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

第六章 金属 练习题
一、选择题
1．甲、乙、丙、丁四种金属。甲即使在高温时也不与氧气反应。乙、丙、丁在一定条件下都能与氧气反应。丁盐的水溶液可用丙制的容器盛放，但不能用乙制的容器盛放。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是
A．甲>乙>丁>丙
B．丙>丁>乙>甲
C．丙>乙>丁>甲
D．乙>丁>丙>甲
2．下列对实验中的问题，解决方式不正确的是
实验序号 操作
A．检验二氧化碳气体 燃着的木条伸入集气瓶
B．鉴别铁粉和碳粉 取样，加入适量稀盐酸
C．回收氯酸钾分解后的二氧化锰 加水溶解，过滤,洗涤，干燥
D．除去硫酸锌溶液中的硫酸铜 加入锌粉，过滤
A．A B．B C．C D．D
3．科学家最新发现，通过简单的化学反应，可以将树木纤维素转变成超级储能装置，如图是该反应的微观示意图。下列说法不正确的是　　
A．参加反应的X、Y两物质的粒子个数比为3：4
B．该反应属于置换反应
C．W物质中碳元素的质量分数为
D．化学反应前后原子的种类、个数、质量均保持不变
4．我国商代已制造出精美的青铜器，春秋战国时期已会冶铁和炼钢。人类开发利用下列金属单质的时间顺序与金属活动性的强弱有着某种内在联系。由此推断，下列金属中，人类开发利用最晚的是
A．Cu B．Zn C．Fe D．Al
5．在某铁的样品中，含有Zn、Mg、A1、Cu金属杂质中的两种，取56g样品跟足量稀硫酸反应，得到2克H2，则此铁的样品中不可能含有的金属杂质是（ ）
A．Cu和Mg B．Mg和Al C．Zn和Al D．Al和Cu
6．若金属锰(Mn)在金属活动顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不能发生的是
A．2Al+3MnSO4=Al2(SO4)3+3Mn B．Mn+2HCl=MnCl2+H2↑
C．Fe+MnSO4=FeSO4+Mn D．Mg+MnSO4=MgSO4+Mn
7．化学方程式书写正确的是
A．4Fe+3O22Fe2O3 B．CO+CuOCu+CO2↑
C．2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑ D．H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
8．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
9．推理是学习化学的一种重要方法，但推理必须科学、严谨。下列推理正确的是
A．木炭在氧气中能燃烧，所以氧气具有可燃性
B．不锈钢虽然是金属材料，但它属于混合物而不是纯净物
C．化合反应有一种生成物，生成物为一种的反应一定是化合反应
D．催化剂在反应前后质量不变，因此反应前后质量不变的物质一定是催化剂
10．新型水处理剂ClO2的新制法微观过程如图所示。下列说法正确的是
A．乙、丙、丁都是混合物 B．该反应属于置换反应
C．生成物丙是水 D．该反应符合质量守恒定律
11．下列有关资源、能源的叙述正确的是(　　)
A．空气是一种宝贵的能源
B．海水中含有80多种化学物质
C．矿物的储量有限，且可以再生
D．目前，世界上已有50%以上的铁和90%以上的金得到了回收利用
二、填空与简答
12．用适当的化学用语填空：
（1）年产量最高的金属 。
（2）2个铜离子 。
（3）n个硝酸根离子 。
（4）相对分子质量最小的氧化物 。
（5）硫酸铁中铁元素的化合价 。
13．扬州博物馆收藏了西汉昭宣时期的铜釭灯，全器由灯盘、双层灯罩、双导烟管和贮水消烟的三足釜形器四部分组成，如图。
(1)先秦《考工记》中有关青铜成分记载：“六分其铜而锡居其一”，由此可知，铜釭灯灯体的材质硬度比纯铜 (选填“大”或“小”)。
(2)铜釭灯出土时表面某些部分存在绿色锈蚀。该绿色固体的主要成分是 (填名称)，可用棉签蘸取 (填化学式)擦涂去除。
(3)铜釭灯灯罩可自由开合，以调节进风量的大小。当有大量黑烟产生时，说明燃料发生 (填“完全”或“不完全”)燃烧，应 (填“扩大”或“减小” )进风口。沈括在《梦溪笔谈》对“洧水(石油)”的使用：“予知其烟可用，试扫其烟为墨。”将黑烟收集，用来制墨。因为墨汁中的炭黑化学性质 ，所以水墨画能较长时间保存。
(4)铜釭灯的双烟管可将燃烧产生的废气引入水中以减少对室内环境污染。《汉书 地理志》中记载：“高奴，有淆水(石油主要是碳氢化合物，含少量的氮、硫等元素)可燃”。如果铜釭灯采用淆水为燃料，燃烧产生废气中含有的污染性气体如 (填化学式) ，会使水体呈 性，需要经常换水。粗略的测量废水的酸碱度可以用 (填字母)。
A 紫色石蕊试液 B 酚酞试液 C pH试纸
14．下图为干电池的结构示意图，请利用所学知识完成下列问题。
（1）石墨可用作干电池的电极，是利用了石墨的 性。
（2）干电池中用到了铜和锌两种金属，请你写出一种证明两种金属活动性强弱的方案 。
15．在人类社会的发展进程中，金属起着重要的作用。
（1）某些铁制零件防锈措施是涂油，其防锈原理是 。工人师傅常用稀盐酸除铁锈，其反应的化学方程式是 。
（2）铝合金广泛应用于飞机制造业，可增加飞机的载重量以及提高运行速度，这是利用了铝合金 （答一点即可）的优良性能。
（3）生铁和钢是使用最多的金属材料，二者性能不同的原因是 。工业上采用赤铁矿石（主要成分为氧化铁）炼铁的反应原理是 （用化学方程式表示）。
（4）向硝酸银和硝酸铝的混合溶液中加入一定量的铁粉，观察到溶液由无色变为浅绿色后，对混合物进行过滤，则滤液中一定含有的溶质是 。
16．在人类社会的发展进程中，金属起着重要的作用。
(1)青铜是铜锡合金，其属于 (填“金属材料”或“合成材料”)。
(2)在空气中，铁与 同时接触发生反应而生锈。
(3)将铁和铜2种金属分别投入稀硫酸中，判断出铁比铜活泼所依据的实验现象是： 。
17．A-H是初中化学中常见的物质,已知A、B为黑色固体,D为红色固体单质,F为红色固体,它们的转化关系如图所示(有些反应的生成物没完全标出)。请回答：

(1)物质B的化学式为 ，
(2)反应①的化学方程式为 ，写一个能实现反应④的化学方程式
(3)物质E是一种用途是 ；
(4)属于置换反应的有 (选填序号①②③④)
(5)在试管中进行反应③,可以看到的现象是 。
18．（1）在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，钢的质量也达到较高水平。古代，人们把烧红的生铁放在铁砧上反复锤打，最终使生铁转化为钢，用化学方程式表示原理 。
（2）工业上用一氧化碳和赤铁矿炼铁的化学方程式是 。
（3）新型材料纳米铁粉具有广泛的用途，它比普通铁粉更易与氧气反应，其制备的主要流程如下图所示。
① 纳米级铁粉遇氧气无需加热就能燃烧，生成物的化学式为 。
② 高温反应器中发生反应的化学方程式为 。反应前需向反应器中通入氮气，目的是 。
三、科学探究题
19．为了比较铝与相同pH的稀盐酸和稀硫酸反应的快慢.某化学兴趣小组做了如下实验探究:

(1)写出铝与稀硫酸反应的化学方程式 。
(2)X= 。
(3)实验过程中，发现铝与稀盐酸反应更加剧烈，同学们提出了以下猜想:
[做出猜想]猜想1:水分子( H2O)起催化作用；
猜想2:氯离子(Cl-)起催化作用；
猜想3:硫酸根离子(SO42-)起阻碍作用；
...............
你认为上述猜想 不合理，说出你的理由 。
[进行猜想]为了验证上述猜想是否正确，向试管1中加入少量 (填序号)。试管Ⅱ中加入少量 做对比实验。
A 硫酸铜
B 氯化钠
C 硫酸钠
D 浓硫酸
[得出结论]猜想2正确。
[拓展延伸]同一个化学反应可以具有不同的催化剂，对反应速率的影响结果也不相同。由此，小明提出了一个新的探究话题 (说出一种即可)。
四、计算题
20．江铃汽车配件厂新购进了一批黄铜(铜锌合金)。为了测定这批黄铜中铜的质量分数，化验人员将取来的样品先加工成粉末，然后利用该粉末与稀硫酸在烧杯内发生反应。在所进行的三次实验中，只有一次所取用的稀硫酸与黄铜样品是恰好完全反应的。有关实验数据记录如下:
实验次序 第1次 第2次 第3次
所取黄铜样品的质量/g 10.0 10.0 20.0
加入稀硫酸的质量/g 100.0 80.0 80.0
反应后烧杯内剩余物质的质量/g 109.8 89.8 99.8
请分析实验数据，完成下列问题:
（1）黄铜样品与稀硫酸恰好完全反应时两种物质的质量之比为__________ ；
（2）计算该黄铜样品中铜的质量分数。( 写出计算过程)
（3）恰好完全反应后所得的溶液中溶质的质量分数为__________ (结果精确到0.1%)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】由甲即使在高温下也不与氧气反应知，甲最不活泼，由丁盐能与乙反应但不与丙反应知，乙的活动性最强，丙的活动性比丁弱，综上所述，四种金属的活动性由强到弱的顺序为：乙＞丁＞丙＞甲；故选D。
2．A
【详解】A、检验二氧化碳气体，方法是把气体通入澄清石灰水中，如果澄清石灰水变浑浊，该气体是二氧化碳，A不正确；
B、鉴别铁粉和碳粉，用试管分别取适量的铁粉和碳粉，加入适量稀盐酸，如果有气泡产生的是铁粉，没有的气泡产生的是碳粉，B正确；
C、回收氯酸钾分解后的二氧化锰，加水溶解，氯化钾溶解，而二氧化锰不溶，过滤，得到二氧化锰固体，然后对固体进行洗涤，干燥，C正确；
D、除去硫酸锌溶液中的硫酸铜，加入过量的锌粉，锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，然后把固体杂质过滤，得到硫酸锌溶液，D正确。故选A。
3．C
【详解】由反应的微观示意图和质量受守恒定律可知，该反应是碳和氨气在一定条件下反应生成了氮气和甲烷，反应的方程式是：3C+4NH3 2N2+3CH4。
A、由方程式可知，参加反应的X、Y两物质的粒子个数比为3：4，故A正确；
B、该反应由一种单质与一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，故B正确；
C、由微粒的构成可知，W是甲烷，甲烷中碳元素的质量分数为：，故C不正确。
D、由微粒的变化可知，化学反应前后原子的种类、个数、质量均保持不变，故D正确。
故选C。
4．D
【详解】根据金属活动性越强，在自然界则会以各种化合物存在则冶炼技术要求会更高，由题中四种金属的活动性由强到弱的顺序是，则铝最活泼，铝的开发和利用最晚。故选：D。
5．B
【详解】解：得到0.2g氢气需要消耗金属铁的质量m，×m=0.2g，则m=5.6g，所以铁样品中另两种金属为：产生0.2g氢气，需要金属的质量一种大于5.6g，另一种小于5.6g；根据一定量金属与足量酸完全反应时，产生氢气质量=×金属质量，可计算得知，产生0.2g氢气，消耗铝、镁的质量为1.8克、2.4克，都小于5.6g，不可能同时含有镁和铝；而消耗锌的质量为6.5克，大于5.6g，铜不能与酸反应产生氢气；因此可判断样品中的两种金属杂质为金属铝、镁中的一种与金属锌、铜中一种所形成。故选B。
6．C
【分析】常见金属的活动性顺序由强到弱为“钾钙钠镁铝，锌铁锡铅（氢），铜汞银铂金”。
【详解】A、锰位于铝和锌之间，说明在铝的后面，能被铝从其盐溶液中置换出来，不符合题意；
B、锰在氢的前面，能与酸发生置换反应生成氢气，不符合题意；
C、锰位于铝和锌之间，说明在铁的前面，铁不能与硫酸锰发生置换反应，符合题意；
D、锰位于铝和锌之间，说明在镁的后面，能被镁从其盐溶液中置换出来，不符合题意。
故选C。
7．D
【分析】根据化学方程式判断正误的方法需考虑：应用的原理是否正确；化学式书写是否正确；是否配平；反应条件是否正确；↑和↓的标注是否正确。
【详解】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，正确的化学方程式应为：3，故选项错误；
B、氧化铜和一氧化碳加热生成铜和一氧化碳，反应前有气体，反应后有气体不需要标注气体符号，正确的化学方程式为：，故选项错误；
C、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，正确的化学方程式应为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，故选项错误；
D、硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，化学方程式书写正确，故选项正确。
故选：D。
8．D
【详解】由金属活动顺序可知，排在氢前面的金属可以和酸（稀盐酸或稀硫酸）反应放出氢气，且越靠前的金属和酸反应放出氢气的速度越快，排在氢后面的金属不与酸（稀盐酸或稀硫酸）反应放出氢气。所以在装有镁、铝、铁、铜的试管中加入稀盐酸，不能产生氢气的是铜。故选D。
点睛：掌握金属活动性顺序及金属与酸溶液的反应原理。
9．B
【详解】A、木炭在氧气中能燃烧，说明氧气具有助燃性，氧气不具有可燃性，不符合题意；
B、不锈钢虽然是金属材料，但它是由铁、碳等混合而成，属于混合物而不是纯净物，符合题意；
C、化合反应是两种及两种以上物质反应生成一种物质的反应，化合反应有一种生成物，但是生成物为一种的反应不一定是化合反应，如氧气转化为臭氧，生成物只有一种，不属于化合反应，不符合题意；
D、催化剂在反应前后质量不变，但是反应前后质量不变的物质不一定是催化剂，还可能是不参与反应的杂质，不符合题意。
故选B。
10．D
【详解】根据反应的微观示意图，该反应是：Cl2+NaClO2 ==ClO2+NaCl。A. 乙、丙、丁都是由同种物质组成的，属于纯净物，错误；B. 一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应是置换反应，该反应不属于置换反应，错误；C. 生成物丙是ClO2，错误；D. 化学反应都遵守质量守恒定律，正确。故选D。
11．D
【详解】A、空气是一种宝贵的资源，错误；B、海水中含有80多种元素，不是80多种化学物质，错误；C、矿物的储量有限，且不可再生，错误；D、回收利用金属，能节约金属资源、减少污染等，目前世界上已有50%以上的铁和90%以上的金得到了回收利用，故选项说法正确。故选D。
12． Fe 2Cu2+ nNO3- H2O
【详解】（1）年产量最高的金属是铁，其化学式为：Fe。故填：Fe；
（2）根据离子的表示方法：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．若表示多个该离子，就在其元素符号前加上相应的数字；因此2个铜离子表示为：2Cu2+；
（3）n个硝酸根离子就是在硝酸根离子的前面加上n，故填：nNO3-；
（4）水是相对分子质量最小的氧化物，故填：H2O；
（5）硫酸铁中硫酸根显-2价，则铁元素的化合价为+3，故填：。
13． 大 碱式碳酸铜 HCl/ H2SO4 不完全 扩大 稳定/不活泼 SO2、NO2 酸 C
【详解】（1）一般，合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，铜釭灯属于青铜器，属于合金，所以铜釭灯灯体的材质硬度比纯铜大；
（2）铜釭灯出土时表面某些部分存在绿色锈蚀。该绿色固体是铜绿，化学名称是碱式碳酸铜，因为铜与空气中的氧气、二氧化碳和水等物质反应产生碱式碳酸铜；碱式碳酸铜能与酸反应，所以可用棉签蘸取稀盐酸或稀硫酸擦涂去除；
（3）铜釭灯的灯罩可自由开合，以调节进风量的大小。当看到有大量黑烟产生，这是燃料不充分燃烧造成的，所以应扩大进风口，增加氧气的量，从而促进燃料充分燃烧；因为墨汁中的炭黑化学性质稳定，所以水墨画能较长时间保存。
（4）石油中除含有碳、氢元素以外，还含有少量的氮元素、硫元素等，因此石油燃烧产生的废气中含有污染性气体，如二氧化硫、二氧化氮等，与水反应，会使水体呈酸性；粗略的测量废水的酸碱度可以用pH试纸，紫色石蕊试液和酚酞试液只能检测出溶液的酸碱性，不能测出具体的数值。
14． 导电 将锌片放入硫酸铜溶液中，锌片上有红色物质析出
【详解】（1）石墨可用作干电池的电极，是利用了石墨的导电性。（2）金属活动顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au，在金属活动顺序表中，排在氢前边的金属能和酸发生置换反应生成盐和氢气。金属的位置越靠前，金属的活动性越强。位置靠前的金属能将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。证明锌、铜两种金属活动性强弱的方案：将两种金属分别放入盐酸中，锌能反应生成气体，证明锌在氢前，铜不与盐酸反应证明铜在氢后，所以锌的活动性比铜的强（或者将锌片放入硫酸铜溶液中，锌片上有红色物质析出，说明锌能将铜从溶液中置换出来，证明锌的活动性比铜强）
15． 隔绝氧气和水 密度小 含碳量不同 硝酸铝、硝酸亚铁
【详解】（1）铁与氧气、水同时接触时，会发生锈蚀，某些铁制零件防锈措施是涂油，其防锈原理是隔绝氧气和水；工人师傅常用稀盐酸除铁锈，是因为氧化铁能和稀盐酸反应生成氯化铁和水，其反应的化学方程式是：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
（2）铝合金广泛应用于飞机制造业，可增加飞机的载重量以及提高运行速度，这是利用了铝合金密度小的优良性能。
（3）生铁和钢中的含碳量不同，所以二者性能不同，在高温的条件下，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳；化学方程式为：；
（4）向硝酸银和硝酸铝的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，不能和硝酸铝反应，观察到溶液由无色变为浅绿色后，对混合物进行过滤，则滤液中一定含有的溶质是硝酸铝和硝酸亚铁。
16． 金属材料 氧气和水 铁的表面有气泡产生，并且溶解逐渐变成浅绿色，铜的表面无任何变化
【详解】（1）根据题干，青铜是铜锡合金，合金也属于金属材料；
（2）铁生锈的条件是铁与氧气和水蒸气同时接触发生反应而生锈；
（3）将铁和铜2种金属分别投入稀硫酸中，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜不和稀硫酸反应，所以会观察到，铁的表面有气泡产生，并且溶解逐渐变成浅绿色，铜的表面无任何变化。
17． CuO C+2CuO2Cu+CO2↑ Fe+CuSO4=Cu+FeSO4（合理即可） 做燃料或还原剂 ①④ 红色变黑色
【分析】A-H是初中化学中常见的物质，已知A、B为黑色固体，D为红色固体单质，黑色固体碳和氧化铜在高温的条件下生成红色的铜和二氧化碳，二氧化碳和碳在高温下生成一氧化碳，因此A是碳，B是氧化铜，C是二氧化碳，D是铜，E是一氧化碳，代入验证，推理正确。
【详解】（1）B是氧化铜，化学式为为：CuO；
（2）黑色固体碳和氧化铜在高温的条件下生成红色的铜和二氧化碳，化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑；铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁；化学方程式为： Fe+CuSO4=Cu+FeSO4（合理即可）；
（3）E是一氧化碳，一氧化碳的用途是：做燃料或还原剂；
（4）黑色固体碳和氧化铜在高温的条件下生成红色的铜和二氧化碳，铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，都属于置换反应；
（5）一氧化碳和红色的氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，现象是：红色变黑色。
18． C + O2点燃 CO2 3CO+ Fe2O3高温2Fe + 3CO2 Fe3O4 FeCl2 + H2高温 2HCl+Fe 赶走装置内的空气，防止生成的铁粉氧化
【详解】试题分析：（1）生铁转化为钢，用化学方程式表示原理为;C + O2点燃 CO2
（2）工业上用一氧化碳和赤铁矿炼铁的化学方程式是3CO+ Fe2O3高温2Fe + 3CO2;
（3） 纳米级铁粉遇氧气无需加热就能燃烧，生成物的化学式为Fe3O4 高温反应器中发生反应的化学方程式为FeCl2 + H2高温2HCl+Fe, 反应前需向反应器中通入氮气，目的是赶走装置内的空气，防止生成的铁粉氧化。
考点：金属及金属材料
19． 5 1 水没有加快或抑制反应速率 C B 不同的催化剂对同一个化学反应反应速率的影响情况
【分析】铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气。
【详解】(1)铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，故反应的化学方程式为。
(2)实验需要控制变量，故X=5。
(3) 铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，氯离子参加反应，故上述猜想1不合理，理由是氯离子参加反应，水没有加快或抑制反应速率。
[进行猜想] 为了验证上述猜想是否正确，向试管Ⅰ中加入少量硫酸钠后反应速度无变化，则钠离子、硫酸根离子对实验没有影响，向试管Ⅱ中加入少量氯化钠反应明显加快，故向试管1中加入少量C。试管Ⅱ中加入少量B做对比实验。
[拓展延伸]同一个化学反应可以具有不同的催化剂，对反应速率的影响结果也不相同。由此，提出了一个新的探究话题是不同的催化剂对同一个化学反应反应速率的影响情况。
20．（1）1:8；（2）35% （详见解析）；（3）18.7%
【详解】（1）第1次实验和第2次实验对比可知，100g硫酸有剩余；第3次实验和第2次实验对比可知，20g样品有剩余；第2次实验黄铜样品与稀硫酸恰好完全反应,两种物质的质量之比为10g:80g=1:8；
（2）第2次实验黄铜样品与稀硫酸恰好完全反应,产生氢气的质量为10g+80g-89.8g=0.2g
设该10g黄铜样品中锌的质量为x,恰好完全反应生成硫酸锌质量为y。
x=6.5g，y=16.1g
样品中铜的质量分数为=35%。
（3）恰好完全反应后所得的溶液的质量为89.8g-（10g-6.5g）=86.3g
溶质的质量分数为 。
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