九下化学专题八金属和金属材料单元3金属的锈蚀和防护同步练习（含解析湘教版）

1 金属的锈蚀和防护 一、单选题 1. 下列金属的利用不是由金属活动性决定的是（　　） A. 用铁从含银废液中回收银 B. 锌与稀硫酸反应制取氢气 C. 古代金银制品能保存至今 D. 用铝合金能制作门窗框架 2. 除去下到物质中的少量杂质，试剂选择正确的是（　　） 选项物质 杂质 试剂 A NaNO 3 Na2CO 3 CaCl 2 B ZnSO 4 CuSO4 Zn 粉 C CO2 CO O2 D CuO Cu H2SO4 A. A B. B C. C D. D 3.下列关于实验现象的描述不正确的是（ ） A. 镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光 B. 细铁丝在氧气里剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体物质 C. 将铝丝插入硫酸铜溶液中，溶液的颜色由蓝色逐渐变成无色 D. 将铜丝放入一定量的稀盐酸中，产生大量的气泡 4. 如图的图象与对应实验过程不相符的是（ ） A. 加热一定质量的高锰酸钾固体 B. 向一定量的表面含有 氧化铝的铝片滴加稀硫酸 C. 向一定量的 Ba（OH）2 溶液中加入 Na2SO4 粉末 D. 将 锌片插入盛有一定质量的稀硫酸的烧杯中 5.下列图像能正确反映对应变化关系的是（ ）2 A. 向一定量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液 B. 加热一定量的高锰酸钾固体 C. 向两份完全相同的稀盐酸中分别加入锌粉、镁粉 D. 将水通电电解一段时间 6.一般情况下，两种活泼性不同的金属在潮湿的环境中接触时，活泼性强的金属首先被腐蚀。为了避免轮 船的钢质外壳被腐蚀，通常在轮船外壳上镶嵌的金属是（ ） A. 铜板 B. 银板 C. 锌板 D. 锡板 7.向一定质量的 AgNO3 和 Cu(NO3)2 的混合溶液中加入 n gZn，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量， 得到质量为 n g 的滤渣。对于该滤渣的下列说法，正确的是（ ） A. 滤渣中不可能含银 B. 滤渣中可能含银 C. 滤 渣中可能含铜 D. 滤渣中可能含锌 8.向一定量黄铜（铜锌合金）粉末中逐滴加入稀盐酸，下列图象能正确表示对应变化关系的是（ ） A. B. C. D. 9.下列金属中，活动性最强的是（ ） A. Fe B. Na C. Al D. Ag 10. 除去下列物质中的少量杂质，所选试剂正确的是（ ） 选项物质（括号内为杂质）试剂 A CO2（CO） H2O B NaOH（Na2SO4） BaCl 2 C FeCl2（CuCl2） Zn D CuSO4（H2SO4） CuO A. A B. B C. C D. D 二、填空题 11.向 AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2 混合液中，加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加 稀硫酸，无气体生成，则滤出的固体中一定含有________，滤液中一定含有的阳离子是________。 12. 铬(Cr)为不锈钢主要的添加元素，含量一般在 12％以上。铬的表面生成一薄层致密的钝态氧化物保 护膜是不锈钢具有耐蚀性主要原因。请回答下列问题： (1) 铁生锈的主要条件是铁与________ 和________ 直接接触。 (2) 不锈钢是一种________ （填“合金”或“金属”）。3 (3) 相同温度下，取大小相同、表面光亮的 Cr、Mg、Cu 三种金属薄片，分别投入等体积等溶质质量分数的 足量稀盐酸中（反应中 Cr 显+2 价），现象如下： 金属 Cr Mg Cu 与盐酸反应现象 放出气泡速率缓慢 放出气泡速率较快 无明显现象 ① 上述三种金属的活动性由强到弱的顺序是________ 。 ②从上述探究实验可知，Cr________ （填“能”或“不能”）跟硫酸铜溶液反应。若反应，请写出反应 的化学方程式________ 。 13.某金属加工厂有大量金属铝、铁、铜的废弃粉末，为充分利用金属资源，分离和回收金属，某化学兴 趣小组通过查阅资料设计了如下实验方案．请完成下列各题： （1）步骤①中分离得到的金属 B 是________ ． （2）步骤②中除加入足量稀盐酸外，还需要进行的一项基本操作是________ ． （3）步骤③生成沉淀的化学反应方程式为　________ ；因 Al（OH）3 既能与酸反应又能与碱反应，步骤 ③加入试剂时应如何操作________ ． （4）电解熔融 Al2O3 制金属铝的化学方程式为________ ． 三、解答题 14.试设计实验证明：一包黑色炭粉中是否混有铁粉？ 四、综合题 15.人类的生产、生活离不开金属． （1）用铜制电线主要是利用铜具有良好的________性． （2）人们常用“铜墙铁壁”来形容物体的坚固．但铁在一定条件下也能发生各种反应，如铁丝在氧气中 燃烧，反应的化学方程式是________． （3）铁制品锈蚀，实际上是铁跟空气中的________发生了化学反应．防止铁制栏杆锈蚀的一种方法是 ________． （4）根据如图甲所示回答：滤渣中一定有的金属是________，滤渣与稀硫酸反应的化学方程式为 ________． 4 （5）把某稀硫酸分为等体积的两份，放入两个烧杯中，分别加入等质量的锌、铁两种金属，反应后金属 都没有剩余，产生氢气的质量随反应时间变化曲线如图乙．下列说法正确的是______．(填字母序号) A. 甲是铁，乙是锌 B. 铁消耗硫酸的质量比锌大 C. 参加反应的锌的质量小于铁的质量 D. 充分反应 后，稀硫酸一定都有剩余． 16.人类社会的发展离不开金属材料，用你学到的化学知识分析下列问题． （1）物质的性质决定物质的用途．由于铜具有良好的________性，所以铜常用于制作导线． （2）常见的三种金属被发现和使用的先后顺序依次为：铜、铁、铝．金属大规模被使用的先后顺序跟下 列________(填序号)关系最大． ①地壳中金属元素的含量；②金属的熔点；③金属的活动性 （3）铝在空气中表现良好的抗腐蚀性能，用化学方程式表示其原因________． （4）有铜和氧化铜的混合物 10g，通入氢气加热至完全反应，冷却后称量剩余固体的质量为 8.4g． ①写出氧化铜与氢气反应的化学方程式________． ②该混合物中氧化铜的质量为________g．5 答案解析部分 一、单选题 1.【答案】 D 【解析】【解答】A、用铁回收含银废液中的银，是利用铁能将位于其后的银从其盐溶液中置换出来，是 由金属活动性决定的． B、用锌与稀硫酸反应制取氢气，是利用氢前的金属能与酸发生置换反应生成氢气，是由金属活动性决定 的． C、用金、银制首饰是利用这两种金属化学性质稳定，不易与氧气反应的性质，是由金属活动性决定的． D、用铝合金制作门窗框架是利用其密度小、易于加工等性质，不是由金属活动性决定的． 故选 D． 【分析】在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸发生置换反应，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，据此进行分析判断．本题难度不大，考查了金属活动性顺序的应用，理解金属活动 性顺序的应用及其应用是正确解答本题的关键． 2.【答案】 B 【解析】【解答】A、Na2CO3 能与 CaCl2 溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，能除去杂质但引入了新的杂质 氯化钠，不符合除杂原则，故选项所采取的试剂错误； B、Zn 粉能与 CuSO4 溶液反应生成硫酸锌溶液和铜，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故 选项所采取的试剂正确； C、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够通氧气点燃，这是因为除去气体中的气体杂质不能使用气体，否则 会引入新的气体杂质，故选项所采取的试剂错误； D、CuO 能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，铜不与稀硫酸反应，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故 选项所采取的试剂错误； 故选：B． 【分析】根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法，所谓除杂（提纯），是指除去杂质，同 时被提纯物质不得改变．除杂质题至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反 应；②反应后不能引入新的杂质． 3.【答案】 D 【解析】【解答】A、镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成一种白色的固体， A 不符合题意； B、细铁丝在氧气里剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，B 不符合题意； C、铝与硫酸铜反应生成铜和无色的硫酸铝溶液，故看到溶液由蓝色变成无色，C 不符合题意； D、铜的金属活动性比氢弱，不能与稀盐酸发生置换反应，将铜丝放入一定量的稀盐酸中，无明显变化，D 符合题意。 故答案为：D。 【分析】金属要能与酸反应，则金属的活泼性要在氢之前。排在氢之后的金属则不能和酸反应。 4.【答案】 C 【解析】【解答】A、高锰酸钾加热到一定温度开始分解产生氧气，使固体质量减小，而钾元素的质量不 变，因此钾元素的质量分数先不变然后增大，到反应完保持不变，故与坐标符合，Ａ不符合题意；6 B、氧化铝先和稀硫酸反应没有气体的产生，然后铝和稀硫酸反应产生氢气，因此与坐标符合，Ｂ不符合 题意； C、硫酸钠和氢氧化钡反应产生硫酸钡沉淀和氢氧化钠，氢氧化钠溶液显碱性，因此溶液的 pH 没有明显变 化，故与坐标不符合，Ｃ符合题意； D、锌和稀硫酸反应硫酸锌和氢气，反应的方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；根据反应关系可知每 56 份质 量的锌和稀硫酸反应产生 2 份质量的氢气，因此溶液的质量会增加 54 份，等反应完溶液的质量不再增加， 故与坐标符合，Ｄ不符合题意． 故答案为：C． 【分析】A、根据高锰酸钾加热到一定温度开始分解产生氧气，而钾元素的质量不变分析质量分数的变化； B、根据氧化铝先和稀硫酸反应，然后铝和稀硫酸反应产生氢气分析坐标； C、根据硫酸钠和氢氧化钡反应产生硫酸钡沉淀和氢氧化钠分析溶液的 pH 变化； D、根据锌和稀硫酸反应的关系分析溶液质量的变化． 5.【答案】 D 【解析】【解答】A、二氧化锰在过氧化氢分解的过程中充当的是催化剂，其质量在反应前后不会改变， 故 A 错误； B、高锰酸钾分解产生了氧气，使固体的总质量减少，锰元素的质量不变，所以锰元素的质量分数增加， 故 B 错误； C、向两份完全相同的稀盐酸中分别加入锌粉、镁粉，由于镁粉和锌粉是足量的，所以产生氢气质量应该 相等，故 C 错误； D、通电分解水时产生氢气的体积是氧气的二倍，故 D 正确． 故选 D． 【分析】A、二氧化锰在过氧化氢分解的过程中充当的是催化剂，可以结合催化剂的定义来完成解答； B、高锰酸钾分解产生了氧气，所以反应前后锰元素的质量分数要改变，可以据此解答； C、根据氢元素的质量守恒来进行判断； D、根据通电分解水的实验现象及结论进行解答．解答这类题目时，首先，要熟记实验室制取氧气的反应 原理（即实验室制取氧气的文字表达式和化学方程式)，各物质的颜色、状态，反应的条件、类型，以及 实验室制取氧气的反应原理和发生装置的相互联系；并且，一定要理解催化剂的概念、催化作用；等等； 然后，根据所给的问题情景及相关信息，结合所学的相关知识和技能，联系起来细心地探究、推理后，按 照题目要求进行选择或解答即可． 6.【答案】 C 【解析】 【分析】根据活泼性强的金属首先被腐蚀的变化规律，为了避免轮船的钢质外壳被腐蚀，通常在轮船外壳 上镶嵌的金属活动性应比铁的活动性强． 【解答】根据金属活动性顺序，五种金属的活动性强弱关系为锌＞铁＞锡＞铜＞银，根据分析，为了避免 轮船的钢质外壳被腐蚀，通常在轮船外壳上镶嵌的金属是锌板； 故选 C． 【点评】在金属活动性顺序中，位置越靠前的金属的活动性越强，位置越靠后的金属的活动性越弱 7.【答案】 D 【解析】【解答】锌和硝酸银、硝酸铜反应的化学方程式及其质量关系为：7 Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+ 2Ag，Zn+Cu(NO3)2= Zn(NO3)2+ Cu 65 216 65 64 由以上关系可知，锌和硝酸银反应时固体质量增加，和硝酸铜反应时固体质量减小，充分反应后过滤，将 滤渣洗涤、干燥、称量，得到的质量为 ng 的滤渣，说明硝酸银已经完全反应，硝酸铜也参加了反应，如 果锌是过量的，则滤渣中含有银、铜和锌，如果锌是少量的，则滤渣中含有银、铜，综上所述只有 D 符合 题意。 故答案为：D。向一定质量的 AgNO3 和 Cu(NO3)2 的混合溶液中加入 n gZn 【分析】锌比铜活波，铜比银活波，锌先和硝酸银反应生成熊酸锌和银，后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜， 据此分析解答 8.【答案】 A 【解析】【解答】解：A、水中反应的进行，锌不断和稀盐酸反应，剩余固体质量不断减少，当锌完全反 应后，剩余固体是铜，铜不能和稀盐酸反应，因此剩余固体质量不再减少，该选项图象能正确表示对应变 化关系； B、向一定量黄铜粉末中逐滴加入稀盐酸时，锌立即和稀盐酸反应生成氢气，该选项图象不能正确表示对 应变化关系； C、没有反应时，溶液中没有锌元素，因此没有反应时溶液中锌元素的质量为零，该选项图象不能正确表 示对应变化关系； D、没有加入稀盐酸时，溶液质量为零，随着稀盐酸的不断加入，反应生成氯化锌和氢气，溶液质量不断 增大，当锌和稀盐酸完全反应后，随着稀盐酸的加入，溶液质量仍然不断增大，该选项图象不能正确表示 对应变化关系． 故选：A． 【分析】铜不能和稀盐酸反应，锌能和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气． 9.【答案】B 【解析】【解答】解：根据金属活动顺序表（钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、氢、铜、汞、银、 铂、金），越靠前的金属化学性质就越活泼，活动性就越强，故选 B． 【分析】理解金属活动顺序的意义，越靠前的金属化学性质就越活泼． 10.【答案】 D 【解析】【解答】解：A、用水不能除去二氧化碳中的一氧化碳，因为一氧化碳难溶于水，二氧化碳能溶 于水，会使二氧化碳减少，故方法错误． B、硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，会带入新的杂质氯化钠，方法错误． C、根据金属活动性，锌和氯化亚铁、氯化铜都能反应，原物质的质量减少，且会引入新的杂质氯化锌， 方法错误． D、氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，除去氧化铜的同时增加了硫酸铜的质量，故方法正确． 故选 D 【分析】根据物质的性质和除杂质原则判断：加入的试剂只能与杂质反应，不能和需要的物质反应，不能 引入新的杂质，最好把杂质转化为我们需要的物质． 二、填空题 11.【答案】 Ag；Fe2+ 、Mg2+ 8 【解析】【解答】解：向 AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2 混合液中，加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向 滤出的固体中滴加稀硫酸，无气体生成，说明铁不过量。则滤出的固体中一定含有 Ag。滤液中一定含有的 阳离子是 Fe2+ 、Mg2+ 。 故答案为： Ag；Fe2+ 、Mg2+。 【分析】根据金属活动性顺序来分析解答。 12.【答案】 O2 ；H2O ；合金 ；Mg>Cr>Cu ；能 ；Cr+CuSO4＝CrSO4+Cu 【解析】【解答】1、铁生锈的主要条件是铁与 O2 和 H2O 直接接触所致； 2、不锈钢是一种合金； 3、Mg 与盐酸反应速度快，Cr 与盐酸反应较慢，而铜与盐酸不反应，故上述三种金属的活动性由强到弱的 顺序是 Mg>Cr>Cu； 4、因 Cr 的金属活动性比铜强，故 Cr 能与硫酸铜溶液反应，反应的化学方程式为：Cr+CuSO4＝CrSO4+Cu。 【分析】铁生锈是铁与 O2 和 H2O 反应的结果；常见金属活动性顺序应熟记；书写化学方程式时要注意配平 和条件。 13.【答案】Fe ；过滤 ；AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl ；逐滴滴加 ；2Al2O3 4Al+3O2↑ 【解析】【解答】解：（1）磁铁能将铁吸出，所以金属 B 为铁； （2）步骤②中除加入足量稀盐酸外，经过操作后得到了固体和液体，所以该操作是过滤； （3）步骤②中生成的溶液是氯化铝溶液，它和氢氧化钠反应生成氢氧化铝和氯化钠，化学方程式为： 3NaOH+AlCl3=Al（OH）3↓+3NaCl； 因为 Al（OH）3 既能与酸反应又能与碱反应，步骤③加入试剂时应避免氢氧化钠过量，故应逐滴滴加氢氧 化钠溶液至沉淀完全； （4）熔融的氧化铝电解生成金属铝和氧气，反应的化学方程式为：2Al2O3 4Al+3O2↑． 故答案为：（1）Fe； （2）过滤； （3）AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl，逐滴滴加； （4）2Al2O3 4Al+3O2↑． 【分析】（1）根据磁铁能吸引铁进行解答； （2）根据过滤可以将固体和液体分离进行分析； （3）根据反应物和生成物正确书写化学方程式，因为 Al（OH）3 既能与酸反应又能与碱反应，步骤③加入 试剂时应避免氢氧化钠过量进行解答； （4）根据反应物和生成物以及反应条件正确书写化学方程式． 三、解答题 14.【答案】用磁铁在炭粉中摩擦，取出后如果发现磁铁表面有黑色固体，则说明炭粉中含有铁粉，反之 则没有 【解析】【解答】解：铁粉能被磁铁吸引，而炭粉不能，所有可以设计设计实验为：用磁铁在炭粉中摩擦， 取出后如果发现磁铁表面有黑色固体，则说明炭粉中含有铁粉，反之则没有． 故答案为：用磁铁在炭粉 中摩擦，取出后如果发现磁铁表面有黑色固体，则说明炭粉中含有铁粉，反之则没有．9 【分析】根据物质的性质结合实验现象进行分析，磁铁能将铁粉吸引，碳不能被磁铁吸引，可以据此设计 实验完成解答． 四、综合题 15.【答案】（1）导电 （2）3Fe+2O2 Fe3O4 （3）水和氧气 ；刷漆 （4）Fe 和 Cu ；Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ （5）A,B 【解析】【解答】(1)用铜制电线主要是利用铜具有良好的延展性和导电性；(2)铁丝在氧气中燃烧生成四 氧化三铁，反应的化学方程式是 3Fe+2O2 Fe3O4；(3)铁制品锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气、水 发生了化学反应．防锈的方法有隔绝氧气、保持金属表面洁净干燥、改变金属的组成和结构；防止铁制栏 杆锈蚀的一种方法是刷漆。(4) 金属活动顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au，在金 属活动顺序表中，排在氢前边的金属能和酸发生置换反应生成盐和氢气。金属的位置越靠前，金属的活动 性越强。位置靠前的金属能将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。所以铁能和硫酸铜反应生成硫酸 亚铁和铜，滤液为硫酸亚铁溶液，由滤渣能与酸反应生成气体，说明滤渣中有铜和和铁，铁与稀硫酸反应 的化学方程式为 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ ；(5)把某稀硫酸分为等体积的两份，放入两个烧杯中，分别加入等 质量的锌、铁两种金属，锌的活动性比铁的强，所以锌先完全反应；锌和氢气的质量比为 65:2，铁和氢气 的质量比为 56:2，所以等质量的锌比铁生成氢气少。金属和酸反应生成氢气的质量等于参加反应的酸中氢 元素的质量，所以生成氢气越多，参与反应的酸越多。A．甲是铁，乙是锌，正确；B．铁生成的氢气多， 所以铁消耗硫酸的质量比锌大；C．加入等质量的锌、铁两种金属，反应后金属都没有剩余，所以反应的 锌和铁的质量相同；D．根据生成氢气的质量关系，可知充分反应后，加锌的烧杯中稀硫酸一定都有剩余。 故答案为：（1）导电；（2）3Fe+2O2 Fe3O4（3）水和氧气；刷漆（4）Fe 和 Cu；Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ ；（5）AB 【分析】根据金属的有关性质分析；金属具有导电性，铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，铁与空气中氧气 和水接触会生锈，防锈就是破坏生锈的条件，在金属活动性顺序中前面的金属能把后面的金属从其盐溶液 中置换出来 16.【答案】（1）导电 （2）③ （3）4Al+3O2═2Al2O3 （4）CuO+H2 Cu+H2O；8 【解析】【解答】（1）物质的性质决定物质的用途．铜具有良好的导电性，所以铜常用于制作导线； （2）常见的三种金属被发现和使用的先后顺序依次为：铜、铁、铝．金属越活泼，人类开发利用的就越 晚，故金属大规模被使用的先后顺序跟金属的活动性关系最大；（3）铝在空气中表现良好的抗腐蚀性能，10 是因为铝能和空气中的氧气反应生成氧化铝，反应的化学方程式为：4Al+3O2═2Al2O3；（4）①氧化铜与 氢气反应的化学方程式为：CuO+H2 Cu+H2O． ②设该混合物中氧化铜的质量为 x， CuO+H2 Cu+H2O 固体质量减小 80 64 80-64=16 x 10g﹣8.4g=1.6g = ， x=8g， 【分析】根据金属的性质分析；根据金属活动性顺序表分析，金属活动性顺序表是按金属的化学性质由强 到弱的排列；根据化学方程式计算的步骤分析，利用化学方程式计算时，除可以直接利用参加反应或生成 的质量进行求解外，还可利用物质间的差值或和等进行计算。