第6章 专题特训十一 常见金属的性质&跨学科实践活动5-【通成学典】2026-2027学年九年级上册化学拔尖特训(沪教版·新教材)

2Fe(OH)2=Fe,O.H,O+2H,O 214 178 42.8g n 21442.8g 178n n=35.6g 则C符合题意。 若生成FezO3,设生成此铁锈的质量为x。 2Fe(OH)-Fe,O+3H,O 214 160 42.8g 21442.8g 160 x=32g≠35.6g x 则D不符合题意。 专题特训十一常见金属的性质 1.C实验甲中胶头滴管应该垂直悬空在烧杯口正上方滴 加液体，A错误；实验甲中铜不与稀盐酸反应，无明显现 象，B错误：铜不与稀盐酸反应，铁可以与稀盐酸反应，说明 铁与铜的化学性质有差异，C正确；实验丙中铁与硫酸铜 反应生成硫酸亚铁和铜，铜是紫红色的固体，观察到铁 丝上面有紫红色固体附着，溶液颜色由蓝色变成浅绿色， D错误。 2.B镁能与稀硫酸反应，铜与稀硫酸不反应，开始加入稀 硫酸，只有镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气。因加入足量 的稀硫酸，所以过滤后的固体只有铜。αb段发生的是镁和 硫酸的反应，生成硫酸镁，铜不反应，所以溶液为无色，A 错误。cd段铜与氧气在加热下反应生成氧化铜，2Cu+ 128 3.2g 0,△2Cu0,故m=4,a、d点固体的质量相同，则氧化铜 160 4.0g 中氧元素的质量与混合物中镁的质量相等，所以混合物中 铜、镁的质量比为3.2g:(4g一3.2g)=4：1,B正确。若 m=4.0,设生成氢气的质量为x。 Mg+HSO,=MgSO1+H2↑ 24 2 4.0g-3.2g x 24_4.0g-3.2gx≈0.067g 2 C错误。c点时铜还未与氧气反应，则固体中只有铜， d点之后固体质量不变，则d点时铜完全反应，只有氧 化铜，D错误。 3.B利用孔雀石粉末而不用块状孔雀石，可以增大反应 物的接触面积，使反应更快、更充分，A正确。分析题图可 知，孔雀石粉末中加入适量稀硫酸，碱式碳酸铜和稀硫酸 反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，得到硫酸铜溶液，加入过 量铁粉，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，过滤得到的 滤液中含有硫酸亚铁；得到的固体A中含有铜和过量的 铁，加入适量的稀硫酸，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和 氢气，铜与稀硫酸不反应，过滤得到的滤液中含有硫酸亚 铁，B错误，C正确。干燥铜时不能采取高温的方法，防止 高温时铜被氧化，D正确。 4.(1)温度（合理答案均可）(2)2A1+6HC一2A1C十 3H↑(3)AD(4)随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐 减小(5)A 〔解析)(4)由题图乙中曲线变化可以看出，反应开始由慢 变快，一段时间后，由快变慢，这是因为铝与稀盐酸反应放 出热量使温度升高，开始时温度升高对反应速率的影响比 盐酸浓度变小对反应速率的影响大，一段时间后，盐酸浓 度减小对反应速率的影响比温度升高对反应速率的影响 大，故t2min后反应速率由快变慢。(5)稀盐酸足量，因此 充分反应后放出氢气的质量大小由金属的量决定，根据化 学方程式2A1+6HC1一一2A1CL+3H2个，每18份质量的 18 铝反应能生成2份质量的氢气，根据化学方程式Z十 65 2HC1一ZC2十H2↑，每65份质量的锌反应能生成2份 质量的氢气，所以质量相等的铝和锌与足量稀盐酸反应， 铝生成的氢气多，则图像中铝的终点纵坐标应该大于锌 的；由题意可知，相同条件下铝与盐酸反应比锌与盐酸反 应快，相同时间内产生氢气的质量大，故A正确。 5.(1)Fe十CuSO,一Cu十FeSO,(合理答案均可) (2)Zn十H2SO,一H2↑+ZnSO,(合理答案均可) (3)C+2Cu0高温2Cu十C0,↑（合理答案均可）(4)置 换反应反应物和生成物均只有两种，且均为一种是单 质，另一种是化合物 C解析)A、B都是单质，甲、乙是化合物，则反应：A+甲 一定条件B叶乙一定是置换反应。判断反应是否为置换 反应，要抓住置换反应的本质特征。初中阶段常见的置换 反应主要有下列几种形式：金属与酸溶液、金属与金属化 合物溶液、碳还原金属氧化物、氢气还原金属氧化物以及 碳在高温条件下与水的反应。 6.A解法1：本题采用极值法，假设是某种纯金属，计算 完全反应后可生成的氧化物的质量。 2Mg+O2 点燃 2MgO 2×24 2×40 2Be+02 点燃2B0 2×9 2×25 20u+0,△20u0 2×64 2×80 4A1+302 点燃2A,O 4X27 2×102 3Fe+202 点燃reO, 3×56 232 混合物与氧气反应生成的氧化物共2g,若全部是镁，则 生成氧化镁的质量小于2g,另外一种金属生成的氧化物 的质量应大于2mg,由计算数据可知，Be符合要求。 解法2：混合物的质量是mg,生成的氧化物的质量是2g, 可知其中金属元素、氧元素的质量分数均为50%。氧化镁 中镁元素的质量分数是60%，可知另一种氧化物中金属元 素的质量分数小于50%，选项中只有B0符合要求。 解法3：估算法（不必计算数值）。混合物的质量是mg,生 成的氧化物的质量是2mg,则金属元素与氧元素的质量比 为1：1。Mg0中金属元素与氧元素的质量比(24：16)大 于1：1，则另一种金属氧化物中金属元素与氧元素的质量 比应小于1：1，BeO(9:16)、CuO(64:16)、Al2O3(54: 48)、FeO1(168:64),则A符合要求。 7.D由化学方程式可知，等质量的镁、铝、铁三种金属与 稀硫酸完全反应时，铝生成的氢气最多，铁生成的氢气最 少，可采用极值法进行分析。设生成0.3g氢气需要铝的 质量为x,铁的质量为y。 2A1+3HSO,-A12(SO1)3+3H2↑ 54 6 x 0.3g 54 x=2.7g 60.3g Fe+HSO,-FeSO,+H2↑ 56 2 2 0.3g 56y 20.3g y=8.4g 所以2.7g<金属混合物的质量<8.4g,金属混合物的质 量不可能为8.4g。 方法归纳 极端假设法的应用 极端假设法（又称“极值法”）就是运用数学上求极 值的思想，将问题从两个极端（最大和最小）去思考，求 出一个区间（范围），而所需的答案就在这个区间内，用 这个区间去进行分析和判断，这种方法适合判断混合物 的组成或质量的确定。有时用常规思维方法难以解决 的问题，若巧妙使用极端假设法，则会化繁为简，起到意 想不到的效果。 8.(1)16.4 解：(2)分析表中数据可知，100g稀硫酸与11.2g铁恰好 完全反应，设100g稀硫酸中HS0,的质量为x。 Fe+H2SO,=FeSO,+H2↑ 56 98 11.2gx 5611.2g 98 x x=19.6g 500g该稀硫酸中HS0,的质量为19.6g×5=98g。 3这批生铁的含碳量为50g×100%=3%,其含碳量在 2%4.3%之间，故这批生铁合格。 答：(2)500g该稀硫酸中HSO1的质量为98g。 (3)这批生铁合格。 〔解析)(1)生铁是铁的合金，其主要成分是铁，铁能与稀 硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，由题表数据可知，第1次加 入100g稀硫酸消耗铁的质量是50g一38.8g=11.2g;第 2次加入100g稀硫酸消耗铁的质量是38.8g一27.6g= 11.2g,说明100g稀硫酸能与11.2g铁恰好完全反应；第 5次加人100g稀硫酸消耗铁的质量为5.2g一1.5g= 3.7g,说明第5次加入稀硫酸时铁完全反应，稀硫酸过量， 则第3、4次分别加人100g稀硫酸都能消耗11.2g铁，则 m=27.6-11.2=16.4(或m=5.2+11.2=16.4)。 跨学科实践活动5调查日常生活中的 金属废弃物及其回收利用 1.(1)含碳量不同大(2)导电(3)①氧气 ②NaCI(4)①FeSO,H2SO,②Fe、Cu③把滤液 C中的铜完全置换出来 〔解析)(1)常见的铁合金有生铁和钢，生铁的含碳量为 2%4.3%,钢的含碳量为0.03%一2%，两者性能不同的 主要原因是含碳量不同。合金的强度和硬度比组成它的 纯金属大，钢是铁的合金，其强度和硬度比纯铁大。(2)铜 具有良好的导电性，常用作导线。(3)①由图甲可知，A 试管中的铁钉与水和氧气同时接触，铁钉生锈：B试管中的 铁钉浸泡在无氧蒸馏水中并用植物油隔绝空气，铁钉无明 显变化。两者对比说明铁锈蚀主要是与空气中的氧气发 生化学反应。②A试管中的铁钉有一部分暴露在空气中， 另一部分浸泡在水中；D试管中的铁钉有一部分浸泡在用 无氧蒸馏水配制的饱和NaCI溶液中，另一部分暴露在空 气中。一段时间后发现A、D试管内铁钉锈蚀，且D试管内 的铁钉有较厚铁锈，说明铁锈蚀还与氯化钠有关。 (4)①废电路板中主要含有铜，还含有少量铝、铁、金等金 属，加入过量稀硫酸，铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气， 铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜、金和稀硫酸不 反应，稀硫酸过量，故滤液A中（除水外）的物质有 Al2(SO,)3、FSO,、HSO,。②滤渣B中含铜、金，向滤渣 B中加入适量稀硫酸和过氧化氢溶液，根据题干信息可知， 铜、过氧化氢和硫酸反应生成硫酸铜和水，故滤液C中含 有硫酸铜，向滤液C中加入过量铁粉，铁和硫酸铜反应生 成硫酸亚铁和铜，铁过量，故滤渣F为Cu、Fe。③由以上 分析可知，过程Ⅲ中加入过量铁粉的目的是把滤液C中的 铜完全置换出来 第6章拔尖自主测评 1.D汞在常温下是液体，并不是所有金属在常温下都是 固体，A错误：汞的熔点很低，不是所有金属都有很高的熔 点，B错误；汞的硬度较小，不是所有金属的硬度都很大， C错误；金属都具有良好的导电性和导热性，这是金属的共 性，D正确。 2.C合金中可能含有非金属元素，C错误。 3.C碳酸钠能与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，使 硫酸质量减小，生成氢气的质量减小，A不符合题意：加入 稀盐酸，稀盐酸能与锌反应生成氢气，会使生成氢气的 总量增大，B不符合题意；加水稀释，使硫酸的浓度减小， 减缓了反应速率，但生成氢气的质量不变，C符合题意； 加入稀硫酸，使硫酸的质量增大，生成氢气的质量增大 D不符合题意。 4.BFe、Zn、Al都能与稀盐酸反应，分别生成FeCL2、 ZnC2、ACL,而Cu与稀盐酸不反应。 5.D由反应的化学方程式C+2NO高温2N+X可知， 反应前碳、镍、氧原子个数分别为1、2、2，反应后的已知生 成物中碳、镍、氧原子个数分别为0、2、0，根据质量守恒定 律，化学反应前后原子的种类和数目不变，则X中含有 1个碳原子和2个氧原子，所以X的化学式为CO2,A正 确。该反应的反应物和生成物均为一种单质和一种化合 物，属于置换反应，B正确。当碳过量时，二氧化碳和碳在 高温条件下反应生成一氧化碳，则气体产物中可能有C0, C正确。C在该反应中夺取了NO中的O,发生了氧化反 应，D错误。 6.B铁的熔点为1538℃，超过了铜的熔点1085℃，所 以铜球浸人铁水中会熔化，A错误；由于钨的熔点非常高， 用钨制成的灯丝不易熔化，B正确：石墨的硬度小、电阻率 小、不易加工成丝状，不宜用作灯丝，C错误；水银是汞的俗 称，汞的熔点是一39℃，一40℃低于水银的熔点，在此温度 下水银呈固态，即水银温度计不可用于测量一40℃的温 度，D错误。 7.A由题图可知，当加入铁的质量为5.6g时，烧杯中固 体质量随加入铁粉质量的变化曲线斜率发生改变，说明此 时铁与硫酸铜恰好完全反应，溶液呈浅绿色，则加入5g 铁粉充分反应，硫酸铜有剩余，溶液中含有铜离子、亚铁 离子两种金属阳离子，A错误，B、C正确；N点是铁与硫 酸铜恰好完全反应后继续加入铁粉，对应的固体成分是 铜和铁，D正确 8.C加人过量铁粉，氯化铁和氯化铜都能与铁反应，不符 合除杂原则，A不能达到实验目的：铜粉、木炭粉与稀硫酸 均不反应，不符合除杂原则，B不能达到实验目的；通过灼 热的氧化铜，一氧化碳能与灼热的氧化铜反应生成铜和二 氧化碳，符合除杂原则，C能达到实验目的：铜粉和木炭粉 在加热的条件下都会与氧气反应，不符合除杂原则，D不能 达到实验目的。 9.D完全反应后溶液呈无色，说明样品中一定不含铁，故 D正确。由反应的化学方程式及质量关系可知，2.4g镁与 稀硫酸完全反应生成0.2g氢气，2.4g铝与稀硫酸完全反 应生成氢气的质量大于0.2g,2.4g锌与稀硫酸完全反应 生成氢气的质量小于0.2g,则该样品的组成有三种可能， 一是只有镁，二是铝和锌，三是镁、铝和锌，故A、C错 误。生成的氢气中氢元素全部来自硫酸，反应生成0.2g 氢气，说明参加反应的硫酸的质量为 0.2g-=9.8g, 98X100% 故B错误。 10.D一氧化碳具有还原性，高温下能与氧化铁反应生成 铁和二氧化碳，实验进行一段时间后，硬质玻璃管中出现 的现象是红棕色粉末逐渐变黑，A错误。实验开始前应该 先打开弹簧夹②，排尽装置中的空气，防止发生爆炸，B错 误。B中产生3g白色沉淀，即生成了3g碳酸钙；由FO十 3c0高温2Fe+3C0,、C0,+Ca(OH)2-CaC0,1+ HO可得关系式：CO~CCO3,则与氧化铁反应的一氧化 碳的质量为3g×器=084g,实验前，要先通人一氧化 碳，实验结束后要继续通入一氧化碳，还有部分一氧化碳 用作燃料，则实验过程中总共消耗的CO的质量大于 0.84g,C错误。由Fe,0,+3C0高温2Fe+3C0,C0,+ Ca(OH)2一CaCO3￥+H0可得关系式：FeO~拔尖特训·化学（沪教版）九年级上 专题特训十一 常见金属的性质 ■目■后 类型一金属的性质 面面 1.兴趣小组的同学做了如图示的实验。下列说法中，正确的是 A.图中实验操作均规范 稀盐酸 稀盐酸 铁丝 B.实验甲可以观察到有气泡产生 C.实验甲、乙证明铁与铜的化学性质有差异 硫酸铜 片 溶液 D.实验丙中观察到铁丝上面有黑色固体附着，溶液颜色由 乙 (第1题图) 蓝色变成浅绿色 2.已知：金属与O2反应生成氧化物。向一定量铜、镁混合粉末中加入足量稀硫酸，充分反应后过滤， 将洗净的滤渣在O2中充分灼烧，实验中固体质量的变化如图所示。下列说法中，正确的是( A.ab段反应得到蓝色溶液 m B.混合物中铜、镁质量比为4：1 6 c 0 C.若m=4.0,则酸溶过程中放出气体0.025g 酸溶 过滤等 灼烧 时间/s D.cd段上每个点的组成均为Cu和CuO (第2题图) 3.先用孔雀石制取硫酸铜[Cu2(OH)2CO3十2H2SO4一2CuSO4+3H2O十CO2个]，再用“湿法炼 铜”获得铜，其主要工艺流程如图所示。下列分析中，错误的是 ( 洗涤、干燥 A.孔雀石用粉末而不用块状可使反应更快 Cu 适量稀硫酸 B.两处滤液中都是只含有硫酸铁 滤液 操作a 孔雀石适量稀硫酸 硫酸铜过量铁粉 固体A C.固体A中含有铁和铜 粉末 溶液 操作a 滤液 D.干燥铜时不能采取高温的方法 (第3题图) 4.舒素养科学探究与实践小明在探究金属与酸反应时，将铝片、锌片打磨后，分别投入盛 有等体积、等浓度稀盐酸的试管中，观察到铝与稀盐酸反应比锌与稀盐酸反应更快。 【提出问题】金属与盐酸反应的快慢，除与金属的种类有关外，还与哪些因素有关？ 【猜想与假设】(I)a.可能与盐酸的浓度有关；b.可能与金属 与盐酸的接触面积有关；c.可能与 有关。 稀盐酸 【设计并实验】(2)小明利用图甲所示的装置，用不同浓度的盐 酸与质量、形状相同的铝片进行实验。请写出铝与盐酸反应的 t/min 化学方程式： 乙 (第4题图) 【得出结论】(3)实验中记录的数据可能是 (填字母)。 A.产生相同体积氢气的时间 B.产生氢气的总质量 C.产生氢气的总体积 D.单位时间内产生氢气的体积 【拓展延伸】(4)小明用足量的铝与稀盐酸反应时，试管外壁发烫，并测得实验过程中生成氢气的 体积随时间变化的曲线如图乙所示，根据曲线请分析t2in后反应速率变化的原因是 90 第6章金属资源综合利用 (5)将质量、形状相同的铝、锌分别与足量的稀盐酸反应。用曲线α表示铝与稀盐酸反应生成氢 气，用曲线b表示锌与稀盐酸反应生成氢气，则下列图像中，正确的是 (填字母)。 0反应时间 0反应时间 0反应时间 0反应时间 A. B. C D 类型二置换反应及其应用 5.已知A、B是两种常见的单质，甲、乙是两种常见的化合物。它们之间在一定条件下存在如下转化 关系：A十甲一定条件 B十乙。请回答下列问题： (1)若A、B都是金属单质，则写出一个符合上述条件的反应的化学方程式： (2)若A是金属单质，B是非金属单质，则写出一个符合上述条件的反应的化学方程式： (3)若A是非金属单质，B是金属单质，则写出一个符合上述条件的反应的化学方程式： (4)根据反应形式，上述化学反应的基本反应类型均为 ,这类反应的主要特征是 ■可丽 类型三与金属有关的化学计算 ■■■ 6.[2024河南]镁与某金属的混合物共mg,在一定条件下与氧气充分反应，生成的氧化物共2g。 该金属（括号内为生成的氧化物）可能是 () A.Be(BeO) B.Cu(CuO) C.Al(Al2Os) D.Fe(FesO) 7.*[2025洛阳模拟]将一定量镁粉、铝粉、铁粉的混合物与足量的稀硫酸完全反应，生成0.3g氢 气，则金属混合物的质量不可能为 () A.3.6g B.4.8g C.5.6g D.8.4g 8.[2024白银改编]某炼铁厂实验室欲检验某批次的生铁是否合格（含碳量在2%~4.3%之间为合 格)。某校兴趣小组的同学参与这次的检验，设计实验如下：称取生铁样品50g,把500g稀硫酸 分5次加入样品中，测得实验数据如表所示（杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）。 实验序号 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 加入稀硫酸的质量/g 100 100 100 100 100 剩余固体的质量/g 38.8 27.6 m 5.2 1.5 (1)表中m的数值是 0 (2)计算500g该稀硫酸中H2S04的质量。（写出计算过程，下同） (3)判断这批生铁是否合格。 “答案与解析”见P50 91 拔尖持训· 化学（沪教版）九年级上 跨学科实践活动5调查日常生活中的 金属废弃物及其回收利用 1.某项目化学习小组围绕废旧金属的回收利用开展了项目化学习。 任务一：认识日常生活中的废旧金属 常见金属废弃物主要来自工业生产、废旧设备等。下表是几种常见金属废弃物及其所含的主要 金属元素。 常见金属废弃物 废旧汽车 废旧家电 废旧建筑材料 废旧电缆 含有的主要金属元素铁、铝、铜、锌、铅 铁、铜、铝、铅 铁、铝、铜、锌 铜、铝、铅 (1)废旧金属中含有铁元素的材料多为钢或生铁。生铁和钢的性能不同的主要原因是 铁轨材料用钢而不用纯铁，原因是钢的强度和硬度比纯铁 (填“大”或“小”)。 (2)电缆中常用铜作导线，这主要是利用了铜的 性。 任务二：调查废旧金属产生的原因 这些暂时失去使用价值的金属或合金可能是由于腐蚀、损坏、自然淘汰或技术更新等原因而被废 弃的。小组同学对钢铁锈蚀的原因进行了探究。 (3)取四枚相同的洁净铁钉，分别放入试管中，进行如图甲所示的实验，一段时间后发现A、D试 管内的铁钉锈蚀，且D试管内的铁钉有较厚铁锈。B、C试管内的铁钉无明显变化（注：氯化钙固 体用于除去试管内的水蒸气)。 ①对比A、B试管中的实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的 发生化学反应。 ②对比A、D试管中的实验现象，说明铁锈蚀还与 有关。 包有 氯化 物 钙固 用无氧蒸馏 无氧 体的 目蒸馏水目 水配制的饱 棉花 起和NaCl溶液 0 甲 →滤液A 电路板 过量稀硫酸 适量稀硫酸 →滤液C 过量铁粉广滤液E W 粉末 过滤 和H02溶液 过滤 →滤渣B 滤渣r过量稀硫酸广滤液G 过滤 过滤 →滤渣D L→Cu 乙 (第1题图)》 任务三：调查金属废弃物的去向及再生产工业 (4)某废电路板中主要含铜，还含少量铝、铁、金等金属。为回收其中的铜、金，进行了如图乙所示 的实验(Cu十H2O2十H2SO4=CuSO4十2H2O:本实验条件下，金不发生反应)。 ①滤液A中物质除Al2(SO4)3,还含有的物质的化学式为 。 (除水外) ②滤渣F的成分是 (填化学式)。 ③过程Ⅲ中加入过量铁粉的目的是 92 >“答案与解析”见P51