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 同步分层训练培优题
一、选择题
1．（2023九下·宜阳月考）铁制菜刀在生产时要通过“淬火”处理来增加刀的硬度，其原理为；3Fe+4H2OFe3O4+4H2，该反应属于基本反应类型中的（ ）
A．分解反应 B．化合反应 C．复分解反应 D．置换反应
2．（2019九下·揭阳开学考）下列成语所描述的过程，从化学的角度理解正确的是（ ）
A．釜底抽薪：木柴燃烧必须达到着火点
B．真金不怕火炼：金的化学性质比较稳定
C．滴水穿石：主要发生了化学变化
D．百炼成钢：只发生了物理变化
3．（2023九下·绿园开学考）2021年7月20日，中国自主知识产权，世界首套时速600公里高速磁悬浮列车成功下线，“科技强国”、“交通强国”战略具有重大而深远的意义。磁悬浮列车核心部件使用了“钕（Nd）铁（Fe）硼（B）”三元稀土永磁合金材料。下列说法错误的是（ ）
A．“钕铁硼”具有磁性
B．“钕铁硼”具有导电性
C．“钕铁硼”具有延展性
D．“钕铁硼”是由三种元素组成的化合物
4．（2022九下·沁阳月考）把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到足量相同质量分数的稀盐酸中，再把X加入到Z（NO3）2溶液中，M加入到Y（NO3）2溶液中，反应关系如图甲、乙、丙、据此判断四种金属的活动性顺序为（ ）
A．X>Z>M>Y B．Y>M>Z>X C．X>Z>Y>M D．Z>X>M>Y
5．（2022九下·邵阳期中）现有X、Y、Z三种金属，如果把X、Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y、Z分别放入到硝酸银溶液中，Y表面有银析出，而Z没有变化。判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A．Z>X>Y B．X>Y>Z C．X>Z>Y D．Y>X>Z
6．（2022九下·栖霞期中）小明为探究金属与盐的反应，将一定质量的某种金属M的粉末放入AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液中，充分反应后发现，溶液呈现无色，溶液底部有少量固体粉末；过滤后在滤渣和滤液中分别加入适量稀盐酸，滤渣中有无色气体产生，滤液中无沉淀产生。结合实际现象判断，小明得出的以下结论正确的是（ ）
A．滤液中一定没有银离子， 可能含有铜离子
B．滤渣中一定含有金属银和铜
C．滤渣中一定不含有金属M
D．加入的金属M 可能是单质铁
7．（2022九下·邵阳期中）某兴趣小组在研究Mg-Al合金、Fe-Al合金、Zn-Fe合金、Fe-Cu合金时，发现其中一种合金3g与足量的稀盐酸充分反应后产生了0.2g气体，该合金可能是（ ）
A．Mg-Al合金 B．Fe-Al合金 C．Zn-Fe合金 D．Fe-Cu合金
8．（2021九下·普宁月考）向AgNO3溶液中加入一定量的Mg粉和Fe粉，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色的滤液．关于该滤渣和滤液有下列四种说法：
①向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生； ②向滤液中加入稀盐酸一定有沉淀产生；
③滤渣中一定有Ag； ④滤液中一定有Fe(NO3)2、一定不含AgNO3、可能有Mg(NO3)2．
以上说法中正确的个数为（ ）
A．1个 B．2 个 C．3个 D．4个
9．（2022九下·武昌月考）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，实验所用药品如表。
实验编组 等质量稀硫酸 金属粉末质量
① 含H2SO4 9.8g 6.5g铁
② 含H2SO4 9.8g 6.5g锌
③ 含H2SO4 9.8g 6.5镁
溶液温度随反应时间变化如图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能产生0.2g氢气
D．反应结束后，烧杯中的溶液都呈无色
10．（2022九下·黄冈月考）在5.6g 铁粉中，先逐滴加入一定量的硝酸铜溶液，充分反应后再逐滴加入硝酸银溶液，固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．b点时，生成铜的质量等于m1g
B．be段反应的化学方程式为Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
C．e点时，溶液中含有的溶质有2种
D．m3的数值为21.6
二、填空题
11．（2022九下·罗庄期中）向AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中加入一定量Zn粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤渣中一定含有 （填化学式），滤液中一定含有 （化学式），除了上述一定发生的反应外，溶液中还有一个可能发生反应的化学方程式为 。
12．（2022九下·本溪月考）金属在生产、生活和社会发展中有着广泛的应用。
（1）铝制品耐腐蚀的原因是 。
（2）铁与空气中的O2和H2O发生反应锈蚀，请列举一种家庭中菜刀防锈的方法 。
（3）某废液含有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3，小组同学设计如下方案回收Ag：滤液A的溶质是 ，步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式是 。
三、综合题
13．（2024九下·期中）我国自主设计的大型客机成功试飞，国产航母正式下水，标志着我国的合金制造技术取得重大突破。根据所学知识回答问题。
（1）生铁和钢都是铁的合金，其中含碳量较高的是 。
（2）建造航母和飞机均用到了钛合金，构成金属钛的粒子是 (填“原子”“分子”或“离子”)，工业制钛中的一步反应为TiF4+2H2SO44HF+2X+TiO2，X的化学式为 。
（3）为了探究航母材料中锌、铁、铜三种金属活动性强弱，某同学设计了下列实验(每步均充分反应)，其中能达到目的的是____(填字母)。
A．稀盐酸中加入足量铁粉后，再加铜粉，最后加入锌粉
B．ZnCl2溶液中加入足量铁粉后，再加入CuCl2溶液
C．ZnCl2溶液中加入足量铜粉后，再加入铁粉
四、实验探究题
14．（2022九下·苏州月考）订书钉是生活中常用的文具，主要成分是铁，其表面镀有镁、锌、铜中的一种，为探究是哪种金属，进行以下实验：
【实验步骤】
①取一块订书钉(40根钉)，如图甲所示，浸入酒精中，一段时间后从表面取下一层胶水薄膜；
②用棉花擦去酒精，待干燥后称量质量为m1；
③将其放入图乙所示装置，并在干燥管口用氢气传感器测量氢气的质量，同时记录电子天平显示的质量变化(如图丙所示)；
④5.8min时停止反应取出装置剩余订书钉，洗涤、干燥、称量、剩余订书钉质量为m2.
根据实验操作，分析实验数据，请回答：
（1）从订书钉的外观看，可以首先排除的金属是 。
（2）图丙中，表示电子天平读数的曲线是点 所在的曲线(填“O”或“P”)，P点纵坐标X的值为 。
（3）0~0.2min不产生氢气的原因主要是 。
（4）你觉得1.7min后化学反应速率减慢的最主要原因是 。
（5）金属铝也是生活中常用的金属材料，化学兴趣小组的同学把用砂纸打磨过的铝片迅速放入气密性良好的塑料瓶中，利用氧气浓度传感器测得瓶内氧气含量的变化情况如图所示。
实验过程中瓶内氧气含量先减少后基本不变的原因 。
五、计算题
15．（2023九下·让胡路开学考）烧杯中现有质量为11.2g的铁，先逐滴向烧杯中加入一定量的Cu（NO3）2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。
（1）写出铁与硝酸铜溶液反应的化学方程式： 。
（2）图中C点的溶液中所含溶质是 。
（3）计算m2的质量。（写出计算过程）
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【解答】从反应的化学方程式看出，反应物是一种单质和一种化合物，生成物也是一种单质和一种化合物，符合置换反应的定义，故该反应属于基本反应类型中的置换反应。
故答案为：D
【分析】熟记四大基本反应类型的定义。
化合反应：两种或两种以上的物质反应生成一种物质，特点是多变一。
分解反应：一种物质反应生成两种或两种以上的物质，特点是一变多。
置换反应：一种单质和一种化合物反应生成一种新的单质和一种新的化合物的反应。
复分解反应：两种化合物两两重新组合成两种新的化合物的反应。
2．【答案】B
【知识点】金属的化学性质；物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A.釜底抽薪说明燃烧必须有可燃物，Ａ不符合题意；
B.真金不怕火炼说明金的化学性质比较稳定，Ｂ符合题意；
C.滴水穿石主要是水的溶解作用，发生的是物理变化，Ｃ不符合题意；
D.百炼成钢是生铁中的碳与氧气发生变化逐渐减少的原因，发生了化学变化，Ｄ不符合题意，
故答案为：B。
【分析】Ａ、根据燃烧的条件分析
Ｂ、根据金属的化学性质分析
Ｃ、根据没有新物质生成的变化是物理变化分析
Ｄ、根据根据有新物质生成的变化是化学变化分析
3．【答案】D
【知识点】合金与合金的性质；金属的化学性质
【解析】【解答】A. “钕铁硼”中含有铁，具有磁性，故正确，不符合题意；
B. “钕铁硼”是合金，属于金属材料，具有导电性，故正确，不符合题意；
C. “钕铁硼”是合金，属于金属材料，具有延展性，故正确，不符合题意；
D. “钕铁硼”是合金，属于混合物，故错误，符合题意；
故答案为：D。
【分析】纯金属、合金属于金属材料。
“钕铁硼”是合金，根据合金的性质分析。
4．【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】由金属活动性顺序可知，排在H前面的金属能从稀酸中置换出H，放出H2，故可知X>H，Z>H，Y、M均弱于氢，再根据放氢气的速率（即图像斜率）可知金属活动性X＞Z。X加入到Z (NO3)2溶液中能置换出Z，说明X>Z；M加入到YNO3溶液中能置换出Y，说明M>Y。综上所述，金属活动性顺序为X＞Z＞M＞Y，
故答案为：A。
【分析】根据金属活动性强弱的判断，通常情况下，活泼性位于氢元素前面的金属与稀盐酸或稀硫酸反应放出氢气，且活泼性强的金属与稀盐酸或稀硫酸反应放出氢气的速率快，产生气泡快，活泼性位于氢元素后面的金属与稀盐酸或稀硫酸不反应；活泼性强的金属能将活泼性弱的金属离子从其盐溶液中置换出来分析。
5．【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】把X、Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应，说明X位于氢之前，Y位于氢之后，X的活动性比Y强，把Y、Z分别放入到硝酸银溶液中，过一会儿，Y表面有银析出，而Z没有变化，说明Y位于银之前，Z位于银之后，Y的活动性比Z强，所以这三种金属的活动性由强到弱的顺序是：X > Y > Z，只有B符合题意。
故答案为：B。
【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】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A. 在滤液中加入适量稀盐酸，滤液中无沉淀产生，说明滤液中不含有银离子，充分反应后发现，溶液呈现无色，说明滤液中不含有铜离子，故不符合题意；
B. 在滤渣中加入适量稀盐酸，滤渣中有无色气体产生，说明滤渣中含有M，则滤渣中一定含有反应生成的银和铜，故符合题意；
C. 在滤渣中加入适量稀盐酸，滤渣中有无色气体产生，说明滤渣中含有M，故不符合题意；
D. 铁和硝酸银、硝酸铜反应生成的硝酸亚铁溶液是浅绿色的，因此加入的金属M不可能是单质铁，故不符合题意。
故答案为：B。
【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。
7．【答案】B
【知识点】金属的化学性质
【解析】【解答】铜和稀盐酸不反应，镁、铝、铁、锌四种金属与盐酸反应化学方程式及生成氢气的质量分别为：
该种合金3g与足量的稀盐酸充分反应后产生了0.2g气体，该合金肯定含有铝镁中的一种和铁锌铜 中的一种，Fe-Al合金符合要求。
故答案为：B。
【分析】根据镁、铝、铁、锌与稀盐酸反应的化学方程式计算分析。
8．【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】 向AgNO3溶液中加入一定量的Mg粉和Fe粉，硝酸银先和镁反应生成银和硝酸镁，当镁反应完后，和铁反应生成硝酸亚铁和镁，充分反应后，得到滤渣和浅绿色的滤液 ，说明镁一定反应完了，铁可能反应完全，也可能没有反应完，
①当铁恰好反应完后，向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生，故① 不符合题意； ② 当硝酸银反应完全，加入稀盐酸，没有沉淀生成，故不正确，③镁和铁与硝酸银反应生成银，故正确，④镁和硝酸银先反应，滤液中一定含有硝酸镁，故错误
故答案为：A
【分析】金属活动性顺序中，前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来，两种金属相距越远，优先反应，据此分析
9．【答案】C
【知识点】金属的化学性质
【解析】【解答】A、由分析可知，实验①对应图2中曲线c，故不符合题意；
B、根据上述分析得出反应后铁与镁有剩余，对应①③组数据，故不符合题意；
C、根据上述分析得出硫酸被完全反应完，镁有剩余，结合化学反应方程式可以得出产生的氢气量为0.2g，故符合题意；
D、铁与硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气，硫酸亚铁的溶液呈浅绿色，不符合题意；
故答案为：C；
【分析】根据金属与酸反应时温度的变化及所给实验各组条件的控制分析，结合铁与酸反应生成浅绿色亚铁盐溶液及金属与酸反应的质量关系解答。
10．【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A. 根据分析，ab段为铁与硝酸铜反应，铁有剩余 ，所加溶液质量为M1g时，m1g为生成铜质量与剩余铁质量和，所以生成铜的质量不等于m1g，故不符合题意；
B. be段包括bc段和cd段，根据分析可知bc段是铁与硝酸银反应，cd段是铜与硝酸银反应，故不符合题意；
C. 根据分析：最后由于加入硝酸银过量，所以此时有生成的硝酸亚铁、硝酸铜以及剩余的硝酸银，溶质有三种，故不符合题意；
D. 5.6g铁先与硝酸铜反应生成铜，铜又与硝酸银反应生成银，故相当于5.6g铁全部与硝酸银反应生成银的质量相等，根据图像，m3即为最终生成银的质量。
，解得，故符合题意；
故答案为：D。
【分析】金属活动性顺序有强到弱的顺序为铁、铜、银。
根据题意，铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，
铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银。
11．【答案】Ag；Zn（NO3）2；
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】由于金属活动性Zn>Fe>Ag，则将向AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中加入一定量Zn粉，锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌，只有当硝酸银完全反应后，锌才会与硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌，则充分反应后，则滤渣中一定含有银，滤液中一定含有硝酸锌；溶液中可能发生的反应为锌与硝酸亚铁反应，化学方程式为。
【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。
12．【答案】（1）铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化
（2）洗净擦干
（3）硝酸铜和硝酸亚铁；
【知识点】金属活动性顺序及其应用；置换反应及其应用
【解析】【解答】(1)由金属和氧气反应的性质可知，铝和氧气反应生成一层致密的氧化膜，阻止反应的进一步发生，故铝的抗腐蚀性强。
(2)金属生锈是与氧气和水接触，防锈的措施使金属与氧气和水隔绝，故菜刀防锈的一个措施可为：洗净擦干。
(3)步骤Ⅰ铜只与硝酸银发生反应，生成硝酸铜和银单质，经过步骤Ⅱ过滤，得到滤液A，故滤液A含溶质硝酸铜和硝酸亚铁，滤渣B为铜和银，步骤Ⅲ铜和硝酸银反应产生硝酸铜和银单质，化学方程式为：，经过步骤Ⅳ得到滤液C为生成的硝酸铜和过量的硝酸银。
【分析】（1）氧化铝为致密的氧化膜；
（2）防锈原理：隔绝水、氧气；
（3）根据金属活动顺序表、置换反应，结合流程图分析解答。
13．【答案】（1）生铁
（2）原子；SO3
（3）A；B
【知识点】生铁和钢；分子、原子、离子、元素与物质之间的关系；质量守恒定律及其应用；金属活动性的探究
【解析】【解答】（1）生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03~2%；故填：生铁；
（2）钛是金属，由钛原子构成，在该化学方程式中，反应前含有1Ti，4F，4H，2S，8O，反应后含有4H，1Ti，2O，故2X中含有2个S原子，6个O原子，故X的化学式为SO3；
（3）为探究航母材料中锌、铁、铜三种金属活动性强弱
A、稀盐酸中加入足量铁粉后，生成了氯化亚铁和氢气，再加铜粉，不反应，说明了铁的金属活动性大于铜，最后加入锌粉，能将铁置换出来，说明了锌的活动性大于铁，能比较三种金属的活动性强弱；
B、ZnCl2溶液中加入足量铁粉后，不反应，说明了锌的活动性大于铁，再加入CuCl2溶液，能反应，说明了铁的活动性大于铜，能比较三种金属的活动性强弱；
C、ZnCl2溶液中加入足量铜粉后，再加入铁粉，都不反应，说明了锌的活动性大于铜、铁，但不能比较铜和铁的活动性强弱，不能比较三种金属的活动性强弱；
故选：AB。
【分析】（1）根据生铁与钢的含碳量分析；
（2）根据金属由原子构成，化学反应遵循质量守恒定律分析；
（3）根据金属活动性顺序里，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分析。
14．【答案】（1）铜或（Cu）
（2）O；0.18
（3）订书钉表面被氧化，表面的氧化物先与稀硫酸反应，不产生氢气
（4）铁的金属活动性比镁和锌弱，故反应速率减慢
（5）铝的化学性质比较活泼，常温下，能与空气中的氧气反应，消耗氧气，故氧气含量下降，一段时间后，铝表面形成了一层致密的氧化铝薄膜，阻止了反应的进一步进行，氧气含量不再减少
【知识点】常见金属的特性及其应用；金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】（1）铜为红色（或紫红色），图钉从外观看为银白色，所以从订书钉的外观看，可以首先排除的金属是铜；
（2）将订书钉放入图乙所示装置，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，镁
锌也能与稀硫酸反应生成氢气，电子天平显示的质量变化，是反应前后物质总质量减少的量，即产生氢气的质量，所以其示数是减小的，故表示电子天平读数的曲线是点O所在的曲线；
P点所在曲线表示的物质在0.02min前没有变化，在0.02min至5.8min间逐渐增加，所以其表示的是产生氢气的质量，即反应前后物质减少的质量，产生氢气的质量为： 213.4g 213.22g=0.18g ，所以P点纵坐标X的值为0.18；
（3）由于订书钉与空气接触，其表面会形成氧化膜，所以0～0.2min不产生氢气的原因主要是：订书钉表面被氧化，表面的氧化物先与稀硫酸反应，不产生氢气；
（4）一开始，稀硫酸和表面的金属氧化物反应，后和镀的金属反应，然后与铁反应，故1.7min后锥形瓶中发生的主要反应是铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁的金属活动性比镁和锌弱，故反应速率减慢；
（5）铝的化学性质比较活泼，常温下，能与空气中的氧气反应，消耗氧气，使瓶中氧气浓度降低，一段时间后，铝的表面形成了致密的氧化膜，阻止铝与氧气的进一步反应，氧气的含量不再变化。
【分析】（1）金属铜为紫红色固体；
（2）根据反应及图示分析；
（3）酸与金属氧化物反应，生成对应的盐溶液和水；
（4）根据金属的活动性顺序判断；
（5）氧化铝是一层致密的氧化膜。
15．【答案】（1）
（2）硝酸亚铁、硝酸铜
（3）解：三个过程的化学方程式为：、、，
相当于只发生了，生成的银的质量为m2，
m2=43.2g
答：m2的质量是43.2g。
【知识点】金属的化学性质
【解析】【解答】（1）铁与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，反应的化学方程式为：；
（2）铁先和硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，到A点，硝酸铜完全反应；加入硝酸银溶液，AB段是铁和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，BC段是铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，故C点时硝酸银完全反应，此时溶液中的溶质是：硝酸亚铁、硝酸铜；
【分析】金属活动性顺序中，前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来，两种金属相距越远，优先反应，结合化学方程式的计算方法进行分析。
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 同步分层训练培优题
一、选择题
1．（2023九下·宜阳月考）铁制菜刀在生产时要通过“淬火”处理来增加刀的硬度，其原理为；3Fe+4H2OFe3O4+4H2，该反应属于基本反应类型中的（ ）
A．分解反应 B．化合反应 C．复分解反应 D．置换反应
【答案】D
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【解答】从反应的化学方程式看出，反应物是一种单质和一种化合物，生成物也是一种单质和一种化合物，符合置换反应的定义，故该反应属于基本反应类型中的置换反应。
故答案为：D
【分析】熟记四大基本反应类型的定义。
化合反应：两种或两种以上的物质反应生成一种物质，特点是多变一。
分解反应：一种物质反应生成两种或两种以上的物质，特点是一变多。
置换反应：一种单质和一种化合物反应生成一种新的单质和一种新的化合物的反应。
复分解反应：两种化合物两两重新组合成两种新的化合物的反应。
2．（2019九下·揭阳开学考）下列成语所描述的过程，从化学的角度理解正确的是（ ）
A．釜底抽薪：木柴燃烧必须达到着火点
B．真金不怕火炼：金的化学性质比较稳定
C．滴水穿石：主要发生了化学变化
D．百炼成钢：只发生了物理变化
【答案】B
【知识点】金属的化学性质；物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A.釜底抽薪说明燃烧必须有可燃物，Ａ不符合题意；
B.真金不怕火炼说明金的化学性质比较稳定，Ｂ符合题意；
C.滴水穿石主要是水的溶解作用，发生的是物理变化，Ｃ不符合题意；
D.百炼成钢是生铁中的碳与氧气发生变化逐渐减少的原因，发生了化学变化，Ｄ不符合题意，
故答案为：B。
【分析】Ａ、根据燃烧的条件分析
Ｂ、根据金属的化学性质分析
Ｃ、根据没有新物质生成的变化是物理变化分析
Ｄ、根据根据有新物质生成的变化是化学变化分析
3．（2023九下·绿园开学考）2021年7月20日，中国自主知识产权，世界首套时速600公里高速磁悬浮列车成功下线，“科技强国”、“交通强国”战略具有重大而深远的意义。磁悬浮列车核心部件使用了“钕（Nd）铁（Fe）硼（B）”三元稀土永磁合金材料。下列说法错误的是（ ）
A．“钕铁硼”具有磁性
B．“钕铁硼”具有导电性
C．“钕铁硼”具有延展性
D．“钕铁硼”是由三种元素组成的化合物
【答案】D
【知识点】合金与合金的性质；金属的化学性质
【解析】【解答】A. “钕铁硼”中含有铁，具有磁性，故正确，不符合题意；
B. “钕铁硼”是合金，属于金属材料，具有导电性，故正确，不符合题意；
C. “钕铁硼”是合金，属于金属材料，具有延展性，故正确，不符合题意；
D. “钕铁硼”是合金，属于混合物，故错误，符合题意；
故答案为：D。
【分析】纯金属、合金属于金属材料。
“钕铁硼”是合金，根据合金的性质分析。
4．（2022九下·沁阳月考）把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到足量相同质量分数的稀盐酸中，再把X加入到Z（NO3）2溶液中，M加入到Y（NO3）2溶液中，反应关系如图甲、乙、丙、据此判断四种金属的活动性顺序为（ ）
A．X>Z>M>Y B．Y>M>Z>X C．X>Z>Y>M D．Z>X>M>Y
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】由金属活动性顺序可知，排在H前面的金属能从稀酸中置换出H，放出H2，故可知X>H，Z>H，Y、M均弱于氢，再根据放氢气的速率（即图像斜率）可知金属活动性X＞Z。X加入到Z (NO3)2溶液中能置换出Z，说明X>Z；M加入到YNO3溶液中能置换出Y，说明M>Y。综上所述，金属活动性顺序为X＞Z＞M＞Y，
故答案为：A。
【分析】根据金属活动性强弱的判断，通常情况下，活泼性位于氢元素前面的金属与稀盐酸或稀硫酸反应放出氢气，且活泼性强的金属与稀盐酸或稀硫酸反应放出氢气的速率快，产生气泡快，活泼性位于氢元素后面的金属与稀盐酸或稀硫酸不反应；活泼性强的金属能将活泼性弱的金属离子从其盐溶液中置换出来分析。
5．（2022九下·邵阳期中）现有X、Y、Z三种金属，如果把X、Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y、Z分别放入到硝酸银溶液中，Y表面有银析出，而Z没有变化。判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A．Z>X>Y B．X>Y>Z C．X>Z>Y D．Y>X>Z
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】把X、Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应，说明X位于氢之前，Y位于氢之后，X的活动性比Y强，把Y、Z分别放入到硝酸银溶液中，过一会儿，Y表面有银析出，而Z没有变化，说明Y位于银之前，Z位于银之后，Y的活动性比Z强，所以这三种金属的活动性由强到弱的顺序是：X > Y > Z，只有B符合题意。
故答案为：B。
【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·栖霞期中）小明为探究金属与盐的反应，将一定质量的某种金属M的粉末放入AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液中，充分反应后发现，溶液呈现无色，溶液底部有少量固体粉末；过滤后在滤渣和滤液中分别加入适量稀盐酸，滤渣中有无色气体产生，滤液中无沉淀产生。结合实际现象判断，小明得出的以下结论正确的是（ ）
A．滤液中一定没有银离子， 可能含有铜离子
B．滤渣中一定含有金属银和铜
C．滤渣中一定不含有金属M
D．加入的金属M 可能是单质铁
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A. 在滤液中加入适量稀盐酸，滤液中无沉淀产生，说明滤液中不含有银离子，充分反应后发现，溶液呈现无色，说明滤液中不含有铜离子，故不符合题意；
B. 在滤渣中加入适量稀盐酸，滤渣中有无色气体产生，说明滤渣中含有M，则滤渣中一定含有反应生成的银和铜，故符合题意；
C. 在滤渣中加入适量稀盐酸，滤渣中有无色气体产生，说明滤渣中含有M，故不符合题意；
D. 铁和硝酸银、硝酸铜反应生成的硝酸亚铁溶液是浅绿色的，因此加入的金属M不可能是单质铁，故不符合题意。
故答案为：B。
【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。
7．（2022九下·邵阳期中）某兴趣小组在研究Mg-Al合金、Fe-Al合金、Zn-Fe合金、Fe-Cu合金时，发现其中一种合金3g与足量的稀盐酸充分反应后产生了0.2g气体，该合金可能是（ ）
A．Mg-Al合金 B．Fe-Al合金 C．Zn-Fe合金 D．Fe-Cu合金
【答案】B
【知识点】金属的化学性质
【解析】【解答】铜和稀盐酸不反应，镁、铝、铁、锌四种金属与盐酸反应化学方程式及生成氢气的质量分别为：
该种合金3g与足量的稀盐酸充分反应后产生了0.2g气体，该合金肯定含有铝镁中的一种和铁锌铜 中的一种，Fe-Al合金符合要求。
故答案为：B。
【分析】根据镁、铝、铁、锌与稀盐酸反应的化学方程式计算分析。
8．（2021九下·普宁月考）向AgNO3溶液中加入一定量的Mg粉和Fe粉，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色的滤液．关于该滤渣和滤液有下列四种说法：
①向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生； ②向滤液中加入稀盐酸一定有沉淀产生；
③滤渣中一定有Ag； ④滤液中一定有Fe(NO3)2、一定不含AgNO3、可能有Mg(NO3)2．
以上说法中正确的个数为（ ）
A．1个 B．2 个 C．3个 D．4个
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】 向AgNO3溶液中加入一定量的Mg粉和Fe粉，硝酸银先和镁反应生成银和硝酸镁，当镁反应完后，和铁反应生成硝酸亚铁和镁，充分反应后，得到滤渣和浅绿色的滤液 ，说明镁一定反应完了，铁可能反应完全，也可能没有反应完，
①当铁恰好反应完后，向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生，故① 不符合题意； ② 当硝酸银反应完全，加入稀盐酸，没有沉淀生成，故不正确，③镁和铁与硝酸银反应生成银，故正确，④镁和硝酸银先反应，滤液中一定含有硝酸镁，故错误
故答案为：A
【分析】金属活动性顺序中，前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来，两种金属相距越远，优先反应，据此分析
9．（2022九下·武昌月考）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，实验所用药品如表。
实验编组 等质量稀硫酸 金属粉末质量
① 含H2SO4 9.8g 6.5g铁
② 含H2SO4 9.8g 6.5g锌
③ 含H2SO4 9.8g 6.5镁
溶液温度随反应时间变化如图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能产生0.2g氢气
D．反应结束后，烧杯中的溶液都呈无色
【答案】C
【知识点】金属的化学性质
【解析】【解答】A、由分析可知，实验①对应图2中曲线c，故不符合题意；
B、根据上述分析得出反应后铁与镁有剩余，对应①③组数据，故不符合题意；
C、根据上述分析得出硫酸被完全反应完，镁有剩余，结合化学反应方程式可以得出产生的氢气量为0.2g，故符合题意；
D、铁与硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气，硫酸亚铁的溶液呈浅绿色，不符合题意；
故答案为：C；
【分析】根据金属与酸反应时温度的变化及所给实验各组条件的控制分析，结合铁与酸反应生成浅绿色亚铁盐溶液及金属与酸反应的质量关系解答。
10．（2022九下·黄冈月考）在5.6g 铁粉中，先逐滴加入一定量的硝酸铜溶液，充分反应后再逐滴加入硝酸银溶液，固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．b点时，生成铜的质量等于m1g
B．be段反应的化学方程式为Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
C．e点时，溶液中含有的溶质有2种
D．m3的数值为21.6
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A. 根据分析，ab段为铁与硝酸铜反应，铁有剩余 ，所加溶液质量为M1g时，m1g为生成铜质量与剩余铁质量和，所以生成铜的质量不等于m1g，故不符合题意；
B. be段包括bc段和cd段，根据分析可知bc段是铁与硝酸银反应，cd段是铜与硝酸银反应，故不符合题意；
C. 根据分析：最后由于加入硝酸银过量，所以此时有生成的硝酸亚铁、硝酸铜以及剩余的硝酸银，溶质有三种，故不符合题意；
D. 5.6g铁先与硝酸铜反应生成铜，铜又与硝酸银反应生成银，故相当于5.6g铁全部与硝酸银反应生成银的质量相等，根据图像，m3即为最终生成银的质量。
，解得，故符合题意；
故答案为：D。
【分析】金属活动性顺序有强到弱的顺序为铁、铜、银。
根据题意，铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，
铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银。
二、填空题
11．（2022九下·罗庄期中）向AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中加入一定量Zn粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤渣中一定含有 （填化学式），滤液中一定含有 （化学式），除了上述一定发生的反应外，溶液中还有一个可能发生反应的化学方程式为 。
【答案】Ag；Zn（NO3）2；
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】由于金属活动性Zn>Fe>Ag，则将向AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中加入一定量Zn粉，锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌，只有当硝酸银完全反应后，锌才会与硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌，则充分反应后，则滤渣中一定含有银，滤液中一定含有硝酸锌；溶液中可能发生的反应为锌与硝酸亚铁反应，化学方程式为。
【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。
12．（2022九下·本溪月考）金属在生产、生活和社会发展中有着广泛的应用。
（1）铝制品耐腐蚀的原因是 。
（2）铁与空气中的O2和H2O发生反应锈蚀，请列举一种家庭中菜刀防锈的方法 。
（3）某废液含有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3，小组同学设计如下方案回收Ag：滤液A的溶质是 ，步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式是 。
【答案】（1）铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化
（2）洗净擦干
（3）硝酸铜和硝酸亚铁；
【知识点】金属活动性顺序及其应用；置换反应及其应用
【解析】【解答】(1)由金属和氧气反应的性质可知，铝和氧气反应生成一层致密的氧化膜，阻止反应的进一步发生，故铝的抗腐蚀性强。
(2)金属生锈是与氧气和水接触，防锈的措施使金属与氧气和水隔绝，故菜刀防锈的一个措施可为：洗净擦干。
(3)步骤Ⅰ铜只与硝酸银发生反应，生成硝酸铜和银单质，经过步骤Ⅱ过滤，得到滤液A，故滤液A含溶质硝酸铜和硝酸亚铁，滤渣B为铜和银，步骤Ⅲ铜和硝酸银反应产生硝酸铜和银单质，化学方程式为：，经过步骤Ⅳ得到滤液C为生成的硝酸铜和过量的硝酸银。
【分析】（1）氧化铝为致密的氧化膜；
（2）防锈原理：隔绝水、氧气；
（3）根据金属活动顺序表、置换反应，结合流程图分析解答。
三、综合题
13．（2024九下·期中）我国自主设计的大型客机成功试飞，国产航母正式下水，标志着我国的合金制造技术取得重大突破。根据所学知识回答问题。
（1）生铁和钢都是铁的合金，其中含碳量较高的是 。
（2）建造航母和飞机均用到了钛合金，构成金属钛的粒子是 (填“原子”“分子”或“离子”)，工业制钛中的一步反应为TiF4+2H2SO44HF+2X+TiO2，X的化学式为 。
（3）为了探究航母材料中锌、铁、铜三种金属活动性强弱，某同学设计了下列实验(每步均充分反应)，其中能达到目的的是____(填字母)。
A．稀盐酸中加入足量铁粉后，再加铜粉，最后加入锌粉
B．ZnCl2溶液中加入足量铁粉后，再加入CuCl2溶液
C．ZnCl2溶液中加入足量铜粉后，再加入铁粉
【答案】（1）生铁
（2）原子；SO3
（3）A；B
【知识点】生铁和钢；分子、原子、离子、元素与物质之间的关系；质量守恒定律及其应用；金属活动性的探究
【解析】【解答】（1）生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03~2%；故填：生铁；
（2）钛是金属，由钛原子构成，在该化学方程式中，反应前含有1Ti，4F，4H，2S，8O，反应后含有4H，1Ti，2O，故2X中含有2个S原子，6个O原子，故X的化学式为SO3；
（3）为探究航母材料中锌、铁、铜三种金属活动性强弱
A、稀盐酸中加入足量铁粉后，生成了氯化亚铁和氢气，再加铜粉，不反应，说明了铁的金属活动性大于铜，最后加入锌粉，能将铁置换出来，说明了锌的活动性大于铁，能比较三种金属的活动性强弱；
B、ZnCl2溶液中加入足量铁粉后，不反应，说明了锌的活动性大于铁，再加入CuCl2溶液，能反应，说明了铁的活动性大于铜，能比较三种金属的活动性强弱；
C、ZnCl2溶液中加入足量铜粉后，再加入铁粉，都不反应，说明了锌的活动性大于铜、铁，但不能比较铜和铁的活动性强弱，不能比较三种金属的活动性强弱；
故选：AB。
【分析】（1）根据生铁与钢的含碳量分析；
（2）根据金属由原子构成，化学反应遵循质量守恒定律分析；
（3）根据金属活动性顺序里，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分析。
四、实验探究题
14．（2022九下·苏州月考）订书钉是生活中常用的文具，主要成分是铁，其表面镀有镁、锌、铜中的一种，为探究是哪种金属，进行以下实验：
【实验步骤】
①取一块订书钉(40根钉)，如图甲所示，浸入酒精中，一段时间后从表面取下一层胶水薄膜；
②用棉花擦去酒精，待干燥后称量质量为m1；
③将其放入图乙所示装置，并在干燥管口用氢气传感器测量氢气的质量，同时记录电子天平显示的质量变化(如图丙所示)；
④5.8min时停止反应取出装置剩余订书钉，洗涤、干燥、称量、剩余订书钉质量为m2.
根据实验操作，分析实验数据，请回答：
（1）从订书钉的外观看，可以首先排除的金属是 。
（2）图丙中，表示电子天平读数的曲线是点 所在的曲线(填“O”或“P”)，P点纵坐标X的值为 。
（3）0~0.2min不产生氢气的原因主要是 。
（4）你觉得1.7min后化学反应速率减慢的最主要原因是 。
（5）金属铝也是生活中常用的金属材料，化学兴趣小组的同学把用砂纸打磨过的铝片迅速放入气密性良好的塑料瓶中，利用氧气浓度传感器测得瓶内氧气含量的变化情况如图所示。
实验过程中瓶内氧气含量先减少后基本不变的原因 。
【答案】（1）铜或（Cu）
（2）O；0.18
（3）订书钉表面被氧化，表面的氧化物先与稀硫酸反应，不产生氢气
（4）铁的金属活动性比镁和锌弱，故反应速率减慢
（5）铝的化学性质比较活泼，常温下，能与空气中的氧气反应，消耗氧气，故氧气含量下降，一段时间后，铝表面形成了一层致密的氧化铝薄膜，阻止了反应的进一步进行，氧气含量不再减少
【知识点】常见金属的特性及其应用；金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】（1）铜为红色（或紫红色），图钉从外观看为银白色，所以从订书钉的外观看，可以首先排除的金属是铜；
（2）将订书钉放入图乙所示装置，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，镁
锌也能与稀硫酸反应生成氢气，电子天平显示的质量变化，是反应前后物质总质量减少的量，即产生氢气的质量，所以其示数是减小的，故表示电子天平读数的曲线是点O所在的曲线；
P点所在曲线表示的物质在0.02min前没有变化，在0.02min至5.8min间逐渐增加，所以其表示的是产生氢气的质量，即反应前后物质减少的质量，产生氢气的质量为： 213.4g 213.22g=0.18g ，所以P点纵坐标X的值为0.18；
（3）由于订书钉与空气接触，其表面会形成氧化膜，所以0～0.2min不产生氢气的原因主要是：订书钉表面被氧化，表面的氧化物先与稀硫酸反应，不产生氢气；
（4）一开始，稀硫酸和表面的金属氧化物反应，后和镀的金属反应，然后与铁反应，故1.7min后锥形瓶中发生的主要反应是铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁的金属活动性比镁和锌弱，故反应速率减慢；
（5）铝的化学性质比较活泼，常温下，能与空气中的氧气反应，消耗氧气，使瓶中氧气浓度降低，一段时间后，铝的表面形成了致密的氧化膜，阻止铝与氧气的进一步反应，氧气的含量不再变化。
【分析】（1）金属铜为紫红色固体；
（2）根据反应及图示分析；
（3）酸与金属氧化物反应，生成对应的盐溶液和水；
（4）根据金属的活动性顺序判断；
（5）氧化铝是一层致密的氧化膜。
五、计算题
15．（2023九下·让胡路开学考）烧杯中现有质量为11.2g的铁，先逐滴向烧杯中加入一定量的Cu（NO3）2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。
（1）写出铁与硝酸铜溶液反应的化学方程式： 。
（2）图中C点的溶液中所含溶质是 。
（3）计算m2的质量。（写出计算过程）
【答案】（1）
（2）硝酸亚铁、硝酸铜
（3）解：三个过程的化学方程式为：、、，
相当于只发生了，生成的银的质量为m2，
m2=43.2g
答：m2的质量是43.2g。
【知识点】金属的化学性质
【解析】【解答】（1）铁与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，反应的化学方程式为：；
（2）铁先和硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，到A点，硝酸铜完全反应；加入硝酸银溶液，AB段是铁和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，BC段是铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，故C点时硝酸银完全反应，此时溶液中的溶质是：硝酸亚铁、硝酸铜；
【分析】金属活动性顺序中，前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来，两种金属相距越远，优先反应，结合化学方程式的计算方法进行分析。
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