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．下列有关回收金属的说法不正确的是（　　）
A．可以节约金属资源 B．可以节约能源
C．可以减少环境污染 D．可以防止金属锈蚀
2．我市即将正式跨入高铁时代。高铁钢轨制造使用的是含锰钢，轨道铺设时每段钢轨的长度达1~2千米，从而大幅减少轨道借口数量。下列说法错误的是（　　）
A．制造钢轨的材料是铁的合金
B．钢轨制造时加入锰是为了增大硬度、增强韧性
C．在钢轨接口处涂上油或扣上帽，可以防止接口处锈蚀
D．钢轨热胀冷缩、歪曲变形是化学变化
3．下列有关资源和能源的叙述中正确的是（　　）
A．人类使用最多的金属材料是铝合金
B．铝在空气中与氧气反应生成致密的氧化膜，因此铝具有很好的抗腐蚀性能
C．人们经常利用的能源有化石能源、可燃冰等
D．目前，世界上已有50%以上的金得到了回收利用
4．从人类利用金属的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事，这个先后顺序跟下列因素有关的是（）
①地壳中金属的含量 ②金属的活动性顺序 ③金属的导电性 ④金属冶炼的难易程度
⑤金属的贵重程度
A． B． C． D．
5．X、Y、Z三种金属中，只有X在自然界通常以单质形式存在，Y放入Z的硫酸盐溶液中，有Z析出，则三种金属的活动性顺序是（　　）
A．Y＞Z＞X B．X＞Y＞Z C．Z＞Y＞X D．Y＞X＞Z
6．地壳中含量最多的金属元素是（　　）
A．O B．Al C．Si D．Fe
7．由两种金属组成的混合物共30g，与足量的盐酸充分反应后，共放出氢气1g，则这种混合物的可能组成是（　　）
A．Zn和Cu B．Fe和Mg C．Mg和Al D．Fe和Zn
8．下列关于金属的说法正确的是（　　）
A．一氧化碳具有可燃性，可用于工业炼铁
B．因为钨的导电性非常好，因此常被用作灯丝
C．合金是由金属和金属或非金属熔合而成，它是一种新型化合物
D．铝在空气中与氧气反应生成致密的氧化膜，因此铝具有很好的抗腐蚀性能
9．下列物质不能由金属和酸反应直接制成的是（　　）
A．AgCl B．FeCl2 C．MgCl2 D．AlCl3
10．某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉，参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系（如图所示）。下列说法不正确的是（　　）
A．a~b间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B．c~d间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
C．当参加反应的锌的质量为m3时，溶液中金属离子为Zn2+
D．当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时，溶液中Cu(NO3)2的质量分数相等
11．下列做法，不能起到防锈作用的是（　　）
A．在车、船表面刷漆 B．在铁器表面镀锌
C．在金属机械上涂油 D．保留铁器表面的铁锈
12．向一定质量的AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中加入a克Zn粉，充分反应后过滤，将洗涤、干燥后称量，得到的固体质量为a克。据此，下列说法正确的是（　　）
A．滤液中的物质一定至少有两种
B．取反应后的滤液滴加稀盐酸，可能有白色沉淀产生
C．取滤渣滴加稀盐酸，一定有气泡产生
D．取反应后的滤液观察，滤液一定呈无色
二、非选择题
13．阅读科普短文回答相关问题。
钠元素在自然界中分布很广，储量极为丰富，常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在。
19世纪初，英国化学家戴维在实验室中首次制得了金属钠。
钠是一种银白色金属，质软，密度为0.97g·cm-3，熔点为97.8℃，金属钠的性质很活泼，能与许多物质发生化学反应。钠暴露在空气中，与氧气反应生成氧化钠（Na2O），钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠（Na2O2）；钠遇水立即发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气。因此，实验室常将钠保存在煤油中。
金属钠的用途广泛。钠和钾形成的合金熔点低，常温下呈液态，可用作快中子反应堆的热交换剂。利用钠的强还原性，在一定条件下可以将钛（Ti）、锆（Zr）等稀有金属从其氯化物中置换出来。
工业上通常采用电解熔融氯化钠的方法制取单质钠。
（1）自然界中钠元素以　 　（填“单质”或“化合物”）形式存在。
（2）钠保存在煤油中，是为了防止钠与空气中　 　反应而变质。
（3）过氧化钠中的阴离子为 ，1个 离子含有的电子数为　 　。
（4）钠钾合金用作快中子反应堆的热交换剂、利用钠钾合金良好的 （填字母）。
A．导电性 B．导热性 C．延展性
（5）写出钠与水反应化学方程式　 　。
14．电池是一种将化学能直接转化成电能的装置，其优点是：既　 　，又能　 　．但废弃电池不能乱扔乱放，因为　 　和　 　对环境会造成严重污染．废弃电池的处理已成为一个重要的社会问题，请你对内江市政府提出一个处理方案：　 　．
15．某兴趣小组想通过实验对铁、铜、锌三种金属的活动性强弱进行探究，现提供的药品有：铁粉、铜丝、锌粒、20%稀硫酸、CuSO4，溶液、ZnSO4溶液、FeSO4溶液同学们分成甲乙两组进行了实验。
（1）甲组同学设计如下方案进行实验：
立刻有同学提出反对，理由是　 　。
（2）乙组同学设计如下方案进行试验：
实验步骤
实验现象 无明显变化 　 　
实验结论 　 　
发生反应的化学方程式为　 　。
（3）乙组同学将两支试管中的物质倒在一个洁净的烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多。充分反应后过滤，同学们又对滤渣的成分展开了探究。
（作出猜想）猜想一：滤渣中一定有铜
猜想二：　 　
（4）（进行实验）
实验步骤 实验现象 实验结论
向滤渣中加入　 　 有气泡产生 猜想二正确
此时滤液中含有的溶质是　 　(填化学式)。
（5）（拓展延伸）
通过学习同学们掌握了比较金属活动性的正确方法，同时又选择了另一组试剂　 　，进一步验证了三种金属的活动性强弱。
16．人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。
（1）金、银在自然界有单质形式存在，说明他们的化学性质都　 　。
（2）在生产生活实践中，人类逐渐掌握了多种金属的冶炼技术。
①比较两种铁矿石磁铁矿（主要成分Fe3O4）和菱铁矿（主要成分FeCO3），从化学的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更具优势”，其原因是　 　。
②近代工业上采用电解熔融氧化铝（Al2O3）的方法冶炼铝，Al2O3分解后得到两种单质，该反应的化学方程式为　 　。
（3）镁铝合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。一种镁铝合金Mg17All2是特殊的储氢材料，完全吸收氢气后得到MgH2和Al，该反应的化学方程式为　 　。
（4）钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料。钛合金制品放在海水中数年，取出后仍光亮如新，是因为其_____（填字母序号）非常好。
A．可塑性 B．机械性能 C．抗腐蚀性能
（5）铁在潮湿的空气中反应生成疏松的铁锈。已知：2FeCl3+Fe=3FeCl2
①铁锈的主要成分是　 　（填化学式）：将生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中充分反应，变化过程中最多涉及　 　种化学反应基本类型。
②将10g表面生锈的铁钉（杂质已忽略）浸泡在100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中充分反应，观察到铁锈已完全消失。反应停止后，取出光亮的铁钉洗涤、干燥、称量，质量为3.6g。则原锈铁钉中铁元素的质量分数为　 　。
（6）利用“活泼金属”可以制得H2，H2可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业，则需综合考虑的因素有_____（填字母序号）。
A．金属原料的成本
B．生成过程中的能耗和污染
C．金属的回收利用
17．
（1）工业上若要炼出含2%杂质的生铁1600t，则理论上需要氧化铁质量分数为80%的赤铁矿的质量为　 　。
（2）取8g含杂质的锌粒于烧杯中，向其中加入稀硫酸至恰好完全反应，共用去稀硫酸100g，实验结束后，称得烧杯中物质的总质量为107.8g。（杂质不溶于水也不与稀硫酸反应）请计算：
①产生氢气的质量为　 　g。
②所用锌粒中锌的质量分数。（写出计算过程）
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】回收金属可以节约金属资源、节约能源、减少环境污染，但收金属不能防止金属锈蚀。
故答案为：D。
【分析】根据回收金属的作用进行分析。
金属生锈的条件是金属与氧气。水共同接触。
2．【答案】D
【解析】【解答】A. 不锈钢是指含有铬、镍、锰等金属，具有抗自然腐蚀和酸碱腐蚀的合金钢，属于铁的合金，故正确，不符合题意；
B. 钢轨因在钢中加入锰等合金元素，其机械性能明显得到改善，耐磨性、耐疲劳性、抗剥离性及其他综合使用性能均有较大提高，故正确，不符合题意；
C. 涂油和上帽都可以隔绝氧气和水与钢轨反应，防止钢轨生锈，故正确，不符合题意；
D. 钢轨热胀冷缩、歪曲变形是形态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，故错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物理变化的特点，进行分析。
3．【答案】B
【解析】【解答】A.人类使用最多的金属材料是铁合金，然后是铝合金，选项说法不符合题意。
B.铝在空气中与氧气反应生成致密的氧化膜，因此铝具有很好的抗腐蚀性能，选项说法符合题意。
C.人们经常利用的能源有化石能源，而可燃冰正处于开采阶段，所以选项说法不符合题意
D. 目前，世界上已有50%以上的铁和90%以上的金得到了回收利用，选项说法不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A.人类使用最多的金属材料是铁合金；
C.可燃冰被科学家誉为“未来能源”，目前正处于开采阶段；
D.世界上已有90%以上的金得到了回收利用。
4．【答案】D
【解析】【解答】对比金属活动性强弱关系与人类利用金属的先后，可以发现人类使用较早的金属，其活动性较弱；结合学习中对金属铁、铝的冶炼的认识，可知：金属活动性越强，金属的冶炼难易程度越难，这也影响了人类对金属的使用，其它因素均与使用的前后顺序无关。
故答案为：D。
【分析】根据金属的使用与发现和金属活动性顺序有关分析，金属活动性较弱的金属发现和使用较早。
5．【答案】A
【解析】【解答】解：X、Y、Z三种金属，在自然界只有X以单质形式存在，Y、Z以化合物形式存在，说明X是稳定的金属，即金属活动性Y、Z＞X；把Y放入Z的硫酸盐溶液中，Y表面有Z析出，说明Y的金属活动性比Z强，即Y＞Z，则三种金属的活动性由强到弱的顺序Y＞Z＞X．
故选：A．
【分析】在金属活动性顺序中，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，据此根据能否发生反应，可确定三种金属活动性由强到弱的顺序．
6．【答案】B
【解析】【解答】解：地壳里各元素的含量由多到少的顺序排列依次是氧，硅，铝，铁，因此地壳中含量最多的金属元素是Al．
故选B．
【分析】根据地壳里各元素的含量由多到少的顺序排列依次是氧，硅，铝，铁进行分析解答本题．
7．【答案】D
【解析】【解答】解：
设锌、镁、铁、铝在与酸反应时都看作+2价金属，则各金属的相对原子质量分别为：锌：65；镁：24；铁：56；铝：18．铜不与酸反应产生氢气．
产生氢气1克，设与酸反应的金属的相对原子质量为x，根据反应：
M+2HCl═MCl2+H2↑；
x 2
30g 1g
则 ，解之得：x= =60；
所以，组成该合金的金属的相对原子质量应该满足一个大于60，一个小于60，故组合为：锌与铁．
故选：D．
【分析】假设与酸反应的金属的相对原子质量为x，利用金属与盐酸反应的化学方程式和生成氢气的质量，列出比例式，就可计算出x的值，然后根据组合的原则，即可正确解答．
8．【答案】D
【解析】【解答】A. 一氧化碳具有还原性，可用于工业炼铁 ，故错误；
B. 因为钨的熔点高，因此常被用作灯丝 ，故错误；
C. 合金是由金属和金属或非金属熔合而成，它是一种新型混合物，故错误；
D. 铝在空气中与氧气反应生成致密的氧化膜，因此铝具有很好的抗腐蚀性能，故正确；
故答案为：D。
【分析】A、根据一氧化碳具有还原性分析。
B、根据钨的熔点高分析。
C、根据合金属于混合物分析。
D、根据铝在空气中与氧气反应生成致密的氧化膜分析。
9．【答案】A
【解析】【解答】解：A、在金属活动性顺序中，银位于氢的后面，不能与酸反应，故A符合题意；
B、铁和盐酸反应生成的是氯化亚铁，故B不符合题意；．
C、镁和盐酸反应生成氯化镁．故C不符合题意；
D、铝和盐酸反应生成氯化铝．故D不符合题意．
故选A．
【分析】根据金属单质和酸反应的规律进行分析、判断，从而得出正确的结论．在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成盐和氢气．
10．【答案】D
【解析】【解答】A．a~b间发生的反应为锌与硝酸银的反应，b点为反应恰好完全发生。所以该段图像对应的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+；A不符合题意；
B．c~d间表示锌与硝酸铜反应，银离子已在b点完全反应，所以溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+；B不符合题意；
C．在d点铜离子已完全参与反应。所以当参加反应的锌的质量为m3时，溶液中金属离子为Zn2+；C不符合题意；
D．根据锌与硝酸银溶液反应的化学方程式可知：参加反应的锌的质量小于生成银的质量。即随着锌的反应，溶液的质量逐渐减小。当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时，溶液中Cu(NO3)2的质量分数没有变化，但由于溶液溶液质量的减小。所以溶液中Cu(NO3)2的质量分数会随着参加反应的锌的质量的增大而增大；D符合题意.
故答案为：D.
【分析】根据金属活动性顺序可知：锌可先与硝酸银反应生成银和硝酸锌；然后再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌.
11．【答案】D
【解析】【解答】解：A、在车、船表面刷漆，能隔绝氧气和水，能起到防锈作用，故选项错误．
B、在铁器表面镀锌，能隔绝氧气和水，能起到防锈作用，故选项错误．
C、在金属机械上涂油，能隔绝氧气和水，能起到防锈作用，故选项错误．
D、保留铁器表面的铁锈，铁锈很疏松，铁能继续与氧气、水充分接触，继续锈蚀，不能起到防锈作用，故选项正确．
故选：D．
【分析】为了防止钢铁的锈蚀，人们常采用在其表面刷漆、涂油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法，这些方法都能够防止锈蚀的共同原理是隔绝氧气和水．
12．【答案】C
【解析】【解答】A、滤液一定含有硝酸锌，可能含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银，故A不符合题意；
B、取反应后的滤液滴加稀盐酸，没有沉淀产生，因为硝酸银完全被置换，故B不符合题意；
C、因为滤渣中肯定含有铁，因此取滤渣滴加稀盐酸，肯定有气泡，故C符合题意；
D、滤液可能含有硝酸亚铁，因此滤液可能呈现浅绿色，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据金属的活动性顺序表进行解答。一种金属与多种金属的盐溶液反应时金属最先与最不活泼的金属盐溶液反应。 向一定质量的AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中加入a克Zn粉， 反应顺序为①Zn + 2AgNO3 = Zn(NO3)2 + 2Ag，溶质质量减小，固体质量变大；②Zn + Fe（NO3）2 = Zn(NO3)2 + Fe，溶质质量增大，固体质量减小。根据题意，最终干燥后的固体质量仍为a克，说明反应①和②均发生了，则①反应完全，反应②部分发生或者反应完全。
13．【答案】（1）化合物
（2）O2和H2O
（3）18
（4）B
（5）
【解析】【解答】（1）自然界中只少数很不活泼的金属能以单质的形式存在，如银、铂、金；钠的化学性质很活泼，在自然界中以化合物的形式存在。
（2）钠暴露在空气中，能和空气中的氧气、水等反应，所以钠保存在煤油中，是为了防止钠与空气中氧气和水反应而变质。
（3）在原子中，原子序数=质子数=核外电子数=核电荷数，氧为8号元素，其原子核外电子数为8，所以一个 离子的电子数为： 。
（4）钠和钾形成的合金可用作快中子反应堆的热交换剂，所以是利用了合金的良好的导热性，
故答案为：B。
（5）钠遇水立即发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气，反应化学方程式为： 。
【分析】（1）金属的化学性质很活泼，在自然界中以化合物的形式存在。
（2）根据钠暴露在空气中，能和空气中的氧气、水等反应，进行分析。
（3）在原子中，原子序数=质子数=核外电子数=核电荷数。
（4）根据钠和钾的良好的导热性，进行分析。
（5）钠遇水立即发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气。
14．【答案】减少大气污染；提高能量转化效率；固体废弃物；重金属离子；回收废旧电池（提出的方案合理就行）
【解析】【解答】解：一般发电厂需要燃烧大量的化石燃料，会造成大气污染，而电池将化学能直接转化成电能，能量转化效率高；废弃电池如果乱扔乱放，不仅能造成废物污染，而且能造成重金属污染，重金属有毒；废弃电池应该回收后集中处理．
【分析】电池是一种将化学能直接转化成电能的装置，要与一般发电厂发电比较优缺点．
15．【答案】（1）所用金属的形状和大小不同
（2）有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色；Zn>Fe>Cu；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
（3）滤渣中一定有铁和铜
（4）稀硫酸；ZnSO4 FeSO4
（5）锌片、FeSO4溶液、铜片
【解析】【解答】（1）有同学提出反对，理由：铁粉和锌粒形状不同，无法比较其活泼性。
（2）铁粉和硫酸锌溶液混合无明显现象，说明锌比铁活泼，铁和硫酸铜混合，析出红色固体，蓝色溶液变成浅绿色，是因为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁比铜活泼；发生反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
（3）[作出猜想]
猜想一：滤渣中一定有铜，猜想二：滤渣中有铜、铁。
（4）[进行实验]
向滤渣中加入稀硫酸，产生气泡，是因为铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，此时滤液中含有的溶质是没有反应的ZnSO4和反应生成的FeSO4。
（5）[拓展延伸] 可以选择锌片、铜片、硫酸亚铁溶液，这是因为把锌片、铜片分别伸入硫酸亚铁溶液中时，锌片表面附着黑色固体，是因为锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，说明锌比铁活泼，铜片表面无明显现象，说明铜不能和硫酸亚铁反应，进一步说明铁比铜活泼。
【分析】（1）比较两种金属的活动性顺序时，必须保持其他变量一样；
（2）根据铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌进行分析
（3）根据反应中的固体和生成的固体进行猜想
（4）根据排列在氢之前的金属能和酸反应生成氢气分析
（5）验证三种金属的活动性顺序，取中间金属和两边金属的盐溶液或两边金属和中间金属的盐溶液
16．【答案】（1）不活泼
（2）磁铁矿中铁元素的含量更高；
（3）
（4）C
（5）Fe2O3；三；92%
（6）A；B；C
【解析】【解答】（1）金属的化学性质活泼，容易被氧化，常以化合态形式存在，金、银在自然界有单质形式存在，说明他们的化学性质都不活泼。（2）①铁矿石磁铁矿（主要成分Fe3O4）中的铁元素的质量分数为 ，菱铁矿（主要成分FeCO3）中铁元素的质量分数为 ，故“磁铁矿作炼铁原料更具优势”，原因是磁铁矿中铁元素的含量更高。②工业上采用电解熔融氧化铝（Al2O3）的方法冶炼铝，Al2O3分解后得到铝和氧气，反应的化学方程式为 。（3）一种镁铝合金Mg17All2是特殊的储氢材料，完全吸收氢气后得到MgH2和Al，反应的化学方程式为 。（4）钛合金的优点主要是强度高、防锈性能优异，故钛合金制品放在海水中数年，取出后仍光亮如新，是因为其抗腐蚀性能非常好，
故答案为：C。（5）①铁锈的主要成分是氧化铁，化学为Fe2O3：将生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中充分反应，铁和氧气和水反应生成氧化铁，为化合反应，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，为复分解反应，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，为置换反应，故变化过程中最多涉及三种化学反应基本类型。②10g表面生锈的铁钉（杂质已忽略）浸泡在100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中充分反应，观察到铁锈已完全消失，充分反应后都生成了FeCl2，根据质量守恒定律可知，FeCl2中的氯元素全部来自于盐酸，设FeCl2中铁元素的质量为x， ， ，取出光亮的铁钉洗涤、干燥、称量，质量为3.6g，则原锈铁钉中铁元素的质量为 ，故原锈铁钉中铁元素的质量分数为 。（6）A、“活泼金属”在空气中易被氧化，需要反应制得，则需考虑金属原料的成本，故A正确；
B、生成H2过程中的能耗和污染，不能产生污染空气的气体，故B正确；
C、金属要回收利用，做到资源循环利用，故C正确。
故答案为：ABC。
【分析】（1）金、银的化学性质不活泼，在自然界中常常能以单质的形式稳定存在。
（2）①根据两种矿石中铁的含量高低进行解答。②Al2O3中含有铝元素和氧元素，且电解后能得到两种单质，则分解产物应为Al和O2两种单质。
（3）根据题干中给出的反应物、生成物、反应条件以及化学反应方程式书写方法进行解答。
（4）合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能和耐磨性能等也更好。
（5）①铁锈的主要成分为Fe2O3，将生锈的铁钉放入到稀盐酸中，从Fe和Fe2O3与稀盐酸发生的反应进行解答。②根据差量法可知，铁钉反应前后质量减少的部分6.4g为铁锈的质量和与FeCl3反应的铁的质量，剩下的3.6g为铁钉（铁）质量。
（6）若用金属与酸反应制取H2用作能源，则必须考虑原料成本、生产能耗、金属回收利用等因素。
17．【答案】（1）2800t
（2）①解：由质量守恒定律可知，生成氢气的质量=8g+100g 107.8g=0.2g 答：生成氢气的质量为0.2g。 ②解：设参加反应的锌粒的质量为x = x=6.5g 所用锌粒中锌的质量分数= ×100%=81.25% 答：所用锌粒中锌的质量分数为81.25%。
【解析】【解答】（1）解：生铁中铁元素的质量=1600t×（1 2%）=1568t
需要氧化铁质量分数为80%的赤铁矿的质量=1568t÷80%÷ ×100%=2800t
答：需要氧化铁质量分数为80%的赤铁矿的质量为2800t。
【分析】（1）物质中元素的质量=物质的质量×化学式中该元素的质量分数。
（2）先设未知数，正确写出锌与硫酸反应的化学方程式；再找准有关物质，已知量是氢气的质量，未知量是参加反应锌的质量；列比例式计算。
1 / 1