人教版 练习题--金属和金属材料 (含解析)

人教版 练习题--金属和金属材料
一、单选题
1．下列关于置换反应的说法正确的是
A．Cu是金属活动顺序表中H后面的金属，所以Cu不会发生置换反应
B．置换反应一定有金属单质生成
C．Fe2(SO4)3可由相应的金属和酸发生置换反应生成
D．置换反应中一定发生元素化合价的改变
2．下列说法正确的是
A．室内失火，立即打开门窗排除浓烟 B．食品包装袋内铁粉可吸除O2和H2O
C．将煤制成蜂窝煤，可降低煤的着火点 D．大量的SO2或CO2溶于雨水会形成酸雨
3．为节约资源和保护环境，提倡垃圾分类回收。废旧电池应放入下列四个垃圾桶中的
A．可回收物
B．有害垃圾
C．厨余垃圾
D．其他垃圾
4．由两种金属组成的混合物共2.6g，与足量盐酸完全反应，共放出0.2g氢气，则混合物组成不可能是
A．Zn和Mg B．Fe和Mg C．Zn和Al D．Zn和Fe
5．下列对实验现象的描述正确的是
A．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾
B．硫在氧气中燃烧，产生明亮蓝紫色火焰，生成无色无味气体
C．铁与硫酸铜溶液反应，溶液逐渐变为浅绿色，生成硫酸亚铁和铜
D．干冰在空气中升华周围出现白雾
6．以下推理和归纳说法正确的是
A．铝比铁耐腐蚀，所以铁的活动性比铝强
B．分子可以构成物质，但物质不一定由分子构成
C．在同一化合物中，金属元素显正价，所以非金属元素一定显负价
D．燃烧伴有发光、放热现象，所以有发光、放热现象就一定是燃烧
7．下列区分物质的方法，错误的是
选项 物质 区分方法
A 铁粉和铜粉 用磁铁吸引
B 硬水与软水 加肥皂水，振荡
C 蒸馏水与食盐水 观察颜色
D 白酒和食醋 闻气味
A．A B．B C．C D．D
8．根据下列实验方案进行实验，能达到相应实验目的的是
A．比较Zn和Fe的金属活动性强弱 B．区分硬水和软水
C．比较红磷和白磷的着火点 D．测定空气中O2的含量
9．在已经调平的托盘天平两边各放一只质量相等的烧杯。将某硫酸和硫酸铜的混合溶液2a克分为两等份，分别装入两只烧杯中，然后在左侧烧杯中放入锌粉，右侧烧杯中放入等质量铁粉。充分反应后﹐下列说法中正确的是
A．若左侧烧杯中锌粉有剩余，则右侧烧杯中硫酸可能有剩余
B．左侧烧杯中溶液的质量一定大于a克
C．若托盘天平不平衡，天平的指针一定偏向右侧
D．若托盘天平平衡，则烧杯中锌、铁一定均有剩余
10．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，下列说法错误的是
A．化学反应前后原子的种类、个数、质量均保持不变
B．W物质中碳元素的质量分数为75%
C．参加反应的X、Y两物质的粒子个数比为3：4
D．该反应不属于置换反应
二、填空题
11．将等质量的Mg、Zn、Fe、Cu四种金属，分别放入足量的稀盐酸（HCl）中，能观察到有气泡产生的是_____________________，其剧烈程度由大到小的顺序是______________________，有关反应的化学方程式是____________________、____________________、____________________；不能观察到有气泡生成的是________________________。由此可知，四种金属的活动性由强到弱的顺序是_____________。
12．回答下列与金属有关的问题：
（1）生铁和纯铁，硬度较大的是______。
（2）向AgNO3、Cu(NO3)2、NaNO3的混合溶液中，加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到金属滤渣和无色滤液。则所得滤液中一定含有的溶质是___。
13．回答下列与金属有关的问题。
（1）钢可制成蒸锅，主要是利用钢的延展性和_______；
（2）使用下列各组试剂，通过适当操作，不能验证Al、Fe、Cu活动性顺序的是________；
A Al、Fe、Cu、稀H2SO4
B Fe、Cu、Al2（SO4）3溶液
C Al、Cu、FeSO4溶液
（3）向含有CuSO4、FeSO4、MgSO4三种溶质的溶液中，加入一定量的锌，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液，则所得滤渣的成分是________（填化学式，写出所有可能情况）。
14．化学和我们的生活实际联系密切，请利用所学的化学知识回答下列几个问题：
（1）用水很难洗掉衣服上的油渍，但用洗涤剂可以洗掉，这是因为洗涤剂对油渍具有_________作用。
（2）在抗击新冠肺炎病毒中佩戴口罩预防病毒的原理相当于化学实验中_________操作。
（3）高炉炼铁的原理的化学方程式_________。
三、推断题
15．A~E为初中化学常见物质，它们之间的转化关系如图所示(“→”指向生成物”，“一”表示相互能反应)。其中A、B为金属单质，D是最理想的清洁燃料，C、E是黑色固体氧化物，C与D在一定条件下可反应生成B。请回答下列问题。
(1)D的化学式是________。
(2)C和D反应的化学方程式是________。
16．如图是一些常见物质的转化关系，其中C是无色无刺激性的气体，且能使澄清石灰水变浑浊；E是一种无污染的清洁能源，其燃烧产物是H2O。
（1）红棕色粉末A、黑色粉末B和无色液体H的化学式分别为：A _____ ；B _____ ；H _____ ；
（2）F→G的基本反应类型是 _____ ；
（3）A与盐酸反应的化学方程式为 _____ ；该反应在生产生活中的一个重要用途是 _____ 。
四、实验题
17．兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性，进行如图甲、乙、丙三个实验。
(1)乙中可观察到的现象是_______。
(2)丙中发生反应的化学方程式为________，其基本反应类型为_______。
(3)小组同学随后发现该实验无法得出四种金属的活动性顺序。于是补充图丁实验、最终得出四种金属的活动性，则图丁中的A、B分别为________（写出一组）。
18．下列是实验室常用仪器，回答下列问题：
(1)写出带标号的仪器的名称：a___________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，选择的发生装置为___________，其化学方程式为___________；若用装满水的C装置来收集氧气，则气体应从___________（填b或c）端通入；
(3)实验室制取二氧化碳，从控制反应速率和节约药品考虑，选择的发生装置为___________，其化学方程式为___________；上述A、B装置都可用于实验室制取氢气的发生装置，其化学方程式___________；如果要制取较为纯净的氢气，选择的收集装置___________。
(4)某气体只能用E装置来收集，由此可推测该气体具有的哪些性质___________。
五、计算题
19．请回答下列与工业炼铁有关的问题。
(1)工业上常用一氧化碳和赤铁矿炼铁，其原理可用化学反应方程式表示为__________，其中表现出还原性的物质是_________；
(2)若用160t氧化铁，理论上可炼得纯铁_________t。
20．为测定某锌铜合金中锌的含量，某同学称取了10g该合金放入盛有50.0 g过量的稀盐酸的烧杯中（杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应）。充分反应后，称得烧杯内物质的总质量为59.8 g。试计算：
（1）生成氢气的质量为：____________g。
（2）该合金中锌的质量分数____________。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A、Cu是金属活动顺序表中H后金属，所以Cu不会与酸发生置换反应，但是能与比它活泼性弱的金属的盐溶液发生置换反应，故A说法不正确；
B、置换反应不一定有金属单质生成，如C+H2OCO+H2，属于置换反应，但没有金属单质生成，故B说法不正确；
C、铁和硫酸发生置换反应生成的是硫酸亚铁，而不是硫酸铁，故C说法不正确；
D、置换反应中有单质参加和生成，一定发生元素化合价的改变，故D说法正确。
故选D。
2．B
【详解】A、室内失火，立即打开门窗会造成空气流通，造成火灾蔓延，故选项说法错误；
B、铁可以和氧气和水反应，食品包装袋内铁粉可吸除O2和H2O，故选项说法正确；
C、将煤制成蜂窝煤，可以增打与氧气的接触面积使其充分燃烧，着火点是定值，不能改变，故选项说法错误；
D、大量的SO2或NO2经过复杂的大气反应，被雨水吸收溶解会形成酸雨，二氧化碳会造成温室效应，故选项说法错误。
故选：B。
3．B
【分析】有害垃圾是指造成环境污染或危害人体健康的物质；
可回收物是指各种废弃金属、金属制品、塑料等可回收的垃圾；
厨余垃圾用于回收各种厨房垃圾；
其它垃圾是指可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾之外的其它垃圾。
【详解】废旧电池中含有重金属，属于有害垃圾。故选B。
4．D
【分析】利用一定质量金属完全反应放出氢气质量=×金属质量，计算生成0.2g氢气消耗选项所涉及金属铁、锌、镁、铝的质量；然后根据题设的条件：两种金属混合物2.6g,与足量稀盐酸反应后生成了0.2 g氢气，推断出两种金属混合物的可能组成。
【详解】根据与盐酸反应时铁、锌、镁分别呈+2价，铝与盐酸反应时呈+3价，与足量稀盐酸反应后生成了0.2g氢气，所需要消耗金属的质量分别为：
需要金属铁的质量=0.2g÷=5.6g；需要金属锌的质量0.2g÷ =6.5g；需要金属镁的质量=0.2g÷ =2.4g；需要铝的质量为：0.2g× =1.8g；
根据金属混合物与酸反应产生气体质量为两种金属反应产生氢气质量和，由实际实验中两种金属混合物2.6g与足量稀盐酸反应后生成了0.2g氢气，可判断混合物中两种金属可能为金属铁、锌两种金属其中之一与金属镁或铝两种金属其中之一所组成的混合物，如Zn和Mg、Fe和Mg、Zn和Al、Fe和Al的组合，而Zn和Fe所组成的混合物不能满足条件，原混合物的组成不可能是这两个组合。
故选：D。
5．D
【详解】A. 红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，不是白雾，选项错误；
B. 硫在氧气中燃烧，产生明亮蓝紫色火焰，生成无色有刺激性气味的气体，选项错误；
C.生成硫酸亚铁和铜是实验结论不是实验现象，选项错误；
D. 干冰在空气中升华时从周围吸收热量，使空气中的水蒸气冷凝为小水滴形成白雾，选项正确，故选D。
【点睛】烟是固体小颗粒悬浮形成的现象，雾是小液滴漂浮形成的选项；红磷燃烧生成的五氧化二磷是白色固体，能形成烟，不会形成雾。
6．B
【详解】A、铝比铁耐腐蚀，是铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了铝进一步氧化，铁与水、氧气反应生成的铁锈疏松，不能阻止铁进一步与氧气反应，而不是铁的活动性比铝强，故选项A不正确；
B、分子可以构成物质，但物质是由分子、原子、离子构成的，故选项B正确；
C、在同一化合物中，金属元素显正价，非金属元素不一定显负价，例如：，锌显+2价，硫显+6价，故选项C不正确；
D、燃烧伴有发光、放热现象，但有发光、放热现象的不一定是燃烧，白炽灯泡发光、放热，不是燃烧，故选项D不正确。
故选：B。
7．C
【详解】A、铁粉能被磁铁吸引，铜粉不能被磁铁吸引，可以区分二者，选项不符合题意；
B、日常生活中可用肥皂水区分硬水和软水，向水中加入肥皂水时，如果产生的泡沬较多，是软水，如果产生大量浮渣，是硬水，选项不符合题意；
C、蒸馏水与食盐水都是无色液体，无法通过颜色区分它们，选项符合题意；
D、白酒有特殊的香味，而食醋有酸味，闻气味可以鉴别二者，选项不符合题意。
故选C。
8．B
【详解】A、图示实验，稀盐酸的溶质质量分数不同，不能比较Zn和Fe的金属活动性强弱，故选项实验方案不能达到相应实验目的，不符合题意；
B、硬水和软水的区别在于所含的钙镁离子的多少，可用等质量肥皂水来区分等量的硬水和软水，加入肥皂水，若产生泡沬较多，则是软水，若产生泡沬较少，则是硬水，可以鉴别，故选项实验方案能达到相应实验目的，符合题意；
C、白磷无法接触氧气，所以白磷、红磷均不能燃烧，不能比较红磷和白磷的着火点，故选项实验方案不能达到相应实验目的，不符合题意；
D、木炭在空气中燃烧生成气体，虽除去氧气，而增加了新的气体，不能造成气压差，所以不能用来测定空气中氧气含量，故选项实验方案不能达到相应实验目的，不符合题意。
故选B。
9．B
【详解】A、锌相对于原子质量为65，铁元素的相对原子质量为56，锌、铁与硫酸铜，稀硫酸反应的方程式为为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，铁、锌与相等质量的硫酸与硫酸铜混合溶液反应时消耗的锌的质量比铁的质量大，所以当锌粉有剩余时，铁一定有剩余，因此右侧烧杯中硫酸不可能有剩余，错误；
B、铜的相对原子质量为64，由方程式Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知，溶液中加入锌的质量多余置换出铜的质量，也远远多余反应出的氢气的质量，因此左侧烧杯中溶液的质量一定大于a克，正确；
C、天平不平衡是因为氢气的产生量不同，此时硫酸过量，等质量的铁、锌和过量稀硫酸反应时，铁和稀硫酸反应生成的氢气多，氢气逸出后，左盘烧杯中物质的质量小于右盘烧杯中物质的质量，天平偏向放锌粉的一侧，即偏向左侧，错误。
D、当稀硫酸恰好和铁、锌反应时，生成氢气的质量相等，此时锌、铁一定与稀硫酸完全反应，因此二者不能有剩余，错误；
故选B。
10．D
【详解】由反应的微观示意图可知，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+4NH32N2+3CH4．
A、由反应的微观示意图可知，化学反应前后原子的种类、个数、质量均保持不变，故A正确；
B、由图示可知，W为甲烷，碳元素的质量分数为：=75%，故B正确；
C、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C正确．
D、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D错误．
故选D．
【点评】本题通过微观粒子的反应模型图，考查了微观上对化学反应的认识，学会通过微观示意图把宏观物质和微观粒子联系起来、从微观的角度分析物质的变化是正确解答此类题的关键．
11． Mg、Zn、Fe Mg>Zn>Fe Cu Mg>Zn>Fe>Cu
【详解】在金属活动性顺序里，Mg、Zn、Fe位于氢之前。能与酸反应生成氢气，故分别放入足量的稀盐酸（HCl）中，能观察到有气泡产生的是：Mg、Zn、Fe；
其剧烈程度由大到小的顺序是：Mg>Zn>Fe；
有关反应的化学方程式为：、、；
在金属活动性顺序里，铜位于氢之后。不与稀盐酸反应，故不能观察到有气泡生成的是：Cu；
由此可知，四种金属的活动性由强到弱的顺序是：Mg>Zn>Fe>Cu。
【点睛】金属活动性顺序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
12． 生铁 NaNO3、Zn(NO3)2
【详解】（1）合金硬度比组成的金属单质硬度大，因此生铁和纯铁比较，硬度较大的是生铁。
（2）四种金属的活动性顺序是：Na> Zn>Cu>Ag；向AgNO3、Cu(NO3)2、NaNO3的混合溶液中，加入一定量的锌粉，锌不能和硝酸钠反应，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，得到金属滤渣和无色滤液，说明硝酸铜已经完全反应，则所得滤液中一定含有的溶质是硝酸钠、硝酸锌。
13． 导热性 B Cu、Fe或Cu、Fe、Zn
【详解】（1）钢可制成蒸锅，主要利用钢的延展性和导热性，故填：导热性；
（2）A、铝和铁能与稀硫酸反应置换出氢气，且铝和硫酸反应较铁快，铜不能与稀硫酸反应，且铝能置换出硫酸亚铁中的铁，故A能验证三种金属的活动性顺序；
B、铝的化学性质比铁和铜活泼，铁和铜都不能与硫酸铝发生反应，故不能依此验证Al、Fe、Cu三种金属的活动性顺序；
C、Al能和FeSO4溶液反应，置换出铁，而Cu不能与FeSO4溶液反应，故可验证三种金属的活动性顺序，
故选：B；
（3）金属活动性为Mg＞Zn＞Fe＞Cu，向含有CuSO4、FeSO4、MgSO4三种溶质的溶液中，加入一定量的锌，则锌先与硫酸铜溶液反应，置换出铜，后与硫酸亚铁反应，与硫酸镁不反应，由于得到的是无色的溶液，说明锌与硫酸铜和硫酸亚铁反应完全，但是锌是否剩余无法确定，故一定含铜、铁，可能含有锌，所以滤渣的成分可能是：①Cu、Fe；②Cu、Fe、Zn；
14． 乳化 过滤
【详解】（1）洗涤剂对油渍有乳化作用，可以把油污以小液滴形式分散到水中。
（2）佩戴口罩可以隔绝病毒，预防病毒的原理相当于化学实验中过滤操作。
（3）一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，反应的化学方程式为：。
15．(1)H2
(2)
【分析】A~E为初中化学常见物质，其中A、B为金属单质，D是最理想的清洁燃料，可推出D为氢气，A能转化为B、D，A能转化为E，C、E是黑色固体氧化物，可推出A为铁，E为四氧化三铁，B能转化为C，C与D在一定条件下可反应生成B，可推出B为铜，C为氧化铜，代入验证，符合题意。
【详解】（1）由分析可知，D为氢气，化学式为：H2；
（2）C和D反应为氢气和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水，该反应的化学方程式为：。
16． Fe2O3 Fe H2O 复分解反应 Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O 除铁锈
【详解】由题目对C物质的描述：无色无刺激性的气体，且能使澄清石灰水变浑浊，可确定C物质为二氧化碳；由溶液F呈黄色可判断溶液中含有Fe3+，再根据溶液F与氢氧化钠溶液反应生成红褐色沉淀G，可判断G为Fe（OH）3，根据G受热分解生成红棕色粉末A和无色液体H，可判断A为Fe2O3、H为H2O；根据A与CO高温下生成无色气体C和黑色粉末B，可判断黑色粉末为Fe；根据黑色粉末B与稀盐酸反应生成无色气体E和浅绿溶液D，可判断E为H2、溶液D为FeCl2溶液；最后根据绿色溶液D通入氯气生成黄色溶液F，可判断溶液F为FeCl3溶液，带入框图推断合理；
（1）A是一种红棕色粉末，且沉淀G受热分解可以生成A和H，可判断A为Fe2O3、H为H2O；氧化铁和一氧化碳反应可以生成无色气体C和黑色粉末B，则B可能是铁；A、B、H化学式分别为Fe2O3、Fe、H2O，故填：Fe2O3 Fe H2O；
（2）由图示可知F是氯化铁，氯化铁和氢氧化钠可以生成氢氧化铁和氯化钠，该反应的生成物产物均是化合物，且反应过程为相互交换成分，故该反应的基本类型是复分解反应，故填：复分解反应；
（3）A是氧化铁和盐酸反应的方程式为：Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；该反应在生产生活中的一个重要用途是除铁锈，故填：Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O 除铁锈。
17．(1)产生大量气泡，溶液由无色变为浅绿色
(2) 置换反应
(3)铁和硫酸铜溶液（合理即可）
【详解】（1）乙中铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，故现象为：产生大量气泡，溶液由无色变为浅绿色；
（2）丙中发生反应为铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，该反应的化学方程式为：；
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”的反应，属于置换反应；
（3）甲中锌和氯化亚铁反应生成氯化锌和铁，有黑色固体析出，说明锌比铁活泼，乙中铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，产生气泡，说明在金属活动性顺序里，铁排在氢前，丙中铜和硝酸银反应产生硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明铜比银活泼，但是无法得出铁、铜，铁、银的金属活动性顺序，故可选择铁和硫酸铜溶液，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼，故可得出四种金属的活动性顺序为：Zn＞Fe＞Cu＞Ag。
18．(1)长颈漏斗
(2) C c
(3) B F
(4)气体密度比空气大，不与氧气反应，易溶于水或与水能反应（只要答对一点或意思相近给满分）
【详解】（1）标号仪器a的名称是长颈漏斗。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，由于反应物的状态为固体，反应条件需要加热，应选择的发生装置为C；
高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
若用装满水的C装置来收集氧气，则气体应从短端进入，即从c端通入。
（3）实验室用大理石或石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，发生装置可选A或B，其中分液漏斗可以控制液体流速，故从控制反应速率和节约药品考虑，选择的发生装置为B。
大理石或石灰石中的碳酸钙和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
实验室制取氢气选用锌粒和稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
氢气的密度比空气小，难溶于水，可采用向下排空气法或排水法收集，其中排水法收集的氢气较纯净，故选择的收集装置为F。
（4）某气体只能用E装置来收集，不能采用向上排空气法或排水法收集，说明该气体密度比空气大，不与氧气反应，易溶于水或与水能反应。
【点睛】本题考查常见气体的制取，气体制取的发生装置依据反应物的状态和反应条件确定；收集装置依据气体的密度和溶解性确定。
19．（1）略；一氧化碳（2）112
20．（1）0.2（2）65%
【详解】（1）根据质量守恒定律，生成氢气的质量=10g+50.0g-59.8g=0.2g；
（2）设合金中锌的质量为x
解得x=6.5g　
合金中所含锌的质量分数=；
答：（1）生成氢气的质量为0.2；（2）合金中锌的质量分数65%．
【点睛】根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整.
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页