《2026年大联考单元期末测试卷九年级化学全一册人教版》

16. （7分）核心素养·科学探究与实践金属是人类赖以生存和发展的重要物质。某校化学兴趣小组以“金属的化学性质”为主题开展项目式学习。
任务一：金属与氧气反应

（1）因通常实验中铁生锈所需时间较长，小组同学改进了实验，按图1所示进行（夹持装置已省略）：打开分液漏斗的活塞，几分钟后观察到A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，C处铁丝依然光亮。结论：A、B处实验现象对比，可得出铁生锈与______有关，B、C处实验现象对比说明铁生锈快慢与______有关。
(2)烤蓝技术是一种防锈工艺，该工艺是让铁表面在高温下氧化成致密四氧化三铁，从而保护了内部的铁不受腐蚀。请举一例与上述相似的防锈实例：铝表面形成致密氧化铝，可以保护铝(合理即可)。
任务二：金属与酸反应
比较金属活动性：取过量的表面积相

同

的

锌

粒与铁粒、铝丝与锌丝，分别加入等浓度等体积的稀盐酸，用温度传感器测定上述4个反应过程中的溶液温度变化曲线，如图2所示。

（3）写出铝与稀盐酸反应的化学方程式：______，该反应溶液温度先升高后下降的原因是______。
注意：若答对第（5）（6）小题奖励3分，化学总得分不超过40分。
任务三：金属和盐溶液的反应
【查阅资料】金属与两种盐溶液反应时，活动性更弱的金属优先被置换出来。
(5)化学小组活动中，同学们在实验室将一定量锌粒加入含有Fe(NO₃)₂和Cu(NO₃)₂的溶液中，充分反应后，过滤得到浅绿色滤液A和滤渣B。则滤液A中一定含有的溶质是Fe(NO₃)₂和Zn(NO₃)₂(填化学式)。
(6)图3是同学们绘制出的加入锌粒时溶液中阳离子个数随时间变化的图像。②代表的离子是Zn²⁺(或锌离子)；已知加入锌粒前溶液中Fe²⁺和Cu²⁺数目相同，请在图3中画出加入过量锌粒后Fe²⁺数目的变化图像。

答案：
16.
(1)水（或$\mathrm{H_2O}$） 氧气浓度
(2)铝表面形成致密氧化铝，可以保护铝(合理即可)
(3)$\mathrm{2Al + 6HCl \xlongequal{ } 2AlCl_3 + 3H_2 \uparrow}$
铝与稀盐酸反应放热，溶液温度升高，反应结束后，热量散失，温度下降(合理即可)
(4)在相同条件下，越活泼的金属反应时温度升得越高(合理即可)
(5)$\mathrm{Fe(NO_3)_2}$和$\mathrm{Zn(NO_3)_2}$
(6)$\mathrm{Zn^{2+}}$(或锌离子)
如图所示:

【解析】本题主要考查金属的化学性质。
(1)A处铁丝与水隔绝，依然光亮，B处铁丝与水和氧气同时接触，表面灰暗，A、B处实验现象对比说明铁生锈主要与水有关；B处铁丝与水和纯净氧气同时接触，表面灰暗，C处铁丝与水和空气同时接触，依然光亮，B、C处实验现象对比说明铁生锈快慢与氧气浓度有关。
(2)铝在常温下与氧气反应生成氧化铝，氧化铝为致密氧化膜，类似于铁表面烤蓝处理后形成的致密四氧化三铁保护膜。
(3)铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应的化学方程式为$\mathrm{2Al + 6HCl \xlongequal{ } 2AlCl_3 + 3H_2 \uparrow}$；反应过程中溶液温度先升高后下降的原因是铝和稀盐酸反应属于放热反应，至恰好完全反应时温度最高，反应停止后热量逐渐散失，溶液温度逐渐下降。
(4)由图2分析可知，在相同条件下，金属越活泼，反应时溶液温度升得越高。
(5)金属活动性：$\mathrm{Zn ＞ Fe ＞ Cu}$，将一定量的锌粒加入$\mathrm{Fe(NO_3)_2}$和$\mathrm{Cu(NO_3)_2}$的混合溶液，锌先与硝酸铜反应，生成铜和硝酸锌，待硝酸铜反应完全后，再与硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌；充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，滤液呈浅绿色，说明一定含有硝酸亚铁，硝酸亚铁可能未反应，也可能部分参与反应，则滤渣中一定含有铜，滤液中一定含有硝酸亚铁和硝酸锌，无法判断是否含有硝酸铜。
(6)锌先与硝酸铜反应，生成铜和硝酸锌，待硝酸铜反应完全后，再与硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌，②代表的离子个数是从0开始逐渐增多最后不变，故代表的是锌离子($\mathrm{Zn^{2+}}$)。锌先与硝酸铜反应，生成铜和硝酸锌，待硝酸铜完全反应后，亚铁离子开始减少，到锌和硝酸亚铁恰好反应完全时，亚铁离子个数为0。