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参考答案与试题解析
一.选择题
1.下列说法不正确的是( )
A.金刚石和石墨物理性质存在着明显差异,是因为它们碳原子排列方式不同
B.一氧化碳和二氧化碳化学性质差异,是因为它们的分子构成不同
C.钛合金与人体有很好的“相容性”,因此可以用来制造人造骨
D.二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应增强,属于空气污染物
【解答】解:A、金刚石和石墨物理性质存在着明显差异因为它们碳原子排列方式不同,故选项说法正确。B、一氧化碳和二氧化碳化学性质差异,是因为它们的分子构成不同,不同种的分子化学性质不同,故选项说法正确。C、钛合金与人体有很好的“相容性”,可以用来制造人造骨,故选项说法正确。D、二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应增强,但现阶段不把二氧化碳作为空气的污染气体,没有列入空气质量监测,不属于空气污染物,故选项说法错误。故选:D
2.根据金属与酸反应的知识绘制了下列图象,其中正确的是( )
A.表示相等质量的锌粉和铁粉中分别加入溶质质量分数相等的稀盐酸
B.表示相等质量的铝粉和铁粉中分别加入溶质质量分数相等的稀盐酸
C.表示相等质量、等质量分数的稀盐酸中分别加入铝粉和铁粉
D.表示相等质量、等质量分数的稀盐酸中分别加入锌粉和铁粉
【解答】解:A、常温下,等质量的锌和铁分别与足量同溶质质量分数的稀硫酸反应,酸是过量的,金属加入盐酸中会迅速反应,所以反应速率相等,但是铁生成的氢气多,故错误;B、常温下,等质量的铝和铁分别与足量同溶质质量分数的稀盐酸反应,反应速率相等,但是铝生成的氢气多,故正确;C、相等质量、等质量分数的稀盐酸中分别加入铝和铁,金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素,因为酸的量相同,金属过量,故生成的氢气应该相等,生成等质量的氢气,消耗的铝的质量少,故错误;D、相等质量、等质量分数的稀盐酸中分别加入锌和铁,金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素,因为酸的量相同,金属过量,故生成的氢气应该相等,生成等质量的氢气,消耗的铁的质量少,故错误。故选:B
3.下列图象能正确反映对应变化关系的是( )
A.向一定质量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液
B.向等质量的镁粉和铝粉中分别加入等浓度的稀盐酸
C.镁在氧气中燃烧
D.向一定量铁粉和铜粉混合物中加入硫酸铜溶液
【解答】解:A、二氧化锰是催化剂,反应前后不变,不断加入过氧化氢,会不断产生氧气,不能出现横线的情况,故A错误;B、在镁和铝过量时,加入相同质量的稀盐酸生成的氢气一样多,等质量的镁和铝,铝生成的氢气的质量大于镁,故B正确;C、由化学方程式2Mg+O22MgO可知,每48份质量的镁与32份质量的氧气恰好完全反应,也就是参加反应的镁的质量比氧气的质量大,故C错误;D、向一定量铁粉和铜粉的混合物中加入硫酸铜溶液,其曲线应从纵坐标上一点开始,再随着硫酸铜溶液的加入,固体质量逐渐增加(因为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4),直至反应不再发生,固体的质量不再改变,故D错误。故选:B
4.将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中,充分反应后过滤,将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生,下列说法错误的是( )
A.滤液中最多含有两种溶质
B.滤液中一定含有Zn(NO3)2,可能含有Fe(NO3)2
C.滤渣里一定含有Fe和Ag,可能含有Zn
D.若反应后所得滤液呈浅绿色,则滤渣中一定含有Ag,一定没有Fe,可能含有Zn
【解答】解:铁和锌的金属活动性均比银强,锌的金属活动性比铁强,将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中,锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌溶液和银,锌反应完,若还有硝酸银溶液,铁再与硝酸银溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银。将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生,说明滤渣中含有铁或者是含有锌和铁。A、将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生,说明滤渣中含有铁或者是含有锌和铁,若含有锌和铁,那么滤液中一定含有硝酸锌,一定没有硝酸亚铁;若含有铁,滤液一定有硝酸锌,可能有硝酸亚铁,最多含有两种溶质,故选项说法正确。
B、滤液中一定含有Zn(NO3)2,可能含有Fe(NO3)2,一定没有AgNO3,故选项说法正确。C、所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生,说明滤渣中含有铁或者是含有锌和铁,滤渣里一定含有Fe和Ag,可能含有Zn,故选项说法正确。D、若反应后所得滤液呈浅绿色,说明生成了硝酸亚铁,所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生,是铁与稀盐酸反应生成了氢气,则滤渣中一定含有Fe和Ag,一定没有Zn,故选项说法错误。故选:D
5.将一定质量的锌粉放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,完全反应后,过滤得滤液和滤渣,王浩同学对所得滤液和滤渣组成作出如下判断,其中判断正确的有几个( )
①反应后所得的溶液一定是无色溶液;
②滤渣中一定有银
③滤液中一定含有硝酸锌、硝酸铜,可能有硝酸银
④若向滤渣中加入稀盐酸有气体生成,则滤液中只有硝酸锌
⑤若向滤液中加入盐酸有沉淀生成,则滤渣中只有银
⑥若向滤渣中加入稀盐酸有气体生成,则滤渣中一定有锌、铜、银
A.3个
B.4个
C.5个
D.6个
【解答】解:锌的金属活动性比银、铜强,将一定质量的锌粉放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,锌先与硝酸银溶液反应生成氯化锌溶液和银,硝酸银反应完,若还有锌粉,锌才能与硝酸铜溶液反应生成硝酸锌溶液和铜。①当锌粉少量,硝酸铜没有反应完时,反应后所得的溶液是蓝色的,故说法错误。②将一定质量的锌粉放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,锌先与硝酸银溶液反应生成氯化锌溶液和银,则滤渣中一定有银,故说法正确。③滤液中一定含有硝酸锌,若含有硝酸银,一定同时含有硝酸铜,故说法错误。④铜、银均不与稀盐酸反应,锌能与稀盐酸反应,若向滤渣中加入盐酸有气体生成,说明锌是过量的,若向滤渣中加入盐酸有气体生成,则滤液中只有硝酸锌,故说法正确。⑤若向滤液中加入稀盐酸有白色沉淀生成,说明滤液中含有硝酸银,则滤渣中只有银,故说法正确。⑥铜、银均不与稀盐酸反应,锌能与稀盐酸反应,若向滤渣中加入盐酸有气体生成,说明锌是过量的,滤渣中一定有锌、铜、银,故说法正确。故②④⑤⑥说法正确。
故选:B
6.小明为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,进行了如
图甲所示的实验,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。滤液中含有的金属离子可能的组成有( )
①Mg2+②Mg2+和Fe2+③Mg2+和Cu2+④Mg2+、Fe2+和Cu2+
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
【解答】解:由于镁的活动性大于铁,铁不能与硫酸镁反应;铁的活动性大于铜,铁能将铜从其溶液中置换出来,由实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙)发现烧杯内的红色固体明显增多,说明了乙中的铁完全反应了,甲中的铁又与硫酸铜发生了反应。若硫酸铜完全反应了,溶液中的阳离子是:Mg2+和Fe2+;若硫酸铜没有完全反应,溶液中的阳离子是:Mg2+、Fe2+和Cu2+.由以上分析可知,C正确。故选:C
7.向AgNO3和Cu(NO3)2的混合液中加入一定量的Fe、Cu的混合粉末,充分反应后过滤、洗涤,得到滤液和滤渣。下列说法正确的是( )
A.滤渣中一定有Ag,滤液中可能有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
B.当滤液为蓝色时,滤渣中一定有Cu、Ag,一定没有Fe
C.向滤渣中加入盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定有Fe、Cu、Ag
D.向滤液中加入KCl溶液,无明显现象,则滤液中一定有
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2,滤渣中可能有Fe、Cu
【解答】解:A、滤渣中一定有铁和硝酸银反应生成的Ag,如果Fe、Cu的混合粉末很少,硝酸银有剩余,滤液中可能有Cu(NO3)2、AgNO3,一定有Fe(NO3)2,该选项说法错误;B、当滤液为蓝色时,滤渣中一定有Ag,不一定有Cu,这是因为滤液为蓝色时,溶液中含有铜离子,则硝酸铜可能部分反应,也可能没有反应,也可能是铜和硝酸银反应生成了硝酸铜,该选项说法不正确;C、向滤渣中加入盐酸,有气泡产生,则铁一定过量,则滤渣中一定有Fe、Cu、Ag,该选项说法正确;D、向滤液中加入KCl溶液,无明显现象,说明硝酸银完全反应,则滤液中一定有Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2,滤渣中一定有Ag,可能有Fe、Cu,该选项说法不正确。故选:C
8.有X、Y、Z三种金属,把Y投入X(NO3)2溶液中,Y表面有X析出,溶液质量增大;把X投入Z(NO3)2溶液中,得到X(NO3)2,溶液质量减小。下列判断错误的是( )
A.X、Y、Z可能依次是:Cu、Fe、Ag
B.元素的相对原子质量可能是:Z>Y>X
C.金属活动性顺序是:Y>X>Z
D.X、Y、Z可能依次是:Fe、Zn、Hg
【解答】解:在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来;有X、Y、Z三种金属,把Y投入X(NO3)2溶液中,Y表面有X析出,说明Y的活动性比X强,即Y>X;由于y化合价不确定,所以就没法分析相对原子质量的大小,因为溶液质量增大,所以Y的相对原子质量可能大于X。同理,把X投入Z(NO3)2溶液中,得到X(NO3)2,溶液质量减小,说明X的活动性比Z强,即X>Z;溶液质量减小,说明Z的相对原子质量大于X。A、由上述分析,金属活动性顺序是Y>X>Z,X、Y、Z不可能依次是:Cu、Fe、Ag,故选项说法错误。B、由上述分析,元素的相对原子质量可能是Y>X,Z>X,则元素的相对原子质量可能是Z>Y>X,故选项说法正确。C、由上述分析,金属活动性顺序是Y>X>Z,故选项说法正确。D、由上述分析,金属活动性顺序是Y>X>Z,X、Y、Z可能依次是:Fe、Zn、Hg,故选项说法正确。
故选:A
9.X、Y、Z、W四种金属,只有Z在自然界中主要以单质形式存在,用X制的容器不能盛放W盐的水溶液,W+2YNO3=2Y+W(NO3)2
.由此推断四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.X>W>Y>Z
B.Z>Y>X>W
C.W>X>Y>Z
D.X>Y>W>Z
【解答】解:只有Z在自然界中主要以单质形式存在,说明Z最不活泼。用X制的容器不能盛放W盐的水溶液,说明X比W活泼。根据W+2YNO3=2Y+W(NO3)2,说明W比Y活泼,因此四种金属的活动性由强到弱的顺序是X>W>Y>Z。故选:A
10.某金属A的氯化物25.4
g,经测定其中含氯14.2
g,则A的氯化物的化学式正确的是( )
A.ACl2
B.ACl3
C.ACl
D.ACl4
【解答】解:设金属的化合价是x,原子量是y,则A的氯化物的化学式为AClx;所以A、Cl元素的质量比为y:35.5x=(25.4
g﹣14.2
g):14.2
g=56:71;由于金属的化合价一般是从1到3,分别讨论可得金属的原子量分别是:化合价是+1时,原子量是28;化合价是+2时,原子量是56;化合价是+3时,原子量是84,金属的原子量是28与84时无此金属,所以有x=+2;y=56,这种氯化物的化学式
FeCl2,故选:A
11.将
2.4g
含镁的混合物与足量盐酸反应,生成氢气质量为
0.18g,则混入的另一种物质不可能是( )
A.Al
B.Fe
C.Cu
D.Zn
【解答】解:设2.4g全是镁,与足量盐酸反应生成氢气质量为x
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
24
2
2.4g
x
x=0.2g;因此混入的金属等质量时生成氢气要比0.18g少,由于氢气质量=;A、2.4g铝与足量盐酸反应生成氢气质量为>0.18g,A错误;B、2.4g铁与足量盐酸反应产生氢气质量为<0.18g,B正确;C、铜与盐酸不反应,不能产生氢气,C正确;D、2.4g锌与足量盐酸反应生成氢气的质量为<0.18g,D正确;故选:A
12.由Zn、Mg、Al、Fe四种金属中的两种组成的混合物10g,与足量稀盐酸反应,得到1g氢气,则混合物中一定含有的金属是( )
A.Zn
B.Mg
C.Al
D.Fe
【解答】解:假设全部为锌,Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
65
2
10g
m
m=0.31g
假设全部为镁,Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
24
2
10g
m
m=0.83g
假设全部为铝,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
54
6
10g
m
m=1.11g
假设全部为铁,Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
56
2
10g
m
m=0.36g;从上述四种金属中,可以看出只有铝生成的氢气大于1g,而其他三种生成氢气都小于1g,所以混合后生成氢气为1g,则一定为一种生成氢气大于1g的金属与另外一种或几种生成氢气质量小于1g的金属组成,因此一定含有铝;故选:C
13.某化学小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,下述说法正确的是( )
A.滤液中一定含有Al(NO3)3和Zn(NO3)2
B.滤渣中一定含有Cu和Ag,可能含有Zn
C.若滤液是蓝色,则滤液中一定含有Al(NO3)3、Zn(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3
D.向滤渣滴加盐酸有气泡产生,则滤液中一定没有AgNO3
【解答】解:A、锌不能置换出硝酸铝中的铝,可以与硝酸银反应生成银和硝酸锌,若硝酸银过量,则铜与硝酸银再反应生成银和硝酸铜,因此加入铜粉和锌粉,锌一定参与反应生成硝酸锌,硝酸铝不参与反应,所以滤液一定含有硝酸锌和硝酸铝,选项A正确;B、若锌与硝酸银恰好完全反应,则固体为铜和银,若锌有剩余,则固体一定含有锌、铜和银,若硝酸银过量,则滤渣可能只要银,不含有铜和锌,因此滤渣不一定含有铜,选项B错误;C、滤液为蓝色,说明有硝酸铜生成,因此锌一定全部反应,锌与硝酸银全部反应生成了硝酸锌和银,铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜,铜是否全部反应无法验证,因此溶液中有未反应的硝酸铝,生成的硝酸锌和硝酸铜,而硝酸银是否有剩余,无法验证,选项C错误;D、加入盐酸有气泡产生,说明锌有剩余,硝酸银全部反应完毕,硝酸铝、铜不参与反应,所以溶液中不含有硝酸银和硝酸铜,选项D不正确;
故选:A
14.在已调平的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯,向烧杯中各加入质量相等、质量分数也相等的稀盐酸,然后在左右两盘的烧杯中分别放入等质量的锌粒和铁粉。下列现象不可能观察到的是( )
A.天平指针最终偏向放锌粒的烧杯一边
B.天平指针开始偏向放铁粉的烧杯一边
C.只有铁粉有剩余
D.锌粒不可能剩余
【解答】解:因为锌的活动性比铁强,故放锌的这边产生H2较快,所以一开始应偏向放铁的那边;如果金属完全反应,那么等质量的铁和锌,铁产生H2较多,所以最终应偏向放锌的那边;如果稀盐酸完全反应,则产生的氢气量是由稀盐酸决定,产生相同的氢气,有金属剩余,天平平衡;由于产生等质量的氢气消耗的锌的质量大,故若只有一种金属剩余,则只能剩余铁(因为锌有剩余,铁肯定有剩余)。故选:B
二.填空题
15.金属材料与人类的生产、生活息息相关
(1)人们习惯上称为“五金”的金、银、铜、铁、锡中,把金属 Fe (填元素符号)的位置移到最后,正好符合金属活动性由 弱到强 (填“强到弱”或“弱到强”)的顺序,其中可以和稀硫酸发生化学反应的金属是 铁、锡 。
(2)如图所示生活用品中,主要利用金属导热性的是 A ,延展性的是 C (填字母序号)。
(3)从金属铜、银、锰(Mn)的混合粉末中分离出某种金属,并获得一种晶体,设计的实验流程如图所示。
①硫酸盐中A元素的化合价为+2,请写出加入足量稀硫酸时反应的化学方程式: Mn+H2SO4═MnSO4+H2↑ 。
②生成金属C的化学方程式是 Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag 。
【解答】解:(1)常见金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,把铁放到最后,正好金属活动性由弱到强,所以依据金属活动性顺序可知,金、银、铜、锡、铁活动性减弱,故应将铁的位置向后移一位,则正好符合金属活动性顺序。排在氢前面的金属可以置换出酸中的氢,铁、锡的位置排在氢的前面,能与稀硫酸发生化学反应。(2)A、不锈钢铝锅,主要利用了铁具有良好的导热性;铝制成铝箔,主要利用了铝具有良好的延展性。(3)铜、银、锰(Mn)的混合粉末中只有A能与稀硫酸反应生成无色气体和A的盐溶液,所以我们判断A是Mn;金属B、C为铜和银;B、C的混合物加入足量的含硝酸银溶液中,过滤后得到金属C,说明金属C不能与硝酸银溶液反应,金属B能与硝酸银溶液反应,B是Cu,C是银。
①A是Mn,硫酸盐中A元素的化合价为+2,硫酸根显﹣2价,则硫酸锰的化学式为MnSO4,锰与稀硫酸反应生成硫酸锰和氢气,反应的化学方程式为:Mn+H2SO4═MnSO4+H2↑。②铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和锰,反应的化学方程式为:Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag。
故答案为:(1)Fe;弱到强;铁、锡;(2)A;C;
(3)①Mn+H2SO4═MnSO4+H2↑;②Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag。
16.人类社会的发展离不开金属。
(1)钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气和水蒸气(或O2和H2O)等物质发生化学反应的结果;
(2)在空气中,铝的表面易生成致密的氧化膜,氧化膜的主要成分是 Al2O3 (写化学式);
(3)某同学取少量工厂废液[溶质是AgNO3、Cu(NO3)2],向其中加入一定量的金属锌,反应结束后,发现溶液仍然是蓝色。据此推断,反应后溶液中一定含有的溶质是 硝酸铜和硝酸锌[或Cu(NO3)2和Zn(NO3)2] 。
【解答】解:(1)钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。故填:氧气和水蒸气(或O2和H2O);(2)在空气中,铝表面生成一层致密的氧化膜,氧化膜的主要成分是铝和氧气反应生成的氧化铝。故填:Al2O3;(3)由题意可知,向AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量的锌粉,发生的反应有锌可置换硝酸银中的银、锌可置换硝酸铜中的铜,生成的铜还可以置换硝酸银中的银。反应后溶液仍为蓝色,这说明溶液中一定存在硝酸铜,锌与硝酸银或硝酸铜反应均生成硝酸锌,所以溶液中一定存在硝酸锌,是否存在硝酸银无法确定;故填:硝酸铜和硝酸锌[或Cu(NO3)2和Zn(NO3)2]。
三.实验探究题
17.请根据常见金属的活动性顺序回答
(1)在常见金属活动性中,活动性最强的是 K ;
(2)在Al、Cu、Sn
三种金属中,不能与稀硫酸发生置换反应的是 铜(或Cu)
(3)要验证铜和银的活动性,如果选用了铜,还需选用的一种盐溶液是 硝酸银溶液(或AgNO3溶液、硝酸银、AgNO3) ;
(4)为了验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,某同学选用了下列药品进行实验,其中可行的是 C
A、锌、银
硫酸铜溶液
B、锌、铜、银、稀盐酸
C、铜、硫酸锌溶液、硝酸银溶液银
(5)某同学向含有AgNO3和Cu(NO3)2的溶液中加入一定量的金属铁,反应结束后过滤,向金属滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中的金属有 Ag、Cu和Fe .
【解答】解:(1)在常见金属活动性顺序中,活动性最强的金属是钾,表示为:K;故答案为:K;(2)在金属活动性顺序中,Al、Cu、Sn的活动性顺序为Al>Sn>H>Cu,故Cu不能与稀硫酸发生置换反应,故答案为:铜(或Cu);(3)比较铜和银的活动性,可以采用金属与盐溶液反应的方法,选用了铜,则应该选择银的盐溶液,故答案为:硝酸银溶液(或AgNO3溶液、硝酸银、AgNO3).(4)验证三种金属活动性关系时,一般采取“三取中”的方法设计实验,验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,可采取把铜分别放入锌、银的盐溶液中或把锌、银分别放入亚铁的盐溶液中两种方案;故答案为:C;(5)AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁,铁能与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜,与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明一定含有铁,故填:Ag、Cu和Fe.
18.某课外活动小组进行如下实验探究。
(1)①将一定质量的锌粒投入含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,若滤液中只含一种溶质,则滤渣中一定含有 Cu、Fe (填化学用语)。
②在质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中,分别加入等质量的锌粉和铁粉,生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图2所示。下列表述不正确的是 ⅱ、ⅲ (填序号)。
ⅰ.A表示锌和稀硫酸的反应曲线
ⅱ.反应结束后消耗两种金属的质量相等
ⅲ.反应结束后两种金属一定都有剩余
ⅳ.反应结束后稀硫酸都没有剩余
ⅴ.反应结束后生成的氢气质量相等
(2)在AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中滴入稀盐酸,有无色气体产生,则下列对滤渣和滤液的成分判断中,正确的是 BD (填字母)。
A.滤液中溶质只有Fe(NO3)2
B.滤液中一定含有Fe(NO3)2和Mg(NO3)2
C.滤渣中只有银
D.滤渣中一定含有银和铁
【解答】解:(1)①由于金属的活动性是:锌>铁>铜,将一定质量的锌粒投入含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中,锌先与硝酸铜反应生成了铜和硝酸锌,当硝酸铜完全反应后再与硝酸亚铁反应生成了硝酸锌和铁,充分反应后过滤,若滤液中只含一种溶质,该溶质就是硝酸锌,说明了溶液中的铜和铁完全被置换出来了,则滤渣中一定含有:Cu、Fe。②ⅰ.由于锌的活动性大于铁,反应的时间短,所以A表示锌和稀硫酸的反应曲线,故正确;ⅱ.由图象可知,生成的氢气相同,则反应的酸相同,则反应结束后消耗两种金属的质量不相等,故错误;ⅲ.反应结束后可能一种金属剩余或两种金属都有剩余,故错误;ⅳ.由图象可知,反应结束后稀硫酸都没有剩余,故正确;ⅴ.由图象可知,反应结束后生成的氢气质量相等,故正确。(2)由于金属的活动性是镁>铁>银,在AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,铁不能与硝酸镁反应,能与硝酸银反应生成了硝酸亚铁和银,充分反应后过滤,向滤渣中滴入稀盐酸,有无色气体产生,说明了铁有剩余,硝酸银完全发生了反应,由此可知:A.滤液中溶质含有Mg(NO3)2、Fe(NO3)2,故A错误;B.由上述分析可知可知,滤液中﹣定含有Fe(NO3)2和Mg(NO3)2,故B正确;C.
滤渣中一定含有银和铁,故C错误;
D.由上述分析可知,滤渣中一定含有银和铁,故D正确。
故答案是:(1)①Cu、Fe;②ⅱ、ⅲ(2)BD
四.解答题
19.2012年7月中国“瓦良格”号航母先后三次出海试航.制造航母需要最多的金属材料是合金.请回答下列问题:
(1)钢和生铁是含碳量不同的 铁 的两种合金,生铁的含碳量 > (填“<”、“>”或“=”)
钢的含碳量.
(2)航母制作使用量较多的金属材料是铁合金和钛合金.制造航母使用钛合金的理由是 钛合金的密度小强度大,具有很强的耐腐蚀性 .
【解答】解:(1)生铁和钢是铁的重要合金,其区别在于含碳量的不同,所以钢和生铁是含碳不同的两种铁合金,生铁的含碳量大于钢的含碳量;故填:铁;>;(2)制造航母使用钛合金的理由是钛合金的密度小强度大,具有很强的耐腐蚀性.故填:钛合金的密度小强度大,具有很强的耐腐蚀性.
五.计算题
20.冶炼2000t含杂质3%的生铁,需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量是多少?(保留至0.1)(写出计算过程)
【解答】解:设需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量为x。
Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
232
168
90%x
2000t×(1﹣3%)
=
x≈2976.7t
答:需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量为2976.7t
21.实验室有氧化铜和铁的混合物粉末,为提炼其中的铜,现进行如下操作:
(1)步骤Ⅱ所需用到的仪器有铁架台、烧杯、 玻璃棒和漏斗 (请再写出两种玻璃仪器).
(2)溶液C中的溶质是 FeSO4 .(填化学名称)
(3)现有20g溶质质量分数为98%的浓硫酸,要将其稀释成质量分数为9.8%的稀硫酸,需加水多少毫升?(写出计算过程)
【解答】解:(1)步骤Ⅱ所需用到的仪器有铁架台、烧杯、玻璃棒和漏斗.故填:玻璃棒和漏斗.(2)溶液A中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸,加入足量铁时,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,因此溶液C中的溶质是FeSO4.故填:FeSO4.(3)设9.8%的稀硫酸的质量x,根据题意有:20g×98%=x×9.8%,x=200g加入的水的质量为200g﹣20g=180g折合180mL;答:需加水180mL.
22.金属用途广泛,其结构和性质等是化学的重要研究内容。
(1)某化学小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3混合溶液进行了如图1实验,已知溶液甲呈蓝色,向固体乙上滴加盐酸时 没有 (填“有”或“没有”)气泡产生。
①溶液甲中一定含有哪些溶质? Al(NO3)3、Zn(NO3)2、Cu(NO3)2 (写化学式)
②请写出该实验过程中所发生反应的化学方程式 Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag、Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 。
(2)如图2是工业炼铁示意图。其中,焦炭的作用是燃烧提供 热量 和 与二氧化碳反应生成一氧化碳 ;有铁生成的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
(3)某工厂利用废铁屑与废硫酸起反应来制取硫酸亚铁。现有废硫酸(溶质质量分数为10%)49t,与足量废铁屑起反应,可生产硫酸亚铁的质量是多少?
【解答】解:(1)已知溶液甲呈蓝色,说明铜和硝酸银反应生成了硝酸铜,进一步说明锌已经完全反应,固体乙中不含有锌,因此向固体乙上滴加盐酸时没有气泡产生。故填:没有。①溶液甲中一定含有的溶质是没有反应的硝酸铝、反应生成的硝酸锌和硝酸铜。②该实验过程中锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银,铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,所发生反应的化学方程式为:Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag、Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。故填:Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag、Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。(2)其中,焦炭的作用是燃烧提供热量和与二氧化碳反应生成一氧化碳;
有铁生成反应是:高温条件下,氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。故填:热量;与二氧化碳反应生成一氧化碳;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
(3)设生成的硫酸亚铁质量为x,
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑,
98
152
49t×10%
x
=,x=7.6t,
答:可生产硫酸亚铁的质量是7.6t
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第二章
金属性质综合练习
一.选择题
1.(2021?射阳县模拟)下列说法不正确的是( )
A.金刚石和石墨物理性质存在着明显差异,是因为它们碳原子排列方式不同
B.一氧化碳和二氧化碳化学性质差异,是因为它们的分子构成不同
C.钛合金与人体有很好的“相容性”,因此可以用来制造人造骨
D.二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应增强,属于空气污染物
2.(2021?红谷滩区校级模拟)根据金属与酸反应的知识绘制了下列图象,其中正确的是( )
A.表示相等质量的锌粉和铁粉中分别加入溶质质量分数相等的稀盐酸
B.表示相等质量的铝粉和铁粉中分别加入溶质质量分数相等的稀盐酸
C.表示相等质量、等质量分数的稀盐酸中分别加入铝粉和铁粉
D.表示相等质量、等质量分数的稀盐酸中分别加入锌粉和铁粉
3.(2021?郫都区校级模拟)下列图象能正确反映对应变化关系的是( )
A.向一定质量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液
B.向等质量的镁粉和铝粉中分别加入等浓度的稀盐酸
C.镁在氧气中燃烧
D.向一定量铁粉和铜粉混合物中加入硫酸铜溶液
4.(2021?准格尔旗一模)将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中,充分反应后过滤,将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生,下列说法错误的是( )
A.滤液中最多含有两种溶质
B.滤液中一定含有Zn(NO3)2,可能含有Fe(NO3)2
C.滤渣里一定含有Fe和Ag,可能含有Zn
D.若反应后所得滤液呈浅绿色,则滤渣中一定含有Ag,一定没有Fe,可能含有Zn
5.(2021?南通模拟)将一定质量的锌粉放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,完全反应后,过滤得滤液和滤渣,王浩同学对所得滤液和滤渣组成作出如下判断,其中判断正确的有几个( )
①反应后所得的溶液一定是无色溶液;
②滤渣中一定有银
③滤液中一定含有硝酸锌、硝酸铜,可能有硝酸银
④若向滤渣中加入稀盐酸有气体生成,则滤液中只有硝酸锌
⑤若向滤液中加入盐酸有沉淀生成,则滤渣中只有银
⑥若向滤渣中加入稀盐酸有气体生成,则滤渣中一定有锌、铜、银
A.3个
B.4个
C.5个
D.6个
6.(2021?山西模拟)小明为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,进行了如
图甲所示的实验,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。滤液中含有的金属离子可能的组成有( )
①Mg2+
②Mg2+和Fe2+
③Mg2+和Cu2+
④Mg2+、Fe2+和Cu2+
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
7.(2019?岳阳)向AgNO3和Cu(NO3)2的混合液中加入一定量的Fe、Cu的混合粉末,充分反应后过滤、洗涤,得到滤液和滤渣。下列说法正确的是( )
A.滤渣中一定有Ag,滤液中可能有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
B.当滤液为蓝色时,滤渣中一定有Cu、Ag,一定没有Fe
C.向滤渣中加入盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定有Fe、Cu、Ag
D.向滤液中加入KCl溶液,无明显现象,则滤液中一定有
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2,滤渣中可能有Fe、Cu
8.(2019?营口)有X、Y、Z三种金属,把Y投入X(NO3)2溶液中,Y表面有X析出,溶液质量增大;把X投入Z(NO3)2溶液中,得到X(NO3)2,溶液质量减小。下列判断错误的是( )
A.X、Y、Z可能依次是:Cu、Fe、Ag
B.元素的相对原子质量可能是:Z>Y>X
C.金属活动性顺序是:Y>X>Z
D.X、Y、Z可能依次是:Fe、Zn、Hg
9.(2021?岳池县模拟)X、Y、Z、W四种金属,只有Z在自然界中主要以单质形式存在,用X制的容器不能盛放W盐的水溶液,W+2YNO3=2Y+W(NO3)2
.由此推断四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.X>W>Y>Z
B.Z>Y>X>W
C.W>X>Y>Z
D.X>Y>W>Z
10.某金属A的氯化物25.4
g,经测定其中含氯14.2
g,则A的氯化物的化学式正确的是( )
A.ACl2
B.ACl3
C.ACl
D.ACl4
11.(2021?鼓楼区模拟)将
2.4g
含镁的混合物与足量盐酸反应,生成氢气质量为
0.18g,则混入的另一种物质不可能是( )
A.Al
B.Fe
C.Cu
D.Zn
12.(2021?青山区模拟)由Zn、Mg、Al、Fe四种金属中的两种组成的混合物10g,与足量稀盐酸反应,得到1g氢气,则混合物中一定含有的金属是( )
A.Zn
B.Mg
C.Al
D.Fe
13.(2021?天津模拟)某化学小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,下述说法正确的是( )
A.滤液中一定含有Al(NO3)3和Zn(NO3)2
B.滤渣中一定含有Cu和Ag,可能含有Zn
C.若滤液是蓝色,则滤液中一定含有Al(NO3)3、Zn(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3
D.向滤渣滴加盐酸有气泡产生,则滤液中一定没有Cu(NO3)2和AgNO3
14.(2021?青岛模拟)在已调平的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯,向烧杯中各加入质量相等、质量分数也相等的稀盐酸,然后在左右两盘的烧杯中分别放入等质量的锌粒和铁粉。下列现象不可能观察到的是( )
A.天平指针最终偏向放锌粒的烧杯一边
B.天平指针开始偏向放铁粉的烧杯一边
C.只有铁粉有剩余
D.只有锌粒有剩余
二.填空题
15.(2021?怀安县模拟)金属材料与人类的生产、生活息息相关
(1)人们习惯上称为“五金”的金、银、铜、铁、锡中,把金属
(填元素符号)的位置移到最后,正好符合金属活动性由
(填“强到弱”或“弱到强”)的顺序,其中可以和稀硫酸发生化学反应的金属是
。
(2)如图所示生活用品中,主要利用金属导热性的是
,延展性的是
(填字母序号)。
(3)从金属铜、银、锰(Mn)的混合粉末中分离出某种金属,并获得一种晶体,设计的实验流程如图所示。
①硫酸盐中A元素的化合价为+2,请写出加入足量稀硫酸时反应的化学方程式:
。
②生成金属C的化学方程式是
。
16.(2021?宿迁模拟)人类社会的发展离不开金属。
(1)钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的
等物质发生化学反应的结果;
(2)在空气中,铝的表面易生成致密的氧化膜,氧化膜的主要成分是
(写化学式);
(3)某同学取少量工厂废液[溶质是AgNO3、Cu(NO3)2],向其中加入一定量的金属锌,反应结束后,发现溶液仍然是蓝色。据此推断,反应后溶液中一定含有的溶质是
。
三.实验探究题(共2小题)
17.(2021?南关区模拟)请根据常见金属的活动性顺序回答
(1)在常见金属活动性中,活动性最强的是
;
(2)在Al、Cu、Sn
三种金属中,不能与稀硫酸发生置换反应的是
(3)要验证铜和银的活动性,如果选用了铜,还需选用的一种盐溶液是
;
(4)为了验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,某同学选用了下列药品进行实验,其中可行的是
A、锌、银
硫酸铜溶液
B、锌、铜、银、稀盐酸
C、铜、硫酸锌溶液、硝酸银溶液银
(5)某同学向含有AgNO3和Cu(NO3)2的溶液中加入一定量的金属铁,反应结束后过滤,向金属滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中的金属有
.
18.(2021?船山区校级一模)某课外活动小组进行如下实验探究。
(1)①将一定质量的锌粒投入含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,若滤液中只含一种溶质,则滤渣中一定含有
(填化学用语)。
②在质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中,分别加入等质量的锌粉和铁粉,生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示。下列表述不正确的是
(填序号)。
ⅰ.A表示锌和稀硫酸的反应曲线
ⅱ.反应结束后消耗两种金属的质量相等
ⅲ.反应结束后两种金属一定都有剩余
ⅳ.反应结束后稀硫酸都没有剩余
ⅴ.反应结束后生成的氢气质量相等
(2)在AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中滴入稀盐酸,有无色气体产生,则下列对滤渣和滤液的成分判断中,正确的是
(填字母)。
A.滤液中溶质只有Fe(NO3)2
B.滤液中一定含有Fe(NO3)2和Mg(NO3)2
C.滤渣中只有银
D.滤渣中一定含有银和铁
四.解答题
19.2012年7月中国“瓦良格”号航母先后三次出海试航.制造航母需要最多的金属材料是合金.请回答下列问题:
(1)钢和生铁是含碳量不同的
的两种合金,生铁的含碳量
(填“<”、“>”或“=”)
钢的含碳量.
(2)航母制作使用量较多的金属材料是铁合金和钛合金.制造航母使用钛合金的理由是
.
五.计算题
20.(2021?红桥区模拟)冶炼2000t含杂质3%的生铁,需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量是多少?(保留至0.1)(写出计算过程)
21.实验室有氧化铜和铁的混合物粉末,为提炼其中的铜,现进行如下操作:
(1)步骤Ⅱ所需用到的仪器有铁架台、烧杯、
(请再写出两种玻璃仪器).
(2)溶液C中的溶质是
.(填化学名称)
(3)现有20g溶质质量分数为98%的浓硫酸,要将其稀释成质量分数为9.8%的稀硫酸,需加水多少毫升?(写出计算过程)
22.金属用途广泛,其结构和性质等是化学的重要研究内容。
(1)某化学小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3混合溶液进行了如图1实验,已知溶液甲呈蓝色,向固体乙上滴加盐酸时
(填“有”或“没有”)气泡产生。
①溶液甲中一定含有哪些溶质?
(写化学式)
②请写出该实验过程中所发生反应的化学方程式
。
(2)如图2是工业炼铁示意图。其中,焦炭的作用是燃烧提供
和
;有铁生成的化学方程式为
。
(3)某工厂利用废铁屑与废硫酸起反应来制取硫酸亚铁。现有废硫酸(溶质质量分数为10%)49t,与足量废铁屑起反应,可生产硫酸亚铁的质量是多少?
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