化学九年级下册课题 2 金属的化学性质第2课时同步训练题

初中化学·人教版·九年级下册——第八单元　金属和金属材料

第2课时　金属活动性顺序及其应用

测试时间:35分钟

一、选择题

1.(2021内蒙古赤峰中考改编)在探究金属X、Y、Cu的活动性顺序时,将铜片分别插入X和Y的化合物溶液中,一段时间后发现:插入X的化合物溶液的铜片表面有黑色固体析出,插入Y的化合物溶液的铜片表面无明显变化。那么上述金属的活动性顺序为              (　　)

A.X>Y>Cu　　B.X>Cu>Y　　C.Cu>X>Y　　D.Y>Cu>X

2.(2021江苏扬州广陵二模)将一根洁净的铜丝放入AgNO3溶液中,一段时间后,溶液由无色变为蓝色,铜丝表面生长出如图所示的白色“树枝”,下列叙述错误的是              (　　)

A.白色“树枝”的成分是银　　　　　　　B.溶液变为蓝色,表明Cu转变为Cu2+

C.所得溶液中肯定不含有Ag+　　　　　D.该反应为置换反应

3.(2021贵州毕节中考)在Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中滴加稀硫酸时有气泡产生。滤渣中没有              (　　)

A.Cu　　B.Al　　C.Ag　　D.Fe

4.(2021内蒙古呼伦贝尔中考)现有铁、铜两种金属,下列哪一种试剂无法判断铁、铜的金属活动性顺序              (　　)

A.稀盐酸　　　　　　　　B.硫酸铜溶液

C.氯化亚铁溶液　　　　　D.硫酸锌溶液

5.(2021山东泰安泰山二模)在Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。下列判断正确的是              (　　)

A.向滤渣中加入稀盐酸可能有气泡产生　　B.滤渣中一定有Ag,可能有Cu和Zn

C.滤液中一定无AgNO3　　　　　　　　　D.滤液中可能有三种金属离子

6.(2021湖北宜昌当阳模拟)下列各组实验中,不能探究银、铜、铝的金属活动性顺序的是              (　　)

A.铝丝、银丝分别浸入硫酸铜溶液中

B.铜丝分别浸入硫酸铝溶液、硝酸银溶液中

C.铝丝、铜丝分别浸入稀盐酸中,铜丝浸入硝酸银溶液中

D.铝丝、铜丝分别浸入稀盐酸中,铝丝浸入硝酸银溶液中

7.(2021四川成都模拟)利用稀盐酸与金属单质反应,探究镁、铁、铜的金属活动性。下列说法正确的是              (　　)

A.铜片表面可以观察到气泡

B.装有铁片的试管比装有镁片的试管更热

C.金属的活动性由强到弱的顺序为镁>铁>铜

D.三支试管中稀盐酸的浓度可以不同

8.(2021浙江宁波中考)在5.6 g铁粉中,先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液,充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液,剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列说法正确的是               (　　)

A.所加溶液质量为M1 g时,生成Cu的质量为m1 g

B.bc段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应

C.m3的值为21.6

D.e点溶液中不含Cu(NO3)2

9.(2021内蒙古包头中考)某电镀厂排放的废液中含有CuSO4、FeSO4和ZnSO4三种溶质,为减少水污染并节约成本,回收硫酸锌、金属铁和铜,设计流程如图所示:

下列说法正确的是 (　　)

A.流程中四步操作都是过滤

B.实验方案中X是Zn,Y是CuSO4溶液

C.滤液b中加适量X有气体产生

D.最终所得硫酸锌的质量等于原废液中溶质的质量

10.(2021安徽阜阳颍州三模)向盛有硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓缓加入锌粉,使锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应。现根据可能出现的情况,以加入锌粉的质量为横坐标,以烧杯中固体质量为纵坐标,小科同学分别做出了甲、乙、丙图像。其中A点表示锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应时的质量。下列说法正确的是              (　　)

甲

乙

丙

A.线段BC表示锌与硝酸银的反应

B.丙图表示反应结束时,参加反应的锌的质量大于生成的银与铁的总质量

C.反应结束时,三种情况的溶液溶质种类不同

D.线段OB与x轴夹角>45°>线段BC与x轴夹角的主要原因是三种金属的活动性不同

二、填空题

11.(2021重庆一中模拟)2021年3月1日,国产大型客机C919全球首个正式购机合同签署落地,该客机应用了大量的合金。

(1)机身采用铝锂合金,体现了该合金　　的特性(填序号)。 

A.熔点低　　　　B.延展性　　C.机械性能好　　　D.金属光泽

(2)铝抗腐蚀性好是因为铝表面能形成一层致密的氧化膜,阻止了铝进一步被氧化,请用化学方程式解释该原理:　。 

(3)铜作为该客机必不可少的金属之一,可用铁和硫酸铜溶液制备金属铜,该反应的化学方程式是　　　　　　　　　。 

(4)如果要比较客机材料中锰(Mn)和铁的金属活动性强弱,以下方法不能达到目的的是　　(填序号)。 

A.查阅初中化学课本上常见的金属活动性顺序　　　B.用金属锰和FeSO4溶液进行实验

C.用金属铁和MnSO4溶液进行实验　　　　　　　D.用金属锰、金属铁与稀硫酸进行实验

12.(2021河北唐山迁西期末)某兴趣小组为探究Mg、Al、Cu、Ag四种金属的活动性,进行如图所示实验。

(1)进行甲实验的目的是　　　　　　　　　。 

(2)丙中铝片没有打磨,一段时间后发现没有任何现象,其原因是　　　　　　　　　。 

(3)最终得出四种金属的活动性:Mg>Al>Cu>Ag,则丁中的试剂B为　　　　　。 

(4)同学们讨论后认为实验可以优化,去掉　　　(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)实验,也可以得出正确结论。 

三、实验探究题

13.(2021宁夏吴忠利通月考)某校化学研究小组对Cr、Al、Cu的金属活动性顺序进行探究,过程如下:

【作出假设】对三种金属的活动性顺序提出三种可能的假设:

①Cr>Al>Cu　　②Al>Cr>Cu　　　③Al>Cu>Cr

【查阅资料】你认为该研究小组必须查阅的资料是　　　(填编号)。 

①Cr、Al、Cu三种金属的密度　②Cr能否与酸反应　③Cr、Al、Cu三种金属的导电性

【设计实验】同温下,取大小相同的三种金属薄片,分别投入完全相同的足量稀盐酸中,观察现象。

【控制实验条件】三种金属加入稀盐酸前都先用砂纸将其表面擦光亮,其目的是　　　　。 

A.除去氧化膜,利于直接反应

 B.使表面光亮,易观察现象

C.使金属温度相同,易反应

【记录现象】与盐酸反应现象:

Cr:气泡产生缓慢,金属逐渐溶解;Al:气泡产生剧烈,金属迅速溶解;Cu:无气泡产生,金属无变化。

【得出结论】原假设中正确的是　　(填“①”“②”或“③”)。写出铬(反应后为+2价)与盐酸反应的化学方程式:　　　　　　　　　　。 

(1)根据探究结果,请你预测铬与硫酸铜溶液　　(填“能”或“不能”)反应,理由是　　　　　　　　　　　　。 

(2)食醋不宜用铝制品盛放,其原因是　　　　　　　　　　　　。 

14.(2021山西期末)1997年,为庆祝香港回归,我国首次发行双色铜合金纪念币,其材质为黄铜和白铜。

【活动一】认识香港回归纪念币

(1)黄铜和白铜都属于　　　材料。 

(2)纪念币材料选择铜合金利用了合金　　　的性质(填字母)。 

a.硬度小　　b.耐磨性好　　　c.抗腐蚀性强　　d.色泽美观

【活动二】辨别真假黄金

黄铜是铜锌合金,外观酷似黄金,极易以假乱真。同学们想用自己的办法来辨别真假黄金,请你也参与他们的探究吧!

结论与反思:(1)由方案3可知,铜和锌的活动性强弱为　　　　　。 

(2)利用金属活动性顺序可以鉴别真假黄金。

【活动三】拓展延伸

同学们又对实验室中的镁和铝的金属活动性进行了探究。将等质量的镁条和铝条分别放入足量相同的稀盐酸中,产生氢气的体积随反应时间的变化如图所示。

铝与稀盐酸的反应过程应是图中的曲线　　　(填“a”或“b”)。该实验中,如果所用的稀盐酸浓度不同,　　　　(填“会”或“不会”)影响结果,理由是　　　　　　　　。 

答案全解全析

一、选择题

1.答案　D　将铜片分别插入X和Y的化合物溶液中,插入X的化合物溶液的铜片表面有黑色固体析出,说明铜的金属活动性比X强,插入Y的化合物溶液的铜片表面无明显变化,说明铜的金属活动性比Y弱,即三种金属的活动性顺序是Y>Cu>X。

2.答案　C　将一根洁净的铜丝放入硝酸银溶液中,铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,故铜丝表面白色“树枝”的成分是银;溶液变为蓝色,表明Cu转变为Cu2+;无法确定反应进行的程度,故硝酸银可能有剩余,所得溶液中可能含有Ag+;铜与硝酸银的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。

3.答案　B　铁的金属活动性比银、铜强,比铝弱,在Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3混合溶液中加入一定量的铁粉,铁不能与Al(NO3)3反应,铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银,AgNO3反应完,若还有铁粉,铁再与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜。充分反应后过滤,向滤渣中滴加稀硫酸时有气泡产生,说明滤渣中含有铁,则滤渣中一定含有银、铜、铁,一定没有铝。

4.答案　D　铁能与稀盐酸反应,铜不能与稀盐酸反应,说明铁比铜活泼;铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,说明铁比铜活泼;铜不能与氯化亚铁反应,说明铁比铜活泼;铁和铜都不能与硫酸锌反应,无法判断铁、铜的金属活动性顺序。

5.答案　D　三种金属的活动性:Zn>Cu>Ag,在Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌再与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜。充分反应后过滤,得到蓝色滤液,说明硝酸铜溶液有剩余,则滤渣中不可能含有锌,向滤渣中加入稀盐酸一定没有气泡产生,A说法错误;硝酸铜可能没有参加反应,也可能是部分参加了反应,则滤渣中一定有Ag,可能有Cu,不可能含有Zn,B说法错误;AgNO3可能完全反应,也可能部分反应,故滤液中可能含有AgNO3,C说法错误;若硝酸银有剩余,则滤液中含有银离子、铜离子和锌离子三种金属离子,D说法正确。

6.答案　D　A项,铝能与硫酸铜反应置换出铜,银不能与硫酸铜反应,说明金属活动性:铝>铜>银。B项,铜与硫酸铝不反应,能与硝酸银反应置换出银,说明金属活动性:铝>铜>银。C项,铝能与稀盐酸反应生成氢气,铜不能与稀盐酸反应,说明金属活动性:铝>铜;铜能与硝酸银反应置换出银,说明金属活动性:铜>银,由此可得出三种金属的活动性:铝>铜>银。D项,铝能与稀盐酸反应生成氢气,铜不能与稀盐酸反应,说明金属活动性:铝>铜;铝能和硝酸银反应置换出银,说明金属活动性:铝>银,但无法确定铜与银的金属活动性强弱。

7.答案　C　铜不与稀盐酸反应,铜片表面无明显变化,A说法错误;金属与酸的反应属于放热反应,由于金属活动性:Mg>Fe,故镁与稀盐酸反应更剧烈,装有镁片的试管表面更热,B说法错误;根据实验现象可知,金属的活动性:Mg>Fe>Cu,C说法正确;探究铁、铜、镁的金属活动性时,要注意控制单一变量,题中所用稀盐酸的浓度必须相同,D说法错误。

8.答案　C　由图可知,ab段为铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁与铜,根据图像分析,b点铁有剩余,b点固体为铁和铜的混合物,溶液中溶质为硝酸亚铁。再逐滴加入AgNO3溶液,铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,铁完全反应后,铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜,所以bc段是铁与硝酸银的反应,cd段是铜与硝酸银的反应。所加溶液质量为M1 g时,m1 g为生成铜的质量与剩余铁的质量之和,A错误;bc段是铁与硝酸银的反应,cd段是铜与硝酸银的反应,B错误;根据图像可知,m3 g为最终生成银的质量,则

Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag

56 216

5.6 g m3 g

= ,m3=21.6,C正确。cd段,铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜,所以e点溶液中溶质有硝酸铜、硝酸亚铁和硝酸银,D错误。

9.答案　C　①②③是将固体和液体分离的操作,都是过滤,滤液c经过操作④可以得到硫酸锌晶体,所以滤液c中的溶质是ZnSO4,X是Zn,操作④是蒸发;若Y为硫酸铜溶液,会使滤液b中含有CuSO4,经操作③加入适量X,得到Fe、Cu的混合物,不符合题意,所以Y是硫酸;加入的Y(硫酸)是过量的,所以滤液b中加适量X发生的反应涉及锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气;最终所得硫酸锌有一部分是新生成的,故质量大于原废液中溶质的质量。故选C。

10.答案　B　三种金属的活动性:Zn>Fe>Ag,向盛有硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓缓加入锌粉,使锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,再与Fe(NO3)2反应生成硝酸锌和铁。根据各物质间的质量关系,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,烧杯中固体的质量会增加;每65份质量的锌可置换出56份质量的铁,烧杯中固体的质量仍然增加,但幅度减小。线段BC表示锌与硝酸亚铁的反应,A说法错误。丙图表示反应结束时,参加反应的锌的质量大于生成的银与铁的总质量,B说法正确。反应结束时,三种情况的溶液溶质种类是相同的,均是硝酸锌,C说法错误。线段OB与x轴夹角>45°>线段BC与x轴夹角的主要原因是三种金属的相对原子质量不同,D说法错误。

二、填空题

11.答案　(1)C　(2)4Al+3O22Al2O3　　(3)Fe+CuSO4FeSO4+Cu　(4)A

解析　(1)机身采用铝锂合金,是利用了铝锂合金密度小、硬度大、强度高、机械性能好等性质。(2)铝具有很好的抗腐蚀性能,是因为铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化。(3)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。(4)初中化学课本上常见的金属活动性顺序中没有锰,不能比较出锰和铁的金属活动性强弱。

12.答案　(1)比较镁与铝的金属活动性强弱　(2)铝表面有一层致密的氧化膜　(3)硝酸银溶液　(4)乙

解析　(1)在金属活动性顺序中,位于前面的金属(钾、钙、钠除外)能把位于它后面的金属从其化合物溶液中置换出来,进行甲实验的目的是比较镁与铝的金属活动性强弱。(2)没有打磨的铝片表面有一层致密的氧化铝薄膜,不能与硫酸铜反应。(3)甲中镁能与硫酸铝反应,说明金属活动性:镁>铝;乙中铝能与稀硫酸反应,说明在金属活动性顺序中铝在氢前面;丙中铝能与硫酸铜反应,说明金属活动性:铝>铜。最终得出四种金属的活动性顺序为Mg>Al>Cu>Ag,还需要证明金属活动性:Cu>Ag,则丁中的试剂B为硝酸银溶液。(4)去掉乙实验,也可以得出正确结论。

三、实验探究题

13.答案　【查阅资料】②　【控制实验条件】A　【得出结论】②　Cr+2HClCrCl2+H2↑　(1)能　铬的金属活动性强于铜　(2)铝可与醋酸反应

解析　【查阅资料】根据金属活动性顺序,铝可与稀盐酸反应,而铜不能与稀盐酸反应,而铬是否能与稀盐酸反应无法得知,因此需要查阅资料得知铬是否能与酸反应。【得出结论】根据反应现象可知,铝与稀盐酸反应速率最快,其次为铬,而铜不反应,所以金属活动性:铝>铬>铜,猜想②正确;铬与稀盐酸反应生成氯化铬和氢气。(1)根据实验现象可知,铬的金属活动性强于铜,所以铬可与硫酸铜反应置换出铜单质。(2)铝可与醋酸反应生成醋酸铝和氢气,所以不能用铝制品盛放醋酸。

14.答案　　【活动一】(1)金属　(2)bcd　【活动二】样品表面变黑　取少量样品于试管中,滴加足量的稀硫酸(或稀盐酸)　Zn+CuSO4ZnSO4+Cu　结论与反思:(1)锌>铜　【活动三】a　会　因为稀盐酸浓度的大小会影响反应的快慢

解析　(1)金属材料包括金属和合金,黄铜和白铜都属于金属材料。(2)纪念币选择铜合金利用了其硬度大、耐磨性好、抗腐蚀性强、色泽美观的性质。【活动二】铜与氧气在加热的条件下反应生成黑色的氧化铜,故用坩埚钳夹持少量样品在酒精灯火焰上灼烧,观察到样品表面变黑,说明样品是铜锌合金。锌与酸反应会产生氢气,则取少量样品于试管中,滴加足量的稀硫酸(或稀盐酸),观察到样品表面有气泡冒出,说明样品是铜锌合金。锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌。结论与反思:(1)根据金属锌能把硫酸铜溶液中的铜置换出来,可知铜和锌的活动性强弱顺序为锌>铜。【活动三】镁的金属活动性比铝强,则等质量的镁条和铝条分别放入足量相同的稀盐酸中,镁与稀盐酸反应的速率较快;根据质量守恒定律,等质量的镁与铝完全反应,铝产生的氢气较多。分析曲线图可知,铝与稀盐酸的反应过程应是图中的曲线a。反应物的浓度越大,反应速率越快,所以如果所用的稀盐酸浓度不同,会影响反应的快慢,从而影响结果。