第六章金属基础练习题（含解析）2023-2024学年九年级化学科粤版（2012）下册

第六章 金属 基础练习题
一、选择题
1．现有X、Y、Z三种金属，把他们分别放入稀硫酸中，只有Z溶解并产生氢气；把X、Y放入到硝酸银溶液中，只有X表面有银析出。则X、Y、Z的金属活动性由强到弱的顺序为（　　）
A．Z>X>Y B．Y>X>Z C．X>Y>Z D．Z>X>Y
2．关于工业炼铁的说法正确的是
A．铁矿石用于炼铁是因为含有大量单质铁 B．焦炭的主要作用是不完全燃烧制取 CO
C．在高炉中冶炼出来的是生铁,不是纯铁 D．高炉的尾气成分为 CO2,可以直接排放
3．对物质的性质进行比较归纳，有利于更好的学习化学。下列对物质性质的归纳中，正确的是
A．H2、O2、CH4都具有可燃性
B．H2、C、CO都能和CuO发生置换反应
C．H2O2、KClO3、KMnO4、H2O在一定条件下都能产生氧气
D．Fe、Al、Cu都能和稀硫酸反应产生氢气
4．CO与H2在一定条件下发生反应方程式是2CO+4H2═X+2H2O．下列分析正确的是
A．X的化学式是CH2 B．X中只含C、H元素
C．该反应的基本类型是置换反应 D．X中C、H元素质量比为4：1
5．由两种金属组成的混合物共60 g，与足量稀盐酸充分反应后，共放出2 g氢气，则混合物的组成可能是
A．Fe、Zn B．Mg、Fe C．Al、Fe D．Al、Mg
6．下列关于实验现象的描述，科学准确的是
A．镁条在空气中燃烧，发出微弱的蓝紫色火焰
B．蜡烛燃烧产生水和二氧化碳
C．将锌粒加入稀硫酸中锌粒表面有气泡产生
D．将一根细木条迅速平放入酒精灯火焰中1s后取出，焰心处最黑
7．工业上利用赤铁矿石（主要成分是Fe2O3，还含少量SiO2等杂质）冶炼生铁的过程如图所示，下列说法不正确的是

A．CaSiO3中硅元素显+4价
B．高炉气体中SO2会形成酸雨，不能直接排放到空气中
C．原料中焦炭的作用之一是生成具有还原性的物质CO
D．高炉炼铁的原理是，该反应属于置换反应
8．金属X与硝酸银溶液反应的化学方程式为R+2AgNO3=2Ag+R(NO3)2，下列说法错误的是
A．该反应是置换反应 B．R可能是铝
C．金属活动性R> Ag D．R元素的化合价发生了改变
9．下列互为同素异形体的一组物质是
A．氢气和液氢 B．石墨和焦炭 C．白磷和红磷 D．水银和银
10．钛合金是21世纪的重要材料，工业上制取钛的一个反应是：TiCl4+2MgTi+2MgC12，该反应类型属于
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．以上都不对
11．X、Y、Z三种金属单质，只有X可以与稀硫酸反应产生氢气。将Z投入到Y的盐溶液中，Z的表面有Y析出。则X、Y、Z三种金属活动性顺序按由强到弱排列的是
A．X>Z>Y B．Z>X>Y C．X>Y>Z D．Y>X>Z
二、填空与简答
12．人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属。
(1)表面生锈的铁钉放入足量的稀盐酸中，片刻观察到铁锈消失，溶液由无色变为黄色；发生反应的化学方程式为 ；反应一段时间后，又观察到的现象是溶液中有气泡产生，该气体是 。（写化学式）
(2)若用一种试剂就能验证出三种金属活动性顺序，则该试剂是______（填序号）
A．硫酸铝溶液 B．硫酸亚铁溶液 C．硫酸铜溶液
(3)在生活中为了防止铁生锈通常采取的防锈措施是 （写一条）。
13．“微观—宏观—符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法。请结合图示完成下列问题：
（1）图3中“Cu”能表示的宏观意义是 ；
（2）图1中将铁钉浸到硫酸铜溶液中一段时间后观察到的现象是 ；
（3）图1和图2表示反应的化学方程式为 ，反应的类型为 ，该反应能够发生的原因是 ，反应前后不变的离子是 ，反应的微观实质是 ；
14．自拍杆是最近风靡的自拍神器，它能够在20厘米到120厘米长度间任意伸缩，使用者只需将手机固定在支架上，通过拍照按键就能实现多角度自拍。请根据图示回答下列问题：
(1)不锈钢是生活中常用的合金，其中含有的主要金属元素是 （填元素符号）。自拍伸缩杆选择铝合金材料而不选择不锈钢的原因是 （写一条）。
(2)请用一个化学方程式直接比较铝和铁的金属活动性 。
(3)铜合金也是常见的金属材料，铜容易在潮湿的空气中生锈，铜锈（俗称铜绿）的主要成分是Cu2（OH）2CO3，结合其组成分析，铜生锈是铜与氧气、水和 共同作用的结果。铜生成铜锈的化学方程式为 。
15．在空白处填写所用原料的名称及所用的性质。
(1)日常生活中使用的刀、剪是用 制作的，利用了 。
(2)干电池的负极一般是用 制作的，正极是用 制作的，都利用了 。
(3)糖果、烟盒中的包装纸是用 制作的。
(4)保温瓶瓶胆内壁上的金属是 ，是利用 。
(5)温度计中填充的金属是 ，它在常温下呈 态且 现象明显。
16．2022 年11月23日，全球最强海上风电机组在福建生产下线。该机组单台每年能够满足 3.6 万户三口之家一年的生活用电，可节约标煤约 2.2 万吨，减排二氧化碳约 5.4 万吨。
(1)风电机组工作时是将风能转化为 能；
(2)制造机组使用锰钢而不用纯铁，是因为锰钢比纯铁硬度 （选填“大”或“小”）。
(3)炼钢的原材料是生铁。写出工业上用赤铁矿（主要成分是氧化铁）冶炼生铁的化学方程式 。
(4)风电机组长期在海上工作，外壳很容易生锈，请写出一种防止外壳生锈的方法 。
(5)风电机组中很多机器零件都用到铜，铜长期在潮湿的空气中也会氧化生锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，结合下图分析铜锈被认为是“无害锈”原因： 。
17．现有一包黑色粉末，可能含有铁粉、木炭粉、二氧化锰中的一种或几种。请根据以下实验流程图进行推断，并完成以下内容：（已知：二氧化锰不与稀盐酸反应）
(1)气体A、F的化学式分别为 、 。
(2)写出产生浅绿色溶液C的化学方程式： 。
(3)推断这包黑色粉末的成分 。
18．太阳能取之不尽。利用太阳能可以推进节能减排的步伐，晶体硅是制造太阳能电池的重要原料。下图是以石英砂（主要成分为SiO2）为主要原料制取纯硅的一种方法。

(1)粉碎石英砂的目的是 。
(2)完成标号化学方程式① ；② 。
(3)为避免步骤②中氢气发生爆炸，可采取的办法是 ；在上述的生产流程中会有副产品一氧化碳产生，我们可将之回收并加以利用。请用化学方程式表达一氧化碳的一个用途为 。
三、科学探究题
19．“空气中氧气含量测定”再探究：
【回顾历史】
①1774年，法国化学家拉瓦锡通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞等实验，第一次明确得出空气是由氧气和氮气组成的结论。
②人们沿着科学家的足迹，对反应物进行优化，分别用红磷、铜粉等进行实验，在不引入新的气态杂质的前提下，将氧气转化为固态的化合物，从而达到测定空气中氧气含量的自的。
【重温教材】
(1)某同学分别用如图两种装置测定空气中氧气的含量，请回答有关问题。
①铜粉在空气中加热的文字表达式为 ，反应类型为： 。
②根据表中提供的实验数据，完成表格。
硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中的空气体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数
44mL 36mL 24mL
③装置一和装置二中气球的位置不同， (选填“装置一”或“装置二”)更合理，理由是 。
④若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%)，可能的原因是 (填字母)。
A．加热时间太长 B．铜粉太少
C．推拉注射器次数太少 D．读数时气球内仍留有气体
【创新实践】
(2)为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师采用红磷为反应物，利用传感器技术实时测定了实验装置(如图甲所示)内的气体压强、温度和氧气浓度，它们随时间的变化曲线如图乙所示。
①t2时打开止水夹，最终水面大约上升至集气瓶刻度 (选填“1”“2”“3”或“4”)处。
②结合乙图曲线，AB段压强增大的原因是 ，BC段气体压强变化的原因是 。
四、计算题
20．白铜（Cu-Ni）是工业上常用的一种合金，金属镍（Ni）的金属活泼性与铁相似，且化合价显十2价。为测定20g某白铜样品中镍的质量，设计了如下实验：
试回答：
（1）将白铜研碎的目的是 。
（2）白铜样品中镍的质量 g。
（3）完全反应后生成氢气的质量（写出计算过程）。
参考答案：
1．D
【详解】由题意可知，有X、Y、Z三种金属，把它们分别放入稀硫酸中，只有Z溶解并产生氢气，说明了金属的活动性是Z的活动性大于X、Y；把X、Y分别放入硝酸银溶液中，只有X表面有银析出，说明了金属的活动性是X大于Y，则三种金属的活动性顺序是：Z＞X＞Y。
故选D。
2．C
【详解】A、铁矿石中的铁元素都是以化合态存在的，故A错误；
B、焦炭在高炉里作为提供热量的燃料，还原剂，产生的CO是碳与氧气生成二氧化碳，二氧化碳与碳反应生成的，不是不完全燃烧制得的，故B错误；
C、在高炉中冶炼出来的是生铁，不是纯铁，故C正确；
D、高炉尾气中含CO，不能直接排放，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】A. H2、CH4都具有可燃性，O2具有助燃性，不具有可燃性，此选项错误；
B. H2、C和CuO发生置换反应，CO与CuO反应生成Cu、H2O，不是置换反应，此选项错误；
C. H2O2在二氧化锰作催化剂条件下发生反应生成氧气，KClO3在二氧化锰作催化剂、加热条件下发生反应生成氧气，KMnO4在加热条件下能发生反应生成氧气，H2O在通电条件下能发生反应产生氧气，此选项正确；
D. 金属活动性顺序中，氢前的金属能与稀硫酸反应产生氢气。Fe、Al都在氢前，能和稀硫酸反应产生氢气，Cu在氢后，不能与稀硫酸反应产生氢气，此选项错误。
故选C。
4．B
【详解】该反应物中含有2个碳原子、2个氧原子、8个氢原子，生成物中含有4个氢原子、2个氧原子，根据质量守恒定律，X的化学式中需要含有2个碳原子、4个氢原子，所以化学式是C2H4。
A、X的化学式是C2H4，错误；
B、根据求出的X的化学式可知，X中含有碳、氢两种元素，正确；
C、置换反应是指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，该反应中没有单质生成，错误；
D、X中碳、氢元素质量比为：（12×2）：（1×4）=6：1，错误。故选B。
点睛：
解答本题关键是根据反应前后各原子的种类和个数不变。
5．A
【分析】假设锌、镁、铁、铝在与酸反应时都看作+2价金属，则各金属的相对原子质量分别为：锌：65；镁：24；铁：56；铝：18。
产生氢气2克，设与酸反应的金属的相对原子质量为。
所以，组成该混合物的金属的相对原子质量应该满足一个大于60，一个小于60，故组合为：锌与铁。
【详解】A、Fe的相对原子质量56、Zn的相对原子质量65，组成该混合物的金属的相对原子质量满足一个大于60，一个小于60，A符合题意；
B、Mg的相对原子质量24、Fe的相对原子质量56，组成该混合物的金属的相对原子质量不满足一个大于60，一个小于60，B不符合题意；
C、Al看作+2价的相对原子质量18、Fe的相对原子质量56，组成该混合物的金属的相对原子质量不满足一个大于60，一个小于60，C不符合题意；
D、Al看作+2价的相对原子质量18、Mg的相对原子质量24，组成该混合物的金属的相对原子质量不满足一个大于60，一个小于60，D不符合题意。
综上所述：选择A。
6．C
【详解】A、镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体。A错。
B、蜡烛燃烧，发出白光，放出热量。B错。
C、将锌粒加入稀硫酸中产生氢气，锌粒表面有气泡产生。C正确。
D、将一根细木条迅速平放入酒精灯火焰中1s后取出，外焰处最黑。D错。
综上所述：选择C。
7．D
【详解】A、根据化学式化合价代数和为0，钙显+2价，氧显-2价，综合得到硅显+4价，A选项不合题意；
B、二氧化硫会和空气中的氧气和水反应生成硫酸，硫酸形成酸雨，因此二氧化硫不能直接排放，B选项不合题意；
C、焦炭可以直接与铁矿石反应，也可跟碳酸钙分解的二氧化碳反应生成一氧化碳，C选项不合题意；
D、该反应的两种反应物均为化合物，不符合置换反应的“单质与化合物反应生成另一种单质与另一种化合物”的定义，因此D选项错误，符合题意；
故选D。
8．B
【详解】A、该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应，不符合题意；
B、铝在化合物中显+3价，而R显+2价，故R不是铝，符合题意；
C、R能将银从其化合物中置换出来，说明金属活动性：R＞Ag，不符合题意；
D、R的化合价从0转化为+2价，化合物发生了改变，不符合题意。
故选B。
9．C
【分析】由同种元素组成的不同单质互为同素异形体。
【详解】A. 液氢是氢气的液体状态，他们属于同一种物质，故A不符合题意；
B. 石墨的组成元素是碳，焦炭是一种混合物，它的主要成分是碳，故B不符合题意；
C. 白磷和红磷组成元素相同，都是磷元素，但是它们属于两种不同的单质，故C符合题意；
D. 水银是金属汞，银是另一种金属，它们属于两种不同的物质，组成元素分别为汞和银，故D不符合题意。
故选C。
10．C
【详解】该反应由单质和化合物反应生成另外一种单质和化合物，所以属于置换反应。
故选：C
11．A
【详解】X、Y、Z三种金属只有X能与酸溶液反应产生氢气，可判断金属X的活动性比Y、Z强；将金属Z投入到金属Y的盐溶液中，能观察到金属Z的表面有金属Y析出，可判断金属Y的活动性不如Z强；综上所述，X、Y、Z的金属活动性顺序排列为X＞Z＞Y。故选A。
12．(1)
H2
(2)B
(3)刷油漆（合理即可）
【分析】根据金属氧化物以及金属与酸的反应解答第一问，根据金属活动性的应用解答第二问，根据铁生锈的条件解答第三问。
【详解】（1）表面生锈的铁钉放入足量的稀盐酸中，铁锈消失，溶液由无色变为黄色，发生的反应是氧化铁与盐酸反应，生成氯化铁和水，化学方程式为：，铁锈反应完后剩下铁，铁与稀盐酸反应，生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：，所以反应一段时间后，能观察到溶液中有气泡产生，故填：①②H2；
（2）A：Fe,Cu,Al 三种金属都不能和硫酸铝溶液反应，所以不能用硫酸铝溶液来验证三者的活动性，选项错误；
B：Al 能和硫酸亚铁溶液反应，说明Al比Fe活泼，Cu不能和硫酸亚铁溶液反应，说明Cu不如Fe活泼，所以能用硫酸亚铁溶液来验证三者的活动性，选项正确；
C：Al 、Fe都能和硫酸铜溶液反应，说明Al 、Fe都比铜活泼，但是Al 、Fe不能比较活泼性，所以不能用硫酸铜溶液来验证三者的活动性，选项错误。
故选：B
（3）铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触，所以防止铁生锈的原理就是隔绝氧气和水，通常采取的除锈措施有刷油漆、表面镀一层耐腐蚀金属等，故填：刷油漆（合理即可）。
13． 铜元素（或铜这种物质） 铜丝表面有红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色 Fe＋CuSO4= FeSO4＋Cu 置换反应 铁的金属活动性比铜强
铁原子变成亚铁离子，铜离子变成铜原子
【详解】（1）Cu表示的是铜元素，铜是由原子直接构成的，故还能表示单质铜；
（2）铁位于铜的前面，根据金属活动性顺序的应用，故铁能将硫酸铜中的铜置换出来生成铜和硫酸亚铁：Fe＋CuSO4= FeSO4＋Cu；该反应的现象是铁的表面出现一层红色的物质，溶液由蓝色变成浅绿色；
（3）铁位于铜的前面，根据金属活动性顺序的应用，故铁能将硫酸铜中的铜置换出来生成铜和硫酸亚铁：Fe＋CuSO4= FeSO4＋Cu；该反应的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，故是置换反应；由反应的微观示意图可知，该反应中硫酸根离子（）没有发生改变；该反应的实质是铁原子变成亚铁离子，铜离子变成铜原子。
14．(1) Fe 铝合金密度比不锈钢小（合理即可）
(2)
(3) 二氧化碳/CO2
【详解】（1）不锈钢是由铁和碳等物质加热融合而成的合金，所以含有的主要金属元素是铁元素，对应元素符号为Fe。自拍伸缩杆选择铝合金材料而不选择不锈钢的原因是铝合金密度比不锈钢小，所以更轻更方便携带。
（2）比较铝和铁的金属活动性，直接用金属铝和对应的可溶性铁盐进行反应，如果反应可以发生就能说明铝的活性强于铁反之弱于铁，所以可以选择铝和硫酸亚铁反应生成硫酸铝和铁来进行比较，对应方程式为。
（3）铜锈（俗称铜绿）的主要成分是Cu2（OH）2CO3，结合其组成及质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变分析，铜生锈是铜与氧气、水和二氧化碳共同作用的结果。铜生成铜锈的化学方程式为。
15． 钢铁 金属的可塑性以及钢铁的硬度大、价格较低 锌 铜 导电性 铝（或锡） 银 银的保温性好，无毒 汞 液 热胀冷缩
【分析】物质的结构决定物质的性质，物质的性质决定物质的用途。
【详解】（1）日常生活中使用的刀、剪是用钢铁制作的，利用了金属的可塑性以及钢铁的硬度大、价格较低等性质；
（2）一般干电池的负极是用锌片制作的，正极是用铜制作的，都利用了导电性；
（3）糖果盒、烟盒中的包装纸是用铝制作的；
（4）瓶胆表面镀银是为了使其更接近于白体，有效降低瓶胆内外表面与环境之间的热辐射量，提高了保温性能。保温瓶胆壁上的金属是银，是利用了银的保温性好，无毒等性质；
（5）温度计中填充的金属是汞，它在常温下呈液态且热胀冷缩现象明显。
【点睛】本题考查了常见金属的性质和用途。
16．(1)电
(2)大
(3)
(4)刷漆
(5)碱式碳酸铜为致密结构，能隔绝氧气和水
【详解】（1）风电机组工作时是将风能转化为电能；
（2）锰钢是铁的合金，合金比组成它的纯金属硬度大；
（3）一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
（4）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，防止铁生锈，可以隔绝氧气和水，如刷漆；
（5）由图可知，碱式碳酸铜为致密结构，能隔绝氧气和水，防止铜进一步锈蚀。
17．(1) H2 O2
(2)
(3)铁粉、木炭粉、二氧化锰
【分析】黑色粉末加入过量的稀盐酸，有气体产生，说明黑色粉末中含有铁粉，气体A是密度最小的气体，气体A是氢气，浅绿色溶液C中含有氯化亚铁和剩余的盐酸，固体B加入到过氧化氢中，生成使带火星的小木条复燃的气体F，气体F是氧气，说明固体B中含有二氧化锰，作为催化剂，黑色固体E中含有二氧化锰，在空气中加热发现固体的质量减少了，说明黑色固体E中含有碳，所以这包黑色的粉末中含有铁粉、木炭粉、二氧化锰。
【详解】（1）气体A、F的化学式分别为H2、O2，故填：H2、O2。
（2）铁与盐酸反应生成浅绿色氯化亚铁溶液的化学方程式为：，故填： 。
（3）推测出这包黑色粉末的成分含有铁粉、木炭粉、二氧化锰。故填：铁粉、木炭粉、二氧化锰。
【点睛】根据物质的特征为切入点推出其他物质。
18．(1)增大反应物接触面积，加快反应速率
(2)
(3) 在隔绝氧气的环境中反应
【分析】由流程可知，石英砂和碳高温生成粗硅和一氧化碳，粗硅和氯气生成四氯化硅，四氯化硅和氢气高温生成纯硅和氯化氢；
【详解】（1）粉碎石英砂的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率；
（2）①为二氧化硅和碳高温生成硅和一氧化碳，；②为四氯化硅和氢气高温生成纯硅和氯化氢，；
（3）为避免步骤②中氢气发生爆炸，可采取的办法是在隔绝氧气的环境中反应；一氧化碳具有还原性，可以用于冶炼钢铁，反应为一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，。
19．(1) 铜+氧气氧化铜 化合反应 15% 装置二 能让空气流通，使氧气与铜粉充分反应 BC
(2) 1 红磷燃烧放热使压强增大 燃烧消耗氧气且燃烧结束后逐渐冷却使压强降低
【详解】（1）①铜和氧气反应生成氧化铜，反应的文字表达式为：；
该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应。
②根据氧气约占空气体积的五分之一，且注射器移动的体积即为氧气的体积，则测得空气中氧气的体积分数为。
③当气球放在另一端，更有利于空气和铜粉接触，则装置二更合理。
④A、加热时间太长，会浪费燃料，但不会使结果偏小，不符合题意；
B、铜粉太少，氧气不能完全消耗，则会使结果偏小，符合题意；
C、推拉注射器次数太少，则氧气可能不能完全消耗，会使结果偏小，符合题意；
D、读数时气球内仍留有气体，则注射器移动的体积偏大，会使结果偏大，不符合题意。
故选BC。
（2）①由于氧气约占空气体积的五分之一，且集气瓶中进入的水的体积即为氧气的体积，则最终水面大约上升至集气瓶刻度1处。
②AB段压强增大，是因为红磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增大；
BC段压强减小，是因为燃烧消耗氧气，且燃烧结束后，装置中的温度逐渐降低。
20．（1）增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；
（2）2.95；
（3）解：设完全反应后生成氢气的质量是x
x=0.1g
答：完全反应后生成氢气的质量是0.1g。
【详解】（1）将白铜研碎的目的是增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；
（2）镍能与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气，铜与稀硫酸不反应，故最后得到的残渣是铜，故白铜样品中镍的质量是：20g-17.05g=2.95g；
（3）见答案。