第2节 金属的化学性质 同步练习（含解析）

2021-2022学年浙教版科学金属的化学性质
一．选择题（共6小题）
1．有一包固体粉末X可能含有锌、铁、氧化铜中的一种或几种。
为探究其成分，将mg固体粉末加入到一定质量的稀盐酸中，充分反应后剩余ng固体。下列说法正确的是（　　）
A．若固体粉末X含有铁，则m可能小于n
B．若充分反应后溶液中含有四种阳离子，则剩余固体一定为纯净物
C．若充分反应后溶液中含有三种阳离子，则固体粉末X一定由三种物质组成
D．剩余ng固体可能由铁和氧化铜组成
2．将一根洁净的铁钉放入稀硫酸中，下列叙述正确的是（　　）
①在铁钉表面上产生气泡
②液体由无色变为浅绿色
③铁钉逐渐变小
④产生的气体有刺激性气味。
A．①②
B．②③④
C．①④
D．①②③
3．生铁和足量的盐酸反应，残渣的主要成分是（　　）
A．铁
B．氯化铁
C．氯化亚铁
D．碳
4．金属M与AgNO3溶液反应的化学方程式为：M+2AgNO3═M（NO3）2+2Ag．下列说法不正确的是（　　）
A．反应后的溶液可能为蓝色
B．金属M可能是铝
C．M的金属活动性比Ag强
D．反应前后M的化合价改变
5．某溶液含有Cu（NO3）2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉，参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系（如图所示）。下列说法不正确的是（　　）
A．a～b间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B．c～d间的固体，滴加稀盐酸无气体产生
C．当加入锌的质量为m3时，析出固体加盐酸没有气泡
D．当参加反应的锌的质量为m2时，溶液中Cu（NO3）2的质量没有减少
6．国产飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。已知金属锂（Li）的活动性比铝强。下列有关说法正确的是（　　）
A．跟铝相比铝锂合金熔点较高
B．铝在空气中表面会形成致密的氧化膜AlO
C．锂能与盐酸反应，放出热量，生成氢气
D．锂能与氧气反应，生成的Li2O中Li显+2价
　
二．填空题（共5小题）
7．将一定量的Zn粉和Cu粉投入到硝酸银溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，则滤渣中可能含有　　，滤液中一定含有的溶质是　　，请用化学方程式解释溶液变蓝的原因　　。
8．某课外学习小组的同学设计了从废水中回收硫酸亚铁固体和铜的实验方案如图
金属X是　　，写出上述实验方案中有关反应的化学方程式①　　②　　。
9．将6.5g含有一种杂质的锌粉与足量稀硫酸反应，生成0.18g氢气，则该锌粉中混有的杂质是　　（选填“铜”或“镁”）。把这种锌粉放入硝酸银溶液中，充分反应后过滤，向滤液中加入稀盐酸，有白色沉淀产生，则滤液中含有的溶质是　　（写化学式）。请解释反应后溶液质量减少的原因。
10．家里的铝制炊具不能用钢刷擦洗，原因是　　。
11．金属在生活中起着举足轻重的作用。由于金属铜具有良好　　，常用于制作导线。用化学方程式表示铝制品耐腐蚀的原因　　。工业上常用稀盐酸除去铁制品表面的锈，该反应的化学方程是　　。
　
三．解答题（共4小题）
12．相同条件下，等质量相同表面积的镁条，分别与等体积不同浓度的a、b两种盐酸反应，实验过程中气体压强的变化如图所示。
（1）写出镁与盐酸反应的化学方程式。
（2）开始一段时间a曲线压强增大的幅度大于b曲线，引起这个变化的因素是什么？（答出一种即可）
13．某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下实验方案。结合实验方案回答下列问题：
（1）步骤①中，金属X是　　，该步骤中发生反应的化学方程式为　　。
（2）步骤②中，加入过量稀硫酸的目的是　　；该步骤中发生反应的化学方程式为　　。
（3）以上两反应中属于置换反应的是　　（填序号）。
14．将未打磨的铝片和足量的溶质质量分数为12%的稀盐酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中温度和压强的变化，结果如图所示。
（1）铝和稀盐酸反应的化学方程式为　　，该反应属于　　反应（填基本反应类型），也是一个　　反应（填“吸热”或“放热”）。
（2）0～50s间有没有发生反应？如果有，请直接写出反应的化学方程式，如果没有，请说明理由　　。
（3）50s时，溶液中的溶质为　　（填化学式）。
（4）100～150s，压强下降的原因是　　。
（5）本实验如果将稀盐酸改为相同溶质质量分数的稀硫酸，根据基础实验4的经验可知，压强最大值的到达时间　　95s（填“＞”、“＜”或“=”）。
15．如图所示，试管中盛有一段镁条，向试管中加入过量稀盐酸，观察到U形管中a处液面下降，b处液面上升。回答下列问题：
（1）镁条与稀盐酸反应的化学方程式为　　。
（2）U形管中液面发生变化的原因是　　。
（3）将试管中的物质换成水和另一种固体，可以让U型管内产生同样现象，则“另一种固体”是　　；若U型管内b处液面下降，a处液面上升，则“另一种固体”是　　。
　
2021-2022学年浙教版科学金属的化学性质
参考答案与试题解析
　
一．选择题（共6小题）
1解：A、固体粉末中锌、铁都会与盐酸反应生成盐而形成溶液，即使氧化铜和盐酸反应生成氯化铜，锌、铁可以将氯化铜中的铜置换出来，得到的也只是氧化铜中铜元素的质量，所以m一定大于n，故A错误；
B、若充分反应后溶液中含有四种阳离子，溶液中只能含有锌离子、亚铁离子、铜离子、氢离子，所以剩余固体只能是锌置换出部分氯化铜中的铜，一定为纯净物，故B正确；
C、若充分反应后溶液中含有三种阳离子，固体中含有氧化铜、锌两种固体，与过量的稀盐酸反应，反应后的溶液中含有锌离子、铜离子、氢离子，固体粉末X可能由二种物质组成，故C错误；
D、根据接触就反应的原则，若剩余固体中含有氧化铜和铁，说明反应前原固体粉末中也一定含有氧化铜和铁，那么与盐酸混合反应时，盐酸与氧化铜反应生成氯化铜，铁与氯化铜反应生成铜，所以此时剩余固体中一定含有铜的，故D错误。
故选：B。
　
2．解：①置换产生氢气，可观察到铁钉表面上产生气泡；
②反应后得到的硫酸亚铁溶液为浅绿色，可观察到溶液变为浅绿色；
③反应不断消耗铁钉，会观察到铁钉逐渐变小；
④反应只产生氢气且氢气无色无味，因此不会有刺激性气味的气体；原叙述不正确；
故选：D。
　
3．解：生铁和足量的稀盐酸混合时，生铁中的铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，而碳不能和稀盐酸反应，因此残渣的主要成分是碳。
故选：D。
故选：D。
　
4．解：A、金属M与AgNO3溶液反应的化学方程式为：M+2AgNO3═M（NO3）2+2Ag，可以看出：M的金属活动性比银强，M（NO3）2中硝酸根显﹣1价，则M元素的化合价为+2价，金属M可能是铜，则反应后的溶液可能为蓝色，故选项说法正确。
B、M（NO3）2中硝酸根显﹣1价，则M元素的化合价为+2价，而铝的化合价为+3价，则金属M不可能是铝，故选项说法错误。
C、金属M与AgNO3溶液反应的化学方程式为：M+2AgNO3═M（NO3）2+2Ag，可以看出：M的金属活动性比银强，故选项说法正确。
D、反应物中M是单质，化合价为0；生成物M（NO3）2中，M元素显+2价；反应前后M的化合价改变，故选项说法正确。
故选：B。
　
5．解：由于金属的活动性是锌＞铜＞银，向含有Cu（NO3）2和AgNO3的溶液中加入一定量的锌粉时，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，当硝酸银完全反应后，锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，所以：
A、通过坐标可以看出，a～b间溶液中有三种离子，锌会参与置换反应，溶液中有Zn2+，Ag+未反应完全，所以溶液中的离子是Zn2+、Ag+、Cu2+，故A正确；
B、通过坐标可以看出，c～d间锌和硝酸银完全反应，锌与硝酸铜反应，锌没有剩余，滴加稀盐酸无气体产生
故B正确；
C、当加入锌的质量为m3时，硝酸铜、硝酸银已完全反应，有剩余的锌，析出固体加盐酸有气泡生成，故C不正确；
D、当参加反应的锌的质量为m2时，锌与硝酸银未完全反应，溶液中Cu（NO3）2的质量没有减少，故D正确。
故选：C。
　
6．解：A、由合金的性能可知，跟铝相比铝锂合金熔点较低，故A错误；
B、铝在空气中表面会形成致密的氧化膜Al2O3，故B错误；
C、由题意可知，锂（Li）的活动性比铝强，所以锂能与盐酸反应，放出热量、生成氢气，故C正确；
D、锂能与氧气反应，生成的Li2O中Li显+1价，故D错误。
故选：C。
　
二．填空题（共5小题）
7．解：锌和铜的金属活动性均比银强，锌的金属活动性比铜强，将一定量的Zn粉和Cu粉投入到硝酸银溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌反应完，若还有硝酸银溶液，铜再与硝酸银反应生成硝酸铜和银。充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，说明滤液中含有硝酸铜，说明发生了铜与硝酸银的反应，无法确定铜是否有剩余，则滤渣中一定含有银，可能含有铜。滤液中一定含有的溶质硝酸锌、硝酸铜，无法确定是否含有硝酸银。
溶液变蓝，是因为铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，反应的化学方程式为Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag。
故答案为：
铜；硝酸锌、硝酸铜；Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag。
　
8．解：可以用过量的铁粉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，因此X是铁；然后再加入硫酸把铁粉除去，因此Y是稀硫酸；
铁粉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故答案为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；
故答案为：铁；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；
　
9．解：锌、镁和稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系为：
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑，
65
2
24
2
由以上质量关系可知，6.5g锌和稀硫酸完全反应时生成0.2g氢气，如果锌中含有镁时反应生成的氢气质量应该大于0.2g，因此该锌粉中混有的杂质是铜；把这种锌粉放入硝酸银溶液中，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，铜后和硝酸银反应生成硝酸铜和银，充分反应后过滤，向溶液加入稀盐酸，有白色沉淀产生，说明滤液中含有硝酸银，锌、铜完全反应，则滤液中含有的溶质是：AgNO3、Cu（NO3）2、Zn（NO3）2；根据化学方程式：Zn+2AgNO3=Zn（NO3）2+2Ag、Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag可知，每65份质量的锌置换出216份质量的银，每64份质量的铜置换出216份质量的银。生成Cu（NO3）2、Zn（NO3）2的质量小于参加反应的硝酸银的质量；
故答案为：铜；AgNO3、Cu（NO3）2、Zn（NO3）2；根据化学方程式：Zn+2AgNO3=Zn（NO3）2+2Ag、Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag可知，每65份质量的锌置换出216份质量的银，每64份质量的铜置换出216份质量的银。生成Cu（NO3）2、Zn（NO3）2的质量小于参加反应的硝酸银的质量。
　
10．解：由于铝易与空气中的氧气反应在其表面形成了致密的氧化铝的薄膜，用钢刷擦洗破坏了氧化膜。
故答为：破坏炊具表面的氧化膜。
　
11．解：由于金属铜具有良好导电性，常用于制作导线。
铝具有很好的抗腐蚀性能，是因为铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，反应的化学方程式为：4Al+3O2═2Al2O3。
铁锈的主要成分是氧化铁，与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式是：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
故答案为：
导电性；4Al+3O2═2Al2O3；Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
　
三．解答题（共4小题）
12．解：（1）镁与稀盐酸反应生成氯化镁溶液和氢气，反应的化学方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑。
（2）相同条件下，等质量相同表面积的镁条，分别与等体积不同浓度的a、b两种盐酸反应，开始一段时间a曲线压强增大的幅度大于b曲线，金属与酸反应属于放热反应，引起这个变化的因素可能是盐酸的浓度，也可能是温度。
故答案为：
（1）Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；
（2）盐酸的浓度（或温度等）。
　
13．解：（1）由题意可知，由于需要将铜离子转化为铜单质，而溶液还必须为硫酸亚铁，即不能引入新的杂质，所以可以加入铁将铜离子转化为铜单质。该反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
（2）步骤②中，加入过量稀硫酸的目的是，使铁充分反应，从而除去铜中的铁，反应的化学方程式是：Fe+H2SO4=Fe
SO4+H2↑；
（3）以上①②两反应中都是一种单质与一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物，都属于置换反应。
故答为：（1）铁，Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；
（2）除去金属混合物中的铁，Fe+H2SO4=Fe
SO4+H2↑；
（3）①②。
　
14．解：（1）铝和稀盐酸反应生成氯化铝（AlCl3）和氢气，反应的化学方程式为：2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑，该反应属于置换反应，也是一个放热反应；
故填：2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑；置换反应；放热；
（2）0﹣50s，氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水，发生反应的化学方程式：Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O。
故填：Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O；
（3）50s
时，溶液中的溶质为过量的氯化氢和反应生成的氯化铝。
故填：HCl、AlCl3。
（4）100﹣150s，压强减小的原因为反应停止不再放热，温度降低。
故填：反应停止不再放热，温度降低。
（5）如果将稀盐酸改为相同溶质质量分数的稀硫酸，铝和稀硫酸反应的化学方程式为2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑；由方程式可知，压强最大值的到达时间＞95s；
故填：＞。
　
15．解：（1）镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，化学方程式为：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；
（2）U
形管中a处液面下降，b处液面上升，说明集气瓶内气压增大，由于温度升高压强增大，所以U形管中液面发生变化的原因是：镁和盐酸反应放出热量，集气瓶内的气压增大；
（3）由于氢氧化钠溶于水放出大量的热，硝酸铵溶于水吸收大量的热，将试管中的物质换成水和另一种固体，可以让U型管内产生同样现象，则“另一种固体”是氢氧化钠；若U型管内b处液面下降，a处液面上升，说明集气瓶内气压减小，由于温度降低，压强减小，则“另一种固体”是硝酸铵。
故答案为：（1）Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；
（2）镁和盐酸反应放出热量，集气瓶内的气压增大；
（3）氢氧化钠；硝酸铵。