2.2金属的化学性质 同步练习（含解析）

金属的化学性质
一、单选题
1.向一定质量FeCl2和CuCl2的混和溶液中逐渐加入足量的锌粒，下列图象不能正确反映对应关系的是（ ）
A. B.
C. D.
2.在硝酸铜、硝酸锌和硝酸银的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列结论中正确的是( )
A. 如果滤渣中有铁粉，则滤液中一定没有硝酸铜、硝酸银
B. 如果滤渣中有铜粉，则滤液中一定没有硝酸铜
C. 如果滤渣中没有铜粉，则滤液中一定没有硝酸银
D. 如果滤渣中没有铁粉，则滤液中一定有硝酸铜、硝酸亚铁、硝酸锌
3.在AgNO3、Cu（NO3）2和Zn（NO3）2混合溶液中，加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，在滤渣中加入稀盐酸，有气体产生。则下列结论正确的是（ ）

A. 滤液中一定有Fe（NO3）3和Zn（NO3）2 B. 滤渣中一定有Ag、Cu、Fe和Zn
C. 滤渣中只有Ag和Cu，一定无Zn D. 滤渣中一定有Ag、Cu和Fe,一定无Zn
4.取一定量的 Mg 放入 Cu（NO 3 ） 2 和 AgNO 3 的混合溶液中充分反应后过滤，得到固体和滤液。下列说法错误的是（ ）
A. 固体中只有 Ag 时，滤液一定呈蓝色 B. 固体中有 Cu 和 Ag 时，滤液一定呈无色
C. 固体中一定有 Ag，滤液中可能有 AgNO 3 D. 固体中可能有 Cu，滤液中一定有 Mg（NO 3 ） 2
5.某汽车安全气囊中的反应之一为：6Na+Fe2O3=2Fe+3Na2O，该反应属于( )。
A. 化合反应 B. 置换反应 C. 分解反应 D. 复分解反应
6.兴趣小组按如图流程进行实验(每步均充分反应)，反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象，下列说法不正确的是( )
A. 由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序 B. 两支试管混合后，固体总质量一定增加
C. 滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn D. 滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2
7.下列反应属于置换反应的是( )
A. CaO＋H2O=Ca(OH)2 B. Fe2O3＋3CO=2Fe＋3CO2
C. Cl2＋2KBr=2KCl＋Br2 D. Na2CO3＋BaCl2=2NaCl＋BaCO3↓
8.小科将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，用传感器测得容器内温度和压强的变化，如下图所示。下列分析中正确的是( )
A. 密闭容器反应前后总质量减少
B. 50s时，溶液中溶质为AlCl3
C. 0~50s，发生的化学反应是：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
D. 100~140s，温度降低说明反应停止并逐渐冷却，导致压强减小
9.相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属，分別与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应，生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系见右图，分析图象所得的结论中，不正确的是（ ）
A. 三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＞Fe＞Zn
B. 三种金属的相对原子质量：Mg＜Fe＜Zn
C. 三种金属的活动性顺序：Mg＞Zn＞Fe
D. 三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＜Fe＜Zn
10.铁制菜刀在生产时要通过“粹火”处理来增加刀的硬度，其原理为：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2↑，该反应属于基本反应类型中的（ ）
A. 分解反应 B. 化合反应 C. 复分解反应 D. 置换反应
11.将下列溶液在常温下两两混合，实验现象与其他三组明显不同的是( )
A. 氢氧化钠溶液与氯化镁溶液 B. 硝酸银溶液与稀盐酸
C. 碳酸钠溶液与稀盐酸 D. 硫酸钠溶液与氯化钡溶液
12.探究铁生锈的条件，有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件，对应关系正确的( )
A. 甲和乙：水 B. 乙和丙：空气 C. 甲和丙：空气 D. 甲和丁：水
二、实验探究题
13.老师给同学们提供了盐酸、铁粉、锌粒和镁条，探究金属与酸的反应。
小科选取了盐酸和一种金属反应得到无色溶液，则小科一定没有选用的金属是________;
小华对上述无色溶液继续进行探究:确定小科选取的是哪种金属与盐酸反应。查阅资料:氢氧化锌和氢氧化镁都是难溶于水的白色固体。其中氢氧化锌可以溶解于 NaOH 溶液但氢氧化镁不溶解于 NaOH 溶液。
小华根据查阅资料的内容，完成下面实验设计。
实验步骤 实验现象及结论
取少量无色溶液于试管中，________ 若________,说明是镁与盐酸反应。
三、填空题
14.某同学利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化设备探究金属与不同浓度的酸的反应规律。向等质量、同形状打磨过的铝片中加入等质量、不同浓度的稀硫酸（所用的酸的浓度：a>b），测得压强和时间的变化如图所示：
（1）.铝与稀硫酸反应的化学方程式为 。
（2）.同一时间下a曲线比b曲线压强大的原因可能是： 。
（3）.a曲线在200s后压强逐渐减小的原因是： 。
15.一些金属易生锈，某小组同学设计如下实验，对金属锈蚀进行探究。取5枚去油去锈的洁净铁钉，分别装人下表的试管中，进行实验。
实验图示
生锈时间 8min 较长时间不生锈 5min 3min 1min
（1）该实验有________个变量
（2）通过上述实验可知，温度越高铁钉生锈速率越 ________ (填“慢”或“快”)；在________ (填“酸性”“碱性”或“中性”)环境中铁钉生锈速率较快。
四、解答题
16.Cu与Zn的合金称为黄铜，有优良的导热性和耐腐蚀性，可用作各种仪器零件。某化学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成，取20g该黄铜样品于烧杯中，向其中分5次加入相同溶质质量分数的稀硫酸，使之充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表：
加入稀硫酸的质量（g） 充分反应后剩余固体的质量（g）
第1次 40 m
第2次 40 14.8
第3次 40 12.2
第4次 40 11.2
第5次 40 11.2
试回答下列问题：
（1）从以上数据可知，最后剩余的11.2g固体的成分是________；表格中，m＝________。
（2）黄铜样品中锌的质量分数为________。
（3）计算所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少？
（4）配制100g该浓度的稀硫酸需要质量分数为98%浓硫酸的质量是多少？
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 D
【解析】【分析】锌粒先和氯化铜反应，生成氯化锌和铜单质；然后再和氯化亚铁反应，生成铁单质和氯化锌，据此分析判断。
【解答】A.当氯化铜没有完全反应时，随着锌粒质量的增大，生成铜的质量不断增大；当氯化铜完全反应后，生成铜的质量保持不变，故A正确不合题意；
B.锌粒先和氯化铜反应，生成氯化锌和铜单质，由于进入溶液的锌和出来的铜质量差较小，所以溶液质量增加的较慢；锌粒和氯化亚铁反应，生成铁单质和氯化锌，由于进入溶液的锌和出来的铁质量差较大，所以溶液质量增加的较快。当完全反应后，溶液的质量保持不变，故B正确不合题意；
C.当锌和氯化铜反应时，溶液中氯化亚铁的质量保持不变；当锌和氯化亚铁反应时，氯化亚铁的质量逐渐减小，故C正确不合题意；
D.溶液中原来没有氯化锌，因此反应开始时，氯化锌的质量应该为零，故D错误符合题意。
故选D。
2.【答案】 A
【解析】【分析】在金属活动性顺序表中，排在前面的金属能够将后面的金属从盐溶液中置换出来；且两种金属的活动性相差越大，反应越先进行，据此分析判断。
【解答】A.铁不能和硝酸锌反应，因此滤渣中肯定没有锌；铁先和硝酸银反应，再和硝酸铜反应，如果滤渣中有铁，那么说明铜和银被全部置换出来，滤液中肯定没有硝酸银和硝酸铜，故A正确；
B.如果滤渣中有铜粉，那么可能是铁的质量不够多，只能置换出部分铜，即滤液中可能存在硝酸铜，故B错误；
C.如果滤渣中没有铜粉，那么应该是铁和硝酸铜的反应还没有开始，溶液中的硝酸银可能还没有反应结束，即滤液中可能存在硝酸银，故C错误；
D.如果滤渣中没有铁粉，那么可能是铁恰好与硝酸银和硝酸铜完全反应，即滤液中只有硝酸锌，故D错误。
故选A。

3.【答案】 D
【解析】【分析】根据铁的活动性小于锌，大于铜和银， 在AgNO3、Cu（NO3）2和Zn（NO3）2混合溶液中，加入一定量的铁粉， 铁不能与硝酸锌反应，先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应分析。
【解答】 在AgNO3、Cu（NO3）2和Zn（NO3）2混合溶液中，加入一定量的铁粉， 铁不能与硝酸锌反应，先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应， 在滤渣中加入稀盐酸，有气体产生 ，说明铁有剩余，故滤渣中一定含有的是银、铜和铁，一定没有锌，滤液中含有溶质为硝酸锌和硝酸亚铁；
故选D。
4.【答案】 B
【解析】【分析】根据Mg 放入 Cu（NO 3 ） 2 和 AgNO 3 的混合溶液中，镁会先与硝酸银溶液反应，然后再与硝酸铜溶液反应分析。
【解答】 取一定量的 Mg 放入 Cu（NO 3 ） 2 和 AgNO 3 的混合溶液中，镁会先与硝酸银溶液反应，然后再与硝酸铜溶液反应；
A、 固体中只有银时，说明镁未与硝酸铜反应，则溶液一定呈蓝色，不符合题意；
B、 固体中有 Cu 和 Ag 时，可能硝酸铜全部反应，也可能部分反应，滤液不一定呈无色 ，符合题意；
C、 固体中一定有 Ag，若镁少量，则滤液中可能有 AgNO 3 ，不符合题意；
D、 固体中一定有银，可能有 Cu，滤液中一定有 Mg（NO 3 ） 2 ，不符合题意；
故选B。
5.【答案】 B
【解析】【分析】根据置换反应的定义分析，判断置换反应要看反应物和生成物是否都一种单质和一种化合物。
【解答】该反应反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，属于置换反应；
故选B。
6.【答案】 D
【解析】【分析】利用金属活动性，可以比较金属在水中（而不是其他环境或干态）的还原性强弱与其对应的阳离子的氧化性强弱，预测水中一系列的置换反应的方向。
【解答】A、铁粉中加入氯化锌溶液，没有任何现象，说明铁的活动性比锌的活动性弱；铁粉中加入氯化铜溶液，有红色固定析出，说明铁的活动性比铜的强；所以三种金属的活动性由弱到强依次是铜铁锌；故A正确；
B、每56g铁可以置换64g铜，所以混合后溶液总质量减少，而固体总质量增加；故B正确；
C、铁粉能与氯化铜反应，所以滤渣中一定存在铜；向滤渣中加入稀盐酸没有任何现象，所以滤渣一定不存在铁和锌；故C正确；
D、铁粉与氯化铜反应，由于质量不能确定，所以无法确定氯化铜反应完全，故氯化铜可能存在；故D错误；
故答案为：D。
7.【答案】 C
【解析】【分析】根据置换反应中反应物和生成物都一种单质和一种化合物分析。
【解答】A、方程式符合“多变一”属于化合反应 ，不符合题意；
B、方程式不属于基本反应类型，不符合题意；
C、方程式中反应物和生成物都一种单质和一种化合物，属于置换反应，符合题意；
D、方程式属于复分解反应，不符合题意；
故选C。
8.【答案】 D
【解析】【分析】根据未经打磨的铝条放入稀盐酸中，先氧化铝反应，然后铝再反应，铝与盐酸反应会产生气体分析。
【解答】A、化学反应遵循质量守恒定律，密闭容器反应前后总质量不变，不符合题意；
B、未经打磨的铝条放入稀盐酸中，先氧化铝反应，然后铝再反应，50s时，溶液中溶质为除生成的AlCl3 外，还有未反应的盐酸，不符合题意；
C、 0~50s，发生的化学反应是：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，不符合题意；
D、 100~140s，温度降低说明反应停止并逐渐冷却，导致压强减小 ，符合题意；
故答案为：D。
9.【答案】 C
【解析】【分析】（1）根据图像确定三种金属消耗稀硫酸的质量；
（2）根据三种金属的相对原子量进行比较；
（3）根据金属活动性顺序表进行分析；
（4）根据产生氢气的质量分析
【解答】A.三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＞Fe＞Zn，故A正确不合题意；
B.Mg的相对原子质量为24，Fe的相对原子量为56，Zn的相对原子量为65，因此三种金属的相对原子质量：Mg＜Fe＜Zn，故B正确不合题意；
C.根据金属活动性顺序表可知，三种金属的活动性顺序：Mg＞Zn＞Fe，但是根据题目中的信息无法确定三者金属活动性的强弱，故C错误符合题意；
D.最后溶液的质量=金属质量+稀硫酸质量-氢气质量。三种金属质量相同且完全反应，稀硫酸足量且质量相同，因为产生氢气质量大大小关系为： Mg＞Fe＞Zn ，所以三种金属与稀硫酸反应后溶液的质量： Mg＜Fe＜Zn ，故D正确不合题意。
故选C。
10.【答案】 D
【解析】【分析】根据置换反应定义分析，注意反应前和反应后都一种单质和一种化合物。
【解答】由反应方程式可知，该反应反应前和反应后都是一种单质和一种化合物，属于置换反应；
故选D。
11.【答案】 C
【解析】【分析】根据氢氧化镁、硫酸钡、氯化银都是白色沉淀及碳酸盐与酸反应会产生气体分析。
【解答】氢氧化钠与氯化镁溶液反应产生白色的氢氧化镁沉淀，硝酸银和盐酸反应产生白色沉淀氯化银，碳酸钠与盐酸反应会产生二氧化碳气体，硫酸钠与氯化钡反应产生硫酸钡白色沉淀，所以C与其他三组现象明显不同；
故选C。
12.【答案】 D
【解析】【分析】根据控制变量法的要求可知，探究某个因素对物理量的影响时，必须控制其它因素相同而改变这个因素，据此分析判断。
【解答】探究水对生锈的影响时，必须控制都能接触空气，而一个有水，另一个没水，故选甲和丁，故A错误，D正确；
探究空气对生锈的影响时，必须控制都能与水接触，而一个有空气，另一个没有空气，故选乙和丁，故B、C错误。
故选D。

二、实验探究题
13.【答案】 铁粉；加入过量氢氧化钠溶液；白色沉淀未消失
【解析】【分析】（1）含有二价铁离子的溶液呈浅绿色，含有三价铁离子的溶液呈黄色；
（2）锌和稀盐酸反应生成氯化锌，氯化锌与氢氧化钠反应生成氢氧化锌，当氢氧化钠的量足够时，沉淀后来会逐渐消失。镁与稀盐酸反应生成氯化镁，氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀，即使加入的氢氧化钠再多，沉淀也不会消失，据此设计实验即可。
【解答】（1）小科选取了盐酸和一种金属反应得到无色溶液，则小科一定没有选用的金属是铁粉。
（2）小华根据查阅资料的内容，完成下面实验设计。
实验步骤 实验现象及结论
取少量无色溶液于试管中，加入过量氢氧化钠溶液。 若白色沉淀未消失，说明是镁与盐酸反应。
三、填空题
14.【答案】 （1）2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
（2）a曲线比b曲线所用酸的浓度大，相同时间内a产生的气体多，压强大
（3）反应结束，温度逐渐降低
【解析】【分析】（1）根据铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气分析；
（2）根据浓度越大反应速率越快分析；
（3）根据金属与酸反应放热，温度升高压强增大分析。
【解答】（1） 铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，化学方程式为2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ ；
（2） a曲线比b曲线所用酸的浓度大，浓度越大反应速率越快，相同时间内a产生的气体多，压强大；
（3）金属与酸反应放热，也会使压强增大，当 反应结束，温度逐渐降低 ，所以因温度升高引起的压强的增大又会逐渐减小；
故答案为：（1） 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ ；（2） a曲线比b曲线所用酸的浓度大，相同时间内a产生的气体多，压强大 ；（3） 反应结束，温度逐渐降低 。
15.【答案】 （1）2
（2）快；酸性
【解析】【分析】（1）根据图片展示的实验，分析其中变化的因素；
（2）将第③和第⑤实验进行比较，确定生锈速率和温度的关系；将实验②和实验③进行比较，确定酸碱度环境对生锈的影响。
【解答】（1）根据图片可知，水、稀氨水、稀醋酸，这是酸碱度环境不同；而水分为冷水和70℃的水，这是温度不同，因此该实验有2个变量。
（2）通过上述③和第⑤实验可知，温度越高铁钉生锈速率越快；将实验②和实验③进行比较，可知在酸性环境中铁钉生锈速率较快。
四、解答题
16.【答案】 （1）Cu；17.4
（2）44%
（3）设40g稀硫酸中硫酸的质量为x
H2SO4+Zn═ZnSO4+H2↑
98 65
x 2.6g
解得：x=3.92g
稀硫酸中硫酸的质量分数为：
（4）设需要质量分数为98%浓硫酸的质量为Y则
100g×9.8%=Y×98%，解得；Y=10g
【解析】【分析】本题主要考查合金中金属与酸的反应及合金中金属质量分数的计算等，学生应能利用表格进行数据分析和应用，要注意利用化学方程式计算的格式规范（1）分析反应及实验数据：根据金属活动性，合金中只有锌可以与硫酸反应；根据质量守恒定律，第4次再加入40g稀硫酸时，第三次剩余固体还能在减少，说明前三次加入的硫酸完全参加了反应，反应掉的锌的质量为：14.8g-12.2g=2.6g，据此分析m的值，由第四次反应掉的锌的质量为：12.2g-11.2g=1g＜2.6g，可判断此时合金中金属锌已完全反应，剩余的固体11.2g的成分是铜；（2）根据金属锌完全反应时剩余固体铜的质量，计算样品中金属锌的质量，利用锌的质量与样品的质量比计算黄铜样品中锌的质量分数；（3）根据上述分析可知，40g稀硫酸完全反应时反应掉了2.6g的锌．根据反应的化学方程式，可求出40g稀硫酸中参加反应硫酸的质量，根据溶质质量分数的计算公式，可以求出所用稀硫酸中硫酸的质量分数；（4）根据在配置溶液时，溶质的质量不变原理进行计算。
【解答】（1）由金属活动性可知，合金中只有锌可以与硫酸反应；由表中的数据可知：第4次再加入40g稀硫酸时．第三次剩余固体还能在减少，说明前三次加入的硫酸完全参加了反应。反应掉的锌的质量为：14.8g-12.2g=2.6g，据此分析，m=14.8g+2.6g=17.4g，由第四次反应掉的锌的质量为：12.2g-11.2g=1g＜2.6g，可判断此时合金中金属锌已完全反应，剩余的固体11.2g的成分是铜；
（2）黄铜样品中锌的质量分数为：
故答为：（1）Cu，17.4；（2）44%；（3）9.8%；（4）10g。