专题八 金属和金属材料练习题(含解析)2023-2024学年九年级化学仁爱版下册

专题8 金属和金属材料 练习题
一、选择题
1．将质量均为5克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入10克溶质质量分数为5%的三份稀硫酸中，反应完成后，生成氢气的质量关系是
A． B．
C． D．
2．下列化学方程式中，正确的是（　　）
A．Cu+2AgCl==2Ag+CuCl2 B．Zn+2AgNO3==2Ag+Zn（NO3）2
C．2K+CuSO4==Cu+K2SO4 D．2Fe+3CuCl2==2FeCl3+3Cu
3．两个烧杯中装有等质量的金属A和B，然后分别逐渐加入同浓度的稀硫酸，反应分别生成ASO4和氢气、BSO4和氢气，其中生成氢气的质量与加入稀硫酸的质量的关系如图所示。下列说法正确的是
A．该图反映出A的相对原子质量小于B B．a点时，两个烧杯中消耗金属的质量相同
C．b点时，两个烧杯中生成氢气的质量相同 D．c点时，两个烧杯中剩余硫酸的质量相同
4．下列有关金属材料的说法错误的是（　　）
A．铝和金都有很好的抗腐蚀性，是因为二者的化学性质都很稳定
B．金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
C．在潮湿的空气中铁易生锈
D．高炉炼铁的原理是在高温条件下，用一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来
5．在我们身边化学无处不在，无时不在，化学影响到我们生活的方方面面。下列说法正确的是
A．农业上用熟石灰改良酸性土壤 B．空气质量等级越高空气质量越好
C．生活中使用纯金属比使用合金多 D．生活中硬水软化的方法是蒸馏
6．如图所示，装置气密性良好，若想使∪形管中a端液面下降，b端液面上升，不能达到目的的选项是（　　）
选项 A B C D
X 水 水 稀盐酸 水
Y 氢氧化钠固体 生石灰 镁 硝酸铵
A．A B．B C．C D．D
7．下列物质的用途不是利用其物理性质的是
A．用煤作燃料 B．用稀有气体作电光源
C．用铁制铁锅 D．用铜作电线
8．下列对物质宏观性质的微观解释正确的是
A．生铁和钢的性能不同——金属原子的种类不同
B．一氧化碳和二氧化碳化学性质不同——原子的种类不同
C．金刚石和石墨的物理性质不同——碳原子的构成不同
D．氯化铁溶液和氯化亚铁溶液颜色不同——两者所含的阳离子不同
9．下列各组物质的名称、俗名对应一致的是
A．氧化钙（熟石灰） B．碳酸钠（小苏打） C．汞（水银） D．氢氧化钠（纯碱）
10．古籍记载“曾青得铁则化为铜”，指硫酸铜溶液与铁反应得到铜，该反应为
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
11．在已调平的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯，向烧杯中各注入等质量、等质量分数的稀硫酸，然后在左、右盘的烧杯中分别投入等质量的金属X、Y粉末，观察到天平的指针先偏向右边，当两种金属全部溶解后，天平的指针偏向左边。则X、Y是下列组合中的
A．Fe、Mg B．Zn、Mg C．Zn、Fe D．Fe、Zn
12．下列关于合金的说法不正确的是
A．不锈钢在一定的条件下也会生锈 B．合金的熔点一般低于各成分金属
C．合金一定是由多种金属熔合而成 D．控制条件可制成性能不同的合金
二、填空与简答
13．碳及其化合物普遍存在于我们的日常生活中，请结合生活经验和已有知识回答下列问题。
(1)用炭黑制成的墨汁写绘的字画能从古代保存至今而不褪色，是因为常温下碳的化学性质很 （填“稳定”或“不稳定”）。
(2)煤、石油和天然气属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。为检测厨房中天然气是否泄露，应将报警器装在 处（选填“厨房地面”、“燃气灶上”、“厨房中上部”）。
(3)工业上常利用反应 来制取氢气，该反应属于 反应（填基本反应类型）。
14．金属材料与人类生活息息相关，请回答下列问题。
（1）钛元素在元素周期表中的信息如右图所示，则钛的相对原子质量是 。
（2）家用台灯通常采用铜质插头，是利用金属铜的 性。
（3）我国是最早采用湿法炼铜的国家，铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式是 。
（4）将一定质量的Zn片加入AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，则滤渣中一定含有的金属是 ；若滤液显蓝色，则滤液中溶质一定有 。
15．2015年5月21日至25日，第三届中国国际矿物宝石博览会在湖南举行，邵阳地区蕴藏着丰富的矿产资源。
（1）下列矿石的主要成分属于氧化物的是 （填序号）。
（2）铁是应用最广泛的金属。生活中用铁锅做饮具，主要利用铁的 性；防止铁锅生锈，常用的方法有 。
（3）有X、Y、Z三种金属，它们具有如下性质：
①X、Z均不与稀盐酸反应 ②Y+2HCl=YCl2+H2↑ ③X+Z（NO3）2=X（NO3）2+Z
则X、Y、Z三种金属活动性由强到弱的顺序是 。
16．空气中体积分数最大的气体是 ，世界年产量最高的金属是 。
17．以下是对镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化的研究：
(1)反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。
(2)实验测得镁片产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图所示，则t1～t2时间内反应速率逐渐加快的主要原因是 。

18．将一定量Zn粉加入盛有Fe（NO3）2溶液和AgNO3溶液的混合溶液中，其过程如下图：
（1）进行的实验操作a的名称是 ；
（2）滤渣B中含有的金属是 ，滤液A中一定含有的溶质是 ；
（3）请写出Zn粉与AgNO3溶液反应的化学方程式 。
19．为了从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收Cu和FeSO4晶体，某学习小组设计并完成了以下实验。
(1)写出物质A的化学式 ；步骤Ⅰ发生的化学方程式 。
(2)过滤所需的玻璃仪器有烧杯。玻璃棒和 。
(3)步骤Ⅱ反应的实验现象 。
(4)Ⅱ中稀硫酸 (填“能”或“不能”)换成Cu(NO3)2溶液，理由是 。
(5)写出Cu在生活中的一种用途 。
三、科学探究题
20．小明同学已经知道镁能与氧气反应，还想用金属镁设计实验验证金属的其它化学性质。
预测 预测的依据 验证预测的实验操作与预期现象
①能够与酸反应 锌能与稀硫酸反应产生氢气，镁比锌活泼。 ，则预测成立
②能够与盐反应 往装有2mLCuSO4溶液的试管中放入一根用砂纸打磨干净的镁条，观察到镁条表面有气泡，一段时间后，蓝色溶液变淡，试管底部有红色固体。
小明发现，镁条放入CuSO4溶液中，镁条表面有气泡产生，为什么呢？小明想，镁是不是能跟水发生反应呢？
于是，他将镁条放到盛有冷水（蒸馏水）的试管中，没有明显的现象，然后将试管放在酒精灯上加热，发现试管中有气泡产生。
【提出问题】加热时镁条与水发生反应吗？生成的物质是什么呢？
【猜想与假设】
（1）甲同学认为，加热时应该先将蒸馏水煮沸并迅速冷却，理由是 。
（2）甲同学认为，加热时镁和水反应生成的气体是 （选填a、H2或b、N2），不选择另一项的理由是 。
【实验验证】乙同学向加热的试管中滴入酚酞溶液，溶液显红色。
【实验结论】
（3）镁在加热时与水发生反应，因为加热后溶液中生成了 性物质。请根据分析写出二者反应的化学方程式 ，看来，关于镁与硫酸铜溶液的反应还是比较复杂的，小明决定接下来跟老师一起继续探究。
四、计算题
21．某同学用铁和稀硫酸在三个烧杯中进行了三次实验，实验数据如下表所示：
第一次 第二次 第三次
所取铁粉的质量/g 5.6 5.6 8
所加稀硫酸的质量/g 70 60 50
充分反应生成气体的质量/g 0.2 0.2 0.2
(1)第 次实验中铁有剩余。
(2)称量上述铁粉需用到的仪器名称是 。
(3)计算实验中所用的稀硫酸溶质的质量分数 (写出计算过程)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】5克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入10克溶质质量分数为5%的三份稀硫酸中，
而10g溶质质量分数为5%的稀硫酸中，有硫酸0.5g，所以反应的过程中稀硫酸均不足，因此生成氢气由稀硫酸质量决定，因稀硫酸质量相等，所以生成的氢气质量相等；
故选：A。
2．B
【分析】根据金属活动顺序，活泼金属可与可溶性盐置换出不活泼金属进行分析，但K、Ca、Na、太过活泼不能参与置换反应。
【详解】A、AgCl为难溶性物质，不能发生置换反应，不符合题意；
B、Zn活动性强于Ag，且AgNO3可溶，故反应方程式正确，符合题意；
C、K活泼性太强要与水发生反应，故反应不正确，不符合题意；
D、Fe在置换反应中生成物中的铁元素只显+2价，故反应不正确，不符合题意。
故选B。
【点睛】本题主要考查学生对金属活动顺序的掌握，及置换反应的规律。特别需要注意的是K、Ca、Na、太过活泼要与水发生反应，不能参与置换反应；Fe在置换反应中生成物中的铁元素只显+2价。
3．A
【详解】A、由图可知，a点时金属B恰好完全反应，b点时金属A恰好完全反应，等质量的金属A和金属B恰好完全反应生成的氢气质量A大于B，由金属与硫酸反应通式可知，金属A的相对分子质量小于金属B的相对分子质量，故A正确；
B、由图可知，a点时，金属B恰好完全反应，而金属A没有反应完，有剩余，故两个烧杯中消耗金属的质量不同，金属B消耗完全，A有剩余，故B错误；
C、由图可知，b点时，两个烧杯中生成氢气的质量不同，故C错误；
D、c点时，两个烧杯中加入硫酸的质量相同，根据质量守恒定律，氢气中的氢元素来自于硫酸中的氢，金属A消耗硫酸比金属B消耗硫酸多，所以两个烧杯中硫酸质量不同且A中剩余硫酸质量比B中剩余硫酸质量少，故D错误；
故选A。
4．A
【详解】A、铝具有很好的抗腐蚀性，是因为铝的化学性质活泼，在常温下便和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，组织内部的铝被继续氧化，A错误；
B、金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一，B正确；
C、铁生锈的条件是和空气中的氧气、水同时接触，故在潮湿的空气中铁易生锈，C正确；
D、高炉炼铁的原理是在高温条件下，用一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，D正确；
故选A。
5．A
【详解】A、熟石灰是一种碱，能与土壤中的酸性物质反应，因此常用熟石灰处理酸性土壤，故选项说法正确；
B、空气质量等级越高，空气质量越差，故选项说法错误；
C、日常生活中合金使用比纯金属更广泛，故选项说法错误；
D、生活中常用加热煮沸的方法将硬水进行软化，故选项说法错误。
故选A。
6．D
【分析】根据物理知识中的连通器原理，可知左右液面相平说明容器内压强和外界压强相等，当液面发生变化，a液面降低了些，b液面上升了些说明容器内压强减增大，根据热涨冷缩原理可知容器内温度升高可以导致压强增大，容器内发生化学反应生成气体也可以使容器内压强增大。
【详解】由题意若想使∪形管中a端液面下降，b端液面上升，必须符合Y溶于X放出热量，或X与Y反应产生气体，或物质与水反应放出热量，使装置内压强增大。则有：
A、氢氧化钠固体溶于水放出热量，溶液温度升高，A选项能达到目的，不符合题意；
B、生石灰与水反应放出热量，溶液温度升高，B选项能达到目的，不符合题意；
C、镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应为放热反应，装置内气体压强增大，C选项能达到目的，不符合题意；
D、硝酸铵溶于水吸收热量，溶液温度降低，装置内压强减小，会出现a端液面上升，b端液面下降，D选项不能达到目的，符合题意。故选D。
7．A
【详解】A、煤作燃料是利用了煤可以燃烧的性质，是化学性质，故A符合题意；
B、稀有气体作电光源，是利用稀有气体通电发光，是物理性质，故B不符合题意；
C、铁作铁锅是因为铁能导热，是物理性质，故C不符合题意；
D、铜作导线是利用铜可以导电，是物理性质，故D不符合题意；
故选A。
8．D
【详解】A、生铁和钢的金属原子均为铁原子，不能说明生铁与钢的性能不同，不符合题意；
B、一氧化碳、二氧化碳化学性质不同是因为分子构成不同，不符合题意；
C、金刚石、石墨的物理性质不同是因为碳原子排列方式不同，不符合题意；
D、氯化铁为黄色是因为含有铁离子，氯化亚铁为浅绿色是因为含有亚铁离子，符合题意。
故选D。
9．C
【详解】A、熟石灰是氢氧化钙的俗称，氧化钙的俗称是生石灰，故错误；
B、碳酸氢钠俗称小苏打，碳酸钠俗称纯碱、苏打，故错误；
C、金属汞的俗称是水银，故正确；
D、氢氧化钠的俗称是苛性钠、火碱、烧碱，纯碱是碳酸钠的俗称，故错误。
故选：C。
10．C
【分析】化合反应：两种或两种以上物质生成另一种物质的反应；分解反应：一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应；置换反应：一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应；复分解反应：两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应
【详解】硫酸铜与铁反应得到铜的同时还生成硫酸亚铁，符合置换反应特征，属于置换反应；
故选C。
11．C
【详解】开始时天平的指针先偏向右边，说明天平右边质量减少的较慢，即X与酸反应比Y剧烈，金属X活动性比Y的活动性强；金属Mg、Fe、Zn的活动性从强到弱的顺序为：Mg＞Zn＞Fe；最后偏向左边，说明到反应结束时，右边产生气体较多，即等质量金属完全反应X产生氢气的量小于Y；由反应的质量关系、、可知，等质量的Mg、Fe、Zn与足量的酸完全反应产生氢气质量从大到小的顺序为：Mg＞Fe＞Zn；综上所述只有C符合。
故选C。
12．C
【详解】A、不锈钢在一定的条件下也会生锈，故选项正确；
B、合金的熔点一般比各成分金属低，故选项正确；
C、合金不一定是金属和金属熔合而成，合金可以是金属与非金属熔合而成的物质，故选项错误；
D、控制条件可制成性能不同的合金，例如控制铁的合金中的含碳量，可以制得性能不同的生铁和钢，故选项正确。
故选C。
13．(1)稳定
(2) 不可再生 厨房中上部
(3)置换
【详解】（1）用炭黑制成的墨汁写绘的字画能从古代保存至今而不褪色，是因为墨汁中含有炭黑，主要成分是碳，常温下碳的化学性质很稳定，故填：稳定；
（2）煤、石油和天然气不可能短时间内从自然界得到补充，属于不可再生能源；天然气的密度比空气小，所以为防止天然气泄漏造成危险，使用天然气的家庭应将报警器安装在厨房中上部，故填：厨房中上部；
（3）该反应符合“一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物”的特点，属于置换反应，故填：置换反应。
14． 47.87 导电 Ag Cu(NO3)2、Zn(NO3)2
【详解】（1）根据单元格信息，钛的相对原子质量为47.87。
（2）家用台灯通常采用铜质插头，是利用金属铜的导电性。
（3）我国是最早采用湿法炼铜的国家，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：。
（4）由于金属的活动性是：锌＞铜＞银，将一定质量的Zn片加入AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成了硝酸锌和银，当硝酸银完全反应，锌再与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，则滤渣中一定含有的金属是Ag；若滤液显蓝色，说硝酸铜有剩余，硝酸银可能有剩余，也可能完全反应，则滤液中溶质一定有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2。
15． A 导热 洗净擦干 Y＞X＞Z
【详解】（1）A、赤铁矿的成分是氧化铁，属于氧化物；B、菱铁矿的成分是碳酸亚铁，含有三种元素，不是氧化物；C辉铜矿的成分是硫化亚铜，不含有氧元素，不属于氧化物，故填：A；
（2）物质性质决定用途，生活中用铁锅做饮具，主要利用铁的导热性；铁生锈的原理是：与氧气、水共同作用，故防止铁锅生锈，常用的方法有：洗净擦干；
（3）根据①X、Z均不与稀盐酸反应和②Y+2HCl=YCl2+H2↑，说明Y的活动性最强，根据反应③X+Z(NO3)2=X(NO3)2+Z，说明X的活动性比Z强，故X、Y、Z三种金属活动性由强到弱的顺序是 Y＞X＞Z。
16． 氮气（N2） 铁（Fe）
【详解】空气中含有氮气、氧气、二氧化碳气体、稀有气体等，其中体积分数最大的气体是氮气。世界使用最广，年产量最高的金属是铁。
【点睛】熟记空气中各成分的体积分数，记得，是体积分数不是质量分数，这点往往易搞错。
17．(1)放热
(2)镁与稀盐酸反应放热，加快反应速率
【详解】（1）反应中试管外壁发烫说明温度升高， 则镁与稀盐酸反应是放热反应。
（2）温度越高反应速度越快，镁和稀盐酸反应放热，温度升高，反应速率加快。所以t1～t2时间内反应速率逐渐加快的主要原因是镁与稀盐酸反应放热，加快反应速率。
18． 过滤 Ag Zn（NO3）2
【详解】(1)将滤液和滤渣分开的操作是过滤；
(2)将一定量Zn粉加入盛有Fe（NO3）2溶液和AgNO3溶液，先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银完全反应后，锌和硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌；向滤渣A中加入过量稀盐酸，有气体生成，说明滤渣A中一定有银和铁，可能有锌，加入过量稀盐酸，铁或铁和锌完全反应生，银不和稀盐酸反应，所以滤渣B一定含Ag，滤液A一定含Zn（NO3）2。
(3) Zn粉与AgNO3溶液反应生成硝酸锌和银，反应的化学方程式为：。
19．(1) Fe
(2)漏斗
(3)固体部分溶解，溶液由无色变成浅绿色，有气泡冒出
(4) 不能 生成杂质硝酸亚铁
(5)作导线
【详解】（1）从工业废水回收Cu 和 FeSO4 晶体的流程图上看，溶液Y在一定条件下，加热烘干得到FeSO4 晶体可知，Y为FeSO4，步骤Ⅱ中固体X与稀硫酸反应，生成溶液Y即硫酸亚铁溶液，过滤有Cu，可知固体X为Fe和Cu的混合物，由步骤Ⅰ：FeSO4、CuSO4 的混合物加入过量A，生成物中含有Fe和Cu及FeSO4，可知过量的A为Fe，所以步骤Ⅰ发生的反应为：铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，根据化学方程式书写原则，故答案为：Fe；；
（2）过滤所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；故答案为：漏斗；
（3）步骤Ⅱ发生的反应为：混合物中的铁与稀硫酸反应，生成硫酸亚铁和氢气，但混合物中还有没参与反应的铜，所以可看到固体部分溶解，有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色，故答案为：固体部分溶解，溶液由无色变成浅绿色，有气泡冒出；
（4）步骤Ⅱ中将稀硫酸换成硝酸铜，会有硝酸亚铁引入，导致最后得到的硫酸亚铁的晶体里含有硝酸亚铁杂质，不能得到纯净的硫酸亚铁晶体，故答案为：不能；生成杂质硝酸亚铁；
（5）铜具有良好的导电性，且价格低廉，所以可用于作导线，故答案为：作导线。
【点睛】由铁参与的置换反应，生成的盐均为亚铁盐，其溶液的颜色是浅绿色；步骤Ⅱ中固体X是铁和铜的混合物，铁与稀硫酸反应，产生氢气，但铜不与稀硫酸反应，所以看到固体部分溶解；除杂时加入的试剂不能给该反应引入杂质。
20． 往装有2mL稀硫酸溶液的试管中放入一根用砂纸打磨干净的镁条，观察到镁条表面有气泡产生 铁能与硫酸铜溶液反应，镁比铁活泼 排除溶解在水中的气体 a、H2 反应物中不含有氮元素，不能生成氮气 碱 Mg+2H2OMg（OH）2+H2↑
【详解】①锌可与反应生成氢气，因此设计实验，将镁放入硫酸中，观察是否有气泡，即可判断镁与酸能否可以反应；验证预测的实验操作与预期现象是：往装有2mL稀硫酸溶液的试管中放入一根用砂纸打磨干净的镁条，观察到镁条表面有气泡产生；
②镁与硫酸铜可以发生置换反应生成铜，因此需要在预测中，只要找到常见金属活动性比镁弱，但是强于铜，进行预测其可与硫酸铜反应，然后再对比镁与该金属的性质，即可完成实验预测；预测的依据是：铁能与硫酸铜溶液反应，镁比铁活泼；
（1）由于气体加热溶解度变小，因此为了避免水中溶解的气体影响实验结果，需要加热排除内部气体，避免影响实验；
（2）根据质量守恒定律，反应物含有可以生成气体的元素为水中的氢、氧元素，可以生成氢气或者氧气，而氧气可与金属反应，不能形成气泡，所以气体为氢气，反应物中不含有氮元素，因此生成物不能含有氮元素，也就不能生成氮气；
（3）加入酚酞变红，说明溶液显碱性；所以镁与水在加热时反应生成了氢气和氢氧化镁，反应的化学方程式为：Mg+2H2OMg（OH）2+H2↑。
21．(1)三
(2)托盘天平
(3)解：设生成0.2g氢气所需硫酸的质量为x
x=9.8g
所用的稀硫酸中溶质的质量分数为：×100%=19.6%
答：所用的稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%。
【解析】（1）由三次反应产生的气体质量都是0.2g，由表中数据可知，5.6g铁粉和50g稀硫酸恰好完全反应，故填：三
（2）实验室用托盘天平称量固体药品，故填：托盘天平；
（3）由表中数据可知5.6g铁粉和50g稀硫酸恰好完全反应，一、二次实验稀硫酸过量，所以用第三次的实验数据计算，
解：设设生成0.2g氢气所需硫酸的质量为x
解得x=9.8g
所用的稀硫酸中溶质的质量分数为：
答：所用的稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%。
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