鲁教版九年级化学下册单元测试：第九单元 金属

第九单元 金属

可能用到的相对原子质量:H-1　O-16　Al-27　Cl-35.5　Fe-56　Cu-64　Zn-65

一、选择题(本大题共15个小题,每小题2分,共30分)

1.人类的生活和生产都离不开金属材料。下列金属制品中,主要利用了金属导热性的是(　　)

图1

2.合金具有许多优良的性能,下列材料不属于合金的是 (　　)

A.生铁 B.玻璃钢 C.焊锡 D.18K金

3.工业上用2Mg+TiCl42MgCl2+Ti来冶炼金属钛,该反应属于 (　　)

A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应

4.生铁和足量稀盐酸发生反应后常留有固体残渣,残渣的主要成分是 (　　)

A.铁 B.碳和一些杂质 C.氯化亚铁 D.氯化铁

5.[2020·临沂] 下列与金属材料有关的说法中,正确的是 (　　)

A.常温下所有的金属都是固体 B.钢是纯净物,生铁是混合物

C.银能与稀盐酸发生置换反应 D.为防止钢铁制品生锈,可在其表面刷漆

6.[2019·广东] 探究铁生锈的条件,有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计(蒸馏水经煮沸并迅速冷却)与所探究的条件,对应关系正确的是              (　　)

　图2

A.甲和乙:水 B.乙和丙:空气 C.甲和丙:空气 D.甲和丁:水

7.下列化学方程式表示的反应不符合事实的是 (　　)

A.铁丝燃烧:3Fe+2O2Fe3O4 

B.炼铁原理:3CO+Fe2O32Fe+3CO2

C.湿法炼铜的原理:Fe+CuSO4Cu+FeSO4 

D.铁粉放入稀硫酸中:2Fe+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2 ↑

8.[2019·内江] 下列有关金属资源的利用与防护不合理的是 (　　)

A.经常用钢丝球擦洗铝锅表面,保持洁净

B.在钢铁表面喷油漆可防止其生锈

C.废旧金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一

D.改变金属的组成和结构,将其铸造成合金材料可优化其性能

9.有甲、乙、丙三种金属,如果将甲、乙、丙分别放入硫酸铜溶液中,一段时间后,乙、丙的表面出现红色物质,甲没有明显现象,再将大小相同的乙、丙分别放入相同溶质质量分数的稀盐酸中,产生气泡,但丙产生气泡的速率明显快于乙,则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是 (　　)

A.丙>乙>甲 B.甲>丙>乙 C.丙>甲>乙 D.甲>乙>丙

10.下列各组物质不能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱的是 (　　)

A.稀盐酸  B.MgSO4溶液、Fe、Cu

C.Mg、FeSO4溶液、Cu D.MgSO4溶液、Fe、Cu(NO3)2溶液

11.所谓合金,就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔融状态下形成的一种熔合物,参考下表数据(某状况下测得),下列选项中的两种金属可以形成合金的是              (　　)

A.Fe、Ag B.W、Ag C.Ag、Zn D.Zn、W

12.[2020·德州改编] 如图3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3

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.取一定量打磨后的铝片于某容器中,再逐渐加入稀盐酸。加入稀盐酸的质量与有关量的变化关系图错误的是              (　　)

　图4

14.在已平衡的天平两边分别放一个等质量的烧杯,烧杯中装有足量等质量、等质量分数的稀盐酸,在左边烧杯中加入13 g锌片,要使天平最终保持平衡,需要在右边烧杯中加入铜片的质量为              (　　)

A.13 g B.12.6 g C.10 g D.11.6 g

15.[2020·济宁] 向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应,过滤。下面对反应结果的判断,不正确的是              (　　)

A.若反应后溶液为蓝色,滤渣中一定不含有Zn

B.若反应后溶液为蓝色,滤渣中一定含有Ag,可能含有Cu

C.若反应后溶液为无色,滤渣中一定含有Ag和Cu

D.若反应后溶液为无色,滤渣中一定不含有Zn

二、填空题(共42分)

16.(10分)[2019·赤峰改编] 金属在生产和生活中有着广泛应用。

(1)下列金属制品在应用中,利用金属导电性的是　　　　　　。 

a.铸造金属硬币　　　b.铜制火锅　　　c.铝制导线

(2)铝比铁活泼,但铝在空气中比铁耐腐蚀,其原因是　。 

(3)工业上用盐酸除去钢板表面上的锈要严格控制盐酸的用量,用量过多会因发生反应而损坏钢板,用化学方程式表示损坏钢板的反应:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)高铁的迅速发展对钢轨的需求量越来越大,质量要求越来越高。工业上经常用“铝热反应”来焊接钢轨,其原理是:8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe,该反应属于基本反应类型中的　　　反应。若焊接钢轨需要50.4 kg铁,理论上需要铝的质量是　　　　kg。 

17.(14分)某化学兴趣小组对金属的性质做了如下探究,请你帮他们完成下面的内容。

图5

(1)如图5所示,探究铁生锈的原因(每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉)。

①一段时间后甲同学观察到　　　　(填字母)试管中的铁钉明显生锈了。由此得出铁生锈的原因是铁与　　　　　　共同作用的结果。 

②为防止金属铁锈蚀,可以采取的措施有　　　　　　　　　　　(填一种)。 

③在焊接铁制品前,常用稀盐酸清除其表面的铁锈,该反应的化学方程式为　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)某同学分别向盛有形状、大小相同的铁片和锌片的两支试管中倒入质量和溶质质量分数相同的稀硫酸,以“　　　　　　　　　　　　　　　　　”为依据来判断两种金属的活动性强弱。 

(3)将一定质量的铁粉放入硫酸铜、硫酸锌的混合溶液中,充分反应后过滤,所得固体中一定含有的物质是　　　　(填化学式,下同),所得滤液中一定含有的溶质是　　　　　　　　。 

18.(10分)闪锌矿(主要成分为ZnS)经熔烧得锌熔砂,锌熔砂主要含ZnO、ZnFe3O4,以及少量FeO、CuO,工业上用其制备金属锌,具体过程如图6所示。

图6

(1)操作X的名称是　　　　。 

(2)进行反应①时,要将锌熔砂粉碎成细小颗粒,目的是　。 

(3)ZnFe3O4可看作两种氧化物的结合,它与稀硫酸反应生成两种盐,分别是ZnSO4和　　　(填化学式)。 

(4)参加反应②的物质为ZnSO4和　　　　(填化学式)。 

(5)写出反应③的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 

19.(8分)A~G表示初中化学常见物质,其中A、B、C、D都是氧化物,E、F、G都是金属单质,A和G均为红色,它们之间的转化关系如图7所示(反应条件、部分反应物及生成物已略去),请回答下列问题。

图7

(1)A的化学式为　　　　。 

(2)B的一种用途是　　　　　　。 

(3)反应③的化学方程式为　。 

(4)E、F、G三种金属的活动性由强到弱的顺序为　　　　　　。 

三、实验探究题(共18分)

20.实验室常用甲酸(HCOOH)和浓硫酸混合加热制备一氧化碳,反应的化学方程式为HCOOHH2O+CO↑,再用一氧化碳还原氧化铜,反应的化学方程式为CO+CuOCu+CO2,实验装置如图8所示。请回答下列问题。

图8

(1)装置G中①的名称是　　　　,装置B的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)装置E是用来检验装置D吸收二氧化碳是否完全,该装置　　　　(填“能”或“不能”)达到目的;写出D中反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)为避免一氧化碳污染空气,并回收利用一氧化碳,方框中应连接装置F和G,导管接口的顺序为a→　　　　→　　　　→e。 

(4)反应过程中,装置C的烧瓶内氧化铜粉末处于“沸腾”状态(一氧化碳气流冲击所致),这样有利于　　　　　　　　　　　　　　　　,烧瓶内固体物质的颜色变化为　　　　　　　　。 

(5)请你设计一个探究氧化铜是否反应完全的实验: 　　　　　　　　　　　　　　　　(写出实验操作即可)。 

四、计算题(共10分)

21.[2019·菏泽] 铜锌合金又叫黄铜,外观酷似黄金,极易以假乱真。某化学兴趣小组用图9Ⅰ所示装置测定黄铜中锌的含量。将足量的稀硫酸全部加入锥形瓶中,充分反应后天平示数的变化如图Ⅱ所示。请计算:

(1)生成氢气　　　　g。 

(2)黄铜样品中锌的质量分数。(写出计算过程)

图9

 
答案

1.D　2.B　

3.C　[解析] 该反应由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,属于置换反应。

4.B　5.D　6.D

7.D　[解析] 铁与稀盐酸或稀硫酸反应生成+2价的亚铁盐,而不是+3价的铁盐。

8.A　[解析] 铝的表面有致密的氧化膜,能保护内部的铝不被氧化,所以经常用钢丝球擦洗铝锅表面会加速铝的腐蚀。

9.A　[解析] 由题意可知,将甲、乙、丙分别放入硫酸铜溶液中,甲没有明显现象,乙、丙的表面出现红色物质,可知甲、乙、丙三种金属中甲的活动性最弱;将大小相同的乙、丙分别放入相同溶质质量分数的稀盐酸中,丙产生气泡的速率明显比乙快,可知丙的活动性比乙强。综上所述,甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是丙>乙>甲。

10.B　[解析] MgSO4溶液不能与Fe、Cu反应,说明Mg的活动性最强,但无法验证Fe、Cu的活动性强弱。

11.A　[解析] 要形成合金,则二者应同时存在熔融态,即一种物质的熔点不能比另一种物质的沸点高。Fe的熔点高于Ag的熔点且不高于Ag的沸点,故Fe、Ag可形成合金。

12.B　[解析] 一氧化碳还原氧化铁时,玻璃管中的现象是红棕色粉末变为黑色;反应前玻璃管中固体物质是Fe2O3,反应后是铁粉,质量会减小;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;一氧化碳有毒,需要对尾气进行处理。

13.B　[解析] 铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,随着稀盐酸的不断加入,氢气的质量不断增加,当铝完全消耗,氢气的质量不再变化;由2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑可知,每消耗54份质量的铝生成6份质量的氢气,开始时容器中只有铝片,溶液质量为0,随着稀盐酸的不断加入,除了增加的稀盐酸的质量,每反应18份铝,溶液还会增加16份质量,当铝完全消耗,溶液的质量增加量只有加入稀盐酸的质量,曲线斜率变小;随着稀盐酸的不断加入,铝片不断反应,质量不断减少,直至减少到0;由质量守恒定律可知,反应前后容器中铝元素的质量不变。

14.B　[解析]  锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,铜不能和稀盐酸反应,根据锌的质量可以计算反应生成氢气的质量,进一步可以计算需要在右边烧杯中加入铜片的质量。

设锌和稀盐酸反应生成氢气的质量为x。

Zn+2HClZnCl2+H2↑

65      2

13 g      x

=　x=0.4 g

所以左边烧杯增重13 g-0.4 g=12.6 g,因为铜不能和稀盐酸反应,因此要使天平最终保持平衡,需要在右边烧杯中加入铜片的质量为12.6 g。

15.D　[解析] 向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌先和硝酸银反应,当硝酸银反应完全后再与硝酸铜反应。若反应后溶液为蓝色,说明溶液中含有铜离子,所以滤渣中一定不含有锌,否则会继续发生反应;若反应后溶液为蓝色,当锌和硝酸银恰好完全反应或硝酸银有剩余时,滤渣中没有铜,当锌与部分硝酸铜反应时,滤渣中含有铜,则滤渣中一定含有Ag,可能含有Cu;反应后溶液为无色,说明溶液中不含铜离子,溶质只是硝酸锌,则滤渣中一定含有Ag和Cu,若是锌过量,反应后溶液为无色,则滤渣中含有Zn。

16.(1)c　

(2)铝和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝的进一步反应　

(3)2HCl+FeFeCl2+H2↑　

(4)置换　21.6

[解析] (1)铸造金属硬币利用了金属具有光泽、抗腐蚀性好等性质,铜制火锅主要利用了铜的导热性,铝制导线主要利用了铝的导电性。(2)铝和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝的进一步反应,所以铝比铁活泼,但铝在空气中比铁稳定。

(4)设理论上需要铝的质量是x。

8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe

216      504

x      50.4 kg

=　

x=21.6 kg

17.(1)①A　水、氧气(或空气)

②在铁制品表面刷漆(合理即可)

③Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O

(2)金属表面产生气泡的快慢

(3)Cu　ZnSO4和FeSO4

18.(1)过滤　(2)增大反应物的接触面积,加快反应的速率　(3)FeSO4　(4)H2O　(5)SO2+Ca(OH)2CaSO3↓+H2O

[解析] (1)过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来,操作X的名称是过滤。(2)增大反应物的接触面积可以加快反应的速率。(3)ZnFe3O4可看作氧化锌、氧化亚铁两种氧化物的结合,氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和水。(4)化学反应前后,元素的种类和质量不变,电解后得到了硫酸,故参加反应②的物质为ZnSO4和H2O。(5)二氧化硫和氢氧化钙反应的化学方程式为SO2+Ca(OH)2CaSO3↓+H2O。

19.(1)Fe2O3　(2)冶炼金属(合理即可)

(3)Fe+CuSO4FeSO4+Cu(合理即可)

(4)E>G>F

20.(1)烧杯　除去一氧化碳中的水蒸气　

(2)不能　2NaOH+CO2Na2CO3+H2O

(3)d　b　

(4)增大氧化铜与一氧化碳的接触面积,使反应更充分　黑色变为紫红色　

(5)取少量反应后固体放入试管中,加入稀硫酸,振荡,观察溶液的颜色(合理即可)

[解析] (1)装置B中盛放的是浓硫酸,其作用是吸收一氧化碳中的水蒸气。(2)装置E中左边导管应该插入液面以下,否则气体无法通入澄清石灰水中。(3)装置F的作用是收集一氧化碳,应该将水排到烧杯中,故应该从d管进入。(4)氧化铜处于“沸腾”状态,可以增大反应物相互接触的面积,使反应进行得更彻底。(5)为检验氧化铜是否反应完全,可取少量反应后固体放入试管中,加入稀硫酸,观察溶液的颜色变化,若溶液变为蓝色,则固体中有氧化铜,否则说明氧化铜未反应完全。

21.(1)0.2

(2)解:设黄铜样品中锌的质量分数为x。

Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑

65     2

20.0 g×x    0.2 g

=　x=32.5%

答:黄铜样品中锌的质量分数为32.5%。

[解析] (1)根据质量守恒定律计算产生氢气的质量。(2)根据生成氢气的质量和对应的化学方程式求算黄铜样品中锌的质量分数。