九下化学专题八金属和金属材料单元1金属材料与金属冶炼同步练习（含解析湘教版）

1 金属材料和金属冶炼 一、单选题 1.鞍钢集团全力支持上海世博会，为上海虹桥交通枢纽建设提供 4.7 万吨精品钢材。关于钢的说法错误的 是( ) A. 钢是一种铁合金 B. 钢的许多性能优于生铁 C. 钢的含碳量高于生铁 D. 钢是一种混合物 2.下列有关铁的说法不正确的是( ) A. 生铁和钢都是铁合金 B. 铁是地壳中含量最多的金属元素 C. 工业炼铁的原理是：3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2 D. 用铁制作铁锅利用了铁的导热性 3.下列有关工业炼铁的叙述中，不正确的是(　　) A. 炼铁用的设备是高炉 B. 炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石 C. 炼铁得到的生铁仍为混合物 D. 炼铁是用空气中的氧气将铁矿石中的杂质氧化除去 4.通过下列实验可以得出的结论，其中不正确的是（ ） A. 甲实验中黄铜片能在铜片上刻划出痕迹可以说明黄铜的硬度比铜片大 B. 乙实验说明分子在不停地运动着 C. 丙实验能说明二氧化碳能与水反应生成碳酸 D. 丁实验说明一氧化碳既具有还原性，又具有可燃性 5.下列说法正确的是（ ） A. 所有金属都呈银白色 B. 铁制品部分浸入食盐水中不易生锈 C. 铁在氧气中燃烧，剧烈燃烧火星四射，生成一种红色固体 D. 工业炼铁的主要原理是用一氧化碳与铁矿石在高温条件下反应生成铁 6.下列关于金属的说法正确的是（ ） A. 波尔多液的配制可以在铁制容器中进行 B. 铝制品抗腐蚀能力较铁制品强 C. 用 ZnCl2 溶液、Fe 和 Cu 三种物质能验证 Zn、Fe、Cu 三种金属的活动性强弱顺序 D. 生活中不用金属银而用铜或铝做导线的原因是银的导电性比铜、铝差 7. 根据下列实验装置图，以下说法中错误的是（ ）2 A. a 处固体由黑色逐渐变为红棕色 B. 反应过程中可观察到 b 处的澄清石灰水变浑浊 C. CO 有毒，通常在 c 处将其点燃或用气囊收集以防止污染空气 D. 该实验可验证 CO 的还原性 8.下列生活用品用金属材料制作而成的是（ ） A. B. C. D. 9.铝热反应常用于冶炼或焊接金属，反应原理： ． 现高温加热铝粉和氧 化铜混合物，使其充分反应．为检验反应后氧化铜是否有剩余，取少量反应后的固体，加入足量稀硫酸， 反应后将锌片插入上层溶液中． （已知 CuO+H2SO4═CuSO4+H2O）下列现象能说明氧化铜有剩余的是（　　） A. 加入稀硫酸后有气泡生成 B. 加入稀硫酸后没有气泡生成 C. 铝粉和氧化铜加热后有红色物质生成 D. 锌片表面有红色 物质生成 10.保护金属资源的一条有效途径是金属的回收和利用，小明同学回收的废品中不属于金属材料的是（　　） A. 塑料包装袋 B. 易拉罐 C. 废铁锅 D. 干电池外壳 二、填空题 11.随着人们生活水平的不断提高，汽车已走进千家万户.制造汽车要用到含铜.铁.铝等成分的多种金属材 料. ①在汽车电路中，经常用铜作导线，这是利用了铜的________ 性.3 ②车体多用钢材制造，其表面喷漆不仅美观，而且可有效防止与________接触而生锈. ③在实验室中探究铝、铜的金属活动性顺序，除铝、铜外，还需要用到的试剂是________.(填一种即可) 12.某金属加工厂有大量金属铝、铁、铜的废弃粉末，为充分利用金属资源，分离和回收金属，某化学兴 趣小组通过查阅资料设计了如下实验方案．请完成下列各题： （1）步骤①中分离得到的金属 B 是________ ． （2）步骤②中除加入足量稀盐酸外，还需要进行的一项基本操作是________ ． （3）步骤③生成沉淀的化学反应方程式为　________ ；因 Al（OH）3 既能与酸反应又能与碱反应，步骤 ③加入试剂时应如何操作________ ． （4）电解熔融 Al2O3 制金属铝的化学方程式为________ ． 13.回收再利用生锈的铁制品是保护金属资源的一种有效途径。 废铁粉中 Fe2O3 含量大约在 80%（其余 20%为铁），工业上常用一氧化碳将其还原，反应的化学方程式为 ________，若回收 100 t 这样的废铁粉可以得到________t 铁。 三、解答题 14.你知道铁的合金有哪些？二者性质差异的原因是什么？ 四、综合题 15. 金属在生产和科学研究中有广泛的应用．请回答下列问题： （1）铜导线主要利用金属铜的________性． （2）铁粉用作食品保鲜剂，是利用它能与________、________等发生化学反应（填化学式）． （3）若要验证金属的活动性顺序：Mg Mn Cu，某同学已经选择了打磨过的锰条，他还要选择的两 种溶液分别是________、________（填溶质的化学式）． 16.人类社会的发展来不开金属，请依据所学知识填空． （1）“沙里淘金”说明金在自然界中主要以________形式存在（填“单质”或“化合物”），你认为其 中的原因是________． （2）下列不属于合金的是 （填字母序号）． A. 硬铝 B. 铁 C. 不锈钢 D. 焊锡 （3）人类最早使用的金属是铜，继而进入铁器时代，铝的利用要比铜和铁晚的多，那仅仅是 100 多年前 的事情，由此可知，利用金属的早晚主要和________有关． （4）将一定量的铁粉投入到硝酸银和硝酸铜的混合溶液中国，充分反应后过滤，取滤渣滴加稀盐酸，无 明显现象，则滤渣中可能含有的物质是________（填化学式），一定发生的反应的化学方程式是 ________． 4 答案解析部分 一、单选题 1.【答案】 C 【解析】【解答】钢的主要成分是铁，含有少量碳及其他少量杂质属于铁合金，钢的性能比生铁优良，可 煅轧，生铁含碳量较高，硬而脆，A、B、D 正确。故答案为：C 【分析】钢，是对含碳量质量百分比介于 0.03%至 2.%之间的铁碳合金的统称。钢的化学成分可以有很大 变化，只含碳元素的钢称为碳素钢(碳钢)或普通钢;在实际生产中，钢往往根据用途的不同含有不同的合 金元素，比如:锰、镍、钒等等。人类对钢的应用和研究历史相当悠久，但是直到 19 世纪贝氏炼钢法发明 之前，钢的制取都是一项高成本低效率的工作。如今，钢以其低廉的价格、可靠的性能成为世界上使用最 多的材料之一，是建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺的成分。可以说钢是现代社会的物质基础。 2.【答案】 B 【解析】【解答】地壳中含量排前四位的元素是氧、硅、铝、铁，铝是排名第一的金属元素，铁是目前应 用最广泛的金属元素； 【分析】地壳中最多的化学元素是氧,它占总重量的 48.6%；其次是硅,占 26.3%；以下是铝、铁、钙、钠、 钾、镁.丰度最低的是砹和钫,约占 1023 分之一.上述 8 种元素占地壳总重量的 98.04%,其余 80 多种元素共 占 1.96%. 3.【答案】 D 【解析】【解答】A、工业炼铁的主要原料为高炉，A 不符合题意； B、工业炼铁的主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石等，B 不符合题意； C、工业炼铁的主要产物为生铁，是一种铁合金，属于混合物，C 不符合题意； D、工业炼铁的主要原理为利用一氧化碳的还原性还原出铁矿石中的铁，D 符合题意。 故答案为：D。【分析】本题主要考查金属的冶炼，需要掌握铁冶炼的步骤以及操作过程。 4.【答案】C 【解析】【解答】解：A、黄铜片能在铜片上刻划出痕迹可以说明黄铜的硬度比铜片大，该选项说法正确； B、酚酞试液变红色，说明氨水中的氨气分子是不断运动的，当运动到酚酞试液中时，能和其中的水结合 成氨水，从而使酚酞试液变红色，该选项说法正确； C、实验过程中，塑料瓶变瘪，可能是因为二氧化碳溶于水导致的，该选项说法不正确； D、实验过程中，黑色粉末逐渐变成红色，说明一氧化碳具有还原性，尾气中的一氧化碳燃烧，说明一氧 化碳具有可燃性，该选项说法正确． 故选：C． 【分析】根据实验现象可以判断相关方面的问题． 5.【答案】D 【解析】【解答】解：A．并不是所有金属的颜色是银白色的，如铜是紫红色的，故错误； B．铁钉浸泡在食盐水中，铁与水和氧气充分接触，容易生锈；且食盐水能促进铁生锈的速率，更易生锈， 故错误； C．铁在氧气中燃烧，剧烈燃烧火星四射，生成一种黑色固体，故错误； D．工业炼铁的主要原理是用一氧化碳与铁矿石在高温下反应生成铁，故正确．5 故选 D． 【分析】A．根据金属的物理性质来分析； B．根据铁的锈蚀条件来分析； C．根据铁丝燃烧的生成物来分析； D．根据工业炼铁的反应原理，进行分析判断． 6.【答案】B 【解析】【解答】解：A、铁的活动性比铜强，能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，不能在铁桶中配 制波尔多液，故 A 错误； B、由于铝与空气中氧气反应生成了致密的氧化铝的薄膜，所以，铝制品抗腐蚀能力较铁制品强，故 B 正 确； C、由于 Fe 和 Cu 都不能与用 ZnCl2 溶液反应，只能得出 Zn 比 Fe 和 Cu 活泼，但不能比较 Fe 和 Cu 的活动 性强弱，故 C 错误； D、生活中不用金属银而用铜或铝做导线的原因是银的价格比铜、铝的高，故 D 错误． 故选 B． 【分析】A、根据波尔多液的成分、金属的活动性顺表的应用分析判断； B、根据铝的性质分析； C、根据金属的活动性顺表的应用分析判断； D、根据常用金属的价格进行分析． 7.【答案】 A 【解析】【解答】解：A、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故看到的现象为玻璃管中红色固体 变为黑色，说法错误； B、该反应有二氧化碳生成，则试管 b 处澄清的石灰水变浑浊，故 B 说法正确； C、尾气中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要进行尾气处理，故说法正确． D、一氧化碳还原氧化铁实验可验证 CO 的还原性，说法正确． 故选 A． 【分析】A、根据反应的生成物可推知反应现象； B、根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊判断， C、从尾气中可能有一氧化碳考虑． D、根据一氧化碳的还原性判断； 8.【答案】 B 【解析】【解答】不锈钢属于金属材料中的合金，是铁合金的一种。 【分析】该题考查了金属材料的判断。 9.【答案】 D 【解析】【解答】解：A、如果氧化铜有剩余，加热反应充分反应后固体剩余物中不会含铝粉，加入稀硫 酸时不会观察到有气泡放出；若有气泡生成，只能说明氧化铜不足，铝粉没有完全反应，故此项错误； B、如果氧化铜有剩余，加热反应充分反应后固体剩余物中不会含铝粉，加入稀硫酸时不会观察到有气泡 放出；但加入足量稀硫酸没有气泡也不能一定说明氧化铜有剩余，也可能是铝粉与氧化铜恰好完全反应， 此项错误；6 C、氧化铜与铝粉混合加热生成红色的铜，因此加热反应结束后无论氧化铜有无剩余，红色物质是一定出 现的，此项错误； D、如果氧化铜有剩余，取反应后固体加硫酸时，可观察到溶液变蓝色，插入的锌片表面会有红色物质生 成，此项正确； 故选 D 【分析】根据金属活动性和物质间的反应规律判断，假设氧化铜有剩余，分析实验过程中可能出现的现象， 根据可能出现的现象对比所叙述的现象，判断符合题意的选项． 10.【答案】 A 【解析】【解答】解：A、塑料属于有机合成材料，不是金属材料，故选； B、易拉罐属于金属材料，不选； C、废铁锅属于金属材料，不选； D、干电池外壳属于金属材料，不选． 故选 A． 【分析】根据材料的类别进行分析，塑料属于有机合成材料，易拉罐属于金属材料，废铁锅属于金属材料， 干电池外壳属于金属材料． 二、填空题 11.【答案】导电；氧气和水；稀盐酸(或稀硫酸或硫酸铜溶液等) 【解析】【解答】铜用作导线，是因为铜具有良好的导电性；铁在与氧气和水蒸气同时接触时会生锈，在 车体表面喷漆可以防止铁与氧气.水蒸气接触而生锈；要比较铝.铜的金属活动性顺序，可以利用活泼金属 与稀酸反应，也可以利用在金属活动性顺序中，排在前面的金属(K、Ca、Na 除外)能将排在后面的金属从 其盐溶液中置换出来，因此试剂可以选用稀硫酸或稀盐酸，也可以选用硫酸铜溶液等． 【分析】根据铜用作导线，是因为铜具有良好的导电性进行解答；根据铁在与氧气和水蒸气同时接触时会 生锈，在车体表面喷漆可以防止铁与氧气.水蒸气接触而生锈进行解答；根据要比较铝.铜的金属活动性顺 序，可以利用活泼金属与稀酸反应，也可以利用在金属活动性顺序中，排在前面的金属(K、Ca、Na 除外) 能将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，因此试剂可以选用稀硫酸或稀盐酸，也可以选用硫酸铜溶液 等进行解答． 12.【答案】Fe ；过滤 ；AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl ；逐滴滴加 ；2Al2O3 4Al+3O2↑ 【解析】【解答】解：（1）磁铁能将铁吸出，所以金属 B 为铁； （2）步骤②中除加入足量稀盐酸外，经过操作后得到了固体和液体，所以该操作是过滤； （3）步骤②中生成的溶液是氯化铝溶液，它和氢氧化钠反应生成氢氧化铝和氯化钠，化学方程式为： 3NaOH+AlCl3=Al（OH）3↓+3NaCl； 因为 Al（OH）3 既能与酸反应又能与碱反应，步骤③加入试剂时应避免氢氧化钠过量，故应逐滴滴加氢氧 化钠溶液至沉淀完全； （4）熔融的氧化铝电解生成金属铝和氧气，反应的化学方程式为：2Al2O3 4Al+3O2↑． 故答案为：（1）Fe； （2）过滤； （3）AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl，逐滴滴加；7 （4）2Al2O3 4Al+3O2↑． 【分析】（1）根据磁铁能吸引铁进行解答； （2）根据过滤可以将固体和液体分离进行分析； （3）根据反应物和生成物正确书写化学方程式，因为 Al（OH）3 既能与酸反应又能与碱反应，步骤③加入 试剂时应避免氢氧化钠过量进行解答； （4）根据反应物和生成物以及反应条件正确书写化学方程式． 13.【答案】Fe2O3 +3CO 2Fe+3CO2；76 【解析】【解答】废铁粉中 Fe2O3 含量大约在 80%（其余 20%为铁），工业上常用一氧化碳将其还原，反应 的化学方程式为 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2. 设可以得到铁的质量为 x Fe2O3 + 3CO 2Fe+3CO2 160 112 100t×80% x x=56t 回收 100t 这样的废铁粉可以得到铁的质量为 56t+100t×20%=76t． 【分析】工业上常用一氧化碳将其还原，生成铁和二氧化碳，写出反应的化学方程式即可；由废铁粉中 Fe2O3 的质量、氧化铁的质量分数，根据赤铁矿炼铁的化学方程式可以列式计算出炼出铁的质量。 三、解答题 14.【答案】解：铁的合金有生铁和钢，生铁是含碳量为 2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为 0.03%～2%的 铁合金，所以二者的区别是含碳量不同． 故答案为：铁的合金有生铁和钢，二者的区别是含碳量不同 【解析】【分析】根据铁的合金有生铁和钢，生铁是含碳量为 2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为 0.03%～ 2%的铁合金，进行分析判断． 四、综合题 15.【答案】（1）导电 （2）H2O；O2 （3）CuSO4[或 CuCl2 或 Cu（NO3）2]；MgSO4[MgCl2 或 Mg（NO3）2] 【解析】【解答】解：（1）用铜制导线主要是利用铜具有良好的导电性；（2）铁易吸收空气中的氧气、 水蒸气生成铁锈，铁粉用作食品保鲜剂，是利用它能与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应；（3）可 把打磨过的锰条分别插入硫酸铜溶液、硫酸镁溶液中，锰条能置换出硫酸铜中的铜却不能置换硫酸镁中的 镁，从而得到三种金属的活动性顺序为：镁＞锰＞铜； 答案：（1）导电； （2）H2O、O2（3）CuSO4[或 CuCl2 或 Cu（NO3）2]、MgSO4[MgCl2 或 Mg（NO3）2] 【分析】（1）根据常见金属的性质和用途分析回答；（2）根据铁生锈的条件进行分析，铁在有水和氧气 并存时易生锈；（3）根据金属与盐溶液反应的规律，结合“三取中”的常用验证金属活动性的方法，可 取锰与镁、铜的盐溶液进行反应．8 16.【答案】（1）单质；金的化学性质稳定 （2）B （3）金属的活动性顺序（或冶炼的难易程度） （4）Cu；Fe+2AgNO3=Fe（NO3）2+2Ag 【解析】【解答】解：（1）元素的存在形式由其化学性质决定，沙里淘金，真金不怕火炼，说明金的化 学性质稳定，与土壤中的水及氧气等物质不反应，在自然界主要以单质的形式存在；故填：单质；金的化 学性质稳定；（2）A．硬铝属于铝的合金； B．铁是一种金属单质，不属于合金； C．不锈钢是铁的合金； D．焊锡是锡和铅的合金． 故选 B；（3）金属的开发和大规模利用的时间早晚与金属的活动性有关，金属越活泼，冶炼难度越大，开 发和利用的时间越晚；故填：金属的活动性顺序（或冶炼的难易程度）；（4）向硝酸银和硝酸铜的混合 溶液中，加入一定量的铁粉，则铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，当硝酸银完全被置换后，铁再与硝 酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生，说明滤渣中一定不含有铁，一定含有银， 可能含有铜；滤液中一定含有的溶质是硝酸亚铁；故填：Cu；Fe+2AgNO3=Fe（NO3）2+2Ag． 【分析】（1）从元素的存在形式与其化学性质间的联系角度回答；（2）合金是由两种或两种以上的金属 与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质，合金中必有金属，一种金属不能形成合金，依据合金 的定义作答；（3）根据金属的开发和大规模利用的时间早晚与金属的活动性有关，金属越活泼，冶炼难 度越大，开发和利用的时间越晚进行解答；（4）根据金属活动性顺序可知，三种金属的活动性顺序为： 铁、铜、银，所以向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，加入一定量的铁粉，则铁能与硝酸银反应生成硝酸亚 铁和银，能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生，说明滤渣中一定不含有 铁，一定含有银，可能含有铜；滤液中一定含有的溶质是硝酸亚铁进行分析．