2025版沪教版九年级化学上册第6章第2节 金属的性质和应用（七大题型）（学生版）习题

第6章第2节金属的性质和应用【题型1金属的物理性质】【题型2金属与酸的反应】【题型3金属和氧气的反应】【题型4金属与盐溶液的反应】【题型5氢气的制取】【题型6置换反应】【题型7合金及其应用】【知识梳理1金属的物理性质】1．金属有金属光泽：金属一般都呈，而少量金属呈现特殊的颜色；例如铜（Cu）是紫红色等；粉末状的铁粉呈。2．常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是，但体温计中的是液体．3．金属有性和性：主要用途：用作输电线，炊具等。4．金属有：大多数的金属有（抽丝）及（压薄片）。【题型1金属的物理性质】【例1】锂（Li）离子电池应用广泛，有利于电动汽车的不断发展，锂离子电池中含有铝箔，通常由铝锭打造而成，说明铝具有良好的性。【变式1-1】“手撕钢”的厚度仅为0.015mm，这体现了钢具有A．密度小 B．导电性 C．导热性 D．延展性【变式1-2】纽扣电池是生活中常用的电源，下图是银锌纽扣电池的构造示意图，回答下列问题。纽扣电池的外壳可以加工得很薄，说明金属具有性。【变式1-3】用有关金属的性质填空。（1）油罐车的尾部经常有一条铁链拖到地上，这是利用了铁的。（2）用铜作火锅，利用了铜的延展性和性。（3）用金属钨做白炽灯的灯丝，这是利用了钨的。（4）铝能制成很薄的铝箔，这是利用了铝的。【知识梳理2金属与酸的反应】有些金属能与稀盐酸、稀硫酸反应该反应的条件：金属活动性顺序中的活泼金属（1）H2SO4+Mg==MgSO4+H2↑2HCl+Mg==MgCl2+H2↑现象：反应剧烈，有产生。（2）3H2SO4+2Al==Al2（SO4）3+3H2↑6HCl+2Al==2AlCl3+3H2↑现象：反应剧烈，有产生。（3）H2SO4+Zn==ZnSO4+H2↑2HCl+Zn==ZnCl2+H2↑现象：反应比较剧烈，有产生。（4）H2SO4+Fe==FeSO4+H2↑2HCl+Fe==FeCl2+H2↑现象：反应比较缓慢，有产生，溶液由无色变为。【题型2金属与酸的反应】【例2】小圳同学在探究金属与酸的反应时做了如图1实验，分别将形状、体积相同的、R和M五种金属打磨后放入烧瓶中，再注入足量体积和浓度均相同的稀盐酸，利用压强传感器采集数据，得到图2所示的气压变化情况。下列有关说法错误的是A．五种金属中Mg的金属活动性最强 B．Zn与稀盐酸反应产生速率比M快C．Zn与稀盐酸反应后溶液质量减少 D．反应结束后消耗稀盐酸最多的金属是R【变式2-1】铜是生活中常见的金属。小亮同学在实验室完成镁的相关探究后，对铜产生浓厚的兴趣，请你与他一起完成下列探究实验。【实验探究】如下图【实验记录】实验内容实验现象实验结论实验一：在空气中加热铜丝①铜丝表面在加热条件下，铜能与氧气反应生成氧化铜实验二：在盛有铜的试管中加入白醋无明显现象②铜（选填“能”或“不能”）与白醋反应【变式2-2】成华区某研究性学习小组探究影响化学反应快慢的因素（1）探究一：同温下，取相同大小的Fe、Zn、Cu、Mg四种金属单质在相同条件下与相同浓度的盐酸反应，观察实验。实验结论与解释：金属与酸反应的速率主要与有关。（2）探究二：查阅资料，分析各实验装置优缺点后，学习小组选择如图装置用于实验室制备H2。①写出相应的化学反应方程式：。②该装置的优点是：。（3）探究三：按上图装置进行实验：取相同质量的锌与足量的碗酸反应，收集相同条件下等量的H2所需时间如下表所示。实验编号温度/℃锌的规格硫酸的浓度所需时间秒Ⅰ25锌粒20%50Ⅱ25锌粒30%20Ⅲ25锌块20%120Ⅳ40锌粒20%5①实验Ⅰ-Ⅳ是为了探究温度、硫酸的浓度以及对反应快慢的影响。②实验Ⅰ-Ⅳ采用了方法探究影响化学反应快慢的因素（4）探究四：①数据分析后，小组选择实验编号Ⅱ的条件进行实验的原因：。实验中采集到H2的体积（常温常压）与时间的部分数据如下实验编号Ⅱ实验时间/秒36912151821242730H2的体积/30mL0.3123.55.5811131414.2②根据表中数据在坐标中画出H2的体积与实验时间的变化关系图像；③根据变化关系图分析图像变化的原因：。【变式2-3】同学们学习金属的化学性质后，对某品牌螺帽（如图）的金属成分展开如下的探究（其它杂质不参与下述各步反应）。【做出猜想】猜想1：螺帽的主要成分是铁。猜想2：螺帽的主要成分是铁。其表面镀有锌。猜想3：螺帽的主要成分是铁，其表面镀有镁。【实验一】甲组先探究铁、镁、锌三种金属的活动性顺序，并设计如下实验。实验编号稀硫酸的体积和浓度金属（均取2g）收集50mL氢气所需时间/s①10mL10%稀硫酸铁片②10mL10%稀硫酸镁片③10mL_____稀硫酸锌片（1）实验前需将金属片进行打磨，其目的是。（2）实验③中加入稀硫酸的浓度应为。（3）写出铁与稀硫酸反应的化学方程式：。【观察并记录时间】【得出结论】（4）初步判断铁、镁、锌的金属活动性由强到弱的顺序是。【实验二】乙组用以下方案探究螺帽的金属成分。（5）步骤1：取一个螺帽适当打磨，称量其质量为22.4g。步骤2：实验操作预测现象预测结论将螺帽放入硫酸锌溶液中，10分钟后取出螺帽洗涤，在氮气流中烘干，称得质量为若m22.4g（选填“>”或“=”或“<”）猜想1或2成立若22.4g（选填“>”或“=”或“<”）猜想3成立实验结论：由步骤2的实际实验现象得到猜想3不成立。步骤3：将步骤2中烘干后的螺帽加入（写化学式）溶液中，若观察到螺帽表面析出黑色固体，说明猜想2成立。实验反思：步骤2中，烘干螺帽需要在氮气流中进行的原因是。【知识梳理3金属和氧气的反应】1.铁与氧气的反应：常温下，的空气中铁很难与氧气反应。在的空气中，铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈（主要成分：Fe2O3；铁锈呈红色，结构疏松，易吸水，加快铁器的腐蚀）；在中，铁丝能够被点燃，剧烈燃烧，，生成，大量的热；2.镁与氧气的反应：常温下所看到的镁条呈，用砂纸打磨后呈银。3.铝与氧气的反应：铝在空气容易形成，故其能很好：4Al+3O2====2Al2O3．4.铜与氧气的反应：在加热的情况下，铜能与氧气反应，生成的物质（氧化铜）。即使在纯氧中，铜也被点燃。5.金即使在高温时也不与氧气反应。【题型3金属和氧气的反应】【例3】十二生肖铜铸龙首，铸造于清朝乾隆年间。其头部以精炼的红铜为材料，至今依然清晰逼真。体现了红铜良好的A．导电性 B．耐蚀性 C．延展性 D．导热性【变式3-1】下列化学方程式书写错误的是A．4Fe+3O22Fe2O3 B．2Mg+O22MgOC．4Al+3O22Al2O3 D．2H2+O22H2O【变式3-2】实验小组选用如图所示的实验进行跨学科实验探究。实验前已将杠杆调节平衡，加热铜丝团一段时间后移走酒精灯，铜丝变为黑色（CuO），观察到铜丝团下降。（1）书写该实验的化学方程式。（2）解释铜丝团下降的原因。【变式3-3】镁与某金属的混合物共mg，在一定条件下与氧气充分反应，生成的氧化物共2mg。则该金属（括号内为生成的氧化物）可能是A．Be（BeO） B．Cu（CuO） C．Al（Al2O3） D．Fe（Fe3O4）【知识梳理4金属与盐溶液的反应】1.铁丝浸入硫酸铜溶液中化学方程式：Fe+CuSO4==Cu+FeSO4现象：铁钉表面有物质出现，溶液由变为。2.铜丝浸入硝酸银溶液中化学方程式：Cu+2AgNO3==Cu（NO3）2+2Ag现象：铜丝表面有物质出现，溶液由变为。【题型4金属与盐溶液的反应】【例4】某学为验证Zn、Fe、Cu三种金属活动性强弱的顺序，设计以下四个实验，其实验设计能验证出三种金属活动性强弱的顺序的是A．实验一：将Zn、Cu两金属片分别放入稀盐酸中B．实验二：将Fe、Cu两金属片分别放入稀盐酸中C．实验三：将Zn、Fe两金属片分别放入CuCl2溶液中D．实验四：将Zn、Cu两金属片分别放入FeCl2溶液中【变式4-1】同学们学习了金属的化学性质后，在实验室设计并完成了如下实验，以探究金属的活动性。（1）实验现象：I中，Ⅱ中铁丝表面附着一层红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色：Ⅲ中铝丝表面附着一层黑色固体，溶液由浅绿色变为无色。（2）实验原理：Ⅲ中发生反应的化学方程式为。（3）实验结论：三种金属的活动性由强到弱为。【问题与交流】（4）同学们讨论后认为不需要进行实验（填序号）也能得出实验结论。【变式4-2】用下图所示实验研究金属的性质。（1）①中所得溶液颜色为。（2）③中反应的化学方程式为。（3）由①②③（填“能”或“不能”）得出铁、铜、银的金属活动性顺序。（4）由③④可得出铁、铜、银的金属活动性顺序，完成④实验图示。【变式4-4】很多门把手都是铜质镀铬的，为了了解铬与常见金属镁、铜在金属活动性顺序表中的相对位置关系，同学们进行如下探究活动：【查阅资料】①铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液。②在相同条件下，金属与酸反应越剧烈，金属活动性越强。【猜想与假设】（1）猜想三种金属在金属活动性顺序表中的相对位置关系：猜想一：Cr>Mg>Cu；猜想二：Mg>Cr>Cu；猜想三：Mg>Cu>Cr，根据给定资料信息，猜想一定不成立。【实验过程】取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮。进行如下实验：【实验现象及结论】（2）①甲中可以观察到铬片表面产生气泡缓慢，溶液逐渐变为蓝色，发生反应的化学方程式为，可以得出铬能与稀硫酸发生反应且反应速率较缓慢。②乙中可以观察到，可以得出铜不与稀硫酸反应。③丙中可以观察到镁片表面有大量气泡产生，反应比较剧烈。【实验结论】（3）三种金属在金属活动性顺序表中的相对位置关系是。【反思与评价】（4）①用砂纸打磨金属片的目的是。②小明提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序表中的相对位置关系，小燕认为不可行，理由是。【知识梳理5氢气的制取】药品：金属、（或）装置：的发生装置、排空气法（氢气的密度比空气小得多）或（氢气难溶于水）的收集装置。【题型5氢气的制取】【例5】下图是实验室中常见气体制备、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），化学小组的同学利用其进行下列化学实验．（1）以过氧化氢溶液为原料（二氧化锰作催化剂），在实验室中制备并收集干燥的氧气．按照要求设计实验装置，连接仪器，检查装置的气密性，然后进行实验．①所选仪器的连接顺序为（按从左到右的顺序填写仪器序号字母）．②用上述方法制取氧气所发生反应的化学方程式为．③下列关于氧气制取和性质的叙述中，不正确的是（填选项序号之一）．A．实验室制取氧气时应先加入药品，再检查装置的气密性B．此反应前后二氧化锰的质量和化学性质都不发生改变C．氧气是一种化学性质比较活泼的气体（2）用锌和稀硫酸为原料制取干燥的氢气，并用其测定某不纯氧化铁样品（杂质为铁粉）中的质量分数，所选仪器按“”的顺序连接（均为浓硫酸洗气瓶），检查装置的气密性，然后进行实验．（假设发生的化学反应充分进行：）①写出锌与稀硫酸反应的化学方程式：．反应过程中，溶液质量会逐渐（填“变大”“变小”“不变”之一）．在点燃氢气前，一定要先检验氢气的,以免发生危险．②通过测量反应前后的质量，计算出该样品中的质量分数．在该装置中，洗气瓶都吸收水分，其作用的不同之处是．③通过测量反应前后仪器A中玻璃管内药品的质量，测算出该样品中的质量分数．反应前将氧化铁样品装入仪器A中的玻璃管内，充分反应后冷却，测得此时仪器A中玻璃管内药品的质量为．通过计算，该氧化铁样品中的质量分数为（精确至0.1%），该氧化铁样品中铁元素与氧元素的质量比为（填最简整数比）．【变式5-1】兴趣小组用如图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数。实验测得铜锌合金中锌的质量分数偏小，对产生此现象的原因解释不合理的是A．加入稀硫酸的量不足，锌未反应完B．该装置的气密性不好C．没有考虑所加入稀硫酸的体积D．移出D中的导管内留存有水【变式5-2】如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。请回答下列问题：（1）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用发生装置（填字母序号），反应的化学方程式为。若用装置D收集氧气，验满的方法是。（2）用如图装置制氢气时，关闭开关，多孔隔板处依次观察到的现象是（用字母e、f、g对如图所示现象进行排序）。（3）如果用装置E采用排空气法收集H2，则H2从导管口进入（填“a”或“b”）。（4）实验室制取二氧化碳，通常选用的收集装置是（填字母序号）。【变式5-3】某学习小组用如图所示装置测定锌铜合金中锌、铜的质量分数。（1）实验前，先将锌铜合金用砂纸打磨片刻，其目的是；（2）实验操作步骤有：检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，再进行的操作还有：①记录C的液面位置；②将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥、称重；③待B中不再有气体产生恢复至室温，记录C的液面位置；④由A向B滴加足量试剂。上述再进行的操作的顺序是（填序号），记录C的液面位置时，除视线平视外，还应；（3）B中发生反应的化学方程式为：；（4）若实验用铜锌合金的质量为ag，与酸充分反应后，测得氢气体积为VL，为求出合金中锌、铜的质量分数，还缺少的一个数据是___________。A．反应前加入稀酸的体积 B．反应前加入稀酸的质量分数C．实验前反应装置中空气的体积 D．实验条件下氢气的密度（5）若实验用锌铜合金的质量为ag，与酸充分反应后，B中剩余固体的质量为bg，则锌的质量分数为；（6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得锌的质量分数将（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。【知识梳理6置换反应】由一种与一种反应，生成另一种和另一种的反应；表达式：A+BC→B+AC【题型6置换反应】【例6】2023年，中国空间站进入应用与发展阶段。空间站返回舱的船舱由颗粒状的铝和碳化硅（）复合而成。有关制取的反应为。下列说法正确的A．X的化学式为 B．该反应属于置换反应C．中元素的化合价是＋4 D．该反应前后固体质量保持不变【变式6-1】下列属于置换反应的是A．B．C．D．【变式6-2】二氧化氯（）具有很强的杀菌能力，是公认的绿色消毒剂，广泛用于自来水的处理，其制备方法有：，下列说法正确的是A．NaCl由钠原子和氯原子直接构成 B．能使蛋白质变性C．该反应类型为置换反应 D．反应涉及的物质中氯元素有两种化合价【变式6-3】用CH4和H2O进行催化重整制氢气，反应前后分子变化的微观示意图如图所示。下列有关说法正确的是A．甲中参加反应的分子个数比为2：3 B．反应过程中原子个数不变C．乙到丙反应属于置换反应 D．反应中分子种类没有改变【知识梳理7合金及其应用】1．概念：在金属中加入其他元素可以改变金属的性能，形成。2．常见的合金：（1）铁合金：主要包括和。它们的区别是不同，生铁含碳量为2%—4.3%，钢的含碳量为0.03%—2%，钢与生铁相比具有更多的优良性能，易于加工，用途更为广泛。（2）钛和钛合金是21世纪重要的金属材料，有很多优良的性能，如，，，易于加工，机械性能好等，尤其是钛和钛合金的抗腐蚀性能非常好，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。3．合金的性质主要是：合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高，抗腐蚀性能等也比组成它的纯金属更好；但是大多数合金的硬度一般比各成分金属，多数合金的熔点比它的纯金属的。【题型7合金及其应用】【例7】2024年5月1日8时许，我国第一艘电磁弹射型航空母舰——福建舰从上海江南造船厂码头解缆启航，赴相关海域开展首次航行试验。（1）①已知建造航空母舰的主要材料是高强度合金钢，高强度合金钢属于（选填“非金属材料”、“合成材料”“金属材料”或“复合材料”之一）。②西汉后期出现了以生铁炼钢的新工艺—“炒钢”，即借助空气中的氧把生铁中的部分碳氧化掉，该过程用化学反应方程式表示为。③世界卫生组织推广使用中国铁锅。铁锅炒菜利用了铁良好的性能。（2）建造航母用到了钛合金，构成金属钛的粒子是（填“原子”、“分子”或“离子”）。（3）舰载机发动机叶片使用钛合金的优点是（填序号）。a.密度小

b．熔点低

c．强度小（4）航母外壳用涂料覆盖，