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

第六章 金属 练习题
一、选择题
1．为探究锌和铜的活动性顺序，提供的试剂有锌、铜、稀硫酸、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液．下列说法正确的是（　　）
A．硫酸锌溶液中加入铜不能探究金属活动性强弱
B．选用两种试剂可达到实验目的
C．最多只能设计一种实验方案
D．根据锌和铜的硬度也能判断金属的活动性强弱
2．升温、增大浓度、加大压强和使用催化剂均可以提高化学反应速率。现把镁条投入盛有稀盐酸的试管中，试管外壁发烫。产生氢气的速率变化情况(v)和反应进行的时间(t) 的关系如图所示，则下列说法错误的是(　　)
A．反应过程中溶液的pH逐渐增大 B．t1～t2速率变化的主要原因是反应物的量较多
C．t2～t3速率变化的主要原因是盐酸的浓度逐渐减小 D．t1～t2速率变化的主要原因是反应放热使溶液温度升高
3．国产蠕铁技术冲破了国外的技术封锁，助推我国发动机制造技术迈向世界领先水平。在高碳铁液中加入稀土合金（如稀土硅铁镁合金、稀土硅钙合金等），得到断口呈“花斑”状，石墨为蠕虫状的蠕墨铸铁（又称蠕铁）。蠕铁是具有片状和球状石墨之间的过渡形态铸铁，是一种具有良好力学性能（耐高温、强度大、断面敏感性小）、导热率高和抗氧化性能的新型工程结构材料。下列有关蠕铁的说法正确的是
A．蠕状石墨属于化合物
B．蠕状石墨和球状石墨化学性质不同
C．蠕铁属于金属材料
D．蠕铁作为发动机材料主要是利用其独特的化学性质
4．向 AgNO3、Cu（NO3）2、Mg（NO3）2 的混合溶液中，加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，滤液呈蓝色。下列判断正确的是（　　）
A．滤液中可能有 Fe（NO3）3、Mg（NO3）2和 Cu（NO3）2
B．向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生
C．与原溶液相比，滤液的质量可能增大
D．向滤液中滴入稀盐酸，可能会有白色沉淀出现
5．下列关于金属与氧气反应的说法正确的是
A．各种金属在常温(或高温)条件下都能与氧气反应
B．红热的铁丝在空气中剧烈燃烧，生成四氧化三铁
C．铁在氧气中点燃发出耀眼白光
D．根据金属与氧气反应的难易程度可以初步比较一些金属的活动性
6．下列变化中，属于化学变化的是
A．铁生锈 B．冰雪融化
C．因电压过高，灯泡烧坏 D．分离液态空气
7．下列关于工业炼铁的说法，错误的是（　　）
A．高炉炼铁得到生铁
B．石灰石的作用是除去二氧化硅，形成炉渣
C．工业炼铁还原铁矿石反应中，作还原剂的是焦炭
D．工业炼铁原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气
8．金属M与AgNO3溶液发生反应：。下列说法不正确的是
A．M可能是铁 B．M的金属活动性比Ag强
C．反应前后M的化合价发生了改变 D．在金属活动性顺序里，M一定排在氢前
9．甲和乙在一定条件下反应生成丙和丁，结合微观示意图分析，下列结论正确的是
A．该反应属于置换反应
B．该反应中只有丙是氧化物
C．反应前后分子个数不变
D．生成的丙和丁的分子个数比为3:2
10．下列反应的化学方程式的书写和基本反应类型归纳均正确的是
A． 氧化反应
B．CaCO3=CaO+CO2 分解反应
C． 置换反应
D． 化合反应
11．将一定量的锌粉加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合液中，充分反应后过滤，得到蓝色滤液和滤渣，下列有关分析错误的是
A．滤液中可能含有AgNO3 B．滤渣中一定有Ag和Cu
C．滤渣中一定没有Zn D．滤液中一定有Zn(NO3)2和Cu(NO3)2
二、填空与简答
12．实验废液中含有AgNO3、Cu(NO3)2和Mg(NO3)2，为减少废液对环境的影响，实验小组的同学做了下面的实验。
（1）取废液样品，加入少量锌粉，充分反应后，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无明显现象，则滤渣中一定含有的金属是 （填符号，下同）。
（2）另取废液样品加入过量锌粉，充分反应后，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤液中含有的溶质是 。实验表明，加入过量锌粉能有效去除废液中的离子是 。
13．吸附和冷凝是两种从空气中取水的方法。
(1)吸附取水。制备吸附剂时，需要用到氯化锂溶液，该溶液中的溶质是 。
(2)冷凝取水。水由气态变为液态，其分子间隔 （填“变小”或“变大”）
(3)用金属容器取水后，清洗容器，擦干放置。擦干的目的是 。
14．某校化学实验室废油桶中收集了溶有大量FeSO4、CuSO4的废液，此外还有一些不溶性杂质。若废液直接排放到下水道不仅造成重金属污染，而且造成浪费。该校化学兴趣小组同学设计了如下图费用处理方案，请回答有关问题。
（1）废液在加入金属X前需进行过滤，目的是将其中的 除去。进行过滤操作所需的玻璃仪器有： 。
（2）金属X是 ，其加入废液后发生反应的化学方程式为 ；溶液Y是 ，利用其除去铜中杂质，有关反应的化学方程式为 。
15．按要求写化学方程式：
（1）北宋《浸铜要略序》记载：“山篥有胆泉（硫酸铜溶液）”，土人汲以浸铁，数日辄类朽木，刮取其屑，锻炼成铜。”请用化学化学方程式表示其原理 。
（2）铝的抗腐蚀性好的原因，用化学化学方程式表示其原理 。
16．性能神奇的金属钛（Ti）是航空、军工、电力等领域的重要原材料。常温下钛不与非金属及强酸反应，加热时却可以和常见的非金属单质反应。金红石（主要成分TiO2）是钛矿石之一，目前利用金红石大规模生产钛的过程是：
①在高温条件下向金红石与碳粉混合物中通入氯气，反应制得四氯化钛（TiCl4）和一种可燃性气体；
②在氩气的气流中，高温下用过量的镁跟四氯化钛反应制得钛和氯化镁。完成下列问题：
(1)过程①中发生反应的化学方程式为 ；
(2)过程②中发生的反应，属于基本反应类型中的 。
17．下图是A、B、C、D、E、F、G七种物质之间的转化。已知C是一种极易与血红蛋白结合的有毒气体，回答下列问题：
(1)D的化学式 。
(2)B的名称 ，A与B反应属于基本反应类型中的 反应。
(3)C与E反应的化学方程式为 ，该反应利用了C的 性（填“氧化”或“还原”）。
18．某电镀厂欲从含有CuSO4的废液中回收金属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，其工业流程如图：

(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都使用到了玻璃棒，玻璃棒在操作Ⅲ中的作用是什么？
(2)写出A物质的化学式；
(3)写出加入适量B时发生反应的化学方程式。
三、科学探究题
19．小明学完金属及其活动性顺序后，知道自铜中含有铜和镍。他想探究Cu、Ni、Fe三种的金属活动性顺序。
【查阅资料】镍能与稀硫酸反应生成能溶于水的NiSO4，并放出氢气。写出镍与硫酸反应的化学方程式 。
【猜想与假设】根据学过的金属活动性顺序及查阅的资料，对上述三种金属的活动性作出如下猜想：
（1）Fe>Ni>Cu；（2） 。
【实验探究】有下列药品：用砂纸打磨过的镍片、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液。为证明猜想（1）成立，应进行的实验操作是 ，发生的现象为 。请你再设计一个实验，证明猜想（1）成立。该实验需要的药品为 ，操作方法是 。
四、计算题
20．我国高铁建设已走在世界前列，修建高铁需要大量钢铁。工业上，把铁矿石和石灰石等物质一起加入高炉，通入热空气，经过一系列反应最终可得到生铁。
(1)炼铁的原料除了铁矿石和石灰石外，还需要的一种物质是 。
(2)工业上用含氧化铁960t的赤铁矿石为原料炼铁，可得到含杂质4%的生铁质量为多少？
参考答案：
1．B
【详解】A、硫酸锌溶液中加入铜不能反应，说明铜的活动性比锌弱，能够得出金属活动性强弱，故A错误；
B、对锌和铜的活动性顺序的探究，根据题中的药品：锌、铜、稀硫酸、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液。可以设计出的方案有：①锌、铜、稀硫酸；锌可以与稀硫酸反应；得出Zn＞H； Cu和稀硫酸不反应； 得出 H＞Cu；故Zn＞Cu；②锌、硫酸铜溶液；锌可以置换硫酸铜溶液中的Cu； 得出 Zn＞Cu；③铜、硫酸锌溶液； 铜和硫酸锌溶液不反应；得出 Zn＞Cu。选用两种试剂可实现实验目的。选用两种（不是任选的）如我们上面分析的②③情况都能够实现目的，故B正确；
C、根据题中的药品可设计了三种方案，故C错误；
D、金属的硬度属于物理性质，金属的活动性属于化学性质，二者之间没有必然的联系，故D错误。故选B。
【点睛】金属若与另一金属对应的盐反应，则该金属比后者活泼；若不反应，则后者比前者活泼。
2．B
【详解】A、镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，随着反应的进行，溶液中的氢离子的浓度降低，故溶液的pH逐渐增大，故正确；
B、t1～t2段镁与稀盐酸反应放出热量，温度升高，使反应的速率增加，而反应物的量没有增加，故错误；
C、t2～t3段随着反应的进行，反应物的浓度降低，故速率减慢，故正确；
D、t1～t2速率变化的主要原因是反应放热使溶液温度升高，故正确。故选B。
3．C
【详解】A、根据题意，蠕状石墨属于石墨，只不过为蠕虫的形状，它还是由炭元素组成的单质，不是化合物，此选项说法不正确，不符合题意；
B、蠕状石墨和球状石墨都是碳元素组成的单质，它们的原子的最外层电子数相同，它们具有相同的化学性质，此选项说法不正确，不符合题意；
C、蠕铁是铁中加入多种成分的合金，它的主要成分是铁，蠕铁属于金属材料，此选项说法正确，符合题意；
D、良好力学性能（耐高温、强度大、断面敏感性小）、导热率高和抗氧化性能，这些都是蠕铁的物理性质，作为发动机材料是利用了它的物理性质，故此选项说法不正确，不符合题意；
故选C。
4．D
【分析】金属和盐发生反应时，在金属活动性顺序表中只有前面的金属可以把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来，钾、钙、钠除外。由于镁、铁、铜、银的金属活动性顺序是镁＞铁＞铜＞银，把一定量的铁放入AgNO3、Cu（NO2）2、Mg（NO3）2 的混合溶液中，铁首先和AgNO3反应，再和CuSO4反应，而不能与Mg（NO3）2反应，充分反应后过滤，滤液呈蓝色，说明CuSO4没有全部参与反应，即滤渣中不可能有铁，一定有最不活泼的金属银，可能有铜，铁和硝酸银反应生成银的同时也生成了硝酸亚铁，因此在滤液中一定有Cu（NO3）2、Mg（NO3）2，还有生成的Fe（NO3）2，可能还有剩余的AgNO3。
【详解】A、由分析可知，滤液中一定有 Fe（NO3）3、Mg（NO3）2和 Cu（NO3）2，可能还有剩余的AgNO3，故错误；
B、由分析可知，滤渣中不可能有铁，一定有最不活泼的金属银，可能有铜，所以向滤渣中加入稀盐酸，不可能有气泡产生，故错误；
C、Fe+2AgNO3=Fe（NO3）2+2Ag
56 340 180
Fe+Cu（NO3）2=Fe（NO3）2+Cu
56 188 180 64
由化学方程式可知，铁与硝酸银、硝酸铜反应都会使溶液的质量减小，故错误；
D、由分析可知，滤液中一定有Cu（NO3）2、Mg（NO3）2，还有生成的Fe（NO3）2，可能还有剩余的AgNO3，向滤液中滴入稀盐酸，可能会有氯化银白色沉淀出现，故正确。故选D。
5．D
【详解】A、金在常温(或高温)条件下不能与氧气反应，故A选项说法错误；
B、红热的铁丝在空气中不燃烧，故B选项说法错误；
C、铁在氧气中点燃剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体、放出大量热，故C选项说法错误；
D、根据金属与氧气反应的难易程度可以初步比较一些金属的活动性，故D选项说法正确。
故选D。
6．A
【详解】A、铁生锈过程产生铁锈等新物质，属于化学变化，正确；
B、冰雪融化过程没有新物质生成，属于物理变化，错误；
C、因电压过高，灯泡烧坏，没有新物质生成，属于物理变化，错误；
D、分离液态空气，是利用氮气和氧气的沸点不同而分离，没有新物质生成，属于物理变化，错误；
故选A。
7．C
【详解】A、工业炼铁得到的是生铁，含有碳等杂质，不是纯铁，故A正确；
B、石灰石的作用是除去二氧化硅，形成炉渣，故B正确；
C、工业炼铁中利用了焦炭的可燃性，提供热量；又利用其还原性，与二氧化碳反应生成一氧化碳气体，然后利用一氧化碳和氧化铁反应生成铁，故C不正确；
D、工业炼铁原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气，故D正确。故选C。
8．D
【详解】A、M能将银从化合物溶液中置换出来，且生成物中M为+2价，而铁比银活泼，且铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁，该选项说法正确；
B、M能将银从化合物溶液中置换出来，则说明M的金属活动性比Ag强，该选项说法正确；
C、反应前M的化合价为0价，而生成物中M的化合价为+2价，则M的化合价发生改变，该选项说法正确；
D、从该反应中，只能知道M一定位于银前面，并不能确定M是否在氢元素前面，该选项说法不正确。
故选D。
9．D
【分析】根据图示可知反应方程式为：，据此判断。
【详解】A、根据图示可知该反应是由一种单质和一种化合物生成其他两种化合物的反应，而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，所以该反应不属于置换反应，A错，不符合题意；
B、氧化物中是指由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，根据图示可知该反应的氧化物是H2O和NO，B错，不符合题意；
C、根据图示可知反应中反应物和生成物均是由分子构成的物质，反应前分子个数为9个，反应后分子个数为10个，C错，不符合题意；
D、根据图示可知生成的丙和丁的分子个数比为6：4=3：2，D对，符合题意；
故答案选D。
【点睛】微观图示题的解题技巧一般是先把图示转化成对应的化学用语，比如化学式，化学方程式等，然后根据化学用语中提示的信息结合选项中的说法给出正确的判断。
10．D
【详解】A、镁在氧气中燃烧生成氧化镁，正确的化学方程式为，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故选项不符合题意；
B、碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，正确的化学方程式为CaCO3CaO+CO2 ↑，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故选项不符合题意；
C、铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，正确的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，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”的特点，属于置换反应，故选项不符合题意；
D、磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，化学方程式书写正确，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故选项符合题意。
故选D。
11．B
【分析】将一定量的锌粉加入硝酸银和硝酸铜的混合液中，根据“远距离先置换原则”，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜；充分反应后过滤，得到蓝色滤液，说明硝酸铜没有反应或部分反应，可知锌的量不足；
【详解】A、锌的量不足，说明硝酸铜没有反应或部分反应，如果硝酸银过量，则滤液中含有硝酸银，选项A不符合题意；
B、滤渣中一定含有反应生成的银，锌的量不足，硝酸铜可能没有反应，所以不一定含有铜，选项B符合题意；
C、蓝色滤液中含有硝酸铜，硝酸铜会与锌会发生置换反应，不能共存，所以滤渣中一定没有Zn，选项C不符合题意；
D、滤液中一定有锌先和硝酸银反应生成硝酸锌，和未反应的硝酸铜，选项D不符合题意。
故选：B。
12． Ag Mg(NO3)2、Zn(NO3)2 Ag+、Cu2+
【详解】（1）在金属活动性顺序中，Mg﹥Zn﹥Cu﹥Ag，废液样品中加入少量锌粉，因为锌排在镁的后面，所以Zn不和Mg(NO3)2反应。锌比铜和银活泼，锌能和AgNO3、Cu(NO3)2反应，但铜比银活泼，因此锌先和硝酸银反应生成银和硝酸锌，硝酸银反应完全后锌和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，故无论加入锌的量是多少，肯定发生的是锌和硝酸银反应生成银和硝酸锌。因为充分反应后，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无明显现象，所以滤渣中一定没有锌，一定含有的金属是：Ag，可能有的是：Cu。
（2）充分反应后，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明锌粉过量，废液中的AgNO3、Cu(NO3)2完全反应，锌和硝酸银反应生成银和硝酸锌，锌和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，故滤液中一定含有硝酸锌，一定没有AgNO3、Cu(NO3)2，再加上没有参加反应的Mg(NO3)2，所以滤液中含有的溶质是：Mg(NO3)2、Zn(NO3)2。加入过量锌粉前，废液样品中含有Ag+、Cu2+、Mg2+，加入过量锌粉后滤液中含有Zn2+、Mg2+，故加入过量锌粉能有效去除的废液中的离子是：Ag+、Cu2+。
13．(1)氯化锂
(2)变小
(3)除去水，以防止铁锅生锈
【详解】（1）根据溶液的命名：溶质的溶剂溶液，故氯化锂溶液中的溶质是氯化锂。
（2）分子间间隔一般是气态大于液态，故填变小。
（3）铁生锈的条件是：空气和水接触，擦干就相当于破坏铁生锈的条件，故填除去水，以防止铁锅生锈。
14． 不溶性杂质 漏斗、烧杯、玻璃棒 铁 CuSO4+Fe=FeSO4+Cu 稀硫酸 H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑
【详解】（1）过滤是将不溶性固体从溶液中分离出来的操作，组装过滤器需要的仪器有：铁架台、漏斗、滤纸、烧杯和玻璃棒，其中玻璃仪器为：漏斗、烧杯、玻璃棒．
（2）从图框中可以知道，向废液中加入过量的金属X得到了不纯的铜，根据题干要求及废水中的成分并结合最后得到物质为硫酸亚铁晶体，可以判断金属X为铁；铜排在氢后面，不与酸反应，而铁排在氢前面，与酸反应，因此为除去混在铜粉里的铁粉并且得到FeSO4溶液，把金属混合物放入足量的稀硫酸并过滤即可，故溶液Y为稀硫酸．
故答为：（1）不溶性杂质，漏斗、烧杯、玻璃棒；（2）铁，CuSO4+Fe=FeSO4+Cu，稀硫酸，H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑．
15．
【详解】（1）由题中信息可知铁与硫酸铜溶液反应生成了铜，即铁与硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式为。
（2）铝的抗腐蚀性好是因为在铝的表面形成了一层致密的氧化物薄膜，即铝和氧气反应生成了三氧化二铝，反应的化学方程式为。
16．(1)
(2)置换反应
【分析】解：
【详解】（1）在高温条件下向金红石（主要成分TiO2）与碳粉混合物中通入氯气，反应制得四氯化钛（TiCl4）和一种可燃性气体，根据反应前后元素的种类不变可知，该可燃性气体中含有碳元素和氧元素，则为一氧化碳，反应的化学方程式为。
（2）过程②是在氩气的气流中，高温下用过量的镁跟四氯化钛反应制得钛和氯化镁，该反应是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，属于置换反应。
17．(1)H2
(2) 水 置换反应
(3) CO+CuOCu十CO2 还原性
【分析】C是一种极易与血红蛋白结合的有毒气体，则C为一氧化碳，A为黑色单质，B为无色液体，A与B反应生成一氧化碳和无色气体，即A是碳单质，B是水，D是氢气，碳和水在高温的条件下生成一氧化碳和氢气；红色金属F为铜，一氧化碳和黑色固体E反应生成铜和G，黑色固体E和氢气反应生成铜和水，即黑色固体E为氧化铜，G为二氧化碳；代入验证，推断合理。
【详解】（1）由分析可知，D是氢气，化学式为：H2
（2）B的名称为水；A与B的反应是碳和水在高温的条件下生成一氧化碳和氢气，该反应是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，属于基本反应类型中的置换反应。
（3）C与E的反应是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：CO+CuOCu十CO2，该反应中一氧化碳夺取了氧化铜中的氧，利用CO
的还原性。
18．(1)防止液体飞溅
(2)Fe
(3)
【详解】（1）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都使用到了玻璃棒，玻璃棒在操作Ⅲ（蒸发结晶）中的作用是使液体均匀受热，防止液体飞溅。
（2）A物质的化学式是Fe，用来和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。
（3）加入适量B（稀硫酸）时，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，发生反应的化学方程式：。
19． Ni+H2SO4＝NiSO4+H2↑ Ni﹥Fe﹥Cu 将镍片分别放入硫酸亚铁和硫酸铜溶液中 盛有硫酸铜溶液的试管中，镍片表面有红色物质，另一支试管中无现象 铁丝、铜丝和硫酸镍溶液 取等量的硫酸镍溶液两份，将铁丝和铜丝分别放入溶液中
【详解】[查阅资料] 镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气，反应的化学方程式：Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑；
[猜想与假设] 猜想时，铁的活动性一定大于铜，故还可以猜想为Ni＞Fe＞Cu；
[实验探究] 把用砂纸打磨过的镍片分别浸入硫酸亚铁和硫酸铜溶液中，过一会儿取出，发盛有硫酸铜溶液的试管中，镍片表面有红色物质，说明Ni>Cu，另一支试管中无现象，说明Fe>Ni；判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序，还可以使用铜丝、NiSO4溶液和铁丝；方案为：取等量的硫酸镍溶液两份于试管中，将铁丝和铜丝分别放入溶液中，观察现象。
20．(1)焦炭
(2)700t
解：设可得到含杂质4%的生铁质量为x。
答：工业上用含氧化铁960t的赤铁矿石为原料炼铁，可得到含杂质4%的生铁质量为700t。
【详解】（1）炼铁的原料有铁矿石、石灰石和焦炭，故填：焦炭；
（2）见答案。