【卷2】第八單元 金屬和金屬材料 培優(yōu)提升（解析版）

2023～2024學(xué)年下學(xué)期九年級化學(xué)新課標(biāo)測試第八單元金屬和金屬材料【培優(yōu)提升】題號一二三四總分得分限時：60分鐘滿分：100分可能用到的相對原子質(zhì)量：H－1C－120－16Mg－24Al－27Fe－56Cu－64Zn－65Ag－108一、選擇題(共12小題，每小題3分，計36分)1.(2023湖南株洲中考，1，★☆☆)地殼中含量最多的金屬元素是 ()A.Si B.Fe C.Al D.O2.(2023福建三明一模，2，★☆☆)鈦被譽(yù)為“宇宙金屬”，具有熔點(diǎn)高、密度小、強(qiáng)度大、良好的抗腐蝕性和延展性等性能。下列物品不適合用鈦和鈦合金制作的是 ()A.人造骨 B.保險絲 C.潛艇外殼 D.人造衛(wèi)星天線3.【新素材】科技創(chuàng)新(2023湖南株洲荷塘模擬，13，★☆☆)株洲智軌列車可行駛于既定軌道之上，具備成本低、建設(shè)周期短、運(yùn)營調(diào)度靈活等優(yōu)點(diǎn)。智軌列車建設(shè)廣泛應(yīng)用了金屬材料。下列說法不正確的是 ()A.工業(yè)煉鐵用到的原料有鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石B.日常使用的金屬材料中，大多數(shù)屬于合金C.鐵在潮濕的空氣中容易生銹D.可以用硫酸銅溶液比較Fe、Mg、Cu三種金屬的活動性強(qiáng)弱4.【新課標(biāo)科學(xué)思維】(2023吉林長春稀硫酸二十二中一模，9.★☆☆)某同①③學(xué)繪制了含鐵元素的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖(圖中“→”表示一種物質(zhì)可轉(zhuǎn)化為另一種物質(zhì)，“——”表示相連的物質(zhì)能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，部分反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件已略去)，下列說法正確的是 ()A.通過反應(yīng)①可以得到硫酸鐵溶液 B.通過氧化鐵與CO發(fā)生置換反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化②C.能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③的金屬也能和稀硫酸反應(yīng) D.轉(zhuǎn)化④只能是鐵和稀鹽酸反應(yīng)5.【控制變量法解題】(2023山東濰坊中考，11，★☆☆)某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為探究鐵絲生銹、鐵絲燃燒的影響因素，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(點(diǎn)燃操作已略去)。下列說法錯誤的是 ()A.對比①③可知：水是鐵絲生銹的條件之一 B.對比①②可知：氧氣是鐵絲生銹的條件之一C.對比②③可知：氧氣是鐵絲燃燒的條件之一 D.對比③④可知：鐵絲形狀能影響鐵絲的燃燒6.【數(shù)字化實(shí)驗(yàn)】(2023江蘇連云港二模，12，★★☆)用如圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，先檢查裝置氣密性，再將橡膠塞連接壓強(qiáng)傳感器，燒瓶中放入鋁片(足量)和稀硫酸，塞緊瓶塞并打開儀器。一段時間后，得到如圖下列有關(guān)說法不正確的是 ()A.B點(diǎn)、C點(diǎn)對應(yīng)溶液中的Al2(SO4)3濃度大?。築<C D.曲線CD段壓強(qiáng)減小說明生成氫氣的總質(zhì)量減小7.(原創(chuàng))以“高效精準(zhǔn)智能控制、高質(zhì)低碳綠色生產(chǎn)”為主題的“全國煉鋼一連鑄生產(chǎn)技術(shù)會”于2023年6月26－29日在湖北武漢召開，以促進(jìn)我國鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。某煉鐵廠要用赤鐵礦(雜質(zhì)不含鐵元素)來煉制含鐵96%的生鐵63t,理論上需要含雜質(zhì)20%的赤鐵礦的質(zhì)量是 ()A.2O2t B.1O8t C.135t D.210t8.【創(chuàng)新裝置】(2023安徽無為三模，12，★★☆)同學(xué)們利用如圖所示的裝置模擬工業(yè)煉鐵的實(shí)驗(yàn)原理。已知：甲酸和98%的濃硫酸加熱可以產(chǎn)生一氧化碳。下列說法不正確的是 ()A.實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)先擠壓裝有甲酸的膠頭滴管，再點(diǎn)燃酒精燈B.充分反應(yīng)后B處有黑色物質(zhì)生成C.W形管中間凸起比兩端高，可防止因A處產(chǎn)生氣體過快，導(dǎo)致A處液體進(jìn)入B處D.該裝置還缺少尾氣處理裝置9.向FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量Zn粉，充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V渣中滴加稀鹽酸，有氣泡冒出。下列說法不正確的是 ()A.濾渣中一定有Zn B.濾渣中一定有Cu和Fe C.濾液中可能只有Zn2+ D.濾液中一定沒有Cu2+10.【極值法解題】(2023河南中考，14，★★☆)某金屬混合物由Mg、Al、Zn、Fe四種金屬中的兩種組成。4g該金屬混合物與足量的鹽酸充分反應(yīng)，得到0.2g氫氣，則該金屬混合物的組成不可能是 ()A.Mg和Al B.Fe和Al C.Fe和Mg D.Mg和Zn11.(2023黑龍江綏化中考，12，★★★)將一氧化碳和鐵的氧化物FexOy置于密閉容器中，一定條件下充分反應(yīng)。反應(yīng)過程中容器內(nèi)部分物質(zhì)的質(zhì)量變化如圖所示。下列說法正確的是 ()A.m的值為19.6 B.參加反應(yīng)的鐵的氧化物的質(zhì)量為16gC.當(dāng)CO2質(zhì)量為4.4g時，容器內(nèi)CO的質(zhì)量為14g D.鐵的氧化物中x∶y=2∶312.(2022山東昌樂一模，17，★★★)在5.6g鐵粉中，先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液，充分反應(yīng)后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固體質(zhì)量與所加溶液總質(zhì)量的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是 ()A.所加溶液質(zhì)量為M1g時，生成Cu的質(zhì)量為m1g B.cd段發(fā)生的是Fe和AgNO3溶液的反應(yīng)C.m2的值為21.6 D.e點(diǎn)溶液中含F(xiàn)e(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3二、填空及簡答題(共5小題，計42分)13.(2023吉林長春博碩學(xué)校期末，17，★☆☆)(6分)防止金屬銹蝕已成為科學(xué)研究和技術(shù)領(lǐng)域中的重大問題?；卮鹣铝袉栴}。(1)“知銹”：鐵銹通常為_______色固體；(2)“探銹”：對比試管_______(填編號)，可知鐵生銹與水有關(guān)；(3)“用銹”：生活中的暖寶寶就是利用鐵生銹的原理為人體提供溫暖的，所以鐵生銹過程是_______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。14.(2023重慶中考B卷，19，★☆☆)(8分)2023年5月，大連灣海底隧道貫通，我國自主研制的盾構(gòu)機(jī)起了重要作用。盾構(gòu)機(jī)的殼體、刀盤等都使用了鋼材?；卮鹣铝袉栴}。(1)與純鐵相比，鋼鐵的優(yōu)良性能有_______(填一種)。(2)高爐煉鐵的原理是一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。反應(yīng)中的還原劑為_______。(3)每年有大量的鋼鐵因腐蝕而報廢，寫出防止鐵生銹的一條措施：______________________________。15.(2023河南南召三模，23，★☆☆)(6分)將一定量的鋅粉加入Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3三種物質(zhì)的混合溶液中，充分反應(yīng)后過濾，得到濾渣和藍(lán)色濾液。(1)寫出可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________。(2)分析濾渣的成分：________________________________________。(3)若反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量增加，可能的原因是什么？________________________________________。16.(2023江蘇連云港中考改編，37，★★☆)(10分)鋼鐵是使用最多的金屬材料。生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵合金，其中生鐵的含碳量為2%～4.3%，鋼的含碳量為0.O3%～2%。(1)從公元1世紀(jì)開始，鐵便成了一種最主要的金屬材料。①歷史上遺留下來的銅制品遠(yuǎn)比鐵制品多。從物質(zhì)性質(zhì)的角度看，原因是____________________o②下列鐵制品中，利用了金屬導(dǎo)熱性的是_______(填字母)。A.后周鐵獅子 B.鑄鐵井蓋 C.不銹鋼水壺③下列關(guān)于鐵及鐵制品的說法中，正確的是________(填字母)。A.鐵是地殼中含量最高的金屬元素 B.沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢C.不銹鋼保溫杯可長時間盛放酸性飲品(2)工業(yè)上冶煉鋼鐵的主要工藝流程如下：①石灰石(主要成分為CaCO3)在高溫下可將鐵礦石中的SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣(CaSiO3),同時生成一種氧化物。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________。②從物質(zhì)組成的角度分析，煉鋼爐中通入O2的目的是________________________________________。17.(2022湖北荊州中考，24，★★☆)(12分)從廢舊電腦的某些零部件中回收金屬銀，設(shè)計流程如圖所示：(1)步驟I和步驟Ⅱ都涉及的實(shí)驗(yàn)操作是____________________。(2)步驟I中加入足量稀硫酸后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________。(3)溶液X中除水外只含有一種物質(zhì)，該物質(zhì)的化學(xué)式為____________________。(4)據(jù)此判斷，銅、銀、鋁的金屬活動性由強(qiáng)到弱的順序是____________________(填元素符號)。三、實(shí)驗(yàn)及探究題(共1小題，計14分)18.【新課標(biāo)科學(xué)探究與實(shí)踐】(2022河北唐縣期末，30，★★☆)(14分)不銹鋼中含有金屬鉻。鉻與常見金屬鐵、銅相比，其金屬活動性強(qiáng)弱如何呢？化學(xué)興趣小組的同學(xué)們一起進(jìn)行了以下探究。【查閱資料】①鉻是銀白色有光澤的金屬，在空氣中，像鋁一樣，其表面能產(chǎn)生致密的氧化膜；②能與稀硫酸反應(yīng)，生成硫酸亞鉻(CrSO4)?！咀鞒霾孪搿坎孪擘伲篊r>Fe>Cu；猜想②：Fe>Cu>Cr；猜想③：________________________________________。【設(shè)計與實(shí)驗(yàn)】①張明同學(xué)取大小相等的鐵、銅、鉻三種金屬片，未經(jīng)打磨就分別放入稀硫酸中，記錄如下：②李紅同學(xué)也取大小相等的鐵、銅、鉻三種金屬片，先用砂紙打磨后再分別放入稀硫酸中，記錄如下，請將表格填寫完整：【討論交流】為什么張明和李紅兩個同學(xué)記錄的鉻片放在稀硫酸中開始的現(xiàn)象截然不同？__________________________________________________________________________?！緦?shí)驗(yàn)驗(yàn)證】為了進(jìn)一步確認(rèn)鐵、銅、鉻三種金屬的活動性強(qiáng)弱，劉強(qiáng)同學(xué)將打磨過的兩塊鐵片分別放入硫酸亞鉻(CrSO4)溶液和硫酸銅溶液中，觀察到在硫酸亞鉻溶液中無明顯現(xiàn)象，而在硫酸銅溶液中出現(xiàn)的現(xiàn)象是______________________,據(jù)此可知猜想_______(填序號)正確。選用鉻片、硫酸亞鐵溶液和_______三種試劑做實(shí)驗(yàn)也可以確認(rèn)鐵、銅、鉻三種金屬的活動性強(qiáng)弱?！就卣惯w移】寫出鉻與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：四、計算題(共1小題，計8分)19.【新課標(biāo)】處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(2023山東蒙陰三模，28，★☆☆)(8分)為測定某銅鋅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，興趣小組同學(xué)稱取10g該合金于燒杯中，將40g稀鹽酸分四次加入，充分反應(yīng)。測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：第一次第二次第三次第四次加入稀鹽酸的質(zhì)量/g10101010燒杯中剩余物質(zhì)的質(zhì)量/g19.9629.9239.9049.90(1)充分反應(yīng)后產(chǎn)生氣體的總質(zhì)量是_______g。(2)該銅鋅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？(寫出計算過程)

【參考答案及解析】1－5CBDCB6－10DBDAA11－12CD1.C地殼中含量最多的金屬元素是鋁元素，化學(xué)符號為Al。2.B鈦合金與人體具有很好的“相容性”，可用于制作人造骨；鈦的熔點(diǎn)很高，而保險絲的熔點(diǎn)應(yīng)該比較低，所以鈦不適合用來制作保險絲；鈦具有良好的抗腐蝕性和延展性且強(qiáng)度大，可用于制作潛艇外殼；鈦鎳合金具有形狀記憶功能，可用于制作人造衛(wèi)星天線。3.DMg、Fe均能與硫酸銅溶液應(yīng)置換出銅，說明Mg、Fe都比Cu活潑，但無法比較Mg、Fe的金屬活動性強(qiáng)弱。4.C反應(yīng)①是稀硫酸和鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，不能得到硫酸鐵溶液；轉(zhuǎn)化②可以是氧化鐵和一氧化碳在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，該反應(yīng)不屬于置換反應(yīng)；轉(zhuǎn)化③可以通過氯化亞鐵溶液和比鐵活動性強(qiáng)的金屬(K、Ca、Na除外)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)，在金屬活動性順序中，鐵排在氫前面，則比鐵活動性強(qiáng)的金屬也排在氫前面，該金屬能和稀硫酸反應(yīng)；轉(zhuǎn)化④可以是鐵和氯化銅溶液反應(yīng)生成氯化亞鐵和銅，能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化④的反應(yīng)不只有鐵和稀鹽酸的反應(yīng)。5.B對比①③可知，除水外，其他條件均相同，①中鐵絲不生銹，③中鐵絲生銹，說明水是鐵絲生銹的條件之一；對比①②可知，變量有氧氣和水，變量不唯一，不能得出氧氣是鐵絲生銹的條件之一的結(jié)論；對比②③可知，除了氧氣外，其他條件均相同，②中鐵絲不燃燒，③中鐵絲燃燒，可得出氧氣是鐵絲燃燒的條件之一；對比③④可知,除了鐵絲形狀不同外,其他條件均相同，而③④中鐵絲燃燒的現(xiàn)象不相同，可得出鐵絲形狀能影響鐵絲的燃燒。6.D由題圖可知，BC段鋁與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和氫氣，壓強(qiáng)增大；C點(diǎn)時稀硫酸反應(yīng)完全，壓強(qiáng)不再增大，故B點(diǎn)、C點(diǎn)對應(yīng)溶液中的硫酸鋁濃度大小關(guān)系為B<C。曲線AB段壓強(qiáng)變化不明顯是因?yàn)殇X片表面有Al2O3薄膜，氧化鋁先與硫酸反應(yīng)。曲線BC段鋁與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，壓強(qiáng)增大。曲線CD段壓強(qiáng)減小是因?yàn)闇囟冉档?，氣體收縮，生成氫氣的質(zhì)量不會改變。7.B設(shè)理論上需要含雜質(zhì)20%的赤鐵礦的質(zhì)量為x。Fe2O3+3COeq\o(\s\up4(高溫),\s\do4(＝))2Fe+3CO3160112x×(1－20%)63t×96%eq\f(160,x×(1－20%))=eq\f(112,63t×96%)解得x=108t。8.D實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)先擠壓裝有甲酸的膠頭滴管，用生成的一氧化碳排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸；紅色的氧化鐵和一氧化碳在高溫的條件下反應(yīng)生成黑色的鐵和二氧化碳，充分反應(yīng)后B處有黑色物質(zhì)生成；W形管中間凸起比兩端高，可防止A處反應(yīng)速率過快時，液體濺到B處；該裝置可通過D處的裝置收集多余的一氧化碳，不缺少尾氣處理裝置。9.A向FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量Zn粉，鋅先與CuCl2反應(yīng)生成氯化鋅和銅，CuCl2完全反應(yīng)后，若還有鋅粉，鋅才能與FeCl2反應(yīng)生成氯化鋅和鐵。充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V渣中滴加稀鹽酸，有氣泡冒出，說明濾渣中一定含有能與稀鹽酸反應(yīng)的鐵，可能含有鋅；濾渣中一定有Cu和Fe；如果是鋅與氯化亞鐵恰好完全反應(yīng)或鋅過量，則濾液中只有Zn2+；濾渣中存在鐵，則濾液中一定沒有Cu2。10.A據(jù)化學(xué)方程式可知，稀酸應(yīng)生0.2g氫氣需要Mg、Al、Zn、Fe的質(zhì)量分別為2.4g、1.8g、6.5g、5.6g,需要Mg和Al這兩種金屬的質(zhì)量都小于4g,則該金屬混合物的組成不可能是Mg和Al。11.C生成二氧化碳的質(zhì)量為17.6g,其中碳元素的質(zhì)量為17.6g×=4.8g,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變，則參加反應(yīng)的一氧化碳的質(zhì)量為4.8g÷=11.2g.反應(yīng)后一氧化碳剩余的質(zhì)量是5.6g,所以m的值為5.6+11.2=16.8，即一氧化碳的總質(zhì)量為16.8g,生成鐵的質(zhì)量也是16.8g。由分析可知，m的值為16.8，A錯誤；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的鐵的氧化物的質(zhì)量為16.8g+17.6g－11.2g=23.2g,B錯誤；當(dāng)CO2質(zhì)量為4.4g時，參加反應(yīng)的CO質(zhì)量為2.8g,則容器內(nèi)CO的質(zhì)量為16.8g－2.8g=14g,C正確；生成鐵的質(zhì)量為16.8g,則鐵的氧化物中鐵元素的質(zhì)量為16.8g,鐵的氧化物中氧元素的質(zhì)量為23.2g－16.8g=6.4g,所以鐵元素與氧素的原個數(shù)為∶=3∶4，。12.D由題圖可知，ab段對應(yīng)鐵和硝酸銅的反應(yīng)，bc段對應(yīng)過量的鐵和硝酸銀的反應(yīng)，cd段對應(yīng)生成的銅和硝酸銀的反應(yīng)。所加溶液質(zhì)量為M1g時，生成Cu的質(zhì)量不是m1g,因?yàn)閙1g是過量的鐵和反應(yīng)生成的銅的質(zhì)量之和；5.6g鐵和硝酸銀完全反應(yīng)生成21.6g銀，5.6g鐵與硝酸銅完全反應(yīng)生成6.4g銅，反應(yīng)至c點(diǎn)，5.6g鐵完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化為銅和銀，因此m2小于21.6；e點(diǎn)溶液中含反應(yīng)生成的Fe(NO3)2、Cu(NO3)2和過量的AgNO3。13.答案：(1)紅棕(或紅)(2)①③(3)放熱14.答案：(1)硬度大(或強(qiáng)度高等)(2)Fe2O3+3COeq\o(\s\up4(高溫),\s\do4(＝))2Fe+3CO一氧化碳(3)刷漆(合理即可)解析：(1)與純鐵相比，鋼鐵具有硬度大、強(qiáng)度高等優(yōu)良性能。(2)一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳；一氧化碳具有還原性，是反應(yīng)中的還原劑。(3)為了防止鋼鐵的銹蝕，常采用在其表面刷漆、涂油或鍍上其他金屬等方法。15.答案：(1)Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu(2)－定含有銀，可能含有銅(3)鋅與硝酸銀反應(yīng)，溶液質(zhì)量減?。讳\與硝酸銅反應(yīng)，溶液質(zhì)量增大；若減小的質(zhì)量小于增大的質(zhì)量，則所得溶液質(zhì)量增加解析：(1)將一定量的鋅粉加入Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3三種物質(zhì)的混合溶液中，鋅先與硝酸銀反應(yīng)生成銀和硝酸鋅，反應(yīng)完全后，若鋅粉剩余，會繼續(xù)與硝酸銅反應(yīng)生成銅和硝酸鋅；鋅不能與硝酸鎂反應(yīng)。充分反應(yīng)后，濾液呈藍(lán)色，說明濾液中還含有硝酸銅，可能硝酸銅沒有反應(yīng)，也可能硝酸銅部分反應(yīng)，所以可能發(fā)生的反應(yīng)為Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu。(2)由于不確定硝酸銅是否參與反應(yīng)，則濾渣中一定含有銀，可能含有銅。(3)根據(jù)鋅與硝酸銀和硝酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，鋅與硝酸銀反應(yīng)，溶液質(zhì)量減??；鋅與硝酸銅反應(yīng)，溶液質(zhì)量增大；所以若減小的質(zhì)量小于增大的質(zhì)量，則所得溶液質(zhì)量增加。16.答案：(1)①鐵的金屬活動性比銅的強(qiáng)，容易被腐蝕②C③B(2)