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.如图所示，装置气密性良好，弹簧夹处于关闭状态。向试管中加入下表中的物质，挤压胶头滴管加入液体，一段时间后，打开弹簧夹，能使气球a明显鼓起的是（ ）
试管内物质 胶头滴管内物质
A 氢氧化钠固体 水
B 铁粉 稀盐酸
C 氯化钡溶液 稀硫酸
D 二氧化碳 氢氧化钠溶液
A. A B. B C. C D. D
2.如图所示，将一小块金属钠放入CuSO4溶液中，金属钠立即熔化成小球，并在液面上快速游动，发出“哧哧”的声音，直到消失，同时杯底出现蓝色沉淀，溶液仍为蓝色。下列说法错误的是（ ）
A. 可推测出金属钠的密度比杯中溶液的密度小、熔点比较低
B. 发生了置换反应、复分解反应
C. 由此实验可得结论：金属钠能将CuSO4溶液中的Cu置换出来
D. 若向反应结束后的烧杯中滴入无色酚酞试液，则试液不变红色
3.下列有关说法正确的是（ ）
A. O2具有助燃性 B. 铁生锈属于物理变化 C. 金属活动性Cu比Mg强 D. KClO3属于氧化物
4.向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是（ ）
①滤渣中可能有铜 ②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生
③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④
5.下列图像不能正确表示对应变化关系的是( )
A. 图甲表示向等质量的锌粉和铁粉中，分别加入相同质量分数的稀盐酸时，产生的H2质量与稀盐酸质量的关系
B. 图乙表示两份完全相同的双氧水在有无MnO2情况下，产生O2质量与反应时间的关系
C. 图丙表示向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液时，溶液pH随NaOH溶液质量的变化关系
D. 图丁表示向一定量Ba(OH)2溶液中滴加过量H2SO4溶液时的溶液导电性与时间的关系
6.现有质量相等的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示气(已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价)。则下列说法正确的是( )
A. 甲、乙、丙依次可能是Mg、Zn、Fe B. 金属活动性：甲>乙>丙
C. 相对原子质量：乙>丙>甲 D. 消耗硫酸的质量：甲>乙>丙
7.下列说法中正确的是( )
A. 碱的组成中一定含有氢、氧两种元素 B. 金属都可以与盐酸反应生成盐和氢气
C. 铁与氧气反应一定生成四氧化三铁 D. 含有金属元素和氧元素的化合物一定是金属氧化物
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，如图所示。下列分析中正确的是（ ）
A. 密闭容器内物质反应前后质量减少
B. 50s时，溶液中的溶质为AlCl3
C. 0~50s内，发生的反应是2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
D. 100s~140s内，温度降低说明反应停止并逐渐冷却，导致压强减小
9.将等质量的镁、铁、锌，分别放入三份质量分数相同的稀盐酸中，反应生成的氢气质量与反应时间的关系如图所示。根据图中信息，下列判断正确的是( )
A. 图线 Y 表示镁的反应情况
B. 镁一定过量
C. 锌一定过量
D. 镁消耗稀盐酸的质量最大 试题卷 Ⅱ
10.常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条，充分反应(忽略挥发)。下列图像正确的是( )
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ②④
11.工业上用如下反应制取金属钡：2Al+4BaO 3Ba↑+Ba (AlO2)2。则下列说法错误的是（ ）

A. Al在反应中起氧化剂作用 B. 反应物BaO属于氧化物
C. 反应过程中，铝原子失去电子 D. 该反应属于置换反应
12.如图所示,弹簧秤下挂一重物,重物浸没在AgNO3溶液中,稳定时弹簧秤的读数为F1,再向烧杯中加入适量的铜粉,充分搅拌并静置足够的时间后,溶液的体积未变,此时弹簧秤的读数为F2,下列说法正确的是( )
A. F2F1 C. F2=F1 D. 无法判断
二、填空题
13.将形状相同、质量相同的A、B两种活泼金属薄片（在化合物中的化合价均为+2价）同时放入足量的盛放稀盐酸的烧杯中，产生H2的质量与反应时间的关系如图所示．
（1）A，B两种金属的活泼性比较强的是 ；（填“A”或“B”）
（2）A，B两种元素的相对原子质量比较大的是 ；（填“A”或“B”）
（3）如果A和B对应的金属有：①Mg和Fe②Zn和Fe③Zn和Cu，则A、B可能是 （填序号）。
14.某同学用细尼龙线将三根大小相同的铁钉，分别固定在如图2所示的三个液面高度相同的装置中，放置几天后观察现象。发现 中的铁钉锈蚀了。装置Ⅱ中左侧液面比装置I中左侧液面 。
三、解答题
15.一定质量的铁粉和铜粉的混合物，将其分为两等份，一份与足量的稀硫酸充分反应，产生氢气0.2g；另一份与足量的硫酸铜充分反应，经过过滤、烘干，得固体10.8g。求混合物中铁的质量分数。
四、实验探究题
16.请按要求完成下列物质性质的实验：
（1）研究一：金属与酸反应过程中的能量变化：
打磨后的镁条与稀盐酸反应，试管外壁发烫，说明该反应 （填“放热”或“吸热”），反应的化学方程式为： ；
（2）研究二：金属与盐溶液的反应：
向含有硝酸银和硝酸铜的溶液中，加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，将滤出的固体与稀盐酸混合，产生气泡。则下列有关说法中，正确的是（ ）
A. 滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含铁
B. 滤出的固体中一定含有银，可能含有铜和铁
C. 滤液中一定有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸铜
D. 滤液中一定有硝酸亚铁，可能有硝酸铜或硝酸铜和硝酸银
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 D
【解析】【分析】气球a明显增大，肯定是装置内气压减小所致，据此分析判断。
【解答】A.氢氧化钠溶于水时放出大量的热，使装置内气压增大，故A不合题意；
B.铁粉和稀盐酸反应，生成氢气放出热量，使装置内气压增大，故B不合题意；
C.氯化钡和稀硫酸反应，生成硫酸钡沉淀和稀盐酸，装置内气压几乎不变，故C不合题意；
D.二氧化碳和氢氧化钠反应，生成碳酸钠和水，使装置内气压减小，故D符合题意。
故选D。
2.【答案】 C
【解析】【分析】（1）根据浮沉条件判断；根据金属钠是否溶液熔化判断；
（2）根据反应物和生成物的种类和种数确定反应类型；
（3）根据反应过程分析得到结论；
（4）无色酚酞试液遇到酸不变色，遇到碱变红色。
【解答】A.金属钠在水面漂浮，根据浮沉条件可知，它的密度小于水；金属钠迅速熔化成小球，说明它熔化时的温度比较低，即熔点较低，故A正确不合题意；
B.金属钠和水反应，生成氢氧化钠和氢气，这个反应为置换反应；氢氧化钠和硫酸铜反应，生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，这个反应为复分解反应，故B正确不合题意；
C.金属钠不会和硫酸铜溶液直接反应，故C错误符合题意；
D.反应结束后，溶质为硫酸钠和硫酸铜，溶液呈中性，滴入酚酞试液不变色，故D正确不合题意。
故选C。
3.【答案】 A
【解析】【分析】A.根据氧气的助燃性分析；
B.有新物质生成的变化为化学变化分析；
C.根据镁的活动性比铜强分析；
D.根据氯酸钾属于盐分析。
【解答】A、 O2具有助燃性 ，符合题意；
B、 铁生锈属于化学变化 ，不符合题意；
C、 金属活动性Cu比Mg弱 ，不符合题意；
D、 KClO3由三种元素组成，不属于氧化物 ，不符合题意；
故选A。
4.【答案】 C
【解析】【分析】根据向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入锌粉和铁粉的混合物, 锌和铁都能与硝酸铜反应，且锌先反应，然后铁再反应，锌与硝酸铜反应固体质量减少，铁与硝酸铜反应固体质量增加分析。
【解答】 向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物, 锌和铁都能与硝酸铜反应，不能与硝酸镁反应，且锌与硝酸铜反应固体质量减少，铁与硝酸铜反应固体质量增加，反应后固体质量不变则说明锌和铁都与硝酸铜发生了反应，由金属活动性顺序可知，锌要与硝酸铜反应完全后铁才能与硝酸铜反应，说明反应后锌一定没有剩余，滤渣中一定有铜，一定没有锌，可能有铁，滤液中一定有硝酸镁、硝酸锌、硝酸亚铁，可能有硝酸铜，①滤渣中可能有铜，错误；②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生，正确；③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2 ， 正确；④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量等于原混合溶液溶质的质量，错误。
故选C。
5.【答案】 B
【解析】【分析】（1）在金属和酸的反应中，如果金属完全反应，那么相对原子质量越小的金属反应生成的氢气质量越多；
（2）催化剂只能改变化学反应的速率，而不能改变生成物的种类和质量；
（3）根据稀盐酸和氢氧化钠的反应分析；
（4）溶液的导电性强弱与离子浓度的大小有关。
【解答】A.质量相同的锌粉和铁粉与足量的稀盐酸反应后，铁粉反应生成氢气的质量大于锌粉，故A正确不合题意；
B.在双氧水分解制取氧气的实验中，加入二氧化锰后反应会加快，生成氧气的速度也会加快，但是最终生成氧气的质量相等，故B错误符合题意；
C.稀盐酸呈酸性，而氢氧化钠呈碱性，二者反应生成氯化钠和水，因此随着氢氧化钠溶液的加入，溶液的pH会不断增大，故C正确不合题意；
D.在开始的一段试剂内，氢氧化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水，离子浓度逐渐减小到零；当氢氧化钡完全反应后，溶液中离子的浓度又逐渐增大，则溶液的导电性先减小到零再逐渐增大，故D正确不合题意。
故选B。
6.【答案】 D
【解析】【分析】（1）（2）金属越活泼，反应速率越快，反应需要时间越短；
（3）根据方程式M+H2SO4=MSO4+H2↑可知，当金属完全反应时，相对原子质量越大，生成氢气的质量越少；
（4）反应生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸。
【解答】由图中信息可知，完全反应所需时间：乙＜甲＜丙，则金属活动性强弱是：乙＞甲＞丙，则甲、乙、丙依次不可能是Mg、Zn、Fe，故A、B错误；
甲、乙、丙在生成物中均显+2价，稀硫酸足量，相对原子质量越大，生成的氢气质量越小，因此相对原子质量：丙＞乙＞甲，故C错误；
生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸，因此生成氢气质量越大，消耗硫酸质量越大，因此消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙，故D正确。
故选D。
7.【答案】 A
【解析】【分析】A、根据碱的组成分析；
B、根据活泼金属与盐酸能发生反应分析；
C、根据铁与氧气反应时条件不同产物不同分析；
D、根据金属氧化物定义分析。
【解答】A、 碱中含有氢氧根，组成中一定含有氢、氧两种元素 ，符合题意；
B、 在金属活动性顺序中，排在氢前的金属才能与盐酸反应，排在氢后面的金属不能与盐酸反应，不符合题意；
C、 铁与氧气常温反应生成氧化铁，加热或点燃条件下生成四氧化三铁 ，不符合题意；
D、 含有金属元素和氧元素的化合物可能是金属氧化物 ，也可能是盐，如碳酸钠等，不符合题意；
故选A。
8.【答案】 D
【解析】【分析】根据铝表面有氧化铝膜，加入盐酸时，盐酸先与氧化铝反应，然后再与铝反应，铝和盐酸反应放热，同时产生氢气，使装置内压强增大，反应结束后温度降低，压强再稍减小分析。
【解答】A、密闭容器内物质反应前后质量不变 ，不符合题意；
B、50s时，氧化铝与盐酸发生反应，盐酸有剩余，则溶液中的溶质为AlCl3和HCl ，不符合题意；
C、0~50s内，氧化铝与盐酸发生反应，方程式为Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O ，不符合题意；
D、反应时放热使温度升高，因反应停止，温度降低，导致压强减小 ，所以100s~140s内反应停止，逐渐冷却，导致压强减小，符合题意；
故选D。
9.【答案】 B
【解析】【分析】根据图示中产生氢气的多少及快慢分析，产生氢气快慢与金属活动性顺序有关，产生氢气多少与其相对原子质量有关。
【解答】A、 三种金属活动性顺序为镁>锌>铁，图线 Y相等时间产生氢气小于X大于Z，说明Y为锌， 不符合题意；
B、Z为镁、Y为锌、Z为铁， 等质量的镁、铁、锌，分别放入三份质量分数相同的稀盐酸中 ，X和Y最终产生氢气相等，Z最多，说明镁一定过量 ，符合题意；
C、锌可能过量也可能刚好完全反应，不符合题意；
D、铁产生氢气最多，则消耗盐酸质量最大，不符合题意；
故选B。
10.【答案】 C
【解析】【分析】根据镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，该反应属于放热反应，及反应中各物质的质量的变化情况分析。
【解答】 常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条， 由方程式可知，每反应24份质量的镁，产生2份质量的氢气，所以溶液质量在原有基础上会随着反应的发生而增加，直到反应结束后保持不变， ① 正确；金属与酸反应会放出热量，温度升高，但反应停止后由于热传递温度会再恢复到原来的值， ② 错误；气体体积随着反应的发生而增加，盐酸反应结束后要保持不变， ③错误；反应前后氢元素质量保持不变， ④正确；
故选C。
11.【答案】 A
【解析】【分析】A、根据得氧或化合价升高的物质作还原剂分析；
B、根据氧化物为两种元素组成其中一种元素为氧元素的化合物分析；
C、根据铝原子最外层电子数为3易失电子分析；
D、根据置换反应反应物和生成物都一种单质一种化合物分析。
【解答】A、 Al在反应得氧，起还原剂作用 ，符合题意；
B、 反应物BaO属于氧化物 ，不符合题意；
C、反应过程中，铝的化合价由0价升至+3价，铝原子失去电子 ，不符合题意；
D、 该反应反应物和生成物都一种单质一种化合物，属于置换反应 不符合题意；
故选A。
12.【答案】 B
【解析】【分析】根据铜和硝酸银的反应，确定溶液密度的变化，再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断重物受到浮力的变化，最后再根据F拉=G-F浮分析测力计示数的改变。
【解答】铜和硝酸银的反应，生成硝酸铜和银单质，由于进入的铜的质量小于析出的银的质量，因此溶液的密度会变小。根据阿基米德原理F浮=ρ液ghV排可知，重物受到的浮力减小了。根据F拉=G-F浮可知，弹簧测力计的示数增大了，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
二、填空题
13.【答案】 （1）A
（2）A
（3）②
【解析】【分析】（1）在金属与酸的反应中，金属的活泼性越强，生成氢气的速率越大；
（2）金属与足量的酸反应，且当金属在生成物中的化合价相同时，通常金属的相对原子质量越大，产生的氢气越少，据此分析判断；
（3）根据两种金属的活泼性强弱和相对原子质量的大小进行判断选择。
【解答】（1）金属的活泼型越强，与酸反应生成氢气的速率越大，在坐标中的斜线越陡。据图可以看出，A的斜线比B陡，则金属活泼型比较强的是A。
（2）金属与足量的酸反应，且当金属在生成物中的化合价相同时，通常金属的相对原子质量越大，产生的氢气越少，据图可以看出A产生的氢气少，故A的相对原子质量比较大。
（3）根据图像可知，A比B的活泼型更强，而A的相对原子质量大于B，则A、B可能是锌和铁，故选②。
14.【答案】 Ⅰ、Ⅱ；低
【解析】【分析】（1）铁生锈的条件：与氧气和水接触；
（2）分析装置II内左侧封闭空间内气压的变化即可。
【解答】（1）装置I、II中，铁钉能够与氧气和水接触，因此会生锈；而III中浓硫酸会吸收空气中的水蒸气，则铁钉只能与氧气接触，不能与水接触，因此不会生锈。
（2）在装置II中，浓盐酸会挥发出氯化氢气体，从而使装置II中左侧气压大于装置I中左侧气压，因此装置Ⅱ中左侧液面比装置I中左侧液面低。
三、解答题
15.【答案】 解：设与稀硫酸反应的铁的质量为x
Fe+H2SO4=FeSO4+ H2↑
56 2
x 0.2g
∴
∴x=5.6g
设铁与硫酸铜反应生成铜的质量为y
Fe+CuSO4=FeSO4+ Cu
56 64
5.6g y
∴
∴ y= 6.4g
∴原混合物中铜的质量：10.8g-6.4g=4.4g
∴原混合物中铁的质量分数： 56%
答：原混合物中铁的质量分数为56%
【解析】【分析】根据生成氢气的质量先计算出反应的铁的质量，再利用反应铁的质量，利用方程式中物质间质量关系计算生成铜的质量，再计算出原混合物中铜的质量，从而确定铁的质量分数分析。
四、实验探究题
16.【答案】 （1）放热；Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
（2）C
【解析】【分析】（1）反应时温度升高为放热，温度降低为吸热。确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的方程式。
（2）根据金属活动性顺序表进行分析判断。

【解答】（1）磨后的镁条与稀盐酸反应，试管外壁发烫，说明该反应放热。镁和稀盐酸反应，生成氯化镁和氢气，则反应的方程式为： Mg+2HCl═MgCl2+H2↑ 。
（2）在金属活动性顺序表中，只有铁排在氢的前面，能够和稀盐酸反应生成氢气，而铜和银都排在氢的后面，不能与稀盐酸反应。据此可知，过滤出的产物与稀盐酸混合产生气泡，那么肯定存在铁。而铁先和硝酸银反应，再和硝酸铜反应，既然固体中存在铁，那么溶液中的硝酸铜和硝酸银全部反应，因此滤液中肯定存在反应产物硝酸亚铁，肯定没有硝酸铜和硝酸银，故C正确，D错误；
而固体中肯定存在铁、铜和银，故A、B错误。
故选C。