6.2 金属的性质和应用-2024-2025学年九年级化学沪教版（2024）上册

2024—2025学年九年级化学沪教版(2024)6.2 金属的性质和应用 一、选择题 1．一定质量的M、N两种金属，分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，分析图象得到的以下结论中，不正确的是 A．两种金属的活动性：M>N B．两种金属生成氢气的质量：M=N C．两种金属消耗稀硫酸的质量：M=N D．充分反应后，得到溶液的质量：M=N 2．下列物质的用途主要由其物理性质决定的是 A．氮气用作保护气 B．铜用作导线 C．氧气用于焊接、切割金属 D．酒精用作燃料 3．“中国高铁，世界第一、”高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理是，下列说法正确的是 A．反应中发生氧化反应 B．该不锈钢合金的硬度大于纯铁 C．该不锈钢中只含有铁和镍 D．气体产物中不可能含有 4．下列不属于金属材料的是 A．赤铁矿 B．制作铁狮子的生铁 C．纳米铜 D． 制作马踏飞燕的青铜 5．下列有关金属的说法正确的是 A．钢的含碳量比生铁的含碳量高 B．合金是合成材料 C．镁带在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体 D．铝制品不需要涂保护层来防腐蚀，因为常温下铝不与氧气反应 6．相同质量的Mg、Fe分别与足量的稀盐酸作用，产生氢气的质量m与反应时间的关系如下图所示，其中正确的是 A． B． C． D． 7．下列图示实验中，发生化学变化的是 A． B． C． D． 8．《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形。其流程图如图所示 A．熔炼过程中，氧化铁与一氧化碳在高温下反应的化学方程式为FeO+COFe+CO2 B．通过搅拌向生铁中“充氧”可降低生铁的含碳量，此过程体现了氧气的还原性 C．“黑色湿泥”（有效成分为磷酸铁FePO4）作为熔剂可加快反应，磷酸铁属于酸 D．不能用铁桶配制波尔多液，主要原因是Fe+CuSO4═Cu+FeSO4 9．把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中，下列叙述正确的是 ①在铁钉表面产生气泡；②溶液由无色逐渐变为浅绿色；③铁钉的质量增加；④溶液的质量增加。 A．②③ B．①②③ C．①②④ D．①③ 10．下列叙述的原理(用化学方程式表示)及基本反应类型均正确的是 A．用盐酸除去银粉中的铜粉：Cu+2HCl=CuCl2+H2↑、置换反应 B．铝具有很好的抗腐蚀性：4Al+3O2=2Al2O3、化合反应 C．实验室用过氧化氢溶液制氧气H2O2H2↑+O2↑、分解反应 D．甲烷可以做燃料CH4+2O2=CO2+2H2O、氧化反应 11．下列图像不能正确反映其对应关系的是 A．向一定量且等质量的锌和镁中分别加入足量的稀盐酸 B．向一定量的稀盐酸中加入足量的不同金属 C．等质量的镁、铁分别与足量的相同浓度的稀硫酸反应 D．向等质量的铁粉和锌粉中加入足量等浓度的稀硫酸 12．有关金属和金属材料的说法中正确的是 A．铁制品抗腐蚀性能比铝制品强 B．地壳中，大多数金属以化合物的形式存在 C．铜的硬度比黄铜的硬度大 D．钢的含碳量比生铁的多 13．下列有关微观粒子的说法错误的是 A．高锰酸钾中含有氧分子，所以可以用来制氧气 B．铁丝中含有的铁原子在不断地运动 C．稀硫酸能使石蕊溶液变红色，因为溶液中含有氢离子 D．铝与稀盐酸充分反应后，溶液中一定含有铝离子、氯离子和水分子 14．下列关于实验室炼铁和工业炼铁的说法不正确的是 A．实验室炼铁时，先通一氧化碳后再点燃酒精喷灯进行加热 B．取等质量实验室和工业炼得的铁分别与足量的稀盐酸反应，产生氢气体积相等 C．实验室炼铁尾气通常可以用点燃的方法处理 D．焦炭在高炉炼铁中的作用：与氧气反应放热，提高炉温；反应生成一氧化碳 15．质量相等的下列金属，与足量的稀盐酸充分反应后，生成氢气最多的是 A．铝 B．锌 C．铁 D．镁 二、计算题 16．中华民族的发明创造为人类文明进步作出了巨大贡献。西汉时期的《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”之说，东汉的《神农本草经》、晋代的《抱朴子内篇》中也都有类似的记载。同学们在实验室根据上述原理制取铜：取足量的硫酸铜溶液于烧杯中，向其中加入铁，充分反应。 (1)该反应的实验现象：溶液中有 色固体生成，溶液由蓝色变成浅绿色。 (2)最多可制得铜的质量为多少？(写出计算过程) 17．某为了测定某含杂质7%的黄铜(Cu、Zn)样品中铜的质量分数(杂质中不含铜、锌元素，杂质不溶于水，不与其它物质反应，受热也不分解)，某化学小组进行了如图实验： (1)发生反应的化学方程式为 。 (2)根据已知求解100g该黄铜样品中锌的质量为 。 (3)图中滤液的质量为 g。 (4)该黄铜样品中铜的质量分数是 。 (5)实验中所用的稀盐酸中溶剂与溶质的质量比(最简整数比)为 。 (6)用500t含量为67.5%的辉铜矿(主要成分为Cu2S)，炼制过程中损失20%的铜。可炼出上述合金的质量为 。(矿石中杂质不含铜元素) 18．某化学兴趣小组为测定某黄铜样品（铜锌合金）中铜的纯度，进行以下实验。请回答问题： (1)写出反应的化学方程式： ； (2)该反应中产生氢气的总质量为 g； (3)列出根据已知条件求解该样品中参加反应的锌质量（x）的比例式： ； (4)该样品中铜的纯度（质量分数）为： ； (5)将50g的上述黄铜样品粉末，与足量的硫酸铜溶液充分反应，反应后对混合物进行过滤、洗涤、干燥、称量，得到不溶性物质的质量为 g。 三、填空与简答 19．回答金属相关问题 (1)黄铜片和铜片相互刻画，在 （“黄铜片”或“铜片”）上有划痕； (2)铝的金属活动性比铁强，但是铝比铁抗腐蚀的原因： （用化学方程式表示） (3)生铁和钢的性能不同的原因是 不同。 20．金属在生产和生活中应用极为广泛。 (1)生铁和钢是两种含碳量 的铁合金（填“相同”或“不同”）。 (2)日常生活中，适合制作电缆的金属是 （填标号）。 A．金 B．铜 C．汞 D．钨 (3)下列生活用品利用金属良好导热性的是 （填序号）。 A．镀铬水龙头 B．铸铁暖气片 C．包糖果的铝箔 (4)焊接钢轨的反应原理是铝与氧化铁在高温条件下反应生成铁和氧化铝，该反应的化学方程式为 。 21．化学实验是进行科学探究的重要方式，思考下列问题并回答。 (1)实验甲中电源接通一段时间后，A管中产生气体为时，则B管中产生气体体积为 ，检验B管中生成的气体，可将 伸入气体中。 (2)实验乙中瓶底放少量水，目的是 。若反应中没有看到“火星四射”的现象，可能的原因是 （填序号）。 A．排水法收集氧气时导管口刚有气泡冒出就开始收集 B．没有除去铁丝表面的铁锈 C．铁丝燃烧时集气瓶底留的水太少 (3)某兴趣小组依据教材实验对质量守恒定律进行了如下探究，根据图回答问题：（已知稀盐酸与石灰石反应会生成二氧化碳气体） ①如图三个实验装置（天平略），其中能用来验证质量守恒定律的是 （填字母序号）。 ②从微观角度分析，化学反应都遵循质量守恒定律的原因是 。 ③小明将图C装置改进成如图D所示，装置气密性良好，但是反应后天平指针向右偏转，请解释原因 。 22．生活中处处蕴藏着化学知识。 (1)济生堂楹联“参术功多皆道地，歧（岐）黄术妙意回天”中“参术”是中药材，从微观角度解释为什么能闻到中药味道 。 (2)森林发生火灾时，常砍伐出一条隔离带的目的是 。 (3)用化学方程式解释：铝制品放在空气中不易锈蚀的原因是 。 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： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B A C A C D C B 题号 11 12 13 14 15 答案 D B A B A 1．D 【详解】A、由图可知，反应结束前M金属反应速率更快，故两种金属的活动性：M>N，正确； B、由纵坐标可知，反应结束后，两种金属生成氢气的质量：M=N，正确； C、生成的氢气中氢元素全部来自酸中的氢，氢气质量相等，故两种金属消耗稀硫酸的质量相等：M=N，正确； D、不确定金属种类，不能判断那种金属反应的质量大，故充分反应后，得到溶液的质量不能判断大小，错误。 故选D。 2．B 【详解】A、氮气用作保护气，是由于氮气化学性质稳定，不易与其他物质反应，故不符合题意； B、铜用作导线是由金属能导电，不需要通过化学变化表现属于物理性质，符合题意； C、氧气用于焊接、切割金属是由于氧气支持燃烧，通过化学变化表现，属于化学性质，不符合题意； D、酒精用作燃料是由于酒精具有可燃性，属于化学性质，不符合题意； 故选：B。 3．B 【详解】A、反应中NiO被还原，则NiO发生还原反应，故A错误； B、合金的硬度大于组成其纯金属的硬度，故该不锈钢合金的硬度大于纯铁，故B正确； C、不锈钢是铁的合金，主要杂质是碳，所以该不锈钢中含有铁和碳，故C错误； D、生成的二氧化碳与碳在高温条件下可发生反应生成一氧化碳，所以气体产物中可能有CO，故D错误。 故选B。 4．A 【分析】金属材料包括纯金属和他们的合金。 【详解】A、赤铁矿的主要成分是氧化铁，其属于铁矿石，不属于金属材料，符合题意； B、生铁是铁的合金，属于金属材料，不符合题意； C、纳米铜是铜单质的一种，属于金属材料，不符合题意； D、青铜是铜的合金，属于金属材料，不符合题意。 故选A。 5．C 【详解】A、钢的含碳量为0.03%～2%之间，生铁的含碳量在2%～4.3%之间，钢的含碳量比生铁的含碳量低，故A错误； B、合金和纯金属都是金属材料，故B错误； C、镁带在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体，放出热量，故C正确； D、在常温下，铝能与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，因此铝制品不需要涂保护层来防腐蚀，故D错误。 故选C。 6．A 【详解】由化学方程式：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑可知，参加反应的镁与生成的氢气的质量比为24：2，由化学方程式：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知，参加反应的铁与生成的氢气的质量比为56：2，所以相同质量的Mg、Fe分别与足量的稀盐酸反应后，镁生成的氢气的质量多一些，镁的金属活动性比铁强，则生成等量的氢气，镁与稀盐酸的反应时间短一些，故选A。 7．C 【详解】A.向上排空气法收集氧气，没有新物质生成，属于物理变化，故选项不符合题意； B.蔗糖溶于水，没有新物质生成，属于物理变化，故选项不符合题意； C.铜片加热生成氧化铜，有新物质生成，属于化学变化，故选项符合题意； D.研碎胆矾，没有新物质生成，属于物理变化，故选项不符合题意； 故选C。 8．D 【详解】A、氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为，故选项说法错误； B、通过搅拌向生铁中“充氧”可降低生铁的含碳量，此过程体现了氧气的氧化性，故选项说法错误； C、磷酸铁是由金属阳离子与酸根阴离子构成的化合物，属于盐，故选项说法错误； D、铁的活动性大于铜，因此铁能与硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式为Fe+CuSO4═Cu+FeSO4，因此不能用铁桶配制波尔多液，故选项说法正确。 故选D。 9．C 【详解】①铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，观察到在铁钉表面产生气泡，选项正确； ②铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，硫酸亚铁溶于水后溶液呈浅绿色，观察到溶液由无色逐渐变为浅绿色，选项正确； ③铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁钉的质量减少，选项错误； ④铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，参加反应的铁与生成的氢气的质量比为56：2，则反应后溶液的质量增加，选项正确； 正确选项是①②④，故选C。 10．B 【详解】A、铜是一种不活泼的金属，金属活动性排在氢后，与盐酸不反应，故选项错误； B、铝具有很好的抗腐蚀性，是因为铝比较活泼能与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜防止铝进一步氧化，反应符号“多变一”特征，属于化合反应，故选项正确； C、实验室用过氧化氢溶液制氧气，过氧化氢分解生成水和氧气，故选项错误； D、甲烷可以做燃料，甲烷燃烧产生水和二氧化碳，反应的化学方程式为： ，该反应属于氧化反应，氧化反应不属于基本反应类型，故选项错误； 故选：B。 11．D 【详解】A、向一定量且等质量的锌和镁中分别加入足量的稀盐酸，一开始酸不足，金属过量，生成氢气的质量相同，后金属不足，酸过量，镁和稀盐酸反应：，锌和稀盐酸反应：，相对原子质量：Zn＞Mg，故最后镁生成氢气的质量大，选项正确； B、向一定量的稀盐酸中加入足量的不同金属，金属活动性：Mg＞Al＞Fe，故反应速率：Mg＞Al＞Fe，但是金属过量，加入酸的质量相同，故最后生成氢气的质量相同，选项正确； C、等质量的镁、铁分别与足量的相同浓度的稀硫酸反应，镁比铁活泼，反应速率快，镁和稀硫酸反应：，铁和稀硫酸反应：，相对原子质量：Mg＜Fe，故最后镁生成氢气的质量大，选项正确； D、向等质量的铁粉和锌粉中加入足量等浓度的稀硫酸，锌比铁活泼，反应速率快，锌和稀硫酸反应：，铁和稀硫酸反应：，相对原子质量：Zn＞Fe，故最后铁生成氢气的质量大，选项错误。 故选D。 12．B 【详解】A.铝在空气中与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，可以防止内部的铝腐蚀，而铁锈疏松多孔，不能阻止内部的铁继续被腐蚀，所以铝制品抗腐蚀性能比铁制品强，此选项错误； B. 地壳中，除少数很不活泼的金属如金、银等以单质的形式存在，大多数金属以化合物的形式存在，此选项正确； C.合金的硬度一般大于组成它们的金属，黄铜是铜锌合金，所以黄铜的硬度比铜的硬度大，此选项错误； D.钢的含碳量为0.03％-2％，生铁的含碳量为2％-4.3％，所以钢的含碳量比生铁的少，此选项错误； 故选B。 13．A 【详解】A、高锰酸钾中含有氧元素，没有氧分子，故选项说法错误； B、铁由铁原子构成，铁丝中含有的铁原子在不断地运动，故选项说法正确； C、酸能使得石蕊变红色，主要是因为酸溶液中含有氢离子，故选项说法正确； D、铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，充分反应后，溶液中一定含有铝离子、氯离子和水分子，故选项说法正确； 故选：A。 14．B 【详解】A、实验室炼铁时，先通一氧化碳后再点燃酒精喷灯进行加热，防止点燃一氧化碳与空气的混合气体发生爆炸，选项正确； B、工业炼得的铁中含有少量的碳，即等质量实验室和工业炼得的铁中，工业炼得的铁中铁单质的质量少一些，所以取等质量实验室和工业炼得的铁分别与足量的稀盐酸反应，工业炼得的铁产生氢气体积小一些，选项错误； C、实验室炼铁的尾气中含有残留的一氧化碳，通常可以用点燃的方法处理，防止一氧化碳污染空气，选项正确； D、焦炭在高炉炼铁中的作用：与氧气反应放热，提高炉温，与二氧化碳反应生成一氧化碳，选项正确，故选B。 15．A 【详解】假设金属质量均为100g                 由化学方程式体现的质量关系可知，生成氢气最多的是铝； 故选A。 16．(1)紫红 (2)解：设最多可制得铜的质量为 答：最多可制得铜的质量为12.8g。 【详解】（1）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，所以该反应的实验现象：溶液中有紫红色固体生成，溶液由蓝色变成浅绿色； （2）解析见答案。 17．(1)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ (2)13g (3)112.6 (4)80% (5)427∶73 (6)270t 【详解】（1）黄铜中的铜不与酸反应，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故化学反应方程式为：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑； （2）烧杯中混合物质量的减少就是生成氢气的质量，100g+100g-199.6g=0.4g； 设黄铜样品中锌的质量为x 答：黄铜样品中锌的质量为13g； （3）100g该黄铜样品中铜的质量为：100g-13g=87g，则图中滤液的质量为：199.6g-87g=112.6g； （4）该黄铜样品中铜的质量分数为：； （5）设稀盐酸中溶质的质量为 实验中所用的稀盐酸中溶剂与溶质的质量比（100g-14.6g）：14.6g=427∶73； （6）可炼出上述合金的质量为：。 18．(1) (2)0.4 (3) (4)74% (5)49.8 【详解】（1）在金属活动顺序中，铜排在氢之后，锌排在氢之前，实验中铜和硫酸不反应，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，对应的化学方程式 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑； （2）根据质量守恒定律可得，生成的氢气的质量为50g+100g-149.6g=0.4g； （3）设：锌的质量为x； x=13g； （4）根据第（3）题分析可知，样品中锌的质量为13g； 该样品中铜的纯度（质量分数）为=； （5）设：反应生成的铜质量为y。 y=12.8g； 反应后对混合物进行过滤、洗涤、干燥、称量，得到不溶性物质的质量=12.8g+(50g-13g)=49.8g。 19．(1)铜片 (2) (3)含碳量 【详解】（1）黄铜是铜的合金，合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，所以黄铜的硬度大于铜，所以黄铜片和铜片相互刻画时，铜片上有划痕。 （2）在空气中，铝与空气中的氧气反应，在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步被氧化，反应的化学方程式为；而铁锈疏松多孔，水分子氧分子能穿过空隙，继续与铁反应，直至全部被锈蚀。 （3）生铁和钢都是铁的合金，生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，所以生铁和钢的性能不同的原因是含碳量不同。 20．(1)不同 (2)B (3)B (4)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 【详解】（1）钢是含碳量在0.03%-2%之间，生铁是含碳量2%-4.3%的铁碳合金，生铁和钢是两种含碳量不同的铁合金； （2）适合制作电缆的金属应该具有良好的导电性，且价格还应该便宜； A、金具有导电性，但是价格昂贵，不符合题意； B、铜具有良好的导电性，且价格低廉，符合题意； C、汞在常温下是液态，不符合题意； D、钨的价格较高，导电性比铜、铝差，且通电容易发热，不适合制作电缆，不符合题意； 故选B； （3）A、镀铬水龙头是利用铬金属的硬度大，不符合题意； B、铸铁暖气片是利用铸铁的导热性，符合题意； C、包糖果的铝箔是利用铝的延展性，不符合题意； 故选：B； （4）焊接钢轨的反应原理是铝与氧化铁在高温条件下反应生成铁和氧化铝，该反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。 21．(1) 5 带火星的木条 (2) 防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底 AB (3) A 化学反应中原子的种类、数目、质量不变 气球膨胀，受到浮力作用 【详解】（1）电解水实验中在电源的正极产生氧气，负极产生氢气，且产生的气体的体积比为1：2，根据图示可知A试管中气体体积较多，则A中为氢气，B试管中气体体积较少，则B中为氧气，A中气体为10mL，则B中气体体积为5mL； B中的气体为氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则将带火星的木条伸入气体中检验； （2）铁丝在氧气中燃烧会产生高温的熔化物，为防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底，则需要在集气瓶底部放少量的水； A、排水法收集氧气时，刚开始产生的气泡是排出的装置中的空气，导管口刚有气泡冒出就开始收集，会导致收集到的氧气不纯，铁丝可能无法燃烧，会导致反应中没有看到“火星四射”的现象，符合题意； B、没有除去铁丝表面的铁锈，铁锈阻止了铁与氧气的接触，会导致反应中没有看到“火星四射”的现象，符合题意； C、铁丝燃烧时集气瓶中留有水的量不影响铁丝的燃烧，不会导致铁丝不能燃烧，不符合题意； 故选：AB； （3）①A、铜粉和氧气加热生成氧化铜，且该装置密闭，对比反应前后天平保持平衡，可以用来验证质量守恒定律； B、酒精与水混合后没有新物质生成，属于物理变化，则无法用该反应来验证质量守恒定律； C、石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，该装置不密闭，反应后二氧化碳逸散到空气中，导致甜品失衡，则该实验无法验证质量守恒定律； 故选：A； ②从微观角度分析，化学反应一定遵守质量守恒定律的原因是化学反应中，原子的种类、数目和质量均没有发生改变，所以化学反应前后，物质的总重量保持不变； ③石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，反应后二氧化碳进入气球中，气球膨胀，受到浮力作用，装置对托盘的压力减小，则反应后天平指针向右偏转。 22．(1)分子在不停地运动 (2)清除可燃物 (3) 【详解】（1）能闻到中药味道是因为分子在不断运动。 （2）砍伐一条隔离带，清除了可燃物，从而没有让火势蔓延。 （3）铝具有抗腐蚀性，是因为在常温下铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，防止累不的铝继续氧化，反应的化学方程式为。 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 $$