鲁教版化学九年级下册课课练：第9单元 到实验室去：探究金属的性质（word版有答案）

数学
化学
到实验室去
探究金属的性质　　　　　　　　　　　　　
一、选择题
1.[2020·永州] 将用砂纸打磨后的铁丝插入CuSO4溶液中,一段时间后,下列叙述正确的是 (　　)
A.溶液的质量增加
B.溶液由蓝色变成无色
C.溶液中产生大量气泡
D.溶液中铁丝表面有红色物质生成
2.[2021·温州] 通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是 (　　)
图SY3-1
3.小丽为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁,剪取金属片打磨后,设计了如图图SY3-2所示的两种不同方法进行检验,这样设计的依据是 (　　)
图SY3-2
A.铁、铝有不同的物理性质
B.活泼金属易与氧气反应
C.排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来
D.活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来
4.如图图SY3-3,将足量且等质量的锌和铁分别放入左、右试管中,加入等质量、等质量分数的稀盐酸,充分反应后,冷却至室温,金属均有剩余(U形管内为水,开始时液面相平,反应过程中装置气密性良好)。下列说法正确的是 (　　)
图SY3-3
A.最终U形管中液面一定相平 B.最终U形管中液面可能左升右降
C.两试管中所得溶液的质量相等 D.右试管中溶液由无色变成黄色
5.[2020·绍兴] 兴趣小组按如图图SY3-4所示流程进行实验(每步均充分反应),反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,下列说法不正确的是 (　　)
图SY3-4
A.由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
B.两支试管中物质混合后,固体总质量一定增加
C.滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn
D.滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2
6.小明将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中,用传感器探究反应过程中温度和压强的变化如图图SY3-5所示。从图中所获信息不正确的是 (　　)
图SY3-5
A.反应过程中有热量放出
B.50 s时,溶液中溶质为AlCl3
C.0~50 s,发生反应:Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O
D.100~140 s,压强减小是因为温度降低
7.常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁,充分反应(忽略挥发)。下列图像正确的是 (　　)
图SY3-6
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
8.[2020·潍坊] 将一定量的金属M加入ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后,过滤,得到固体滤渣,滤液为无色,向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。下列有关判断正确的是 (　　)
A.金属活动性:M>Zn>Cu
B.滤液中可能只含一种溶质
C.滤渣中一定含有金属M
D.该过程一定发生了如图下反应:M+CuSO4Cu+MSO4
9.[2020·德阳] 黄铜的颜色与黄金相似,在生活中常常被误认为黄金。兴趣小组为探究某黄铜(铜锌合金)中锌的含量,向10.0 g该黄铜中加入稀硫酸,测得实验数据如图图SY3-7所示。以下分析错误的是 (　　)
图SY3-7
A.a点时,锌有剩余
B.c点时,硫酸没有完全参与反应
C.该黄铜中锌的质量分数为44%
D.所用稀硫酸的溶质质量分数为8.29%
二、填空题
10.为探究金属的化学性质,某同学设计了A、B两个方案。
方案A 方案B
(1)能验证三种金属活动性顺序的方案是 (填“A”或“B”)。
(2)方案B中,证明铁的活动性比铜强的现象是　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　。
(3)方案B中,只有一支试管中的物质能与稀盐酸反应,原因是
　　　　　　　　　。
11.[2020·连云港] 黄铜是由铜和锌组成的合金,可用于制造钱币、机器零件等。利用黄铜制造各种物品的过程中,会产生大量的黄铜渣,主要含有Zn、Cu、ZnO、CuO。一种利用黄铜渣获取金属铜和硫酸锌溶液的实验流程如图图SY3-8所示。
图SY3-8
(1)下列关于黄铜的说法正确的是　　　　。
a.黄铜不能被腐蚀 b.黄铜的硬度比铜大
c.黄铜的熔点比锌高
(2)“酸溶”过程中有气体生成,写出生成该气体的化学方程式:　 。
(3)“置换”过程中需要加入过量Zn的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)为进一步提高原料利用率,得到更多的铜和硫酸锌溶液,需要对流程中的“滤渣”进行处理,向滤渣中缓慢加入　　　　(填“稀硫酸”或“稀盐酸”)并不断搅拌,观察到　　　　　　　时停止加入,过滤。
(5)上述流程中,能判断锌的金属活动性比铜强的事实是
　(任写一条)。
12.[2021·永州改编] 某研究性学习小组对铁、铜的金属活动性及实验后的废液进行探究,设计下列实验。
Ⅰ.铁、铜金属活动性比较
实验步骤 实验现象及结论
①将铜丝插入盛有2 mL稀硫酸的试管中 铜丝无变化,没有发生化学反应
②将铁丝插入盛有2 mL稀硫酸的试管中 铁丝表面有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,其反应的化学方程式为　　　
③将铁丝插入盛有2 mL CuSO4溶液的试管中 铁丝表面有　　　　色物质附着
结论:通过上面的实验,可知Fe的金属活动性比Cu　　　　(填“强”或“弱”)。
Ⅱ.将上面①②③实验后的液体收集在一烧杯中,对该烧杯中的废液进行分析。
(1)甲同学观察到废液呈现蓝色,认为废液中一定含有　　　　　　　　(填化学式)。
(2)乙同学用玻璃棒蘸取废液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与　　　　　　比较,测得废液pH<7,表明废液中还有硫酸。
(3)丙同学想把废液进行回收,为了将废液中的溶质全部转化为FeSO4,采取向废液中加入过量铁粉的方法,待反应完全后,过滤,滤渣的成分为　　　　(填化学式)。滤液经蒸发结晶,可得到硫酸亚铁晶体。
答案
到实验室去
1.D
2.D　 A中由于铜、银都不能与稀硫酸反应,无法比较铜、银两种金属的活动性强弱;B中由于铜、银都不能与硫酸亚铁反应,无法比较铜、银两种金属的活动性强弱;C中由于铜、银都不能与硫酸亚铁反应,无法比较铜、银两种金属的活动性强弱;D中由于铁能与硫酸铜反应,银不能与硫酸铜反应,可比较得出铁、铜、银三种金属的活动性强弱是铁>铜>银。
3.D　 活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来,金属活动性铝>锌>铁。实验中将金属片放入氯化锌溶液中,如图果能置换出锌,则金属片主要成分为铝,如图果不能置换出锌,则金属片主要成分为铁;将金属片放入氯化亚铁溶液中,如图果能置换出铁,则金属片主要成分为铝,如图果不能置换出铁,则金属片主要成分为铁。
4.A　 锌、铁均会与稀盐酸反应生成氢气,充分反应后,冷却至室温,金属均有剩余,所以稀盐酸全部反应,生成的氢气质量相等,充分反应后,U形管两端的气体体积变化相等,所以U形管中液面最终相平;生成相同质量的氢气,消耗铁和锌的质量不等,所以两试管中所得溶液的质量不相等;亚铁盐溶液显浅绿色。
5.D　 由于金属的活动性:锌>铁>铜,在进行实验时,铁不能与氯化锌反应,能与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜;反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,说明铁没有剩余,滤渣中只有铜。铁不能与氯化锌反应,能与氯化铜反应,可以判断出铁、铜、锌的活动性顺序;由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜,所以两支试管中物质混合后,固体总质量一定增加;由上述分析可知,滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn,滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2,可能含有CuCl2。
6.B　 50 s时,溶液中溶质为AlCl3和HCl。
7.C　 常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁,则镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,溶液的质量不断增加,至稀盐酸反应完,溶液的质量不再增加,生成气体的体积不再增大;金属与酸的反应是放热反应,溶液的温度逐渐升高,反应结束后,会逐渐恢复到原温度;氯元素没有生成气体或沉淀,故溶液中氯元素的质量不变。
8.B　 加入金属M,充分反应后,过滤,滤液为无色,说明M置换出了溶液中的铜离子,说明M的金属活动性比铜强,若M为锌,则滤液中的溶质只含有硫酸锌,金属活动性M=Zn;M和硫酸铜恰好完全反应时,滤渣中不含有M;若M为铝,则化合物中铝元素显+3价,化学方程式错误。
9.D　 铜不与稀硫酸反应,锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,向铜锌合金中加入稀硫酸,固体质量不断减少,直至锌完全反应。a点时,只有部分锌与硫酸反应,样品中还有锌;c点时加入的硫酸过量,即硫酸没有完全参与反应;由图可知,10.0 g样品中铜的质量为5.6 g ,所以样品中锌的质量为10.0 g-5.6 g=4.4 g,因此样品中锌的质量分数为×100%=44%;根据图可知,60 g稀硫酸恰好与质量为10.0 g-6.1 g=3.9 g的锌完全反应,设实验所用稀硫酸的溶质质量分数为x。
Zn　+　H2SO4ZnSO4+H2↑
65 98
3.9 g 60 g×x
=　x=9.8%
10.(1)A
(2)试管④中无明显现象,试管⑤中有气泡产生
(3)在金属活动性顺序中,铁排在氢之前,铜、银排在氢之后
11.(1)b　(2)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑　
(3)把硫酸铜中的铜全部置换出来　
(4)稀硫酸　无气泡冒出　
(5)“酸溶”过程中锌能与稀硫酸反应,而铜不能反应(或“置换”过程中锌能置换出硫酸铜溶液中的铜)
(2)“酸溶”过程中有气体生成,是因为锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。(3)“置换”过程中需要加入过量锌的目的是把硫酸铜中的铜全部置换出来。(4)滤渣中含有锌,向滤渣中缓慢加入稀硫酸并不断搅拌,当观察到无气泡冒出时,说明锌完全反应,停止加入稀硫酸,过滤。(5)上述流程中,能判断锌的金属活动性比铜强的事实有“酸溶”过程中锌能与稀硫酸反应,而铜不能反应;“置换”过程中锌能置换出硫酸铜溶液中的铜。
12.Ⅰ.Fe+H2SO4FeSO4+H2↑　紫红　强
Ⅱ.(1)FeSO4、CuSO4　(2)标准比色卡　
(3)Fe、Cu
Ⅱ.(1)废液显蓝色,说明含有硫酸铜,另外铁与稀硫酸和硫酸铜反应都生成了硫酸亚铁,所以废液中一定有硫酸铜和硫酸亚铁。(2)测定溶液pH需要与标准比色卡对比,确定溶液pH。(3)加入过量的铁粉,则滤渣中含有未反应的铁,还有生成的铜。