8.2金属的化学性质同步练习人教版化学九年级下册（含解析）

8.2金属的化学性质同步练习人教版化学九年级下册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．①金属钠与氯气反应的化学方程式：2Na+Cl22NaCl；②镁在二氧化碳中燃烧反应的化学方程式：2Mg+CO22MgO+C；由此获得的认识中，说法错误的是
A．②属于置换反应 B．①②中各元素的化合价均发生了变化
C．燃烧不一定有氧气参加 D．可燃物燃烧都能用二氧化碳灭火
2．现有一定质量的Cu(NO3)2和Mg(NO3)2混合溶液，向其中加入过量锌粒，充分反应后过滤，得到滤液(不饱和)和滤渣。下列有关说法中，正确的是
A．滤渣中一定有铜、镁和锌
B．向滤渣中加入稀盐酸，会有气泡产生
C．滤液中一定有Zn2+和Mg2+
D．充分反应后滤液的质量会减小
3．（双选）下列实验现象中的描述及化学方程式的书写均正确的是（ ）
A．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射——
B．氢气在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰——
C．铜在空气中加热生成红色的固体——
D．碳在氧气中燃烧，发出白光——
4．实验室中有一定质量的Zn（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液，现按下图所示进行实验，出现的现象如图中所述，则下列判断中，不合理的是
A．滤液中一定含有Cu2+、Mg2+ B．向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生
C．滤渣中一定含有Zn和Cu D．滤渣的质量小于a g
5．将 ag 锌粉和银粉的混合物加入一定量 Cu(NO3)2 溶液中，充分反应后过滤，得滤液和滤渣。下列有关说法正确的是
A．反应后所得滤渣一定为纯净物
B．滤渣的质量一定小于 a g
C．反应后所得滤液一定为无色溶液
D．反应后所得滤液中的金属阳离子最多有两种
二、选择题
6．一同学设计了两种由 CuO→Cu 的实验方案：方案一：；方案二：。大家认为方案二优于方案一，理由是：①节约能源；②Cu 产率高；③产品纯净；④操作安全。其中，评价正确的是
A．①②③ B．①④ C．①③④ D．②③
7．小敏称取等质量的铜粉和铁粉，分别加入到25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中（如图所示），充分反应。下列情况可能出现的是
A．铁和铜都有剩余，甲、乙生成银的质量比为7:8
B．铁和铜都没有剩余，甲、乙生成银的质量比为1:1
C．铁有剩余，铜没有剩余，甲、乙生成银的质量比可能为16:15
D．铜有剩余，铁没有剩余，甲、乙生成银的质量比为15:14
8．为验证锌、铜、银的金属活动性顺序，某同学设计了如图实验(实验所用的金属丝已提前用砂纸打磨)。
实验①：将铜丝插入硝酸银溶液中，观察到铜丝表面有银白色固体附着，溶液变为蓝色。
实验②：取出铜丝，插入锌丝，观察到锌丝表面有红色固体附着后，取出锌丝。
以下分析不正确的是
A．插入锌丝前，试管中溶液可能有一种溶质 B．该实验能够验证金属活动性顺序：锌>铜>银
C．实验结束后，试管中溶液可能是无色的 D．实验结束后的溶液中最多有3种溶质
9．高纯硅广泛应用于太阳能光伏电池，工业上制取高纯硅反应的微观示意图如下，有关说法正确的是
A．丁的化学式是HCl
B．该反应属于复分解反应
C．该反应中氯原子个数减少
D．硅是地壳中含量最高的元素
10．某自然科学兴趣小组，设计了如图所示的装置，用来研究不同金属跟稀硫酸反应的快慢。他们用此装置，选择了甲、乙、丙、丁四种大小相同的金属片，分别与相同体积、相同质量分数的稀硫酸反应，观察30秒内从导管口冒出的氢气泡多少，记录在下表中。（“+”越多，表示产生的气泡越多）。如果四种金属分别是镁、铝、铁、锌中的一种，则丁最有可能是
金属 甲 乙 丙 丁
氢气泡多少 + + + + + + + + + +
A．镁 B．铝 C．铁 D．锌
11．下列对化学基本概念的认识正确的是
A．同种元素组成的纯净物一定是单质
B．保持物质化学性质的微粒一定是分子
C．燃烧都是剧烈的、发光发热的化合反应
D．生成单质和化合物的反应一定是置换反应
12．下面四个图像分别对应四种操作，其中合理的是
A．用等质量的氯酸钾制O2 B．水通电一段时间
C．等质量的铁和锌与足量的稀盐酸反应 D．加热一定质量的高锰酸钾
13．下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法，其中错误的是
选项 物质 杂质 除杂方法
A CO2 CO 点燃
B MnO2粉 C粉 在空气中充分灼烧
C FeSO4溶液 CuSO4溶液 加入足量的铁粉，过滤
D NaCl固体 泥沙 溶解、过滤、蒸发
A．A B．B C．C D．D
14．下列有关生产、环保、能源、资源问题的叙述错误的是
A．pH＜5.6的雨水称为酸雨
B．“温室效应”主要是由CO2等气体引起的
C．使用乙醇汽油能减少污染，节约石油资源
D．铝比铁有更好抗腐蚀性的原因是：铝比铁金属活动性强。
15．小诚同学将打磨后的铝丝插入到硫酸铜溶液中，反应的微观示意图如下图所示，图中微粒未完全画出。下列说法错误的是（　　）
A．硫酸铜溶液中共有Cu2+、、H2O三种微粒
B．硫酸根离子在反应前后没有改变
C．该反应的现象为：铝的表面生成铜
D．硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸铝溶液为无色，说明蓝色与Cu2+有关
三、综合应用题
16．实验室利用如下图所示装置进行相关实验，请回答下列问题。
(1)写出图中仪器X的名称 。
(2)实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可选用 （填序号），用该装置制取二氧化碳，发生反应的化学方程式 。
(3)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 。所选用的发生装置是 （填序号），若用E装置收集氧气，实验完毕后，先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯的目的是 。小明同学在实验室做此实验时，误把高锰酸钾当成了二氧化锰，下列说法正确的是 。
a．没有氧气生成 b．有氧气生成且质量变多 c．有氧气生成且质量不变
(4)氢气是一种清洁能源。实验室常用锌粒和稀硫酸来制取氢气，如用F装置收集氢气，气体应从 （填“a或b”）进入，为探究锌与稀硫酸反应快慢的因素，进行以下三组实验。室温下，取颗粒大小相同的锌粒与足量的稀硫酸反应，测量产生10mL氢气（通常情况下）所需的时间。下表为实验数据：
实验编号 硫酸的质量分数% 硫酸的体积/mL 锌粒的质量/g 时间/s
1 10 10 1 78
2 10 10 2 57
3 40 10 I 9
①由实验数据可知，该实验中对锌与稀硫酸反应快慢影响比较大的因素是 。
②比较不同条件下锌与稀硫酸反应的快慢有不同的方法。除测量产生相同体积的氢气所需时间，还可以采用的测量方法是 （写出一种）。
③小红同学在实验室选用的锌制取氢气，发现收集的气体大于0.2g，由此她认为实验室的锌粒含有杂质，那可能是 （填“a、b或c”），说明原因 。
a．铁 b．铜 c．碳、硅
17．I.如图表示铁元素的化合价与物质类别的关系，“→”表示物质之间可以转化。

(1)氯化铁是图中的 物质(填字母序号)，D物质的名称为 。
(2)反应B→C的实验现象为 。
(3)写出B→A反应的化学方程式： 。
II.生产印刷电路板时，把预先设计好的电路用耐腐油墨印刷在敷铜板上，然后将敷铜板浸入氯化铁溶液中，未被油墨覆盖的铜箔被腐蚀掉，最后将油墨清洗即可得到电路板。如果废液直接排放，对自然环境将产生严重污染，变废为宝的工艺流程图如图所示：

(4)操作a的名称是 。
(5)写出FeCl3溶液与敷铜板反应生成FeCl2和CuCl2的化学方程式： 。
(6)从节能角度看， (填“途径I”或“途径II”)更优越。
(7)途径I需要向废液加入过量铁粉。检验铁粉是否加过量的方法是 。
18．铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛地应用于电气、交通、轻工、机械制造、冶金、能源、高科技、石油化工、建筑工业、国防工业等领域，在中国有色金属材料的消费中仅次于铝。人们以辉铜矿（住要成分为Cu2S）为原料可以冶炼铜。Cu2S在高温下与氧气反应的部分转化关系如下图：
(1)Cu2O中铜元素的质量分数为 （保留一位小数）。
(2)反应2的基本类型是 。
(3)Cu2S在高温下与氧气反应会产生大气污染物SO2，严重时会产生 型酸雨。
(4)从含有CuSO4和H2SO4的混合溶液中加入铁屑可以回收铜：现有100gCuSO4和H2SO4的混合溶液。加入足量铁屑充分反应后回收到32g铜，求混合溶液中CuSO4的质量分数（要求写出详细的计算过程）。
参考答案：
1．BD
【详解】A、置换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，②中反应物是单质和化合物，生成物也是单质和化合物，属于置换反应，故A说法正确；
B、①中是两种单质反应生成一种化合物，元素的化合价都发生改变；②中属于置换反应，其中氧元素的化合价没有发生改变，故B说法错误；
C、由题干可知钠可以在氯气中燃烧，镁可以在二氧化碳中燃烧，所以燃烧不一定有氧气参加，故C说法正确；
D、由于镁可以在二氧化碳中燃烧，所以可燃物燃烧不能都用二氧化碳灭火，例如镁燃烧不能用二氧化碳灭火，故D说法错误；
故选BD。
2．BC
【分析】金属活动性：Mg＞Zn＞Cu，向一定质量的硝酸铜和硝酸镁的混合溶液中加入过量的锌，锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，锌和硝酸镁不反应。
【详解】A、锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，锌过量，锌与硝酸镁不反应，故滤渣中含铜、锌，不符合题意；
B、滤渣中含锌，加入稀盐酸，锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，产生气泡，符合题意；
C、锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，锌过量，故硝酸铜已经完全反应，硝酸镁不参与反应，故滤液中一定含有锌离子和镁离子，符合题意；
D、锌和硝酸铜反应：，65份质量的锌置换出64份质量的铜，固体质量减小，溶液质量增加，不符合题意。
故选BC。
3．BD
【详解】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，正确的化学方程式为3Fe+2O2 Fe3O4。故A错误；
B、氢气在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰，化学方程式书写完全正确，故B正确；
C、铜在空气中加热生成黑色的固体，故C错误；
D、碳在氧气中燃烧，发出白光，该化学方程式书写完全正确，故D正确。故选BD。
4．BCD
【分析】金属活动性镁大于锌大于铜，向一定质量的Zn（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液中加入ag镁，充分反应后过滤，得到蓝色滤液，镁加入混合溶液中，先和硝酸铜反应生成铜和硝酸镁，过滤后滤液呈蓝色，说明镁完全反应，硝酸铜没有完全反应，硝酸锌没有参与反应，滤渣中只有铜；
【详解】A、由分析可知滤液中含有硝酸锌、硝酸镁和硝酸铜，故一定含有Cu2+、Mg2+，判断合理；
B、由分析可知滤渣中只有铜，滴加稀盐酸不反应，无明显现象，判断不合理；
C、由分析可知滤渣中只有铜，判断不合理；
D、由分析可知，镁完全反应，，由化学方程式可知，生成铜的质量大于消耗镁的质量，故滤渣的质量大于ag，判断不合理；
故选：BCD。
5．BD
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【详解】将一定质量锌粉和银粉的混合物中加入一定量Cu（NO3）2溶液中，锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜；
A．反应后所得滤渣一定有铜和银，如果锌过量，则还有锌，滤渣一定为混合物，故A错误；
B．根据置换反应：，65g的锌置换出64g的铜，故滤渣的质量减小，故B正确；
C．若锌不足，则铜离子有剩余，溶液依然为蓝色，故C错误；
D．若锌不足，则溶液中的阳离子为锌离子和铜离子，若锌过量，则溶液中的阳离子只有锌离子，故D正确。
答案选BD。
6．B
【详解】①方案一：利用氢气与氧化铜反应产生铜单质，会消耗大量氢气，浪费能源；故说正确；
②氧化铜等量，由元素质量守恒可知，两种方案完全反应，产生铜的质量相等，产率也相等；故说法错误；
③方案二：加入过量的锌粉，导致过滤后的铜粉中含有少量锌粉，产品不纯净；故说法错误；
④方案一：使用氢气还原氧化铜，氢气具有可燃性，容易发生爆炸；故说法正确；
则说法正确的有：①④；
故选：B。
7．C
【分析】金属的活动性顺序是铁＞铜＞银，等质量的铜粉和铁粉，分别加入到25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中，反应的质量关系是：，56份质量的铁生成216份质量的银；，64份质量的铜生成216份质量的银。
【详解】A、铁和铜都有剩余时，硝酸银全部参加反应，因为硝酸银溶液的体积和溶质质量分数相同，因此甲、乙生成银的质量比为1:1，故A不正确；
B、铁和铜都没有剩余，则金属铁和铜全部反应，设金属的质量均为m，甲、乙生成银的质量比为，故B不正确；
C、铁剩余，说明铁过量，等质量的硝酸银溶液完全反应消耗的铜的质量大于铁的质量，铜没有剩余，说明铜完全反应，甲、乙生成银的质量比可能为16:15，故C正确。
D、等质量的铜和银，铜有剩余，则铁一定有剩余，故D不正确。
故选C。
8．D
【详解】A、插入锌丝前，试管中的溶液可能有一种溶质，就是生成的硝酸铜，也可能有两种就是剩余的硝酸银和生成的硝酸铜，不符合题意；
B、通过实验①：将铜丝插入硝酸银溶液中，观察到铜丝表面有银白色固体附着，溶液变为蓝色，可以比较出金属活动性：铜>银，通过实验②：取出铜丝，插入锌丝，观察到锌丝表面有红色固体附着，可以比较出金属活动性：锌>铜，所以该实验能够验证金属活动性顺序：锌>铜>银，不符合题意；
C、实验结束后，如果硝酸铜反应完了，试管中溶液是无色的，如果硝酸铜没有反应完，试管中溶液是蓝色的，不符合题意；
D、实验结束后的溶液中最多有2种溶质，就是生成的硝酸锌和没有反应完的硝酸铜，硝酸银一定没有了，因为金属锌会先和硝酸银反应再和硝酸铜反应，符合题意。
故选：D。
9．A
【详解】由工业制取高纯硅反应的微观示意图可知，故该反应的化学方程式为：
A、由分子结构模型可知，每个丁分子是由1个氢原子和1个氯原子构成的，其化学式为HCl，选项说法正确；
B、该反应是由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，属于置换反应，选项说法错误；
C、由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类与数目不变，选项说法错误；
D、氧元素是地壳中含量最高的元素，选项说法错误。
故选：A。
10．C
【详解】因取用大小相同的金属片，相同体积、相同质量分数的稀硫酸，时间相同，则气泡的多少可说明反应进行的快慢，根据表格中的记录可知：金属的活泼性为乙＞丙＞甲＞丁，而镁、铝、铁、锌的活泼性为镁＞铝＞锌＞铁，则丁最有可能是铁，故选C。
11．A
【详解】A、单质是由同种元素组成的纯净物，由同种元素组成的纯净物一定是单质，说法正确；
B、保持物质化学性质的微粒不一定是分子，也可以是原子、离子，说法错误；
C、燃烧不一定都是化合反应，如甲烷燃烧生成二氧化碳和水，说法错误；
D、生成单质和化合物的反应不一定是置换反应，如过氧化氢分解生成水和氧气不属于置换反应，说法错误。
故选：A。
12．C
【详解】A、用相等质量的氯酸钾制取氧气，加与不加催化剂不影响生成氧气的质量，故A错误；
B、将水通电一段时间生成的氢气和氧气的质量比是1：8，氢气和氧气的体积比才是2：1，故B错误；
C、由于稀盐酸过量，因此充分反应后放出氢气的质量大小由金属决定，根据化学方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，知每56g铁生成2g氢气，根据化学方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，知每65g锌反应生成2g氢气，所以相等质量的铁和锌与足量稀盐酸反应铁生成氢气多，对于图像铁的终点纵坐标应该大于锌，根据金属活动性强弱关系锌＞铁，可判断锌与稀盐酸反应快，铁与稀盐酸反应慢，即金属与锌的反应时间最短最先完成、铁完成的反应消耗时间长，故C正确；
D、加热一定质量的高锰酸钾制氧气，高锰酸钾分解生成了锰酸钾、二氧化锰和氧气，由于氧气的逸出，固体物质质量先减少后不变，钾元素的质量不变，钾元素的质量分数先增加后不变，故D错误。
故选：C。
13．A
【详解】A、由于二氧化碳不可燃也不支持燃烧，在二氧化碳中一氧化碳不能燃烧；错误；
B、碳粉具有可燃性，在空气中充分灼烧后会燃烧变成二氧化碳除去，正确；
C、加入足量的铁粉后会和硫酸铜溶液反应，生成铜和硫酸亚铁溶液，再过滤出金属铜即可，正确；
D、泥沙是难溶于水的固体，可以先加水让氯化钠溶解，再过滤出泥沙，最后蒸发结晶即得氯化钠固体，正确。
故选A。
14．D
【详解】A、正常雨水显酸性，pH<5.6的雨水称为酸雨，正确；B、“温室效应”主要是由CO2等气体引起的，正确；C、乙醇属于可再生资源，燃烧生成二氧化碳和水，使用乙醇汽油能减少污染，节约石油资源，正确；D、铝比铁有更好抗腐蚀性的原因是，铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，4Al＋3O22Al2O3，错误。故选D。
15．C
【详解】A、硫酸铜溶液中含有铜离子、硫酸根离子、水分子三种微粒，不符合题意；
B、铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，硫酸根离子在反应前后，没有改变，不符合题意；
C、铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色，生成铜是实验结论，不是实验现象，符合题意；
D、硫酸铜和硫酸铝中都含有硫酸根离子，硫酸铜呈蓝色，硫酸铝呈无色，说明蓝色与铜离子有关，不符合题意。
故选C。
16．(1)试管
(2) B CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3) 2KClO32KCl+3O2↑ A 防止水槽中的水倒流使试管骤冷发生炸裂 b
(4) b 硫酸的质量分数 测量等时间内生成氢气的体积 a 等质量的铁完全反应生成氢气的质量比锌多
【详解】（1）由图可知，仪器X的名称是试管，故填试管。
（2）实验室制取氧气可选择过氧化氢和二氧化锰的混合物，制取二氧化碳的原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，都是固体与液体在常温下反应生成气体的反应，发生装置都可选用固液常温发生装置，即装置B，故填B；
制取二氧化碳的原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故反应的化学方程式写为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
（3）氯酸钾在二氧化锰作催化剂和加热的条件下反应生成氯化钾和氧气，故反应的化学方程式写为：2KClO32KCl+3O2↑；
氯酸钾在二氧化锰作催化剂和加热条件下反应生成氧气是固体受热生成气体的反应，应选择固体受热发生装置，即装置A，故填A；
E装置为排水法收集气体，加热氯酸钾与二氧化锰的混合物生成氧气，且选择E装置收集氧气，实验完毕后，先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，能够防止水槽中的水倒流使试管骤冷发生炸裂，故填防止水槽中的水倒流使试管骤冷发生炸裂；
加热氯酸钾制取氧气时误把高锰酸钾当成了二氧化锰加入，高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成的而氧化钠能够作氯酸钾分解的催化剂，所以产生的结果是有氧气生成且质量变多，故填b。
（4）氢气的密度比空气的密度小，用F装置收集氢气，气体应从短管，即b管进入瓶中，故填b；
①由实验1、3的数据可知，稀硫酸的质量分数为10%时，生成10mL氢气需要78s，硫酸的质量分数为40%时，生成10mL的氢气需要9s，所以该实验中对锌与稀硫酸反应快慢影响比较大的因素是硫酸的质量分数，故填硫酸的质量分数；
比较不同条件下锌与稀硫酸反应的快慢有不同的方法，除测量产生相同体积的氢气所需时间，还可以采用的测量方法是测量等时间内生成氢气的体积，故填测量测量等时间内生成氢气的体积；
铜、碳、硅都不能与酸反应生成氢气，而铁能够与酸反应生成氢气，且根据化学方程式可知，等质量的铁完全反应生成氢气的质量比锌多，即如果锌中混有铜或碳、硅，则生成的氢气的质量一定小于0.2g，如果锌中混有铁，则生成的氢气的质量一定大于0.2g，故填a；等质量的铁完全反应生成氢气的质量比锌多。
17．(1) C 氯化亚铁
(2)红色固体逐渐溶解，溶液由无色变为黄色
(3)
(4)过滤
(5)
(6)途径I
(7)向滤渣中加入稀盐酸，若有气泡产生，说明铁粉过量
【详解】（1）根据图表所示，氯化铁中铁元素为+3价，所以对应的物质是C，D也是氯化物，且是氯化铁转化生成的，显示的化合价是+2价，所以D为氯化亚铁；
（2）B为氧化物生成了氯化铁，则是氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，氧化铁为红色固体，氯化铁溶液显黄色，因此看到的现象是红色固体逐渐溶解，溶液由无色变为黄色；
（3）A为铁，可以通过一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应二氧化碳和铁，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为。
（4）操作a实现了固液分离，常用的方法为过滤；
（5）敷铜板主要为铜，铜与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为；
（6）途径I不需要用电，减少能耗，故选途径I
（7）铁可与酸反应生成氢气，看到气泡，所以向滤渣中加入稀硫酸，若有气泡产生，则说明铁粉过量；
【点睛】在解此类题时，首先要将题中的知识认识透，然后结合学过的知识进行解答。
18．(1)88.9%
(2)置换反应
(3)硫酸
(4)解：设CuSO4的质量为。
混合溶液中硫酸铜的质量分数为，
答：混合溶液中硫酸铜的质量分数为8%。
【详解】（1）Cu2O中铜元素的质量分数 ；
（2）反应2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，属于置换反应；
（3）二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸被空气中的氧气氧化为硫酸，故形成硫酸型酸雨，故填：硫酸；
（4）见答案。