人教版初中化学九年级下册第八单元《金属和金属材料》单元测试解析版.docx
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人教版初中化学九年级下册第八单元《金属和金属材料》单元测试解析版
《金属和金属材料》单元测试
一、单选题
1.化学造福人类。
下列金属材料的冶炼和应用体现了人类社会不断发展、进步的是( )
①铜合金②铁合金
③铝合金④钛合金
A.①②③④B.②③④C.①③④D.③④
2.用实验比较铜、锌、银的金属活动性,最好的方法是选用下列试剂中的( )
A.ZnSO4溶液B.NaOH溶液C.稀硫酸D.CuSO4溶液
3.炼铁时用到的一些铁矿石(括号内为主要成分的化学式)如图所示。
若测得其中杂质的百分含量均相同。
从环保和产率看,你选择的优良矿石是( )
A.
B.
C.
D.
4.金属M与AgNO3溶液反应的化学方程式为M+2AgNO3===M(NO3)2+2Ag。
则下列说法错误的是( )
A.金属M可能是铜B.M的金属活动性比Ag强
C.该反应属于复分解反应D.该反应前后M的化合价发生了改变
5.现有X、Y、Z三种金属,已知:
①X和稀硫酸不反应;②Z+H2SO4===ZSO4+H2↑;③X+2YNO3===2Y+X(NO3)2,这三种金属的活动性顺序正确的是( )
A.X>Y>ZB.Z>X>YC.Y>Z>XD.Z>Y>X
6.在隔绝空气下,用木炭还原氧化铜,下列叙述正确的是( )
A.反应前后固体中氧原子数目不变
B.反应前后固体减少的质量就是氧化铜中氧元素的质量
C.反应中消耗氧化铜的质量和碳的质量一定相等
D.反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大
7.不法分子贩卖的的银圆大多是锌的某些合金。
鉴别真假银圆时,可以将其浸入( )
A.澄清石灰水B.硫酸铜溶液C.氯化钠溶液D.糖水
8.某工厂的废渣中混有少量的锌粉和氧化铜(其他的成分不与酸反应),这些废渣与废盐酸接触时就会形成污水,造成公害。
若向污水中撒入铁粉,且反应后铁粉过量,此时,污水中一定含有的金属离子是( )
A.Fe2+、Cu2+B.Cu2+、H+C.Zn2+、Fe2+D.Zn2+、H+
9.下列属于纯净物的是( )
A.铁锈B.生铁C.铁矿石D.铁
10.请将符合图示装置设计意图的序号选出( )
①证明一氧化碳有还原性;②证明一氧化碳有可燃性;③证明产物中有二氧化碳;④能有效防止一氧化碳污染空气;⑤该实验充分利用了能源。
A.①②③④⑤B.②③C.①③④⑤D.①②④⑤
11.某溶液中含有Cu(NO3)2和AgNO3,现向其中逐渐加入一定质量的铁粉进行处理,并绘制参加反应的铁的质量与溶液中溶质种类的关系图。
下列说法正确的是( )
A.a点溶液中溶质为3种时,金属单质的种类也为3种
B.当溶质种类为2种时,金属单质种类可能为2种
C.a、b两点,溶液的质量相等
D.当溶质种类为1种时,金属单质种类可能为1种
12.下列有关化学反应的说法正确的是( )
A.化学反应都是放热反应
B.置换反应前后组成各物质的所有元素的化合价一定不变
C.用一氧化碳还原氧化铁,反应物CO与Fe2O3的化学计量数之比=3∶1
D.铜能与硫酸锌溶液反应,有金属锌析出
13.下列金属单质能与稀硫酸发生置换反应的是( )
A.铁B.金C.铜D.银
14.“金、银、铜、铁、锡”俗称五金,在这五种金属里,有单质形式存在于自然界中的银白色固体是( )
A.铁B.铜C.金D.银
15.下列有关金属的说法错误的是( )
A.铁是地壳中含量最多的金属元素
B.金属回收利用有利于保护金属资源
C.喷漆可以防止铁制品生锈
D.铜做导线利用了其良好的导电性
二、填空题
16.某学校研究小组从废干电池筒内的物质(含有C、MnO2、ZnCl2、NH4Cl等)进行回收MnO2实验,过程如下:
(1)操作①、②、③依次为下图中的____________。
(填字母)
(2)操作②后要进行洗涤,判断洗净的方法是:
取最后6次洗涤液,加入________溶液,如果不生成白色沉淀,则说明已洗净。
操作③中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为检验获得的MnO2,可在试管中加入获得的MnO2和适量的过氧化氢溶液混合,反应化学方程式为___________________________________________________________________,
在试管口用________检验生成的气体。
17.某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理,装置如下图所示。
请回答有关问题:
(1)为避免一氧化碳污染空气,并回收利用一氧化碳,方框中连接的是C和D,导管接口的连接顺序为a→( )→( )→( )。
C装置中NaOH的作用是____________。
(2)实验开始时,应________________________(填“先加热再通CO”或“先通CO再加热”),目的是__________________________________________________________。
(3)实验进行一段时间后,玻璃管A中出现的现象为______________________________,反应方程式为_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)除CO外,还有哪些物质可以还原Fe2O3____________(请写一物质的化学式)
18.2012年3月,有媒体报道称谢娜代言化妆品露兰姬娜因汞超标在美被禁,汞有毒,俗称________,它属于________(填物质类别);体温计中的金属汞,是由许许多多的________(填粒子名称)构成的,测量体温时汞柱升高是由于___________________________。
不慎将体温计打破,金属汞流出,如果不处理,汞会挥发到空气中,使人吸入中毒。
因此,汞洒落地面时要撒上硫粉,使之反应生成稳定且不挥发的HgS,避免毒害污染,该反应的化学方程式为___________________________________________________________________。
三、实验与探究
19.某化学小组利用如图所示装置(图中固定装置已略去)测定铜锌合金中锌的质量分数,探究过程如下:
①连接实验装置并检查装置气密性。
②向装置Ⅰ中的锥形瓶加入2.0g的铜锌合金样品粉末,由注射器缓缓注入稀硫酸,待到锥形瓶中不再产生气体时,准确读取注射器内读数,减少10.5mL稀硫酸,同时立即夹紧弹簧夹,移出装置Ⅲ中的导管,准确读取量筒内水的体积为214.0mL(注:
样品中的杂质不参加反应
③装置Ⅰ中剩余固体物质经过适当处理后,准确称量其质量为1.4g
④该小组的三位同学利用实验过程测得不同数据,计算铜锌合金样品中锌的质量分数
甲同学利用装置Ⅰ中反应前后固体的质量进行计算;
乙同学利用装置Ⅰ中加入稀硫酸的量进行计算;
丙同学利用装置Ⅲ中量取水的体积进行计算,并查得:
在标准状况下,氢气的密度为0.09g·L-1。
回答下列问题:
(1)装置Ⅰ中反应的化学方程式为________________________________________________,
实验过程中须加入稀硫酸至不再产生气体,目的是___________________________________
________________________________________________________________________。
(2)步骤③中称量剩余固体之前的正确操作是____________、洗涤、干燥。
(3)根据实验测定的数据,上述三位同学中________(填“甲”、“乙”或“丙”)同学无法进行计算样品中锌的质量分数。
(4)化学小组同学发现:
按照丙同学的方案进行计算,致使实验结果出现较大偏差。
以下因素可能造成偏差的有________(填标号)。
A.移出装置Ⅲ时,导管内留存了一部分水
B.实验测量前,没有排除装置Ⅰ中的空气
C.数据处理时,未排除加入稀硫酸所占的体积
20.某化学小组利用下图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数(图中固定装置已略去)。
探究过程如下:
Ⅰ.连接实验装置并检查装置气密性;
Ⅱ.向B中加入质量为m的铜锌合金粉末,由注射器A向B缓缓加入稀硫酸,待B中不再有气体产生气体时,夹紧弹簧夹,立即移出D中导管,准确读取并记录量筒内水的体积;
Ⅲ.经过滤等操作,准确称量并记录B中剩余固体物质的质量;
Ⅳ.该小组的甲同学根据反应前后B中固体物质的质量计算样品中锌的质量分数;乙同学认定量筒内测得水的体积即为反应生成气体的体积,并利用该气体在常温下的密度,根据化学方程式进行相关计算,得到样品中锌的质量分数。
请回答下列问题:
(1)B中发生反应的化学方程式为________________________________________________。
(2)Ⅲ中,正确的操作顺序是:
过滤、________、________、称量。
(3)通过误差分析,化学小组发现乙同学所用数据不可靠。
造成该数据不可靠的原因及其对计算结果的影响是:
_____________________________________________________________。
①Ⅱ中,移出D中的导管内留存有水,导致计算结果偏________(填“大”或“小”或“无法确定”)。
②________________________________________________________________________
_____________________________________________________________导致计算结果偏大。
21.为探究铁生锈的条件,某化学社团设计了如下实验:
取3段光亮无锈的细铁丝,绕成螺旋状,放入3支干燥洁净的试管底部,装置如图所示,进行下列实验,实验要保证有足够长的时间来观察现象
(1)铁生锈实际上是铁与空气中的________(填名称)发生反应的结果。
(2)当铁丝足量,时间足够长,实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的______________。
(3)该实验创新之处在于:
可根据铁丝表面的铁锈和________两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
四、计算题
22.用1000t含氧化铁为80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少?
23.我市东部山区盛产石灰石,某校课外活动小组为了解石灰石资源的品质,采用两种方案对当地石材进行化学分析:
方案一:
取10g石灰石粉末样品置于上图所示装置,充分加热至质量恒定,冷却后称得固体质量为8.12g;
方案二:
另取10g同质地石灰石颗粒样品,置于烧杯中加足量稀盐酸,充分反应后称得混合物的总质量减少了4.27g。
相关资料:
当地石灰石含有的主要杂质为二氧化硅,其化学性质稳定,加热不易分解且不与盐酸发生化学反应。
计算出两种方案测得的石灰石中碳酸钙的质量分数:
(1)方案一中碳酸钙的质量分数是______________________。
(2)方案二中碳酸钙的质量分数是______________________。
(精确到0.1%)
(3)比较两方案测量的结果,分析两方案误差较大的可能原因?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
24.某工厂要用赤铁矿石(主要成分是氧化铁,假设杂质不含铁元素)来炼制生铁。
若要炼制含铁96%的生铁63t,假设在炼制过程中损失10%铁元素,则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是多少?
答案解析
1.【答案】A
【解析】合金从以前不活泼的铜合金,一直到活泼金属铁、铝合金,再到21世纪的钛合金,合金已被广泛用于社会各个领域。
因为合金有熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗腐蚀性能强等优点,所以合金的应用体现了人类的进步。
故选A。
2.【答案】D
【解析】比较三种金属的活动性强弱,选择药品最少的方法有两种——“两边金属中间盐”、“中间金属两边盐”。
根据题意可知要选择一种试剂,故为第一种方案。
中间盐在这里是指铜的盐溶液。
故选D。
3.【答案】D
【解析】A项,赤铁矿的主要成分是Fe2O3,矿石中含铁元素,冶炼时产生的大气污染物相对较少,但氧化铁中铁元素的质量分数为70%含铁量小于四氧化三铁,所以错误;B项,菱铁矿的主要成分是FeCO3,铁元素质量分数为48.3%,含铁量较少,所以错误;C项,黄铁矿的主要成分是FeS2,冶炼时会产生大量的二氧化硫,造成空气污染和酸雨,所以错误;D项,磁铁矿的主要成分是Fe3O4,矿石中含铁元素,冶炼时产生的大气污染物相对较少,四氧化三铁中铁元素的质量分数为72.4%,含铁量最高,所以正确。
选D。
4.【答案】C
【解析】A项,在金属活动性顺序中,排在前边的金属能把位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。
M+2AgNO3===M(NO3)2+2Ag,说明M在Ag前面,又是+2价,当然可能是铜,正确。
B项,M+2AgNO3===M(NO3)2+2Ag,说明M的金属活动性比Ag强。
C项,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,这种反应属于置换反应,错误。
D项,反应前M为单质,0价,反应后M(NO3)2中M为+2价,化合价发生了改变,正确。
故选C。
5.【答案】B
【解析】①X和稀硫酸不反应,可判断H>X;②Z+H2SO4===ZSO4+H2↑,可判断Z>H;③X+2YNO3===2Y+X(NO3)2,可判断X>Y。
综上分析,三种金属的活动性顺序为Z>X>Y。
故选B。
6.【答案】D
【解析】木炭和氧化铜反应生成铜和二氧化碳气体。
A项,氧原子从氧化铜固体到二氧化碳气体中,总数不变,但固体中数目减少;B项,反应前后固体减少的质量是参加反应的木炭和氧化铜中氧元素的质量总和;C项,根据化学方程式计算可知,反应中消耗氧化铜的质量和碳的质量之比为160∶12,不相等;D项,因为铜元素的质量不变,反应过程中固体质量在逐渐变小,所以反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大。
故选D。
7.【答案】B
【解析】假银圆是锌的合金,根据金属的化学性质,金属能与氧气、酸、盐溶液反应。
这里能与锌反应的只有硫酸铜溶液,而其他三种物质均不与锌反应。
故选B。
8.【答案】C
【解析】锌粉和氧化铜都能与盐酸反应,分别生成氯化锌和氯化铜。
在金属活动性顺序中,位于氢之前的金属能把酸中的氢置换出来,位于前边的金属能把位于其后的金属从它的盐溶液中中置换出来。
过量的铁粉能置换出其中的铜并和多余的酸反应,都生成氯化亚铁,但不能与氯化锌反应。
所以溶液中的金属离子是未反应的Zn2+和反应生成的Fe2+,。
选C。
9.【答案】D
【解析】铁锈的成分除了主要的Fe2O3,还有其他一些杂质。
生铁是铁和碳的合金。
铁矿石也属于混合物。
故选D。
10.【答案】C
【解析】该实验不能证明一氧化碳的可燃性。
故选C。
11.【答案】B
【解析】A项,a点溶液中溶质为3种[Cu(NO3)2、Fe(NO3)2和AgNO3]时,金属单质只有Ag,错误;B项,当溶质种类为2种[Cu(NO3)2和Fe(NO3)2]时,金属单质一定有Ag,可能有Cu,正确;C项,a、b两点,由于加入的金属比析出的金属质量小,溶液的质量在逐渐减小,错误;D项,当溶质种类为1种[Fe(NO3)2]时,金属单质一定有Ag和Cu,可能有Fe。
故选B。
12.【答案】C
【解析】A项,化学变化发生时一定有能量的变化,但并不是都放热,故此选项错误;B项,置换反应中元素化合价一定会有改变,但并不是所有元素的化合价都有改变,故此选项错误;C项,根据方程式的配平可知其化学计量数之比,利用其方程式可知其化学计量数之比是3∶1,故此选项正确;D项,铜比锌的活动性弱,所以铜不能置换出锌单质,不会有锌析出,故此选项错误。
故选C。
13.【答案】A
【解析】能与酸发生置换反应的金属单质都是比较活泼的金属,在金属活动性顺序中位于氢之前,在题目中给出的金属里,只有铁符合条件。
故选A。
14.【答案】D
【解析】在自然界中以单质形式存在的物质,化学性质都是很稳定的,例如金、银,而金是黄色,银是银白色。
故选D。
15.【答案】A
【解析】铝是地壳中含量最多的金属元素。
故选A。
16.【答案】
(1)C、B、A
(2)AgNO3 C+O2
CO2
(3)2H2O2
2H2O+O2↑ 带火星的木条
【解析】
(1)从C、MnO2、ZnCl2、NH4Cl中回收MnO2,因为MnO2不溶于水,灼烧不发生变化,ZnCl2、NH4Cl可溶于水,C通过灼烧可生成二氧化碳气体,所以可用溶解、过滤、灼烧的方法得到二氧化锰。
所以操作①、②、③依次为下图中的C、B、A。
(2)因为操作②后进行洗涤,洗去的是ZnCl2、NH4Cl,所以可取最后一次洗涤液,加入硝酸银溶液,如果不生成白色沉淀,则说明已洗净。
这时剩余的物质是二氧化锰和碳,碳会在空气中燃烧,所以操作③中发生反应的化学方程式为C+O2
CO2。
(3)过氧化氢溶液与二氧化锰反应,可生成水和氧气,化学方程式是2H2O2
2H2O+O2↑;氧气有助燃的性质,在试管口用带火星的木条检验,木条复燃说明生成的气体是氧气。
17.【答案】
(1)d b e 吸收生成的二氧化碳
(2)先通CO再加热 防止加热不纯的一氧化碳引起爆炸
(3)红色粉末变黑色 Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
(4)H2
【解析】
(1)要防止一氧化碳污染环境,就要用密闭装置收集,所以先连C再连D,用C收集一氧化碳,用D收集排出的氢氧化钠溶液,为保证氢氧化钠溶液能顺利流出,a就要连d;用氢氧化钠的目的是吸收生成的二氧化碳。
(2)实验开始时,应先通CO再加热,因为一氧化碳具有可燃性,这样做能防止加热不纯的一氧化碳引起爆炸。
(3)玻璃管A中出现的现象为红色粉末变黑色,反应方程式为Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2。
(4)除CO外,其他有还原性的物质也可以还原Fe2O3,如C,H2。
18.【答案】水银 单质 汞原子 温度升高后,汞原子之间的间隔增大,使水银体积增大 Hg+S===HgS
【解析】汞俗称水银,是一种金属单质;金属都是由原子构成的;测量体温时汞柱升高是由于原子之间有间隔,温度升高后,汞原子之间的间隔增大,使水银体积增大;汞与硫反应生成硫化汞,故化学方程式为Hg+S===HgS
19.【答案】
(1)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ 使样品中的锌完全反应
(2)过滤 (3)乙 (4)AC
【解析】
(1)由于铜排在了氢的后面,所以与酸不反应,反应物是锌和硫酸,反应的化学方程式为Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑;实验过程中须加入稀硫酸至不再产生气体,目的是使样品中的锌完全反应。
(2)从铜和硫酸锌溶液的混合物中得到铜,先进行过滤,得到带有硫酸锌溶液的铜,再进行洗涤除去表面的硫酸锌,再进行干燥除去水即可称量。
(3)根据加入稀硫酸的量进行计算需要知道稀硫酸的溶质质量分数,而题中没有告知。
(4)由于锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气时,放出热量,如果没等冷却到室温,根据热涨冷缩的原理可知进入量筒中水偏多,所以误认为得到的氢气多,再就是数据处理时,未排除加入稀硫酸所占的体积,计算的结果就偏大。
20.【答案】
(1)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
(2)洗涤 干燥 (3)小 未冷却到室温就夹紧弹簧夹
【解析】
(1)由于铜排在了氢的后面,所以与酸不反应,反应物是锌和硫酸,反应的化学方程式为Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑。
(2)从铜和硫酸锌溶液的混合物中得到铜,先进行过滤,得到带有硫酸锌溶液的铜,进行洗涤除去表面的硫酸锌,再进行干燥除去水即可称量。
(3)移出D中的导管内留存有水,那么从量筒中读出的示数就应该是由于生成氢气而排出的水再减去导管中留存的水,所以会误认为得到的氢气少,导致计算结果偏小;由于锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气时,放出热量,如果没等冷却到室温,根据热涨冷缩的原理可知进入量筒中水偏多,所以误认为得到的氢气多,计算的结果就偏大。
21.【答案】
(1)水、氧气
(2)五分之一 (3)试管内液面上升
【解析】
(1)对比实验①②③,可知铁生锈实际上是铁与空气中的水、氧气发生反应的结果。
(2)因为氧气约占空气总体积的五分之一,因此足够长时间后,实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的五分之一。
(3)该实验创新之处在于:
可根据铁丝表面的铁锈和进入试管中水的体积两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
22.【答案】解:
铁矿石中氧化铁的质量为1000t×80%=800t
设可炼出铁的质量为x
=x=560t
生铁的质量为560t÷96%≈583t
答:
可以炼出生铁的质量为583t。
【解析】首先要找到有关的反应的化学方程式(即Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2)、已知量(即1000t、80%、96%)、未知量(生铁的质量);然后,要弄清楚不纯物质与纯物质之间的联系(即赤铁矿~氧化铁~铁~生铁);最后,根据化学方程式进行计算。
23.【答案】
(1)42.7%
(2)97% (3)①中石灰石可能没有反应完全;②石灰石中可能含有少量耐高温但能和稀盐酸反应的物质
【解析】
(1)高温加热碳酸钙的化学方程式为CaCO3
CaO+CO2↑,物质减少的质量为CO2,根据题意和提供的化学方程式找到CO2的质量(10-8.12)和CaCO3的质量关系求解得CaCO3为4.27g,其质量分数为42.7%。
(2)同理根据CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑求得方案二中CaCO3为9.7g,其质量分数为97%。
(3)两个方案存在较大误差的原因可能是:
①中石灰石可能没有反应完全;②石灰石中可能含有少量耐高温但能和稀盐酸反应的物质。
24.【答案】解:
生铁中铁的质量为63t×96%=60.48t
炼出的铁的质量为60.48t÷(1-10%)=67.2t
设需要氧化铁的质量为x
=
解得x=96t
铁矿石的质量为96t÷(1-20%)=120t
答:
需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是120t。
【解析】根据化学方程式求解,要注意用的是纯净物的质量。
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