2023-2024学年人教版初中化学九年级下册 8.2 金属的化学性质 同步分层训练提升题
一、选择题
1.分别在装有镁、铝、铁、铜的试管中加入稀盐酸,不能产生氢气的是( )
A.镁 B.铝 C.铁 D.铜
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】铜的活动性在氢后,所以不能与酸反应产生氢气;
故答案为:D。
【分析】根据金属活动性顺序的应用分析,在金属活动性顺序表中,排在氢前的金属能与酸发生反应产生氢气。
2.不能由金属与酸反应直接生成的是( )
A.FeCl2 B.ZnCl2 C.FeCl3 D.MgSO4
【答案】C
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A、FeCl2可以由铁和稀盐酸反应直接制得,A不符合题意;
B、氯化锌可以由锌和稀盐酸反应直接制得,A不符合题意;
C、氯化铁不能由铁和稀硫酸反应直接制得,得到应该是亚铁盐,C符合题意;
D、MgSO4可以由锌和稀硫酸反应直接制得,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在金属活动性顺序里。位于氢前面的金属可以置换出盐酸和稀硫酸中的氢;该反应的条件:①金属为金属活动性顺序中氢之前的活泼金属;②酸为盐酸或稀硫酸等非氧化性酸。Fe在参加置换反应时,只能生成+2价的亚铁盐。
3.(2023九下·中江月考)将过量的铁粉放入含AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液里,搅拌,使其充分反应后过滤,滤纸上留下的金属是( )
A.Ag B.Fe、Ag C.Fe、Zn D.Ag、Zn、Fe
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】 将过量的铁粉放入含AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液里,铁能与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,不能与硝酸锌反应,充分反应后过滤,滤纸上留下的金属是铁与银;
故答案为:B
【分析】根据铁粉能与AgNO3反应生成银和硝酸亚铁,不能与硝酸锌反应分析。
4.(2023九下·沛县月考)用a、b、c三种金属做实验如下表所示,根据表中所述现象判断三种金属活动性由强到弱的顺序排列正确的是( )
a b
在稀硫酸中 无反应 溶解并放出气体
在c的硝酸盐溶液中 无反应 无反应
A.a、b、c B.c、b、a C.b、a、c D.a、c、b
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】在稀硫酸中,a无反应,b放出气体,说明a的活动性小于b,在c的硝酸盐溶液中,a和b都不反应,则c的活动性最强, 三种金属活动性由强到弱的顺序排列为 c、b、a ;
故答案为:B
【分析】根据能与酸反应的金属的活动性大于不能与酸反应的金属的活动性,金属能与盐发生反应则金属的活动性大于盐中金属,不能反应则小于盐中金属分析。
5.(2023九下·夏津开学考)有Ⅹ、Y、Z三种金属,Ⅹ的盐溶液能用Y制容器盛放;将X、Y、Z分别投入稀盐酸中,X、Y溶解并产生气泡,Z无变化。根据以上实验事实,判断X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序正确的是( )
A.Y Z X B.X Z Y
C.X Y Z D.Z Y X
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】由题意可知,X的盐溶液能用Y制容器盛放,说明了金属的活动性是X>Y;将X、Y、Z分别投入稀盐酸中,X、Y溶解并产生气泡,Z无变化,说明了金属的活动性是X、Y大Z,由此可知,X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是:X>Y>Z。
故答案为:C。
【分析】在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
6.(2022九下·长春模拟)某物质在空气中燃烧的化学方程式为X+3O22CO2+2H2O,下列说法正确的是( )
A.X的化学式为C2H4
B.该反应属于置换反应
C.O2中氧元素的化合价为-2
D.CO2中碳、氧元素的质量比为1:2
【答案】A
【知识点】化合价规律和原则;化学式的相关计算;质量守恒定律及其应用;置换反应及其应用
【解析】【解答】A、化学反应前后原子的种类和数目不变,由化学方程式可得,反应前除X外还有6个O,反应后含有2个C、4个H和6个O,则X的化学式为C2H4,正确;
B、该反应是一种单质和一种化合物反应生成两种化合物,不是置换反应,错误;
C、氧气属于单质,其中氧元素的化合价为0,错误;
D、二氧化碳中碳、氧元素的质量比为12:32=3:8,错误。
故答案为:A
【分析】A、根据化学反应前后原子的种类和数目不变进行分析;
B、根据反应的特点进行分析;
C、根据化合价规则进行分析;
D、根据元素质量比的计算方法进行分析。
7.(2022九下·武汉月考)将一定量的锌粉加入到硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸镁的混合溶液中,过一段时间后过滤,向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则下列叙述正确的个数有( )
①滤渣中一定含有锌;
②滤渣中一定含有铜,可能含有铁;
③向滤渣中加入过量稀盐酸,最后溶液一定变成浅绿色;
④滤液中溶质一定含有硫酸锌和硫酸镁;
⑤滤液的颜色不可能为浅绿色。
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】①滤渣中可能是铁或是铁与锌,故不一定含有锌,该选项说法不符合题意;
②滤渣中一定含有反应生成的铜,铁或是铁与锌即一定含铁,可能含锌,该选项说法不符合题意;
③向滤渣中加入过量稀盐酸,因为滤渣中一定含有铁,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,最后溶液一定含有浅绿色的亚铁离子,该选项说法符合题意;
④滤液中溶质一定含有反应生成的硫酸锌和不能反应的硫酸镁,该选项说法符合题意;
⑤滤液的颜色可能为浅绿色,例如硫酸亚铁部分反应时,溶液中含有硫酸亚铁,溶液是浅绿色的,该选项说法不符合题意。
正确的有③④,
故答案为:B。
【分析】根据将一定量的锌粉加入到硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸镁的混合溶液中,锌不能与硫酸镁反应,先与硫酸铜反应,然后与硫酸亚铁反应,铁和锌能与盐酸反应产生氢气,铜不与盐酸反应分析。
8.(2022九下·锡山期中)下列金属不能从硫酸铜溶液中置换出单质铜的是( )
A.锌 B.铁 C.铝 D.银
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】根据金属的活动性顺序,比铜活泼的金属将铜从硫酸铜中置换出来,锌、铁、铝都比铜活泼,而银不如铜活泼,所以银不能将硫酸铜中的铜置换出来。
故答案为:D。
【分析】根据金属的活动性进行分析。
9.(2022九下·峄城期中)向硝酸银溶液中加入一定质量铜和锌的混合物,充分反应后过滤得到滤液和滤渣,向滤渣中加稀盐酸有气泡产生,下列说法正确的是( )
A.反应后所得的溶液中一定含有Zn2+,一定不含Cu2+和Ag+
B.反应后所得的溶液中一定含有Zn2+,可能含有Cu2+和Ag+
C.反应后所得的滤渣中一定含有Ag,一定不含Cu和Zn
D.反应后所得的滤渣中一定含有Cu,可能含有Zn和Ag
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A. 反应后所得的溶液中一定含有Zn2+,一定不含Cu2+和Ag+,故符合题意;
B. 反应后所得的溶液中没有Cu2+和Ag+,故不符合题意;
C. 反应后所得的滤渣中一定含有Ag、Cu和Zn,故不符合题意;
D. 反应后所得的滤渣中一定含有Ag、Cu和Zn,故不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据金属的活动性顺序可知,排在前面的金属可以把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。根据优先原则,金属活动性相差越大的,越容易反应。
10.(2022九下·罗庄期中)下列各组合能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱的是( )
①稀盐酸、镁粉、铁粉、铜粉 ②MgSO4溶液、Fe、Cu
③Mg、FeSO4溶液、Cu ④MgSO4溶液、Fe、Cu(NO3)2溶液
A.① B.②③ C.①③④ D.①②③④
【答案】C
【知识点】金属活动性的探究
【解析】【解答】①将镁粉、铁粉、铜粉分别放入稀盐酸中,镁粉比铁粉反应速率快,说明镁的金属活动性比铁强,铜无明显现象,说明铜不能与稀盐酸反应,即铜的金属活动性最弱,故符合题意;
②将Fe、Cu 分别放入MgSO4溶液中,均无明显现象,即铁、铜都不能与硫酸镁反应,说明镁的金属活动性比铁、铜都强,但不能比较铁、铜金属活动性的强弱,故不符合题意;
③将Mg、Cu分别放入 FeSO4溶液中,镁表面出现银白色固体,铜表面无变化,说明镁能够置换硫酸亚铁中的铁,而铜不能置换铁,则三种金属的活动性由强到弱的顺序为Mg、Fe、Cu,故符合题意;
④将Fe分别放入MgSO4溶液、Cu(NO3)2溶液中,硫酸镁溶液中的铁无变化,硫酸铜溶液中的铁表面出现红色固体,说明铁不能置换硫酸镁中的镁,能够置换硝酸铜中的铜,说明,则三种金属的活动性由强到弱的顺序为Mg、Fe、Cu,故项符合题意;
故答案为:C。
【分析】在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
11.(2022九下·本溪月考)一定质量M、N两种金属,分别加入到相同质量和相同溶质质量分数的稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图。分析图象得到的以下结论中错误的是
A.两种金属生成氢气的质量:M=N
B.两种金属的活动性:M>N
C.两种金属消耗稀硫酸的质量:M=N
D.若两种金属在化合物中均显+2价,则相对原子质量:M【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】A、根据图像可知,两种金属最终生成氢气的质量:M=N。A不符合题意。
B、根据图像可知,M与酸反应的速率大于N与酸反应的速率,所以两种金属的活动性:M>N。B不符合题意。
C、根据图像可知,两种金属最终生成氢气的质量相等,由于氢气来自硫酸中的氢元素,所以两种金属消耗稀硫酸的质量相等。C不符合题意。
D、由图像可知,生成的氢气质量相等,硫酸完全反应,金属是过量的,不能确定两种金属的相对原子质量的大小,所以D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据图示即可得出答案;
B、根据相同时间下,同一时间内产生氢气的质量判断;
C、根据生成氢气的质量分析;
D、金属过量,很难分析。
12.(2021九下·沁阳月考)将某稀盐酸分成两等份,分别向其中加入30g锌粉和30g铁粉,反应结束后剩余的铁比剩余的锌多,产生氢气分别为ag和bg,则a和b的关系是( )
A.a<b B.a>b C.a=b D.无法判断
【答案】C
【知识点】金属的化学性质;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】将某稀盐酸分成两等份,分别向其中加入30g锌粉和30g铁粉,反应结束后剩余的铁比剩余的锌多,说明酸全部参加反应,由质量守恒定律可知,生成的氢气全部来自盐酸中氢元素,盐酸反应完全,产生氢气相同,则a和b的关系是a=b,
故答案为:C。
【分析】根据题意可知,金属与盐酸反应,金属有剩余,说明盐酸完全反应,再根据质量守恒定律可知,生成的氢气全部来自盐酸中氢元素,盐酸反应完全,产生氢气相同。
二、填空题
13.(2023九下·中江月考)将一根锃亮的铁丝放入蓝色的硫酸铜溶液中,过一会儿,发现铁丝表面出现了红色物质。
(1)写出发生反应的化学方程式: 。
(2)由此判断,金属的活动性:Fe Cu(用“>”、“=”、“<”填空)。
(3)在化学反应中,元素化合价升高的反应物是还原剂,元素化合价降低的反应物是氧化剂。试判断上述反应中,氧化剂是 。
【答案】(1)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
(2)>
(3)CuSO4(硫酸铜)
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 。
(2)铁能与硫酸铜反应会生成铜,说明铁的活动性>铜的活动性。
(3)在化学反应中,元素化合价升高的反应物是还原剂,元素化合价降低的反应物是氧化剂。试判断上述反应中,硫酸铜中铜的化合价为+2价,铜单质元素的化合价规定为零,反应后铜元素的化合价降低,所以氧化剂是硫酸铜。
【分析】(1)铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。
(2)根据金属的活动性顺序可知,排在前面的金属可以把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。
(3)在化学反应中,元素化合价升高的反应物是还原剂,元素化合价降低的反应物是氧化剂。
14.(2023九下·东胜开学考)在Cu(NO3) 2、Al(NO3) 3和AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体上滴加稀硫酸时有气泡产生。则反应后所得溶液中含有的金属离子有 (填符号);所得滤渣的固体中一定含有金属 (填名称)。写出铁粉与硝酸银溶液的反应方程式 。
【答案】Fe2+、Al3+;银、铜和铁;Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】四种金属的活动性强弱是铝>铁>铜>银,依据活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来,所以铁先置换出AgNO3溶液中的银,再置换出Cu(NO3)2溶液中的铜,但不能置换出铝;充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀硫酸,有气泡产生,说明Fe过量,所以原混合溶液中的AgNO3、Cu(NO3)2全部被置换生成Ag、Cu,并生成Fe(NO3)2溶液,Al(NO3)3不反应。反应后所得溶液中含有的金属离子有Fe2+、Al3+,所得滤渣的固体中一定含有金属Ag、Cu和剩余的Fe,铁粉与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,反应的化学方程式为Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,故填:Fe2+、Al3+;银、铜和铁;Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag。
【分析】在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
三、综合题
15.(2024九下·期中)“化”说金属。
(1)“湿法冶金”早有记载,在晋代葛洪《抱朴子》中就有“以曾青(硫酸铜溶液)涂铁,铁赤色如铜”的描述。该反应说明铁的活动性比铜 (填“强”或“弱”)。
(2)“凡铁分生、熟,出炉未炒则生,既炒则熟。生熟相和,炼成则钢”。将生铁炼成钢时,主要是降低了生铁中的 。铁制品的应用很广泛,为了防止铁制品生锈,通常会在其表面刷漆,原理是 。
(3)清末铝制品至今保存完好,其原因是 (用化学方程式表示)。
(4)《天工开物》记载“点铅勾锡”是炼锡的关键一步,即加铅能使锡较易熔化流出,原因是 。
(5)《太清丹经要诀》中记载了制取“彩色金”的方法:将雄黄(As4S4)和锡粉(Sn)混合,“密固,入风炉吹之,令埚同火色。寒之,开,其色似金”。
①“彩色金”中 (填“含”或“不含”)金元素(Au)。
②制取“彩色金”发生如下反应:As4S4+2Sn 4As+2X,X的化学式为 。
③“密固”是指在密闭容器中进行反应,其原因可能是 。
【答案】(1)强
(2)含碳量;隔绝氧气和水
(3)4Al+3O2= 2Al2O3
(4)形成合金后熔点会降低
(5)不含;SnS2;防止高温条件下反应物、生成物与氧气反应
【知识点】合金与合金的性质;金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用;生铁和钢;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】(1)铁能将铜从硫酸铜中置换出来,则说明铁的活动性比铜强;
(2)生铁的含碳量高于钢,将生铁炼成钢时,主要是降低了生铁中的含碳量;铁与氧气和水共同接触时会生锈,在铁制品表面刷漆的原理是隔绝氧气和水。
(3)清末铝制品至今保存完好,是因为铝在常温下能与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,化学方程式为4Al+3O2= 2Al2O3;
(4)加铅能使锡较易熔化流出是因为铅和锡形成合金后熔点会降低;
(5)①"彩色金"是由雄黄(As4S4)和锡粉(Sn)混合制成的,反应前后元素种类不变,则"彩色金"中不含金元素;
②反应前后原子的种类和个数不变,等号左边有4As 、2Sn 和4S,等号右边除2X外有4As,则2X中含有2个Sn原子和4个S原子,则X的化学式为SnS2;
③该反应需要在密闭容器中进行反应,可能是为了高温条件下反应物、生成物中的物质能与空气中的氧气反应。
【分析】(1)根据铁能将铜从硫酸铜中置换出来分析;
(2)根据生铁和钢的含碳量不同,防止铁生锈需隔绝氧气和水分析;
(3)根据铝的化学性质分析;
(4)根据合金的熔点比纯金属低进行分析;
(5)根据"彩色金"的制取方法,化学反应前后元素种类不变,反应需在密闭容器中进行,可能是为了防止物质与氧气反应分析。
16.(2023九下·房县开学考)2022年12月18日阿根廷队胜法国队,赢得世界杯冠军,获得大力神杯。
(1)大力神杯为18K黄金铸造,18k表示含金量为75%以上的合金。该合金比组成它的纯金属硬度 (填“大”或“小”);
(2)市面上经常有人以假黄金(Cu-Zn)为材料制作大力神杯,但可以利用稀盐酸辨别真伪,请你写出相关的化学方程式 ;
(3)本次世界杯的饮料利用铝制作成铝罐作为包装材料,主要利用了金属的 。
【答案】(1)大
(2)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
(3)延展性及铝的氧化膜的稳定性
【知识点】常见金属的特性及其应用;金属的化学性质
【解析】【解答】(1)一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度,故该合金比组成它的纯金属硬度大。
(2)锌和稀盐酸生成氯化锌和氢气,化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。
(3)本次世界杯的饮料利用铝制作成铝罐作为包装材料,主要利用了金属的延展性及铝的氧化膜的稳定性。
【分析】(1)根据合金的特性进行分析;
(2)根据锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气进行分析;
(3)根据金属的特性进行分析。
四、实验探究题
17.(2021九下·江西月考)碱性锌锰电池是生活中常用的电源,某研究小组的同学欲探究该电池中含有的锰、锌、铜三种金属的活动性顺序,进行了以下实验(其中金属均已打磨,且形状、大小相同,试管中所用5%的稀硫酸体积相同):
(1)(实验探究)
操作
现象 产生少量气泡 产生大量气泡 无明显实验现象
(2)(实验结论)根据现象得出金属活动性顺序: 。
(3)(表达交流)
①同学们经过讨论后认为:上述方案可以优化, (填“甲”“乙”“丙”或“丁”)试管的实验是多余的。
②某同学认为,只用一支盛有少量稀硫酸的试管,合理安排金属片的插入顺序(能与稀硫酸反应的要一次性将稀硫酸消耗完),也能证明锰、锌、铜这三种金属的活动性顺序。
他设计了两种插入顺序,请你补全顺序二:
顺序一:Cu、Mn、Zn;
顺序二: (填化学式,下同)。
(4)(拓展迁移)为了回收金属,同学们将甲、乙、丙、丁四支试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中,一段时间后过滤,得到不溶物和滤液。向不溶物中加稀硫酸,若有气泡产生则不溶物中一定含有 ,可能含有 。
【答案】(1)无明显实验现象
(2)Zn>Mn>Cu
(3)丙;Mn、Cu、Zn
(4)Mn、Cu;Zn
【知识点】金属的化学性质;金属活动性的探究
【解析】【解答】[实验探究]通过甲乙对比实验已得出金属的活动性:锌>锰,故锰片和硫酸锌不反应,因此丙实验无现象,故填:无明显实验现象。
[实验结论]通过甲乙对比实验已得出金属的活动性:锌>锰>H,丁铜片和稀硫酸不反应,故H>铜,得出活动性:Zn>Mn>Cu。
[表达交流]①通过甲乙对比实验已得出金属的活动性:锌>锰,故丙实验多余,故填:丙。
②合理安排金属片的插入顺序,先加入锰,和稀硫酸反应,生成硫酸锰和氢气,再加入铜片,铜片和硫酸锰不反应,说明活动性锰大于铜,再加入锌,生成硫酸锌和锰说明活动性锌大于锰,或者向硫酸中先加入铜不反应,说明铜活动性在氢之后,再加入锰反应生成硫酸锰和氢气,说明活动性锰大于氢,最后加入锌,锌和硫酸锰生成硫酸锌和锰,说明活动性锌大于锰,故填:Mn、Cu、Zn。
(4)向不溶物中加稀硫酸,若有气泡产生,说明有活泼金属,可能是锰和锌,或者是锰,一定含有锰,锰的活动性大于铜,锰有剩余的话,滤渣中一定有铜,故不溶物中一定含有Mn、Cu,可能含有Zn,故填:Mn、Cu;Zn。
【分析】(1)根据锰、锌和稀硫酸反应的现象即可判断锰在硫酸锌溶液中不会发生反应;
(2)根据锰、锌和稀硫酸反应的现象可知锌的活动性比锰强,再根据铜和稀硫酸反应的现象,即可判断三种金属的活动性顺序;
(3) ① 根据分析可知,丙实验是多余的; ② 可以先插入锰,能够见到有气泡产生,同时生成硫酸锰,再插入铜无现象发生,最后插入锌能置换出锰,则也可判断三种金属的活动性顺序;
(4)根据锰、锌是活泼金属,铜是不活泼金属,以及活动性顺序是 Zn>Mn>Cu 分析判断。
五、计算题
18.(2023九下·庄浪开学考)化学兴趣小组为测定某黄铜样品(铜锌合金)中铜的质量分数,进行了如图所示的实验。根据以下实验数据试计算:
(1)生成氢气的质量是 g。
(2)该黄铜样品中铜的质量分数。
【答案】(1)0.2
(2)解:设黄铜样品中锌的质量为x,
x=6.5 g
该黄铜样品中铜的质量分数为
答:该黄铜样品中铜的质量分数为74%。
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据质量守恒定律,生成氢气的质量=反应前总质量-反应后烧杯里物质的质量。
(2)先设未知数,正确写出锌与硫酸反应的化学方程式;再找准有关物质,已知量是生成氢气的质量,未知量是锌的质量;列比例式计算。
1 / 12023-2024学年人教版初中化学九年级下册 8.2 金属的化学性质 同步分层训练提升题
一、选择题
1.分别在装有镁、铝、铁、铜的试管中加入稀盐酸,不能产生氢气的是( )
A.镁 B.铝 C.铁 D.铜
2.不能由金属与酸反应直接生成的是( )
A.FeCl2 B.ZnCl2 C.FeCl3 D.MgSO4
3.(2023九下·中江月考)将过量的铁粉放入含AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液里,搅拌,使其充分反应后过滤,滤纸上留下的金属是( )
A.Ag B.Fe、Ag C.Fe、Zn D.Ag、Zn、Fe
4.(2023九下·沛县月考)用a、b、c三种金属做实验如下表所示,根据表中所述现象判断三种金属活动性由强到弱的顺序排列正确的是( )
a b
在稀硫酸中 无反应 溶解并放出气体
在c的硝酸盐溶液中 无反应 无反应
A.a、b、c B.c、b、a C.b、a、c D.a、c、b
5.(2023九下·夏津开学考)有Ⅹ、Y、Z三种金属,Ⅹ的盐溶液能用Y制容器盛放;将X、Y、Z分别投入稀盐酸中,X、Y溶解并产生气泡,Z无变化。根据以上实验事实,判断X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序正确的是( )
A.Y Z X B.X Z Y
C.X Y Z D.Z Y X
6.(2022九下·长春模拟)某物质在空气中燃烧的化学方程式为X+3O22CO2+2H2O,下列说法正确的是( )
A.X的化学式为C2H4
B.该反应属于置换反应
C.O2中氧元素的化合价为-2
D.CO2中碳、氧元素的质量比为1:2
7.(2022九下·武汉月考)将一定量的锌粉加入到硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸镁的混合溶液中,过一段时间后过滤,向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则下列叙述正确的个数有( )
①滤渣中一定含有锌;
②滤渣中一定含有铜,可能含有铁;
③向滤渣中加入过量稀盐酸,最后溶液一定变成浅绿色;
④滤液中溶质一定含有硫酸锌和硫酸镁;
⑤滤液的颜色不可能为浅绿色。
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.(2022九下·锡山期中)下列金属不能从硫酸铜溶液中置换出单质铜的是( )
A.锌 B.铁 C.铝 D.银
9.(2022九下·峄城期中)向硝酸银溶液中加入一定质量铜和锌的混合物,充分反应后过滤得到滤液和滤渣,向滤渣中加稀盐酸有气泡产生,下列说法正确的是( )
A.反应后所得的溶液中一定含有Zn2+,一定不含Cu2+和Ag+
B.反应后所得的溶液中一定含有Zn2+,可能含有Cu2+和Ag+
C.反应后所得的滤渣中一定含有Ag,一定不含Cu和Zn
D.反应后所得的滤渣中一定含有Cu,可能含有Zn和Ag
10.(2022九下·罗庄期中)下列各组合能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱的是( )
①稀盐酸、镁粉、铁粉、铜粉 ②MgSO4溶液、Fe、Cu
③Mg、FeSO4溶液、Cu ④MgSO4溶液、Fe、Cu(NO3)2溶液
A.① B.②③ C.①③④ D.①②③④
11.(2022九下·本溪月考)一定质量M、N两种金属,分别加入到相同质量和相同溶质质量分数的稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图。分析图象得到的以下结论中错误的是
A.两种金属生成氢气的质量:M=N
B.两种金属的活动性:M>N
C.两种金属消耗稀硫酸的质量:M=N
D.若两种金属在化合物中均显+2价,则相对原子质量:M12.(2021九下·沁阳月考)将某稀盐酸分成两等份,分别向其中加入30g锌粉和30g铁粉,反应结束后剩余的铁比剩余的锌多,产生氢气分别为ag和bg,则a和b的关系是( )
A.a<b B.a>b C.a=b D.无法判断
二、填空题
13.(2023九下·中江月考)将一根锃亮的铁丝放入蓝色的硫酸铜溶液中,过一会儿,发现铁丝表面出现了红色物质。
(1)写出发生反应的化学方程式: 。
(2)由此判断,金属的活动性:Fe Cu(用“>”、“=”、“<”填空)。
(3)在化学反应中,元素化合价升高的反应物是还原剂,元素化合价降低的反应物是氧化剂。试判断上述反应中,氧化剂是 。
14.(2023九下·东胜开学考)在Cu(NO3) 2、Al(NO3) 3和AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体上滴加稀硫酸时有气泡产生。则反应后所得溶液中含有的金属离子有 (填符号);所得滤渣的固体中一定含有金属 (填名称)。写出铁粉与硝酸银溶液的反应方程式 。
三、综合题
15.(2024九下·期中)“化”说金属。
(1)“湿法冶金”早有记载,在晋代葛洪《抱朴子》中就有“以曾青(硫酸铜溶液)涂铁,铁赤色如铜”的描述。该反应说明铁的活动性比铜 (填“强”或“弱”)。
(2)“凡铁分生、熟,出炉未炒则生,既炒则熟。生熟相和,炼成则钢”。将生铁炼成钢时,主要是降低了生铁中的 。铁制品的应用很广泛,为了防止铁制品生锈,通常会在其表面刷漆,原理是 。
(3)清末铝制品至今保存完好,其原因是 (用化学方程式表示)。
(4)《天工开物》记载“点铅勾锡”是炼锡的关键一步,即加铅能使锡较易熔化流出,原因是 。
(5)《太清丹经要诀》中记载了制取“彩色金”的方法:将雄黄(As4S4)和锡粉(Sn)混合,“密固,入风炉吹之,令埚同火色。寒之,开,其色似金”。
①“彩色金”中 (填“含”或“不含”)金元素(Au)。
②制取“彩色金”发生如下反应:As4S4+2Sn 4As+2X,X的化学式为 。
③“密固”是指在密闭容器中进行反应,其原因可能是 。
16.(2023九下·房县开学考)2022年12月18日阿根廷队胜法国队,赢得世界杯冠军,获得大力神杯。
(1)大力神杯为18K黄金铸造,18k表示含金量为75%以上的合金。该合金比组成它的纯金属硬度 (填“大”或“小”);
(2)市面上经常有人以假黄金(Cu-Zn)为材料制作大力神杯,但可以利用稀盐酸辨别真伪,请你写出相关的化学方程式 ;
(3)本次世界杯的饮料利用铝制作成铝罐作为包装材料,主要利用了金属的 。
四、实验探究题
17.(2021九下·江西月考)碱性锌锰电池是生活中常用的电源,某研究小组的同学欲探究该电池中含有的锰、锌、铜三种金属的活动性顺序,进行了以下实验(其中金属均已打磨,且形状、大小相同,试管中所用5%的稀硫酸体积相同):
(1)(实验探究)
操作
现象 产生少量气泡 产生大量气泡 无明显实验现象
(2)(实验结论)根据现象得出金属活动性顺序: 。
(3)(表达交流)
①同学们经过讨论后认为:上述方案可以优化, (填“甲”“乙”“丙”或“丁”)试管的实验是多余的。
②某同学认为,只用一支盛有少量稀硫酸的试管,合理安排金属片的插入顺序(能与稀硫酸反应的要一次性将稀硫酸消耗完),也能证明锰、锌、铜这三种金属的活动性顺序。
他设计了两种插入顺序,请你补全顺序二:
顺序一:Cu、Mn、Zn;
顺序二: (填化学式,下同)。
(4)(拓展迁移)为了回收金属,同学们将甲、乙、丙、丁四支试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中,一段时间后过滤,得到不溶物和滤液。向不溶物中加稀硫酸,若有气泡产生则不溶物中一定含有 ,可能含有 。
五、计算题
18.(2023九下·庄浪开学考)化学兴趣小组为测定某黄铜样品(铜锌合金)中铜的质量分数,进行了如图所示的实验。根据以下实验数据试计算:
(1)生成氢气的质量是 g。
(2)该黄铜样品中铜的质量分数。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】铜的活动性在氢后,所以不能与酸反应产生氢气;
故答案为:D。
【分析】根据金属活动性顺序的应用分析,在金属活动性顺序表中,排在氢前的金属能与酸发生反应产生氢气。
2.【答案】C
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A、FeCl2可以由铁和稀盐酸反应直接制得,A不符合题意;
B、氯化锌可以由锌和稀盐酸反应直接制得,A不符合题意;
C、氯化铁不能由铁和稀硫酸反应直接制得,得到应该是亚铁盐,C符合题意;
D、MgSO4可以由锌和稀硫酸反应直接制得,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在金属活动性顺序里。位于氢前面的金属可以置换出盐酸和稀硫酸中的氢;该反应的条件:①金属为金属活动性顺序中氢之前的活泼金属;②酸为盐酸或稀硫酸等非氧化性酸。Fe在参加置换反应时,只能生成+2价的亚铁盐。
3.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】 将过量的铁粉放入含AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液里,铁能与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,不能与硝酸锌反应,充分反应后过滤,滤纸上留下的金属是铁与银;
故答案为:B
【分析】根据铁粉能与AgNO3反应生成银和硝酸亚铁,不能与硝酸锌反应分析。
4.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】在稀硫酸中,a无反应,b放出气体,说明a的活动性小于b,在c的硝酸盐溶液中,a和b都不反应,则c的活动性最强, 三种金属活动性由强到弱的顺序排列为 c、b、a ;
故答案为:B
【分析】根据能与酸反应的金属的活动性大于不能与酸反应的金属的活动性,金属能与盐发生反应则金属的活动性大于盐中金属,不能反应则小于盐中金属分析。
5.【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】由题意可知,X的盐溶液能用Y制容器盛放,说明了金属的活动性是X>Y;将X、Y、Z分别投入稀盐酸中,X、Y溶解并产生气泡,Z无变化,说明了金属的活动性是X、Y大Z,由此可知,X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是:X>Y>Z。
故答案为:C。
【分析】在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
6.【答案】A
【知识点】化合价规律和原则;化学式的相关计算;质量守恒定律及其应用;置换反应及其应用
【解析】【解答】A、化学反应前后原子的种类和数目不变,由化学方程式可得,反应前除X外还有6个O,反应后含有2个C、4个H和6个O,则X的化学式为C2H4,正确;
B、该反应是一种单质和一种化合物反应生成两种化合物,不是置换反应,错误;
C、氧气属于单质,其中氧元素的化合价为0,错误;
D、二氧化碳中碳、氧元素的质量比为12:32=3:8,错误。
故答案为:A
【分析】A、根据化学反应前后原子的种类和数目不变进行分析;
B、根据反应的特点进行分析;
C、根据化合价规则进行分析;
D、根据元素质量比的计算方法进行分析。
7.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】①滤渣中可能是铁或是铁与锌,故不一定含有锌,该选项说法不符合题意;
②滤渣中一定含有反应生成的铜,铁或是铁与锌即一定含铁,可能含锌,该选项说法不符合题意;
③向滤渣中加入过量稀盐酸,因为滤渣中一定含有铁,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,最后溶液一定含有浅绿色的亚铁离子,该选项说法符合题意;
④滤液中溶质一定含有反应生成的硫酸锌和不能反应的硫酸镁,该选项说法符合题意;
⑤滤液的颜色可能为浅绿色,例如硫酸亚铁部分反应时,溶液中含有硫酸亚铁,溶液是浅绿色的,该选项说法不符合题意。
正确的有③④,
故答案为:B。
【分析】根据将一定量的锌粉加入到硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸镁的混合溶液中,锌不能与硫酸镁反应,先与硫酸铜反应,然后与硫酸亚铁反应,铁和锌能与盐酸反应产生氢气,铜不与盐酸反应分析。
8.【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】根据金属的活动性顺序,比铜活泼的金属将铜从硫酸铜中置换出来,锌、铁、铝都比铜活泼,而银不如铜活泼,所以银不能将硫酸铜中的铜置换出来。
故答案为:D。
【分析】根据金属的活动性进行分析。
9.【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A. 反应后所得的溶液中一定含有Zn2+,一定不含Cu2+和Ag+,故符合题意;
B. 反应后所得的溶液中没有Cu2+和Ag+,故不符合题意;
C. 反应后所得的滤渣中一定含有Ag、Cu和Zn,故不符合题意;
D. 反应后所得的滤渣中一定含有Ag、Cu和Zn,故不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据金属的活动性顺序可知,排在前面的金属可以把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。根据优先原则,金属活动性相差越大的,越容易反应。
10.【答案】C
【知识点】金属活动性的探究
【解析】【解答】①将镁粉、铁粉、铜粉分别放入稀盐酸中,镁粉比铁粉反应速率快,说明镁的金属活动性比铁强,铜无明显现象,说明铜不能与稀盐酸反应,即铜的金属活动性最弱,故符合题意;
②将Fe、Cu 分别放入MgSO4溶液中,均无明显现象,即铁、铜都不能与硫酸镁反应,说明镁的金属活动性比铁、铜都强,但不能比较铁、铜金属活动性的强弱,故不符合题意;
③将Mg、Cu分别放入 FeSO4溶液中,镁表面出现银白色固体,铜表面无变化,说明镁能够置换硫酸亚铁中的铁,而铜不能置换铁,则三种金属的活动性由强到弱的顺序为Mg、Fe、Cu,故符合题意;
④将Fe分别放入MgSO4溶液、Cu(NO3)2溶液中,硫酸镁溶液中的铁无变化,硫酸铜溶液中的铁表面出现红色固体,说明铁不能置换硫酸镁中的镁,能够置换硝酸铜中的铜,说明,则三种金属的活动性由强到弱的顺序为Mg、Fe、Cu,故项符合题意;
故答案为:C。
【分析】在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
11.【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】A、根据图像可知,两种金属最终生成氢气的质量:M=N。A不符合题意。
B、根据图像可知,M与酸反应的速率大于N与酸反应的速率,所以两种金属的活动性:M>N。B不符合题意。
C、根据图像可知,两种金属最终生成氢气的质量相等,由于氢气来自硫酸中的氢元素,所以两种金属消耗稀硫酸的质量相等。C不符合题意。
D、由图像可知,生成的氢气质量相等,硫酸完全反应,金属是过量的,不能确定两种金属的相对原子质量的大小,所以D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据图示即可得出答案;
B、根据相同时间下,同一时间内产生氢气的质量判断;
C、根据生成氢气的质量分析;
D、金属过量,很难分析。
12.【答案】C
【知识点】金属的化学性质;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】将某稀盐酸分成两等份,分别向其中加入30g锌粉和30g铁粉,反应结束后剩余的铁比剩余的锌多,说明酸全部参加反应,由质量守恒定律可知,生成的氢气全部来自盐酸中氢元素,盐酸反应完全,产生氢气相同,则a和b的关系是a=b,
故答案为:C。
【分析】根据题意可知,金属与盐酸反应,金属有剩余,说明盐酸完全反应,再根据质量守恒定律可知,生成的氢气全部来自盐酸中氢元素,盐酸反应完全,产生氢气相同。
13.【答案】(1)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
(2)>
(3)CuSO4(硫酸铜)
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 。
(2)铁能与硫酸铜反应会生成铜,说明铁的活动性>铜的活动性。
(3)在化学反应中,元素化合价升高的反应物是还原剂,元素化合价降低的反应物是氧化剂。试判断上述反应中,硫酸铜中铜的化合价为+2价,铜单质元素的化合价规定为零,反应后铜元素的化合价降低,所以氧化剂是硫酸铜。
【分析】(1)铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。
(2)根据金属的活动性顺序可知,排在前面的金属可以把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。
(3)在化学反应中,元素化合价升高的反应物是还原剂,元素化合价降低的反应物是氧化剂。
14.【答案】Fe2+、Al3+;银、铜和铁;Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】四种金属的活动性强弱是铝>铁>铜>银,依据活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来,所以铁先置换出AgNO3溶液中的银,再置换出Cu(NO3)2溶液中的铜,但不能置换出铝;充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀硫酸,有气泡产生,说明Fe过量,所以原混合溶液中的AgNO3、Cu(NO3)2全部被置换生成Ag、Cu,并生成Fe(NO3)2溶液,Al(NO3)3不反应。反应后所得溶液中含有的金属离子有Fe2+、Al3+,所得滤渣的固体中一定含有金属Ag、Cu和剩余的Fe,铁粉与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,反应的化学方程式为Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,故填:Fe2+、Al3+;银、铜和铁;Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag。
【分析】在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
15.【答案】(1)强
(2)含碳量;隔绝氧气和水
(3)4Al+3O2= 2Al2O3
(4)形成合金后熔点会降低
(5)不含;SnS2;防止高温条件下反应物、生成物与氧气反应
【知识点】合金与合金的性质;金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用;生铁和钢;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】(1)铁能将铜从硫酸铜中置换出来,则说明铁的活动性比铜强;
(2)生铁的含碳量高于钢,将生铁炼成钢时,主要是降低了生铁中的含碳量;铁与氧气和水共同接触时会生锈,在铁制品表面刷漆的原理是隔绝氧气和水。
(3)清末铝制品至今保存完好,是因为铝在常温下能与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,化学方程式为4Al+3O2= 2Al2O3;
(4)加铅能使锡较易熔化流出是因为铅和锡形成合金后熔点会降低;
(5)①"彩色金"是由雄黄(As4S4)和锡粉(Sn)混合制成的,反应前后元素种类不变,则"彩色金"中不含金元素;
②反应前后原子的种类和个数不变,等号左边有4As 、2Sn 和4S,等号右边除2X外有4As,则2X中含有2个Sn原子和4个S原子,则X的化学式为SnS2;
③该反应需要在密闭容器中进行反应,可能是为了高温条件下反应物、生成物中的物质能与空气中的氧气反应。
【分析】(1)根据铁能将铜从硫酸铜中置换出来分析;
(2)根据生铁和钢的含碳量不同,防止铁生锈需隔绝氧气和水分析;
(3)根据铝的化学性质分析;
(4)根据合金的熔点比纯金属低进行分析;
(5)根据"彩色金"的制取方法,化学反应前后元素种类不变,反应需在密闭容器中进行,可能是为了防止物质与氧气反应分析。
16.【答案】(1)大
(2)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
(3)延展性及铝的氧化膜的稳定性
【知识点】常见金属的特性及其应用;金属的化学性质
【解析】【解答】(1)一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度,故该合金比组成它的纯金属硬度大。
(2)锌和稀盐酸生成氯化锌和氢气,化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。
(3)本次世界杯的饮料利用铝制作成铝罐作为包装材料,主要利用了金属的延展性及铝的氧化膜的稳定性。
【分析】(1)根据合金的特性进行分析;
(2)根据锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气进行分析;
(3)根据金属的特性进行分析。
17.【答案】(1)无明显实验现象
(2)Zn>Mn>Cu
(3)丙;Mn、Cu、Zn
(4)Mn、Cu;Zn
【知识点】金属的化学性质;金属活动性的探究
【解析】【解答】[实验探究]通过甲乙对比实验已得出金属的活动性:锌>锰,故锰片和硫酸锌不反应,因此丙实验无现象,故填:无明显实验现象。
[实验结论]通过甲乙对比实验已得出金属的活动性:锌>锰>H,丁铜片和稀硫酸不反应,故H>铜,得出活动性:Zn>Mn>Cu。
[表达交流]①通过甲乙对比实验已得出金属的活动性:锌>锰,故丙实验多余,故填:丙。
②合理安排金属片的插入顺序,先加入锰,和稀硫酸反应,生成硫酸锰和氢气,再加入铜片,铜片和硫酸锰不反应,说明活动性锰大于铜,再加入锌,生成硫酸锌和锰说明活动性锌大于锰,或者向硫酸中先加入铜不反应,说明铜活动性在氢之后,再加入锰反应生成硫酸锰和氢气,说明活动性锰大于氢,最后加入锌,锌和硫酸锰生成硫酸锌和锰,说明活动性锌大于锰,故填:Mn、Cu、Zn。
(4)向不溶物中加稀硫酸,若有气泡产生,说明有活泼金属,可能是锰和锌,或者是锰,一定含有锰,锰的活动性大于铜,锰有剩余的话,滤渣中一定有铜,故不溶物中一定含有Mn、Cu,可能含有Zn,故填:Mn、Cu;Zn。
【分析】(1)根据锰、锌和稀硫酸反应的现象即可判断锰在硫酸锌溶液中不会发生反应;
(2)根据锰、锌和稀硫酸反应的现象可知锌的活动性比锰强,再根据铜和稀硫酸反应的现象,即可判断三种金属的活动性顺序;
(3) ① 根据分析可知,丙实验是多余的; ② 可以先插入锰,能够见到有气泡产生,同时生成硫酸锰,再插入铜无现象发生,最后插入锌能置换出锰,则也可判断三种金属的活动性顺序;
(4)根据锰、锌是活泼金属,铜是不活泼金属,以及活动性顺序是 Zn>Mn>Cu 分析判断。
18.【答案】(1)0.2
(2)解:设黄铜样品中锌的质量为x,
x=6.5 g
该黄铜样品中铜的质量分数为
答:该黄铜样品中铜的质量分数为74%。
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据质量守恒定律,生成氢气的质量=反应前总质量-反应后烧杯里物质的质量。
(2)先设未知数,正确写出锌与硫酸反应的化学方程式;再找准有关物质,已知量是生成氢气的质量,未知量是锌的质量;列比例式计算。
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