第一单元金属和金属材料练习题（含解析）2023-2024学年人教版（五四学制）九年级化学全一册

第一单元 金属和金属材料 练习题
一、选择题
1．将一定质量的铁粉加入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣X和滤液Y。下列判断正确的是
A．若Y为蓝色，X中一定有铁、铜
B．Y的质量可能小于原硫酸铜溶液的质量
C．X中一定有铜，Y中一定有硫酸亚铁
D．若向X中加入盐酸后产生气泡，则Y中一定有硫酸亚铁、硫酸铜
2．下列有关合金的说法错误的是
A．生铁是一种铁的合金
B．钢是一种单质
C．硬铝的硬度比纯铝的硬度大
D．焊锡的熔点比纯锡的熔点低
3．下列实验操作或现象的描述正确的是
A．将50.0mL酒精与50.0mL蒸馏水混合，所得溶液体积小于100.0mL
B．将铁丝插入到硫酸铜溶液中，表面覆盖一层红色的铜
C．“粗盐提纯”实验中，过滤时将悬浊液直接倒入漏斗
D．硫在空气中燃烧发出明亮蓝紫色火焰，生成无色无味气体
4．物质的用途中，主要利用其化学性质的是
A．石墨用于制作铅笔芯 B．铁用于制作炒锅
C．氧气用于潜水、医疗急救 D．干冰用作制冷剂
5．FeCl3溶液常用于蚀刻印刷电路，反应原理为 ，向含溶质32.5g的FeCl3溶液中慢慢加入一定量的Cu粉，反应过程中FeCl3、CuCl2的质量随Cu粉质量变化如图，下列说法正确的是（　　）
A．X为Fe
B．X为FeCl2且完全反应后，生成X的质量为25.4g
C．化学计量c=3
D．方程式中a和b的比为1：2
6．不能用金属跟酸直接反应得到的是
A．FeCl3
B．MgCl2
C．ZnCl2
D．AlCl3
7．科学种新金属。家现根据下表信息推测其用途中不正确的是
熔点 2500℃
密度 3g/m3与铝接近
强度 与钢相似
导电性 良好
导热性 良好
A．用于焊接金属
B．制造航天飞机
C．制外科手术刀
D．用于通讯设备
8．下列应用和相应的原理及基本反应类型都正确的是
A．利用红磷测定空气中氧气含量 化合反应
B．工业上大量制取氧气 分解反应
C．硫酸铜溶液中加入铁粉： 氧化反应
D．铁在氧气中燃烧： 化合反应
9．下列物质的用途中，利用其物理性质的是
A．酒精用作燃料 B．氧气供呼吸
C．铁粉用作食品保鲜吸氧剂 D．金刚石用来裁玻璃
10．北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属和金属材料的说法正确的是
A．铜常用作导线，是因为铜有良好的导电性
B．常温下所有金属都是固体
C．地壳中含量最高的金属元素是铁元素
D．生锈的钢铁制品没有回收的价值
11．下列叙述中，依次是物理变化，化学变化，化学性质的是
A．切削金属；钢锭轧成钢条；一氧化碳可用于冶炼金属
B．石蜡受热熔化；食物变馊；酒精易燃
C．风力发电；铁生锈；红磷燃烧
D．木柴劈成块；西瓜榨成汁；高粱酿成酒
12．下列叙述和对应的化学方程式均正确的是
A．用木炭还原氧化铜、
B．用天然气作燃料、
C．铁在空气中燃烧、
D．实验用锌与稀硫酸反应制氢气、
13．下列厨房用具，在空气中最易锈蚀的是
A．铁锅 B．纯铜把手 C．铝壶 D．不锈钢汤勺
二、填空与简答
14．小明参观中国地质博物馆，看到了许多矿石标本，其中的4种矿石及其主要成分如下：
（1）上述矿石的主要成分为氧化物的是 （填序号，下同）。
（2）上述矿石中，能够冶炼出铜的是 。
15．被誉为“新世界七大奇迹”之首“的北京大兴机场于2019年9月25日正式投入运营。
（1）大兴机场的主航站楼屋顶钢结构采用空间网架结构体系，钢网架面积达18万平方米、最大跨度达180米，起伏高差约30米，重量达5万多吨，超过鸟巢。工业上常用于炼铁的矿石（磁铁矿、赤铁矿），请你写出工业上冶炼铁的化学方程式 。（写一种）
（2）大兴机场的屋顶由8000多块玻璃拼凑组成。这8000多块玻璃之间，没有一块是相同的，堪称世界上最难施工的一个工程之一、玻璃是一种常用的硅酸盐材料，制备普通玻璃的主要反应之一是CaCO3+SiO2CaSiO3+X↑，这X的化学式为 。
16．化学与生活、社会、科技息息相关。请回答下列问题。
(1)“关爱生命，拥抱健康”是人类永恒的话题。
①烹饪过程中使用了加碘盐，其目的是为了防止缺碘引起 (选填“甲状腺肿大”“贫血”或“佝偻”)疾病。
②患胃酸过多症的病人可服用含 (选填“氢氧化铝”或“氢氧化钠”)的药物治疗。
(2)中国人民银行定于 2019 年 8 月 30 日起发行 2019 年版第五套人民币。其中变化比较大的是 5 角硬币，材质由钢芯镀铜合金改为钢芯镀镍，色泽由金黄色改为镍白色。
①铸造以上硬币用到的材料都是 (填“合成”或“金属”)材料。
②选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是 (填序号)。
A 金属的导电性 B 金属的抗腐蚀性
C 金属的硬度 D 金属价格与硬币面值的吻合度
③炼铁厂常以焦炭、赤铁矿(主要成分是氧化铁 Fe2O3)、空气等为主要原料炼铁， 请写出一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式： 。
(3)我国科学家张青莲教授主持测定的铟等多种元素的相对原子质量已成为国际标准。铟与氯气反应生成氯化铟的微观过程可表示为：
①请将 B 框中的信息补充完整 。
②该反应的基本反应类型为 。
17．我国“嫦娥四号”探测器成功登陆月球。其制作材料有硅、石墨、铝合金、钛合金和铜等。
(1)纯金属制成合金，性能会发生改变，请写出其中一条 。
(2)请写出一种比较钛和铜金属活动性强弱的方法 （不需要写现象与结论）。
(3)工业上制取硅的反应微观示意图如图所示：
该反应的化学方程式为 ，其所属的基本反应类型为 。
(4)将过量的铜粉浸入硝酸银和硝酸锌的混合溶液中，发生反应的化学方程式为 。
18．我国正在深海、深空、深地、深蓝等领域积极抢占科技制高点。
(1)“深海勇士号”载人深潜器布放了中国第一个由钛合金打造的深海沉船考古永久测绘基点。钛合金属于 材料，放入海水中数年仍光亮如初，体现其具有的优良性能是 。
(2)中国空间站利用再生技术，可将航天员排出的二氧化碳、水汽和尿液等废弃物回收，转化成氧气、水和食物等生命必需品。其中将CO2转化为O2的过程属于 变化（填“物理”或“化学”）。
(3)“深地一号·顺北油气基地”成功勘探出全球最深的油气田，获取丰富的石油和天然气资源，其中天然气主要成分燃烧的化学方程式为 。
(4)5G基站的建立是深蓝网络空间领域数字基础的有力支撑。5G铁塔表面的冷喷锌涂层能隔绝 ，达到防止生锈的目的；基站配有的铅酸蓄电池在放电时，可将 能转化为电能，确保基站设施不间断供电。
19．已知单质 A为黑色固体，B为红棕色粉末，D是地壳中含量第二的金属元素单质，E 为有毒气体，A、B、C、D、E、F 六种物质之间的转化关系如图所示。
请回答：
(1)写出物质的化学式：A 为 ；
(2)写出反应②的化学方程式： 。若蓝色溶液为 CuSO4，③的化学方程式为 。
20．某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿石（主要含Fe2O3）、空气等，主要反应过程如下：
请回答：
（1）A的化学式 。
（2）反应②的化学方程式为 。
（3）反应③的化学方程式为 。
（4）向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生，则滤渣中一定含有 （填化学式），滤液中一定含有的溶质是 （填化学式）。
三、科学探究题
21．小明在实验室内比较等质量的铁粉和铁片分别和等质量、相同溶质质量分数的硫酸铜溶液反应的速率时，在将铁粉投入硫酸铜溶液时，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡冒出。请你写出生成红色固体的化学方程式 ，同学们对生成的气体产生了疑问，为此进行了如下探究。
【查阅资料】SO2易溶于水，能与过量的NaOH溶液反应，生成Na2SO3.
【提出猜想】猜想1：O2; 猜想2：SO2; 猜想3：H2； 猜想4：N2
同学们经过分析一致认为猜想 不正确，理由是
【实验验证】
实验步骤 实验现象 实验结论
（1）将带火星的木条伸入收集到的气体中 猜想1不正确
（2）将产生的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量 质量不变 猜想 不正确
（3）将产生的气体用带尖嘴的导管导出点燃且用干冷的烧杯罩在火焰的上方 产生淡蓝色火焰，烧杯内壁上有 猜想3正确
【拓展反思】由上述实验可以推知，硫酸铜溶液呈 （填“酸性”、“碱性”或“中性”），还可用 检验。
四、计算题
22．为测定实验室某粗锌中金属锌的质量分数，化学兴趣小组的同学根据下图所示实验，向粗锌样品中加入足量稀硫酸。请根据图示信息计算：（样品中杂质不参与反应）

(1)实验中产生氢气的质量是 g。
(2)该粗锌样品中锌的质量分数。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】将一定质量的铁粉加入硫酸铜溶液中，铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁；
【详解】A. 若Y为蓝色，说明硫酸铜剩余，则铁不足，X中没有铁，只有铜，错误；
B.每56份铁反应溶解的同时生成64份质量的铜，反应后溶液质量减小，故溶液 Y的质量一定小于原硫酸铜溶液的质量，错误；
C. 铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁；X中一定有铜，Y中一定有硫酸亚铁，正确；
D. 若向X中加入盐酸后产生气泡，说明铁过量，则Y中没有硫酸铜，错误；
故选C。
2．B
【详解】A、生铁是一种铁的合金，含有铁、碳、硅、锰等，不符合题意；
B、钢是一种铁的合金，属于混合物，符合题意；
C、硬铝是一种铝的合金，硬度比铝大，不符合题意；
D、焊锡是一种锡的合金，熔点比纯锡低，不符合题意。
故选B。
3．A
【详解】A、将50.0mL酒精与50.0mL蒸馏水混合，所得溶液体积小于100.0mL，是因为分子之间有间隔，故A符合题意；
B、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，现象是表面覆盖一层红色的固体，铜是实验结论不是实验现象，故B不符合题意；
C、“粗盐提纯”实验中，过滤时要用玻璃棒引流，不能将悬浊液直接倒入漏斗，故C不符合题意；
D、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体，故D不符合题意；
故选A。
4．C
【详解】A、石墨用于制作铅笔芯，是因为石墨质软，容易留下痕迹，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质，不符合题意；
B、铁用于制作炒锅，是因为铁具有良好的导热性，导热性属于物理性质，不符合题意；
C、氧气用于潜水、医疗急救，是因为氧气能供给呼吸，需要通过化学变化才能表现出来，利用的是其化学性质，符合题意；
D、干冰用作制冷剂，是因为干冰升华吸热，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质，不符合题意。
故选C。
5．B
【分析】根据质量守恒定律以及铁活动性比铜活泼，可以判断X不能是单质铁，所以应该是氯化亚铁，对应的化学方程式为2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2。
【详解】根据以上分析可知：
A、X为FeCl2，错误；
B、设生成的氯化亚铁的质量为x
根据化学方程式体现的质量关系可知，完全反应后，生成X的质量为25.4g，正确；
C、化学计量数c=1，错误；
D、方程式中a和b的比为2：1，错误。
故选B。
6．A
【详解】A、铁与稀盐酸反应得到的是氯化亚铁，不能用金属跟酸直接反应得到氯化铁，符合题意；
B、镁与稀盐酸反应可以得到氯化镁，不符合题意；
C、锌与稀盐酸反应可以得到氯化锌，不符合题意；
D、铝与稀盐酸反应可以得到氯化铝，不符合题意。
故选A。
7．A
【详解】A：该金属熔点2500℃，熔点较高，不能用于焊接金属。A错。
B：该金属密度小强度大可用于制造航天飞机。正确。
C：该金属强度大耐腐蚀，可用于制外科手术刀。正确。
D：该金属导电性良好可用于通讯设备。正确。
综上所述：选择A。
8．A
【详解】A、红磷燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为： ，由两种或两种以上的物质发生化学反应生成另一种物质的反应是化合反应，该反应属于化合反应，此选项正确；
B、工业上大量制取氧气，用分离液态空气的方法，此选项错误；
C、硫酸铜溶液中加入铁粉：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，由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是置换反应，该反应属于置换反应，此选项错误；
D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁：，该反应属于化合反应，此选项错误。
故选A。
9．D
【分析】必须经化学变化才能表现的性质叫化学性质，不需要发生化学变化就能表现的性质叫物理性质；
【详解】A、酒精具有可燃性，用作燃料，必须经化学变化才能表现，属于化学性质，故A错误；
B、呼吸是缓慢氧化反应，体现氧气的氧化性，必须经化学变化才能表现，属于化学性质，故B错误；
C、铁粉用作食品保鲜吸氧剂，铁与氧气和水反应，必须经化学变化才能表现，属于化学性质，故C错误；
D、金刚石的硬度大，用来裁玻璃，不需要发生化学变化就能表现的性质叫物理性质，故D正确。
故选D。
10．A
【详解】A、铜常用作导线，是因为铜有良好的导电性，故选项说法正确；
B、常温下不是所有金属都是固体，汞是金属，在常温下是液体，故选项说法错误；
C、地壳中含量最高的金属元素是铝元素，故选项说法错误；
D、生锈的钢铁制品可以回收重新利用，这样既可以节约资源，又可以减少环境污染，故选项说法错误。
故选：A。
11．B
【分析】化学变化是指有新物质生成的变化，物理变化是指没有新物质生成的变化，化学变化和物理变化的本质区别是否有新物质生成。
【详解】A. 切削金属过程中只是状态发生变化，没有新物质生成，是物理变化；钢锭轧成钢条过程中只是状态发生变化，没有新物质生成，是物理变化；一氧化碳可用于冶炼金属，反映的是CO的用途；错误；
B. 石蜡受热熔化过程中只是状态发生变化，没有新物质生成，是物理变化；食物变馊过程中生成新物质，是化学变化；酒精易燃体现的是可燃性，是化学性质；正确；
C. 风力发电过程中只是状态发生变化，没有新物质生成，是物理变化；铁生锈过程中生成新物质，是化学变化；红磷燃烧是物质的变化而不是性质；错误；
D. 木柴劈成块过程中只是状态发生变化，没有新物质生成，是物理变化；西瓜榨成汁过程中只是状态发生变化，没有新物质生成，是物理变化；高粱酿成酒是化学变化，不是性质；错误；
故选B。
12．A
【详解】A、木炭在高温条件下能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，方程式书写正确，该选项符合题意；
B、天然气的主要成分为甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，方程式没有标注反应条件，正确的为：，该选项不符合题意；
C、铁在空气中不能燃烧，只能发生红热状态，该选项不符合题意；
D、锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应物没有气体，生成物的氢气没有标注箭头，正确的为：，该选项不符合题意。
故选A。
13．A
【详解】A、铁与氧气、水等反应生成的铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，铁制锅因此在空气中最易锈蚀，故A适合；
B、铜的金属活动性弱，在常温下不与水和氧气反应，不易锈蚀，故B不适合；
C、因为铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜（Al2O3），能覆盖在铝表面，从而保护里层的铝不再与氧气反应，因此铝制水壶在空气中不易锈蚀，故C不适合；
D、不锈钢中还含有铬、镍等，使得不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多，故D不适合。
故选A
14． A BD
【详解】由一种物质组成的物质叫纯净物；由一种元素组成的纯净物叫单质；由不同元素组成的纯净物叫化合物；由两种元素组成，且其中一种是氧的化合物叫氧化物。(1).氧化铁是氧化物， 矿石的主要成分为氧化物的是赤铁矿； (2). 依据质量守恒定律可知反应前后元素的种类不变，所以含铜元素的孔雀石和辉铜矿能用于冶炼铜。
15． Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（或Fe3O4+4CO3Fe+4CO2） CO2
【详解】（1）工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；一氧化碳与磁铁矿的主要成分四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe3O4+4CO3Fe+4CO2；
（2）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式，反应前钙、碳、氧、硅原子个数分别为1、1、5、1，反应后的生成物中钙、碳、氧、硅原子个数分别为1、1、3、1，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由1个碳原子和2个氧原子构成，则物质X的化学式为CO2。
16． 甲状腺肿大 氢氧化铝 金属 A Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 化合反应
【详解】（1）①人体缺碘易患甲状腺疾病，故填：甲状腺肿大；
②氢氧化钠和氢氧化铝均属于碱，但是氢氧化钠具有强烈的腐蚀性，所以治疗胃酸过多要用氢氧化铝；
（2）①5角硬币，材质由钢芯镀铜合金改为钢芯镀镍，属于金属材料。
②根据硬币的流通特点可知：铸造出的硬币要有较强的耐腐蚀性、硬度较大、且硬币价值与面值的吻合度要接近，金属的导电性不是铸造硬币所考虑的因素。故选A。
③用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。
（3）①由质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变，一个氯分子是由两个氯原子构成。可将B框中的信息补充完整，如下图：
②该反应由两种物质生成了一种物质，基本反应类型为化合反应。
17．(1)硬度更大、抗腐蚀性更强、熔点降低
(2)将金属钛放入硫酸铜溶液中
(3) 置换反应
(4)
【详解】（1）合金比组成它的纯金属硬度大，耐腐蚀、熔点低；
（2）将金属钛放入硫酸铜溶液中，如果有红色固体析出，说明钛比铜活泼，如果无明显现象，说明铜比钛活泼；
（3）由图可知，该反应为碳和二氧化硅在高温下反应生成硅和一氧化碳，该反应的化学方程式为：；
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”的反应，属于置换反应；
（4）金属活动性：Zn＞Cu＞Ag，将过量的铜粉浸入硝酸银和硝酸锌的混合溶液中，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，铜与硝酸锌不反应，发生反应的化学方程式为：。
18．(1) 金属 抗腐蚀性
(2)化学
(3)
(4) 空气和水/氧气和水 化学
【详解】（1）钛合金属于金属材料，钛合金放在海水中数年，取出后仍光亮如初，这说明金属钛具有很强的抗腐蚀性；
（2）将CO2转化为O2的过程中有新物质生成，属于化学变化；
（3）天然气主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：；
（4）5G铁塔表面的冷喷锌涂层能隔绝空气和水；电池放电是化学能转化为电能。
19．(1)C
(2)
【分析】根据“D是地壳中含量第二的金属元素的单质”，则为铁；根据“E为有毒气体”，则可能为一氧化碳；根据A为黑色固体，B为红棕色粉末，二者在高温条件能生成C和铁，则B可以为氧化铁，氧化铁与碳在高温条件下能反应生成铁和二氧化碳，因此A为碳；C是二氧化碳，C（二氧化碳）和A（碳）在高温条件下能生成E，则E为一氧化碳；代入检验合理。
【详解】（1）根据分析可知：A为碳，化学式为：C；
（2）根据分析可知：A为碳，C是二氧化碳，E为一氧化碳；因此反应②是二氧化碳和碳在高温条件下生成一氧化碳，反应的化学方程式为：；
根据分析可知：D是铁，若蓝色溶液为 CuSO4，则反应③是铁和硫酸铜的反应，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：。
20． CO2 CO2+C 2CO 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 Ag Fe(NO3)2
【详解】（1）碳和氧气高温下反应生成二氧化碳。（2）二氧化碳和和碳高温下反应生成一氧化碳，反应化学方程式为CO2+C 高温 2CO。（3）一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应化学方程式为Fe2O3+3CO 高温2Fe+3CO2；（4）根据金属活动性顺序可知，三种金属的活动性顺序为：铁、铜、银，所以向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，加入一定量的铁粉，则铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，向滤渣中滴加稀硫酸，无气泡产生，说明滤渣中一定不含有铁，一定含有银．滤液中一定含有的溶质是硝酸亚铁．
点睛：活动性强的金属放入活动性弱的金属的混合盐溶液中，活动性强的金属会先把活动性最弱的金属从其盐溶液中置换出来，然后再置换活动性较弱的金属．
21． Fe+ CuSO4 =Cu + FeSO4 四 反应物中不含有氢元素 带火星的木条不复燃 二 有水雾出现 酸性 pH试纸
【详解】铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的方程式为：Fe+ CuSO4=Cu + FeSO4
[提出猜想]铁与硫酸铜溶液中都不含有氮元素，故不可能生成氮气。故填：四；反应物中不含有氮元素。
[实验验证]
（1）由于猜想1不正确，则生成的气体不能使带火星的木条熄灭，故填：带火星的木条不复燃；
（2）将产生的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量不变，说明生成的气体不能和氢氧化钠反应，故猜想二错误；
（3）猜想三是有氢气生成，故点燃后有水雾出现，故填：有水雾出现。
[拓展反思]实验中有氢气生成，说明硫酸铜溶液呈酸性。也可以用pH试纸检验硫酸铜溶液的酸碱性。
22．(1)0.4
(2)解：设锌的质量为x
x=13g
锌的质量分数=
答：该粗锌样品中锌的质量分数为86.7%。
【详解】（1）根据质量守恒定律可知，化学反应前后物质的总质量不发生变化，锌与稀硫酸反应产生氢气，氢气逸出导致反应后物质的总质量减小，减小的质量即为氢气的质量，则氢气的质量=100g+15g-114.6g=0.4g；
（2）见答案。
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