第八单元金属和金属材料练习题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 练习题
一、选择题
1．某合金由两种金属元素组成，取该合金60g投入足量稀硫酸中，反应完全后，测得生成H23g，则合金的组成不可能是
A．Fe与Zn B．Mg与Cu C．Na与Al D．Al与Fe
2．化学创造美好生活。下列活动中，相应化学原理有误的是
选项 活动 化学原理
A 利用水灭火 降低温度至着火点以下
B 用水银温度计测体温 汞原子大小因温度升高而变大
C 公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆 钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀
D 用硝酸铜溶液比较Mg、Ag的金属活动性 Mg能与Cu(NO3)2溶液反应，Ag不能
A．A B．B C．C D．D
3．对比是一种有效的化学学习方法。下列说法中不正确的是
A．冰和干冰的组成元素不同 B．红磷和白磷的着火点不同
C．黄铜和铜的熔点不同 D．氢气和液氢的化学性质不同
4．下列关于铁制品的使用合理的是（　　）
A．铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰水配制农药
B．不锈钢可用于制作外科手术刀
C．菜刀用湿布包起来防止生锈
D．用铁锅长期存放姜醋
5．下列物质的用途与其化学性质有关的是
A．活性炭吸附有色气体 B．氢气用做燃料
C．液态氮做制冷剂 D．用钨丝制作白炽灯丝
6．分类、归纳等是化学学习的重要方法，下列说法正确的是
A．非金属: P、Hg
B．混合物:食醋、钢
C．化合物:水、石灰石
D．合金:生铁和金刚石
7．某反应的微观变化可用下列示意图表示，则有关该反应的说法正确的是（ ）
A．生成两种不同氧化物
B．属于置换反应
C．反应前后分子个数相等
D．反应前后各元素化合价不变
8．实验现象的描述正确的是（ ）
A．木炭在空气中燃烧发出白光，生成能使石灰水变浑浊的气体
B．双氧水加入二氧化锰后，产生大量气泡和白烟
C．硫粉在空气中燃烧，观察到明亮的蓝紫色火焰
D．镁条放入盐酸中，产生大量气泡
9．超细的铁微粒是一种纳米颗粒型材料，可在低温下将二氧化碳分解为碳。下列推测不合理的是
A．该反应是置换反应
B．该反应有助于减少温室气体排放
C．该反应的另一产物可能是氧气
D．超细的铁颗粒在反应中可能是作催化剂
10．下列物质的分类正确的是
A．混合物：空气、天然气、水蒸气 B．能置换出酸中氢的金属:铝、铁、汞
C．氧化物：水、酒精、干冰 D．磷单质：红磷、白磷
11．有X、Y、Z三种金属，把Y投入X(NO 3 ) 2 溶液中，Y表面有X析出，得到Y(NO 3 ) 2 溶液的质量比X(NO 3 ) 2 溶液的质量大，把X投入Z(NO 3 ) 2 溶液中，Z析出后，溶液的质量减小。下列判断正确的是（ ）
A．元素的相对原子质量可能是：Z＞Y＞X
B．X、Y、Z可能依次是：Hg、Zn、Cu
C．金属活动性顺序是：Y＞X＞Z
D．X、Y、Z可能依次是：Cu、Zn、Hg
二、填空与简答
12．为减少污染、治理“雾霾”，提高煤的利用率，可将其转化为可燃性气体，相关反应的微观示意图如图所示：
(1)该化学反应的类型为 。
(2)物质分类中、都属于 ，该化学反应中两者所构成的物质的质量比为 。
(3)分析以上微观变化过程，你能得出化学变化的实质是 。
13．铝在常温下与空气中的 反应，其表面生成一层致密的 ，从而阻止铝的进一步氧化，因此铝具有很好的 性能。反应的化学方程式为 。
14．（1）下列所示的粒子结构示意图中，属于同一种元素的是 （填序号）．
（2）金属材料在生产、生活中应用非常广泛．
①钢铁是重要的金属材料，它属于 （填“纯净物”或“混合物”）．
②工业上用一氧化碳和赤铁矿（主要成分为氧化铁）冶炼铁，其反应的化学方程式是 ．
③某同学为了验证Fe、Zn、Cu三种金属的活动性顺序，设计了如下一组实验：
（A）将锌片浸入稀硫酸溶液中
（B）将铜浸入稀硫酸溶液中
（C）将锌片浸入硫酸亚铁溶液中
该组实验还不能完全证明三种金属元素的活动性顺序，需要补充一个实验才能达到目的，你认为应该补充的实验是 ．
15．下图是一氧化碳与氧化铁反应的实验装置图，分析并回答问题。
(1)实验中先通一氧化碳的目的是 。
(2)玻璃管中的实验现象是 。
(3)石灰水中发生的反应方程式为 。
(4)该实验中体现了一氧化碳的还原性与 性。
16．常温下铝具有很好的抗腐蚀性能是因为（用方程式表示） ，金也有很好的抗腐蚀性是因为 。
17．A-H都是初中常见的化学物质，它们之间的转化关系如图所示（连线表示相互反应，箭头表示转化，有些反应物、生成物、反应条件已省略）。其中F俗称酒精，B、C、D是单质，D、H 是红色固体。请回答下列问题∶
（1）F的化学式是 。
（2）写出反应⑤的化学方程式 。
（3）反应②的基本反应类型可能是 （写全）。
（4）反应⑧在工业上的用途是 。
18．垃圾分类，全民行动，重庆也将逐步实行生活垃圾分类。
(1)废旧电池和过期药品都属于 (填字母)。
A 餐厨垃圾 B 有害垃圾 C 可回收垃圾 D 其余垃圾
(2)分类后的垃圾如何进一步利用或处理？如图所示为可回收垃圾的部分再利用途径。

①稀硫酸“溶解”步骤中共发生了三个化学反应，其中Fe与某物质发生化合反应生成FeSO4，写出该反应的化学方程式： 。
② “溶解”过程中不会出现的现象是 (填字母)。
A 固体逐渐减少 B 溶液颜色改变 C 有气泡生成 D 有红褐色沉淀生成
③若生锈铁制品中含有80kg的Fe2O3，56kg的Fe，假设所有铁元素都能转化成FeSO4·7H2O(相对分子质量为278)，则得到FeSO4·7H2O的质量为 kg。
④查阅资料得知，FeSO4容易被空气中的O2氧化。后续处理包括将所得到的FeSO4溶液在氮气环境中蒸发浓缩、降温结晶、过滤等，其中氮气的作用是 。
三、科学探究题
19．化学小组同学收集了某种铝制易拉罐，剪成条状并打磨后进行右图所示实验，发现纯铝片表面有划痕。
【发现问题】结合上述现象，可得出该易拉罐不是纯铝制作。那么易拉罐中除铝外，还含有什么金属呢？
【查阅资料】①铝制易拉罐中的主要成分是铝，可能还含有镁、铁。②铝能与氢氧化钠溶液反应：，镁、铁不与氢氧化钠溶液反应。
【猜想与假设】该易拉罐中除铝外，可能还含有镁、铁中的一种或两种。
【进行实验】小明取打磨后的铝制易拉罐样品按如下方案进行实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
实验1 取一定量的样品于烧杯中加入足量的溶液A，充分反应 产生大量气泡烧杯底部有黑色固体剩余 样品中含铝
实验2 取实验1中少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸 固体消失，产生气泡，溶液变为浅绿色 样品中含铁
【解释与结论】
（1）纯铝片表面有划痕，说明合金的硬度比组成它的纯金属更 。
（2）实验1中，加入的溶液A是 溶液。
（3）实验2中，能证明样品中含有铁的实验现象是 。
【反思与评价】
（4）其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨，理由是 。
（5）大家认为应该补充下列实验：取实验1中少量黑色固体于试管中，加入某种金属的化合物溶液，若无现象，则小明的结论正确。你认为加入的金属化合物溶液中的金属元素可能是 （填一种即可）。
四、计算题
20．为测定某黄铜（铜、锌合金）中铜的质量分数，某同学取20g黄铜样品放入盛有200g稀硫酸的烧杯中，恰好完全反应，测得烧杯中剩余物质的总质量为219.8g。试计算：
（1）生成氢气的质量；
（2）该黄铜样品中铜的质量分数；
（3）反应后所得溶液的溶质质量分数。（结果精确到0.1%）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【分析】根据化学方程式已知金属与氢气的质量关系：Mg-H2：24g-2g，即24g镁完全反应生成2g氢气，则36g-3g，即36g镁完全反应生成3g氢气；同理可知：Al-H2：27g-3g； Fe-H2：56g-2g，84g-3g；Zn-H2：65g-2g，则97.5g-3g；Na-H2：46g-2g，则69g-3g；利用平均值法得知要生成3克氢气，合金的质量应该符合：金属A的数值＜60g＜金属B的数值。
【详解】A、84g和 97.5g均大于60g，所以合金的组成不可能，故A正确；
B、36g小于60g，Cu不与酸反应，不产生氢气，所以合金的组成可能，故B错误；
C、27g＜60g＜69g，所以合金的组成可能，故C错误；
D、27g＜60g＜84g，所以合金的组成可能，故D错误；
故选：A。
【点睛】此题要利用平均值法来解决，从金属与酸反应生成氢气的质量关系考虑得出金属与氢气的质量关系，对解决此类题目很有帮助。
2．B
【详解】A、利用水灭火，是因为水能降低温度至可燃物的着火点以下，达到灭火的目的，不符合题意；
B、用水银温度计测体温，是因为汞原子之间的间隔随温度的升高而增加，原子的大小不变，符合题意；
C、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆，可使钢铁与潮湿空气隔绝，防止其生锈，不符合题意；
D、镁能与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜，有红色固体析出，说明镁比铜活泼，银和硝酸铜不反应，无明显现象，说明铜比银活泼，可以用硝酸铜溶液比较Mg、Ag的金属活动性，不符合题意。
故选B。
3．D
【详解】A、冰是固态的水，水由H、O元素组成，干冰是固体二氧化碳，二氧化碳由C、O元素组成，组成元素不同，不符合题意；
B、红磷和白磷的着火点不同，红磷的着火点较高，白磷的着火点低，不符合题意；
C、黄铜是铜的合金，合金比组成它的纯金属熔点低，不符合题意；
D、液氢是液态氢气，液氢和氢气均是由氢分子构成，分子构成相同，化学性质相同，符合题意。
故选D。
4．B
【详解】A、铁桶中加入硫酸铜溶液，铁能与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁溶液和铜，不能用铁桶配制该农药，故A不正确；
B、不锈钢具有优良的抗腐蚀性，可用于制作外科手术刀，故B正确；
C、菜刀用湿布包起来，铁能与氧气和水共同作用而生锈，故C不正确；
D、铁能与酸发生置换反应，不能用铁锅长期存放姜醋，故D不正确。故选B。
5．B
【详解】A、活性炭吸附有色气体是利用活性炭的吸附性，属于物理性质，错误，
B、氢气用做燃料是利用氢气的可燃性，属于化学性质，正确，
C、液态氮做制冷剂是利用液氮汽化吸热，属于物理性质，错误，
D、用钨丝制作白炽灯丝是利用钨丝熔点高，属于物理性质，错误，
故选B。
6．B
【详解】A、汞俗称水银，属于金属，选项A分类不正确；
B、食醋中含有醋酸和水，钢是铁的合金，含有铁、碳等元素，因此食醋和钢属于混合物，选项B分类正确；
C、石灰石的主要成分是碳酸钙，还含有杂质，属于混合物，选项C分类不正确；
D、金刚石是碳的单质，不是合金，选项D分类不正确。故选：B。
7．A
【分析】由微观反应示意图可知，该反应是氨气与氧气在催化剂、加热的条件下反应生成一氧化氮和水，方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。
【详解】A．生成物是一氧化氮和水，是两种氧化物，故正确；
B．置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应。该反应的生成物是两种化合物，不属于置换反应，故错误；
C．由化学方程式可知，反应前后的分子个数不同，故错误；
D．反应物氧气属于单质，氧气中氧元素是0价，在生成物水中氧元素显-2价，故错误。
故选：A。
【点睛】观察反应的微观示意图，根据微粒的构成，写出反应物、生成物的化学式及反应的化学方程式，据其意义分析有关的说法。
8．D
【详解】A、木炭在空气中燃烧发出红光，生成能使石灰水变浑浊的气体，故选项不正确；
B、双氧水加入二氧化锰后，产生大量气泡和白雾，故选项不正确；
C、硫粉在氧气中燃烧，观察到明亮的蓝紫色火焰，在空气中是淡蓝色火焰，故选项不正确；
D、镁条放入盐酸中，产生大量气泡，故选项正确。
9．A
【详解】A、置换反应是由一种单质与一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。该反应是一种物质参加反应，不可能是置换反应。A推测不合理；
B、该反应是二氧化碳分解生成了碳，能减少空气中二氧化碳的排放，有助于减少温室气体排放。B推测合理；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，故另一种物质一定含有氧元素，可能是氧气。C推测合理；
D、二氧化碳在超细的铁微粒的作用下能在低温下分解生成碳，超细铁微粒可能是催化剂。D推测合理。
综上所述：选择A。
10．D
【详解】A、空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物；天然气的主要成分是甲烷，还含有其它物质，属于混合物，水蒸气由同种物质组成，属于纯净物，不符合题意；
B、在金属活动性顺序里，铝、铁排在氢前，能置换出酸中的氢，汞排在氢后，不能置换出酸中的氢，不符合题意；
C、水是由H、O元素组成的化合物，属于氧化物；酒精是由C、H、O三种元素组成，不属于氧化物，干冰是固体二氧化碳，是由C、O元素组成的化合物，属于氧化物，不符合题意；
D、红磷、白磷均是由磷元素组成的纯净物，属于单质，符合题意。
故选D。
11．C
【详解】A、根据Y置换X后，得到的Y（NO3）2溶液质量比X（NO3）2溶液质量增加，可判断元素Y的相对原子质量大于X；根据X投入Z投入Z（NO3）2溶液中，Z析出后，溶液的质量减少，可判断元素X的相对原子质量小于Z；综合分析，X、Y、Z的相对原子质量大小关系为X＜Y、X＜Z，Y与Z的大小无法判断；A错；
B、根据把Y投入X（NO3）2溶液中，Y表面有X析出，可判断Y活动性大于X；根据把X投入Z投入Z（NO3）2溶液中，Z析出，可判断X活动性大于Z；则X、Y、Z三种金属活动性的强弱关系为Z＜X＜Y，这与金属汞、锌、铜的关系不相符；B错；
C、根据B选项的分析，X、Y、Z三种金属活动性的强弱关系为Z＜X＜Y；C正确；
D、根据选项A的分析，相对原子质量X＜Y、X＜Z；根据B选项的分析，X、Y、Z三种金属活动性的强弱关系为Z＜X＜Y；与X、Y、Z可能依次是铜、锌、汞的判断不一致；D错。
综上所述：选择C。
12． 置换反应 氧化物 9:14 构成物质的分子分解为原子，原子重新结合成新的分子
【详解】（1） 该反应的化学方程式是H2O+CCO+H2，是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，属于置换反应。
（2） 、分别是H2O和CO，都是氧化物，两者所构成的物质的质量比为18:28=9:14。
（3）分析以上微观变化过程可知，构成物质的分子分解为原子，原子重新结合成新的分子。
13． 氧气 氧化铝薄膜 抗腐蚀 4Al+3O2═2Al2O3
【详解】铝在常温下与空气中的氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝保护膜，从而阻止铝的进一步氧化，因此铝具有很好的耐腐蚀性能。该反应是铝与氧气反应生成氧化铝，反应的化学方程式为4Al+3O2 ═ 2Al2O3。
14． ②③/③② 混合物
将铁片浸入硫酸铜溶液中
【详解】（1）元素是质子数相同的一类原子的总称，②③质子数相同，属于同种元素；
（2）①钢铁是铁的合金，是由碳、铁等混合而成，属于混合物；
②一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
③A、将锌片浸入稀硫酸溶液中，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，说明在金属活动性顺序中，锌排在氢的前面；
B、将铜浸入稀硫酸溶液中，铜与稀硫酸不反应，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢后；
C、将锌片浸入硫酸亚铁溶液中，锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，有黑色固体析出，说明锌比铁活泼；
通过以上实验能得出锌比铁、铜活泼，但是无法验证铁、铜的金属活动性顺序，故可设计实验：将铁片浸入硫酸铜溶液中，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼。
15．(1)排尽装置中的空气，防止发生爆炸
(2)红棕色粉末逐渐变成黑色
(3)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(4)可燃
【详解】（1）一氧化碳具有可燃性，如果不纯可能发生爆炸，因此实验中先通一氧化碳的目的是排尽装置中的空气，防止发生爆炸，故填：排尽装置中的空气，防止发生爆炸；
（2）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，所以实验中可看到玻璃管里红棕色粉末逐渐变成黑色，故填：红棕色粉末逐渐变成黑色；
（3）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，故填：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；
（4）该实验中在装置的末端放一盏燃着的酒精灯处理尾气，说明一氧化碳具有可燃性，故填：可燃。
16． 金的化学性质比较稳定
【详解】铝的化学性质比较活泼，常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，该反应的化学方程式为：；
金的化学性质比较稳定，故金也有很好的抗腐蚀性。
17． C2H5OH Cu+2AgNO3= Cu(NO3)2+2Ag 化合反应、置换反应 工业炼铁
【分析】D 是红色固体单质，则D为铜；F俗称酒精，酒精完全燃烧生成二氧化碳和水，A、G为二氧化碳和水中的一种，A与B能相互转化，且B为单质，则A为水，G为二氧化碳；H是红色固体，能与B反应，能分别转化生成二氧化碳和C，则H为氧化铁，B为氢气，C为铁，E能与C、D都能反应，E可以是硝酸银，代入检验，验证合理。
【详解】（1）F为酒精，其化学式为C2H5OH，故填：C2H5OH；
（2）反应⑤，即铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，反应的化学方程式为Cu+2AgNO3= Cu(NO3)2+2Ag，故填：Cu+2AgNO3= Cu(NO3)2+2Ag；
（3）反应②为氢气转化为水，可以是氢气在氧气中燃烧生成水，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；也可以是氢气与氧化铜反应生成铜和水，符合“一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物”的特点，属于置换反应，故填：化合反应、置换反应；
（4）反应⑧可以为一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，在工业上可用于炼铁，故填：工业炼铁。
18． B D 556 保护作用，能隔绝氧气防止硫酸亚铁被氧化
【详解】(1)废旧电池和过期药品都属于有害垃圾，故选B。
(2)①稀硫酸“溶解”步骤中共发生了三个化学反应，氧化铁与稀硫酸生成硫酸铁、铁与稀硫酸生成硫酸亚铁；化合反应是多种物质生成一种物质的反应，由流程图可知，最终得到硫酸亚铁，则其中Fe与某物质发生化合反应生成FeSO4的反应为铁和硫酸铁生成硫酸亚铁，。
②A、氧化铁与稀硫酸反应、铁与稀硫酸反应、铁和硫酸铁反应都是固体逐渐减少的反应，正确；
B、反应生成硫酸亚铁，溶液颜色最终变为浅绿色，正确；
C、铁与稀硫酸反应生成氢气，有气泡生成，正确；
D、反应中没有氢氧化铁生成，故没有红褐色沉淀生成，错误。
故选D。
③反应前后元素种类质量不变，反应前80kg的Fe2O3、56kg的Fe中铁元素等于生成FeSO4·7H2O中的铁元素，故得到FeSO4·7H2O的质量为 。
④FeSO4容易被空气中的O2氧化； FeSO4溶液在氮气环境中蒸发浓缩、降温结晶、过滤等，其中氮气的作用是做保护气，隔绝氧气防止硫酸亚铁被氧化。
19． 大 氢氧化钠（或 NaOH） 溶液变为浅绿色 无法确定易拉罐中是否含有镁 铝（或锌，或铁）
【详解】（1）合金一般比组成它们的纯金属的硬度更大，故填：大。
（2）铝能与氢氧化钠溶液反应，且根据反应方程式可知反应过程中有氢气生成，镁、铁不与氢氧化钠溶液反应，加入溶液A后观察到有大量气泡产生，故加入的溶液为氢氧化钠溶液，该现象同时也证明了样品中含有铝。故填：氢氧化钠（或 NaOH）。
（3）铁与盐酸反应生成氯化亚铁，氯化亚铁在溶液中呈浅绿色，取实验1中少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸后溶液变为浅绿色，该现象证明样品中含有铁。
（4）镁不与氢氧化钠反应，镁与盐酸反应生成氯化镁，氯化镁溶液没有颜色，故通过实验1和实验2观察到的现象，无法确定样品中是否含有镁。故填：无法确定易拉罐中是否含有镁。
（5）若小明的结论正确，即样品中不含镁，已知在金属活动性顺序中镁排在铝、锌、铁、铜等金属前面，又知样品中一定含有铁，若化合物中含有的金属排在铁后，则样品中的铁会与其发生置换反应，无法确定镁是否存在。故加入的金属的化合物的溶液中含有的金属应该是在镁后，铁或铁前的金属，此时若无现象则可说明样品中不含镁。故填：铝（或锌，或铁）。
20．（1）0.2g；
（2）解：设锌的质量为x，生成硫酸锌的质量为y

x＝6.5g
y＝16.1g
该黄铜样品中铜的质量分数为：
答：该黄铜样品中铜的质量分数67.5%。
（3）反应后所得溶液的溶质质量分数为：
答：反应后所得溶液的质量分数为7.8%。
【详解】（1）解：氢气的质量：
（2）见答案。
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