1.2金属的化学性质
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．很多成语、俗语、诗词中蕴含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是
A．“真金不怕火炼”—黄金高温下也不与氧气反应
B．“遥知不是雪，为有暗香来”—分子在不断运动
C．“热胀冷缩”—分子的大小随温度的变化而变化
D．“人要实，火要虚”—增加可燃物与氧气的接触面积，可燃物燃烧得更旺
2．下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法，其中错误的是
选项 物质 杂质 除杂方法
A CO2 CO 点燃
B Cu粉 Fe粉 磁铁吸引
C CuO C 通氧气流中加热
D N2 O2 通过灼热的铜网
A．A B．B C．C D．D
3．一定质量的加入到含有和两种物质的混合溶液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列叙述正确的是：
①滤液中一定有
②滤液中可能有
③滤渣中一定有
A．①③ B．①② C．②③ D．①②③
4．将金属M投入稀硫酸中，有气泡产生；锌片插入M的硫酸盐溶液中，有M析出，则M、Zn、Cu的金属活动性顺序是
A．Zn>M>Cu B．Cu>M>Zn C．M>Zn>Cu D．Zn>Cu>M
5．向硫酸铜溶液中加入过量铁粉，充分反应后，所得固体物质是
A．铁粉 B．铁粉和铜粉混合物 C．铜粉 D．硫酸亚铁和硫酸铜的混合物
6．下列实验现象描述有错误的是（ ）
A．红磷在空气中燃烧：暗红色固体燃烧，放热，产生黄白色火焰，冒出大量白烟
B．镁带与稀硫酸反应：银白色固体表面产生气泡，银白色固体逐渐减少，放热
C．甲烷在空气中燃烧：无色气体燃烧，放热，产生蓝紫色火焰
D．铝片放入硫酸铜溶液中：银白色固体表面有紫红色固体析出，溶液由蓝色变成无色
7．如图所示，下列图象反应的对应关系正确的是（ ）
A．铁丝燃烧
B．加热一定量的高锰酸钾固体
C．将铁钉加入硫酸铜溶液中
D．加热氯酸钾与二氧化锰的固体混合物
8．生铁与足量稀盐酸反应，往往会出现少量不溶物，该不溶物是
A．Fe
B．C
C．FeCl2
D．FeCl3
9．化学小组为探究Cu、Zn、Ag的金属活动性顺序设计了如图所示实验方案。下列说法不正确的是
A．由实验③可得出金属活动性：Zn>Ag
B．由面实验①②可得出金属活动性：Zn>Cu>Ag
C．只由实验①③可得出金属活动性：Zn>Cu>Ag
D．实验②中将CuSO4溶液改为CuCl2溶液也能完成实验
10．《本草纲目拾遗》中记载“强水性最烈，能蚀五金（金、银、铜、铅、铁）”。下列物质最可能是“强水”的是
A．硫酸锌溶液 B．稀盐酸 C．浓硝酸和浓盐酸的混合物 D．稀硫酸
二、判断题
11．置换反应中的单质一定是金属单质。( )
12．在金属活动性顺序中，位置在前面的金属可以把位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。钾、钙、钠三种金属活动性较强，不能与盐溶液发生置换反应。( )
13．化学方程式是正确的( )
14．镁、锌、铁、铜都可以和稀盐酸发生置换反应( )
15．铁粉与稀盐酸反应，铁粉逐渐溶解，产生大量气泡，溶液由无色变成浅绿色，并放出热量( )
三、综合应用题
16．（一）金属材料广泛应用于生产、生活中。
(1)用铜作导线，利用了铜的延展性和 性。
(2)将等质量的A、B、C三种金属（生成物中金属元素均为+2价）。分别放入质量分数相等且足量的稀盐酸中，产生H2的质量与反应时间的关系如图所示。A、B、C三种金属中，金属活动性由强到弱的顺序是 ，相对原子质量最大的是 。
(3)向一定量的硝酸银和硝酸亚铁混合溶液中加入mg锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列分析正确的是________（填字母序号）。
A．若滤渣只含一种金属，则滤液中的溶质一定有三种
B．若滤液中含有两种金属阳离子，则滤渣中的固体一定有两种
C．若最终得到的滤渣质量仍为mg，则滤液中溶质最多有两种
D．若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤液中的溶质最多有两种
（二）某研究小组同学对铝和稀盐酸的反应进行了探究。如下图所示实验，先检查装置气密性，再将橡皮塞连接气体压力传感器，烧瓶中放入铝片和稀盐酸，塞紧瓶塞并打开仪器，一段时间后，得到如下图所示的气体压强与时间的关系曲线图。
(4)铝与稀盐酸反应的化学方程式为 。
(5)AB段气体压强变化不明显的原因是 ；CD段气体压强逐渐下降的原因是 。
(6)从BC段看反应的速率是先变快后变慢，导致变慢的因素有_______（填序号）。
A．铝片的表面积 B．盐酸的浓度 C．温度
17．为了除去二氧化碳中的少量氧气，并探究二氧化碳的性质，某同学设计了如图所示这套装置。
实验步骤 实验现象 现象分析
①点燃A处酒精灯，缓缓通入混合气体 A中硬质玻璃管内固体 ，B、C、D无明显现象，E中石灰水变浑浊。 A硬质玻璃管中铜粉的作用是 。E中发生反应的化学方程式是 。
②点燃B中酒精喷灯 B中木炭粉减少，E中石灰水混浊，液面下降。 B硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是 。
③点燃C中酒精灯 C中现象 ，E中石灰水变澄清，液面下降 C硬质玻璃管中发生反应的化 学方程式是
④停止通入混合气体，并用止水夹夹紧进气口，熄灭A，B，C处的酒精灯和酒精喷灯 处有液体导入（填A﹣F） D装置的作用是
【拓展与思考】
（1）从步骤②开始E中液面开始下降的原因：
（2）有同学认为该装置需要添加尾气处理理装置，你认为是否需要并说明理由： 。
18．下面是小华同学和小组同学的学习过程：
(1)小华同学对二氧化碳的化学性质进行了如下图的知识整理，食品工业上利用其中的某一化学性质制取汽水，请写出该化学反应原理的化学方程式 。
(2)小组同学用二氧化碳、一氧化碳、氧气、氢气、水、铁这六种物质，以CO2为起点进行了击鼓传花游戏，条件是相互之间能实现一步转化时花束就可以进行传递，使花束能从起点CO2传到E．已知位置A的物质具有毒性，请把上述除CO2以外的其余物质分别安排在A～E的位置上，并回答下列问题：
①写出位置B和D的化学式：B D 。
②A物质不但有毒性，工业上还可以利用它的 性与赤铁矿（主要成分是Fe2O3）反应冶炼出铁，写出该反应的化学方程式 。
③如果花束传到E之后再倒过来传， （填能或不能）再传回二氧化碳。
(3)查阅资料可知：科学家正在研究如下图所示的二氧化碳新的循环体系（部分生成物已略去）。
Ⅰ、上述关系图能反映的化学观点或化学思想有（填选项）： 。
① 化学变化中元素种类不变 ② 燃烧时化学能可以转化为热能和光能
③ 光能或电能可以转化为化学能 ④ 二氧化碳也是一种重要的资源
⑤ 上述循环体系中包含物理变化和化学变化 ⑥ 物质在一定条件下可以相互转化
A．①②③B．①②④C．①②③④⑤D．①②③④⑤⑥
Ⅱ、该研究成果将有助于缓解困扰人类的什么难题？ （写出1个即可）。
参考答案：
1．C
【详解】A、“真金不怕火炼”是因为黄金的化学性质稳定，高温下也不与氧气反应，解释正确；
B、“遥知不是雪，为有暗香来”，是因为分子在不断运动，解释正确；
C、“热胀冷缩”，是因为，分子之间距离的大小随温度的变化而变化，解释错误；
D、“人要实，火要虚”，是因为增加可燃物与氧气的接触面积，可燃物燃烧得更旺，解释正确。
故选C。
2．A
【详解】A. 二氧化碳不支持燃烧，少量的一氧化碳在二氧化碳中燃烧不起来，此选项错误；
B. 磁铁具有铁磁性，只能吸引铁，所以可用磁铁除去Cu粉中的Fe粉，此选项正确；
C. 通氧气流中加热，碳与氧气反应生成气体，可将碳除去；即使碳将氧化铜还原为铜，因为在氧气流中加热，铜又被氧化为氧化铜，即能得到氧化铜，此选项正确；
D. 通过灼热的铜网时，铜与氧气反应生成氧化铜，消耗氧气，铜不与氮气反应，可得到氮气，此选项正确。
故选A。
【点睛】根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法，所谓除杂，是指除去杂质，同时被提纯物质不得改变，除杂题至少要满足两个条件：一是加入的试剂只能与杂质反应，二是反应后不能引入新的杂质。
3．A
【详解】锌排在镁后，排在银前，因此锌会与硝酸银反应生成硝酸锌和银，而不与硝酸镁反应，根据题意充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。由于银不与酸反应，因此说明锌有剩余，则硝酸银完全反应，此时过滤，滤液中有硝酸镁和硝酸锌，滤渣是剩余的锌和生成的银。
①滤液中一定有锌离子、镁离子，说法正确；
②滤液中可能有银离子，说法错误；
③滤渣中一定有银和锌，说法正确；
故选：A。
4．A
【详解】将金属M投入稀硫酸中，有气泡产生，说明金属活动性：M＞（H）；锌片插入M的硫酸盐溶液中，有M析出，说明金属活动性：Zn＞M，而金属活动性：（H）＞Cu，故综上，金属活动性：Zn＞M＞Cu，选A。
5．B
【详解】向硫酸铜溶液中加入过量铁粉，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，充分反应后，铁过量，所得固体为铁和铜的混合物。
故选B。
6．C
【详解】A、红磷在空气中燃烧：观察到暗红色固体燃烧，放热，产生黄白色火焰，冒出大量白烟，该选项说法正确；
B、镁带与稀硫酸反应：观察到银白色固体表面产生气泡，银白色固体逐渐减少，放热，该选项说法正确；
C、甲烷在空气中燃烧：观察到无色气体燃烧，放热，产生亮蓝色火焰，该选项说法不正确；
D、铝片放入硫酸铜溶液中：银白色周体表面有紫红色固体析出，溶液由蓝色变成无色，该选项说法正确。
故选C。
【点睛】易错点：描述实验现象时，只描述观察到的现象，不要带有结论性的语句。
7．D
【详解】A、铁丝和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，固体增重的起点不能从零开始逐渐增大，故A错误；
B、高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，固体质量逐渐减小，然后不变，所以锰元素的质量分数逐渐增大，然后不变，故B错误；
C、每56份质量的铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和64份质量的铜，所以固体的质量逐渐增大，然后不变，故C错误；
D、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，反应前后钾元素的质量不变，故D正确。
故选D。
8．B
【详解】生铁是工业炼铁的产物，一种含碳量较高的铁合金，所以有Fe、Fe2O3、C等其他一些物质，若与足量稀盐酸反应，其中碳不反应。生成物中FeCl2、FeCl3都溶于水，故选B。
9．C
【分析】由实验①可得金属活动性；由实验②可得金属活动性；由实验③可得金属活动性。
【详解】A、由实验③可得出金属活动性：，该说法正确；
B、由实验①②可得出金属活动性：Zn>Cu>Ag，该说法正确；
C、只由实验①③可得出金属活动性和，但不能得出和的活动性顺序，该说法不正确；
D、锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜，实验②中将CuSO4溶液改为CuCl2溶液也能完成实验，该说法正确。
故选C。
10．C
【详解】强水性最烈，能蚀五金（金、银、铜、铅、铁），金、银、铜、铅、铁均不与硫酸锌溶液反应；金、银、铜不与稀盐酸、稀硫酸反应；最可能是“强水”的是浓硝酸和浓盐酸的混合物。故选C。
11．错误
【详解】置换反应中的单质不一定是金属单质，如碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，单质有非金属单质碳。错误。
12．√
【详解】在金属活动性顺序表中，靠前的金属可以将后面的金属（或氢）从它的盐溶液（或酸）中置换出来，钾、钙、钠除外。故说法正确。
13．错误
【详解】铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，；错误；
14．错误
【详解】铜金属活动性位于氢之后，铜和稀盐酸不反应，故填：错误。
15．正确
【详解】铁粉与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁粉逐渐溶解，产生大量气泡，溶液由无色变成浅绿色，并放出热量，正确。
16．(1)导电
(2) A＞C＞B C
(3)CD
(4)
(5) 没有打磨掉铝表面的氧化铝薄膜，氧化铝与稀盐酸反应不产生氢气； 反应结束后温度冷却至室温，气体收缩，气压减小
(6)B
【详解】（1）用铜作导线，利用了铜的延展性和导电性。
（2）等量等价的金属与质量分数相等且足量的稀盐酸反应时，活动性越强的金属反应速率越快，反应时间越短，相对原子质量越小的金属产生氢气越多。由坐标图可以看出，反应结束时，A用时最少，B用时最多，所以金属活动性由强到弱的顺序为：A、C、B；产生氢气质量A最大，C最小，所以相对原子质量最大的是C。
（3）三种金属的活动性由强到弱的顺序为：锌、铁、银，所以锌先和硝酸银反应，将硝酸银反应尽后，若还有锌存在，则锌再和硝酸亚铁反应，反应的化学方程式及固体质量关系如下：、。
A、若滤渣只含一种金属，该金属一定是银，没有铁和锌，说明锌已经完全反应，但不知道锌的用量，所以锌完全反应可能只消耗了一部分硝酸银，则此时滤液中含有没有反应含有没有反应完的硝酸银和没反应的硝酸亚铁和生成的硝酸锌三种溶质，也可能是锌和硝酸银恰好完全反应，此时滤液中含有生成的硝酸锌和没有反应的硝酸亚铁两种溶质，故A选项错误；
B、若滤液中含有两种金属阳离子，则这两种阳离子为锌离子和亚铁离子，此时硝酸银已经完全反应，所以滤渣中一定含有银，但不能确定硝酸亚铁是否发生了反应，因不能确定是滤渣中是否有铁；由于溶液中还有亚铁离子存在，所以锌已经完全反应，滤渣中没有金属锌，所以滤渣中一定有银，可能有铁，一定没有锌，所以滤渣中的固体是一种或两种，故B选项错误；
C、由反应方程式可知，锌与硝酸银反应后固体质量是增加的，锌与硝亚铁反应后固体质量是减少的，因为最终得到的滤渣质量仍为mg，与反应前固体质量相等，根据平均数法，可得出滤渣中一定含有银和铁，可能含有锌；由于滤渣中一定含有铁，所以硝酸银已经完全反应，但不确定硝酸亚铁是否完全反应，所以溶液中的溶质可能有硝酸亚铁和硝酸锌两种溶质，如果硝酸亚铁完全反了，溶液中的溶质只有硝酸锌一种，故C选项正确；
D、向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中有氢前金属，在金属活动性顺序中排在氢前的金属能与稀盐酸反应生成氢气，在金属活动性顺序中锌和铁排在氢前，银排在氢后，所以该滤渣中一定有铁，如果锌过量，滤渣中还会有锌剩余，由于铁已经被置出来，说明银已经完全被置换出来，即滤液中没有硝酸银存在，若锌不足量，滤液中的溶质为硝酸亚铁和硝酸锌，若锌足量，滤液中的溶质只有硝酸锌，故D选项正确；
故选CD。
（4）铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应的化学方程式为：。
（5）铝与空气中的氧气反应会形成氧化铝薄膜，氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝和水，没有气体产生，所以AB段气体压强变化不明显的原因是：没有打磨掉铝表面的氧化铝薄膜，氧化铝与稀盐酸反应不产生氢气；铝与稀盐酸反应生成气体且放热，使瓶内气体受热膨胀，气压增大，CD段气体压强逐渐下降的原因是：反应结束后温度冷却至室温，气体收缩，气压减小。
（6）随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐降低，反应物减少，反应速率减慢，故选B。
17． 逐渐变成黑色 除去混合气中的氧气 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O CO2+C2CO 黑色固体逐渐变成红色 CuO+COCu+CO2 D 防止倒吸 E装置收集一氧化碳，防止污染空气 不需要，因为过量一氧化碳已收集在D中，并没有排放到空气中，不会造成污染。
【详解】本题考查了二氧化碳、一氧化碳的化学性质，化学实验方案设计与评价和化学方程式的书写。
①在加热的条件下氧气和铜反应生成氧化铜，所以现象是逐渐变成黑色；A硬质玻璃管中铜粉的作用是除去混合气中的氧气；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。E中发生反应的化学方程式是CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
②在B硬质玻璃管中，碳和二氧化碳在高温的条件下生成一氧化碳，化学方程式为：CO2+C2CO；
③一氧化碳和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳，现象是黑色固体逐渐变成红色，反应的化学方程式是CuO+COCu+CO2；
④停止通入混合气体，并用止水夹夹紧进气口，熄灭A，B，C处的酒精灯和酒精喷灯，玻璃管中气压减小，E中的液体倒吸至D中，所以D装置的作用是防止倒吸；
拓展与思考：（1）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，一氧化碳不会与氢氧化钙反应，难溶于水，所以步骤②开始E中液面开始下降的原因：E装置收集一氧化碳，防止污染空气；
（2）该装置不需要添加尾气处理装置，因为过量一氧化碳已收集在D中，并没有排放到空气中，不会造成污染。
18．(1)CO2 + H2O＝H2CO3
(2) Fe H2O 还原 不能
(3) D 温室效应
【详解】（1）食品工业上利用二氧化碳制取汽水是二氧化碳和水反应生成碳酸，反应的化学方程式为：CO2 + H2O=H2CO3；
（2）条件是相互之间能实现一步转化时花束就可以进行传递，由于给出物质二氧化碳、一氧化碳、氧气、氢气、水、铁，二氧化碳作为起点，且位置A物质有毒，所以为一氧化碳，则进一步可以生成的是铁，铁可以和酸反应得到氢气，氢气可以转化为水，水可以分解得到氧气，A是一氧化碳，B是铁，C是氢气，D是水，E是氧气，代入验证，推断合理；
①B是铁，其化学式为：Fe，D是水，其化学式为H2O；
②A是一氧化碳，工业上还可以利用它的还原性与赤铁矿（主要成分是Fe2O3）反应冶炼出铁，一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
③如果花束传到E之后再倒过来传，氧气和氢气燃烧反应生成水，水通电能反应生成氢气和氧气，氢气和氧化铁能反应生成铁和水，铁不能和任何物质反应生成一氧化碳，一氧化碳和氧气能燃烧反应生成二氧化碳，因此花束传到E之后再倒过来传，不能再传回二氧化碳；
（3）I、①由图可知，混合气分离出二氧化碳，水分解生成氢气，二氧化碳和氢气在一定条件下可以转化为甲醇等能源都遵循化学变化中元素种类不变的原则，故①正确；
②无机物二氧化碳和氢气在复合催化剂的作用下可以转化为液化石油气、汽油、甲醇等有机物，这些有机物的燃烧都说明燃烧时化学能可以转化为热能和光能，故②正确；
③水在光催化剂或电解的条件下生成氢气和氧气，体现了光能或电能可以转化为化学能，故③正确；
④从图示中可以看出，二氧化碳和氢气在一定条件下可以转化为甲醇等能源，二氧化碳在很多工业和农业中有大量的应用，所以二氧化碳也是一种重要的资源，故④正确；
⑤混合气分离出二氧化碳过程中没有新物质生成，属于物理变化，水分解生成氢气，二氧化碳和氢气在一定条件下可以转化为甲醇等能源过程中有新物质生成，属于化学变化，上述循环体系中包含物理变化和化学变化，故⑤正确；
⑥ 液化石油气、汽油、甲醇转化为二氧化碳，无机物二氧化碳和氢气在复合催化剂的作用下可以转化为甲醇等有机物，说明 物质在一定条件下可以相互转化，故⑥正确;
故选：D；
II、该研究成果将二氧化碳循环利用，有助于缓解温室效应。
