2024人教版化学九年级下学期课时练--课题2　金属的化学性质 第1课时　金属的化学性质

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2024人教版化学九年级下学期
第八单元　金属和金属材料
课题2　金属的化学性质
第1课时　金属的化学性质
测试时间:20分钟
一、选择题
1.(2023黑龙江肇源期中)下列反应中,属于置换反应的是 (　　)
A.2Al2O3 4Al+3O2↑　　　　　　B.C3H8+5O2 3CO2+4H2O
C.2Mg+CO2 2MgO+C　　　　D.H2+Cl2 2HCl
2.如图所示,在等臂杠杆两端各系一个等质量的铁球,调平后分别浸没在稀硫酸和CuSO4溶液中,一段时间后,杠杆将会 (　　)
A.右端上翘　　　B.左端上翘　　　　C.保持平衡　　　　　　D.无法判断
3.(2023江苏南京秦淮二模)某金属混合物由镁、铝、铜、锌中的两种组成。6.5 g该金属混合物与足量稀盐酸充分反应,得到0.2 g氢气,则该金属混合物中一定不含有 (　　)
A.镁　　　　B.铝　　　　C.铜　　　　D.锌
4.(2023山东嘉祥二模)在等质量、等浓度的两份稀硫酸中,分别加入过量的M、N两种金属(两种金属在化合物中的化合价均为+2价),分析下图,下列判断错误的是 (　　)
A.金属活动性顺序:N>M　　　　　　　　　B.参加反应的金属质量:N>M
C.反应后溶液的质量:NM
5.(2023广东广州黄埔一模)利用黄铜(一种合金)制作机器零件的过程中会产生黄铜屑,经测定黄铜屑主要含Zn、ZnO、Cu。下列分析不正确的是 (　　)
A.将黄铜屑加入足量稀硫酸中,会有气泡产生
B.将黄铜屑加入足量稀硫酸中,黄铜屑会全部溶解
C.根据黄铜屑的成分,可确定黄铜中含有锌和铜两种金属元素
D.根据黄铜屑与足量稀硫酸反应的现象,可比较锌和铜的金属活动性强弱
6.氧烛是一种便携式供氧设备,某兴趣小组自制氧烛(如图所示)。假设产氧药块由氯酸钠(化学式为NaClO3,分解时吸收热量)、金属粉末(燃烧时提供氯酸钠分解所需的热量)和少量催化剂组成。
下列说法正确的是 (　　)
A.氯酸钠中氯元素的化合价为+7价
B.氯酸钠分解能制取氧气,是因为氯酸钠中含有氧分子
C.使用完后,产氧药块中原物质的质量均不变
D.金属粉末的质量过小将使氧烛中的反应无法持续进行,过大将减小产氧量
7.(2023江苏建湖三模)某实验小组在相同条件下探究金属与酸反应的放热情况,实验装置如图1所示,实验所用药品如下表,溶液温度随反应时间变化情况如图2所示。
实验编号 等质量稀硫酸 金属粉末质量
① 含H2SO4 9.8 g 6.5 g铁
② 含H2SO4 9.8 g 6.5 g锌
③ 含H2SO4 9.8 g 6.5 g镁
　　　
图1 图2
下列分析正确的是 (　　)
A.实验①对应图2中曲线a
B.反应结束后,实验①和②有金属粉末剩余
C.实验③产生的氢气大于0.2 g
D.反应结束后,烧杯中的溶液不都呈无色
二、填空题
8.(2023贵州开阳模拟)国产大飞机C919机体的主要制作材料是铝合金,这种铝合金的主要成分是铝和镁。
(1)该铝合金的硬度比纯铝　　　　(填“大”或“小”)。
(2)铝的化学性质活泼,却耐锈蚀。铝耐腐蚀的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　
(用化学方程式表示)。
(3)将打磨后的铝合金放入试管中,再加入足量稀硫酸,实验中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。
9.(2023河南原阳三模)某化学小组利用数字化实验设备,测定镁条与足量稀盐酸反应时气体压强变化情况(如图所示)。(装置气密性良好)
(1)写出m点所发生反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　。
(2)约30 s后气体压强逐渐减小,随后不再变化,其原因是:　　　　　　　　　。
10.为了达到收旧、利废、节能、减排的目的,从含有金属镁、铁、铜的粉末中,分离和提取出重要化工原料MgSO4和有关金属,实验过程如图所示:
请回答:
(1)操作a的名称是　　　　。
(2)写出步骤②所涉及的化学反应方程式:　　　　　　　　　　　　　　。
(3)金属B在空气中灼烧,颜色会变为　　　　,利用此法可以鉴别真假黄金。
三、计算题
11.(2023云南昭通昭阳二模)黄铜是铜锌合金,其含锌量变化范围较大。为了测定某黄铜样品中锌的质量分数(不考虑样品中的其他杂质),现将60 g稀硫酸分三次加入20 g黄铜样品中,每次充分反应后,测定生成氢气的质量,实验数据如表所示:
第一次 第二次 第三次
加入稀硫酸的质量/g 20 20 20
生成氢气的质量/g 0.08 m 0.04
求:
(1)m=　　　　。
(2)该黄铜样品中锌的质量分数。(写出计算过程)
答案全解全析
一、选择题
1.答案　C　置换反应是由一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应,四个反应中只有C属于置换反应。
2.答案　B　铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,随着反应进行,左侧铁球质量减小,溶液质量增大,密度也增大,铁球所受浮力增大。铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,生成的铜附着在铁球表面,右侧铁球质量增大,溶液质量减小,密度也减小,铁球所受浮力减小。因此一段时间后,杠杆左端上翘。
3.答案　D　6.5 g镁、铝分别与稀盐酸恰好完全反应生成氢气的质量约为0.54 g、0.72 g,6.5 g锌与稀盐酸恰好完全反应生成氢气的质量为0.2 g;铜与稀盐酸不反应。由于金属混合物由四种金属中的两种组成,且6.5 g该金属混合物与足量稀盐酸充分反应生成氢气的质量为0.2 g,若锌与镁或铝混合,生成的氢气质量将大于0.2 g;若锌与铜混合,生成的氢气质量会小于0.2 g,则此金属混合物中一定不含的金属是锌。
4.答案　C　由图像知,消耗等量的稀硫酸,金属N所用时间小于金属M,说明金属N与稀硫酸反应比金属M快,则金属活动性顺序:N>M;起始时金属M、N质量相等,剩余金属N的质量小于金属M,反应中消耗金属N的质量多,即参加反应的金属质量:N>M;由于消耗等量的稀硫酸,生成等量的氢气,消耗金属N的质量大于金属M,则反应后溶液的质量:N>M;两种金属在化合物中的化合价均为+2价,生成等量的氢气时,消耗金属N的质量大于金属M,所以相对原子质量:N>M。
5.答案　B　黄铜屑中的锌能与稀硫酸反应生成氢气,因此将黄铜屑加入足量稀硫酸中,会有气泡产生;铜不能与稀硫酸发生反应,因此黄铜屑不会全部溶解;黄铜屑主要含Zn、ZnO、Cu,因此黄铜中含有锌和铜两种金属元素;加入稀硫酸后,锌能与稀硫酸反应,铜不与稀硫酸反应,证明锌的金属活动性强于铜。
6.答案　D　氯酸钠的化学式为NaClO3,其中钠元素显+1价,氧元素显-2价,设氯元素的化合价是x,根据在化合物中各元素正负化合价代数和为零,可得:(+1)+x+(-2)×3=0,则x=+5。氯酸钠分解能制取氧气,是因为氯酸钠中含有氧元素,氯酸钠中不含有氧分子。在化学反应前后,催化剂的质量和化学性质均不发生改变,但是金属粉末燃烧、氯酸钠分解,它们的质量发生改变。金属粉末的质量过小,导致燃烧产生的热量少,使得NaClO3无法持续分解产生氧气;金属粉末的质量过大,燃烧会消耗更多氧气,导致产氧量减小。
7.答案　D　在相同条件下,不同金属与相同的酸反应,金属活动性越强,反应速率越快,金属活动性:Mg>Zn>Fe,故实验①对应图2中曲线c。9.8 g H2SO4完全反应消耗铁的质量为5.6 g,反应结束后,铁有剩余;9.8 g H2SO4完全反应消耗锌的质量为6.5 g,反应结束后,锌没有剩余。9.8 g H2SO4完全反应消耗镁的质量为2.4 g,生成氢气0.2 g,故产生的氢气质量不能大于0.2 g。反应结束后,硫酸亚铁溶液呈浅绿色。
二、填空题
8.答案　(1)大　(2)4Al+3O2 2Al2O3　(3)Mg+H2SO4 MgSO4+H2↑、2Al+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2↑
解析　(1)铝合金的硬度比纯铝大。(2)铝耐腐蚀的原因是铝能和氧气在常温下反应生成致密的氧化铝保护膜。(3)将打磨后的铝合金放入试管中,再加入足量稀硫酸,稀硫酸和镁反应生成硫酸镁和氢气,和铝反应生成硫酸铝和氢气。
9.答案　(1)Mg+2HCl MgCl2+H2↑　(2)镁与盐酸反应放热,反应结束后装置内温度逐渐降至室温,气压减小至不再变化
解析　(1)m点时装置中气体压强还在上升中,此时发生的反应为镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气。(2)镁与盐酸反应放热,在30 s左右时反应结束,然后装置内温度逐渐降至室温,装置中气压减小至不再变化。
10.答案　(1)过滤　(2)Mg+H2SO4 MgSO4+H2↑　(3)黑色
解析　(1)由实验过程可知,操作a能将固液分离,是过滤操作。(2)用磁铁吸引,能将镁、铁、铜的粉末中的铁粉分离出来;步骤②中加入稀硫酸,镁能与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铜不与稀硫酸反应。(3)由上述分析可知,金属B是铜,铜能与氧气在加热的条件下反应生成黑色的氧化铜,金的化学性质稳定,加热和高温的条件下都不与氧气发生反应,利用此法可以鉴别真假黄金。
三、计算题
11.答案　(1)0.08
(2)解:生成氢气的总质量为0.08 g+0.08 g+0.04 g=0.2 g。
设该黄铜样品中锌的质量为x。
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.2 g
　x=6.5 g
该黄铜样品中锌的质量分数为×100%=32.5%
答:该黄铜样品中锌的质量分数为32.5%。
解析　(1)向铜锌合金中加入稀硫酸,铜与稀硫酸不反应,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气;根据题表中数据可知,第一次加入稀硫酸后,产生氢气0.08 g,第三次加入稀硫酸后,产生氢气0.04 g,说明当第三次加入稀硫酸后锌完全反应,稀硫酸有剩余,则第二次加入稀硫酸后,锌未反应完,故第二次产生氢气的质量为0.08 g,m=0.08。(2)由表中数据可知,锌完全反应,生成氢气的总质量为0.08 g+0.08 g+0.04 g=0.2 g,根据锌与稀硫酸反应的化学方程式,由氢气的质量可以计算锌的质量,从而可以计算出黄铜样品中锌的质量分数。
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