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.现有X、Y、Z三种金属，如果把X、Y和Z分别放入稀硫酸中，X和Z溶解并产生气体，Y无变化；如果把X放入Z的盐溶液中，过一会儿，在X的表面有Z析出。根据以上实验事实，判断X、Y和Z的金属活动性顺序（ ）
A. X>Y>Z B. Y>Z>X C. X>Z>Y D. Z>X>Y
4.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
5.生活中有很多“禁忌”，即不能做的事情。下列“禁忌”与相关的科学解释相对应的是
（ ）
选项 “禁忌” 原理解释
A 用锡壶装醋酸 活动性顺序：Sn 排在 H 后面
B 煤气泄漏时，开灯检查 电火花会点燃混合气体，发生爆 炸
C 用稀HCl 除铁锈时，浸泡太久 6HCl+2Fe=2FeCl3+3H2↑
D 浓硫酸洒在手上，直接用水冲洗 浓硫酸具有吸水性
A. A B. B C. C D. D
6.铕（Eu）是非常活泼的金属，能与冷水反应，应保存在氩气中。铕与水反应的化学方程式为：Eu＋2H2O═Eu(OH)2↓＋H2↑，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
7.等质量的镁、锌、铁分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应，下图中能够正确反映产生氢气质量m与反应时间t关系的图像为（ ）
A. B.
C. D.
8.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
9.如图所示为小嘉构建的甲、乙、丙，丁四种不同物质的关系图，“---”表示相邻的两种物质能发生反应。若甲为铁， 乙、丙、丁分别是稀H2SO4、CuCl2溶液、NaOH溶液中的任意一种， 则下列判断错误的是（ ）
A. 乙可能是CuCl2溶液 B. 丙一定是NaOH溶液
C. 丁一定是稀H2SO4 D. 丙不可能是稀H2SO4
10.科技人员成功研制出新型催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料，反应的微观示意图如图。有关该反应的说法正确的是（ ）
A. 反应前后分子的种类和数目都不变 B. 反应前碳元素的化合价为+2价
C. 该反应的基本类型为置换反应 D. 反应物与生成物的粒子个数比为1∶1∶1
11.如图是A、B、C、D、E五种不同类别物质卡片组成的“化学拼图”，相邻两张卡片所标的物质（或其溶液）间能发生反应。下列有关说法正确的是（ ）
A. C+E发生置换反应
B. 若B为氢气，与E反应可生成新的单质
C. A+C、C+D、A+D两两反应一定能生成盐和水
D. 若E能与D发生化学反应，则E一定是CO2
12.下列图像分别对应四个变化过程的一种趋势，其中正确的图像个数有 （ ）
①图甲，在一定量Fe(NO3)2、AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉
②图乙，向等质量的锌粉和铁粉中，分别加入足量且相同质量分数的稀盐酸
③图丙，在一定温度下，向硝酸钾的饱和溶液中加入硝酸钾晶体
④图丁，向质量和质量分数都相等的稀盐酸中分别加入足量的锌粉和铁粉
A. 1 个 B. 2 个 C. 3 个 D. 4 个
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.向盛有一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液的试管中加入Zn，溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示，请回答下列问题
（1）试写出ab段反应的化学方程式 。
（2）若整个过程分为ab段、bc段和cd段，则试管中哪两段相应物质在加入稀盐酸时，分别会有白色沉淀、气泡产生 （填序号）。
①ab、bc ②bc、cd ③ab、cd
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】 C
【解析】【分析】根据金属能与酸反应说明活动性排在氢前，金属能与盐溶液反应说明金属的活动性大于盐中金属分析。
【解答】 把X、Y和Z分别放入稀硫酸中，X和Z溶解并产生气体，Y无变化，则Y的活动性最弱；把X放入Z的盐溶液中，过一会儿，在X的表面有Z析出，说明X的活动性最弱，Z次之；
故选C。
4.【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。
5.【答案】 B
【解析】【分析】（1）根据金属的活动性顺序表判断；
（2）根据家居的安全常识判断；
（3）根据铁和稀盐酸的反应判断；
（4）酸的浓度越小，腐蚀性越弱。
【解答】A.不能用锡壶装醋酸，是因为活动性顺序：Sn 排在 H 前面，二者能够发生反应，故A错误；
B.煤气泄漏时，不能开灯检查，是因为电火花会点燃混合气体，发生爆炸，故B正确；
C.用稀HCl 除铁锈时，不能浸泡太久，是因为：2HCl+Fe=2FeCl2+H2↑，故C错误；
D.浓硫酸洒在手上，直接用水冲洗，是因为水能将酸稀释，从而降低它的酸性，故D错误。
故选B。
6.【答案】 C
【解析】【分析】根据反应物和生成物的种类和种数，确定化学反应的基本类型。
【解答】根据方程式 Eu＋2H2O═Eu(OH)2↓＋H2↑ 可知，反应物和生成物都由单质和化合物组成，则该反应为置换反应，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
7.【答案】 A
【解析】【分析】根据金属活动性顺序越强反应速率越快，化合价相等时相对原子质量越小，则完全反应产生氢气质量最多分析。
【解答】镁、锌、铁的金属活动性强弱为镁>锌>铁，所以与酸反应速率镁>锌>铁，三金属的相对原子质量为镁<铁<锌，所以等质量金属与足量稀硫酸反应产生氢气质量为镁>铁>锌，A图像正确；
故选A。
8.【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。
9.【答案】 C
【解析】【分析】根据金属和盐的性质分析判断。
【解答】铁和稀硫酸反应，生成硫酸亚铁和氢气；铁和氯化铜反应，生成氯化亚铁和铜单质。如果甲为铁，那么乙和丁为稀硫酸和氯化铜，但是无法判断谁是稀硫酸；剩下的丙肯定是氢氧化钠，故C错误符合题意，而A、B、D正确不合题意。、
故选C。
10.【答案】 D
【解析】【分析】（1）将生成物和反应物中都存在的物质去掉，从而确定反应物和生成物，进而判断分子是否发生改变；
（2）根据正负化合价的代数和为零计算即可；
（3）根据反应物和生成物的种类和种数确定反应类型；
（4）根据方程式确定粒子的个数之比。
【解答】根据图片可知，反应物和生成物都去掉2个， 如下图所示：
反应前有两个分子，反应后只有一个分子，故A错误；
在CO2中，O的化合价为-2价，根据正负化合价代数和为零得到：x+（-2）×2=0，解答：x=+4价，故B错误；
反应物有两种，生成物只有一种，为化合反应，故C错误；
反应物和生成物的粒子个数之比为：1：1：1，故D正确。
故选D。
11.【答案】 B
【解析】【分析】（1）单质与化合物反应，生成新的单质和化合物，该反应为置换反应；
（2）分析氢气和氧化铜的反应；
（3）根据反应产物分析；
（4）注意非金属氧化物和碱的反应产物。
【解答】A.酸和金属氧化物反应，生成盐和水，为复分解反应，故A错误；
B.氢气和氧化铜反应，生成铜单质和水，故B正确；
C.盐和碱反应，生成新盐和新碱，肯定没有水生成，故C错误；
D.二氧化硫和氢氧化钠反应，生成亚硫酸钠和水，故D错误。
故选B。
12.【答案】 C
【解析】【分析】①根据金属活动性顺序表判断反应情况，根据加入铁粉的质量确定溶质的种类；
②生成氢气的质量与消耗稀盐酸的质量成正比；当酸足量时，生成氢气的质量最终有金属质量决定；
③饱和溶液不能在继续溶解该种溶质；
④根据反应的方程式确定金属质量相同时生成氢气质量的大小；当金属足量时，最终生成氢气的质量由酸的质量决定。
【解答】①向一定量Fe（NO3）2、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液中加入铁粉时，铁粉先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，当硝酸银没有完全反应时，溶液中的溶质是硝酸亚铁、硝酸铜和硝酸亚铁等3种；当硝酸银完全反应时，溶液中只有硝酸亚铁和硝酸铜2种溶质；再和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，当硝酸铜恰好完全反应时，溶液中的溶质硝酸亚铁1种，故①正确；
②向等质量的锌粉和铁粉中，分别加入足量相同质量分数的稀盐酸，随着稀盐酸的加入，生成氢气质量相等，最终铁和稀盐酸反应生成的氢气多，故②正确；
③常温下，向硝酸钾的饱和溶液中加入硝酸钾晶体时，硝酸钾晶体不能够继续溶解，因此溶液的质量保持不变，故③错误；
④向质量和质量分数都相等的稀盐酸中分别加入足量的锌粉和铁粉，在反应过程中，消耗相同质量的金属时，铁生成氢气的质量大于锌生成氢气的质量；当反应结束时，金属有剩余，而稀盐酸完全反应，因为稀盐酸的质量相等，所以生成氢气的质量相等，故④正确。
那么正确的为①②④，有3个。
故选C。
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）Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
（2）③
【解析】【分析】根据向盛有一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液的试管中加入Zn， 锌会先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应分析。
【解答】（1） 向盛有一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液的试管中加入Zn， 锌会先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应，则ab段为锌与硝酸银的反应，方程式为 Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag ；
（2） ab段中溶液成分为硝酸银，固体为银，bc段溶液成分为硝酸铜和硝酸锌，固体为银和铜，cd段溶液成分为硝酸锌，固体为银、铜、锌，所以加入盐酸，ab段中会有沉淀，cd中会有气泡产生；
故答案为：（1） Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag ；（2） ③ 。
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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