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.拟晶是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12 是 20 世纪发现的几百种拟晶之一，具有合金的某些优良物理性能。有关这种拟晶的说法错误的是（ ）
A. Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价均可视作零
B. Al65Cu23Fe12溶于过量的稀盐酸时共生产两种盐
C. Al65Cu23Fe12属于导体且硬度可能比金属Al、Cu、Fe都大
D. Al65Cu23Fe12是一种具有优良性能的有机合成材料
2.夏科同学为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中不合理的是（ ）
A. B. C. D.
3.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
4.我国的一项科研成果：在一种新催化剂作用下可实现二氧化碳高效转化为甲醇，反应的微观示意图如图。下列说法正确的是（ ）
A. 图中单质的化学式为O2 B. 生成丙和丁的质量比为16：9
C. 反应前后，分子、原子的种类均不变 D. 该反应是置换反应
5.如图是某反应的微观示意图，其中不同的球代表不同原子，下列反应与图相符的是（ ）
A. Cl2+2HI═I2+2HCl B. NH4HCO3 H2O+NH3↑+CO2↑
C. CO2+C 2CO D. CuO+2HCl═H2O+CuCl2
6.如图四个图像分别对应四个变化过程，与实际情况相符的是（ ）
A. ①表示将一定量的60℃硝酸钾饱和溶液冷却至室温
B. ②表示向相同质量和相同质量分数的稀盐酸中，分别加入过量CuO和Cu（OH）2固体
C. ③表示向一定量的氯化铁和稀盐酸的混合溶液中，逐滴加入过量的氢氧化钠溶液
D. ④表示向相同质量和相同质量分数的稀硫酸中，分别加入过量的铁粉和锌粉
7.以下四个化学反应都有有气体产生，其反应类型和产生的气体性质均正确的是（ ）
选项 化学反应方程式 反应类型 气体性质
A Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 置换反应 还原性
B 2H2O2 2H2O+O2↑ 分解反应 可燃性
C 2KClO3 2KCl+3O2↑ 化合反应 氧化性
D CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 复分解反应 酸性
A. A B. B C. C D. D
8.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(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
9.下列物质中不能通过金属与硫酸反应得到的是( )
A. FeSO4 B. Al2(SO4)3 C. Fe2(SO4)3 D. ZnSO4
10.由Ag和另一种金属组成的混合物共8g，将其加入足量的稀硫酸完全反应后，共收集到0.4gH2 ， 则另一种金属可能是（ ）
A. Cu B. Zn C. Mg D. Fe
11.生锈的铁钉放入足量的稀盐酸中，会产生气泡。为探究气体是什么反应产生的，兴趣小组设计如图实验，比较分析实验现象后，小明认为还需要继续补充实验。以下观点正确的是（ ）
A. 应补充一支加入稀盐酸的试管，久置观察 B. 应补充一个铁与水能否反应的实验
C. 应补充一个氧化铁与水能否反应的实验 D. 应同时补充B和C两个实验
12.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
二、填空题
13.铜是常见的金属，冶炼铜的方法有多种。
（1）湿法炼铜中的一个环节是铁和硫酸铜的反应，产生红色固体物质覆盖在铁表面。写出产生上述现象的化学方程式是： 。
（2）实验室可采用氢气和氧化铜反应制取金属铜，是因为氢气具有 性。
14.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）。
三、解答题
15.镍（Ni）元素存在于我们生活用品中，例如保温杯的不锈钢就含有。为了了解镍金属活动性的强弱，某兴趣小组的同学将等量的镍和镁与等质量等浓度的稀硫酸进行实验。将金属与稀硫酸同时加入反应装置中，当稀硫酸过量时记录反应时间和生成氢气质量，得到如图甲所示的图像；当金属过量时记录反应时间和生成氢气的质量，得到如图乙所示的图像。若将镁置于反应装置中，然后向反应装置中逐渐滴加稀硫酸，每加一滴完全反应后再加下一滴，以此形式滴加至过量，记录镁完全反应时生成氢气的质量和消耗稀硫酸的质量，得到如图所示的图像。（反应的化学方程式：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑）
（1）查阅资料得知，与等质量等浓度的同种酸反应，当同种金属的相同质量时，粉末状的要比块状 的反应快。则以上实验中，镁和镍还需要控制 相同。
（2）下列对于甲乙两图理解的说法正确的是 （可多选）。
A. 甲图中反应结束后两种金属一定没有剩余 B. 乙图中反应结束后稀硫酸可能有剩余
C. 甲图中反应结束后消耗稀硫酸的质量不相等 D. 乙图中反应结束后消耗稀硫酸的质量相等
（3）取与镁等质量的镍置于反应装置中，然后采用与镁相同的方式向反应装置中滴加稀硫酸。请在丙图上画出镍与稀硫酸反应产生氢气质量与稀硫酸质量的关系图，标出镍完全反应时生成氢气质量和消耗稀硫酸的质量。
四、实验探究题
16.某兴趣小组为了了解铁生锈耗氧量的情况，做了如下实验：
①连接实验仪器并进行气密性检查；
②称取一定量铁粉和2.0克活性炭，在研钵内混合均匀待用，将浸有饱和食盐水的棉花平铺在锥形瓶底部；
③用纸槽将取出的铁粉和活性炭粉快速均匀平铺在棉花上，迅速把带有氧气传感器的单孔橡皮塞旋紧，如图甲所示；
④多次测量，绘制氧气浓度的变化曲线，如图乙所示，得到气压测量仪器上的数据，发现气压先上升后下降，手触摸锥形瓶外壁，有明显的发热现象；
⑤将铁粉换成是等量的粗铁丝，重复上述实验，刚开始无明显现象，几天后粗铁丝表面红色物质明显增多，氧气浓度不断下降。
【查阅资料】采用活性炭可使铁粉疏松、透气；饱和食盐水可促进耗氧反应。

结合上述过程，完成下列问题：
（1）实验中，该兴趣小组的同学用 来反映耗氧量的多少。
（2）铁粉比等量的粗铁丝耗氧量加快的操作是 。
（3）铁粉生锈耗氧量情况的实验中，气压先升高后下降。请解释气压上升的原因 。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 D
【解析】【分析】根据题中所给 Al65Cu23Fe12 具有合金的某些优良物理性能，结合合金及其组分的金属的性质分析。
【解答】A、 Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价均可视作零 ，不符合题意；
B、 因铜不能与酸反应，Al65Cu23Fe12溶于过量的稀盐酸时共生产两种盐 ，不符合题意；
C、金属都具有导电性，合金的硬度大于其组分纯金属，不符合题意；
D、 Al65Cu23Fe12是具有合金的某些优良物理性能的物质，不属于有机合成材料 ，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，据此分析判断。
【解答】A.锌和铜都能与硝酸银反应，不能确定二者的活动性顺序，故A错误符合题意；
B.铜不能和硫酸锌反应，却能和硝酸银反应，这说明活动性：锌>铜>银，故B正确不合题意；
C.银不能和硫酸铜反应，则活动性铜>银；锌能够和硫酸铜反应，则活动性锌>铜，最终活动性：锌>铜>银，故C正确不合题意；
D.锌和硫酸铜反应，则活动性：锌>铜；铜与硝酸银反应，则活动性：铜>银，最终活动性：锌>铜>银，故D正确不合题意。
故选A。
3.【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。
4.【答案】 B
【解析】【分析】根据图示中各粒子的分子构成书写化学式，并按方程式书写原则书写出方程式，结合化学反应实质及置换反应定义分析。
【解答】A、图中乙为单质，化学式为H2 ， 不符合题意；
B、该反应方程形式为CO2+3H2=CH4O+H2O，则丙和丁的质量比为32：18＝16：9，符合题意；
C、 反应前后，分子种类发生改变，原子的种类不变 ，不符合题意；
D、该反应中生成物都是化合物，不属于置换反应，不符合题意；
故选B。
5.【答案】 A
【解析】【分析】根据图片确定反应物和生成物的物质种类以及分子个数，然后与各个方程式进行比较即可。
【解答】根据图片可知，反应前后都有， 将其去掉如下图：
根据图片可知，反应物和生成物都由单质和化合物组成，该反应为置换反应，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
6.【答案】 B
【解析】【分析】根据不同物质的性质和反应过程分析判断即可。
【解答】A.硝酸钾溶解度随着温度降低而减小，将一定量的60℃硝酸钾饱和溶液冷却至室温，析出晶体，溶质质量减小，故A不合题意；
B.反应的固体质量相等时，氧化铜反应生成的氯化铜质量较大。由于氧化铜和氢氧化铜过量，因此最终稀盐酸完全反应，生成氯化铜质量相等，故B符合题意；
C.氢氧化钠先和稀盐酸反应，生成氯化钠和水，这段时间内没有沉淀生成。当稀盐酸完全反应后，氢氧化钠再与氯化铁反应，生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，随着反应进行，沉淀质量增大。氯化铁完全反应后沉淀质量不再变化，故C不合题意；
D.锌比铁活泼，反应需要时间短。而铁粉和锌粉过量，则生成氢气的质量由酸的质量决定，因此最终生成氢气质量相等，故D不合题意。
故选B。
7.【答案】 A
【解析】【分析】根据反应物和生成物的种类和种数，确定反应类型，并根据气体的性质分析判断。
【解答】A.反应物和生成物都由单质和化合物组成，为置换反应，氢气具有还原性，故A正确；
B.反应物只有一种，生成物有两种，为分解反应，氧气不具有可燃性，故B错误；
C.应物只有一种，生成物有两种，为分解反应而不是化合反应，故C错误；
D.反应物和生成物都是化合物，且相互交换成分，为复分解反应，但二氧化碳气体不具有酸性，故D错误。
故选A。
8.【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）根据甲、乙、丙的化合价模拟写出方程式，从而找到生成氢气质量与相对原子质量的对应关系即可；
（4）反应生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸，据此分析判断。
【解答】A.由图中信息可知，完全反应所需时间：乙＜甲＜丙，金属活动性强弱是：乙＞甲＞丙，甲、乙、丙依次不可能是Mg、Zn、Fe，故A错误；
B.由上述分析可知，金属活动活动性强弱是乙＞甲＞丙，故B错误；
C.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；
D.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，则消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙，故D正确。
故选D。
9.【答案】 C
【解析】【分析】根据酸的性质分析判断。
【解答】AC.铁和稀硫酸反应，生成硫酸亚铁和氢气，故A不合题意，C符合题意；
B.铝和稀硫酸反应，生成硫酸铝和氢气，故B不合题意；
D.锌和稀硫酸反应，生成硫酸锌和氢气，故D不合题意。
故选C。
10.【答案】 C
【解析】【分析】根据银、铜不与酸反应，而8克锌或铁产生氢气质量均小于0.4克，镁大于0.4克分析。
【解答】银、铜不与酸反应，由方程可知，锌、镁、铁分别取8克时，产生氢气质量如下：
Zn －－H2 Mg －－H2 Fe －－H2
65 2 34 2 56 2
8g 0.25g 8g 0.67g 8g 0.29g
由Ag和另一种金属组成的混合物共8g，将其加入足量的稀硫酸完全反应后，共收集到0.4gH2 ， 则一定含有镁；
故选C。
11.【答案】 B
【解析】【分析】根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】铁和稀盐酸反应，生成气体，而氧化铁和稀盐酸反应，不能生成气体，二者比较可知，气体的生成肯定与铁有关。由于稀盐酸中存在水和盐酸，因此无法确定是铁和水反应，还是铁和盐酸反应，因此需要补充一个铁和水能否反应的实验，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
12.【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。
二、填空题
13.【答案】 （1）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
（2）还原
【解析】【分析】（1）确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的化学方程式；
（2）在氧化还原反应中，失去氧元素的为氧化剂，具有氧化性；得到氧元素的为还原剂，具有还原性。
【解答】（1）红色固体就是被还原出来的铜，即铁和硫酸铜反应，生成硫酸亚铁和铜，则化学方程式为： Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 。
（2）实验室可采用氢气和氧化铜反应制取金属铜，即氧化铜失去氧元素变成铜，氢气得到氧元素变成水，即氢气具有还原性。
14.【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。
三、解答题
15.【答案】 （1）表面积
（2）A,C,D
（3）解：如图所示：
【解析】【分析】（1）根据控制变量法的要求解答；
（2）根据图像提取相关信息，然后对各个选项进行判断；
（3）首先根据图像确定金属镁完全反应生成氢气的质量，然后利用方程式计算出参加反应的镁的质量，这也是镍的质量。根据镍和稀硫酸反应的方程式，计算出生成氢气的质量。生成氢气的质量与消耗的稀硫酸的质量呈正比，通过前后生成氢气的质量计算出与镍反应的稀硫酸的质量，最后完成作图即可。
【解答】（1）与等质量等浓度的同种酸反应，当同种金属的相同质量时，粉末状的要比块状的反应快，这说明反应物的表面积会影响反应速率，则以上实验中，镁和镍还需要控制表面积相同。
（2）A.根据题意可知，甲图中两种金属完全反应，自然没有剩余，故A正确；
B.根据题意可知，乙图中稀硫酸质量相同且完全反应，则稀硫酸肯定没有剩余，故B错误；
C.在甲图中，生成氢气的质量与稀硫酸的质量呈正比，既然生成氢气的质量不等，那么消耗稀硫酸的质量也不相等，故C正确；
D.在乙图中，生成氢气的质量相等，则消耗稀硫酸的质量相等，故D正确。
故选ACD。
（3）根据图片可知，金属镁完全反应时，生成氢气0.57g，消耗稀硫酸285g；
设参加反应的镁的质量为x，
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ ；
24 2
x 0.57g；
；
解得：x=6.84g；
则金属镍的质量也是6.84g，设与镍完全反应生成氢气的质量为y，
Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑ ；
59 2
6.84g y；
；
解得：y=0.24g；
设金属镍完全反应时消耗稀硫酸的质量为z，
因为生成氢气的质量与消耗稀硫酸的质量呈正比，
所以得到：；
解得：z=120g。
根据上面的信息，作图如下：
四、实验探究题
16.【答案】 （1）氧气浓度下降量
（2）①铁粉 ②将铁粉与炭粉混合 ③将混合均匀的铁粉和炭粉均匀放在棉花上
（3）温度升高对气压的影响大于浓度降低对气压的影响（答案合理即可)
【解析】【分析】（1）铁消耗氧气生成铁锈，随着氧气浓度的下降，装置内氧气的含量逐渐减小；
（2）反应物的温度、接触面积都会影响化学反应的速率，据此分析铁粉比粗铁丝耗氧量快的原因；
（3）生成铁锈消耗氧气，会造成气压减小；同时放出热量，里面气体体积膨胀，会造成气压增大。因为放出热量造成的气压增大大于浓度下降造成的气压减小，所以反应时气压会升高。当反应结束后，不再产生热量，温度降低，自然装置内气压减小，据此分析解答。
【解答】（1）实验中，该兴趣小组的同学用氧气浓度下降量来反映耗氧量的多少。
（2）铁粉比等量的粗铁丝耗氧量加快的操作是：①铁粉； ②将铁粉与炭粉混合； ③将混合均匀的铁粉和炭粉均匀放在棉花上。
（3）铁粉生锈耗氧量情况的实验中，气压先升高后下降。则气压上升的原因：温度升高对气压的影响大于浓度降低对气压的影响。
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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