实验活动4 金属的物理性质和某些化学性质 精选习题 2021年人教版中考化学按章节复习（含解析）

实验活动4 金属的物理性质和某些化学性质

一．选择题（共8小题）

1．有M、N、R三种金属，将M和N浸入稀盐酸中，N溶解，M不溶解；将M浸入R的硫酸盐溶液中，在M的表面有R析出，则M、N、R的金属活动性由强到弱可排列为（　　）

A．R＞M＞N B．N＞R＞M C．R＞N＞M D．N＞M＞R

2．下列四个实验中只需要完成三个就可以证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序。其中不必进行的是（　　）

A．将铁片放入稀盐酸 B．将铜片放入稀盐酸 

C．将铁片放入硝酸银溶液 D．将铜片放入硝酸银溶液

3．下列可用于验证铜、铁、锌三种金属的活动性强弱的一组药品是（　　）

①Cu、Zn、FeSO4溶液；②Cu、Fe、ZnSO4溶液；③Zn、FeSO4溶液、CuSO4溶液；④Fe、CuSO4溶液、ZnSO4溶液．

A．①④ B．①② C．②③ D．③④

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Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀

5．某化学兴趣小组为探究铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计了下图所示的三个实验（其中金属均已打磨，且形状、大小相同；所用盐酸的溶质质量分数、用量也相同）。下列判断中，错误的是（　　）

A．通过上述三个实验，不能判断出四种金属的活动性顺序 

B．若增加一个铜锌活动性比较的实验，则可判断出四种金属的活动性顺序 

C．通过实验①和③的反应剧烈程度，可以判断出铁和锌的金属活动性强弱 

D．通过实验②的反应现象，可以判断出铜和银的金属活动性强弱

6．某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下图所示的三个液面高度相同的装置中，放置一星期后观察现象，下列描述不正确的是（　　）

A．装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面上升 

B．装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉都被腐蚀 

C．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 

D．比较铁钉这一侧的液面，装置Ⅱ比装置I的高

7．氨气是一种密度比空气小，有刺激性气味的气体。加热条件下，氨气能将氧化铜还原成铜，反应的化学方程式为：2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O，如图所示，挤压鼓气球把空气鼓入盛有浓氨水的集气瓶中，使氨气进入试管，用酒精灯给试管加热，既可以达到实验目的，关于实验有下列几种说法：

①实验中，试管口应略向下倾斜；

②反应一段时间后可以看到试管内有红色固体生成；

③反应结束后，先撤出导管，再熄灭酒精灯，以免液体倒流；

④装置没有对尾气进行处理，会污染环境。

以上说法正确的是（　　）

A．①②③④ B．②③④ C．①②④ D．只有①②

8．小文同学利用下图实验装置测定某赤铁矿石样品中Fe2O3的质量分数，取l0g样品与足量CO充分反应后，测得剩余固体的质量为7.6g，下列说法正确的是 （　　）

（温馨提示：杂质不参加反应）

A．玻璃管中的固体由黑色逐渐变成红色 

B．实验中通入CO的质量为4.2g 

C．生成CO2的质量为2.4g 

D．铁矿石样品中Fe2O3的质量分数为80%

二．实验探究题（共1小题）

9．同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性，小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一只试管，取一次盐酸的探究方案．请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题．

（1）填表

结论：金属活动性Al＞Fe＞Cu

（2）将铝丝插入前应进行的操作是　   　；

（3）小华同学认为在小刚设计的方案中，只要补充一个实验，就可得出Al＞Fe＞H＞Cu的结论．小华要补充的实验是　   　；

（4）小强同学认为要得到Al＞Fe＞H＞Cu的结论，不必做补充实验，只需将小明同学方案中插入金属的顺序调整即可，你认为调整后插入金属的顺序是　   　．

三．解答题（共5小题）

10．金属冶炼是把金属化合物转变成金属单质，如炼铜的方法有：

（1）湿法炼铜：Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4，这是利用铁的活动性比铜　   　．

（2）干法炼铜：CO+CuOCu+CO2，这是利用CO的　   　 性．

11．钛（Ti）是一种重要的航天金属材料．某学习小组对三种金属Ti、Al、Cu的金属活动性顺序进行探究．过程如下：

提出假设：a．Ti金属活动性比Al强 b．Al金属活动性比Cu强

查阅资料：钛能与盐酸反应．

实验设计：同温下，取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量的稀盐酸中反应，观察现象．

操作分析：三种金属加入盐酸前都先用砂布将表面擦光亮，其目的是　   　

A．除去氧化膜，利于直接反应

B．使表面光亮，易观察现象

C．使反应金属温度相同，易反应

实验现象，实验结论：

（1）原假设中　   　不正确（填“a”、“b”或“a、b”）．

（2）三种金属的金属活动性由强至弱的顺序为　   　．

结论应用：能否用铝制容器来盛装波尔多液（含硫酸铜），　   　（填“能”或“否”），理由是　   　．

12．某学校课外活动小组用3g少量CO2的CO的混合气体做CO还原CuO实验，实验装置如图，实验数据记录如下表，、假定每个反应都完全进行：试计算该实验参加反应的CO的质量分数。

                        实验记录表

13．在生产和生活中，金属腐蚀所带来的损失非常严重，所以防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域的重大问题．化学兴趣小组的同学在实验室中对金属的腐蚀进行了探究．

〔活动与探究一〕

分别在三个洁净干燥的试管中各加一个洁净无锈的铁钉，再在其中两个试管中加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水，其他操作请仔细观察上图：

（1）探究结论：Ⅰ号试管中铁打最容易生锈．由此可见，铁制品生锈需要的条件是　   　．

（2）将实验中已生锈的铁打长时间放入足量稀盐酸中，可观察到的现象有　   　、

　   　、　   　、　   　．反应的化学方程式分别为　   　、　   　．

〔活动与探究二〕

向铁粉中加入少量的炭粉（模拟铁的成分），混合均匀后，撒入内壁分别用稀盐酸和氯化钠溶液润湿过的两支试管（分别标记为a、b），按下图装好仪器．几分钟后打开止水夹，观察发现：a装置右侧小试管中液面上升，导管中液面下降；而b装置右侧小试管中液面下降，

导管中液面上升，b装置固体混合物中发现有红色物质生成．

（3）请你推测：a装置右侧小试管中液面上升的原因是　   　；b装置右侧小试管液面下降的原因是　   　．

14．某实验小组同学欲改进氢气还原氧化铜的反应．操作如下：

①取铜片打磨干净，可以观察到铜片的颜色是　   　；

②将铜片在酒精灯上加热到红热，停止加热，过一会儿可以看到铜片表面呈　   　色；

③此时，将铜片插入盛满氢气的集气瓶中（操作如图所示），没有观察到现象变化，试分析可能的原因？

参考答案与试题解析

一．选择题（共8小题）

1．【考点】金属活动性的探究；金属活动性顺序及其应用．

【解答】解：M和N浸入稀盐酸中，N溶解，M不溶解，说明N排在氢前面，M在氢后面；将M浸入R的硫酸盐溶液中，在M的表面有R析出说明M排在R的前面，故三种物质的金属活动性强弱关系N＞M＞R，

故选：D。

【点评】本题难度不是很大，主要考查了根据反应的发生来判断金属的活动性强弱，从而加深学生对金属活动性顺序的理解和应用．

2．【考点】金属活动性的探究；金属活动性顺序及其应用．

【解答】解：选项A能证明Fe＞H；选项B能证明Cu＜H；选项D能证明Cu＞Ag，因此ABD结合能证明Fe＞H＞Cu＞Ag，选项C能证明Fe＞Ag，因此选项C实验不必进行。

故选：C。

【点评】金属的活动性顺序是近几年中考的重点之一，经常出现在选择题、填空题和实验题中。本考点考查了学生的实验设计能力、分析能力和实验评价能力，希望同学们认真把握。

3．【考点】金属活动性的探究；金属活动性顺序及其应用．

【解答】解：①Cu、Zn、FeSO4溶液，锌与硫酸亚铁反应，铜不能与硫酸亚铁反应，所以正确。

②Cu、Fe、ZnSO4溶液，Cu、Fe均不能置换出ZnSO4中的锌，无法判断铁、铜的金属活动性，所以错误。

③Zn、FeSO4溶液、CuSO4溶液，Zn与FeSO4溶液、CuSO4溶液都反应，不能判断铁、铜的金属活动性，所以错误。

④Fe、CuSO4溶液、ZnSO4溶液，铁与CuSO4溶液反应，与ZnSO4溶液不反应，能判断三种金属的活动性顺序，所以正确。

故选：A。

【点评】化学实验方案的设计与评价是素质教育的基本要求，是考查学生能力的主要题目类型，同时也是实验教与学难点所在，在具体设计时，要充分利用教材资源，对其原理透彻理解，学会信息迁移，既要模仿，又要注重创新，在评价时要注重比较的方法．

4．【考点】探究金属锈蚀的条件．

【解答】解：A、装置Ⅰ的铁钉一侧的液面一定会上升，因为铁钉生锈消耗了氧气，从而使得气体的压强小于外界大气压；所以此描述正确。故不选A；

B、装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉都被腐蚀，因为铁钉都与水和氧气接触，并且盐溶液、酸溶液能够加快铁的生锈速率；所以此描述正确。故不选B；

C、比较铁钉一侧的液面，装置Ⅱ比装置I的低，因为浓盐酸挥发出来的氯化氢气体使得压强增大；所以此描述不正确。故选C；

D、因为浓硫酸能够吸收水蒸气，使得铁不能与水充分接触，不容易生锈；所以此描述正确。故不选D。

故选：C。

【点评】解答本题要掌握铁生锈的条件和促进铁生锈的因素，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断。

5．【考点】金属活动性的探究；金属活动性顺序及其应用．

【解答】解：实验①、③中的铁和锌都能与酸反应产生气泡，活动性越强反应越剧烈，锌的金属活动性比铁强，答案C正确；实验②中铜放入硝酸银溶液中会将银置换出来，从而得出铜的活动性比银强，答案D正确；该实验得出结论有锌的金属活动性比铁强，铜的活动性比银强，却没有设计铁的活动性比铜强的实验，因此答案A正确；B答案增加一个铜、锌活动性实验的比较，能得出锌的活动性比铜强的结论，却仍没有设计铁的活动性比铜强的实验，B答案不正确。

故选：B。

【点评】金属活动性顺序的应用主要表现在两个方面：一是只有排在氢前面的金属才能与酸反应，生成氢气和盐（位置越靠前，反应越剧烈），二是金属与盐溶液的反应时，只有排在前面的金属才能将排在它后面的金属从它的盐溶液中置换出来。

6．【考点】探究金属锈蚀的条件．

【解答】解：A、铁钉生锈能够耗氧气，从而使得气体的压强小于外界大气压，而使液面上升，故A描述正确；

B、在I和II中铁钉都与水和氧气接触，并且酸溶液能够加快铁的生锈速率，故B描述正确；

C、因为浓硫酸能够吸收水蒸气，使得铁不能与水充分接触，不容易生锈，故C描述正确；

D、考虑到浓盐酸挥发出来的氯化氢气体使得压强增大，所以比较铁钉这一侧的液面，装置Ⅱ比装置I的低，故D描述不正确。

故选：D。

【点评】熟练掌握掌握铁生锈的条件和促进铁生锈的因素，能够根据具体的环境来解释得出现象的原因．

7．【考点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验．

【解答】解：①由于氨气还原氧化铜时有水生成，为防止生成的水倒流引起试管的炸裂，应将试管口应略向下倾斜。故①正确；

②由于氨气还原氧化铜时生成的铜是红色的。所以，反应一段时间后可以看到试管内有红色固体生成。故②正确；

③由装置的特点可知，液体不会倒流。故③不正确；

④反应的尾气含有氨气，会污染环境。所以，装置对尾气进行处理，否则会污染环境。

由以上分析可知，C正确。A、B、D错误。

故选：C。

【点评】本题主要考查了氨气还原氧化铜的实验现象、方程式的书写及对装置的评价，了解相关知识是解答的关键．

8．【考点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验；含杂质物质的化学反应的有关计算．

【解答】解：A、氧化铁在加热时被一氧化碳还原成铁，同时生成二氧化碳，玻璃管中的固体由红色逐渐变黑；

B、根据题意结合化学方程式可以知道减少的质量应该为氧元素的质量，即为10g﹣7.6g＝2.4g，故可以据元素的质量守恒可以知道反应中每个一氧化碳分子得到一个氧原子而变成二氧化碳分子，故可以求出一氧化碳的质量为：×28＝4.2g；但是在实验过程中，由于一氧化碳是可燃性气体，若混有空气则可能发生爆炸，所以加热前要先通入一氧化碳，所以实际消耗的一氧化碳要大于4.2g；

C、根据B的分析可以求出反应过程中生成二氧化碳的质量为：2.4g+4.2g＝6.6g

D、根据B的分析可以求出消耗氧化铁的质量为：2.4g÷＝8g，故氧化铁的质量分数为：×100%＝80%。

故选：D。

【点评】学会分析化学反应中元素的变化情况，能够利用元素守恒来解答题目，纯铁是银白色金属，但是铁粉呈现黑色。

二．实验探究题（共1小题）

9．【考点】金属活动性的探究．

【解答】解：（1）铁丝插入盐酸中能观察到有气泡冒出，说明铁排在氢前面，得到氯化亚铁溶液，在氯化亚铁溶液中插入铜丝无明显现象，说明铜的活动性比铁弱．而在氯化亚铁溶液中插入铝丝，铝的活动性比铁强，能置换氯化亚铁中铁，表面有黑色物质析出，溶液由浅绿色变无色．同时得出金属活动性顺序为：Al＞Fe＞Cu（Al＞Fe＞H）．

（2）铝的表面易生成致密的氧化铝保护膜，影响反应的进行和反应速度，使用前应把保护膜除去．

（3）要得出Al＞Fe＞H＞Cu的结论，上述实验没有比较Cu与H的关系，所以补充铜丝与盐酸的反应就可以了．

（4）证明这三种金属的活动性方法较多，应当选用简便易行，现象明显的方案．刚开始加进去的金属应该是不能和盐酸发生反应的，这样实验现象比较明显，因此先插入铜丝，无现象，证明活泼性H＞Cu，再插入铁丝，有气泡，证明Fe＞H，再插入铝丝，铝丝表面有一层黑色物质，溶液由浅绿色变无色，证明Al＞Fe，则可以证明Al＞Fe＞H＞Cu的结论．

故答案为：

（1）

（2）用砂纸将铝表面的氧化物打磨掉．

（3）将铜丝插入稀盐酸中；

（4）铜、铁、铝．

【点评】本题考查通过实验探究来判断金属的活动性强弱，实验设计的基本思路是，先加入常见的稀盐酸，观察反应现象，对于该题中铁与稀盐酸反应，生成的溶液是浅绿色，另外能与酸反应的金属说明它的活动比较强，排在氢的前面．

三．解答题（共5小题）

10．【考点】常见金属的冶炼方法．

【解答】解：（1）在金属活动性顺序中，位置在前面的金属能把位于后面的金属从其盐溶液中置换出来，根据题意，铁能把铜从其盐溶液中置换出来，是利用铁的活动性比铜强．

（2）一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属，干法炼铜中：CO+CuOCu+CO2，一氧化碳夺取了氧，是利用CO的还原性．

故答案为：（1）强（活泼、大等均可）；（2）还原．

【点评】本题难度不大，掌握金属活动性顺序应用、一氧化碳的化学性质是正确解答本题的关键．

11．【考点】金属活动性的探究；金属活动性顺序及其应用．

【解答】解：先用砂布将表面擦光亮，其目的是除去金属表面的氧化膜，有利于化学反应的进行，故答案为：A

（1）因为钛反应缓慢，铝反应剧烈，因此答案a不成立．故答案为：a

（2）由实验现象：钛反应缓慢，铝反应剧烈，铜的试管中无变化，得出Al＞Ti＞Cu．故答案为：Al＞Ti＞Cu

（3）由实验结论得出：铝比铜活泼，因此不能用铝制容器来盛装波尔多液．故答案为：否；2Al+3CuSO4═3Cu+Al2（SO4）3用方程式或文字说明都可以．

【点评】实验探究题是近几年中考的重点内容之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过查阅资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究实验题．同学们要具体分析，综合掌握，本考点主要出现在实验题中．

12．【考点】二氧化碳的化学性质；碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验；根据化学反应方程式的计算．

【解答】解：A装置增加的质量为100.5g﹣100g＝0.5g，B中增重的质量来自A中的氢氧化钠溶液，故若是水分不出来，则A中应该增重0.5+0.5g＝1.0g，故混合气体中二氧化碳的质量为1.0g，生成二氧化碳的质量为102.2g﹣100g＝2.2g，设参加反应的一氧化碳的质量为x

CuO+COCu+CO2

         28                  44

          x                  2.2g

  x＝1.4g

故混合气体中一氧化碳的质量为：3g﹣1.0g＝2.0g

该实验参加反应的CO的质量分数为：×100%＝70%

答：该实验参加反应的CO的质量分数为70%。

【点评】本题考查了一氧化碳还原氧化铜的实验以及根据化学方程式的计算，完成此题，可以依据已有的知识结合反应的化学方程式进行。

13．【考点】探究金属锈蚀的条件．

【解答】解：（1）铁生锈的条件是：与氧气接触，有水参加，二者缺一不可；

（2）铁锈（Fe2O3）与盐酸反应而消失，溶液成黄色（Fe3+颜色），化学反应式是：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；当铁锈反应完后，铁进一步反应，铁与盐酸反应生成氢气，溶液呈浅绿色（Fe2+颜色），化学反应式是：2HCl+Fe═FeCl2+H2↑．

 （3）a装置中的铁与盐酸反应生成了氢气，左侧试管中气体增加，压强变大，液体进入右侧小试管，使小试管内液面上升；而b装置中的氧气与铁和水发生了反应会减少，左侧试管中气体减少，压强变小，右侧小试管中的液体进入左侧大试管，小试管内液面下降．

故答案为：（1）铁与氧气和水接触；

（2）铁锈溶解，溶液呈黄色，有气泡生成，溶液呈浅绿色；Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；2HCl+Fe═FeCl2+H2↑；

（3）铁与盐酸反应生成氢气，左侧试管中气体增加（导管内压强增大）；  氧气与铁反应，左侧试管中气体减少（导管内压强减少）．

【点评】铁生锈的条件是氧气和水都与铁接触，酸与铁反应生成氢气，氯化钠能促进铁的锈蚀．生锈的铁钉与酸反应，一般只考虑第一步，第二步反应一般不予考虑．

14．【考点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验．

【解答】解：①铜是红色固体，故填：红色；

②灼热的铜能够与氧气反应，生成黑色的氧化铜，所以铜片表面成黑色，故填：黑色；

③氢气还原氧化铜需要高温，如图所示操作，没有观察到现象变化，可能的原因是：铜片温度不够，故填：铜片温度不够．

故答案为：①红色；②黑；③铜片温度不够．

【点评】本题考查铜的性质、氢气还原氧化铜的装置以及反应条件，操作步骤注意事项进行分析解题的能力．