资源简介 6.2 金属的性质和应用【题型1】合金与合金的性质 1【题型2】合金的用途 5【题型3】金属材料 8【题型4】金属的物理性质及用途 11【题型5】金属与氧气的反应综合 14【题型6】置换反应及其应用 16【题型7】金属和稀盐酸、稀硫酸反应 21【题型8】金属和酸反应的图像分析 26【题型9】金属和酸反应的天平分析 29【题型10】金属与酸反应的有关计算 32【题型11】制备氢气实验的探究 36【题型12】铁与硫酸铜溶液的反应 40【题型1】合金与合金的性质【典型例题】下列物质中不属于合金的是（ ）A.氧化镁 B.不锈钢 C.黄铜 D.生铁【答案】A【解析】氧化镁是金属的氧化物，不属于合金，故A正确；不锈钢是钢的一种，主要成分是铁，属于铁的合金，故B错误；黄铜是铜的一种合金，故C错误；生铁是铁的合金，主要成分是铁，故D错误。【举一反三1】下列关于合金的说法正确的是( )A.合金不属于金属材料B.合金的硬度一般比各成分金属大C.合金属于金属单质D.多数合金的熔点高于组成它的成分金属【答案】B【解析】根据合金的概念，合金中必须有金属，所以合金属于金属材料，故A错误；合金的硬度一般比组成合金的各成分硬度高，故B正确；合金是金属与金属或金属与非金属的混合物，故C错误；合金的熔点比各成分的熔点低，故D错误。【举一反三2】随着时代发展，汉字被不断赋予新的文化内涵，其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料制成的是( )A.兽骨 B.青铜器 C.纸张 D.液晶显示屏【答案】B【解析】 兽骨的主要成分为碳酸钙等，不属于合金，A选项不符合题意；青铜为合金，B选项符合题意；纸张为天然的纤维素，不属于合金，C选项不符合题意；液晶显示屏为无机非金属材料，不属于合金，D选项不符合题意。【举一反三3】《宋书 武帝纪下》：“淋头有土鄣、壁上挂葛灯笼。”灯笼，是一种笼状灯具。其外层多以细篾或铁丝等制骨架。现在常用钢丝代替铁丝，与钢丝的下列性质无关的是（ ）A.硬度大 B.耐腐蚀 C.密度大 D.强度大【答案】C【解析】灯笼外层多以细篾或铁丝等制骨架，现在常用钢丝代替铁丝，利用了钢丝硬度大、耐腐蚀、强度大的性质，与钢丝的密度大无关。【举一反三4】央视栏目《典籍里的中国》展现了中国智慧，其中有许多古今对比。（1）记录——古代用墨书写的典籍保存至今而不变色，墨汁的主要成分为石墨，石墨和金刚石物理性质不同的原因是 。（2）出行——明朝末年从南昌到北京约需半年时间，如今乘坐高铁几小时便可到达，高铁的制作用到很多金属材料，钢和生铁都属于金属材料，二者性能不同的原因是 。（3）净水——明代《天工开物》一书记载了明矾净水，如今有多种多样的净水方法，在净水过程中通入氯气杀菌消毒属于 变化。（4）取暖——古代人取暖的方法主要是烤炭火，现代人取暖所用的燃料越来越清洁。比如天然气是一种广泛应用的“清洁能源”，天然气的主要成分是 （填化学式）。（5）航天——两千年前屈原的《天问》启迪了中国人对宇宙的想象和追问，如今我国航天员在空间站可以连续生活六个月。航天员呼吸所需氧气来自水的电解，电解水时，氧气在 正 （填“正”或“负”）极产生。【答案】（1）碳原子的排列方式不同；（2）含碳量不同；（3）化学；（4）CH4；（5）正。【解析】（1）金刚石和石墨都是由碳原子构成的。石墨和金刚石物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同；（2）钢和生铁都属于金属材料，二者性能不同的原因是含碳量不同；（3）在净水过程中通入氯气杀菌消毒的过程中伴随病毒中的蛋白质变质，由于有新物质生成，因此发生的属于化学变化；（4）天然气的主要成分是甲烷，其化学式为CH4；（5）水电解生成氢气和氧气，根据“正氧负氢、氢二氧一”可知，电解水时，氧气在正极产生。【举一反三5】中国盾构机犹如一条钢铁穿山甲，能在山间、水底和城市地下钻出一条条隧道，既高效，又安全。盾构机刀盘上的刀具主要使用了超粗品硬质合金，它所具有的特性是 。盾构机的外壳由钢制成，钢属于 材料，钢的物质类别是 。【答案】硬度大、耐腐蚀等；金属；混合物【解析】超粗品硬质合金，它所具有的特性是硬度大、耐腐蚀等。钢是铁合金，属于金属材料，钢是由铁、碳等物质混合而成的，属于混合物。【举一反三6】随着人们生活水平的不断提高，汽车已走进千家万户。制造汽车要用到含铜、铁、铝等成分的多种金属材料。(1)在汽车电路中，经常用铜作导线，这是利用了铜的_______性。(2)日常生活中经常接触的金属材料多数是合金，当金属制成合金之后，性能会发生改变。如黄铜制的钥匙能在纯铜板上划出痕迹，说明合金的硬度一般_____ (填“大于”“小于”或“等于”)组成它的纯金属。(3)生铁和钢中最主要的元素是____________，用铝壶烧水主要利用铝具有良好的____________性。【答案】（1）导电（2）大于（3）铁 导热【解析】铜有良好的导电性，所以可以作为导线使用；合金具有比其成分金属硬度更大，熔点更低，抗腐蚀能力更强的特点；生铁和钢都是铁合金，所以最主要的元素是铁元素；铝壶烧水是利用了铝有良好的导热性。【举一反三7】金属在生产、生活中应用广泛。（1）目前世界年产量最高的金属是 。（2）铜丝、铝丝常用作导线，是因为它们具有良好的 性。（3）灯泡里的灯丝用钨制作，这是利用了钨的熔点 。（4）国产C919飞机外壳的主要材料是铝合金，这是因为铝合金 （选填序号）。①抗腐蚀②导电性好③密度小④强度高【答案】（1）铁；（2）导电；（3）高；（4）①③④。【解析】（1）目前世界年产量最高的金属是铁。（2）铜丝、铝丝常用作导线，是因为它们具有良好的导电性。（3）灯泡里的灯丝用钨制作，这是利用了钨的熔点高。（4）国产C919飞机外壳的主要材料是铝合金，这是因为铝合金抗腐蚀好、密度小、强度高等性质，与导电性无关。【题型2】合金的用途【典型例题】为了提高导弹的运载能力，增大其结构强度，弹体外壳材料通常选择（ ）①铝合金 ②硬塑料③水泥 ④钛合金A. ①③ B. ①②④ C. ①④ D. ②③④【答案】C【解析】金属制成合金后，性能发生了改变，硬度变大，抗腐蚀性能比纯金属强，所以为了提高导弹的运载能力，增大其结构强度，弹体外壳材料通常选择合金，故选C。【举一反三1】据估计，在运载火箭结构与零部件中，铝及铝合金的质量占结构总质量的85%以上。铝材成为运载火箭中的关键材料，主要原因不包括（ ）A.密度小 B.抗腐蚀 C.价格适中 D.呈银白色【答案】D【解析】 铝材成为运载火箭中的关键材料，主要原因是密度小、抗腐蚀、价格适中，与颜色是银白色无关。故选D。【举一反三2】下列生活用品所用的材料属于金属材料的是( )A.大理石茶几 B.不锈钢茶壶 C.陶瓷茶杯 D.塑料隔热垫【答案】B【解析】不锈钢属于铁合金，合金属于金属材料。【举一反三3】下列有关物质的性质及其应用错误的是（ ）A.B.C.D.【答案】D【解析】铁具有导热性，可用于制作铁锅，故A选项说法正确；焊锡熔点低，可用于焊接金属，故B选项说法正确；青铜抗腐蚀性好，耐磨，用于制轴承、齿轮，故C选项说法正确；金属银导电性好，但熔点不高，不能用于制灯丝，一般用钨制灯丝，故D选项说法错误。【举一反三4】常温下一些金属的物理性质数据如下，据此回答下列问题(硬度以金刚石的硬度为 10 作标准)。(1)上表中硬度最大的金属是__________。(2)黄铜是由铜、锌制得的合金，外观似黄金。如图将黄铜片和纯铜片相互刻画，发现金属片B上划痕较深，则属于黄铜的是金属片_____(填“A”或“B”)。(3)灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制的原因是__________。如果用锡制作灯丝，可能会出现的情况是_________。【答案】(1)钨(2)A(3)钨的熔点高 通电后锡丝直接熔断【解析】 (1)由表中数据可知，钨的硬度为7.5，是表中所有金属中硬度最大的。(2)合金的硬度大于组成它的纯金属，A 和 B 相互刻画，在B 上划痕较深，说明A 是黄铜片、B 是纯铜片。(3)灯泡里的灯丝用钨而不用锡，主要原因是钨的熔点高，高温时不易熔断；而锡的熔点低，灯丝通电后产生的高温会将锡丝直接熔断。【举一反三5】常温下一些金属的物理性质数据如下，据此回答下列问题(硬度以金刚石的硬度为 10 作标准)。(1)上表中硬度最大的金属是__________。(2)黄铜是由铜、锌制得的合金，外观似黄金。如图将黄铜片和纯铜片相互刻画，发现金属片B上划痕较深，则属于黄铜的是金属片_____(填“A”或“B”)。(3)灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制的原因是__________。如果用锡制作灯丝，可能会出现的情况是_________。【答案】(1)钨(2)A(3)钨的熔点高 通电后锡丝直接熔断【解析】 (1)由表中数据可知，钨的硬度为7.5，是表中所有金属中硬度最大的。(2)合金的硬度大于组成它的纯金属，A 和 B 相互刻画，在B 上划痕较深，说明A 是黄铜片、B 是纯铜片。(3)灯泡里的灯丝用钨而不用锡，主要原因是钨的熔点高，高温时不易熔断；而锡的熔点低，灯丝通电后产生的高温会将锡丝直接熔断。【举一反三6】2022年，我国完成了天宫空间站的全面建设工作，这推动了金属材料的研究。(1)合金的很多性能与组成它们的纯金属不同。如图甲能表示锡铅合金的是____________ (填“a”“b”或“c”)。(2)锡铅合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图乙所示的关系，其中横坐标表示的是__________________ (填物质名称)的质量分数；当合金熔点最低时，合金中铅与锡的质量比为__________________。【答案】(1)a(2)锡 2∶3【解析】 (1)锡铅合金的熔点比锡、铅的熔点都低，因此题图甲能表示锡铅合金的是a。(2)题图乙中，横坐标表示的物质质量分数为0时，锡铅合金的熔点要比其质量分数为100%时高，因为铅的熔点比锡的熔点高，所以横坐标表示锡的质量分数；合金熔点最低时锡的质量分数为60%，所以铅的质量分数为40%，此时合金中铅与锡的质量比为40%∶60%=2∶3。【题型3】金属材料【典型例题】人类在很早之前就开始使用材料。下列不属于金属材料的是（ ）A.生铁 B.青铜 C.玻璃钢 D.汞【答案】C【解析】生铁是铁的合金，属于金属材料，A错误；青铜是铜与锡等物质组成的合金，属于金属材料，B错误；玻璃钢是由合成材料与玻璃纤维复合而成的，属于复合材料，不属于金属材料，C正确；汞是金属，属于金属材料，D错误。【举一反三1】废弃物需分类处理，以下废弃物中属于金属材料的是（ ）A.果皮菜叶B.废旧铜导线C.过期药品D.废弃衣物【答案】B【解析】果皮菜叶属于厨余垃圾，不属于金属材料，故A错误；废旧铜导线属于金属材料，故B正确；过期药品属于有害垃圾，不属于金属材料，故C错误；废弃衣物属于可回收垃圾，但不属于金属材料，故D错误。【举一反三2】2023年10月26日，“神舟十七号”载人飞船发射圆满成功。为了减重需要，此次发射的火箭推进舱使用的是极端制造的2.4米超宽铝合金薄板，铝合金属于（ ）A.合成材料 B.金属材料 C.复合材料 D.无机材料【答案】B【解析】金属材料包括纯金属和合金，因此铝合金属于金属材料。【举一反三3】常德有众多非物质文化遗产，下列非物质文化遗产中主要材料由金属制成的是（ ）A.临澧民间纸扎B.桃源铜器制作C.澧县糖画技艺D.石门红茶工艺【答案】B【解析】纸张不属于金属，故A错误；铜属于金属，故B正确；糖不属于金属，故C错误；茶不属于金属，故D错误。【举一反三4】我国是茶文化的发源地。唐代陆羽《茶经》中记载：“风炉以铜铁铸之……底一窗以为通飓漏烬之所……风能兴火，火能熟水。”“漉水囊……其格以生铜铸之。”（1）“铜铁”属于 （填“金属”或“非金属”）材料。（2）“飓”（即风）提供燃烧所需的 。（3）“火能熟水”说明燃烧 （填“吸收”或“放出”）热量。（4）“漉水囊”可将茶叶与茶水分离，类似于基本实验操作中的 。【答案】（1）金属；（2）氧气；（3）放出；（4）过滤。【解析】（1）金属材料包括纯金属以及它们的合金，则铜铁属于金属材料。（2）“飓”（即风）提供燃烧所需的氧气。（3）“火能熟水”，温度升高，说明燃烧放出热量。（4）过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，“漉水囊”可将茶叶与茶水分离，类似于基本实验操作中的过滤。【举一反三5】如图是一个白炽灯灯泡的示意图，请根据图示回答下列问题：（1）制作灯泡的物质中，属于金属材料的有 种；（2）玻璃是一种复杂的混合物，其主要成分是由硅和氧两种元素组成的化合物，其化学式为 ；（3）小小同学不小心打破了一个灯泡，他把破烂的灯泡进行拆解后，标记为 （选填“可回收”或“不可回收”）垃圾。【答案】（1）3；（2）SiO2；（3）可回收。【解析】（1）钨丝、铜丝和铝灯帽属于金属材料制成的；故答案为：3；（2）在化合物中，硅元素显+4价，氧元素显﹣2价，则二者组成的化合物的化学式为SiO2；故答案为：SiO2；（3）灯泡中的钨丝、铜丝、铝灯帽等均可回收重新利用，因此标记为可回收垃圾；故答案为：可回收。【举一反三6】化学是推动人类社会可持续发展的重要力量。（1）化学与资源：空气是一种宝贵的资源，空气中可用作食品保护气的气体是 。（2）化学与材料：造型奇特的建筑物的基本材料不外乎砖、木、钢材、铝材、塑料等，其中属于金属材料的是 。（3）化学与能源：煤的综合利用，是将煤隔绝空气加强热，使煤分解成煤气等有用的物质。煤属于 能源（填“可再生”或“不可再生”）。【答案】（1）氮气或N2；（2）钢材、铝材；（3）不可再生。【解析】（1）氮气的化学性质不活泼，并且无毒，所以通常用氮气作食品保护气；（2）砖是无机非金属材料，木材是天然材料，钢材和铝材是金属材料，塑料是有机合成材料；（3）煤是一种化石能源，是经过亿万年缓慢形成的，在短期内得不到补充，属于不可再生能源。【题型4】金属的物理性质及用途【典型例题】下列金属中，熔点最低的是（ ）A.铜 B.汞 C.铝 D.钨【答案】B【解析】汞常温下为液体，其熔点是所有金属中最低的。【举一反三1】成都大运会奖牌“蓉光”的整体创意是以“五洲融合、天府文化、赛事标识系统、成都成就梦想”为核心，着重表达新时代天府文化的内涵。制作奖牌的金属应具有良好的（ ）A.导热性 B.导电性 C.溶解性 D.耐磨性【答案】D【解析】成都大运会奖牌“蓉光”具有一定的收藏价值，则制作奖牌的金属应具有良好的耐磨性，与金属的导热性、导电性、溶解性无关。【举一反三2】物质的性质决定用途。下列有关物质的性质与用途错误的是（ ）A.铝有导热性，可用于制电线B.一氧化碳有还原性，可用于高炉炼铁C.二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，可用于灭火D.稀有气体的化学性质不活泼，可用作焊接金属时的保护气【答案】A【解析】铝有导电性，可用于制电线，与导热性无关，A错误；一氧化碳有还原性，可用于高炉炼铁，B正确；二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大，可用于灭火，C正确；稀有气体的化学性质不活泼，可用作焊接金属时的保护气，D正确。【举一反三3】下列金属中，熔点最低的是（ ）A.铜 B.汞 C.铝 D.钨【答案】B【解析】汞常温下为液体，其熔点是所有金属中最低的。【举一反三4】金属制品与我们的日常生活密不可分。（1）下列性质属于金属共性的是________（填字母，下同）。A．硬度很大，坚固耐磨B．有良好的导电性和导热性C．是银白色的固体D．熔点很高，不易熔化（2）下列材料中，属于金属材料的是________。A．金刚石 B．氧化铜 C．不锈钢 D．硬币【答案】（1）B（2）CD【解析】（1）下列性质属于金属共性的是有良好的导电性和导热性。（2）金属材料包括纯金属和合金，下列材料中，属于金属材料的是不锈钢、硬币。【举一反三5】认真阅读下列材料，回答有关问题。明矾，化学式为KAl（SO4）2 12H2O，可溶于水，常用于净水，其原理是明矾在水中可以电离出钾离子、铝离子、硫酸根离子，其中铝离子在水中生成氢氧化铝胶体。氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清。所以，明矾是一种效果较好的絮凝净水剂。但铝元素在人体内过量富集时可能会引起阿尔茨海默病，因此自来水厂加入的絮凝剂常改用聚合氯化铵或聚合氯化铁等。（1）氢氧化铝的化学式为 。（2）絮凝剂聚合氯化铵由氯化铵（NH4C1）制备而成，氯化铵中氮元素的化合价为 价。（3）铝在生活生产中有广泛应用，你认为下列用法必须加以控制的是 （填字母代号）。A．用铝箔包装糖果B．用铝合金制高压电线C．口服含铝药物【答案】（1）Al（OH）3；（2）﹣3；（3）AC。【解析】（1）铝元素显+3价，氢氧根显﹣1价，书写化学式时，一般正价的写在左边，负价的写在右边，根据化合物中各元素化合价代数和为零，氢氧化铝的化学式为Al（OH）3；（2）氯化铵的化学式为NH4Cl，其中氢元素的化合价为+1价，氯元素的化合价为﹣1价。设氮元素的化合价为x，根据化合物中各元素化合价的代数和为零，则有：x+（+1）×4+（﹣1）＝0，x＝﹣3；（3）包装糖果时，糖果可能与铝发生化学反应，通过消化系统进入人体，在人体内过量富集，应加以控制需要加以控制，A符合题意；用铝合金制造的高压电线不会进入人体，不会对人体健康产生直接影响，不需要加以控制，B不符合题意；对于口服含铝药物，需要严格控制其用量和使用方法，以避免铝的过量摄入，必须加以控制，C符合题意。故选：AC。【举一反三6】化学知识有助于我们正确认识、理智选择和科学生活。周末，丹丹和伙伴一起去吃小火锅，请你用所学的化学知识帮助丹丹解释她发现的一些问题。（1）丹丹发现小火锅是铜制品，加热一段时间后汤沸腾，主要利用了铜的 性。（2）服务员用金属盖盖灭酒精火焰，写出其灭火的原理 。【答案】（1）导热；（2）隔绝氧气或空气。【解析】（1）小火锅是铜制品，加热一段时间后汤沸腾，主要利用了铜的导热性；（2）根据灭火原理：破坏燃烧的一个条件使燃烧停止，就可以达到灭火的目的，灭火的原理：①清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离；②隔绝氧气或空气；③使温度降到可燃物的着火点以下，可知用金属盖盖灭酒精火焰，利用的灭火原理是：隔绝氧气或空气，故填：隔绝氧气或空气。【题型5】金属与氧气的反应综合【典型例题】下列关于金属与氧气反应的观点中正确的是（ ）A.细铁丝在空气中不能燃烧，是因为温度没有达到其着火点B.镁在空气中能与氧气发生化学反应，其化学方程式为Mg+O2═MgO2C.“真金不怕火炼”说明即使在高温条件下金也不与氧气反应D.金属与氧气发生化学反应时，都需要在点燃或加热的条件下才能发生【答案】C【解析】细铁丝在空气中不能燃烧，是因为空气中氧气的浓度小，A错误。镁在空气中能与氧气发生化学反应，其化学方程式为2Mg+O2═2MgO，B错误。“真金不怕火炼”意思是金即使在高温时也不与氧气反应，说明金的化学性质不活泼，C正确。金属与氧气发生化学反应时，不一定都需要在点燃或加热的条件下才能发生，如铝在空气中能与氧气反应，不需要点燃或加热，D错误。【举一反三1】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.“日照香炉生紫烟”——物质燃烧，属于化学变化C.“冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，物理性质不同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【答案】B【解析】“真金不怕火炼”意思是金即使在高温时也不与氧气反应，说明金的化学性质不活泼，A正确；“日照香炉生紫烟”的意思是香炉峰在阳光的照射下生起紫色烟霞，紫烟的产生只是香炉峰的水受热在液态和气态间的两态变化，并没产生新物质，不属于化学变化，B错误；“冰，水为之，而寒于水”，意思是冰是水凝结而成的，却比水还要寒冷，水为液态，冰为固态，水和冰是水的不同状态，物质的状态不同，物理性质不同，C正确；可燃物充分燃烧的条件：一是增大可燃物与氧气的接触面积，二是增大的氧气的浓度；“火要虚”是在燃料中间留一些空间，以增大与氧气的接触面积，可燃物燃烧得更旺，D正确。【举一反三2】下列关于金属与氧气反应的说法正确的是（ ）A.所有的金属在常温下都能与氧气反应B.金属与氧气反应都必须点燃或加热C.镁只有点燃时才与空气中的氧气反应D.铝表面易生成一层致密的氧化铝（Al2O3）薄膜【答案】D【解析】常温下有的金属不能和氧气反应，例如铜，A不正确。常温下铝能和氧气反应，B不正确。常温下镁能和氧气反应，C不正确。铝表面易生成一层致密的氧化铝（Al2O3）薄膜，D正确。【举一反三3】很多成语、俗语、诗词中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”——黄金在高温下也不与氧气反应B.“金（指铜）柔锡柔，合两柔则为刚”——合金的硬度比组成它的纯金属大C.“冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，化学性质不同D.“釜底抽薪”——通过移除可燃物来灭火【答案】C【解析】“真金不怕火炼”意思是金即使在高温时也不与氧气反应，说明金的化学性质不活泼，A正确；“金（指铜）柔锡柔，合两柔则为刚”，说明合金的硬度比组成它的纯金属大，B正确；“冰，水为之，而寒于水”，物质的状态不同，它们的物理性质不同，冰是固态的水，化学性质相同，C错误；釜底抽薪，含义是抽去锅底下的柴火，清除了可燃物，达到灭火的目的，D正确。【题型6】置换反应及其应用【典型例题】下列反应中，属于置换反应的是（ ）A.CuO+CO Cu+CO2B.3Fe+2O2 Fe3O4C.Cu+2AgNO3═2Ag+Cu（NO3）2D.CaCO3 CaO+CO2↑【答案】C【解析】A项，该反应的反应物均是化合物，不属于置换反应；B项，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应；C项，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；D项，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应。【举一反三1】下列反应属于置换反应的是（ ）A.CO+CuOCu+CO2B.H2CO3═CO2↑+H2OC.CH4+2O2CO2+2H2OD.C+H2O（气）CO+H2【答案】D【解析】A项，CO+CuOCu+CO2，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应; B项，H2CO3═CO2↑+H2O，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应；C项，CH4+2O2CO2+2H2O，该反应的生成物均为化合物，不属于置换反应；D项，C+H2O（气）CO+H2，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。【举一反三2】下列反应属于置换反应的是（ ）A.CO+CuOCu+CO2B.H2CO3═CO2↑+H2OC.CH4+2O2CO2+2H2OD.C+H2O（气）CO+H2【答案】D【解析】A项，CO+CuOCu+CO2，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应; B项，H2CO3═CO2↑+H2O，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应；C项，CH4+2O2CO2+2H2O，该反应的生成物均为化合物，不属于置换反应；D项，C+H2O（气）CO+H2，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。【举一反三3】学习了金属的性质后，对置换反应进行如下小结，你认为错误的是（ ）A.置换反应都是在溶液中进行的B.置换反应的生成物中肯定有化合物C.置换反应发生时一定有元素化合价的改变D.置换反应的生成物中肯定有单质【答案】A【解析】在置换反应中，参加反应的单质和化合物不一定是在溶液中进行如：氢气还原氧化铜加热生成铜和水，此置换反应就没在溶液中进行，A错误；置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和另外一种化合物，生成物中肯定有化合物，B正确；置换反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应，有单质参加反应且有单质生成，则一定会发生化合价的变化，C正确；置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和另外一种化合物，生成物中肯定有单质，D正确。【举一反三4】芯片是电脑、手机等电子产品的核心部件，芯片的主要成分是纯度极高的硅，其运算速率与硅的纯度有关。（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由 （填微粒名称）构成的。（2）图为硅原子结构示意图及元素信息。①图中n＝ ，硅属于 （填“金属”或者“非金属”）元素。图中“+14”中14的含义是 。②硅酸钠（Na2SiO3）其水溶液俗称水玻璃。在高温下，硅酸钠溶液吸热水分蒸发，发生分解反应释放出SiO2（不可燃固体），可以用作木材防火剂。请简述其防火的原理 。（3）制硅的主要化学方程式有①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl。其中属于置换反应的是 （填序号）。【答案】（1）硅原子；（2）①4；非金属；硅原子的质子数为14（或者硅原子的核电荷数为14）；②硅酸钠溶液吸热，使可燃物温度降低至着火点以下（或者反应生成的SiO2附着在可燃物表面，隔绝氧气等其他合理答案）；（3）①③。【解析】（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由硅原子构成的；（2）①原子中，核电荷数＝核外电子数，因此图中n＝14﹣2﹣8＝4；硅字带有“石”字旁，属于非金属元素。图中“+14”中14的含义是硅原子的质子数为14或者硅原子的核电荷数为14；②硅酸钠溶液吸热，使可燃物温度降低至着火点以下或者反应生成的SiO2附着在可燃物表面，隔绝氧气，因此硅酸钠可以用作木材防火剂；（3）单质与化合物起反应生成新的单质和新的化合物，该反应为置换反应，所以①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl三个反应中，其中属于置换反应的是①③。【举一反三5】已知有如下四个化学反应：①Mg+2HCl═MgCl +H ↑、2Mg+O22MgO、③2Cu+O22CuO、④2CuO+C2Cu+CO2↑，请回答下列有关问题。(1)置换反应是由___________反应，生成___________的反应。(2)根据(1)中置换反应的概念判断，已知反应中属于置换反应的是______ (填序号)。(3)类比(2)中你的选择，再写出一个属于置换反应的化学方程式_________。(4)总结有关置换反应的特点、规律，下列说法正确的是____ (填字母)。A. 反应后一定有气体生成B. 反应前后元素化合价一定改变C. 反应物的物质类别不同D. 反应前后微粒数目一定不变【答案】(1)一种单质和一种化合物 另一种单质和另一种化合物(2)①④(3)CuO+H2Cu+H O(合理即可)(4)BC【解析】利用置换反应的概念进行分析。置换反应是指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；其中单质中所含元素的化合价一定发生改变。【举一反三6】芯片是电脑、手机等电子产品的核心部件，芯片的主要成分是纯度极高的硅，其运算速率与硅的纯度有关。（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由 （填微粒名称）构成的。（2）图为硅原子结构示意图及元素信息。①图中n＝ ，硅属于 （填“金属”或者“非金属”）元素。图中“+14”中14的含义是 。②硅酸钠（Na2SiO3）其水溶液俗称水玻璃。在高温下，硅酸钠溶液吸热水分蒸发，发生分解反应释放出SiO2（不可燃固体），可以用作木材防火剂。请简述其防火的原理 。（3）制硅的主要化学方程式有①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl。其中属于置换反应的是 （填序号）。【答案】（1）硅原子；（2）①4；非金属；硅原子的质子数为14（或者硅原子的核电荷数为14）；②硅酸钠溶液吸热，使可燃物温度降低至着火点以下（或者反应生成的SiO2附着在可燃物表面，隔绝氧气等其他合理答案）；（3）①③。【解析】（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由硅原子构成的；（2）①原子中，核电荷数＝核外电子数，因此图中n＝14﹣2﹣8＝4；硅字带有“石”字旁，属于非金属元素。图中“+14”中14的含义是硅原子的质子数为14或者硅原子的核电荷数为14；②硅酸钠溶液吸热，使可燃物温度降低至着火点以下或者反应生成的SiO2附着在可燃物表面，隔绝氧气，因此硅酸钠可以用作木材防火剂；（3）单质与化合物起反应生成新的单质和新的化合物，该反应为置换反应，所以①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl三个反应中，其中属于置换反应的是①③。【举一反三7】钛镍合金因其形状记忆效应，广泛用于航天领域，在我国空间站建设中起到了至关重要的作用。工业生产钛的过程涉及到如下反应：①TiO2+2Cl2+2C2X②TiCl4+2MgTi+2MgCl2(1)反应①中X的化学式为 。(2)反应②的基本反应类型是 反应。【答案】(1)CO (2)置换【解析】(1)由反应的化学方程式可知，反应前含有Ti、Cl、C、O的原子个数分别为1、4、2、2，反应后除去2X外，含有Ti、Cl、C、O的原子个数分别为1、4、0、0，根据反应前后原子的种类和个数不变，2X中含有2个碳原子和2个氧原子，则每个X分子由1个碳原子和1个氧原子构成，则物质X的化学式为CO。(2)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。【题型7】金属和稀盐酸、稀硫酸反应【典型例题】如图所示，在杠杆的两端分别挂着打磨干净、质量相同的铁球和铜球，此时杠杆平衡。然后将两个金属球分别浸入到等质量等浓度的稀硫酸中。待反应结束后，取掉烧杯，两个金属球均有剩余。下列说法正确的是（ ）A.实验过程中，铁球会上浮B.实验结束后取掉烧杯，杠杆左端下沉C.反应结束后，右侧烧杯中溶液变为蓝色D.实验结束后，左侧烧杯中溶液质量比右侧烧杯中溶液质量小【答案】A【解析】实验过程中，铁球和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁球的质量减小，而铜球与稀硫酸不反应，质量不变，所以在杠杆作用下，铁球会上浮，故A正确；实验结束后，铁球质量减小，铜球质量不变，取掉烧杯，杠杆右端下沉，故B错误；铜球和稀硫酸不反应，反应结束后，右侧烧杯中溶液仍为无色，故C错误；实验结束后，左侧烧杯中溶质由H2SO4变为FeSO4，溶质质量增大，而溶剂质量不变，所以溶液质量增大，右侧烧杯中铜球与稀硫酸不反应，溶液质量也不变，所以实验结束后，左侧烧杯中溶液质量比右侧烧杯中溶液质量大，故D错误。【举一反三1】下列对实验现象的解释错误的是（ ）A.① B.② C.③ D.④【答案】B【解析】50 mL酒精和50 mL水混合，总体积小于100 mL，是因为分子之间有空隙，A正确；产生气泡，是因为铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，并不是说金属均能与酸反应产生H2，例如金属铜就不能与酸反应产生氢气，B错误；由于合金的硬度往往比其成分金属的硬度大，所以将黄铜片（铜锌合金）和铜片相互刻画，铜片表面有明显划痕，C正确；因为纯氧比空气中氧气浓度大，氧气的浓度对物质的燃烧有影响，所以铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中可以燃烧，D正确。【举一反三2】铜和稀硫酸不反应，但铜与稀硝酸可以发生反应，化学方程式可表示为：。现将一定质量的铜加入到稀硝酸中，充分反应后，下列说法正确的是( )A.该反应为分解反应B.反应后的溶液中只含有一种成分C.反应后的溶液为无色D.反应后溶液的质量增加【答案】D【解析】 由于不能确定硝酸是否完全反应，故不能确定溶液中是否含有硝酸，故溶液中除硝酸铜外还可能含有硝酸，B错误；由于硝酸铜溶液显蓝色，故反应后的溶液为蓝色，C错误；反应前溶液为硝酸溶液，反应中消耗铜的质量大于生成的一氧化氮的质量，故反应后溶液的质量增加。【举一反三3】合肥市化学实验考试试题之一就是探究金属的某些物理性质和化学性质，该实验内容之一是：用镊子将打磨后的铝片放入试管中，然后倒入约3mL的稀盐酸。同学们在实验过程中发现，铝片一开始和稀盐酸反应只是冒出小气泡，过一段时间后才变得越来越快。请你和同学们一道探究铝与稀盐酸的反应速率究竟受到什么因素的影响？（1）写出铝与盐酸反应的化学方程式___________________________；[猜想一]温度越高，反应速率越快？（2）[猜想依据]活泼金属和盐酸反应是_________（填写“放热”或“吸热”）反应；（3）[进行实验]在实验开始和实验很剧烈的时候分别轻触试管外壁，会发现试管温度__________________；（4）[实验拓展]同学们也发现，时间在延长一点，铝片和酸反应的速率又会降低下你认为可能的原因是___________________________ 。【答案】（1）2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑（2）放热（3）升高（4）盐酸的浓度降低【举一反三4】铝与稀硫酸反应的化学方程式为 ；镁、铝分别放入质量相等且足量的稀硫酸中，充分反应后所得的两溶液质量仍相等，则反应的镁与铝的质量比为 。【答案】2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑ 32:33【解析】铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，反应的化学方程式为2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑。假设镁、铝反应后，溶液质量都增加m g，设参加反应的镁质量是x，铝的质量是yMg+H2SO4===MgSO4+H2↑ 溶液增加的质量24 2 24﹣2＝22X m gxg2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑ 溶液增加的质量54 6 54﹣6＝48Y m gyg所以加入的镁、铝质量比为g:g＝32:33。【举一反三5】在研究金属化学性质的实验时，有的同学发现镁和铁都可以与酸反应，但反应的快慢有明显差异，为了进一步了解影响金属与酸反应速率的因素，同学们提出问题并进行探究。[提出问题]酸的浓度、金属的种类、金属的形状是否会影响金属与酸反应的快慢？[进行实验]分别取20 mL盐酸、2 g金属。（1）镁与盐酸反应的实验现象是固体逐渐消失、放出大量热、__________________。（2）写出金属铁与盐酸发生的化学反应方程式__________________。（3）对比实验①和③，得到的结论是___________________________。（4）要比较不同种类的金属对反应快慢的影响，应选择的实验编号是__________________。（5）由上述实验可推知，影响金属与酸反应快慢的因素是__________________。[反思与评价]（6）该实验除了用收集等体积氢气所用时间来衡量反应的快慢外，其他实验方法是__________________。【答案】（1）产生气泡（2）Fe+2HCl===FeCl2+H2↑（3）金属的形状影响反应速率（4）②③（5）金属种类、形状以及酸的浓度（6）比较单位时间收集的氢气体积【举一反三6】在学习完金属的化学性质后，小明同学用相同规格的铁丝、铜丝在实验室进行了如下实验，请回答下列问题。(1)用钳子可将2根金属丝的一端压扁，这体现了金属的________性。(2)在空气中用酒精灯加热两根金属丝，发现铁丝变红热，铜丝_______，铜丝上发生反应的化学方程式为____________。(3)重新取2根金属丝，打磨后分别插入盐酸中，实验现象为_____________________________，【答案】(1)延展(2)表面变黑 2Cu+O22CuO(3)铁丝表面有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，铜丝无明显变化【解析】 (1)用钳子可以将两根金属丝的一端压扁，这体现了金属的延展性。(2)在空气中用酒精灯加热两根金属丝，铁丝在空气中不会燃烧，只能红热；铜丝与氧气反应生成黑色的氧化铜，故可观察到铜丝表面变黑，铜丝上发生反应的化学方程式为 2Cu+O 2CuO。(3)重新取两根金属丝，打磨后分别插入盐酸中，铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜不能与盐酸反应，可观察到的现象为铁丝表面有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，铜丝无明显变化。【题型8】金属和酸反应的图像分析【典型例题】现有体积大小相同的三种金属X、Y、Z，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是（ ）A.X＞Y＞ZB.X＞Z＞YC.Y＞Z＞XD.Z＞Y＞X【答案】D【解析】现有体积大小相同的三种金属X、Y、Z，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，说明X的位置排在氢的后面。Y、Z能与稀硫酸反应，则说明Y、Z的位置排在氢的前面。由Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系图，至完全反应，Z所需时间短，则Z的金属活动性比Y强。故X、Y、Z的金属活动性顺序是Z＞Y＞X。【举一反三1】兴趣小组探究金属化学性质，向盛有一定量Mg、 Al、 Fe粉末的三支试管中同时加入100 g溶质质量分数相同的稀盐酸，充分反应。测得反应生成氢气的质量与时间的关系如图所示。下列有关说法正确的是( )A.反应后铁一定有剩余B.镁的金属活动性最强C.参加反应的铁的质量最小D.与镁反应消耗的稀盐酸质量最小【答案】B【解析】由图可知，生成氢气的质量相同，故消耗铁的质量最大，其次是镁，消耗铝的质量最小，加入三种金属的质量关系未知，故反应后铁不一定有剩余；由图可知，镁与稀盐酸反应速率最快，其次是铝，铁与稀盐酸反应速率最慢，说明镁的金属活动性最强；由A的分析可知，参加反应的铁的质量最大;由图可知，生成氢气的质量相同，氢气中的氢元素完全来自稀盐酸，稀盐酸的溶质质量分数相同，则消耗稀盐酸的质量相同，D不符合题意。【举一反三2】相等质量的锌和铁分别与足量的稀硫酸反应，放出的氢气的质量与反应时间的关系如图所示，其中能正确反映它们产生氢气过程的是（a﹣Zn生成的氢气，b﹣Fe生成的氢气）（ ）A.B.C.D.【答案】D【解析】由于稀硫酸过量，因此充分反应后放出氢气的质量大小由金属决定，根据化学方程式Fe+H2SO4＝FeSO4+H2知每56 g铁生成2 g氢气，根据化学方程式Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2知每65 g锌反应生成2 g氢气，所以相等质量的铁和锌与足量硫酸反应铁生成氢气多，对于图像铁的终点纵坐标应该大于锌，可排除选项A；根据金属活动性强弱关系锌＞铁，可判断锌与稀硫酸反应快，铁与稀硫酸反应慢，即金属与锌的反应时间最短最先完成、铁完成的反应消耗时间长。对于图像又可排除选项B。【举一反三3】向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量的镁、铁、锌三种金属。生成氢气的质量与加入金属的质量关系如图所示。第1步：明确横纵坐标信息。第2步：明确不同阶段产生氢气的质量关系。①刚开始反应时，金属量不足(如m点)，生成氢气的质量由_________的质量决定，此时上述三种金属产生氢气的质量由大到小的关系为_________。特别提醒：此时反应后所得溶液的质量由生成氢气的质量决定。生成氢气的质量越大，所得溶液的质量越___，故所得溶液的质量由大到小的关系为_______。②待稀硫酸完全反应后，金属过量(如n点)，生成氢气的质量由_____的质量决定，此时上述三种金属产生氢气的质量大小关系为_________。特别提醒：此时反应后所得溶液的质量由消耗金属的质量决定。消耗金属的质量越大，所得溶液的质量越_____，故所得溶液的质量 由大到小的关系为______。③通过图4_____(填“能”或“不能”)判断出镁、铁、锌的金属活动性顺序。【答案】①金属 Mg>Fe>Zn 小 ZnSO >FeSO >MgSO ②稀硫酸 Mg=Zn=Fe 大 ZnSO >FeSO >MgSO ③不能【举一反三4】有一份铁粉与铜粉的混合物样品，为确定其组成，某同学将50 g样品加入100 g稀硫酸中，恰好完全反应，放出气体的质量与反应时间的关系如图所示。试求：(1)生成氢气的质量为______g。(2)样品中金属铁的质量分数是多少 【答案】【题型9】金属和酸反应的天平分析【典型例题】在天平的两个托盘上各放一个烧杯，杯中盛有相同的稀硫酸，此时天平平衡。如果一边放入少许锌粒，另一边放入相同质量的铁，两者完全溶解后，天平指针( )A.偏向有锌的一边 B.偏向有铁的一边 C.不偏转 D.无法判断【答案】A【解析】锌和铁都能与稀硫酸反应，所以谁产生的氢气少，哪一边就重，天平指针就偏向这一边。根据题意分析，天平两侧都是金属完全参加反应，稀硫酸有剩余，根据化学方程式的计算，等质量的金属与足量的酸反应，产生的氢气锌比铁少，所以天平指针向这一侧偏。故选A。【举一反三1】如图所示，托盘天平两端的烧杯中分别盛有等质量和质量分数的稀硫酸，调整天平平衡后，同时向天平两端的烧杯中分别加入等质量的锌粒和铁粒。以下情况不可能出现的是( )A.反应时天平指针先向右偏转B.反应结束后天平指针居中C.反应结束后天平指针偏左D.反应结束后天平指针偏右【答案】D【解析】锌的金属活动性强于铁，反应开始时左盘烧杯中产生氢气快，故天平指针先向右偏转，A 正确；烧杯内物质增加的质量=加入金属的质量-生成气体的质量，若稀硫酸少量，则左右两烧杯中产生的氢气质量相等，且加入的金属质量也相等，反应结束后天平指针居中，B正确；若稀硫酸过量，设加入锌粒和铁粒的质量为x，产生氢气的质量分别是y、z。Zn + H SO === ZnSO + H ↑65 2x yy=Fe + H SO ===FeSO + H ↑56 2x zz=则左盘烧杯中产生的氢气质量小于右盘烧杯中产生的氢气质量，反应结束后左盘烧杯中物质质量大，天平指针偏左，C正确，D 错误。【举一反三2】在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相同、质量分数相等的稀硫酸，然后在左右两盘的烧杯中分别放入等质量的锌粉和铁粉。下列实验现象不可能观察到的是( )A.天平指针开始偏向放铁粉的烧杯一边B.只有铁粉有剩余C.天平指针最终偏向放锌粉的烧杯一边D.只有锌粉有剩余【答案】D【解析】金属与酸反应生成的氢气越少，天平指针就偏向这一侧。A项，在金属与酸开始反应时，由于锌的活动性比铁强，故锌产生的氢气比铁快，即相同时间内锌产生的氢气比较多，天平指针偏向放铁粉的烧杯一边；C项，当两种金属完全参加反应时，铁产生的氢气比锌多，故天平指针最终偏向放锌粉的烧杯一边；根据化学方程式的计算，可以知道，相同质量的酸参加反应，消耗的锌要比铁多，故若有一种金属剩余，会剩下的是铁粉。所以不会观察到的现象是D。【举一反三3】如图所示，托盘天平两边各放了一只盛有足量等质量、等质量分数稀硫酸的小烧杯，向左右两边分别加入等质量的不同的金属，实验开始后发现左边先下沉，一段时间后右边下沉。符合这一现象的组合是(前面的放左盘，后面的放右盘)( )A.铁、锌 B.铁、铜 C.锌、铁 D.镁、铁【答案】A【解析】天平的指针先偏向左边，说明天平左边质量减少地较慢，即右边金属与酸反应比左边反应剧烈，右边金属活动性比左边的活动性强；金属Mg、Fe、Zn、Cu的活动性从强到弱的顺序为：Mg＞Zn＞Fe＞Cu；所以只有A符合。最后偏向右边，说明到反应结束时右边产生气体较少即等质量金属完全反应右边产生氢气的量小于左边；等质量的Mg、Cu、Fe、Zn与足量的酸完全反应产生氢气质量从大到小的顺序为Mg＞Fe＞Zn＞Cu，所以有A、B、D三项符合。综上选A。【举一反三4】在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相同、质量分数相等的稀硫酸，然后在左右两盘的烧杯中分别放入等质量的锌粉和铁粉。下列实验现象不可能观察到的是( )A.天平指针开始偏向放铁粉的烧杯一边B.只有铁粉有剩余C.天平指针最终偏向放锌粉的烧杯一边D.只有锌粉有剩余【答案】D【解析】金属与酸反应生成的氢气越少，天平指针就偏向这一侧。A项，在金属与酸开始反应时，由于锌的活动性比铁强，故锌产生的氢气比铁快，即相同时间内锌产生的氢气比较多，天平指针偏向放铁粉的烧杯一边；C项，当两种金属完全参加反应时，铁产生的氢气比锌多，故天平指针最终偏向放锌粉的烧杯一边；根据化学方程式的计算，可以知道，相同质量的酸参加反应，消耗的锌要比铁多，故若有一种金属剩余，会剩下的是铁粉。所以不会观察到的现象是D。【题型10】金属与酸反应的有关计算【典型例题】如图所示，托盘天平两端的烧杯中分别盛有等质量和质量分数的稀硫酸，调整天平平衡后，同时向天平两端的烧杯中分别加入等质量的锌粒和铁粒。以下情况不可能出现的是( )A.反应时天平指针先向右偏转B.反应结束后天平指针居中C.反应结束后天平指针偏左D.反应结束后天平指针偏右【答案】D【解析】 锌的金属活动性强于铁，反应开始时左盘烧杯中产生氢气快，故天平指针先向右偏转，A 正确；烧杯内物质增加的质量=加入金属的质量-生成气体的质量，若稀硫酸少量，则左右两烧杯中产生的氢气质量相等，且加入的金属质量也相等，反应结束后天平指针居中，B正确；若稀硫酸过量，设加入锌粒和铁粒的质量为x，产生氢气的质量分别是y、z。Zn + H SO === ZnSO + H ↑65 2x yy=Fe + H SO ===FeSO + H ↑56 2x zz=则左盘烧杯中产生的氢气质量小于右盘烧杯中产生的氢气质量，反应结束后左盘烧杯中物质质量大，天平指针偏左，C正确，D 错误。【举一反三1】如图所示，托盘天平两端的烧杯中分别盛有等质量和质量分数的稀硫酸，调整天平平衡后，同时向天平两端的烧杯中分别加入等质量的锌粒和铁粒。以下情况不可能出现的是 ( )A.反应时天平指针先向右偏转B.反应结束后天平指针居中C.反应结束后天平指针偏左D.反应结束后天平指针偏右【答案】D【解析】 锌的金属活动性强于铁，反应开始时左盘烧杯中产生氢气快，故天平指针先向右偏转，A 正确；烧杯内物质增加的质量=加入金属的质量-生成气体的质量，若稀硫酸少量，则左右两烧杯中产生的氢气质量相等，且加入的金属质量也相等，反应结束后天平指针居中，B正确；若稀硫酸过量，设加入锌粒和铁粒的质量为x，产生氢气的质量分别是y、z。Zn + H SO === ZnSO + H ↑65 2x yy=Fe + H SO ===FeSO + H ↑56 2x zz=则左盘烧杯中产生的氢气质量小于右盘烧杯中产生的氢气质量，反应结束后左盘烧杯中物质质量大，天平指针偏左，C正确，D 错误。【举一反三2】托盘天平左、右两边各放一只质量相等的烧杯，在两只烧杯中加入等质量、等质量分数的稀盐酸，此时天平保持平衡。然后在左盘烧杯中加入5 g锌粒，在右盘烧杯中加入5 g铁粉，充分反应后，两烧杯底部均有固体剩余，则此时天平（ ）A.偏向左边B.偏向右边C.仍然平衡D.无法判断【答案】C【解析】锌和铁都会和酸发生反应，而最后固体都有剩余，说明酸都反应完，加入等质量、等浓度的稀盐酸，说明酸的质量相等，而其中氢元素被置换，所以生成氢气的质量相等，即逸出装置的氢气质量相等，最终天平平衡。【举一反三3】已知混合金属质量求氢气质量范围：有镁、锌、铁三种金属的混合物共30 g，与足量的盐酸发生反应，产生氢气的质量不可能是 ( )A. 1 g B.1. 8 g C. 2. 2 g D. 2. 6 g【答案】D【解析】 由镁、锌、铁分别与盐酸反应的化学方程式可知，30 g镁、30 g锌、30 g铁分别与足量盐酸反应时，生成氢气的质量分别约为2.5 g、0.923 1 g、1.071 4 g；因此镁、锌、铁三种金属的混合物共30 g与足量盐酸反应时，产生氢气的质量一定在0.9231 g～2.5 g之间，故选 D。【举一反三4】黄铜是制作电子元件的重要材料。测定某黄铜合金(假设合金中仅含铜、锌)中锌的质量分数，兴趣小组同学进行了如图所示的实验。分析并计算：(1)生成氢气的总质量为________________g。(2)该黄铜合金中锌的质量分数。【答案】（1) 0.4(2)解：设20 g合金样品中锌的质量为x。Zn + 2HCl===ZnCl + H ↑65 2x 0.4 g=x=13 g该黄铜合金中锌的质量分数为×100%=65%。答：该黄铜合金中锌的质量分数为65%。【解析】(1)由质量守恒定律可得，生成氢气的总质量为60 g+60 g+20 g-139.6 g=0.4 g。(2)根据化学方程式进行相关计算。【举一反三5】化学兴趣小组对某种粗锌(主要成分为锌，杂质不与酸反应)样品中锌的含量进行了测定。如图所示，称10 g该粗锌样品置于质量为40 g的烧杯中，加入100 g稀硫酸(足量)，待粗锌完全反应后，称得烧杯及烧杯中剩余物总质量为149.8 g。(1)反应过程中产生氢气的质量为_________g。(2)计算该粗锌样品中锌的质量分数(写出计算过程及结果)。【答案】 (1)0.2(2)解：设该粗锌样品中锌的质量分数为x。Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑65 210 g×x 0.2 gx=65%答：该粗锌样品中锌的质量分数为65%。【解析】(1)由质量守恒定律可知，反应过程中产生氢气的质量为10 g+40 g+100 g-149.8 g=0.2 g。【题型11】制备氢气实验的探究【典型例题】实验室用下列装置制取气体，有关说法正确的是（ ）A.装置①④组合可用于高锰酸钾制取氧气B.装置②中的小试管在实验过程中起液封的作用C.装置③用作实验室制取氢气的发生装置，优点是能控制反应速率D.装置⑤用于实验室收集二氧化碳，燃着的木条放在端处验满【答案】B【解析】用高锰酸钾制取氧气时，为了防止加热时粉末状物质进入导管，需要在试管口放一团棉花，则①不可用作高锰酸钾制取氧气的发生装置；装置②中的小试管内液体直接封住长颈漏斗下端，形成密闭装置，则装置②中的小试管在实验过程中起液封的作用；实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气为固液常温型反应，装置③用作实验室制取氢气的发生装置，装置③可以通过弹簧夹的打开和关闭来控制固体和液体的接触和分离，从而控制反应的发生和停止；二氧化碳的密度比空气大，装置⑤用于实验室收集二氧化碳时，二氧化碳应从导管b端通入，燃着的木条放在a端处验满。【举一反三1】实验室用下列装置制取气体，下列有关说法错误的是（ ）A.装置①④组合用于实验室制取氧气，药品为氯酸钾和二氧化锰B.装置②中的小试管在实验中起液封和节约药品的作用C.装置③④组合可用于实验室制取氢气，借助弹簧夹能控制反应的开始与结束D.装置③⑤组合用于实验室制取二氧化碳，燃着的木条应放在 a 端验满【答案】D【解析】氯酸钾、二氧化锰为固体，且需要加热，故选①为发生装置，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，故选④为收集装置，说法正确，A不符合题意；装置②中的小试管可以起到缓冲作用，将液体装满小试管后再进入锥形瓶，可以保留液体药品，节约药品，另外小试管内液体直接封住长颈漏斗下端，形成密闭装置，故小试管在实验中起液封和节约药品的作用，说法正确，B不符合题意；装置③④组合可用于实验室制取氢气，借助弹簧夹能控制反应的开始与结束，关闭弹簧夹，反应生成的气体使装置内压强增大，液体药品被压入烧杯中，固液分离反应停止；打开弹簧夹，气体导出使装置内压强减小，液体重新与固体药品接触，反应发生，说法正确，C不符合题意；二氧化碳密度比空气大，先在底部聚集，因此从a端进气，集满后从b端逸出，所以燃着的木条应放在b端验满，说法错误，D符合题意。【举一反三2】如图是制备气体的部分发生装置和收集装置。（1）写出用A装置制取氧气的化学方程式____________________。（2）若在实验室制取氢气且获得平稳的气流，如何对装置B进行改进？（3）实验室可用C、D组合制取二氧化碳，发生反应的化学方程式为____________________。【答案】（1）2KClO32KCl+3O2↑（2）将长颈漏斗换成分液漏斗（3）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。【解析】（1）若用A装置作发生装置制取氧气，该装置是固体加热型的发生装置，试管口没有棉花，该反应所用药品是氯酸钾和二氧化锰，氯酸钾在二氧化锰催化作用下分解生成氯化钾和氧气，配平即可；故答案为：2KClO32KCl+3O2↑；（2）实验室使用锌与稀硫酸反应制取氢气，发生装置选择固液常温型，B装置中使用的是长颈漏斗，不能控制液体的流速，故不能控制反应速率，得不到平稳的氢气流，故可将长颈漏斗换成分液漏斗，可以通过调节活塞控制反应速率，获得平稳的氢气流；故答案为：将长颈漏斗换成分液漏斗；（3）实验室利用CD装置制取二氧化碳，是利用大理石或石灰石与盐酸反应，大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，配平即可；故答案为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。【举一反三3】实验室用如图装置制取气体，请回答下列问题。(1)写出利用A制取氧气的化学方程式 。(2)写出利用B制取一种气体的化学式 。(3)分析利用A产生氧气的过程中，棉花不燃烧的原因： 。【答案】(1)(2)H2(3)温度没有达到棉花的着火点【解析】（1）A装置为固体加热型发生装置，管口有棉花团，应选用高锰酸钾制氧，高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故化学方程式为：；（2）B中的发生装置为固液常温型装置，收集装置的进气方式为短进长出，说明气体的密度比空气小，实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，反应物为固体和液体，反应不需加热，氢气密度比空气小，可选用B装置制取；（3）燃烧条件：可燃物；氧气（或空气）；达到燃烧所需的最低温度（也叫着火点）。利用A产生氧气的过程中，温度没有达到棉花的着火点，所以棉花没有燃烧。【举一反三4】气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，结合以下实验装置回答问题。(1)标号b的仪器名称是 。(2)氢气是最理想的能源，实验室常用锌粒和稀硫酸制取。若需制取并收集较干燥的氢气，且能控制反应的发生与停止应选择的装置组合是 。(3)若选用B装置制取O2，发生反应的化学方程式为 。【答案】(1)集气瓶(2)DF(3)【解析】（2）实验室常用锌粒和稀硫酸制取氢气，应选用固液常温型发生装置，相比装置B，装置F带有多孔隔板和活塞，能控制固液的接触与分离，从而控制反应的发生和停止，故发生装置选F，氢气密度比空气略小，难溶于水，既可以采用向下排空气法，又可以采用排水法收集，排水法收集的比较纯净，排空气法收集的比较干燥，故选用D收集，故选DF；（3）B装置为固液常温型发生装置，应选用过氧化氢制氧，过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气，化学方程式为：。【题型12】铁与硫酸铜溶液的反应【典型例题】北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧，挹其水熬之则成胆矾（硫酸铜晶体），烹胆矾则成铜，熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，下列叙述错误的是（ ）A.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”发生反应是2Fe+3CuSO4＝Fe2（SO4）3+3CuB.胆矾可用于配制波尔多液C.“烹胆矾则成铜”是化学变化D.“信州铅山有苦泉，流以为涧”中的苦泉是混合物【答案】A【解析】“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，发生的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，不会生成硫酸铁，A错误；胆矾是硫酸铜晶体的俗称，和熟石灰均是配制波尔多液的原料，B正确；“烹胆矾则成铜”，发生的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有新物质生成，是化学变化，C正确；“信州铅山有苦泉，流以为涧”，苦泉中含有硫酸铜、水等物质，属于混合物，D正确。【举一反三1】不法分子常用“假黄金”（铜锌合金）蒙骗人们，下列不可用于鉴别真假金元宝的是（ ）A.滴加稀盐酸B.在火焰上灼烧C.滴加硫酸铜溶液D.看颜色【答案】D【解析】A项，加盐酸后，黄铜中的锌会与盐酸反应生成氢气，金不会与盐酸反应，现象不同，可以鉴别；B项，在火焰上灼烧，铜锌合金中的铜和氧气会生成黑色的氧化铜，而金不会与氧气反应，现象不同，可以鉴别；C项，锌的金属活动性强于铜，所以锌可以和硫酸铜溶液反应生成硫酸锌溶液和铜单质，使溶液颜色发生变化，金不与硫酸铜溶液发生反应，现象不同，可以鉴别；D项，金和铜锌合金的颜色都是金黄色的，现象相同，不能鉴别。【举一反三2】铜是人类认识并应用最早的金属之一。“湿法炼铜”是利用铁与硫酸铜溶液反应制取铜，该反应的化学方程式是__________________________________。【答案】Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu【解析】“湿法炼铜”是利用铁与硫酸铜溶液反应制取铜，同时生成硫酸亚铁，反应的化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu。【举一反三3】中华传统文化博大精深，蕴含着丰富的化学知识。（1）“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”。剂钢为铁的合金，其硬度比纯铁 （填“大”或“小”）；（2）“铁盂汤雪早，石炭煮茶迟”。铁锅化雪快是因为金属铁具有很好的 性；（3）“热胆矾铁金，久之亦化为铜”。即铁与硫酸铜反应生成铜，该反应的化学方程式为 属于 （填“化合”“分解”或“置换”）反应。【答案】（1）大；（2）导热；（3）Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4；置换。【解析】（1）“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”。剂钢为铁的合金，其硬度比纯铁大；（2）“铁盂汤雪早，石炭煮茶迟”。铁锅化雪快是因为金属铁具有很好的导热性；（3）“热胆矾铁金，久之亦化为铜”。即铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，该反应的化学方程式为Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4，属于置换反应。【举一反三4】某化学兴趣小组同学利用已学过的知识，准备利用含FeSO4和CuSO4的废水（无其他难溶杂质），从中获得硫酸亚铁晶体，其流程如图所示：（1）整个流程中，进行了两次操作，操作1是 （填操作名称）。（2）加入金属X后发生反应的化学方程式： 。（3）固体A中含有 （填化学符号）。请你写出固体A与稀硫酸反应的主要现象： 。【答案】（1）过滤；（2）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；（3）Fe、Cu；固体部分溶解，溶液中有气泡产生，溶液变成浅绿色。【解析】（1）固体A中只有Fe与稀硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气，Cu不与稀硫酸反应，则操作1为将铜与溶液分离，为过滤操作；（2）根据上述分析得出X为Fe，Fe与硫酸铜反应生成硫酸亚铁与铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；（3）根据上述分析得出固体A中成分为反应产生的Cu与过量的Fe；铜不与稀硫酸反应，Fe能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气，硫酸亚铁的溶液呈浅绿色，则在A中加入稀硫酸能观察到实验现象为：固体部分溶解，溶液中有气泡产生，溶液变成浅绿色。【举一反三5】根据如图所示的实验回答问题：（1）甲图：某化学兴趣小组结合传感器技术开展“测定空气中氧气含量”的实验探究。实验中要加入足量红磷的目的是 ；集气瓶中水的作用是 ；依据实验数据分析，“只要有氧气，可燃物就能持续燃烧”的观点是 的（填“正确”或“错误”）。（2）乙图：在进行实验之前要对金属丝进行 处理；实验中能观察到的明显现象为 。【答案】（1）确保将氧气完全消耗（合理即可）；降温，吸收五氧化二磷，防止污染空气；错误；（2）打磨；铁丝表面有红色物质析出。【解析】（1）实验中加入足量红磷，目的是确保将氧气完全消耗（合理即可）；集气瓶中水的主要作用是有利于容器内温度的降低，节约了实验的时间，同时能吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气；由图可知，该观点错误，原因是当氧气浓度降低至一定程度，红磷不能燃烧；（2）金属丝表面可能有锈，应用砂纸打磨去锈；铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，银不与硫酸铜反应，实验中能观察到的明显现象为铁丝表面有红色物质析出。6.2 金属的性质和应用【题型1】合金与合金的性质 1【题型2】合金的用途 3【题型3】金属材料 5【题型4】金属的物理性质及用途 7【题型5】金属与氧气的反应综合 9【题型6】置换反应及其应用 10【题型7】金属和稀盐酸、稀硫酸反应 12【题型8】金属和酸反应的图像分析 15【题型9】金属和酸反应的天平分析 18【题型10】金属与酸反应的有关计算 19【题型11】制备氢气实验的探究 21【题型12】铁与硫酸铜溶液的反应 22【题型1】合金与合金的性质【典型例题】下列物质中不属于合金的是（ ）A.氧化镁 B.不锈钢 C.黄铜 D.生铁【举一反三1】下列关于合金的说法正确的是( )A.合金不属于金属材料B.合金的硬度一般比各成分金属大C.合金属于金属单质D.多数合金的熔点高于组成它的成分金属【举一反三2】随着时代发展，汉字被不断赋予新的文化内涵，其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料制成的是( )A.兽骨 B.青铜器 C.纸张 D.液晶显示屏【举一反三3】《宋书 武帝纪下》：“淋头有土鄣、壁上挂葛灯笼。”灯笼，是一种笼状灯具。其外层多以细篾或铁丝等制骨架。现在常用钢丝代替铁丝，与钢丝的下列性质无关的是（ ）A.硬度大 B.耐腐蚀 C.密度大 D.强度大【举一反三4】央视栏目《典籍里的中国》展现了中国智慧，其中有许多古今对比。（1）记录——古代用墨书写的典籍保存至今而不变色，墨汁的主要成分为石墨，石墨和金刚石物理性质不同的原因是 。（2）出行——明朝末年从南昌到北京约需半年时间，如今乘坐高铁几小时便可到达，高铁的制作用到很多金属材料，钢和生铁都属于金属材料，二者性能不同的原因是 。（3）净水——明代《天工开物》一书记载了明矾净水，如今有多种多样的净水方法，在净水过程中通入氯气杀菌消毒属于 变化。（4）取暖——古代人取暖的方法主要是烤炭火，现代人取暖所用的燃料越来越清洁。比如天然气是一种广泛应用的“清洁能源”，天然气的主要成分是 （填化学式）。（5）航天——两千年前屈原的《天问》启迪了中国人对宇宙的想象和追问，如今我国航天员在空间站可以连续生活六个月。航天员呼吸所需氧气来自水的电解，电解水时，氧气在 正 （填“正”或“负”）极产生。【举一反三5】中国盾构机犹如一条钢铁穿山甲，能在山间、水底和城市地下钻出一条条隧道，既高效，又安全。盾构机刀盘上的刀具主要使用了超粗品硬质合金，它所具有的特性是 。盾构机的外壳由钢制成，钢属于 材料，钢的物质类别是 。【举一反三6】随着人们生活水平的不断提高，汽车已走进千家万户。制造汽车要用到含铜、铁、铝等成分的多种金属材料。(1)在汽车电路中，经常用铜作导线，这是利用了铜的_______性。(2)日常生活中经常接触的金属材料多数是合金，当金属制成合金之后，性能会发生改变。如黄铜制的钥匙能在纯铜板上划出痕迹，说明合金的硬度一般_____ (填“大于”“小于”或“等于”)组成它的纯金属。(3)生铁和钢中最主要的元素是____________，用铝壶烧水主要利用铝具有良好的____________性。【举一反三7】金属在生产、生活中应用广泛。（1）目前世界年产量最高的金属是 。（2）铜丝、铝丝常用作导线，是因为它们具有良好的 性。（3）灯泡里的灯丝用钨制作，这是利用了钨的熔点 。（4）国产C919飞机外壳的主要材料是铝合金，这是因为铝合金 （选填序号）。①抗腐蚀②导电性好③密度小④强度高【题型2】合金的用途【典型例题】为了提高导弹的运载能力，增大其结构强度，弹体外壳材料通常选择（ ）①铝合金 ②硬塑料③水泥 ④钛合金A. ①③ B. ①②④ C. ①④ D. ②③④【举一反三1】据估计，在运载火箭结构与零部件中，铝及铝合金的质量占结构总质量的85%以上。铝材成为运载火箭中的关键材料，主要原因不包括（ ）A.密度小 B.抗腐蚀 C.价格适中 D.呈银白色【举一反三2】下列生活用品所用的材料属于金属材料的是( )A.大理石茶几 B.不锈钢茶壶 C.陶瓷茶杯 D.塑料隔热垫【举一反三3】下列有关物质的性质及其应用错误的是（ ）A.B.C.D.【举一反三4】常温下一些金属的物理性质数据如下，据此回答下列问题(硬度以金刚石的硬度为 10 作标准)。(1)上表中硬度最大的金属是__________。(2)黄铜是由铜、锌制得的合金，外观似黄金。如图将黄铜片和纯铜片相互刻画，发现金属片B上划痕较深，则属于黄铜的是金属片_____(填“A”或“B”)。(3)灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制的原因是__________。如果用锡制作灯丝，可能会出现的情况是_________。【举一反三5】常温下一些金属的物理性质数据如下，据此回答下列问题(硬度以金刚石的硬度为 10 作标准)。(1)上表中硬度最大的金属是__________。(2)黄铜是由铜、锌制得的合金，外观似黄金。如图将黄铜片和纯铜片相互刻画，发现金属片B上划痕较深，则属于黄铜的是金属片_____(填“A”或“B”)。(3)灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制的原因是__________。如果用锡制作灯丝，可能会出现的情况是_________。【举一反三6】2022年，我国完成了天宫空间站的全面建设工作，这推动了金属材料的研究。(1)合金的很多性能与组成它们的纯金属不同。如图甲能表示锡铅合金的是____________ (填“a”“b”或“c”)。(2)锡铅合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图乙所示的关系，其中横坐标表示的是__________________ (填物质名称)的质量分数；当合金熔点最低时，合金中铅与锡的质量比为__________________。【题型3】金属材料【典型例题】人类在很早之前就开始使用材料。下列不属于金属材料的是（ ）A.生铁 B.青铜 C.玻璃钢 D.汞【举一反三1】废弃物需分类处理，以下废弃物中属于金属材料的是（ ）A.果皮菜叶B.废旧铜导线C.过期药品D.废弃衣物【举一反三2】2023年10月26日，“神舟十七号”载人飞船发射圆满成功。为了减重需要，此次发射的火箭推进舱使用的是极端制造的2.4米超宽铝合金薄板，铝合金属于（ ）A.合成材料 B.金属材料 C.复合材料 D.无机材料【举一反三3】常德有众多非物质文化遗产，下列非物质文化遗产中主要材料由金属制成的是（ ）A.临澧民间纸扎B.桃源铜器制作C.澧县糖画技艺D.石门红茶工艺【举一反三4】我国是茶文化的发源地。唐代陆羽《茶经》中记载：“风炉以铜铁铸之……底一窗以为通飓漏烬之所……风能兴火，火能熟水。”“漉水囊……其格以生铜铸之。”（1）“铜铁”属于 （填“金属”或“非金属”）材料。（2）“飓”（即风）提供燃烧所需的 。（3）“火能熟水”说明燃烧 （填“吸收”或“放出”）热量。（4）“漉水囊”可将茶叶与茶水分离，类似于基本实验操作中的 。【举一反三5】如图是一个白炽灯灯泡的示意图，请根据图示回答下列问题：（1）制作灯泡的物质中，属于金属材料的有 种；（2）玻璃是一种复杂的混合物，其主要成分是由硅和氧两种元素组成的化合物，其化学式为 ；（3）小小同学不小心打破了一个灯泡，他把破烂的灯泡进行拆解后，标记为 （选填“可回收”或“不可回收”）垃圾。【举一反三6】化学是推动人类社会可持续发展的重要力量。（1）化学与资源：空气是一种宝贵的资源，空气中可用作食品保护气的气体是 。（2）化学与材料：造型奇特的建筑物的基本材料不外乎砖、木、钢材、铝材、塑料等，其中属于金属材料的是 。（3）化学与能源：煤的综合利用，是将煤隔绝空气加强热，使煤分解成煤气等有用的物质。煤属于 能源（填“可再生”或“不可再生”）。【题型4】金属的物理性质及用途【典型例题】下列金属中，熔点最低的是（ ）A.铜 B.汞 C.铝 D.钨【举一反三1】成都大运会奖牌“蓉光”的整体创意是以“五洲融合、天府文化、赛事标识系统、成都成就梦想”为核心，着重表达新时代天府文化的内涵。制作奖牌的金属应具有良好的（ ）A.导热性 B.导电性 C.溶解性 D.耐磨性【举一反三2】物质的性质决定用途。下列有关物质的性质与用途错误的是（ ）A.铝有导热性，可用于制电线B.一氧化碳有还原性，可用于高炉炼铁C.二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，可用于灭火D.稀有气体的化学性质不活泼，可用作焊接金属时的保护气【举一反三3】下列金属中，熔点最低的是（ ）A.铜 B.汞 C.铝 D.钨【举一反三4】金属制品与我们的日常生活密不可分。（1）下列性质属于金属共性的是________（填字母，下同）。A．硬度很大，坚固耐磨B．有良好的导电性和导热性C．是银白色的固体D．熔点很高，不易熔化（2）下列材料中，属于金属材料的是________。A．金刚石 B．氧化铜 C．不锈钢 D．硬币【举一反三5】认真阅读下列材料，回答有关问题。明矾，化学式为KAl（SO4）2 12H2O，可溶于水，常用于净水，其原理是明矾在水中可以电离出钾离子、铝离子、硫酸根离子，其中铝离子在水中生成氢氧化铝胶体。氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清。所以，明矾是一种效果较好的絮凝净水剂。但铝元素在人体内过量富集时可能会引起阿尔茨海默病，因此自来水厂加入的絮凝剂常改用聚合氯化铵或聚合氯化铁等。（1）氢氧化铝的化学式为 。（2）絮凝剂聚合氯化铵由氯化铵（NH4C1）制备而成，氯化铵中氮元素的化合价为 价。（3）铝在生活生产中有广泛应用，你认为下列用法必须加以控制的是 （填字母代号）。A．用铝箔包装糖果B．用铝合金制高压电线C．口服含铝药物【举一反三6】化学知识有助于我们正确认识、理智选择和科学生活。周末，丹丹和伙伴一起去吃小火锅，请你用所学的化学知识帮助丹丹解释她发现的一些问题。（1）丹丹发现小火锅是铜制品，加热一段时间后汤沸腾，主要利用了铜的 性。（2）服务员用金属盖盖灭酒精火焰，写出其灭火的原理 。【题型5】金属与氧气的反应综合【典型例题】下列关于金属与氧气反应的观点中正确的是（ ）A.细铁丝在空气中不能燃烧，是因为温度没有达到其着火点B.镁在空气中能与氧气发生化学反应，其化学方程式为Mg+O2═MgO2C.“真金不怕火炼”说明即使在高温条件下金也不与氧气反应D.金属与氧气发生化学反应时，都需要在点燃或加热的条件下才能发生【举一反三1】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.“日照香炉生紫烟”——物质燃烧，属于化学变化C.“冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，物理性质不同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【举一反三2】下列关于金属与氧气反应的说法正确的是（ ）A.所有的金属在常温下都能与氧气反应B.金属与氧气反应都必须点燃或加热C.镁只有点燃时才与空气中的氧气反应D.铝表面易生成一层致密的氧化铝（Al2O3）薄膜【举一反三3】很多成语、俗语、诗词中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”——黄金在高温下也不与氧气反应B.“金（指铜）柔锡柔，合两柔则为刚”——合金的硬度比组成它的纯金属大C.“冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，化学性质不同D.“釜底抽薪”——通过移除可燃物来灭火【题型6】置换反应及其应用【典型例题】下列反应中，属于置换反应的是（ ）A.CuO+CO Cu+CO2B.3Fe+2O2 Fe3O4C.Cu+2AgNO3═2Ag+Cu（NO3）2D.CaCO3 CaO+CO2↑【举一反三1】下列反应属于置换反应的是（ ）A.CO+CuOCu+CO2B.H2CO3═CO2↑+H2OC.CH4+2O2CO2+2H2OD.C+H2O（气）CO+H2【举一反三2】下列反应属于置换反应的是（ ）A.CO+CuOCu+CO2B.H2CO3═CO2↑+H2OC.CH4+2O2CO2+2H2OD.C+H2O（气）CO+H2【举一反三3】学习了金属的性质后，对置换反应进行如下小结，你认为错误的是（ ）A.置换反应都是在溶液中进行的B.置换反应的生成物中肯定有化合物C.置换反应发生时一定有元素化合价的改变D.置换反应的生成物中肯定有单质【举一反三4】芯片是电脑、手机等电子产品的核心部件，芯片的主要成分是纯度极高的硅，其运算速率与硅的纯度有关。（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由 （填微粒名称）构成的。（2）图为硅原子结构示意图及元素信息。①图中n＝ ，硅属于 （填“金属”或者“非金属”）元素。图中“+14”中14的含义是 。②硅酸钠（Na2SiO3）其水溶液俗称水玻璃。在高温下，硅酸钠溶液吸热水分蒸发，发生分解反应释放出SiO2（不可燃固体），可以用作木材防火剂。请简述其防火的原理 。（3）制硅的主要化学方程式有①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl。其中属于置换反应的是 （填序号）。【举一反三5】已知有如下四个化学反应：①Mg+2HCl═MgCl +H ↑、2Mg+O22MgO、③2Cu+O22CuO、④2CuO+C2Cu+CO2↑，请回答下列有关问题。(1)置换反应是由___________反应，生成___________的反应。(2)根据(1)中置换反应的概念判断，已知反应中属于置换反应的是______ (填序号)。(3)类比(2)中你的选择，再写出一个属于置换反应的化学方程式_________。(4)总结有关置换反应的特点、规律，下列说法正确的是____ (填字母)。A. 反应后一定有气体生成B. 反应前后元素化合价一定改变C. 反应物的物质类别不同D. 反应前后微粒数目一定不变【举一反三6】芯片是电脑、手机等电子产品的核心部件，芯片的主要成分是纯度极高的硅，其运算速率与硅的纯度有关。（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由 （填微粒名称）构成的。（2）图为硅原子结构示意图及元素信息。①图中n＝ ，硅属于 （填“金属”或者“非金属”）元素。图中“+14”中14的含义是 。②硅酸钠（Na2SiO3）其水溶液俗称水玻璃。在高温下，硅酸钠溶液吸热水分蒸发，发生分解反应释放出SiO2（不可燃固体），可以用作木材防火剂。请简述其防火的原理 。（3）制硅的主要化学方程式有①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl。其中属于置换反应的是 （填序号）。【举一反三7】钛镍合金因其形状记忆效应，广泛用于航天领域，在我国空间站建设中起到了至关重要的作用。工业生产钛的过程涉及到如下反应：①TiO2+2Cl2+2C2X②TiCl4+2MgTi+2MgCl2(1)反应①中X的化学式为 。(2)反应②的基本反应类型是 反应。【题型7】金属和稀盐酸、稀硫酸反应【典型例题】如图所示，在杠杆的两端分别挂着打磨干净、质量相同的铁球和铜球，此时杠杆平衡。然后将两个金属球分别浸入到等质量等浓度的稀硫酸中。待反应结束后，取掉烧杯，两个金属球均有剩余。下列说法正确的是（ ）A.实验过程中，铁球会上浮B.实验结束后取掉烧杯，杠杆左端下沉C.反应结束后，右侧烧杯中溶液变为蓝色D.实验结束后，左侧烧杯中溶液质量比右侧烧杯中溶液质量小【举一反三1】下列对实验现象的解释错误的是（ ）A.① B.② C.③ D.④【举一反三2】铜和稀硫酸不反应，但铜与稀硝酸可以发生反应，化学方程式可表示为：。现将一定质量的铜加入到稀硝酸中，充分反应后，下列说法正确的是( )A.该反应为分解反应B.反应后的溶液中只含有一种成分C.反应后的溶液为无色D.反应后溶液的质量增加【举一反三3】合肥市化学实验考试试题之一就是探究金属的某些物理性质和化学性质，该实验内容之一是：用镊子将打磨后的铝片放入试管中，然后倒入约3mL的稀盐酸。同学们在实验过程中发现，铝片一开始和稀盐酸反应只是冒出小气泡，过一段时间后才变得越来越快。请你和同学们一道探究铝与稀盐酸的反应速率究竟受到什么因素的影响？（1）写出铝与盐酸反应的化学方程式___________________________；[猜想一]温度越高，反应速率越快？（2）[猜想依据]活泼金属和盐酸反应是_________（填写“放热”或“吸热”）反应；（3）[进行实验]在实验开始和实验很剧烈的时候分别轻触试管外壁，会发现试管温度__________________；（4）[实验拓展]同学们也发现，时间在延长一点，铝片和酸反应的速率又会降低下你认为可能的原因是___________________________ 。【举一反三4】铝与稀硫酸反应的化学方程式为 ；镁、铝分别放入质量相等且足量的稀硫酸中，充分反应后所得的两溶液质量仍相等，则反应的镁与铝的质量比为 。【举一反三5】在研究金属化学性质的实验时，有的同学发现镁和铁都可以与酸反应，但反应的快慢有明显差异，为了进一步了解影响金属与酸反应速率的因素，同学们提出问题并进行探究。[提出问题]酸的浓度、金属的种类、金属的形状是否会影响金属与酸反应的快慢？[进行实验]分别取20 mL盐酸、2 g金属。（1）镁与盐酸反应的实验现象是固体逐渐消失、放出大量热、__________________。（2）写出金属铁与盐酸发生的化学反应方程式__________________。（3）对比实验①和③，得到的结论是___________________________。（4）要比较不同种类的金属对反应快慢的影响，应选择的实验编号是__________________。（5）由上述实验可推知，影响金属与酸反应快慢的因素是__________________。[反思与评价]（6）该实验除了用收集等体积氢气所用时间来衡量反应的快慢外，其他实验方法是__________________。【举一反三6】在学习完金属的化学性质后，小明同学用相同规格的铁丝、铜丝在实验室进行了如下实验，请回答下列问题。(1)用钳子可将2根金属丝的一端压扁，这体现了金属的________性。(2)在空气中用酒精灯加热两根金属丝，发现铁丝变红热，铜丝_______，铜丝上发生反应的化学方程式为____________。(3)重新取2根金属丝，打磨后分别插入盐酸中，实验现象为_____________________________，【题型8】金属和酸反应的图像分析【典型例题】现有体积大小相同的三种金属X、Y、Z，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是（ ）A.X＞Y＞ZB.X＞Z＞YC.Y＞Z＞XD.Z＞Y＞X【举一反三1】兴趣小组探究金属化学性质，向盛有一定量Mg、 Al、 Fe粉末的三支试管中同时加入100 g溶质质量分数相同的稀盐酸，充分反应。测得反应生成氢气的质量与时间的关系如图所示。下列有关说法正确的是( )A.反应后铁一定有剩余B.镁的金属活动性最强C.参加反应的铁的质量最小D.与镁反应消耗的稀盐酸质量最小【举一反三2】相等质量的锌和铁分别与足量的稀硫酸反应，放出的氢气的质量与反应时间的关系如图所示，其中能正确反映它们产生氢气过程的是（a﹣Zn生成的氢气，b﹣Fe生成的氢气）（ ）A.B.C.D.【举一反三3】向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量的镁、铁、锌三种金属。生成氢气的质量与加入金属的质量关系如图所示。第1步：明确横纵坐标信息。第2步：明确不同阶段产生氢气的质量关系。①刚开始反应时，金属量不足(如m点)，生成氢气的质量由_________的质量决定，此时上述三种金属产生氢气的质量由大到小的关系为_________。特别提醒：此时反应后所得溶液的质量由生成氢气的质量决定。生成氢气的质量越大，所得溶液的质量越___，故所得溶液的质量由大到小的关系为_______。②待稀硫酸完全反应后，金属过量(如n点)，生成氢气的质量由_____的质量决定，此时上述三种金属产生氢气的质量大小关系为_________。特别提醒：此时反应后所得溶液的质量由消耗金属的质量决定。消耗金属的质量越大，所得溶液的质量越_____，故所得溶液的质量 由大到小的关系为______。③通过图4_____(填“能”或“不能”)判断出镁、铁、锌的金属活动性顺序。【举一反三4】有一份铁粉与铜粉的混合物样品，为确定其组成，某同学将50 g样品加入100 g稀硫酸中，恰好完全反应，放出气体的质量与反应时间的关系如图所示。试求：(1)生成氢气的质量为______g。(2)样品中金属铁的质量分数是多少 【题型9】金属和酸反应的天平分析【典型例题】在天平的两个托盘上各放一个烧杯，杯中盛有相同的稀硫酸，此时天平平衡。如果一边放入少许锌粒，另一边放入相同质量的铁，两者完全溶解后，天平指针( )A.偏向有锌的一边 B.偏向有铁的一边 C.不偏转 D.无法判断【举一反三1】如图所示，托盘天平两端的烧杯中分别盛有等质量和质量分数的稀硫酸，调整天平平衡后，同时向天平两端的烧杯中分别加入等质量的锌粒和铁粒。以下情况不可能出现的是( )A.反应时天平指针先向右偏转B.反应结束后天平指针居中C.反应结束后天平指针偏左D.反应结束后天平指针偏右【举一反三2】在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相同、质量分数相等的稀硫酸，然后在左右两盘的烧杯中分别放入等质量的锌粉和铁粉。下列实验现象不可能观察到的是( )A.天平指针开始偏向放铁粉的烧杯一边B.只有铁粉有剩余C.天平指针最终偏向放锌粉的烧杯一边D.只有锌粉有剩余【举一反三3】如图所示，托盘天平两边各放了一只盛有足量等质量、等质量分数稀硫酸的小烧杯，向左右两边分别加入等质量的不同的金属，实验开始后发现左边先下沉，一段时间后右边下沉。符合这一现象的组合是(前面的放左盘，后面的放右盘)( )A.铁、锌 B.铁、铜 C.锌、铁 D.镁、铁【举一反三4】在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相同、质量分数相等的稀硫酸，然后在左右两盘的烧杯中分别放入等质量的锌粉和铁粉。下列实验现象不可能观察到的是( )A.天平指针开始偏向放铁粉的烧杯一边B.只有铁粉有剩余C.天平指针最终偏向放锌粉的烧杯一边D.只有锌粉有剩余【题型10】金属与酸反应的有关计算【典型例题】如图所示，托盘天平两端的烧杯中分别盛有等质量和质量分数的稀硫酸，调整天平平衡后，同时向天平两端的烧杯中分别加入等质量的锌粒和铁粒。以下情况不可能出现的是( )A.反应时天平指针先向右偏转B.反应结束后天平指针居中C.反应结束后天平指针偏左D.反应结束后天平指针偏右【举一反三1】如图所示，托盘天平两端的烧杯中分别盛有等质量和质量分数的稀硫酸，调整天平平衡后，同时向天平两端的烧杯中分别加入等质量的锌粒和铁粒。以下情况不可能出现的是 ( )A.反应时天平指针先向右偏转B.反应结束后天平指针居中C.反应结束后天平指针偏左D.反应结束后天平指针偏右【举一反三2】托盘天平左、右两边各放一只质量相等的烧杯，在两只烧杯中加入等质量、等质量分数的稀盐酸，此时天平保持平衡。然后在左盘烧杯中加入5 g锌粒，在右盘烧杯中加入5 g铁粉，充分反应后，两烧杯底部均有固体剩余，则此时天平（ ）A.偏向左边B.偏向右边C.仍然平衡D.无法判断【举一反三3】已知混合金属质量求氢气质量范围：有镁、锌、铁三种金属的混合物共30 g，与足量的盐酸发生反应，产生氢气的质量不可能是 ( )A. 1 g B.1. 8 g C. 2. 2 g D. 2. 6 g【举一反三4】黄铜是制作电子元件的重要材料。测定某黄铜合金(假设合金中仅含铜、锌)中锌的质量分数，兴趣小组同学进行了如图所示的实验。分析并计算：(1)生成氢气的总质量为________________g。(2)该黄铜合金中锌的质量分数。【举一反三5】化学兴趣小组对某种粗锌(主要成分为锌，杂质不与酸反应)样品中锌的含量进行了测定。如图所示，称10 g该粗锌样品置于质量为40 g的烧杯中，加入100 g稀硫酸(足量)，待粗锌完全反应后，称得烧杯及烧杯中剩余物总质量为149.8 g。(1)反应过程中产生氢气的质量为_________g。(2)计算该粗锌样品中锌的质量分数(写出计算过程及结果)。【题型11】制备氢气实验的探究【典型例题】实验室用下列装置制取气体，有关说法正确的是（ ）A.装置①④组合可用于高锰酸钾制取氧气B.装置②中的小试管在实验过程中起液封的作用C.装置③用作实验室制取氢气的发生装置，优点是能控制反应速率D.装置⑤用于实验室收集二氧化碳，燃着的木条放在端处验满【举一反三1】实验室用下列装置制取气体，下列有关说法错误的是（ ）A.装置①④组合用于实验室制取氧气，药品为氯酸钾和二氧化锰B.装置②中的小试管在实验中起液封和节约药品的作用C.装置③④组合可用于实验室制取氢气，借助弹簧夹能控制反应的开始与结束D.装置③⑤组合用于实验室制取二氧化碳，燃着的木条应放在 a 端验满【举一反三2】如图是制备气体的部分发生装置和收集装置。（1）写出用A装置制取氧气的化学方程式____________________。（2）若在实验室制取氢气且获得平稳的气流，如何对装置B进行改进？（3）实验室可用C、D组合制取二氧化碳，发生反应的化学方程式为____________________。【举一反三3】实验室用如图装置制取气体，请回答下列问题。(1)写出利用A制取氧气的化学方程式 。(2)写出利用B制取一种气体的化学式 。(3)分析利用A产生氧气的过程中，棉花不燃烧的原因： 。【举一反三4】气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，结合以下实验装置回答问题。(1)标号b的仪器名称是 。(2)氢气是最理想的能源，实验室常用锌粒和稀硫酸制取。若需制取并收集较干燥的氢气，且能控制反应的发生与停止应选择的装置组合是 。(3)若选用B装置制取O2，发生反应的化学方程式为 。【题型12】铁与硫酸铜溶液的反应【典型例题】北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧，挹其水熬之则成胆矾（硫酸铜晶体），烹胆矾则成铜，熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，下列叙述错误的是（ ）A.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”发生反应是2Fe+3CuSO4＝Fe2（SO4）3+3CuB.胆矾可用于配制波尔多液C.“烹胆矾则成铜”是化学变化D.“信州铅山有苦泉，流以为涧”中的苦泉是混合物【举一反三1】不法分子常用“假黄金”（铜锌合金）蒙骗人们，下列不可用于鉴别真假金元宝的是（ ）A.滴加稀盐酸B.在火焰上灼烧C.滴加硫酸铜溶液D.看颜色【举一反三2】铜是人类认识并应用最早的金属之一。“湿法炼铜”是利用铁与硫酸铜溶液反应制取铜，该反应的化学方程式是__________________________________。【举一反三3】中华传统文化博大精深，蕴含着丰富的化学知识。（1）“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”。剂钢为铁的合金，其硬度比纯铁 （填“大”或“小”）；（2）“铁盂汤雪早，石炭煮茶迟”。铁锅化雪快是因为金属铁具有很好的 性；（3）“热胆矾铁金，久之亦化为铜”。即铁与硫酸铜反应生成铜，该反应的化学方程式为 属于 （填“化合”“分解”或“置换”）反应。【举一反三4】某化学兴趣小组同学利用已学过的知识，准备利用含FeSO4和CuSO4的废水（无其他难溶杂质），从中获得硫酸亚铁晶体，其流程如图所示：（1）整个流程中，进行了两次操作，操作1是 （填操作名称）。（2）加入金属X后发生反应的化学方程式： 。（3）固体A中含有 （填化学符号）。请你写出固体A与稀硫酸反应的主要现象： 。【举一反三5】根据如图所示的实验回答问题：（1）甲图：某化学兴趣小组结合传感器技术开展“测定空气中氧气含量”的实验探究。实验中要加入足量红磷的目的是 ；集气瓶中水的作用是 ；依据实验数据分析，“只要有氧气，可燃物就能持续燃烧”的观点是 的（填“正确”或“错误”）。（2）乙图：在进行实验之前要对金属丝进行 处理；实验中能观察到的明显现象为 。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 初中化学沪教版（2024）九年级上册 6.2 金属的性质和应用 题型专练（原卷版）.docx 初中化学沪教版（2024）九年级上册 6.2 金属的性质和应用 题型专练（解析版）.docx
资源列表