第四单元 金属 课后习题
一、单选题
1．下列金属活动性最强的是
A．Mg B．Al C．Cu D．Zn
2．将质量相等的A、B、C三种金属，同时分别放入三份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中，反应生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息，得出的结论不正确的是（已知：A、B、C在生成物中均为+2价）
A．生成氢气质量是A>B>C
B．金属活动性顺序是B>A>C
C．消耗稀盐酸的质量A>B>C
D．相对原子质量是B>C>A
3．化学课上老师组积了一次“欢来找茬”的趣味活动，老师举出了四错误，让学生来分析，学生的分析中不正确的是
选项 错误实例 错误分析
A 铁能与稀盐酸反应生成氯化铁和氢气 反应产物不正确
B 缺少反应条件和气标
C 在加压条件下，25m3的天然气可以插入0.024m3的钢瓶中，由此说明分子的大小发生了改变 分子的大小和分子之间的间隔都发生了改变
D 为了防止天然气泄露造成危险，厨房中报警器安装在下方角落里 甲烷密度比空气小，报警器应安装在厨房内管道的上方
A．A B．B C．C D．D
4．下列实验现象描述正确的是
A．一氧化碳还原氧化铁，红棕色粉末变成黑色
B．打开浓盐酸的试剂瓶，瓶口能看到大量白色烟雾
C．硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体
D．把铜丝插入硝酸银溶液中银白色的银生成并有气泡冒出
5．创新小组的同学们做了以下实验：将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙装置中，并使部分铁钉露出液面。关闭弹簧夹，放置一段时间，出现了锈蚀。下列分析正确的是
A．甲、乙中，氧气的体积分数相等 B．甲中，铁钉浸在植物油内的部分锈蚀
C．乙中，铁钉在水面下的部分锈蚀最严重 D．丙中，导管内液面上升，形成一段水柱
6．某反应的微观示意图如图，有关说法正确的是（ ）
A．该反应属于置换反应 B．氧原子的结构示意图为
C．b，d两种物质均由分子构成 D．a物质中氮元素的化合价为+3价
7．铁钉在下列哪种情况下容易生锈
A．在干燥的空气中
B．在潮湿的空气中
C．浸没在用植物油封住表面的蒸馏水中
D．浸没在润滑油中
8．下列变化与其他三种变化有本质区别的是
A．海水晒盐 B．工业炼铁 C．烧制陶瓷 D．肥料腐熟
9．下列各组中的物质充分反应后，溶液质量比反应前溶液质量减小的是
A．锌粒放入稀硫酸中 B．碳酸氢钠粉末加入稀盐酸中
C．氧化铁粉末加入盐酸中 D．铁片浸入硫酸铜溶液中
10．下列生活中常见的变化中，均属于化学变化的一组是
A．滴水成冰 钢铁生锈 B．石蜡熔化 灯泡发光
C．粮食酿酒 烟花燃放 D．汽油探发 云消雾散
11．下列说法正确的是
A．除去CO2中含有的少量CO，点燃
B．，该反应是置换反应
C．肥皂水的pH值为9.5-10.5，显碱性
D．生锈铁钉放入适量的稀盐酸中，无色溶液逐渐变为浅绿色
二、填空题
12．人类社会的发展离不开金属。
（1）下列物质属于合金的是 （填标号）．
a 铁矿石 b 铝 c 不锈钢 d 金刚石
（2）金属制品涂油漆可以有效防止金属锈蚀，其防锈蚀原理是 。
（3）铝热剂是修建铁路时常用的焊接材料，其反应原理是铝在高温条件下与氧化铁反应生成熔融的铁和氧化铝，该反应的化学方程式是 。
（4）向含有硝酸镁和硝酸银的废液中加入一定量的锌粉，充分反应过滤，往滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是 ，滤液中一定含有的金属阳离子是 。
13．金属在生产、生活和社会发展中的应用较为广泛。
(1)一次性口罩的鼻梁条通常由铝或铁拉成的细丝制成，说明铝和铁具有 性。
(2)自行车链条通常采用涂油的方法防锈，该方法所依据的原理是 。
(3)近年来，我国高铁建设飞速发展，建造高铁需要大量的钢铁，请写出用赤铁矿石炼铁的化学方程式： 。
14．联系学过的化学知识，按要求完成下列各题
（1）衣服、餐具上的油污可以用加入水的洗涤剂洗掉，这是由于洗涤剂有 功能。
（2）说出防止你家菜刀生锈的两种方法 ； 。
（3）常见的三种化石燃料是 、石油和天然气
15．铭（Cr）是一种重要的金属元素，铬的单质及其化合物应用广泛。
（1）铬桶可以盛装AlCl3溶液，不能盛装稀硫酸，则金属活动性，Cr A1（填“>”“<”）。
（2）根据上述信息，不能证明Zn和Cr的活动性强弱的试剂组是
A Zn、Cr和氢氧化钾溶液
B Cr、ZnSO4溶液
C Cu、 ZnSO4溶液、CrSO4 溶液
（3） Cr2（SO4）3为有毒的重金属盐，可用KOH溶液将其转化为沉淀而除去，该转化的化学方程式为 。
三、推断题
16．图是初中化学常见物质间的转化关系，W是最简单的有机物，E、G为组成元素相同的气体，X、F为组成元素相同的无色液体，H为磁铁矿的主要成分。试回答：
（1）W的化学式是 ；B的一种用途 。
（2）反应②中C的作用是 ；反应⑥的基本类型是 。
（3）写出相关反应的方程式：
① ； ③ ；④ ； ⑤ 。
17．A、B、C、D 都是初中化学常见的物质，它们存在如图所示的关系（反应条件略去）。
（1）若A为一氧化碳，C为金属，则 D 为 。
（2）若A为常见金属，C为气体单质，则 B 为 。
（3）若A为蓝色溶液，C为浅绿色溶液，写出一个符合反应的化学方程式 。
（4）若A为二氧化碳，C为供呼吸的气体，则该反应为 作用。
四、实验题
18．实验室开放日，实验小组同学在老师指导下进行如下两组实验活动。
活动一：比较Mg、Zn、Cu、Ag四种金属的活动性，进行如图所示实验。
(1)甲试管实验的目的是 。
(2)丙试管中观察到的现象是 。
(3)小组同学最终得出四种金属活动性：Mg＞Zn＞Cu＞Ag，则丁试管中的试剂A、B分别为 （写出一组即可）。
活动二：运用手持技术探究金属与酸的反应。向烧瓶内注入20mL 10%的稀硫酸，将打磨后足量镁片投入烧瓶中，迅速塞紧带有压强传感器的橡皮塞（如下图），点击采集得到如图所示的气压变化曲线。
(4)写出镁与稀硫酸反应的化学方程式： 。
(5)曲线在40s左右达到最高点后又略微下降的原因可能是 。
(6)把足量镁片换成足量锌片，同样与20mL 10%的稀硫酸充分反应，两者生成氢气的质量关系为 （填字母）。
A．镁比锌生成的多 B．锌比镁生成的多 C．一样多
19．小明设计了如图所示的装置A、B进行趣味实验。
(1)使用装置A进行实验时，将滴管中的物质加入到锥形瓶中，发现气球鼓起来。请你任意写出符合实验现象的锥形瓶中物质与滴管中物质的一种组合 ；
(2)使用装置B进行实验时，将滴管中的物质加入到锥形瓶中，发现气球也鼓起来。请你推测发生反应的化学方程式可能为（写出一个即可） ；
(3)请你说出装置A、B中气球都能鼓起来的共同原理是 。
五、计算题
20．某学习小组的同学为了测定某黄铜（铜锌合金）中铜的含量，取该黄铜样品50g放入大烧杯中，再将300g稀硫酸分3次加入烧杯中，每次充分反应后，分别测得剩余固体的质量记录如下。
加入次数 第1次 第2次 第3次
加入稀硫酸的质量/g 100 100 100
充分反应后剩余固体的质量/g 43.5 m 34
请根据实验数据计算，并回答下列问题。
(1)m的值为 。
(2)该黄铜样品中铜的质量分数为 。
(3)计算所用稀硫酸的溶质质量分数。（写出计算过程，结果精确到0.1%）
参考答案：
1．A
【详解】根据金属活动性顺序的应用：金属活动性由强到弱的顺序为：钾钙钠镁铝锌铁锡铅（氢）铜汞银铂金，在金属活动性顺序中位置越前活动性越强，可知，镁的活动性最强。故选A。
2．D
【详解】A、由图可知，生成氢气的质量是：A＞B＞C，不符合题意；
B、由图可知，B的反应速率快，其次是A，最后是B，金属活动性越强，反应速率越快，故金属活动性顺序：B＞A＞C，不符合题意；
C、氢气中的氢元素全部来自于稀盐酸，生成氢气的质量越大，消耗稀盐酸的质量越大，故消耗稀盐酸的质量：A＞B＞C，不符合题意；
D、根据一定质量的金属完全反应生成氢气的质量=，金属的化合价相同，金属的质量相同，故金属的相对原子质量与生成氢气的质量成反比，故相对原子质量：C＞B＞A，符合题意。
故选D。
3．C
【详解】A、铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁（不是氯化铁）和氢气，分析正确，不符合题意；
B、碳和氧化铜在高温下生成铜和二氧化碳，，分析正确，不符合题意；
C、在加压条件下，25m3的天然气可以插入0.024m3的钢瓶中，是压强变大，分子之间间隔改变了，分子本身大小不变，分析错误，符合题意；
D、为了防止天然气泄露造成危险，因为甲烷密度比空气小，故报警器应安装在厨房内管道的上方，分析正确，不符合题意；
故选C。
4．A
【详解】A、一氧化碳还原氧化铁（红棕色）生成铁（黑色）和二氧化碳，观察到红棕色粉末变成黑色，故A描述正确；
B、打开浓盐酸的试剂瓶，浓盐酸具有挥发性，挥发出的HCl气体与空气中的水蒸气结合成盐酸小液滴，因此瓶口会产生大量白雾，故B描述错误；
C、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体，硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，产生有刺激性气味的气体，故C描述错误；
D、把铜丝插入硝酸银溶液中，铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，铜丝表面有银白色的固体生成，溶液逐渐变成蓝色，故D描述错误；
故选A。
5．D
【详解】A、甲中的植物油中没有溶解氧气，且植物油把空气和下面的水隔离，不会生锈；乙中水会溶解一部分氧气，会生锈；，甲、乙中，氧气的体积分数不相等，故A不正确；
B、甲中，铁钉浸在植物油内的部分没有和水、氧气接触，不会锈蚀，故B不正确；
C、乙中，铁钉在水面下的部分接触的氧气含量少，锈蚀不严重，在水面铁钉与空气中氧气充分接触，锈蚀最严重，故C不正确；
D、乙中铁生锈消耗了氧气，使集气瓶中压强变小，在外界大气压的作用下，丙中，导管内液面上升，形成一段水柱，故D正确。故选D。
6．C
【详解】A、由反应的微观示意图可知，该反应的生成物是两种化合物，不属于置换反应，故A错误；
B、在原子中核内质子数等于核外电子数，从选项知核电荷数和核外电子数不相等，该微粒不是原子，故B错误；
C、由物质的微观构成可知，b，d两种物质均由分子构成，故C正确；
D、由物质a的微观构成可知，a物质的化学式是NH3，由于氢元素的化合价为+1价，根据化合物中各元素化合价的代数和为零，可推出氮元素的化合价为-3价，故D错误。 故选C。
7．B
【详解】A、在干燥的空气中，铁不与水接触，不易生锈，错误；
B、在潮湿的空气中，铁与水和氧气同时接触，易生锈，正确；
C、浸没在用植物油封住表面的蒸馏水中铁与氧气不接触，不易生锈，错误；
D、浸没在润滑油中铁与水和氧气都不接触，不易生锈，错误。
故选B。
8．A
【详解】A、海水晒盐，氯化钠从水中结晶析出，无新物质生成属于物理变化；
B、工业炼铁，利用一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，有新物质生成属于化学变化；
C、烧制陶瓷，煅烧的过程是瓷土中矿物从无规混合到形成部分结晶的过程，有新物质生成属于化学变化；
D、肥料腐熟是经发酵腐烂成有效肥分和腐殖质的过程，有新物质生成属于化学变化；
A是物理变化，B、C、D是化学变化，故选：A。
9．D
【详解】A、锌与硫酸反应生成氢气，逸出氢气的质量小于参加反应锌的质量，则溶液质量比反应前溶液质量增加，故A不符合题意；
B、碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，逸出二氧化碳的质量小于参加反应碳酸氢钠的质量，则溶液质量比反应前溶液质量增加，故B不符合题意；
C、氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，氧化铁进入溶液，没有从溶液中逸出气体或生成沉淀，则溶液质量比反应前溶液质量增加，故C不符合题意；
D、铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，，置换出铜的质量比大于参加反应铁的质量，则溶液质量比反应前溶液质量减小，故D符合题意。
故选D。
10．C
【详解】A、滴水成冰是物质状态改变，没有新物质生成属于物理变化； 钢铁生锈有铁锈生成属于化学变化；不符合题意；
B、石蜡熔化是物质状态改变，没有新物质生成属于物理变化；灯泡发光没有新物质生成属于物理变化；不符合题意；
C、粮食酿酒，酒是新物质 有新物质生成属于化学变化； 烟花燃放会生成新气体，有新物质生成属于化学变化；符合题意；
D、汽油探发是物质状态改变，没有新物质生成属于物理变化； 云消雾散是物质状态改变，没有新物质生成属于物理变化； 不符合题意；
故选：C。
【点睛】没有生成新物质的变化是物理变化，有新物质生成的变化是化学变化，物理变化和化学变化的本质区别是有无新物质生成。
11．C
【详解】A、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃，这是因为当二氧化碳（不能燃烧、不能支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的，选项说法不正确；
B、铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的特点，属于置换反应，选项说法不正确；
C、肥皂水的pH为9.5-10.5，pH大于7，溶液呈碱性，选项说法正确；
D、铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，可观察到溶液由无色逐渐变为黄色，选项说法不正确。
故选C。
12． c 把金属和空气、水隔绝 Ag Mg2+、Zn2+
【详解】（1）合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质。铁矿石没有金属特性，所以不是合金；铝是一种金属单质，属于纯净物，不是合金；不锈钢不锈钢是铁、铬、镍合金；金刚石是单质，属于纯净物，不是合金；故选c。
（2）金属暴露在空气中时容易生锈，防止金属生锈的方法通常是把金属和空气、水隔绝。
（3）根据题意可知，高温条件下，氧化铁和铝反应生成氧化铝和铁。化学方程式为：；
（4）加入锌粉只能与硝酸银反应生成硝酸锌和银，不与硝酸镁反应。向滤渣中加入少量稀盐酸，无气泡产生，说明锌已完全反应。若锌粉少量，将部分银置换出来，则滤液中含有硝酸银、硝酸锌和硝酸镁，滤渣是银；若恰好完全反应，则滤液中含有硝酸锌和硝酸镁，滤渣是银；所以滤渣中一定有银，滤液中一定含有的金属阳离子是Mg2+、Zn2+。
13．(1)延展
(2)隔绝氧气和水
【详解】（1）次性口罩的鼻梁条通常由铝或铁拉成的细丝制成，铝或铁能够拉长，说明铝或铁具有延展性；
（2）铁在与水和氧气同时接触时会发生锈蚀，自行车链条通常采用涂油的方法防锈，金属表面涂油，油不溶于水可隔绝水和氧气；
14． 乳化 保持表面洁净干燥 涂食用油 煤
【详解】（1）洗涤剂能洗掉餐具上的油污是洗涤剂可以使油污以细小的液滴均匀分散在水中，形成乳浊液，这种现象称为乳化作用；
（2）铁生锈是铁与水和氧气共同发生化学反应，因此可以保持干燥或者添加膜（镀金属、刷油漆、涂油等）以隔绝空气；
（3）目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气等。化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是不可再生能源。
15． 〈 A C
【详解】（1）铬桶可以盛装AlCl3溶液，说明铬与氯化铝不反应，铝比铬活泼，不能盛装稀硫酸，说明铬能与稀硫酸反应，在金属活动性顺序里，铬在氢前，故金属活动性：Cr＜ A1；
（2）A、Zn、Cr和氢氧化钾溶液都不反应，无法验证Zn和Cr的活动性强弱，符合题意；
B、如果Cr能和ZnSO4溶液反应，说明铬比锌活泼，如果不反应，说明锌比铬活泼，可以验证Zn、Cr的活动性强弱，不符合题意；
C、Cu与 ZnSO4溶液、CrSO4 溶液均不反应，说明锌、铬都比铜活泼，但是无法验证锌、铬的金属活动性强弱，符合题意。
故选AC；
（3）Cr2（SO4）3为有毒的重金属盐，可用KOH溶液将其转化为沉淀而除去，故硫酸铬与氢氧化钾反应生成氢氧化铬和硫酸钾，该反应的化学方程式为：。
16． CH4； 帮助呼吸； 催化作用； 化合反应 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； CH4+2O2CO2+2H2O； C+CO22CO Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
【分析】W是最简单的有机物，故W是甲烷，甲烷能与B点燃生成E和F，甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，故B是氧气，E、F是二氧化碳和水中的一种，E、G为组成元素相同的气体，故E是二氧化碳，G是一氧化碳，X、F为组成元素相同的无色液体，F是水，X是过氧化氢；H为磁铁矿的主要成分，故H是四氧化三铁；A加热能生成氧气，同时生成的C能与过氧化氢混合产生氧气，故C是二氧化锰，A是高锰酸钾，D是锰酸钾；氧气和Y能反应生成四氧化三铁，故Y是铁，四氧化三铁与一氧化碳高温能反应生成铁和二氧化碳，代入框图，推断合理。
【详解】根据地以上分析可知：
（1）W是甲烷，化学式为：CH4；B是氧气，能用于帮助呼吸；
（2）反应②中C（二氧化锰）的作用是催化作用；反应⑥是铁和氧气点燃生成四氧化三铁，该反应是由两种物质生成都一种物质的反应，属于化合反应；
（3）反应①是加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
反应③是甲烷和氧气点燃生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O；
反应④是碳和二氧化碳高温反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为：C+CO22CO；
反应⑤是四氧化三铁和一氧化碳高温反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2。
【点睛】在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。
17． CO2 H2SO4 或 HCl Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 光合
【分析】此题为框图式物质推断题，完成此类题目，关键是找准解题突破口，根据叙述的关键，以及物质的性质和物质之间的反应，做出判断，A为一氧化碳，C为金属，则此反应为一氧化碳还原金属氧化物的反应，生成的D为二氧化碳，A为金属，C为气体单质，则此反应为金属与酸的反应，B为盐酸或稀硫酸，A为蓝色溶液，C为浅绿色溶液，则此反应为铁与铜盐溶液的置换反应，B为铁，A为二氧化碳，C为供给呼吸的气体，则是光合作用，据此解答。
【详解】（1）A为一氧化碳，C为金属，则此反应为一氧化碳还原金属氧化物的反应，生成的D为二氧化碳；
（2）A为金属，C为气体单质，则此反应为金属与酸的反应，B为盐酸或稀硫酸；
（3）A为蓝色溶液，C为浅绿色溶液，则此反应为铁与铜盐溶液的置换反应，B为铁，反应的化学方程式： Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；
（4）A 为二氧化碳，C 为供呼吸的气体，则是光合作用。
18．(1)比较镁和锌的金属活动性顺序
(2)铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色
(3)锌和硫酸铜（合理即可）
(4)
(5)镁与硫酸反应放热，在40s反应结束，温度降低
(6)C
【解析】（1）
甲是镁与硫酸锌溶液反应生成硫酸镁和锌，有银白色固体析出，说明镁比锌活泼，目的是探究镁与锌的金属活动性强弱。
（2）
铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，溶液中含有铜离子时显蓝色，则可观察到铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色；
（3）
甲试管镁能与硫酸锌反应，说明金属活动性镁>锌；试管乙锌能与稀硫酸反应，说明金属活动性顺序中锌位于氢元素之前；丙试管铜能与硝酸银反应，说明金属活动性铜>银，最终得出四种金属活动性：Mg＞Zn＞Cu＞Ag，则还需证明金属活动性顺序锌>铜，则丁试管中的试剂A、B分别为锌和硫酸铜（合理即可）。
（4）
镁与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为。
（5）
镁与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，随着氢气的生成压强不断增大，曲线在40s左右达到最高点后又略微下降，说明该反应放热，温度升高，压强变大，在40s反应结束，温度降低，压强减小。
（6）
锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气，根据“反应前后元素的种类和质量不变”可知，由于消耗的硫酸的质量相同，则生成的氢气的质量相同。
故选C。
19．(1)CO2 、NaOH溶液
(2)
(3)锥形瓶内外存在气体压强差
【详解】（1）A中如果气体减少，低于外界大气压，在外界大气压的作用下，气球能够膨胀起来；氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳气体，导致瓶内气压减小，故气球能够膨胀起来。
（2）B中如果锥形瓶中的气体膨胀，高于外界大气压，气球就会膨胀起来；锌和稀硫酸反应能生成氢气，其化学反应方程式为：，导致瓶内气压增大，故气球能够膨胀起来。
（3）装置A、B中气球都能鼓起来的共同原理是分别减小、增大容器内的压强，使锥形瓶内外存在气体压强差，从而使气球鼓起来。
20．(1)37
(2)68%
(3)第一次反应的固体质量=50g－43.5g=6.5g，也就是100g稀硫酸反应6.5g锌。
解：设100g浓硫酸中所含溶质质量为，
解得=9.8g，
稀硫酸的质量分数=。
【详解】（1）根据金属活动性，合金中只有锌能与硫酸反应，由数值可知第一次固体减少的质量为6.5g，第一次到第三次固体减少了9.5g，9.5g＞6.5g，所以第二次加入的硫酸完全反应了，9.5g-6.5g＝3g，3g＞6.5g，说明第三次加入的硫酸未被完全反应，合金中的锌已经完全反应，所以第二次充分反应后剩余固体的质量为43.5g-6.5g＝37g，故填：37；
（2）黄铜样品中铜的质量分数为=，故填：68%。
（3）见答案。
