第10章金属基础检测题(含解析) 2023-2024学年九年级化学京改版（2013）下册

第10章 金属 基础检测题
一、选择题
1．下列有关实验现象的描述正确的是
A．将光亮的铜丝插入稀盐酸中，有气泡产生
B．镁条在空气中燃烧时，发出耀眼的白光
C．木炭在氧气中燃烧呈红热状态
D．用6B铅笔代替石墨做导电性实验灯泡不亮
2．构建化学基本观念是学好化学的基础，下列对化学基本观念认识错误的是
A．微粒观：保持氢气化学性质的最小粒子是氢分子
B．变化观：氧化铁在一定条件下可转化为金属铁
C．元素观：一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同
D．守恒观：2gH2与2gO2完全反应生成4gH2O
3．下列物质的性质与用途不对应的是
A．氧气能助燃一可用作火箭燃料 B．金属铁能导热一做成铁锅
C．金属铜能导电一制成电线 D．氮气化学性质不活泼一可作保护气
4．下列实验现象描述正确的是（　　）
A．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体
B．铜丝放入硫酸铝溶液中，铜丝表面有银白色固体出现，溶液由无色变蓝色
C．电解水装置，与电源正负电极相连接的玻璃管内汇集的气体体积比为
D．硝酸铵固体投入水中，液体温度明显降低
5．根据你所学的化学知识和生活经验判断，下列做法不科学的是（　　）
A．用石灰水可以区分二氧化碳和一氧化碳
B．用钢刷、沙等擦洗铝制炊具
C．用稀盐酸除去金属表面的锈
D．用相互刻画来比较黄铜片铜锌合金和铜片的硬度
6．等质量的氧化铁分别和碳和一氧化碳充分反应后，所得铁的质量为
A．一样多 B．CO还原出来的多
C．碳还原出来的多 D．不能确定
7．托盘天平调平后，托盘天平上各放一只质量相等的烧杯，在烧杯中分别加入质量分数相同的等质量的硫酸溶液，然后在左盘烧杯中加入2.5克铝粉，右盘烧杯中加入2.5克铁粉，充分反应后，两烧杯中都没有固体剩余物，则此时托盘天平
A．左盘重
B．右盘重
C．仍然平衡
D．无法判断
8．下列做法，不能起到防锈作用的是
A．保留铁器表面的铁锈
B．在铁器表面镀锌
C．在金属机械上涂油
D．在车、船表面刷漆
9．“分类”可以使人们有序地研究物质，以下分类正确的是
A．单质：金刚石、液氧、钢 B．氧化物：水、二氧化碳、铁锈
C．合金：硬铝、青铜、焊锡 D．化合物：天然气、氯化钠、硫酸铜
10．将一定量的铁粉加入到含有 Zn(NO3)2、Cu(NO3)2和 AgNO3 的废液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生。下列判断正确的是
A．滤渣中一定含有 Ag 和 Cu，滤液中一定含有 Fe(NO3)2
B．滤渣中一定不含 Fe，滤液中一定含有 Zn(NO3)2、Fe(NO3)2 和 Cu(NO3)2
C．滤渣中一定含有 Ag，滤液中可能含有 Cu(NO3)2和 AgNO3
D．滤渣中一定含有 Ag 和 Cu，滤液中可能含有 Cu(NO3)2 和 AgNO3
11．下列有关说法正确的是
A．铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈
B．铝制品不用涂任何保层来防腐，因为铝不与空气反应
C．镁在氧气中燃烧，发出耀眼白光，生成黑色固体
D．我国的矿物储量比较丰富，所以废旧金属直接扔掉，没有必要回收
12．下列实验现象描述正确的是（ ）
A．红磷燃烧发光放热，发出黄白色火焰，产生浓厚白烟，生成五氧化二磷固体
B．镁在空气中燃烧：发出强光，放出热量，产生大量的白雾
C．向硫酸铜溶液中加入铁钉：铁钉表面覆盖一层白色物质，溶液变成浅绿色
D．硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体
二、填空与简答
13．将一定质量的锌粒投入到含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中，充分反应后过滤，若滤液呈无色；
（1）则滤渣中一定含有 。
（2）滤液中一定含有的溶质阳离子是 。
（3）请写出锌和硝酸铜反应的化学方程式 。
14．不锈钢保温杯是日常生活中常用到的物质。
(1)不锈钢属于 （选填“合成”或“金属”）材料。
(2)比较不锈钢和铁的硬度的方法是 。
(3)制造保温杯常用Ag、Fe、Cu等。为探究Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，某同学设计了下图所示的四组实验方案，你认为可行的是_____________。
A． B．
C． D．
(4)写出铜与硝酸银溶液反应的方程式 。
15．化学与生活息息相关。
(1)石墨可用于制铅笔芯，是利用其 的性质。
(2)泡沫铁粉可用于食品保鲜的原理：铁能吸收 ，从而使食品保持干燥并防止氧化变质。
(3)用扇子扇蜡烛火焰，可以一扇就灭的原理是 。
(4)打开可乐瓶盖后，有大量气泡冒出，是因为气体的溶解度与 有关。
(5)洗涤剂能去除餐具上的油污，是因为洗涤剂具有 作用。
16．金属材料对于促进生产发展，改善人类生活发挥了重大作用。
(1)铝具有很好的抗腐蚀性能原因是 。
(2)一氧化碳的还原性可用于冶金工业，写出一氧化碳和氧化铜反应的化学方程式 。
(3)向含有硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中，加入过量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，滤渣中含有的物质是 。
17．A为黑色固体，A、C、D、Y都是氧化物，E是单质，F、G为常见的物质，其中B、E、G属于单质，如图是它们之间的相互转化关系。请回答：

（1）写出下列物质的化学式：
A： D： Y： 。
（2）X溶液中所含有的溶质为 ；F溶液所含有的溶质是 。
（3）写出下列反应的化学方程式：反应③中生成无色气体的化学方程式 。G和A在加热条件下发生的化学反应的化学方程式 。
（4）D与Y的反应在 方面有重要作用。
18．钛金属具有硬度大、密度小、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能，被誉为“未来金属”。我国钒钛磁铁矿床分布广泛，储量丰富，由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如图，请回答：
（1）钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁，测定出钛酸亚铁的化学式用FeTiOx表示，若钛元素的化合价为+4价，则化学式中的x= 。
（2）在氩气做保护气的环境中，TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti，该反应的化学方程式为 ，其反应的基本类型是 。则上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质，可加入 除去。
（3）雄伟壮观的中国国家大剧院（见图）作为国家表演艺术中心，其主体建筑表面安装了近2万块钛金属板。已知Ti原子核内有22个质子和26个中子，则下列叙述正确的是 （填序号）
①Ti可以表示一个钛原子；②Ti4+核外有18个电子；③钛元素的相对原子质量为48；④TiO2中含有氧分子；⑤FeTiO3属于一种金属氧化物。
三、科学探究题
19．在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。某兴趣小组用以下装置进行研究：
【查阅资料】I . 碎瓷片能防爆沸，碱石灰能作干燥剂。II. 氢气的化学性质与一氧化碳相似。
III. 铁的氧化物中，只有Fe2O3是红棕色，其余均为黑色，只有Fe3O4能被磁铁吸引。
【推断】(1)观察到D中黑色固体变红，则B中生成的气体是 。
(2)探究B装置中剩余固体成分是什么？
【初步探究】B装置中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引
【猜想与假设】
猜想一：剩余固体是Fe和Fe3O4 猜想二：剩余固体是 。
【实验探究】
实验操作 实验现象 结论
取样，加入 (填试剂) 猜想一正确
【实验结论】铁与水蒸气反应的化学方程式为 ，该反应为 (填基本反应类型)。【含量测定】取B装置中剩余黑色固体5g，与足量的CO反应后，所得固体质量为4.36 g，则原剩余黑色固体中Fe3O4的质量分数为 。
四、计算题
20．白铜（Cu-Ni）是工业上常用的一种合金，金属镍（Ni）的金属活泼性与铁相似，且化合价显十2价。为测定20g某白铜样品中镍的质量，设计了如下实验：
试回答：
（1）将白铜研碎的目的是 。
（2）白铜样品中镍的质量 g。
（3）完全反应后生成氢气的质量（写出计算过程）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A、在金属活动性表中，铜位于氢的后面，不能与盐酸反应，该选项描述不正确；
B、镁条在空气中燃烧时，发出耀眼的白光，该选项描述正确；
C、木炭在氧气中燃烧发出白光，该选项描述不正确；
D、铅笔芯的主要成分是石墨，石墨具有导电性，用6B铅笔代替石墨做导电性实验灯泡亮，该选项描述不正确，
故选B。
2．D
【详解】A、由分子构成的物质，其化学性质由分子保持。氢气是由氢分子构成，保持氢气化学性质的最小粒子是氢分子，故A正确；
B、氧化铁在高温与一氧化碳反应下可转化为金属铁和二氧化碳，故B正确；
C、一氧化碳和二氧化碳都是由碳、氧元素组成，它们的组成元素相同，故C正确；
D、氢气在氧气中燃烧的化学方程式为：2H2 + O22H2O，根据化学方程式可知，每4份质量的氢气与32份质量的氧气反应生成36份质量的水，2gH2与2gO2完全反应不能生成4gH2O，故D错误。故选D。
3．A
【详解】A、氧气具有助燃性，可作火箭助燃剂，该选项性质与用途不对应；
B、铁做成铁锅是因为铁具有导热性，该选项性质与用途对应；
C、铜制成电线是因为铜具有导电性，该选项性质与用途对应；
D、氮气化学性质不活泼，则可作保护气，该选项性质与用途对应。
故选A。
4．D
【详解】A、铁丝在空气中只能烧至发红，不会产生火星，故A错误。
B、铜的活泼性比铝弱，铜丝放入硫酸铝溶液中，两者不能发生反应，故选B错误。
C、电解水装置，与电源正负电极相连接的玻璃管内汇集的气体体积比为1：2，不是，故C错误；
D、硝酸铵固体溶于水中吸热，硝酸铵固体投入水中，液体温度明显降低，故D正确。故选D。
5．B
【详解】A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊，用石灰水可以区分二氧化碳和一氧化碳，说法正确，不符合题意；
B、铝与氧气在常温下反应生成一层致密的氧化膜，阻止氧气与铝进一步反应，用钢刷、沙等擦洗铝制炊具，会破坏铝表面致密的氧化膜，说法错误，符合题意；
C、铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，用稀盐酸除去金属表面的锈，说法正确，不符合题意；
D、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，用相互刻画来比较黄铜片铜锌合金和铜片的硬度，说法正确，不符合题意；
答案：B。
6．A
【详解】等质量的氧化铁分别和碳和一氧化碳充分反应，反应的化学方程式为3C+2Fe2O34Fe +3CO2↑、3CO+ Fe2O32Fe +3CO2，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，最终都是把氧化铁中的铁完全还原出来，因此得到的铁的质量一样；
故选A。
7．B
【详解】根据题意可知，两烧杯中都没有固体剩余，即金属完全参加反应，根据化学方程式计算可知，等量的金属完全参加反应，生成氢气的质量：铝>铁。所以天平指针偏向铁一侧，故选B。
8．A
【详解】防止铁生锈原理：破坏铁锈蚀的条件，即隔绝氧气和水，具体措施有：保持铁制品表面的洁净、干燥；在铁制品表面涂保护膜，如涂油、刷漆、电镀（如镀锌）；改变金属的内部结构，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢，所以B、C、D做法能起到防锈作用；铁和水、氧气等反应生成的铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续和氧气、水分等反应，保留铁器表面的铁锈不能起到防锈作用，反而能加快铁的锈蚀，故A符合题意。故选：A。
9．C
【详解】A、金刚石、液氧都是由一种元素组成的纯净物，都属于单质，钢是铁的合金，属于混合物，选项A错误；
B、水、二氧化碳是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素，属于氧化物，铁锈的主要成分是氧化铁，还含有其它成分，属于混合物，选项B错误；
C、合金是金属与金属或金属与非金属熔合在一起形成的具有金属特性的混合物，硬铝、青铜、焊锡属于合金，选项C正确；
D、氯化钠、硫酸铜属于化合物，天然气属于混合物，选项D错误。故选C。
10．C
【分析】将一定量的铁粉加入到含有 Zn(NO3)2、Cu(NO3)2和 AgNO3 的废液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生，说明铁没有剩余。活动性强的金属能够将活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来，几种金属的活动性顺序：Zn＞Fe＞Cu＞Ag，故铁不能将锌置换出来，可以将铜和银置换出来，且先与硝酸银反应置换银，如果铁还有剩余，铁与硝酸铜反应置换出铜。
【详解】A、铁没有剩余，故滤渣中一定含有 Ag，可能有Cu，滤液中一定含有 Fe(NO3)2和未参与反应的Zn(NO3)2，故A错误；
B、滤渣中一定不含 Fe，滤液中一定含有 Zn(NO3)2和Fe(NO3)2 ，可能有 Cu(NO3)2和AgNO3，故B错误；
C、滤渣中一定含有 Ag，滤液中可能含有 Cu(NO3)2和 AgNO3，故C正确；
D、滤渣中一定含有 Ag ，可能有Cu，滤液中可能含有 Cu(NO3)2 和 AgNO3，故D错误。
故选C。
11．A
【详解】试题分析：A、铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水反应，故铁在潮湿的环境中比在干燥环境中容易生锈，正确；B、铝表面的氧化铝为致密的氧化物，可阻止金属进一步被腐蚀，错误；C、镁在氧气中燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体，错误；D、废旧金属的回收利用可以保护金属资源，错误。
考点：考查金属的化学性质；金属锈蚀的条件及其防护；金属的回收利用及其重要性的知识。
12．D
【详解】A、红磷燃烧，产生大量的白烟，生成五氧化二磷固体是实验结论而不是实验现象，故A不正确；
B、镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，产生大量的白烟，故B不正确；
C、向硫酸铜溶液中加入铁钉，铁钉表面覆盖一层红色物质，溶液变成浅绿色，故C不正确；
D、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放热，产生一种具有刺激性气味的气体，故D正确。故选D。
13． Fe和Cu Zn2+
【详解】由于金属的活动性顺序大小是:锌>铁>铜，将一定质量的锌粒投入含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中，锌先与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜，当硝酸铜完全反应后锌再与硝酸亚铁反应生成了硝酸锌和铁，充分反应后过滤，若滤液呈无色，则滤液中只含一种溶质，应该是硝酸锌(硝酸铜溶液为蓝色，硝酸亚铁溶液为浅绿色)，所以滤渣中一定含有铜、铁。
（1）则滤渣中一定含有Fe和Cu；
（2）滤液中一定含有的溶质阳离子是Zn2+；
（3）锌和硝酸铜发生反应的化学方程式是 。
14．(1)金属
(2)将不锈钢片和铁片相互刻画
(3)BCD
(4)
【详解】（1）不锈钢是铁的合金，属于金属材料；
（2）比较不锈钢和铁的硬度，可将不锈钢片和铁片相互刻画，铁片上留下划痕，说明不锈钢的硬度大；
（3）A、铜、银均与硫酸亚铁不反应，均无明显现象，说明铁比铜、银活泼，但是无法探究铜、银的金属活动性顺序，不符合题意；
B、铜和硫酸亚铁不反应，无明显现象，说明铁比铜活泼，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明铜比银活泼，可以探究三种金属的活动性顺序，符合题意；
C、铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，产生气泡，铜和稀盐酸不反应，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铁排在氢前，铜排在氢后，说明铁比铜活泼，铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体形成，说明铜比银活泼，可以探究三种金属的活动性顺序，符合题意；
D、铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼，银和硫酸铜不反应，无明显现象，说明铜比银活泼，可以探究三种金属的活动性顺序，符合题意。
故选BCD；
（4）铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，该反应的化学方程式为：。
15．(1)质软
(2)水分和氧气
(3)使温度降到着火点以下
(4)压强
(5)乳化
【详解】（1）石墨质软，容易留下痕迹，故石墨可用于制铅笔芯；
（2）铁粉能吸收空气中的氧气和水，从而使食品保持干燥并防止氧化变质，故可用于食品保鲜；
（3）一扇就灭，是降低温度至可燃物的着火点以下，达到灭火的目的；
（4）打开可乐瓶盖后，有大量气泡冒出，是因为压强减小，气体的溶解度减小，说明气体的溶解度与压强有关；
（5）洗涤剂中含有乳化剂，具有乳化作用，能将油污乳化为细小油滴，随水冲走，故能去除餐具上的油污。
16． 常温下铝与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化 Fe、Cu
【详解】(1)铝具有很好的抗腐蚀性能原因是常温下铝与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化。
(2)一氧化碳的还原性可用于冶金工业，加热条件下一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式。
(3)金属活动性由强到弱顺序为Zn＞Fe＞Cu，向含有硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中，加入过量的铁粉，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁与硫酸锌不反应，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，滤渣中含有的物质是Fe、Cu。
17． CuO Fe2O3 CO2 HCl、CuCl2 FeCl2 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ CuO+H2Cu+H2O 炼铁
【分析】E是红色固体单质，E是铜，铜和氧气加热生成的A，A是氧化铜，A与过量的稀盐酸反应得到的X溶液中含有生成的氯化铜和剩余的盐酸，B能与X溶液反应生成铜和单质F、G，B是铁，F是氯化亚铁，G是氢气，D是氧化物和氧化物Y反应产生的C也是氧化物，D是氧化铁，Y是一氧化碳，C是二氧化碳。
【详解】（1）由分析可知，A是氧化铜， D是氧化铁，Y是一氧化碳，故化学式A是CuO；D是Fe2O3；Y是CO2。
（2）氧化铜与过量的稀盐酸反应得到的X溶液中含有生成的氯化铜和剩余的盐酸，故化学式为HCl、CuCl2；F溶液所含有的溶质是铁和盐酸反应产生的氯化亚铁，故化学式为 FeCl2。
（3）反应③是铁和过量的盐酸反应产生氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；物质G和A在加热条件下反应是氧化铜和氢气在加热的条件下生成铜和水，反应的化学方程式为CuO+H2Cu+H2O。
（4）D和Y反应是一氧化碳和氧化铁高温产生铁和二氧化碳，可以用于工业炼铁，故D与Y的反应在炼铁方面有重要作用。
【点睛】本题为框图式物质推断题，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。
18． 3 TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti 置换反应 稀盐酸（HCl）或稀硫酸（H2SO4） ①②③
【详解】（1）钛酸亚铁的化学式用FeTiOx表示，钛酸亚铁中铁元素的化合价为+2，若钛元素的化合价为+4价，根据化合物中正负化合价代数和为0，则有： 解得x=3。
（2）TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti和氯化镁，反应的化学方程式为TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti，该反应是单质和化合物生成单质和化合物，属于置换反应。生产过程中得到的金属钛中混有少量金属镁，镁的活动性比钛的强，且排在氢的前面，故可加入稀盐酸或稀硫酸除去。
（3）①元素符号的含义可以表示物质的一个原子，所以Ti可以表示一个钛原子，符合题意；
②Ti原子核内有22个质子，质子数等于核外电子数，Ti原子核外有22个电子，Ti4+表示失去了4个电子，则核外有18个电子，符合题意；
③已知相对原子质量等于质子数加中子数，钛元素的相对原子质量为22+26=48，符合题意；
④TiO2中没有氧分子，而是每个TiO2分子中含有两个氧原子，不符合题意；
⑤FeTiO3是由铁、钛、氧三种元素组成的化合物，不属于金属氧化物，不符合题意。故选①②③。
【点睛】在原子结构示意图中，质子数等于核外电子数，当原子失去电子时，质子数大于电子数，当原子得到电子时，质子数小于电子数。
19． H2 Fe3O4 盐酸 有气泡产生 置换反应 46.4%
【详解】【推断】观察到D中黑色固体变红，则B中生成的气体具有还原性，再根据反应物为“铁与水蒸气”，所以该气体是氢气；【猜想与假设】能被磁铁吸引的只有Fe与Fe3O4，则猜想一Fe3O4；又不可能只有Fe没有其他反应产物，猜想二是Fe与Fe3O4；验证猜想一与猜想二，关键是否含有Fe；【实验探究】根据铁与稀盐酸反应产生气体，进行设计实验：取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸，若固体全部溶解，没有气泡冒出，则猜想一正确；若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想二正确，故填：取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸；若固体全部溶解，没有气泡冒出，则猜想一正确．若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想二正确；【实验结论】根据“在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体”和猜想，所以铁和水蒸气反应会生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为：3Fe+4H2OFe3O4+4H2；此反应属于置换反应；
原剩余黑色固体中Fe3O4的质量分数为:= 46.4%。
20．（1）增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；
（2）2.95；
（3）解：设完全反应后生成氢气的质量是x
x=0.1g
答：完全反应后生成氢气的质量是0.1g。
【详解】（1）将白铜研碎的目的是增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；
（2）镍能与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气，铜与稀硫酸不反应，故最后得到的残渣是铜，故白铜样品中镍的质量是：20g-17.05g=2.95g；
（3）见答案。
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