初中化学九下金属和金属材料单元作业
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．下列图像分别与选项中的操作相对应，其中不合理的是
A．等质量的金属镁、铁分别投入到足量等浓度的稀盐酸中
B．加热等质量的氯酸钾固体制取氧气
C．向一定质量的大理石(杂质不参加反应)中滴加稀盐酸
D．高温加热一定量木炭和氧化铜的固体混合物
2．为探究钛合金中钛、铝、铜三种金属的活动性顺序，同学们做了如图所示的实验，发现甲试管中钛片无明显变化，乙试管中钛片表面有红色固体出现，则三种金属活动性由强到弱的顺序是
A．Al>Ti>Cu B．Al>Cu >Ti C．Ti>Al>Cu D．Ti >Cu> Al
3．下列指定反应的化学方程式正确的是
A．双氧水分解：H2O2H2↑+ O2↑
B．古代湿法炼铜：2Fe+2CuSO4＝Fe2（SO4）3+2Cu
C．铝与稀硫酸反应：Al＋H2SO4=AlSO4＋H2↑
D．超氧化钾（KO2）与二氧化碳反应生成碳酸钾和氧气：4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2
4．中国诗词中蕴藏着丰富的化学知识，下列描述不正确的是
A．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”中只涉及化学变化
B．“酒香不怕巷子深”说明分子是在不断地运动
C．“真金不怕火炼”中的金在加热条件下也不能与O2发生反应
D．“两编千片白雪茧，六百二斗青铜钱”中的“青铜”属于金属材料
5．2023年5月28日，国产大型客机C919首次商业载客飞行成功，C919在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金、超高强度钢等大量金属材料。下列有关金属材料的说法正确的是
A．合金中至少有两种金属 B．金属材料包括纯金属和合金
C．合金中的元素以化合物的形式存在 D．在铜中加热熔合锡制取青铜发生的是化学变化
6．下列物质中不属于合金的是
A．不锈钢 B．氧化铁 C．黄铜 D．生铁
7．下图是以铁为主的物质间的转化关系（部分物质和反应条件已略去）。下列说法正确的是
A．转化⑤⑥一定有气泡产生 B．转化③是一个吸收热量的过程
C．转化④说明一氧化碳具有还原性 D．转化①②只能过化合反应来实现
8．我们每天生活在不断变化的物质世界里。下列变化属于化学变化的是
A．湿衣晾干 B．玻璃破碎 C．酒精挥发 D．钢铁生锈
9．某小组用如图装置对铁生锈的条件进行探究，4分钟后发现A中铁钉表面灰暗，B中的铁钉依然光亮，由此说明，决定铁生锈快慢的一个重要因素是
A．氧气的浓度 B．是否有氧气 C．是否有水蒸气 D．水
10．青铜是人类最早使用的铜锡合金。下列说法中错误的是
A．青铜属于金属材料 B．青铜的硬度比纯铜更大
C．青铜的熔点比纯铜的熔点要低 D．铜是目前世界年产量最高的金属
11．现有Zn、Cu、Ag三种金属，每种金属限用一次，只用一种试剂就可以验证它们的金属活动性强弱，则该试剂是
A．AgNO3溶液 B．CuSO4溶液
C．稀H2SO4溶液 D．ZnCl2溶液
12．下列生活用品，利用金属导电性的是
A．铁锅 B．铜导线 C．铝箔包装纸 D．金饰品
13．向一定质量的Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉。反应过程中溶质Cu(NO3)2的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A．a点时，溶液的总质量与反应前相比减小
B．b点时，溶液为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液
C．c点时，溶液呈无色
D．d点时，过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物
14．我国的矿物种类比较齐全，储量很丰富，但是矿物不能再生。下列能保护金属资源的是
A．废旧金属不需要回收利用 B．矿物资源无限，可以任意开采
C．寻找金属代用品 D．将铁钉放置于潮湿的空气中
15．据文献报道：一种特殊的铜纳米颗粒具有与金、银极其相似的反应惰性，可替代黄金做精密电子元器件。下列对该铜纳米颗粒的判断，正确的是
A．能与盐酸反应产生氢气
B．在空气中容易锈蚀
C．能与硫酸亚铁发生置换反应
D．具有良好的导电性
16．下列俗语或成语所涉及的内容与化学变化或化学性质无关的是
A．铁杵成针 B．蜡炬成灰 C．烈火真金 D．海枯石烂
二、实验题
17．钱老师设计了如图所示的数字化实验指导同学们对铜铁锈蚀进行探究。用铁粉和碳粉的均匀混合物模拟铁钉成分，用传感器测定试剂瓶内气体的相关数据。
可供选择的药品见表：
组别 药品
铁粉/g 碳粉/g 水/滴 食盐/g 其他
一 5.0 0.1 0 0 干燥剂
二 5.0 0.1 10 0 无
三 5.0 0.1 10 1.0 无
四 5.0 0.1 0 1.0 无
(1)铁在空气中锈蚀生成铁锈。铁锈的主要成分是 （填化学式）。
(2)在A、B两只试剂瓶中依次加入第一组和第二组药品进行实验。
①600s内A瓶中O2含量几乎不变，B瓶中不断减少。实验表明，铁在空气中锈蚀是铁和O2、 发生了化学反应。
②将第二组药品中的水改为迅速冷却的沸水，且用量增多至足以完全浸没固体混合物。600s内B瓶中O2含量也略有减少，主要原因是 。
(3)为探究食盐对钢铁锈蚀速率的影响，应选择的药品组别是 （填序号）。
(4)在两只试剂瓶中均加入第二组药品，分别改用温度和湿度传感器测得结果如图所示。瓶内湿度随时间增大（即水蒸气含量增大），根本原因是 。
(5)请提出一种防止钢铁生锈的方法： 。
三、填空与简答
18．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。
(1)用赤铁矿（主要成分是Fe2O3）和一氧化碳炼铁的化学方程式为 。
(2)常见的铁合金有 和钢。医疗器械用不锈钢制而不用纯铁制是因为不锈钢具有 、 的性质。
(3)铁制品锈蚀会造成金属资源的浪费，防止铁锈蚀可采用的方法之一是 ；为了保护金属资源，除防止金属的腐蚀外，还可以采取的措施有 （写一条）。
19．炼铁的主要原料是赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、焦炭、空气、石灰石，转化过程如图：
(1)在此转化过程中体现了焦炭的化学性质有 。(写一条即可)
(2)③中发生反应的化学方程式是 。
(3)世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于其年产量的20%~40%，请你写出一种防止铁制品锈蚀的方法 。
20．我国古代科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。
(1)日常生活中，适合制作电缆的金属是______（填标号）。
A．金 B．铜 C．汞 D．钨
(2)明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法，如图a。
①原料锡砂中的SnO2和木炭反应得到锡和二氧化碳，化学方程式为 。
②炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。
(3)图b为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCO3，高温易分解生成ZnO。
①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量，泥罐内煤粉的主要作用是 。
②已知锌的沸点为907℃。泥罐下部温度可达1200℃，上部约为600℃，该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于 （填标号）。
A．结晶 B．蒸发 C．蒸馏 D．升华
③必须冷却后才能取锌，是为了防止发生反应： （写化学方程式）。
(4)湿法冶金利用置换反应。向Cu（NO3）2、AgNO3混合液中加入Fe粉，充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，则滤液中一定不含的金属阳离子是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A、镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，化学方程式为：，每24份质量的镁能置换出2份质量的氢气；铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：，镁56份质量的铁能置换出2份质量的氢气；镁的金属活动性比铁强，反应速率快，至完全反应所需时间短，等量的金属镁、铁分别投入到足量等浓度的稀盐酸中，镁生成氢气的质量比铁多，故A图像正确；
B、加热等质量的氯酸钾固体制取氧气，根据催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的质量，所以加入催化剂的反应较无催化剂的反应快，至完全反应所需的时间短，但是由于氯酸钾的质量相等，最终生成的氧气的质量是相等的，故B图像错误；
C、向一定质量的大理石(杂质不参加反应)中滴加稀盐酸，大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，随着稀盐酸的加入，二氧化碳的质量从0开始不断增加，当碳酸钙反应完全，杂质不参与反应，生成的二氧化碳的质量不再变化，故C图像正确；
D、高温加热一定量木炭和氧化铜的固体混合物，加热到一定温度后，木炭和氧化铜会发生反应生成铜和二氧化碳，随着反应的进行，生成的二氧化碳逸出，固体质量不断减小，至完全反应后固体质量不再变化，故D图像正确；
故选：B。
2．A
【详解】甲试管中钛片无明显变化，说明钛不能与氯化铝反应，说明铝比钛活泼；
乙试管中钛片表面有红色固体出现，说明钛可以把氯化铜中的铜置换出来，说明钛比铜活泼；
则三种金属活动性由强到弱的顺序是Al＞Ti＞Cu；
故选：A。
3．D
【详解】A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，正确的化学方程式为：，故选项错误；
B、铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，正确的化学方程式应为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，故选项错误；
C、该化学方程式硫酸铝的化学式书写错误，正确的化学方程式应为2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑，故选项错误；
D、该化学方程式书写完全正确，故选项正确。
故选D。
4．A
【详解】A、“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”中蜡烛受热熔化，没有新物质生成，属于物理变化。A不正确；
B、“酒香不怕巷子深”，是由于酒精中含有的分子在不断运动，使人们闻到酒香。B正确；
C、“真金不怕火炼”说明金的化学性质不活泼，在加热条件下也不能与O2发生反应。C正确；
D、“两编千片白雪茧，六百二斗青铜钱”中的“青铜”是合金，属于金属材料。D正确。
综上所述：选择A。
5．B
【分析】合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质；合金具有以下特点：①一定是混合物；②合金中各成分都是以单质形式存在；③合金中至少有一种金属，④合金的硬度大，熔点低。
【详解】A、根据合金的定义可知，合金可以是金属和非金属的混合物，合金中至少有一种金属，故A错误；
B、纯金属和合金都属于金属材料，故B正确；
C、根据合金的定义可知，合金中各成分都是以单质形式存在，故C错误；
D、在铜中加热熔合锡制取青铜的过程中没有新物质生成，发生的是物理变化，故D错误。
故选B。
6．B
【详解】A、不锈钢是钢的一种，是铁的合金，错误；
B、氧化铁是铁的氧化物，不属于合金，正确；
C、黄铜是锌和铜的合金，错误；
D、生铁是铁的合金，主要成分是铁，错误。
故选B。
7．C
【详解】A、转化⑤可以是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，没有气泡生成，转化⑥可以是铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，没有生成气泡，选项错误；
B、转化③是铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，是氧化反应，属于放热反应，选项错误；
C、转化④是一氧化碳与四氧化三铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，反应中，一氧化碳夺取四氧化三铁中的氧元素转化为二氧化碳，表现了一氧化碳的还原性，选项正确；
D、转化①可以是碳与金属氧化物在加热的条件下反应生成金属单质和二氧化碳，属于置换反应，转化②只能是二氧化碳与碳在加热的条件下反应生成一氧化碳，属于化合反应，选项错误；
故选C。
8．D
【详解】A、湿衣晾干过程中，没有新物质生成，属于物理变化，该选项不符合题意；
B、玻璃破碎过程中，只是物质的形状发生改变，并没有新物质生成，属于物理变化，该选项不符合题意；
C、酒精挥发过程中，只是物质的状态发生改变，并没有新物质生成，属于物理变化，该选项不符合题意；
D、钢铁生锈过程中，有新物质生成，属于化学变化，该选项符合题意。
故选D。
9．A
【详解】比较图A和图B可以看出二者的不同：A中是纯净的氧气，B中是含氧气21%的空气，二者氧气的浓度不同其他条件相同，则造成了铁生锈的快慢不同，
故选A。
10．D
【详解】A、青铜是铜的合金，合金属于金属材料，选项正确；
B、根据合金的硬度一般比其组成金属的硬度大，故青铜的硬度比纯铜更大，选项正确；
C、根据合金的熔点一般比其组成金属的熔点都低，故青铜的熔点比纯铜的熔点要低，选项正确；
D、铁是目前世界年产量最高的金属，选项错误；
答案为：D。
11．B
【详解】A、锌、铜都可以与硝酸银溶液反应，无法证明锌、铜的活动性强弱，A错误；
B、锌能将硫酸铜中的铜置换出来，说明活动性锌在铜前，银不能与硫酸铜反应，说明活动性银在铜后，故使用硫酸铜溶液能一次性验证锌、铜、银的活动性强弱，B正确；
C、锌能与稀硫酸反应生成氢气，说明活动性锌在氢前，而铜和银不能与稀硫酸反应，说明铜和银在氢后，但是无法说明铜和银的活动性强弱，C错误；
D、铜、银与氯化锌溶液都不反应，无法证明铜、银的活动性强弱，D错误。
综上所述：选择B。
12．B
【详解】A、铁锅主要利用金属的导热性，不符合题意；
B、铜导线主要利用的是金属的导电性，符合题意；
C、铝箔包装纸主要利用的是金属的延展性和导热性，不符合题意；
D、金饰品主要利用的 是金属的延展性，不符合题意。
故选B。
13．C
【分析】向一定质量的Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉，由金属活动性顺序可知，Zn>Cu>Ag，故锌粉加入后先与AgNO3溶液反应，再与Cu(NO3)2溶液反应，据此回答问题。
【详解】A、a点表示的是锌粉与AgNO3溶液正在反应，由Zn的相对原子质量为65，Ag的相对原子质量为108可知，65份的Zn能置换出108份的Ag，故溶液质量在减小，选项正确，不符合题意；
B、b点之后随着锌粉的加入，Cu(NO3)2溶液质量开始减小，说明b点时Zn与Cu(NO3)2发生反应，且b点时AgNO3已被反应完，故溶液中不再含有AgNO3，则此时，溶液为Zn与AgNO3反应生成的Zn(NO3)2和还没有开始参与反应的Cu(NO3)2的混合溶液，选项正确，不符合题意；
C、c点表示溶液中Cu(NO3)2还没有反应完，则此时溶液中仍然存在铜离子，溶液的颜色仍为蓝色，选项错误，符合题意；
D、d点时Cu(NO3)2质量为0，说明此时Cu(NO3)2全部反应完，且此时Zn和Cu(NO3)2恰好完全反应，则此时Zn的质量也为0，故过滤得到的滤渣为Zn与AgNO3和Zn与Cu(NO3)2反应得到的Ag和Cu，选项正确，不符合题意。
故选C。
14．C
【详解】A、废旧金属应回收利用，保护金属资源，减少污染，不符合题意；
B、矿物资源有限，应合理开采，不能任意开采，不符合题意；
C、寻找金属代用品，可以保护金属资源，符合题意；
D、将铁钉放置于潮湿的空气中，会使铁钉生锈，浪费金属资源，应防止金属锈蚀，不符合题意。
故选C。
15．D
【详解】A、铜比较稳定，不与盐酸反应，故选项错误；
B、铜在水、二氧化碳的共同作用下才容易生成铜绿，故选项错误；
C、铜不与硫酸亚铁发生反应，故选项错误；
D、铜具有良好的导电性，故选项正确。
故选：D。
16．A
【详解】A. 铁杵成针无新物质生成，属于物理变化，此选项符合题意；
B. 蜡炬成灰过程中有新物质二氧化碳生成，属于化学变化，此选项不符合题意；
C. 烈火真金说明即使加热到高温，金也不发生化学变化，说明金的化学性质稳定，此选项不符合题意；
D. 海枯石烂的过程中，其中的石头溶解是因为石头中的碳酸钙与水、二氧化碳反应生成了易溶于水的碳酸氢钙，有新物质生成，属于化学变化，此选项不符合题意。
故选A。
17．(1)Fe2O3
(2) H2O#水 试剂瓶中的O2逐渐溶于冷却的沸水
(3)二和三
(4)铁的锈蚀反应有热量放出，瓶内温度上升
(5)在钢铁表面覆盖保护层、保持钢铁表面干燥（或制成不锈钢）
【详解】（1）铁锈的主要成分是氧化铁，化学式为：Fe2O3。
（2）①A、B两只试剂瓶中依次加入第一组和第二组药品，两组中其他药品相同，变量是水，A中无水，B中有水，600s内A瓶中O2含量几乎不变，B瓶中不断减少。实验表明，铁在空气中锈蚀是铁和O2、 水发生了化学反应，故填：H2O或水。
②氧气不易溶于水，但也有少量氧气溶解在水中。将第二组药品中的水改为迅速冷却的沸水，且用量增多至足以完全浸没固体混合物。600s内B瓶中O2含量也略有减少，主要原因是试剂瓶中的O2逐渐溶于冷却的沸水。
（3）为探究食盐对钢铁锈蚀速率的影响，即其他量相同，唯一的变量是食盐，应选择的药品组别是二和三。
（4）根据图像可知，瓶内温度和湿度均随时间增大，瓶内湿度随时间增大（即水蒸气含量增大）的根本原因是温度的升高，即铁的锈蚀反应有热量放出，瓶内温度上升。
（5）钢铁在潮湿的空气中易生锈，在钢铁表面覆盖保护层、保持钢铁表面干燥（或制成不锈钢）等方法均可防止钢铁生锈。
18．(1)
(2) 生铁 硬度大
耐腐蚀
(3) 刷漆（合理即可）
金属的回收利用、有计划、合理地开采矿物、寻找金属替代品
【详解】（1）一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
（2）生铁和钢是常见的铁合金；
不锈钢是铁的合金，合金比组成它的纯净物硬度大、耐腐蚀，故医疗器械用不锈钢制而不用纯铁制是因为不锈钢具有硬度大、耐腐蚀的性质；
（3）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，防止铁生锈，可以隔绝氧气和水，如刷漆；
为了保护金属资源，除防止金属的腐蚀外，还有金属的回收利用、有计划、合理地开采矿物、寻找金属替代品等。
19．(1)还原性/可燃性
(2)
(3)刷漆（合理即可）
【详解】（1）碳能在空气中燃烧、二氧化碳与碳反应生成一氧化碳，说明碳具有可燃性、还原性。
（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，反应的化学方程式为
（3）防止铁生锈是保护金属资源的一种有效途径，防止铁生锈的方法:涂油、刷漆、制成合金、镀一层金属等。
20．(1)B
(2)
形成合金熔点降低
(3) 作还原剂 C
(4)银离子/Ag+
【详解】（1）适合制作电缆的金属应该具有良好的导电性，且价格还应该便宜，
A、金具有导电性，但是价格昂贵，不符合题意；
B、铜具有良好的导电性，且价格低廉，符合题意；
C、汞在常温下是液态，不符合题意；
D、钨的熔点高，不适合制作电缆，不符合题意；
故选B；
（2）①原料锡砂中的SnO2和木炭高温下反应得到锡和二氧化碳，该反应的化学方程式为；
②合金的熔点低于其组成中纯金属的熔点，炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是形成合金熔点降低；
（3）①煤粉的主要成分是碳，在高温的条件下，碳酸锌分解为氧化锌和二氧化碳，在罐中，碳与氧化锌在高温的条件下反应生成锌和二氧化碳，碳能夺取氧化锌中的氧将其还原为锌，所以泥罐内煤粉的主要作用是做还原剂；
②由于锌的沸点为907℃，泥罐下部温度可达1200℃，上部约为600℃，此时锌由气态转化为液态；
A、结晶是物质由液态变为固态的过程，不符合题意；
B、蒸发是指将溶液中的溶剂通过加热使其除去水分，剩下溶质固体，蒸发的目的是将溶液中的溶质分离出来，不符合题意；
C、蒸馏是将液体先通过加热使其气化，再通过冷凝使其液化的过程，蒸馏是根据混合物的沸点不同进行分离，锌的沸点为907℃，泥罐下部温度可达1200℃，上部约为600℃，在冷凝区，锌由气态转化为液态，故工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于蒸馏，符合题意；
D、升华是指固态物质不经液态直接变为气态的过程，不符合题意；
故选C；
③必须冷却后才能取锌，是为了防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌，该反应的化学方程式为；
（4）根据金属活动性顺序：铁＞氢＞铜＞银，向Cu（NO3）2、AgNO3混合液中加入Fe粉，铁会先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，待硝酸银反应完全，铁有剩余，铁会与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，则为银和铜，可确定硝酸银中的银一定被全部置换出来，无法判断硝酸铜是否有剩余，则滤液中一定不含的金属阳离子是阴离子银离子（Ag+）。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
