人教版初中九年级化学下册第八单元《金属和金属材料》实验题精选带答案.docx

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人教版初中九年级化学下册第八单元《金属和金属材料》实验题精选带答案

2021年人教版初中九年级化学第二学期第八单元《金属和金属材料》实验题精选

一．实验探究题（共11小题）

1．金属材料在国防建设中起着重要的作用，图1为歼﹣15在辽宁舰上起飞。

（1）铝合金可用于制造飞机的外壳，铝合金材质的主要优点是　　。

（2）辽宁舰改装前其舰身锈迹斑斑，铁锈的主要成分是　　（填化学式）。

（3）建造航母要大量的钢材，如图2实验室模拟炼铁。

①装置A中的实验现象　　，装置B的作用是吸收二氧化碳，装置C的作用是　　。

②若将图2虚线部分换成图3，其作用是　　（填字母序号）。

a．收集CO

b．检验CO2

c．吸收CO2

③现取该赤铁矿石样品10.0g进行如图2所示实验，完全反应后（杂质不参加反应），测得装置B增重6.6g，则反应生成CO2的质量为　　g。

计算该样品中氧化铁的质量分数（请写出计算过程）。

2．M是生活中常见的金属，MSO4溶液是无色液体，某化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序，请你和他们一起进行以下探究活动。

（提出问题）

M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的？

（猜想与假设）

小敏的猜想是A1＞Cu＞M；小强的猜想是Al＞M＞Cu。

（1）你的猜想是　　。

（设计与实验）

为了探究三种金属的活动性顺序，同学们取粗细相同的M丝，铝丝及相关溶液，进行了如图所示的实验：

观察到只有试管乙中发生明显变化

（交流与表达）

（2）同学们一致认为试管丙中也应该有明显变化，之所以出现这种情况的原因可能是　　。

（3）于是同学们对实验进行了改进，把甲、丙中的铝丝处理后又分别插入原试管中，结果甲、丙试管中都出现了明显变化，则丙试管中发生反应的化学方程式为　　。

（解释与结论）

（4）通过以上实验，得出三种金属的活动性顺序为　　。

（评价与反思）

（5）实验结束后，同学们对实验过程进行了如下反思：

①同学们经过讨论后认为该实验可以优化，去掉试管　　（填试管编号）中的实验，也可以得出正确的结论。

②除了上述实验外，还可以选择的试剂组合是　　。

a.铝丝

b.铜丝

c.M丝

d.Al2（SO4）3溶液

e.CuSO4溶液

f.MSO4溶液

g.稀盐酸

3．一氧化碳还原氧化铁

兴趣小组设计了如图实验装置进行实验。

（1）实验前应先　　。

（2）加热前应先通CO一会，其作用是　　。

（3）为收集尾气并除去气体样品中的二氧化碳，下列装置最为合理的是　　。

（填序号）

【进行实验】该小组同学按如图步骤进行实验，观察到以下现象，确定该红色粉末由铜和氧化铁组成。

（1）硬质玻璃管中出现黑色物质，对应的化学方程式为　　。

（2）完全反应后硬质玻璃管中仍有红色固体剩余。

【定量分析】上述实验中，测得某些实验数据如表。

反应前

红色粉末的质量

8.0g

硬质玻璃管的质量

64.6g

反应后

硬质③玻璃管和其中固体的总质量

70.8g

请通过计算进一步确定该红色粉末中各成分的质量比：

　　。

【拓展探究】将上述实验反应后硬质玻璃管中的固体研磨成粉末。

取少量粉末于小烧杯中，向其中加入足量稀盐酸，充分反应，你能观察到的现象有：

　　。

4．一氧化碳、木炭还原氧化铜是初中化学中两个重要实验，请根据所学知识作答。

（1）如图1实验，实验开始时，先进行的是通一氧化碳，目的是　　；实验结束后先撤去酒精灯，继续通入一氧化碳的目的是　　。

该装置存在的主要问题是　　，改进的具体措施是　　。

（2）对图2实验的分析正确的是　　（填编号）。

a.C中的试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流

b.实验结束时先熄灭C处酒精喷灯，再将导管移出D中试管

c.D中增加的质量一定等于C中固体减少的质量

d.实验结束后待C中固体冷却后再倒出粉末，目的是防止灼热的铜被氧化

（3）图1、图2实验过程中，观察到A、C装置中相同的现象是　　，A、C中反应的化学方程式分别为　　、　　。

两反应中氧化铜都失去氧元素，发生了　　反应（填“氧化”或“还原”），B中加足量石灰水的目的是　　。

5．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中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱，有同学认为不够合理，理由是　　。

（2）写出实验Ⅱ中C试管内发生反应的化学方程式　　，现象　　。

（3）实验Ⅱ中要验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序，没有必要做的实验是　　（填字母）。

6．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”）。

7．化学兴趣小组用如图装置探究炼铁的原理。

（1）加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是　　。

（2）玻璃管A中发生还原反应的物质是　　

。

（3）如果装置A中开始发生反应，则装置B中的现象为　　。

方框中连接的是C和D，用C装置收集尾气，其中氢氧化钠溶液的作用是　　，则导管接口的连接顺序为a→　　→e。

如果导管连接错误，后果是　　。

仁青同学认为如图所示的装置收集的尾气不纯，其理由是　　。

（4）在装置C中发生的反应的方程式是　　。

8．学习了金属矿物及其冶炼后，同学们设计了两组实验装置，请回答：

（1）铁元素在自然界中分布很广，氧化铁是　　（填写铁矿石名称）的主要成分。

如图1是用一氧化碳还原氧化铁粉末的实验装置，反应一段时间后，观察到玻璃管中的氧化铁粉末逐渐变成　　色，装置B中的现象是　　，虚线框内装置的作用是　　（填字母序号）。

a．吸收二氧化碳

b．消耗一氧化碳

c．检验一氧化碳

（2）如图2是用适量木炭粉还原氧化铁粉末的实验装置，写出反应的化学方程式：

　　，试管口部略向下倾斜的原因是　　。

反应一段时间后，装置C中澄清石灰水无现象的原因是　　（用化学方程式表示）。

同学们发现一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同，但性质有所不同。

以下说法正确的是　　（填字母序号）。

a．一氧化碳不能与水反应，二氧化碳能与水反应

b．一氧化碳和二氧化碳的分子结构不同

c．一氧化碳和二氧化碳都可以作气体肥料

d．一氧化碳和二氧化碳都可以作还原剂

9．为探究几种常见金属的活动性顺序，取等浓度的稀硫酸进行如图的实验：

（1）c中出现的现象是　　。

（2）通过此实验得出几种金属的活动性由强到弱顺序为　　；实验后将四支试管中所有物质倒入同一个废液缸，充分反应后过滤得到滤渣A和绿色溶液B，关于A和B的成分进行如下猜想：

【提出猜想】甲同学：

A可能是Cu；乙同学：

A可能是Fe、Zn。

【表达与交流】请评价乙同学的猜想　　。

【设计实验】为探究A的成分，同学们进行下列实验：

丙同学：

取少量A，向其中加入了稀硫酸，产生了明显的现象，由此确定了A的成分；同时也确定了B的成分。

【得出结论】

过上述实验可知：

A的成分是　　（写化学式），B中的可溶性金属化合物有　　。

【归纳总结】通过上述探究活动，我们在确定反应后滤渣的成分时，除了要考虑不参与反应的固体一定存在外，还要考虑　　，只需检验　　是否存在即可。

10．金属和金属材料与生产生活和社会发展的关系非常密切。

（1）生活中常用铁锅炒菜主要利用了铁的　　性；厨房中的铁锅容易生锈，其原因是铁与空气中的　　和水等发生了化学反应。

（2）经检测，世界上最大的青铜器“司母戊鼎”中含有铜、锡等金属，某同学为探究铜、锡与铁的金属活动性顺序，设计了如表所示实验（金属片均已打磨，且形状、大小相同，试管中所用5%的稀盐酸体积相同）。

【实验记录与分析】

实验一

实验二

实验三

实验操作

实验现象

立即产生气泡，速率较快

无明显现象

立即产生气泡，速率较慢

实验结论

铁、铜、锡的金属活动顺序由强到弱为　　。

【查阅资料】锡元素（Sn）的常见化合价是+2价。

根据实验现象推测实验三的试管中锡与盐酸发生反应的化学方程式　　。

（3）向m克AgNO3、Cu（NO3）2，Fe（NO3）2的混合溶液中加入Zn粉，充分反应后，过滤所得溶液的质量仍为m克。

则下列说法错误的是　　（多选）。

A．滤渣中一定有Ag、Cu、Fe

B．滤液中一定没有AgNO3

C．滤液中一定含有Zn（NO3）2、Fe（NO3）2

D．该过程至少发生了三个化学反应

11．铁钉是生活中常见的铁制品。

学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀和盐酸除锈时的反应进行了探究。

Ⅰ探究不同条件下铁钉的锈蚀

取四枚铁钉，按第图1所示进行实验。

一天后观察到的现象如下表所示。

试管

a

b

c

d

实验现象

铁钉表面无明显变化

铁钉表面无明显变化

蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀

食盐水和空气交界处铁钉出现较多锈蚀

（1）由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是　　。

（2）由试管c、d中的现象可以得出的结论是　　。

（3）切过咸菜的菜刀不及时处理，易生锈。

防止切过咸菜的菜刀生锈，处理的方法是　　。

Ⅱ探究盐酸除锈时的反应

步骤1将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。

观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生，溶液变为黄色。

步骤2将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后，观察到铁钉变细，溶液变为浅绿色。

【提出问题】①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应？

②“步骤2”中试管长时间放置后，溶液为什么会变色？

【查阅资料】①铁锈中主要含有Fe2O3；

②FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色；

③K3[Fe（CN）6]溶液为黄色，FeCl3溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液不变色，FeCl2溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液会生成蓝色沉淀。

【实验分析】铁锈消失是因为Fe2O3与盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为　　。

【提出猜想】对于问题②，实验小组提出如下两个猜想：

猜想1：

溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致；

猜想2：

溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。

【实验验证1】对“猜想1”进行验证的实验过程用如图2所示装置进行实验，……。

（1）仪器X的名称为　　。

（2）实验是验证　　（填气体的化学式）与溶液中的FeCl3是否发生反应。

【实验验证2】请设计实验对“猜想2”进行验证，简述实验过程（包括操作、可能的实验现象和对应的结论）：

　　。

（实验中必须用到K3[Fe（CN）6]溶液、FeCl3溶液和铁钉）

参考答案

一．实验探究题（共11小题）

1．密度小、耐腐蚀、机械强度大；Fe2O3；红色固体变黑色；把一氧化碳转化成二氧化碳，防止污染环境；abc；6.6；

2．M＞Al＞Cu；铝丝表面有氧化铝保护膜，阻止反应的进行；2Al+3CuSO4＝Al2（SO4）3+3Cu；Al＞M＞Cu；丙；abf或cde；

3．检查装置的气密性；排尽装置内空气；C；3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2；3：

1（氧化铁与铜的质量比）；有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，有红色固体残留；

4．排尽装置内的空气，防止加热时产生爆炸；防止生成的铜重新被氧化；没有进行尾气处理；在B后面加一盏燃着的酒精灯；ad；黑色固体变成红色；CO+CuO

Cu+CO2；C+2CuO

2Cu+CO2↑；还原；吸收生成的二氧化碳；

5．加入的酸不同；Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；红色固体表面析出银白色固体，溶液变为蓝色；E；

6．红棕色粉末变为黑色；CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；没有进行尾气处理；防止灼热的铁再次被氧化，防止氢氧化钠溶液倒吸入硬质玻璃管；混合物；

7．排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸；氧化铁；澄清石灰水变浑浊；除去尾气中的二氧化碳；d→b；一氧化碳逸散到空气中污染环境；收集的尾气中含有水蒸气；CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；

8．赤铁矿；黑；澄清的石灰水变浑浊；b；3C+2Fe2O3

4Fe+3CO2↑；防止冷凝水倒流、炸裂试管；2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；ab；

9．溶液中迅速产生气泡；Mg＞Zn＞Fe＞Cu；猜想错误，若锌存在，则不会与绿色溶液B共存；Fe、Cu；ZnSO4、MgSO4、FeSO4；参与反应的固体是否有剩余；铁；

10．导热；氧气；Fe＞Sn＞Cu；Sn+2HCl＝SnCl2+H2↑；ACD；

11．铁钉生锈需要与水和空气接触；食盐可以加快铁钉锈蚀；洗涤干净后擦干，放置在通风干燥处；Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；长颈漏斗；H2；取三支试管，分别加入等量的K3[Fe（CN）6]溶液，前两支试管加入依次氯化铁溶液，铁钉，第三支试管加入等量的氯化铁溶液和相同大小的铁钉，前两支试管不发生变色，第三支试管变色并有蓝色沉淀生成，说明溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致；