人教版九年级化学下册第八单元金属和金属材料单元复习题(含解析)

人教版九年级化学下册第八单元金属和金属材料单元复习题
一、单选题
1．为节约资源和保护环境，提倡垃圾分类回收．下列生活垃圾可与铝制易拉罐归为同一类加以回收的是（　　）
A．废旧书报 B．旧玻璃瓶
C．废弃铁锅 D．一次性塑料饭盒
2．为比较X、Y、Z三种金属活动性大小，进行如下四个实验．从所述实验现象得出正确结论是（　　）
A．X＞Y＞Z B．Z＞Y＞X C．Y＞X、Y＞Z D．X＞Y、Z＞Y
3．铝是重要的金属元素。右图为地壳中各元素含量分布图，表示铝元素的是（　　）
A．1 B．2 C．3 D．4
4．北京2022年冬奥会中使用了大量新材料，下列属于金属材料的是（　　）
A B C D
速滑冰刀中的钛合金 “飞扬”火炬中的聚硅氮烷树脂 颁奖礼服中的石墨烯发热材料 可降解餐具中的聚乳酸材料
A．A B．B C．C D．D
5．下列有关金属材料的说法中正确的是（　　）
A．在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金
B．“真金不怕火炼”说明黄金的熔点非常高，不容易熔化
C．多数情况下，合金的硬度比组成它的金属的硬度要小
D．金属在常温下都是固态的
6．下列有关金属材料的说法错误的是（　　）
A．铁在潮湿的空气中易生锈
B．锡制成锡箔是利用锡的延展性
C．生铁和钢都是铁合金，但钢中的含碳量比生铁中高
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
7．下列防锈措施合理的是（　　）
A．经常用水冲洗自行车链条
B．用过的菜刀及时用盐水清洗
C．用“钢丝球”打磨铝锅表面
D．在铁制暖片上刷油漆
8．下列有关金属的说法中，不正确的是（　　）
A．铜制插头是利用铜的导电性 B．钨制灯丝是利用钨的熔点低
C．铝制成铝箔是利用铝的延展性 D．用铁锅炒菜是利用铁的导热性
9．下列有关事实的解释中，错误的是（　　）
A．生铁和钢的机械性能不同——含碳量不同
B．硫和磷的元素种类不同——质子数不同
C．物质热胀冷缩的现象——构成物质的微粒大小随温度的变化而变化
D．硫在氧气和空气中燃烧的火焰颜色不同——氧气浓度不同
10．焊锡是锡铅合金，把铅加入锡中制成合金的主要目的是（　　）
A．增加强度 B．降低熔点
C．增加延展性 D．增强抗腐蚀性
11．自从央行公告第四套人名币 1角硬币从2016年11月1日起只收不付后，“菊花1角”身价飞涨。一个很重要的原因是“菊花1角”使用了铝锌材质，材质特殊，导致其日渐稀少。铝、锌元素的部分信息如下，则下列说法正确的是（　　）
A．铝比锌的金属活动性更弱
B．相等质量的铝和锌与足量稀硫酸反应，铝产生的氢气多
C．锌原子的最外层电子数比铝多17
D．铝的相对原子质量为26.98%
12．下列关于金属材料的说法中，正确的是（　　）
A．钢不属于合金
B．金属银可与硝酸铜溶液发生置换反应
C．炼铁的过程是把铁矿石变成纯净的氧化铁
D．“真金不怕火炼”表明金（Au）在高温条件下也很难与氧气反应
二、非选择题
13．请阅读以下短文，回答有美问题。
日晷
日晷是人类最早使用的计时仪器，它是利用太阳的射影长短和方向来判断时间，又称“日规”。利用日晷计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明，这项发明被人类沿用达几千年之久。
日晷通常由针（表）和晷面（带刻度的表座）组成。铜制的指针叫“晷针”，垂直地穿过圆盘中心，起着表中立竿的作用；石质的圆盘叫“晷面”，安放在石台上，呈南高北低，使晷面平行于赤道面。晷面两面都有刻度。日晷不仅能显示一天之内的时刻，而且能显示节气和月份。当然它的缺点也是显而易见的。
制作日晷时，先按一定的技术在晷面上刻划出准确的时间线，再用锤子将铜针敲入晷面中心的小孔，并保证二者垂直，每一个细节也不能忽视。
（1）“晷针”属于哪种材料？　 　，其构成微粒是什么？　 　。
（2）利用物质的性质解释：“晷针”为何能长期使用？　 　，若用铁制指针可能带来的结果是什么？　 　。
（3）为保证日晷计时准确，制作时有何注意事项（写一条）？
（4）“日晷”的缺点是什么　 　（写一条，下同）？现代计时工具有何优点？　 　。
14．钢铁是现代工业的筋骨，科技小组以“铁锈蚀”为主题开展如下项目式学习。
【查阅资料】
Ⅰ.氯化钙固体可作干燥剂。
Ⅱ.常温常压，氢气密度是0.089g/L。
III.
（1）任务一：定性探究铁锈蚀
取三枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验。
对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的　 　发生化学反应。
（2）铁锈蚀后应及时除锈的原因是　 　。
（3）任务二：定量探究铁锈蚀
小组设计了图2装置，检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，连接压强传感器、数据采集器，采集数据，绘制出压强随时间变化的曲线如图3.t1时刻利用注射器加入2mL饱和NaCl溶液，再将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上。充分反应后共生成气体(常温常压下)体积为224mL。
据图3，对比AB段和BC段说明　 　，t3时刻压强突然变大的原因是　 　。
（4）实验后，将烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、晾干，得黑色固体，该黑色固体是　 　。经计算，铁粉锈蚀后生成的氧化铁的质量是　 　g。
（5）【实验反思】
任务二中铁锈蚀比任务一中铁锈蚀快，你认为可能的原因是　 　。
15．金属材料的应用推动了社会的发展。新型材料的研制，已成为现代高新技术的重要物质基础。
（1）目前常用的1元硬币为钢芯镀镍合金，具有耐腐蚀、　 　等优点。
（2）镁和铝可熔炼成Mg17Al12镁合金，熔炼过程只能在真空中，不能在空气中进行的原因是(写其中一个化学方程式)　 　。
（3）某废弃物中可能含有Cu、CuO、Mg、Zn中的一种或几种，为确定其成分并回收金属，取样品进行如图实验。
①步骤II的操作是　 　
②步骤II中产生的现象是　 　。步骤I中锌和稀硫酸反应的化学方程式为　 　。
③若溶液C中只含一种溶质，则样品的成分是　 　。
④通过测氢气的质量，也可确定样品的成分，则w的值为　 　(用m和n的代数式表示)。
16．为测定某Cu-Zn合金中铜的质量分数，某同学将10g该合金放入到盛有40g足量稀硫酸的烧杯中，充分反应后，测得烧杯中剩余物的质量为49.9g。
（1）生成氢气的质量为　 　；
（2）计算原合金中铜的质量分数。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】解：A、废旧书报属于天然纤维加工而成，不能与金属材料归为一类回收；
B、玻璃瓶是由玻璃制成，玻璃属于硅酸盐材料，不能与金属材料归为一类回收；
C、废弃铁锅一般是由铁的合金制成，属于金属材料，所以能与铝制易拉罐归为一类回收；
D、一次性塑料饭盒由塑料制成，塑料属于合成有机高分子材料，不能与金属材料归为一类回收；
故选C．
【分析】根据垃圾的类别进行分析判断，废弃的易拉罐、属于金属材料中的金属及合金，据此分析即可；
2．【答案】A
【解析】【解答】试管①将X加入稀硫酸中，产生氢气，说明活动性X＞H；
试管②将Y加入稀硫酸中，无明显现象，说明活动性H＞Y；
试管③将Y加入硝酸银溶液中，有银析出，说明活动性Y＞Ag；
试管④将ZY加入硝酸银溶液中，无明显现象，说明活动性Ag＞Z；
综上所述，金属活动性为：X＞Y＞Z；
故选：A．
【分析】根据金属活动性顺序进行分析，在金属活动性顺序中，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．
3．【答案】C
【解析】【解答】地壳中元素含量前三位：氧、硅、铝，所以表示铝元素的是3，
故答案为：C
【分析】地壳中含量最多的前五中元素依次是氧硅铝铁钙
4．【答案】A
【解析】【解答】A.铁合金为合金，属于金属材料，故A符合题意；
B.聚硅氮烷树脂为有机合成材料，故B不符合题意；
C.石墨烯是碳单质，属于非金属材料，故C不符合题意；
D.聚乳酸材料为有机合成材料，不属于金属材料，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】金属材料包括纯金属和合金，合金是由金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质。
5．【答案】A
【解析】【解答】A、合金比纯金属有更加优良的性质，在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金，符合题意；
B、“真金不怕火炼”，意思是金即使在高温时也不与氧气反应，说明金的化学性质不活泼，不符合题意；
C、多数情况下，合金的硬度比组成它的金属的硬度要大，不符合题意；
D、金属在常温下不都是固态，如汞是液态，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、合金比纯金属具有更加优良的性能，所以生活中一般使用合金而不是纯金属；
B、真金不怕火炼说明金的化学性质不活泼；
C、根据合金的性质可知合金比纯金属硬度大；
D、大多数金属常温下是固态，比如汞在常温下就呈液态。
6．【答案】C
【解析】【解答】A. 铁生锈是和空气中氧气和水共同作用的结果；铁在潮湿的空气中易生锈，故说法正确，不符合题意；
B. 锡制成锡箔是利用锡的延展性，故说法正确，不符合题意；
C. 生铁和钢都是铁合金，两者含碳量分别为2-4.3%、0.03-2%，钢中的含碳量比生铁中低，故说法错误，符合题意；
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，故说法正确，不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据钢的含碳量为0.03-2%，进行分析。
7．【答案】D
【解析】【解答】解：A．经常用水冲洗自行车链条，铁能与氧气、水充分接触，容易锈蚀，故选项说法错误．
B．菜刀与盐溶液接触时更容易生锈，用过的菜刀及时用盐水清洗更容易生锈，故选项说法错误．
C．铝锅表面有一层致密的氧化物薄膜，对铝锅起到保护作用，用钢丝球擦洗，能把氧化物薄膜擦去，故选项说法错误．
D．铝可以形成一层致密的氧化物保护膜，具有良好的抗腐蚀性，铝粉就是用于铁制暖气片防锈用的“银粉”，能起到防止金属制品锈蚀的作用，故选项说法正确．
故选D．
【分析】铁与水、氧气充分接触时容易生锈，使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈，据此结合防锈措施进行分析判断．
8．【答案】B
【解析】【解答】A、铜质插头是利用铜的导电性是符合题意的叙述；
B、是不符合题意的叙述，钨制灯丝是利用钨的熔点高，不易熔化；
C、铝制成铝箔是利用铝的延展性，是符合题意的叙述；
D、用铁锅炒菜时利用铁的导热性，是符合题意的叙述；故答案选择B。
故答案为B
【分析】A、根据铜具有导电性分析
B、根据钨的熔点低分析
C、根据铝具有延展性分析
D、根据铁具有导热性分析
9．【答案】C
【解析】【解答】A. 生铁和钢的性能不同是因为含碳量不同，铁的含碳量为2%～4.3%，钢中的含碳量为0.03%～2%，故不符合题意；
B. 元素的种类是由质子数决定的，氮和氧的元素种类不同--质子数不同，故不符合题意；
C. 物质的热胀冷缩，是因为构成物质的微粒间的间隔（而不是大小）发生了改变，故符合题意；
D. 硫在氧气和空气中燃烧的火焰颜色不同是因为氧气含量不同，氧气浓度越大，物质燃烧越剧烈，故不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、根据生铁和钢的含碳量不同进行分析。
B、元素的质子数不同，种类就不同。
C、分子间有间隔，随温度的升高，间隔会增大，温度的降低，间隔会减小。
D、氧气含量不同，燃烧的现象就会不同；氧气浓度越大，物质燃烧越剧烈，现象越明显。
10．【答案】B
【解析】【分析】A、合金的强度一般要比组成它们的纯金属要大；
B、合金的熔点一般要比组成它们的纯金属要低；
C、合金的延展性一般要比组成它们的纯金属要更高；
D、合金的抗腐蚀性能一般要比组成它们的纯金属强．最先熔化的应该是熔点最低的，根据分析焊锡是锡铅合金，其熔点低更适合做焊接金属用的焊锡，符合人们的需求．
【解答】根据题干知，焊锡是合金，根据合金的特性知道合金的熔点一般要比其组分低，焊锡的熔点要低于锡和铅，所以在焊接金属时，为节约时间，节约能源、节约成本采用锡铅合金．
故选B
【点评】本题主要考查了合金的特性，合金的强度高、抗腐蚀是材料所需要的，合金的熔点比组分低便于加工制作，因此合金在生活中运用很广泛
11．【答案】B
【解析】【解答】A、铝比锌的金属活泼性更强，不符合题意；
B、1g 铝和1g锌与足量稀硫酸反应，分别生成氢气和氢气，所以相等质量的铝和锌与足量稀硫酸反应，铝产生的氢气多，符合题意；
C、最外层电子数不超过8个，锌原子的核外电子数比铝多17，不是最外层电子数比铝多17，不符合题意；
D、铝的相对原子质量为26.98，单位是“1”，不符合题意；
故选B、
【分析】A、根据金属活动性顺序表分析；
B、根据方程式中物质间质量关系计算相等质量的铝和锌与硫酸反应产生氢气质量关系分析；
C、根据原子最外层电子数不超过8个分析；
D、根据元素周期表小格信息中最下面数字为相对原子质量，单位为“1”分析。
12．【答案】D
【解析】【解答】A、钢是铁的合金，错误；
B、银在铜的后面，不能与硝酸铜溶液反应，错误；
C、炼铁的过程是把化合态的铁变成游离态的铁的过程，错误；
D、“真金不怕火炼”表明金（Au）在高温条件下也很难与氧气反应，正确；
故选D．
【分析】根据已有的金属的性质和冶炼的知识进行分析解答即可．
13．【答案】（1）金属材料；铜原子
（2）铜的化学性质不活泼；铁制指针使用一段时间后生锈断裂
（3）晷针与晷面垂直
（4）阴雨天无法使用；现代计时工具计时更精确
【解析】【解答】（1）铜制的指针叫晷针，属于金属材料，金属铜是由铜原子构成的。
（2）铜的化学性质不活泼，晷针可长久使用难以损坏；
铁制品在潮湿有氧环境中易生锈，若用铁制指针可能铁制指针使用一段时间后生锈断裂。
（3）题干中提到“制作日晷时，先按一定的技术在晷面上刻划出准确的时间线，再用锤子将铜针敲入晷面中心的小孔，并保证二者垂直”，则日晷原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻，通常由晷针（表）和晷面（带刻度的表座）组成，为保证日晷计时准确，应使得晷针与晷面垂直。
（4）日晷是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻，所以其在阴雨天和黑夜中无法使用；
现代计时工具计时更准确、可以精确到毫秒，且可以24h使用，更便捷。
【分析】（1）铜属于金属材料，金属是由原子构成的。
（2）根据铜的化学性质不活泼分析。
根据铁制品在潮湿有氧环境中易生锈，分析。
（3）根据“制作日晷时，先按一定的技术在晷面上刻划出准确的时间线，再用锤子将铜针敲入晷面中心的小孔，并保证二者垂直”分析。
（4）根据日晷是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻分析。
14．【答案】（1）氧气、水蒸气(或O2、H2O)
（2）铁锈疏松多孔会吸附氧气和水蒸气加速生锈
（3）NaCl(盐)溶液会加速铁生锈；铁生锈消耗O2，瓶中压强减小，注射器内盐酸被吸入烧瓶，和铁粉反应产生氢气使压强增大
（4）Fe、C(或铁和碳)；0.8
（5）铁是粉末状或因为有NaCl(盐)溶液存在或因为碳粉存在
【解析】【解答】（1）对比A、B、C试管中实验现象，A中铁生锈、B中只有水铁不生锈、C中有空气铁不生锈，说明铁锈蚀主要是与空气中的氧气、水蒸气(或O2、H2O)发生化学反应。
（2）铁锈蚀后应及时除锈的原因是铁锈疏松多孔会吸附氧气和水蒸气加速生锈；
（3）据图3，对比AB段和BC段的变量为加入了氯化钠溶液，BC段压强减小速率加快，说明NaCl(盐)溶液会加速铁生锈，t3时刻压强突然变大是因为铁生锈消耗O2，瓶中压强减小，导致注射器内盐酸被吸入烧瓶，盐酸和铁粉反应产生氢气，气体又增大，使压强增大。
（4）铁生锈生成氧化铁、氧化铁和盐酸生成氯化铁，已知，且最终铁与稀盐酸生成氢气，则盐酸最终转化为氯化亚铁：
根据氯元素、铁元素守恒可知与盐酸反应的铁元素的质量1.4g<5g，且碳不和稀盐酸反应，则实验后，将烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、晾干，得黑色固体，该黑色固体是Fe、C(或铁和碳)。
生成氢气质量为0.224L×0.089g/L=0.02g
由方程式体现的质量关系可知，生成氢气消耗HCl的质量为0.73g，则与氧化铁反应消耗HCl质量为：
由化学方程式体现的质量关系可知，铁粉锈蚀后生成的氧化铁的质量是0.8g；
（5）任务二中铁锈蚀比任务一中铁锈蚀快，可能的原因是铁是粉末状、且有NaCl(盐)溶液存在、碳粉存在可以加速铁的锈蚀速率。
【分析】（1）根据铁生锈是铁与氧气、水共同反应分析；
（2）根据铁锈疏松多孔结构分析；
（3）根据盐水可加快铁生锈速率，铁生锈消耗O2，瓶中压强减小分析；
（4）根据化学反应前后元素的质量守恒及方程式中物质间转化关系分析；
（5）根据物质的接触面积影响反应速率分析。
15．【答案】（1）光泽好、耐磨、硬度大
（2） (或 )
（3）过滤；有红色固体析出，溶液由蓝色变无色，有气泡产生；；CuO、Cu、Zn；
【解析】【解答】（1）目前常用的1元硬币为钢芯镀镍合金，具有耐腐蚀、光泽好、耐磨、硬度大等。
（2）熔炼过程只能在真空中，不能在空气中进行是因为镁或铝在高温条件下会与氧气反应生成氧化物，化学方程式表示为 (或 ；
（3）① 步骤II的操作将反应后的溶液分为固体和液体，故该操作为过滤。
② 样品粉末加入硫酸后生成的溶液A中可能含有硫酸铜、硫酸镁、硫酸锌，步骤II加入过量锌粉后，产生了固体B，且该固体在加入硫酸后还剩余铜，说明溶液A中一定有硫酸铜，锌可以将铜置换出来，溶液由蓝色变无色，如果溶液A含有硫酸镁，因为镁比锌活泼，所以不反应，且步骤I加入了过量的稀硫酸，锌会和硫酸反应生成氢气，所以产生的现象为有红色固体析出，溶液由蓝色变无色，有气泡产生。
③ 若溶液C中只含一种溶质，则溶质为硫酸锌，则溶液C中不存在硫酸镁，所以样品中无镁，步骤I加硫酸产生氢气说明含锌，框图中已指出含铜，②已说明溶液A中含硫酸铜，是来自样品中的氧化铜，故样品成分为CuO、Cu、Zn。
（4）步骤III后剩余的固体铜全部来自氧化铜，故氧化铜的质量为 ，铜的质量为ng，则锌的质量为
故 。
【分析】（1）根据合金的性质进行分析。
（2）根据镁或铝在高温条件下会与氧气反应生成氧化物，写出相应的化学方程式。
（3）① 过滤操作是分离固体和液体的方法。
② 根据样品粉末可能含有Cu、CuO、Mg、Zn中的一种或几种，那么加入硫酸后生成的溶液A中可能含有硫酸铜、硫酸镁、硫酸锌，步骤II加入过量锌粉后，锌与剩余的硫酸，硫酸铜反应，进行分析。
③ 根据②可知，若溶液C中只含一种溶质，那么溶质为硫酸锌，进行分析。
（4）根据锌与硫酸反应的化学方程式，进行计算。
16．【答案】（1）0.1
（2）解：设黄铜样品中锌的质量为x，
Zn+H2SO4=ZnSO4+ H2↑
65 2
x 0.1g
x=3.25g
黄铜样品中铜的质量分数为： ×100%=67.5%
答：黄铜样品中铜的质量分数为67.5%。
【解析】【解答】解：（1）根据质量守恒定律，产生氢气的质量为：10g+40g-49.9g=0.1g；
【分析】根据质量守恒定律，得出氢气的质量，利用氢气的质量结合方程式计算锌的质量，进而计算质量分数
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