化学人教版九下第八单元复习与测试（含解析）

第八单元 金属和金属材料
一、选择题
1．下列有关物质的应用不正确的是（ ）
A．氧气炼钢 B．东汉晚期的黄铜奔马
C．钛制人造骨 D．用锡制灯丝
【答案】D
【解析】A、氧气具有氧化性，可用于炼钢，正确；
B、黄铜属于铜合金，铜活动性较弱，不易生锈，可以用于制作奔马，正确；
C、钛金属与人体具有很好的相容性，且具有良好的耐腐蚀性、良好的硬度，可制人造骨，正确；
D、锡熔点较低，不能做灯丝，灯丝一般用钨丝，错误。
2．下列关于金属的说法正确的是（ ）
A．目前世界上年产量最多的金属是铝
B．金刚石和不锈钢都是金属材料
C．钛合金与人体具有很好的“相容性”，可用来制造人造骨
D．武德合金的熔点高，可用于制造保险丝
【答案】C
【解析】A、目前世界年产最多的金属是铁，错误；
B、金刚石由碳元素组成，属于非金属材料，错误；
C、钛合金与人体具有很好的“相容性”，可用来制造人造骨，正确；
D、武德合金是以铋金属为基础一种合金，熔点低，可用于制造保险丝，错误。
3．近日狡猾的新冠病毒再次砸向我国部分省市，随着气温下降新冠病毒的活性会有所增加，大家一定要少聚集、勤洗手、戴口罩！防疫不松懈！为增强口罩的密封性，均放了鼻梁条，有的鼻梁条是铝合金的，关于铝合金的说法正确的是（ ）
A．铝合金属于纯净物
B．鼻梁条使用铝合金，利用其密度大、抗腐蚀性好的优点
C．铝合金属于金属材料
D．铝合金的熔点比金属铝高
【答案】C
【解析】A、铝合金是一种合金，属于混合物，错误；
B、铝合金的密度较小，错误；
C、铝合金是一种合金，属于金属材料，正确；
D、合金的熔点一般比组成它的金属的熔点低，错误。
4．下列关于资源、能源的叙述正确的是（ ）
A．金属的回收利用，不仅可以节约金属资源，还可以节约95%的能源
B．废旧电池随意丢弃会带来对环境的污染，但不会危害人体健康
C．地球上的金属资源中金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在
D．防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径
【答案】D
【解析】A、金属的回收利用，可以节约金属资源和能源，但不是都会节约95%的能源，错误；
B、废旧电池随意丢弃会带来对环境的污染，会危害人体健康，错误；
C、地球上的金属资源中除金、银等少数不活泼金属有单质形式存在外，其余大部分以化合物形式存在，错误；
D、防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径，正确。
5．下列关于金属材料的说法，正确的是（ ）
A．黄铜的硬度比铜的小 B．铝的导电性比铜的好
C．钛合金的抗腐蚀性能比不锈钢强 D．锡铅合金的熔点比锡的高
【答案】C
【解析】A、合金的硬度大于纯金属的硬度，所以黄铜的硬度比铜的大，错误；
B、铝的导电性比铜的差，错误；
C、钛合金的抗腐蚀性能比不锈钢强，正确；
D、合金的熔点低于纯金属的熔点，即锡铅合金的熔点比锡的低，错误。
6．“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理是C + 2NiO 高温 2Ni + CO2↑，下列说法正确的是（ ）
A．此反应不属于置换反应 B．生成物CO2是空气污染物
C．此反应中只涉及一种单质 D．反应物NiO中镍、氧元素质量比为59：16
【答案】D
【解析】A、一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应，C + 2NiO 高温 2Ni + CO2↑，该反应属于置换反应，错误；
B、依据空气质量日报表可知：二氧化碳不是空气污染物，错误；
C、由一种元素组成的纯净物叫做单质，此反应中有C、Ni两种单质，错误；
D、由化学方程式C + 2NiO 高温 2Ni + CO2↑可知：反应物NiO中镍、氧元素质量比为59：16，正确。
7．废旧计算机的某些部件中含有Zn、Fe、Ag、Cu等金属，经物理方法初步处理后，与足量的稀盐酸充分反应，过滤，剩余的固体中不应有的金属是（ ）
A．Ag、Cu B．Fe、Ag C．Zn、Fe D．Zn、Cu
【答案】C
【解析】在金属活动性顺序里，锌、铁排在氢前，锌、铁能与稀盐酸反应，铜、银排在氢后，铜、银与稀盐酸不反应，故剩余的固体中不应有的金属是Zn、Fe。
8．金属M与AgNO3溶液发生反应：，下列说法中正确的是（ ）
A．在金属活动性顺序里，M一定排在氢的前面
B．M的金属活动性比Ag弱
C．M可能是铝
D．反应前后M元素的化合价发生了改变
【答案】D
【解析】A、M能将银从其化合物中置换出来，说明M比银活泼，但是在金属活动性顺序里，M不一定排在氢的前面，如铜，错误；
B、由A的分析可知，M的金属活动性比Ag强，错误；
C、在化合物中，铝元素一般显+3价，而M元素在化合物中显+2价，故M一定不是铝，错误；
D、化学反应前后，M元素由游离态转化为化合态，化合价一定发生了改变，正确。
9．将质量相等的铝粉和铁粉分别与同体积、同浓度的稀硫酸反应。反应情况如下图所示。有关叙述中正确的是（ ）
A．铝粉、铁粉和硫酸均有剩余
B．铝粉、铁粉均反应完，硫酸有剩余
C．硫酸、铝粉均反应完，铁粉有剩余
D．硫酸、铁粉均反应完，铝粉有剩余
【答案】D
【解析】A. 生成的氢气质量相同，说明硫酸全部参加反应，铝必有剩余，错误；
B. 生成的氢气质量相同，说明硫酸全部参加反应，铝必有剩余，错误；
C. 消耗相同的硫酸，需要铁的质量大，故铁先消耗完，不会是铝消耗完而铁有剩余，错误；
D. 利用方程式的计算求出消耗相同硫酸时需要铝铁的质量大小关系，
3H2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3H2↑
294 54
98 18
H2SO4 + Fe = FeSO4 + H2↑
98 56
98 56
由此可以看出，消耗相同的硫酸，需要铁的质量大，故铁先消耗完，铝有剩余，正确。
10．下图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验，一段时间后观察现象。下列说法不正确的是（ ）
A．①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是甲
B．①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水
C．③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂
D．四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉
【答案】A
【解析】A、铁与氧气、水接触充分时最易生锈，所以①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是乙，错误；
B、 ①铁与空气和水接触铁锈蚀，②中铁只与水接触，铁不锈蚀，①②对比说明铁生锈需要空气；①铁与空气和水接触铁锈蚀，③铁只与空气接触，铁不锈蚀，①③对比说明铁生锈需要水，正确；
C、 ③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂，正确；
D、四个实验中，④中的铁钉与氧气、水接触最充分，生锈最快，正确。
二、填空题
11．如图是青少年常用的一种照明台灯。
(1)图中标示的各部件中，用金属材料制成的是___________（填序号）。
(2)灯管后面的反光板使用的是铝箔。铝块能制成铝箔是利用了铝的___________性。
(3)铜质插头是利用了金属铜的___________性。
【答案】(1)①②④ (2)延展 (3)导电
【解析】（1）图中标示的各部件中，铁螺丝钉、铝箔反光片、铜质插头是用金属材料制成的；
（2）铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性；
（3）铜质插头是利用了金属铜的导电性。
12．人类社会的发展离不开常见金属和金属材料，用我们学到的化学知识和方法能分析和解释许多现象。
(1)下列生活用品，主要利用金属具有良好导热性的是 ________________ 。
(2)常见的三种金属被发现、使用的先后顺序依次为铜、铁、铝。金属大规模被使用的先后顺序跟下列 ____ (填序号)关系最大。
①地壳中金属元素的含量
②金属的导电性
③金属活动性
(3)工业上用赤铁矿(主要成分为氧化铁)炼铁的化学反应方程式为 _____________________ ；世界上每年有近四分之一的钢铁被锈蚀，为了保护金属资源我们必须学会防锈，下列介绍的实例只利用隔绝氧气来达到防锈的是 ______________________________________________ 。
(4)工业生产中，切割铁板时用硫酸铜溶液在铁板上画线可留下红色的印迹。有关反应的化学方程式为 ________________________________________ 。
(5)铁粉常用作双吸剂，将一包部分变质的双吸剂放入过量稀盐酸中，充分反应后所得溶液中的溶质可能是 ________________ (友情提示：在溶液中可发生Fe＋2FeCl3 === 3FeCl2反应)
【答案】（1）A （2）③ （3）3CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2 C （4） Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 （5）HCl、FeCl2或HCl、FeCl2、FeCl3
【解析】（1）铸铁炊具主要利用金属具有良好导热性；
（2）金属的活动性越强，越难冶炼，大规模被使用越晚，所以金属大规模被使用的先后顺序跟金属活动性有关；
（3）一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学反应式是3CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2；防锈一般要隔绝氧气和水，但夏天停暖后暖气片内注满水防止内部生锈，只是隔绝氧气防锈；
（4）铁可还原硫酸铜生成红色的铜，留下红色的印迹，化学方程式是Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4；
（5）双吸剂变质即有部分铁生锈，投入过量盐酸中，发生的反应为Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑、Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O、在溶液中可发生的Fe＋2FeCl3=3FeCl2反应；根据反应的可能情况，溶液中一定有氯化亚铁及剩余的盐酸，氯化铁可能存在。
13．人们常说的“五金”是指：金、银、铜、铁、锡。根据所学知识回答：
（1）“真金不怕火炼”说明金即使在高温下也不与________反应。
（2）黄铜片（铜锌合金）和铜片相互刻画，在铜片上留下刻痕，说明黄铜片的硬度比铜片的硬度______（填“大” 或“小”）。
（3）铁制容器不能用来盛放农药波尔多液（主要成分是硫酸铜和氢氧化钙），用化学方程式表示其原因：____________________。
（4）防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径之一，写出一种防止铁制品生锈的具体方法：______ 。
【答案】（1）氧气 （2）大 （3）Fe+CuSO4═Cu+FeSO4 （4）刷漆等
【解析】(1) “真金不怕火炼”说明了金的性质很不活泼，金即使在高温下也不与氧气反应；
（2）黄铜片（铜锌合金）和铜片相互刻画，在铜片上留下刻痕，说明黄铜片的硬度比铜片的硬度大；
（3）铁制容器不能用来盛放农药波尔多液（主要成分是硫酸铜和氢氧化钙），原因是铁的活动性大于铜，用化学方程式表示其原因是：Fe+CuSO4═Cu+FeSO4；
（4）防止铁制品生锈的方法有很多，例如：刷漆、涂油等。
14．金属与我们的生活息息相关，在各个领域中用途广泛。
(1)我国第四套人民币硬币从1999年开始发行，一元为钢芯镀镍(Ni)，五角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢。选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是________。
A．金属的硬度 B．金属的导电性
C．金属的耐腐蚀性 D．金属价格与硬币面值的吻合度
(2)在“南海一号”打捞出来的文物中，“金龙纹手镯”光彩夺目，完好无损；铜镜表面有铜锈；铁器则锈迹斑斑，残存很少。这说明金、铜、铁这三种金属的活动性由强到弱的顺序是________。
(3)在质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中，分别加入等质量的锌粉和铁粉，生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示。下列表述正确的是________(填序号)。
①A表示锌和稀硫酸的反应曲线
②反应结束后消耗两种金属的质量相等
③反应结束后稀硫酸都没有剩余
④反应结束后两种金属一定都有剩余
⑤反应结束后生成的氢气质量相等
【答案】(1)B (2)铁＞铜＞金 (3)①③⑤
【解析】（1）制作硬币时要考虑：价格便宜，无毒，耐腐蚀，耐磨损等，即要金属的硬度、金属的耐腐蚀性、金属价格与硬币面值的吻合度等。不需要考虑金属的导电性，故选B；
（2）金属的活动性越强，越易与空气中的氧气等物质反应而生锈，在“南海一号”打捞出来的文物中，“金龙纹手镯”光彩夺目，完好无损，说明金的化学性质稳定；铜镜表面有铜锈，铜的活动性比金强；铁器则锈迹斑斑，残存很少，铁的活动性比铜强。这说明金、铜、铁这三种金属的活动性由强到弱的顺序是铁＞铜＞金；
（3）在质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中，分别加入等质量的锌粉和铁粉，生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示。
①锌的金属活动性比铁强，所以锌反应更快，锌与酸的反应先结束，A表示锌和稀硫酸的反应曲线，故正确；
②反应结束后生成氢气一样多，锌与氢气的质量比为65:2，铁与氢气的质量比为56:2，由图可知，最终生成氢气一样多，所以消耗锌和铁的质量比为65:56,；消耗锌的质量比铁多，故错误；
③反应最终生成氢气一样多，说明反应消耗的酸相同，而且酸都完全反应，即反应结束后稀硫酸都没有剩余，故正确；
④反应结束后由于消耗的锌比铁多，所以可能两种金属都有剩余，也可能锌完全反应，铁有剩余，故错误；
⑤由图中信息可知，反应结束后生成的氢气质量相等，故正确；
故选①③⑤。
15．金属材料在生产、生活中有着广泛的应用，人类的生产和生活都离不开金属。
(1)新型材料纳米级铁粉具有广泛的用途，它比普通铁粉更易与氧气反应，其制备的主要流程如图所示。
高温反应器中反应的化学方程式为_________。反应前需向反应器中通入氮气，目的是_________。
(2)金属活动性顺序有重要的应用。铝、铜、铁为日常生活中常见的金属，某化学兴趣小组的同学在探究铝、铜、铁三种金属的有关性质时，进行了如图的实验：
在A实验中发生反应的化学方程式为_____________________。将A实验结束后①②试管内的物质倒入烧杯中，发现烧杯中的红色固体物质明显增多，其原因是_________________，一段时间后过滤，滤液中的溶质一定有________(填化学式)。
(3)某同学在一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，他对反应过程进行了分析，得到了以下几个图像(横坐标表示加入铁的质量)，其中错误的是_____(填字母序号)。
【答案】（1）FeCl2＋H2高温Fe＋2HCl 排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸 （2）Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 ①中未反应的铁粉继续与②中硫酸铜反应 FeSO4和Al2(SO4)3 （3）D
【解析】（1）据题意反应的化学方程式为FeCl2+H2高温 2HCl+Fe，反应前需向反应器中通入氮气，目的是防止发生爆炸；
（2）金属活动性顺序中，排前置后，故铁不与硫酸铝溶液反应，能与硫酸铜溶液反应，在A实验中发生反应的化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；将A实验结束后①、②试管内的物质倒入烧杯中，发现烧杯中的红色固体物质明显增多，其原因是未反应的铁继续与硫酸铜反应。一段时间后过滤，滤液中的溶质一定有生成的FeSO4、没参与反应的Al2(SO4)3 ；
（3）—定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，由于铁与银之间金属活动性差距较大，故铁先与硝酸银溶液反应，待硝酸银溶液反应完以后Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag，铁才与硝酸铜溶液反应Fe+Cu(NO3)2
=Fe(NO3)2+Cu。
A、开始加入的铁与硝酸银溶液反应，待硝酸银溶液反应完以后，铁才与硝酸铜溶液反应，故铜的质量在加入铁一段时间后才产生，正确；
B、反应开始硝酸铜的质量不变，但是溶液质量减少故硝酸铜的溶质质量分数增大，当铁与硝酸铜溶液反应时，硝酸铜的溶质质量分数逐渐减小到零，正确；
C、第一个反应中，反应掉340份质量的硝酸银，生成180份质量的硝酸亚铁，溶液质量减少，第二个反应中，反应掉188份质量的硝酸铜生成180份质量的硝酸亚铁，溶液质量减少，第一个反应中溶液减少的多，正确；
D、反应前有两种溶质，反应中有3中，如果铁足量，反应后只有一种，错误。
三、实验题
16．人类的生活和生产都离不开金属材料。
（1）铁生锈的条件是:铁与空气和__________直接接触。
（2）根据铁生锈的条件，自行车支架采取的防锈措施是__________。
（3）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用下图所示装置进行实验探究，请按要求填空:
①实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是__________________。
②右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是___________________。
③写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式______________。
④硬质玻璃管中可观察到的现象是_______________________。
（4）若赤铁矿中的质量分数为80％，600t这样的赤铁矿可炼出含杂质质量分数为4％的生铁多少吨______？（写出计算过程）
【答案】（1）水 （2）刷油漆 （3）①澄清石灰水变浑浊 ②燃烧多余的CO（或消除CO对空气的污染） ③3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2 ④红褐色固体逐渐变为黑色 （4）350
【解析】（1）铁生锈的条件是铁与空气和水同时接触，故答案为水；
（2）常见的自行车的支架采用的防锈措施是喷漆，喷漆可以隔绝氧气和水，故答案为喷漆；
（3）①因为一氧化碳与氧化铁反应生成铁单质和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以，实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是澄清石灰水变浑浊；
②在反应过程中，有部分一氧化碳气体没有经过反应就进入后面的装置，一氧化碳有毒，会污染空气，所以酒精灯的目的是:燃烧多余的CO（或消除CO对空气的污染）；
③硬质玻璃管中一氧化碳与氧化铁反应生成铁单质和二氧化碳气体，化学方程式为：3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2；
④反应前，氧化铁的颜色为红褐色，反应生成的铁单质为黑色，所以硬质玻璃管中可观察到的现象是:红褐色固体逐渐变为黑色；
（4）设生成的铁单质的质量为x
3CO + Fe2O3高温 2Fe + 3CO2
160 112
600t×80% x
160/112 = 600t×80%/x
x=336t
答：可炼出含杂质质量分数为4%的生铁的质量为336t/（1-4%）=350t
17．铁是生产、生活中应用很广泛的一种金属．下列是与铁的性质有关的部分实验图，请回答下列问题．
（1）A中发生反应的化学方程式是_____________，集气瓶中水的作用是_______________．
（2）铁生锈的条件是_________，B中铁钉最易生锈的部位是________（填“a”、“b”或“c”）．
（3）C试管中刚好完全反应，得到溶液中溶质的化学式是_________．
（4）D中反应一段时间后，现象是_________，试管内固体质量比反应前增大，据此推断，试管内溶液质量与反应前相比_________（填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】（1）3Fe+2O2点燃Fe3O4 防止烧落的固体炸裂瓶底 （2）铁与水和氧气同时接触 b （3）FeSO4 （4）铁表面出现红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色 减小
【解析】（1）A中发生反应为铁和氧气点燃生成四氧化三铁，对应的化学方程式是3Fe+2O2点燃Fe3O4，集气瓶中水的作用是防止烧落的固体炸裂瓶底；
（2）铁生锈的条件是铁与水和氧气同时接触，B中铁钉最易生锈的部位是b，因为同时接触了水和氧气；
（3）C试管中铁和稀硫酸刚好完全反应生成硫酸亚铁和氢气，得到溶液中溶质的化学式是FeSO4；
（4）D中铁和硫酸铜反应一段时间后铁表面出现红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色，试管内固体质量比反应前增大，据此推断，试管内溶液质量与反应前相比减少。
四、计算题
18．欲测定Cu－Zn合金及Cu－Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀硫酸和必要的仪器。
(1)你认为能测出铜的质量分数的是___________合金。
(2)取该合金的粉末26 g加入该稀硫酸充分反应，所加稀硫酸与生成气体的质量关系如图所示。
①生成气体的质量为________g。
②请计算该合金中铜的质量分数。___________。
【答案】（1）Cu－Zn （2）0.2 75%
【解析】（1）铜的活动性比氢弱，不与稀酸发生反应，锌的活动性比氢强，能与稀酸发生反应，因此能测定出Cu－Zn合金中铜的质量分数；而银的活动性比氢弱，不与稀酸发生反应，因此不能测定出Cu－Ag合金中铜的质量分数；
（2）①由图示可知，生成气体的质量为0.2g；
②设：生成0.2g氢气需锌的质量为x
H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2↑
65 2
x 0.2g
65/2 = x/0.2g
x = 6.5g
该合金中铜的质量分数=（26g – 6.5g）/26g×100%=75%
答：该合金中铜的质量分数为75%。
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