第四单元金属练习题---2023--2024学年九年级化学鲁教版（五四学制）下册

第四单元金属练习题 一、选择题 1．向AgNO3和Mg(NO3)2溶液中加入一定量Zn粉和Cu粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。关于该滤渣和滤液说法正确的是 A．向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生 B．滤液中一定有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、Zn(NO3)2 C．滤渣中一定有Ag，可能有Cu和Zn D．滤液中一定无AgNO3，可能有Zn(NO3)2 2．夏天防雷电，应远离金属。这是因为金属具有 A．导电性 B．延展性 C．导热性 D．可燃性 3．在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量锌粉，反应停止后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则下列叙述正确的是(　　) A．滤渣中一定有银，没有铜和锌 B．滤渣中一定有银和锌，可能有铜 C．滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜、硝酸银 D．滤液中只有硝酸锌，没有硝酸铜和硝酸银 4．下表物质中含有少量杂质，其中除杂方法能达到目的的是 选项 物质 杂质 除杂方法 A 氯化亚铁溶液 氯化铜 加入足量的锌粉 B 氮气 氧气 通过灼热的铜网 C 铜粉 铁粉 加入足量的硫酸锌溶液 D CO2 CO 点燃 A．A B．B C．C D．D 5．下列除去杂质的方法中，错误的是 选项 物质 杂质 除杂质的方法 A 稀硫酸 铜 过滤 B 氯化钙溶液 稀盐酸 过量碳酸钙、过滤 C 硫酸亚铁溶液 硫酸铜 过量铁粉、过滤 D 二氧化碳 一氧化碳 点燃 A．A B．B C．C D．D 6．物质的性质决定其用途。下列物质的用途中，主要利用其化学性质的是 ①食品包装中充氮气以防腐；      ②氧气用于气焊、气割； ③用干冰做制冷剂；              ④稀有气体制成电光源，如霓虹灯等； ⑤用铜丝等作电线；                ⑥氢气能燃烧，用来作燃料 A．②④⑥ B．①②⑥ C．③④⑤ D．①⑤⑥ 7．下列有关表述中，属于化学性质的是 A．铝具有导电性 B．通常情况下氮气难溶于水 C．浓氨水能使酚酞溶液变红色 D．二氧化硫是无色有刺激性气味的气体 8．下列有关实验现象的描述正确的是 A．红磷在空气中燃烧产生大量的白色烟雾，放热 B．碳在氧气中燃烧，发出白光，放热，生成二氧化碳 C．铜丝可在空气中燃烧，生成黑色固体 D．硫在氧气中燃烧时发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体 9．分离、除杂提纯是化学实验的重要环节，下列设计不能达到实验目的是 选项 物质 杂质 除杂试剂或方法 A 溶液 盐酸 过量的碳酸钙、过滤 B 溶液 滴加适量溶液并过滤 C 适量的稀盐酸 D 通过红热的铜丝 A．A B．B C．C D．D 10．在已平衡的天平两边分别放一个等质量的烧杯，烧杯中装有等质量等溶质质量分数的足量稀盐酸，在左边烧杯中加入10g碳酸钙，要使天平再次保持平衡，在右边烧杯中加入下列物质及质量为 A．6.4g 铜 B．4.4g铁 C．10g 碳酸氢钾固体 D．10g氢氧化钠固体 11．推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是 A．铝表面的氧化铝薄膜能起到保护作用，则铁表面的氧化铁也能起到保护作用 B．碱溶液能使酚酞溶液变红，则能使酚酞溶液变红的一定是碱溶液 C．酸溶液中都含有H+，所以酸有相似的化学性质 D．复分解反应的反应物、生成物都是两种化合物，则反应物和生成物都是两种化合物的反应一定属于复分解反应 二、填空与简答 12．金属在生活中起着重要作用。 (1)电路中经常用铜作导线，这是利用了铜的 性。 (2)铝的化学性质很活泼，但在空气中却很少出现腐蚀现象，有关反应的化学方程式为 。 (3)工业炼铁主要的原理是，反应前后铁元素的化合价由 价变为零价。 (4)为了比较铁和铜的金属活动性，可选用的试剂是 。 13．2017年冬天，某小伙子为了取暖在卫生间里贴满了“暖宝宝”（该产品的部分说明书为：“暖身更暖心，升温快。发热成分：高纯度铁粉、水、盐…；发热时间：10小时；平均温度：52℃），他把门窗关闭以防暖气泄漏。几分钟后，他失去意识而倒地，幸而被门外的朋友及时救起。请回答： （1）铁氧化发热，主要生成物的化学式为 ；盐是催化剂，其质量和 不变。 （2）该小伙子失去意识并不是温度过高和身体本身的原因，而是 。 （3）为防止煤气中毒，燃气热水器不能安装在浴室内，并保持 。 14．向Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，向滤液中滴加盐酸，无白色沉淀生成。 （1）滤液中一定含有哪些溶质？ 。 （2）请写一个反应后能使溶液质量减小的化学方程式。 。 15．金属材料在生产生活中有着广泛的应用。 （1）地壳中含量最高的金属元素是 ； （2）铁生锈的条件是 ，为了防止自行车的支架生锈常采用的方法是 ； （3）将一定质量的铁粉放入硝酸铜、硝酸锌的混合液中，充分反应后过滤，所得固体中一定含有的物质是 （用化学式表示），所得滤液中一定含有的溶质是 （用化学式表示）。 16．A、B、C、D、E分别是初中常见的五种物质，如图所示，“→”表示一种物质能通过化学变化转化为另一种物质，“一”表示两种物质能发生反应。D为白色固体，C、E都能与B发生反应，且B、C、E均为单质，C与B反应的产物A能使澄清的石灰水变浑浊，E能被磁铁所吸引，请回答问题： (1)请写出A、E的符号：A： ；E： 。 (2)写出D在二氧化锰的催化作用下转化为B的反应符号表达式： 。 (3)写出C在B中燃烧时的现象： 。 (4)某同学做E在纯净的B中燃烧实验时，发现实验失败了，请你帮助他分析可能的原因有 （答一点即可）。 17．某工厂生产的铜屑中含有少量铁屑，现要回收利用其中的铜，需除去其中铁屑，张山同学设计了如下图所示的甲、乙两个实验方案： 甲： 乙： (1)以上两个实验方案中，从回收利用率角度考虑，你愿意选择 。 (2)两个方案中都有过滤操作，该操作中必须用到的玻璃仪器有 。 (3)写出两个实验方案中有关反应方程式： 方案甲 ； 方案乙 。 (4)你能否再设计一个不同原理的方案?写出你的方案 。 三、科学探究题 18．常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇，设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。 （1）试管尾部放一团湿棉花的目的是 。 （2）探究生成的气体是什么？用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是 。 （3）探究试管中剩余固体成分是什么？ 【查阅资料】 ①Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O；②Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 常见铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 能否被磁铁吸引 否 否 能 【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。 【猜想与假设】猜想一：剩余固体是Fe与Fe3O4；猜想二：剩余固体是 。 【实验探究】 实验操作 实验现象及结论 取少量黑色固体于试管中，加入足量 观察到固体全部溶解，且无气泡冒出，则 猜想 正确 【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为 。 【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3，理由是 。 四、计算题 19．铁粉是生活中常用的食品干燥剂，现从食品包装袋中取出一袋铁粉样品，为了测定样品中剩余铁的质量分数，某兴趣小组进行了如下实验(如图)。 (1)实验中生成气体的质量为_______。 (2)求样品中剩余铁的质量分数。(写出计算过程) (3)请在铁元素的价类图中用“”分别表示出铁、铁锈与酸反应的转化关系。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【分析】在金属活动性顺序表中，活动性Mg＞Zn＞Cu＞Ag，向AgNO3和Mg(NO3)2溶液中加入一定量Zn粉和Cu粉，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌反应完铜再和硝酸银反应生成硝酸铜和银，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，说明锌不足，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，则滤渣中一定含有置换出的银，可能含有过量的铜，滤液中一定含有不反应的硝酸镁、生成的硝酸锌和硝酸铜，可能含有过量的硝酸银。 【详解】A、由上分析可知，锌不足，铜、银和稀盐酸不反应，向滤渣中加入稀盐酸，不可能有气泡产生，故选项不正确； B、由上分析可知，滤液中一定有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、Zn(NO3)2，故选项正确； C、由上分析可知滤渣中一定有Ag，可能有Cu，不可能含有Zn，故选项不正确； D、由上分析可知，若锌、铜不足量，滤液中还会含有AgNO3，但是一定含有Zn(NO3)2，故选项不正确； 故选B。 2．A 【详解】夏天防雷电，应远离金属。这是因为金属具有导电性，故选A。 3．D 【分析】在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量锌粉，锌先与硝酸银溶液反应，硝酸银溶液反应完，若还有锌，锌才能与硝酸铜溶液反应。 【详解】A、反应停止后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，说明锌过量，则硝酸银、硝酸铜都已经完全反应，因此滤渣中一定有银，铜和锌，故A错误； B、反应停止后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，说明锌过量，则硝酸银、硝酸铜都已经完全反应，因此滤渣中一定有银，铜和锌，故B错误； C、反应停止后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，说明锌过量，则硝酸银、硝酸铜都已经完全反应，因此滤液中只有硝酸锌，没有硝酸铜和硝酸银，故C错误； D、反应停止后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，说明锌过量，则硝酸银、硝酸铜都已经完全反应，因此滤液中只有硝酸锌，没有硝酸铜和硝酸银，故D正确。故选D。 【点睛】金属放入盐的混合溶液中，总是把活动性最弱的金属最先置换完，再按由弱到强的顺序一一进行置换。 4．B 【详解】A、加入足量的锌粉，锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜，锌和氯化亚铁反应生成氯化锌和铁，不但除去了杂质，也除去了原物质，不符合题意； B、通过灼热的铜网，铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，铜和氮气不反应，可除去杂质，符合题意； C、加入足量的硫酸锌溶液，铜粉和铁粉均与硫酸锌不反应，无法除去杂质，不符合题意； D、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳中混有少量一氧化碳，无法被点燃，不符合题意。 故选B。 5．D 【详解】A、铜不溶于稀硫酸，故直接过滤可以把铜除掉，故A正确， B、碳酸钙可以和稀盐酸反应，所以加入过量的碳酸钙可以保证把盐酸反应掉，然后把剩余的碳酸钙过滤掉，可以得到纯净的氯化钙溶液了，故B正确。 C、硫酸铜可以与铁粉反应生成硫酸亚铁，过滤时就可以把过量的铁粉过滤掉了，故C正确。 D、二氧化碳没有助燃性，一氧化碳在二氧化碳中不能点燃，混合气体点燃不能将一氧化碳除去，故D错误。故选D。 6．B 【详解】①食品包装中充氮气以防腐，利用的是氮气的化学性质稳定，符合题意；②氧气用于气焊、气割，利用氧气能支持燃烧的化学性质，符合题意；③用干冰做制冷剂，是利用干冰升华吸热的物理性质，不符合题意；④稀有气体制成电光源，如霓虹灯等，是利用稀有气体通电能发出不同颜色光的物理性质，不符合题意；⑤用铜丝等作电线，是利用铜能导电的物理性质，不符合题意；⑥氢气能燃烧，用来作燃料，是利用氢气具有可燃性的化学性质，符合题意。故选B。 7．C 【详解】A、铝具有导电性，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； B、通常情况下氮气难溶于水，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； C、浓氨水能使酚酞溶液变红色，需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，符合题意； D、二氧化硫氨气是无色有刺激性气味的气体，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； 故选：C。 8．D 【详解】A、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，放出热量，没有白雾，不符合题意； B、碳在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，生成二氧化碳是实验结论，不是实验现象，不符合题意； C、铜丝在空气中不能燃烧，铜能与空气中的氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，生成黑色固体，不符合题意； D、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体，符合题意。 故选D。 9．C 【详解】A、碳酸钙难溶于水，但是能和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，可以用于除去氯化钙溶液中的稀盐酸，故选项设计能达到实验目的； B、适量的氯化钡能与硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾，能除去杂质，且没有引入了新的杂质，除杂原则，故选项设计能达到实验目的； C、碳酸钙和氧化钙均能和稀盐酸反应，不仅能除去杂质，也能除去原物质，故选项设计不能达到实验目的； D、氮气中混有少量氧气时通过灼热的铜网，利用氧气和铜反应生成氧化铜而除去氧气，且氮气和铜不反应，故选项设计能达到实验目的。 故选：C。 10．C 【详解】左侧：设加入10g的碳酸钙生成的二氧化碳质量为x 左盘净增加的质量为10g-4.4g=5.6g，所以右盘也应该净增加5.6g才能平衡； A、加入6.4g铜，由于铜和盐酸不反应，所以增加量为6.4g，不符合要求，天平不平衡； B、加入4.4g铁，铁和盐酸反应生成氢气，所以增加量小于4.4g，不符合要求，天平不平衡； C、加入10g 碳酸氢钾固体，则设碳酸氢钾与盐酸反应生成二氧化碳y， 右盘净增加的质量为10g-4.4g=5.6g，符合题意，天平平衡； D、加入10g氢氧化钠固体，氢氧化钠和盐酸反应但无气体生成，所以增加量为10g，不符合要求，天平不平衡。 故选C。 11．C 【详解】A、铝表面有一层致密的氧化铝薄膜，可以阻止铝进一步被氧化，铁表面的氧化铁比较疏松，不能对铁起到保护作用，不符合题意； B、碱溶液能使酚酞溶液变红，但是能使酚酞溶液变红的不一定是碱溶液，如碳酸钠能使酚酞溶液变红，但是属于盐溶液，不符合题意； C、酸溶液中都含有H+，所以酸有相似的化学性质，说法正确，符合题意； D、复分解反应的反应物、生成物都是两种化合物，但是反应物和生成物都是两种化合物的反应不一定属于复分解反应，如，反应物和生成物都是化合物，不属于复分解反应，不符合题意。 故选C。 12．(1)导电 (2)4Al+3O2=2Al2O3 (3)+3 (4)硫酸铜溶液 【详解】（1）铜具有导电性，所以可用铜作导线，故填导电。 （2）铝能够与空气中的氧气反应生成致密坚固的氧化铝薄膜，能够隔绝铝与空气中氧气的接触，避免铝的锈蚀，故反应的化学方程式写为：4Al+3O2=2Al2O3。 （3）氧化铁中氧元素的化合价为-2价，根据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则氧化铁中，铁元素的化合价为+3价，即反应前后铁元素的化合价由+3价变为零价，故填+3。 （4）将铁放入硫酸铜溶液中，铁能够与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，证明铁的金属活动性比铜强，即比较铁和铜的金属活动性，可选用的试剂是硫酸铜溶液，故填硫酸铜溶液。 13． Fe2O3 化学性质 铁粉锈蚀消耗了氧气造成人缺氧而窒息 通风顺畅 【详解】（1）铁氧化生成铁锈，铁锈的主要成分是氧化铁，催化剂的质量与化学性质在反应前后保持不变；故填：Fe2O3；化学性质； （2）铁粉生锈需要消耗氧气，而卫生间内贴满了“暖宝宝”，且门窗关闭，这就因为铁粉锈蚀消耗大量的氧气，而氧气又得不到及时的补充而造成小伙子由于缺氧而窒息；故填：铁粉锈蚀消耗了氧气造成人缺氧而窒息； （3）为防止煤气中毒，燃气热水器不能安装在浴室内，并保持通风顺畅；故填：通风顺畅。 14． Al(NO3)3、Zn(NO3)2 Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag 【详解】（1）四种金属的活动性顺序是：铝>锌>铜>银，向Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银完全反应后，锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，锌和硝酸铝不反应，所以充分反应后过滤，滤液中一定含有Al(NO3)3、Zn(NO3)2； （2）硝酸银和盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸，向滤液中滴加盐酸，无白色沉淀生成，说明硝酸银完全反应，硝酸铜的反应情况不确定；Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag，硝酸银和硝酸锌的质量比为：340:189，反应中溶质的质量减少，溶剂的质量不变，溶液的质量减少。 15． 铝元素 与水和氧气同时接触 喷漆 Cu Zn(NO3)2和Fe(NO3)2 【分析】铁生锈的条件是与水和氧气同时接触的结果，铁和硝酸铜生成铜和硝酸亚铁 【详解】（1）地壳中硬水含量前三位：氧、硅、铝，故最高的金属元素是铝元素。 （2）铁生锈的条件是与水和氧气同时接触，故防止生锈的原理是隔绝氧气和水，为了防止自行车的支架生锈常采用的方法是喷漆。 （3）根据金属的活动性：Zn>Fe>Cu，将一定质量的铁粉放入硝酸铜、硝酸锌的混合液中，只发生反应铁和硝酸铜生成铜和硝酸亚铁，故充分反应后过滤，所得固体中一定含有的物质是Cu，可能含有Fe，所得滤液中一定含有的溶质是Zn(NO3)2和Fe(NO3)2，可能含有Cu(NO3)2。 16．(1) (2) (3)黑色固体燃烧，发白光，放热 (4)没有待火柴快燃尽时将铁丝伸入集气瓶中（或铁丝太粗、或铁丝没打磨等，合理即可） 【分析】根据题意， E能被磁铁所吸引，则E为铁；C与B反应的产物A能使澄清的石灰水变浑浊，则A为二氧化碳；又因为C、E都能与B发生反应，且B、C、E均为单质，且A和B能互相转化，则B为氧气，C为碳，D能生成氧气，且D为白色固体，则D为氯酸钾。代入验证，符合题意。 【详解】（1）根据分析，A为二氧化碳，化学式为 ；E为铁，化学式为 ，故填；； （2）由分析可知，D为氯酸钾，氯酸钾在二氧化锰作催化剂、加热条件下分解生成氯化钾和氧气，其符号表达式为 ，故填； （3）由分析可知，C为碳，碳在氧气中燃烧时，可观察到：黑色固体燃烧，发出白光，放出大量的热。故填黑色固体燃烧，发白光，放热； （4）铁在氧气中燃烧时实验失败，可能是铁丝温度过低，没被引燃，也可能是没有去除铁丝表面的氧化膜等原因，故填没有待火柴快燃尽时将铁丝伸入集气瓶中（或铁丝太粗、或铁丝没打磨等，合理即可）。 17．(1)甲 (2)漏斗、玻璃棒、烧杯 (3) (4)用磁铁把铁屑吸引出来 【详解】（1）甲方案中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，既能将铁除掉，又能生成铜，回收利用率高； 乙方案中，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜和稀硫酸不反应，可以除去铁； 综上则愿意选择甲方案； （2）过滤操作中必须用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒，烧杯； （3）甲方案中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：； 乙方案中，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：； （4）甲、乙方案用的化学方法，设计一个不同原理的方案，利用铁可以被磁铁吸引，铜不能被磁铁吸引，可设计一种物理方法，用磁铁把铁屑吸引出来，达到除杂的目的。 18． 提供水蒸气 氢气/H2 四氧化三铁/Fe3O4 稀盐酸 二 Fe2O3是红棕色粉末 【详解】（1）根据题意探究铁粉与水蒸气反应后的产物，可知管尾部放一团湿棉花的目的是为反应提供水蒸气，故填：提供水蒸气； （2）用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体具有可燃性且密度比空气小，再根据反应物“铁和水蒸气”，依据化学变化过程中元素种类不变，可确定生成的气体是氢气，故填：氢气或H2； （3）[猜想与假设]能被磁铁吸引的是Fe与Fe3O4，所以猜想一是Fe与Fe3O4，根据【查阅资料】实验探究中加入足量的稀盐酸观察观察到固体全部溶解，且无气泡冒出，说明黑色固体不是铁，确定猜想二：剩余固体是Fe3O4，故填：Fe3O4（或四氧化三铁）； [实验探究]根据查阅资料可知，Fe3O4能与稀盐酸反应溶解，故填：稀盐酸； 根据实验现象是观察到固体全部溶解，且无气泡冒出，说明不含铁，则猜想二正确，故填：二； [实验结论]铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为，故填：； [反思与交流]该黑色固体不可能是Fe2O3，理由是Fe2O3红棕色粉末，故填：Fe2O3红棕色粉末。 19．(1) 0.2g (2)设样品中剩余铁的质量为x x=5.6g； 剩余铁的质量分数为：。 答：样品中剩余铁的质量分数为56%。 (3) 【详解】(1) 根据质量守恒定律，实验中生成气体的质量为10g+100g-109.8g=0.2g； (2)见答案； (3)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁中铁元素为0价，硫酸亚铁中硫酸根显-2价，铁元素显+2价，铁锈中氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，氧化铁中氧元素为-2价，则铁元素为+3价，硫酸铁中铁为+3价，则： 。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$