第5章金属的冶炼与利用（提分小卷）-2021-2022学年九年级化学上册尖子生选拔卷

第五章金属的冶炼与利用提分小卷（考试时间：30分钟试卷满分：55分）可能用到的相对原子质量：一、单选题1.下列有关物质的应用错误的是（

）A.

氧气炼钢

B.

东汉晚期的黄铜奔马

C.

钛制人造骨

D.

用锡制灯丝【答案】D【解析】A、氧气具有氧化性，可用于炼钢，不符合题意；B、黄铜属于铜合金，铜活动性较弱，不易生锈，可以用于制作奔马，不符合题意；C、钛金属具有良好的耐腐腐蚀性、良好的硬度，可制人造骨，不符合题意；D、锡熔点较低，不能做灯丝，符合题意。2.推理是化学学习中常用的方法，下列推理正确的是（

）A.

含氢元素的物质充分燃烧会生成H2O，则燃烧生成H2O的物质中一定含有氢元素

B.

同一化合物中，金属显正价，则非金属一定显负价

C.

单质是由同种元素组成的，所以只含有一种元素的物质一定是单质

D.

铝具有耐腐蚀性的原因是常温下表面形成一层致密的氧化膜，金也具有耐腐蚀性，所以金在常温下表面也能形成一层致密的氧化膜【答案】A【解析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，含氢元素的物质充分燃烧生成水，则燃烧生成水的物质中一定含有氢元素，符合题意；B、同一化合物中，金属元素显正价，但非金属元素不一定显负价，如KClO3中氯元素化合价显+5价，不符合题意；C、单质是由同种元素组成的纯净物，所以只含有一种元素的物质不一定是单质，只含有一种元素的纯净物一定是单质，不符合题意；D、铝具有耐腐蚀性的原因是常温下表面形成一层致密的氧化膜，金也具有耐腐蚀性，只是因为常温下金的化学性质特别稳定，一般不与其它物质发生反应，不符合题意；3.下列化学反应（反应条件已省略）不属于置换反应的是(

)A.2KI+Cl2=I2+2KClB.Fe+CuSO4=FeSO【答案】C【解析】A、Cl2和I2属于单质，KI和KCl属于化合物，该反应属于置换反应，此选项不符合题意；B、Fe和Cu属于单质，CuSO4和FeSO4属于化合物，该反应属于置换反应，此选项不符合题意；C、CuO和CO都属于化合物，该反应不属于置换反应，此选项符合题意；D、Zn和H2属于单质，H2SO4和ZnSO4属于化合物，该反应属于置换反应，此选项不符合题意。4.以下是人类冶炼金属的时间轴，①~④代表选项中四个时代，其中③表示的时代是（）A.

工业时代

B.

铁器时代

C.

青铜时代

D.

石器时代【答案】B【解析】人类最先使用的是石器，再下来是青铜器、铁器，故①~④代表的四个时代分别是石器时代、青铜时代、铁器时代、工业时代。5.推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是（

）A.

离子是带电的粒子，所以带电的粒子一定是离子

B.

置换反应有单质和化合物生成，所以有单质和化合物生成的反应一定是置换反应

C.

化学变化伴随有能量变化，所以有能量变化的一定是化学变化

D.

化合物含有不同种元素，所以由不同种元素组成的纯净物一定是化合物【答案】D【解析】A、离子是带电的粒子，但是带电的粒子不一定是离子，如质子、电子均带电，不符合题意；B、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，置换反应有单质和化合物生成，但是有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应，如高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，属于分解反应，不符合题意；C、化学变化伴随有能量变化，但是有能量变化的不一定是化学变化，如氢氧化钠溶于水，放出大量的热，属于物理变化，不符合题意；D、化合物是由不同种元素组成的纯净物，故化合物含有不同种元素，由不同种元素组成的纯净物一定是化合物，符合题意。6.如图为CO还原Fe2O3的微型实验装置（夹持仪器已略去），甲酸在热的浓硫酸作用下分解生成CO，利用CO还原Fe2O3。（已知：HCOOH浓H2SO4A.

此装置内空间较小，空气易排尽，实验危险系数小

B.

此实验装置的主要优点是尾气处理有效节能

C.

该实验中CO既表现出还原性，又表现出可燃性

D.

该实验中观察到的现象是红色固体变成了银白色，澄清石灰水变浑浊【答案】D【解析】A、此装置内空间较小，空气容易排尽，实验危险系数小，不符合题意；B、此实验装置尾气中的一氧化碳燃烧产生的热量对氧化铁进行加热，充分利用了能源，此实验装置的主要优点是尾气处理有效节能，不符合题意；C、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，尾气中的一氧化碳燃烧生成二氧化碳，该实验中CO既表现出还原性，又表现出可燃性，不符合题意；D、一氧化碳具有还原性，高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑，符合题意。7.实验室制取一氧化碳发生的化学反应是HCOOH(甲酸)热的浓硫酸_A.

反应过程中a处黑色粉末逐渐变成红色

B.

浓硫酸在制取一氧化碳的反应中起催化作用

C.

大气球的作用是收集一氧化碳，防止其污染空气

D.

该实验所涉及到的反应类型有分解反应和置换反应【答案】D【解析】A、a处的反应是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，故反应过程中a处黑色粉末逐渐变成红色，A不符合题意；B、由题中所给化学方程式可知，浓硫酸是催化剂，在制取一氧化碳的反应中起催化作用，B不符合题意；C、一氧化碳是有毒气体，大气球的作用是收集一氧化碳，防止其污染空气，C不符合题意；D、题中甲酸反应生生成一氧化碳和水是分解反应，但一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，反应物均是化合物，不是置换反应，D符合题意；8.归纳是重要的学习技能，下列为某同学的归纳笔记，其中正确的是（

）A.

水变为水蒸气体积变大，是因为水分子变大

B.

铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体

C.

隔绝氧气、移走可燃物或降低可燃物的着火点都可以达到灭火的目的

D.

厨房使用过的铁质菜刀需及时洗净擦干，这样能有效减缓或防止锈蚀【答案】D【解析】A.水变为水蒸气体积变大，是因为分子之间的间隔变大，故A不符合题意B.铁丝在空气中不燃烧，故B不符合题意C.物质的着火点不能降低，故C不符合题意D.厨房使用过的铁质菜刀需及时洗净擦干，这样能有效减缓或防止锈蚀，故D符合题意9.下列有关金属和金属材料的说法错误的是（

）A.为防止铁制品生锈可喷一层漆。

B.铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是：Fe2O3＋3CO高温__2Fe＋3CO2

C.工人师傅切割铁板时，用硫酸铜溶液在铁板上划线可以留下红色痕迹，该变化的原理是：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu

【答案】D【解析】A.在铁制品表面喷一层漆，可以阻止与氧气的接触，防止因氧化而生锈，故正确，不符合题意；B.铁矿石冶炼成铁的主要反应原理：3CO+Fe2C.铁的金属活动性比铜强，铁能够置换出CuSO4中的Cu，所以用CuSO4溶液在铁板上划线可留下红色痕迹，该变化原理为Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu，故正确，不符合题意；D.铜在潮湿的空气中，可与氧气、二氧化碳、水共同作用，发生反应，生成绿色的铜锈碱式碳酸铜，故错误，符合题意。二、填空题10.请按要求填空：（1）.葡萄糖(C6H12O6)是一种重要的营养物质。其组成中氢元素和氧元素的质量整数比是

。其在人体内被完全氧化的产物是

(填化学式)。葡萄糖在酒化酶作用下可发生分解反应：C6H12O6酒化酶__2C2（2）.我国航天领域正在建设中的天宫空间站，使用了大量的合金材料和复合材料。①天宫空间站使用的铁合金材料的硬度比纯铁的硬度

(填“大”或“小”)。②天宫空间站广泛使用了铝、铁、铜。现利用它们完成如下实验a．将未打磨的铝片放入FeSO4溶液中，没有明显现象b．将打磨的铝片放入FeSO4溶液中，铝片表面有明显变化。c．将打磨的铁片放入CuSO4溶液中，铁片表面有新物质生成。实验a中无现象的原因是

。实验b中的化学方程式为

。实验c中铁片足量充分反应后，溶液变为

色。【答案】（1）1：8；CO2、H2O；2

（2）大；铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜，阻止了铝的反应；2Al+3FeSO4=Al【解析】（1）葡萄糖(C6H12O6)中氢元素和氧元素的质量整数比是（1×12）：（16×6）=1：8。其在人体内被完全氧化的产物是二氧化碳和水，化学式分别为CO2、H2O。根据质量守恒定律，反应前碳原子个数为6，氢原子个数为12，氧原子个数为6，反应后（暂不计二氧化碳）碳原子个数为4，氢原子个数为12，氧原子个数为2，则x为2。

（2）①天宫空间站使用的铁合金材料的硬度比纯铁的硬度大。②a．将未打磨的铝片放入FeSO4溶液中，没有明显现象；b．将打磨的铝片放入FeSO4溶液中，铝片表面有明显变化，说明铝与硫酸亚铁发生反应；c．将打磨的铁片放入CuSO4溶液中，铁片表面有新物质生成，说明铁与硫酸铜发生反应。实验a中无现象的原因是铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜，阻止了铝的反应。实验b中铝与硫酸亚铁发生反应生成硫酸铝和铁，反应的化学方程式为2Al+3FeSO4=Al2(三、实验探究题11.小红同学在学习“金属的化学性质”实验操作时，发现几支试管中产生气泡有快有慢，于是她与小芳同学一起合作进行如下探究。（提出问题）金属与酸反应的快慢受哪些因素影响？（猜想与假设）猜想1：可能与酸的浓度有关；猜想2：可能与金属的种类有关；猜想3：可能与金属的形状有关。（设计并实验）为了验证猜想，小红和小芳设计如图1所示的装置进行如下实验：实验编号硫酸的浓度（均取20mL）金属（均取2g）金属的形状收集50mLH2所需时间/s①10%镁粉末60②10%铁片状120③10%镁片状102④20%铁片状110（1）.小红和小芳检查图1装置气密性的方法是关闭分液漏斗活塞，用力将注射器活塞外移（右移）一段距离，停止用力后松手，若观察到

，则气密性良好，否则气密性差。（2）.实验时需将镁片和铁片进行打磨，其目的是

。（3）.写出镁与稀硫酸反应的化学方程式：

。（4）.（收集证据）要比较金属的形状对反应快慢的影响，应选择的实验编号是

。（5）.（得出结论）从上述实验数据可得出的结论是

。（6）.（评价与反思）测得实验①反应中产生气体的速率（υ）与时间（t）的关系如图2所示，你认为在t1～t2时间段内反应速率逐渐加快的原因是，t2～t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是

。（7）.铁与硫酸反应的快慢还受到温度的影响请你设计实验验证：

。（不要求写出现象和结论）【答案】（1）活塞恢复原位（2）除去金属表面的氧化物

（3）Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑（4）①③

（5）影响金属与酸反应快慢的因素有酸的浓度、金属的种类、金属的形状

【解析】（1）装置密封后，拉动活塞，内部体积变大，压强减少，而松手后，外部大气压就将活塞重新压回原位置，保证气体体积不变，从而说明装置气密性良好。（2）镁和铁等金属的化学性质较活泼易在其表面形成氧化镁、氧化铁等，打磨后除去金属表面的氧化物有利于反应的进行。（3）镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，化学方程式为：Mg＋H（4）影响因素为金属形状，所以根据金属形状进行设计对比实验，其他实验条件需要保持一致，在①和③中，选用镁的质量相同，硫酸的浓度用量相同，制取相同体积的氢气，只改变了镁的形状，考查制取所需的时间，满足实验设计的要求；（5）①和②改变是金属的种类，①和③改变的是金属形状，②和④改变的酸的浓度，所以可以看出影响因素包括，金属的种类、金属的形状和酸的浓度，因此可得出的结论是影响金属与酸反应快慢的因素有酸的浓度、金属的种类、金属的形状。（6）镁与硫酸反应放热，温度升高，使反应速率加快，故在t1～t2时间段内反应速率逐渐加快，根据表中数据可知酸的浓度影响反应速率，而t2～t3时间段内，硫酸在不断消耗，造成硫酸浓度降低，所以反应速率变慢。（7）根据实验要求，设计对比实验中，温度要不同，其他条件要相同，故方案如下：取质量相等、形状相同的铁粉分别放入两支试管中，然后分别加入温度不同，体积和溶质质量分数相同的稀硫酸测量收集等体积的氢气所需要的时间。12.黄铜（铜锌合金）和白铜（铜镍合金）是应用广泛的铜合金。某兴趣小组以黄铜和白铜及其组成金属为例，进行了简单的项目式学习。（1）认识金属的性质①锌在常温或加热条件下能与氧气反应，生成致密的氧化锌薄膜。一些金属制品可采用镀锌的方法来防锈，其原理是。②按如图方案探究铜、锌、镍三种金属的活动性，观察到试管a中缓慢产生气泡，试管b中无明显现象，试管c中的现象是。则这三种金属的活动性由强到弱的顺序是________。（金属镍呈银白色，NiCl2和NiSO4溶液都呈绿色）（2）认识合金的组成和性能①合金因组分不同，性能和用途有差异。黄铜呈黄色，塑性好，适用于制造线材、管材等：白铜呈银白色，耐腐蚀，适用于制造精密仪器、医疗器械等。验证黄铜和白铜中金属成分不同的化学方法是。（写出操作、现象和结论）②我国发行的第五套人民币中，1元、5角和1角硬币的材料分别为钢芯镀镍、钢芯镀铜、铝合金，请分析铸造硬币的金属材料除考虑成本、环保、美观、安全以外，还需要考虑的因素有________。（答两点）（3）认识金属的冶炼金属冶炼的方法与金属的性质和科学技术的发展密切相关。①湿法治铜为我国首创，原理是铁和硫酸铜溶液反应得铜，化学方程式为。②碳热还原硫化锌能制备单质锌，主要发生的反应有：2ZnS+3O2高温__2ZnO+2SO2，ZnO+CO高温__Zn+CO【答案】（1）形成一层保护膜，保护了内部金属；生成红色固体、溶液变为绿色；锌>镍>铜

（2）向硫酸镍溶液中分别加入两种合金，溶液由绿色变为无色的为黄铜合金，没有明显变化的为白铜合金；有一定的硬度、耐腐蚀

（3）Fe+CuSO4=FeSO【解析】活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来；（1）①锌在常温或加热条件下能与氧气反应，生成致密的氧化锌薄膜。一些金属制品可采用镀锌的方法来防锈，其原理是形成一层保护膜，保护了内部金属，防止被锈蚀；②已知，金属镍呈银白色，NiCl2和NiSO4溶液都呈绿色；由题意可知，要求填三种金属的活动性由强到弱的顺序，则意味着能判断三者的活动性；试管a中缓慢产生气泡，说明活动性镍大于氢；试管b中无明显现象，说明活动性镍小于锌；则试管c中反应为镍和硫酸铜反应生成铜和硫酸镍，现象是生成红色固体、溶液变为绿色；这三种金属的活动性由强到弱的顺序是锌>镍>铜；（2）①已知，黄铜为铜锌合金、白铜为铜镍合金；活动性锌大于镍大于铜，故验证黄铜和白铜中金属成分不同的化学方法可以是：向硫酸镍溶液中分别加入两种合金，溶液由绿色变为无色的为黄铜合金，没有明显变化的为白铜合金（合理即可）；②铸造硬币的金属材料除考虑成本、环保、美观、安全以外，还需要考虑的因素有一定的硬度、耐腐蚀等；（3）①铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁，Fe+CuSO4=FeSO②化学反应前后元素种类质量不变；闪锌矿中锌元素等于生成的粗锌中锌元素，故理论上最多能炼出含锌90%的粗锌质量为100万吨×48.513.兴趣小组同学模仿工业高炉炼铁原理，用图1实验装置(加热装置已省略)探究冶炼铜的化学原理。实验操作过程如下：①将CuO加水制成糊状，用毛笔刷在试管内壁，烘干；然后在试管底部加入一定量的焦炭，再向试管里通入干燥的CO2，此时用仪器测得CO2含量为ag/L，用气球密封试管口。②用酒精灯加热试管中的氧化铜部位一段时间，无明显现象，随后熄灭酒精灯。③高温加热焦炭部位一段时间，停止加热，用热成像仪拍摄图1中虚线框部位，数据输出得到图11。恢复至与①相同的条件测得CO2含量为0.2ag/L。④再次用酒精灯加热氧化铜部位，1分钟左右黑色固体变成紫红色。（1）操作②中实验现象说明CO2________(选填“能”或“不能”)与CuO反应。（2）操作③中CO2含量减小的原因是。（3）操作④中的化学反应方程式为。（4）实验结束后，一般将装置内的气体灼烧处理，目的是。（5）由图2可知，刚停止加热后焦炭区温度降低更快，可能的原因是。【答案】（1）不能（2）二氧化碳与焦炭发生反应（3）CO+CuOΔ__Cu+CO2

（4【解析】（1）②用酒精灯加热试管中的氧化铜部位一段时间，无明显现象，故操作②中实验现象说明CO2不能与CuO反应。（2）操作③中CO2含量减小的原因是二氧化碳与焦炭发生反应生成一氧化碳。（3）操作④中的化学反应为一氧化碳和氧化铜加热生成铜和二氧化碳，化学方程式为：CO+CuOΔ_（4）实验结束后，装置中可能存在一氧化碳，一氧化碳有剧毒，故一般将装