2019版九年級化學下冊 一 金屬的化學性質試題 （新版）新人教版.doc

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一　金屬的化學性質 一、活潑金屬與稀硫酸(或稀鹽酸)反應的曲線圖分析 1.等質氫圖: 兩種金屬反應產生的氫氣質量相同,此圖反映了兩種情況: (1)酸不足,金屬過量,產生的氫氣質量由酸的質量決定。 (2)酸足量,投放的兩種金屬與酸反應產生氫氣的質量恰好完全相同,如18 g鋁和56 g鐵分別投入足量的鹽酸中反應產生的氫氣質量相同。 2.等質等價金屬圖: 如等質量的鎂、鐵、鋅與足量的酸反應生成的金屬離子都為+2價,產生氫氣的速率和質量不同。此圖反映出: (1)金屬越活潑,圖示反應物的曲線越陡,如Mg線比Zn線陡,Zn線比Fe線陡。 (2)金屬的相對原子質量越小,與酸反應產生的氫氣越多,曲線的拐點越高?？珊唵胃爬樵蕉冈交?越高越小。 3.等質不等價金屬圖: 鋁、鎂、鋅與酸反應生成金屬離子的化合價分別為+3、+2、+2,此圖反映出等質不等價金屬與酸反應不僅速度不同,而且產生氫氣的質量與金屬化合價有關?？捎孟率接嬎銡錃赓|量: m(H2)=m(金屬)化合價相對原子質量 【典例1】把某稀硫酸分為等體積的兩份,放入兩個燒杯中,分別加入等質量的甲、乙兩種金屬,反應后金屬都沒有剩余。產生H2的質量隨時間變化的趨勢如圖。下列說法正確的是　(　　) A.甲的活動性比乙強 B.甲的相對原子質量一定比乙小 C.反應消耗等質量的硫酸 D.反應消耗等質量的金屬 【解析】選D。從題中圖可以看出,乙反應完需要的時間較短,故乙的活動性比甲強;等質量的甲、乙兩種金屬反應完后產生的氫氣取決于金屬的量價比,相對原子質量和化合價的比值越小,產生的氫氣越多;由于產生的氫氣量不同,故消耗的硫酸質量不同;由于加入等質量的甲、乙兩種金屬,且反應后金屬都沒有剩余,故反應消耗了等質量的金屬。只有選項D符合題意。 二、金屬活動性順序表的常見應用 1.判斷某些置換反應能否發(fā)生: (1)判斷金屬與酸能否反應。 (2)判斷金屬與鹽溶液能否反應。 2.根據(jù)金屬與鹽溶液的反應判斷濾液、濾渣的成分: 如向CuSO4、AgNO3混合液中加鐵粉,反應后過濾,判斷濾液和濾渣成分。 鐵與CuSO4和AgNO3溶液反應有先后順序,如果鐵足量,先將AgNO3中的Ag完全置換后再置換CuSO4中的Cu,那么濾液中只有FeSO4、Fe(NO3)2,如果鐵的量不足依據(jù)“先后原則”分別討論濾液和濾渣的成分。 3.根據(jù)金屬與酸反應的劇烈程度或產生氫氣的速率判斷金屬活動性順序: 如鎂、鋅、鐵三種金屬與相同溶質質量分數(shù)的稀硫酸反應產生氫氣的速率:Mg>Zn>Fe,則金屬活動性順序為Mg>Zn>Fe。 4.利用金屬活動性順序表研究金屬冶煉的歷史: 金屬活動性越弱,利用其礦石還原成單質越容易,金屬活動性越強,從其礦石中還原出單質越難。 【典例2】將一定質量的鐵粉加至H2SO4、MgSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反應后過濾,得到濾液M和濾渣N。下列有關說法中,不合理的是　(　　) A.濾液M中一定存在Fe2+ B.濾渣N的質量一定小于加入鐵粉的質量 C.濾渣N中一定沒有單質鎂 D.濾液M中至少含有兩種金屬陽離子 【解析】選B。鐵的活動性比鎂弱,比銅強,故鐵會與硫酸和硫酸銅反應,由題目信息可知,有濾渣存在,說明鐵一定參與了反應,故該濾渣可能是銅,也可能是銅與鐵的混合物,不管是哪種可能,濾液中一定存在亞鐵離子;鐵與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵,鐵的相對原子質量小于銅的相對原子質量,故濾渣的質量一定大于加入鐵粉的質量,鐵不與硫酸鎂反應,故濾渣中一定沒有單質鎂。濾液中一定含有的金屬離子是鎂離子和亞鐵離子,還有可能存在銅離子,故至少含有兩種金屬陽離子。 1.為比較A、B、C三種金屬的活動性,某同學設計了如圖所示實驗,由此判斷三種金屬活動性由強到弱的順序是　(　　) A.A>C>B　　　　　 B.A>B>C C.C>A>B D.B>C>A 【解析】選B。本題考查金屬活動性順序的判斷。根據(jù)金屬活動性順序,排在前面的金屬能把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來,由題意知A和B的鹽溶液反應析出B,說明活動性A>B,C和B的鹽溶液反應無B析出,說明活動性B>C,所以活動性A>B>C。 2.根據(jù)金屬活動性順序判斷,下列化學方程式正確的是　(　　) A.2Fe+6HCl2FeCl3+3H2↑ B.Zn+SnCl2Sn+ZnCl2 C.Cu+H2SO4CuSO4+H2↑ D.Cu+ZnSO4Zn+CuSO4 【解析】選B。鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣,故A錯誤;鋅比錫活潑,鋅和氯化錫反應生成錫和氯化鋅,故B正確;銅不會與硫酸反應,故C錯誤;銅不會與硫酸鋅反應,故D錯誤。 3.取等質量的甲、乙、丙三種金屬,分別投入相同濃度的鹽酸中,只有甲有氣泡產生;再取一小塊乙投入丙的硝酸鹽溶液中,乙的表面沒有丙析出,則甲、乙、丙三種金屬的活動性順序是　(　　) A.甲>乙>丙 B.甲>丙>乙 C.丙>乙>甲 D.乙>丙>甲 【解析】選B。取等質量的甲、乙、丙三種金屬,分別投入相同濃度的鹽酸中,只有甲有氣泡產生;說明甲>H>乙和丙;乙不能置換丙,說明丙>乙;因而三種金屬的活動性順序是甲>丙>乙。 4.下列事實不能用金屬的活動性順序加以解釋的是　(　　) A.不能用銅與稀硫酸反應制取氫氣 B.鐵能置換出硫酸銅溶液中的銅 C.在化合物中,鐵顯+2、+3價,銅顯+1、+2價 D.相同條件下,鋅和鐵與稀硫酸反應的劇烈程度 【解析】選C。在金屬活動性順序表中銅的活動性比氫弱,所以不能用金屬銅與稀硫酸反應制取氫氣;鐵的金屬活動性比銅強,鐵能將銅從硫酸銅溶液中置換出來;在化合物中,鐵顯+2、+3價,銅顯+1、+2價,與金屬的活動性無關,不能用金屬活動性順序解釋;鋅的金屬活動性比鐵強,因而鋅和鐵與稀硫酸反應的劇烈程度不同。 5.下列不能作為判斷金屬Mg、Fe、Cu三種金屬活動性強弱的是　(　　) A.在純氧中燃燒的現(xiàn)象 B.與鹽酸反應的快慢程度 C.金屬導電性強弱 D.三種金屬發(fā)現(xiàn)和利用的年代的先后順序 【解析】選C。大多數(shù)金屬可以與氧氣反應,可以根據(jù)三種金屬在純氧中燃燒的現(xiàn)象判斷三種金屬活動性強弱;Mg、Fe都能與鹽酸反應,且鎂比鐵的反應速率快,Cu不與鹽酸反應,可以判斷三種金屬活動性強弱;金屬的導電性與金屬的活動性無關;人類使用最早的金屬材料是銅,其次是鐵,較晚的是鎂,金屬的活動性越強,冶煉的程度越難,利用的越晚,可以依次判斷三種金屬活動性強弱。 6.金屬M與AgNO3溶液發(fā)生反應:M+2AgNO3M(NO3)2+2Ag,下列說法正確的是　 (　　) A.M可能是鋁 B.Ag的金屬活動性比M強 C.反應前后M的化合價發(fā)生了改變 D.在金屬活動性順序表里,M一定排在氫前面 【解析】選C。由于M與硝酸銀溶液反應生成了M(NO3)2,則M在化合物中的化合價為+2價,鋁與硝酸銀溶液反應生成硝酸鋁,鋁為+3價,故該金屬不可能是鋁,故A說法錯誤;由于金屬M能與硝酸銀反應置換出銀,這說明M的金屬活動性比銀強,故B說法錯誤;反應前M為單質,元素的化合價為0,反應后表現(xiàn)為+2價,故C說法正確;由于金屬M能與硝酸銀反應置換出銀,說明M的金屬活動性比銀強,但M不一定排在氫前,故D說法錯誤。 7.將一定量的鋅粉加入Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3三種物質的混合溶液中,充分反應后過濾,將濾渣放入稀鹽酸溶液里,有氣泡產生。則下列情況不可能存在的是　(　　) A.濾渣是Ag、Cu、Zn B.濾液中含有Zn2+、Mg2+、NO3- C.濾渣是Ag、Cu、Mg D.金屬活動性順序是AgZn>Cu>Ag,鋅可以置換出硝酸銅中的銅,也可以置換出硝酸銀中的銀,但不能置換出硝酸鎂中的鎂,所以將一定量的鋅粉加入Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3三種物質的混合溶液中,充分反應后過濾,將濾渣放入稀鹽酸中有氣泡產生,說明濾渣中一定含有鋅,因而Ag和Cu全部被置換出來,濾渣里有Zn、Cu、Ag,不會有Mg,濾液中有Mg(NO3)2和Zn(NO3)2。 8.將一定量的鋅粉加入硫酸亞鐵、硫酸銅和硫酸鎂的混合溶液中,過一段時間后過濾,向濾渣中加入稀鹽酸有氣泡產生,則下列敘述正確的是　(　　) ①濾渣中一定含有鋅 ②濾渣中一定含有銅,可能含有鋅 ③向濾渣中加入稀鹽酸,最后溶液一定變成淺綠色 ④濾液中溶質一定含有硫酸鋅和硫酸鎂 ⑤濾液的顏色不可能為淺綠色 A.①④⑤ B.②③④⑤ C.②③④ D.②④ 【解析】選D。由金屬活動性順序可知鎂>鋅>鐵>銅,混合溶液中加入一定量的鋅充分反應后,鋅會優(yōu)先置換最弱的銅,若鋅的量較多還會置換出鐵,但是一定不能置換出鎂。因為過濾后往濾渣中加鹽酸,有氣泡產生,說明濾渣中一定有鐵,無法確定鋅是否有剩余,故濾出的固體必有銅和鐵,因此①錯誤,②正確;濾渣中一定含有鐵,可能含有鋅,加入稀鹽酸,鐵會和稀鹽酸反應產生淺綠色的氯化亞鐵,但如果鋅較多,則鋅和稀鹽酸先反應,溶液為無色,因此③錯誤;因為鋅會與硫酸銅反應,置換出其中的銅,同時生成硫酸鋅,則濾液中一定含有硫酸鋅,硫酸鎂不參與反應,故一定含有硫酸鎂,故④正確;若鋅與硫酸銅反應后,剩余的鋅與硫酸亞鐵反應時,相對不足,硫酸亞鐵剩余,濾液顏色可能為淺綠色,故⑤錯誤;因此敘述正確的有②④。 9.為了探究a、b、c三種金屬活動性順序,某同學設計了如下實驗。實驗結論正確的是　(　　) A.b>a>c B.a>b>c C.c>b>a D.c>a>b 【解析】選B。根據(jù)圖示可知,金屬a能與硫酸反應,而b不能和硫酸反應,說明a的活動性強于b,b、c兩金屬同時和硝酸銀溶液反應,b表面有物質析出,而c表面無明顯現(xiàn)象,說明b的活動性強于c,因此三種金屬的活動性是a>b>c。 10.向100 mL硫酸銅溶液中加入一定量的鐵粉充分反應后過濾。下列情況可能出現(xiàn)的是　(　　) A.濾液只有硫酸銅,濾出固體只有鐵 B.濾液只有硫酸亞鐵,濾出固體為鐵、銅 C.濾液只有硫酸銅,濾出固體只有銅 D.濾液有硫酸亞鐵、硫酸銅,濾出固體為鐵 【解析】選B。向100 mL硫酸銅溶液中加入一定量的鐵粉,鐵粉可能是完全反應,也可能是過量或不足,需要具體分析。若鐵粉完全反應,濾液應是硫酸亞鐵,濾出固體只有銅;若鐵粉過量,濾液應是硫酸亞鐵,濾出固體應是銅和鐵;若鐵粉不足,濾液應是硫酸亞鐵、硫酸銅,濾出固體應是銅。故B選項正確。 11.相同質量的M、N兩種活潑金屬,分別與足量的稀鹽酸在室溫下發(fā)生反應(M、N在生成物中的化合價均為+2價),生成H2的質量m和反應時間t的關系如圖所示。 (1)金屬活動性順序是M比N________(填“強”或“弱”);相對原子質量是M比N的________(填“大”或“小”)。 (2)M與稀鹽酸反應結束后,消耗稀鹽酸中溶質的質量為________g。 【解析】(1)相同質量的M、N兩種活潑金屬與稀鹽酸完全反應,M需要的時間短,可知金屬活動性順序是M比N強;M產生的氫氣比N多,可知相對原子質量M比N的小。 (2)設消耗稀鹽酸中溶質的質量為x,由于M的化合價為+2,根據(jù)M與稀鹽酸反應的化學方程式: M+2HClMCl2+H2↑ 73 2 x 1 g 732=x1 g 解得x=36.5 g 答案:(1)強　小　(2)36.5 12.根據(jù)下面部分金屬的活動性順序回答: (1)上述金屬中活動性最強的是________。 (2)按年代最早被廣泛使用的金屬是____________。 (3)已知:①X+H2SO4XSO4+H2↑ ②Y+2ZNO3Y(NO3)2+2Z ③Y與稀硫酸不反應,則符合要求的X、Y、Z分別是________(填字母序號)。 A.Cu、Hg、Ag B.Fe、Cu、Ag C.Mg、Zn、Fe 【解析】(1)上述金屬中活動性最強的是鎂。(2)最早被廣泛使用的金屬是銅。(3)X會與硫酸反應生成氫氣,Y會置換出Z,且一個Y會置換出2個Z。銅不會與硫酸反應,故A錯誤;鐵會與硫酸反應生成氫氣,一個銅原子會置換出兩個銀原子,符合題意,故B正確;鎂會與硫酸反應生成氫氣,一個鋅原子會置換出一個鐵原子,故C錯誤。 答案:(1)鎂　(2)銅　(3)B 13.印刷銅制電路版的“腐蝕液”為FeCl3溶液。已知銅、鐵均能與FeCl3溶液反應,反應的化學方程式分別為①Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2,②Fe+2FeCl33X。 (1)寫出化學方程式②中X的化學式:____________。 (2)現(xiàn)有一包銅、鐵的混合粉末加入到盛有一定量FeCl3溶液的燒杯中,充分反應后燒杯中仍有少量固體剩余,那么燒杯內的固體中一定含有的物質是________。 【解析】(1)根據(jù)質量守恒定律可知,一個X分子中一定含有一個鐵原子和兩個氯原子,所以化學式為FeCl2。(2)除了銅、鐵均能與FeCl3溶液反應之外,鐵還能與溶液中的氯化銅反應,因為鐵比銅活潑,所以剩余的金屬中一定有銅,可能有鐵。 答案:(1)FeCl2　(2)Cu(銅) 14.某化工廠生產過程中的殘液含有硝酸銀和硝酸銅兩種物質。小剛取少量該殘液,分別盛在A、B兩支試管中,再分別加入不同質量的鐵粉,充分反應后過濾,分別取濾渣或濾液進行下表所示實驗: 實驗操作 實驗現(xiàn)象 分析與結論 將A試管濾出的濾渣洗滌后加入到稀鹽酸中 有氣泡產生 從A試管得到的濾液中的溶質是____________ 向B試管得到的濾液中滴加少量稀鹽酸 有白色沉淀生成 B試管濾出的濾渣的成分是___________ 【解析】試管中濾出的濾渣能與稀鹽酸反應產生氣體,說明鐵粉有剩余,則試管中濾液的溶質為硝酸亞鐵;B試管中的濾液中加入稀鹽酸,有白色沉淀生成,說明硝酸銀有剩余,則濾出的濾渣的成分只有銀。 答案:Fe(NO3)2　Ag