人教版九年级下册 第八单元 金属与金属材料单元练习题含详细答案.docx
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人教版九年级下册第八单元金属与金属材料单元练习题含详细答案
第八单元金属与金属材料
一、单选题
1.某同学探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序,做了以下实验:
(1)取样,分别加入到CuSO4溶液中,发现X、Z表面出现红色物质而Y却没有;
(2)取X、Z大小相等的颗粒,分别加入到溶质质量分数相等的稀H2SO4中,发现X表面产生气泡的速度明显比Z快。
则X、Y、Z的金属活动性由强到弱依次是( )
A.X>Z>Y
B.Z>Y>X
C.X>Y>Z
D.Z>X>Y
2.下列各组物质不能发生置换反应的是( )
A.汞+硝酸银
B.铜+硝酸镁
C.锌+硫酸亚铁
D.铁+硫酸铜
3.推理是一种重要的思维方法,以下推理合理的是( )
A.酸中一定含有氢元素,所以含有氢元素的物质一定是酸
B.置换反应有单质生成,所以有单质生成的反应一定是置换反应
C.化学反应前后原子总数保持不变,所以分子总数也不变
D.化学反应伴随能量变化,所以金属腐蚀过程中一定伴随能量变化
4.小明为探究金属与盐的反应,将一定质量的某种金属M的粉末放入AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液中,充分反应后发现,溶液呈现无色,溶液底部有少量固体粉末;过滤后在滤渣和滤液中分别加入适量稀盐酸,滤渣中有无色气体产生,滤液中无沉淀产生。
结合实际现象判断,小明得出的以下结论错误的是( )
A.滤液中一定没有银离子
B.滤渣中一定含有金属单质M
C.滤渣中一定含有单质铜
D.加入的金属M可能是单质铁
5.小红同学为研究金属腐蚀的条件,用细尼龙线将三根大小相同的铁钉分别固定在如图所示的三个液面高度相同的相同装置中,放置一星期后观察现象。
下列描述错误的是
( )
A.装置Ⅰ的铁钉一侧的液面一定会上升
B.装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉都被腐蚀
C.比较铁钉一侧的液面,装置Ⅱ比装置Ⅰ的高
D.装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
6.某化学小组的同学利用混有少量二氧化碳的一氧化碳气体还原氧化铁,并验证反应后的气体产物。
实验室现有下图所示装置(可重复使用)。
按气体从左到右的方向,装置连接顺序正确的是( )
A.甲乙丙丁
B.甲丙乙丁
C.乙甲丙甲丁
D.乙甲丙乙丁
7.绿色化学要求从根本上减少或杜绝污染,下列做法符合绿色化学理念的是( )
A.实验中未说明药品用量时,越多越好
B.实验后的废液直接倒入下水道
C.废旧电池深埋处理,以消除污染
D.实验室模拟工业炼铁要进行尾气处理
8.金属钛有银白色金属光泽,密度为4.5g·cm-3,熔点为1725℃,具有良好的延展性和耐腐蚀性。
下列物品不能用钛制作的是( )
A.保险丝
B.医疗器械
C.潜艇外壳
D.眼镜架
9.以下四支铁钉,锈蚀最快的是( )
A.
B.
C.
D.
10.人类使用材料的历史就是人类的进步史,下列物品的主要材质在自然界中以单质形式存在的的是( )
A.青铜器
B.铸铁宝剑
C.黄金首饰
D.塑料制品
11.某化学兴趣小组为验证Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,设计了如下图所示的实验操作。
其中可以达到实验目的的组合是( )
A.①②或②③或②④⑤
B.②④或①③或②④⑤
C.①③或②③或①④⑤
D.①②或②③或③④⑤
12.菱铁矿的主要成分是FeCO3,下列有关说法错误的是( )
A.菱铁矿是铁的合金
B.菱铁矿中铁的质量分数为48.3%
C.FeCO3中铁的化合价为+2价
D.FeCO3是含氧化合物
13.(双选)某金属加工厂生产过程中的废液中含有少量的硝酸银和硝酸铜,为回收利用资源和和防止污染,该厂向废液中加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,向滤液中加入少量稀盐酸,无沉淀生成,下列说法正确的是( )
A.滤出的固体中一定含有银,可能含有铜
B.滤出的固体中一定含有银和铜,一定不含有铁
C.滤液中一定含有硝酸亚铁,一定没有硝酸银
D.滤液中一定含有硝酸亚铁,可能含有硝酸银和硝酸铜
14.下列说法不正确的是( )
A.铁制品在潮湿的空气中更容易生锈
B.“真金不怕火炼”说明黄金化学性质稳定
C.铝的金属活动性比铁强,所以铝制品更易生锈
D.在铁制品的表面涂上油漆,可有效防锈
二、填空题
15.金属铜在常温下,很难与空气中的氧气反应,但加热时可以与氧气反应,生成一种黑色固体,请写出该反应的化学方程式____________________________________。
16.早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。
工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。
某化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究,请按要求填空:
(1)除CO外,还有哪些物质可以还原Fe2O3?
________(请写一种物质的化学式)。
(2)实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是____________________。
(3)右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是________________。
(4)实验开始时要先通入CO,把装置中的空气排尽后再加热,以防发生爆炸。
检验装置中的空气已排尽的方法是______________。
(5)钢是通过生铁炼制成的,在炼钢的过程中用纯氧而不用空气的原因是________。
17.实验室可用下图装置模拟工业炼铁。
(1)一氧化碳与氧化铁(Fe2O3)反应的化学方程式是____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)试管中澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置图末端的导气管口放一盏燃着的酒精灯,这样做的目的是________________________________________________________________________。
(4)为检验反应后有铁生成,进行如下实验:
将反应后的固体取少量放入稀盐酸中,观察到有气泡冒出.该反应的化学方程式是_____________________________________________。
18.小彤的一副眼镜戴了一段时间后,发现铜质镜架上出现了一墨绿色物质,他想将其除掉.经查阅资料得知:
铜在一定条件下会锈蚀生成一种绿色物质,其主要成分是碱式碳酸铜(俗称铜绿),于是他和几个同学按如下方案进行了实验,试回答下列问题:
(1)实验①是向铜绿中加入适量常见无色液体B,再加热至沸,沉淀仍然不变色。
实验②、③中C是一种常见的无色气体,B的化学式为________,为满足实验③反应所需的外界条件,应该使用关键仪器名称是________。
(2)写出实验②反应的化学方程式_________________________________________________
在此过程中,判断铜绿没有完全反应的现象是_______________________________________。
(3)将A的溶液5~9滴滴入5mL10%的氢氧化钠溶液中得到蓝色絮状沉淀,稍加热即变黑色沉淀D。
写出蓝色絮状沉淀转变为D的化学方程式___________________________________。
(4)已知Ca(HCO3)2===CaCO3↓+H2O+CO2↑,则热稳定性CaCO3>Ca(HCO3)2,由此推理上述实验中铜绿、蓝色絮状沉淀、物质D三种化合物热稳定性由强至弱的顺序是________>________>________(均写化学式)。
(5)经过讨论:
同学们建议小彤可以用________除去镜架上的绿色物质。
19.“沙里淘金”说明黄金在自然界中能够以__________(填“单质”或“化合物”)形式存在。
20.
(1)家庭厨房就是一个化学小世界,“锅碗瓢盆”和“柴米油盐”中包含着许多化学知识,下列厨房用品的主要材料中,属于有机合成材料的是____________。
(填字母)
A.紫砂锅B.陶瓷碗
C.不锈钢水瓢D.塑料盆
(2)现有烧杯、试管、量筒、铁架台、酒精灯、集气瓶、玻璃片、水槽、带导管的橡皮塞等仪器,不能用来完成下列________(填序号)实验。
①制取氢气 ②粗盐提纯 ③配制100g10%的NaCl溶液
(3)向硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中加入一定量的锌粉和铜粉,充分反应后过滤,滤液呈蓝色,则滤液中一定含有的金属离子有________________(填离子符号)
21.某化学探究小组为了验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序,设计了如下实验方案:
①将铁片加入到稀盐酸中; ②将铜片加入到硝酸银溶液中; ③将锌片加入到稀盐酸中; ④将金属片X加入到Y中。
(该方案中所有金属均已打磨,且形状、大小以及稀盐酸的溶质质量分数均相同)
(1)写出①中反应的化学方程式:
________________________________________________;
(2)通过上述实验,可以判断锌的金属活动性比铁强,依据的现象是______________________________________________________________________;
(3)要得出这四种金属的活动性顺序,如果④中Y表示硫酸铜溶液,则X表示的一种金属是________________;如果X表示铜,则Y表示的一种溶液是________________。
22.在检验一包混有氧化铁的铁粉中氧化铁含量时,某小组同学称取10g该样品,按下图所示装置进行实验,请你一同参与并解答问题。
(1)装置A中反应的化学方程式为________。
(2)若他们想通过B装置反应前后的质量变化来测定该样品中氧化铁的含量时,你认为B中最好应使用______的浓溶液,该反应的化学方程式为________________________________
________________________________________________________________________。
(3)从防止大气污染和节约资源角度考虑,你对尾气处理的建议是______________________。
(4)实验完毕后,某同学称得A中剩余固体的质量为9.04g,装置B增重2.64g,则该铁粉样品中含氧化铁的质量分数为________。
23.在Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体上滴加稀硫酸时有气泡产生,则反应后所得溶液中含有的金属离子有________;反应后溶液的质量比原混合溶液的质量________(填“大”或“小”);有关反应的化学方程式为_________________________________________________(写出一个即可)。
24.现有M、N、X、Y四种金属,将它们分别投入盐酸中,只有X、Y发生反应并产生气泡;将Y投入X的化合物溶液中,有金属X析出;将M投入N的化合物溶液中无任何变化。
则四种金属的活动性由强到弱的顺序是________________。
25.铝合金材料属于________(填“纯净物”、“混合物”或“单质”);铝是活泼金属,生活中的铝锅却有较强的抗腐蚀性,原因是_____________________________________
___________________________________________________________(用化学方程式表示);
如果将铝片投入稀硫酸中,片刻之后才有气泡产生,请用化学方程式表示这一过程:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
三、实验与探究
26.下图是某化学兴趣小组。
设计的金属活动性顺序的探究实验。
(1)上述实验中,有气泡生成的是________(填写装置序号)。
(2)试管F中出现的实验现象是______________________________________________。
(3)上述实验能否证明镁、锌、铁、铜、银五种金属的活动性强弱?
__________请说明理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)我国古代“湿法炼铜”就是利用了试管D中的反应原理,请写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
27.小明对铁的锈蚀进行如下探究,室温时,将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,装置如图,观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶(净容积为146mL)。
当温度恢复至室温,且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零)。
记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表
(1)实验①和②说明NaCl可以________铁锈蚀的速率。
(2)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁的锈蚀过程是________(填“放热”或“吸热”)过程。
(3)实验结束后取出滤纸包,观察到有红棕色物质生成,该物质的化学式是__________。
(4)已知碳能够加快铁的生锈速度,小明想通过实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,请在表格空白处填写实验③的样品组成。
(5)该装置还可用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算氧气的体积含量是________(小数点后保留1位)。
四、计算题
28.我市东部山区盛产石灰石,某校课外活动小组为了解石灰石资源的品质,采用两种方案对当地石材进行化学分析:
方案一:
取10g石灰石粉末样品置于上图所示装置,充分加热至质量恒定,冷却后称得固体质量为8.12g;
方案二:
另取10g同质地石灰石颗粒样品,置于烧杯中加足量稀盐酸,充分反应后称得混合物的总质量减少了4.27g。
相关资料:
当地石灰石含有的主要杂质为二氧化硅,其化学性质稳定,加热不易分解且不与盐酸发生化学反应。
计算出两种方案测得的石灰石中碳酸钙的质量分数:
(1)方案一中碳酸钙的质量分数是______________________。
(2)方案二中碳酸钙的质量分数是______________________。
(精确到0.1%)
(3)比较两方案测量的结果,分析两方案误差较大的可能原因?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
29.钢铁厂购进含氧化铁80%的赤铁矿1000t,可以炼取含杂质4%的生铁多少?
答案解析
1.【答案】A
【解析】根据金属活动性顺序,排在前边的金属能把位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。
将X、Y、Z三种金属分别加入到硫酸铜溶液中,发现X、Z表面出现红色物质而Y却没有,可判断活动性顺序为X、Z>Cu>Y;将X、Z加入到溶质质量分数相等的稀H2SO4中,发现X表面产生气泡的速度明显比Z快,可判断活动性顺序为X>Z>H;综上分析,三种金属的活动性由强到弱依次是:
X>Z>Y。
故选A。
2.【答案】B
【解析】在金属活动性顺序中,位于前边的金属能把位于其后的金属从他的盐溶液中置换出来。
A项,汞>银,可发生置换反应;B项,铜<镁,不能发生置换反应;C项,锌>铁,可发生置换反应;D项,铁>铜,可发生置换反应。
故选B。
3.【答案】D
【解析】A项,酸中一定含有氢元素,但含有氢元素的物质不一定是酸,例如NaOH就是碱;B项,置换反应有单质生成,但有单质生成的反应不一定是置换反应,例如电解水,有氢气和氧气这两种单质生成,却是分解反应;C项,化学反应前后原子总数保持不变,但分子总数却不一定不变;D项,化学反应伴随能量变化,金属的腐蚀是化学变化,所以该过程中一定伴随能量变化。
故选D。
4.【答案】D
【解析】根据题意,反应后的溶液呈现无色,可知溶液中没有Cu(NO3)2,从而判断出加入的金属M与铜、银的金属活动性顺序为M>铜>银。
M先和硝酸银反应,剩余M后,再和硝酸铜反应。
根据题意,向滤渣中加稀盐酸,有无色气泡生成,说明有氢之前的金属,在这里只可能是M,所以滤渣的成分一定是银、铜、M,由于反应后的溶液呈现无色,所以M一定不会是铁。
向滤液中加稀盐酸,无沉淀产生,说明溶液中一定没有银离子。
故选D。
5.【答案】C
【解析】A项,装置Ⅰ的铁钉一侧的液面一定会上升,因为铁钉生锈消耗了氧气,从而使得气体的压强小于外界大气压,所以此描述正确,故不选A;B项,装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉都被腐蚀,因为铁钉都与水和氧气接触,并且盐溶液、酸溶液能够加快铁的生锈速率,所以此描述正确,故不选B;C项,比较铁钉一侧的液面,装置Ⅱ比装置Ⅰ的低,因为浓盐酸挥发出来的氯化氢气体和水蒸气与铁反应生成氢气,使得压强增大,所以此描述不正确,故选C;D项,因为浓硫酸能够吸收水蒸气,使得铁不能与水充分接触,不容易生锈,所以此描述正确。
故不选D。
6.【答案】C
【解析】利用混有少量二氧化碳的一氧化碳气体还原氧化铁,首先要做的就是除去二氧化碳,所以先连乙,再连甲检验是否已除净。
再开始一氧化碳还原氧化铁的实验因为要验证反应后的气体产物二氧化碳,所以丙之后要连甲,最后尾气处理,防止一氧化碳污染空气。
所以顺序为乙甲丙甲丁。
故选C。
7.【答案】D
【解析】A项,实验中未说明药品用量时,要遵循节约原则;B项,实验后的废液要倒入指定容器;C项,废旧电池深埋处理,会污染土壤;D项,实验室模拟工业炼铁要进行尾气处理。
故选D。
8.【答案】A
【解析】物质的性质决定了用途。
做保险丝的材料应该熔点较低;做医疗器械的材料应该有良好的耐腐蚀性能;制造潜艇外壳和眼镜架的材料应该有良好的延展性和耐腐蚀性能。
所以答案选A。
9.【答案】D
【解析】铁锈蚀是因为铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学反应的结果,温度、湿度、溶液的酸碱性都能加快铁的锈蚀。
A项,只与水接触,不生锈;B项,只与水接触,但未密封,缓慢生锈;C项,既与水接触,又同时接触空气,生锈;D项,食盐水加速了铁钉的生锈。
故选D。
10.【答案】C
【解析】在自然界中以单质形式存在的物质,化学性质都是很稳定的。
A项,铜的化学性质比较稳定,但在一定条件下,也能和多种物质发生反应,主要是以化合物的形式存在;B项,铁的化学性质比较活泼,以化合物的形式存在;C项,在金属活动性顺序中,金位于最后,化学性质非常稳定,以单质形式存在;D项,塑料属于有机合成材料。
故选C。
11.【答案】A
【解析】由①得Fe>Cu,由②得Ag>Cu,由③得到也是Fe>Cu,由④得Fe>H,由⑤得Cu 综上选A。 12.【答案】A 【解析】菱铁矿是铁矿石,而非铁的合金。 故选A。 13.【答案】AC 【解析】在金属活动性顺序中,铁>铜>银。 根据金属活动性差别大的金属优先反应,加入的铁粉优先和硝酸银反应,生成银和硝酸亚铁,所以滤出的固体中一定有银,滤液中一定有硝酸亚铁。 如果铁过量,才会发生铁和硝酸铜的反应。 根据题意,向滤液中加入少量稀盐酸,无沉淀生成,可知溶液中一定没有硝酸银,第一个反应中硝酸银无剩余,至于第二个反应是否发生,由于不确定铁的用量,所以无法判断,故溶液中可能有硫酸铜,滤渣中也可能有铜。 故选AC。 14.【答案】C 【解析】铝制品不易生锈,因为在铝制品表面会生成一层致密的氧化膜,与其活动性强弱无关。 故选C。 15.【答案】2Cu+O2 2CuO 【解析】铜与氧气在加热条件会生成黑色的氧化铜: 2Cu+O2 2CuO。 16.【答案】 (1)C(或H2) (2)石灰水变浑浊 (3)燃烧多余的CO(或消除CO对空气的污染) (4)在右端导气管口用排水法收集一试管气体,移近火焰,若发出轻微的爆鸣声,证明空气已经排尽 (5)促使反应更加剧烈,并获得更多的热量 【解析】 (1)除CO外,具有还原性的物质还有C(或H2)等,也可以还原Fe2O3。 (2)在高温条件下,一氧化碳与氧化铁反应,生成的二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊;(3)由于尾气中含有一氧化碳,能污染空气。 所以,右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是燃烧多余的CO。 (4)如果装置中的空气已排尽,装置内就是纯净的一氧化碳,检验的方法是: 在右端导气管口用排水法收集一试管气体,移近火焰,若发出轻微的爆鸣声,证明空气已经排尽。 (5)炼钢是进一步除去炼出的铁中的杂质的过程,利用的是氧气与杂质金属反应。 因为杂质含量本来就不多,所以如果采用空气的话,氧气含量只有不到五分之一,与杂质金属接触的几率更小了,不利于除杂,空气中还含有一部分杂质气体很难从钢水中除去。 同时由于氧气与杂质反应剧烈放热,为反应进行提供了热量,便于达到熔点,提高钢材坚韧度等指标。 综合以上论述,在炼钢的过程中用纯氧而不用空气的原因是: 促使反应更加剧烈,并获得更多的热量。 17.【答案】 (1)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 (2)Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O (3)尾气处理 (4)Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ 【解析】 (1)一氧化碳与氧化铁(Fe2O3)反应的化学方程式是Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。 (2)试管中澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。 (3)装置图末端的导气管口放一盏燃着的酒精灯,这样做的目的是处理有毒的一氧化碳,防止污染空气。 (4)用稀盐酸检验铁的化学方程式是Fe+2HCl===FeCl2+H2↑。 18.【答案】 (1)H2O 酒精灯 (2)Cu2(OH)2CO3+4HCl===2CuCl2+3H2O+CO2↑ 绿色沉淀没有全部溶解 (3)Cu(OH)2 CuO+H2O (4)CuO Cu2(OH)2CO3 Cu(OH)2 (5)盐酸 【解析】 (1)碱式碳酸铜受热分解能生成氧化铜、水和二氧化碳,和盐酸反应能生成氯化铜、水和二氧化碳;氧化铜和盐酸反应能生成氯化铜和水;所以C是二氧化碳,B是水。 (2)碱式碳酸铜和盐酸反应的化学方程式为Cu2(OH)2CO3+4HCl===2CuCl2+3H2O+CO2↑在此过程中,判断铜绿没有完全反应的现象是绿色沉淀没有全部溶解。 (3)蓝色絮状沉淀是氢氧化铜,氢氧化铜受热分解能生成氧化铜和水,反应的化学方程式为Cu(OH)2 CuO+H2O。 (4)由于加热氢氧化铜和碱式碳酸铜都能生成氧化铜,所以氧化铜的热稳定性强,氢氧化铜不稳定,空气中就会失水发黑,90℃左右即开始分解为CuO;碱式碳酸铜分解温度高于100℃,空气中可以稳
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