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

第八单元金属和金属材料 练习题
一、选择题
1．对下列事实解释不合理的是
A．钛合金被广泛应用于航天航空——钛合金硬度大、耐腐蚀
B．食品包装中充氮气以防腐——通常情况下，氮气化学性质不活泼
C．蓝墨水在热水中比在冷水中扩散得快——温度越高，分子运动越快
D．氨气可以被压缩成液氨——氨气分子体积变小
2．下列有关物质的性质与用途对应关系不正确的是
选项 物质的性质 物质用途
A 石墨有滑腻感 可用作润滑剂
B 铜有导电性 可用作导线
C 一氧化碳具有可燃性 工业上冶炼金属
D 氦气密度小且化学性质稳定 飞艇的填充气体
A．A B．B C．C D．D
3．今年以来，全国多地出现锡纸开锁盗窃案。现在的锡纸实际上就是铝箔纸，铝能制成铝箔是因为铝具有良好的 [ ]
A．导电性 B．延展性 C．抗腐蚀性 D．导热性
4．下列物质的用途与其依据的性质不符合的是
A．金常被制成金箔-------金的延展性好
B．石墨常用作电极-------石墨具有导电性
C．一氧化碳用于冶金工业-------一氧化碳难溶于水
D．氮气可用作焊接金属时的保护气、填充灯泡-------氮气化学性质不活泼
5．下列应用和化学方程式及基本反应类型均正确的是
A．用铁制容器盛装硫酸铜溶液：Fe +CuSO4=FeSO4 + Cu↓ 置换反应
B．用稀盐酸洗去附着在试管壁上的铜：Cu+2HCl = CuCl2+H2↑ 置换反应
C．红磷燃烧探究反应前后质量关系：4P+5O22P2O5 化合反应
D．拉瓦锡研究空气成分： 2HgO2Hg+O2 分解反应
6．某化学小组向一定量AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液中加入一定量的Zn粉，充分反应后过滤得溶液A和固体B，滤液A中所含的溶质不可能的情况是
A．Zn（NO3）2、AgNO3
B．Zn（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3
C．Zn（NO3）2、Cu（NO3）2
D．Zn（NO3）2
7．向盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉，充分反应后，得到固体M和溶液N．下列叙述错误的是（　　）
A．锌有剩余时，M中一定有Fe、Cu和Zn
B．锌有剩余时，N中一定没有FeCl2和CuCl2
C．锌无剩余时，M中一定有Cu，可能有Fe
D．锌无剩余时，N中一定有FeCl2 和ZnCl2
8．向AgNO3溶液中加入一定质量Fe和Al的混合溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。下列说法正确的是
A．滤渣中一定含有Ag、Fe
B．滤液中一定含有Fe2+、Al3+
C．滤渣中一定含有Fe
D．滤液中一定含有Al3+、Ag+、Fe2+
9．向硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀硫酸，有气体生成。下列说法中错误的是
A．滤液中一定不含硝酸铜
B．滤液中只含有硝酸亚铁
C．滤渣中一定含有铁单质
D．滤渣中一定含有铜单质
10．X、Y、Z 三种金属中，只有X 在自然界中以单质形式存在；将 Y、Z 分别投入稀盐酸中，Y 溶解并产生气泡，Z 无变化。三种金属活动性由强到弱的顺序是（ ）
A．X、Y、Z B．Y、Z、X C．X、Z、Y D．Y、X、Z
11．现有Fe3O4、Al2O3和CuO的混合物mg，在高温条件下用足量的木炭还原，得到金属混合物6.5g，将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水全部吸收后，产生15.0g白色沉淀，则m的数值为
A．20 B．10.2 C．15 D．11.3
12．金属X可与CuSO4溶液反应：，下列说法不正确的是
A．该反应属于置换反应 B．金属X可能是铝
C．反应前后X的化合价发生改变 D．X的活动性大于铜
二、填空与简答
13．观察与比较是化学研究中常使用的科学方法。结合下列实验或生活实例，回答问题：
（1）乙图中在钢瓶表面涂油漆的作用是 ；加压在小钢瓶中液态二氧化碳喷出后能灭火。其原理之一是 。
（2）甲图的实验目的是为了探究铁生锈时需要的物质是 。稀盐酸常用于除铁锈，写出反应的化学方程式 。
14．分类、类比、推理是学习化学常用的方法。
（1）控制变量是化学实验常用的方法，下列实验均采用了控制变量法，请按实验目的将下列实验平均分为两类，你的分类标准是 ，包括的实验有 （填字 ）。
A B C D
（2）H2、CO、C是初中化学常见的还原剂，现有如下反应：
；；
分析以上反应可以得出：物质（如H2、CO、C）作还原剂时，所含元素中， 定有元素的化合价在反应后 （选填“升高”“降低”或“不变”）。依据上述结论，判断在反应中作为还原剂的物质是 （写化学式）。
15．写出下列反应的化学方程式。
（1）工业上用一氧化碳和赤铁矿（主要成分是Fe2O3）炼铁： ；
（2）铝制品露置在空气中表面形成一层的致密氧化膜 。
16．把炉甘石(主要成为是ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐泥封，“其底铺薪，发火煅红”。
(1)炉甘石(ZnCO3)在高温下分解生成氧化锌和另一种氧化物，该氧化物的化学式为 。
(2)在炼锌罐中，煤炭中的碳与氧化锌混合加热到800℃后开始发生反应，其反应的化学方程式为 。
(3)“其底铺薪”指利用燃烧的柴火将煤炭饼引燃，从燃烧条件分析，燃烧柴火的作用是： 。
(4)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，则滤渣中一定含有 ，滤液中的溶质是 。
17．金属材料与人类的生产和生活密切相关。
(1)唐太宗曾说：“以铜为镜，可以正衣冠；以史为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。”铜之所以能为镜是因为 （填字母）
A．铜有金属光泽 B．铜能导热 C．铜能导电 D．铜不容易生锈
(2)铁是目前世界上年产量最高的金属，工业上采用赤铁矿炼铁的反应原理是 （用化学方程式表示）。
(3)世界每年因腐蚀而报废的金属相当于年产量的20%-40%，为探究铁生锈的原因，化学兴趣小组同学设计如图实验通过对比试管①②中的现象，可说明铁生锈与 有关。
18．已知A、B、C、D、E、F、G分别是初中化学常见的七种不同的物质，其中A是常见的一种红棕色物质，B、D的组成元素相同。它们之间存在如图所示的关系（图中“一”表示两端的物质能反应，“→”表示物质间存在转化关系，部分物质和反应条件未标出）。请按要求回答下列问题：

(1)写出下列物质的化学式：A ，G 。
(2)D与E的水溶液反应的现象： 。
(3)F→D的任意符合题意的化学方程式 。
19．为了达到收旧利废节能减排的目的，从含有金属镁、铁、铜的粉末中，分离和提取出重要化工原料MgSO4和有关金属，实验过程如下：
请回答：
（1）操作①中被磁铁吸引的金属A是 （填写化学式）；
（2）操作a的名称是 ；在蒸发过程中需要使用玻璃棒，其作用是： ；
（3）写出步骤②所涉及的化学反应方程式： ；
（4）实验步骤②中除了加入稀硫酸外，还可选用下列试剂 （填标号）；
a．硫酸铜溶液 b．氯化钠溶液 c．硝酸银溶液
（5）针对整个实验流程，小明同学认为通过实验得到了三种金属的活动性顺序为Mg＞Fe＞Cu，你认为他的判断对吗？请判断井说出你的理由 。
三、科学探究题
20．某实验小组同学用加热草酸晶体制得CO，并利用CO来完成炼铁实验，请你参与过程分析。

【查阅资料】
(1)实验室常用氢氧化钠溶液除去二氧化碳，用澄清石灰水检验二氧化碳。
(2)草酸晶体(H2C2O4 3H2O)在浓硫酸作用下受热分解，化学方程式为：
【问题讨论】
(1)实验室提供下列仪器供选择使用：①试管 ②烧杯 ③集气瓶 ④蒸发皿 ⑤酒精灯⑥带导管的橡皮塞 ⑦铁架台(含铁夹) ，其中你认为在加热分解草酸晶体的装置中，需要用到的仪器有 (填序号)。
(2)进入D装置的气体是纯净、干燥的CO，则A，C装置中的试剂依次是 、 (填名称)；
(3)写出A装置中发生反应的化学方程式 ；
(4)B装置的作用是 ；
(5)证明草酸晶体分解产物中存在CO的现象是 ；
【实验评价】
反思：请指出上述实验装置的一个明显缺陷 。
四、计算题
21．黄铜（铜锌合金）是重要的金属材料。为测定黄铜材料中锌的含量，化学研究小组进行了实验：称取15g此黄铜材料，向其中逐渐加入稀盐酸，测定产生气体的质量和加入稀盐酸的质量，并根据实验情况绘制了产生气体质量与加入稀盐酸的关系图。请你仔细分析此关系图，并进行计算：
（1）反应生成氢气的质量为_____g；
（2）计算合金中铜的质量分数（写出计算过程结果保留1位小数）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A、钛合金具有硬度大，耐腐蚀的性质，被广泛应用于航天航空，故A解释合理；
B、通常情况下，氮气化学性质不活泼，可用作保护气，故可在食品包装中充氮气以防腐，故B解释合理；
C、蓝墨水在热水中比在冷水中扩散得快，是因为温度越高，分子运动越快，故C解释合理；
D、氨气可以被压缩成液氨，是因为分子间有间隔，在加压时分子之间的间隔变小，分子本身的体积不变，故D解释不合理；
故选D。
2．C
【详解】A、石墨具有滑腻感，可用作润滑剂，选项正确；
B、铜有导电性，可用作导线，选项正确；
C、一氧化碳具有还原性，能够夺取金属氧化物中的氧元素，所以工业上可以一氧化碳冶炼金属，选项错误；
D、氦气密度小且化学性质稳定，可作飞艇的填充气体，选项正确，故选C。
3．B
【详解】铝能制成铝箔是因为铝具有良好的延展性，故选项A、C、D错误，选项B正确；
故选：B。
4．C
【详解】A、金常被制成金箔，是金的延展性好，物质的用途与其依据的性质符合，不符合题意；
B、石墨常用作电极，是石墨具有导电性，物质的用途与其依据的性质符合，不符合题意；；
C、一氧化碳用于冶金工业，是一氧化碳具有还原性，物质的用途与其依据的性质不符合，符合题意；
D、氮气可用作焊接金属时的保护气、填充灯泡，是氮气化学性质不活泼，物质的用途与其依据的性质符合，不符合题意。故选C。
5．C
【详解】A、铁会与硫酸铜发生反应，所以不能用铁制容器盛硫酸铜溶液，方程式为，属于置换反应，故选项错误；
B、Cu金属活动性排在H后面，稀盐酸不能与铜发生反应，故选项错误；
C、红磷燃烧探究反应前后质量关系：反应为红磷燃烧生成五氧化二磷，属于化合反应，故选项正确；
D、拉瓦锡研究空气成分，涉及到的反应为汞与氧气生成氧化汞，和氧化汞分解为汞和氧气，故选项错误。
故选C
6．A
【详解】试题分析：锌的金属活动性比银、铜强，能与硝酸铜、硝酸银发生置换反应，当同一种金属同时能置换两种活动性较弱的金属时，首先被置换出来的是金属活动性最弱的金属，即锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌溶液和银，当银离子被全部置换出来，若有锌存在，才能继续与硝酸铜溶液发生置换反应，生成硝酸锌溶液和铜．A、溶液中含有硝酸银，则银离子还没有被全部置换出来，硝酸铜还没参加反应，则此时溶液中的溶质是Zn（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3，滤液A中所含的溶质不可能为Zn（NO3）2、AgNO3，错误；B、溶液中含有硝酸银，则银离子还没有被全部置换出来，硝酸铜还没参加反应，则此时溶液中的溶质是Zn（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3，此种情况可能存在，正确；C、若溶液中的硝酸银恰好被完全置换，则此时溶液中的溶质是Zn（NO3）2、Cu（NO3）2，此种情况可能存在，正确；D、若锌是足量的，能与硝酸银、硝酸铜溶液完全反应，则此时溶液中的溶质是Zn（NO3）2，此种情况可能存在，正确。故选A
考点：金属活动性顺序的应用
7．D
【分析】在金属活动性顺序中，排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，三种金属的活动性顺序为：锌＞铁＞铜，所以向盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉，锌会先与氯化铜反应，再与氯化亚铁反应，据此分析。
【详解】A、锌有剩余时，M中一定有Fe、Cu和Zn，故A正确，不符合题意；
B、锌有剩余时，锌和氯化铜、氯化亚铁完全反应，所以N中一定没有FeCl2和CuCl2，故B正确，不符合题意；
C、锌无剩余时，锌先与氯化铜反应，可能与氯化亚铁反应，所以M中一定有Cu、可能有Fe，故C正确，不符合题意；
D、锌无剩余时，N中一定有ZnCl2，可能FeCl2、CuCl2，故D错误，符合题意。故选D。
【点睛】用同种金属置换不同的盐溶液，盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来。
8．B
【分析】由金属活动性顺序表可知，金属的活动性Al＞Fe＞Ag，向AgNO3溶液中加入一定质量的Fe和Al的混合粉末，铝先与硝酸银溶液反应，铝反应完成时，铁与硝酸银反应，由于溶液显浅绿色，说明了铝全部反应，铁也参加了反应，则滤液中一定含有Fe(NO3)2、Al(NO3)3，可能含有AgNO3，滤渣中一定含有Ag，可能含有Fe。
【详解】A、由分析可知，滤渣中一定含有Ag，可能含有Fe，故A不正确；
B、由分析可知，滤液中一定含有Fe(NO3)2、Al(NO3)3，滤液中一定含有Fe2+、Al3+，故B正确；
C、由分析可知，滤渣中一定含有Ag，可能含有Fe，故C不正确；
D、由分析可知，滤液中一定含有Fe(NO3)2、Al(NO3)3，可能含有AgNO3，滤液中一定含有Al3+、Fe2+，可能含有Ag+，故D不正确；
故选B。
9．B
【详解】A、向滤渣中滴加稀硫酸，有气体生成，则滤渣中一定有铁粉剩余，则说明铁粉过量，硝酸铜反应完全，则滤液中一定不含硝酸铜，正确；
B、铁粉和硝酸铜反应生成硝酸亚铁，但是铁粉不能和硝酸铝反应，故滤液中还含有硝酸铝，错误；
C、向滤渣中滴加稀硫酸，有气体生成，说明滤渣中一定含有铁单质，正确；
D、铁粉和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜单质，则滤渣中一定含有铜单质，正确。
故选B。
10．B
【详解】解：由题意可知，X、Y、Z三种金属中只有X在自然界中主要以单质形式存在，说明X的活动性最弱；把Y、Z分别加入稀盐酸中，Y表面产生气泡，Z无变化；说明金属的活动性Y＞Z，故三种金属的活动性由强到弱的顺序为Y＞Z＞X。故选B。
11．D
【详解】设生成的二氧化碳的质量为 x，则在高温条件下用足量的木炭还原 Fe3O4、Al2O3 和 CuO 的混合物，反应方程式为 Fe3O4+2C 3Fe+2CO2↑、2Al2O3+3C 4Al+3CO2↑、C+2CuO2Cu+CO2↑，由反应方程式可知，生成的二氧化碳中的氧元素都来自于金属氧化物中，则混合物中氧元素的质量为，因为金属混合物6.5g，所以 Fe3O4、Al2O3 和 CuO 的混合物的质量=6.5g+4.8g=11.3g，即m=11.3g，故选D。
12．B
【详解】A、该反应符合“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，属于置换反应，不符合题意；
B、根据XSO4可知，硫酸根离子显-2价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零可知，X元素显+2价，铝元素显+3价，故金属X不可能是铝，符合题意；
C、反应前后，X由游离态转化为化合态，化合价一定发生了改变，不符合题意；
D、X能将硫酸铜中的铜置换出来，说明X的活动性大于铜，不符合题意。
故选B。
13． 防止生锈 隔绝氧气 氧气 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
【详解】（1）钢铁生锈的条件是与氧气和水共同接触，所以在钢瓶的表面涂油漆的作用是防止钢瓶锈蚀；液态二氧化碳喷出后能灭火是由于液态二氧化碳气化吸热，使周围空气中温度降低，二氧化碳密度比空气大覆盖在可燃物表面，隔绝空气，所以使火焰熄灭；故填：防止钢瓶锈蚀；隔绝空气；
（2）铁与氧气和水同时接触时会生锈，右侧试管中的铁钉只与水接触，是为了探究铁生锈时需要氧气；铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁和稀盐酸反应能生成氯化铁和水，反应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；故填：氧气；Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O．
14．(1) 探究影响化学反应速率因素或探究影响物质溶解性因素 AD/BC/CB/DA
(2) 升高 H2S
【详解】（1）分类标准是探究影响化学反应速率因素或者探究影响物质溶解性因素；所以若用影响化学反应速率因素分类，如AD，按照影响物质溶解性因素的标准分类是BC；
（2）物质H2、CO、C做还原剂，其中氢元素和碳元素的化合价升高了，所以三个反应还原剂中元素的化合价的变化规律还原剂在化学反应中元素化合价升高；即可得出结论：物质作还原剂时，所含元素中，一定有元素的化合价在反应后升高，依据上述结论，则在反应中，H2S中硫元素的化合价由-2价升高到0价，所以还原剂是H2S。
15． 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 4Al+3O2=2Al2O3
【详解】（1）在高温的条件下，氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳；故填： 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；
（2）在常温下，铝能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜；故填：4Al+3O2=2Al2O3。
16．(1)CO2
(2)C+2ZnO2Zn+CO2↑
(3)使温度达到煤炭的着火点
(4) Cu、Fe Zn(NO3)2
【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Zn、C、O，生成物中含Zn、O，故生成物中还应含碳元素，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，可用于灭火，故该氧化物是二氧化碳，化学式为：CO2；
（2）煤炭中的碳与氧化锌在800℃下反应生成锌和二氧化碳，该反应的化学方程式为：C+2ZnO2Zn+CO2↑；
（3）“其底铺薪”指利用燃烧的柴火将煤炭饼引燃，从燃烧条件分析，燃烧柴火的作用是提供热量，使温度达到煤炭的着火点；
（4）由于金属的活动性大小是：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，若滤液中只含一种溶质，应该是硝酸锌，所以滤渣中一定含有铜、铁。
17．(1)A
(2)氧气
【详解】（1）铜之所以能为镜是因为铜具有金属光泽，故填：A；
（2）通过对比试管①（与水接触、不能生锈），②（与氧气和水同时接触，生锈）中的现象，说明铁生锈与氧气有关，故填：氧气。
18．(1) Fe2O3 H2O
(2)变浑浊
(3)（合理即可）
【分析】A是常见的一种红棕色物质，故A是氧化铁，B、D的组成元素相同，A和B能反应，A能生成D，故B是一氧化碳，D是二氧化碳，C能生成一氧化碳或二氧化碳，且G能生成C，故C是氧气，F是碳酸钙，G是水，代入验证，推理正确。
【详解】（1）由分析可知，A是氧化铁，G是水，化学式为：Fe2O3、H2O；
（2）D与E的水溶液反应是二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀，故现象为：变浑浊；
（3）F→D是碳酸钙生成二氧化碳，可以是碳酸钙在高温下反应生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为：（合理即可）。
19． Fe 过滤 搅拌防止局部温度过高造成液滴飞溅 Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ a 不对，镁和铁的金属活动性强弱，没有验证
【详解】（1）镁、铁、铜中金属铁可以别吸引，故析出的金属是铁，化学式为：Fe。
（2）操作a 是将固体和液体分离的步骤，故是过滤。在蒸发的过程中，为了防止液体外溅，需要用玻璃棒不断地搅拌。
（3）镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，反应的方程式为：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑。
（4）镁与铜都不与氯化钠反应，故不可能是氯化钠溶液，镁和铜都可以和硝酸银反应，故硫酸镁中混有硝酸镁和硝酸铜，故只能选a。
（5）该实验中只能证明镁大于铜，不能得出镁和铁的活动性强弱，故不正确。
20． ①⑤⑥⑦ 氢氧化钠 浓硫酸 检验一氧化碳中是否含有二氧化碳 D装置中的红色粉末慢慢变成黑色 没有尾气处理装置
【详解】(1)要加热草酸晶体需要有支撑加热的装置，需要有盛放草酸的装置，需要加热装置，需要导气装置将生成的气体导出，需要用到的仪器有试管、酒精灯、铁架台(含铁夹)、带导管的橡皮塞；故为①⑤⑥⑦；
(2)A装置内的试剂是用来除去二氧化碳气体的，所以盛放的是氢氧化钠溶液，C中的试剂是用来干燥一氧化碳的，所以盛放的是浓硫酸；
(3)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为；
(4)B中的澄清石灰水是用来检验检验一氧化碳中是否含有二氧化碳；(5)一氧化碳具有还原性，在高温的条件下能将氧化铁还原为铁，同时生成二氧化碳；故现象为D装置中的红色粉末慢慢变成黑色；
【实验评价】实验结束后的尾气中含有有毒的一氧化碳气体，不能直接排放到空气中，以免造成空气污染；故缺陷为没有尾气处理装置。
21．（1）0.2
（2）解：设锌的质量为x。
答：合金中铜的质量分数为56.7%。
【分析】通过图像可知，锌与稀盐酸恰好反应时生成的氢气的质量为0.2g，利用化学方程式，即可计算出锌的质量，然后可以求出铜的质量，最后计算出合金中铜的质量分数。
【详解】（1）根据图示，当氢气质量达到0.2g后，继续加入稀盐酸，氢气质量不再增加，说明反应已经结束，故反应生成氢气的质量为0.2g。
（2）见答案。
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