2020—2021学年初中化学人教版九年级下册第八单元《金属与金属材料》测试卷

第八单元《金属与金属材料》测试卷 一、单选题(共 15 小题) 1.向硫酸亚铁和硫酸铜的溶液中加入一定量的锌粒，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气 泡冒出，根据上述现象，得出的结论正确的是( ) A． 滤渣中只有铜 B． 滤渣中一定有铁 C． 滤渣中一定有锌 D． 滤渣中一定有铜 、铁、锌 2.将质量相等的甲、乙两块金属，分别放入质量和溶质质量分数均相同的足量稀硫酸中，生成氢气 的质量与反应时间的关系如图所示(反应后无固体残余)。下列分析正确的是 ( ) A． 金属乙反应后产生的氢气多一些 B． 金属乙的活泼性比金属甲强一些 C． 金属甲的反应速率比金属乙快一些 D． 反应后所得的溶液质量甲一定比乙小 3.对比实验是重要的探究方法，下列关于实验的说法不正确的是( ) 甲 乙 A． 甲可探究燃烧物燃烧是否需要氧气 B． 甲实验中水中白磷不燃烧是因为温度未达到着火点 C． 乙可探究铁生锈是否与空气中的氧气、水都有关系 D． 乙实验中①②对比可探究铁生锈是否与氧气有关 4.在氯化铜和氯化锌的混合液中，加入过量的铁粉，充分反应后过滤，留在滤纸上的物质有( ) A． 铜 B． 铜、锌 C． 铁、铜 D． 铜、锌、铁 5.人类每年从自然界中提取大量的金属铁，下列关于铁的说法不正确的是( ) A． 炼铁的过程是把生铁变成单质铁 B． 生铁和钢是铁的合金 C． 铝是地壳中含量最多的金属元素 D． 铁制品锈蚀要及时除锈 6.金属 M 与 AgNO3 溶液反应的化学方程式为 M＋2AgNO3===M(NO3)2＋2Ag。则下列说法错误的 是( ) A． 金属 M 可能是铜 B． M 的金属活动性比 Ag 强 C． 该反应属于复分解反应 D． 该反应前后 M 的化合价发生了改变 7.实验室里，用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物 质。关于该实验，下列说法错误的是( ) A． 实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成 B． 实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁 C． 反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成 D． 为了减少空气污染，应增加尾气处理装置 8.某溶液含有 Cu(NO3)2 和 AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉，参加反应的锌的质量与溶液中金 属离子种类的关系(如下图所示)。下列说法不正确的是( ) A． a～b 间(不含两点)的溶液中金属离子为 Zn2＋、Ag＋、Cu2＋ B． c～d 间(不含两点)的溶液中金属离子为 Zn2＋、Cu2＋ C． 当加入的锌的质量为 m3 时，溶液中金属离子为 Zn2＋ D． 当参加反应的锌的质量分别为 m1、m2 时，溶液中 Cu(NO3)2 的质量分数相等 9.在围绕太阳运行的行星中，地球称为“蓝色星球”，而火星称为“红色星球”，火星表面的土壤和岩 石多为红褐色，据此可推测火星表面的土壤和岩石中含有大量的( ) A． 氧化铜 B． 氧化铝 C． 四氧化三铁 D． 氧化铁 10.下列有关废旧金属回收的意义，说法错误的是( ) A． 耗费大量人力物力，得不偿失 B． 是保护金属资源的重要途径 C． 可以减少废旧金属对环境的污染 D． 可以节约宝贵的金属资源 11.下列物质中，可用金属跟盐酸直接反应制得得的是( ) A． FeCl3 B． CuCl2 C． AlCl3 D． AgCl 12.下列做法中，不利于保护金属资源的是( ) A． 回收易拉罐 B． 寻找金属替代品 C． 防止金属锈蚀 D． 过度开采金属矿物 13.已知金属锰在金属活动性顺序中位于铝和锌之间。下列化学反应不能发生的是 ( ) A． Mn＋H2SO4===MnSO4＋H2↑ B． Mg＋MnCl2===MgCl2＋Mn C． Fe＋MnCl2===MgCl2＋Mn D． Mn＋CuCl2===MnCl2＋Cu 14.下列措施中，不能防止铁制品锈蚀的是( ) A． 喷漆 B． 镀一层耐腐蚀的金属 C． 制成不锈钢 D． 存放在潮湿的空气中 15.化学兴趣小组的同学利用废铜制取硫酸铜，设计了如下两个方案： 方案一：CuCuO CuSO4 方案二：Cu CuSO4 [Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O] 比较上述两个方案，你认为方案一的优点是( ) ①节约能源 ②不产生污染大气的二氧化硫 ③提高硫酸的利用率 ④提高铜的利用率 A． ②③ B． ①②③ C． ①③④ D． ①②③④ 二、填空题(共 3 小题) 16.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________________。 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.化学是一门实验科学，关注物质变化过程，探究物质变化的条件很有必要。某化学兴趣小组做 了如下图所示的实验： A 探究燃烧的条件 B 探究铁生锈的条件 根据上述实验，回答下列问题： (1)实验 A 是通过控制__________________________来探究可燃物燃烧的条件。写出白磷燃烧的化 学方程式 ________________________________________________________________________； (2)实验 B 中，中间试管的实验目的是_____________________________________________。 (3)请总结出铁制品发生锈蚀的主要条件________________________，并写出防止铁制品锈蚀的一 种方法___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 三、实验与探究(共 3 小题) 19.某化学小组利用下图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数(图中固定装置已略去)。 探究过程如下： Ⅰ.连接实验装置并检查装置气密性； Ⅱ.向 B 中加入质量为 m 的铜锌合金粉末，由注射器 A 向 B 缓缓加入稀硫酸，待 B 中不再有气体 产生气体时，夹紧弹簧夹，立即移出 D 中导管，准确读取并记录量筒内水的体积； Ⅲ.经过滤等操作，准确称量并记录 B 中剩余固体物质的质量； Ⅳ.该小组的甲同学根据反应前后 B 中固体物质的质量计算样品中锌的质量分数；乙同学认定量筒 内测得水的体积即为反应生成气体的体积，并利用该气体在常温下的密度，根据化学方程式进行 相关计算，得到样品中锌的质量分数。 请回答下列问题： (1)B 中发生反应的化学方程式为________________________________________________。 (2)Ⅲ中，正确的操作顺序是：过滤、________、________、称量。 (3)通过误差分析，化学小组发现乙同学所用数据不可靠。造成该数据不可靠的原因及其对计算结 果的影响是：_____________________________________________________________。 ①Ⅱ中，移出 D 中的导管内留存有水，导致计算结果偏________(填“大”或“小”或“无法确定”)。 ②________________________________________________________________________ _____________________________________________________________导致计算结果偏大。 20.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 146 mL)。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)。 21.某课外活动小组同学用图中装置(固定装置未画出)测定含有杂质的镁带中镁单质的质量分数(杂 质与酸接触不产生气体)。实验过程如下： ①取一段镁带样品，准确称得其质量为 0.030 g； ②往量气管内装水至低于刻度“0”的位置，如图所示，(未装药品)装配好仪器； ③________________________________________________________________________； ④在试管中加入足量的稀硫酸，稍倾斜试管，将用水湿润的镁带小心贴在试管壁上，塞紧橡皮塞； ⑤调整量气管液面，使两边的液面保持同一水平，记录量气管中液面位置； ⑥把试管底部略为抬高，使镁带与稀硫酸接触完全反应； ⑦待冷却至室温后，再次记录量气管中液面位置； ⑧算出量气管中增加的气体体积为 23.96 mL； 已知：同温同压下，不同气体混合后体积等于混合前各气体体积之和。 请回答下列问题： (1)写出镁与稀硫酸反应的化学方程式：___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)能否用托盘天平称量 0.030 g 镁带样品________(填“能”或“不能”)。 (3)操作③是___________________________________________________________________。 (4)实验过程⑦中再次记录量气管的液面位置时，试管中留有氢气，是否会影响实验最终结果 ________(填“是”或“否”)，理由是____________________________________________。 (5)若实际测得氢气的体积与理论值相比偏大，则可能的原因是________________________。 四、计算题(共 3 小题) 22.用 1 000 t 含氧化铁 80%的赤铁矿石，理论上可以冶炼出含铁 96%的生铁多少？ 23.某同学模拟工业炼铁原理，用如图所示装置进行实验。取 8 g 氧化铁，通入足量一氧化碳，充分 反应后，冷却，将玻璃管中的固体移入盛有 49 g 硫酸溶液的烧杯中，恰好完全反应。 (1) 该 同 学 首 先 按 如 图 所 示 装 配 好 仪 器 ， 检 查 了 气 密 性 并 装 好 仪 器 ， 接 下 来 的 操 作 是 ________________________________________________________________________(只写一步即可)。 (2)计算硫酸溶液的溶质质量分数(要求写出计算推理过程)。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 24.某工厂要用赤铁矿石(主要成分是氧化铁，假设杂质不含铁元素)来炼制生铁。若要炼制含铁 96%的生铁 63 t，假设在炼制过程中损失 10%铁元素，则理论上需要含杂质 20%的赤铁矿石的质量 是多少？ 答案解析 1.【答案】B 【解析】在金属活动顺序表中，距离越远的金属，反应越先进行，所以首先发生的反应应该是锌 和硫酸铜的反应，因此，得到的金属中一定会有金属铜。由于滤渣中加入稀盐酸，有气泡冒出， 滤渣中还有氢之前的活泼金属——置换出的铁。故选 B。 2.【答案】B 【解析】A 项，反应后甲产生的氢气更多，选项错误；B 项，活泼性与反应速率一致，乙比甲更强， 选项正确；C 项，反应速率乙比甲更快，选项错误；D 项，虽然可以根据图像判断出二者产生的氢 气多少，但不确定参加反应的两种金属的质量，故无法判断两份溶液的质量，选项错误。选 B。 3.【答案】B 【解析】甲实验中水中白磷不燃烧是因为未与氧气接触。故选 B。 4.【答案】C 【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它的盐溶液中中置换出来。 所以过量的铁粉只能与氯化铜反应，置换出其中的铜，过量的铁粉亦留在滤纸上。故选 C。 5.【答案】A 【解析】炼铁的过程是把铁矿石变成单质铁。故选 A。 6.【答案】C 【解析】A 项，在金属活动性顺序中，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。M＋2AgNO3===M(NO3)2＋2Ag，说明 M 在 Ag 前面，又是＋2 价，当然可能是铜，正确。B 项，M＋2AgNO3===M(NO3)2＋2Ag，说明 M 的金属活动性比 Ag 强。C 项，一种单质与一种化合 物反应生成另一种单质和另一种化合物，这种反应属于置换反应，错误。D 项，反应前 M 为单质， 0 价，反应后 M(NO3)2 中 M 为＋2 价，化合价发生了改变，正确。故选 C。 7.【答案】C 【解析】反应后，玻璃管中固体质量比反应前减少，是因为氧化铁中的氧被一氧化碳夺走，并不 能证明就一定有铁生成。故选 C。 8.【答案】D 【解析】A 项，a～b 代表 Zn 与 AgNO3 反应，溶液中的金属离子有反应生成的 Zn2＋、剩余的 Ag＋、 未参加反应的 Cu2＋。B 项，c～d 代表 Zn 与 Cu(NO3)2 反应，溶液中的金属离子有反应生成的 Zn2＋、 剩余的 Cu2＋。C 项，当参加入的锌质量为 m3 时，锌粉过量，溶液中的金属离子只有 Zn2＋。D 项， 当参加反应的锌的质量分别为 m1、m2 时，溶液中 Cu(NO3)2 还未参加反应，质量相等，但锌和硝 酸银反应，溶液的质量不相等，故溶液中 Cu(NO3)2 的质量分数不相等。故选 D。 9.【答案】D 【解析】A 项，氧化铜为黑色；B 项，氧化铝为白色；C 项，四氧化三铁为黑色；D 项，氧化铁为 红色。故选 D。 10.【答案】A 【解析】回收废旧金属，虽然耗费大量人力物力，但是可以减少废旧金属对环境的污染，还可以 节约宝贵的金属资源，是保护金属资源的重要途径。故 A 错误。 11.【答案】C 【解析】铁与盐酸反应制得 FeCl2，铜与银不与盐酸反应，铝与盐酸反应制得 AlCl3，故选项 C 正 确。 12.【答案】D 【解析】不利于保护金属资源的是过度开采金属矿物。故 D。 13.【答案】C 【解析】锰在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，故相关金属的活动性为 Mg>Al> Mn>Zn>Fe>H> Cu。锰在氢之前，故 A 能发生；Mg > Mn，故 B 能发生；Mn >Fe，故 C 不能发生；Mn> Cu，故 D 能发生。故选 C。 14.【答案】D 【解析】生锈的条件是铁与氧气和水分同时接触，温度、湿度、溶液的酸碱性都能加速铁的锈蚀。 所以存在潮湿的空气中的铁更易生锈。故选 D。 15.【答案】A 【解析】方案一虽然分两步，但不产生污染大气的二氧化硫，同时提高硫酸的利用率，优点为 ②③。选 A。 16.【答案】(1)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ (2)锌片表面产生的气泡比铁片快 (3)铁 硫酸亚铁溶液 【解析】(1)铁与稀盐酸反应，能置换出其中的氢，反应的化学方程式为 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑； (2)锌和铁都能与稀盐酸反应，但二者与盐酸反应时的速率不同，以此来判断二者的活动性强弱； (3)①③对照，可判断出活动性顺序：锌>铁；②可判断出铜>银；④只需判断铜铁的活动性顺序即 可，故可选择铁和硫酸铜溶液，或选择铜和硫酸亚铁溶液。 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)可燃物是否与氧气(或空气)接触，可燃物是否达到燃烧所需的温度 4P＋ 5O2 2P2O5 (2)探究铁钉在隔绝空气(氧气)的条件下是否生锈 (3)铁制品同时与空气和水直接接触 在铁制品表面涂油、覆盖油漆或在表面镀一层抗腐蚀的金属 等 【解析】(1)实验 A 是探究磷的燃烧条件，利用对比实验的方式，通过控制是否与氧接触和控制温 度来探究可燃物燃烧的条件；白磷燃烧的化学方程式为 4P＋5O2 2P2O5。(2)实验 B 是探究铁钉 生锈的条件，也是利用对比实验，中间试管的实验目的是隔绝氧气，探究铁钉在隔绝空气(氧气)的 条件下是否生锈。(3)铁制品生锈的条件是同时与空气和水直接接触，所以在铁制品表面涂油、覆 盖油漆或在表面镀一层抗腐蚀的金属等，都可以取得防锈的作用。 19.【答案】(1)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑(2)洗涤 干燥 (3)小 未冷却到室温就夹紧弹簧夹 【解析】(1)由于铜排在了氢的后面，所以与酸不反应，反应物是锌和硫酸，反应的化学方程式为 Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)从铜和硫酸锌溶液的混合物中得到铜，先进行过滤，得到带有硫酸 锌溶液的铜，进行洗涤除去表面的硫酸锌，再进行干燥除去水即可称量。(3)移出 D 中的导管内留 存有水，那么从量筒中读出的示数就应该是由于生成氢气而排出的水再减去导管中留存的水，所 以会误认为得到的氢气少，导致计算结果偏小；由于锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气时，放出热 量，如果没等冷却到室温，根据热涨冷缩的原理可知进入量筒中水偏多，所以误认为得到的氢气 多，计算的结果就偏大。 20.【答案】(1)加快 (2)放热 (3)Fe2O3·xH2O (4)1 g 铁粉、10 滴水 (5)20.5% 【解析】(1)实验①和②之间唯一的变量为是否有 NaCl，根据含有 NaCl 的②组实验，反应所需的 时间较短，得到 NaCl 能加快铁锈蚀的速率。(2)通过温度升高，可以直接得出铁锈蚀的过程是放热 的过程。(3)根据题干“小明对铁的锈蚀进行如下探究”及“红棕色物质生成”，我们可以判定此物质为 铁锈，主要成分为 Fe2O3·xH2O。(4)“实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响”，所以该对照组间 唯一的变量应为是否含有碳，因为实验①含有碳，则实验③不含碳，而其他的因素应完全相同， 所以实验③的样品组成为 1 g 铁粉、10 滴水。(5)因为量筒内液体减少的体积即为广口瓶内所含有 的全部氧气的体积，所以氧气的体积含量：30 mL/146 mL×100%≈20.5%。 21.【答案】(1)Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑ (2)不能 (3)检查装置的气密性 (4)否 因为残留的 氢气体积等于从试管中排出的空气体积，对实验结果无影响 (5)未冷却至室温就记录量气管中液 面位置 【解析】(1)镁和硫酸反应的化学方程式为 Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑。 (2)因为托盘天平只能精确到 0.1 g，所以不能称量 0.030 g 镁带样品。 (3)涉及气体的实验体系，在装药品进行实验之前，一定要检查装置的气密性。 (4)在同温同压下，不同气体混合后体积等于混合前各气体体积之和，所以反应前试管内是空气， 反应后是氢气，体积是相等的，所以不影响实验结果。 (5)根据第⑦步中待冷却至室温后，再次记录量气管中液面位置，如果不冷却到室温，就会产生误 差，因为镁与硫酸反应时会放出热量。 22.【答案】解：氧化铁的质量为 1 000 t×80%＝800 t 设需要纯铁的质量为 x ＝ 解得 x＝560 t 生铁的质量为 560 t÷96%≈583 t 答：理论上可以冶炼出含铁 96%的生铁 583 t。 【解析】根据化学方程式求解，要注意用的是纯净物的质量。 23.【答案】(1)先通 CO (2)设 8 g 氧化铁完全反应后生成铁的质量为 x。 ＝ x＝5.6 g 设 5.6 g 铁消耗硫酸的质量为 y。 ＝ y＝9.8 g 硫酸溶液的溶质质量分数为(9.8 g/49 g)×100%＝20% 答：硫酸溶液的溶质质量分数为 20%。 【解析】(1)一氧化碳具有可燃性，不纯时加热会发生爆炸，先通 CO 的目的就是排出试管内的空 气 。 (2) 据 题 意 可 知 需 要 两 个 反 应 的 化 学 方 程 式 ： Fe2O3 ＋ 3CO 2Fe ＋ 3CO2 ， Fe ＋ H2SO4===FeSO4＋H2↑根据提供氧化铁的质量，找到氧化铁与铁、铁与硫酸的质量关系来求算。 24.【答案】解：生铁中铁的质量为 63 t×96%＝60.48 t 炼出的铁的质量为 60.48 t÷(1－10%)＝67.2 t 设需要氧化铁的质量为 x ＝ 解得 x＝96 t 铁矿石的质量为 96 t÷(1－20%)＝120 t 答：需要含杂质 20%的赤铁矿石的质量是 120 t。 【解析】根据化学方程式求解，要注意用的是纯净物的质量。