初中化学人教版九下金属的化学性质作业
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．将10g镁和铁的混合物加入到一定质量的稀硫酸中，恰好完全反应后，经测定溶液的质量增加了9g，将反应后的溶液蒸干，得到固体的质量为
A．58g B．43g C．53g D．48g
2．向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中逐渐加入铁粉。反应过程中溶质Cu(NO3)2的质量随加入铁粉质量的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A．a点时，溶液的总质量与反应前相比增大
B．b点时，溶液中溶质为Fe(NO3)2和Cu(NO3)2
C．c点时，溶液呈蓝色
D．d点时，过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物
3．等质量的镁和铝分别与足量的稀硫酸反应，生成氢气的质量比为
A．1：1 B．8：9 C．9：8 D．3：4
4．将下列物质放在空气中加热，有黑色固体生成的是
A．硫粉 B．铁 C．木炭 D．铜
5．下列有关叙述、对应的化学方程式及所属基本反应类型都正确的是
A．硫在氧气中燃烧氧化反应
B．水通电分解反应
C．比较铁和铜的金属活泼性置换反应
D．溶洞的形成化合反应
6．推理是常用化学的学习方法。下列推理正确的是
A．氯化氢由分子构成，则氯化钠也是由分子构成的
B．金属元素原子的最外层电子数少于4个，最外层电子数少于4个的一定是金属元素
C．金属铝与盐酸反应生成AlCl3和H2，所以金属铁与盐酸反应生成FeCl3和H2
D．稀有气体的化学性质不活泼，所以氦气的化学性质不活泼
7．下列对有关实验现象的描述中，正确的是
A．细铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射并放出大量热，生成黑色固体
B．木炭在空气中能剧烈燃烧，发出白光
C．石蜡在氧气中燃烧时，有水和二氧化碳生成
D．铜丝浸入硝酸银溶液，其表面有银白色固体生成
8．化学是一门以实验为基础的科学.下列有关实验现象的描述正确的是
A．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体
B．在空气中加热铜丝，可以观察到其表面变黑
C．将镁条放入稀盐酸中，观察到固体逐渐溶解，产生大量氢气
D．将铁钉放入硫酸铜溶液中，观察到铁钉表面析出红色物质，得到黄色溶液
9．向一定质量，的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法不正确的是
A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中的溶质一定有三种
B．若滤渣中有两种金属，则向该滤渣中加入稀盐酸一定有气泡产生
C．若滤液中只有一种溶质，则该滤渣中至少有两种金属
D．若滤液中有两种溶质，则该滤液为浅绿色
10．下列实验设计不能达到实验目的是
A．探究铁、镁金属活动性强弱
B．探究二氧化碳与水是否发生反应
C．探究温度对分子运动快慢的影响
D．探究反应物浓度对反应速率的影响
11．下列实验现象的描述正确的是
A．紫红色的铜在空气中加热，变成了氧化铜 B．磷在空气中燃烧产生大量的白雾
C．镁在空气中燃烧发出耀眼白光，放热，生成白色固体 D．蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水
二、填空与简答
12．某校化学实验室废液桶中收集了溶有大量FeSO4、CuSO4的废液，小轩想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下实验方案。结合实验方案回答下列问题：
(1)操作1和操作2中都使用了玻璃棒，其作用是 。
(2)向废液中加入过量金属X发生的反应的化学方程式为 。
(3)向滤渣中加入适量稀酸Y观察到的实验现象是 ，经过操作2后得到的滤液中含有的阳离子为 （填离子符号）。
13．2023年8月29日，华为Mate60系列手机低调发布，再次实现“遥遥领先”。麒麟9000S芯片的核心材料是高纯硅，工业冶炼高纯硅过程中涉及了如下化学反应：。请回答：
(1)X的化学式为 。反应前后，化合价升高的元素名称是 。该反应属于的基本反应类型是 。
(2)该反应中发生了改变的是 。
①原子种类 ②原子数目 ③分子种类 ④物质种类
14．举世瞩目的第19届亚洲运动会开幕式在杭州盛大开幕。开幕式上数实融合点燃主火炬的一幕令人印象深刻。火炬的名字为“薪火”，喻意着中华文明薪火相传。
(1)火炬炬身金属部分采用铝合金旋压成型工艺，主要是考虑该材料具有抗腐蚀性强等突出的优良性能。铝具有良好的抗腐蚀性的原因表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜的化学式为 。
(2)火炬整体庄重大气、方圆融合的造型和丹桂金与虹韵紫的渐变配色。其表面先后经历多道工序，其中就包含腐蚀雕刻。该工艺通过腐蚀前的遮蔽后，将铝材用盐酸腐蚀。其发生反应的化学方程式表示为 ，该反应的基本反应类型为 。
(3)科研团队利用催化剂MoS2实现低温、高效、长寿命催化CO2加氢制备该“零碳甲醇”的工艺。如图所示。
①下列有关说法正确的是 (填字母)。
A．电解水将化学能转化为电能
B．该“零碳甲醇”的工艺可有效降低碳排放
C．积极鼓励植树造林，降低空气中CO2含量
②工艺生产过程中反应Ⅱ的化学方程式为 。
15按如图所示装置进行实验。在室温条件下，向表面被打磨洁净光亮的镁条中加入稀盐酸，观察到试管内反应剧烈，有气泡产生，反应的化学方程式为 ，同时还观察到 现象，原因是 。
三、计算题
16．钠和水的反应在工业生产中有广泛的用途，它可以用作酸碱平衡剂以控制产品的pH，从而提高产品的质量。钠与水反应时生成氢氧化钠和氢气。
(1)该反应所属的基本反应类型为 ，水中一种元素的质量分数为 （精确到0.1%）。
(2)若有2.3g钠参加反应，生成氢氧化钠的质量是多少？
17．某化学兴趣小组为测定某铜锌合金中成分金属的含量，称取20g样品放入烧杯，向其中加入200g稀盐酸，恰好完全反应后，测得烧杯内所有物质的总质量为219.6g。请计算：
(1)反应中共生成气体 g；
(2)计算铜锌合金中铜的质量分数(写出计算过程)。
18．取一定量铜粉和铁粉的混合物，加入过量的稀硫酸，完全反应（酸溶）后过滤，将滤渣洗净、烘干后在足量氧气中充分灼烧（金属元素在产物中显价）。固体质量与各步实验的时间关系如图。
(1)原混合物中铁粉的质量为 g，b点所得溶液中的溶质为 （填化学式）。
(2)求m的值。（写出计算过程）
(3)若实验过程中所加稀硫酸的量不足，所得的值会 （填“偏大”“不变”或“偏小”）。
19．实验室常用金属锌与稀硫酸反应制取氢气，反应的化学方程式为：，现有65g金属锌参加反应，求生成氢气的质量？
四、实验题
20．探究金属镁、锌的活动性强弱
(1)请利用金属能与酸反应的性质，自选仪器和药品，探究金属镁、锌的活动性强弱，完成下列实验报告：
实验步骤 实验现象 实验结论
镁比锌活泼
(2)写出上述反应中镁与酸反应的化学反应方程式 ，该反应属于基本反应类型中的 ，反应的实质是 。
(3)从原子结构的角度分析，金属原子在化学反应变化中都容易失去电子是因为 ，但是不同原子失去电子的能力不同，因此金属的活动性不同。
五、科学探究题
21．将一定质量的金属锌加入硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤向过滤得到的固体中加入稀硫酸，有气泡产生。某化学兴趣小组对固体的成分进行探究。
【提出问题】过滤后得到的固体由什么组成？
【小组讨论】
(1)小组根据金属与混合盐溶液反应知识的回顾讨论，一致认为固体中一定含有铜，理由是 。请写出上述实验中金属锌与硫酸亚铁和硫酸铜混合溶液反应时发生的一个化学方程式 。
【作出猜想】猜想一：由铜、铁组成。猜想二：由铜、铁、锌组成。
【进行实验】
(2)锌粉呈深灰色，从视觉上不能分辨出铁粉中是否含有锌粉。为了验证固体的成分，请你设计实验方案，并按照设计的方案进行实验，并填写下列实验报告：
实验操作 实验现象 实验结论
【拓展延伸】
(3)将m克的铁锌合金加入一定量的硫酸铜溶液中，恰好完全反应，生成铜的质量为m克；若将这m克的铁锌合金加入足量的稀硫酸中，生成的氢气的质量为 g。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】根据质量守恒定律可知，参加反应金属的质量与稀硫酸溶液的质量之和等于反应后生成的硫酸盐溶液的质量与氢气的质量之和，所以生成氢气的质量等于参加反应金属的质量减去溶液质量增加量，所以反应后生成氢气的质量为：10 g-9 g=1g；
镁和铁都是+2价的金属，根据，可知，参与反应的硫酸根离子与生成氢气的质量比为：96：2，所以参与反应的硫酸根离子的质量为：；
反应后得到的固体是铁与稀硫酸反应生成的硫酸亚铁和镁与稀硫酸反应生成的硫酸镁的混合物，根据化学反应前后元素的质量不变，所以硫酸亚铁和硫酸镁的混合物的质量等于参与反应的镁和铁的质量加上硫酸根离子的质量，所以得到固体质量为：10 g+48 g=58 g。
故选：A
2．A
【分析】由于金属活动性顺序：铁>铜>银，则铁先和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，后和硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁。
【详解】A、a点时发生的反应为铁和硝酸银的反应，由于，由于反应后固体质量增大，根据反应前后物质的总质量不变，则反应后溶液质量减小，该选项说法错误；
B、b点时铁和硝酸银恰好反应，则此时溶液中的溶质为硝酸铜和硝酸亚铁，该选项说法正确；
C、c点时铁和硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，但此时硝酸铜有剩余，则溶液呈蓝色，该选项说法正确；
D、d点时表示铁和硝酸铜恰好反应，则此时滤渣为铜和银的固体混合物，该选项说法正确。
故选A。
3．D
【详解】可以根据化学方程式进行计算；也可根据生成氢气的质量=×金属的质量，则根据镁、铝的相对原子质量为24、27，又根据“相同质量的铝和镁分别与足量的稀硫酸反应”，故可知：产生氢气的质量比为=3:4，故答案为：D。
4．D
【详解】A、硫粉在空气中受热后燃烧，生成气体，故A错误；
B、铁丝在空气中受热，只出现红热的现象，不会燃烧，不会生成黑色固体，故B错误；
C、木炭在空气中受热后燃烧，生成气体，故C错误；
D、铜丝在空气中受热，与氧气反应生成黑色固体氧化铜，故D正确。
故选D。
5．D
【详解】A、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，化学方程式为，基本反应类型是化合反应。A不正确；
B、水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为，基本反应类型是分解反应。B不正确；
C、比较铁和铜的金属活泼性，化学方程式为，基本反应类型是置换反应。C不正确；
D、溶洞的形成，碳酸钙与溶有二氧化碳的水反应生成溶解性较大的碳酸氢钙，化学方程式为，该反应符合化合反应多变一的特征，基本反应类型是化合反应。D正确。
综上所述：选择D。
6．D
【详解】A、氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，选项错误；
B、最外层电子数少于4个的不一定是金属元素，如氢元素等，选项错误；
C、金属铁与盐酸反应生成FeCl2和H2，选项错误；
D、稀有气体的化学性质不活泼，氦气属于稀有气体，故氦气的化学性质不活泼，选项正确。
故选D。
7．D
【详解】A、细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射并放出大量热，生成黑色固体，在空气中不燃烧只是红热状态，选项错误；
B、木炭在氧气中能剧烈燃烧，发出白光，在空气中燃烧只发红，选项错误；
C、石蜡在氧气中燃烧时，有水和二氧化碳生成是实验结论不是现象，选项错误；
D、铜丝浸入硝酸银溶液中，生成硝酸铜溶液和银，紫红色固体表面有银白色固体产生，选项正确。
故选D。
8．B
【详解】A、铁丝在空气中不燃烧，选项错误；
B、在空气中加热铜丝，铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜为黑色，故可以观察到其表面变黑，选项正确；
C、产生大量氢气为实验结论而不是实验现象，选项错误；
D、铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铜为红色固体，硫酸亚铁溶于水形成浅绿色溶液，故将铁钉放入硫酸铜溶液中，观察到铁钉表面析出红色物质，得到浅绿色溶液，选项错误；
故选B。
9．A
【分析】金属活动性顺序锌>铁>铜，则向一定质量 CuSO4、FeSO4 的混合溶液中加入一定质量的锌粉，锌先与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，后与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌。
【详解】A、若滤渣中只有一种金属，则为铜，说明锌只与硫酸铜反应，但不确定硫酸铜是否完全反应，则滤液中一定与硫酸锌和硫酸亚铁，可能有硫酸铜，则溶质可能有两种，也可能有三种，说法错误；
B、若滤渣中有两种金属，则为铜和铁，铁能与盐酸反应生成氢气，则向该滤渣中加入稀盐酸一定有气泡产生，说法正确；
C、若滤液中只有一种溶质，则为硫酸锌，说明硫酸铜、硫酸亚铁完全反应，但由于不确定锌是否过量，则滤渣中一定有铜和铁，可能有锌，则该滤渣中可能有两种，也可能有三种，说法正确；
D、若滤液中有两种溶质，则为硫酸锌和硫酸亚铁，溶液中有亚铁时显浅绿色，说法正确。
故选A。
10．A
【详解】A、图中实验，金属的种类、酸的种类均不同，有两个变量，不能用于探究铁、镁金属活动性强弱，实验设计不能达到实验目的，符合题意；
B、干花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红色；湿花放入盛有二氧化碳的集气瓶前不变色，说明水不能使紫色石蕊变红色；放入盛有二氧化碳的集气瓶后变红色，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，可用于探究CO2与水的反应，实验设计能达到实验目的，不符合题意；
C、图中实验，除了温度不同外，其它条件均相同，红墨水在热水中运动速率较快，可探究温度对分子运动快慢的影响，实验设计能达到实验目的，不符合题意；
D、图中实验，氧气的浓度不同，其它条件均相同，铁在空气中不能燃烧，只能发红，铁在氧气剧烈燃烧，可探究反应物浓度对反应速率的影响，实验设计能达到实验目的，不符合题意。
故选A。
11．C
【详解】A、紫红色的铜在空气中加热，生成黑色固体，生成氧化铜是实验结论而不是实验现象，故A错误；
B、磷在空气中燃烧产生大量的白烟而不是白雾，故B错误；
C、镁在空气中燃烧发出耀眼白光，放热，生成白色固体，故C正确；
D、蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水是实验结论而不是实验现象，故D错误；
故选：C。
12(1)引流
(2)
(3) 有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色 Fe2+
【详解】（1）操作1和操作2均为将不溶物质从溶液中分离的步骤，为过滤操作，过滤操作中需使用玻璃棒进行引流；
（2）小轩想从废液桶中的废液中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，所以加入的过量的金属X为Fe，铁的金属活动性强于铜，能与废液中的硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，过滤后得到的滤渣为过量的铁和生成的铜的混合物，滤液为硫酸亚铁溶液；铁、铜混合物的滤渣，加入适量的稀酸Y，铜不与Y反应，铁与Y反应，得到的滤液为硫酸亚铁溶液，则加入的稀酸Y为稀硫酸；则向废液中加入过量金属X发生的反应的化学方程式为：；
（3）由（2）中分析可知，向滤渣中加入适量稀硫酸，将铁全部转化为硫酸亚铁，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，则可以观察到有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色；经过操作2过滤后得到的滤液为硫酸亚铁溶液，其中含有的阳离子为Fe2+。
13．(1) HCl 氢 置换反应
(2)③④
【详解】（1）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前共有Si、H、Cl三种原子个数依次为1、4、4，反应后Si原子个数为1、故4X含有H、Cl两种原子数依次为4、4，故X的化学式为HCl；SiCl4中Si是+4价，Cl是-1价，氢气是单质，H是0价；反应后单质硅中硅是0价，HCl中H是+1价，Cl是-1价，则反应前后元素化合价升高的是H；该反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应，故属于置换反应。
（2） 由质量守恒定律可知，化学反应前后一定不变的是原子种类、原子数目、原子质量、元素种类、物质总质量等；分子种类和物质种类一定改变，分子数目可能改变。分析题目的方程式
SiCl4+2H2Si+4HCl可知，一定改变的是分子种类、物质种类，故填：③④。
14．(1)Al2O3
(2) 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 置换反应
(3) BC
【详解】（1）铝具有良好的抗腐蚀性是因为铝在空气中能与氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，反应的化学方程式为4Al+3O2=2Al2O3；
（2）铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，该反应中反应物和生成物均为单质和化合物，属于置换反应；
（3）①A、电解水的过程，将电能转化为化学能，故说法错误；
B、由图可知，该“零碳甲醇”的工艺可有效降低碳排放，保护环境，故说法正确；
C、植物光合作用可以吸收二氧化碳，积极鼓励植树造林，可以降低空气中CO2含量，故说法正确；
故选BC；
②工艺生产过程中反应Ⅱ为氢气和二氧化碳在催化剂MoS2的作用下反应生成水和CH3OH，反应的化学方程式为。
15． 长颈漏斗内红墨水的液面升高 镁条与稀盐酸反应放出热量，瓶内压强增大
【详解】镁在金属活动性顺序中排在氢前，可以与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，化学方程式为：；
由于镁条与稀盐酸反应放出热量，瓶内压强增大，将红墨水压回长颈漏斗，可观察到长颈漏斗内红墨水的液面升高。
16．(1) 置换反应 11.1%或88.9%
(2)解：设生成氢氧化钠的质量为x，
x=4g
答：生成氢氧化钠的质量为4g。
【详解】（1）钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应；
水的化学式为H2O，其中氢元素的质量分数为：；其中氧元素的质量分数为：；
（2）见答案。
17．(1)0.4
(2)设铜锌合金中铜的质量为x，则
解得：x=13g
则合金中铜的质量分数为
答：铜锌合金中铜的质量分数为35%。
【详解】（1）根据反应前后物质的总质量不变，则生成气体的质量为20g+200g-219.6g=0.4g。
（2）见答案。
18．(1) 5.2 、/H2SO4、FeSO4
(2)解：由图像可知，原混合物中铜粉的质量为3.2g；
设铜粉完全燃烧后生成氧化铜的质量为x，则有：
分析图像可知，m即为反应生成氧化铜的质量，则。
答：m的值为4。
(3)偏大
【详解】（1）铁与稀硫酸反应生产硫酸亚铁和氢气，铜不活泼不与稀硫酸反应；故一定量铜粉、铁粉的混合物，加入足量稀硫酸，反应后固体减少质量就是铁的质量；由图像得，铁的质量=8.4g-3.2g=5.2g；b点是铁与稀硫酸恰好完全反应，所得溶液中的溶质为反应生成硫酸亚铁和过量的硫酸，化学式分别为：FeSO4、H2SO4；
（2）铜充分灼烧后生成氧化铜，故图像中m的值也就是生成氧化铜的质量；见 答案；
（3）若实验过程中所加稀硫酸的量不足，剩余的固体中含有不反应的铜和剩余的铁；灼烧后所得固体为铜和铁的氧化物，故m的值会偏大。
19．设生成氢气的质量为x
答：生成氢气的质量是0.2g
【详解】见答案
20．(1) 室温下，分别取相同溶质质量分数、相同体积的稀盐酸（或稀硫酸）于两支试管中，向其中分别同时加入表面积相同的等量镁带、锌片，观察产生气泡的速率 镁带表面产生气泡速率比锌片快
(2) 或 置换反应 镁原子失去电子变成镁离子，氢离子得到电子变成氢原子，氢原子结合成为氢分子
(3)最外层电子数小于4，容易失去电子
【详解】（1）由金属活动性顺序表可知，要比较金属的活动性，可利用金属与酸的反应，金属与酸反应越剧烈，金属活动性越强。则可以设计实验：实验步骤为室温下，分别取相同溶质质量分数、相同体积的稀盐酸（或稀硫酸）于两支试管中，向其中分别同时加入表面积相同的等量镁带、锌片，观察产生气泡的速率；实验现象为镁带表面产生气泡速率比锌片快；
（2）镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为：；镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，反应的化学方程式为：；
镁与盐酸或稀硫酸的反应是由一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应；
镁与酸反应的实质为：镁原子失去电子变成镁离子，氢离子得到电子变成氢原子，氢原子结合成为氢分子；
（3）从原子结构的角度分析，金属原子在化学反应变化中都容易失去电子是因为：最外层电子数小于4，容易失去电子，但是不同原子失去电子的能力不同，因此金属的活动性不同。
21．(1) 锌先和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，待硫酸铜完全反应后，锌才和硫酸亚铁反应 /
(2) 将固体加入到硫酸亚铁溶液中 溶液由浅绿色变为无色 固体中含有锌粉
(3)/
【详解】（1）由于金属活动性顺序：锌>铁>铜，则将一定质量的锌加入硫酸亚铁、硫酸铜的混合溶液中，锌先和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，待硫酸铜完全反应后，锌才和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌，则充分反应后，固体中一定含有铜；
充分反应后过滤向过滤得到的固体中加入稀硫酸，有气泡产生，则说明固体中一定含有铜、铁，则反应的化学方程式为：或。
（2）由于锌比铁活泼，则锌能和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌，即可将锌放入硫酸亚铁溶液中，一段时间后，观察到有固体银白色固体析出，且溶液由浅绿色变为无色，则说明固体中含有锌。
（3）由于、，但反应前后固体质量不变，则说明铁和锌的质量比为56：（65×8）=7：65，则m克的铁锌合金中，铁的质量为，锌的质量为，设铁、锌分别产生的氢气质量为x、y，则
、
、
解得x=、y=
则生成的氢气的质量为。
答案第1页，共2页
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