人教版（2024）初中九年级化学下册 第八单元 金属和金属材料综合攻坚卷（含答案）

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综合攻坚·知能拔高1．小明以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分（如图）。下列说法错误的是A．在自然界中丁主要以单质形式存在B．甲和都能和稀硫酸发生反应，甲比反应更快C．将乙加入稀盐酸中，有气泡产生，溶液变为浅绿色D．小明选择“数轴”的原点丙为2．（2025·江苏连云港卷）下列实验方案能达到实验目的的是3．（2025·福建卷）镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800℃液态镁中形成镁镍合金，再经如右下图所示的真空蒸馏，可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是A．合金的硬度一般比其组成金属的小B．镁的沸点比镍的高C．真空蒸馏过程中，镁原子间的间隙发生改变D．坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中4．某学习小组做完铁与稀硫酸反应实验后，将反应后的混合物M全部倒入盛有一小块铜锌合金的烧杯中，发现有大量气泡产生。待充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。他们得出的结论中不正确的是（ ）A．M中一定不含铁单质B．滤液中可能含有两种金属离子C．滤液中一定含有ZnSO4D．滤渣中至少含有两种金属单质5．（2025·湖北武汉卷）项目小组为探究金属的化学性质进行图1所示实验，充分反应后，甲试管内的溶液只含一种溶质。然后将甲、乙两支试管内的物质倒入烧杯，如图2所示。充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法错误的是A．若滤液呈无色，则滤渣中可能存在3种物质B．若滤液呈蓝色，则滤渣中可能存在2种物质C．若滤渣为混合物，则其质量可能小于2mgD．若滤渣为纯净物，则滤液中可能存在3种金属离子6．（2023·江苏南通卷）学习小组通过下列实验探究溶液的性质。实验Ⅰ：把一根砂纸打磨过的Al丝浸入溶液中，一段时间后观察到Al丝表面出现红色物质。实验Ⅱ：向溶液中滴加少量NaOH溶液，出现沉淀。下列说法正确的是（ ）A．实验Ⅰ中溶液颜色不变B．实验Ⅰ说明Al的活动性比Cu的强C．实验Ⅱ中只发生物理变化D．实验Ⅱ中沉淀为CuO7．（2025·江苏苏州卷）为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率，进行实验。下表是铁粉、水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后，在10分钟内温度上升的实验记录下列说法正确的是x铁的锈蚀不需要氧气参与B．表中的值为0.2C．欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2D．对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率”8．（2025·吉林长春卷）铁和铁合金作为金属材料一直被广泛应用。（1）钢是铁合金。钢的硬度比纯铁 。（2）写出一种生活中的铁制品： 。（3）铁能与空气中的水和 发生化学反应生成铁锈（主要成分是）。因此，生活中我们应采取相应措施防止铁制品生锈。（4）用配制波尔多液时，不能使用铁制容器，原因是。铁可以把铜从溶液中置换出来，说明铁的金属活动性比铜 。9．（2025·云南卷）云南斑铜“妙在有斑，贵在浑厚”，其制作技艺是国家非物质文化遗产。（1）《滇南闻见录》记载：“自来铜(铜基合金)，不可经火，须生锤成器”，通过捶打将斑铜塑成不同形状，体现了金属的 性。斑铜的熔点比纯铜 (填“高”或“低”)。（2）斑铜主要含有铜、锌、锡、铁等。用如图所示装置及药品，通过一次实验验证锌、铁、铜的金属活动性，回答下列问题。①组装好装置，装入药品前，应先 。②集气瓶中金属B和溶液X可能的组合为 (任填一组)。10．（2024·山东临沂卷）铁是生活生产中重要的金属材料。请完成下列问题：（1）实验1硬质玻璃管中的现象为 。 （2）实验2模拟西汉时期湿法炼铜工艺，该反应的化学方程式为 。 （3）由实验3可知，铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与 发生化学反应的过程。11．（2025·山东烟台卷）国家非物质文化遗产“章丘铁锅”表面光滑如镜，炒菜不粘锅。制作时经过了冷锻、热锻等十二道工序，上万次捶打。兴趣小组以“章丘铁锅”为主题进行项目式学习。任务一：认识铁料的来源（1）自然界中的铁。因为铁的化学性质 ，所以自然界中的铁元素大多以 形式存在。（2）炼铁。工业炼铁常用热还原法。一氧化碳在高温条件下还原氧化铁的化学方程式是 。任务二：认识铁锅的制作（3）裁料。在钢板上划线，沿线切出锅胚。传统工艺常用一种蓝色溶液划线，划线处会出现红色物质，该蓝色溶液可能是 （写一种物质）溶液。（4）锻打。铁锅胚锻打成型，是利用铁具有 （性质）。（5）淬火。将锻打好的铁锅加热，然后伸入到冷水中，铁在高温下与水蒸气反应生成一层致密的四氧化三铁，铁锅的硬度和耐磨性会显著增强，另外还生成一种气体单质。该反应的化学方程式是 。（6）防锈。在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀，其原理是 。12．（2025·黑龙江绥化卷）将ag金属Zn放入和混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣、滤液。（1）若滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤渣的成分是 (填化学式)。（2）若滤液呈蓝色，则滤液中可能含有的溶质是 (填化学式)。（3）若滤渣的质量仍为ag，则滤渣的组成有 种情况。13．学习小组在实验室探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。【设计与实验】同学们设计并进行下图所示实验（实验中所用金属均已用砂纸打磨）。  【解释与结论】（1）实验Ⅰ中只有一支试管内有气泡产生，反应的化学方程式为 。（2）实验Ⅱ中实验现象是 。（3）上述实验涉及的基本反应类型是 。由上述实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银。【反思与交流】（4）请你另设计一个实验方案验证这三种金属的活动性顺序 （写出所用试剂即可）。（5）某同学又取了金属M放入试管中，滴加稀硫酸，发现有气泡产生，请你推测：金属M （填“能”或“不能”）与硫酸铜溶液发生化学反应。【拓展与延伸】（6）同学们用不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸在室温下进行实验，探究锌与稀硫酸反应快慢的影响因素，实验记录表：实验①②对比说明 ；要比较不同溶质质量分数的稀硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是 。由此得出不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸都会影响反应快慢。14．（2025·湖北卷）钢铁工业加速绿色转型，由“碳冶金”向“氢冶金”升级。工程师在高炉炼铁(图甲)的基础上，开发了氢基竖炉炼铁新工艺，其流程如图(图乙)。（1）赤铁矿石主要成分Fe2O3中铁元素的化合价为 。（2）炼铁高炉进风口附近的反应，主要生成CO2而不是CO的原因是 。（3）新工艺绿色环保，“还原反应室”中主反应为Fe2O3+3H22Fe+3X。①X的化学式为 。②该反应属于 (填字母)。a.化合反应     b.分解反应      c.置换反应       d.复分解反应（4）图乙中合成气由甲烷和水反应制得，也可由焦炭制得：C+H2OH2+CO。消耗相同质量的水时，理论上前者与后者制得H2的质量比为 。15．垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。已知：硫酸镍（化学式）能溶于水。实验一：探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想。猜想一：；猜想二：；猜想三： 。【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验，请完成实验报告。实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。  步骤①中得到的A是 。步骤②中生成C的化学方程式是 。【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是 (答1条）。16．（2025·四川成都卷）我国使用青铜历史悠久，学习小组对青铜冶炼及防护开展研究。【查阅资料】1.孔雀石高温下可分解为CuO、和。2.铜锈分为无害锈和有害锈。氯化亚铜（CuCl，灰白色固体）和碱式氯化铜[，绿色固体]是有害锈，两者均能与稀硝酸或稀盐酸反应生成可溶的氯化铜。3.4.Cu与CuCl均能与酸化后的过氧化氢溶液反应。【青铜冶炼】青铜是铜锡合金，我国古代将孔雀石、锡石、木炭投入炉内，高温炼得青铜。（1）冶炼时，生成铜的化学方程式为 。（2）青铜中锡（Sn）含量不同，性质有差异。《周礼·考工记》记载了不同青铜铸件的锡含量如表1。表1 青铜铸件锡含量表结合表1和铜锡合金强度硬度图分析，选择含锡量约为25%的青铜铸造刀剑的原因是 。【青铜防护】实验一  探究含氯化合物和相对湿度对青铜有害锈形成的影响在其他条件相同时，用青铜片设计并进行甲、乙两组实验，记录如表2。表2  有害锈形成的影响实验记录表用其他含氯化合物重复实验，观察到相似实验现象。（3）结合以上实验可得出的结论是 ；甲组iii~vii号实验，相对湿度增加，绿色疏松锈依次增多的原因是 。实验二  探究铜锈中氯元素的含量用电子天平称取铜锈10.00g，加足量稀硝酸充分反应后过滤，向滤液中滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀，过滤、洗涤、干燥、称量。重复实验3次，得到沉淀的平均质量为2.87g。（4）铜锈中氯元素的质量分数为 ；能否用稀盐酸代替稀硝酸进行实验，判断并说明理由 。实验三  处理青铜有害锈（5）青铜铸件有白色锈点时，可用酸化后的过氧化氢溶液擦拭，并在5~10分钟后及时清理。“及时清理”的原因是 。【反思交流】（6）结合以上研究，对保护青铜器提出合理建议 （写一条即可）。17．（2024·江苏盐城卷）2024年5月17日，中国一汽盐城分公司首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线，顺利实现新能源汽车转型升级。（1）汽车烤漆工艺既能助力汽车美观，更能防止车身生锈。其防锈原理是 。（2）铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统，说明铜具有优良的 （填写物理性质）。（3）新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂（）的锂电池为汽车提供动力，中显价，则Li元素的化合价为 价。（4）生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是______（选填字母序号）。A．合金的强度一般比组成它们的纯金属更大B．合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低C．合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好（5）生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用1000t含氧化铁（）的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量为 （写出计算过程）。18．（2025·新疆卷）活动小组对自热贴发热原理进行探究，某品牌一次性自热贴说明书如下图所示。【查阅资料】食盐对铁粉生锈有催化作用；蛭石是一种优良的保温材料；吸水性树脂具有强吸水和保水能力，且可反复释水、吸水。【提出问题】自热贴为什么能发热？【做出猜想】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。【实验初探】（1）【得出结论】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。【实验再探】小组同学利用图1装置，向锥形瓶中分别放入三组物质进行实验。实验一：5g铁粉、1g氯化钠；实验二：5g铁粉、1g氯化钠、1.5mL水；实验三：5g自热贴袋内物质。测得锥形瓶内温度随时间变化的图象如图2所示。【交流讨论】（2）实验一中温度几乎不变的原因是 。（3）能证明实验二中物质发生反应的依据是 。（4）活性炭具有 结构，在自热贴中可以用来吸附氧气和水加快反应速率。（5）从能量转化的角度，自热贴发热的实质是将 能转化为热能。（6）将温度传感器改为湿度传感器，重复实验三，得到的数据如图3所示，造成湿度逐渐增大的原因可能与自热贴中有关的成分是 。【反思评价】（7）自热贴储存时应注意的事项是 (答一点即可)。19．（2025·贵州卷）在推进中国式现代化建设的进程中，桥梁是贵州一张亮丽的名片。金属材料在桥梁建造中发挥着重要作用。（1）桥梁的金属材料①建造桥梁使用的金属材料主要有铁、锌、铝、钢丝、镀锌钢丝、镀锌铝钢丝等。其中属于合金的是 (选填一种)。②将赤铁矿()、焦炭和石灰石一起加入高炉。在高温下，炉内和反应得到，反应的化学方程式为 。（2）金属材料的制造一种超高强度锌铝合金镀层钢丝生产的主要工序如下：①“酸洗”时，将钢丝放入酸洗槽中除去钢丝表面的铁锈。若“酸洗”时间过长，铁会被稀盐酸腐蚀，原理是 (用化学方程式表示)。②“镀锌”利用了锌的活动性强于铁为钢丝提供保护。验证金属活动性选用的试剂是 。③“镀锌铝”时，镀层厚度随浸镀时间和温度变化关系如图，若需生产镀层厚度的锌铝镀层钢丝，最好控制时间和温度为 。（3）金属材料腐蚀及防护①在镀层中加入适量可调节镀层的耐腐蚀性能。取含质量分数为的镀层测试镀层腐蚀速率的结果如图，镀层的腐蚀速率随镀层中不同、质量分数变化的规律是 。②某桥梁主缆采用钢丝，工程师为了缆索主缆不被腐蚀，设计了桥梁干燥系统如图。说明缆索主缆的防护原理 。选项实验目的实验方案A稀释浓硫酸取水倒入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌B检验H2的纯度用拇指堵住集满H2的试管口，管口向下靠近火焰，移开拇指点火C分离CuO和Fe粉加入足量水，溶解，过滤D验证Al、Cu、Ag的金属活动性向CuSO4溶液和AgNO3溶液中各放入大小、形状相同的Al片实验编号活性炭质量/g食盐质量/g温度上升值/℃1000.120.2022.030.13.140.20.156.3实验编号硫酸的溶质质量分数（均取20mL）锌的形状（均取1g）氢气的体积（mL）（均收集3分钟）①20%锌粒31.7②20%锌片50.9③30%锌粒61.7④30%锌片79.9实验步骤实验现象解释与结论取三支试管，分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸，然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中。锌片表面产生的气泡较快；镍片表面产生的气泡较慢；铜片无明显现象。猜想 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程式是 。铸件锡含量/%编钟15箭镞17戈戟14-24刀剑25实验组别甲乙实验序号iiiiiiivvviviiiiiiiiivvvivii氯化铵有无相对湿度/%3547586570859035475865708590实验现象无明显锈点均有灰白色锈点，且逐渐变成绿色疏松锈；绿色疏松锈依次增多无明显锈点实验步骤实验操作实验现象解释或结论步骤1取、两袋自热贴，袋打开外袋取出内袋，揭下衬纸；B袋不打开外袋。将两袋样品放置在同样的环境中。A袋温度很快上升，冷却后其内容物略带红褐色；B袋温度无明显变化，其内容物依旧为灰黑色。自热贴发热是由于袋内物质与 接触。步骤224小时后，各取少量A、B袋内物质放入甲、乙两支试管中，分别加入足量稀盐酸，充分反应后静置片刻。甲试管中溶液变黄色；乙试管中有气泡产生，部分物质溶解，溶液变为浅绿色24小时后，A袋内物质中一定含有 。乙试管中发生反应的化学方程式为 。