第一单元金属和金属材料练习题2023-2024人教版（五四学制）九年级化学全一册（含解析）

第一单元 金属和金属材料 练习题
一、选择题
1．分类观是重要的化学观念。下列分类不正确是
A．单质：C60、石墨
B．氧化物：干冰、可燃冰
C．化合物：高锰酸钾、冰水
D．混合物：钛合金、生铁
2．从化学视觉来看，下列名句中只发生物理变化的是（　　）
A．曾青（指CuSO4溶液）得铁则化为铜
B．爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏
C．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲
D．冰，水为之，而寒于水
3．下列叙述不正确的是
A．日常生活中使用的金属制品常常是金属单质
B．新物质的结构属于化学研究的范畴
C．火药、陶瓷、造纸被称为我国古代三大化学工艺
D．刷油漆可以防止铁制品生锈
4．下列物质的用途与化学性质有关的是
A．用生铁制铁锅 B．自行车风吹雨淋生锈
C．用木炭除去鞋柜、冰箱内的异味 D．干冰制造舞台云雾
5．成语是中华民族智慧的结晶。下列成语与化学变化有关的是
A．百炼成钢 B．花香四溢
C．滴水成冰 D．刻舟求剑
6．下列对实验现象描述错误的是
A．镁条在空气中燃烧，产生耀眼的白光
B．硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰
C．铝丝放在硫酸铜溶液中，有红色物质析出
D．铜比铝的导电性能更好，所以可以用铜丝做高压电线
7．下列有关“金属之最”的描述中，描述错误的是
A．钙是人体中含量最多的金属元素 B．铁是世界年产量最高的金属
C．铝是地壳中含量最多的金属 D．铁是导电导热性最好的金属
8．下列关于金属和金属资源的说法中，错误的是
A．金属、金属氧化物和合金都属于金属材料
B．金、银以单质形式存在于自然界中
C．目前世界上年产量最高的金属是铁
D．合理开发矿物、寻找金属代用品是保护金属资源的有效途径
9．下列关于钢铁的说法中，正确的是（ ）
A．生铁的含碳量比钢的少
B．生铁和钢都是铁的合金
C．纯铁较软，而生铁比铁更软
D．工业上用高炉炼制出的纯铁
10．向硫酸铜、锌粉和铁粉的固体混合物中，加入一定量的盐酸，反应停止后过滤，若滤出的滤渣中含有铁粉，则下述结论正确的是
A．滤渣中必定含有Fe、Cu，滤液中必定含有Zn2+，可能含有Fe2+
B．滤渣中必定含有Fe、Cu，滤液中必定含有Zn2+、Fe2+
C．滤渣中必定含有Zn、Fe、Cu，滤液中必定含有Zn2+
D．滤渣中必定含有Fe、Cu，滤液中必定含有Zn2+，可能含有Cu2+
11．推理是学习化学知识的一种常用方法，下列推理正确的是
A．某物质燃烧生成CO2和H2O，该物质中一定含有碳、氢两种元素
B．有氧气参加的反应一定是氧化反应，则氧化反应一定有氧气参加
C．金属和酸反应能生成气体，则和酸反应生成气体的物质一定是金属
D．原子是不显电性的粒子，则不显电性的粒子一定是原子
二、填空与简答
12．金属材料是在工农业和人们日常生活中用着广泛的应用。解答下列各题。
（1）我国自主设计的大型客机成功试飞，首艘国产航母正式下水，标志我国合金制造技术取得重大突破，根据所学知识回答：
①生铁和钢都是铁合金，其中含碳量较高的是 。
②生活中的下列物品，属于金属材料的是 。
A 四氧化三铁
B 玻璃钢
C 盛装饮料的易拉罐
D 有机玻璃
（2）金属钪（Sc）在化合物中常显+3价。在相同条件下取相同状态的Sc和Zn分别与同一种稀硫酸反应，Sc产生气泡明显比Zn快。则两金属的活动性Sc Zn（填“>或“<”）：结合上述结论判断，下列说法不正确的是 。
A、将打磨了的Sc伸入CuCl2溶液中无现象
B、用Fe（NO3）2溶液、Sc（NO3）3溶液、Ag实验，能证明Fe和Sc的活动性
C、用Fe、Sc、稀H2SO4溶液能验证Sc的活动性强于Fe
（3）Sc2O3能与稀硫酸反应的化学方程式为 ，该反应属于 反应。
13．金属的用途很广，我们应该保护好金属资源．回答以下问题：
（1）金属能用于做炊具，是因为金属具有 （填“导电性”或“导热性”）；
（2）黄铜片和铜片相比较，硬度较大的是 ；
（3）写出一条防止铁生锈的建议 ．
14．金属在生产和生活中有广泛的应用。向硝酸铜、硝酸铝和硝酸银的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，滤液呈无色，则滤出的固体可能有 ，滤液中一定含有的金属离子是
15．如图是某反应的微观示意图:
写出该反应的化学方程式: ；其基本反应类型为 。
16．我国正在深海、深空、深地、深蓝等领域积极抢占科技制高点。
(1)“深海勇士号”载人深潜器布防了中国第一个由钛合金打造的深海沉船考古永久测绘基点，放入深海中数年仍光亮如初，体现其具有的优良性能是 ；
(2)中国空间站利用再生技术，可将航天员排出的二氧化碳、水汽和尿液等废弃物回收，转化成氧气、水和食物等生命必需品，其中二氧化碳转化为氧气的过程属于 （填“物理”或“化学”）。
(3)“深地一号·顺北油气田基地”成功勘探出全球最深的油气田，获取丰富的石油和天然气资源。其中天然气主要成分燃烧的化学方程式为 。
(4)5G基站的建立是深蓝网络空间领域数字基础的有利支撑。5G铁塔表面的冷喷锌涂层能隔绝 ，达到防止生锈的目的：基站配有的铅酸蓄电池在放电时，可将 能转化为电能，确保基站设施不间断供电。
17．A～H是初中化学常见物质，已知B为黑色固体，D为红色固体单质，F为红色固体，他们的转化关系如图所示。请回答下列题：
（1）物质B、E的化学式分别为、 。
（2）反应③的化学方程式分别为 ，反应③在实际生产中的应用是 。
（3）反应①、③的基本反应类型是否相同？ （填“相同”或“不同”）。
18．某些镁的合金，密度不足钢铁的1/4，却有钢铁的强度，是制造汽车、飞机、火箭的重要材料；镁在制取高强度的轻合金中也有重要的地位．目前世界上60%的镁是从海水中提取的．如图是镁的生产流程：
（1）海水中已有氯化镁，人们通过以上流程获得氯化镁的原因是 。
（2）为了使海水中的Mg2+全部转化为沉淀，加入的石灰乳应该过量，则判断加入的石灰乳过量的方法是 （写出操作、现象和结论）。
（3）“方法一”由MgCl2制Mg所发生的能量转化为：电能转化为 能；此反应需要在特殊的真空环境下进行，这样做的目的是 。
（4）反应③中得到Mg的化学方程式为 。
（5）从海水中获得的粗盐中含有的、Ca2+、Mg2+等杂质，为获得精盐，设计了如下操作：①溶解；②加过量的Na2CO3溶液；③加过量的BaCl2溶液；④加适量的盐酸；⑤加过量NaOH溶液；⑥蒸发结晶；⑦过滤。正确的操作顺序是①→⑤→ →⑥ 。（填序号）
三、科学探究题
19．现有A、B两种银白色的金属，某同学想探究这两种金属的活动性。
【设计实验】取大小相同的两块金属A、B，用砂纸打磨光亮，分别放入两支试管1和2中，再加入等量的同种稀盐酸，现象如下：
试管1：金属表面产生气泡较慢
试管2：金属表面产生气泡较快
【思考结论】
（1）通过上述实验，判断出两种金属的活动性顺序是A B（填“＞”或“＜”）；
（2）实验前用砂纸打磨金属片的目的是 ；
（3）假设其中的一种金属是铁，写出铁发生反应的化学方程式 ；
（4）如果两种金属是镁和铁，除上述方法证明两者的金属活动性强弱外，请你再设计一种方法鉴别它们的金属性强弱 。（写出实验步骤、现象和结论，选用的试剂不能再使用稀盐酸和稀硫酸）
四、计算题
20．为了测定黄铜（铜、锌合金）中铜的质量分数，取20g黄铜样品加入大烧杯中，把200g稀盐酸分四次加入，实验所得数据如下表：
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸质量/g 50 50 50 50
剩余固体的质量/g 16.75 13.5 m 12.2
计算：
（1）表中m。
（2）黄铜样品中铜的质量分数为多少？
（3）反应总共产生气体的质量是多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A、C60、石墨中都只含有碳一种元素，均属于单质，该选项分类正确；
B、干冰为固体二氧化碳，是由碳、氧两种元素组成，属于氧化物，可燃冰主要成分为甲烷，甲烷不含氧元素，不属于氧化物，该选项分类不正确；
C、高锰酸钾、冰水中均只含一种物质，属于纯净物，且均是由多种元素组成，属于化合物，该选项分类正确；
D、钛合金和生铁均属于合金，属于混合物，该选项分类正确。
故选B。
2．D
【详解】A、硫酸铜和铁反应能生成新物质硫酸亚铁和铜，属于化学变化。
B、燃放烟花爆竹的过程中能生成二氧化碳等物质，属于化学变化；
C、煅烧石灰石能生成新物质氧化钙和二氧化碳，属于化学变化；
D、冰和水的转化过程中是状态变化，没有新物质生成，属于物理变化；。
故选：D。
3．A
【详解】A、日常生活中使用的金属制品基本都是合金，金属单质极少，故选项错误；
B、化学研究的内容是物质的性质、组成、结构、变化规律以及物质的制备和用途，故选项正确；
C、火药、陶瓷、造纸都包含着化学变化，属于化学工艺，故选项正确；
D、刷油漆可以隔绝氧气和水，可以起到防锈的目的，故选项正确。
故选A
4．B
【分析】物质的化学性质是指在化学变化中表现出来的性质，物质的物理性质是指不需要通过化学变化表现出来的性质。
【详解】A、用生铁制成铁锅是利用了生铁的物理性质，具有良好的导热性，故A错误；
B、自行车风吹雨淋生锈是因为铁在潮湿的空气发生化学变化，故B正确；
C、用木炭除去鞋柜、冰箱内的异味，是利用了木炭的物理性质，具有吸附性，故C错误；
D、干冰制造舞台云雾是利用了干冰的物理性质，升华时吸收热量，故D错误。故选B。
5．A
【详解】A、百炼成钢过程中有新物质生成，属于化学变化，该选项符合题意；
B、花香四溢过程中没有新物质生成，属于物理变化，该选项不符合题意；
C、滴水成冰过程中只是物质状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，该选项不符合题意；
D、刻舟求剑没有新物质生成，属于物理变化，该选项不符合题意。
故选A。
6．D
【详解】A、镁条在空气中燃烧，产生耀眼的白光，A正确；
B、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，B正确；
C、铝丝放在硫酸铜溶液中，生成硫酸铝和铜，会观察到有红色物质析出，C正确；
D、铜比铝的导电性能更好，但铜的价格较高，所以可以用铜丝做高压电线，但是该选项不是对实验现象的表述，D错误。
故选D。
7．D
【详解】A、人体中含量最高的金属元素是钙，选项正确，故A不符合题意；
B、年产量最高的金属是铁，选项正确，故B不符合题意，
C、地壳中含量前四的元素是氧、硅、铝、铁，含量最多的金属元素是铝，选项正确，故C不符合题意；
D、导电性最好的金属是银，选项错误，故D符合题意；
故选D。
8．A
【详解】A、金属材料包括金属和合金，金属氧化物不是金属材料，故选项说法错误；
B、金、银金属活动性较弱，化学性质稳定，能以单质的形式存在于自然界中，故选项说法正确；
C、铁是目前世界上产量最高的金属，故选项说法正确；
D、金属资源是不可再生资源，则合理开发矿物、寻找金属代用品是保护金属资源的有效途径，故选项说法正确。
故选A。
9．B
【详解】A、生铁的含碳量在2~4.3%，钢的含碳量在0.03~2%，故生铁的含碳量比钢的多，而不是少，故选项A错误；
B、生铁和钢都是铁的合金，故选项B正确；
C、纯铁较软，而生铁因为含碳，所以纯铁更硬，故选项C错误；
D、工业上用高炉炼制出的是生铁，故选项D错误；
故选：B。
10．A
【分析】由金属活动顺序表的可知，锌 ＞铁＞氢＞铜，所以，硫酸铜、锌粉和铁粉的固体混合物中，加入一定量的盐酸，首先锌粉与硫酸铜溶液、盐酸反应，锌粉反应完后，铁与盐酸和硫酸铜反应，溶液中一定有锌离子，滤渣中一定有铜，若滤出的滤渣中含有铁粉，则溶液中一定不含有硫酸铜。
【详解】A、由上分析可知，首先锌粉与硫酸铜溶液生成硫酸锌和铜、锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气，所以滤液中一定含有锌离子，滤渣中一定含有铜，若滤出的滤渣中含有铁粉，则铁过量，故滤渣中一定含有铜和铁，锌粉反应完后，铁与盐酸和硫酸铜反应，所以溶液中可能含有亚铁离子，故A说法正确；
B、由上分析可知，滤渣中必定含有Fe、Cu，滤液中必定含有Zn2+，若锌足量时，铁没有参与反应，此时滤液中不含有Fe2+，故亚铁离子是可能含有，故B说法错误；
C、由上分析可知，滤渣中必定含有Fe、Cu，滤液中必定含有Zn2+，当锌不足时，滤渣中不含有锌，故C说法错误；
D、由上分析可知，滤渣中必定含有Fe、Cu，滤液中必定含有Zn2+，不可能含有Cu2+，因为题干上铁粉过量，铁会与铜离子反应的，故不可能含有铜离子，故D说法错误；
故选A。
11．A
【详解】A、某物质燃烧生成CO2和H2O，该物质中一定含有碳、氢两种元素，可能含有氧元素；故选项正确；
B、有氧气参加的反应一定是氧化反应，则氧化反应一定有氧参加，不一定是氧气；故选项错误；
C、金属和酸反应能生成气体，则和酸反应生成气体的物质不一定是金属，例如碳酸钙与盐酸反应产生二氧化碳气体；故选项错误；
D、原子是不显电性的粒子，则不显电性的粒子不一定是原子，例如中子；故选项错误；
故选：A。
12． 生铁 C > A B 复分解
【详解】（1）①生铁和钢都是铁的合金，生铁的含碳量2%～4.3%，钢的含碳量0.03%～2%,含碳量较高的是生铁；②金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。则C正确；
（2）根据“相同条件下，取相同状态的金属钪和锌分别与相同浓度的硫酸反应，钪产生气泡速率明显更快”判断Sc金属活动性比Zn强，故填＞；
A、由于Sc的金属活动性比锌强，故一定比铜强，将Sc投入CuCl2溶液中，Sc能将氯化铜中的铜置换出来，有红色物质析出，符合题意；
B、Ag与Fe（NO3）2溶液、Sc（NO3）3溶液均不反应，说明在金属活动性顺序里，银位于铁、Sc之后，但是不能验证钪和铁的活动性强弱，符合题意；
C、相同条件下，取相同状态的金属钪和铁分别与相同浓度的硫酸反应，钪产生气泡速率明显更快，说明Sc比Fe活泼，故用Fe、Sc、稀H2SO4溶液能验证钪和铁的活动性强弱，不符合题意。
故选AB。
（3）Sc2O3能与稀硫酸反应生成硫酸钪和水，该反应的化学方程式为；该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，为复分解反应。
【点睛】本题考查的是金属的有关应用和金属活动性比较的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行。难度不大。
13． 导热性 黄铜片 涂油漆（合理即可）
【分析】（1）根据金属的物理性质来分析；（2）根据合金的硬度比其组成成分的金属大分析；（3）根据铁锈蚀的因素确定防止生锈的措施分析解答。
【详解】（1）金属具有导热性，所以可用制炊具；
（2）黄铜片的硬度比铜片的硬度大；
（3）铁在与水和氧气同时接触时易生锈，防止铁生锈的措施就是破坏铁生锈的条件，例如在金属表面涂油漆、涂油、制成合金等。
【点睛】本题考查的是金属的性质与用途、合金的优点、铁防锈的措施，完成此题，可以依据已有的知识进行。
14． Zn/锌 Al3+、Zn2+
【详解】金属活动性，向硝酸铜、硝酸铝和硝酸银的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，再和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，和硝酸铝不反应，滤液中一定有硝酸铝和硝酸锌，过滤，滤液呈无色，说明硝酸铜完全反应，滤液中一定没有硝酸铜和硝酸银，滤渣中一定有银和铜，可能有锌；滤液中一定含有的金属离子是Al3+、Zn2+。
15． 3C+4NH32N2+3CH4 置换反应
【详解】由微观示意图可知，碳和氨气生成氮气和甲烷，化学方程式为3C+4NH32N2+3CH4，该反应单质和化合物反应生成单质和化合物，属于置换反应，故填：3C+4NH32N2+3CH4；置换反应。
16．(1)抗腐蚀性强
(2)化学
(3)
(4) 氧气和水 化学
【详解】（1）钛合金属于金属材料，钛合金放在海水中数年，取出后仍光亮如初，这说明金属钛具有很强的抗腐蚀性；
（2）将CO2转化为O2的过程中有新物质生成，属于化学变化；
（3）天然气主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：；
（4） 铁生锈是与氧气和水共同作用，因此5G铁塔表面的冷喷锌涂层能隔绝空气和水，达到防止生锈的目的；电池放电是化学能转化为电能。
17． CuO、CO Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 冶炼金属 不相同
【分析】B为黑色固体，D为红色固体单质，则B可能为氧化铜，D可能为铜，A具有还原性，和氧化铜反应产生的C能够和A反应产生E，因此A是碳，生成的C为二氧化碳，二氧化碳能与碳反应生成一氧化碳，E为一氧化碳；F为红色固体，能与一氧化碳反应，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，则F为氧化铁，生成的G为铁，铁能与铜盐反应生成铜，H可能硫酸铜，代入验证，推理正确。
【详解】由分析可知（1）物质B、E的化学式分别为：CuO、CO；
（2）反应③是一氧化碳与氧化铁在高温下生成二氧化碳和铁，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，反应③在实际生产中的应用是铁矿石炼铁；
（3）反应①是碳和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，该反应是单质和化合物生成单质和化合物的反应，属于置换反应；反应③是一氧化碳与氧化铁的反应不是置换反应，故反应类型不同。
【点睛】在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。
18． 富集MgCl2,得到纯净的MgCl2 取反应后的物质少量于试管中，然后加入几滴酚酞试液，无色酚酞试液变红色，证明石灰乳过量。（或测定pH值） 化学 防止生成的Mg被空气中的氧气氧化 2MgO+C2Mg+CO2↑ ③→②→⑦→④
【详解】（1）海水中含有氯化镁，但是海水中氯化镁的浓度低，还含有其它杂质，故人们通过以上流程获得氯化镁的原因是：富集MgCl2，得到纯净的MgCl2；
（2）加入石灰乳，镁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀，如果石灰乳过量，氢氧化钙显碱性，能使无色酚酞试液变红，故取反应后的物质少量于试管中，然后加入几滴酚酞试液，无色酚酞试液变红色，证明石灰乳过量。（或测定pH值）；
（3）“方法一”由MgCl2制Mg是在通电的条件下，故所发生的能量转化为：电能转化为化学能；
此反需要在特殊的真空环境下进行，这样做的目的是：防止生成的Mg被空气中的氧气氧化；
（4）由图可知，氧化镁和焦炭在高温的条件下反应生成镁，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Mg、O、C，生成物中含Mg，故还应含C、O，故还有二氧化碳生成，该反应的化学方程式为：；
（5）为获得精盐，首先将粗盐溶解，然后加入氢氧化钠，镁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀，除去镁离子，然后加入过量的氯化钡，使钡离子与硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀，除去硫酸根离子，然后加入过量的碳酸钠，使钙离子与碳酸根离子结合生成碳酸钙，过量的钡离子与碳酸根离子结合生成碳酸钡，可除去钙离子和过量的钡离子，碳酸钠一定要在氯化钡后面，这样才能将过量的钡离子除去，然后过滤，将形成的沉淀除去，然后加适量盐酸，使过量的氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，过量的碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，然后蒸发结晶，故正确的顺序是：①→⑤→③→②→⑦→④→⑥。
19． ＜ 除去金属表面的氧化膜或污物 Fe +2HCl =FeCl2 + H2↑ 将打磨过的镁条插入硫酸亚铁溶液中， 发现镁条表面覆盖一层银白色物质，溶液由浅绿色变为无色，说明镁的活泼性比铁强。
【详解】金属活动顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au，在金属
活动顺序表中，排在氢前边的金属能和酸发生置换反应生成盐和氢气。金属的位置越靠前，金属的活动性越强。位置靠前的金属能将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。取大小相同的两块金属A、B，用砂纸打磨光亮，分别放入两支试管1和2中，再加入等量的同种稀盐酸，试管1金属表面产生气泡较慢 ， 试管2金属表面产生气泡较快，说明A的活动性比B强；金属在放置的过程中常因接触空气中的成分而生锈，实验前用砂纸打磨金属片的目的是除去金属表面的氧化膜或污物；铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应方程式为Fe +2HCl =FeCl2 + H2↑ ；验证金属的活动性常用的方法有：利用金属和酸溶液的反应或利用金属和盐溶液的反应验证金属的活动性，将打磨过的镁条插入硫酸亚铁溶液中， 发现镁条表面覆盖一层银白色物质，溶液由浅绿色变为无色，说明镁的活泼性比铁强。如果将铁放入镁的盐溶液中，不反应，也能证明镁的活泼性比铁强。
点睛：金属活动性顺序表只能判断金属反应能力的问题，不能解释质量，化合价等方面的问题。这类问题的解题关键是熟记金属活动顺序表及其意义
20．（1）12.2；（2）61%；（3）0.24g
【详解】（1）表：
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次
加入稀盐酸的质量/g 50 50 50 50
反应前固体 质量 20 16.75 13.5
剩余固体 质量 16.75 13.5 m=12.2 12.2
固体变化量 3.25 3.25 1.3
分析表中数据，第一次和第二次引起的固体质量变化都是3.25g，所以可以推测第三次也可能为3.25g，但是如果第三次也是3.25g，则剩余固体就应该为13.5g 3.25g=10.25g，而现在数据中第四次依旧是12.2g，说明第三次也剩余12.2g，因为金属已经不足，确定m=12.2g。参加反应的锌的质量为3.25g+3.25g+1.3g=7.8g或者20g 12.2g=7.8g；（2）黄铜样品中铜的质量分数为；（3）设7.8g锌完全反应生成的氢气的质量为，
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
65 2
7.8g
，=0.24g
答：(1)表中m=12.2；(2) 黄铜样品中铜的质量分数为61%；(3) 反应总共产生气体的质量为0.24g。
答案第1页，共2页
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