实验活动5 常见金属的物理性质和化学性质 同步习题-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）下册

实验活动5 常见金属的物理性质和化学性质 同步习题 一．选择题（共8小题） 1．材料1：鎏金技术，汉代以前人们就掌握，人们以7比1的金汞比例调成液态“金汞齐”，炭火烘烤，使其中汞成分挥发掉，大约重复涂烤三次即可。 材料2：铜镜是古代我国人民的伟大创造，清代科学家郑复光所撰《镜镜冷痴》载有“铜色本黄，杂锡则青，故宜于镜”；《吕氏春秋》载有“金柔锡柔（　　） A．制作铜镜的材料为铜锡合金（青铜） B．金柔锡柔，合两柔则为刚说明青铜硬度大于各成分金属 C．鎏金工艺过程中，使用了类似溶解、蒸发的操作 D．铝露置在空气中很容易与氧气反应生成氧化铝。将铝溶于汞形成液态“铝汞齐”，其中的铝很难与氧气反应 2．下列各组数据比较，其中正确的是（　　） A．导电性：银＜铜 B．密度：铝＞铁 C．熔点：钨＜锡 D．硬度：铬＞铁 3．下列物质的性质与其用途对应关系正确的是（　　） A．活性炭有吸附性，可除去水中色素 B．铜具有导热性，可用于制作导线 C．金刚石有特殊光学性质，可用于切割玻璃 D．石墨有导电性，可用于制作铅笔芯 4．推理是学习化学的一种常用方法，下列推理正确的是（　　） A．镁、铜、铁等金属在常温下是固体，因此所有金属在常温下都是固体 B．由同种分子构成的物质一定是纯净物，但纯净物不一定由同种分子构成 C．最外层电子数不同的原子化学性质一般不同，则Ne和He化学性质不相似 D．氯化氢是由氯化氢分子构成的，所以氯化钠是由氯化钠分子构成的 5．下列关于镁条与稀盐酸反应的实验叙述正确的是（　　） A．先用50mL量筒量取3mL稀盐酸于试管中再加入镁条 B．用温度计测得镁条与稀盐酸反应后溶液的温度为51.23℃ C．点燃镁条与稀盐酸反应得到的气体，产生淡蓝色火焰，该气体是氢气 D．实验结束后将试管内的物质倒入下水道，并将试管洗刷干净 6．室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块铝片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验，如图甲（　　） A．曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生H2总量更多 B．曲线②是铝片与稀盐酸反应的压强变化曲线 C．曲线①BC段没有发生化学变化 D．反应结束后两种金属都全部消失没有剩余 7．下列物质用途正确的是（　　） A．钛作人造骨 B．液氦用于医疗麻醉 C．木炭做铅笔芯 D．氧气用于炼钢 8．下列物质的性质和用途对应关系正确的是（　　） A．铜呈紫红色，可用作导线 B．石墨能导电，可用作润滑剂 C．金刚石无色透明，可用于切割玻璃 D．稀有气体化学性质稳定，可用作保护气 二．填空题（共6小题） 9．阅读材料，回答相关问题。 钠元素在自然界中分布很广，常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在。 钠是一种银白色金属，质软。金属钠的性质很活泼，能与许多物质发生化学反应。钠暴露在空气中2O）；钠遇水立即发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气。因此，常温下呈液态，可用作快中子反应堆的热交换剂。利用钠的强还原性（Ti）、锆（Zr）等稀有金属从其氯化物中置换出来。 （1）自然界中钠元素以 　 　（填“单质”或“化合物”）形式存在；金属钠应保存在 　 　中。 （2）氧化钠中的阳离子为Na+，1个Na+中含有的电子数为 　 　。 （3）钠钾合金可用作热交换剂，由此推测钠钾合金具有良好的 　 　性。 （4）写出钠暴露在空气中与氧气反应的化学方程式：　 　。 10．2024甲辰龙年，上海科技馆推出生肖特展——“有龙则灵”，将传统中国龙元素与大国重器巧妙结合 （1）核能之光“华龙一号”，采用先进的非能动安全设计，顶部安装有水箱，阀门会自动打开，将大量水放入反应堆　 　。所用燃料为相对原子质量是235的铀，其原子结构示意图为，该铀原子有 　 　个电子层，中子数为 　 　。 （2）深海探索“蛟龙”号，在世界载人潜水器中下潜深度最大。钛合金材料制造的载人球壳，能承受每平方米7000吨的压力　 　。生命支持系统可为3名下潜人员保证12小时正常呼吸，该系统可提供 　 　，除去呼出的二氧化碳。 （3）展翅飞翔“鲲龙”号，具有水陆两栖的特性。机身底部为双曲面流线型船体结构，它由铝合金制成　 　，也能实现耐腐蚀、强度大等要求，其耐腐蚀的原因是 　 　（用化学方程式解释）。 （4）破冰前行“雪龙”号，是采用多项创新设计的极地双向破冰船。配备有四台大功率柴油发电机，以提供足够的动力　 　炼制的产品，主要含有 　 　元素。 11．阅读下面科普短文，并根据文章内容，回答相关问题。 铝（Al）是自然界中含量最多的金属元素，铝的密度很小3，质地较软。铝也是活泼金属，常温下在空气中铝的表面会形成致密的氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐腐蚀。因此，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被锈蚀，也是用大量的铝及其合金制造而成的。 （1）铝合金属于 　 　（填“金属”或“合成”）材料。 （2）铝合金是飞机机体的主要材料之一，因为铝具有良好的抗腐蚀性。铝抗腐蚀性好的原因是 　 　（用化学方程式表示）。 12．某化学兴趣小组将一定质量的锌粉放入稀硫酸、硫酸铜和硫酸镁的混合溶液中，充分反应后过滤。向所得滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生。 （1）写出一个有关反应的化学方程式 　 　。 （2）写出滤液中所含的阳离子 　 　。 （3）反应后溶液的质量与反应前混合溶液的质量相比如何变化？　 　（填变大、变小或不变） 13．2024年10月30日，神舟19号载人飞船发射取得圆满成功， （1）发射该飞船的火箭使用的推进剂为偏二甲肼（燃料）和四氧化二氮（助燃剂），二者反应　 　热量（选填“吸收”或“放出”）。 （2）“飞天”航天服的躯干壳体为铝合金材料，壁厚仅1.5毫米，它体现了金属的　 　性。面窗为四层结构，其中有充氮层，该层充入的物质是　 　。 （3）航天员在空间站所需的部分水是由呼吸产生的一种气体通过化学反应生成的，实现了循环利用。该气体是　 　。 14．化学与生产、生活联系紧密。 （1）长征2F型火箭使用的推进剂为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼与四氧化二氮反应 　 　（填“吸收”或“放出”）热量。太空舱使用锂电池，金属Li可以通过Al与Li2O在高温下发生置换反应得到，该反应的化学方程式为 　 　。 （2）氢能是一种清洁能源，目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源（煤、天然气）制得的H2中含有CO，利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示。氚可用于核能发电 ①电解水反应的化学方程式为 　 　。 ②利用液氮的低温能将H2与CO分离，说明氢气的沸点比CO的沸点 　 　。将氢气压缩进储氢瓶过程中，发生改变的是 　 　（从微观角度解释）。 ③氚属于 　 　元素的一种原子。下列示意图能表示氚原子的是 　 　（填序号）。 （3）泰州为举办省运会新建了许多场馆，使用了大量铝制品材料。铝制品耐腐蚀的原因是 　 　。 三．实验题（共2小题） 15．铬（Cr）是一种银白色金属，铬单质及其化合物在日常生活中有广泛的应用 （1）化学兴趣小组甲组的同学探究铬与常见金属镁、铜的活动性强弱。相同条件下，取大小相同、表面打磨光亮的Cr、Cu、Mg三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的下列溶液中。 序号 实验1 实验2 实验3 实验4 实验方案 现象 无明显现象 有气泡产生，溶液变成蓝色 无明显现象 ①　 　 得出结论 ②铬、镁、铜三种金属的活动性由弱到强顺序是 　 　。 ③乙组同学认为甲组的实验可优化，选择三种药品即可判断金属的活动性强弱。下列药品中合理的选择是 　 　（填字母代号）。 a.稀硫酸 b.硫酸镁溶液 c.硫酸铜溶液 d.铬片 e.铜片 f.镁片 （2）氢氧化铬[Cr（OH）3]是难溶于水的灰绿色粉末。取少量氢氧化铬固体于试管中，加入无色溶液X，充分振荡后固体完全溶解　 　。 （3）设计Cr2O3转化为Cr（OH）3的一种方案：　 　（依次写出化学方程式）。 16．金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。人类经历了新石器时代、青铜器时代、铁器时代，后来陆续使用了锌、铝、钠、镁等金属。金属材料在生产生活中有不同的用途，在老师的指导下，他们开启了铝、铁、铜三种金属的活动性强弱的探究之旅。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。 （1）任务一：小明同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀硫酸，只用一支试管，取一次硫酸的探究方案。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤①：在试管中取少量稀硫酸，插入铁丝，充分反应 　 　 三种金属活动性由强到弱的顺序是：　 　 步骤②：在①所得的溶液中，插入铜丝，充分反应 无现象 步骤③：在②所得的溶液中插入铝丝，充分反应 溶液由浅绿色变为无色 （2）步骤①将铁丝插入前，应用砂纸将表面打磨干净，目的是 　 　。 （3）任务二：小强同学认为要得到Al＞Fe＞H＞Cu的结论，不必做补充实验，只需将小明同学的方案中插入金属的顺序调整即可　 　。 四．科普阅读题（共1小题） 17．阅读下列短文，回答相关问题。 钠元素在自然界中分布很广，储量极为丰富，常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在。 钠是一种银白色金属，质软，密度为0.97g/cm3，熔点为97.8℃。金属钠的性质很活泼，能与许多物质发生化学反应。钠暴露在空气中，与氧气反应生成氧化钠（Na2O），钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠（Na2O2）；钠遇水立即发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气。因此 金属钠的用途广泛。钠和钾形成的合金熔点低，常温下呈液态，可用作快中子反应堆的热交换剂。钠在一定条件下可以将钛（Ti）（Zr）等稀有金属从其氯化物中置换出来。 （1）自然界中钠元素以 　 　（填“单质”或“化合物”）形式存在。 （2）钠保存在煤油中，是为了防止钠与空气中的 　 　反应而变质。 （3）钠钾合金用作快中子反应堆的热交换剂，利用钠钾合金良好的 　 　。 （4）过氧化钠中的阴离子为O22﹣，1个O22﹣离子含有的电子数为 　 　。 （5）写出钠与水反应的化学方程式：　 　。 （6）像钠这样的金属若引发火灾，要使用专用灭火剂：“7150灭火剂”主要成分为C3H9B3O6，以喷雾状形式喷射，立即燃烧快速耗尽金属物品附近的氧气，生成玻璃状B2O3覆盖在金属物品表面从而有效灭火，其灭火原理是 　 　。 五．科学探究题（共2小题） 18．化学小组对钢铁的锈蚀进行实验研究。 Ⅰ．探究钢铁锈蚀的基本条件 （1）①一段时间后，C、D、E中铁钉生锈，A、B中铁钉无明显锈蚀。由A、B、C的现象可知 ②使用自来水重新进行如图实验，一段时间后发现试管B中铁钉生锈了，其可能的原因是 　 　。 Ⅱ．探究食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响 用如图装置进行实验，每组实验加入铁炭总质量为24g，食盐水体积为7.5mL（提供资料：示数差3cm是指U型管左侧液面上升3cm。） 序 铁炭 食盐水 示数差3cm 10分钟时温度 ① 2：1 26 90 7.8 ② 4：1 26 170 4.2 ③ 6：1 26 190 3.3 ④ 2：1 13 140 6 ⑤ 2：1 6.5 140 6 （2）分析食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响应对比实验 　 　（填实验序号）。有同学提出应该再加一组实验，研究铁炭质量比为2：1、食盐水浓度为3.3%时的实验数据，你觉得是否有必要　 　。 （3）查阅资料得知，食盐水中的氯离子能破坏钢筋表面的钝化膜，并促使铁发生一系列反应得到氢氧化铁　 　。 Ⅲ．探究水样的pH及溶解氧浓度对钢铁腐蚀速率的影响 步骤1：按如图连接好装置，检查装置气密性。 步骤2：向三颈烧瓶中放入3.5g生铁粉末，向分液漏斗内加入10mL不同浓度的稀盐酸。 步骤3：将稀盐酸全部注入三颈烧瓶内，关闭分液漏斗活塞，一段时间后，采集的数据见下表： 序号 盐酸pH p反应前/kPa p反应后/kPa DO反应前 DO反应后 开始降低所需时间/s ① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131 ② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68 ③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24 ④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98 ⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175 （4）步骤1中检查装置气密性的方法为：先在分液漏斗中加水，再打开活塞，观察到 　 　（填现象），表明装置的气密性良好。 （5）实验①和实验②反应后压强变大。进行实验③时，观察到溶液中有气泡冒出，反应后体系内压强却变小了。变小的原因是 　 　。 （6）分析表中数据，在该实验条件下，下列说法正确的有 　 　（填字母）。 a．当pH＝2时，铁粉与氧气的锈蚀速率最快 b．稀盐酸中的溶解氧含量与盐酸的pH有关 c．铁粉和盐酸，氧气在刚接触时不是同时发生反应 19．暖宝宝是备受学生喜爱的便捷式取暖用品，化学实践小组的同学对其产生了浓厚兴趣，针对其成分和发热原理展开了项目式探究之旅。 【活动一】探究暖宝宝内部材料中有铁粉 （1）小组同学取一定量暖宝宝内部材料放入试管中，然后向试管中加入适量的稀硫酸，预计观察到的实验现象为 　 　，涉及反应的化学方程式为 　 　。 【活动二】探究暖宝宝快速发热的原因 （2）铁生锈，是铁与 　 　共同作用的结果，但放热缓慢。生活中铁制品易生锈而铝制品不易生锈的原因是 　 　（文字表述）。 【拓展探究】利用数字化对【活动二】深入探究 学习小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究，设计如图1所示实验装置并完成实验。 【查阅资料】一定条件下，碳和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀，但它们本身不参加反应。 该实验步骤如下： ①检查装置气密性； ②装药品，将5g铁粉和2g炭粉加入锥形瓶，t1s时刻加入2mL饱和氯化钠溶液； ③立即塞紧橡胶塞，橡胶塞上已插有一支装有5mL稀盐酸的注射器及传感器； ④观察现象，采集数据。 （3）实验进行一段时间后至t3s时刻，步骤③中注射器内的盐酸会自动注入锥形瓶内，原因是 　 　。 （4）根据图2，①分析t1至于t2s时温度升高明显加快的原因是 　 　。 ②t2s时刻后反应并未停止，温度却开始降低，请你帮他们分析可能原因是 　 　。 （5）实验过程中观察到铁粉先逐渐变为红棕色，t3s时盐酸注入瓶内后，有气泡产生，请在图3中绘制反应开始全结束整个反应过程中锥形瓶内气体压强的大致变化趋势。 六．综合应用题（共1小题） 20．人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属。 （1）地壳中含量居第一位的金属元素是　 　。（填元素符号） （2）日常使用的金属材料多数属于合金。与组成合金的纯金属相比，合金的优点一般有（填序号）　 　。 ①强度更低　　　　②硬度更高　　　　③熔点低　　　　④抗腐蚀性能更好 （3）某化学兴趣小组的学生发现金属R不在初中学到的金属活动性顺序表中，该小组为了了解R与常见金属铝、铜的金属活动性顺序，进行如下探究活动； 【作出猜想】他们考虑到铝的活动性比铜强，对三种金属的活动性顺序作出如下猜想： 猜想一：Al＞Cu＞R；猜想二　 　；猜想三：R＞Al＞Cu 【查阅资料】R是一种银白色的金属，在R的盐溶液中只有+2价，R的盐溶液呈蓝色 【实验探究】为了探究哪一种猜想成立，甲、乙、丙三名同学分别针对猜想一、猜想二、猜想三设计实验方案并展开实验探究。 猜想 主要操作 主要现象 实验结论 猜想一 打磨R丝，并将其插入到硫酸铜溶液中 R丝表面覆盖了一层红色的物质 猜想一　 　（填“成立”或“不成立”） 猜想二 打磨粗细相同的R丝、铝丝、铜丝，分别将它们插入到体积相同、溶质质量分数也相同的稀硫酸中 ①R丝表面产生气泡缓慢，溶液由无色逐渐变成蓝色 ②铝丝表面产生气泡较快 ③铜丝表面没有气泡产生 猜想二成立。 R与稀硫酸反应的化学方程式为 　 　 猜想三 　 　 无明显现象 猜想三成立 【交流反思】 究竟哪种猜想成立？三名同学经讨论交流发现丙同学在实验前没有打磨铝丝，这可能会导致实验结论错误。于是他们先打磨铝丝，再将其插入到丙同学做实验用过的溶液中　 　；进而确认猜想三不成立，猜想二成立。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$