第八单元 金属和金属材料 单元测试（培优提升）-九年级下册化学同步精品讲义（人教版）

《金属和金属材料》单元测试（培优提升）

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题(共48分)

1．(本题3分)下列有关物质的应用不正确的是

A．氧气炼钢 B．东汉晚期的黄铜奔马

C．钛制人造骨 D．用锡制灯丝

【答案】D

【详解】

A、氧气具有氧化性，可用于炼钢，正确；

B、黄铜属于铜合金，铜活动性较弱，不易生锈，可以用于制作奔马，正确；

C、钛金属与人体具有很好的相容性，且具有良好的耐腐蚀性、良好的硬度，可制人造骨，正确；

D、锡熔点较低，不能做灯丝，灯丝一般用钨丝，错误。

故选D。

2．(本题3分)近日狡猾的新冠病毒再次砸向我国部分省市，随着气温下降新冠病毒的活性会有所增加，大家一定要少聚集、勤洗手、戴口罩！防疫不松懈！为增强口罩的密封性，均放了鼻梁条，有的鼻梁条是铝合金的，关于铝合金的说法正确的是

A．铝合金属于纯净物

B．鼻梁条使用铝合金，利用其密度大、抗腐蚀性好的优点

C．铝合金属于金属材料

D．铝合金的熔点比金属铝高

【答案】C

【详解】

A、铝合金是一种合金，属于混合物。错误。

B、铝合金的密度较小，错误。

C、铝合金是一种合金，属于金属材料。正确。

D、合金的熔点一般比组成它的金属的熔点低，错误。

故选C。

3．(本题3分)物质的性质决定其用途。下列用途是利用物质化学性质的是

A．铜用于制作导线 B．稀有气体用作电光源

C．制糖业用活性炭脱色 D．自来水厂用氯气消毒

【答案】D

【详解】

A．铜用于制作导线，是因为铜具有导电性，不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质；

B、稀有气体作电光源，是因为灯管中充入稀有气体通电时能够发出五颜六色的光，不需要通过化学变化表现出来，属于物质的物理性质；

C、制糖业用活性炭脱色，是因为活性炭具有吸附性，不需要通过化学变化表现出来，属于物质的物理性质；

D、自来水厂用氯气消毒，利用氯气和水反应生成的具有强氧化性的次氯酸，有新物质生成，属于物质的化学性质；

故选D。

4．(本题3分)归纳总结是学习化学的重要方法之一，下列选项正确的是（    ）

A．金属的熔点：

B．地壳中的元素含量：

C．空气中气体的体积分数：

D．金属的活动性顺序：

【答案】B

【详解】

A、金属的熔点最高的为钨，汞为常温下唯一的液体金属，错误；

B、地壳中的元素含量前三位是氧、硅、铝，正确；

C、空气中气体的体积分数含量最大的为氮气，次之氧气，错误；

D、金属的活动性顺序为铝>锌>铜，错误。

故选B。

5．(本题3分)下列关于金属材料的说法中，正确的是

A．生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金

B．黄铜片（铜锌合金）比纯铜片硬度小

C．铁钉锈蚀主要是铁与空气中的氧气、二氧化碳发生了化学反应

D．铝制品在空气中耐腐蚀是因为铝不活泼

【答案】A

【详解】

A、生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，正确；

B、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，黄铜片（铜锌合金）比纯铜片硬度大，不正确；

C、铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果，不正确；

D、铝的化学性质比较活泼，常温下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，防止内部的铝进一步被氧化，因此铝制品抗腐蚀性强，不正确。

故选A。

6．(本题3分)我国古代将炉甘石(ZnCO3)和木炭粉混合，加热到约800℃可得到锌。主要发生的化学反应：①，②，下列说法正确的是

A．X具有还原性

B．反应①是分解反应，反应②是置换反应

C．反应前后固体的质量不变

D．反应前后锌元素的化合价均发生改变

【答案】B

【详解】

A、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含C、Zn、O的个数分别是1、2、2，生成物中含C、Zn、O的个数分别是0、2、0，故生成物中还应含1个C、2个O，故X的化学式为：CO2，CO2没有还原性，不符合题意；

B、反应①符合“一变多”的特点，是分解反应，反应②符合“一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，是置换反应，符合题意；

C、这两个反应都有气体生成，反应后，固体质量减小，不符合题意；

D、反应①中锌元素都显+2价，化合价没发生改变；反应②中锌元素由+2价变成0，化合价发生了改变，不符合题意。

故选：B。

【点睛】

7．(本题3分)下列除杂质的方法，所用试剂和操作方法正确的是

A．A B．B C．C D．D

【答案】B

【详解】

A、一氧化碳具有可燃性，但二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧，除去CO2中混有的少量CO不能用点燃的方法除去，应将混合气体通过灼热的氧化铜，利用一氧化碳的还原性将一氧化碳转化为二氧化碳，故A选项错误；

B、在加热的条件下，氮气与铜粉不反应，氧气与铜粉反应生成氧化铜固体，从而将氮气中的氧气除去，故B选项正确；

C、二氧化锰和木炭粉都不溶于水，不能用溶解过滤的方法除去木炭粉，应在空气中灼烧，使木炭粉转化为气体而除去，故C选项错误；

D、氯酸钾在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成氯化钾和氧气，虽然除去了氯酸钾，但引入了新的杂质二氧化锰，根据氯化钾溶于水，二氧化锰不溶于水，再经过溶解、过滤、蒸发得到氯化钾，故D选项错误。

故选B。

8．(本题3分)下列化学方程式中，书写正确的是

A．锌与稀硫酸反应制取氢气：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2

B．CuO在高温条件下与C反应：C+2CuOCu+CO2

C．CO2使澄清石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

D．过氧化氢溶液制取氧气：H2O2H2O+O2↑

【答案】C

【详解】

A、锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，没有标注气体符号，正确的方程式为：，故选项错误；

B、木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，没有标注气体符号，正确的方程式为：，故选项错误；

C、CO2使澄清石灰水变浑浊是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氧气，反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，故选项正确；

D、过氧化氢溶液制取在二氧化锰做催化剂的条件下反应生成水和氧气，没有配平，正确的方程式为：，故选项错误。
 

故选：C。

9．(本题3分)对于化学反应R+2HCl=RCl2+H2↑，下列说法错误的是

A．R不可能是Al B．R若是Fe，则反应前后溶液颜色有变化

C．该反应是置换反应 D．因生成气体，反应后溶液质量减小

【答案】D

【详解】

A、RCl2中R的化合价为+2价，铝元素在化合物中的化合价是+3价，故A正确；

B、R若是Fe，反应后生成氯化亚铁，溶液变为浅绿色，故B正确；

C、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，故C正确；

D、反应后溶液的质量变化为反应的R的质量和生成的氢气的质量差，所以反应后溶液质量不一定减小，故D错误。

故选D。

【点睛】

10．(本题3分)混合物M是由铁粉和氧化铜粉末组成，取一定质量的M粉末放入足量稀硫酸中，充分反应后产生0.8g气体，并得到12.8g残留固体。则取用M粉末的质量为

A．16g B．22.4g C．49.6g D．54.2g

【答案】C

【详解】

由于铁和氧化铜均能和硫酸反应，且铁能和硫酸铜反应，由于硫酸铜和硫酸同时存在时，铁首先与硫酸铜反应得到铜单质然后才和硫酸反应生成氢气，所以应该是氧化铜全部转化为硫酸铜后被置换为铜单质，所以12.8g固体为铜。

设与硫酸反应生成氢气的铁的质量为x，氧化铜的质量为y，与硫酸铜反应的铁的质量为z

x=22.4g；

根据

和可得

y=16g，z=11.2g；

所以固体的质量为22.4g+16g+11.2g=49.6g。

故选：C。

11．(本题3分)在FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入Zn粉，充分反应后过滤，下列说法正确的是

A．滤渣中一定有Cu，可能有Fe、Zn

B．滤渣中一定有Cu、Fe，无Zn

C．滤液中一定有ZnCl2、FeCl2，无CuCl2

D．滤液中一定有ZnCl2，无CuCl2、FeCl2

【答案】A

【分析】

由于三种金属活动性由强到弱的顺序锌＞铁＞铜，当把一定量的锌粉加入到FeCl2与CuCl2的混合溶液中时，铜首先被置换出来，在铜完全置换后，铁才能被置换出来，由此分析。

【详解】

A. 由上述分析可知，锌会先置换出铜，然后再置换出铁，滤渣中一定有Cu，可能有Fe、Zn，故选项正确；

B.由上述可知，滤渣中一定有Cu，可能有Fe、Zn，故选项错误；

C.由上述分析可知，滤液中一定有ZnCl2，可能有FeCl2，故选项错误；

D. 只有当锌是过量的，滤液中才只有ZnCl2，故选项错误。

故选：A。

12．(本题3分)现有等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价）。则下列说法中不正确的是

A．生成氢气的质量：甲>乙>丙 B．金属活动性：乙>甲>丙

C．相对原子质量：乙>丙>甲 D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙

【答案】C

【详解】

A、由图可知，等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，反应后生成氢气的质量的关系为甲>乙>丙，选项正确；

B、由图可知，生成等质量的氢气，三种金属需要的时间由短到长的顺序是乙、甲、丙，反应时间越短，说明金属的活动性越强，即三种金属的活动性的关系为乙>甲>丙，选项正确；

C、等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，反应后三种金属在生成物中化合价均为+2价，则生成的氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，三种金属生成氢气的质量关系为甲>乙>丙，则三种金属的相对原子质量的关系为甲<乙<丙，选项错误；

D、由图可知，等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，反应后生成氢气的质量的关系为甲>乙>丙，生成的氢气的组成元素氢元素来自于硫酸，则消耗硫酸的质量：甲>乙>丙，选项正确；

故选C。

13．(本题3分)如图所示，在一烧杯中放有一根铁钉，使其一部分在液面以上，一部分在液面以下，则铁钉最容易生锈的部位是

A．a点 B．b点 C．c点 D．无去判断

【答案】B

【详解】

铁钉生锈需要跟氧气和水同时接触，所以最容易生锈的部位是b点。

故填：B

14．(本题3分)下列有关资源的叙述正确的是

A．目前人类制得的纯金属只有90余种，目前世界上年产量最高的金属是铁

B．金属资源只有金、银以单质的形式存在，其余都以化合物形式存在

C．海洋是巨大的资源宝库，其中含有80多种物质

D．爱护水资源的唯一途径就是防治水体污染

【答案】A

【详解】

A、目前人类制得的纯金属只有90余种，目前世界上年产量最高的金属是铁，符合题意；

B、金属资源只有金、银、铂等少数不活泼的金属以单质的形式存在，其余都以化合物形式存在，不符合题意；

C、海洋是巨大的资源宝库，海水中含有的化学元素有80多种，不符合题意；

D、爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染，不符合题意。

故选A。

15．(本题3分)铁是目前世界上使用量最大的金属，下列关于铁的说法正确的是

A．铁部分锈蚀后没有回收价值

B．铁是地壳中含量最丰富的金属元素

C．铁生锈后，产生的铁锈能阻止铁继续被锈蚀

D．铁生锈是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程

【答案】D

【详解】

A、铁部分锈蚀后还有回收价值，可以通过还原铁锈，将其还原成铁单质，起到资源的循环利用，此选项错误；

B、地壳中所含元素含量由高到低的排序为：氧、硅、铝、铁等，含量最丰富的金属元素是铝，此选项错误；

C、铁锈的结构疏松多孔，不能阻止铁继续锈蚀，此选项错误。

D、铁在有氧气和水等物质的存在下，发生复杂的反应，生成铁锈，此选正确。

故选D。

16．(本题3分)甲图是一氧化碳还原氧化铁的装置，乙图是炼铁高炉示意图，下列叙述中正确的是

A．甲图中实验开始时应先点燃加热氧化铁的酒精喷灯，再通CO

B．乙图炼铁中原料焦炭的作用只是提供热量

C．高炉炼制出的生铁是铁合金的一种，属于合成材料

D．一氧化碳还原氧化铁的反应中，一氧化碳是还原剂，一氧化碳发生了氧化反应

【答案】D

【详解】

A、甲图中实验开始时，应先通入一氧化碳，将装置内空气排尽，然后点燃加热氧化铁的酒精喷灯，防止发生爆炸，不符合题意；

B、乙图炼铁中原料焦炭的作用是提供热量和提供还原剂一氧化碳，不符合题意；

C、高炉炼制出的生铁是铁合金的一种，属于金属材料，不符合题意；

D、一氧化碳还原氧化铁的反应中，一氧化碳得到氧，是还原剂，一氧化碳发生了氧化反应，符合题意。

故选D。

二、填空题(共18分)

17．(本题8分)能源与环境问题是社会关注的焦点。如图是某太阳能路灯的示意图，请回答下面的问题：

(1)图中所标示的路灯各主要部件中，属于金属材料的是_______(填序号，一种即可)；灯罩内填充氮气是因为氮气的化学性质_______。

(2)常温下铝的化学性质活泼，但铝制品耐腐蚀的原因是_______。

(3)太阳能路灯中多处使用合金，合金与纯金属相比，有许多优良的性能，如_______。

(4)目前人们利用最多的能源是_______、石油、天然气等化石燃料。化石燃料属于_______(“可再生能源”或“不可再生能源”)天然气的主要成分是CH4，CH4完全燃烧的化学方程式为_______。

【答案】①或②或⑤    稳定    铝的表面有一层致密的氧化铝保护膜    抗腐蚀性强等    煤    不可再生能源       

【详解】

（1)金属元素名称一般有“”字旁，含有的金属元素是铜、铝；灯罩内填充氮气是因为氮气化学性质稳定；

（2)在常温下，铝易与空气中的氧气反应在其表面形成一层致密的氧化物保护膜而阻止内部的铝进一步氧化，所以铝耐腐蚀；

（3)太阳能电池中多处使用合金，合金与纯金属相比，有许多优良性能，如硬度大，抗腐蚀性好等；

（4)目前人们利用最多的能源是煤、石油、天然气等化石燃料。甲烷和氧气点燃会生成水和二氧化碳，化学方程式为：；

故答案为：①①或②或⑤；②稳定；③铝的表面有一层致密的氧化铝保护膜；④抗腐蚀性强等；⑤煤；⑥不可再生能源；⑦。

【点睛】

本题考查了金属的性质和用途以及合金的特点，难度不大，完成此题可以根据金属的知识分析解答。

18．(本题10分)某溶液中仅含有AgNO2和Cu（NO3）2两种溶质，向溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后，过滤，分别得到滤渣和滤液。

（1）若将滤渣加入到稀盐酸中，有气泡产生，则该滤渣中含有的物质是________；滤液中含有的金属阳离子是________。

（2）若反应前后固体质量不变，则滤渣中一定有_______，滤液一定没有______。

（3）若滤液呈蓝色，写出可能发生反应的化学方程式________。

【答案】

（1）    锌、铜、银    锌离子2+   

（2）    Cu、Ag    AgNO3   

（3）
 

【分析】

金属活动性：锌＞铜＞银，向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银完全反应后，锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。

（1）

若将滤渣中加入到稀盐酸中，有气泡产生，说明锌过量，则硝酸银、硝酸铜已经完全被置换，则滤渣中含Zn、Cu、Ag；滤液中只含硝酸锌，故含有的金属阳离子是锌离子；

（2）

锌与硝酸银反应：，65份的锌置换出216份的银，固体质量增加，锌与硝酸铜反应： ，65份的锌置换出64份的铜，固体质量减小，若反应前后固体质量不变，则一定发生了锌与硝酸铜的反应，故硝酸银已经完全反应，故滤渣中一定含Ag、Cu，可能含锌；硝酸银已经完全反应，硝酸铜可能完全反应，也可能部分反应，故滤液中一定没有硝酸银；

（3）

由分析可知，一定发生了锌与硝酸银的反应，若滤液呈蓝色，滤液中一定含硝酸铜，可能硝酸铜没有参与反应，也可能部分参与反应，故可能发生的反应为锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，该反应的化学方程式为：。

三、简答题(共18分)

19．(本题18分)铁是目前世界上使用最多的金属。

(1)钢和生铁都是铁的合金，二者的性能不同，其主要原因是____；铁制品易生锈，写出一种防止铁生锈的方法____。

(2)将5.6g铁粉样品(杂质是锌或镁的一种)与足量的盐酸反应，可生成0.19g氢气。现向Al(NO3)3和AgNO3的混合溶液中加入一定质量的该铁粉样品充分反应。混合溶液中一定发生反应的化学方程式为____；反应前后溶液的质量将____(选填“变大”“不变”或“变小”)。

(3)如图是实验室模拟炼铁的微型实验装置图。

①请简述该装置中B处发生反应的实验现象_____。

②写出A处发生反应的化学方程式_____。

③使用该装置的优点有哪些？_____(写出一条即可)

(4)在工业冶铁中要得到224t铁，理论上需要含Fe2O380%的赤铁矿石的质量是_____？

【答案】含碳量不同    刷漆    Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2    变小    澄清石灰水变浑浊        节约药品    400t   

【详解】

(1)钢和生铁都是铁的合金，二者的性能不同，其主要原因是含碳量不同；铁制品生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，防止铁生锈的方法有刷漆、涂油。

(2)设5.6g铁与足量稀盐酸反应生成氢气的质量为x，，，x=0.2g；

设5.6g锌与足量稀盐酸反应生成氢气的质量为y，，，y=0.17g；

设5.6g镁与足量稀盐酸反应生成氢气的质量为z，，，z=0.47g。

将5.6g铁粉样品(杂质是锌或镁的一种)与足量的盐酸反应，可生成0.19g氢气，则铁粉样品中的杂质是锌。金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，且金属活动性差距越大，反应越易发生。现向Al(NO3)3和AgNO3的混合溶液中加入一定质量的该铁粉样品充分反应。由于锌与银之间的金属活动性差距较大，所以混合溶液中一定发生反应的化学方程式为：Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2，，所以反应后溶液的质量将变小。

(3) ①装置A处一氧化碳与四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以发生该装置中B处发生反应的实验现象是澄清石灰水变浑浊。②A处发生反应的化学方程式为：。③使用该装置的优点是节约药品。

(4)在工业冶铁中要得到224t铁，设理论上需要含Fe2O380%的赤铁矿石的质量为w。

，，w=400t。

四、实验题(共16分)

20．(本题16分)我国三星堆最新出土了一批文物，其中青铜神树表面已锈蚀，班级兴趣小组对铜锈进行了如下探究。

（实验探究）进行如下图所示的实验，探究铜生锈的条件。将大小相同的4小块铜片按下图装置所示放置1周，结果如下：

（1）实验中使用的蒸馏水需“煮沸并迅速冷却”，其目的是______。

（2）③中除去空气中二氧化碳常用的方法，用化学方程式表示：______。

（3）对比实验①③得到的结论______；是若要说明铜锈蚀还与氧气有关，则④中方框里应该填写的内容是______。

（4）1周后继续观察，小明发现实验①中铜片锈蚀程度没有变化，分析原因是______。

（查阅资料）

铜锈一般分为无害锈与有害锈两种。Cu2(OH)2CO3为无害锈，无害锈能保护青铜器；CuCl2·3Cu(OH)2为有害锈，有害锈会使器物受损加剧并不断扩散。土壤中含有各种矿物质，其中Cl-与Cu在一定条件下生成CuCl，CuCl与氧气、水继续发生如下反应：。

（拓展探究）

（5）无害锈能保护青铜器的原因可能是______。

（6）为了有效保护锈蚀的青铜器，常见的方法有两种：①用蒸馏水反复多次漂洗锈蚀的青铜器；②用足量的过氧化氢溶液反复多次清洗锈蚀的青铜器。方法①中不用自来水清洗的原因是______，方法②中剩余的过氧化氢溶液可利用______的方法全部除去。

【答案】

（1）除去蒸馏水中溶解的氧气（答案合理均可）

（2）

（3）    铜生锈需要CO2的参与    除去氧气的空气   

（4）密封的试管中二氧化碳已经被反应完

（5）无害锈结构致密，保护铜不再被腐蚀

（6）    自来水中含有Cl-    加热   

【分析】

（1）

气体溶解度随温度升高而减小，因此煮沸蒸馏水可以将溶解在水中的氧气排岀，迅速冷却后来不及溶解气体，确保蒸馏水中没有氧气，故填：除去蒸馏水中溶解的氧气（答案合理均可）；

（2）

二氧化碳一般利用氢氧化钠溶液吸收，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，故填：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；

（3）

①和③中变量只有二氧化碳，所以探究铜锈蚀与二氧化碳是否有关，根据结果可知，铜锈蚀与二氧化碳有关；为了探究与氧气的是否有关，则①中含有氧气，则④中需要去除氧气，所以④中条件为去除氧气的空气，故填：铜生锈需要CO2的参与；除去氧气的空气。

（4）

试管是密闭的，当二氧化碳消耗完毕后，无法继续反应，所以不再发生变化，故填：密封的试管中二氧化碳已经被反应完；

（5）

无害锈与金属氧化物保护膜性质相似，覆盖在青铜器表面，隔绝空气和水蒸气，防止铜被锈蚀，故填：无害锈结构致密，保护铜不再被腐蚀；

（6）

由题干中信息可知，自来水中含有氯离子，会加剧青铜器的腐蚀；过氧化氢受热易分解，所以通过加热方法可以去除，故填：自来水中含有Cl-；加热。