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沪教版化学九年级下册第五章第一节金属的性质和利用同步练习
一、选择题
1. 金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用.下列属于金属共性的是( )
A.很高的熔点 B.良好的导电性
C.很大的硬度 D.银白色的光泽
答案:B
知识点:常见金属的特性及其应用
解析:解答:A.金属有共同的性质,如金属具有良好的导电性,故B正确;但也有各自特殊的性质如:不是所有的金属熔点都很髙,有一些金属熔点较低,例如:汞:不是所有的金属硬度都很大,有一些金属的硬度很小,例如:铅硬度很小;金属不同金属的颜色可能不同,如铁是银白色但铜是紫红色,故ACD错误.
分析:可以根据金属的性质方面进行分析、判断,从而得出正确的结论.
2. 某新型“防盗玻璃”为多层结构,每层中间嵌有极细的金属线,当玻璃被击碎时,与金属线相连的警报系统就会立刻报警.“防盗玻璃”能报警,这利用了金属的( )
A.延展性 B.导电性 C.弹性 D.导热性
答案:B
知识点:金属的物理性质及用途
解析:解答:根据金属的性质进行解答,有玻璃时,玻璃不导电,警报系统发生短路,不工作,而玻璃碎了时,金属丝相连接,报警器报警说明了金属具有导电性.故选B.
分析:根据玻璃被击碎时,与金属线相连的警报系统就会立刻报警说明利用了金属的导电性.
3. 下列物质和氧气反应的生成物在常温下有液体的是( )
A.蜡烛 B.铝 C.磷 D.铁
答案:A
知识点:金属的化学性质
解析:解答:蜡烛燃烧能生成水和二氧化碳,水在常温下是液体;铝在氧气中燃烧能生成的三氧化二铝,磷燃烧生成的五氧化二磷,铁燃烧生成的四氧化三铁,在常温下都是固体.故选A.
分析:根据反应生成物的种类和在常温下的状态方面进行分析.
4.用金属的性质解释有关事实,不正确的是( )
A.因为铁比铜活泼,更易生锈,所以古代铜器比铁器更容易保存至今
B.因为铝制品能形成致密的保护膜,所以不能磨损铝的表面
C.因为铁易生锈,所以常在铁器表面覆盖油漆
D.因为铁比锌活泼,所以常将锌镀在铁表面.以保护铁不受腐蚀
答案:D
知识点:常见金属的特性及其应用
解析:解答:A.因为铁比铜活泼,更易锈蚀,故铜器更容易保存;故选项说法正确;
B.磨损铝的表面,容易破坏其表面的保护层膜,而使铝被锈蚀;故选项说法正确;
C.在铁器表面覆盖油漆作保护层,能起到隔绝氧气和水分的作用,从而防止铁生锈;锌比铁活泼,故选项说法正确;
D.锌表面会生成致密的保护膜,从而阻止锌进一步被氧化;故选项说法错误.
分析:本题是金属活动性顺序和化学性质的应用,由于铁比铜活泼,故更易锈蚀;铝具有良好的抗腐蚀性能的原因是能形成致密的保护膜,故不要磨损铝的表面;防止铁制品锈蚀可以隔绝氧气和水分;生活中镀锌的目的并不是铁比锌活泼,而是因为锌表面会生成致密的保护膜.
5. 生铁与稀盐酸反应后,总会有一些残渣,其成分是( )
A.铁 B.氯化亚铁
C.水 D.碳及其它不溶性杂质
答案:D
知识点:生铁和钢
解析:解答:生铁中常常含有碳等物质,根据含碳量的不同,通常把铁的合金分为生铁和钢,生铁中的碳不能和稀盐酸反应,所以生铁与稀盐酸反应后会留下残渣碳等物质.
故选D.
分析:根据铁中常常含有碳等物质,根据含碳量的不同,通常把铁的合金分为生铁和钢来分析.
6. 把铁片放入下列溶液中充分反应,溶液的质量比反应前减小的是( )
A.稀硫酸 B.稀盐酸 C.CuSO溶液 D.FeSO溶液
答案:C
知识点:金属的化学性质
解析:
解答:A.由化学方程式Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑可知,当有56份质量的铁反应时,会有2份质量的氢气生成,溶液质量增加54份.
B.由化学方程式Fe+2HCl═FeCl2+H2↑可知,当有56份质量的铁反应时,会生成2份质量的氢气,溶液质量增加54份.
C.由化学方程式Fe+CuSO4=Cu+FeSO4可知,当有56份质量的铁反应时,会有64份质量的铜从溶液中析出,溶液质量减小8份.
D.铁与与硫酸亚铁不能反应,溶液质量不变.
分析:根据差量法可以判断溶液质量变化情况.铁与稀硫酸、稀盐酸、硫酸铜等物质都能够发生置换反应,与硫酸亚铁不能反应.
7. 将56g铁样品与足量的盐酸完全反应时,放出氢气2.1g.则铁样品中含有的杂质可能是( )
A.铝 B.铜 C.锌 D.银
答案:A
知识点:金属的化学性质
解析:
解答:56g纯铁与酸反应生成2g氢气,混有杂质生成的氢气为2.1g,则说明混有的金属产生氢气的能力比铁强,可以通过二价相对原子质量法进行比较,相对原子质量越大,产生的氢气质量越小.铝的二价相对原子质量为×2=18,相对原子质量均比铁的小,故产生的氢气比铁多,符合题意.
分析:思路是将不纯的金属质量看成是纯金属的质量,求出纯金属能够产生的氢气的质量,然后与不纯金属产生的氢气质量比较,若纯金属产生的氢气多,则混有的金属产生氢气的能力弱,若纯金属产生的氢气少,则混有的金属产生氢气的能力强.
8. 钛和钛的合金被认为是21世纪的重要材料,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,钛合金与人体有很好的“相容性”.根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是( )
A.用来做保险丝 B.用于制造航天飞机
C.用来制造人造骨 D.用于制造船舶
答案:A
知识点:合金与合金的性质
解析:解答:钛及其合金熔点高,不适合做保险丝,故A项错误;因为钛合金与人体有很好的“相容性”,所以可用来制造人造骨.故C项正确;因为钛和钛的合金密度小、可塑性好、易于加工,所以可用于制造航天飞机和船舶,故B、D项正确;故选:A.
分析:根据合金的性质判断其用途即可
9. 下列各项比较中,正确的是( )
A.含碳量:生铁>钢 B.含铁量:FeO>FeO
C.地壳中元素含量:Fe>Al D.韧性:生铁>钢
答案:A
知识点:生铁和钢
解析:解答:A.生铁的含碳量为:2%---4.3%,钢的含碳量为:0.03%--2%,可知含碳量:生铁>钢;故A说法正确;
B.对几种化合物中共同含有某一元素的含量进行比较可以用归一法.先把每个化学式变形成只含有一个铁原子,与铁原子结合的氧原子个数越少,铁的质量分数越大,可知含铁量:Fe2O3<FeO;故B说法错误;
C.地壳中元素含量排在前四位是:氧、硅、铝、铁;故C说法错误;
D.生铁的含碳量大于铁,含碳越多韧性越差,韧性:生铁<钢;故D说法错误.
故选A.
分析:A.根据生铁和钢的含碳量进行解答;
B.对几种化合物中共同含有某一元素的含量进行比较可以用归一法.先把每个化学式变形成只含有一个铁原子,与铁原子结合的氧原子个数越少,铁的质量分数越大,进行解答;
C.根据地壳里各元素的含量进行解答;
D.根据生铁的含碳量大于铁,含碳越多韧性越差,进行解答.
10. 据调查,儿童佝偻病的患病率呈现上升趋势,造成佝偻病的原因是因为体内缺乏( )
A.碘元素 B.铁元素 C.锌元素 D.钙元素
答案:D
知识点:金属元素的存在及常见的金属矿物
解析:解答:儿童的生长发育离不开微量元素.儿童缺铁,会引起贫血.而缺钙,会患佝偻病;缺碘元素,会患甲状腺肿大;缺锌元素,会引起发育不良;故选D.
分析:根据一些必需的微量元素对人体健康的关系进行解答.
11. 把金属X放入Cu(NO)溶液中,X表面有红色固体析出;若放入Mg(NO)溶液中,无明显现象.则X、Cu、Mg三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是( )
A.Mg、X、Cu B.X、Mg、Cu C.Mg、Cu、X D.Cu、X、Mg
答案:A
知识点:金属活动性顺序及其应用
解析:解答:根据金属活动顺序的应用规律,前边的金属可以把后边的金属从其盐溶液中置换出来,把金属X放人CuCl2溶液中有红色物质析出,说明X能置换出铜,活动性比铜强,放人MgCl2溶液中无现象,说明X的活动性比镁弱,所以活动性顺序为Mg、X、Cu.
分析:根据金属活动顺序表的应用规律,去验证金属的活动性的强弱.
12. 下列描述中,属于金属化学性质的是( )
A.铜是紫红色固体 B.汞在常温下呈液态
C.铝能与酸反应 D.钠的质地较软
答案:C
知识点:常见金属的特性及其应用
解析:解答:A.铜的颜色属于铜的物理性质,故选项错误;
B.汞的状态属于汞的物理性质,故选项错误;
C.铝能与酸反应性质需要通过化学变化表现出来,属于铝的化学性质,故选项正确;
D.钠的硬度属于钠的物理性质,故选项错误.
故选:C.
分析:根据物理性质和化学性质的定义进行区分判断.
13. 刚玉是自然界中硬度仅次于金刚石的物质,它由地壳中含量最多的金属元素、非金属元素所组成.刚玉的化学式为( )
A.SiO B.FeO C.AlO D.FeO
答案:C
知识点:金属元素的存在及常见的金属矿物
解析:解答:地壳中含量最多的金属元素是铝元素,含量最多的非金属元素为氧元素,氧化铝中铝元素显+3价,氧元素显-2价,根据化合物中元素正负化合价的代数和为0,判断其化学式为Al2O3
分析:根据地壳中元素的含量,化学式的书写方法进行回答.
14. 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
答案:D
知识点:金属活动性顺序及其应用
解析:解答:由于甲即使在高温时也不与氧气反应,说明甲的化学性质是最稳定的,即金属活动性是最弱的;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,说明丁的活动性比丙强,但比乙弱,故四种金属的活动性顺序是乙>丁>丙>甲,
故选D.
分析:根据在金属活动性顺序中,越靠前的金属活动性越强,越容易和空气中的氧气反应;排在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,根据这一规律可以判断金属的活动性强弱.
15. 生铁和钢的主要区别是( )
A.耐腐蚀性能不同 B.含碳量的高低不同
C.含杂质种类不同 D.机械加工性能不同
答案:B
知识点:生铁和钢
解析:解答:根据铁中含碳量的不同,可以把铁的合金分为钢和生铁,钢中的含碳量是0.03--2%,生铁中的含碳量为2--4.3%,根据含碳量的高低可以确定钢和生铁.
故选:B.
分析:根据含碳量的多少可以区分生铁和钢,其它杂质与区分生铁和钢无关.
二、填空题
16. 黄金是一种贵重金属.在人类漫长的历史中,素有“沙里淘金”、“真金不怕火炼“之说.这说明黄金在自然界中主要以 单质_______形式存在,也说明黄金的化学性质在自然条件下非常________ 稳_____________________________----.
答案:单质;稳定.
知识点:金属活动性顺序及其应用
解析:解答:理解元素的存在形式与其化学性质间的联系,元素的存在形式由其化学性质决定,金的化学性质稳定,与土壤中的水及氧气等物质不反应,可以以单质的形式存在.
分析:从元素的存在形式与其化学性质间的联系角度回答.
17. 把某种金属用小刀轻轻切下一小块放入盛水的烧杯中,观察到该金属能与水剧烈反应,并放出热,本身熔化成银白色的小圆球,浮在水面上,根据以上叙述,推断该金属的物理性质有:①硬度 小___;②熔点 低_________;③密度 比水小________;④颜色 银白色________.
答案:①小;②低;③比水小;④银白色.
知识点:金属的物理性质及用途
解析:解答:本身熔化成银白色的小圆球可以判断该金属为银白色,可以用小刀切说明金属很软,在水中能熔化说明金属的熔点低,能浮在水面上说明金属的密度比水小.
分析:根据各种物质的颜色,充分理解实验现象,并且能够把实验现象和物质的性质有机的结合起来解答本题,
18.金属钠能与水发生化学反应生成氢氧化钠和氢气.写出该反应的化学方程式 ________
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,该反应的反应类型是________ 置_________________反应.
答案:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑|置换.
知识点:金属活动性顺序及其应用
解析:解答:根据题中所给信息钠与水反应生成氢氧化钠和氢气.该反应的化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑.
该反应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,属于置换反应.
分析:根据化学方程式的书写和基本反应类型的判断来进行解答.
19.如果血液中缺乏亚铁离子,就会造成缺铁性贫血.市场出售的某种麦片中,含有微量的颗粒极细小的还原铁粉.这些铁粉在人体胃液(胃酸的主要成分是HCl)作用下转化成亚铁盐,这个转化的化学方程式是__________.
答案:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑.
知识点:金属的化学性质
解析:解答:胃酸的主要成分是盐酸,铁可以与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑.
分析:根据胃酸的成分及铁与盐酸的反应原理分析即可.
20. 镁在空气中燃烧时,能发出耀眼的白光,可用来制造镁闪光灯,其反应的化学方程式为________.
答案:2Mg+O22MgO
知识点:金属的化学性质
解析:解答:镁在空气中燃烧是与氧气反应生成了氧化镁,故填:2Mg+O22MgO
分析:根据所给信息判断化学方程式,根据书写化学方程式的方法书写化学方程式.
三、解答题
21.根据如图所示化合物与单质相互转化的关系,回答下列问题:
(1)图中所涉及的化学反应属于哪种基本反应类型? 置换反应_________.
(2)若乙的溶液为浅绿色,Y是红色固体,则X是 Fe________(填元素符号).
(3)若单质Y为氢气,请任写出一个符合图示关系的化学方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑(其他合理答案也可以)_____________.
答案:(1)置换反应;(2)Fe;(3)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
知识点:金属活动性顺序及其应用
解析:解答:(1)由于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,所以该反应是置换反应;
(2)根据信息乙为浅绿色溶液,Y为红色固体,是硫酸亚铁和铜,所以x为铁;
(3)要求该反应为生成氢气的置换反应。所以相关的的方程式可以是Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑.
分析:(1)根据反应物和生成物的特点分析解答;
(2)根据浅绿色的溶液中含有亚铁离子,y是红色的单质,又是化合物和单质生成的,所以y就是铜,乙中含有亚铁离子,所以x就是铁,
(3)根据常见的会生成氢气的置换反应进行分析.
22. 某研究性学习小组的同学做了如下的实验:
将一个不与盐酸反应的小球放入盛有盐酸的烧杯中,小球悬浮于液面,位置如图.将从废电池外壳收集来的锌片放入杯中,该学生看到的现象是 产生气泡,锌片逐渐溶解,小球移动________,当杯中的盐酸完全反应后,此时小球所处位置与原来相比 上浮_________(“不变”、“上浮”或“下沉”).其依据是
______________.
答案:产生气泡,锌片逐渐溶解,小球移动|上浮|因为锌与盐酸反应生成了氯化锌,溶质的相对分子质量增大,使得溶液的密度增大,而漂浮满足的条件为重力等于浮力,由于重力不变,则浮力不变,则应该是排开液体的体积减少,因此应该上浮.
知识点:金属的化学性质
解析:解答:锌的金属活动性在H前,因此可与酸反应生成H2;当锌与稀盐酸反应后,溶液中的溶质发生了改变,溶液的质量增大了,根据ρ=m/v,在体积没有明显改变的情况下,溶液密度ρ也相应增大;而小球处于漂浮状态,根据浮力F=ρvg和漂浮满足的条件为重力等于浮力,由于重力不变,则浮力不变.液体密度增大,则应该是排开液体的体积减少,因此应该上浮.
分析:根据锌片与盐酸反应后溶液的溶质的相对分子质量的改变,推出溶液密度的变化,漂浮满足的条件为重力等于浮力,由于重力不变,则浮力不变,液体密度增加则应该是排开液体的体积减少,因此应该上浮
23.小琴同学设计了如图所示的A实验.
A实验的目的是比较铁和银的金属活动性强弱________;实验时,将铁丝和银丝同时插入稀硫酸中,可观察到的现象是 铁丝表面有气泡产生,银丝表面无明显现象,溶液由无色逐渐变为浅绿色_________;所发生反应的化学方程式为 Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑_______.
答案:比较铁和银的金属活动性强弱|铁丝表面有气泡产生,银丝表面无明显现象,溶液由无色逐渐变为浅绿色|Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑.
知识点:金属活动性顺序及其应用
解析:解答:该实验同时将铁和银放入稀硫酸,是为了观察反应现象比较铁和银的金属活动性强弱;铁可与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,银排在氢后,与硫酸不反应,所以可观察到铁丝表面有气泡产生,银丝表面无明显现象,溶液由无色逐渐变为浅绿色,方程式是Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑.
分析:据金属活动性顺序表中氢前金属与硫酸可反应,氢后金属则不反应,此实验是为了比较铁和银的金属活动性强弱;并据铁与硫酸反应原理、及亚铁离子存在的溶液显浅绿色分析解答.
24.有一生锈的铁钉7g,放入足量的稀盐酸中充分反应,共得到氢气0.2g.
求铁钉中铁锈的质量分数?
答案:20%
知识点:含杂质物质的化学反应的有关计算
解析:解答:设铁钉中未生锈的铁的质量为x
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
56 2
x 0.2g
x=5.6g
铁钉中铁锈的质量分数=×100%=20%.
分析:通过氢气质量可求出未生锈铁钉的质量,用未生锈铁钉的质量与生锈铁钉总质量相比即为铁钉在锈铁钉中的质量分数.
25. 把10g铁粉与铜粉的混合物放到盛有足量稀硫酸的烧杯中,充分反应后,烧杯中物质的总质量比反应前金属混合物与稀硫酸的总质量减少了0.1g,求混合物中铁的质量分数.
答案:28%
知识点:含杂质物质的化学反应的有关计算
解析:解答:设参与反应的铁的质量为x,
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
x 0.1g
解之得:x=2.8g,
混合物中铁的质量分数为:×100%=28%.
答:混合物中铁的质量分数为28%.
分析:根据质量守恒定律,总质量减少的就是生成气体的质量,利用铁与稀硫酸反应的化学方程式和生成氢气的质量,列出比例式,就可计算出混合物中铁的质量;然后根据质量分数公式计算即可.
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