条复燃，所以C是氧气；A和B为黑色固体，两者能相互反应，故A和B分别为碳和氧化铜中的一种，又因为B和C能相互反应，而氧化铜不能和氧气反应，碳能在氧气中燃烧，因此A为氧化铜，B为碳；C与D能相互反应，氧气不能和稀硫酸反应，但能与铁反应，因此D是铁，E是稀硫酸。
【详解】（1）根据分析，C是氧气，化学式为：O2。
（2）C是氧气，D是铁，铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应物是两种，生成物是一种，属于化合反应。
（3）A为氧化铜，B为碳，氧化铜和碳在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为：。
（4）因为D是铁，铁能与稀硫酸反应，所以E是稀硫酸。铁除了能与稀硫酸反应外，还能跟稀盐酸和硫酸铜溶液反应，不能与氢气和一氧化碳反应，因此E还可以用稀盐酸和硫酸铜溶液代替，故选：②④。
19．(1)CO
(2)沸点
(3)
(4)
【详解】（1）流程①发生的主要反应是置换反应，即反应物是碳和二氧化硅，生成物是硅，反应前后元素种类不变，则另一物质是由碳元素和氧元素组成的有毒气体，因此是一氧化碳，化学式是：CO；
（2）“精馏”是蒸馏的一种，其原理是利用混合物各成分的沸点不同将物质分离出来；
（3）如图，氢气和氯化氢在流程中，既作为反应物，又作生成物，因此上述流程中可循环使用的物质有氢气和氯化氢，化学式分别是：；
（4）流程⑤中发生反应是氢气和SiHCl3在高温条件下，反应生成硅和氯化氢，化学方程式为：6。
20． 稀盐酸或稀硫酸 发出白光，放出热量 吸附 升高相同温度所需的时间 2 氯化钠和活性炭 利用图1装置分别取4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠和4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠、2g蛭石两组药品进行实验，记录相同时间内温度的变化情况 密封、防潮
【详解】Ⅰ、根据结论，黑色固体是铁粉，而铁和酸能反应生成亚铁盐，是浅绿色，同时还能生成氢气，冒气泡；故答案为：稀盐酸或稀硫酸；取上述实验后过滤得到的黑色粉末，冲洗、干燥后放在燃烧匙中点燃，再伸入盛有氧气的集气瓶中；待燃烧停止后，向集气瓶内倒入少量澄清石灰水，振荡，黑色粉末燃烧，发出白光，放出热量，澄清石灰水变浑浊，说明黑色粉末中含有活性炭；澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；
Ⅱ、[作出猜想]活性炭具有吸附性，能使铁粉与水蒸气等充分接触发生反应，从而加快铁粉生锈的速率；
[反思评价]由表格数据，铁生锈会升温，因此为便于比较铁生锈速率的快慢，除上述实验采取的测量方法外，还可以通过测量升高相同温度所需的时间
Ⅲ.、为研究铁粉生锈快慢的影响因素，需要控制变量，则铁粉的质量需要相同，活性炭的质量需要相同，故实验③中所需药品为：4g铁粉、2mL水、2g氯化钠、2g活性炭；实验1和实验2温度基本不变，实验3温度变化较大，说明活性炭和氯化钠共同作用使铁生锈加快，则实验中，温度随时间变化的图像如图所示，从图像可以看出:活性炭和氯化钠共同作用加快了铁生锈，短时间内迅速升温，使吸水树脂中的水分蒸发为水蒸气；
Ⅳ、利用图1装置分别取4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠和4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠、2g蛭石两组药品进行实验，记录相同时间内温度的变化情况，从而判断蒸汽眼罩能够长时间保温，与蛭石是否有关；
[拓展应用]为延长蒸汽眼罩存放时间，生活中需将蒸汽眼罩密封、防潮处理。
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