专题8金属和金属材料复习题（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 复习题
一、选择题
1．现有甲、乙、丙三种金属，采用将其中的一种金属分别放入另外两种金属的硝酸盐溶液中的方法进行实验，得到三种金属间的转化关系（如图所示）。则甲、乙、丙三种金属分别可能是（　　）

A．Fe　Ag　Cu B．Cu　Zn　Fe C．Cu　Ag　Fe D．Zn　Fe　Cu
2．除去下列物质中混有的少量杂质（括号内为杂质），拟定的实验方案不可行的是
A．FeCl2溶液（CuCl2）——加入过量的铁粉，过滤 B．N2气体（O2）——通过灼热的铜
C．氧化钙（碳酸钙）——高温煅烧至固体质量不再减少 D．CO2气体（CO）——点燃
3．无法证明镁的金属活泼性强于铜的实验事实是
A．镁带能溶于稀盐酸，铜片不能
B．镁带能与氯化铜溶液反应
C．铜片不能与氯化镁溶液反应
D．取等质量的镁带和铜片，加入硝酸银溶液中，一段时间后，镁带置换出的银更多
4．探究金属活动顺序时，小明同学将金属锰（Mn）投入稀硫酸酸中，发现有气泡产生。将锰插入硫酸镁溶液中，没有发现现象，则Mn、Mg、Cu的金属活泼性由强到弱的顺序是
A．Mn、Mg、Cu B．Mg、Mn、Cu
C．Cu、Mg、Mn D．Cu、Mn、Mg
5．下列说法中，正确的是（　　）
A．Cu、CuO都能与稀盐酸反应，都属于置换反应
B．CaO、NaOH固体都能与水反应，都能作干燥剂
C．浓盐酸、浓硫酸都有挥发性，敞口放置浓度都会变小
D．食醋具有酸性，可用于减轻轻松花蛋中所含碱性物质的涩味
6．推理是学习化学的一种重要方法，但推理必须科学、严谨。下列推理正确的是
A．木炭在氧气中能燃烧，所以氧气具有可燃性
B．不锈钢虽然是金属材料，但它属于混合物而不是金属单质
C．在溶液中进行的化学反应一般速率比较快，是因为水参加了反应
D．向某溶液中滴加无色酚酞试液，酚酞试液不变色，说明该溶液一定显酸性
7．下列做法不科学的是
A．煤气火焰呈黄色或橙色时，要将进风口调大
B．用洗涤剂洗碗更干净是因为洗涤剂有乳化功能
C．使用后的铁锅洗净、擦干放置
D．用钢丝球擦洗铝锅，效果更好
8．在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀盐酸，有气泡生成，则滤渣中
A．一定有铜，可能有铁和镁
B．一定有铜，可能有铁，一定没有镁
C．一定有铜和铁，可能有镁
D．一定有铜和铁，一定没有 镁
9．下列是对初中化学中“三”的总结，不完全正确的一组是
A．构成物质的三种微粒：原子、分子、离子
B．灭火的三种方法：隔绝氧气、降低着火点、清除或隔离可燃物
C．常见的三种防锈措施：保持洁净和干燥、表面覆盖保护层、改变金属内部结构
D．清除污垢常涉及三种原理：乳化(如洗涤剂)、溶解(如干洗剂)、化学反应(如酸液除锈)
10．已知X、Y、Z三种金属中只有Z在自然界中以单质形式存在，如果把X和Y分别放入到稀硫酸中，Y溶解并产生气泡，X不反应。则这三种金属的活动性由强到弱的顺序为
A．Y>X>Z B．X>Y>Z C．Z>Y>X D．X>Z>Y
11．实验室用如图装置模拟炼铁，下列说法错误的是
A．A装置中产生的现象是红棕色粉末逐渐变黑
B．B装置中澄清石灰水的作用是检测有二氧化碳气体生成
C．该装置的缺陷是没有尾气处理装置
D．实验结束时，先停止通CO，再停止加热
12．下列有关实验现象的描述正确的是
A．硫在氧气中燃烧，火焰蓝紫色，放热，生成二氧化硫刺鼻气体
B．一氧化碳在空气中燃烧，火焰淡黄色，放出大量的热
C．向氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞溶液, 氢氧化钠会变红色
D．铁丝插入硫酸铜溶液中，银白色固体表面变成紫红色，溶液蓝色逐渐变为绿色
13．以下有关铁的说法中，正确的是
A．纯铁较软，生铁比纯铁硬 B．钢比生铁中含碳量高
C．铁的合金属于纯净物 D．自行车支架可以用生铁制造
二、填空与简答
14．选择下列适当的物质填空（选填序号）：
A．干冰 B．活性炭 C．武德合金 D．碳酸氢铵
(1)可用于人工降雨的是 ；
(2)用于制作保险丝的是 ；
(3)农业上用作化肥的是 ；
(4)用作冰箱除臭剂的是 。
15．同学们利用长柄W形玻璃管，完成了课本上多个化学实验。
（1）一氧化碳与氧化铁反应
①甲酸（HCOOH）在热浓硫酸的作用下，分解生成一氧化碳和水该反应的化学方程式是 。
②实验时，A处可以观察到的现象是 。
（2）探究微粒的性质
向玻璃管左端加入试剂X，观察到无色酚酞溶液变红，湿润的红色石蕊试纸变蓝，试剂X可能是 。
16．请回答下列问题。
(1)锂电池使用的材料是钴酸锂（LiCoO2），已知Li元素为+1价，则Co元素的化合价为 。
(2)等质量的镁、铝、铁与足量的稀盐酸反应，生成氢气的质量由多到少的顺序 。
17．图1为元素周期表中1﹣3周期的原子结构示意图，图2为铷（Rb）元素原子结构示意图，请根据初中所学知识按要求填空：
（1）13号元素形成的单质具有良好的抗腐蚀性能，请写出其抗腐蚀的原理（用化学方程式表示） ；
（2）第三周期元素中，核外电子排布与Ne相同的金属离子符号 （写一个）；
（3）写出铷的氧化物的化学式 。
18．下表为元素周期表中第三周期的相关信息。
(1)每一小格可以提供的基本信息有 。
(2)表中蕴含的递变规律之一是 。
(3)铝由 构成，将未打磨的铝片放入硫酸铜溶液中，未看到明显现象，猜测其可能原因是 ，实验后将铝片回收再利用的意义是 。
19．图中A～H是初中化学常见的物质，且分别由H、C、O、S、Fe、Cu、Ag中一种或几种元素组成。其中A、B、C、G为单质，B为紫红色固体，D、E、F为氧化物，D中两种元素质量之比为4：1，H的水溶液为蓝色。图中“﹣”表示两端的物质能发生化学反应；“→”表示物质间存在转化关系；部分反应物、生成物或反应条件已略去。
(1)写出化学式：G ，H 。
(2)写出D与E反应的化学方程式 。
(3)写出B→C反应的化学方程式 。
20．氢基熔融冶金技术是利用氢代替碳作为还原剂，从而减少CO2排放，实现低碳冶金。氢基熔融还原生产高纯生铁的主要流程如下图所示（部分略去）。
(1)原料（铁矿石、煤粉、石灰石粉）均为粉末状的作用是 。
(2)燃烧区的作用是 ，燃烧区发生燃烧反应的物质还有 （填化学式）。
(3)还原区CO还原Fe2O3的化学方程式是 。
(4)从环境保护角度，与高炉炼铁技术相比，氢基熔融冶金技术的优点是 。
三、科学探究题
21．天然气，是一种多组分的混合气态化石燃料，主要成分是烷烃，其中甲烷（CH4）占绝大多数，某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与：
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？
【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝，Fe2O3（红色）和CO在高温条件下会发生反应。
【猜想与假设】甲：CO2、H2O；乙：CO、H2O；丙：NH3、CO2、H2O；丁：CO2、CO、H2O。
（1）你认为 同学的猜想是错误的，理由是 。
【实验探究】
为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置：
（2）A、B装置的顺序能否颠倒？ （填“能”或“否”）。
（3）实验中用纯净O2而不用空气的原因是 。
（4）实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，B、E中澄清石灰水变浑浊，D中红色粉末变成黑色，D中反应化学方程式为： ，由此推断 同学猜想成立。
（5）经过小组讨论，该装置存在的不足之处是 。
四、计算题
22．某化学兴趣小组同学欲运用所学知识和方法，分析某铁碳合金的组成。他们设计相关实验，并将实验过程用下图表述，请分析实验过程所给信息并结合计算回答以下问题: (钢的含碳量为0.03% ~2%，生铁的含碳量为2%~ 4.3%)
（1）铁碳合金属于 (填 “生铁”或“钢”)
（2）反应后烧杯中稀硫酸无剩余，请计算所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】现有甲、乙、丙三种金属，采用将其中的一种金属分别放入另外两种金属的硫酸盐溶液中的方法进行实验，甲能与盐溶液反应生成乙，说明甲的活动性比乙强；丙能与盐溶液反应生成甲，说明丙的活动性比甲强；丙能与盐溶液反应生成乙，说明丙的活动性比乙强；则三种金属活动性由强到弱的顺序是丙、甲、乙。
由金属的活动性顺序可知，符合题意的金属是：Cu、Ag、Fe。
故选C。
【点睛】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，据此根据三种金属间的转化关系应，进而可确定三种金属活动性由强到弱的顺序。
2．D
【详解】A、铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，，然后过滤即可得到纯净的氯化亚铁，在除去杂质氯化铜的同时没有引入新的杂质，故A正确；
B、氮气不和铜反应，铜在加热条件下可以和氧气反应生成氧化铜固体，可以除去杂质氧气，又不产生新的杂质，故B正确；
C、碳酸钙在高温下分解生成二氧化碳气体和氧化钙固体，在高温煅烧至固体质量不再减少时，碳酸钙被除尽且没有新的杂质，故C正确；
D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，二氧化碳中混有的少量一氧化碳不能被点燃，故用点燃的方式不能除去杂质，故D错误；
故选D。
3．D
【详解】A、镁带能溶于稀盐酸生成氢气，铜片不能，说明活动性强弱为镁大于氢大于铜，正确；
B、活动性强的金属可以把弱的金属从其盐溶液中置换出来，镁带能与氯化铜溶液反应，可以证明镁的金属活泼性强于铜，正确；
C、铜片不能与氯化镁溶液反应，说明镁的金属活泼性强于铜，正确；
D、镁和铜都能和硝酸银溶液反应，说明活动性两者均大于银，但是不能说明镁的金属活泼性强于铜，错误。
故选D。
4．B
【详解】金属锰（ ）投入稀硫酸酸中，发现有气泡产生，说明活动性大于 ，结合已学知识氢的活动性大于铜，所以，锰插入硫酸镁溶液中，没有发现现象，说明镁的活动性大于锰，故顺序为 ，故选B
5．D
【详解】A. Cu与稀盐酸不发生反应，CuO能与稀盐酸反应生成氯化铜和水，不属于置换反应，说法错误；
B. CaO、NaOH固体都能作干燥剂，氧化钙能与水反应生成氢氧化铜，NaOH固体溶于水，但是不与水反应，说法错误；
C. 浓盐酸有挥发性，会有氯化氢气体挥发出来，使浓度变小，浓硫酸具有吸水性，会吸收空气中的水分，使溶液质量增加。浓度变小，说法错误；
D. 食醋具有酸性，能与碱性物质反应，可用于减轻松花蛋中所含碱性物质的涩味，说法正确。
故选：D。
6．B
【详解】A、木炭在氧气中能燃烧， 是因为氧气具有助燃性，故选项错误；
B、不锈钢是金属材料，属于合金，合金都是混合物，故选项正确；
C、在溶液中进行的化学反应一般速率比较快，是因为溶液的均一性使在溶液中反应物可以充分接触，故选项错误；
D、只有碱性溶液可以使酚酞试液变红色，不变色说明溶液是酸性或者中性，故选项错误。
故选B。
7．D
【详解】A、做饭时，燃气灶的火焰呈黄色或橙色，此时需要调节炉具的进风口，以使燃料燃烧更充分，故选项说法正确；
B、滴加洗涤剂能将餐具上的油污洗掉，是因为洗涤剂具有乳化功能，能使植物油分散成无数细小的液滴，而不聚成大的油珠，故选项说法正确；
C、铁锅等铁制品使用后要洗净将水擦干，能防止生锈，故选项说法正确；
D、铝的表面有致密的氧化膜，能保护内部的铝不被氧化，所以经常用钢丝球擦洗铝锅表面会加速铝的腐蚀，故选项说法错误。
故选：D。
8．C
【详解】A、因为滤出的固体能和盐酸反应，说明含有能和酸反应的活泼金属，但不能确定和盐酸反应的是铁还是铁和镁的混合物。A不正确；
B、因为滤出的固体能和盐酸反应，一定有铜和铁，但不能确定镁是否有剩余。B不正确；
C、因为滤出的固体能和盐酸反应，一定有铜和铁，但不能确定镁是否有剩余。C正确；
D、因为滤出的固体能和盐酸反应，一定有铜和铁，但不能确定镁是否有剩余。D不正确。
综上所述：选择C。
9．B
【详解】A、构成物质的三种微粒：原子、分子、离子，故正确；
B、灭火的三种方法：隔绝氧气、降低可燃物的温度到着火点以下、清除或隔离可燃物，着火点不能降低，故错误；
C、常见的三种防锈措施：保持洁净和干燥、表面覆盖保护层、改变金属内部结构，故正确；
D、清除污垢常涉及三种原理：乳化（如洗涤剂）、溶解（如干洗剂）、化学反应（如酸液除锈），故正确。
故选：B。
10．A
【详解】由题意可知，X、Y、Z三种金属中只有Z在自然界中主要以单质形式存在，说明Z的活动性最弱；把X、Y分别加入稀硫酸中，Y溶解并产生气泡，而X没有，说明金属的活动性Y＞X，故三种金属的活动性由强到弱的顺序为Y＞X＞Z。
故选A。
【点睛】在金属活动性顺序表中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来。
11．D
【详解】A、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，A装置中产生的现象是红棕色粉末逐渐变黑，故选项说法正确，不符合题意；
B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，B装置中澄清石灰水的作用是检测有二氧化碳气体生成，故选项说法正确，不符合题意；
C、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，故选项说法正确，符合题意；
D、实验结束时，先停止加热，再停止通CO，直至玻璃管冷却，以防止生成的铁再次被氧化，同时还能防倒吸，故选项说法错误，不符合题意；
故选：D。
12．D
【详解】A、硫在氧气中燃烧，火焰呈蓝紫色，放热，生成有刺激性气味气体，生成二氧化硫是实验结论，不是实验现象，错误；
B、一氧化碳在空气中燃烧，火焰呈蓝色，放出大量的热，错误；
C、氢氧化钠使酚酞试液变为红色，错误；
D、铁丝插入硫酸铜溶液中，银白色固体表面变成紫红色，溶液蓝色逐渐变为浅绿色，正确。
故选D。
13．A
【详解】A、纯铁较软，生铁为铁合金，硬度比纯铁大，该选项说法正确；
B、钢和生铁均为铁合金，生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，则生铁的含碳量比钢高，该选项说法不正确；
C、合金中含有多种物质，属于混合物，该选项说法不正确；
D、生铁硬而脆，不适合作自行车支架，该选项说法不正确。
故选A。
14．(1)A
(2)C
(3)D
(4)B
【详解】（1）干冰升华吸热，可用于人工降雨，故填A。
（2）用于制作保险丝的是武德合金，因为其熔点低，故填C。
（3）碳酸氢铵含有氮元素，农业上用作化肥中的氮肥，故填D。
（4）活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，可作冰箱除臭剂，故填B。
15． 红色粉末变为黑色 浓氨水
【详解】（1）①甲酸（HCOOH）在热的浓硫酸的作用下，分解生成一氧化碳和水，该反应的化学方程式为 ，故填：；
②一氧化碳具有还原性，在高温的条件下，一氧化碳能将氧化铁还原为金属铁，同时生成二氧化碳，所以A处可观察到红色粉末变为黑色，故填：红色粉末变为黑色；
（2）加入试剂X，观察到无色酚酞试液变红，红色石蕊试纸变蓝，说明试剂X呈碱性，且具有挥发性，故可能是浓氨水，故填：浓氨水。
16．(1)+3
(2)铝＞镁＞铁
【详解】（1）钴酸锂中Li元素为+1价，氧元素的化合价为-2价，设Co元素化合价为x，根据化合物中正负化合价代数为0，则有(+1)+ x+(-2)×2=0，得x=+3价，故填：+3或+3价；
（2）由反应的质量关系、、可知，等质量的镁、铝、铁与足量的稀盐酸反应，生成氢气的质量由多到少的顺序为铝＞镁＞铁，故填：铝＞镁＞铁。
17． 4Al+3O2＝2Al2O3 Na+（合理即可） Rb2O或Rb2O2
【详解】（1）金属铝在常温下和氧气发生化学反应形成氧化铝，氧化铝是一层致密的氧化物薄膜，阻止了氧气和铝的接触，从而使铝具有良好的抗腐蚀性能，反应的化学方程式为：4Al+3O2＝2Al2O3；
（2）氖原子的核外有2个电子层依次排2、8，当第三周期原子最外层电子数小于4时都会失去电子形成与Ne相同的核外电子排布，例如Na+；
（3）根据同一主族元素的化学性质相似，钠元素的氧化物有氧化钠和过氧化钠，则铷的氧化物有Rb2O或Rb2O2。
18．(1)原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量
(2)原子序数从左到右依次增大（合理即可）
(3) 原子/铝原子 铝片表面有致密的氧化铝薄膜，阻止反应进行 节约金属资源
【详解】（1）每一小格可以提供的基本信息有：原子序数（左上）、元素符号（右上）、元素名称（中间）、相对原子质量（下面），故填：原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量；
（2）表中蕴含的递变规律为：原子序数从左到右依次增大、元素从金属元素过渡到非金属元素，以稀有气体元素结尾等，故填：原子序数从左到右依次增大（合理即可）；
（3）铝（金属）由原子（或铝原子）构成；未打磨的铝片放入硫酸铜溶液中，未看到明显现象，猜测其可能原因是铝表面有致密的氧化铝薄膜，阻止反应进行；实验后将铝片回收再利用的意义是节约金属资源，故填：原子（或铝原子）；铝表面有致密的氧化铝薄膜，阻止反应进行；节约金属资源。
19． H2 CuSO4； CO+CuOCO2+Cu； Cu+2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag
【分析】图中A～H是初中化学常见的物质，且分别由H、C、O、S、Fe、Cu、Ag中一种或几种元素组成，其中A、B、C、G为单质，B为紫红色固体，所以B是铜，D、E、F为氧化物，D中两种元素质量之比为4：1，B（铜）能与D相互转化，氧化铜中铜元素与氧元素的质量为64：16=4：1，铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与一氧化碳加热时生成铜和二氧化碳，所以D是氧化铜，H的水溶液为蓝色，H会转化成铜，硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸铜与铁反应生成铜和硫酸亚铁，所以H是硫酸铜； E为氧化物，E会转化成铜，会与氧化铜反应，所以E是一氧化碳，A能与硫酸铜反应，所以A是铁，A（铁）、B（铜）都会生成C，铁和铜都能与硝酸银反应生成银，所以C是银，F和A（铁）可以相互转化，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，四氧化三铁与一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，所以F是四氧化三铁，A（铁）能生成G，F（四氧化三铁）能与G反应，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，四氧化三铁与氢气在高温条件下反应生成铁和水，G是氢气，经过验证，推导正确。
【详解】根据以上分析可知：
（1）G是H2，H是CuSO4；
（2）D与E的反应是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，化学方程式为：CO+CuOCO2+Cu；
（3）B→C的反应是铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，化学方程式为：Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag。
【点睛】在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。
20．(1)增大反应物的接触面积，提高反应速率，使反应更充分
(2) 提供热量，保持炉内高温，提供还原剂一氧化碳
(3)
(4)利用氢代替碳作为还原剂，从而减少二氧化碳排放，实现低碳治金，更环保。(答案合理即可)
【详解】（1）原料（铁矿石、煤粉、石灰石粉）均为粉末状的作用是增大反应物的接触面积，提高反应速率，使反应更充分，故填：增大反应物的接触面积，提高反应速率，使反应更充分；
（2）燃烧区的作用是提供热量，保持炉内高温，煤碳不充分燃烧生成一氧化碳，一氧化碳作还原剂，故填：提供热量，保持炉内高温，提供还原剂一氧化碳；
由图可知燃烧区发生燃烧反应的物质还有煤，煤的主要成分是碳，故填：；
（3）还原区一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，故填：;
（4）氢基熔融治金技术的优点是利用氢代替碳作为还原剂，从而减少二氧化碳排放，实现低碳治金，更环保，故填：利用氢代替碳作为还原剂，从而减少二氧化碳排放，实现低碳治金，更环保。
21． 丙 反应物中不含氮元素，不可能生成氨气 否 空气中含二氧化碳和水蒸气，会对二氧化碳和水的检验产生干扰 丁 缺少尾气处理装置
【详解】猜想与假设：（1）丙同学的猜想是错误的，因为根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中不含氮元素，不可能生成氨气；
实验探究：（2）A、B装置的顺序不能颠倒，否则会从澄清石灰水中携带出水蒸气，影响对水的检验；
（3）因为空气中含有二氧化碳和水蒸气，会对二氧化碳和水蒸气的检验产生干扰；
（4）实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，说明生成了水，B中澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，D中红色粉末变成黑色，E中澄清石灰水变浑浊，说明生成了一氧化碳，一氧化碳与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；
由以上分析可知，甲烷燃烧生成了二氧化碳、一氧化碳和水，说明丁同学猜想正确；
（5）反应可能生成了一氧化碳，一氧化碳有毒，散逸到空气中，会污染空气，故该装置缺少尾气处理装置。
22．（1）生铁（2）19.6%
【详解】（1）钢的含碳量为0.03% ~2%，生铁的含碳量为2%~ 4.3% 铁碳合金的含碳量为×100%≈3.4%，则铁碳合金属于生铁；
（2）由图可知50g稀硫酸充分反应，滤渣为0.2g，所以反应掉的铁为5.8g﹣0.2g＝5.6g，设参加反应的稀硫酸溶质的质量为x，

x＝9.8g；
则稀硫酸溶液中溶质的质量分数＝；
答：所加入的稀硫酸的溶质质量分数19.6%。
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