8.2金属的性质
共18题，共60分
题号 一 二 三 总分
得分
一、选择题（共20分）
1．（本题2分）下列说法正确的是
A．K2MnO4、KMnO4、MnO2三者中Mn元素的化合价逐渐升高
B．金、银、铜金属活动性顺序逐渐减弱
C．NH4NO3、NaCl、CaO三者溶于水后，所得溶液的温度逐渐降低
D．NaOH、NaCl、H2SO4三者溶液的pH逐渐变小
2．（本题2分）除去下列物质中混有的少量杂质（括号内为杂质），所用方法错误的是（ ）
A．FeCl3溶液（CuCl2溶液）:加铁粉
B．CO（CO2）:通过足量澄清的石灰水
C．N2（O2）:通过灼热的铜网
D．Cu粉（Fe）: 加稀硫酸
3．（本题2分）某化学兴趣小组，为了探究Ag、Zn、Cu三种金属活动性顺序，设计了下图所示的4种实验方案，请你判断其中不能达到目的的是
A． B．
C． D．
4．（本题2分）下列实验方案不能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 除去硫酸锌溶液中混有的少量硫酸铜 往溶液中加入足量的锌粉，过滤
B 检验氧气 将带火星的木条伸入集气瓶中，看是否复燃
C 鉴别氢气和氮气 闻气体气味，根据气体气味判断
D 鉴别二氧化碳和一氧化碳 点燃，看是否能燃烧
A．A B．B C．C D．D
5．（本题2分）下列除杂质(括号内为杂质)的方法错误的是
A．Cu(Fe)用磁铁吸引
B．CaO(CaCO3)加入适量水、过滤
C．FeCl2溶液（CuCl2）加入适量铁粉、过滤
D．KNO3溶液(NaCl)冷却热KNO3的饱和溶液、过滤
6．（本题2分）下列物质中的一种能与其它三种物质都发生反应的是
A．铁 B．稀硫酸 C．碳酸钠 D．氢氧化钠
7．（本题2分）向含有AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤。向滤出的固体中滴加稀盐酸，没有气体生成。下列结论正确的是（ ）
A．滤出的固体中一定含有Ag B．滤出的固体一定是Ag和Cu的混合物
C．滤液中一定有Zn(NO3)2和 Cu(NO3)2 D．滤液中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2
8．（本题2分）将一定质量的锌粉加入到含硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应。反应过程中固体质量与加入锌粉的质量关系如下图所示。下列说法正确的是
A．d点溶液为蓝色
B．a点固体为Zn、Cu、Ag
C．b点溶液中的溶质有两种
D．c点固体中加入稀盐酸有气泡产生
9．（本题2分）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．
B．
C．
D．
10．（本题2分）如图四个图像不能正确反映对应变化关系的是
A．向一定质量硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入锌粉
B．把NaOH和NH4NO3固体分别溶于水中
C．分别向等质量镁和铁中，逐渐加入溶质质量分数相同的稀硫酸至过量
D．加热一定质量氯酸钾和二氧化锰的固体混合物
二、判断题（共10分）
11．（本题2分）用Ag、Fe和CuSO4溶液可设计实验证明三种金属活动性顺序( )
12．（本题2分）铜的导热性良好，可制做铜火锅( )
13．（本题2分）铁桶不能盛放波尔多液，因为铁能和氢氧化铜发生反应( )
14．（本题2分）铜与硝酸银溶液反应得到银，故铜比银活泼( )
15．（本题2分）镁与足量稀盐酸反应放热，有气泡产生，固体消失( )
三、综合应用题（共30分）
16．（本题10分）化学改变世界，科技改变生活。
（1）我国自主设计建造的港珠澳大桥是目前世界最长的跨海大桥，制造大桥护栏、桥面和桥墩等重要器件的材料都是钢，钢属于 （选填“纯金属”或“合金”）。
（2）我国对石墨烯技术的研究居世界领先地位。石墨烯性能优良，用途独特,可用作太阳能电池的电极，这主要是利用了它的 性。
（3）我国自主研发的复兴号动车组列车,领跑世界,其制造材料有铝合金等。铝制品在空气中有很好的抗腐蚀性能，是因为铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜，该反应的化学方程式为 。
（4）氢气作为理想能源前景广阔。我国在氢能汽车研发领域取得重大突破,采用了第四代以氢为燃料的电池技术。氢气在空气中燃烧的化学方程式为 ；完全燃烧32g氢气，需要氧气的质量为 g。
17．（本题10分）室温下，足量镁片、铁片（已打磨）分别与50g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸反应，用数据采集器测得装置内压强随时间的变化关系图（如下图所示）。
已知：相同温度下，装置内压强与产生气体的体积成正比。
(1)根据图乙可知，金属与酸反应是属于放热反应，曲线BC段下降的原因是 。
(2)计算镁片与稀盐酸反应产生氢气的质量（写出计算过程）。
(3)t4时，消耗铝片的质量为 。
(4)室温下足量的稀盐酸与等质量的如下金属充分反应，生成氢气质量最多的是_______。
A．镁 B．铁 C．铝 D．锌
18．（本题10分）硫酸铜及硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O，相对分子质量为250)广泛应用于生产、生活及实验中。
Ⅰ、硫酸铜制取
方案一：
方案二：将废铜屑倒入稀硫酸中，控温80℃并通入氧气制备硫酸铜。
(1)图1是方案二实验室模拟工业制备硫酸铜的装置。反应的化学方程式为 。
(2)从绿色化学的观点出发，上述两个方案中，你认为比较合理的是 (填“方案一”或“方案二”)。
Ⅱ、硫酸铜晶体的性质
(3)将25.0g胆矾放在坩埚内加热，固体质量与成分随温度变化的曲线如图2，加热至1000℃时，CuO开始分解，生成Cu2O与一种能使带火星的木条复燃的气体，求CuO完全分解时产生该气体的质量(写出计算过程)。
Ⅲ、硫酸铜应用
(4)切割钢板时，通常利用硫酸铜溶液在钢板上先画出红线，该反应的化学方程式为 。
(5)工业上用含有硫酸铜的微蚀刻废液(含有一定量Cu2+、H+、、H2O2和微量Fe3+)来制备高纯度碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，用于生产木材防腐剂等。其制备过程如下：
①第二次“沉淀”时的反应为：2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2 +CO2↑。
②烘干时若产品中出现少量黑色物质，可能的原因为 。
③第二次“沉淀”时，若有少量5Cu(OH)2·2CuCO3生成，则产品中铜元素的质量分数 。(填“偏大”“不变”或“偏小”)
④加入Na2CO3进行反应时，反应液pH对产品中的含量以及反应液中Cu2+沉淀效率的影响如图所示，此时溶液pH最好控制在 。
(
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参考答案：
1．D
【详解】A、根据化学式中各元素化合价代数和为零原则和常见元素的化合价，可计算出K2MnO4、KMnO4、MnO2三者中Mn元素的化合价分别为+6价、+7价、+4价，故A错误；
B、根据金属活动性顺序表可知，金、银、铜金属活动性顺序逐渐增强，故B错误；
C、NH4NO3溶于水时吸热，使得溶液温度降低；NaCl溶于水时温度基本不发生变化；CaO和水反应剧烈放热，使得溶液温度升高。则三者溶于水后，所得溶液的温度逐渐升高，故C错误；
D、氢氧化钠溶液呈碱性，pH＞7；氯化钠溶液呈中性，pH=7；硫酸溶液呈酸性，pH＜7.故三者的溶液pH逐渐变小，故D正确；
故选D。
2．A
【详解】A、铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，混合溶液中加铁粉会将主要物质除去，生成新的杂质，故A错误；
B、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，一氧化碳不能与澄清石灰水反应，混合气体通过足量澄清的石灰水，能除去杂质，且不引入新的杂质，故B正确；
C、 氧气与铜加热时生成氧化铜，氮气的化学性质较稳定加热时不能与铜反应，混合气体通过灼热的铜网能除去杂质，且不引入新的杂质，故C正确；
D、在金属活动顺序中，铁排在氢之前，铜排在氢之后，铁能与稀硫酸反应生成可溶性的氯化亚铁和氢气，铜不能与稀硫酸反应，混合物加稀硫酸能除去杂质，且不引入新的杂质，故D正确。故选A。
【点睛】除杂（提纯），是指除去杂质，同时被提纯物质不得改变。加入试剂除杂时至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与主要物质反应；②反应后不能引入新的杂质。
3．D
【详解】A项，锌可以置换出硫酸铜中的铜而银不能，故正确；B项，使铜分别与硫酸锌溶液和硝酸银溶液反应，铜不能置换出锌但可以置换出银，故正确；C项，利用稀盐酸可以验证锌比铜活泼，使铜与硝酸银溶液反应可以验证铜比银活泼，故正确；D项，把硝酸银溶液分别加入到盛有锌和铜的试管中，锌和铜表面都有金属银析出，证明锌和铜都比银活泼，但该方案无法验证锌和铜哪一种更活泼．
4．C
【详解】A．足量的锌粉能与硫酸铜溶液反应生成硫酸锌溶液和铜，再过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，选项A正确；
B．因为氧气能使带火星的木条复燃，所以将带火星的木条伸入集气瓶中，看是否复燃，能检验是否是氧气，选项B正确；
C．氢气和氮气均为没有气味的气体，用闻气体气味的方法不能鉴别，选项C错误；
D．一氧化碳具有可燃性能燃烧，而二氧化碳不能燃烧，因此用点燃看是否能燃烧的方法可以鉴别，选项D正确。
故选C。
5．B
【详解】A、铁具有磁性而铜不具有磁性，正确；
B、氧化钙与水发生反应，主要物质被除去，碳酸钙不溶于水，错误；
C、铁将氯化铜中的铜置换出来，同时生成氯化亚铁，过滤除去铜，正确；
D、硝酸钾的溶解度受温度影响变化较大，而氯化钠溶解度受温度影响变化较小，冷却结晶得到硝酸钾晶体，能除去氯化钠，正确；
故选B。
6．B
【分析】根据金属的化学性质、酸的化学性质、碱的化学性质、盐的化学性质进行分析判断。
【详解】A、铁与硫酸发生置换反应生成硫酸亚铁和氢气，与碳酸钠、氢氧化钠不发生反应，故选项错误；
B、稀硫酸和铁发生置换反应生成硫酸亚铁和氢气，和碳酸钠反应发生复分解反应生成硫酸钠、水和二氧化碳；和氢氧化钠发生中和反应生成硫酸钠和水；能与其它三种物质都发生反应，故选项正确；
C、碳酸钠只能与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，与铁、氢氧化钠不反应，故选项错误；
D、氢氧化钠只能和硫酸发生中和反应，和铁、碳酸钠不反应，故选项错误；
故选B。
【点睛】熟练掌握酸、金属、碱、盐的化学性质是正确解答本题的关键。
7．A
【分析】金属活动性：Zn＞Cu＞Ag，向含有硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银完全反应后，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，充分反应后过滤。向滤出的固体中滴加稀盐酸，没有气体生成，说明锌已经完全反应。
【详解】A、锌与银的金属活动性差异大，先反应，故滤出的固体中一定含有Ag，正确；
B、锌可能恰好与硝酸银完全反应，或置换了部分硝酸银，故滤出的固体可能只含银，错误；
C、锌可能恰好与硝酸铜完全反应，此时滤液中只含硝酸锌，锌可能置换了部分硝酸银，此时滤液中含硝酸银、硝酸铜、硝酸锌，锌也可能恰好与硝酸银完全反应，此时滤液中含硝酸锌、硝酸铜，错误；
D、由C的分析可知，滤液中可能含硝酸银和硝酸铜，错误。
故选A。
8．C
【分析】锌、银、铜的活动性顺序是：锌>铜>银；锌粉加入到含硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，锌先与溶液中硝酸银反应完全后，再与硝酸铜反应；反应过程中析出固体质量是纵坐标，加入锌粉的质量是横坐标；锌和硝酸银反应固体质量增加，锌与硝酸铜反应固体质量减少；所以0b段是锌和硝酸银反应，bc段是锌与硝酸铜反应，cd段是锌粉过量。
【详解】A、 d点是锌粉过量，已经把硝酸银和硝酸铜两者反应完全，溶液中没有了硫酸铜，溶液不为蓝色，不符合题意；
B、a点是锌与硝酸银反应了一部分，所以a点固体只有Ag，不符合题意；
C、b点是锌和硝酸银恰好完全反应，锌与硝酸银反应生成银和硝酸锌，硝酸铜还没反应，所以b点溶液中的溶质是硝酸锌、硝酸铜两种，符合题意；
D、c点是锌与硝酸铜完全反应，析出固体是Ag、Cu，Ag和Cu在金属活动性顺序表中氢的后面，不与稀盐酸反应，不符合题意。故选C。
【点睛】金属和混合盐溶液的反应：1、金属活动性顺序表中，金属间相距越远，就最先反应；2、加入锌粉的量是引起滤渣和滤液成分的关键变量；3、对比金属的相对原子质量，以便知道固体质量是增加还是减少。
9．A
【详解】A、水电解生成氢气和氧气，氧气与铝反应生成氧化铝，转化均能实现；
B、氢气与氧气在点燃条件下反应生成水，反应条件为点燃，水与氧化钙反应生成氢氧化钙，第一步不能实现；
C、碳酸钠与氢氧化钙反应是碳酸钙沉淀和氢氧化钠，氢氧化钠与三氧化硫反应生成硫酸钠，第二步不能实现；
D、铜与稀硫酸不能反应，第一步不能实现；
故选：A。
10．A
【详解】A、向一定质量硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入锌粉，锌会先于硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银完全反应后再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，根据反应的质量关系是；，可以判断反应后生成银和铜，先是生成银再生成铜，银的相对原子质量大于铜，所以前段曲线上升速率快，后一段上升速率变慢，曲线趋势一致都是上升，如图所示，选项错误；
B、把氢氧化钠和硝酸铵固体分别溶于水中，氢氧化钠溶于水会使水温升高，硝酸铵溶于水会使水温降低，一段时间后均恢复至室温，如图所示，选项正确；
C、分别向等质量镁和铁中，逐渐加入溶质质量分数相同的稀硫酸至过量，如图横坐标是所加酸的质量，根据反应相同质量的酸会生成相等质量的氢气，故反应前曲线起点为0，随之反应发生，氢气质量增加且相重合，但等质量的镁和铁比较；，可以判断最终等质量的镁比等质量的铁生成氢气质量大，则镁的曲线更高，如图所示，选项正确；
D、加热一定质量氯酸钾和二氧化锰的固体混合物，反应前固体中氯元素质量分数不为0，则起点在纵坐标上，随之反应生成发生，氯酸钾分解出氯化钾和氧气，则固体质量减少，而固体中氯元素质量不变，则氯元素在固体中的质量分数变大，最终氯酸钾完全反应后，固体质量不再减少则氯元素质量分数不再增大，平行于横坐标，如图所示，选项正确；
故选：A。
11．正确
【详解】铁和硫酸铜发生反应生成硫酸亚铁和铜，但是银不和硫酸铜反应，故可证明金属活动性顺序为：铁＞铜＞银，正确。
12．正确
【详解】铜的导热性好，升温快，火焰温度相同时，铜锅的温度会比较高，所以可制做铜火锅，题干说法正确。
13．错误
【详解】铁桶不能盛放波尔多液，因为铁能和波尔多液中硫酸铜发生反应生成铜和硫酸亚铁，错误。
14．正确
【详解】位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，铜与硝酸银溶液反应得到银，说明铜比银活泼，故说法正确。
15．正确
【详解】镁是一种金属活动性比较活泼的金属，能够与足量稀盐酸反应放热，有气泡产生，最终固体消失，叙述正确，故填正确。
16． 合金 导电 4Al + 3O2=2Al2O3 2H2 + O22H2O 256
【详解】（1）钢是铁的合金，属于合金。
（2）石墨烯性能优良，用途独特，可用作太阳能电池的电极，这主要是利用了它的导电性。
（3）铝制品在空气中有很好的抗腐蚀性能，是因为铝与氧气在表面生成了一层致密的氧化铝薄膜，该反应的化学方程式为：4Al + 3O2=2Al2O3。
（4）氢气在空气中燃烧生成水，反应的化学方程式为2H2 + O22H2O；
设：完全燃烧32g氢气，需要氧气的质量为x。
解得：x=256g，即需要氧气的质量为256g。
17．(1)热量散失
(2)设反应产生氢气的质量为x，
x=0.1g，
答：反应产生氢气的质量为0.1g。
(3)0.9g
(4)C
【详解】（1）金属与酸反应放热，温度升高，压强增大，随着时间的推移，热量散失，压强减小；
（2）见答案；
（3）t4时刻，镁、铝与盐酸充分反应产生的氢气质量相等，由题（2）可知产生氢气的质量均为0.1g；设消耗铝的质量为y，
y=0.9g；
（4）镁的相对原子质量为24，根据化学方程式Mg + 2HCl ＝ MgCl2 + H2↑可知，24g镁可反应生成2g氢气，即1g镁生成g氢气；
铁的相对原子质量56，根据化学方程式Fe + 2HCl ＝ FeCl2 + H2↑ 可知，56g铁可反应生成2g氢气，即1g铁生成g氢气；
铝的相对原子质量为27，根据化学方程式2Al + 6HCl ＝ 2AlCl3 + 3H2↑ 可知，27g铝可反应生成3g氢气，即1g铝生成g氢气；
锌的相对原子质量为65，根据化学方程式Zn + 2HCl ＝ ZnCl2 + H2↑可知，65g锌可反应生成2g氢气，即1g锌生成g氢气；
因为＞＞＞，所以铝放出的氢气最多；
故选C。
18．(1)
(2)方案二
(3)解：能使带火星的木条复燃的气体为氧气，设若CuO完全分解时产生氧气的质量是x
答：若CuO完全分解时产生该气体的质量是0.8g。
(4)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(5) Na2SO4 烘干温度高，部分碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜 偏大 8.5左右
【详解】（1）80℃时，铜、氧气、稀硫酸反应生成硫酸铜和水，该反应的化学方程式为：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O，故填：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O；
（2）方案二比较合理，因为方案二中没有二氧化硫生成，比较环保，故填：方案二；
（3）见答案；
（4）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，故填：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；
（5）①根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，反应前Cu、S、O、Na、C、H的原子个数分别为2、2、15、4、2、2，反应后Cu、S、O、Na、C、H原子个数分别为2、0、7、0、2、2，还缺少2个硫原子、8个氧原子和4个钠原子，则横线上物质的化学式为Na2SO4，故填：Na2SO4；
②烘干时产品中出现少量黑色物质，可能的原因为烘干温度高，部分碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜，故填：烘干温度高，部分碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜；
③1个碱式碳酸铜分子中有2个铜原子，而1个3Cu(OH)2 2CuCO3分子中有5个铜原子，所以“沉淀”时若有少量5Cu(OH)2 2CuCO3生成，所以产品中铜元素的质量分数偏大，故填：偏大；
④由图可知，溶液pH为8.5左右时，硫酸根离子含量最低，溶液中铜离子沉淀效率最高，因此第二次沉淀时溶液pH最好控制在8.5左右，故填：8.5左右。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
