3.2金属化学性质 复习讲义（含答案）

初三科学第五次讲义
一、单选题
1．将锌粉持续加入100g含有和两种溶质的混合溶液中，充分反应。当加入锌粉的质量为6.5g时，溶液质量最小；当加入锌粉的质量为13.0g时，恰好完全反应。下列是反应中的相关量随加入锌的质量变化的关系图，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．
2．某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3，现向混合溶液中加入一定量的锌粉，参加反应的锌质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．ab间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B．cd间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
C．当参加反应的锌质量为m3时，溶液中金属离子为Zn2+
D．当参加反应的锌质量分别为m1、m2时，溶液中Cu(NO3)2的溶质质量分数相等
3．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
4．在托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，向左右两只烧杯中分别注入相同质量、相同质量分数的盐酸和稀硫酸，天平平衡，若向两烧杯中分别投入等质量，等表面积的锌粒和镁粒，待充分反应后，发现两烧杯中固体均有剩余，则天平指针发生的偏转是（　　）
A．一直偏向左 B．一直偏向右
C．先偏向左后偏向右 D．先偏向右后偏向左
5．下列根据实验操作所绘制的图像中，错误的是（　　）
A．向等质量的金属镁和铝中加入足量且质量分数相等的稀硫酸，生成氢气的质量
B．向氯化钙和稀盐酸的混合液中加入Na2CO3溶液后生成沉淀的质量
C．向室温下的饱和石灰水中加入生石灰，溶液中溶质的质量
D．向等质量、等质量分数的稀盐酸中分别加入碳酸镁和氧化镁后生成氯化镁的质量
6．有一包金属粉末，可能由Mg、Zn、Fe、Al、Ag这几种金属中的一种或几种组成。取该样品2.4g，加入100g稀硫酸恰好完全反应，只得到0.2gH2和无色溶液。下列说法正确的是（　　）
A．样品中一定只含有Mg B．样品中一定不含有Ag，可能含有Fe
C．该粉末中最多含有3种金属 D．100g稀硫酸中含H2SO4质量为19.6g
7．现有 X、Y、Z 三种金属，如果把 X、Y 和Z分别投入到稀盐酸中，只有Y溶解并产生气泡，X、Z不反应；如果把X和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在X表面有银析出，而Z没有变化，则X、Y、Z的属活动性顺序为（　　）
A．Y > X > Z B．X > Y > Z C．Z > Y > X D．X > Z > Y
8．下列有关实验的评价正确的是（　　）
A．铁制容器不能盛放硫酸铜溶液 B．点燃某可燃物，会产生白烟，该物质一定是红磷
C．某固体中加入盐酸，有气泡产生，则该固体一定是碳酸盐
D．实验室不用稀硫酸和石灰石制取二氧化碳的原因是因为两者无法反应
9．归纳和演绎是重要的科学方法。下列归纳或演绎合理的是（　　）
A．酸和碱反应可以生成盐和水，所以能和碱反应生成盐和水的物质一定是酸
B．质量守恒定律对所有化学反应都成立，所以2g氢气和1g氧气反应能生成3g水
C．在金属活动性顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，所以金属钾能从硫酸铜溶液中置换出金属铜
D．氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，所以过氧化氢是氧化物
10．推理是一种重要的思维方法，以下推理合理的是（　　）
A．氧化物中一定含有氧元素，所以含有氧元素的物质一定是氧化物
B．置换反应有单质生成，所以有单质生成的反应一定是置换反应
C．酸碱反应生成盐和水，所以生成盐和水的反应都是酸碱反应
D．酸性溶液能使石蕊变红，所以能使石蕊变红的溶液都是酸性溶液
二、填空题
11．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，发现质量仍为a克。则滤液中一定含有的溶质是　 　；若忽略操作中的溶液损失，滤液中溶质的质量　 　 (填“大于”、 “小于”或“等于”)原混合溶液中溶质的质量。
12．（1）2.4克镁和某金属的混合物和足量酸反应，生成氢气0.24克，则该金属可能为　 　 （从铝、铜、铁中选答案）
（2）在Mg(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。若向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一 　 （填化学式)；滤液中所含溶质为　 　（填化学式)。
13．“共享单车”方便市民出行，颇受人们的喜爱。金属资源在单车生产中应用十分广泛。请回答下列问题。
（1）如图所示，单车上标示出的部件中由金属材料制成的是　 　(填字母序号)；
（2）为防止钢链条生锈可采取的措施是　 　。
14．我国自行研发的大型客机 C919于今年 5 月成功试飞，请根据所学知识回答问题。
（1）选用铝合金做飞机机身而不选用纯铝，主要原因是铝合金硬度和强度　 　（填“大于” 或“小于”）纯铝。
（2）飞机上的镀铬铁制品能防锈蚀，其防锈原理是阻止了铁与　 　接触。
（3）若要验证飞机材料中的Fe、Cu和Al的金属活动性顺序，只需一种试剂直接与上述三种金属反应就能达到目的，该试剂是 （填序号）．
A．硫酸铝溶液 B．硫酸亚铁溶液 C．硫酸铜溶液
15．等质量、颗粒相似的A、B两种活泼金属(化合价均为+2价)与足量稀盐酸反应，产生H2质量与反应时间的关系如图所示。
（1）A、B两种金属可能是Mg和Fe；Zn和Fe或Zn和Cu三种组合中的一种，则A、B两种金属可能是　 　。
（2）A、B两种金属元素的相对原子质量大小关系是：A　 　B(选填“大于”或“小于”或“等于”)。
三、实验探究题
16．金属材料广泛应用于生产生活中。
（1）常温下大多数金属都是固体，但体温计中的金属却是液体，该金属是　 　。
（2）铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步氧化。这种氧化物的化学式为　 　。
（3）向含有氯化铜、氯化锌、稀盐酸的混合溶液中加入过量铁粉，充分反应后过滤，滤液中含有的溶质：　 　(写化学式)。
（4）铁矿石有多种，如赤铁矿(主要成分Fe2O3)和磁铁矿(主要成分Fe3O4)等。
①写出赤铁矿石中的主要成分与一氧化碳反应的化学方程式：　 　。
②冶炼2900t含四氧化三铁80%的磁铁矿石，理论上能得到含杂质2%的生铁的质量是　 　t(结果精确到0.1)。
（5）含有锌粉6.5g、铁粉5.6g、铜粉3.2g、铝粉1.8g的混合物与一定质量的稀硫酸充分反应，反应停止后，有6g固体剩余。则生成氢气的质量为　 　g。
17．请你参与下列实验探究：
（1）【问题情景】某科学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出．于是，同学们提出问题：生成的是什么气体？
【提出猜想】从物质组成元素的角度分析，放出的气体可能是SO2、O2、H2．
【查阅资料】SO2易溶于水，它能与NaOH反应，生成Na2SO3．
【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
①甲同学认为是O2，收集一瓶该气体，检验方法是　 　．
②乙同学认为是SO2，则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量．写出SO2与NaOH反应的化学方程式　 　．
③实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体．如果放出的是O2和H2，你认为方案中的安全隐患是　 　．
（2）【实验探究】经丙同学检验确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A，发现质量无增减．
结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是　 　．
（3）【思维拓展】
①由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有　 　（选填：“酸性”、“碱性”或“中性”）物质．
②不通过称量，如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢？有一同学设计了图2所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论．其他同学认为这一方案不严谨，理由是　 　．要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的实验是　 　
18．由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成为一个严重的社会问题。某科学研究小组的同学欲对某种塑料的组成进行分析探究（资料显示该塑料只含C、H 两种元素），他们设计了如图所示的实验装置，目的是通过测量有关数据，推算塑料组成元素的含量。（图中字母 A 至 G 均表示装置编号）（提示：氢氧化钠能吸CO2 ；浓硫酸能吸收水蒸气）请根据实验装置，回答下列问题：
（1）由于发生装置 A 制取的氧气中混有CO2和水蒸气，为使 D装置中塑料试样在纯氧中燃烧，装置 C 中盛放的试剂应该是 　 　；
（2）E、F 装置是气体的吸收装置，该处的设计有错误的地方，应如何改进 ；理由是　 ；
（3）碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙，则装置连接正确时，G 装置的作用是　 　
19．日常生活中使用的塑料袋，有的是用聚乙烯制成的，有的是用聚氯乙烯制成的。小凤对包装食品的塑料袋进行探究，以验证其成分。
【作出猜想】①该塑料袋是用聚乙烯制成的； ②该塑料袋是用聚氯乙烯制成的。
【查阅资料】聚乙烯燃烧生成二氧化碳和水；聚氯乙烯燃烧生成二氧化碳、水和氯化氢。
【实验探究】小凤将装置按A、B、C、D顺序连接好后，进行实验。在实验过程中，B、D产生明显现象，C无明显现象，说明塑料袋燃烧没有　 　(填化学式)气体生成。B装置的作用是　 　；D瓶中发生反应的化学方程式是　 　。
【实验结论】通过实验证明，猜想　 　是正确的。
【交流反思】⑴从化学角度分析，大量使用塑料制品会导致　 　。
⑵连接实验仪器时，　 　(填“能”或“不能”)将B、C位置进行交换，理由是　 　。
20．小军同学在探究铁生锈的条件时，将一块生铁浸没在试管里的食盐水中，一段时间后发现试管底部出现了黑色粉末。据此他对黑色粉末的组成做了如下几种猜测：①Fe；②Fe2O3；③Fe3O4；④FeCl3；⑤几种含铁物质的混合物。
（1）你认为小军同学的上述猜测中，不做实验就可排除的是　 　(填序号)，理由是　 　。你认为黑色粉末还可能是　 　（填化学式），理由是　 　。
（2）小军同学将黑色粉末干燥后，用磁铁靠近，发现粉末能被磁铁吸引，于是得出结论。黑色粉末一定是铁粉。你认为小军的结论对吗？理由是　 　。
21．某兴趣小组在探究金属化学性质时，做了如图甲、乙的两次实验。
（1）图甲是向滤液中加入稀盐酸，观察到有白色沉淀产生。
①写出产生滤渣的反应的化学方程式　 　；
②滤液中一定含有的金属离子为　 　（填离子符号）；
（2）图乙是向滤渣中加入过量的稀盐酸，观察到有无色气体产生。
①滤液中含有溶质的化学式为　 　。
②实验结束后所得滤液质量　 　（填大于、小于或等于）反应前原烧杯中混合溶液质量。
22．两千多年前，我们的祖先经过长期实践，摸索出一套火法炼铜工艺，如图所示：
（1）其中碳还原氧化铜的原理可以用实验装置如图甲、乙表示。
[提出问题]碳燃烧时可能生成CO2也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能？
[作出猜想]猜想①：CO：猜想②：CO2： 猜想③：CO和CO2。
[设计方案]实验装置如图乙。打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通一段时间氮气。
方案一：从定性观察角度判断 猜想①成立的实验现象是　 　。
方案二：从定量计算角度判断
取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据：
　 反应前的质量 反应后的质量
A(玻璃管+固体) m1 m2
B+C(广口瓶+混合液) m3 m4
（2）若猜想②成立，则理论上(m4-m3)　 　 (填“<”“=”或“>”)(m1-m2)。
（3）若猜想③成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的碳的质量m的取值范围是　 　g。
（4）火法炼铜技术虽然在当时处于领先地位，但容易产生CO和SO2等污染性气体，西汉时期人们又发现湿法炼铜工艺。请用化学方程式表示湿法炼铜的原理：　 　
一般情况来看，金属的冶炼与金属的性质有关，如图是铁、铜、铝三种金属冶炼的先后顺序，则这三种金属的活泼由强到弱是： 　 　。
四、解答题
23．随机取一定量的镁粉和铜粉的混合物于烧杯中，再向其中分次加入同一稀硫酸。实验过程中有关物质的用量及质量测定并记录如下表，请回答问题：
实验次序 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀硫酸的质量（克） 35 35 35 35
剩余固体的质量（克） 8.6 7.4 6.2 5.2
（1）随机所取镁粉和铜粉混合物的质量为 　 　克；
（2）第四次实验操作结束后的溶液中溶质的化学式为 　 　；
（3）所用稀硫酸中溶质的质量分数为多少？
24．某科学兴趣小组的同学要测定铜-锌合金或铜-银合金中铜的质量分数，实验室只提供了一瓶未标明溶质质量分数的稀硫酸和必要的仪器。称取某合金样品20g放入烧杯中，再将80g稀硫酸分四次加入，充分反应，测得实验数据如表所示：
测量次数 第1次 第2次 第3次 第4次
加入的稀硫酸质量/g 20 20 20 20
烧杯中剩余物的质量/g 39.92 59.84 79.80 99.80
（1）你认为能测出其中铜的质量分数的是 　 　 合金。（选填：铜-锌 或 铜-银）
（2）第三次实验中，溶液中所含溶质是　 　
（3）求能测定的合金中铜的质量分数是多少
（4）求所用稀硫酸的溶质质量分数？
25．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。
答案解析部分
1．【答案】C
2．【答案】D
3．【答案】B
4．【答案】C
5．【答案】D
6．【答案】C
7．【答案】A
8．【答案】A
9．【答案】D
10．【答案】D
11．【答案】Mg(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)2；等于
12．【答案】（1）铝
（2）Zn、Ag、Cu；Zn(NO3)2、Mg(NO3)2
13．【答案】（1）ade
（2）涂油（合理即可）
14．【答案】（1）大于
（2）水和氧气
（3）B
15．【答案】（1）Zn和 Fe
（2）大于
16．【答案】（1）汞
（2）Al2O3
（3）ZnCl2、FeCl2
（4）3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2；1714.3
（5）0.5
17．【答案】（1）用带火星的木条试验，看木条是否复燃；SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；实验时在B装置中易发生爆炸事故
（2）H2
（3）酸性；SO2易溶于水，也能使液面上升；将NaOH溶液换成水做对比实验
18．【答案】（1）浓硫酸
（2）对调装置E、F的位置；应该在通入氢氧化钠溶液之前吸收水蒸气
（3）防止空气中的CO2进入吸收装置
19．【答案】HCl；验证是否有水生成；Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O；①；白色污染；不能；如果将B、C位置进行交换，气体从C中出来再检验到有水分，就不能充分说明水是燃烧时生成的，还是从C装置中带出来的
20．【答案】（1）②④；②④的颜色不是黑色；C；生铁中含有C
（2）不对，因为还有可能是铁与其他的混合物 ，或四氧化三铁也能被磁铁吸引
21．【答案】（1）Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag；Ag+、Cu2+、Fe2+
（2）Fe(NO3)2 ；小于
22．【答案】（1）B不变浑浊，D处气体燃烧
（2）=
（3）0.3~0.6 (0.3< m<0.6或0.6>m>0.3)
（4）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；Al>Fe>Cu
23．【答案】（1）9.8
（2）H2SO4 MgSO4
（3）每加入35g稀硫酸，固体质量减小1.2g，
设稀硫酸的溶质质量分数为x，
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；
24 98
1.2g 35gx
；
解得：x=14%。
24．【答案】（1）铜-锌
（2）ZnSO4、H2SO4
（3）生成氢气的总质量为：20g+80g-99.80g=0.2g；
设样品中锌的质量为x。
Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
65 2
x 0.2g
；
解得：x=6.5g；
所以黄铜中铜的质量分数为：。
（4）由表可知，每20g稀硫酸完全反应最多生成H20.08g。
设稀硫酸中溶质质量分数为y。
Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
98 2
20y 0.08g
解得：y=19.6%。
25．【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：
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