江苏沪教版届九年级化学第5章《金属的冶炼与利用》培优专题练习.docx

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江苏沪教版届九年级化学第5章《金属的冶炼与利用》培优专题练习

《金属的冶炼与利用》培优专题练习

【金属的化学性质】

1．为探究Zn和Cu的金属活动性强弱，提供的试剂有：

Zn、Cu、H2SO4溶液、ZnSO4溶液、CuSO4溶液。

下列说法正确的是（）

A．选用两种试剂可实现实验目的

B．ZnSO4溶液中加入Cu不能探究金属活动性强弱

C．最多只能设计一种实验方案

D．根据Zn和Cu的硬度能判断金属活动性强弱

2．R为金属，发生如下反应：

R＋CuSO4＝Cu＋RSO4。

下列说法错误的是（）

A．该反应为置换反应

B．R的金属活动性比Cu强

C．该金属可以是Al

D．若R为Fe，反应后溶液的质量会减小

3．废旧手机的某些部件中含有Mg、Al、Cu、Ag等金属，为了回收重金属，将旧手机的部件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应后过滤，所得固体中含有的金属是（）

A．Mg、AlB．Cu、AgC．Al、CuD．Mg、Ag

4．医用热敷袋使用时要轻揉，袋内的反应可看作是铁粉、空气和水相互作用，产生氢氧化亚铁，最终转化为氢氧化铁。

下列说法错误的是（）

A．热敷袋放出的热量是由化学反应产生的

B．总反应为2Fe＋O2＋3H2O＝2Fe（OH）3

C．上述含铁物质中铁元素的化合价有0、＋2、＋3

D．热敷袋中的铁粉与水在未使用时要分别密封保存

5．有甲、乙、丙三种金属，只有甲在自然界中主要以单质形式存在，丙的盐溶液不能用乙制的容器盛放，则这三种金属的活动性由强到弱的顺序是（）

A．甲>乙>丙B．丙>乙>甲

C．丙>甲>乙D．乙>丙>甲

6．将等质量的镁、铁、锌分别放入三份溶质质量分数相同

的稀盐酸中，反应生成的H2质量与反应时间的关系如图

所示。

根据图中的信息，作出的判断不正确的是（）

A．图线X表示镁的反应情况

B．铁消耗的稀盐酸质量最大

C．镁、锌一定过量，铁可能反应完

D．镁一定过量，锌、铁可能反应完

7．在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。

（1）CuSO4溶液中，大量存在的离子是_______。

（2）小明同学将一根久置于空气中的铝丝插入CuSO4溶液中，未见任何明显现象，小明马上明白原因是____________________________。

于是他将铝丝经过_______处理后再次浸入到CuSO4溶液中，静置，观察到的现象是_____________________。

结合现象分析，溶液中减少的离子是_______，增加的离子是_______。

（3）除CuSO4溶液外，将铝丝浸入_______（任举一例）溶液中，也能产生相同的实验现象。

8．在课外活动中，老师要求学生自制一个总质量为400克左右，不使用电力的四轮小车，并比赛小车在摩擦力很小的水平道路上一次运行的距离谁最远。

张明制作了如图所示的一辆小车，他往试管中加入两种试剂，塞紧塞子，过一会小车向前运动了。

（1）理论上，在加入的两种试剂总质量相同的条件下，生成气体越多，

则小车运行的距离越远。

请在下列试剂中选择最符合比赛要求的试剂：

①锌粉②铁粉③铜粉④10%的稀硫酸⑤10%的盐酸溶液。

你选择的试

剂是_______（填序号），在试管中发生反应的化学方程式为_______；

（2）在加入的两种试剂总质量相同的条件下，若要使小车的运动速度比

（1）中所选试剂时快，应往试管中加入哪两种试剂_______（填序号，从上一小题中提供的试剂中选）?

（提示：

10%的稀盐酸比10%的稀硫酸的酸性更强）

（3）若仍选用以上试剂，在不改变试剂质量及道路和动力的条件下，如何使张明的小车跑得更远？

请提出一种改进的方法_____________________。

（4）有同学根据同样的推进原理，但不进行化学反应，也能使小车运动。

他选用的方法可能是____________________________。

9．比较、分析、归纳是学习化学的有效方法。

现有以下反应：

①Zn＋CuCl2＝ZnCl2＋Cu；②Cu＋2AgNO3＝2Ag＋Cu（NO3）2；③Cl2＋2NaBr＝2NaCl＋Br，④I2＋Na2S＝2NaI＋S↓；⑤Br2＋2KI＝2KBr＋I2↓

（1）通过比较、分析，可以发现上述反应均属于基本反应类型中的_______反应；再分析这五个反应前后各元素的化合价，我们发现了一个相似之处：

___________；

（2）通过分析①和②，可以得出锌、银、铜三种金属的活动性顺序是_______；

（3）非金属单质也有类似的反应规律，分析③、④和⑤可以判断S、Cl2、I2、Br2的活动性由强到弱的顺序为_______，据此还可以判断下列反应不可能发生的是（）

A．Cl2＋2Nal＝2NaCl＋I2↓

B．I2＋2KBr＝2KI＋Br2

C．Br2＋Na2S＝2NaBr＋S↓

D．Cl2＋K2S＝2KCl＋S↓

10．铜和铝是日常生活和生产中重要的金属。

钛（Ti）有许多神奇的性能，越来越引起人们的关注，是21世纪的重要金属之一。

依据三种金属的性质和用途，判断下列说法错误的是（）

A．铝是地壳中含量最多的金属元素

B．将大小、厚薄相同的铜、铝、钛分别放入等质量、等浓度的稀盐酸中，观察到钛的表面缓慢放出气泡，铝的表面放出气泡较快，而铜表面无现象，由此可推测三种金属活动性顺序为Al>Cu>Ti

C．钛或钛合金放到海水中数年后仍光亮如初，这说明金属钛具有很强的抗腐蚀性

D．高层建筑常采用铝合金门窗而不采用铁门窗，主要原因是铝的密度小且表面易形成一层致密的氧化物薄膜

11．为了探究Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，某兴趣小组设计了下图所示的四组实验方案，你认为不可行的是（）

ABCD

12．在某铁的样品中可能含有Zn、Mg、Al、Cu等杂质金属中的两种，取5.6g样品与足量稀硫酸反应，得到0.20gH2，则此铁的样品中不可能含有的杂质金属组是

A．Cu和MgB．Zn和AlC．Mg和AlD．Zn和Cu

13．在托盘天平两边各放一只烧杯，调节至平衡，再向两只烧杯中各注入相同质量、相同质量分数的稀硫酸，然后按下图所示分别投入相同质量的锌粒和镁带，反应停止后天平可能（）

A．左边托盘上翘

B．右边托盘上翘

C．保持平衡

D．以上三种情况都可能

14．现有CuSO4和ZnSO4的混合溶液100g，向其中加入5.6g铁粉，恰好完全反应后过滤，则溶液的质量变化情况以及滤液中的金属离子判断正确的是（）

A．质量变大，Zn2＋、Fe2＋B．质量不变，Cu2＋、Zn2＋

C．质量变小，Zn2＋、Fe2＋D．质量变小，Cu2＋、Fe2＋

15．用质量均为2g的薄锌片，在不同温度下分别与足量某浓度的稀硫酸反应。

锌片完全溶解所用时间与温度的关系如下表所示：

序号

温度/℃

单位时间消耗锌的质量

锌片完全溶解的时间/s

1

5

m1

400

2

15

M2

200

3

25

m3

100

4

30

m4

t4

5

35

m5

50

6

10

m6

t6

7

20

m7

t7

试根据表中数据推测下列各表达式正确的是（）

①50200>t7③单位时间内消耗锌的质量（m）m7>m6>m2

A．①B．②C．①②D．①②③

16．在化学反应中，物质所含元素的化合价发生变化的反应就是氧化还原反应。

例如：

2Na＋Cl2＝2NaCl，反应前后Na、Cl的化合价发生了变化，该反应是氧化还原反应。

（1）根据化合价是否发生变化分析，下列反应属于氧化还原反应的是_______（填编号）。

A．2Mg+O2＝2MgOB．CaO+H2O＝Ca（OH）2

C．2KClO3

2KCl+3O2↑D．CaCO3

CaO+CO2↑

E．H2+CuO

Cu+H2OF．HCl+NaOH＝NaCl+H2O

（2）含有高价态元素的化合物，通常具有氧化性，如在氯化铁溶液中，氯化铁能将单质铜氧化成氯化铜，自身被还原成氯化亚铁。

试回答下列问题：

①该反应的化学方程式可表示为_____________________。

②向上述反应后的溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，由于加入锌粉的量不同，过滤后，固体和相应滤液的组成不同。

试推断有哪几种可能性，并将结果列入下表：

17．某研究性学习小组从含有Hg（NO3）2、Cu（NO3）2的实验室废液中回收金属汞和铜，设计的实验方案如下：

（1）在过滤操作过程中用到的仪器有带铁圈的铁架台、玻璃棒、漏斗和_______，其中铁架台的作用是___________________________________。

（2）加过量铁粉的目的是___________________；加适量稀硫酸的目的是______________，写出加稀硫酸反应的化学方程式_______，

（3）若给黑色固体通入的试剂a为单质，则该单质为_______。

（4）为防止有毒的汞蒸气扩散污染环境，下列冷凝回收汞的操作可行的是_______（填序号）

　①通入干冷烧杯；②用导管通入带胶塞的锥形瓶；③用导管通入装有水的大试管；④通人密闭并有冷凝功能的装置。

18．已知钠与水反应的化学方程式为：

2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑。

质量均为mg的钠、镁、锌三种金属分别与25g质量分数为19.6%的稀硫酸反应。

（1）由于金属的量不确定，产生的氢气的质量大小有多种可能（不考虑镁与水的反应），如镁、锌产生氢气的质量相同且都小于钠产生的氢气质量的情况表示为Na>Mg＝Zn。

请按以上表示，写出所有可能情况：

_______。

（2）试确定，当产生的氢气的质量大小为Na>Mg＝Zn时，m的取值范围_______。

（3）m＝4.6时，Zn与酸反应产生H2的质量与金属质量（m）的关系如下图。

请在图中再画出钠和镁二种金属分别与酸反应产生H2的质量与金属质量（m）的关系图线。

（在图线上用元素符号注明）

【参考答案】

1．A　2．C　3．B　4．B　5．D　6．C

7．

（1）Cu2＋、SO

（2）铝丝被空气中的氧气氧化，其表面覆盖有一层致密的氧化膜、用砂纸打磨　铝丝表面出现红色固体，溶液渐渐由蓝色变成无色Cu2＋Al3＋（3）CuCl2[或Cu（NO3）2]

8．

（1）②⑤　Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑

（2）①⑤

（3）改变车体形状，使之成为流线形（或改换试管外的导管方向，使气体水平方向喷出；或减轻车体重量；或在车轮上加注润滑油）

（4）以压缩气体为动力（或加热容器中的水，利用冲出的水蒸气为动力）

9．

（1）置换反应　反应前后均有一种元素化合价升高，另一种元素化合价降低

（2）Zn>Cu>Ag　（3）Cl2>Br2>I2>S　B

10．B11．C　12．CD　13．BC　14．C　15．C

16．

（1）ACE

（2）①Cu＋2FeCl3＝2FeCl2＋CuCl2

②

17．

（1）烧杯　固定和支撑漏斗

（2）使废液中的Hg、Cu完全置换出来　除去过量铁粉Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑

（3）H2（4）③④

18．

（1）Na>Mg>Zn、Na＝Mg>Zn、Mg>Na>Zn　

（2）m≥3.25g

【金属资源的利用和保护】

1．下列有关金属的说法正确的是（）

A．金属铝有很好的抗腐蚀性

B．纯铝的硬度大于铝合金

C．钢是纯净物

D．钢铁严重锈蚀后不值得回收

2．菜刀用铁制而不是铅制的原因是（）

A．铁的硬度大，铅的硬度小

B．铁的熔点高，铅的熔点低

C．铁的密度大，铅的密度小

D．铁的导电性好，铅的导电性差

3．下列有关铁的说法错误的是（）

A．地壳中铁元素含量排在第四位

B．在铁制品表面镀锌可防锈

C．用铁矿石与焦炭在高炉内炼钢

D．生铁的含碳量比钢的含碳量高

4．小红同学为研究金属腐蚀的条件，用细尼龙线将三根大小相同的铁钉分别固定在如下图所示的三个液面高度相同的相同装置中，放置一星期后观察现象。

下列描述错误的是

（）

A．装置I的铁钉一侧的液面一定会上升

B．装置I、Ⅱ中的铁钉都被腐蚀

C．比较铁钉一侧的液面，装置Ⅱ比装置I的高

D．装置『Ⅱ中的铁钉几乎没被腐蚀

5．钢铁是使用最多的金属材料。

（1）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。

写出以赤铁矿（主要成分Fe2O3）为原料炼铁的化学方程式_____________________。

（2）利用新技术能将不锈钢加工成柔软的金属丝，用它和棉纤维一起编织成性能优良的劳保防护服，这是利用了不锈钢的_______（填序号）

A．耐腐蚀性B．延展性C．导热性D．导电性

（3）市场上有种含极细铁粉的麦片，食用后在胃酸作用下将铁粉转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为___________。

这种麦片必须真空保存，原因是_______。

6．某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中（如图，装置气密性良好），一段时间后，进行观察。

请你一起参与分析，并完成后续实验设计。

【观察现象】①装置中右侧导管中的液面升高。

（2）铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。

【提出问题】导管中液面为何升高？

黑色固体物质又是什么？

【理论分析】小组同学根据已学习过的知识分析得知，液面上升的原因是_______。

【猜想与假设】小组中的小明同学猜测该黑色固体含有：

①Fe、②Fe3O4、③FeCl3、④C四种物质。

【分析与验证】小组同学根据猜测做了以下分析：

（1）小红同学认为不可能含有氯化铁，该结论得到小组同学的认可，理由是_______。

（2）小强同学认为一定含有碳，该结论也得到小组同学的认可，理由是____________。

（3）小组同学不能确定是否含有铁，请你帮他们设计方案进行确认：

【知识链接】相信你一定在家中做过铁钉分别在水以及食盐水中生锈的实验，你的结论之一是铁钉在_______（填“水”或“食盐水”）中生锈快。

7．2010年1月7日，兰州石化公司石油化工厂的一个装有液化气等轻烃的罐体发生爆炸。

消防官兵在灭火中使用了很多水炮对着火的罐体不断喷水，经46小时终于将火扑灭。

环保部门监测发现：

空气中粉末颗粒增多，比正常值超出八倍。

（1）水炮灭火的主要原理是_______。

（2）目前计入空气污染物的项目为：

一氧化碳、二氧化硫、可吸人颗粒物、_______等。

（3）当地某化学兴趣小组想探究爆炸现场附近的空气中是否含有CO气体。

设计实验方案如下：

【实验目的】确定气体样品中是否含有CO。

【实验原理】①除去收集的空气样品中的氧气；②3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2（假设该样品中不含除CO之外的其他能与Fe2O3反应的物质）

【实验仪器】

请根据他们的设计回答下列问题：

①在实验时，上述仪器的连接顺序是：

丙→乙→甲→乙。

其中乙装置需要使用两次，第一次的作用是____________________________。

②根据实验中出现的______________或______________现象，能判断出爆炸现场附近空气样品中有较多CO。

③从环境保护的角度考虑，你认为该实验的设计是否存在缺陷，如果有，该如何改进？

__________________________________________。

8．高温超导材料的研究是21世纪材料领域的热点课题，YBaCuO体系一直是此领域的研究重点之一。

将钇（Y）、钡、铜的氧化物按一定的比例混合（Y为正三价元素），再经高温煅烧可得到复合氧化物YBa2Cu3O7，实验证明：

该物质之所以具有超导性能，主要与铜的可变化合价有关。

下列说法正确的是（）

A．复合氧化物中Cu的化合价为＋1和＋2价

B．复合氧化物中Cu的化合价为＋2和＋3价

C．复合氧化物中＋3价的Cu占铜的总量的三分之一

D复合氧化物中＋2价的Cu占铜的总量的三分之一

9．铜和铝是日常生活和生产中重要的金属。

钛（Ti）有许多神奇的性能，越来越引起人们的关注，是21世纪的重要金属之一。

下列说法错误的是（）

A．钛或钛合金放到海水中数年，取出后仍光亮如初，这说明金属钛具有记忆功能

B．将大小厚薄相同的铜、铝、钛分别放入稀盐酸中，观察到盛钛的试管放出气泡缓慢，盛铝的试管放出气体泡快，盛铜的试管无现象，由此可推测三种金属的活动性顺序为Al>Ti>Cu

C．某同学的铜制眼镜框表面出现了绿色物质[主要成分Cu2（OH）2CO3]，可用稀盐酸除去

D．高层建筑常采用铝合金门窗而不用铁门窗，主要是因为铝不活泼，不易被氧化

10．已知Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑，硅不能与盐酸反应，将含铁、铝、硅的合金样品分为等质量的两份，分别与足量的稀盐酸和烧碱溶液充分反应，测得放出氢气的质量相同。

则该合金样品中铁、铝、硅的质量比不可能是（）

A．112：

81：

28B．336：

27：

84

C．324：

135：

36D．56：

81：

56

11．高炉炼铁的原料有焦炭、石灰石、铁矿石。

石灰石的作用是与SiO2反应，生成炉渣。

有关炉渣的叙述，下列何者错误?

（）

A．炉渣密度比较大，在熔铁中下沉

B．炉渣可防止熔铁在高温时发生氧化作用

C．炉渣可作为生产水泥的原料

D石灰石受热分解产生CaO，再与矿石的SiO2作用生成炉渣

12．钛（Ti）因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注。

常温下钛不和非金属、强酸反应，加热时，却可与许多非金属单质反应。

钛是航空、宇航、军工、电力等方面的必需原料。

地壳中含钛矿石之一称金红石（TiO2），目前大规模生产钛的方法是：

第一步：

金红石、碳粉混合在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体，该步反应的化学方程式是_______；

第二步：

在氩气的气氛中，用过鞋的镁在加热条件下与TiC4。

反应制得金属钛。

（1）此反应的化学方程式：

_______；

（2）反应后的固体混合物中除了含有金属钛，还有_______，用_______溶解后经过滤、洗涤、干燥即可得纯净的金属钛。

13．某课外活动小组为探究钢铁制品生锈的条件，进行了研究性学习。

他们准备了以下实验用品：

刚洗净的四支试管、3枚铁钉、植物油、久置的蒸馏水、镊子、滤纸。

（1）还需要的实验用品为：

____________________________。

（2）做实验时，发现铁钉上有锈，为了迅速除去铁锈，他们进行了下述实验操作。

①取一支试管，将生锈的铁钉放入试管。

②向试管中倒入2mL稀盐酸。

③用试管夹夹持试管，在酒精灯上加热。

④当铁钉上的锈消失并变得光亮时，将试管内溶液倒入废液缸内。

⑤用镊子夹取铁钉用蒸馏水冲洗干净，在酒精灯外焰上烘干铁钉。

你认为上述操作中存在的问题是什么？

应该怎样做？

答：

_________________________________________________。

（3）除了给铁钉除锈外，上述给出的实验用品还有哪些不符合实验要求？

应该怎样处理？

答：

_________________________________________________。

14．已知木炭粉（假设木炭粉中不含其他杂质）和Fe2O3在加热条件下可发牛化学反应，兴趣小组同学对该实验进行如下探究：

I生成固体组成分析

（1）实验过程中可以观察到有黑色固体生成，小亮认为生成了铁粉，

但小灵却有不同看法，理由是______________。

（2）为进一步确定黑色固体成分，小欢将生成的固体溶于足量稀硫酸，发现有大量气泡产生，若同时出现______________的现象，则生成的黑色固体全部是铁。

Ⅱ生成气体成分分析

【提出假设】生成气体的可能组成有三种：

假设1：

生成气体是二氧化碳；

假设2：

生成气体是一氧化碳；

假设3：

生成气体是

【设计实验】为确定生成气体的组成，小组同学设计实验装置如图。

（1）实验中通入的气体是纯净干燥的N2，分析不通入空气的

主要理由是_______。

A．空气中的二氧化碳会使石灰水变浑浊

B．空气中的氧气会和木炭粉反应生成CO或CO2而干扰实验结果

C．空气中的二氧化碳、水蒸气会和木炭分反应生成CO而干扰实验结果

（2）定性研究：

若实验过程中可以观察到澄清石灰水变浑浊，则证明反应生成的气体中一定含有_______。

（3）定量研究：

现准确称取16.0g氧化铁与2.4g木炭粉混合，在上述装置中完全反应。

测得剩余固体质量为11.2g，且能完全溶于稀盐酸。

【实验结论】处理上述实验数据后可知，假设_______正确。

【拓展与延伸】合成氨工业生产中所用的a－Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。

当催化剂中FeO与Fe2O3的质量之比为9：

20时，其催化活性最高。

现以Fe2O3为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量木炭粉，发生如下反应：

2Fe2O3＋C

4FeO＋CO2↑。

为制得这种活性最高的催化剂，应向240gFe2O3粉末中加入木炭粉的质量是_______g。

【参考答案】

1．A　2．A　3．C　4．C

5．

（1）3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2

（2）B

（3）Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑其中的铁粉接触空气中的氧气和水分后会生锈

6．【理论分析】铁钉生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强低于大气压

【分析和验证】

（1）氯化铁溶于水

（2）铁钉是铁的合金，其中含碳（3）略（合理均可）

【知识链接】食盐水

7．

（1）将可燃物的温度降至着火点以下　

（2）二氧化氮（或臭氧）（3）①检验原气体样品中的二氧化碳是否除尽　②甲中的固体药品由红色变为黑色　前一个乙中的石灰水不变浑浊，后一个乙装置中的石灰水变浑浊　③存在缺陷；在d处将尾气点燃

8．BC　9．AD　10．CD　11．A

12．TiO2＋2C＋2Cl2＝TiCl4＋2CO

（1）2Mg＋TiCl4＝Ti＋2MgCl2

（2）金属镁稀盐酸（或稀硫酸）

13．

（1）酒精灯、橡皮塞、稀盐酸、试管夹、火柴

（2）第⑤步中铁钉不能在酒精灯上烘干，应用滤纸吸干

　（3）久置的蒸馏水不符合要求，要用刚煮沸迅速冷却的蒸馏水；另外，刚洗净的四支试管内壁有水，要把其中一支烘干。

14．I

（1）有木炭粉剩余或生成Fe3O4均为黑色　

（2）固体全部溶解

　Ⅱ【提出假设】CO和CO3的混合物

（1）BC

（2）CO2（3）3

【拓展与延伸】3g