第八单元金属和金属材料同步练习 人教版化学九年级下册

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第八单元金属和金属材料
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．我国第五套人民币硬币从1999年开始发行，一元为钢芯镀镍合金，五角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢，选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是
A．金属的硬度 B．金属的导电性
C．金属的耐腐蚀性 D．金属价格与硬币面值的吻合度
2．铋合金的熔点范围是47～262℃，用于锅炉的安全塞，一旦发生火灾时，一些水管的活塞会“自动”熔化，喷出水来。下列说法错误的是
A．铋属于金属元素
B．铋合金的熔点低于金属铋
C．铋元素在化学反应中易失电子
D．铋原子的相对原子质量为83
3．小明设计实验探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序。他设计了四个实验方案，分别选择的试剂是：①铜、银、硫酸亚铁溶液；②铁、银、硫酸铜溶液；③银、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液；④铜、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液。上述四个方案所选试剂正确的是：
A．②④ B．①②③ C．①②③④ D．②③
4．甘肃省张掖七彩丹霞地貌的岩层呈红色，其可能含有的物质是
A．四氧化三铁 B．硫黄 C．氧化铜 D．氧化铁
5．实验设计的严谨性会直接影响实验结论的准确性。下列设计不能达到实验目的的是

A．探究铁钉生锈需要氧气 B．探究温度对分子运动速率的影响

C．验证质量守恒定律 D．探究木炭燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关
A．A B．B C．C D．D
6．下列物质能由金属与酸发生置换反应制得的是
A．硫酸铜 B．氯化铁 C．硫酸锌 D．氯化汞
7．铝和银是生活中常见的两种金属，下列说法错误的是
A．两种金属在空气中均不易锈蚀
B．用稀硫酸可以区分两种金属
C．用铝和硝酸银溶液可以验证两种金属的活动性顺序
D．两种金属均是生活中常用导线的制作材料
8．下列反应中，有单质出现，但不属于置换反应的是
A．
B．
C．
D．(气)
9．铁是人类应用早、用量大的金属。下列有关铁及其化合物的说法正确的是
A．Fe粉可做保存食品的脱氧剂
B．丹霞地貌岩层因含 Fe3O4而呈红色
C．Fe 与 CuCl2溶液反应生成FeCl3和 Cu
D．工业炼铁的主要反应是C与Fe2O3的反应
10．下列四个探究实例：①探究燃烧的条件②探究空气中氧气的含量③探究影响催化剂的催化效果的因素④探究铁的锈蚀条件。其中主要研究方法相同的是
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
二、非选择题
11．黄铜是由铜锌组成的合金，其颜色与黄金相似。黄铜属于 (填“混合物”或“化合物”)，有些不法分子将黄铜假冒金元宝骗取钱财，你帮助别人鉴别的方法是(用化学方程式表示)： 。
12．数字化实验利用传感器能准确地测定实验过程的相关数据。下图是某同学将少量锌粒放入盛有过量稀硫酸的恒容密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强与反应时间的变化曲线。据图回答下列问题：

(1)AB段发生反应的化学方程式为 。
(2)C点表示的溶液中含有的溶质有 (填化学式)。
13．2003 年春节期间，很多外地游客来到网红长沙，复古的市井火锅成为他们的选择之一。
(1)用铜火锅来煮熟食物，主要是利用金属的 性。
(2)吃火锅时，可用灞勺捞火锅中的菜，这和化学实验中的 操作类似(填操作名称)。
(3)使用完铜火锅后，人们常用灭火盖盖灭火焰，其灭火原理是 。
14．如图是模拟工业炼铁的微型装置。酒精喷灯加热部分发生反应的化学方程式为 ；在上述反应中，氧化铁发生了 （填“氧化”或“还原”）反应；装置中气球的作用是 。
15．铁制品经常有锈蚀现象，于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。
(1)①A中玻璃仪器的名称是 。
②一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论。
除锈
(2)取出生锈的铁钉，将其放置在稀盐酸中，一段时间后发现溶液变黄，铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是 （用化学方程式表示）。稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中。
防锈
(3)防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件．常用的防锈方法有 （写一种即可）。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈，发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。
16．金属材料在人类文明的发展中起着重要作用。某化学学习小组对金属进行了系列探究活动。
I.金属的冶炼
(1)中国传统文化中蕴藏着丰富的化学内涵，《千字文》中描述“金生丽水，玉出昆冈”，早期的采金技术均为“沙里淘金”。自然界中金能以单质形式存在的原因是 。
(2)明代科学巨著《天工开物》中记载的“或用木炭……扇炉风箱……土(铁矿石)化成铁……”描述了古代炼铁方法。现代工业利用高炉炼铁，其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁的反应，该反应的化学方程式为 。
II.金属的活动性
(3)利用下列提供的试剂，化学学习小组设计了可行的实验方案，验证铁和铜的金属活动性强弱。现有试剂：铁丝、铜丝、硫酸铜溶液和稀硫酸。(金属丝均已打磨)
实验操作 实验现象 实验结论
铁的金属活动性比铜强
(4)化学学习小组又将一定量的锌粉投入(3)中实验操作结束后的溶液中，充分反应后过滤，向所得固体中滴加稀盐酸有气泡产生，请分析滤液中溶质的成分： 。
III.金属的锈蚀与防护
下图所示是化学学习小组探究金属锈蚀条件的实验装置，试分析实验并回答下列问题。
(5)通过对比图示实验A、B，可得出铁生锈的条件是 。生活中，常用稀盐酸去除铁锈，其反应的化学方程式为 。
IV.金属的回收利用
(6)据统计，世界上每年有大量的金属设备和材料因锈蚀而报废，现在已有50%以上的铁得到回收利用。废旧金属的回收利用既能减少污染，又可节约资源。某工厂利用废铁屑与废硫酸反应制取硫酸亚铁，现有废硫酸4.9t(的质量分数为10%)与足量的废铁屑反应，理论上可生产硫酸亚铁多少吨？
17．124中学学习小组同学探究铁钉锈蚀的条件时做了如图所示的实验。
(1)一段时间后，实验①中铁钉锈蚀最严重的部位是 （填“a”“b”或“c”）。
(2)通过①②试管比较能证明铁钉锈蚀与 有关。
(3)实验得出生活中的铁制品生锈实际上是与 。
(4)实验乙取生锈后的铁钉10 g（含有杂质、Fe2O3、铁。杂质不与酸反应，也不溶于水，Fe2O3与硫酸反应的方程式Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O），加入100g稀硫酸中充分反应后得到固液混合物109.8 g，过滤，称量滤液质量为109 g。
①写出铁与硫酸反应的化学方程式 。
②求产生氢气的质量 。
③求反应Fe2O3的质量 g。
18．在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。
(1)金刚石和石墨都是碳的单质，但二者的物理性质差异很大，其原因是 。
(2)有机高分子材料应用广泛。下列物品中，用有机合成材料制作的是 （填字母）。
A．钱币 B．乳胶手套 C．不锈钢餐具 D．棉布围裙
(3)为缓解温室效应，我国提出“碳达峰”和“碳中和”目标，并将其写入政府工作报告。
①“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的物质是 。
②我国科学家研发出一种缓解温室效应的新技术，其主要原理是在催化剂的作用下将二氧化碳和氢气高效转化为甲醇（CH3OH）和水，写出该反应的化学方程式 。
(4)如图是用CO还原氧化铁并进行尾气处理的示意图。

①请写出装置A中发生反应的化学方程式 。
②为避免CO污染空气，并回收利用CO，请将装置B中的导管补画完整 。
③为确定反应后装置B中溶质的成分，某同学设计了以下实验方案：取少量装置B中溶液于试管中，加入足量BaCl2溶液，充分反应后静置，取上层清液滴加酚酞溶液。若观察到溶液变红，说明溶质为Na2CO3和NaOH。若将上述方案中足量的BaCl2溶液换为足量的Ba(OH)2溶液，判断此方案是否可行，并说明理由： 。
(5)鸡蛋壳的主要成分为碳酸钙。某化学小组欲探究鸡蛋壳中碳酸钙的含量，称取11g鸡蛋壳碎片放入烧杯中，然后加入50g稀盐酸，恰好完全反应，结束后称量烧杯中剩余物质总质量为56.6g（鸡蛋壳中杂质不与稀盐酸反应，气体的溶解忽略不计）。请你计算出该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。（百分号前保留1位小数）
《第八单元金属和金属材料》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D A D C C D C A C
1．B
【详解】A、金属的硬度，是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故选项错误
B、金属的导电性，不是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故选项正确；
C、 金属的耐腐蚀性，是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故选项错误；
D、金属价格与硬币面值的吻合度，是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故选项错误。
故选B。
2．D
【详解】A、铋的汉字名称的偏旁是“金”字旁，属于金属元素，故选项说法正确；
B、合金的熔点低于组成纯金属的熔点，则铋合金的熔点低于金属铋，故选项说法正确；
C、金属元素的最外层上的电子数少于4，在化学反应中易失电子，故选项说法正确；
D、根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，汉字下方的数字表示相对原子质量，则铋原子的质子数为83，相对原子质量为208.98，故选项说法错误；
故选D。
3．A
【详解】①中铜和银都不能跟硫酸亚铁溶液反应，说明铁的活动性强于铜、银，但不能判断铜和银的活动性顺序；
②将铁、银放入硫酸铜溶液中，铁丝表面有红色物质析出，银丝表面无明显现象，能说明铁比铜活泼，铜比银活泼，所以可以判断这三种金属的活动性顺序；
③银和硫酸亚铁溶液及硫酸铜溶液都不能反应，可以判断银的活动性最弱，但是铁和铜的活动性不能比较；
④将铜分别放入硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液，铜在硫酸亚铁中无明显现象，在硝酸银中表面有银白的物质析出，说明铁比铜活泼，铜比银活泼，所以可以判断出这三种金属的活动性顺序；
根据上述分析可以知道能够判断出铁、铜、银这三种金属的活动性顺序的为②④。
故选A。
4．D
【详解】A、四氧化三铁显黑色，故选项不符合题意；
B、硫黄显黄色，故选项不符合题意；
C、氧化铜显黑色，故选项不符合题意；
D、氧化铁显红色，故选项符合题意；
故选：D。
5．C
【详解】A、第一支试管中的铁钉能与氧气、水充分接触，第二支试管中的铁钉只能与水接触，一段时间后，第一支试管中的铁钉生锈，第二支试管中的铁钉没有生锈，可用于探究铁生锈条件之一是与氧气接触，故A不符合题意；
B、图中实验，除了温度不同外，其它条件均相同，可探究温度对分子运动速率的影响，故B不符合题意；
C、锌粒和稀盐酸反应生成氢气，反应过程中氢气逸出，反应后烧杯中的物质质量减少，不能直接用于验证质量守恒定律，故C符合题意；
D、图中实验，木炭在氧气中比在空气中燃烧的更剧烈，可探究木炭燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关，故D不符合题意。
故选C。
6．C
【详解】A、铜在金属活动顺序排在氢之后，与稀硫酸不反应，不能制得硫酸铜，不符合题意；
B、铁与稀盐酸反应生成的是氯化亚铁，不是氯化铁，不符合题意；
C、锌在金属活动顺序中排在氢之前，锌与稀硫酸发生置换反应生成硫酸锌和氢气，符合题意；
D、汞在金属活动顺序排在氢之后，与稀盐酸不反应，不能制得氯化汞，不符合题意。
故选C。
7．D
【详解】A、铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，具有良好的抗腐蚀性，银化学性质稳定，在空气中不易锈蚀，故选项说法正确；
B、根据金属活动性顺序Al＞H＞Ag，分别取样，加入稀硫酸，铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气，银和硫酸不反应，则产生气泡的是铝，没有气泡产生的是银，故选项说法正确；
C、用铝和硝酸银溶液可以验证两种金属的活动性顺序，即铝和硝酸银溶液可以反应，说明了金属活动性铝＞银，故选项说法正确；
D、铝和银均具有导电性，但是银的价格较高，一般不用作导线，故选项说法错误；
故选：D。
8．C
【分析】一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。
【详解】A、反应属于一种单质与一种化合物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、反应属于一种单质与一种化合物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；
C、反应虽然生成了铁单质，但反应物为两种化合物，所以不属于置换反应，符合题意；
D、反应属于一种单质与一种化合物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；
故选C。
9．A
【详解】A、铁能与空气中的氧气和水反应而锈蚀，则Fe粉可做保存食品的脱氧剂，说法正确，符合题意；
B、丹霞地貌岩层因含而呈红色，说法错误，不符合题意；
C、铁与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁，而不是氯化铁，说法错误，不符合题意；
D、工业炼铁的主要反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，说法错误，不符合题意。
故选：A。
10．C
【详解】①燃烧的条件是：可燃物，与氧气（或空气）接触，温度达到可燃物的着火点，探究燃烧的条件，需要采用控制变量法，如探究燃烧需要与氧气（或空气）接触，则应一个与氧气接触，一个隔绝氧气，其它因素相同；
②探究空气中氧气的含量，采用的是实验法，该实验中红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，进入水的体积约占集气瓶内空气体积的，说明氧气约占空气体积的；
③探究影响催化剂的催化效果的因素，采用的是控制变量法，如探究温度对催化剂催化效果的影响，变量是温度，其他因素相同；
④探究铁的锈蚀条件，采用的是控制变量法，如探究铁生锈需要与水接触，则其中一个铁钉与水接触，一个铁钉与水不接触，其它因素相同。
故研究方法相同的是①③④。
故选C。
11． 混合物 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑（合理即可）
【详解】黄铜是铜和锌的合金，属于混合物；黄铜中含有的锌能与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，反应的化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
12．(1)
(2)ZnSO4、H2SO4
【详解】（1）AB段装置内压强增大，反生的反应为锌和稀硫酸生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为；故填：。
（2）由图可知，B点时压强最大，说明锌和稀硫酸反应结束，气体总量不再变化，BC段压强略减小，是因为锌和稀硫酸反应放热，反应结束后容器内温度逐渐恢复到室温，压强减小，C点表示的溶液中含有的溶质有ZnSO4、H2SO4；故填：ZnSO4、H2SO4。
13．(1)导热
(2)过滤
(3)隔绝氧气
【详解】（1）用铜火锅来煮熟食物，主要是利用金属的导热性；
（2）吃火锅时，可用灞勺捞火锅中的菜，这和化学实验中的过滤操作类似，过滤是将固体和液体分离的操作；
（3）使用完铜火锅后，人们常用灭火盖盖灭火焰，可以隔绝氧气灭火。
14． 还原 收集尾气，平衡装置内外压强
【详解】碳具有还原性，其在高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为；
物质失去氧的反应是还原反应，在该反应中，氧化铁失去氧变成单质铁，发生还原反应；
该反应放热，温度升高，使得装置内压强增大，且过程可能会产生一氧化碳气体，一氧化碳是空气污染物，故装置中气球的作用是收集尾气，平衡装置内外压强。
15．(1) 试管 氧气、水
(2)
(3)刷漆（合理即可）
【详解】（1）①根据图示，A中玻璃仪器是试管。
②A中铁钉与氧气、水同时接触，出现明显锈蚀；B中植物油可以隔绝氧气，所以铁钉只与水接触，不生锈；C中干燥剂可以吸收水分，铁钉只与氧气接触，不生锈。对比A、B可知，铁钉锈蚀需要与氧气接触；对比A、C可知，铁钉锈蚀需要与水接触，综上所述，该实验能得出铁钉锈蚀需要与氧气、水接触的结论。
（2）铁锈的主要成分是氧化铁，将生锈的铁钉放置在稀盐酸中，铁钉表面的氧化铁先与盐酸反应，生成氯化铁、水，导致溶液变黄。待氧化铁反应完，铁钉内部的铁与稀盐酸反应，生成氯化亚铁和氢气，现象是产生气泡，产生气泡的反应的化学方程式为：。
（3）防止铁制品锈蚀，可以隔绝氧气和水，方法有：刷漆、涂油、镀锌、镀铬等。
16．(1)金的化学性质不活泼
(2)
(3) 取少量硫酸铜溶液于试管中，插入铁丝(或取少量稀硫酸于两支试管中，分别插入铜丝和铁丝) 铁丝表面有红色物质析出，且溶液由蓝色变为浅绿色(或铁丝表面有气泡产生，铜丝表面无明显现象)
(4)一定有硫酸锌，可能有硫酸亚铁
(5) 与空气（或氧气）接触
(6)解：设理论上可生产硫酸亚铁的质量为x。
x=0.76t
答：理论上可生产硫酸亚铁0.76t
【详解】（1）自然界中金能以单质形式存在的原因是金的化学性质不活泼，它不易发生化学反应，因此可以在自然环境中稳定存在，故填：金的化学性质不活泼；
（2）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
（3）由于铁在金属活动性顺序表氢的前面，铜在氢的后面，所以铁可以和稀硫酸反应产生氢气，而铜不和稀硫酸反应产生氢气，所以可以取少量稀硫酸于两支试管中，分别插入铜丝和铁丝，铁丝表面有气泡产生，铜丝表面无明显现象；
铁的活动性比铜强，铁也可以将铜从铜的可溶性盐溶液中置换出来，所以可以取少量硫酸铜溶液于试管中，插入铁丝，铁丝表面有红色物质析出，且溶液由蓝色变为浅绿色。
（4）如果(3)中实验是将铜丝和铁丝分别插入少量稀硫酸溶液中，那么实验操作结束后的溶液是硫酸亚铁或硫酸亚铁和硫酸的混合物，将一定量的锌粉投入(3)中实验操作结束后的溶液中，如果有硫酸，锌先和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，然后锌再和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌；如果没有硫酸，锌直接和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌；生成的铁和稀盐酸反应有气泡产生，符合题目条件，所以滤液中的溶质一定有硫酸锌，可能有没有完全反应的硫酸亚铁。
如果(3)中实验是将铁丝插入少量硫酸铜溶液中，那么实验操作结束后的溶液是硫酸亚铁或硫酸亚铁和硫酸铜的混合物，将一定量的锌粉投入(3)中实验操作结束后的溶液中，如果有硫酸铜，锌先和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，然后锌再和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌；如果没有硫酸铜，锌直接和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌；生成的铁和稀盐酸反应有气泡产生，符合题目条件，所以滤液中的溶质一定有硫酸锌，可能有没有完全反应的硫酸亚铁。
故填：一定有硫酸锌，可能有硫酸亚铁；
（5）实验A铁钉与空气和水同时接触。实验B铁钉只与水接触，不与空气接触。通过对比实验A和B，可得A中铁钉生锈，B中铁钉不生锈。变量是是否与空气（或氧气接触），则可得出铁生锈的条件是与空气（或氧气）接触。
铁锈的主要成分是氧化铁，稀盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水，反应方程式为：；
（6）详解见答案。
17．(1)b
(2)水
(3)空气中的氧气、水发生化学反应
(4) 0.2g 3.6
【详解】（1）铁钉锈蚀是铁与氧气、水共同作用的结果。实验①中，b部位同时与氧气和水充分接触，因此锈蚀最严重，答案为b。
（2）实验①中有水和氧气，实验②中只有氧气（无水）。通过对比，能证明铁钉锈蚀与水有关。
（3）生活中的铁制品生锈实际上是铁与氧气、水共同作用的结果。
（4）①铁与硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，化学方程式：。
②根据质量守恒定律，反应前后总质量差即为氢气质量。
反应前总质量：10g+100g=110g，反应后固液混合物质量为109.8g，因此氢气质量为110g-109.8g=0.2g。
③设与硫酸反应的铁的质量为x，根据化学方程式
，，。
滤液质量为109g，说明反应后溶液质量增加了109g-100g=9g。
实际溶液质量增加9g，其中铁与硫酸反应使溶液质量增加5.6g-0.2g=5.4g，因此Fe2O3反应使溶液质量增加9g-5.4g=3.6g。
根据，溶液质量增加量为反应氧化铁的质量即3.6g。
18．(1)碳原子的排列方式不同
(2)B
(3) 二氧化碳/CO2
(4) 不可行，Ba(OH)2与Na2CO3反应生成NaOH和BaCO3，反应生成的NaOH和过量的Ba(OH)2都能使酚酞溶液变红，无法判断溶质中是否含有NaOH。
(5)
解：反应生成的二氧化碳的质量为11g＋50g-56.6g=4.4g。
设：11g鸡蛋壳中碳酸钙的质量为。
故该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数=
答：该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为90.9%。
【详解】（1）由于金刚石和石墨的碳原子的排列方式不同，所以二者的物理性质差异很大。故填：碳原子的排列方式不同。
（2）A、钱币属于金属材料；
B、乳胶手套属于有机合成材料；
C、不锈钢餐具属于金属材料；
D、棉布围裙属于天然有机高分子材料。
综上所述：选择B。
（3）①“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的物质是二氧化碳。故填：二氧化碳。
②在催化剂的作用下二氧化碳和氢气反应生成甲醇（CH3OH）和水，化学方程式。
（4）①CO与氧化铁高温条件反应生成铁和二氧化碳，化学方程式。
②为避免CO污染空气，并回收利用CO，即一氧化碳将氢氧化钠溶液排出，一氧化碳收集在瓶中，将装置B中的导管补画完整见图 ；
③由于Ba(OH)2与Na2CO3反应生成NaOH和BaCO3沉淀，反应生成的NaOH和过量的Ba(OH)2都能使酚酞溶液变红，无法判断溶质中是否含有NaOH。所以不可行。
（5）详见答案。
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