第八单元金属和金属材料同步练习（含解析） 人教版（2024）化学九年级下册

第八单元金属和金属材料
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．中华传统文化博大精深，很多成语、诗词和谚语中蕴含着丰富的科学道理。下列说法错误的是
A．“真金不怕火炼”说明黄金的化学性质非常稳定
B．“遥知不是雪，为有暗香来”体现了分子在不断地运动
C．“木已成舟”与“铁杵成针”都属于物理变化
D．“人要实，火要虚”中“火要虚”指氧气浓度越高，可燃物燃烧越旺
2．下列金属物质的运用与其性质不一致的是
A．制造白炽灯灯丝：熔点高
B．制造飞机：坚硬而质量轻
C．制造保险丝：硬度大
D．制造装化料原理的容器：耐腐蚀性
3．碳及其化合物、金属及其化合物等是我们初中化学所学的核心知识。下图是几种物质的转化关系(反应条件均省略)，其中可以通过置换反应实现的转化有
A．一个 B．二个 C．三个 D．四个
4．金属活动性顺序在科学研究中有重要应用。将打磨过的铁丝插入含有硝酸银和硝酸锌的混合溶液中，铁丝表面会覆盖一层物质，这层物质是
A．银和锌 B．银 C．锌 D．银和铁
5．请仔细观察下面四幅图象，其中描述正确的是

A．将足量的金属铁和镁分别加入一定量的等浓度的稀硫酸中 B．将等质量的铁和镁分别加入足量的等浓度的稀硫酸中 C．将等质量的铁和镁分别加入足量的等浓度的稀硫酸中 D．将足量的金属铁和镁分别加入等质量等浓度的稀硫酸中
A．A B．B C．C D．D
6．金属与盐酸的反应的示意图如图所示，下列说法正确的是
A．实验室可用铜和稀盐酸制氢气
B．四种金属中活动性最强的是镁
C．锌不能和稀盐酸制氢气
D．铁与稀盐酸反应的化学方程式为：2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑
7．铁生锈的原理能用于制作“暖宝宝”。某“暖宝宝”的成分为铁粉、蛭石(保温作用)和吸水性树脂、食盐、活性炭。探究小组利用左图装置进行探究，实验结果如图。下列说法错误的是
A．“暖宝宝”发热原理是Fe粉与H2O、O2反应
B．由O2浓度变化推测，Fe粉可用作食品脱氧剂
C．封装“暖宝宝”的外包装袋应选透水、透气的材料
D．“暖宝宝”能快速放热，铁钉生锈需较长时间，说明反应物状态是影响反应速率的因素之一
8．设置对比实验是进行科学探究的常用方法。下列设计的对比实验不能达到实验目的的是
A．探究铁生锈必须有氧气参与 B．验证光合作用需要二氧化碳 C．探究合金比其成分金属的熔点低 D．探究可燃物燃烧的条件
A．A B．B C．C D．D
二、实验题
9．同学们在实验室完成了下列实验，以此来探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序。
(1)实验方法：按图示进行实验，操作时先向试管中加入 (填“金属”或“溶液”)。
(2)实验原理： (任写一个，用化学方程式表示)。
(3)实验现象：a中铝片上有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色；b中 。
实验结论：金属活动性铝>铜>银。
(4)问题与交流：铝片、铜丝的形状不同，是否对实验结论有影响 请说明理由： 。
三、科学探究题
10．已知铁生锈是与空气中的氧气和水发生缓慢氧化的过程，生成一种暗红色的固体。小明根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量，②是进行如图 E 实验。 第一天反应现象不明显，通过长达 7 天的测定，计算得出空气中氧气的含量为 19.13%。
【探究实验1】
(1)实验结束后能观察到铁丝表面有暗红色物质生成， 图 E 中试管内液面 （“上升”、“下降”或“不变”）。
(2)与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定空气中氧气的含量有优点也有缺点，缺点是： 。写出磷燃烧反应的化学方程式： 。
【探究实验2】
为了加快反应速率，小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠、蒸馏水等物质又进行了实验（装置如图 F），8 分钟后测得的数据如下表所示：
实验前的体积 实验后的体积
集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水
130mL 90.0mL 63.6mL
(3)通过上述实验探究，利用铁粉比铁丝可快速地完成实验并减小实验误差，你认为可能的原因是 ______（填标号）。
A．相同条件下，铁粉与反应物间有更大的接触面积，使反应更快
B．两者是不同物质，铁粉的化学性质更活泼，更容易与氧气反应
【反思与评价】
(4)写一条如何防止生活中铁制品生锈的方法 。
四、综合应用题
11．实验室利用如下图所示装置进行相关实验，请回答下列问题。
(1)写出图中仪器X的名称 。
(2)实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可选用 （填序号），用该装置制取二氧化碳，发生反应的化学方程式 。
(3)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 。所选用的发生装置是 （填序号），若用E装置收集氧气，实验完毕后，先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯的目的是 。小明同学在实验室做此实验时，误把高锰酸钾当成了二氧化锰，下列说法正确的是 。
a．没有氧气生成 b．有氧气生成且质量变多 c．有氧气生成且质量不变
(4)氢气是一种清洁能源。实验室常用锌粒和稀硫酸来制取氢气，如用F装置收集氢气，气体应从 （填“a或b”）进入，为探究锌与稀硫酸反应快慢的因素，进行以下三组实验。室温下，取颗粒大小相同的锌粒与足量的稀硫酸反应，测量产生10mL氢气（通常情况下）所需的时间。下表为实验数据：
实验编号 硫酸的质量分数% 硫酸的体积/mL 锌粒的质量/g 时间/s
1 10 10 1 78
2 10 10 2 57
3 40 10 I 9
①由实验数据可知，该实验中对锌与稀硫酸反应快慢影响比较大的因素是 。
②比较不同条件下锌与稀硫酸反应的快慢有不同的方法。除测量产生相同体积的氢气所需时间，还可以采用的测量方法是 （写出一种）。
③小红同学在实验室选用的锌制取氢气，发现收集的气体大于0.2g，由此她认为实验室的锌粒含有杂质，那可能是 （填“a、b或c”），说明原因 。
a．铁 b．铜 c．碳、硅
五、填空与简答
12．铜可用来制造电线的原因之一是由于它易 。
13．化学在生产、生活中有着广泛应用。请选择适当的物质填空(填序号)。
①食盐②铜③水④二氧化碳⑤石墨
(1)可用作调味品的是 。
(2)可用于灭火的是 。
(3)可用于制作导线的是 。
(4)可用于制作铅笔芯的是 。
14．保护金属资源的有效途径。
(1)防止金属的 。
(2)金属的 。
(3) 、 地开采矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿。
(4)寻找 。
15．金属具有金属光泽和良好的 ，常温下大多数金属为固体。
16．现有氧气、铁、磷、镁、硫酸铜溶液、硫六种物质，请选择适当的物质按要求书写化学方程式。
(1)有大量白烟产生的反应 。
(2)溶液变为浅绿色的反应 。
(3)燃烧时发出耀眼的白光，生成白色固体的反应 。
(4)燃烧时火星四射，生成黑色固体的反应 。
(5)产生蓝紫色火焰的反应 。
《第八章金属和金属材料》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D C B B D B C A
1．D
【详解】A、“真金不怕火炼”说明黄金的化学性质非常稳定，即使高温条件也不发生反应，选项说法正确；
B、“遥知不是雪，为有暗香来”由于分子是不断运动的，花香的微粒通过运动分散到周围的空气中，所以有“遥知不是雪，唯有暗香来”的现象，选项说法正确；
C、“木已成舟”与“铁杵成针”均是改变了物质形状，无新物质产生，属于物理变化，选项说法正确；
D、“人要实，火要虚”中的“火要虚”指可燃物与空气中的氧气接触更充分，可燃物才能燃烧得更旺，选项说法错误。
故选D。
2．C
【详解】A、白炽灯灯丝通电后放出大量的热，所以熔点必须高，故A不符合题意；
B、飞机是在天上飞的所以需要质量轻，为了安全，材料必须坚硬，故B不符合题意；
C、保险丝是在短路时断开的，所以熔点要低，与硬度没有关系，C符合题意；
D、化工原料有很多具有腐蚀性的，所以制造装化工原料的容器必须耐腐蚀，故D不符合题意。
综上所述：选择C。
3．B
【详解】碳能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，该反应符合“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”的反应，属于置换反应；
二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；
一氧化碳和四氧化三铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应物均是化合物，不属于置换反应；
铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应符合“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”的反应，属于置换反应。
故属于置换反应的是二个。
故选B。
4．B
【分析】根据金属活动性顺序可知，活泼金属放入到其他金属的盐溶液中，金属能与比这种金属活动性弱的金属盐溶液发生置换反应。由Zn>Fe>Ag可知：将打磨过的铁丝插入含有硝酸银和硝酸锌的混合溶液中，铁丝与硝酸银溶液反应，而不与硝酸锌溶液反应，故铁丝表面覆盖的物质是铁与硝酸银反应被置换出来的银单质。
【详解】故选B。
5．D
【分析】镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，方程式及相关质量关系如下：、。
【详解】A、横坐标为金属，消耗等量的铁和镁，镁产生的氢气多，代表镁产生气体的曲线在上，由于金属足量，酸完全反应，反应等质量等浓度的稀硫酸最终产生的气体质量相等，选项错误；
B、横坐标为反应时间，镁的金属活动性强于铁，相同时间镁产生气体多，代表镁产生气体的曲线在上，由与酸足量，金属完全反应，消耗等量的两种金属，镁产生气体多，选项错误；
C、横坐标为稀硫酸，反应等质量等浓度的稀硫酸最终产生的气体质量相等，两条线重合，由与酸足量，金属完全反应，消耗等量的两种金属，镁产生气体多，选项错误；
D、横坐标为反应时间，镁的金属活动性强于铁，相同时间镁产生气体多，代表镁产生气体的曲线在上，由于金属足量，酸完全反应，反应等质量等浓度的稀硫酸最终产生的气体质量相等，选项正确；
故选D。
6．B
【详解】A、铜不能和稀盐酸反应，故该选项错误；
B、镁反应最剧烈，因此最活泼，故该选项正确；
C、根据漫画锌的活动性较强，可用锌和稀盐酸制氢气，故该选项错误；
D、铁与稀盐酸反应的化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，故该选项错误；
故选：B。
7．C
【详解】A、铁的锈蚀是缓慢氧化，此反应过程中会放出热量，因此“暖宝宝”发热原理是Fe粉与H2O、O2反应，选项说法正确；
B、由图示信息可知，装置内的氧气的浓度降至较低浓度，因此Fe粉可用作食品脱氧剂，选项说法正确；
C、封装“暖宝宝”的外包装袋应选不透水、不透气的材料，这样才能保证“暖宝宝”不失效，选项说法错误；
D、“暖宝宝”中的铁粉是粉末状的，能快速放热，铁钉生锈需较长时间，说明反应物的表面积是影响反应速率的因素之一，选项说法正确。
故选C。
8．A
【详解】A、左边试管中铁钉与氧气和水接触，生锈，右边试管中铁钉只与氧气接触，不生锈，说明铁生锈需要水，符合题意；
B、氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，故乙装置中几乎不含二氧化碳，而水吸收二氧化碳的能力有限，故甲中含二氧化碳，一段时间后，甲中植物比乙中植物长势更好，说明光合作用需要二氧化碳，不符合题意；
C、将铅、锡、锡铅合金置于铜片上，温度相同，一段时间后，锡铅合金先熔化，说明合金比组成它的纯金属熔点低，不符合题意；
D、铜片上的白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，铜片上的红磷与氧气接触，但是温度没有达到着火点，不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，铜片上的白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，水底的白磷温度达到了着火点，但是隔绝氧气，不燃烧，说明燃烧需要与氧气接触，可以探究可燃物燃烧的条件，不符合题意。
故选A。
9．(1)金属
(2)2A1+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu/Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
(3)铜丝表面有银白色物质析出，溶液由无色变为蓝色
(4)没有影响，该实验是比较反应能否发生，不比较反应速率
【详解】（1）向容器中加入试剂时，先加入固体试剂，再加入液体试剂。所以操作时先向试管中加入金属。
（2）铝能与硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜。铜能与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，化学方程式分别为2A1+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu、Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag；
（3）铜与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，因此可以观察到铜丝表面有银白色物质析出，溶液由无色变为蓝色；
（4）铝片、铜丝的形状不同，对实验结论没有影响，因为通过比较反应能否发生即可得出金属活动性顺序。
10．(1)上升
(2) 实验时间长
(3)A
(4)刷油漆（等合理答案）
【详解】（1） 铁丝在水、氧气的条件下很容易生锈，导致装置内压强变小，液面上升。
（2）与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的优点：装置内残留的氧气更少，实验结果更准确；缺点：实验时间长。红磷燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为4P+5O22P2O5。
（3）A、相同条件下，铁粉与反应物间的接触面积比铁丝的大，使反应更快，选项正确；
B、铁粉和铁丝都是铁单质，化学性质相同，选项错误。
故选A。
（4）铁与水、氧气反应生锈， 常用的防止铁生锈的方法有刷油漆、组成合金等。
11．(1)试管
(2) B CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3) 2KClO32KCl+3O2↑ A 防止水槽中的水倒流使试管骤冷发生炸裂 b
(4) b 硫酸的质量分数 测量等时间内生成氢气的体积 a 等质量的铁完全反应生成氢气的质量比锌多
【详解】（1）由图可知，仪器X的名称是试管，故填试管。
（2）实验室制取氧气可选择过氧化氢和二氧化锰的混合物，制取二氧化碳的原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，都是固体与液体在常温下反应生成气体的反应，发生装置都可选用固液常温发生装置，即装置B，故填B；
制取二氧化碳的原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故反应的化学方程式写为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
（3）氯酸钾在二氧化锰作催化剂和加热的条件下反应生成氯化钾和氧气，故反应的化学方程式写为：2KClO32KCl+3O2↑；
氯酸钾在二氧化锰作催化剂和加热条件下反应生成氧气是固体受热生成气体的反应，应选择固体受热发生装置，即装置A，故填A；
E装置为排水法收集气体，加热氯酸钾与二氧化锰的混合物生成氧气，且选择E装置收集氧气，实验完毕后，先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，能够防止水槽中的水倒流使试管骤冷发生炸裂，故填防止水槽中的水倒流使试管骤冷发生炸裂；
加热氯酸钾制取氧气时误把高锰酸钾当成了二氧化锰加入，高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成的而氧化钠能够作氯酸钾分解的催化剂，所以产生的结果是有氧气生成且质量变多，故填b。
（4）氢气的密度比空气的密度小，用F装置收集氢气，气体应从短管，即b管进入瓶中，故填b；
①由实验1、3的数据可知，稀硫酸的质量分数为10%时，生成10mL氢气需要78s，硫酸的质量分数为40%时，生成10mL的氢气需要9s，所以该实验中对锌与稀硫酸反应快慢影响比较大的因素是硫酸的质量分数，故填硫酸的质量分数；
比较不同条件下锌与稀硫酸反应的快慢有不同的方法，除测量产生相同体积的氢气所需时间，还可以采用的测量方法是测量等时间内生成氢气的体积，故填测量测量等时间内生成氢气的体积；
铜、碳、硅都不能与酸反应生成氢气，而铁能够与酸反应生成氢气，且根据化学方程式可知，等质量的铁完全反应生成氢气的质量比锌多，即如果锌中混有铜或碳、硅，则生成的氢气的质量一定小于0.2g，如果锌中混有铁，则生成的氢气的质量一定大于0.2g，故填a；等质量的铁完全反应生成氢气的质量比锌多。
12．导电
【详解】铜可制作电线，是因为铜具有导电性。
13．(1)①
(2)③④
(3)②
(4)⑤
【详解】（1）食盐是我们日常生活中常用的调味品，故选：①；
（2）水、二氧化碳均不能燃烧且不支持燃烧，均可用于灭火，故选：③④；
（3）铜具有导电性、延展性，可用于制作导线，故选：②；
（4）石墨质软，能在纸上留下灰黑色痕迹，可用于制作铅笔芯，故选：⑤。
14．(1)腐蚀
(2)回收利用
(3) 有计划 合理
(4)金属代用品
【详解】（1）防止金属的腐蚀，可以有效保护金属资源；
（2）回收利用废旧金属，可以有效保护金属资源；
（3）合理、有效地开采矿物，严禁不顾国家利益乱采矿，
（4）寻找金属代用品等，可以有效保护金属资源。
15．导热性、导电性、延展性
【分析】考查金属共同的物理性质。
【详解】大多数金属具有银白色的金属光泽，还有一些呈现其它光泽，如金为黄色，铜为红色等；金属具有良好的导电性，可以制作导线，如铜线、铝线等；金属具有良好的导热性，可以制成炊具，如用铁作成锅等炊具；金属具有良好的延展性，可以展成簿片或拉成丝，如黄金可以制成金箔和拉成金丝。故答案为：导热性、导电性、延展性。
16．(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【详解】（1）磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，产生大量白烟，该反应的化学方程式为：；
（2）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，溶液由蓝色变为浅绿色，该反应的化学方程式为：；
（3）镁在氧气中燃烧生成氧化镁，发出耀眼白光，生成白色固体，该反应的化学方程式为：；
（4）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，现象为剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，该反应的化学方程式为：；
（5）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，现象是：发出明亮的蓝紫色火焰，生成具有刺激性气味的气体，该反应的化学方程式为：。
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