九年级化学下册金属和金属材料实验题和计算题专题必考练习含答案.docx

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九年级化学下册金属和金属材料实验题和计算题专题必考练习含答案

九年级化学下册金属和金属材料实验题和计算题专题必考练习含答案

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、实验题

1．某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计如图甲所示三个实验（三种金属均已用砂纸打磨过，其形状和大小相同，稀盐酸的浓度和用量也相同）。

（1）实验前用砂纸打磨金属的目的是___________。

（2）一段时间后，实验B中可观察到的现象是___________，这说明铜比银的金属活动性___________（“强”或“弱”），该反应的化学方程式为___________。

（3）乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序，因此在上述实验的基础上，乙同学又补做了一个实验，装置如图乙所示，且实现了探究目的。

乙同学的实验：

X是金属___________，Y是___________蓝色溶液。

2．在实验室中，小李同学为了探究金属与盐溶液的反应规律，将一定质量的某种常见金属M的粉末放入AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中，实验过程及现象如图所示，结合实际现象判断，回答下列问题

（1）滤液中一定没有的金属阳离子是___________；

（2）金属M粉末一定不是______；

（3）若反应前后溶液质量不变，则金属M粉末一定是______。

3．根据下图回答问题

（1）实验室要制取氧气和二氧化碳，现有氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、石灰石、稀盐酸。

①利用上述仪器和药品制取氧气时，发生装置应选择的仪器是___________（填仪器序号）。

②制取二氧化碳时，反应的化学方程式是______

（2）实验室常用图中A装置分离CO2和CO的混合气体：

①分液漏斗中所加液体名称为___________，先关闭n打开m，收集的气体是______

②然后再关闭m打开n，若要收集该气体选择C装置，则气体应从___________端进入。

（3）图D是探究影响铁锈蚀快慢因素的实验，为探究氯化钠是否可以加快铁的锈蚀，试管②中的Y物质是______

4．某化学实验小组利用如图装置探究一氧化碳还原氧化铁的实验：

向氧化铁中通入纯净的一氧化碳气体，请回答下列问题。

（1）实验过程中观察到装置A中玻璃管内发生的现象_______；

（2）写出B装置发生的化学反应方程式是_______；

（3）从环境保护的角度看该实验存在的缺陷是_______；

（4）实验结束时先撤去酒精灯，继续通入一氧化碳，其目的是_______

（5）实验前称量纯净的Fe2O3质量为20g。

通入足量的一氧化碳完全反应后B装置总质量增加了13.2g，则反应后A中玻璃管内剩余物质为_____（填“纯净物”或“混合物”）。

5．如图为某小组探究金属化学性质的两组实验。

实验Ⅰ

实验Ⅱ

（1）实验Ⅰ，通过观察金属表面产生气泡的快慢，___________（填“能”或“不能”）说明Zn的活动性比Fe强。

（2）实验Ⅱ，试管D中反应的化学方程式是___________；要验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序，至少要做的实验是___________（填字母序号）。

6．:

根据下列实验方案进行实验,请回答问题:

（1）A实验探究的是燃烧的条件之一为_______,小月在实验结束后吹灭玻璃杯外的蜡烛,其熄灭的原理是_______。

（2）小凡想用B实验来探究空气中氧气的含量,他所选用的药品需符合的要求之一是:

_______,若观察到水进入瓶中远小于1/5体积,可能的原因是:

_______（填字母）

a药品量不足

b止水夹没夹紧

c未等装置冷却至室温就打开止水夹

（3）小林设计C实验来探究这两种金属的活动性,能否达到实验目的_______（填“能”或“否”）,请写出其中一个试管中发生反应的化学方程式:

_______。

7．为探究Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱，某兴趣小组做了如下实验：

（1）实验前需将金属丝打磨，目的是____。

（2）甲实验中观察到的现象为_____，发生反应的化学方程式为_____。

（3）乙实验中观察到的现象为_____；通过甲、乙实验探究，可得出三种金属活动性由弱到强的顺序为____。

（4）若采用丙实验方案也可得出相同结论，则金属C是_____。

二、计算题

8．为测定某种铝铜合金中铝的质量分数，探究小组按照下表进行实验：

实验编号

合金质量/g

加入稀盐酸的质量/g

生成H2的质量/g

实验1

20

182.5

1

实验2

25

365

2

实验3

20

365

2

实验4

20

400

2

请计算：

（1）实验______中稀盐酸和合金恰好完全反应。

（2）铝铜合金中铝的质量分数是多少？

9．请你仔细分析如图所示的实验过程和提供的数据，并进行计算。

反应后所得溶液中溶质的质量分数是________。

（写出计算过程，精确到0.1%）。

10．镁铜合金常用于制飞机天线，为测定某镁铜合金中镁的质量分数，某小组取6g镁铜合金粉末，向其中缓慢加入稀硫酸，加入稀硫酸的质量与产生氢气的质量关系如图所示。

请回答下列问题：

（1）镁铜合金粉末与稀硫酸充分反应产生氢气的质量为g。

（2）计算镁铜合金粉末中镁的质量分数；

（3）加入50g稀硫酸，理论上充分反应后溶液中镁元素的质量为多少？

11．镁、锌、铁三种金属各20g分别与足量盐酸反应，各生成氢气多少克？

由此得出“+2价金属与酸反应产生氢气质量”的什么规律？

12．称量10g粉末状黄铜样品放入烧杯中，量取45mL稀盐酸分三次加到其中，每次充分反应后，测定生成氢气的质量，实验数据如表：

第一次

第二次

第三次

加入稀盐酸的体积（mL）

15

15

15

生成氢气的质量（g）

0.04

m

0.02

试求：

（1）m的数值_____；

（2）此黄铜样品中铜的质量分数是多少？

（写出计算过程）

13．黄铜（铜锌合金）的外观与黄金极为相似、容易以假乱真。

小红同学想测定黄铜中锌的含量。

她称取20g黄铜样品放入烧杯中，加入足量稀硫酸充分反应后，测得生成氢气的质量为0.2g。

（1）该反应属于（填基本反应类型）。

（2）求黄铜样品中铜的质量分数（写计算过程）。

参考答案

1．除去金属表面的氧化物铜的表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色变成蓝色强Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag铁（Fe）硫酸铜（CuSO4）

【分析】

（1）根据金属的表面可能有与氧气反应生成的氧化物或污物，进行分析解答；

（2）根据铜能与硝酸银反应，进行分析解答；

（3）在金属活动性顺序中，氢之前的金属能与酸反应生成氢气，位置越靠前，反应的速率越快，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，据此判断能否发生反应，进而可确定四种金属活动性由强到弱的顺序。

【详解】

（1）放置在空气中的金属其表面会因与空气反应生成其氧化物，所以在金属片使用前应将这层金属的氧化物用砂纸打磨除去，故填：

除去金属表面的氧化物；

（2）实验B中，铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，一段时间后可观察到的现象为：

铜的表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色变成蓝色，这说明铜比银的金属活动性强，反应的化学方程式为：

Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag；故填：

铜的表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色变成蓝色；强；Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag；

（3）A实验能说明铁排在氢的前面，B实验说明铜排在银的前面，C实验说明锌排在氢的前面，A、C说明锌在铁的前面，故通过A、B、C说明Zn＞Fe＞H，Cu＞Ag，不能说明铁和铜的活动性，故可以通过金属与酸或金属与盐溶液的反应来证明铁和铜的活动性强弱。

乙同学的实验可能是X是金属铁（Fe），Y是硫酸铜溶液（CuSO4）。

故填：

铁（Fe）；硫酸铜（CuSO4）。

【点睛】

在金属活动性顺序中，氢之前的金属能与酸反应生成氢气，位置越靠前，反应的速率越快，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。

2．Ag+、Cu2+铁锌

【分析】

将一定质量的某种常见金属M的粉末放入AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中，充分反应后，过滤，向滤渣中，加入稀盐酸，产生气泡，说明M能与稀盐酸反应，在金属活动性顺序里，排在氢前，且M过量，故硝酸银、硝酸铜已经完全反应。

【详解】

（1）硝酸银、硝酸铜已经完全反应，故滤液中一定没有的金属阳离子是Ag+、Cu2+；

（2）滤液呈无色，铁能与硝酸银、硝酸铜反应生成硝酸亚铁，硝酸亚铁显浅绿色，故金属M粉末一定不是Fe；

（3）将金属M放入硝酸银、硝酸铜的溶液中，M先与硝酸银反应生成硝酸M和银，待硝酸银完全反应后，M再与硝酸铜反应生成硝酸M和铜，反应前后溶液质量不变，故M与硝酸银反应，溶液质量减小，M与硝酸铜反应，溶液质量增加，且减少与增加的质量相等，金属M为常见金属，故可能为Mg、Al、Zn，

镁与硝酸银反应：

，24份的镁置换出216份的银，固体质量增加，溶液质量减小，

镁与硝酸铜：

，24份的镁置换出64份的铜，固体质量增加，溶液质量减小，不可能是镁，

铝与硝酸银反应：

，27份的铝置换出324份的银，固体质量增加，溶液质量减小，

铝与硝酸铜：

，54份的铝置换出192份的铜，固体质量增加，溶液质量减小，不可能是铝，

锌与硝酸银反应：

，65份的锌置换出216份的银，固体质量增加，溶液质量减小，

锌与硝酸铜：

，65份的锌置换出64份的铜，固体质量减小，溶液质量增加，故一定是锌。

3．abdg

稀盐酸COd氯化钠溶液

【详解】

（1）①根据所给药品可知，应选用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，氯酸钾和二氧化锰制取氧气属于固体加热反应，发生装置应选abdg；

②实验室通常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：

；

（2）①先关闭n，打开m，将混合气体，通入氢氧化钠溶液中，氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，氢氧化钠与一氧化碳不反应，经过浓硫酸干燥可得一氧化碳，然后关闭m，打开n，加入稀盐酸，碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，故可得二氧化碳，故分液漏斗中所加液体名称为稀盐酸；

由以上分析可知，先关闭n打开m，收集的气体是CO；

②然后再关闭m打开n，收集的气体是二氧化碳，若要收集该气体选择C装置，二氧化碳的密度比水小，则气体应从d端进入；

（3）该实验的目的是探究氯化钠是否可以加快铁的锈蚀，故应其中一个试管加水，另一个试管加氯化钠溶液，其它因素都应相同，故试管②中的Y物质是氯化钠溶液。

4．红色固体变黑色2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O没有进行尾气的处理防止空气中的氧气进入装置与灼热的铁反应混合物

【详解】

（1）赤铁矿是一种红色固体，其主要成分是氧化铁，在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成种黑色固体铁和二氧化碳；所以实验中观察到固体由红色变成黑色；

（2）反应物是二氧化碳和氢氧化钠，生成物是碳酸钠和水，反应的化学方程式为：

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；

（3）图示装置的尾气中含有有毒的一氧化碳，没有进行尾气的处理，这样会造成空气的污染，故C的后面应该加上一个点燃的酒精灯，处理尾气中剩余的一氧化碳；

（4）实验结束时先撤去酒精灯，继续通入一氧化碳，其目的是防止空气中的氧气进入装置与灼热的铁反应；

（5）B装置内氢氧化钠溶液增重的质量即为一氧化碳还原氧化铁生成的二氧化碳质量，即生成二氧化碳的质量为13.2g；设参加反应的氧化铁的质量为x，

x=16g＜20g，说明原物质中含有杂质，故反应后A中玻璃管内剩余物质为铁和杂质组成的混合物。

5．不能Fe+CuSO4=Cu+FeSO4CD

【详解】

（1）对比实验必须控制变量唯一性，实验Ⅰ中，所用的两种酸不同，所以通过观察金属表面产生气泡的快慢，不能说明Zn的活动性比Fe强。

（2）金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来。

实验Ⅱ，试管D中反应的化学方程式是：

Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；试管C中的反应，验证了金属活动性顺序为：

Cu>Ag；试管D中的反应，验证了金属活动性顺序为：

Fe>Cu；试管E中的反应，验证了金属活动性顺序为：

Fe>Ag。

所以要验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序，至少要做的实验是CD。

【点睛】

设计对比实验时要掌握其原理和区别，明确除探究要素不同之外、其它条件都应该是相同的，是正确解答本题的关键。

6．与氧气接触降温至着火点以下只与空气中的氧气反应或生成物不能是气体ac否

或

【详解】

（1）被水杯罩住的蜡烛燃烧一段时间后，便会熄灭，玻璃杯外面的蜡烛会继续燃烧，说明燃烧的条件之一是与氧气接触；

在实验结束后吹灭玻璃杯外的蜡烛,其熄灭的原理是：

降低温度至着火点以下；

（2）探究空气中氧气含量，所需要的药品需符合，只与空气中的氧气反应，生成物不是气体；

a、药品量不足，不能将氧气完全耗尽，会使测定结果偏小，符合题意；

b、止水夹没夹紧，药品燃烧时放热，会使气体膨胀逸出，会使测定结果偏大，不符合题意；

c、未等装置冷却至室温就打开止水夹，气体受热膨胀，占据了一定的体积，会使测定结果偏小，符合题意。

故选ac；

（3）小林设计C实验来探究这两种金属的活动性，变量应是金属种类，图中变量是酸的种类，故不能达到实验目的；

镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，该反应的化学方程式为

；

镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，该反应的化学方程式为

。

7．除去金属表面的氧化膜，防止其影响反应的发生及现象的观察铜丝表面有银白色物质生成，溶液由无色逐渐变为蓝色Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag铁丝表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色Ag

【详解】

（1）将金属丝打磨可以除去金属表面的氧化膜，防止其影响反应的发生及现象的观察。

（2）甲实验为铜与硝酸银反应，生成银和硝酸铜（溶液为蓝色），所以实验现象为铜丝表面有银白色物质生成，溶液由无色逐渐变为蓝色。

化学方程式为：

Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag。

（3）乙实验为铁与硫酸铜（溶液为蓝色）反应生成铜和硫酸亚铁（溶液为浅绿色）。

所以实验现象为铁丝表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。

因为活泼金属可以从不活泼金属的盐溶液中将不活泼金属置换出来，所以可得出金属活动性由弱到强的顺序为Ag

（4）3种药品，2组实验判断3种金属的活动性，可以选择活动性在中间的金属与活动性在2边的金属的盐溶液进行比较判断，所以金属C为铜，盐溶液A、B分别为亚铁盐溶液和银盐溶液。

铜能置换出金属银所以活动性比银强，不能置换出金属铁所以活动性比铁弱，可以得出金属活动性Ag

故填：

铜。

8．

（1）3

（2）由分析可知，20g铝铜合金完全反应可以生成2g氢气。

设20g铝铜合金中铝的质量为x，

铝铜合金中铝的质量分数=

答：

铝铜合金中铝的质量分数为90%。

【详解】

（1）实验1、3、4对比，可以发现实验1中合金中的铝未反应完，实验3、4中合金中的铝已反应完，实验2、3对比，可以发现，实验3中，稀盐酸已反应完，由此可知，实验3中稀盐酸和合金恰好完全反应。

（2）详见答案。

9．12.7%

【详解】

由题中信息可知，11.2g的铁和189.2g的稀盐酸恰好完全反应，设生成氯化亚铁的质量为x，生成氢气的质量为y

x=25.4g

y=0.4g

反应后所得溶液中溶质的质量分数是:

答：

反应后所得溶液中溶质的质量分数是12.7%。

10．

（1）0.4

（2）解：

设镁铜合金粉末中镁的质量为x

x=4.8g

答：

镁铜合金粉末中镁的质量分数为80%

（3）有图像可知6g镁铜合金粉末（其中含有4.8g镁）与100g稀硫酸恰好反应，如果加入50g稀硫酸，理论上反应的镁元素的质量为2.4g；根据质量守恒定律反应前后元素质量、种类不发生改变，那么理论上充分反应后溶液中镁元素的质量为2.4g

【分析】

熟练掌握化学式的相关计算；能通过化学方程式所体现的各物质的质量关系，用已知物质的质量去求未知物质的质量。

【详解】

（1）有图像可知镁铜合金粉末与稀硫酸充分反应产生氢气的质量为0.4g。

答案：

0.4

（2）详见答案。

（3）有图像可知6g镁铜合金粉末（其中含有4.8g镁）与100g稀硫酸恰好反应，如果加入50g稀硫酸，理论上反应的镁元素的质量为2.4g；根据质量守恒定律反应前后元素质量、种类不发生改变，那么理论上充分反应后溶液中镁元素的质量为2.4g。

11．解：

设镁与盐酸反应生成氢气的质量为x

x≈1.67g

设锌与稀盐酸反应生成氢气的质量为y

y≈0.62g

设铁与稀盐酸反应生成氢气的质量为z

z≈0.71g

等量的+2价金属与足量酸反应，金属的相对原子质量越大，产生氢气的质量越小。

【详解】

见答案

相对原子质量：

Zn＞Fe＞Mg，生成氢气的质量：

Mg＞Fe＞Zn，由此可以得出，等量的+2价金属与足量酸反应，金属的相对原子质量越大，产生氢气的质量越小。

12．

（1）0.04；

（2）根据表格可知，共生成氢气的质量为0.04g+0.04g+0.02g=0.1g，

设锌的质量为x，则有

x=3.25g

所以此黄铜样品中铜的质量分数为：

。

【分析】

在金属活动性顺序中，锌排在氢的前面，可以与盐酸反应生成氢气，而铜排在氢的后面，不能与盐酸反应生成氢气，根据生成的氢气的总质量，可以求得锌的质量。

【详解】

（1）根据表格可以发现，第一次加入15mL盐酸生成0.04g氢气，第三次加入15mL盐酸还能生成并且只生成0.02g氢气，说明直到第三次反应才结束，并且盐酸有剩余；同时说明第二次加入15mL盐酸时完全反应，生成氢气的质量可按照第一次的数量关系（15ml对应0.04g）类推，而得出m为0.04g；

（2）见答案。

13．

（1）置换反应；

（2）解：

设黄铜样品中锌的质量为x

x=6.5g

黄铜样品中铜的质量分数为：

答：

黄铜样品中铜的质量分数为67.5%。

【详解】

（1）锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应符合“一种单质与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；

（2）见答案。