实验活动4 :金属的物理性质和某些化学性质
一、选择题
1.下列生活用品,主要利用金属具有良好导热性的是 ( )
图1
2.下列性质属于金属共性的是 ( )
A.导热性和导电性良好 B.银白色的固体
C.能与氧气反应 D.能够与稀盐酸反应产生氢气
3.下列说法错误的是 ( )
A.镁片、铝片、铁片是银白色的,铜是紫红色的
B.将铜片和铝片互相刻画,在铝片上留有划痕,说明铝的硬度比铜大
C.将打磨好的镁条、铁片、铜片分别接入串联电路,灯泡发光,说明三种金属都有导电性
D.手拿铜片的一端,在酒精灯火焰上烘烤另一端,手感到发热,说明铜能导热
4.下列事实可用于判断X、Y两种金属的活动性顺序的是 ( )
①X能和稀盐酸反应而Y不能
②X能从Y的化合物溶液中置换出Y
③Y不能从X的化合物溶液中置换出X
④在化合物中X显+3价,Y显+2价
A.①② B.①②③
C.③④ D.①②④
5.除去铜粉中的少量锌粉,不可采用的方法是( )
A.加入足量稀硫酸,再过滤、洗涤、干燥
B.加入足量稀盐酸,再过滤、洗涤、干燥
C.加适量CuSO4溶液,再过滤、洗涤、干燥
D.在空气中灼烧
6.某同学为验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,设计了以下四种实验方案,其中能达到目的的是 ( )
A.将铁丝、铜丝分别放入AgNO3溶液中
B.将铁丝、银丝分别放入CuSO4溶液中
C.将铁丝、铜丝、银丝分别放入稀盐酸中
D.将铁丝分别放入CuSO4溶液、AgNO3溶液中
7.将一定质量的Zn放入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,下列说法错误的是 ( )
A.滤渣中只含有Ag时,滤液一定呈蓝色
B.滤渣中含有Cu和Ag时,滤液一定呈无色
C.滤渣中含有Zn时,滤液中被溶解的物质只有Zn(NO3)2
D.滤渣中含有Cu时,滤液中被溶解的物质一定没有AgNO3
8.在两只烧杯中分别放入相同质量的镁、锌两种金属,然后向两只烧杯中分别倒入相同质量、相同质量分数的稀硫酸,反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系如图2所示。综合以上信息得到以下结论,合理的是 ( )
图2
A.从图像可以看出,金属镁比金属锌的活动性强
B.若两种金属都有剩余,二者得到的氢气质量相同
C.若硫酸有剩余,二者得到氢气的质量相同
D.若两种金属完全溶解,二者消耗硫酸的质量相同
二、填空题
9.用图3所示实验(夹持仪器已略去)研究铁的性质。
图3
(1)实验1中观察到蜡片熔化,说明铁具有的性质是 。
(2)实验2中反应的化学方程式为 。
10.用粗木棍在涂有蜡的锌板上写出“明”“和”两个字,露出下面的锌板,向“明”字上滴加CuSO4溶液,向“和”字上滴加盐酸。
图4
(1)“明”字上的现象是 。
(2)“和”字上产生气泡,用化学方程式解释: 。
11.[2020·天津] 金属材料广泛应用于生产、生活中。
(1)如图5所示台灯中,铜质插头是利用了金属铜的 (填“导电”或“导热”)性。灯管后面的反光片为铝箔。铝在空气中与氧气反应,生成氧化铝,反应的化学方程式为 。
图5
(2)明代宋应星所著《天工开物》中记载了我国古代炼铁方法。现代工业利用高炉炼铁,其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁的反应,该反应的化学方程式为 。
(3)某锌粉含有铜、镁中的一种杂质,取该样品6.5 g与足量稀盐酸充分反应,生成氢气0.21 g,该锌粉中含有的杂质是 。另取一定量该样品放入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。将滤渣洗净,滴入稀硫酸,有气泡产生,则滤液中一定存在的物质是
(填化学式)。
三、实验探究题
12.某品牌金饰品掺假的事件,引起同学们的好奇。某化学兴趣小组在老师的帮助下,对几种常见金属饰品所含的金属进行了相关的探究活动。
[提出问题]
(1)怎样鉴别真假黄金
(2)怎样确定钯的金属活动性
[查阅资料]
(1)假黄金通常是黄铜(Cu-Zn合金)。
(2)钯(Pd)呈银白色,有金属光泽,可用于制作饰品。
[实验药品]
钯、铂(Pt)、稀盐酸、硝酸银溶液和氯化钯(PdCl2)溶液。
[实验探究]
(1)鉴别黄金样品的真假
取黄金样品于试管中,滴加稀盐酸后,观察到黄金样品表面有气泡产生,该气体是 ,说明此样品为 (填“真”或“假”)黄金。
(2)探究钯的金属活动性
依据生活经验,同学们猜想钯的活动性可能与银和铂相近,于是他们利用上述药品进行如下实验:
实验步骤 实验现象 实验结论
把钯浸入硝酸银溶液中 钯的活动性比银弱
把铂浸入氯化钯溶液中 无明显现象 钯的活动性比铂
初步得出结论:钯、银、铂的金属活动性由强到弱的顺序为 。
【能力提升】
13.[2021·新疆] “宏观—微观—符号”三重表征是化学独有的表示物质及其变化的方法。请结合图示回答下列问题。
图6
(1)实验Ⅰ中,金属R表面有银白色固体物质析出,实验Ⅱ中,锌表面有黑色固体物质析出。比较R、Zn、Ag的活动性强弱: 。
(2)图Ⅲ是实验Ⅰ中反应的微观示意图。根据图Ⅲ分析实验Ⅰ中溶液增加的离子是 (填离子符号,下同),减少的离子是 。
(3)写出实验Ⅰ中发生反应的化学方程式: (用含R的符号表示),该反应的基本类型为 。
答案
1.A
2.A [解析] 有的金属不为银白色,如铜是紫红色;有的金属不能与氧气反应,如金;有的金属不能与稀盐酸反应,如铜。
3.B [解析] 将铜片和铝片互相刻画,在铝片上留有划痕,说明铜的硬度比铝大。
4.B 5.D 6.B 7.B
8.B [解析] 由图像无法判断两种金属的活动性;金属有剩余,说明相同质量、相同质量分数的稀硫酸已完全反应,产生的氢气一样多;若稀硫酸有剩余,则金属完全反应,相同质量的两种金属反应,镁产生的氢气多,消耗的硫酸也多。
9.(1)导热性
(2)Fe+2HClFeCl2+H2↑
10.(1)“明”字由银白色变为紫红色
(2)Zn+2HClZnCl2+H2↑
11.(1)导电 4Al+3O22Al2O3
(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(3)镁 MgSO4
[解析] (3)6.5 g锌与足量稀盐酸充分反应,生成氢气0.2 g,而该样品6.5 g与足量稀盐酸充分反应,生成氢气0.21 g,大于0.2 g,说明等质量杂质与足量盐酸反应生成的氢气比锌多,铜不与稀盐酸反应,故杂质一定是镁。另取一定量该样品放入硫酸铜溶液中,镁先和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,镁反应完后锌再和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。将滤渣洗净,滴入稀硫酸,有气泡产生,说明滤渣中一定含有铜和锌,可能含有镁。则滤液中一定没有硫酸铜,若镁将硫酸铜反应完,则滤液中就没有硫酸锌,所以滤液中一定含有的物质是镁和硫酸铜反应生成的硫酸镁。
12.(1)氢气(或H2) 假
(2)无明显现象 强 银>钯>铂
[解析] (1)在金属活动性顺序中,金排在氢后面,不能置换出酸中的氢,因此样品与盐酸反应产生气泡,说明此样品为假黄金,产生的气体应为氢气。(2)活动性强的金属能把活动性弱的金属从其化合物溶液里置换出来。钯的活动性比银弱,则钯不与硝酸银溶液发生反应,即把钯浸入硝酸银溶液中无明显现象。把铂浸入氯化钯溶液中无明显现象,说明铂不与氯化钯溶液反应,则钯的活动性比铂强。
13.(1)Zn>R>Ag(或Ag(3)R+2AgNO3R(NO3)2+2Ag 置换反应
[解析] R可以置换出Ag,说明R的活动性比Ag强;锌可以置换出R,说明锌的活动性比R强,可以得到金属活动顺序Zn>R>Ag。(2)据图可知,反应前后Ag2+→Ag,R→R2+,所以溶液中增加的离子为R2+,减少的离子为Ag2+。