沪教版（全国）九年级化学上册第五章 金属的冶炼与利用 单元自测题
一、单选题
1．下列关于金属材料的认识，错误的是（ ）
A．武德合金比组成它的纯金属熔点低可作保险丝
B．不锈钢是在普通的钢材中加入铬、镍
C．合金是由两种或多种金属熔合而成
D．钛合金与人体有很好的相容性可用来制人造骨
2．下列性质属于金属共性的是
A．硬度大 B．银白色的固体
C．延展性都很差 D．能够导电、导热
3．常见的金属矿石赤铁矿的主要成分是( )
A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．FeCO3 D．Al2O3
4．下列有关工业炼铁的叙述中，不正确的是( )
A．炼铁用的设备是高炉
B．炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石
C．炼铁得到的生铁仍为混合物
D．炼铁是用空气中的氧气将铁矿石中的杂质氧化除去
5．铁是人类生产、生活中使用量最多的金属，下列说法不正确的是（ ）
A．钢只含有铁元素和碳元素 B．生铁属于混合物
C．铁制品应放置于干燥的环境中 D．铁表面涂漆可以防锈
6．下列关于金属的说法错误的是（ ）
A．常温下金属都呈液态
B．常温下铝在空气中生成致密的氧化铝膜
C．铁在潮湿的空气中易生锈
D．金属的回收利用既保护环境又节约资源
7．很多成语、俗语、诗词中蕴含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是（ ）
A．“真金不怕火炼”——黄金高温下也不与氧气反应
B．“日照香炉生紫烟”——物质燃烧，属于化学变化。
C．“冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，物理性质不同
D．“人要实，火要虚”——增加可燃物与氧气的接触面积，可燃物燃烧得更旺
8．下列有关模拟工业炼铁的叙述错误的是（ ）
A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3
B．硬质玻璃管中红色固体变为黑色
C．用燃着的酒精灯可防止CO污染空气
D．实验时应先点燃酒精喷灯后再通CO
9．下列说法正确的是（ ）
A．所有化学反应都放热
B．在钢铁表面涂油可以防止生锈
C．水银、干冰、石油都属于混合物
D．有单质生成的反应一定为置换反应
10．下列关于金属材料的说法错误的是（ ）
A．合金的熔点一般高于组成他们的纯金属
B．在铁制品表面刷漆可以防止铁制品腐蚀
C．铝块可以制成铝箔是利用了铝的延展性
D．回收利用废旧电池中的铅、汞等可减少对环境的污染
11．有一块由两种金属组成的合金，其质量是21g，投入足量稀硫酸中，充分反应后收集到1g氢气，合金可能是
A．铁和锌 B．铝和镁 C．铁和铜 D．铁和铝
12．下列物质不能由金属单质和盐酸直接反应生成的是( )
A．MgCl2 B．FeCl3 C．ZnCl2 D．AlCl3
二、科普阅读题
13．阅读下列短文，回答相关问题。
飞行的金属
现代先进的飞机与飞行器要飞得高、快、远、省，就必须靠轻、强、美的材料。铝、镁、锂、钛这些金属及其合金被称之为“飞行的金属”，在自然界中以化合物的形式存在，铝土矿含有 Al2O3，光卤石含有 MgCl2，锂辉石含有 LiAl（Si2O6），金红石含有 TiO2。常用电解法和还原法等进行冶炼。
金属及其合金的性质决定其用途。航空航天材料的选择，既要轻又要有足够的强度。铝、镁、锂、钛、铁的密度（g·cm-3）的值分别为 2.7、1.74、0.54、4.51 和 7.87。比强度（有时也称为强度）越大，材料的性能越好。不锈钢、铝合金和钛合金的比强度分别为 79、167 和 218。
铝，姗姗来迟，给世界带来勃勃生机。镁、锂让飞行器变得更快更省。钛，力大无比的巨人，“全能”的钛帮助人类飞出地球，飞向太空！
（1）Mg-Al 合金属于 材料。
（2）不锈钢、钛合金、铝合金中强度最大的是 ；锂和镁、铝相比，能让飞行器变得更快的原因是 ；
（3）火星车、空间站、国产航母等“国之重器”大量使用了钛合金。工业上，通常先将TiO2转化为 TiCl4，再在一定条件下，用四氯化钛(TiCl4)与金属镁反应获得钛和氯化镁。写出四氯化钛与镁反应的化学方程式 。
三、综合题
14．2020年6月，我国首条跨海高铁福厦高铁奎坑隧道贯通，为全线建成通车奠定了基础。
（1）铝合金把手属于金属材料，铝合金的硬度比纯铝 （填“大”或“小”），构成金属铝的粒子是 （填“分子”或“原子”或“离子”）。
（2）焊接轨道可利用以下反应原理：，该反应的基本类型是 反应。
（3）金属资源有限且不可再生，下列保护措施合理的有____。
A．回收利用废旧金属制品
B．禁止开采矿物资源
C．积极研发新材料以替代金属材料
四、实验探究题
15．用如图装置在相应条件下完成下列实验。
（1）探究燃烧条件：A处盛木炭粉。
①用注射器向V形玻璃管内推入N2一段时间后，加热A，木炭粉，澄清石灰水均无明显变化。
②待V形玻璃管冷却至室温，再用注射器向其中推入O2，一段时间，木炭粉，澄清石灰水均无明显变化。
③不断用注射器向V形玻璃管内推入O2并对A加热，观察到木炭粉燃烧，澄清石灰水变浑浊。
通过对比①和③，说明燃烧的条件之一是 ；对比②和③，说明燃烧的条件之一是 。
（2）模拟工业炼铁：A处盛氧化铁粉末。
用注射器不斯向V形玻璃管内推入一氧化碳，待排净V形玻璃管内空气后，点燃酒精喷灯，一段时间后观察到A处红棕色粉末逐渐变为黑色，发生反应的化学方程式为 。该装置中存在的明显不足是 。
五、计算题
16．为了分析铁粉和铜粉混合物样品的组成，某同学称取12.0g样品，加入到足量的50g稀H2SO4溶液中，充分反应完全后，过滤、洗涤、干燥，称量剩余固体的质量为3.6g。
（1）样品中铁粉的质量为 g。
（2）计算滤液中FeSO4的质量分数。（写出详细的计算过程，保留小数点后一位）。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A、保险丝要求金属的熔点低，武德合金比组成它的纯金属熔点低可作保险丝，故A不符合题意；
B、在普通钢中加入铬、镍等多种元素就可炼成不锈钢，故B不符合题意；
C、 合金是指一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的混合物，合金不一定都是由两种或多种金属熔合而成的，故C符合题意；
D、钛合金与人体有很好的相容性，可以用来制造人造骨，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、根据合金的熔点低于纯金属分析；
B、根据不锈钢的成分分析；
C、根据合金定义分析；
D、根据钛合金与人体相容性分析。
2．【答案】D
【解析】【解答】A. 硬度大，不是金属的共性，如钠的硬度较小，故A不符合题意；
B. 银白色的固体，不是金属的共性，如铜呈紫红色，故B不符合题意；
C. 延展性都很差，不是金属的共性，如黄金可以制成金箔，故C不符合题意；
D. 金属都具有良好的导电性、导热性，属于金属共性，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据金属的共性分析。
3．【答案】A
【解析】【解答】A、赤铁矿的主要成分是氧化铁，符合题意；
B、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，不符合题意；
C、菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁，不符合题意；
D、铝土矿的主要成分是氧化铝，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据赤铁矿主要成分为氧化铁分析。
4．【答案】D
【解析】【解答】A、工业炼铁的主要原料为高炉，A不符合题意；
B、工业炼铁的主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石等，B不符合题意；
C、工业炼铁的主要产物为生铁，是一种铁合金，属于混合物，C不符合题意；
D、工业炼铁的主要原理为利用一氧化碳的还原性还原出铁矿石中的铁，D符合题意。
故答案为：D。【分析】本题主要考查金属的冶炼，需要掌握铁冶炼的步骤以及操作过程。
5．【答案】A
【解析】【解答】A. 钢是铁的合金，主要含有铁、碳元素，不同性能的钢中还含有锰铬镍等元素，故错误，符合题意；
B. 生铁是铁的合金，属于混合物，故正确，不符合题意；
C. 铁制品应放置于干燥的环境中，防止铁和水和氧气同时接触而生锈，故正确，不符合题意；
D. 铁表面涂漆可以隔绝氧气和水蒸气，可以防锈，故正确，不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据钢的成分，进行分析。
6．【答案】A
【解析】【解答】A. 常温下金属大多数为固态，汞为液态，故错误，符合题意；
B. 铝的化学性质比较活泼，常温下能与空气中的氧气反应，生成致密的氧化铝保护膜，故正确，不符合题意；
C. 铁的生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，三种物质接触越充分生锈越严重，所以铁在潮湿的空气中易生锈，故正确，不符合题意；
D. 金属的回收利用既保护环境又节约资源，故正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】常温下金属大多数为固态，汞为液态。
7．【答案】B
【解析】【解答】A、“真金不怕火炼”意思是金即使在高温时也不与氧气反应，说明金的化学性质不活泼，不符合题意；
B、“日照香炉生紫烟”的意思是香炉峰在阳光的照射下生起紫色烟霞，紫烟的产生只是香炉峰的水受热在液态和气态间的两态变化，并没产生新物质，不属于化学变化，符合题意；
C、“冰，水为之，而寒于水”，意思是冰是水凝结而成的，却比水还要寒冷，水为液态，冰为固态，水和冰是水的不同状态，物质的状态不同，物理性质不同，不符合题意；
D、可燃物充分燃烧的条件：一是增大可燃物与氧气的接触面积，二是增大的氧气的浓度；“火要虚”是在燃料中间留一些空间，以增大与氧气的接触面积，可燃物燃烧得更旺，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据金的化学性质稳定分析；
B、根据化学变化有新物质生成分析；
C、根据物质状态属于物理性质分析；
D、根据接触面积影响反应速率分析。
8．【答案】D
【解析】【解答】A. 赤铁矿的主要成分是Fe2O3，故A正确，不符合题意；
B. 一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，硬质玻璃管中红色固体变为黑色，故B正确，不符合题意；
C. 一氧化碳具有可燃性，用燃着的酒精灯可防止CO污染空气，故C正确，不符合题意；
D. 为防止发生爆炸，实验时应先通CO后再点燃酒精喷灯，故D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳。
根据一氧化碳的性质分析。
9．【答案】B
【解析】【解答】A、化学反应过程中有的放出热量例如碳燃烧，有的吸收热量例如碳酸氢铵受热分解，不符合题意；
B、在钢铁表面涂油能隔绝空气防止其生锈，这是防止钢铁生锈的主要方式之一，符合题意；
C、水银是由汞一种物质组成，属于纯净物；干冰是由固态二氧化碳一种物质，属于纯净物，不符合题意；
D、有单质生成的反应不一定是置换反应，如，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据化学反应有放热、吸热现象分析；
B、根据钢铁涂油可隔离氧气和水分析；
C、根据混合物由不同种物质组成分析；
D、根据置换反应中反应物和生成物都是一种单质和一种化合物分析。
10．【答案】A
【解析】【解答】A、合金比组成它的纯金属硬度大、熔点低，所以合金的熔点低于组成它的成分金属，故错误，符合题意；
B、在铁制品表面刷漆能使铁与水和氧气隔绝，都可以防止铁制品锈蚀，故正确，不符合题意；
C、铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性，故正确，不符合题意；
D、回废旧电池内含有铅、汞等重金属，随意丢弃会造成水土的污染，应该回收，故正确，不符合题意
故答案为：A。
【分析】A、根据合金的性质分析。
B、根据铁生锈的条件分析。
C、根据铝的延展性分析。
D、根据铅、汞等重金属，随意丢弃会造成水土的污染分析。
11．【答案】D
【解析】【解答】A. 由分析可知，21g铁、锌与足量稀硫酸反应生成氢气质量均小于1g，故不符合题意；
B. 21g铁、锌与足量稀硫酸反应生成氢气质量均大于1g，故不符合题意；
C. 铜活动性较弱，不和稀硫酸反应，21g铁与足量稀硫酸反应生成氢气质量小于1g，则混合物生成氢气质量小于1g，故不符合题意；
D. 21g铁与足量稀硫酸反应生成氢气质量小于1g，21g铝与足量稀硫酸反应生成氢气质量大于1g，在则混合物生成氢气质量可能等于1g，故符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据铁、锌、铝、镁分别是21 g与稀硫酸反应生成的氢气的质量分析。
12．【答案】B
【解析】【解答】A.氯化镁可由镁与盐酸反应生成，不符合题意；
B.铁与盐酸反应生成氯化亚铁，不能生成 FeCl3 ，符合题意；
C.氯化锌可由锌与盐酸反应生成，不符合题意；
D.氯化铝可由铝与盐酸反应生成，不符合题意；
故答案为：B
【分析】根据金属活动性顺序中排在氢前的金属能与酸发生置换反应生成盐，铁发生置换反应生成亚铁盐分析。
13．【答案】（1）金属
（2）钛合金；锂的密度比镁、铝的密度小
（3）
【解析】【解答】（1）金属材料包括：纯金属以及它们的合金，所以Mg-Al合金属于金属材料，故答案为：金属；
（2）根据题干：不锈钢、钛合金、铝合金的比强度数值进行比较可知，不锈钢、钛合金、铝合金中强度最大的是钛合金；
由题干给的锂、镁和铝的密度可知：锂的密度比镁、铝的密度小，所以能让飞行器变得更快；
故答案为：钛合金；锂的密度比镁、铝的密度小；
（3）四氯化钛与镁在一定条件下反应，生成钛和氯化镁，故反应的化学反应方程式为：。
【分析】（1）根据合金属于金属材料分析；
（2）根据合金硬度大于纯金属， 锂的密度比镁、铝的密度小 分析；
（3）根据四氯化钛与镁在一定条件下反应，生成钛和氯化镁分析。
14．【答案】（1）大；原子
（2）置换
（3）A；C
【解析】【解答】（1）合金的硬度比组成的纯金属的硬度大；
铝是由铝原子构成。
（2）该反应为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，属于置换反应。
（3）A、回收利用废旧金属制品，能节约金属资源，故措施合理；
B、目前不可能完全禁止开矿物资源，只能合理开采，故措施不合理；
C、积极研发新材料以替代金属材料，能节约金属资源，故措施合理。
故答案为：AC。
【分析】（1）根据合金的性质分析；
金属单质是由原子构成。
（2）根据置换反应的特点分析。
（3）根据保护金属的措施分析。
15．【答案】（1）与O2接触；温度达到可燃物的着火点
（2）；CO有毒，未进行尾气处理
【解析】【解答】（1）实验①③中的控制变量是：通入气体的种类不同，目的是探究燃烧是否需要氧气，根据实验现象，①无明显现象，③中木炭燃烧，澄清石灰水变浑浊，说明与氧气接触是燃烧的条件之一；
实验②③中的控制变量是：是否加热，目的是探究燃烧与温度的关系，根据实验现象，②无明显现象，③中木炭燃烧，澄清石灰水变浑浊，说明温度达到可燃物的着火点是燃烧的条件之一；
（2）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应，生成铁、二氧化碳，反应的化学方程式为：；
一氧化碳有毒，会污染空气，实验中缺少尾气处理装置。
【分析】（1）根据物质燃烧的条件分析。
（2）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳。
根据一氧化碳有毒分析。
16．【答案】（1）8.4
（2）解：设反应生成硫酸亚铁的质量为x，生成氢气的质量为y
x=22.8g
y=0.3g
故滤液中硫酸亚铁的质量分数为：
答：滤液中硫酸亚铁的质量分数为39.2%
【解析】【解答】（1）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜和稀硫酸不反应，故剩余固体为铜，故样品中铁粉的质量为：12.0g-3.6g=8.4g；
【分析】（1）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜和稀硫酸不反应。
（2）先设未知数，正确写出铁与六十反应的化学方程式；再找准有关物质，已知量是铁的质量，未知量是生成硫酸亚铁、氢气的质量；列比例式计算。
