人教版九年级化学下册 第八单元 金属和金属材料
一、选择题
1．地壳中含量最多的元素是（ ）
A．Al B．Fe C．O D．Si
2．铜能被加工成7 μm厚的超薄铜箔，说明铜具有良好的（ ）
A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．耐酸性
3．下列防锈措施不合理的是（ ）
A．钢管存放在干燥的地方
B．用盐水清洗菜刀
C．及时清除铁制品表面的锈渍
D．在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属
4．家庭里常用铁锅做饭是因为铁主要具有良好的（ ）
A．导热性 B．导电性 C．延展性 D．抗腐蚀性
5．下列关于工业炼铁的叙述中错误的是（ ）
A．主要原理为：利用焦炭的还原性置换出铁矿石中的铁
B．主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石等
C．主要设备为高炉
D．主要产物为生铁
6．金属的用途主要由性质决定的，下面有关用途和性质的对应关系不正确的是（ ）
A．用铝合金门窗代替铁门窗是因为铝的密度比铁小、更轻便，且比铁抗腐蚀性强
B．用钨制灯丝而不用锡，是因为锡的熔点低
C．电线用铜制而不用银，是因为铜的导电性优于银
D．铁制品表面镀铬是因为铬的硬度大，耐磨且不易生锈
7．波尔多液由硫酸铜、生石灰加水配制而成。在烧杯中加入少量波尔多液，向其中加入过量稀盐酸，待溶液澄清后，再放入一个表面光亮的铁钉，下列实验现象或结论错误的是（ ）
A．铁钉表面有红色固体析出
B．铁钉表面有金属钙析出
C．有无色气泡放出
D．该实验说明铁的金属活动性比铜的强
8．中国传统文化典籍之中包含很多化学知识，下列有关说法不正确的是（ ）
A．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程发生了化合反应
B．某古剑“以剂钢为刃，柔铁为茎干”，“剂钢”指的是铁的合金
C．“水乳交融，火上浇油”，前者包含物理变化，后者包含化学变化
D．“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”，说明金的化学性质稳定，在自然界中常以单质状态存在
9．某同学为验证锌、铁、铜、银的金属活动性顺序，设计了如图所示的四个实验(金属片均已打磨，且其形状、大小相同；实验①②③所用盐酸的溶质质量分数和体积均相同)。
下列分析不正确的是（ ）
A．对比实验①③反应的剧烈程度，能判断出锌和铁的金属活动性强弱
B．分析实验③④的现象，能判断出锌、铜、银的金属活动性强弱
C．分析实验④的现象，能判断出铜和银的金属活动性强弱
D．分析四个实验的现象，能判断出锌、铁、铜、银的金属活动性顺序
10．下列现象和事实，可用金属活动性作出合理解释的是（ ）
①相同几何外形的金属镁、铝分别与相同浓度的稀盐酸反应，镁反应更剧烈，说明镁比铝的活动性强
②金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝的金属活动性强
③尽管金属的种类很多，但在自然界中，仅有少数金属(银、铂、金等)以单质形式存在
④用硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液时，不能用铁制容器盛放
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．①②③④
11．金属和合金是生活中比较常见的物质。下列有关说法正确的是（ ）
A．银能与稀硫酸发生置换反应
B．钢的硬度比纯铁的硬度小
C．在常温下，铝比镁更容易与氧气发生化学反应
D．钨的熔点高，可以用来制作灯泡中的灯丝
12．某同学绘制了含铁元素的部分物质转化关系图（图中“→”表示一种物质可以转化为另一种物质，部分反应物、生成物及反应条件已略去），下列说法正确的是（ ）
A．铁丝能在空气中剧烈燃烧实现转化①
B．转化②可通过Fe3O4与CO发生置换反应实现
C．氧气和水同时存在是实现转化③的主要条件
D．通过Fe与ZnSO4溶液反应可实现转化④
二、非选择题
13．除夕的夜晚，烟花在空中绽放，绚丽无比。烟花又称花炮、烟火、焰火，主要用于典礼或表演中。烟花和爆竹的组成类似，其中都包含黑火药。黑火药由硝酸钾、木炭和硫粉混合而成，一定条件下引燃会发生剧烈反应，瞬间产生大量由二氧化碳、氮气等组成的混合气体，同时释放大量热。由于气体体积急剧膨胀，压力猛烈增大，于是发生爆炸。在军事上，黑火药是弹药的重要组成部分，可用作枪弹、炮弹的发射药等。制作烟花的过程中，还要加入一些发光剂和发色剂，它们使烟花呈现五彩缤纷的颜色。发光剂是金属镁或金属铝的粉末。发色剂是一些金属化合物。不同金属元素的化合物在火焰中灼烧时，会发出不同颜色的光芒。例如，氯化钠和硫酸钠等物质在火焰中灼烧时会发出黄色光芒；含钙化合物会发出砖红色光芒；含铜化合物会发出绿色光芒。因此，人们常通过燃放烟花来烘托节日气氛，但由于黑火药燃烧会产生有害气体，也带来了一些环境问题。依据文章内容，回答以下问题：
（1）黑火药爆炸时，除生成二氧化碳、氮气外，其它产物中一定还含有的元素有 （填符号）；
（2）KN中钾元素的质量分数为 ；
（3）氯化钠和硫酸钠等物质在火焰上灼烧时，均会发出黄色光芒的原因是 ；
（4）镁粉在空气中燃烧生成氧化镁的化学方程式为 。
14．铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。
（1）铁合金的硬度比纯铁的 选填“大”或“小”，生铁和钢是两种常见的铁合金，它们的区别是 含量不同。
（2）铁制品锈蚀，实际上是铁跟空气中的 发生了化学反应。为了防止铁生锈，可在铁制品表面刷一层防锈漆，其原因是 。
（3）某学习小组取一定量由铜和氧化铁组成的粉末，向其中加入足量稀硫酸，观察到所有固体全部溶解，最终生成两种盐。通过查阅资料得知，其中发生的反应可分为两步，第二步反应中单质、盐、盐和盐的化学计量数之比为：：：。
第一步反应的化学方程式： 。
第二步反应的化学方程式： 。
15．科学兴趣小组三位同学分别用相同质量分数的稀盐酸，测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数（石灰石中的杂质既不与酸反应，也不溶于水）。
（1）小敏的方法可用如下流程表示，测得碳酸钙的质量分数为 。
（2）小龙取10克样品，用如图甲实验装置进行实验，反应结束后，测得B装置增加的质量即为反应生成的二氧化碳的质量，从而算得碳酸钙的质量分数，这样算出的碳酸钙的质量分数将 （选填“偏大”或“偏小”），造成这种情况的可能原因是 。
（3）小军用如图乙的实验装置进行实验，将足量稀盐酸加到1.25克样品中，生成的CO2体积与反应时间的关系如图丙。已知本实验条件下CO2的密度为1.8克/升，求生成的二氧化碳的质量 （保留两位小数）及石灰石样品中CaCO3的质量分数 。
16．小嘉发现学校草地周围都做上新的铁栅栏，师傅们在上面涂油漆。铁栅栏上为什么要涂油漆呢？某兴趣小组为此进行研究：
【方案】取四支试管编号为①、②、③、④，分别作如图处理，两周后，观察铁钉表面的锈蚀情况。
【分析】
（1）设置①③两支试管对照，基于的猜想是 。
（2）若两周后观察到①中铁钉生锈而④中铁钉未生锈，据此可得出：导致铁钉生锈的因素为 。
（3）若得出食盐会加速金属锈蚀，则实验中支持该结论的证据是 。
【解释】根据以上实验，请解释学校铁栅栏涂漆能防锈的原因是： 。
17．某化学兴趣小组测定假黄金（铜锌合金）的组成，称取30g假黄金置于烧杯中，用100g稀硫酸分4次加入，实验数据记录如下：
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
稀硫酸的质量（g） 25 25 25 25
残留金属的质量（g） 28 26 m 23.5
试分析并计算：
（1）表明第一次实验反应已经结束的标志是 。
（2）实验数据表中m的值为 。
（3）30g假黄金中锌的质量分数是 （计算结果保留至0.1%）。
（4）求测定假黄金的组成中，生成氢气的总质量（写出计算过程）。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】解：地壳中各元素及含量由多到少的顺序是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢；所以含量最多的元素为氧元素．
故选C．
【分析】根据地壳中各元素的含量解答．地壳中氧元素含量最多．
2．【答案】C
【解析】【解答】铜能被加工成7 μm厚的超薄铜箔，说明其具有良好的延展性，故选C；
故答案为：C。
【分析】金属具有良好的导热性、导电性和延展性。
3．【答案】B
【解析】【解答】解：A、钢管存放在干燥的地方，能防止铁与水分接触，能防止铁锈蚀，故选项防锈措施正确．
B、用盐水清洗菜刀，盐水能加快铁锈蚀的速率，故选项防锈措施错误．
C、铁锈很疏松，及时清除铁制品表面的锈渍，能防止铁锈蚀，故选项防锈措施正确．
D、在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属，能防止铁锈蚀，故选项防锈措施正确．
故选：B．
【分析】为了防止钢铁的锈蚀，人们常采用在其表面刷漆、涂油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法，这些方法都能够防止锈蚀的共同原理是隔绝氧气和水．
4．【答案】A
【解析】【解答】家庭里常用铁锅做饭是铁具有良好的导热性，故选A；
故答案为：A。
【分析】金属具有良好的导电性、导热性、延展性。
5．【答案】A
【解析】【解答】解：A、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，故选项说法错误．
B、工业炼铁的主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石等，故选项说法正确．
C、工业炼铁的主要原料为高炉，故选项说法正确．
D、工业炼铁的主要产物为生铁，故选项说法正确．
故选：A．
【分析】根据工业炼铁的反应原理（主要是利用CO的还原性）、主要设备是高炉，结合题意进行分析判断．
6．【答案】C
【解析】【解答】A、铝合金的密度比铁小、更轻便，且比铁抗腐蚀性强，因此用铝合金门窗代替铁门窗，故A正确；
B、灯丝材料应具有较高的熔点，锡的熔点低，因此用钨制灯丝而不用锡，故B正确；
C、银的价格高于铜，因此用铜制而不用银，故C错误；
D、铬的硬度大，耐磨且具有优良的抗腐蚀性，不易生锈，因此铁制品表面镀铬，故D正确；
故答案为：C。
【分析】根据常见金属的性质和用途分析。
7．【答案】B
【解析】【解答】A. 波尔多液由硫酸铜、生石灰加水配制而成。在烧杯中加入少量波尔多液，向其中加入过量稀盐酸，氢氧化铜能与稀盐酸反应生成氯化铜和水，待溶液澄清后，再放入一个表面光亮的铁钉，铁能与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，铁钉表面有红色固体析出，故正确，不符合题意；
B. 铁的金属活动性比钙弱，铁钉表面不可能有金属钙析出，故错误，符合题意；
C. 铁能与过量的稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气，有无色气泡放出，故正确，不符合题意；
D. 铁钉表面有红色固体析出，说明生成了铜，该实验说明铁的金属活动性比铜的强，故正确，不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据题意，在烧杯中加入少量波尔多液，向其中加入过量稀盐酸，波尔多液中的氢氧化铜能与稀盐酸反应生成氯化铜和水，铁的性质分析。
8．【答案】A
【解析】【解答】A. “熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程发生了铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，属于置换反应，不是化合反应 ，故错误，符合题意；
B. 某古剑“以剂钢为刃，柔铁为茎干”，“剂钢”指的是铁的合金，故正确，不符合题意；
C. “水乳交融，火上浇油”，前者为溶解过程包含物理变化，后者为燃烧包含化学变化 ，故正确，不符合题意；
D. “千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”，说明金的化学性质稳定，在自然界中常以单质状态存在，故正确，不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。
B、“剂钢”指的是铁的合金。
C、“水乳交融，火上浇油”，前者为溶解过程包含物理变化，后者为燃烧包含化学变化 。
D、根据金的化学性质稳定分析。
9．【答案】B
【解析】【解答】A. 对比实验①③反应的剧烈程度，能判断出锌和铁的金属活动性强弱 ，故正确，不符合题意；
B. 分析实验③④的现象，能判断出锌排在氢之前，铜、银的金属活动性强弱，但是不能三种金属的顺序，故错误，符合题意；
C. 分析实验④的现象，能判断出铜和银的金属活动性强弱，故正确，不符合题意；
D. 分析四个实验的现象，能判断出锌、铁、铜、银的金属活动性顺序，故正确，不符合题意；
故答案为：B。
【分析】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，且金属的活动性越强，反应越剧烈；位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来。
10．【答案】C
【解析】【解答】①相同几何外形的金属镁、铝分别与相同浓度的稀盐酸反应，镁反应更剧烈，说明镁比铝的金属活动性强。
②金属铝比金属锌更耐腐蚀，是因为铝在空气中常温下与氧气反应生成氧化铝薄膜起到保护膜的作用，阻止内部的铝进一步氧化，铝比锌的金属活动性强。
③尽管金属的种类很多，大多数的金属化学性质比较活泼，仅有少数金属 （银、铂、金） 化学性质不活泼以单质形式存在。
④用硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液时，不能用铁制容器盛放，是因为铁的金属活动性比铜强，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。
①③④可用金属活动性作出合理解释。
故答案为：C。
【分析】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，且金属的活动性越强，反应越剧烈；位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来。
11．【答案】D
【解析】【解答】A. 在金属活动性顺序中，银排在氢后面，不能与稀硫酸发生置换反应，故A不符合题意；
B. 钢是铁的合金，钢的硬度比纯铁的硬度大，故B不符合题意；
C. 因为金属活动性是Mg＞Al，在常温下，镁比铝更容易与氧气发生化学反应，故C不符合题意；
D. 常温下，钨的熔点高，制成的灯丝不易熔断，可以用来制作灯泡中的灯丝 ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、根据银不能与稀硫酸发生置换反应分析。
B、钢的硬度比纯铁的硬度大。
C、在常温下，镁比铝更容易与氧气发生化学反应。
D、根据常温下，钨的熔点高分析。
12．【答案】C
【解析】【解答】A、铁丝在氧气中能剧烈燃烧生成四氧化三铁，铁丝在空气中不能燃烧，此选项不符合题意；
B、Fe3O4与CO反应生成铁和二氧化碳，该反应的反应物中没有单质，不是置换反应，此选项不符合题意；
C、铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触才能生锈，此选项符合题意；
D、Fe比Zn的活动性弱，故Fe与ZnSO4溶液不能反应，此选项不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.铁在空气中不能燃烧；
B.置换反应是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的反应；
D.Fe与ZnSO4溶液不能反应。
13．【答案】（1）K、S
（2）38.6%
（3）钠燃烧为黄色火焰
（4）
【解析】【解答】（1）根据材料可知，黑火药由硝酸钾、木炭和硫粉混合而成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，故黑火药爆炸时，除生成二氧化碳、氮气外，其它产物中一定还含有K、S两种元素，故答案为：K、S；
（2）KNO3中钾元素的质量分数为，故答案为：38.6%；
（3）根据材料可知，氯化钠和硫酸钠等物质在火焰中灼烧时会发出黄色光芒，氯化钠和硫酸钠均含有钠元素，故钠燃烧为黄色火焰，故答案为：钠燃烧为黄色火焰；
（4）镁粉在空气中燃烧生成氧化镁的化学方程式为，故答案为：.
【分析】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变进行解答；
（2）根据，进行计算；
（3）根据材料信息进行解答；
（4）根据化学方程式的书写规则进行解答.
14．【答案】（1）大；碳
（2）水、氧气；隔绝氧气和水
（3）；
【解析】【解答】（1） 合金的硬度一般比组成它的纯金属都大，熔点一般比组成它的纯金属都低，抗腐蚀性更好，生铁和钢都是混合物，机械强度不同，铸造性不同，但是最主要的区别是含碳量不同.。
（2） 铁制品锈蚀的条件是与水和氧气充分接触。只有当空气中的氧气溶解在水里时，氧在有水的环境中与铁反应，才会生成氧化铁，这就是铁锈。
（3） 第一步反应的化学方程式是酸和铁锈反应， ； 第二步反应的化学方程式是铜与硫酸铁的置换反应， 。
【分析】（1）合金的硬度一般比组成它的纯金属都大，合金比纯金属有更多优异性质。
（2）铁制品锈蚀的条件是与水和氧气充分接触。
（3） 氧化铁可以与酸反应，铜可以与硫酸铁反应。
15．【答案】（1）79%
（2）偏大；稀盐酸挥发出的氯化氢气体被碱石灰吸收
（3）0.44g；80%
16．【答案】（1）铁钉生锈可能与氧气有关
（2）水分
（3）试管②中铁钉生锈速度比①中快；涂油漆可以使栅栏隔绝空气和水分，有利于减慢栅栏生锈速度。
【解析】【解答】（1）①中铁钉接触水和氧气，生锈，③中铁钉只接触水不接触氧气，不生锈，设计两实验对照，可以探究铁钉生锈可能与氧气有关。
（2）①中铁钉接触水和氧气，生锈，④中干燥，铁钉因不接触水而不生锈，与①实验对比可证明铁生锈的因素为水分。
（3）试管①②中变量为是否加食盐，由试管②中铁钉生锈速度比①中快的现象，可证明加入食盐会加速金属锈蚀。
【解释】涂油漆可以使栅栏隔绝空气和水分，有利于减慢栅栏生锈速度。
【分析】根据铁生锈是铁与氧气和水共同作用，再根据控制变量法，结合实验分析。
17．【答案】（1）不再有气泡冒出
（2）24
（3）21.7%
（4）解：设生成的氢气的质量为x。
答：生成的氢气的质量为0.2g
【解析】【解答】（1）不再有气泡冒出，表明第一次实验反应已经结束；
（2）每25g稀硫酸消耗2g金属，m的值为2；
（3）第三次到第四次消耗的金属质量为0.5g，说明剩余的23.5g金属不能再跟酸发生反应，铜的质量为23.5g，锌的质量为30g-23.5g=6.5g，30g假黄金中锌的质量分数是；
(4)根据锌的质量带入方程式计算氢气的质量。
【分析】（1）根据反应结束时不再有气泡产生分析；
（2）根据表格数据分析；
（3）根据铜与酸不发生反应，剩余的金属为铜分析；
（4）设未知数，将锌的质量带入方程式列比例，计算氢气的质量。
