第九单元 金属 练习题
一、单选题
1.A、B、C、D是初中化学常见的物质,物质之间的转化关系如图所示,请判断下列说法正确的是
A.若D为水,则A、B中至少有一种物质为酸或碱
B.若A、B都是黑色固体,则C、D中至少有一种物质是红色固体单质
C.若C为盐、D为水,则该反应定是中和反应
D.若A为具有还原性的气体,C为金属单质,则该反应不一定是置换反应
2.下列说法或做法正确的是
A.将养鱼池的水喷向空中,为了增加水中氧气的溶解度
B.铝制炊具用完后用钢丝球擦洗,防止其生锈
C.医用酒精中乙醇的质量分数为 75%
D.在实验室里,常常将固体药品配制成溶液进行化学反应,以提高反应速率
3.下列说法正确的是
A.生铁能完全溶解在足量的稀硫酸中
B.铁丝浸入稀盐酸,形成黄色溶液;
C.氯化钠溶液会加快钢铁的锈蚀
D.用干粉灭火器扑灭图书档案室的火灾
4.清末铝制艺术品能保存到现在不被锈蚀的原因是
A.铝不易被氧化 B.铝的金属活动性比较弱
C.铝不易发生化学反应 D.铝表面的氧化膜具有保护作用
5.下列实验方案的设计能达到目的的是
A.先加入MnO2,再加热,除去KCl固体中混有的少量KClO3
B.用铜、锌、铁、稀盐酸为药品验证铜、锌、铁三种金属的活动性顺序
C.利用酚酞试液区分稀盐酸、氢氧化钠、氯化钠三种无色液体
D.用酚酞试液检验NaOH溶液在空气中变质
6.下列关于炼铁过程的说法中正确的是
A.炼铁的过程是含铁的化合物在高温下分解而得到铁
B.炼铁过程是由碳和含铁的化合物发生置换反应得到铁
C.在高温条件下用一氧化碳从铁的氧化物中还原得到铁
D.高炉炼铁时,主要原料是铁矿石和一氧化碳
7.除杂(括号内为杂质)方法错误的是
A.N2(O2)通过灼热的铜网 B.CO2 (CO) 通过灼热的氧化铜
C.CaO(CaCO3)高温煅烧 D.KNO3(NaCl)溶解、过滤、蒸发
8.用括号中的物质或方法不能鉴别的一组物质是
A.NaCl、NaOH、CaCO3三种固体 (水)
B.氧气、二氧化碳、空气三种气体 (燃着木条)
C.一氧化碳、氢气、甲烷 (点燃气体,观察火焰颜色)
D.Mg、Zn、Ag三种金属 (稀盐酸)
9.镍氢充电电池有着广泛应用,镍(Ni)及其化合物能发生下列反应:①②③。下列说法不正确的是
A.NiCl2中镍、氯元素的质量比为59:71
B.反应②和③都属于复分解反应
C.镍能与氯化铜溶液发生置换反应
D.反应①③中Ni的化合价都发生了变化
10.图像能直观表达化学中各种变化的关系,加深对化学知识的理解。有关下列图像的描述正确的是
A.图1表示在体积不变的密闭容器中用红磷燃烧来测定空气中氧气的含量
B.图2表示将两份质量相等的固体物质(一份是氯酸钾,另一份是混有少量二氧化锰的氯酸钾)分别加热制取氧气
C.图3表示高温条件下,向一定量的氧化铁中通入一氧化碳
D.图4表示氢气和氧气在密闭容器中燃烧
11.某课外兴趣小组的同学绘制四种实验操作对应的变化趋势图像,其中正确的是
A发生的反应为:2KNO32KNO2+O2↑ B某温度下向接近饱和的KNO3溶液中不断加KNO3晶体 C用氯酸钾制取氧气 D质量分数相等的稀硫酸加入到等质量的金属镁和铝中
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
12.化学与生活密切相关,请用化学知识来解释下列生活中的问题。
(1)铝制品具有抗腐蚀性能的原因是什么?
(2)农业上不能用铁制品盛放波尔多液(含CuSO4),请用化学方程式解释。
13.科学家利用新方法设计出超轻铝晶体,全新超轻铝结构未来将广泛应用于研制更轻便的航天飞机和汽车部件等方面。
(1)铝是地壳中含量最高的 (填“金属”或“非金属”)元素。铝元素的原子结构示意图如图所示,则铝原子的最外层电子数为 。容易 (选“失去”或“得到”),形成的离子符号为 。
(2)飞机机身选用铝合金材料制造而不选用纯铝,主要原因是铝合金材料的硬度和强度 (填“大于”或“小于”)纯铝。
(3)铝制品要比铁更耐腐蚀的原因是(用化学方程式表示) ,反应的基本类型为 反应。
(4)对Al、Cu、Ag三种金属的活动性顺序进行探究,下列所选无法达到目的的一组试剂是 (填序号)
A Al、Ag、CuSO4溶液 B AlCl3溶液、Cu、AgNO3溶液
C Al、Cu、稀盐酸、AgNO3溶液 D Cu、Ag、AlCl3溶液
14.人类的生活和生产都离不开金属。
赤铁矿:主要成分Fe2O3;孔雀石:主要成分Cu2(OH)2CO3;铝土矿主要分成Al2O3。
(1)上述矿石的主要成分属于氧化物的是 。(填字母)
(2)铁是应用最广泛的金属。全世界每年被锈蚀损耗的钢铁材料,约占全年钢铁产量的40%。铁制品锈蚀的过程,实际上是铁跟空气中的 等发生了化学反应。
(3)已知金属M和N能够发生如下反应:、、。判断Fe、Cu、M、N的活动性由强到弱的顺序是 。
(4)在AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得滤渣和滤液。若滤液呈无色,则滤渣中一定含有的物质是 。(填化学式)
15.“探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是中国不懈追求的航天梦。”我国航空航天事业成果显著。2021年3月26日,我国首次通过“天问一号”探测器拍摄到南、北半球火星侧身影像,化学材料在其中起到了重要的作用。2021年5月17日,天问一号环绕器与祝融号火星车已建立器间通信链路,第一次通过环绕器传回火星车遥测数据。
(1)“天问一号”进入火星停泊轨道时,发现火星地表因富含氧化铁而呈现 色。
(2)火星大气中二氧化碳约占 95%,地球上空气中二氧化碳约占0.03%。鉴别火星大气和地球空气可选用 溶液。
(3)空间探测器结构材料采用铝合金,探测器天线骨架涂有一层聚酯纤维网,其中聚酯纤维属于合成材料,铝合金属于 材料。
16.厉害了,我的国!“中国智慧“中国制造”誉满全球夕,如图为平昌冬奥会闭幕式上,演员穿着熊猫木偶服饰进行轮滑表演,如图为“复兴号”铝合金车体。
(1)铜丝线用于连接LED灯,主要是利用其 性:铁生锈的条件是铁与 同时接触。金属腐蚀造成的损失巨大,对金属腐蚀的控制尤为重要。下列对金属的防护措施不合理的是 (填序号)。
A.齿轮表面涂油 B.将钢材深埋保存 C.钢刀浸泡在盐水中 D.车圈镀铬
(2)在空气中,铝表面生成一层致密的氧化膜,写出反应的化学方程式 。
(3)为比较X、Y、Z三种金属活动性大小,进行如下实验。则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是 (填序号)。
A.Z>Y>X B.X>Y>Z
C.Y>X>Z D.Y>Z>X
(4)在CuO和Fe的混合物中加入一定量的稀硫酸,微热,待反应停止后过滤,滤出不溶物后再往滤液里加入一枚铁钉,若铁钉无变化,不溶物中一定含有 ,滤液中含有的溶质是 (写化学式)。
三、推断题
17.下图是某些常见物质之间转化关系,已知D为地壳中含量最多的金属元素的单质,B为氧化物,C是一种稀酸,其浓溶液用水稀释时会放出大量的热,E为蓝色溶液,A、F均为单质。试回答下列问题(框图中的反应条件和有些生成物已略去):
(1)请写出下列物质的化学式:A , B ;
(2)上述反应中,属于置换反应的有 个,请写出其中任意一个置换反应的化学方程 式: ;
(3)请写出F在生产生活中的任意一种用途 。
四、流程题
18.某小组设计了从某工厂管道烟泥(含C、Cu、Zn和S)回收Cu的实验方案
(1)操作②的名称是 ,需要用到的玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯、 ;玻璃棒的作用是 。
(2)操作③中中生成的SO2,若大量排放会导致的环境问题是 。
(3)流程Ⅱ中加入的金属X是当今世界上产量最高用途最广泛的金属,X是 (写名称),含X的生产、生活用品腐蚀,实际上是X与空气中的 发生化学反应的过程。
(4)写出流程中Ⅰ、Ⅱ处发生化学反应的化学方程式 、 。
五、计算题
19.将一定量稀硫酸加入10g氧化铜粉末中,充分反应并过滤后,得到160g溶液和2g黑色固体。请完成下列分析及计算:
(1)参加反应的氧化铜的质量是 g。
(2)计算所得硫酸铜溶液中溶质的质量分数。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A. 若D为水,A、B中不一定有一种物质为酸或碱,例如甲烷燃烧生成水和二氧化碳,错误;
B. 若A、B都是黑色固体,C、D中不一定有一种物质是红色固体单质,例如碳和四氧化三铁高温生成黑色铁粉和二氧化碳气体,错误;
C. 若C为盐、D为水,该反应不一定是中和反应,例如二氧化碳和氢氧化钙生成碳酸钙沉淀和水不是中和反应,错误;
D. 置换反应是一种单质和化合物生成另外一种单质和化合物的反应,若A为具有还原性的气体,C为金属单质,则该反应不一定是置换反应,例如一氧化碳还原氧化铁生成二氧化碳和铁,不是置换反应,正确;
故选D。
2.D
【详解】A、氧气能供给呼吸,则将养鱼池的水喷向空中,是为了增加水中的氧气含量,但氧气的溶解度不变,该选项说法不正确;
B、铝表面有一层致密的氧化铝薄膜,能保护内层的铝不被氧化,但钢丝球擦洗会除去氧化铝薄膜,该选项说法不正确;
C、医用酒精中乙醇的体积分数为75%,而不是质量分数,该选项说法不正确;
D、在实验室里,常常将固体药品配制成溶液进行化学反应,增加了接触面积,能提高反应速率,该选项说法正确。
故选D。
3.C
【详解】A、生铁中含有碳,碳不能和硫酸反应,故A错误;
B、铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,含有亚铁离子的溶液显浅绿色,故B错误;
C、盐溶液会加速铁的锈蚀,故C正确;
D、扑灭图书档案室的火灾应该用液态二氧化碳灭火器,液态二氧化碳受热变为气体二氧化碳,不会在图书上留下痕迹,防止图书受到二次损坏,故D错误。
故选:C。
4.D
【详解】铝的化学性质比较活泼,常温下,铝能与空气中的氧气反应,在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化。
故选D。
5.B
【详解】A、MnO2在化学反应前后都不变,对于氯化钾来说又引入了新的杂质,错误;B、铜与稀盐酸不反应,锌和铁与稀盐酸反应,但锌与稀盐酸反应更剧烈,活动性更强,故能用铜、锌、铁、稀盐酸为药品验证铜、锌、铁三种金属的活动性顺序,正确;C、酚酞遇到稀盐酸和氯化钠都不变色,不能利用酚酞试液区分稀盐酸、氢氧化钠、氯化钠三种无色液体,错误;D、氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸而变质,碳酸钠也显碱性,氢氧化钠和碳酸钠都能使酚酞变红,不能检验,错误。故选B。
6.C
【详解】试题分析:A、错误,炼铁是利用CO将铁从含铁的化合物中还原出来,不是分解;B、错误,炼铁时尽管加入的是碳,但真正和铁的化合物起反应的是CO;C、正确;D、错误,炼铁时,原料是焦炭,焦炭首先与氧气反应得到CO,再利用CO与铁矿石反应。
考点:炼铁的原料、原理
7.D
【详解】根据所学知识和题中信息知,A. N2(O2)通过灼热的铜网 。故A正确。 B. CO2 (CO) 通过灼热的氧化铜。故B正确。C. CaO(CaCO3)高温煅烧。故C正确。D. KNO3(NaCl)溶解、蒸发结晶。故D错误。
点睛∶本题主要考查常见物质的除杂方法。
8.C
【详解】A、氯化钠溶于水,且温度变化不大,氢氧化钠溶于水,放出大量的热,碳酸钙难溶于水,现象不同,可以区分,不符合题意;
B、氧气具有助燃性,能使燃着的木条燃烧的更旺,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,且密度比空气大,能使燃着的木条熄灭,燃着的木条在空气中继续燃烧,现象不同,可以区分,不符合题意;
C、一氧化碳燃烧,发出蓝色火焰,氢气燃烧,发出淡蓝色火焰,甲烷燃烧,发出蓝色火焰,颜色几乎相同,无法区分,符合题意;
D、将相同形状的三种金属放入稀盐酸中,镁、锌均能与稀盐酸反应,产生气泡,且镁反应速率快,锌反应速率慢,银和稀盐酸不反应,无明显现象,现象不同,可以区分,不符合题意。
故选C。
9.B
【详解】A、NiCl2中镍、氯元素的质量比为,故A正确;
B、复分解反应是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,则反应②是复分解反应,③不是复分解反应,是因为③的生成物是三种并且其中一种是单质,故B错误;
C、镍能置换出酸中的氢,说明镍的金属性排在氢前,而在金属活动性顺序表中氢位于铜之前,故镍能置换出氯化铜中的铜,故C正确;
D、反应①③中Ni的化合价都发生了变化,①中镍元素由0价变成+2价,③中镍元素由+4价变成+1价,故D正确;
故选B。
10.C
【详解】A、红磷燃烧放热,则开始时装置中的压强增大,随着氧气的消耗,则装置中的压强又减小,且冷却后压强小于开始时的压强,该选项图像不正确;
B、二氧化锰能加快氯酸钾制取氧气的反应,但由于两份固体质量相同,则加入二氧化锰的反应中,生成的氧气的质量较少,该选项图像不正确;
C、一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,反应过程中固体质量减小,该选项图像正确;
D、由于氢气和氧气反应生成水,反应的化学方程式为:,每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子,则反应过程中分子个数减小但不为0,该选项图形不正确。
故选C。
11.A
【详解】A、根据质量变化,硝酸钾质量减少,为反应物,和氧气质量增加,为生成物,故发生的反应为:,图象正确;
B、向一定量接近饱和的KNO3溶液中不断加KNO3晶体,当溶液饱和时溶质质量分数不再改变,图像错误;
C、用氯酸钾制取氧气,有催化剂时反应速率更快,固体质量减小得更快,图像错误;
D、因为硫酸足量,所以最终生成氢气的质量由金属决定,根据方程式、可知同质量的镁铝,铝生成的氢气的质量大,图像错误。
故选:A。
12. 铝制品在空气中与氧气反应生产一层致密氧化膜,保护了内部金属不被腐蚀 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
【详解】(1)铝制品在空气中与氧气反应生产一层致密氧化膜,保护了内部金属不被腐蚀;
(2)铁和硫酸铜反应生产铜和硫酸亚铁,Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
13. 金属 3 失去 Al3+ 大于 4Al+3O2=2Al2O3 化合 D
【详解】(1)铝元素是地壳中含量最高的金属元素,故填写:金属;
由铝元素的原子结构示意图可知,铝原子的最外层电子数为3,小于4,易失去最外层3个电子,达到8电子稳定结构,故填写:3;失去;
铝原子失去3个电子,形成带3个正电荷的阳离子即铝离子,由离子的表示方法可得,在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,故填写:Al3+;
(2)根据合金的特性可知,飞机机身选用铝合金材料制造而不选用纯铝,主要原因是铝合金材料的硬度和强度大于纯铝,故填写:大于;
(3)铝制品要比铁更耐腐蚀的原因是铝常温下与空气中氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,阻止内部铝继续反应,化学方程式为:4Al+3O2=2Al2O3,故填写:4Al+3O2=2Al2O3;
铝与氧气反应生成氧化铝,反应物有两种,生成物有一种,符合“多变一”化合反应的特点,基本反应类型为化合反应,故填写:化合;
(4)A、Al、Ag、CuSO4溶液:铝能置换出硫酸铜的铜,说明铝比铜活泼;银不能置换出硫酸铜中的铜,说明银不如铜活泼,可以证明:Al>Cu>Ag,选项说法正确,故不符合题意;
B、Cu、AgNO3、AlCl3溶液:铜不与氯化铝溶液反应,说明铝比铜活泼,但铜能置换出硝酸银的银,说明铜比银活泼,可以证明:Al>Cu>Ag,选项说法正确,故不符合题意;
C、Al、Cu、稀盐酸、AgNO3溶液:铝与稀盐酸反应产生氢气,铜不与稀盐酸反应,说明铝比氢活泼,铜没有氢活泼,即铝比铜活泼,铝和铜都能置换出硝酸银的银,说明银的金属活动性比铝和铜弱,因此,可以证明Al>Cu>Ag,选项说法正确,故不符合题意;
D、Cu和Ag都不能与氯化铝反应,说明铝的金属活动性比银和铜强,但无法说明铜和银的金属活动性强弱,无法对Al、Cu、Ag三种金属的活动性顺序进行探究,选项说法错误,故符合题意,故选D。
14.(1)AC
(2)氧气和水蒸气
(3)N>Fe>M>Cu
(4)Cu、Ag/Ag、Cu
【详解】(1)赤铁矿:主要成分Fe2O3;孔雀石:主要成分Cu2(OH)2CO3;铝土矿主要分成Al2O3,氧化物由两种元素组成,其中一种为氧元素的化合物,则矿石的主要成分属于氧化物的是Fe2O3、Al2O3,故填:AC。
(2)铁和氧气和水生成氧化铁,则铁制品锈蚀的过程,实际上是铁跟空气中的氧气和水蒸气等发生了化学反应。
(3),说明金属活动性顺序表中M在氢前面,,说明铁金属活动性强于M,,说明N的金属活动性强于铁,金属活动性顺序表中铜在氢后面,故Fe、Cu、M、N的活动性由强到弱的顺序是N>Fe>M>Cu。
(4)在AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,然后锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,充分反应后过滤,得滤渣和滤液,滤液呈无色,说明硝酸铜反应完全,不能确定锌是否完全反应,则滤渣中一定含有的物质是Cu、Ag。
15. 红棕色 氢氧化钙 金属
【详解】(1)氧化铁红棕色,故填:红棕色。
(2)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故鉴别火星大气和地球空气可选用氢氧化钙溶液,故填:氢氧化钙。
(3)合金属于金属材料,故填:金属。
16. 导电性 氧气和水 B C 4Al+3O2=2Al2O3 B Cu FeSO4
【详解】(1)金属铜具有良好的导电性,可用于连接LED灯,故填导电性;铁的生锈是铁和水及氧气反应生成铁锈,故填氧气和水;控制铁生锈即要控制生锈的条件,
A、齿轮表面涂油 可以阻断与氧气和水的接触,能防锈,故不符合题意;
B、钢材在潮湿的土壤中更易生锈,将钢材深埋保存不能防锈,故符合题意;
C、钢刀浸泡在盐水中,形成原电池发生吸氧腐蚀,会加速铁的锈蚀,故符合题意;
D、车圈镀铬改变金属的防锈性能,能起到防锈作用,故不符合题意;故填BC;
(2)金属铝能够和氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,阻止金属进一步氧化,方程式故填4Al+3O2=2Al2O3;
(3)将X加入稀盐酸中,产生氢气,说明活动性X>H;将Y加入稀盐酸中,无明显现象,说明活动性H>Y;将Y加入硝酸银溶液中,有银析出,说明活动性Y>Ag;将Z加入硝酸银溶液中,无明显现象,说明活动性Ag>Z;综上所述,三种金属活动性顺序为X>Y>Z,故填B;
(4)稀硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜和水,和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,滤出不溶物后再往滤液里加入一枚铁钉,若铁钉无变化,说明硫酸铜已经和铁完全反应,不溶物中一定含有硫酸铜和铁反应生成的铜,故填Cu;滤液中含有的溶质是硫酸亚铁,故填FeSO4。
17.(1) H2 CuO
(2) 3/三 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑(或2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu符合题意即可)
(3)做导线(铜火锅、水壶、电器等合理答案均可)
【分析】D为地壳中含量最多的金属元素的单质,可知D是铝,C是一种稀酸,其浓溶液用水稀释时会放出大量的热,可知C是硫酸,E为蓝色溶液,其中含有铜离子。D是铝,C是硫酸,二者反应生成硫酸铝和氢气,方程式为:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,属于置换反应,而A为单质,说明是A氢气;D是铝与可溶性的铜离子的溶液反应生成铜和对应的盐溶液,是金属+盐=新的(金属+盐),属于置换反应,F为单质,故F是铜,根据其优良的导电、导热性能,可用来做导线、水壶等;A、B反应生成铜,A为氢气,B是氧化物,故B是氧化铜,所以该反应是:,属于置换反应;B是氧化铜,C是硫酸,故反应为:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,属于复分解反应;所以D和E反应方程式为:2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu。
【详解】(1)由上述分析可知,A为氢气,化学式为H2;B为氧化铜,化学式为CuO。
(2)由上述分析可知,属于置换反应的有3个,分别为、2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu、2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
(3)由上述分析可知F为铜,铜的用途有做导线(铜火锅、水壶、电器等合理答案均可)
18.(1) 过滤 漏斗 引流
(2)酸雨
(3) 铁 氧气、水蒸气
(4) CuO+H2SO4=CuSO4+H2O Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
【详解】(1)操作②可以将固体和液体分离,其操作名称是过滤,过滤需要用到的玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯、漏斗,其中玻璃棒的作用是引流,防止液体洒出,故填:过滤;漏斗;引流;
(2)操作③中生成的SO2,与空气中的成分反应后的生成物溶于雨水,会形成酸雨,故填:酸雨;
(3)流程Ⅱ中加入的金属X是当今世界上产量最高用途最广泛的金属,且能把铜从其盐溶液中置换出来,则X为铁;铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程,故填:铁;氧气、水蒸气;
(4)铜不能与稀硫酸反应,经过操作③,铜在氧气中加热生成了氧化铜,则Ⅰ处氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,Ⅱ处铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式分别为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O、Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,故填:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
19.(1)8
(2)解:设生成硫酸铜的质量分数为x
答:生成硫酸铜的质量分数为10%。
【详解】(1)参加反应的氧化铜的质量=10g-2g=8g;故填:8;
(2)略,详见答案。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页