第10章 金属 基础练习题
一、选择题
1.下列对实验现象的描述符合事实的是
A.铜在空气中灼烧,表面变黑
B.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成四氧化三铁
C.红磷燃烧产生大量白雾
D.硫在空气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰
2.《天工开物》中记载我国古代炼锌的方法。主要原理为:①,②,下列说法正确的是
A.反应②中ZnO发生了氧化反应 B.反应①是分解反应,反应②是置换反应
C.反应前后锌元素的质量减少了 D.反应②中X为CO
3.下列有关金属的说法错误的是( )
A.常温下所有金属都是银白色的固体
B.用钨制灯丝
C.铜银等金属具有良好的导电性
D.用铝制高压电线
4.用如图装量进行实验,将装置倾斜,使试管①②中药品接触,观察到气球鼓起,一段时间后又恢复原状。下列药品符合该实验现象的是
A.二氧化锰和过氧化氢溶液 B.氢氯化钠固体和水
C.硝酸铵固体和水 D.锌粉和稀盐酸
5.下列有关金属与稀盐酸反应的说法正确的是
A.镁与稀盐酸反应后溶液变为浅绿色
B.锌与稀盐酸的反应可用于实验室制氢气
C.铜与稀盐酸不反应,说明铜的活动性较强
D.铁与稀盐酸反应生成氯化铁和氢气
6.下列说法中正确的是
A.铁和稀硫酸发生反应后溶液质量变小了
B.因铁的化学性质不如铝活泼,故铁比铝耐腐蚀
C.波尔多液由硫酸铜、生石灰加水配制而成,能用铁制容器来配制波尔多液
D.镁、锌和铁各与足量的盐酸反应生成等质量的氢气,则所需质量最小的金属是镁
7.下列物质的用途主要与其化学性质有关的是
A.金刚石用于切割玻璃 B.液氮可用于外科手术
C.铜常用于做电线电缆 D.氧炔焰用于焊接和切割金属
8.金属M与AgNO3溶液发生反应:M+2AgNO3=M(NO3)2+2Ag,下列说法不正确的是( )
A.M的金属活动性比Ag强
B.反应前后M的化合价发生了改变
C.M可能是铝
D.该反应属于置换反应
9.CO、H2还原Fe2O3的过程相似,大致分为三个阶段。向4.8gFe2O3中不断通入H2,不断加热,实验测得固体残留率(固体残留率=×100%)随温度的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是
A.d点对应固体为Fe,其质量为3.36g
B.从a到d点,固体中的含氧量逐渐变小
C.从a到d点,固体减少的质量等于生成的水的质量
D.bc段发生反应的方程式为Fe3O4+H23FeO+H2O
10.有甲、乙、丙、丁四种金属,只有丙在自然界能以单质形态存在。含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放。将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中,在甲表面有铜析出,而丁没有变化。这四种金属活动性顺序由弱到强的是
A.丙<丁<甲<乙 B.丙>乙>甲>丁 C.丁>乙>丙>甲 D.甲>乙>丙>丁
11.除去下列各物质中的少量杂质,所用除杂试剂及操作方法均正确的是( )
选项 物质(括号内为杂质) 除杂试剂及操作方法
A 二氧化碳(一氧化碳) 通入氧气,点燃
B 氧化钙(碳酸钙) 加足量的水,过滤
C 铁粉(铜粉) 加过量的稀硫酸,充分反应后过滤
D 硫酸铜溶液(稀硫酸) 加过量的氧化铜,充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
12.某同学为探究镁、锌、铜、银的活动性顺序,设计如图实验流程,依据流程设计,下面 对物质①②的选择合理的是
A.①稀硫酸②硫酸锌溶液 B.①稀盐酸②硝酸铜溶液
C.①稀盐酸②硫酸亚铁溶液 D.①稀硫酸②氯化镁溶液
二、填空与简答
13.人类的生产、生活离不开金属材料。
(1)铝、铁、铜是我们生产、生活中使用比较广泛的金属。下图用品中,利用金属导电性的是______(填字母)。
A.不锈钢钢B.铜导线 C.铝箔
(2)合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。一般来说,合金的熔点低于任何一种组成金属的熔点。下表是一些金属的熔点数据:
金属 铜 锌 锡 铅 铋 镉
熔点/ 1083 419.6 231.9 327.5 271.3 320.9
①铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图所示的关系,其中横坐标表示的是 的质量分数;当合金熔点最低时,合金中铅与锡的质量比为 。
②保险丝由铋、铅、锡、镉组成,其熔点约为 。
A.B.C.D.
14.化学就在我们身边,人类的生活离不开化学。请回答下列问题:
(1)“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”,请从微观角度分析闻到花香的原因: ;
(2)风力发电站通过电线将电输送到千家万户,铜是用作电线的常见材料,是利用了铜的延展性和 性;
(3)刚装修好的房屋内含有甲醛,除通风外还可在室内放置 吸附异味。
(4)某消毒液稀释后pH=6,则稀释前其pH (填“>”、“=”或“<”)6。
15.定义:一种金属和另外一种(或几种)金属或非金属融合在一起具有金属特性的物质。
说明:①合金属于 物,各成分是 。
②形成合金的条件:一种成分的沸点 低于另一成分的熔点。
16.金属材料在生产、生活中应用广泛。铝及其合金有很好的抗腐蚀性,是因为其表面生成一层致密的薄膜,该薄膜是 (填化学式);钢是最常见铁合金材料,钢的性能优良,钢的熔点比纯铁 (填:“高”或“低”),硬度比纯铁大。
17.A~L分别为九年级化学学过的不同物质,它们存在右图所示的转化关系.已知A为红棕色固体,B、D均为无色气体,H的溶液呈蓝色.
(1)E的化学式是 ,G的名称为 ;
(2)写出反应①的化学方程式 ;
(3)写出反应⑤的化学方程式 ;
(4)①~⑤中属于置换反应的有 。
18.高纯度的氧化铜可用作颜料、有机合成催化剂等,以下是用粗铜氧化法获取高纯度氧化铜的流程图。
回答下列问题:
(1)写出硫酸与氧化铜反应的化学方程式: 。
(2)写出固体B所含的物质: 。
(3)洗涤固体B应使用的试剂是 。
三、科学探究题
19.(一)探究二氧化碳的性质
【提出问题】二氧化碳有哪些性质呢?
【实验探究】如图所示,组装好仪器装置,检查装置的气密性后装入药品,进行实验。
【实验结论】根据烧杯中的实验现象能得出的结论为 。
【交流研讨】该实验的不足之处是不能充分证明二氧化碳与水能发生反应,在不改变实验装置的情况下你的改进方法是 。
(二)探究金属锌的性质
(1)如图甲所示,将锌片在酒精灯上灼烧,发现熔化了的锌并未掉下来,包裹在一个“小袋子”中,下面分析正确的是 (填序号)
①氧化锌的熔点比锌高 ②“小袋子”是致密的氧化锌薄膜
③锌与氧气反应生成氧化锌 ④锌的抗腐蚀性高
(2)用图乙所示实验探究锌的性质时,闻到有刺激性气味。
【提出问题】为什么会有刺激性气味?
【查阅资料】
① ;
②SO2有刺激性气味,化学性质与CO2相似,但SO2能使品红褪色,CO2不能;
③NaOH溶液能吸收有毒的SO2
【猜想与假设】
①刺激性气味产生可能与硫酸浓度大有关;
②刺激性气味产生可能与反应放热,温度升高有关
【设计实验】为探究猜想的正确性,同学们设计了以下实验,请你参与他们的探究过程。利用如图2所示装置进行实验,并记录实验结果于下面的表格中。
浓度 现象 条件 ①40%的H2SO4溶液 ②20%的H2SO4溶液
自然温度 试纸褪色液体温度升高至42℃ 试纸颜色不变液体温度升高至28℃
冰水冷却 试纸颜色变浅液体温度为12℃ 试纸颜色不变液体温度为12℃
写出20%的硫酸与锌反应的化学方程式 。
【解释与结论】
①由上述实验得出,产生的刺激性气味与温度的关系是 。
②小丽得出结论,刺激性气味产生与硫酸浓度有关,依据是 。
【反思与评价】在上述设计中,除温度和浓度外,还应该控制的因素是 。
四、计算题
20.某同学为探究铜铁合金中铁的质量分数,先后进行了四次实验,实验数据如下:
第一次 第二次 第三次 第四次
所取合金的质量/g 20 20 40 60
所加稀硫酸的质量/g 100 120 80 m
生成氢气的质量/g 0.4 0.4 0.4 n
根据该同学的实验,回答以下问题:
(1)上表第四次实验中合金里的铁恰好与稀硫酸完全反应,则其中m= , n= 。
(2)该铜铁合金中铁的质量分数是多少?
21.黄铜是铜和锌的合金。取10克黄铜加入到100克稀硫酸中,恰好完全反应,产生氢气0.2克。求:该稀硫酸的溶质质量分数。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A.铜在空气中灼烧,铜和氧气反应生成黑色氧化铜,正确。
B.生成四氧化三铁是实验结论,不是实验现象,错误。
C.红磷燃烧产生大量白烟,错误。
D.硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,错误。
故选A。
2.B
【详解】A、反应②中ZnO失去氧变成单质Zn,ZnO发生了还原反应,故A不符合题意;
B、反应①中反应物是一种,生成物是两种,属于分解反应;反应②中反应物是一种单质和一种化合物,生成物是另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,故B符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的质量不变,所以反应前后锌元素的质量不变,故C不符合题意;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目都不变,反应前碳原子的个数为1、锌原子的个数为2、氧原子的个数为2,反应后已有2个锌原子,则X中有1个碳原子和2个氧原子,X为CO2,故D不符合题意。
故选B。
3.A
【详解】A、常温下并非所有金属都是银白色的固体,如铜是紫红色的固体,汞是液体,选项A错误;
B、因为金属钨的熔点高,所以可用钨制灯丝,选项B正确;
C、金属一般都具有导电性,尤其是铜、银等金属具有良好的导电性,选项C正确;
D、因为铝具有良好的导电性,质轻,且抗腐蚀性能好,所以用铝制高压电线,选项D正确。故选A。
4.B
【详解】A、二氧化锰和过氧化氢溶液混合,过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气,故有气体产生,气球鼓起,但是不会恢复原状,故A不符合实验现象,不符合题意;
B、氢氯化钠固体溶于水放热,使周围的温度升高,气体受热膨胀,气球鼓起,一段时间后温度恢复到室温,气球又恢复原状,故B符合实验现象,符合题意;
C、硝酸铵固体溶于水吸热,使周围的温度降低,压强变小,故气球不会鼓起,故C不符合实验现象,不符合题意;
D、锌的金属活动性在氢前面,故锌粉可以和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,故有气体产生,气球鼓起,但是不会恢复原状,故D不符合实验现象,不符合题意。
故选:B。
5.B
【详解】A. 镁与稀盐酸反应后溶液变为氯化镁溶液,为无色;B. 锌与稀盐酸的反应,反应速率适中,生成的氢气比较纯,所以可用于实验室制氢气, C. 铜与稀盐酸不反应,说明铜的活动性较弱,D. 铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。故选B。
6.D
【详解】A、;分析铁和稀硫酸反应的方程式可知每反应56份质量的铁生成2份质量的氢气,反应后溶液的质量增加了,故A错误;
B、铝能与空气中氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,阻止里面的铝进步被氧化,所以铝比铁耐腐蚀,故B错误;
C、铁能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,不能用铁制容器来配制波尔多液,故C错误;
D、;;;
分析镁、锌和铁与足量的盐酸反应的方程式可知,每生成2份质量的氢气需要消耗三种金属的质量为24份、65份、56份,故生成等质量的氢气,所需质量最小的金属是镁,故D正确。
故选D。
7.D
【详解】A、金刚石用于切割玻璃,是因为金刚石是天然存在的最硬的物质,硬度属于物理性质;
B、液氮可用于外科手术,是因为液氮汽化吸热,不需要通过化学变化就能表现出来,利用的是其物理性质;
C、铜用作电线电缆,是因为铜具有良好的导电性,导电性属于物理性质;
D、氧炔焰用于焊接和切割金属,是因为氧气具有助燃性,助燃性属于化学性质。
故选D。
8.C
【详解】A、M能和硝酸银反应,说明M比银活泼,该选项说法正确;
B、反应前后M的化合价发生了改变,由0变成+2,该选项说法正确;
C、M的化合价是+2,而硝酸铝中铝元素化合价是+3,因此M不是铝,选项说法不正确;
D、反应物和生成物都是一种单质和一种化合物,是置换反应,该选项说法正确。
故选:C。
9.C
【详解】A.4.8gFe2O3中铁元素质量为:4.8g××100%=3.36g,d点对应固体质量=反应前氧化铁的质量×固体残留率=4.8g×70%=3.36g,所以d点对应固体为Fe,其质量为3.36g,故A正确;
B.CO、H2还原Fe2O3的过程相似,铁的氧化物中的氧元素逐渐被氢气夺去,固体中的含氧量逐渐变小,故B正确;
C.从a到d点,固体减少的质量等于参加反应固体中所减少氧元素的质量,不等于生成的水的质量,故C错误;
D.铁的氧化物有Fe2O3、Fe3O4、FeO,氧元素质量分数分别为:30%、27.6%、22.2%,根据从a到d点,固体中的含氧量逐渐变小,第一阶段氢气与Fe2O3反应生成Fe3O4和水,第二阶段氢气与Fe3O4反应生成FeO和水,第三阶段氢气与FeO反应生成Fe和水,所以bc段发生反应的方程式为,故D正确。
故选C。
10.A
【详解】甲、乙、丙、丁四种金属,只有丙在自然界能以单质形态存在,则丙活动性最弱;
含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放,乙能将甲从其化合物溶液中置换出来,可知金属活动性:甲<乙;
将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中,在甲表面有铜析出,而丁没有变化,则金属活动性:丁<甲;
故四种金属活动性顺序由弱到强的是丙<丁<甲<乙;
故选A。
11.D
【分析】除杂要求:不引入新的杂质,不能和原物质反应。
【详解】A、除去二氧化碳中的一氧化碳,通入氧气点燃,会引入新的气体杂质,且二氧化碳不支持燃烧,故A不正确;
B、氧化钙中有碳酸钙杂质,加水氧化钙和水反应生成氢氧化钙,把原物质除去了,故B不正确;
C、铁粉里面含有铜粉,加过量的稀硫酸,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜不参加反应,充分反应后过滤,把原物质除去了,故C不正确;
D、硫酸铜溶液中含有稀硫酸,加过量的氧化铜,和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,充分反应后过滤,可以除去稀硫酸,故D正确。故选D。
12.B
【详解】根据金属活动性顺序分析可知,加入的①物质应该是酸,因为锌和镁都有气体产生,而且银和铜不发生反应,具体是硫酸还是盐酸是没有区别的;在鉴别银和铜的时候应该选用与铜反应但是不和银反应的,比如硝酸银,或者铜离子(硝酸铜)。
故试题应该选B
【点睛】金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”。
13.(1)B
(2) 锡 2:3 B
【解析】略
14.(1)分子是在不断运动的
(2)导电
(3)活性炭
(4)<
【详解】(1)“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”,从微观角度分析闻到花香的原因:分子是在不断运动的。故填:分子是在不断运动的;
(2)铜是用作电线的常见材料,是利用了铜的延展性和导电性。故填:导电;
(3)活性炭疏松多孔的结构,因而具有吸附性,能除去颜色和异味。故填:活性炭;
(4)某消毒液稀释后pH=6,显酸性,且酸性减弱,pH越小,酸性越强,故稀释前其pH<6。故填:<。
15. 混合 不变的 不能
【详解】①合金属于混合物,故填混合;
形成合金时,各成分融合在一起形成具有金属特性的物质,合金中的各成分之间并没有发生化学变化,即各成分是不变的,故填不变的。
②金属或非金属融合在一起形成的具有金属特性的物质就是合金,合金中,一种成分的沸点不能低于另一成分的熔点,才能形成合金,否则形成合金时某些成分会达到沸点挥发而不能形成合金,故填不能。
16. Al2O3 低
【详解】铝及其合金有很好的抗腐蚀性,是因为铝的化学性质比较活泼,常温下,铝能与空气中的氧气反应,在其表面形成一层致密的Al2O3薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,故填:Al2O3;
合金比组成它的纯金属熔点低,硬度大,抗腐蚀性好,钢是铁的合金,故钢的熔点比纯铁低。
17.(1) H2CO3 硫酸亚铁
(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(3)2Cu+O2 2CuO
(4)②
【分析】H的溶液呈蓝色,说明H中含有铜元素,而A为红棕色固体,能够和一种无色气体反应,生成一种新的 气体,说明A是氧化铁,B是一氧化碳,D是二氧化碳,C是铁;F能够通电后发生反应,说明F是水,D是二氧化碳,说明E是碳酸;铁和硫酸铜反应产生铜和硫酸亚铁,氧气和铜能够发生反应,所以J是氧气,I是铜,将推理代入框图,推理正确。
【详解】(1)E是碳酸,其化学式是H2CO3,G的名称为硫酸亚铁;
(2)反应①是氧化铁与一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(3)反应⑤铜与氧气在加热时生成氧化铜,反应的化学方程式:2Cu+O2 2CuO;
(4)反应①为氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,该反应的反应物是两种化合物,不属于置换反应;
反应②为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应是由一种单质和一种化合物反应生成一种单质和一种化合物的反应,属于置换反应;
反应③为碳酸分解水生成水和二氧化碳,为分解反应;
反应④为水通电生成氢气和氧气,为分解反应;
反应⑤为氧气和铜在加热的条件下生成氧化铜,为化合反应,
故①~⑤中属于置换反应的有②。
18.(1)
(2)Cu、Fe
(3)稀硫酸
【详解】(1)硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为:。
(2)滤液A的主要成分是硫酸铜溶液和硫酸,向里面加入过量的铁粉,反应后的固体就是铁和铜的混合物。
(3)洗涤固体B的目的是除去铜粉中的铁粉,并生成硫酸亚铁,故应使用的试剂是稀硫酸。
19. 二氧化碳密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧 a处放干燥石蕊试纸,b处放湿润的石蕊试纸 ①②③④ H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑ 温度越高,刺激性气味越浓 自然温度下,40%的H2SO4溶液,试纸褪色说明生成二氧化硫多,20%的H2SO4溶液,试纸颜色不变,生成二氧化硫少 在上述设计中,除温度和浓度外,还应该控制的因素是酸的用量等,故填:酸的用量等。
【详解】[实验结论]
烧杯中的实验现象是蜡烛由下向上依次熄灭,能得出的结论为二氧化碳密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧,故填:二氧化碳密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧。
[交流研讨]
a处放干燥石蕊试纸,b处放湿润的石蕊试纸,通入二氧化碳后,a处试纸不变色,b处试纸变红色,说明二氧化碳能和水反应,故填:a处放干燥石蕊试纸,b处放湿润的石蕊试纸。
(二)探究金属锌的性质
(1)①锌和氧气反应生成氧化锌,熔化了的锌并未掉下来,包裹在一个“小袋子”中说明氧化锌的熔点比锌高,正确。
②“小袋子”是致密的氧化锌薄膜,正确。
③锌与氧气反应生成氧化锌,正确。
④氧化锌可以隔绝氧气,锌的抗腐蚀性高,正确。
故选:①②③④。
[设计实验]
20%的硫酸与锌反应,试纸颜色不变,说明没有生成二氧化硫,只生成了硫酸锌和氢气,化学方程式,故填:H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑。
[解释与结论]
①自然温度下,40%的H2SO4溶液,试纸褪色说明生成二氧化硫多,气味浓,冰水冷却试纸颜色变浅,说明生成二氧化硫少,气味浅,故填:温度越高,刺激性气味越浓。
②自然温度下,40%的H2SO4溶液,试纸褪色说明生成二氧化硫多,20%的H2SO4溶液,试纸颜色不变,生成二氧化硫少,说明刺激性气味产生与硫酸浓度有关,故填:自燃温度下,40%的H2SO4溶液,试纸褪色说明生成二氧化硫多,20%的H2SO4溶液,试纸颜色不变,生成二氧化硫少。
[反思与评价]
在上述设计中,除温度和浓度外,还应该控制的因素是酸的用量等,故填:酸的用量等。
20.(1) 240 1.2
(2)56%
解:20g的铁铜合金和过量稀硫酸完全反应,生成0.4g的氢气,设合金中铁的质量为x,
则铜铁合金中铁的质量分数是=。
【分析】从第一次和第二次的数据可知,20 g铜铁合金分别与100g和120g稀硫酸反应所产生的氢气都为0.4g,说明了20 g合金里的铁已完全反应,稀硫酸过量。而第三次40g铜铁合金与80 g稀硫酸反应所产生的氢气也为0.4g,说明了40g铜铁合金过量,稀硫酸已完全反应.所以上表三次实验中,合金里的铁恰好完全反应时,消耗稀硫酸溶液的质量是80g;
【详解】(1)由分析可知20g的合金恰好和80g的稀硫酸完全反应,生成0.4g的氢气,则60g的合金完全反应需要的稀硫酸质量为,生成的氢气质量为,即m=240g,n=1.2g;
(2)见答案。
21.解:设参加反应的硫酸的质量为x
则稀硫酸的溶质质量分数为
答:稀硫酸的溶质质量分数为。
【分析】取10克黄铜加入到100克稀硫酸中,只有黄铜中的锌会与稀硫酸反应,生成硫酸锌和氢气,可以由生成的氢气的质量计算反应掉的硫酸的质量,进而计算硫酸溶液的溶质质量分数。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页