人教版九年级下册第八单元 金属和金属材料综合与测试单元测试课后复习题

第八单元 金属和金属材料

可能用到的相对原子质量:H—1　Cl—35.5　Fe—56

一、选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分;在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题意)

1. 下列成都出土的文物中,不属于金属材料的是 (　　)

图1

2.下列物质中,常温下呈黄色的是 (　　)

A.金     B.铁    C.铜    D.硫酸铜晶体

3.下列物质不属于合金的是 (　　)

A.不锈钢    B.18K黄金  C.磁铁矿   D.焊锡

4.下列金属中,金属活动性最强的是 (　　)

A.金     B.银    C.铜    D.铁

5.建国以来,我国航运经济取得迅猛发展,现在已成为航运大国,正向着航运强国迈进。为保证船舶的使用寿命,船舶要进行防锈处理,下列防锈措施不可行的是              (　　)

A.刷防锈漆 

B.用抗锈蚀性能优异的合金制造船舶的零部件

C.给某些部位涂油 

D.船体表面镀一层黄金

6.[2021·自贡] 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 km,从而大幅减少了轨道接口数量。下列说法错误的是              (　　)

图2

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,可以防止接口锈蚀

D.钢轨热胀冷缩、歪曲变形是化学变化

7.“愚人金”实为铜锌合金,外观与黄金极为相似。下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案,合理的是              (　　)

①比较硬度,硬度小的是“愚人金”　

②灼烧,表面变色的是“愚人金”　

③浸没在稀硫酸中,表面有气泡产生的是“愚人金”　

④浸没在硫酸锌溶液中,表面附着白色物质的是“愚人金”

A.①③     B.②④    C.①④    D.②③

8.下列有关金属材料的说法错误的是 (　　)

A.在潮湿的空气中铁易生锈 

B.金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一

C.铝和金都有很好的抗腐蚀性,是因为二者的化学性质都很稳定 

D.高炉炼铁的原理是在高温条件下,用一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来

9.小丽为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁,剪取金属片打磨后,设计了如图3所示的两种不同方法进行检验,这样设计的依据是              (　　)

图3

A.铁、铝有不同的物理性质

B.活泼金属易与氧气反应

C.排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来

D.活动性较强的金属可以把活动性较弱的金属从它的化合物溶液中置换出来

10. 为验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序,不可选用的一组物质是 (　　)

A.MgCl2溶液、Cu、Sn     B.Mg、Cu、SnCl2溶液

C.Mg、Sn、Cu、盐酸      D.MgCl2溶液、Sn、CuCl2溶液

11.已知金属R、Fe和H的活动性强弱关系为:Fe>R>H,下列说法正确的是 (　　)

A.金属R放入Zn(NO3)2溶液中,有锌析出 

B.金属R放入CuSO4溶液中,金属表面有红色固体析出

C.金属铁(足量)放入R(NO3)2溶液中,溶液变为黄色 

D.金属铁放入AgNO3溶液中,一段时间后溶液质量变大

12.如图4所示是实验室利用一氧化碳还原氧化铁的装置图。关于该实验,下列说法错误的是              (　　)

图4

A.实验时可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑

B.反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前增加

C.试管中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成

D.为了防止污染空气,该实验应增加尾气处理装置

13.[2021·济宁改编] 相同质量的M、N两种金属,分别与相同质量、相同质量分数的稀硫酸反应,生成氢气的质量与反应时间的关系如图5所示,分析图像得到的以下结论中,不正确的是              (　　)

图5

A.两种金属与酸反应产生氢气的速率:M>N B.两种金属生成氢气的质量:M=N

C.两种金属消耗H2SO4的质量:M=N D.充分反应后,得到溶液的质量:M=N

14.某同学根据铜绿的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想:金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外,还必须有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”,需要进行图6所示实验中的              (　　)

图6

A.甲和乙    B.甲和丁   C.乙和丁    D.丙和丁

15.利用铁粉、木炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验(装置如图7所示,装置气密性良好)。实验1 min后温度计读数上升,8 min后打开止水夹,水倒吸入锥形瓶。实验数据如下表:

图7

下列说法不合理的是 (　　)

A.铁的锈蚀是放热反应

B.使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀

C.此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与

D.计算得出空气中氧气的含量约为19.7%

二、填空题(共42分)

16.(4分)2020年6月23日,我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星,化学材料在其中起到了重要作用。

(1)铝合金和钛合金被广泛用于航天工业。一般情况下,铝合金的强度和硬度比纯铝的　   (填“高”或“低”)。 

(2)写出铝与稀盐酸反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　,其反应的基本类型是　                  。 

(3)室温下,钛与水、稀盐酸和稀硫酸均不反应,可判断钛的金属活动性比铝的　     (填“强”或“弱”)。 

17.(6分)我们的日常生活离不开金属。旧版1元硬币为钢芯镀镍合金,5角硬币为铜锌合金或钢芯镀铜合金,1角硬币为铝锌合金或不锈钢。请回答下列问题。

(1)选择铸造硬币的合金时不需考虑的是　　　　(填字母)。 

A.耐磨性　　　B.抗腐蚀性　　　C.色泽　　　D.导电性　　　E.价格

(2)硬币涉及的金属有Al、Ni(镍)、Zn、Cu、Fe,已知Ni能发生如下反应:

Ni+H2SO4NiSO4+H2↑　Fe+NiSO4Ni+FeSO4

以上五种金属活动性由强到弱的顺序是　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)由(2)可推测Ni与AgNO3溶液　　　　(填“能”或“不能”)反应。 

18.(12分)[2020·甘孜] A是目前世界年产量最高的金属,根据图8回答下列问题。

图8

(1)B的名称是　　　　　　。 

(2)溶液C中被溶解物质的化学式为　　　　。 

(3)D可用于制　　　　,③可证明A的金属活动性比铜　　　　(填“强”或“弱”)。 

(4)②的基本反应类型是　　　　　　。 

(5)④的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

19.(14分)某兴趣小组的同学收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液,他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体,设计了如图9所示的操作方案,结合方案回答下列问题。

图9

(1)固体A中含有　　　　和　　　　,无色气体X为　　　　。(均填化学式) 

(2)步骤①中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)操作a的名称为　　　　,在该操作中用到了玻璃棒,其作用为　　　　　　。 

(4)理论上所得硫酸亚铁晶体的质量　　　  　(填“>”“<”或“=”)原废液中硫酸亚铁的质量。 

20.(6分)[2020·龙东] 在Al(NO3)3、Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀硫酸时有气泡产生。则反应后所得溶液中一定含有的物质(除水外)为　　　　　　　(填化学式),滤渣中一定含有　　　　　　,写出其中一个反应的化学方程式:　                              。 

三、实验探究题(共20分)

21.某小组同学在探究铁生锈的条件时,将铁钉浸没在试管中的食盐水内,一段时间后,发现试管底部出现黑色粉末(已知该粉末只含一种成分)。该小组同学对此黑色粉末进行了如下探究。

[提出问题] 试管中黑色粉末的成分是什么呢?

[猜想与假设] 猜想①:Fe;猜想②:Fe2O3;猜想③:Fe3O4;猜想④:FeCl3。

[查阅资料] Fe3O4是黑色固体,能被磁铁吸引;氯化铁溶于水形成黄色溶液。

[分析讨论]

你认为上述四个猜想中,不做实验就可排除的是猜想　　  　　和猜想　　　  　,理由分别是　　　　　　　　和　　　　　　　　　　。 

[实验探究]

(1)将试管中黑色粉末干燥后,用磁铁靠近,发现黑色粉末能被磁铁吸引,于是得出黑色粉末一定是Fe,你认为该结论正确吗?　　　　(填“正确”或“不正确”),理由是　           。 

(2)请你设计一个实验方案,用化学方法验证黑色粉末是否为Fe。

四、计算题(共8分)

22.生铁和钢都是铁合金,生铁含碳量为2%~4.3%,钢含碳量为0.03%~2%。某化学兴趣小组的同学为确定某铁合金是生铁还是钢,他们取11.5 g铁合金样品放入锥形瓶中,将100 g稀盐酸分成5等份,分5次加入锥形瓶,每次待充分反应后记录实验数据。实验数据整理如下表。

[查阅资料] 碳不与稀盐酸反应。

请回答下列问题。

(1)根据质量守恒定律,该反应中生成气体的总质量为　　　　。 

(2)表中m的值为　　　　。 

(3)请通过计算确定该铁合金是生铁还是钢(写出计算过程,计算结果保留到0.1%)。

答案

1.A　[解析] 东汉说唱俑是一种陶瓷制品;“郫”字青铜戈、龙纹铅饼币、黄金面具是由金属或合金制成的,属于金属材料。

2.A　[解析] 常温下,金呈黄色;铁丝是银白色的,铁粉是黑色的;铜是紫红色金属;硫酸铜晶体是蓝色的。

3.C　

4.D　[解析] 常见金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb(H)Cu、Hg、Ag、Pt、Au。在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,其活动性就越强。

5.D　

6.D　[解析] 钢轨热胀冷缩、歪曲变形过程中都没有生成新物质,属于物理变化。

7.D　

8.C　[解析] 铁在空气中生锈,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果;金属的回收利用,能节约金属资源、减少污染;铝和金都有很好的抗腐蚀性,但铝在空气中易与氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,防止内部的铝进一步被氧化,而金的化学性质稳定;高炉炼铁的原理是在高温条件下,利用了一氧化碳的还原性,把铁从铁矿石里还原出来。

9.D　[解析] 活动性强的金属能将活动性弱的金属从其化合物溶液中置换出来,而金属活动性:铝>锌>铁。实验中将金属片放入氯化锌溶液中,如果能置换出锌,则为铝,如果不能置换出锌,则为铁;将金属片放入氯化亚铁溶液中,如果能置换出铁,则为铝,如果不能置换出铁,则为铁。

10.A　[解析] 锡、铜与氯化镁溶液均不反应,只能说明活动性镁>锡,镁>铜,但无法确定锡和铜的活动性强弱。

11.B　

12.B　[解析] 反应前玻璃管中物质是Fe2O3,反应后是Fe,减少了Fe2O3中氧元素的质量。

13.D　[解析] 根据图像可以知道,M产生氢气的速率比N快;两者产生的氢气的质量相同;产生的氢气来自H2SO4中的氢元素,产生相同的氢气,两者消耗的H2SO4的质量相同;因为M、N的相对原子质量未知,所以无法比较所得溶液的质量大小。

14.B　[解析] 从铜锈成分可以猜测铜生锈是铜和水、氧气、二氧化碳共同作用的结果,探究二氧化碳对铜锈蚀的影响,应该在其他条件相同时进行实验。

15.C　[解析] 没有用控制变量法证明铁锈蚀需要水,此实验不能推断出铁的锈蚀需要水的参与;该实验计算出空气中氧气的含量是×100%=19.7%。

16.(1)高

(2)2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑　置换反应

(3)弱

[解析] (1)合金的强度和硬度比组成它的纯金属更高,铝合金的强度和硬度比纯铝的高。(2)铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,化学方程式为2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,该反应属于置换反应。(3)室温下,钛与水、稀盐酸、稀硫酸不反应,铝能与稀盐酸、稀硫酸反应,可判断钛的金属活动性比铝弱。

17.(1)D　(2)Al>Zn>Fe>Ni>Cu　(3)能

[解析] 根据金属的化学性质,在金属活动性顺序中,位于前面的金属能将位于后面的金属从其化合物的溶液中置换出来,氢前的金属能与酸反应产生氢气,可判断出五种金属的活动性顺序。

18.(1)四氧化三铁　(2)FeSO4

(3)导线(合理即可)　强　(4)置换反应

(5)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

[解析] A是目前世界年产量最高的金属,则A是铁;铁和稀硫酸反应生成浅绿色溶液C,则C是硫酸亚铁溶液;铁在氧气中点燃生成四氧化三铁,则黑色固体B是四氧化三铁;铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,则红色固体D是铜;红棕色粉末E与一氧化碳在高温下反应生成铁,则E是氧化铁。

19.(1)Fe　Cu　H2

(2)Fe+CuSO4FeSO4+Cu

(3)过滤　引流　(4)>

[解析] (1)①中加入的铁是过量的,铁会与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,所以固体A中含有Fe、Cu,②中铁会与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以无色气体X为H2。(4)铁与硫酸铜反应会生成硫酸亚铁,铁与稀硫酸反应也会生成硫酸亚铁,所以理论上所得硫酸亚铁晶体的质量大于原废液中硫酸亚铁的质量。

20.Fe(NO3)2、Al(NO3)3　Ag、Cu、Fe　Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag[或Fe+Cu(NO3)2Fe(NO3)2+Cu或Fe+H2SO4FeSO4+H2↑]

[解析] 在Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉,铁不与Al(NO3)3反应,先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银,再与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜。充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀硫酸时有气泡产生,说明滤渣中含有能与稀硫酸反应的金属,说明铁是过量的,所以溶液中一定含有的溶质为硝酸亚铁和硝酸铝,其化学式分别为Fe(NO3)2、Al(NO3)3,滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe。

21.[分析讨论] ②　④　氧化铁是红棕色固体　氯化铁能溶于水　

[实验探究] (1)不正确　四氧化三铁也能被磁铁吸引　(2)适量黑色粉末于试管中　足量稀盐酸　气泡产生　气泡产生,则黑色粉末不是Fe(各空对应合理即可)

22.(1)0.4 g

(2)51.3

(3)解:设合金中铁的质量为x。

Fe+2HClFeCl2+H2↑

56              2

x              0.4 g

=　

x=11.2 g

合金中含碳量为×100%=2.6%。

答:该铁合金是生铁。