10.2金属的化学性质
一、选择题(共16题)
1.下列有关金属的说法正确的是。
A.铝是地壳中含量最多的元素
B.生铁、黄铜、焊锡都属于金属单质
C.合金的很多性能与组成它们的纯金属不同
D.铜的化学性质不活泼,在潮湿的空气中不会被腐蚀
2.下列有关实验现象的描述正确的是
A.将纯铜片与黄铜片相互刻画,黄铜片上留下划痕
B.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成四氧化三铁
C.木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,生成黑色固体
D.在稀盐酸中加入铁钉,产生气泡,溶液由无色变为浅绿色
3.如图试管中有某种液体,将气球中的某种固体小心地倒入试管中,下列各组固体和液体中,不能使气球膨胀的是
A.生石灰和水 B.镁和稀盐酸
C.氯化钠和水 D.石灰石和稀盐酸
4.托盘天平的两边烧杯中分别放有等质量,等质量分数的足量稀硫酸,天平平衡后,同时向左右两烧杯中加入等质量的锌片和铁片,则从反应开始到金属完全反应的过程中,天平指针
A.向左偏 B.向右偏
C.先向左偏后向右偏 D.先向右偏后向左偏
5.下列图像正确的是
A. 电解一定量的水
B. 氯酸钾制取氧气
C. 硫粉在足量的氧气中充分燃烧
D. 将锌片插硫酸铜溶液中
6.下列图像反应的对应关系正确的是
A.在某一密闭装置内点燃白磷 B.加热木炭和氧化铜的混合物 C. 向一定量的大理石中逐滴加入稀盐酸至过量 D. 相同质量的锌粉和铁粉分别与等浓度的足量稀硫酸反应
A.A B.B C.C D.D
7.下列金属中,能与稀硫酸反应且所得溶液颜色不为无色的是
A.镁 B.铜 C.锌 D.铁
8.下列四个实验中只需要完成三个就可以证明Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,其中不必进行的实验是
A.将锌片放入稀硫酸 B.将铜片放入稀硫酸
C.将铜片放入硝酸银溶液 D.将锌片放入硝酸银溶液
9.将一定量金属M加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后,过滤,得到固体滤渣,滤液为无色,向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。下列有关判断正确的是
A.金属活动性:M>Zn>Cu
B.滤液中可能只含一种溶质
C.滤渣中一定含有金属M
D.该过程一定发生了如下反应:
10.化学与我们生活密切相关,下列有关说法不正确的是
A.铁制品表面生锈后,形成保护膜,会减慢锈蚀速度
B.洗涤剂能洗掉油污是因为洗涤剂具有乳化功能
C.菜刀用后立即用抹布擦干防止生锈
D.铝制锅盖不可以用钢刷擦洗
11.下列实验操作一定能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 区分硬水和软水 取样,分别加入等量肥皂水
B 鉴别H2和CH4 分别点燃,在火焰上方罩干燥的冷烧杯
C 除去CO2中混有的少量CO 将气体点燃
D 比较Zn、Cu、Ag的金属活动性 将Zn和Cu分别放入AgNO3溶液中
A.A B.B C.C D.D
12.我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化居室空气中的一种有毒气体,其反应过程的微粒示意图如下所示.下列说法正确的是
A.该反应属于置换反应 B.变化过程中分子个数发生了改变
C.该反应中A与B的质量比为1:1 D.该反应中C、D的分子个数比为1:1
13.下列不能由金属和酸直接反应得到的物质是
A.氯化镁 B.氯化锌 C.硫酸铁 D.硫酸铝
14.下列排序正确的是
A.硫元素的化合价:
B.金属材料的熔点:
C.金属活动性顺序:
D.铁元素质量分数:
15.在氧化铜和铁粉的混合物中加入一定量的稀硫酸,反应完全后滤出不溶物,再向滤液中加入一块薄铁片,足够时间后,铁片上无任何变化.据此,你认为下列实验结论不正确的是
A.滤液中一定含有硫酸亚铁、不可能含有硫酸铜和硫酸
B.滤出的不溶物中有铜,也可能有铁
C.滤出的不溶物中一定有铜,但不可能有铁
D.如果滤出的不溶物有铁,则一定有铜
16.某工厂排放废水中含有AgNO3和Cu(NO3)2, 为防止水体污染, 现往废水中加入一定量的铁粉,充分反应后,过滤,往滤液中滴几滴稀盐酸,有白色沉淀生成,则下列说法正确的是
A.滤渣中一定含有铁、银、铜
B.滤液中一定含有硝酸亚铁,可能含有硝酸银和硝酸铜
C.滤渣中一定含有银,可能含有铜
D.滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸银、硝酸铜。
二、综合题(共8题)
17.某校小组同学利用下图装置完成了有关铁和金属X的兴趣实验。实验前检查装置气密性良好,K1、K2、K3均已关闭。
(1)打开K1,用注射器向Ⅰ中注入稀硫酸,直至液面浸没下端导管口,此时发生反应的化学方程式为______。
(2)打开__________,关闭__________,一段时间后,Ⅰ中的液体转移到Ⅱ中,其原因是____________。
(3)依据实验现象,所得结论正确的是_____________(填字母序号)。
A.若金属X表面无明显现象,说明X一定是铜
B.若金属X表面有无色气泡产生,说明X是氢前金属
C.若金属X表面有无色气泡产生,且表面逐渐变黑,说明X的金属活动性比铁强
18.中国首创“烯合金”填补世界材料科学空白
2014年5月27日,中国中航工业航材院(以下简称航材院)相关人士向《环球时报》透露,他们成功利用石墨烯与铝合金在全球率先研制出“烯合金”,宣布具有特殊性能的系列材料问世。
石墨烯是从石墨中分离出来的单层石墨片,在室温下可以单独稳定存在,具有高强度,是迄今为止实验发现的最坚韧,导电和导热最好的材料。为尽快使石墨烯达到工程应用状态,我国航材院的年轻科研人员勇于标新立异,他们采用球磨和粉末冶金方法成功制备出石墨烯增强铝基纳米复合材料(命名为“铝基烯合金”),在世界上首次发现石墨烯纳米片在保持材料良好塑性的同时,显著提高了其强度。他们对铝基烯合金微观组织结构进行表征,并测试其拉伸性能。结果表明:石墨烯纳米片均匀分布在铝合金基体中,与基体形成良好的结合界面,且石墨烯纳米片与铝合金基体未发生化学反应,并保留了原始的纳米片结构;铝基烯合金的屈服强度和抗拉强度分别增强,合金的伸长率没有降低。请回答下列问题:
(1)石墨烯属于_______(填“单质”或“化合物”),写出石墨烯在空气中不完全燃烧的化学反应方程式_______________________________________。
(2)从上述材料中总结出石墨烯____________(选填序号)
A.导热 B.硬度比铝大 C.可溶于水 D.能导电
(3)将适量的“铝基烯合金”放入足量稀硫酸中,在烯合金的表面可能会产生大量气泡,请写出该反应的化学方程式________________________________。
19.化学基础知识是学好化学的关键,请按下列要求填空
(1)水是生命的源泉,也是不可缺少的资源。
①净水器常用活性炭,主要是利用活性炭的______性。
②生活中,既能降低水的硬度,又能杀菌消毒的方法是_________。
(2)铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属,与我们生活息息相关。
①这三种金属的活动性顺序按____________递减(用元素符号表示)。
②用下列试剂验证这三种金属的活动性顺序,能达到目的的是_____(填序号)
a硫酸铝溶液 b硫酸亚铁溶液 c稀硫酸
(3)对物质进行比较,可以更好的研究、利用物质。用“>”、“<”或“=”填空:
①含碳量: 生铁____________钢。
②质子数:钠原子__________钠离子。
③沸点: 液态氧___________液态氮。
20.在2CuO+C2Cu+CO2与CuO+COCu+CO2两个反应中,C和CO都是将CuO还原为Cu的物质,故在该反应中作还原剂.
①分析并归纳上述两个反应中的还原剂的化合价变化规律:____.
②根据你的规律,判断反应:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑中的还原剂是____.
21.材料是人类赖以生存和发展的重要物质,目前使用量最多的金属材料仍然是钢铁。
(一)生铁和钢的鉴别
(1)铁碳合金分为生铁和钢,初步鉴别两者的单方法是_________________________________。
(2)按含碳量多少钢又可分为:①低碳钢:含碳量小于0.25%。性软韧,建筑上应用很广;②中碳钢,含碳量为0.25%~0.6%,质较硬,多用以制造钢轨和机械等;③高碳钢:含碳量超过0.6%,质硬而脆。一般用以制造工具。取某钢样粉末28.12g,在氧气流中充分反应,得到0.44g,该钢样含碳量为___________,属于___________钢。
(二)铁及其化合物的实验
(1)将Fe粉溶于稀此反应属于__________(填基本反应类型)。用点燃法检验生成的前必须_________。
(2)向上述反应后的溶液中加溶液,生成白色沉淀,随后沉淀变为灰绿色。
①生成 反应的化学方程式__________________________________________________________。
②白色沉淀变为灰绿色的原因之一是部分接触空气生成,反应的化学方程式_______________________________________________________。生成的分解为。
③过滤、洗涤、低温干燥得到灰绿色固体,其组成为 [相对分子质量为644]。能证明固体已洗净的方法为_______________________________________________________。
(三)灰绿色固体的热分解实验
兴趣小组称取此固体6.44g,在科研人员的指导下用如下图装置进行热分解实验。
(查阅资料)①在10~200℃时完全分解为; ②在450~500℃时完全分解为;③
(1)加热前后及过程中均通入,加热前通的目的是_______________________________________。
(2)控制温度在不同的范围对A中样品加热,测得剩余固体质量随温度的变化如下图所示。B装置中浓硫酸只能吸收和,当加热到℃时,装置C中的现象为__________________________________。
①图中E点对应的__________________g。
②图中F点对应物质中的质量为_______g。
③科研人员将F点所得剩余固体隔绝空气,在密闭容器中加热到1400℃,得到纯净的磁性。已知加热过程中发生两个反应,且反应前后固体总质量不变。请写出其一个反应的化学方程式:_______________________________________________________。
22.利用废旧电池铜帽(含Cu、Zn)制取海绵铜(Cu),并得到硫酸锌溶液,主要流程如图(反应条件已略去):
已知:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O。
(1)要使过程Ⅰ中反应速率加快,可采用的措施______(写出一个即可)。
(2)过程Ⅰ中需加入试剂为______(填化学式)。
(3)过程Ⅱ中进行过滤操作,在操作过程中使用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______,其中玻璃棒的作用是______。
(4)过程Ⅲ中有气体产生,写出产生该气体的化学方程式______。
(5)固体C的成分是______(填化学式)。
(6)为了得到纯净的海绵铜,过程Ⅲ中过滤后应______、干燥。
(7)电池铜帽为铜锌合金。某课外活动小组为测定铜帽中铜的质量分数,设计实验如下:取铜帽样品10g放入烧杯中,然后把40g稀硫酸分四次加入到烧杯中,其反应的情况如表所示:
第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀硫酸的质量/g 10 10 10 10
剩余铜帽样品的质量/g 8.7 7.4 M 6.5
表中的M的值为______,此铜帽样品中锌的质量分数为______。
23.实验室有一种黄铜样品(只含铜和锌),化学兴趣小组的同学想通过实验测定其组成。同学们决定分成两组,将黄铜样品磨成粉末并平均分成两份,两组同学各13g,实验过程如下图所示:
实验结束后,两组同学将滤液A和滤液B倒入一个大烧杯中,并制得了一种不饱和溶液,
请回答下列问题.
(1)请写出第一组实验过程中发生反应的化学方程式_________
(2)请写出第一组实验中参加反应物质质量的X的比例式_______
(3) 此黄铜样品中铜和锌的质量比为__________
(4) 第二组试验后所得固体的质量为_________
(5)向实验后制得的不饱和溶液中加入115.6g水,则所得溶液中溶质的质量分数为_______
24.化学是一门自然科学,其特征是研究物质和创造物质。
(1)硅是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料。人们利用石英砂(主要成分是二氧化硅)制得高纯硅。生产高纯硅的流程示意图如下:
①制备粗硅的反应为:SiO2+2CSi+2CO↑,该反应属于_______反应(选填“分解”“化合”“置换”“复分解”之一),其中生成物CO中碳元素的化合价为_______。
②制备过程中用到H2,可以用_______(选填“锌”“铜”“碳”“水”之一)与稀盐酸反应生成。
③物质A通常状况下为无色有刺激性气味的气体,溶于水形成盐酸,试写出物质A的化学式____。
(2)海洋是生命的摇篮,海水不仅是宝贵的水资源,而且蕴藏着丰富的化学资源。从海水中取得淡水的过程称为“海水淡化”。 现在所用的海水淡化方法主要分为蒸馏法(热法)和膜法两大类。如图所示,对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中有些溶质离子不能通过淡化膜,从而得到淡水。
①将少量加压后的右侧海水置于表面皿中,用酒精灯加热,水分蒸干后,可在表面皿上观察到的现象是___。
②下列对加压后右侧海水成分变化情况的分析中,正确的是_______(填选项)。
A 溶质质量增加 B 溶剂质量减少 C 溶液质量不变 D 溶质质量分数减小
③氨碱法制纯碱是先通过化学反应生成NaHCO3和NH4Cl,NaHCO3结晶析出,再加热NaHCO3制得纯碱。根据NaHCO3和NH4Cl的溶解度曲线回答下列问题:
a 40℃时,NH4Cl的溶解度_______NaHCO3的溶解度(选填“大于”“小于”“等于”之一)。
b 把30℃时NH4Cl的饱和溶液升温到50℃后所得溶液是此温度下NH4Cl的_______溶液(选填“饱和”或“不饱和”之一)。
c 20℃时,将30gNaHCO3固体置于100g水中,形成的溶液是此温度下NaHCO3的_______溶液(选填“饱和”或“不饱和”之一)。
d 在50℃时将等质量的NaHCO3和NH4Cl饱和溶液同时降温到20℃,_______析出晶体质量较多(填化学式)。
参考答案
1.C
【详解】
A、铝是地壳中含量最多的金属元素,选项说法错误。
B、生铁、黄铜、焊锡都属于合金,不属于金属单质,选项说法错误。
C、合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,强度更大,耐腐蚀性更好,熔点与纯金属相比熔点更低,选项说法正确。
D、铜的化学性质不活泼,但在潮湿的空气中可以与水、二氧化碳和氧气反应生成碱式碳酸铜,选项说法错误。
故选:C。
2.D
【详解】
A、合金硬度大于成分金属;将纯铜片与黄铜片相互刻画,纯铜片上留下划痕,错误;
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,物质名称不是对现象的描述,错误;
C、木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,生成使澄清石灰水变浑浊的气体,错误;
D、铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,在稀盐酸中加入铁钉,产生气泡,溶液由无色变为浅绿色,正确。
故选D。
3.C
【详解】
A、生石灰和水反应放出大量的热,能使气球逐渐变大。
B、镁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,能使气球逐渐变大。
C、氯化钠溶于水温度几乎无变化,不能使气球逐渐变大。
D、石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,能使气球逐渐变大。
故选:C。
4.D
【详解】
由于锌的活泼性比铁强,产生氢气的速度比铁快,所以刚开始时指针应该右偏。而最终天平的偏转情况则取决于铁质量的多少。根据铁和硫酸反应的化学方程式:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑,每5.6g铁能够生成0.2g氢气,若铁的质量为6.5克,则产生氢气的质量大于0.2g;根据锌和稀硫酸反应的化学方程式Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑可以知道:每6.5g锌能够产生0.2g氢气,所以可以判断最终天平指针应该向放有锌的那一边即左边偏转。分析所给的选项可以知道选项D是正确的。故选D。
5.C
【详解】
A、电解水生成氢气和氧气质量比是1:8,该选项对应关系不正确;
B、氯酸钾分解生成氯化钾和氧气,利用催化剂时反应速率快一些,最终生成氧气质量相等,该选项对应关系不正确;
C、硫燃烧生成二氧化硫,随着反应进行,固体质量减小,最终固体质量变成0,该选项对应关系正确;
D、锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,反应过程中固体质量减小,但是最终不能减小到0,该选项对应关系不正确。
故选C。
6.C
【详解】
A、在某一密闭装置内点燃白磷,白磷燃烧放出大量的热,会使装置内空气受热膨胀,压强增大;随着白磷燃烧消耗装置内的氧气,氧气的体积减少,压强减小,完全反应后冷却至室温,最终的压强比反应前小,故选项图示不正确;
B、加热木炭和氧化铜的混合物,生成物中有固体Cu,固体质量不会降到0,故选项图示不正确;
C、 向一定量的大理石中逐滴加入稀盐酸,生成二氧化碳,大理石完全反应后,二氧化碳质量不再增加,故选项图示正确;
D、锌比铁活泼,与稀硫酸反应时,锌比铁反应剧烈,产生气体的速率大;稀硫酸中加入锌粉和铁粉时,产物分别为硫酸锌和硫酸亚铁,铁的相对原子质量比锌小,等质量的金属,铁生成的氢气比锌多,故选项图示错误;
故选C。
7.D
【详解】
A、镁能与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,所得溶液为无色,不符合题意;
B、在金属活动性顺序里,铜排在氢之后,铜与稀硫酸不反应,不符合题意;
C、锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,所得溶液为无色,不符合题意;
D、铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所得溶液为浅绿色,符合题意。
故选D。
8.D
【详解】
A、由上述分析,A实验必需进行,故选项错误。
B、由上述分析,B实验必需进行,故选项错误。
C、由上述分析,C实验必需进行,故选项错误。
D、由上述分析,D实验不需进行,故选项正确。
故选D。
9.B
【详解】
将一定量金属M加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后,过滤,得到固体滤渣,滤液为无色,说明金属M与CuSO4溶液反应生成铜和无色溶液,CuSO4溶液完全反应,不明确M是否与ZnSO4溶液反应,向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生,可能是M与稀盐酸反应生成氢气,也可能是Zn与稀盐酸反应生成氢气;
A、根据分析,不能确定金属M与Zn的金属活动性强弱,说法错误;
B、若M与ZnSO4溶液也能反应,在M过量的情况下,滤液中可能只含一种溶质(M的硫酸盐),说法正确;
C、若M与CuSO4溶液恰好完全反应,滤渣中没有金属M,说法错误;
D、该过程中M一定与硫酸铜溶液发生反应,但不能确定M在化合物中的化合价为+2价,说法错误。
故选:B。
10.A
【详解】
A. 铁锈疏松多孔,会加快锈蚀速度,错误;B. 洗涤剂能洗掉油污,是因为洗涤剂具有乳化功能,正确;C、菜刀用后立即用抹布擦干防止生锈,正确;D.铝制品表面形成了一层致密的氧化物薄膜,用钢刷擦洗铝制品会破坏薄膜,错误。故选A。
11.A
【详解】
A、硬水加肥皂水起泡少,软水加肥皂水起泡多,区分硬水和软水取样,分别加入等量肥皂水,A正确;
B、H2和CH4燃烧后都有水生成,分别点燃,在火焰上方罩干燥的冷烧杯都生成水雾,现象相同无法鉴别,B错误;
C、二氧化碳不支持燃烧,较多的二氧化碳中含有的少量的一氧化碳气体不能点燃,C错误;
D、锌可以与硝酸银反应置换出银,说明锌比银活泼,铜可以与硝酸银反应置换出银,说明铜比银活泼,但是铜和锌那个更活泼无法比较,D错误。
故选:A。
12.D
【详解】
根据所学知识和题中信息知,CH2O+O2 H2O+CO2。A.、该反应生成两种化合物,不属于置换反应,置换反应是指一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物,故A错误;B、变化过程中分子个数没有发生改变,反应前两个,反应后两个,故B错误;C、该反应中A与B的质量比为﹙12+2+16﹚∶16×2=15∶16, 故C错误;D、该反应中C、D的分子个数比为1∶1,故D正确。
13.C
【详解】
A、镁的位置排在氢的前面,能与盐酸反应生成氯化镁;B、锌的位置排在氢的前面,能与盐酸反应生成氯化锌;C、铁的位置排在氢的前面,可以与硫酸反应,但铁与硫酸发生置换反应时生成硫酸亚铁,不是硫酸铁;D、铝的位置排在氢的前面,能与硫酸反应生成硫酸铝。故选C。
14.B
【详解】
A、各物质中硫元素的化合价分别是0、﹣2、+4,故A不符合题意;
B、在常温下汞是液体,熔点最低,钢的熔点最高,故B符合题意;
C、铁、铝和铜三种金属的活动性强弱是:铝>铁>铜,故C不符合题意;
D、由于钢中的含碳量低于生铁,故D不符合题意。
故选:B。
15.C
【详解】
A、加入铁片无变化说明一定无硫酸铜与硫酸存在,因为这两种物质都能与铁反应,溶液中只有硫酸亚铁,故A不正确;
B、由于溶液中无硫酸铜则铜一定是被原来的铁还原了出来,至于铁是否有剩余则无法判断,故C不正确;
C、滤出的不溶物中一定有铜,因为反应生成的硫酸铜都被铁还原了出来,至于铁反应后是否有剩余则无法判断,故C正确;
D、滤出的不溶物中有铁时,说明溶液中硫酸铜中的铜完全被置换了出来,因此一定有铜,故D不正确。故选C。
16.D
【详解】
A、滤液中含有硝酸银,则滤渣中不可能含有铁和铜,选项错误;
B、滤液中含有硝酸银,则一定含有硝酸铜和硝酸亚铁,选项错误;
C、滤液中含有硝酸银,滤渣中一定含有银,不可能含有铜,选项错误;
D、滤液中含有硝酸银,则一定含有硝酸铜和硝酸亚铁,选项正确,故选D。
17.Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 打开K2、K3 关闭K1 铁和稀硫酸反应生成氢气,使装置I内压强增大 BC
【详解】
试题分析:(1)发生的化学反应为Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑;(2)打开K2、K3关闭K1一段时间后,Ⅰ中的液体转移到Ⅱ中,其原因是铁和稀硫酸反应生成氢气,使装置I内压强增大;(3)依据实验现象,所得结论正确的是B. 若金属X表面有无色气泡产生,说明X是氢前金属 C. 若金属X表面有无色气泡产生,且表面逐渐变黑,说明X的金属活动性比铁强。
18.单质 C + O2点燃2CO A、B、D 2Al + 3H2SO4=Al2(SO4)3十3H2↑
【详解】
试题分析:(1)石墨烯是从石墨中分离出来的单层石墨片,故石墨烯属于单质;石墨烯在空气中不完全燃烧的化学反应方程式:C + O2点燃2CO
(2)“铝基烯合金”应既具有石墨烯的性质,又具有金属铝的性质,故石墨烯具有的性质:导热、硬度比铝大、能导电,故选A、B、D
(3)将适量的“铝基烯合金”放入足量稀硫酸中,在烯合金的表面可能会产生大量气泡,反应的方程式为: 2Al + 3H2SO4=Al2(SO4)3十3H2↑
19.吸附 煮沸 Al、Fe、Cu bc > = >
【详解】
(1)①净水器常用活性炭,主要是利用活性炭的吸附性。
②生活中,既能降低水的硬度,又能杀菌消毒的方法是煮沸。
(2)①这三种金属的活动性顺序按Al、Fe、Cu递减。
②a、铁和铜均不和硫酸铝溶液反应,不能验证这三种金属的活动性顺序,故a不正确;
b、铝和硫酸亚铁溶液反应,说明铝的活动性比铁强,铜和硫酸亚铁溶液不反应,说明铁的活动性比铜强,能验证这三种金属的活动性顺序,故b正确;
c、铝和铁均和稀硫酸反应,铁和稀硫酸反应速率比铝和硫酸反应的速率慢,铜不和稀硫酸反应,能验证这三种金属的活动性顺序,故c正确。故选bc。
(3)①含碳量在2%~4.3%之间的属于生铁,含碳量在0.03%~2%之间的属于钢,含碳量:生铁>钢。
②钠原子和钠离子是由同种元素组成的,故质子数:钠原子=钠离子。
③液氧沸点为-183℃,液氮沸点为-196℃,故沸点:液态氧>液态氮。
20.反应中元素化合价升高 Fe
【详解】
(1)在C+2CuO2Cu+CO2↑中还原剂C变为CO2,碳的化合价由0价升高为+4价,在CO+CuOCu+CO2反应中还原剂CO变为CO2,碳的化合价由+2升高为+4价.所以规律是还原剂在反应中元素化合价升高。
(2)由上述方程式可知:化合价升高的物质是还原剂,在Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑中铁的化合价由0变为+2,是反应的还原剂。
21.取样,比较两者的机械性能,硬而脆的是生铁,硬而韧的是钢 0.43% 中碳 置换反应 验纯 取最后一次洗涤后的滤液,滴入溶液,无现象(合理均可) 排尽装置中的空气防止被氧化成(合理均可) 紫红色褪去或溶液颜色变淡(意思相近均可) 6.08(或6.1) 3.20(或3.2) (、)
【详解】
(1)铁碳合金分为生铁和钢,初步鉴别两者的单方法是取样,比较两者的机械性能,硬而脆的是生铁,硬而韧的是钢。
(2)取某钢样粉末28.12g,在氧气流中充分反应,得到0.44g,钢样含碳质量为 ,钢样含碳量为 ,含碳量在0.25%~0.6%之间,属于中碳钢。
(二)(1)将Fe粉溶于稀生成硫酸亚铁和氢气,反应符合一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,故属于置换反应。氢气属于可燃性气体,混有空气会发生爆炸,故用点燃法检验生成的前必须检验纯度。
(2)①生成 反应是硫酸亚铁和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁和硫酸钠,反应的化学方程式为。
②白色沉淀变为灰绿色的原因之一是部分接触空气生成,反应是氢氧化亚铁和氧气和水生成氢氧化铁,反应的化学方程式。
③硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,故能证明固体已洗净的方法为取最后一次洗涤后的滤液,滴入溶液,无现象。
(三)(1)加热前后及过程中均通入,加热前通的目的是排尽装置中的空气防止被氧化成。
(2),当加热到℃时,二氧化硫和高锰酸钾反应生成硫酸锰、硫酸钾和硫酸,故装置C中的现象为紫红色褪去或溶液颜色变淡。
①图中E点对应的m1对应的质量为在10~200℃时完全分解为后剩余固体的质量,氢氧化亚铁加热生成和水。
图中E点对应的。
②设生成氧化铁的质量为y
6.44g中含有硫酸亚铁的质量为
6.44g中含有氧化铁的质量为
图中F点对应物质中的质量为。
③将F点所得剩余固体隔绝空气,在密闭容器中加热到1400℃,得到纯净的磁性。已知加热过程中发生两个反应,且反应前后固体总质量不变。反应的化学方程式为(、)。
22.搅拌或增大硫酸浓度等 H2SO4、O2 漏斗 引流 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ Zn、Cu 洗涤 6.5 35%
【详解】
(1)要使过程Ⅰ中反应速率加快,可采用的措施:搅拌、增大硫酸浓度等。
故填:搅拌或增大硫酸浓度等。
(2)过程Ⅰ中锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铜与硫酸、氧气在加热条件下生成硫酸铜和水,所以需加入试剂为H2SO4、O2。
故填:H2SO4、O2。
(3)过程Ⅱ中进行过滤操作,在操作过程中使用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗,其中玻璃棒的作用是引流。
故填:漏斗;引流。
(4)固体C中含有锌和铜,物质D是硫酸,过程Ⅲ中有气体产生,是因为锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
故填:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
(5)固体C的成分是过量的锌和反应生成的铜。
故填:Zn、Cu。
(6)为了得到纯净的海绵铜,过程Ⅲ中过滤后应洗涤、干燥。
故填:洗涤。
(7)由第一次数据可知,10g稀硫酸能和1.3g锌反应,如果第三次稀硫酸完全反应,则剩余固体质量应该是6.1,而第四次剩余固体质量是6.5g,说明第三次锌已经完全反应,表中的M的值为6.5,所以锌质量是:10g﹣6.5g=3.5g,此铜帽样品中锌的质量分数为×100%=35%。
故填:35%。
23.Zn+H2SO4==ZnS04+H2↑ 65/2==x/0.2g 1:1 12.9g 10%
【详解】
本题考查了与实验结合的化学方程式的计算。解题时根据实验过程,找出有用的数据和隐含的数据。
(1)在金属活动顺序表中,锌比氢的活泼,铜没有氢活泼,锌能与稀硫酸反应,铜不能与稀硫酸反应,第一组实验过程中发生反应是锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式是Zn+H2SO4==ZnS04+H2↑;
(2) 第一组实验中参加反应物质是锌。
设:第一组实验中参加反应物质质量的X,同时生成ZnSO4质量为a
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
65 161 2
X a 0.2g
则有第一组实验中参加反应物质质量的X的比例式:65/2==x/0.2g ;
解之得: x=6.5g,黄铜样品中铜的质量=13g-6.5g=6.5g,所以此黄铜样品中铜和锌的质量比=6.5g:6.5g=1:1;
a=16.1g
(4) 设:6.5g的锌与100g硫酸铜恰好完全反应生成铜的质量为y,同时生成ZnSO4质量为b
CuSO4+Zn==ZnSO4+Cu
65 161 64
6.5g b y
y=6.4g
b=16.1g
第二组试验后所得固体的质量=6.4g+6.5g=12.9g;
(5)所得溶液中溶质的质量分数= ×100%=10%。
24.置换 +2 锌 HCl 出现白色固体 B 大于 不饱和 饱和 NH4Cl
【详解】
(1)①制备粗硅的反应是单质和化合物反应生成新的单质和新的化合物,符合置换反应特征,属于置换反应;CO中氧元素化合价为负二价,设碳元素化合价为x,化合物中正负化合价代数和为零;则x +(-2)=0,x=+2。
②活泼金属可以和酸反应生成氢气,故可以用锌与稀盐酸反应生成氢气。
③盐酸中溶质为氯化氢气体,故A为HCl。
(2)①海水中含有盐类物质,将少量加压后的右侧海水置于表面皿中,用酒精灯加热,水分蒸干后,可在表面皿上出现固体;
②海水中溶剂是水,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能透过淡化膜,故加压后右侧海水中溶剂减少,溶质不变,故溶液质量也减少,由于溶质不变,所以溶质质量分数增大;故选B。
③a.由溶解度曲线可知,40℃时,NH4Cl的溶解度大于NaHCO3的溶解度。
b.由溶解度曲线可知,NH4Cl的溶解度随着温度的升高而增大,所以把30℃时NH4Cl的饱和溶液升温到50℃后所得溶液是不饱和溶液。
c.由溶解度曲线可知,20℃时,NaHCO3的溶解度小于30g,所以将30 gNaHCO3固体置于100g水中,固体不能完全溶解,形成的溶液是此温度下 NaHCO3的饱和溶液;
d.由溶解度曲线可知,NH4Cl的溶解度受温度的影响比NaHCO3大,所以在50℃时将等质量的NaHCO3和NH4C1饱和溶液同时降温到20℃,NH4Cl析出晶体质量较多。