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，分别向甲，乙两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片，再向甲中加入植物油，U形玻璃管内为红墨水(开始时两端液面相平)，塞上橡皮塞后，放置一段时间。下列说法错误的是( )。
A. 植物油用于隔绝氧气和水 B. 甲试管中铁片比乙试管中铁片不易生锈
C. U形玻璃管两端的液面变为右低左高 D. U形玻璃管两端的液面变为左低右高
2.科学家研究发现，用高能真空紫外线照射二氧化碳可直接产生氧气，其化学反应模型如图所示。该反应的基本类型为( )
A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 复分解反应
3.下列实验目的、操作及现象以及结论均正确的是（ ）
实验目的 操作及现象 结论
A 验证氢气的还原性 将氢气通入盛有氧化铜的硬质玻璃管，排尽其内的空气后加热，观察到黑色固体变红 氢气具有还原性
B 比较金属铝和锌的活动性 将两种金属与等质量、等浓度的盐酸反应，观察到盛有锌的试管产生气泡比铝的快 铝比锌活泼
C 验证氢氧化钠溶液为碱溶液 向氢氧化钠溶液中加入酚酞试液，观察到溶液变红 氢氧化钠溶液为碱溶液
D 验证铁和硫反应过程的能量变化 铁粉和硫粉混合后，用酒精灯加热，观察到混合物出现红热现象 该反应为吸热反应
A. A B. B C. C D. D
4.XSO4可溶于水，金属x在金属活动顺序表中的位置如图所示。则下列化学方程式错误的是( )
A. X+H2SO4=XSO4+H2↑ B. Mg+XSO4=MgSO4+X
C. Fe+XSO4=FeSO4+X D. X+CuSO4=XSO4+Cu
5.向CuSO4溶液中加入一定质量的镁粉，完全反应后过滤，得滤渣和蓝色溶液。下列说法不正确的是（ ）
A. 滤渣中一定有Cu B. 反应后滤液中的金属阳离子为Cu2+和Mg2+
C. 向滤渣中滴加稀盐酸，一定会有气泡产生 D. 向滤液中滴加氢氧化钠溶液会产生蓝色沉淀
6.向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加100g同浓度的稀硫酸，反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A. a表示的是锌和稀硫酸反应的情况 B. 反应后均得到无色溶液
C. 由图可知，锌比铁的化学活动性强 D. 反应结束后两种金属均有剩余，所得溶液的质量相等
7.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.
8.甲、乙、丙、X、Y、Z六种物质间只通过一步反应就能实现如图中箭头所示的转化。不符合上述要求的一组物质是（ ）
选项 甲 X
A O2 H2O
B CO2 CaCO3
C Fe Fe3O4
D NaOH NaNO3
A. A B. B C. C D. D
9.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
10.线上学习，居家实验。小明用三枚洁净无锈的铁钉，设计如上图所示实验，探究铁生锈的条件。下列说法错误的是（ ）
A. 乙试管中植物油的作用是隔绝空气 B. 只有甲试管中的铁钉有明显锈迹
C. 乙丙两支试管的实验现象说明铁生锈需要水 D. 实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果
11.将等质量的镁、铁、锌，分别放入三份溶质质量分数相同的稀盐酸中，反应生成的H2质量与反应时间的关系如图所示。根据图中的信息，作出的判断不正确的是（ ）
A. 图线x表示镁的反应情况 B. 铁消耗的稀盐酸质量最大
C. 镁、锌一定过量，铁可能反应完 D. 镁一定过量，锌、铁可能反应完
12.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
二、填空题
13.钢铁是使用最多的金属材料．
（1）铁制品锈蚀的过程，实际上是铁跟空气中的 发生化学反应的过程。
（2）锰（Mn）钢属于铁合金，可用于制造钢轨。已知锰的金属活动性介于镁与锌之间，如果用实验比较铁和锰的金属活动性强弱，下列所给试剂组能够达到目的是 （填字母序号）。
A. Fe、Mn、40%硫酸溶液 B. Fe、Mn、MgSO4溶液
C. Fe、Mn、ZnSO4溶液 D. Cu、FeSO4溶液、MnSO4溶液
14.将一根生锈的铁钉放入稀盐酸中，可观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，同时由于有氯化铁生成，溶液颜色逐渐变为 色，该反应的化学方程式为 。
三、解答题
15.铁的锈蚀对社会生产造成较大损害，但也有有利的一面，如某些食品包装袋内常放入还原性铁粉作“双吸剂”（含少量杂质，杂质既不溶于水也不溶于酸），以防止食品腐败。某课外兴趣小组在实验室发现了一包破损的这种“双吸剂”，他们取完全相同的5份样品，分别加入浓度相同的稀硫酸充分反应。测得如下表数据，请根据有关信息回答问题。
实验次数 1 2 3 4 5
取样品质量（g） 30 30 30 30 30
取稀硫酸质量（g） 30.0 90.0 120.0 150.0 180.0
产生气体质量（g） 0 0.1 0.3 0.5 0.6
（1）第 次实验时，单质铁完全参加了反应。
（2）第4次实验时参加反应的单质铁的质量。
（3）所用稀硫酸的质量分数。
四、实验探究题
16.人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。
（1）炼铁厂常以焦炭、赤铁矿（主要成分是氧化铁）、空气等为主要原料炼铁，反应过程如图 1：步骤2反应中体现出焦炭的________性。（选填“氧化”或“还原”）
（2）研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到图 2、图 3 资料。
①图2表示水样温度22℃、氧含量6mL/L时，钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH＜4时，随pH值减小，钢铁腐蚀速率明显增大的原因是________。
②图3表示温度22℃、pH＝7时，钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧超20mL/L时，钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】根据甲中铁不与氧气和水接触，不生锈，乙中铁生锈时会使压强减小分析。
【解答】A、植物油可以隔绝氧气和水 ，不符合题意；
B、甲试管中铁片不与水和氧气接触，比乙试管中铁片不易生锈 ，不符合题意；
C、甲试管中铁比乙试管中不易生锈，当乙试管中铁生锈时装置内压强减小，U形管内液面会出现左低右高的现象，符合题意；
D、 U形玻璃管两端的液面变为左低右高 ，不符合题意；
故选C。

2.【答案】 B
【解析】【分析】观察模型图分析分子、原子的变化，结合化学反应的特点分析反应的类型。
【解答】分析模型图可知二氧化碳分子分成氧原子和碳原子，氧原子再结合成氧分子，因此二氧化碳经过反应产生了氧气和碳，它是由一种物质反应后生成两种的物质的反应，因此属于分解反应的类型，B符合题意。
故答案为：B
3.【答案】 A
【解析】【分析】根据相关实验的目的、现象、操作过程和结论分析判断。
【解答】A.氢气和黑色的氧化铜反应，生成红色的铜单质和水，说明氢气具有还原性，故A正确；
B.当锌和铝都与稀盐酸反应时，应该是盛有铝的试管内气泡产生的速度比锌快，故B错误；
C.酚酞试液变红，只能说明溶液呈碱性，而不能说明就是碱溶液，例如碳酸钠为盐，但是水溶液呈碱性，故C错误；
D.混合物红热，可能是反应放热，也可能是酒精灯加热引起，故D错误。
故选A。
4.【答案】 C
【解析】【分析】在金属活动性顺序表中，只有排在前面的金属才能将后面的金属从盐溶液中置换出来，据此分析判断。
【解答】A.根据图片可知，X排在H的前面，可以和酸反应生成氢气，故A正确不合题意；
B.Mg排在X的前面，能够和X的盐反应从而置换出X，故B正确不合题意；
C.Fe排在X的后面，不能和X的盐反应从而置换出X，故C错误符合题意；
D.X排在Cu的前面，可以和硫酸铜反应置换出铜，故D正确不合题意。
故选C。
5.【答案】 C
【解析】【分析】根据镁能与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸镁，硫酸铜溶液呈蓝色分析。
【解答】 向CuSO4溶液中加入一定质量的镁粉，完全反应后过滤，得滤渣和蓝色溶液，则滤液中一定含有硫酸铜和硫酸镁，滤渣中一定有铜，一定不含镁。
A、滤渣中一定有铜，不符合题意；
B、 反应后滤液中的金属阳离子为Cu2+和Mg2+ ，不符合题意；
C、 向滤渣中滴加稀盐酸，一定不会有气泡产生 ，符合题意；
D、 向滤液中滴加氢氧化钠溶液会产生蓝色沉淀 ，不符合题意；
故选C。
6.【答案】 A
【解析】【分析】根据等质量锌和铁完全反应，铁消耗硫酸的质量大于锌，产生氢气质量铁大于锌、金属活动性顺序判断需利用反应速率分析。
【解答】A、因等质量锌和铁完全反应，铁消耗硫酸的质量大于锌，产生氢气质量铁大于锌，a产生氢气质量小于b，则a表示的是锌和稀硫酸反应的情况，符合题意；
B、铁与硫酸反应生成溶液呈浅绿色，不符合题意；
C、图示中没有表示出反应速率的快慢，不能证明锌与铁的活动性强弱 ，不符合题意；
D、 反应结束后消耗酸的质量不相等，说明酸没有完全反应，则两种金属没有剩余，产生氢气质量不相等，所得溶液的质量不相等，不符合题意；
故选A。
7.【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。
8.【答案】 D
【解析】【分析】分析每组中的两种物质是否符合图片显示的关系即可。
【解答】A.氧气和氢气反应，生成水；水电解生成氢气和氧气，故A不合题意；
B.二氧化碳和氢氧化钙反应，生成碳酸钙和水；碳酸钙高温分解，生成二氧化碳和氧化钙，故B不合题意；
C.铁和氧气反应生成四氧化三铁；四氧化三铁与氢气反应，生成铁和水，故C不合题意；
D.氢氧化钠和硝酸钠不能通过一步反应转化，故D符合题意。
故选D。
9.【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。
10.【答案】 C
【解析】【分析】铁和空气中的氧气，水反应，生成铁锈，结合控制变量法对图片展示的实验进行分析判断。
【解答】A.乙试管中植物油的作用是隔绝空气，故A正确不合题意；
B.甲试管中的铁钉，既与空气接触，也与水接触，肯定会生锈；乙中的铁钉不能与空气接触，丙中的铁钉不能与水接触，二者都不会生锈，故B正确不合题意；
C.乙试管中有水无空气，丙试管中有空气无水，二者没有控制变量，无法说明铁生锈需要水，故C错误符合题意；
D.对比甲和乙可知，铁钉生锈需要空气的参与；对比甲和丙可知，铁锈生锈需要水参与，故D正确不合题意。
故选C。
11.【答案】 C
【解析】【分析】（1）金属的活动性越强，与稀盐酸的反应越快；
（2）在反应中，生成氢气的质量与消耗稀盐酸的质量成正比，可根据生成氢气的质量判断消耗稀盐酸的质量大小；
（3）（4）等质量的镁、锌、铁完全反应放出氢气的质量关系为：镁＞铁＞锌，而在关系图中三种金属反应停止后产生氢气质量关系为：铁＞镁=锌，说明等质量的镁没有完全反应有剩余，铁消耗盐酸量最大且可能完全反应。
【解答】A.根据图像可知，X反应速度最快，说明X是三种金属中活动性最强；根据金属活动性镁>锌>铁可知，x表示镁的反应情况，y表示锌，z表示铁，故A正确不合题意；
B.在反应中，生成氢气的质量与消耗稀盐酸的质量成正比。根据反应前后元素质量不变，图中铁生成氢气最多，故可判断铁消耗盐酸质量最大，故B正确不合题意；
C.生成相同质量的氢气，消耗镁的质量小于锌；图中镁、锌产生氢气质量相等，说明镁没有完全反应，但不能确定锌也没有完全反应，故C错误符合题意；
D.从图中看到镁和锌反应生成的氢气一样多，则消耗的稀盐酸一样多，那么镁一定过量，锌可能过量或反应完，故D正确不合题意。
故选C。
12.【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。
二、填空题
13.【答案】 （1）水和氧气
（2）A,C
【解析】【分析】（1）根据铁生锈的原理解答；
（2）在金属活动性顺序表中，排在前面的金属活动性更强，能将后面的金属从盐溶液中置换出来，据此分析判断。

【解答】（1）铁制品锈蚀的过程，实际上是铁跟空气中的水和氧气发生化学反应的过程。
（2）A.铁和锰都能与稀硫酸反应生成氢气，生成气泡的速度越快，活动性越强，故A符合题意；
B.铁和锰都不能与硫酸镁溶液反应，无法比较，故B不合题意；
C.锰和硫酸锌溶液反应，则活动性：锰>锌；铁不能和硫酸锌溶液反应，则活动性：锌>铁，即锰>铁，故C符合题意；
D.铜与硫酸亚铁溶液不反应，也不与硫酸锰溶液反应，无法比较，故D不合题意。
故选AC。

14.【答案】 黄；Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
【解析】【分析】（1）根据氯化铁溶液的颜色解答；
（2）确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的方程式。
【解答】（1）将一根生锈的铁钉放入稀盐酸中，可观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，同时由于有氯化铁生成，溶液颜色逐渐变为黄色；
（2）氧化铁和稀盐酸反应，生成氯化铁和水，那么反应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
三、解答题
15.【答案】 （1）5
（2）解：设第4次参加反应的单质Fe的质量是x
Fe+H2SO4═FeSO4+ H2↑
56 2
x 0.5g
x =14克
第4次实验时参加反应的单质铁的质量为14g
（3）解：用增量法处理表中数据，可知30毫升稀硫酸溶液能和Fe反应生成0.2克氢气
设30毫升稀H2SO4溶液中溶质为y
Fe+ H2SO4═FeSO4+ H2↑
98 2
y 0.2g
y=9.8g
所用稀硫酸的质量分数为：
【解析】【分析】（1）比较第2次和第3次实验可知，每加入30g稀盐酸，多生成氢气：0.5g-0.3g=0.2g，则第五次加入180g稀盐酸时，应该生成氢气的质量为：0.5g+0.2g=0.7g。因为0.6g<0.7g，所以生成氢气的质量偏小，即样品中的铁已经完全反应，而稀盐酸有剩余。
（2）根据表格确定第4次时生成氢气的质量，再写出铁和稀硫酸反应的方程式，根据氢气的质量计算出参加反应的铁的质量即可；
（3）根据表格数据可知，30毫升稀硫酸溶液完全反应生成0.2g氢气。写出铁和稀硫酸反应的方程式，根据生成氢气的质量计算出参加反应的稀硫酸的溶质质量，最后根据计算出稀硫酸的溶质质量分数。


四、实验探究题
16.【答案】 （1）还原
（2）钢铁与水样中的氢离子发生化学反应（合理即给分）；钢铁表面生成较致密的氧化膜，阻碍氧气、水与钢铁的接触（合理即给分）
【解析】【分析】（1）在氧化还原反应中，物质失去氧元素被还原，具有氧化性；物质得到氧元素被氧化，具有还原性。
（2）①当溶液的pH<4时，溶液的酸性很强，存在大量的氢离子，此时铁与氢离子发生化学反应，从而使腐蚀速度增大；
②可从铁被氧化后生成的氧化膜对里面铁单质的保护方面分析解答。
【解答】（1）步骤2中，二氧化碳和焦炭反应，生成一氧化碳，其中的焦炭得到氧元素，因此在反应中体现出焦炭的还原性。
（2）①当pH＜4时，随pH值减小，钢铁腐蚀速率明显增大的原因是：钢铁与水样中的氢离子发生化学反应；
②图3表示温度22℃、pH＝7时，钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系，腐蚀速率明显下降的原因可能是：钢铁表面生成较致密的氧化膜，阻碍氧气、水与钢铁的接触。
(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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