【精品解析】浙教版科学九年级上册第2章1、2节同步训练

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名称 【精品解析】浙教版科学九年级上册第2章1、2节同步训练
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2021-06-29 10:05:01

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浙教版科学九年级上册第2章1、2节同步训练
一、单选题
1.(2021·绍兴)向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是(  )
①滤渣中可能有铜 ②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生
③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入锌粉和铁粉的混合物, 锌和铁都能与硝酸铜反应,且锌先反应,然后铁再反应,锌与硝酸铜反应固体质量减少,铁与硝酸铜反应固体质量增加分析。
【解答】 向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物, 锌和铁都能与硝酸铜反应,不能与硝酸镁反应,且锌与硝酸铜反应固体质量减少,铁与硝酸铜反应固体质量增加,反应后固体质量不变则说明锌和铁都与硝酸铜发生了反应,由金属活动性顺序可知,锌要与硝酸铜反应完全后铁才能与硝酸铜反应,说明反应后锌一定没有剩余,滤渣中一定有铜,一定没有锌,可能有铁,滤液中一定有硝酸镁、硝酸锌、硝酸亚铁,可能有硝酸铜,①滤渣中可能有铜,错误;②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生,正确;③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2 ,正确;④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量等于原混合溶液溶质的质量,错误。
故选C。
2.(2018·衢州)小柯为比较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+
③Fe2+和Cu2+
④Mg2+、Fe2+和Cu2+
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】该题主要考查学生对金属活动性表的应用以及物质反应过程中的过量问题;
【解答】实验结束后可知,Mg的活动性强于Fe,Fe的活动性强于Cu,所以混合后镁离子不会参与反应,溶液中一定含有镁离子;而混合后溶液中的Cu明显增多,说明铁单质把铜离子置换出来, ;所以溶液中一定存在亚铁离子、镁离子;而铜离子可能有,可能没有;故②④符合;
故答案为:C。
3.常见金属R与硝酸银溶液反应的化学方程式为R+3AgNO33Ag+R(NO3)3,有关该反应的说法正确的是()
A.反应后溶液质量一定增加 B.该金属可能是铁
C.R的活泼性比Ag弱 D.R表面有固体析出
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序的应用推断,金属R能与硝酸银反应置换出银,说明R的活动性比银强;由生成了R(NO3)3可知,R在化合物中的化合价为+3价;单质中元素的化合价为0。
【解答】A、R与硝酸银溶液反应的化学方程式为R+3AgNO33Ag+R(NO3)3,由于不知道R的相对原子质量,无法判断反应后溶液质量的变化,故A错误;
B、由R与硝酸银溶液反应的生成了R(NO3)3,R在化合物中的化合价为+3价,铁与硝酸银溶液反应生成了硝酸亚铁,故该金属不可能是铁,有可能是铝,故B错误;
C、由金属R能与硝酸银反应置换出银,说明R的活动性比银强,故C错误;
D、由金属R能与硝酸银反应置换出银,单质中元素的化合价为0,因此R和Ag的化合价均发生了变化,故D正确。
故选D。
4.某些电子集成电路常用黄金镀膜。废旧电子产品上的黄金通过某种溶液的溶解后,加入某种金属,即可回收。对黄金在电子产品上的应用和回收过程,下列说法错误的是( )
A.集成电路用黄金镀膜可防止线路氧化
B.回收时往溶液中加入的金属可以选用铜
C.回收时溶解黄金的溶液不会是硫酸
D.回收时加入的金属与溶液发生了化合反应
【答案】D
【知识点】金属的化学性质;置换反应及其应用;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】金在金属活动性顺序表中排在最后面,活动性较弱,在空气中不能被氧化,铜和氢都是排在金的前面,因此铜能置换金出来,但金不能置换氢出来,即金不会溶于稀硫酸,回收时发生的是置换反应。
【解答】A、金在金属活动性顺序表中排在最后面,活动性较弱,在空气中不能被氧化,故A正确。
B、在金属活动性顺序表中铜排在金前面,所以,铜可以把金从它的盐溶液中置换出来,故B正确。
C、金在金属活动性顺序表中排在氢后面,金不会溶于稀硫酸,故C正确。
D、制取金的单质,说明回收时加入的金属与溶液发生了置换反应,故D错误。
综上所述,符合题意的是D。
5.为提纯下列物质,所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
序号 物质(括号内为杂质) 除杂试剂 分离方法
A 氯化钠固体(碳酸钠) 稀盐酸 蒸发结晶
B 氯化铜溶液(氯化锌) 金属铜 过滤
C 二氧化碳(一氧化碳) 氢氧化钠溶液 洗气
D 二氧化锰粉末(碳粉) 水 过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】物质除杂或净化;盐的性质及用途;金属的化学性质;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【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。
【解答】A、碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳气体,再蒸发结晶得到氯化钠固体即可,能除去杂质且没有引入新的杂质,故选项所采取除杂试剂和分离方法都正确。
B、铜的活动性比锌弱,铜和氯化锌溶液不反应,不能用铜除去氯化锌,故选项所采取的除杂试剂错误。
C、一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应,二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应,选用氢氧化钠溶液反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的除杂试剂错误。
D、二氧化锰粉末和碳粉均难溶于水,不能采用过滤的方法分离,故选项所采取的除杂试剂和分离方法错误。
故选:A。
6.下列图像能正确表示对应变化关系的是( )
A.图甲表示水通电分解产生的气体质量m与反应时间t的关系
B.图乙表示两份完全相同的双氧水在有无MnO2的情况下,产生的O2质量m与反应时间t的关系
C.图丙表示往锌中加入足量的稀H2SO4,产生的H2质量m与反应时间t的关系
D.图丁表示往稀盐酸和CuCl2混合液中滴人NaOH溶液,产生的沉淀质量m2与NaOH溶液质量m1的关系
【答案】D
【知识点】金属的化学性质;酸的化学性质;碱的化学性质;影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】
A、根据电解水时生成的氢气和氧气的质量关系分析;
B、根据双氧水放出氧气的质量与有无催化剂无关分析;
C、根据锌与硫酸反应生成的氢气和时间的之间的关系分析;
D、往稀盐酸和CuCl2混合液中滴入NaOH溶液,首先稀盐酸与NaOH溶液反应,当稀盐酸反应完,CuCl2再与NaOH溶液反应生成沉淀。
【解答】
A、电解水时生成的氢气和氧气的质量比是1:8,故A错误;
B、双氧水放出氧气的质量与有无催化剂无关,生成的氧气的质量相等,故B错误;
C、锌与硫酸反应生成的氢气随时间的增加而增大,故C错误;
D、向含有盐酸和CuCl2的混合溶液中加入NaOH溶液,开始没有沉淀生成,因为如果生成氢氧化铜沉淀也会被盐酸溶解.当盐酸完全和氢氧化钠溶液反应后开始生成沉淀,当氯化铜完全和氢氧化钠溶液反应后不再生成沉淀,故D正确。
故选D。
7.下列图像不能正确反映对应变化关系的是(  )
A.在一定量AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液中加入铁粉
B.向等质量的锌粉和铁粉中,分别加入相同质量分数的稀盐酸
C.常温下,向硝酸钾的不饱和溶液中加入硝酸钾晶体
D.向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液
【答案】A
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;溶液的酸碱性与pH值的关系;金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】坐标曲线类试题,一般先要观察横纵坐标所表示的量,然后观察曲线的特点,包括起点、转折点、终点和变化趋势。
【解答】A.起点位置不正确,再加入铁粉质量为“0”时,溶液中不可能有三种溶质,另外依据金属活动性顺序表可知,铁的活动性比银强比锌弱,铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁,不能与硝酸锌反应,故在加入足量铁时,硝酸银完全反应,溶质为硝酸锌和硝酸亚铁两种;故图像错误。
B.开始加盐酸时,盐酸不足完全反应时,氯化氢的质量相等,由化学方程式可知生成氢气的质量也相等,开始一段直线重合;加入的盐酸逐渐增多时,金属完全反应,由化学方程式可知,等质量的金属完全反应铁比锌生成的氢气多;当金属完全反应后,再加入盐酸,反应不再继续,氢气不再增多,图像是一段水平线;选项图像正确。
C.开始时硝酸钾的不饱和溶液一定量,加入硝酸钾晶体会逐渐溶解,溶液质量增加,达到饱和后不再溶解,溶液质量不再增加,选项图像正确;
D.开始时,溶液是稀盐酸,pH小于7,逐渐加入NaOH溶液(pH大于7),溶液pH逐渐增大,当恰好反应时溶液pH=7,当氢氧化钠过量时pH大于7,选项图像正确。
8.(2021·衢州)小科为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了下列四种方案,其中合理的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】在金属活动性顺序表中,只有排在前面的金属才能将后面的金属从它的盐溶液中置换出来,据此分析判断。
【解答】A.锌和铜都能与硝酸银反应,只能说明它们的活动性比银强,但是不能判断锌和铜活动性的大小,故A错误;
B.银和硫酸锌不反应,则锌的活动性大于银;铜和硝酸银反应,则活动性铜大于银,但是无法比较锌和铜的活动性大小,故B错误;
C.银和铜都不能与硫酸锌反应,不能比较二者的活动性大小,故C错误;
D.锌和硫酸铜反应,则锌的活动性大于铜;铜和硝酸银反应,则铜的活动性大于银,那么三种的金属活动性强弱:锌>铜>银,故D正确。
故选D。
9.(2021·杭州)下列有关说法正确的是(  )
A.O2具有助燃性 B.铁生锈属于物理变化
C.金属活动性Cu比Mg强 D.KClO3属于氧化物
【答案】A
【知识点】化学变化与物理变化的判别;氧气的性质和利用;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A.根据氧气的助燃性分析;
B.有新物质生成的变化为化学变化分析;
C.根据镁的活动性比铜强分析;
D.根据氯酸钾属于盐分析。
【解答】A、 O2具有助燃性 ,符合题意;
B、 铁生锈属于化学变化 ,不符合题意;
C、 金属活动性Cu比Mg弱 ,不符合题意;
D、 KClO3由三种元素组成,不属于氧化物 ,不符合题意;
故选A。
10.(2021·嘉兴)如图所示为小嘉构建的甲、乙、丙,丁四种不同物质的关系图,“---”表示相邻的两种物质能发生反应。若甲为铁, 乙、丙、丁分别是稀H2SO4、CuCl2溶液、NaOH溶液中的任意一种, 则下列判断错误的是(  )
A.乙可能是CuCl2溶液 B.丙一定是NaOH溶液
C.丁一定是稀H2SO4 D.丙不可能是稀H2SO4
【答案】C
【知识点】盐的性质及用途;金属的化学性质
【解析】【分析】根据金属和盐的性质分析判断。
【解答】铁和稀硫酸反应,生成硫酸亚铁和氢气;铁和氯化铜反应,生成氯化亚铁和铜单质。如果甲为铁,那么乙和丁为稀硫酸和氯化铜,但是无法判断谁是稀硫酸;剩下的丙肯定是氢氧化钠,故C错误符合题意,而A、B、D正确不合题意。、
故选C。
11.(2020·金华·丽水)取一定质量的锌粒和铜片于同一敞口容器中,再逐渐加入稀硫酸。加入稀硫酸的质量与有关量的变化关系图正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】分析各个选项中描述的反应过程,确定相关量的变化规律即可。
【解答】A.铜和稀硫酸不反应,因此随着稀硫酸质量的增大,铜片的质量保持不变,故A错误;
B.锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,因此锌的质量随稀硫酸质量的增大而减小,故B错误;
C.在锌没有完全反应前,氢气的质量随着稀硫酸的质量增大而增大;当锌粒完全反应后,氢气的质量保持不变,故C正确;
D.在锌完全反应前,生成硫酸锌的质量随稀硫酸质量的增大而增大。当锌完全反应后,硫酸锌的质量保持不变,故D错误。
故选C。
12.(2020·绍兴)兴趣小组按如图流程进行实验(每步均充分反应),反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,下列说法不正确的是(  )
A.由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
B.两支试管混合后,固体总质量一定增加
C.滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn
D.滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2
【答案】D
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】利用金属活动性,可以比较金属在水中(而不是其他环境或干态)的还原性强弱与其对应的阳离子的氧化性强弱,预测水中一系列的置换反应的方向。
【解答】A、铁粉中加入氯化锌溶液,没有任何现象,说明铁的活动性比锌的活动性弱;铁粉中加入氯化铜溶液,有红色固定析出,说明铁的活动性比铜的强;所以三种金属的活动性由弱到强依次是铜铁锌;故A正确;
B、每56g铁可以置换64g铜,所以混合后溶液总质量减少,而固体总质量增加;故B正确;
C、铁粉能与氯化铜反应,所以滤渣中一定存在铜;向滤渣中加入稀盐酸没有任何现象,所以滤渣一定不存在铁和锌;故C正确;
D、铁粉与氯化铜反应,由于质量不能确定,所以无法确定氯化铜反应完全,故氯化铜可能存在;故D错误;
故答案为:D。
13.(2020·杭州)工业上可通过如下反应制取氧化钠:2NaNO3+10Na=6Na2O+N2↑,下列相关说法正确的是(  )
A.反应物NaNO3属于氧化物
B.生成物N2的化学性质由氮气分子(N2)保持
C.该反应属于复分解反应
D.反应前后只有氮元素化合价发生变化
【答案】B
【知识点】分子、原子、离子、元素与物质之间的关系;元素化合价的规则与计算;置换反应及其应用;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)只由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物叫氧化物;
(2)分子式保持物质化学性质的最小微粒;
(3)两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物的反应叫复分解反应;
(4)注意分析氮元素的化合价是否改变。
【解答】A.反应物NaNO3由三种元素组成,肯定不是氧化物,故A错误;
B.生成物N2的化学性质由氮气分子(N2)保持,故B正确;
C.该反应的反应物为一种化合物和一种单质,肯定不属于复分解反应,故C错误;
D.反应前,在钠单质中钠元素的化合价为0价,而在 Na2O 中钠元素的化合价为+1价,故D错误。
故选B。
14.(2019·温州)当汽车发生剧烈碰撞时,安全气囊里的物质发生反应使气囊弹出,以保护司乘人员的安全。某汽车安全气囊中的反应之一为:6Na+Fe2O3=2Fe+3Na2O,该反应属于(  )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】C
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应叫化合反应;由一种物质生成两种或两种以上其它的物质的反应叫分解反应;单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的反应叫置换反应;由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,叫做复分解反应,据此判断即可。
【解答】在反应 6Na+Fe2O3=2Fe+3Na2O中,Na和Fe都是单质,而Fe2O3和Na2O都是化合物,属于单质与化合物反应生成另外的单质和化合物,因此这个反应是置换反应,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
15.(2018·杭州)如图为氢气还原氧化铜的实验装置图,下列有关分析正确的是(  )
A.装置中试管口需略向下倾斜,主要是为了利于通入氢气
B.在给试管内药品加热前,需先通氢气排尽试管内的空气
C.待药品完全反应后,需同时撤去酒精灯和通氢气的导管
D.该实验装置也可直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验
【答案】B
【知识点】置换反应及其应用;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】该题考查了氢气还原氧化铜过程中,相关的操作及实验安全问题;
【解答】A、试管略微向下倾斜是为了防止冷凝水倒流,导致试管炸裂;故A错误;
B、 氢气是可燃性气体,所以在加热前要提前通入氢气一段时间;故B正确;
C、 炽热的铜会与空气中的氧气反应生成氧化铜,所以要在撤离酒精灯后,继续通入氢气一段时间;故C错误;
D、 一氧化碳是一种有毒性气体,需要通风设置,故D错误;
故答案为:B。
16.(2018·嘉兴)某同学在学习了金属及其化合物之间的转化规律后,给制了可以通过一步反应制取MgSO4的思维导图,其中所选用的物质错误的是(  )
A.①—Mg B.②—MgCl2
C.③—H2SO4 D.④—Mg(OH)2
【答案】B
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】该题主要是综合性的考查了化学反应中能够生成盐的常见反应,金属单质+酸=盐+水;金属氧化物+酸=盐+水;金属单质+盐=单质+盐;碱+盐=新碱+新盐;
【解答】A、 ;故A正确;
B、 ;无法生成 ;故B错误;
C、 故C正确;
D、 故D正确;
故答案为:B。
17.(2017·绍兴)往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示,下列说法中正确的是(  )

A.c点对应溶液中含有的金属离子为Zn2+和Cu2+
B.bc段(不含两端点)析出的金属是Fe
C.ab段(不含两端点)对应溶液中含有的金属离子为Zn2+、Ag+、 Cu2+和Fe2+
D.若bc段和cd段中析出固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为m1和m2,则m1>m2
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】】解答本题关键是要知道将一种金属加入混合溶液中,金属先与排在最后的盐溶液反应。向一定量硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉,锌先与硝酸银反应,把硝酸银反应完了,再与硝酸铜反应,最后与硝酸亚铁反应,ab之间是锌与一部分硝酸银反应,b点是锌与硝酸银刚好反应完,c点是锌与硝酸铜刚好反应完,cd点是继续加入锌粉,再进一步进行分析解答即可。
【解答】A、c点是锌与硝酸铜刚好反应完,溶液中不含Cu2+,故A错误;
B、bc段锌与硝酸铜,析出金属为Cu,故B错误;
C、ab之间是锌与一部分硝酸银反应,溶液中含有的金属离子为Zn2+、Ag+、 Cu2+和Fe2+,故C正确;
D、Cu的相对原子质量大于Fe,因此析出固体质量相等时,Cu的需要的锌小于Fe,故m1<m2,故D错误。
故选C
18.(2016·金华)有A,B两种金属放入等质量分数的稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,下列结论合理的是(  )
A.金属活动性A>B B.生成氢气的质量A>B
C.反应的硫酸质量A<B D.反应的金属质量A<B
【答案】B
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A、根据相同时间内产生氢气较多(即反应剧烈)的金属活动性较强进行分析;B、根据图象分析生成氢气的质量;C、根据质量守恒定律定律可知,生成氢气的质量取决于消耗的硫酸的质量;D、根据金属的相对原子质量不确定,所以不能确定参加反应的金属的质量进行分析.活动性越强的金属与酸反应越剧烈,即反应放出氢气的速度越快;化合价相同的等质量金属完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,据此结合图象细心分析解答.
【解答】解:A、反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,相同时间内B放出氢气的质量大于A,可判断金属活动性顺序是B>A,故A错误;
B、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,在两种金属完全反应后,放出H2的质量是A>B,故B正确;
C、金属与酸的反应生成氢气时,氢气来源于酸中的氢元素,所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致,消耗硫酸的质量:A>B,故C错误;
D、金属的相对原子质量不确定,所以不能确定参加反应的金属的质量,故D错误.
故选:B.
19.金属活动性顺序在科学研究中有重要应用。已知锌、铁、铜三种金属与其盐溶液之间能发生如下反应:Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。则三种金属的活动性顺序从强到弱的排列是(  )
A.Zn>Fe>Cu B.Cu>Fe>Zn
C.Fe>Cu>Zn D.Cu>Zn>Fe
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】验证铜、铁、锌三种金属的活动性强弱,一般是利用金属与酸反应或金属与盐溶液的反应,通过金属和酸是否反应或剧烈程度判断金属的活动性,或通过金属是否能和盐溶液发生置换反应判断金属活动性。
【解答】由题意可知,Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe,说明Zn的活动性大于Fe;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;说明Fe的活动性大于Cu;由此可得出:Zn>Fe>Cu。
A、通过上述金属与盐溶液之间发生的反应,可推出:Zn>Fe>Cu,故A正确;
B、通过上述金属与盐溶液之间发生的反应,不能推出:Cu>Fe>Zn,故B错误;
C、通过上述金属与盐溶液之间发生的反应,不能推出:Cu>Fe>Zn,故C错误;
D、通过上述金属与盐溶液之间发生的反应,不能推出:Cu>Zn>Fe,故D错误。
故选A。
20.(2013·杭州)有A,B,C三种常温下不与水反应的金属,为了比较它们金属活动性的强弱,有人设计了下列四种实验方法,下列方法最准确可行的是(  )
A.把它们分别和盐酸溶液反应,观察是否发生反应及产生气体的快慢
B.把它们分别和盐酸溶液反应,观察是否发生反应及产生气体的多少
C.把三种金属分别在空气中加热,观察它们的颜色变化程度
D.把三种金属和它们的可溶性盐溶液之间两两反应,观察金属表面是否有金属析出
【答案】D
【知识点】实验方案设计与评价;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】如果通过反应现象判断金属活动性顺序,那么产生的现象差别必须足够明显,否则无法判断。
【解答】A.如果其中有两种金属不能与酸反应,那么就无法判断它们的活动性顺序,故A不合题意;
B.与酸反应生成气体的多少,与金属的活动性顺序无关,故B不合题意;
C.把三种金属分别在空气中加热,观察它们的颜色变化程度,与金属的活动性顺序无关,故C不合题意;
D.把三种金属和它们的可溶性盐溶液之间两两反应,观察金属表面是否有金属析出;如果能够析出,说明放入金属的活动性比盐中的金属活动性强,故D符合题意。
故选D。
二、填空题
21.(2016·台州)镁带在空气中放置几十天后表面变黑,有人认为这是镁与氧气反应生成的氧化镁,也有人根据铁生锈的条件,认为这是镁与水、氧气共同作用的结果.为此,小柯进行了如下探究;将如图所示的两个装置抽气,然后充入除去二氧化碳后的空气,再在两边用弹簧夹将装置密封,几十天以后观察现象.
(1)两个装置所盛放的液体分别是   和水.
(2)几十天以后,两个装置中的镁带表面都未变黑,于是小柯猜想,黑色物质可能是碳和碳酸镁的混合物,如果小柯的猜想成立,那么取黑色物质加入足量的稀盐酸,会观察到哪些现象?   .
【答案】(1)浓硫酸
(2)有气泡产生,黑色固体部分溶解
【知识点】金属的化学性质;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)根据浓硫酸具有吸水性和对比试验的方法分析;(2)根据碳酸盐能与稀盐酸反应分析.掌握质量守恒定律,学会对比实验的设计和应用,记住:对比实验一般采用“单一变量原则”,也就是说其他条件不变,只改变一个条件,这样产生的不同结果就是这个因素引起的.
【解答】解:(1)利用对比试验探究镁生锈的条件,由于浓硫酸具有吸水性,为了将空气中的水分除去,两个装置所盛放的液体分别是浓硫酸和水.(2)由于碳酸盐能与稀盐酸反应,如果小柯的猜想黑色物质可能是碳和碳酸镁的混合物成立,那么取黑色物质加入足量的稀盐酸,会观察到的现象是:有气泡产生,黑色固体部分溶解.
故答为:(1)浓硫酸;(2)有气泡产生,黑色固体部分溶解.
22.Fe+CuSO4=Cu+FeSO4是湿法炼铜的原理,属于基本反应类型中的   反应,根据化学式,判断该化学反应前后元素化合价升高的是    元素。
【答案】置换;铁
【知识点】元素化合价的规则与计算;置换反应及其应用
【解析】【分析】根据反应物、生成物的种类可以判断反应类型;
单质中元素的化合价为零,化合物中元素的化合价代数和为零。
【解答】Fe+CuSO4=Cu+FeSO4中,反应物和生成物都是一种单质和一种化合物,属于置换反应;
铁单质中铁元素的化合价为零,硫酸亚铁中,铁元素的化合价是+2,铜单质中铜元素的化合价为零,硫酸铜中铜元素的化合价是+2,因此该化学反应前后元素化合价升高的是铁元素。
故答案为:置换 铁
23.(2013·杭州)犯罪分子常在黄金中混熔较多的铜,冒充纯金制品进行诈骗。小李要检验金制品中是否混有铜,他的检验步骤是:(1)在酒精灯上灼烧金制品;(2)将灼烧后的金制品在稀硫酸中浸一段时间。如果金制品中混有铜,应观察到的现象是   ;在稀硫酸中发生的化学反应方程式是   。
【答案】金属制品表面的黑色物质消失,溶液变蓝;CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)金的化学性质比较稳定,灼烧后也不会有变化,但是铜在高温下会和氧气反应生成黑色的氧化铜,而氧化铜会和稀硫酸反应生成硫酸铜,从而使溶液呈现蓝色;
(2)氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,据此写出反应的化学方程式。
【解答】(1)将灼烧后的金制品在稀硫酸中浸一段时间。如果金制品中混有铜,应观察到的现象是:金属制品表面的黑色物质消失,溶液变蓝;
(2) 在稀硫酸中发生的化学反应方程式是 : CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 。
24.(2015·温州)运用酸、碱、盐的性质可以解决工业生产中的许多问题。
(1)工业上常选用   来除去铁锈。(写出一种具体物质)
(2)某工厂向含有AgNO3、Cu(NO3)2的废水中加入一定量的锌粉(Zn)以回收金属,充分反应后,得到的金属组成可能有哪几种情况?   。
【答案】(1)稀盐酸(稀硫酸)
(2)Ag;Ag和Cu;Ag、Cu和Zn
【知识点】金属的化学性质;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)铁锈与稀盐酸反应,生成氯化铁和水,工业上据此除去铁锈;
(2)锌先与硝酸银反应,再与硝酸铜反应,根据加入锌的质量多少对得到金属的可能性进行推测。
【解答】(1)工业常选用稀盐酸(稀硫酸)来除去铁锈;
(2)如果锌的质量太少,不能将银全部置换出来,那么得到的金属只有Ag;
如果锌的质量不足以将两种金属全部置换出来,那么得到的金属就是Ag和Cu;
如果锌的质量足量,那么银和铜就能全部置换出来,得到的金属就是Ag、Cu和Zn。
25.(2021·嘉兴)人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程,对金属活动性规律的认识也是如此。
(1)1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失",这为发现金属活动性顺序奠定了基础。小嘉选用锡、铜、锌三种金属重温实验,则会“消失”的金属有   。
(2)1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体,他称之为“可燃空气”,其实该气体就是   。从此为探索金属活动性打开了新思路。
(3)1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小嘉运用该规律开展实验,向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉,溶液质量变化如图所示,则B点时溶液中所含的金属阳离子有   。
【答案】(1)锡、锌
(2)氢气
(3)Cu2+、Fe2+
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)在金属活动性顺序表中,只有排在氢前面的金属才能和酸反应生成氢气;
(2)活泼金属和酸反应,生成盐和氢气;氢气具有可燃性,遇明火容易爆炸;
(3)跟机铁粉和两种盐的反应过程分析判断。
【解答】(1)锡、铜、锌中,只有锡和锌排在氢的前面,因此会“消失”的金属是锡和锌。
(2)1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体,他称之为“可燃空气”,其实该气体就是氢气,从此为探索金属活动性打开了新思路。
(3)铁粉先和硝酸银反应,生成硝酸亚铁和银单质,再和硝酸铜反应,生成硝酸亚铁和铜单质。由于银和铜的原子量都大于铁,所以溶液的质量都会减小,且前者质量减小的速度大于后者,那么AB段为铁和硝酸银的反应,B点时硝酸银完全反应,硝酸铜还没有开始反应,因此溶质为硝酸亚铁和硝酸铜,溶液中的阳离子为 Cu2+、Fe2+ 。
26.某工厂欲从只含有CuSO4的废液中回收金属铜,并得到工业原料硫酸亚铁,其工业流程如下:
(1)操作a的名称是   ,该操作中用到的玻璃仪器有   .操作b的名称是   .
(2)写出流程中有关反应的化学方程式:    .
【答案】过滤;烧杯、玻璃棒、漏斗;蒸发;Fe+CuSO4═FeSO4+Cu、Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
【知识点】金属的污染和回收利用;金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)经过操作a能得到固体和液体,故a操作为过滤,所用到的玻璃仪器是:烧杯、玻璃棒、漏斗;从液体中得到晶体可以通过蒸发溶液得到,故b是蒸发操作.故答案为:过滤,烧杯、玻璃棒、漏斗,蒸发;
(2)铁的金属性比铜强,可置换出硫酸铜中的铜,为使硫酸铜全部反应必须加过量的铁,所以过量的A是铁;铁能溶解于酸,所以加稀硫酸可除去铜中的铁,所以加入的B是稀硫酸.通过操作a后,可以得到单质铜和硫酸亚铁溶液.有关反应的反应方程式:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu、Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑.
故答案为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu、Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑.
【分析】在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成盐和氢气,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,故要回收铜得到硫酸亚铁,可以加入铁;铁能溶解于酸,所以加稀硫酸可除去铜中的铁.然后据此解题.
三、实验探究题
27.小明在学习金属活动性顺序后,知道钾、钙、钠金属活动性特别强,能与水反应生成碱和氢气,他想镁紧排在钠后面,它是否也能与水反应呢?
【提出问题】镁是否能与水反应?
【实验探究】在两个烧杯中,分别加入等量的冷水和镁条,用酚酞作指示剂,实验过程和现象如图:
【反思与总结】
(1)小明得出的实验结论是    ;
(2)小明发现B试管放置在空气中一会儿,溶液的红色会褪色,这说明溶液的碱性减弱了,于是他大胆作出了一个猜想并设计了验证方案:
猜想 验证方案
可能是氢氧化镁的溶解度受温度的影响,温度降低,溶解度变小,从而导致溶液碱性减弱 将褪色后的溶液   ,如果溶液变红,说明小明的猜想正确
小明通过实验证明了自己的猜想是正确的。
(3)一段时间后,小明观察到镁条在热水中无现象,但当他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应时,便有了解释,他的解释是   。
【答案】(1)镁不能与冷水反应,能与热水反应
(2)加热
(3)镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁导致反应终止
【知识点】酸碱指示剂及其性质;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据图示可知,镁条放入冷水中没有气泡产生,放入热水中有气泡产生。
(2)根据实验猜想来选择实验方法。
(3)氢氧化镁是一种白色的难溶性固体。
【解答】(1)根据A图可知,镁条放入冷水中,镁条表面没有气泡产生,且加入酚酞试液也没有出现红色;而镁条加入热水中,镁条表面产生气泡,且加入酚酞试液变成了红色,由此可知,镁不能与冷水反应,能与热水反应;故填:镁不能与冷水反应,能与热水反应;
(2)因为猜想中提出了可能是因为温度降低造成的,所以可以将褪色后的溶液加热来观察是否变红色;故填:加热;
(3)镁与水反应生成氢氧化镁白色沉淀和氢气,生成的氢氧化镁会覆盖在镁条的表面阻止反应的进一步发生;故填:镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁导致反应终止。
故答案为:(1)镁不能与冷水反应,能与热水反应;(2)加热;(3)镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁导致反应终止。
28.做“镁带在空气中燃烧”实验时,小科同学发现生成物中有少量黑色固体。黑色固体是镁和什么物质反应所产生的?他提出下列猜想:
猜想一:黑色固体可能是镁和氮气反应的产物;
猜想二:黑色固体可能是镁和二氧化碳反应的产物。
为了验证上述两个猜想,小科设想:
(1)让空气通过A、B装置,其中A装置的作用是    。
(2)用C瓶收集通过A、B装置后的气体,并加入足量的红磷燃烧;待C瓶冷却后,再把点燃的镁带放入C瓶中。
经思考发现,由于收集气体时相关气体的密度差异及C瓶冷却后瓶内外的气压差异,达不到预期效果。于是,他在老师的帮助下获得了这种气体,观察到镁带在该气体中燃烧并有淡黄色的固体产生;然后用D瓶收集一瓶    气体,把点燃的镁带放入D瓶中,观察到镁带在D瓶中也能燃烧,同时有白色固体和黑色固体生成。
通过以上实验,他得出结论:猜想   正确。同时,他对燃烧有了新的认识:   。
【答案】(1)除去空气中的二氧化碳
(2)二氧化碳;猜想二;物质燃烧不一定有氧气参与。
【知识点】科学探究的基本环节;空气的成分及探究;燃烧与灭火;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)二氧化碳与氢氧化钠溶液可以反应,所以该装置是用来除去空气中的二氧化碳;
(2)根据实验目的可知,小科是通过对比实验分析猜想的正确性,并由实验现象得出结论。
【解答】(1)二氧化碳与氢氧化钠溶液可以反应,所以该装置是用来除去空气中的二氧化碳。
(2)小科是通过对比实验分析猜想的正确性,分析题意可知:通过A装置除去二氧化碳,通过B除去水蒸气,加入足量的红磷燃烧消耗掉氧气,所以第一种方法是为了得到氮气;因此,另一种方法是将镁带放在二氧化碳中燃烧。
由题目所给信息:镁带在氮气中燃烧生成淡黄色固体,在二氧化碳中燃烧生成白色和黑色固体,所以,猜想二正确。
由实验可知:镁带在氮气和二氧化碳中都能燃烧,所以物质燃烧不一定有氧气参与。
29.(2016·滨江模拟)医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁.某兴趣小组对这种糖衣片产生了兴趣,打算对药片的糖衣所起作用等问题进行探究.
【提出问题】硫酸亚铁糖衣片中糖衣的作用是什么?
【查阅资料】a.亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子;
b.亚铁盐溶于水时,会水解产生少量氢氧根离子而产生Fe(OH)2沉淀;
c.硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水,高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物;
d.SO2能使高锰酸钾溶液褪色.
(1)【提出猜想】药片糖衣的作用除了包装药物外,还可能是   
(2)【探究一】利用废水回收铜,制备硫酸亚铁晶体并观察其在空气中的变化推断糖衣的作用.
实验中硫酸亚铁溶液中没有浑浊出现的原因可能是   ;
(3)【探究二】某硫酸亚铁晶体(FeSO4 xH2O)热分解研究
Ⅰ.该兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究,并通过称量装置B质量测出x的值.
①硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中固体呈红棕色,放入足量稀盐酸,固体全部溶解,得到黄色溶液;装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g;装置C中高锰酸钾溶液褪色.
②实验中要持续通入氮气的目的是   .
③小明从理论上分析得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一物质SO3.
Ⅱ.某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4 xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量﹣﹣分解温度的关系图如图2.
①图2中T3至T4过程的化学反应方程式   .
②计算FeSO4 xH2O中的x为   .
【答案】(1)隔绝空气,防止药品变质
(2)步骤②稀硫酸过量
(3)防止生成的部分水蒸气在装置A内冷凝导致x测得值偏小(使生成的水蒸气能进入B中被完全吸收);2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑;7
【知识点】金属的化学性质;酸的化学性质
【解析】【分析】运用亚铁盐溶于水时,会水解产生少量氢氧根离子而产生Fe(OH)2沉淀解答第②题;运用硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物和三氧化二铁是红棕色固体,能和稀盐酸反应生成可溶性的物质解答③题;运用质量守恒定律和二氧化硫能和水反应解答④题;运用质量守恒定律和根据化学方程式的计算解答第(3)题.
【解答】解:根据常识可知糖衣片的作用,故提出猜想答案:隔绝空气,防止药品变质(1)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,亚铁盐溶于水时,会水解产生少量氢氧根离子而产生Fe(OH)2沉淀,出现浑浊现象,Fe(OH)2沉淀能溶于酸,硫酸亚铁溶液中没有浑浊出现的原因可能是步骤②稀硫酸过量.(2)②不充氮气水蒸气防止生成的部分水蒸气在装置A内冷凝导致x测得值偏小(使生成的水蒸气能进入B 中被完全吸收);就不能全部从A中排出,故②答案:防止生成的部分水蒸气在装置A内冷凝导致x测得值偏小(使生成的水蒸气能进入B 中被完全吸收);(3)硫酸亚铁分解生成氧化铁、二氧化硫和三氧化硫故①答案:2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑②通过FeSO4 xH2O的化学式可知铁原子和水的个数比为1:x,
Fe2O3~2XH2O
160 36X
8g 12.6g
X=7.
故答案:7;
30.(2018九下·金华月考)金属材料中铜是人类应用比较广泛的金属之一,某学习小组欲测定铜的相对原子质量,设计如下实验方案,步骤如下:
①连接好装置;②检查装置气密性;③装入药品;④ ;⑤D 中黑色固体完全反应变成红色后,停止加热;⑥待 D 中玻璃管冷却至室温,关闭分液漏斗活塞;⑦数据处理。
(1)实验步骤④的正确操作是 (填序号)
A.先点燃酒精灯加热,一段时间后再打开分液漏斗活塞,滴加盐酸
B.先打开分液漏斗活塞,滴加稀盐酸;一段时间后点燃酒精灯加热
C.打开活塞滴加盐酸和点燃酒精灯加热,谁先谁后都可以
(2)B 装置中水的作用   ,装置 B 中长玻璃管的作用是使装置气压平衡。
(3)已知:CuO 样品质量为 m1 克,E 中增重为 m2 克,D 中反应后的固体质量为 m3 克,A 中反应产生氢气的质量为 m4 克,以下数据中能计算铜的相对原子质量的是(  )
A.m1、m2 B.m2、m3 C.m1、m3 D.m2、m4
(4)若使制取氢气是装置随开随用,随关随停,可选用下列装置中的   
【答案】(1)B
(2)吸收 HCl 气体
(3)A;B;C
(4)ABC
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】该题是氢气还原氧化铜的综合实验题;
【解答】(1)装入药品之后,要开始混合药品,因此要开始滴加HCl;氢气还原氧化铜中因为氢气是可燃性气体,因此要通气体一段时间后再加热;故答案为:B;
(2)HCl具有挥发性,氢气中会混有HCl气体,会影响实验结果,而HCl是易溶于水的,故答案为:吸收 HCl 气体;
(3)A、CuO+H2=Cu+H2O
x+16 18
m1 m2
故A可以;
B、CuO+H2=Cu+H2O
x 18
m3 m2故B可以;
C、CuO+H2=Cu+H2O
x+16 x
m1 m3故C可以;
D、氢气的量是过量的,参与反应的氢气质量未知,因此不可以直接用产生的氢气质量来计算;故D不可以;
故答案为:ABC;
(4)要实现随开随用,随关随停,一定要实现气压的改变及固液分离即可;故ABC都可以;
故答案为:(1)B;(2)吸收 HCl 气体;(3)ABC;(4)ABC。
31.(2016九上·衢州期中)请你参与下列实验探究:
(1)【问题情景】某科学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出.于是,同学们提出问题:生成的是什么气体?
【提出猜想】从物质组成元素的角度分析,放出的气体可能是SO2、O2、H2.
【查阅资料】SO2易溶于水,它能与NaOH反应,生成Na2SO3.
【方案设计】依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:
①甲同学认为是O2,收集一瓶该气体,检验方法是   .
②乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中,称量通气前后洗气瓶的质量.写出SO2与NaOH反应的化学方程式   .
③实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体.如果放出的是O2和H2,你认为方案中的安全隐患是   .
(2)【实验探究】经丙同学检验确认安全后,小组同学首先对装置A进行称量,再将收集到的气体从a通入,过一会儿点燃B处酒精灯;一段时间后,发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色;停止通气,再次称量装置A,发现质量无增减.
结论:铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是   .
(3)【思维拓展】
①由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有   (选填:“酸性”、“碱性”或“中性”)物质.
②不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?有一同学设计了图2所示的装置进行实验,发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论.其他同学认为这一方案不严谨,理由是   .要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验是   
【答案】(1)用带火星的木条试验,看木条是否复燃;SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;实验时在B装置中易发生爆炸事故
(2)H2
(3)酸性;SO2易溶于水,也能使液面上升;将NaOH溶液换成水做对比实验
【知识点】金属的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】本题是一道综合实验题,考察了氧气的检验方法,氢气的使用注意验纯,以及根据质量守恒定律来检验气体中是否有二氧化硫等问题.
【解答】(1)①氧气能够支持燃烧,所以我们用带火星的木条试验,若木条复燃,说明是氧气.故答案为:用带火星的木条试验,看木条是否复燃;②根据题意,化学方程式为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;③实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体.如果放出的是O2和H2,那么易燃的氢气在经过B的玻璃管时,与空气混合容易引发爆炸,所以我认为方案中的安全隐患实验时在B 装置中易发生爆炸事故;(2)【实验探究】装置A反应前后质量无增减,说明气体中没有SO2.一段时间后,表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色,说明遇到了氢气,氢气能够还原氧化铜,也没有氧气,在有氧气的时候,铜粉会被氧化,所以,铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是H2.(3)【思维拓展】①金属能够和酸反应放出氢气,但是这里只有硫酸铜盐溶液,说明该盐溶液显酸性,故答案是酸性.②发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论,这一方案不严谨,因为SO2易溶于水,所以可能跟NaOH溶液中的水反应也可以使液面上升,故理由是SO2易溶于水,也能使液面上升;要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验是将NaOH溶液换成水做对比实验,若换成水后倒吸的量没有NaOH溶液倒吸的多,能够说明SO2与NaOH溶液发生反应.
故答为:(1)【方案设计】①用带火星的木条试验,看木条是否复燃;②SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;③实验时在B 装置中易发生爆炸事故;(2)【实验探究】H2;(3)【思维拓展】①酸性;②SO2易溶于水,也能使液面上升、将NaOH溶液换成水做对比实验
32. 某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4以及一定量的CuSO4和Na2SO4,为减少污染并变废为宝,某学习小组设计以下流程,拟从该废水中回收硫酸亚铁、金属铜,并利用氨碱法原理“制碱”.(除标注外,所加药品或试剂均过量,部分产物及反应条件略去)
回答下列问题:
(1)由步骤①可知Fe、Cu的活泼性由强到弱的顺序是    .
(2)若向步骤②所得的滤液中滴加1~2滴紫色石蕊试液,溶液是    .
(3)步骤⑤中加Na2CO3溶液的作用是    .由NaHCO3转化成纯碱的化学反应方程式为     .
(4)“NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl”是氨碱法制纯碱中的重要反应.下列叙述正确的是(  ).
A.析出晶体后剩余溶液中只有一种溶质
B.该条件下NaHCO3的溶解度比NH4Cl的大
C.析出晶体后的溶液为NaHCO3的不饱和溶液
D.在加压条件下向独辟蹊径氨盐水中通入CO2,能加速NaHCO3的生成
(5)该流程①~⑥中,发生了复分解反应的有    .(填写步骤编号)
【答案】(1)Fe>Cu
(2)硫酸亚铁和稀硫酸的混合物,溶液显红色
(3)除去氢氧化钡;2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(4)D
(5)④⑤⑥
【知识点】盐的性质及用途;复分解反应及其应用;金属的化学性质
【解析】【解答】(1)排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,铁会与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,所以Fe、Cu的活泼性由强到弱的顺序是:Fe>Cu;
(2)为了保证将铁除去完全,加入的硫酸是过量的,所以步骤②所得的滤液中滴加1~2滴紫色石蕊试液,溶液是:硫酸亚铁和稀硫酸的混合物,溶液显红色;
(3)碳酸钠与氢氧化钡反应会生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,所以加Na2CO3溶液的作用是:除去氢氧化钡,碳酸氢钠在加热的条件下生成碳酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
(4)A、过滤出碳酸氢钠后,溶质是NH4Cl和NaCl,故A错误;
B、由于反应时生成的碳酸氢钠多,而NH4Cl少,所以在溶剂质量相等的情况下,只能说碳酸氢钠更容易形成饱和溶液,不能说明溶解度就一定是碳酸氢钠的小,故B错误;
C、判断溶液是否饱和,可以采用两种方式:判断溶液底部是否存在晶体或加入晶体看是否能溶解,故C错误;
D、在加压的条件下向饱和氨盐水中通二氧化碳,增加反应物的浓度,更有利于反应向正方向进行,故D正确.
故选:D.
(5)①是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,属于置换反应,②是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,属于置换反应,③是发生的物理变化,④是氢氧化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,⑤是氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,⑥是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,所以发生了复分解反应的有④⑤⑥.
故答案为:(1)Fe>Cu;
(2)硫酸亚铁和稀硫酸的混合物,溶液显红色;
(3)除去氢氧化钡,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
(4)D;
(5)④⑤⑥.
【分析】(1)根据排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来进行分析;
(2)根据为了保证将铁除去完全,加入的硫酸是过量的进行分析;
(3)根据碳酸钠与氢氧化钡反应会生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,碳酸氢钠在加热的条件下生成碳酸钠、水和二氧化碳进行分析;
(4)A、根据过滤出碳酸氢钠后,溶质是NH4Cl和NaCl进行分析;
B、根据由于反应时生成的碳酸氢钠多,而NH4Cl少,所以在溶剂质量相等的情况下,只能说碳酸氢钠更容易形成饱和溶液,不能说明溶解度就一定是碳酸氢钠的小进行分析;
C、根据判断溶液是否饱和,可以采用两种方式:判断溶液底部是否存在晶体或加入晶体看是否能溶解进行分析;
D、根据在加压的条件下向饱和氨盐水中通二氧化碳,增加反应物的浓度,更有利于反应向正方向进行进行分析.
(5)根据各个步骤中发生的反应进行分析.
四、解答题
33.(2018·浙江模拟)某兴趣小组用15g镁条与溶质质量分数为49%的稀硫酸反应,测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图(假设镁条中除表面含有氧化镁外,还有其它难溶性杂质且不与稀硫酸反应),试分析回答:
(1)当稀硫酸质量为90g时,取出部分溶液加入碳酸钡粉末,则会产生的现象是   。
(2)稀硫酸质量在0~20g范围内,试用化学方程式解释未产生气体的原因   。
(3)求出P的值。
(4)当稀硫酸质量为70g时,所得溶液中溶质质量分数是多少
【答案】(1)冒气泡同时产生白色沉淀
(2)MgO+H2SO4=MgSO4+H2O
(3)解:
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
24 98 120 2
X 50g×49% a p
X=6g a=30g p=0.5g
(4)解:
MgO + H2SO4= MgSO4 +H2O
40 98 120
Y 20g×49% b
Y=4g b=12g
MgSO4%=42g/(10+70-0.5)=52.8%
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】金属与酸反应生成盐和氢气;金属氧化物与酸反应生成盐和水;
【解答】(1)当稀硫酸质量为90g时,由图像可知,酸过量,取出部分溶液加入碳酸钡粉末,由于碳酸钡可溶于酸,故可以观察到有气泡生成,并生成新的沉淀;故答案为:固体溶解,有气泡产生且有沉淀产生;
(2)镁是活泼的金属,所以表面有金属氧化物生成;所以酸先跟氧化镁反应,无气体出现;故答案为:MgO+H2SO4=MgSO4+H2O;
(3)P点是氢气的质量
解:设m(Mg)=Xg; m(H2)=Pg;
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
24 98 120 2
X 50g×49% a p
X=6g a=30g p=0.5g
故答案为:0.5g;
(4)设m(MgO)=Y g;m(MgSO4)=bg;
MgO +H2SO4=MgSO4 +H2O
40 98 120
Y 20g×49% b
Y=4g b=12g
MgSO4%=42g/(10+70-0.5)=52.8%;
故答案为:(1)固体溶解,有气泡产生且有沉淀产生;(2)MgO+H2SO4=MgSO4+H2O;(3)0.5g;(4)52.8%.
34.(2018九上·慈溪期末)从废铝锅上剪下6g铝片(表面被氧化,且含有不与酸反应的杂质)放在烧杯中,将100g稀盐酸分5次加入烧杯中,测得烧杯中物质的质量变化如下表所示,求:
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加盐酸的质量/g 20 20 20 20 20
烧杯中的质量/g 26 46 65.9 85.8 105.8
(1)第5次加入稀盐酸时,烧杯中溶质是   (填化学式)。
(2)在右图中画出生成H2的质量与所加稀盐酸的质量关系。
(3)所加稀盐酸的容质质量分数。
(4)己被氧化的铝占未被氧化前铝片的质量分数。
【答案】(1)AlCl3、HCl
(2)解:如图所示:
(3)解:第3次实验中,20g稀盐酸中的氯化氢完全反应,设20g稀盐酸中氯化氢质量为x。
2Al+ 6HCl═2AlCl3+ 3H2↑
219 6
x 60g+6g-65.9g
219/ x =6/(60g+6g 65.9g)
x =3.65g
稀盐酸的溶质质量分数为:3.65g/20g×100%=18.25%
(4)解:设样品中含有Al的质量为y。
2Al+ 6HCl═2AlCl3+ 3H2↑
54
6
y
0.2g
54/6=y/0.2g
y =1.8g
设样品中含有氧化铝质量为z。
Al2O3+ 6HCl═2AlCl3+3H2O
102 219
z 40g×18.25%
102/z=219/(40g×18.25%)
z=3.4g
3.4g氧化铝中铝元素质量为:3.4g×(54/102)×100%=1.8g
杂质的质量=6g-3.4g-1.8g=0.8g
已被氧化的铝占未被氧化前铝片的质量分数是:
1.8g/(1.8g+1.8g+0.8g)×100%=41%
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)由于铝表面被氧化,刚开始时氧化铝与盐酸反应没有气体跑出,所以烧杯中的总质量不变,当铝开始与盐酸反应时有气体跑出,烧杯中的总质量开始变化。由第3次加入20g盐酸生成了0.1g氢气,第4次加入20g盐酸又生成0.1g氢气可知,20g盐酸全部反应能生成0.1g氢气。第5次加入20g盐酸后,烧杯中的总质量没有减小,说明此时金属铝已经没有了,加入的盐酸没有参加反应,据此可以判断溶质;
(2)根据表格数据可知,氢气从盐酸加入40g之后开始产生,加入80g时金属消耗完氢气不再产生,总共生成氢气0.2g;
(3)根据表格中的第3次或第4次数据中可知20g稀盐酸与金属铝反应能生成0.1g氢气,根据氢气质量可以计算出20g稀盐酸中HCl的质量,再算出稀盐酸的溶质质量分数;
(4)根据生成氢气的质量计算出金属铝的质量,根据之前消耗的40g稀盐酸的质量计算出氧化铝的质量,再计算出氧化铝中铝的质量(这是已被氧化的铝的质量)。未被氧化前铝片包含杂质,所以要算出杂质的质量,用6g减去氧化铝的质量和样品中铝的质量。用刚才计算得到的已被氧化的铝的质量除以未被氧化前铝和杂质的总质量,即得质量分数。
【解答】(1)由第3次加入20g盐酸生成了0.1g氢气,第4次加入20g盐酸又生成0.1g氢气可知,20g盐酸全部反应能生成0.1g氢气。第5次加入20g盐酸后,烧杯中的总质量没有减小,说明此时金属铝已经没有了,加入的盐酸没有参加反应,所以烧杯中溶质有反应生成的AlCl3和刚加入的HCl;
故答案为:(1)AlCl3、HCl
35.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 2.2 金属的活动性顺序(第2课时) 同步练习)金属在日常生活中有着广泛的用途,常见金属的活动性顺序如图:
请回答下面问题:
(1)金属活动性顺序表中的X是   元素。
(2)把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中,过了一会儿,观察到的现象有   ,该反应的化学方程式为   。
(3)向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉,溶液质量随反应时间的变化情况如图所示,图中B点溶液中含有的溶质有   。
【答案】(1)Hg
(2)铝丝上附着红色固体,溶液蓝色变浅;2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3
(3)Cu(NO3)2、Zn(NO3)2
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序表分析,在金属活动性顺序中,排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液发生反应。
【解答】(1)金属活动性顺序表中的X是为汞;(2)铝的活动性比铜强,所以铝能与 硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜,因此可观察到铝丝上附着红色固体,溶液蓝色变浅,反应方程式为2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3;(3)向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉,锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌和银,溶液质量减少,再与硝酸铜溶液反应生成硝酸锌和铜,溶液质量增加,图B为硝酸银刚好完全反应时的图像,则溶质为硝酸锌和硝酸铜。
36.金属材料是工农业生产和人们生活离不开的材料之一,人类每年要从自然界获取大量的金属材料资源.根据对金属和金属材料的认识,回答:
(1)铝制品在空气中有较强的抗腐蚀性,原因是什么?
(2)用稀盐酸可以除去铁锈,请写出用盐酸除去铁锈的化学方程式.
(3)在AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液中加入一定量的锌粒,充分反应后过滤,所得滤液中一定含有的溶质是哪些物质?
【答案】(1)铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜覆盖在铝表面,保护铝不再与氧气反应
(2)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(3)Zn(NO3)2和Al(NO3)3
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途;金属活动性顺序及其应用;酸的化学性质
【解析】【解答】(1)铝在常温下可被空气中的氧气氧化,生成氧化铝,而氧化铝是致密的氧化物薄膜,可以阻止内部金属继续被氧化,
故答案为:铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜覆盖在铝表面,保护铝不再与氧气反应;
(2)铁锈的主要成分是三氧化二铁,可以与稀酸反应,三氧化二铁与稀盐酸反应的化学方程式为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(3)金属活动顺序表中,锌在铝之后、银之前,所以锌可以与硝酸银反应而不能与硝酸铝反应,
故答案为:Zn(NO3)2和Al(NO3)3.
【分析】(1)根据铝和氧化铝的物理化学性质作答即可;
(2)根据铁锈的成分及三氧化二铁可以溶于酸的性质作答;
(3)根据金属活动顺序表作答即可.
37. 某合金由铝、铁、铜三种金属组成.现要测定一定质量该合金中铝的质量.设计以下流程并实验.
(1)通过以上实验也可验证三种金属的活动性顺序,写出判断依据.
(2)为什么要向合金粉末中加入适量的稀硫酸?
(3)为达到实验目的,需要称量上述流程中哪些物质的质量?如何确定铝的质量?
【答案】(1)铝和铁都能和硫酸反应,铜不能和硫酸反应,说明铝和铁都位于氢前,铜位于氢后;铝能够和硫酸亚铁反应,说明铝比铁活泼,因此说明三种金属的活动性顺序为:铝>铁>铜;
(2)加入适量的稀硫酸可将合金中的铝、铁恰好溶解,既能测量出铜的质量,还能保证步骤②中所加的铝只能与硫酸亚铁反应,继而确定铁的质量;
(3) 称量步骤①中的铜的质量、步骤②中加入铝粉的质量(假设为a),和铁铝混合物的质量(假设为b);根据铝与硫酸亚铁反应的化学方程式,求出铁的质量(设铁 为x,剩余的铝为b﹣x,参加反应的铝质量为a﹣(b﹣x),利用二者的比例关系计算,此处过程可不写)因混合物质量已知,铜和铁已测出,则铝的质量可知.
【知识点】金属的化学性质
【解析】【解答】(1)根据金属的活泼性顺序:铝>铁>氢>铜,所以向三种金属混合物中加入稀硫酸,铝、铁能够反应产生硫酸铝和硫酸亚铁,而铜不反应,得到的滤液再加入过量的铝,铝和硫酸亚铁反应产生硫酸铝和铁,因此说明铁的活动性比铁强,且位于氢前,而铜位于氢后,因此可以验证三种金属的活动性顺序;
(2)加入适量的稀硫酸可以把铝和铁都溶解;
(3)要测定混合物中铝的质量,需要知道混合物的质量、分离出铜和铁的质量,剩下的为铝,因此需要测量的量有:称量步骤①中的铜的质量、步骤②中加入铝粉的质量(假设为a),和铁铝混合物的质量(假设为b);铁的质量可以通过铝和硫酸亚铁的反应关系利用参加反应的铝的质量与铁的关系进行计算.
故答案为:(1)铝和铁都能和硫酸反应,铜不能和硫酸反应,说明铝和铁都位于氢前,铜位于氢后;铝能够和硫酸亚铁反应,说明铝比铁活泼,因此说明三种金属的活动性顺序为:铝>铁>铜;
(2)加入适量的稀硫酸可将合金中的铝、铁恰好溶解,既能测量出铜的质量,还能保证步骤②中所加的铝只能与硫酸亚铁反应,继而确定铁的质量;
(3)称量步骤①中的铜的质量、步骤②中加入铝粉的质量(假设为a),和铁铝混合物的质量(假设为b);根据铝与硫酸亚铁反应的化学方程式,求出铁的质量(设铁为x,剩余的铝为b﹣x,参加反应的铝质量为a﹣(b﹣x),利用二者的比例关系计算,此处过程可不写)因混合物质量已知,铜和铁已测出,则铝的质量可知.
【分析】根据金属能与酸反应的排在氢前面,不能与酸反应的排在氢的后面,活泼的金属能把不活泼的金属从盐溶液中置换出来分析金属活动性的顺序及反应过程中发生的反应及试剂的作用并利用化学方程式进行计算.
1 / 1浙教版科学九年级上册第2章1、2节同步训练
一、单选题
1.(2021·绍兴)向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是(  )
①滤渣中可能有铜 ②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生
③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
2.(2018·衢州)小柯为比较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+
③Fe2+和Cu2+
④Mg2+、Fe2+和Cu2+
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
3.常见金属R与硝酸银溶液反应的化学方程式为R+3AgNO33Ag+R(NO3)3,有关该反应的说法正确的是()
A.反应后溶液质量一定增加 B.该金属可能是铁
C.R的活泼性比Ag弱 D.R表面有固体析出
4.某些电子集成电路常用黄金镀膜。废旧电子产品上的黄金通过某种溶液的溶解后,加入某种金属,即可回收。对黄金在电子产品上的应用和回收过程,下列说法错误的是( )
A.集成电路用黄金镀膜可防止线路氧化
B.回收时往溶液中加入的金属可以选用铜
C.回收时溶解黄金的溶液不会是硫酸
D.回收时加入的金属与溶液发生了化合反应
5.为提纯下列物质,所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
序号 物质(括号内为杂质) 除杂试剂 分离方法
A 氯化钠固体(碳酸钠) 稀盐酸 蒸发结晶
B 氯化铜溶液(氯化锌) 金属铜 过滤
C 二氧化碳(一氧化碳) 氢氧化钠溶液 洗气
D 二氧化锰粉末(碳粉) 水 过滤
A.A B.B C.C D.D
6.下列图像能正确表示对应变化关系的是( )
A.图甲表示水通电分解产生的气体质量m与反应时间t的关系
B.图乙表示两份完全相同的双氧水在有无MnO2的情况下,产生的O2质量m与反应时间t的关系
C.图丙表示往锌中加入足量的稀H2SO4,产生的H2质量m与反应时间t的关系
D.图丁表示往稀盐酸和CuCl2混合液中滴人NaOH溶液,产生的沉淀质量m2与NaOH溶液质量m1的关系
7.下列图像不能正确反映对应变化关系的是(  )
A.在一定量AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液中加入铁粉
B.向等质量的锌粉和铁粉中,分别加入相同质量分数的稀盐酸
C.常温下,向硝酸钾的不饱和溶液中加入硝酸钾晶体
D.向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液
8.(2021·衢州)小科为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了下列四种方案,其中合理的是(  )
A. B.
C. D.
9.(2021·杭州)下列有关说法正确的是(  )
A.O2具有助燃性 B.铁生锈属于物理变化
C.金属活动性Cu比Mg强 D.KClO3属于氧化物
10.(2021·嘉兴)如图所示为小嘉构建的甲、乙、丙,丁四种不同物质的关系图,“---”表示相邻的两种物质能发生反应。若甲为铁, 乙、丙、丁分别是稀H2SO4、CuCl2溶液、NaOH溶液中的任意一种, 则下列判断错误的是(  )
A.乙可能是CuCl2溶液 B.丙一定是NaOH溶液
C.丁一定是稀H2SO4 D.丙不可能是稀H2SO4
11.(2020·金华·丽水)取一定质量的锌粒和铜片于同一敞口容器中,再逐渐加入稀硫酸。加入稀硫酸的质量与有关量的变化关系图正确的是(  )
A. B.
C. D.
12.(2020·绍兴)兴趣小组按如图流程进行实验(每步均充分反应),反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,下列说法不正确的是(  )
A.由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
B.两支试管混合后,固体总质量一定增加
C.滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn
D.滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2
13.(2020·杭州)工业上可通过如下反应制取氧化钠:2NaNO3+10Na=6Na2O+N2↑,下列相关说法正确的是(  )
A.反应物NaNO3属于氧化物
B.生成物N2的化学性质由氮气分子(N2)保持
C.该反应属于复分解反应
D.反应前后只有氮元素化合价发生变化
14.(2019·温州)当汽车发生剧烈碰撞时,安全气囊里的物质发生反应使气囊弹出,以保护司乘人员的安全。某汽车安全气囊中的反应之一为:6Na+Fe2O3=2Fe+3Na2O,该反应属于(  )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
15.(2018·杭州)如图为氢气还原氧化铜的实验装置图,下列有关分析正确的是(  )
A.装置中试管口需略向下倾斜,主要是为了利于通入氢气
B.在给试管内药品加热前,需先通氢气排尽试管内的空气
C.待药品完全反应后,需同时撤去酒精灯和通氢气的导管
D.该实验装置也可直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验
16.(2018·嘉兴)某同学在学习了金属及其化合物之间的转化规律后,给制了可以通过一步反应制取MgSO4的思维导图,其中所选用的物质错误的是(  )
A.①—Mg B.②—MgCl2
C.③—H2SO4 D.④—Mg(OH)2
17.(2017·绍兴)往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示,下列说法中正确的是(  )

A.c点对应溶液中含有的金属离子为Zn2+和Cu2+
B.bc段(不含两端点)析出的金属是Fe
C.ab段(不含两端点)对应溶液中含有的金属离子为Zn2+、Ag+、 Cu2+和Fe2+
D.若bc段和cd段中析出固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为m1和m2,则m1>m2
18.(2016·金华)有A,B两种金属放入等质量分数的稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,下列结论合理的是(  )
A.金属活动性A>B B.生成氢气的质量A>B
C.反应的硫酸质量A<B D.反应的金属质量A<B
19.金属活动性顺序在科学研究中有重要应用。已知锌、铁、铜三种金属与其盐溶液之间能发生如下反应:Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。则三种金属的活动性顺序从强到弱的排列是(  )
A.Zn>Fe>Cu B.Cu>Fe>Zn
C.Fe>Cu>Zn D.Cu>Zn>Fe
20.(2013·杭州)有A,B,C三种常温下不与水反应的金属,为了比较它们金属活动性的强弱,有人设计了下列四种实验方法,下列方法最准确可行的是(  )
A.把它们分别和盐酸溶液反应,观察是否发生反应及产生气体的快慢
B.把它们分别和盐酸溶液反应,观察是否发生反应及产生气体的多少
C.把三种金属分别在空气中加热,观察它们的颜色变化程度
D.把三种金属和它们的可溶性盐溶液之间两两反应,观察金属表面是否有金属析出
二、填空题
21.(2016·台州)镁带在空气中放置几十天后表面变黑,有人认为这是镁与氧气反应生成的氧化镁,也有人根据铁生锈的条件,认为这是镁与水、氧气共同作用的结果.为此,小柯进行了如下探究;将如图所示的两个装置抽气,然后充入除去二氧化碳后的空气,再在两边用弹簧夹将装置密封,几十天以后观察现象.
(1)两个装置所盛放的液体分别是   和水.
(2)几十天以后,两个装置中的镁带表面都未变黑,于是小柯猜想,黑色物质可能是碳和碳酸镁的混合物,如果小柯的猜想成立,那么取黑色物质加入足量的稀盐酸,会观察到哪些现象?   .
22.Fe+CuSO4=Cu+FeSO4是湿法炼铜的原理,属于基本反应类型中的   反应,根据化学式,判断该化学反应前后元素化合价升高的是    元素。
23.(2013·杭州)犯罪分子常在黄金中混熔较多的铜,冒充纯金制品进行诈骗。小李要检验金制品中是否混有铜,他的检验步骤是:(1)在酒精灯上灼烧金制品;(2)将灼烧后的金制品在稀硫酸中浸一段时间。如果金制品中混有铜,应观察到的现象是   ;在稀硫酸中发生的化学反应方程式是   。
24.(2015·温州)运用酸、碱、盐的性质可以解决工业生产中的许多问题。
(1)工业上常选用   来除去铁锈。(写出一种具体物质)
(2)某工厂向含有AgNO3、Cu(NO3)2的废水中加入一定量的锌粉(Zn)以回收金属,充分反应后,得到的金属组成可能有哪几种情况?   。
25.(2021·嘉兴)人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程,对金属活动性规律的认识也是如此。
(1)1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失",这为发现金属活动性顺序奠定了基础。小嘉选用锡、铜、锌三种金属重温实验,则会“消失”的金属有   。
(2)1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体,他称之为“可燃空气”,其实该气体就是   。从此为探索金属活动性打开了新思路。
(3)1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小嘉运用该规律开展实验,向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉,溶液质量变化如图所示,则B点时溶液中所含的金属阳离子有   。
26.某工厂欲从只含有CuSO4的废液中回收金属铜,并得到工业原料硫酸亚铁,其工业流程如下:
(1)操作a的名称是   ,该操作中用到的玻璃仪器有   .操作b的名称是   .
(2)写出流程中有关反应的化学方程式:    .
三、实验探究题
27.小明在学习金属活动性顺序后,知道钾、钙、钠金属活动性特别强,能与水反应生成碱和氢气,他想镁紧排在钠后面,它是否也能与水反应呢?
【提出问题】镁是否能与水反应?
【实验探究】在两个烧杯中,分别加入等量的冷水和镁条,用酚酞作指示剂,实验过程和现象如图:
【反思与总结】
(1)小明得出的实验结论是    ;
(2)小明发现B试管放置在空气中一会儿,溶液的红色会褪色,这说明溶液的碱性减弱了,于是他大胆作出了一个猜想并设计了验证方案:
猜想 验证方案
可能是氢氧化镁的溶解度受温度的影响,温度降低,溶解度变小,从而导致溶液碱性减弱 将褪色后的溶液   ,如果溶液变红,说明小明的猜想正确
小明通过实验证明了自己的猜想是正确的。
(3)一段时间后,小明观察到镁条在热水中无现象,但当他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应时,便有了解释,他的解释是   。
28.做“镁带在空气中燃烧”实验时,小科同学发现生成物中有少量黑色固体。黑色固体是镁和什么物质反应所产生的?他提出下列猜想:
猜想一:黑色固体可能是镁和氮气反应的产物;
猜想二:黑色固体可能是镁和二氧化碳反应的产物。
为了验证上述两个猜想,小科设想:
(1)让空气通过A、B装置,其中A装置的作用是    。
(2)用C瓶收集通过A、B装置后的气体,并加入足量的红磷燃烧;待C瓶冷却后,再把点燃的镁带放入C瓶中。
经思考发现,由于收集气体时相关气体的密度差异及C瓶冷却后瓶内外的气压差异,达不到预期效果。于是,他在老师的帮助下获得了这种气体,观察到镁带在该气体中燃烧并有淡黄色的固体产生;然后用D瓶收集一瓶    气体,把点燃的镁带放入D瓶中,观察到镁带在D瓶中也能燃烧,同时有白色固体和黑色固体生成。
通过以上实验,他得出结论:猜想   正确。同时,他对燃烧有了新的认识:   。
29.(2016·滨江模拟)医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁.某兴趣小组对这种糖衣片产生了兴趣,打算对药片的糖衣所起作用等问题进行探究.
【提出问题】硫酸亚铁糖衣片中糖衣的作用是什么?
【查阅资料】a.亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子;
b.亚铁盐溶于水时,会水解产生少量氢氧根离子而产生Fe(OH)2沉淀;
c.硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水,高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物;
d.SO2能使高锰酸钾溶液褪色.
(1)【提出猜想】药片糖衣的作用除了包装药物外,还可能是   
(2)【探究一】利用废水回收铜,制备硫酸亚铁晶体并观察其在空气中的变化推断糖衣的作用.
实验中硫酸亚铁溶液中没有浑浊出现的原因可能是   ;
(3)【探究二】某硫酸亚铁晶体(FeSO4 xH2O)热分解研究
Ⅰ.该兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究,并通过称量装置B质量测出x的值.
①硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中固体呈红棕色,放入足量稀盐酸,固体全部溶解,得到黄色溶液;装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g;装置C中高锰酸钾溶液褪色.
②实验中要持续通入氮气的目的是   .
③小明从理论上分析得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一物质SO3.
Ⅱ.某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4 xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量﹣﹣分解温度的关系图如图2.
①图2中T3至T4过程的化学反应方程式   .
②计算FeSO4 xH2O中的x为   .
30.(2018九下·金华月考)金属材料中铜是人类应用比较广泛的金属之一,某学习小组欲测定铜的相对原子质量,设计如下实验方案,步骤如下:
①连接好装置;②检查装置气密性;③装入药品;④ ;⑤D 中黑色固体完全反应变成红色后,停止加热;⑥待 D 中玻璃管冷却至室温,关闭分液漏斗活塞;⑦数据处理。
(1)实验步骤④的正确操作是 (填序号)
A.先点燃酒精灯加热,一段时间后再打开分液漏斗活塞,滴加盐酸
B.先打开分液漏斗活塞,滴加稀盐酸;一段时间后点燃酒精灯加热
C.打开活塞滴加盐酸和点燃酒精灯加热,谁先谁后都可以
(2)B 装置中水的作用   ,装置 B 中长玻璃管的作用是使装置气压平衡。
(3)已知:CuO 样品质量为 m1 克,E 中增重为 m2 克,D 中反应后的固体质量为 m3 克,A 中反应产生氢气的质量为 m4 克,以下数据中能计算铜的相对原子质量的是(  )
A.m1、m2 B.m2、m3 C.m1、m3 D.m2、m4
(4)若使制取氢气是装置随开随用,随关随停,可选用下列装置中的   
31.(2016九上·衢州期中)请你参与下列实验探究:
(1)【问题情景】某科学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出.于是,同学们提出问题:生成的是什么气体?
【提出猜想】从物质组成元素的角度分析,放出的气体可能是SO2、O2、H2.
【查阅资料】SO2易溶于水,它能与NaOH反应,生成Na2SO3.
【方案设计】依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:
①甲同学认为是O2,收集一瓶该气体,检验方法是   .
②乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中,称量通气前后洗气瓶的质量.写出SO2与NaOH反应的化学方程式   .
③实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体.如果放出的是O2和H2,你认为方案中的安全隐患是   .
(2)【实验探究】经丙同学检验确认安全后,小组同学首先对装置A进行称量,再将收集到的气体从a通入,过一会儿点燃B处酒精灯;一段时间后,发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色;停止通气,再次称量装置A,发现质量无增减.
结论:铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是   .
(3)【思维拓展】
①由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有   (选填:“酸性”、“碱性”或“中性”)物质.
②不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?有一同学设计了图2所示的装置进行实验,发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论.其他同学认为这一方案不严谨,理由是   .要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验是   
32. 某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4以及一定量的CuSO4和Na2SO4,为减少污染并变废为宝,某学习小组设计以下流程,拟从该废水中回收硫酸亚铁、金属铜,并利用氨碱法原理“制碱”.(除标注外,所加药品或试剂均过量,部分产物及反应条件略去)
回答下列问题:
(1)由步骤①可知Fe、Cu的活泼性由强到弱的顺序是    .
(2)若向步骤②所得的滤液中滴加1~2滴紫色石蕊试液,溶液是    .
(3)步骤⑤中加Na2CO3溶液的作用是    .由NaHCO3转化成纯碱的化学反应方程式为     .
(4)“NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl”是氨碱法制纯碱中的重要反应.下列叙述正确的是(  ).
A.析出晶体后剩余溶液中只有一种溶质
B.该条件下NaHCO3的溶解度比NH4Cl的大
C.析出晶体后的溶液为NaHCO3的不饱和溶液
D.在加压条件下向独辟蹊径氨盐水中通入CO2,能加速NaHCO3的生成
(5)该流程①~⑥中,发生了复分解反应的有    .(填写步骤编号)
四、解答题
33.(2018·浙江模拟)某兴趣小组用15g镁条与溶质质量分数为49%的稀硫酸反应,测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图(假设镁条中除表面含有氧化镁外,还有其它难溶性杂质且不与稀硫酸反应),试分析回答:
(1)当稀硫酸质量为90g时,取出部分溶液加入碳酸钡粉末,则会产生的现象是   。
(2)稀硫酸质量在0~20g范围内,试用化学方程式解释未产生气体的原因   。
(3)求出P的值。
(4)当稀硫酸质量为70g时,所得溶液中溶质质量分数是多少
34.(2018九上·慈溪期末)从废铝锅上剪下6g铝片(表面被氧化,且含有不与酸反应的杂质)放在烧杯中,将100g稀盐酸分5次加入烧杯中,测得烧杯中物质的质量变化如下表所示,求:
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加盐酸的质量/g 20 20 20 20 20
烧杯中的质量/g 26 46 65.9 85.8 105.8
(1)第5次加入稀盐酸时,烧杯中溶质是   (填化学式)。
(2)在右图中画出生成H2的质量与所加稀盐酸的质量关系。
(3)所加稀盐酸的容质质量分数。
(4)己被氧化的铝占未被氧化前铝片的质量分数。
35.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 2.2 金属的活动性顺序(第2课时) 同步练习)金属在日常生活中有着广泛的用途,常见金属的活动性顺序如图:
请回答下面问题:
(1)金属活动性顺序表中的X是   元素。
(2)把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中,过了一会儿,观察到的现象有   ,该反应的化学方程式为   。
(3)向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉,溶液质量随反应时间的变化情况如图所示,图中B点溶液中含有的溶质有   。
36.金属材料是工农业生产和人们生活离不开的材料之一,人类每年要从自然界获取大量的金属材料资源.根据对金属和金属材料的认识,回答:
(1)铝制品在空气中有较强的抗腐蚀性,原因是什么?
(2)用稀盐酸可以除去铁锈,请写出用盐酸除去铁锈的化学方程式.
(3)在AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液中加入一定量的锌粒,充分反应后过滤,所得滤液中一定含有的溶质是哪些物质?
37. 某合金由铝、铁、铜三种金属组成.现要测定一定质量该合金中铝的质量.设计以下流程并实验.
(1)通过以上实验也可验证三种金属的活动性顺序,写出判断依据.
(2)为什么要向合金粉末中加入适量的稀硫酸?
(3)为达到实验目的,需要称量上述流程中哪些物质的质量?如何确定铝的质量?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入锌粉和铁粉的混合物, 锌和铁都能与硝酸铜反应,且锌先反应,然后铁再反应,锌与硝酸铜反应固体质量减少,铁与硝酸铜反应固体质量增加分析。
【解答】 向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物, 锌和铁都能与硝酸铜反应,不能与硝酸镁反应,且锌与硝酸铜反应固体质量减少,铁与硝酸铜反应固体质量增加,反应后固体质量不变则说明锌和铁都与硝酸铜发生了反应,由金属活动性顺序可知,锌要与硝酸铜反应完全后铁才能与硝酸铜反应,说明反应后锌一定没有剩余,滤渣中一定有铜,一定没有锌,可能有铁,滤液中一定有硝酸镁、硝酸锌、硝酸亚铁,可能有硝酸铜,①滤渣中可能有铜,错误;②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生,正确;③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2 ,正确;④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量等于原混合溶液溶质的质量,错误。
故选C。
2.【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】该题主要考查学生对金属活动性表的应用以及物质反应过程中的过量问题;
【解答】实验结束后可知,Mg的活动性强于Fe,Fe的活动性强于Cu,所以混合后镁离子不会参与反应,溶液中一定含有镁离子;而混合后溶液中的Cu明显增多,说明铁单质把铜离子置换出来, ;所以溶液中一定存在亚铁离子、镁离子;而铜离子可能有,可能没有;故②④符合;
故答案为:C。
3.【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序的应用推断,金属R能与硝酸银反应置换出银,说明R的活动性比银强;由生成了R(NO3)3可知,R在化合物中的化合价为+3价;单质中元素的化合价为0。
【解答】A、R与硝酸银溶液反应的化学方程式为R+3AgNO33Ag+R(NO3)3,由于不知道R的相对原子质量,无法判断反应后溶液质量的变化,故A错误;
B、由R与硝酸银溶液反应的生成了R(NO3)3,R在化合物中的化合价为+3价,铁与硝酸银溶液反应生成了硝酸亚铁,故该金属不可能是铁,有可能是铝,故B错误;
C、由金属R能与硝酸银反应置换出银,说明R的活动性比银强,故C错误;
D、由金属R能与硝酸银反应置换出银,单质中元素的化合价为0,因此R和Ag的化合价均发生了变化,故D正确。
故选D。
4.【答案】D
【知识点】金属的化学性质;置换反应及其应用;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】金在金属活动性顺序表中排在最后面,活动性较弱,在空气中不能被氧化,铜和氢都是排在金的前面,因此铜能置换金出来,但金不能置换氢出来,即金不会溶于稀硫酸,回收时发生的是置换反应。
【解答】A、金在金属活动性顺序表中排在最后面,活动性较弱,在空气中不能被氧化,故A正确。
B、在金属活动性顺序表中铜排在金前面,所以,铜可以把金从它的盐溶液中置换出来,故B正确。
C、金在金属活动性顺序表中排在氢后面,金不会溶于稀硫酸,故C正确。
D、制取金的单质,说明回收时加入的金属与溶液发生了置换反应,故D错误。
综上所述,符合题意的是D。
5.【答案】A
【知识点】物质除杂或净化;盐的性质及用途;金属的化学性质;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【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。
【解答】A、碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳气体,再蒸发结晶得到氯化钠固体即可,能除去杂质且没有引入新的杂质,故选项所采取除杂试剂和分离方法都正确。
B、铜的活动性比锌弱,铜和氯化锌溶液不反应,不能用铜除去氯化锌,故选项所采取的除杂试剂错误。
C、一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应,二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应,选用氢氧化钠溶液反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的除杂试剂错误。
D、二氧化锰粉末和碳粉均难溶于水,不能采用过滤的方法分离,故选项所采取的除杂试剂和分离方法错误。
故选:A。
6.【答案】D
【知识点】金属的化学性质;酸的化学性质;碱的化学性质;影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】
A、根据电解水时生成的氢气和氧气的质量关系分析;
B、根据双氧水放出氧气的质量与有无催化剂无关分析;
C、根据锌与硫酸反应生成的氢气和时间的之间的关系分析;
D、往稀盐酸和CuCl2混合液中滴入NaOH溶液,首先稀盐酸与NaOH溶液反应,当稀盐酸反应完,CuCl2再与NaOH溶液反应生成沉淀。
【解答】
A、电解水时生成的氢气和氧气的质量比是1:8,故A错误;
B、双氧水放出氧气的质量与有无催化剂无关,生成的氧气的质量相等,故B错误;
C、锌与硫酸反应生成的氢气随时间的增加而增大,故C错误;
D、向含有盐酸和CuCl2的混合溶液中加入NaOH溶液,开始没有沉淀生成,因为如果生成氢氧化铜沉淀也会被盐酸溶解.当盐酸完全和氢氧化钠溶液反应后开始生成沉淀,当氯化铜完全和氢氧化钠溶液反应后不再生成沉淀,故D正确。
故选D。
7.【答案】A
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;溶液的酸碱性与pH值的关系;金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】坐标曲线类试题,一般先要观察横纵坐标所表示的量,然后观察曲线的特点,包括起点、转折点、终点和变化趋势。
【解答】A.起点位置不正确,再加入铁粉质量为“0”时,溶液中不可能有三种溶质,另外依据金属活动性顺序表可知,铁的活动性比银强比锌弱,铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁,不能与硝酸锌反应,故在加入足量铁时,硝酸银完全反应,溶质为硝酸锌和硝酸亚铁两种;故图像错误。
B.开始加盐酸时,盐酸不足完全反应时,氯化氢的质量相等,由化学方程式可知生成氢气的质量也相等,开始一段直线重合;加入的盐酸逐渐增多时,金属完全反应,由化学方程式可知,等质量的金属完全反应铁比锌生成的氢气多;当金属完全反应后,再加入盐酸,反应不再继续,氢气不再增多,图像是一段水平线;选项图像正确。
C.开始时硝酸钾的不饱和溶液一定量,加入硝酸钾晶体会逐渐溶解,溶液质量增加,达到饱和后不再溶解,溶液质量不再增加,选项图像正确;
D.开始时,溶液是稀盐酸,pH小于7,逐渐加入NaOH溶液(pH大于7),溶液pH逐渐增大,当恰好反应时溶液pH=7,当氢氧化钠过量时pH大于7,选项图像正确。
8.【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】在金属活动性顺序表中,只有排在前面的金属才能将后面的金属从它的盐溶液中置换出来,据此分析判断。
【解答】A.锌和铜都能与硝酸银反应,只能说明它们的活动性比银强,但是不能判断锌和铜活动性的大小,故A错误;
B.银和硫酸锌不反应,则锌的活动性大于银;铜和硝酸银反应,则活动性铜大于银,但是无法比较锌和铜的活动性大小,故B错误;
C.银和铜都不能与硫酸锌反应,不能比较二者的活动性大小,故C错误;
D.锌和硫酸铜反应,则锌的活动性大于铜;铜和硝酸银反应,则铜的活动性大于银,那么三种的金属活动性强弱:锌>铜>银,故D正确。
故选D。
9.【答案】A
【知识点】化学变化与物理变化的判别;氧气的性质和利用;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A.根据氧气的助燃性分析;
B.有新物质生成的变化为化学变化分析;
C.根据镁的活动性比铜强分析;
D.根据氯酸钾属于盐分析。
【解答】A、 O2具有助燃性 ,符合题意;
B、 铁生锈属于化学变化 ,不符合题意;
C、 金属活动性Cu比Mg弱 ,不符合题意;
D、 KClO3由三种元素组成,不属于氧化物 ,不符合题意;
故选A。
10.【答案】C
【知识点】盐的性质及用途;金属的化学性质
【解析】【分析】根据金属和盐的性质分析判断。
【解答】铁和稀硫酸反应,生成硫酸亚铁和氢气;铁和氯化铜反应,生成氯化亚铁和铜单质。如果甲为铁,那么乙和丁为稀硫酸和氯化铜,但是无法判断谁是稀硫酸;剩下的丙肯定是氢氧化钠,故C错误符合题意,而A、B、D正确不合题意。、
故选C。
11.【答案】C
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】分析各个选项中描述的反应过程,确定相关量的变化规律即可。
【解答】A.铜和稀硫酸不反应,因此随着稀硫酸质量的增大,铜片的质量保持不变,故A错误;
B.锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,因此锌的质量随稀硫酸质量的增大而减小,故B错误;
C.在锌没有完全反应前,氢气的质量随着稀硫酸的质量增大而增大;当锌粒完全反应后,氢气的质量保持不变,故C正确;
D.在锌完全反应前,生成硫酸锌的质量随稀硫酸质量的增大而增大。当锌完全反应后,硫酸锌的质量保持不变,故D错误。
故选C。
12.【答案】D
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】利用金属活动性,可以比较金属在水中(而不是其他环境或干态)的还原性强弱与其对应的阳离子的氧化性强弱,预测水中一系列的置换反应的方向。
【解答】A、铁粉中加入氯化锌溶液,没有任何现象,说明铁的活动性比锌的活动性弱;铁粉中加入氯化铜溶液,有红色固定析出,说明铁的活动性比铜的强;所以三种金属的活动性由弱到强依次是铜铁锌;故A正确;
B、每56g铁可以置换64g铜,所以混合后溶液总质量减少,而固体总质量增加;故B正确;
C、铁粉能与氯化铜反应,所以滤渣中一定存在铜;向滤渣中加入稀盐酸没有任何现象,所以滤渣一定不存在铁和锌;故C正确;
D、铁粉与氯化铜反应,由于质量不能确定,所以无法确定氯化铜反应完全,故氯化铜可能存在;故D错误;
故答案为:D。
13.【答案】B
【知识点】分子、原子、离子、元素与物质之间的关系;元素化合价的规则与计算;置换反应及其应用;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)只由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物叫氧化物;
(2)分子式保持物质化学性质的最小微粒;
(3)两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物的反应叫复分解反应;
(4)注意分析氮元素的化合价是否改变。
【解答】A.反应物NaNO3由三种元素组成,肯定不是氧化物,故A错误;
B.生成物N2的化学性质由氮气分子(N2)保持,故B正确;
C.该反应的反应物为一种化合物和一种单质,肯定不属于复分解反应,故C错误;
D.反应前,在钠单质中钠元素的化合价为0价,而在 Na2O 中钠元素的化合价为+1价,故D错误。
故选B。
14.【答案】C
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应叫化合反应;由一种物质生成两种或两种以上其它的物质的反应叫分解反应;单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的反应叫置换反应;由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,叫做复分解反应,据此判断即可。
【解答】在反应 6Na+Fe2O3=2Fe+3Na2O中,Na和Fe都是单质,而Fe2O3和Na2O都是化合物,属于单质与化合物反应生成另外的单质和化合物,因此这个反应是置换反应,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
15.【答案】B
【知识点】置换反应及其应用;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】该题考查了氢气还原氧化铜过程中,相关的操作及实验安全问题;
【解答】A、试管略微向下倾斜是为了防止冷凝水倒流,导致试管炸裂;故A错误;
B、 氢气是可燃性气体,所以在加热前要提前通入氢气一段时间;故B正确;
C、 炽热的铜会与空气中的氧气反应生成氧化铜,所以要在撤离酒精灯后,继续通入氢气一段时间;故C错误;
D、 一氧化碳是一种有毒性气体,需要通风设置,故D错误;
故答案为:B。
16.【答案】B
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】该题主要是综合性的考查了化学反应中能够生成盐的常见反应,金属单质+酸=盐+水;金属氧化物+酸=盐+水;金属单质+盐=单质+盐;碱+盐=新碱+新盐;
【解答】A、 ;故A正确;
B、 ;无法生成 ;故B错误;
C、 故C正确;
D、 故D正确;
故答案为:B。
17.【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】】解答本题关键是要知道将一种金属加入混合溶液中,金属先与排在最后的盐溶液反应。向一定量硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉,锌先与硝酸银反应,把硝酸银反应完了,再与硝酸铜反应,最后与硝酸亚铁反应,ab之间是锌与一部分硝酸银反应,b点是锌与硝酸银刚好反应完,c点是锌与硝酸铜刚好反应完,cd点是继续加入锌粉,再进一步进行分析解答即可。
【解答】A、c点是锌与硝酸铜刚好反应完,溶液中不含Cu2+,故A错误;
B、bc段锌与硝酸铜,析出金属为Cu,故B错误;
C、ab之间是锌与一部分硝酸银反应,溶液中含有的金属离子为Zn2+、Ag+、 Cu2+和Fe2+,故C正确;
D、Cu的相对原子质量大于Fe,因此析出固体质量相等时,Cu的需要的锌小于Fe,故m1<m2,故D错误。
故选C
18.【答案】B
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A、根据相同时间内产生氢气较多(即反应剧烈)的金属活动性较强进行分析;B、根据图象分析生成氢气的质量;C、根据质量守恒定律定律可知,生成氢气的质量取决于消耗的硫酸的质量;D、根据金属的相对原子质量不确定,所以不能确定参加反应的金属的质量进行分析.活动性越强的金属与酸反应越剧烈,即反应放出氢气的速度越快;化合价相同的等质量金属完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,据此结合图象细心分析解答.
【解答】解:A、反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,相同时间内B放出氢气的质量大于A,可判断金属活动性顺序是B>A,故A错误;
B、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,在两种金属完全反应后,放出H2的质量是A>B,故B正确;
C、金属与酸的反应生成氢气时,氢气来源于酸中的氢元素,所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致,消耗硫酸的质量:A>B,故C错误;
D、金属的相对原子质量不确定,所以不能确定参加反应的金属的质量,故D错误.
故选:B.
19.【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】验证铜、铁、锌三种金属的活动性强弱,一般是利用金属与酸反应或金属与盐溶液的反应,通过金属和酸是否反应或剧烈程度判断金属的活动性,或通过金属是否能和盐溶液发生置换反应判断金属活动性。
【解答】由题意可知,Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe,说明Zn的活动性大于Fe;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;说明Fe的活动性大于Cu;由此可得出:Zn>Fe>Cu。
A、通过上述金属与盐溶液之间发生的反应,可推出:Zn>Fe>Cu,故A正确;
B、通过上述金属与盐溶液之间发生的反应,不能推出:Cu>Fe>Zn,故B错误;
C、通过上述金属与盐溶液之间发生的反应,不能推出:Cu>Fe>Zn,故C错误;
D、通过上述金属与盐溶液之间发生的反应,不能推出:Cu>Zn>Fe,故D错误。
故选A。
20.【答案】D
【知识点】实验方案设计与评价;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】如果通过反应现象判断金属活动性顺序,那么产生的现象差别必须足够明显,否则无法判断。
【解答】A.如果其中有两种金属不能与酸反应,那么就无法判断它们的活动性顺序,故A不合题意;
B.与酸反应生成气体的多少,与金属的活动性顺序无关,故B不合题意;
C.把三种金属分别在空气中加热,观察它们的颜色变化程度,与金属的活动性顺序无关,故C不合题意;
D.把三种金属和它们的可溶性盐溶液之间两两反应,观察金属表面是否有金属析出;如果能够析出,说明放入金属的活动性比盐中的金属活动性强,故D符合题意。
故选D。
21.【答案】(1)浓硫酸
(2)有气泡产生,黑色固体部分溶解
【知识点】金属的化学性质;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)根据浓硫酸具有吸水性和对比试验的方法分析;(2)根据碳酸盐能与稀盐酸反应分析.掌握质量守恒定律,学会对比实验的设计和应用,记住:对比实验一般采用“单一变量原则”,也就是说其他条件不变,只改变一个条件,这样产生的不同结果就是这个因素引起的.
【解答】解:(1)利用对比试验探究镁生锈的条件,由于浓硫酸具有吸水性,为了将空气中的水分除去,两个装置所盛放的液体分别是浓硫酸和水.(2)由于碳酸盐能与稀盐酸反应,如果小柯的猜想黑色物质可能是碳和碳酸镁的混合物成立,那么取黑色物质加入足量的稀盐酸,会观察到的现象是:有气泡产生,黑色固体部分溶解.
故答为:(1)浓硫酸;(2)有气泡产生,黑色固体部分溶解.
22.【答案】置换;铁
【知识点】元素化合价的规则与计算;置换反应及其应用
【解析】【分析】根据反应物、生成物的种类可以判断反应类型;
单质中元素的化合价为零,化合物中元素的化合价代数和为零。
【解答】Fe+CuSO4=Cu+FeSO4中,反应物和生成物都是一种单质和一种化合物,属于置换反应;
铁单质中铁元素的化合价为零,硫酸亚铁中,铁元素的化合价是+2,铜单质中铜元素的化合价为零,硫酸铜中铜元素的化合价是+2,因此该化学反应前后元素化合价升高的是铁元素。
故答案为:置换 铁
23.【答案】金属制品表面的黑色物质消失,溶液变蓝;CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)金的化学性质比较稳定,灼烧后也不会有变化,但是铜在高温下会和氧气反应生成黑色的氧化铜,而氧化铜会和稀硫酸反应生成硫酸铜,从而使溶液呈现蓝色;
(2)氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,据此写出反应的化学方程式。
【解答】(1)将灼烧后的金制品在稀硫酸中浸一段时间。如果金制品中混有铜,应观察到的现象是:金属制品表面的黑色物质消失,溶液变蓝;
(2) 在稀硫酸中发生的化学反应方程式是 : CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 。
24.【答案】(1)稀盐酸(稀硫酸)
(2)Ag;Ag和Cu;Ag、Cu和Zn
【知识点】金属的化学性质;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)铁锈与稀盐酸反应,生成氯化铁和水,工业上据此除去铁锈;
(2)锌先与硝酸银反应,再与硝酸铜反应,根据加入锌的质量多少对得到金属的可能性进行推测。
【解答】(1)工业常选用稀盐酸(稀硫酸)来除去铁锈;
(2)如果锌的质量太少,不能将银全部置换出来,那么得到的金属只有Ag;
如果锌的质量不足以将两种金属全部置换出来,那么得到的金属就是Ag和Cu;
如果锌的质量足量,那么银和铜就能全部置换出来,得到的金属就是Ag、Cu和Zn。
25.【答案】(1)锡、锌
(2)氢气
(3)Cu2+、Fe2+
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)在金属活动性顺序表中,只有排在氢前面的金属才能和酸反应生成氢气;
(2)活泼金属和酸反应,生成盐和氢气;氢气具有可燃性,遇明火容易爆炸;
(3)跟机铁粉和两种盐的反应过程分析判断。
【解答】(1)锡、铜、锌中,只有锡和锌排在氢的前面,因此会“消失”的金属是锡和锌。
(2)1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体,他称之为“可燃空气”,其实该气体就是氢气,从此为探索金属活动性打开了新思路。
(3)铁粉先和硝酸银反应,生成硝酸亚铁和银单质,再和硝酸铜反应,生成硝酸亚铁和铜单质。由于银和铜的原子量都大于铁,所以溶液的质量都会减小,且前者质量减小的速度大于后者,那么AB段为铁和硝酸银的反应,B点时硝酸银完全反应,硝酸铜还没有开始反应,因此溶质为硝酸亚铁和硝酸铜,溶液中的阳离子为 Cu2+、Fe2+ 。
26.【答案】过滤;烧杯、玻璃棒、漏斗;蒸发;Fe+CuSO4═FeSO4+Cu、Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
【知识点】金属的污染和回收利用;金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)经过操作a能得到固体和液体,故a操作为过滤,所用到的玻璃仪器是:烧杯、玻璃棒、漏斗;从液体中得到晶体可以通过蒸发溶液得到,故b是蒸发操作.故答案为:过滤,烧杯、玻璃棒、漏斗,蒸发;
(2)铁的金属性比铜强,可置换出硫酸铜中的铜,为使硫酸铜全部反应必须加过量的铁,所以过量的A是铁;铁能溶解于酸,所以加稀硫酸可除去铜中的铁,所以加入的B是稀硫酸.通过操作a后,可以得到单质铜和硫酸亚铁溶液.有关反应的反应方程式:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu、Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑.
故答案为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu、Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑.
【分析】在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成盐和氢气,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,故要回收铜得到硫酸亚铁,可以加入铁;铁能溶解于酸,所以加稀硫酸可除去铜中的铁.然后据此解题.
27.【答案】(1)镁不能与冷水反应,能与热水反应
(2)加热
(3)镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁导致反应终止
【知识点】酸碱指示剂及其性质;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据图示可知,镁条放入冷水中没有气泡产生,放入热水中有气泡产生。
(2)根据实验猜想来选择实验方法。
(3)氢氧化镁是一种白色的难溶性固体。
【解答】(1)根据A图可知,镁条放入冷水中,镁条表面没有气泡产生,且加入酚酞试液也没有出现红色;而镁条加入热水中,镁条表面产生气泡,且加入酚酞试液变成了红色,由此可知,镁不能与冷水反应,能与热水反应;故填:镁不能与冷水反应,能与热水反应;
(2)因为猜想中提出了可能是因为温度降低造成的,所以可以将褪色后的溶液加热来观察是否变红色;故填:加热;
(3)镁与水反应生成氢氧化镁白色沉淀和氢气,生成的氢氧化镁会覆盖在镁条的表面阻止反应的进一步发生;故填:镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁导致反应终止。
故答案为:(1)镁不能与冷水反应,能与热水反应;(2)加热;(3)镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁导致反应终止。
28.【答案】(1)除去空气中的二氧化碳
(2)二氧化碳;猜想二;物质燃烧不一定有氧气参与。
【知识点】科学探究的基本环节;空气的成分及探究;燃烧与灭火;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)二氧化碳与氢氧化钠溶液可以反应,所以该装置是用来除去空气中的二氧化碳;
(2)根据实验目的可知,小科是通过对比实验分析猜想的正确性,并由实验现象得出结论。
【解答】(1)二氧化碳与氢氧化钠溶液可以反应,所以该装置是用来除去空气中的二氧化碳。
(2)小科是通过对比实验分析猜想的正确性,分析题意可知:通过A装置除去二氧化碳,通过B除去水蒸气,加入足量的红磷燃烧消耗掉氧气,所以第一种方法是为了得到氮气;因此,另一种方法是将镁带放在二氧化碳中燃烧。
由题目所给信息:镁带在氮气中燃烧生成淡黄色固体,在二氧化碳中燃烧生成白色和黑色固体,所以,猜想二正确。
由实验可知:镁带在氮气和二氧化碳中都能燃烧,所以物质燃烧不一定有氧气参与。
29.【答案】(1)隔绝空气,防止药品变质
(2)步骤②稀硫酸过量
(3)防止生成的部分水蒸气在装置A内冷凝导致x测得值偏小(使生成的水蒸气能进入B中被完全吸收);2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑;7
【知识点】金属的化学性质;酸的化学性质
【解析】【分析】运用亚铁盐溶于水时,会水解产生少量氢氧根离子而产生Fe(OH)2沉淀解答第②题;运用硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物和三氧化二铁是红棕色固体,能和稀盐酸反应生成可溶性的物质解答③题;运用质量守恒定律和二氧化硫能和水反应解答④题;运用质量守恒定律和根据化学方程式的计算解答第(3)题.
【解答】解:根据常识可知糖衣片的作用,故提出猜想答案:隔绝空气,防止药品变质(1)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,亚铁盐溶于水时,会水解产生少量氢氧根离子而产生Fe(OH)2沉淀,出现浑浊现象,Fe(OH)2沉淀能溶于酸,硫酸亚铁溶液中没有浑浊出现的原因可能是步骤②稀硫酸过量.(2)②不充氮气水蒸气防止生成的部分水蒸气在装置A内冷凝导致x测得值偏小(使生成的水蒸气能进入B 中被完全吸收);就不能全部从A中排出,故②答案:防止生成的部分水蒸气在装置A内冷凝导致x测得值偏小(使生成的水蒸气能进入B 中被完全吸收);(3)硫酸亚铁分解生成氧化铁、二氧化硫和三氧化硫故①答案:2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑②通过FeSO4 xH2O的化学式可知铁原子和水的个数比为1:x,
Fe2O3~2XH2O
160 36X
8g 12.6g
X=7.
故答案:7;
30.【答案】(1)B
(2)吸收 HCl 气体
(3)A;B;C
(4)ABC
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】该题是氢气还原氧化铜的综合实验题;
【解答】(1)装入药品之后,要开始混合药品,因此要开始滴加HCl;氢气还原氧化铜中因为氢气是可燃性气体,因此要通气体一段时间后再加热;故答案为:B;
(2)HCl具有挥发性,氢气中会混有HCl气体,会影响实验结果,而HCl是易溶于水的,故答案为:吸收 HCl 气体;
(3)A、CuO+H2=Cu+H2O
x+16 18
m1 m2
故A可以;
B、CuO+H2=Cu+H2O
x 18
m3 m2故B可以;
C、CuO+H2=Cu+H2O
x+16 x
m1 m3故C可以;
D、氢气的量是过量的,参与反应的氢气质量未知,因此不可以直接用产生的氢气质量来计算;故D不可以;
故答案为:ABC;
(4)要实现随开随用,随关随停,一定要实现气压的改变及固液分离即可;故ABC都可以;
故答案为:(1)B;(2)吸收 HCl 气体;(3)ABC;(4)ABC。
31.【答案】(1)用带火星的木条试验,看木条是否复燃;SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;实验时在B装置中易发生爆炸事故
(2)H2
(3)酸性;SO2易溶于水,也能使液面上升;将NaOH溶液换成水做对比实验
【知识点】金属的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】本题是一道综合实验题,考察了氧气的检验方法,氢气的使用注意验纯,以及根据质量守恒定律来检验气体中是否有二氧化硫等问题.
【解答】(1)①氧气能够支持燃烧,所以我们用带火星的木条试验,若木条复燃,说明是氧气.故答案为:用带火星的木条试验,看木条是否复燃;②根据题意,化学方程式为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;③实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体.如果放出的是O2和H2,那么易燃的氢气在经过B的玻璃管时,与空气混合容易引发爆炸,所以我认为方案中的安全隐患实验时在B 装置中易发生爆炸事故;(2)【实验探究】装置A反应前后质量无增减,说明气体中没有SO2.一段时间后,表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色,说明遇到了氢气,氢气能够还原氧化铜,也没有氧气,在有氧气的时候,铜粉会被氧化,所以,铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是H2.(3)【思维拓展】①金属能够和酸反应放出氢气,但是这里只有硫酸铜盐溶液,说明该盐溶液显酸性,故答案是酸性.②发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论,这一方案不严谨,因为SO2易溶于水,所以可能跟NaOH溶液中的水反应也可以使液面上升,故理由是SO2易溶于水,也能使液面上升;要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验是将NaOH溶液换成水做对比实验,若换成水后倒吸的量没有NaOH溶液倒吸的多,能够说明SO2与NaOH溶液发生反应.
故答为:(1)【方案设计】①用带火星的木条试验,看木条是否复燃;②SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;③实验时在B 装置中易发生爆炸事故;(2)【实验探究】H2;(3)【思维拓展】①酸性;②SO2易溶于水,也能使液面上升、将NaOH溶液换成水做对比实验
32.【答案】(1)Fe>Cu
(2)硫酸亚铁和稀硫酸的混合物,溶液显红色
(3)除去氢氧化钡;2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(4)D
(5)④⑤⑥
【知识点】盐的性质及用途;复分解反应及其应用;金属的化学性质
【解析】【解答】(1)排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,铁会与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,所以Fe、Cu的活泼性由强到弱的顺序是:Fe>Cu;
(2)为了保证将铁除去完全,加入的硫酸是过量的,所以步骤②所得的滤液中滴加1~2滴紫色石蕊试液,溶液是:硫酸亚铁和稀硫酸的混合物,溶液显红色;
(3)碳酸钠与氢氧化钡反应会生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,所以加Na2CO3溶液的作用是:除去氢氧化钡,碳酸氢钠在加热的条件下生成碳酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
(4)A、过滤出碳酸氢钠后,溶质是NH4Cl和NaCl,故A错误;
B、由于反应时生成的碳酸氢钠多,而NH4Cl少,所以在溶剂质量相等的情况下,只能说碳酸氢钠更容易形成饱和溶液,不能说明溶解度就一定是碳酸氢钠的小,故B错误;
C、判断溶液是否饱和,可以采用两种方式:判断溶液底部是否存在晶体或加入晶体看是否能溶解,故C错误;
D、在加压的条件下向饱和氨盐水中通二氧化碳,增加反应物的浓度,更有利于反应向正方向进行,故D正确.
故选:D.
(5)①是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,属于置换反应,②是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,属于置换反应,③是发生的物理变化,④是氢氧化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,⑤是氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,⑥是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,所以发生了复分解反应的有④⑤⑥.
故答案为:(1)Fe>Cu;
(2)硫酸亚铁和稀硫酸的混合物,溶液显红色;
(3)除去氢氧化钡,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
(4)D;
(5)④⑤⑥.
【分析】(1)根据排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来进行分析;
(2)根据为了保证将铁除去完全,加入的硫酸是过量的进行分析;
(3)根据碳酸钠与氢氧化钡反应会生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,碳酸氢钠在加热的条件下生成碳酸钠、水和二氧化碳进行分析;
(4)A、根据过滤出碳酸氢钠后,溶质是NH4Cl和NaCl进行分析;
B、根据由于反应时生成的碳酸氢钠多,而NH4Cl少,所以在溶剂质量相等的情况下,只能说碳酸氢钠更容易形成饱和溶液,不能说明溶解度就一定是碳酸氢钠的小进行分析;
C、根据判断溶液是否饱和,可以采用两种方式:判断溶液底部是否存在晶体或加入晶体看是否能溶解进行分析;
D、根据在加压的条件下向饱和氨盐水中通二氧化碳,增加反应物的浓度,更有利于反应向正方向进行进行分析.
(5)根据各个步骤中发生的反应进行分析.
33.【答案】(1)冒气泡同时产生白色沉淀
(2)MgO+H2SO4=MgSO4+H2O
(3)解:
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
24 98 120 2
X 50g×49% a p
X=6g a=30g p=0.5g
(4)解:
MgO + H2SO4= MgSO4 +H2O
40 98 120
Y 20g×49% b
Y=4g b=12g
MgSO4%=42g/(10+70-0.5)=52.8%
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】金属与酸反应生成盐和氢气;金属氧化物与酸反应生成盐和水;
【解答】(1)当稀硫酸质量为90g时,由图像可知,酸过量,取出部分溶液加入碳酸钡粉末,由于碳酸钡可溶于酸,故可以观察到有气泡生成,并生成新的沉淀;故答案为:固体溶解,有气泡产生且有沉淀产生;
(2)镁是活泼的金属,所以表面有金属氧化物生成;所以酸先跟氧化镁反应,无气体出现;故答案为:MgO+H2SO4=MgSO4+H2O;
(3)P点是氢气的质量
解:设m(Mg)=Xg; m(H2)=Pg;
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
24 98 120 2
X 50g×49% a p
X=6g a=30g p=0.5g
故答案为:0.5g;
(4)设m(MgO)=Y g;m(MgSO4)=bg;
MgO +H2SO4=MgSO4 +H2O
40 98 120
Y 20g×49% b
Y=4g b=12g
MgSO4%=42g/(10+70-0.5)=52.8%;
故答案为:(1)固体溶解,有气泡产生且有沉淀产生;(2)MgO+H2SO4=MgSO4+H2O;(3)0.5g;(4)52.8%.
34.【答案】(1)AlCl3、HCl
(2)解:如图所示:
(3)解:第3次实验中,20g稀盐酸中的氯化氢完全反应,设20g稀盐酸中氯化氢质量为x。
2Al+ 6HCl═2AlCl3+ 3H2↑
219 6
x 60g+6g-65.9g
219/ x =6/(60g+6g 65.9g)
x =3.65g
稀盐酸的溶质质量分数为:3.65g/20g×100%=18.25%
(4)解:设样品中含有Al的质量为y。
2Al+ 6HCl═2AlCl3+ 3H2↑
54
6
y
0.2g
54/6=y/0.2g
y =1.8g
设样品中含有氧化铝质量为z。
Al2O3+ 6HCl═2AlCl3+3H2O
102 219
z 40g×18.25%
102/z=219/(40g×18.25%)
z=3.4g
3.4g氧化铝中铝元素质量为:3.4g×(54/102)×100%=1.8g
杂质的质量=6g-3.4g-1.8g=0.8g
已被氧化的铝占未被氧化前铝片的质量分数是:
1.8g/(1.8g+1.8g+0.8g)×100%=41%
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)由于铝表面被氧化,刚开始时氧化铝与盐酸反应没有气体跑出,所以烧杯中的总质量不变,当铝开始与盐酸反应时有气体跑出,烧杯中的总质量开始变化。由第3次加入20g盐酸生成了0.1g氢气,第4次加入20g盐酸又生成0.1g氢气可知,20g盐酸全部反应能生成0.1g氢气。第5次加入20g盐酸后,烧杯中的总质量没有减小,说明此时金属铝已经没有了,加入的盐酸没有参加反应,据此可以判断溶质;
(2)根据表格数据可知,氢气从盐酸加入40g之后开始产生,加入80g时金属消耗完氢气不再产生,总共生成氢气0.2g;
(3)根据表格中的第3次或第4次数据中可知20g稀盐酸与金属铝反应能生成0.1g氢气,根据氢气质量可以计算出20g稀盐酸中HCl的质量,再算出稀盐酸的溶质质量分数;
(4)根据生成氢气的质量计算出金属铝的质量,根据之前消耗的40g稀盐酸的质量计算出氧化铝的质量,再计算出氧化铝中铝的质量(这是已被氧化的铝的质量)。未被氧化前铝片包含杂质,所以要算出杂质的质量,用6g减去氧化铝的质量和样品中铝的质量。用刚才计算得到的已被氧化的铝的质量除以未被氧化前铝和杂质的总质量,即得质量分数。
【解答】(1)由第3次加入20g盐酸生成了0.1g氢气,第4次加入20g盐酸又生成0.1g氢气可知,20g盐酸全部反应能生成0.1g氢气。第5次加入20g盐酸后,烧杯中的总质量没有减小,说明此时金属铝已经没有了,加入的盐酸没有参加反应,所以烧杯中溶质有反应生成的AlCl3和刚加入的HCl;
故答案为:(1)AlCl3、HCl
35.【答案】(1)Hg
(2)铝丝上附着红色固体,溶液蓝色变浅;2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3
(3)Cu(NO3)2、Zn(NO3)2
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序表分析,在金属活动性顺序中,排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液发生反应。
【解答】(1)金属活动性顺序表中的X是为汞;(2)铝的活动性比铜强,所以铝能与 硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜,因此可观察到铝丝上附着红色固体,溶液蓝色变浅,反应方程式为2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3;(3)向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉,锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌和银,溶液质量减少,再与硝酸铜溶液反应生成硝酸锌和铜,溶液质量增加,图B为硝酸银刚好完全反应时的图像,则溶质为硝酸锌和硝酸铜。
36.【答案】(1)铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜覆盖在铝表面,保护铝不再与氧气反应
(2)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(3)Zn(NO3)2和Al(NO3)3
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途;金属活动性顺序及其应用;酸的化学性质
【解析】【解答】(1)铝在常温下可被空气中的氧气氧化,生成氧化铝,而氧化铝是致密的氧化物薄膜,可以阻止内部金属继续被氧化,
故答案为:铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜覆盖在铝表面,保护铝不再与氧气反应;
(2)铁锈的主要成分是三氧化二铁,可以与稀酸反应,三氧化二铁与稀盐酸反应的化学方程式为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(3)金属活动顺序表中,锌在铝之后、银之前,所以锌可以与硝酸银反应而不能与硝酸铝反应,
故答案为:Zn(NO3)2和Al(NO3)3.
【分析】(1)根据铝和氧化铝的物理化学性质作答即可;
(2)根据铁锈的成分及三氧化二铁可以溶于酸的性质作答;
(3)根据金属活动顺序表作答即可.
37.【答案】(1)铝和铁都能和硫酸反应,铜不能和硫酸反应,说明铝和铁都位于氢前,铜位于氢后;铝能够和硫酸亚铁反应,说明铝比铁活泼,因此说明三种金属的活动性顺序为:铝>铁>铜;
(2)加入适量的稀硫酸可将合金中的铝、铁恰好溶解,既能测量出铜的质量,还能保证步骤②中所加的铝只能与硫酸亚铁反应,继而确定铁的质量;
(3) 称量步骤①中的铜的质量、步骤②中加入铝粉的质量(假设为a),和铁铝混合物的质量(假设为b);根据铝与硫酸亚铁反应的化学方程式,求出铁的质量(设铁 为x,剩余的铝为b﹣x,参加反应的铝质量为a﹣(b﹣x),利用二者的比例关系计算,此处过程可不写)因混合物质量已知,铜和铁已测出,则铝的质量可知.
【知识点】金属的化学性质
【解析】【解答】(1)根据金属的活泼性顺序:铝>铁>氢>铜,所以向三种金属混合物中加入稀硫酸,铝、铁能够反应产生硫酸铝和硫酸亚铁,而铜不反应,得到的滤液再加入过量的铝,铝和硫酸亚铁反应产生硫酸铝和铁,因此说明铁的活动性比铁强,且位于氢前,而铜位于氢后,因此可以验证三种金属的活动性顺序;
(2)加入适量的稀硫酸可以把铝和铁都溶解;
(3)要测定混合物中铝的质量,需要知道混合物的质量、分离出铜和铁的质量,剩下的为铝,因此需要测量的量有:称量步骤①中的铜的质量、步骤②中加入铝粉的质量(假设为a),和铁铝混合物的质量(假设为b);铁的质量可以通过铝和硫酸亚铁的反应关系利用参加反应的铝的质量与铁的关系进行计算.
故答案为:(1)铝和铁都能和硫酸反应,铜不能和硫酸反应,说明铝和铁都位于氢前,铜位于氢后;铝能够和硫酸亚铁反应,说明铝比铁活泼,因此说明三种金属的活动性顺序为:铝>铁>铜;
(2)加入适量的稀硫酸可将合金中的铝、铁恰好溶解,既能测量出铜的质量,还能保证步骤②中所加的铝只能与硫酸亚铁反应,继而确定铁的质量;
(3)称量步骤①中的铜的质量、步骤②中加入铝粉的质量(假设为a),和铁铝混合物的质量(假设为b);根据铝与硫酸亚铁反应的化学方程式,求出铁的质量(设铁为x,剩余的铝为b﹣x,参加反应的铝质量为a﹣(b﹣x),利用二者的比例关系计算,此处过程可不写)因混合物质量已知,铜和铁已测出,则铝的质量可知.
【分析】根据金属能与酸反应的排在氢前面,不能与酸反应的排在氢的后面,活泼的金属能把不活泼的金属从盐溶液中置换出来分析金属活动性的顺序及反应过程中发生的反应及试剂的作用并利用化学方程式进行计算.
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