第5章金屬的冶煉與利用（提分小卷）-2021-2022學(xué)年九年級化學(xué)上冊尖子生選拔卷

第五章金屬的冶煉與利用提分小卷（考試時間：30分鐘試卷滿分：55分）可能用到的相對原子質(zhì)量：一、單選題1.下列有關(guān)物質(zhì)的應(yīng)用錯誤的是（

）A.

氧氣煉鋼

B.

東漢晚期的黃銅奔馬

C.

鈦制人造骨

D.

用錫制燈絲【答案】D【解析】A、氧氣具有氧化性，可用于煉鋼，不符合題意；B、黃銅屬于銅合金，銅活動性較弱，不易生銹，可以用于制作奔馬，不符合題意；C、鈦金屬具有良好的耐腐腐蝕性、良好的硬度，可制人造骨，不符合題意；D、錫熔點較低，不能做燈絲，符合題意。2.推理是化學(xué)學(xué)習(xí)中常用的方法，下列推理正確的是（

）A.

含氫元素的物質(zhì)充分燃燒會生成H2O，則燃燒生成H2O的物質(zhì)中一定含有氫元素

B.

同一化合物中，金屬顯正價，則非金屬一定顯負(fù)價

C.

單質(zhì)是由同種元素組成的，所以只含有一種元素的物質(zhì)一定是單質(zhì)

D.

鋁具有耐腐蝕性的原因是常溫下表面形成一層致密的氧化膜，金也具有耐腐蝕性，所以金在常溫下表面也能形成一層致密的氧化膜【答案】A【解析】A、根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，含氫元素的物質(zhì)充分燃燒生成水，則燃燒生成水的物質(zhì)中一定含有氫元素，符合題意；B、同一化合物中，金屬元素顯正價，但非金屬元素不一定顯負(fù)價，如KClO3中氯元素化合價顯+5價，不符合題意；C、單質(zhì)是由同種元素組成的純凈物，所以只含有一種元素的物質(zhì)不一定是單質(zhì)，只含有一種元素的純凈物一定是單質(zhì)，不符合題意；D、鋁具有耐腐蝕性的原因是常溫下表面形成一層致密的氧化膜，金也具有耐腐蝕性，只是因為常溫下金的化學(xué)性質(zhì)特別穩(wěn)定，一般不與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，不符合題意；3.下列化學(xué)反應(yīng)（反應(yīng)條件已省略）不屬于置換反應(yīng)的是(

)A.2KI+Cl2=I2+2KClB.Fe+CuSO4=FeSO【答案】C【解析】A、Cl2和I2屬于單質(zhì)，KI和KCl屬于化合物，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，此選項不符合題意；B、Fe和Cu屬于單質(zhì)，CuSO4和FeSO4屬于化合物，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，此選項不符合題意；C、CuO和CO都屬于化合物，該反應(yīng)不屬于置換反應(yīng)，此選項符合題意；D、Zn和H2屬于單質(zhì)，H2SO4和ZnSO4屬于化合物，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，此選項不符合題意。4.以下是人類冶煉金屬的時間軸，①~④代表選項中四個時代，其中③表示的時代是（）A.

工業(yè)時代

B.

鐵器時代

C.

青銅時代

D.

石器時代【答案】B【解析】人類最先使用的是石器，再下來是青銅器、鐵器，故①~④代表的四個時代分別是石器時代、青銅時代、鐵器時代、工業(yè)時代。5.推理是化學(xué)學(xué)習(xí)中常用的思維方法，下列推理正確的是（

）A.

離子是帶電的粒子，所以帶電的粒子一定是離子

B.

置換反應(yīng)有單質(zhì)和化合物生成，所以有單質(zhì)和化合物生成的反應(yīng)一定是置換反應(yīng)

C.

化學(xué)變化伴隨有能量變化，所以有能量變化的一定是化學(xué)變化

D.

化合物含有不同種元素，所以由不同種元素組成的純凈物一定是化合物【答案】D【解析】A、離子是帶電的粒子，但是帶電的粒子不一定是離子，如質(zhì)子、電子均帶電，不符合題意；B、置換反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，置換反應(yīng)有單質(zhì)和化合物生成，但是有單質(zhì)和化合物生成的反應(yīng)不一定是置換反應(yīng)，如高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，屬于分解反應(yīng)，不符合題意；C、化學(xué)變化伴隨有能量變化，但是有能量變化的不一定是化學(xué)變化，如氫氧化鈉溶于水，放出大量的熱，屬于物理變化，不符合題意；D、化合物是由不同種元素組成的純凈物，故化合物含有不同種元素，由不同種元素組成的純凈物一定是化合物，符合題意。6.如圖為CO還原Fe2O3的微型實驗裝置（夾持儀器已略去），甲酸在熱的濃硫酸作用下分解生成CO，利用CO還原Fe2O3。（已知：HCOOH濃H2SO4A.

此裝置內(nèi)空間較小，空氣易排盡，實驗危險系數(shù)小

B.

此實驗裝置的主要優(yōu)點是尾氣處理有效節(jié)能

C.

該實驗中CO既表現(xiàn)出還原性，又表現(xiàn)出可燃性

D.

該實驗中觀察到的現(xiàn)象是紅色固體變成了銀白色，澄清石灰水變渾濁【答案】D【解析】A、此裝置內(nèi)空間較小，空氣容易排盡，實驗危險系數(shù)小，不符合題意；B、此實驗裝置尾氣中的一氧化碳燃燒產(chǎn)生的熱量對氧化鐵進(jìn)行加熱，充分利用了能源，此實驗裝置的主要優(yōu)點是尾氣處理有效節(jié)能，不符合題意；C、一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，尾氣中的一氧化碳燃燒生成二氧化碳，該實驗中CO既表現(xiàn)出還原性，又表現(xiàn)出可燃性，不符合題意；D、一氧化碳具有還原性，高溫下能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，實驗進(jìn)行一段時間后，玻璃管A中出現(xiàn)的現(xiàn)象是紅棕色粉末逐漸變黑，符合題意。7.實驗室制取一氧化碳發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是HCOOH(甲酸)熱的濃硫酸_A.

反應(yīng)過程中a處黑色粉末逐漸變成紅色

B.

濃硫酸在制取一氧化碳的反應(yīng)中起催化作用

C.

大氣球的作用是收集一氧化碳，防止其污染空氣

D.

該實驗所涉及到的反應(yīng)類型有分解反應(yīng)和置換反應(yīng)【答案】D【解析】A、a處的反應(yīng)是一氧化碳和氧化銅在加熱的條件下生成銅和二氧化碳，故反應(yīng)過程中a處黑色粉末逐漸變成紅色，A不符合題意；B、由題中所給化學(xué)方程式可知，濃硫酸是催化劑，在制取一氧化碳的反應(yīng)中起催化作用，B不符合題意；C、一氧化碳是有毒氣體，大氣球的作用是收集一氧化碳，防止其污染空氣，C不符合題意；D、題中甲酸反應(yīng)生生成一氧化碳和水是分解反應(yīng)，但一氧化碳和氧化銅在加熱的條件下生成銅和二氧化碳，反應(yīng)物均是化合物，不是置換反應(yīng)，D符合題意；8.歸納是重要的學(xué)習(xí)技能，下列為某同學(xué)的歸納筆記，其中正確的是（

）A.

水變?yōu)樗魵怏w積變大，是因為水分子變大

B.

鐵絲在空氣中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體

C.

隔絕氧氣、移走可燃物或降低可燃物的著火點都可以達(dá)到滅火的目的

D.

廚房使用過的鐵質(zhì)菜刀需及時洗凈擦干，這樣能有效減緩或防止銹蝕【答案】D【解析】A.水變?yōu)樗魵怏w積變大，是因為分子之間的間隔變大，故A不符合題意B.鐵絲在空氣中不燃燒，故B不符合題意C.物質(zhì)的著火點不能降低，故C不符合題意D.廚房使用過的鐵質(zhì)菜刀需及時洗凈擦干，這樣能有效減緩或防止銹蝕，故D符合題意9.下列有關(guān)金屬和金屬材料的說法錯誤的是（

）A.為防止鐵制品生銹可噴一層漆。

B.鐵礦石冶煉成鐵的主要反應(yīng)原理是：Fe2O3＋3CO高溫__2Fe＋3CO2

C.工人師傅切割鐵板時，用硫酸銅溶液在鐵板上劃線可以留下紅色痕跡，該變化的原理是：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu

【答案】D【解析】A.在鐵制品表面噴一層漆，可以阻止與氧氣的接觸，防止因氧化而生銹，故正確，不符合題意；B.鐵礦石冶煉成鐵的主要反應(yīng)原理：3CO+Fe2C.鐵的金屬活動性比銅強(qiáng)，鐵能夠置換出CuSO4中的Cu，所以用CuSO4溶液在鐵板上劃線可留下紅色痕跡，該變化原理為Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu，故正確，不符合題意；D.銅在潮濕的空氣中，可與氧氣、二氧化碳、水共同作用，發(fā)生反應(yīng)，生成綠色的銅銹堿式碳酸銅，故錯誤，符合題意。二、填空題10.請按要求填空：（1）.葡萄糖(C6H12O6)是一種重要的營養(yǎng)物質(zhì)。其組成中氫元素和氧元素的質(zhì)量整數(shù)比是

。其在人體內(nèi)被完全氧化的產(chǎn)物是

(填化學(xué)式)。葡萄糖在酒化酶作用下可發(fā)生分解反應(yīng)：C6H12O6酒化酶__2C2（2）.我國航天領(lǐng)域正在建設(shè)中的天宮空間站，使用了大量的合金材料和復(fù)合材料。①天宮空間站使用的鐵合金材料的硬度比純鐵的硬度

(填“大”或“小”)。②天宮空間站廣泛使用了鋁、鐵、銅。現(xiàn)利用它們完成如下實驗a．將未打磨的鋁片放入FeSO4溶液中，沒有明顯現(xiàn)象b．將打磨的鋁片放入FeSO4溶液中，鋁片表面有明顯變化。c．將打磨的鐵片放入CuSO4溶液中，鐵片表面有新物質(zhì)生成。實驗a中無現(xiàn)象的原因是

。實驗b中的化學(xué)方程式為

。實驗c中鐵片足量充分反應(yīng)后，溶液變?yōu)?/p>

色?！敬鸢浮浚?）1：8；CO2、H2O；2

（2）大；鋁的表面有一層致密的氧化鋁薄膜，阻止了鋁的反應(yīng)；2Al+3FeSO4=Al【解析】（1）葡萄糖(C6H12O6)中氫元素和氧元素的質(zhì)量整數(shù)比是（1×12）：（16×6）=1：8。其在人體內(nèi)被完全氧化的產(chǎn)物是二氧化碳和水，化學(xué)式分別為CO2、H2O。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前碳原子個數(shù)為6，氫原子個數(shù)為12，氧原子個數(shù)為6，反應(yīng)后（暫不計二氧化碳）碳原子個數(shù)為4，氫原子個數(shù)為12，氧原子個數(shù)為2，則x為2。

（2）①天宮空間站使用的鐵合金材料的硬度比純鐵的硬度大。②a．將未打磨的鋁片放入FeSO4溶液中，沒有明顯現(xiàn)象；b．將打磨的鋁片放入FeSO4溶液中，鋁片表面有明顯變化，說明鋁與硫酸亞鐵發(fā)生反應(yīng)；c．將打磨的鐵片放入CuSO4溶液中，鐵片表面有新物質(zhì)生成，說明鐵與硫酸銅發(fā)生反應(yīng)。實驗a中無現(xiàn)象的原因是鋁的表面有一層致密的氧化鋁薄膜，阻止了鋁的反應(yīng)。實驗b中鋁與硫酸亞鐵發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鋁和鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+3FeSO4=Al2(三、實驗探究題11.小紅同學(xué)在學(xué)習(xí)“金屬的化學(xué)性質(zhì)”實驗操作時，發(fā)現(xiàn)幾支試管中產(chǎn)生氣泡有快有慢，于是她與小芳同學(xué)一起合作進(jìn)行如下探究。（提出問題）金屬與酸反應(yīng)的快慢受哪些因素影響？（猜想與假設(shè)）猜想1：可能與酸的濃度有關(guān)；猜想2：可能與金屬的種類有關(guān)；猜想3：可能與金屬的形狀有關(guān)。（設(shè)計并實驗）為了驗證猜想，小紅和小芳設(shè)計如圖1所示的裝置進(jìn)行如下實驗：實驗編號硫酸的濃度（均取20mL）金屬（均取2g）金屬的形狀收集50mLH2所需時間/s①10%鎂粉末60②10%鐵片狀120③10%鎂片狀102④20%鐵片狀110（1）.小紅和小芳檢查圖1裝置氣密性的方法是關(guān)閉分液漏斗活塞，用力將注射器活塞外移（右移）一段距離，停止用力后松手，若觀察到

，則氣密性良好，否則氣密性差。（2）.實驗時需將鎂片和鐵片進(jìn)行打磨，其目的是

。（3）.寫出鎂與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：

。（4）.（收集證據(jù)）要比較金屬的形狀對反應(yīng)快慢的影響，應(yīng)選擇的實驗編號是

。（5）.（得出結(jié)論）從上述實驗數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是

。（6）.（評價與反思）測得實驗①反應(yīng)中產(chǎn)生氣體的速率（υ）與時間（t）的關(guān)系如圖2所示，你認(rèn)為在t1～t2時間段內(nèi)反應(yīng)速率逐漸加快的原因是，t2～t3時間段內(nèi)反應(yīng)速率逐漸減慢的主要原因是

。（7）.鐵與硫酸反應(yīng)的快慢還受到溫度的影響請你設(shè)計實驗驗證：

。（不要求寫出現(xiàn)象和結(jié)論）【答案】（1）活塞恢復(fù)原位（2）除去金屬表面的氧化物

（3）Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑（4）①③

（5）影響金屬與酸反應(yīng)快慢的因素有酸的濃度、金屬的種類、金屬的形狀

【解析】（1）裝置密封后，拉動活塞，內(nèi)部體積變大，壓強(qiáng)減少，而松手后，外部大氣壓就將活塞重新壓回原位置，保證氣體體積不變，從而說明裝置氣密性良好。（2）鎂和鐵等金屬的化學(xué)性質(zhì)較活潑易在其表面形成氧化鎂、氧化鐵等，打磨后除去金屬表面的氧化物有利于反應(yīng)的進(jìn)行。（3）鎂與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，化學(xué)方程式為：Mg＋H（4）影響因素為金屬形狀，所以根據(jù)金屬形狀進(jìn)行設(shè)計對比實驗，其他實驗條件需要保持一致，在①和③中，選用鎂的質(zhì)量相同，硫酸的濃度用量相同，制取相同體積的氫氣，只改變了鎂的形狀，考查制取所需的時間，滿足實驗設(shè)計的要求；（5）①和②改變是金屬的種類，①和③改變的是金屬形狀，②和④改變的酸的濃度，所以可以看出影響因素包括，金屬的種類、金屬的形狀和酸的濃度，因此可得出的結(jié)論是影響金屬與酸反應(yīng)快慢的因素有酸的濃度、金屬的種類、金屬的形狀。（6）鎂與硫酸反應(yīng)放熱，溫度升高，使反應(yīng)速率加快，故在t1～t2時間段內(nèi)反應(yīng)速率逐漸加快，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知酸的濃度影響反應(yīng)速率，而t2～t3時間段內(nèi)，硫酸在不斷消耗，造成硫酸濃度降低，所以反應(yīng)速率變慢。（7）根據(jù)實驗要求，設(shè)計對比實驗中，溫度要不同，其他條件要相同，故方案如下：取質(zhì)量相等、形狀相同的鐵粉分別放入兩支試管中，然后分別加入溫度不同，體積和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸測量收集等體積的氫氣所需要的時間。12.黃銅（銅鋅合金）和白銅（銅鎳合金）是應(yīng)用廣泛的銅合金。某興趣小組以黃銅和白銅及其組成金屬為例，進(jìn)行了簡單的項目式學(xué)習(xí)。（1）認(rèn)識金屬的性質(zhì)①鋅在常溫或加熱條件下能與氧氣反應(yīng)，生成致密的氧化鋅薄膜。一些金屬制品可采用鍍鋅的方法來防銹，其原理是。②按如圖方案探究銅、鋅、鎳三種金屬的活動性，觀察到試管a中緩慢產(chǎn)生氣泡，試管b中無明顯現(xiàn)象，試管c中的現(xiàn)象是。則這三種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序是________。（金屬鎳呈銀白色，NiCl2和NiSO4溶液都呈綠色）（2）認(rèn)識合金的組成和性能①合金因組分不同，性能和用途有差異。黃銅呈黃色，塑性好，適用于制造線材、管材等：白銅呈銀白色，耐腐蝕，適用于制造精密儀器、醫(yī)療器械等。驗證黃銅和白銅中金屬成分不同的化學(xué)方法是。（寫出操作、現(xiàn)象和結(jié)論）②我國發(fā)行的第五套人民幣中，1元、5角和1角硬幣的材料分別為鋼芯鍍鎳、鋼芯鍍銅、鋁合金，請分析鑄造硬幣的金屬材料除考慮成本、環(huán)保、美觀、安全以外，還需要考慮的因素有________。（答兩點）（3）認(rèn)識金屬的冶煉金屬冶煉的方法與金屬的性質(zhì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。①濕法治銅為我國首創(chuàng)，原理是鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)得銅，化學(xué)方程式為。②碳熱還原硫化鋅能制備單質(zhì)鋅，主要發(fā)生的反應(yīng)有：2ZnS+3O2高溫__2ZnO+2SO2，ZnO+CO高溫__Zn+CO【答案】（1）形成一層保護(hù)膜，保護(hù)了內(nèi)部金屬；生成紅色固體、溶液變?yōu)榫G色；鋅>鎳>銅

（2）向硫酸鎳溶液中分別加入兩種合金，溶液由綠色變?yōu)闊o色的為黃銅合金，沒有明顯變化的為白銅合金；有一定的硬度、耐腐蝕

（3）Fe+CuSO4=FeSO【解析】活動性強(qiáng)的金屬可以把活動性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來；（1）①鋅在常溫或加熱條件下能與氧氣反應(yīng)，生成致密的氧化鋅薄膜。一些金屬制品可采用鍍鋅的方法來防銹，其原理是形成一層保護(hù)膜，保護(hù)了內(nèi)部金屬，防止被銹蝕；②已知，金屬鎳呈銀白色，NiCl2和NiSO4溶液都呈綠色；由題意可知，要求填三種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序，則意味著能判斷三者的活動性；試管a中緩慢產(chǎn)生氣泡，說明活動性鎳大于氫；試管b中無明顯現(xiàn)象，說明活動性鎳小于鋅；則試管c中反應(yīng)為鎳和硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸鎳，現(xiàn)象是生成紅色固體、溶液變?yōu)榫G色；這三種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序是鋅>鎳>銅；（2）①已知，黃銅為銅鋅合金、白銅為銅鎳合金；活動性鋅大于鎳大于銅，故驗證黃銅和白銅中金屬成分不同的化學(xué)方法可以是：向硫酸鎳溶液中分別加入兩種合金，溶液由綠色變?yōu)闊o色的為黃銅合金，沒有明顯變化的為白銅合金（合理即可）；②鑄造硬幣的金屬材料除考慮成本、環(huán)保、美觀、安全以外，還需要考慮的因素有一定的硬度、耐腐蝕等；（3）①鐵和硫酸銅生成銅和硫酸亞鐵，F(xiàn)e+CuSO4=FeSO②化學(xué)反應(yīng)前后元素種類質(zhì)量不變；閃鋅礦中鋅元素等于生成的粗鋅中鋅元素，故理論上最多能煉出含鋅90%的粗鋅質(zhì)量為100萬噸×48.513.興趣小組同學(xué)模仿工業(yè)高爐煉鐵原理，用圖1實驗裝置(加熱裝置已省略)探究冶煉銅的化學(xué)原理。實驗操作過程如下：①將CuO加水制成糊狀，用毛筆刷在試管內(nèi)壁，烘干；然后在試管底部加入一定量的焦炭，再向試管里通入干燥的CO2，此時用儀器測得CO2含量為ag/L，用氣球密封試管口。②用酒精燈加熱試管中的氧化銅部位一段時間，無明顯現(xiàn)象，隨后熄滅酒精燈。③高溫加熱焦炭部位一段時間，停止加熱，用熱成像儀拍攝圖1中虛線框部位，數(shù)據(jù)輸出得到圖11?；謴?fù)至與①相同的條件測得CO2含量為0.2ag/L。④再次用酒精燈加熱氧化銅部位，1分鐘左右黑色固體變成紫紅色。（1）操作②中實驗現(xiàn)象說明CO2________(選填“能”或“不能”)與CuO反應(yīng)。（2）操作③中CO2含量減小的原因是。（3）操作④中的化學(xué)反應(yīng)方程式為。（4）實驗結(jié)束后，一般將裝置內(nèi)的氣體灼燒處理，目的是。（5）由圖2可知，剛停止加熱后焦炭區(qū)溫度降低更快，可能的原因是?！敬鸢浮浚?）不能（2）二氧化碳與焦炭發(fā)生反應(yīng)（3）CO+CuOΔ__Cu+CO2

（4【解析】（1）②用酒精燈加熱試管中的氧化銅部位一段時間，無明顯現(xiàn)象，故操作②中實驗現(xiàn)象說明CO2不能與CuO反應(yīng)。（2）操作③中CO2含量減小的原因是二氧化碳與焦炭發(fā)生反應(yīng)生成一氧化碳。（3）操作④中的化學(xué)反應(yīng)為一氧化碳和氧化銅加熱生成銅和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CO+CuOΔ_（4）實驗結(jié)束后，裝置中可能存在一氧化碳，一氧化碳有劇毒，故一般將裝