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.向一定质量的AgNO3、Fe（NO3）2混合溶液中加入a g Zn粉，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，所得质量仍为a g 。下列说法正确的是（ ）
A. 滤液一定呈无色 B. 滤液中一定含Fe（NO3）2和Zn（NO3）2
C. 滤渣中一定含Fe D. 滤渣滴加稀盐酸一定无气泡产生
2.某同学用细尼龙线将三根大小相同的铁钉，分别固定在下图所示的三个液面高度相同的装置中，放置几天后观察现象，下列表述中正确的是( )
A. 装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉锈蚀了 B. 装置Ⅲ中的铁钉几乎没锈蚀
C. 装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面下降 D. 装置Ⅱ的铁钉这一侧的液面上升
3.如图是硫酸铜溶液与过量铁粉反应前后溶液中主要离子变化示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 该反应的化学方程式为：2Fe+3CuSO4═Fe2（SO4）3+3Cu
B. 该反应过程中没有变化的粒子是SO42-
C. 该反应过程中发生改变的粒子只有Cu2+
D. 反应现象为有红色固体析出，溶液由浅绿色变成蓝色
4.当汽车发生剧烈碰撞时，安全气囊里的物质发生反应使气囊弹出，以保护司乘人员的安全。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. 分解反应 C. 置换反应 D. 复分解反应
5.等质量的下列固体物质分别与一定量的稀盐酸(溶质质量分数相同)恰好完全反应,下列说法正确的是( )
A. 金属铝和镁比较,镁反应速度快,但生成氢气的质量少
B. 镁与氧化镁比较,镁消耗的盐酸质量少,反应后溶液中溶质的质量分数小
C. 碳酸钙粉末与石灰石比较,碳酸钙粉末反应速度快,消耗的盐酸质量少
D. 氧化铜与氢氧化铜比较,反应后溶液中的溶质质量相等,溶液质量也相等
6.与铁生锈相关的主要因素是 （ ）
A. 空气和水 B. 太阳光 C. 盐酸 D. 二氧化碳
7.将一定量的锌粒投入到含溶质为Al（NO3）3、Cu（NO3）2、AgNO3的溶液中，充分反应后过滤，往滤液中滴加稀盐酸，无明显现象，则下列说法正确的是（ ）
A. 滤液中溶质为Al（NO3）3、Zn（NO3）3时，滤渣一定为Cu、Ag
B. 锌粒先跟Al（NO3）3反应无剩余，因此往滤液中滴加稀盐酸，无明显现象
C. 锌粒先跟Cu（NO3）3反应无剩余，因此往滤液中滴加稀盐酸，无明显现象
D. 锌粒先跟AgNO3反应无剩余，因此往滤液中滴加稀盐酸，无明显现象
8.FeCl3溶液常用于蚀刻印刷电路，反应原理为aFeCl3+bCu=cCuCl2+dX 。向含溶质32.5g的FeCl3溶液中慢慢加入一定量的Cu粉，反应过程中FeCl3、CuCl2的质量随Cu粉质量变化如下图。下列说法不正确的是（ ）
A. X为FeCl2 B. 方程式中a和b的比为1∶2
C. 方程式中的化学计量数c=1 D. 完全反应后，生成X的质量为25.4g
9.小科利用初中科学物质间相互转化的知识，设计了如图所示的3条铜的“旅行路线”，每条路线中的每次转化都是通过一步化学反应来实现的。那么，每条路线中可能都有的化学反应类型是（ ）
A. 置换反应 B. 化合反应 C. 分解反应 D. 复分解反应
10.小科同学用如图所示的装置，打开止水夹时，可以观察到烧瓶内形成美丽的喷泉。则小科同学加入的固体物质可能是（ ）
A. 镁粉 B. 铜粒 C. 木炭 D. 硫酸钡
11.世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大问题。下列有关金属锈蚀与保护措施中，不正确的是（ ）
A. 在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀
B. 及时擦干被雨水淋湿的自行车可以防止自行车生锈
C. 铝的抗锈蚀件能比铁强，生活中可用钢丝球洗刷铝锅
D. 铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化
12.小明为比较 Mg、Fe、Cu 三种金属的活动性顺序，进行了如图甲所示的实验，实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙)， 发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤。滤液中含有的金属离子可能的组成有( )
①Mg2+ ②Mg2+和 Fe2+ ③Mg2+和 Cu2+ ④Mg2+、Fe2+和 Cu2+
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
二、填空题
13.冬天市场上有一种“热宝”出售，它是一个装有化学药品的小袋。已知小袋中装有铁粉、碳粉和少量氯化钠。
（1）取小袋内的物质，加入稀盐酸中，看到的现象是________。
（2）取小袋内的物质，加入到一定量的CuSO4溶液中，发生反应的化学方程式为________。
14.在硫酸铜溶液中插入一根铁棒一段时间，反应前后溶液中存在的离子种类如图所示，其中“ ”“ ”“●”表示不同的离子。
（1）“●”表示________（填写离子符号）。
（2）反应后所得溶液的质量________反应前溶液的质量（选填“大于”“小于”或“等于”）。
三、解答题
15.全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界年产量的四分之一．铁与氧气、水等反应生成铁锈，铁锈的主要成分是什么？请你谈谈生活中观察到的保护钢铁制品的两条有效措施．
四、实验探究题
16.小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：
观察对象 现象
①干燥的普通铁丝 没有明显变化
②潮湿的普通铁丝 较多红褐色锈斑
③潮湿的纯铁丝 没有明显变化
步骤1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好，药品如图所示)；待 U 形管内充满 O2 后，在导管 b 处连接一活塞推至底部的注射器，收集 20mLO2后在导管a 处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。
步骤 2：一段时间后，观察 U 形管内的铁丝，其现象如表所示。
（1）步骤一中，检查 U 形管内是否已充满 O2的方法是________。
（2）铁制品的锈蚀条件之一是需要O2 ， 在此实验中能支持此条件的证据是________。
（3）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】（1）金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来；且两种金属的活动性相差越大，反应越容易进行；
（2）根据锌和硝酸银，锌和硝酸亚铁反应的方程式，确定反应时固体质量的变化，然后结合最后得到的滤渣质量，对反应情况进行推断即可。
【解答】锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，反应后固体质量增大，再和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁，反应后固体质量减小。由于反应结束后滤渣质量保持不变，说明硝酸银完全反应，硝酸亚铁部分或全部反应；
A.锌肯定与硝酸亚铁反应，如果完全反应，那么溶液中没有铁离子，即没有颜色；如果硝酸亚铁部分反应，则滤液是浅绿色的，故A错误；
B.如果硝酸亚铁完全反应，那么滤液中一定含有硝酸锌，没有硝酸亚铁，故B错误；
C.由于硝酸亚铁肯定参加反应，因此滤渣中一定含有铁，故C正确；
D.滤渣中含有铁，滴加稀盐酸时，反应生成氢气，产生气泡，故D错误。
故选C。
2.【答案】 B
【解析】【分析】根据铁生锈实质是铁与氧气、水共同作用及浓盐酸的挥发性、浓硫酸的吸水性分析。
【解答】 装置Ⅰ中铁与氧气和水接触，生锈，消耗氧气，使装置内压强减少，所以铁钉这一侧液面上升，装置Ⅱ中浓盐酸有挥发性，挥发出大量氯化氢，使得铁与氧气和水难接触，且装置内由于氯化氢的增加而压强增大，铁钉这一侧液面下降，装置Ⅲ中的铁钉不接触水，几乎没锈蚀；
故答案为：B。
3.【答案】 B
【解析】【分析】（1）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁而不是硫酸铁；
（2）如果元素的化合价没有变化，那么该粒子就没有变化；
（3）分析哪种粒子的化合价发生改变即可；
（4）铜单质为红色固体，含有铜离子的溶液呈蓝色，而含有二价铁离子的溶液显浅绿色。
【解答】A. 该反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，故A错误；
B.该反应中硫酸根离子的化合价始终为-2价，因此它没有变化，故B正确；
C.该反应中，铁元素由0价变为+2价，铜元素由+2价变为0价，所以改变的粒子是铜离子和铁离子，故C错误；
D.反应现象为有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色，故D错误。
故选B。
4.【答案】 C
【解析】【分析】由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应叫化合反应；由一种物质生成两种或两种以上其它的物质的反应叫分解反应；单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的反应叫置换反应；由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应，叫做复分解反应，据此判断即可。
【解答】在反应 6Na+Fe2O3=2Fe+3Na2O中，Na和Fe都是单质，而Fe2O3和Na2O都是化合物，属于单质与化合物反应生成另外的单质和化合物，因此这个反应是置换反应，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
5.【答案】 A
【解析】【分析】本题主要探究固体物质与一定量的稀盐酸（溶质质量分数相同）完全反应后涉及的知识点。
【解答】A、在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，如果位置越靠前，反应的速率就越快，那么相同质量的Al和Mg分别跟足量的稀盐酸反应，铝生成的氢气比镁多，A符合题意。
B、根据化学方程式，判断消耗的盐酸的质量多少；如果溶质相同时，所得的溶液质量最大时，溶质的质量分数最小，B不符合题意。
C、碳酸钙粉末与石灰石比较，酸钙粉末与盐酸的接触面积大，碳酸钙粉末反应速度快，消耗的盐酸质量相等，C不符合题意。
D、等质量的氧化铜与氢氧化铜比较，反应后溶液中的溶质的质量相等，但是因为消耗的盐酸的量不同，所以反应后溶液质量不相等，D不符合题意。
故答案为：A

6.【答案】 A
【解析】【分析】根据铁生锈的条件进行分析选择即可。
【解答】铁与空气中的氧气和水反应，生成红棕色的氧化铁，也就是铁锈，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
7.【答案】 D
【解析】【分析】（1）根据金属活动性顺序表可知，排在前面的金属活动性强，排在后面的金属活动性弱；排在氢前面的金属可以与酸反应，而后面的金属不能与酸反应；
（2） AgCl 微溶于水，在水中是白色沉淀。
【解答】金属活动性由强到弱的顺序为：铝 ＞锌＞氢＞铜＞银， 将一定量的锌粒投入到含溶质为Al（NO3）3、Cu（NO3）2、AgNO3的溶液中 ， 锌不能与硝酸铝反应，先与硝酸银反应，当硝酸银完全反应后，再与硝酸铝反应。充分反应后过滤，往滤液中滴加稀盐酸，如果有硝酸银存在，会生成氯化银沉淀，而现在无明显现象，说明了溶液中没有硝酸银；
A.由上述分析可知，滤渣中一定有Ag ,可能含有Cu ,故A说法错误；
B.由上述分析可知，锌的活动性小于铝，因此锌粒不能与Al（NO3）3反应，故B错误；
C. 锌粒先跟Ag（NO3）3反应无剩余， 因此无明显现象，故C错误；
D. 综上所述，故D正确。
故选D。

8.【答案】 B
【解析】【分析】腐蚀电路板反应原理可用FeCl3溶液与金属Cu反应的方程式表示：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2；
【解答】A、根据腐蚀电路板反应原理可知，X为FeCl2；故A正确；
B、根据腐蚀电路板反应原理可知，方程式中a和b的比为2：1；故B错误；
C、完全反应后，生成X的质量为25.4g ；故C正确；
D、根据腐蚀电路板反应原理可知，方程式中的化学计量数c=1；故D正确；
故答案为：B。
9.【答案】 A
【解析】【分析】根据图形中各步反应的方程式进行分析，结合各基本反应类型的定义进行判断。
【解答】铜转化成氧化铜要与氧气发生化合反应，氧化铜转化为硫酸铜发生的是复分解反应，硫酸铜转化为铜发生的是置换反应，氧化铜转化成铜可通过置换反应，铜转化为硝酸铜可通过置换反应，硝酸铜转化为铜也可通过置换反应，所以每条路线都有的反应类型为置换反应；
故答案为：A。
10.【答案】 A
【解析】【分析】 装置中，形成美丽的喷泉的原理是： 让广口瓶中的固体和液体发生反应产生气体，使广口瓶中的压强增大，把液体压入烧瓶而形成喷泉。
【解答】A、镁粉与稀盐酸反应生成氢气，氢气不溶于水，使瓶内气压增大，把液体压入烧瓶而形成喷泉，符合题意；
BCD都与稀盐酸不反应，都没有现象。
故答案为：A
11.【答案】 C
【解析】【分析】铁生锈是因为有水和氧气的存在，防止生锈的办法就是隔绝氧气或者保持干燥，具体办法如：刷漆、涂油，镀耐腐蚀的金属等.
【解答】A、 在铁表面刷油漆，隔绝氧气，可以防止铁锈蚀 ，不符合题意；
B、 及时擦干被雨水淋湿的自行车 ，保持干燥；可以防止铁锈蚀 ，不符合题意；
C、铝的抗腐蚀性来自于它的表面有一层氧化铝薄膜，故不能用钢丝球刷洗铝制品，错误，符合题意；
D、 铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气 发生反应，生成新的物质，属于化学变化，不符合题意.
故答案为：C

12.【答案】 C
【解析】【分析】根据金属活动性顺序表，确定那个试管中的反应可以进行，然后根据是否完全反应确定混合后溶液中的溶质种类。
【解答】（1）由于镁的活动性大于铁，所以a中的铁不能与硫酸镁反应；因为铁的活动性大于铜，所以b中的铁能将铜从其溶液中置换出来；
（2）由题意可知，实验后把两试管中的物质倒入烧杯中发现烧杯内的红色固体明显增多，说明了b中的铁已经完全反应了，然后a中的铁又与剩余的硫酸铜发生了反应。若硫酸铜完全反应了，溶液中的阳离子是：Mg2+和Fe2+；若硫酸铜没有完全反应，溶液中的阳离子是：Mg2+、Fe2+和Cu2+。
故选C。
二、填空题
13.【答案】 （1）固体部分溶解，溶液变浅绿色，产生气泡
（2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
【解析】【分析】（1）根据铁能与盐酸反应产生氯化亚铁和氢气分析；
（2）根据铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜分析。
【解答】（1）小袋内中铁能与盐酸反应产生氯化亚铁和氢气，而碳既不反应也不溶解，所以加入盐酸可观察到固体部分溶解，溶液变成浅绿色，产生气泡；
（2）铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应方程式为 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ；
故答案为：（1） 固体部分溶解，溶液变浅绿色，产生气泡 ；（2） Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 。
14.【答案】 （1）Fe2+
（2）小于
【解析】【分析】1、在硫酸铜溶液中插入一根铁棒后发生的反应是：铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应后会出现亚铁离子；
2、根据反应的化学方程式：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，可以得出溶液质量的变化。
【解答】（1） “●”表示 溶液中新出现的离子，根据发生的反应可知，这种新出现的离子应该是亚铁离子，符号为 Fe2+ ;
(2)铁棒插入溶液后发生反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，可知56份的铁参加反应置换出64份的铜，所以溶液的质量是减小的，由此可知 反应后所得溶液的质量 小于 反应前溶液的质量 。
故答案为：（1） Fe2+ （2）小于
三、解答题
15.【答案】 铁锈的主要成分是三氧化二铁；生活中保护钢铁生铁的措施有：①保持干燥②涂油．
【解析】【解答】铁锈的主要成分是三氧化二铁；生活中保护钢铁生铁的措施有：①保持干燥②涂油．
【分析】根据已有的知识进行分析，铁在有水和氧气并存时易生锈，铁锈的主要成分是氧化铁，防止铁生锈就是破坏铁生锈的条件．
四、实验探究题
16.【答案】 （1）在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气
（2）潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；注射器中氧气减少
（3）铁与氧气和水共同作用的结果
【解析】【分析】（1）可以使用带火星木条复燃法检验氧气是否收集满；
（2）当潮湿的铁丝生锈后，注射器的活塞对应的刻度减小，说明其中的氧气体积减小，即参加了反应；
（3）将①②，②③进行比较确定铁生锈的条件。
【解答】（1）步骤一中，检查 U 形管内是否已充满 O2的方法是：在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气。
（2）铁制品的锈蚀条件之一是需要O2 ， 在此实验中能支持此条件的证据是：潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；注射器中氧气减少。
（3）比较①②可知，干燥的铁丝没有生锈，而潮湿的铁丝生锈了，那么铁丝生锈的条件为与水接触。综合上面的分析可知，铁制品生锈的条件：铁与氧气、水共同作用的结果。