第八单元金属和金属材料复习题(含解析) 2023-2024学年人教版九年级化学下册

第八单元金属和金属材料 复习题
一、选择题
1．下列化学方程式书写正确的是
A．镁在空气中燃烧：
B．铁丝在氧气中燃烧：
C．金属锌与稀硫酸反应制氢气：
D．加热高锰酸钾制氧气：
2．等质量的Mg、Al、Fe、Zn四种金属分别与足量的稀盐酸充分反应，产生H2的质量由多至少的顺序是（　　）
A．Al、Zn、Mg、Fe B．Al、Mg、Fe、Zn C．Zn、Mg、Al、Fe D．Fe、Al、Mg、Zn
3．下列实验现象描述正确的是
A．蜡烛在空气中燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳和水
B．铜条插入硝酸银溶液中，产生银白色固体，溶液由蓝色变为无色
C．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
D．一氧化碳在空气中燃烧，产生蓝色火焰
4．下列物质的用途跟其化学性质相关的是
A．干冰用于人工降雨 B．镁粉用于制照明弹
C．稀有气体用来制作电光源 D．铜用作电线
5．分类归纳是学习化学的重要方法之一，下列是小张同学整理的一些化学规律，其中错误的是
A． B．
C． D．
6．2022年“世界环境日”的中国主题为共建清洁美丽世界。以下做法不符合该主题的是
A．燃煤脱硫以减少酸雨 B．禁止使用化石燃料防止雾霾
C．雨污分离降低水体污染 D．垃圾分类回收以有效利用资源
7．下列物质的性质与其用途不匹配的是
A．石墨质软——用作电池的电极材料 B．不锈钢耐腐蚀——制造医疗器械
C．食品包装充氮——氮气化学性质稳定 D．干冰易升华——用于人工降雨
8．有X、Y、Z三种金属，分别置于稀硫酸中，只有Y金属表面有气泡生成：将Z放入X的盐溶液中，Z表面有X生成。据此判断这三种金属的活动性由弱到强的顺序是（　　）
A．Y Z X B．Z X Y C．X Y Z D．X Z Y
9．化学学习者常用化学思维去认识和理解世界。下列选项正确的是
A．变化与守恒：物质 X 在氧气中燃烧后生成二氧化碳和水，可推测 X 中只含有 C、H这 2 种元素
B．探究与创新：探究氧化铁是否为过氧化氢分解的催化剂，只需设计实验证明氧化铁能否改变反应速率即可
C．模型与推理：置换反应有单质生成，则有单质生成的反应一定是置换反应
D．宏观与微观：CO 和 CO2虽然元素组成相同，但二者性质不同，原因是分子构成不同
10．下列说法正确的是
A．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
B．合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高
C．煤炉上放一壶水能防止一氧化碳中毒
D．铁制品表面的铁锈可以保护内层的铁不易锈蚀
11．质量相等的金属镁和铝分别加入质量相等、溶质质量分数相等的两份稀硫酸中，反应完毕后，金属均有剩余。则反应两种溶液质量关系是（　　）
A．相等
B．镁反应后的溶液质量大
C．铝反应后的溶液质量大
D．无法比较
12．下列化学方程式中，书写完全正确的是
A．2H2O = O2↑+ 2H2↑ B．4P + 5O2 =2P2O5
C．Fe +CuSO4 ="Cu+" FeSO4 D．KMnO4 =K2MnO4 + MnO2 + O2↑
二、填空与简答
13．在人类社会的发展进程中，金属起着重要的作用。
(1)青铜是铜锡合金，其属于 （填“金属材料”或“合成材料”）。
(2)某些铁制零件防锈措施是涂油，其防锈原理是 。工人师傅常用稀盐酸除铁锈，其反应的化学方程式是 。
(3)铝合金广泛应用于飞机制造业，可增加飞机的载重量以及提高运行速度，这是利用了铝合金 （答一点即可）的优良性能。
(4)生铁和钢是使用最多的金属材料，二者性能不同的原因是 。
14．向 Cu（NO3）2、Al（NO3）3 和 AgNO3 的混合溶液中加入一定质量的铁粉，充分反应后过滤，向滤液中滴加盐酸，无明显现象。则滤液中一定含有的阳离子是 ，写出一定发生反应的化学方程式 ，反应后溶液质量比反应前溶液质量 填“增大”、“减小”或“不变”）。
15．金属材料在生活中应用很广泛，请回答下列问题。
(1)通过如图所示实验可验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序，A中无明显现象而B中出现明显现象，则金属C是什么？

(2)请写出加入过量金属C后，与盐溶液B反应后溶液的溶质成分 。
16．铁是目前世界上使用最多的金属。
（1）认识铁：从宏观看，铁由 组成；从微观看，铁由 构成。
（2）生活中：铁可以压成片、抽成丝，利用了铁的 性。为防止铁制品锈蚀，可采用的方法是 .(一种）。
（3）实验室：细铁丝在氧气中充分燃烧的化学方程式是 。
（4）活动性：现有X、Y、Z三种金属，已知①X+YSO4=XSO4+Y②Y+H2SO4，不反应③Y+2ZNO3=Y(NO3)2+2Z,则下列符合要求的X、Y、Z分别是 (填序号）。
A Zn、Mg、Ag B Mg、Fe、Ag C Zn、Cu、Ag D Fe、Zn、Ag
（5）工业上：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含杂质6%的生铁的质量为 t(结果精确到0.1)。
17．某溶液中含有AgNO3和Cu(NO3)2两种溶质，某课外兴趣小组的同学向溶液中加入一定量铁粉，充分反应后过滤，洗涤，分别得到滤渣和滤液，则滤渣中一定有: ，一定发生的反应方程式 。
18．A～G是初中化学常见的物质。已知A为黑色固体单质，B为红色粉末，G为紫红色固体单质，它们的转化关系如图所示，回答问题。
(1)写出化学式：A ；B 。
(2)反应Ⅱ的化学方程式为： 。
(3)反应IV的化学方程式为 。
19．某校化学实验室废液桶中收集了溶解大量FeSO4、CuSO4的废水，若直接排放到下水道不仅造成重金属污染而且造成浪费。初三（2）班的同学，准备运用刚学到的“常见金属活动性顺序表”结合其他有关化学知识对废水进行处理。设计除去铜离子，回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案，讨论有关问题：
(1)废水在加入金属X前需进行过滤，目的是将其中 性杂质除去。进行过滤的操作所需的仪器有： 、 、 、 (请从下图中选择合适仪器，并用仪器名称填写)。
(2)金属X是 ，其加入废水后发生反应的化学方程式为 溶液Y是 利用其除去铜中杂质，有关反应的化学方程式为
三、科学探究题
20．金属制品和金属材料在生活中随处可见，学习应用金属的性质尤其重要。下图为某学习小组同学探究金属化学性质时所做的四个实验。
（1）描述A中的实验现象 。
（2）要证明Cu、Fe、Ag的活动性顺序，至少要做的实验是 （填序号）。
（3）D中开始反应后溶液先变黄后逐渐变绿，变黄的原因是什么？ 。（用化学方程式回答）
四、计算题
21．改革开放40 年来，我国钢铁工业飞速发展，近年来钢铁产量已经稳居世界首位。某钢铁厂采用赤铁矿(主要成分是Fe2O3)炼铁，请回答下列问题：
(1)炼铁过程中，焦炭的作用是 。
(2)若该厂每天需消耗1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可日产纯铁的质量是多少？(要求根据化学方程式计算并写出过程)
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A、氧化镁化学式错误，镁和氧气点燃生成氧化镁，正确的化学方程式为，故选项不符合题意；
B、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，生成物错误，正确的化学方程式为，故选项不符合题意；
C、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式正确，故选项符合题意；
D、方程式未配平，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，正确的化学方程式为，故选项不符合题意。
故选C。
2．B
【详解】等质量的Mg、Al、Fe、Zn四种金属分别与足量的稀盐酸充分反应，设金属的质量是m
镁与稀盐酸反应：
铝与稀盐酸反应：
铁与稀盐酸反应：
锌与稀盐酸反应：
故生成氢气的质量由多到少依次是：Al、Mg、Fe、Zn。
故选B。
3．D
【详解】A、蜡烛在空气中燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，物质名称不是反应现象的描述，错误；
B、铜条插入硝酸银溶液中，产生银白色固体，溶液由无色变为蓝色，错误；
C、铁丝在空气中不燃烧，错误；
D、一氧化碳在空气中燃烧，产生蓝色火焰，正确。
故选D。
4．B
【详解】A、干冰用于人工降雨是利用干冰升华吸热，使周围的温度降低，属于物质的物理性质，错误；
B、镁粉用于制照明弹是利用镁燃烧发出耀眼的强光，属于化学性质，正确；
C、稀有气体用来制作电光源是利用稀有气体在通电时能发出各种颜色的光，属于物理性质，错误；
D、铜用作电线是利用铜的导电性，属于物理性质，错误。
故选B。
5．D
【详解】A、由金属的活动性顺序可知，金属的活动性K＞Na＞Zn＞Fe，故该项正确；
B、氯化钠中氯元素为-1价，氯气中氯元素为0价，HClO中氯元素为+1价，ClO2中氯元素为+4价，化合价由低到高，故该项正确；
C、H、O、Ne、Mg原子序数分别为1、8、10、12，元素原子序数由小到大，故该项正确；
D、地壳中元素含量前四位分别是O、Si、Al、Fe，故该项错误。
故选D。
6．B
【详解】A、二氧化硫会引起酸雨，则燃煤脱硫可减少酸雨，该选项符合该主题；
B、目前使用的能源主要为化石燃料，则不能禁止使用，该选项不符合该主题；
C、雨污分离能降低水体污染，该选项符合该主题；
D、垃圾分类回收，可以有效利用资源，该选项符合该主题。
故选B。
7．A
【详解】A、石墨具有优良的导电性，所以石墨可用作电池的电极材料，选项说法错误；
B、不锈钢耐腐蚀，所以可用于制造医疗器械，选项说法正确；
C、氮气的化学性质不活泼，可用来食品包装充氮防腐，选项说法正确；
D、干冰易升华，会吸收大量的热，可用于人工降雨，选项说法正确。
故选A。
8．D
【详解】由于这三种金属只有金属Y可以和稀硫酸反应生成氢气，说明只有Y在氢前，即Y的金属活动性最强；而将Z浸入X的硫酸盐溶液中，在Z的表面有X析出，说明Z的化学性质比X活泼，因此三种物质的金属活动性强弱关系为：X＜Z＜Y。故选D。
【点睛】掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
9．D
【详解】A、物质X在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，生成物中含C、H、O，故物质X中一定含C、H元素，可能含氧元素，氧元素可能来自于氧气，不符合题意；
B、探究氧化铁是否为过氧化氢分解的催化剂，除了设计实验证明氧化铁能否改变反应速率，还需验证化学反应前后，氧化铁的质量和化学性质是否改变，不符合题意；
C、置换反应是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，故置换反应有单质生成，有单质生成的反应不一定是置换反应，如高锰酸钾受热分解生成了氧气，但是属于分解反应，不符合题意；
D、一氧化碳和二氧化碳组成元素相同，但是分子构成不同，故性质不同，符合题意。
故选D。
10．B
【详解】A、燃烧、缓慢氧化、化学意义上的爆炸、中和反应、金属和酸的反应等都放热，故该选项错误；
B、合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高，正确；
C、一氧化碳难溶于水，煤炉上放一壶水不能防止一氧化碳中毒，故该选项错误；
D、铁锈是一种疏松多孔的物质，不能阻止空气和水分的继续进入，故该选项错误；
故选B。
11．B
【分析】将质量相等的金属镁和铝分别加入质量相等、溶质的质量分数相等的两份稀硫酸中，反应完毕后，金属均有剩余，说明硫酸全部参加反应，溶液的溶质由硫酸变为硫酸盐。根据化学方程式计算，消耗相同质量的硫酸，生成硫酸镁和硫酸铝的质量比为120∶114，
假设硫酸溶液都为100g，质量分数都为9.8%。
根据题意设生成MgSO4的质量为x，Al2(SO4)3的质量为y。
解得 x=12g
解得 y=11.4g
由此可以得出以下结论：质量相等的金属镁和铝分别加入质量相等、溶质质量分数相等的两份稀硫酸中，反应完毕后，金属均有剩余。则生成的硫酸镁、硫酸铝质量不相等。
【详解】A、反应前硫酸溶液的质量相等，反应完毕后，金属均有剩余，说明反应过程中硫酸全部反应，分别转化为硫酸镁、硫酸铝，由于反应过程中水的质量没有变化，生成的硫酸镁、硫酸铝质量不相等，所以反应后两种溶液质量不相等，选项A错误；
B、由计算可知，等质量的硫酸完全反应生成的硫酸镁质量比硫酸铝质量大，所以镁反应后的溶液质量大，选项B正确；
C、由计算可知，等质量的硫酸完全反应生成的硫酸铝质量比硫酸镁质量小，所以铝反应后的溶液质量小，选项C错误；
D、通过计算可以比较生成物质量大小，也可以比较反应后溶液质量大小，所以选项D错误。故选B。
【点睛】根据算的质量相等且金属过量，说明生成氢气质量相等，本题还可以通过比较生成等质量的氢气时溶液增重大小，得出正确结论。
12．C
【详解】A、水通电分解生成氢气和氧气，该反应方程式为，选项中化学方程式没有注明反应条件，故A错误；
B、磷燃烧生成五氧化二磷，给反应方程式为，选项中化学方程式没有注明反应条件，故B错误；
C、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应方程式为，选项中化学方程式书写完全正确，故C正确；
D、高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应方程式为，选项中化学方程式没有配平，且没有注明反应条件，故D错误；
故选C。
13．(1)金属材料
(2) 使铁制品与氧气和水隔绝
(3)密度小
(4)含碳量不同
【详解】（1）金属材料包括纯金属及其合金，青铜是铜锡合金，其属于金属材料。
（2）铁制品防锈原理是使铁制品与氧气和水隔绝。用稀盐酸除铁锈是盐酸与铁锈反应生成氯化铁和水。化学方程式
（3）由于铝合金的密度小，所以铝合金广泛应用于飞机制造业，可增加飞机的载重量以及提高运行速度。
（4）生铁含碳2%~4.3%，钢含碳0.03%~2%。所以生铁和钢性能不同的原因是含碳量不同。
14． Al3+、Fe2+ Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2 减小
【详解】根据金属活动性顺序表可知金属活动性Al＞Fe＞Cu＞Ag, 向 Cu（NO3）2、Al（NO3）3 和 AgNO3 的混合溶液中加入一定质量的铁粉,铁粉依次会和硝酸银、硝酸铜反应，铁和硝酸铝不反应，因为铝比铁活泼，滤液中一定有硝酸铝，铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，化学方程式为Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2故滤液中一定有硝酸亚铁滤渣中一定有银，铁和硝酸铜是否反应取决于加入的铁粉的量，铁粉足量就和硝酸铜反应，铁粉不足就不反应。硝酸银和盐酸会生成氯化银白色沉淀和硝酸，向滤液中滴加盐酸，无明显现象说明滤液中没有硝酸银，故滤液成分：一定含有硝酸铝、硝酸亚铁一定不含有硝酸银，可能含有硝酸铜，故滤液中一定含有阳离子铝离子和亚铁离子，铁和硝酸铜反应消耗56份质量铁生成64份质量铜，故溶液质量减小，铁和硝酸银反应消耗56份质量铁生成216份质量银，溶液质量减小，故反应后溶液质量一定减小，故填：Al3+、Fe2+；Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2；减小；
15．(1)铁/Fe
(2)FeSO4[或Fe(NO3)2或FeCl2]
【详解】（1）由A中无明显现象而B中出现明显现象可知，金属C的活动性小于盐溶液A中金属的活动性而大于盐溶液B中金属的活动性，而锌、铁、铜三种金属的活动性顺序为锌>铁>铜，故金属C是处于中间的铁；
（2）由上述分析可知，盐溶液B是铜盐溶液，铁与铜盐溶液反应置换出铜的同时生亚铁盐，加入过量金属C后，与盐溶液B反应后溶液的溶质成分为FeSO4[或Fe(NO3)2或FeCl2]，因为金属C过量，盐溶液B已完全反应。
16． 铁元素 铁原子 延展 涂油 C 595.7
【详解】（1）从宏观看，铁由铁元素组成；从微观看，铁由铁原子，元素属于宏观概念，原子属于微观概念。故填：铁元素；铁原子
（2）把铁可以压成片、抽成丝利用了铁的延展性。 铁生锈是铁与空气中氧气和水蒸气共同作用的结果，为防止铁制品锈蚀，可采用的一种防锈方法是保持铁制品表面洁净干燥。故填：延展；涂油
（3）实验室：细铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放热。该反应的化学方程式是：3Fe+2O2Fe3O4；故填：3Fe+2O2Fe3O4
（4）活动性：现有X、Y、Z三种金属，由①X+YSO4=XSO4+Y可知，金属单质和金属的盐溶液发生置换反应，可得金属活动性X>Y；由②Y+H2SO4，不反应，说明Y的活动性排在H后面；由③Y+2ZNO3=Y(NO3)2+2Z，金属单质和金属的盐溶液发生置换反应，可得金属活动性Y > Z；则金属活动性为：X> H >Y > Z；满足条件的X、Y、Z有Zn、Cu、Ag；故C符合题意；故填：C
（5）工业上： 1000t含氧化铁80%的赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t80%=800t；设理论上可以炼出含杂质6%的生铁的质量为x。
答：理论上可以炼出含杂质6%的生铁的质量为595.7t。故填：595.7
【点睛】主要考查铁的物理性质、化学性质以及相关化学方程式的书写。
17． Ag Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
【详解】向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，铁粉先与硝酸银发生置换反应产生银和硝酸亚铁，然后与硝酸铜发生置换反应产生铜和硝酸氩铁，充分反应后过滤，洗涤，分别得到滤渣和滤液，则滤渣中一定有：银，一定发生铁与硝酸银反应产生银和硝酸亚铁的反应方程式：Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag。
18．(1) C Fe2O3
(2)CO2+C2CO
(3)CO+CuOCO2+Cu
【分析】A～G是初中化学常见的物质，B为红色粉末，所以B是氧化铁，G为紫红色固体单质，所以G是铜，A和氧化铁反应会生成C和D，D会与硫酸铜反应生成铜，A为黑色固体单质，所以D是铁，A是碳，C是二氧化碳，二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳，所以E是一氧化碳，一氧化碳和F加热会生成铜，所以F是氧化铜，代入验证，符合题意。
【详解】（1）由分析可知，A是碳，化学式为：C；B是氧化铁，化学式为：Fe2O3；
（2）反应Ⅱ为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：CO2+C2CO；
（3）E为一氧化碳、F为氧化铜、G为铜，则反应Ⅳ为一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：CO+CuOCO2+Cu。
19．(1) 不溶 烧杯 玻璃棒 铁架台 漏斗
(2) Fe/铁 稀硫酸
【详解】（1）过滤目的是将不溶性固体与液体分离；进行过滤的操作所需的仪器有：烧杯、玻璃棒、铁架台、漏斗。
（2）因为最终得到的是纯净的硫酸亚铁晶体，故金属X是Fe；铁加入废水后与硫酸铜发生反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：；由于所加的铁是过量的，故不纯的铜中还有过量的铁，为了将铁除去，同时还得到硫酸亚铁，故溶液Y是稀硫酸；发生反应即铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：。
20． 铜丝表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色 AB
【详解】（1）活动性表中铜位于银前面，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，实验现象铜丝表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色，故填：铜丝表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色。
（2）A铜和硝酸银反应说明活动性铜大于银，B铁和硫酸铜反应说明活动性铁大于铜，C铜和稀盐酸不反应说明铜活动性位于氢后面，D铁锈和稀硫酸反应不能判断活动性大小强弱，要证明Cu、Fe、Ag的活动性顺序，至少要做的实验是AB，故填：AB。
（3）铁锈主要成分氧化铁和硫酸生成硫酸铁和水，故溶液变黄，故填：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。
21．(1)燃烧提供热量，反应生成还原剂CO
(2)设理论上可日产纯铁的质量是x。
x=560t
答：理论上可日产纯铁的质量是560t。
【详解】（1）焦炭具有可燃性和还原性，炼铁过程中，焦炭的作用是燃烧提供热量，反应生成还原剂CO。
（2）见答案。
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