9.2金属的化学性质
一、选择题(共16题)
1.下列化学方程式书写正确的是
A.镁条燃烧:Mg+O2MgO2
B.实验室制氧气:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2
C.铝制品抗腐蚀性强的原因:4Al+3O2="==" 2Al2O3
D.天然气燃烧:CH4+2O2CO2+ H2O
2.下列实验对应的图像正确的是
A. 将等质量的镁和锌分别与足量的盐酸反应
B. 向PH=2的盐酸中加过量的氢氧化钠溶液
C. 向碳酸钠溶液中逐滴加入澄清石灰石至过量
D.向PH=12的氢氧化钠中加水稀释
3.下列物质与HCl溶液发生的反应属于置换换反应的是
A.Zn B.Al2O3 C.Ba(OH)2 D.Na2CO3
4.向某AgNO3溶液中加入一定量Zn、Cu混合粉末,充分反应后过滤,得到滤渣A和蓝色滤液B;再向B中加入一定量Zn粉充分反应后过滤,得到滤渣C和滤液D.取滤液D加稀盐酸产生白色沉淀.则下列说法:
①滤渣A和C中都一定有Ag,可能有Cu
②取滤渣C加足量稀盐酸后肯定无明显变化
③滤液B和D中溶质成分相同
④滤液B的质量比滤液D的质量小
其中正确说法的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
5.用数轴表示某些化学知识直观、简明、易记。下列数轴表示错误的是
A.
B.
C.
D.
6.下列图像能正确反映对应变化关系的是
A. 向一定量的MnO2中加入H2O2溶液
B. 向生铁中加稀盐酸
C. 红磷在盛有空气的密闭容器中燃烧
D. 加热一定量的高锰酸钾固体
7.下列图像关系合理的是
A. 向pH=9的NaOH溶液中不断加水
B. 向CaCl2和HCl混合溶液中加入Na2CO3
C. 分别向等质量的Fe和Mg中加入等浓度的稀硫酸
D. 向饱和的KNO3溶液中加KNO3固体
8.向一定量硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉,充分反应后所得溶液的质量与加入锌粉的质量关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.a点所得固体为银和铁
B.b点所得溶液中的溶质为硝酸银、硝酸亚铁和硝酸锌
C.c点所得溶液中的溶质为硝酸亚铁和硝酸锌
D.d点所得固体为银、铁和锌
9.下列图像不能正确反映其对应关系的是
A.向装有等质量镁粉和铝粉的烧杯中分别加入足量等浓度的稀盐酸
B.向氢氧化钠与碳酸钠的混合溶液中滴加稀硫酸
C.加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物
D.用红磷测定密闭容器内空气中氧气的含量
10.某同学对下列4个实验都设计了两种方案,其中方案一、方案二都合理的是
选项 A B C D
实验 目的 除去铜粉中少量的铁粉 检验某气体为CO2 鉴别水和过氧化氢(H2O2)溶液 鉴别黄铜(铜锌合金)和黄金
方案一 用磁铁吸引 带火星的木条复燃 外观 看颜色
方案二 加足量的CuSO4溶液、过滤、洗涤、干燥 加澄清石灰水 加入MnO2 加入稀盐酸(HC1)
A.A B.B C.C D.D
11.下列说法正确的是
A.分子是化学变化中的最小粒子
B.有单质生成的反应都是置换反应
C.氧化物是含氧元素的化合物
D.木炭和活性炭都具有吸附作用
12.下列化学方程式书写正确的是
A.CO2+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2HCl
B.NH4HCO3+HCl=NH4Cl+CO2↑+H2O
C.FeSO4+Cu=CuSO4+Fe
D.Fe+2HNO3=Fe(NO3)2+H2↑
13.要使如图装置中的小气球鼓起来,则使用的固体和液体可以是
①硝酸铵和水②铁和稀硫酸③固体氢氧化钠和水④生石灰和水
A.①②③④ B.②③④ C.②③ D.②④
14.下列实验只能反映物质的物理性质的是( )
A.检查是否是O2
B.铁丝浸在硫酸铜溶液中
C.证明H2比空气轻
D.往盛有CO2的瓶子添加水
15.下列图像不能正确反映其对应关系的是
A.等质量的镁和氧气充分反应
B.将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
C.将质量分数为20%的稀硫酸分别滴入等质量的镁粉和铝粉中
D.将一定质量分数的氢氧化钠溶液逐滴加入一定质量的氯化铁和盐酸的混合溶液中
16.图中“—”表示相连的物质间在一定条件下可以反应,“→”表示在一定条件下丁可以转化为乙,下表四组选项中,符合图示要求的是
甲 乙 丙 丁
A H2SO4 NaOH BaCl2 Na2SO4
B K2CO3 HCl KOH KCl
C C H2O CO2 O2
D Fe CuCl2 Zn HCl
A.A B.B C.C D.D
二、综合题(共6题)
17.铁和铁的化合物在工农业生产中有广泛的应用。
(一)铁的应用和防护
(1)我国在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说,用化学方程式表示其反应原理 __ ,其反应类型为 __ 反应。
(2)将生铁百炼成钢,其原理用化学方程式表示为 _____ 。
(二)铁的化合物应用
黄铁矿(主要成分是FeS2),是一种重要的化工原料,可用来制备硫酸和炼铁。
(1)工业上将黄铁矿粉碎的目的是 __ 。
(2)高炉炼铁的化学方程式为 __ 。
(三)铁的冶炼和探究
取Fe2O3粉末,小组同学用下图装置模拟炼铁,并测定反应后固体成分。
资料:碱石灰可吸收H2O和CO2。
(1)连接装置,先 __ ,再装入药品。
(2)控制A中温度在700℃至固体全部变黑,继续通CO至冷却。通过测定装置B中固体的质量变化,可准确求得装置A中剩余固体质量。装置C的作用是 __ 。
18.金属用途广泛,其结构和性质都是化学的重要研究内容。
(1)生铁和钢都是铁的合金,但是性能上有很大的差异,这是因为___________,钢铁制品在生活中用途广泛,但却易生锈,写出一种防止铁锅生锈的做法___________。
(2)氢气作燃料的优点是___________。
(3)为了探究X、Y、Z三种固体金属的活动性,将X和Y浸入稀硫酸中,Y溶解并产生氢气,X无变化,将X和Z浸入硝酸银溶液中X表面有银析出而Z无变化。根据以上事实回答:
①X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序为___________。(填序号)
A.X、Y、Z B.Y、X、Z C.Z、X、Y D.X、Z、Y
②具体确定一种X后,写出X和AgNO3溶液反应的化学方程式:___________。
(4)钠元素在元素周期表中位于第三周期的___________(填“最左边”、“中间”或“最右边”)。如右图是钠的原子结构示意图。下列说法不正确的是___________。
A 钠属于金属元素 B.钠原子的质子数为11
C.钠离子的符号为Na1+ D.钠在化学反应中失去电子
(5)工业上可利用“铝热反应”焊接钢轨、冶炼难熔金属等,其原理是在高温条件下用铝将金属从其氧化物中置换出来,若用铝与四氧化三铁反应来制取25.2kg铁,理论上需要消耗铝的质量是多少?___________(化学方程式为: )
19.Ⅰ.现代社会能源得到了不断的开发和利用,合理安全使用能源很重要。
(1)很多种物质都可以作为燃料,下列物质中① 煤 ②石油 ③ 天然气 ④ 乙醇,不属于化石燃料的是_____(填序号)。
(2)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料,可适当节省石油资源。请写出乙醇在空气中完全燃烧的化学方程式_________。
(3)当房屋起火时,消防员用高压水枪将火扑灭,其中水在灭火过程中的主要作用为_____。
(4)化学反应通常伴随能量变化,生石灰与水反应会放出大量的热,试写出该反应的化学方程式_____。
Ⅱ.金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答:
(5)下列金属制品中,利用金属导热性的是_____(填字母)。
A.金属硬币 B.铝制导线 C.铜制火锅
(6)波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂,它由硫酸铜、生石灰加水配制而成,不能用铁制容器配制波尔多液的原因是_____(用化学方程式表示)。
(7)防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径之一,洁净的铁钉在下列情况下容易生锈的是____。
A.在干燥的空气中 B.在潮湿的空气中 C.浸没在植物油中
(8)在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定质量的镁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
①滤液中一定含有的溶质是_____(填化学式);
②向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有的物质是_____(填化学式)。
20.见图,在已调平的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯,向烧杯中各加入一定量的等质量、等浓度的稀硫酸,然后在左盘的烧杯A中放入一定质量的Zn片,同时在右盘的烧杯B中放入与Zn片等质量的Fe片。
(1)反应后烧杯B中的溶液变 ____ 色。
(2)若锌和93.7g稀硫酸恰好完全反应生成0.2g氢气,则反应后所得溶液的溶质质量分数为 _____ ?(请写出运算过程)
(3)在上述实验中,研判托盘天平指针的最终偏向和药品的剩余情况可用下面的方式 来讨论进行:把反应物的质量处理成粒子数,再通过讨论硫酸分子的数目范围,最 终确定哪种反应情况,具体见下图:
①上图中甲物质是 ___ (填“Zn”或“Fe”)
②当硫酸分子个数为a时,反应结束后,天平指针最终指在分度盘的 ______ 填“左边”或“右边”或“正中央”),A、B两杯中反应剩余物质分别是 ___ ;
③当硫酸分子个数≥d 时,请描述在整个实验过程中指针的变化情况: ____ 。
21.金属在生产、生活中有广泛应用。
(1)我国深水钻井平台“981”用钢量达3万吨,露出平台的钢很容易生锈,铁锈的主要成分是____________(填化学式),写出用盐酸除去铁制品表面铁锈的化学方程式____________。
(2)现有含杂质的赤铁矿(主要成分为 Fe2O3)样品,为了测定该样品中氧化铁的质量分数,某同学取该样品 5.0g。该同学在实验室用一氧化碳还原赤铁矿(杂质不参加反应)。装置示意图如下:
①在直形管内发生反应的化学方程式是:____________。
②下列关于该实验的操作描述正确的是_________________。
A开始时应先预热玻璃管,后通入一氧化碳
B反应过程可观察到固体由黑色逐渐变红
C盛装药品前应先检查装置气密性
D将尾气点燃或收集,可防止一氧化碳污染空气
③样品充分反应后,测定实验数据,澄清石灰水增重 3.3g.计算:
I.反应生成 CO2 的质量是____________;
II.该样品中氧化铁的质量分数是____________。
(3)某化学兴趣小组同学在实验室将一定质量的锌粉放入盛有硝酸银、硝酸铜和硝酸镁的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,滤液呈无色。
①滤渣中一定含有的金属是____________。
②滤液中一定含有的阳离子是_______________。
22.金属材料目前在人类的生产生活中有非常广泛的应用
(一)铁的有关知识
I.人类使用金属经历了青铜、铁器时代,近代才开始大量使用铝材料,这反映出铜、铁、铝这三种金属的活动性由强到弱的顺序是______。
II.工业炼铁多采用赤铁矿、磁铁矿等,以磁铁矿为原料炼铁的化学方程式为____;炼铁一般不采用黄铁矿(FeS2)的原因可能是①黄铁矿含铁量相对低;②________。
III.钢铁材料通常分为生铁和钢,这两种铁合金的主要区别就在于_____,写出成语“百炼成钢”中发生反应的化学方程式________。
(二)金属镁及其化合物的探究
(发现问题)镁是一种银白色有金属光泽的金属。但拿出的镁条总是有一层灰黑色的“外衣",这层灰黑色的外衣是什么物质呢
(查阅资料)(1)Mg(OH)2:白色固体,难溶于水,受热会分解成氧化镁和水;
(2)MgCO3: 白色固体,微溶于水,受热会分解成氧化镁和二氧化碳;
(3)MgCO3的热稳定性比Mg(OH)2的热稳定性更强。
(提出猜想)
小组同学认为该固体不可能是MgO、Mg(OH)2或MgCO3,他们的理由是______;小组同学由铜生锈会产生Cu2(OH)2CO3联想到灰黑色的物质可能是Mg2(OH)2CO3。
(实验分析)
按如图所示装置进行实验,发现试管口有小水滴出现,说明反应产生了______;澄清石灰水变浑浊;同时灰黑色固体完全变为白色。若灰黑色固体是 Mg2(OH)2CO3,请写出Mg2(OH)2CO3受热分解的化学方程式__________。
(组成测定)
工业生产中得到的碱式碳酸镁晶体是xMgCO3 yMg(OH)2 zH2O,为精确测量晶体的组成,小组同学取4.66g该晶体,用热分析仪对固体进行热分解(加热使之逐步分解,首先失去结晶水,然后依次分解,最后完全反应),测定剩余固体质量与分解温度之间关系。
(数据处理)剩余固体质量与加热时间关系如图所示:
请回答下列问题:
(1)0~t1固体质量没有发生变化的原因可能是_____________。
(2)晶体中结晶水的质量为______g。
(3)t3~t4段发生反应的化学方程式为______
(4)t4~t5段固体为______和MgO(写化学式)。
(5)根据图中数据推算xMgCO3 yMg(OH)2 zH2O中x∶y∶z的最简比= ______。
参考答案
1.C
【解析】
试题分析:书写化学方程式的依据是质量守恒定律,书写步骤是:一写二配三标四查。A中氧化镁的化学式书写错误;B中生成物氧气后面没有标向上的气体符号;C正确;D中没有配平。故选C。
2.C
【详解】
A、等质量的镁和锌与足量酸反应后,镁反应生成的氢气质量多于锌反应生成氢气的质量,选项错误;B、过量的氢氧化钠能使最后的溶液呈碱性,pH应该大于7,选项错误;C、碳酸钠与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,当碳酸钠反应完后,再加石灰水,沉淀的质量不再增加,选项正确;D、向pH=12的氢氧化钠溶液中加水,溶液的碱性变弱,pH减小,但是溶液应该仍呈碱性,pH不会等于7,更不会小于7,选项错误,故选C。
3.A
【解析】
本题考查的是基本反应类型A答案锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气是置换反应B答案氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝和水是复分解反应C答案氢氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和水是复分解反应D答案碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳是复分解反应
4.C
【分析】
向某AgNO3溶液中加入一定量Zn、Cu混合粉末,充分反应后过滤,得到滤渣A和蓝色滤液B;说明溶液中含有硝酸铜,由于该反应是锌先与硝酸银反应,锌反应完了,再铜与硝酸银反应,所以由题意可知锌已经被反应完;再向B中加入一定量Zn粉充分反应后过滤,得到滤渣C和滤液D.取滤液D加稀盐酸产生白色沉淀,说明滤液D中含有硝酸银,所以铜与硝酸银反应时,硝酸银过量,即铜也被反应完了。加入的锌先与硝酸银反应,再与硝酸铜反应,因为通过分析,最后的滤液D中含有硝酸银,说明加入的锌只与硝酸银反应,所以滤渣中只有银。
【详解】
①由上边的分析可知滤渣A中一定含有银,可能含有铜,滤渣C中一定含有银,一定不含有铜,故①错;
②由上边的分析可知滤渣C中只有银,所以加入盐酸无现象,故②正确;
③由上边的分析可知滤液B中含有硝酸锌、硝酸铜和硝酸银;滤液D中含有硝酸锌、硝酸铜和硝酸银,故③正确;
④滤液D是滤液B加入了锌,锌与硝酸银反应生成银和硝酸锌,进入溶液的是锌,置换出来的是银,所以进入溶液的质量少,置换出来的质量多,所以溶液质量减少,所以滤液D的质量少,故④错。
故选:C。
5.B
【详解】
A、铁比铜活泼,铜比银活泼,与事实相符,正确;B、肥皂显碱性,pH最大;柠檬显酸性,pH最小;蔗糖显中性,pH等于7,由图可知与事实恰好相反,错误;C、含碳量0.03%~2%的为钢,含碳量2%~4.3%为生铁,与事实相符,正确;D、H2S、S、SO2、H2SO4中S元素的化合价分别为-2、0、+4、+6,依次升高,与事实相符,正确。故选B。
6.C
【详解】
试题分析:向一定量的MnO2中加入H2O2溶液,产生氧气,故溶液中氧元素的质量减少,A错误;生铁是铁的合金,含C,加稀盐酸,固体质量减少但不会为0,B错误;加热一定量的高锰酸钾固体,产生氧气。故固体中锰元素的质量分数增大,D错误。
7.B
【详解】
试题分析:A.向pH=9的NaOH溶液中不断加水溶液pH值会无限接近于7,不会低于7;B向CaCl2和HCl混合溶液中加入Na2CO3,会先和HCl反应,然后和氯化钙反应,所以刚开始随着反应时间的进行,刚开始并没有沉淀的生成,HCl被消耗完后再和氯化钙反应,生成沉淀,氯化钙消耗完后不会有沉淀生成;C分别向等质量的Fe和Mg中加入等浓度的稀硫酸,镁的反应速率比铁的快,因为镁比铁活泼;D向饱和KNO3溶液中加KNO3,不会溶解进去,溶液的溶质和溶剂质量不变,所以随着硝酸钾的加入溶质的质量分数不变。
8.D
【分析】
锌、铁、银的金属活动性依次减弱,所以将锌粉加入硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中,锌可与硝酸银、硝酸亚铁反应,由于锌与硝酸亚铁反应生成的铁又能与硝酸银反应,所以从反应最终结果分析,可认为加入的锌粉先与硝酸银反应,硝酸银完全反应后,加入的锌粉再与硝酸亚铁反应,锌与硝酸银反应时,锌从硝酸银溶液中置换出银单质,所以锌与硝酸银反应时,溶液质量减小,锌与硝酸亚铁反应时,一个锌原子可置换出1个亚铁离子,所以锌与硝酸亚铁反应时,溶液的质量增加。
【详解】
A、图中a点对应锌与硝酸银反应,且溶液中硝酸银部分参加反应,此时所得固体为银,故选项错误;
B、b点对应溶液中硝酸银恰好完全反应,此时所得固体为银和锌,溶液中的溶质只有硝酸锌和硝酸亚铁,故选项错误;
C、c点对应溶液中的硝酸银和硝酸亚铁恰好完全反应,此时得到的固体是银和铁,溶液中的溶质只有硝酸锌,故选项错误;
D、d点表示加入的锌过量,固体的成分是锌、银和铁,溶液中的溶质只有硝酸锌,故选项正确。故选D。
9.D
【详解】
A、等质量的镁和铝与足量盐酸反应产生氢气,每24份质量的镁产生2份质量的氢气,每54份质量的铝产生6份质量的氢气,铝产生的氢气大于镁产生的氢气,且铝的活动性比镁弱,反应速率比镁慢,该选项对应关系正确;
B、向氢氧化钠与碳酸钠的混合溶液中滴加稀硫酸,酸碱中和反应优先发生,当与氢氧化钠反应完全时硫酸才开始与碳酸钠反应,有二氧化碳气体生成,刚加入稀硫酸时没有气体产生,该选项对应关系正确;
C、氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,过程中二氧化锰是催化剂,质量始终不变,质量分数随着氯酸钾的减少不断增加,直至反应完全后不变,该选项对应关系正确;
D、红磷燃烧消耗氧气,生成五氧化二磷,氧气占空气中体积的1/5,完全反应,气体体积减小1/5,该选项对应关系不正确。
故选:D。
10.A
【详解】
A、磁铁能够吸引铁,因此可以用磁铁除去铜粉中少量的铁粉,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,因此可以用足量硫酸铜溶液除去铜粉中少量的铁粉;方案一、方案二都合理。
B、能使带火星的木条熄灭的气体不仅是二氧化碳,还可能是氮气等,因此不能用带火星的木条检验二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,因此可以用加澄清石灰水的方法检验某气体为二氧化碳;方案一不合理。
C、水和过氧化氢溶液都是无色液体,因此不能用看外观的方法鉴别水和双氧水,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,因此可以用加入二氧化锰的方法鉴别水和双氧水;方案一不合理。
D、黄铜和黄金都是金黄色,看颜色无法鉴别,锌能和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,金和铜不能和稀盐酸反应,因此可以用稀盐酸鉴别黄铜和黄金;方案一不合理。
故选:A。
11.D
【解析】
试题分析:A、原子是化学变化中的最小粒子,错误;B、分解反应的生成物中也有单质生成,错误;C、氧化物不一定是含氧元素的化合物,如高锰酸钾是含氧化合物,但不是氧化物,错误;D、木炭和活性炭都具有吸附作用,活性炭吸附性比木炭强,正确。故选D
12.B
【详解】
试题分析:A、二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸酸性较弱,不能与氯化钙溶液发生反应,故化学方程式书写错误.
B、该化学方程式书写完全正确.
C、铜的金属活动性比铁弱,不能与硫酸亚铁溶液发生置换反应,故该化学方程式错误.
D、浓硝酸具有强氧化性,能与金属发生反应,但在常温下Fe遇浓硝酸发生钝化,使反应不再反应,故该化学方程式错误.
故选B.
13.B
【详解】
小气球在鼓起来,说明瓶内的气压增大了。可能的原因有:瓶内的气体增多或温度升高而膨胀。
①硝酸铵溶解于水会吸热造成温度降低,不符合要求。
②铁和稀硫酸生成氢气,符合要求。
③固体氢氧化钠溶解于水会放热造成温度升高,符合要求。
④生石灰和水反应会放热造成温度升高;符合要求。
故选B。
14.C
【详解】
A、木条复燃,说明氧气具有助燃性,属于氧气的化学性质,故不符合题意;
B、铁丝与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,属于金属的化学性质,故不符合题意;
C、用氢气吹肥皂泡,利用氢气的密度小,属于物理性质,故符合题意;
D、二氧化碳与水反应生成碳酸,属于二氧化碳的化学性质,故不符合题意。
15.A
【详解】
A. 镁和氧气反应时,,镁与氧气的质量比为48:32,等质量的镁和氧气充分反应,氧气有剩余,镁完全反应,故选项错误;
B. 将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,随着反应的进行,溶液的pH逐渐增大,氢氧化钠过量,溶液的pH大于7,正确;
C. 将质量分数为20%的稀硫酸分别滴入等质量的镁粉和铝粉中,一开始,酸不足,由酸决定氢气,等质量的酸生成氢气一样多;最后酸过量,镁与稀硫酸反应:,镁和氢气的质量比为24:2,铝和稀硫酸反应: ,铝和氢气的质量比为18:2,最终,铝比等质量的镁生成多,正确;
D. 将一定质量分数的氢氧化钠溶液逐滴加入一定质量的氯化铁和盐酸的混合溶液中,氢氧化钠先与盐酸反应,故一开始溶液质量逐渐增大,然后再与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀,即,有沉淀生成,溶液质量增加幅度变小,氯化铁完全反应后,氢氧化钠过量,溶液质量增加幅度又变大,正确。
故选A。
16.D
【详解】
A、硫酸会与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,硫酸不会与硫酸钠反应,不符合题意,故A错误;
B、碳酸钾会与盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,碳酸钾不会与氯化钾反应,不符合题意,故B错误;
C、二氧化碳不会与氧气反应,不符合题意,故C错误;
D、铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,氯化铜和锌反应生成氯化锌和铜,锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,符合题意,故D正确。
故选:D。
17.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 置换 C+O2CO2 增大反应物接触面积,加快反应速率(或提高黄铁矿的利用率或使反应更加充分等) Fe2O3+3CO2Fe+3CO 检查装置的气密性 防止空气中的水和二氧化碳进入装置B
【详解】
(一):
(1)硫酸铜溶液与铁反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;该反应是由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应;
(2)百炼成钢是利用在空气中不断捶打烧红的生铁时,生铁中的碳与空气中氧气反应生成气体二氧化碳,降低了碳的含量,使生铁变成钢,反应的化学方程式为:C+O2CO2;
(二)
(1)增大反应物接触面积越大,反应越剧烈,黄铁矿粉碎会增大反应物接触面积,加快反应速率(或提高黄铁矿的利用率或使反应更加充分等);
(2)一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO;
(三)
(1)有气体参加的反应,实验前需要检验装置的气密性。连接装置,先检查装置的气密性,再装入药品;
(2)碱石灰能够吸收水和二氧化碳,所以装置C的作用是:防止空气中的水和二氧化碳进入装置B,排除空气中的二氧化碳和水蒸气对实验的干扰。
18.
(1) 含碳量不同 洁净干燥(合理即可)
(2)燃烧热值高,产物无污染
(3) B
(4) 最左边 C
(5)10.8kg
【解析】
(1)
生铁和钢都是铁的合金,由于二者的含碳量不同,所以在性能上有很大的差异,铁制品生锈是铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果,要防止铁制品生锈,只需要隔绝氧气或水蒸气即可,故可以采取的措施有洁净干燥、涂油、镀金属保护层等;故填:含碳量不同;洁净干燥(合理即可)。
(2)
氢气燃烧的生成物是水,所以氢气做燃料的优点是燃烧热值高,产物无污染;故填:燃烧热值高,产物无污染。
(3)
①将X和Y浸入稀硫酸中,Y溶解并产生氢气,X无变化,说明Y的金属活动性比X强,将X和Z浸入硝酸银溶液中X表面有银析出而Z无变化,说明X的金属活动性比银强,银的金属活动性比Z强,故三种金属的活动性顺序为Y>X>Z;②由于X的金属活动性比银强,比氢弱,那说明X在氢后,在银前,即X为金属铜,铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,反应的化学方程式为;故填:B;。
(4)
由元素周期表可知,钠元素在元素周期表中位于第三周期的最左边;
A.钠的偏旁是“钅”字旁,属于金属元素,正确;
B. 由钠原子的结构示意图可知,钠原子的质子数为11,正确;
C. 由钠原子的结构示意图可知,在化学反应中容易失去最外层的1个电子,变成钠离子,其离子符号为Na+,错误;
D. 由钠原子的结构示意图可知,在化学反应中容易失去最外层的1个电子,正确;
故选C;故填:最左边;C。
(5)
解:设理论上需要消耗铝的质量为x
x=10.8kg
故理论上需要消耗铝的质量为10.8kg。
19.
(1)④
(2)
(3)使温度降低到着火点以下
(4)
(5)C
(6)
(7)B
(8) MgCl2 Cu、Fe
【分析】
(1)
① 煤 ②石油 ③ 天然气属于化石燃料,乙醇可以用粮食来制取,属于可再生能源,不属于化石燃料,故选④;
(2)
乙醇在空气中完全燃烧生成水和二氧化碳,其化学方程式为:,故填:
(3)
用高压水枪将火扑灭,水汽化吸收热量,所以水在灭火过程中的主要作用为:使温度降低到着火点以下,故填:使温度降低到着火点以下;
(4)
生石灰与水反应生成氢氧化钙,其化学方程式为:,故填:
(5)
A.金属硬币利用金属光泽,机械强度大等,选项A错;
B.铝制导线利用其导电性,选项B错;
C.铜制火锅利用其导热性,选项C正确;
故选C
(6)
波尔多液是由硫酸铜、生石灰加水配制而成,不能用铁制容器配制波尔多液的,是因为铁会和硫酸铜发生置换反应,其化学方程式为:,故填:
(7)
洁净的铁钉在水和氧气共同接触的情况下最容易生锈,所以在潮湿的空气中铁易生锈,故填:在潮湿的空气中。
(8)
在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定质量的镁粉,镁先和氯化铜先反应生成铜和氯化镁,若镁还有剩余,会与氯化亚铁反应生成铁和氯化镁,所以滤液中一定含有的溶质是氯化镁;
向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有的物质是铁和铜,可能含有多余的镁。
故填:MgCl2;Cu、Fe
20.浅绿色 16.1% Zn 正中央 A杯中剩余的是锌,B杯中剩余的是铁 先偏向右后偏向左
【详解】
(1)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,硫酸亚铁溶液显浅绿色。
(2)设生成0.2g的氢气需要锌的质量为x,生成硫酸锌的质量为y
= 得x=6.5g,y=16.1g
反应后所得溶液中溶质的质量分数为 ×100%=16.1%
(3)①由于锌的相对原子质量大于铁的相对原子质量,故相同质量的锌和铁中铁粒子的个数较多,故甲是锌,乙是铁。
②当硫酸的质量为a时,铁和锌将硫酸完全反应,故生成的氢气的质量相等,故指针在正中央。由于硫酸完全反应,故A杯中剩余的是锌,B杯中剩余的是铁。、
③当硫酸的质量大于等于d时,由于锌的活动性比铁的强,故锌的反应速率更快,故天平向右偏转,等质量的锌和铁加入到过滤的稀硫酸中,最终生成氢气的质量铁比锌多,故指针又偏向左,所以整个实验过程中指针的变化情况是先偏向右后偏向左。
21. CD 3.3g 80% 银、铜 镁离子和锌离子
【详解】
(1)铁和氧气和水生成铁锈,铁锈的主要成分是氧化铁,化学式为,用盐酸除去铁制品表面铁锈的反应是氧化铁和盐酸生成氯化铁和水,反应的化学方程式为。
(2)①在直形管内发生反应是一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为。
②A、开始时应先通入一氧化碳,后预热玻璃管,故A不正确;
B、一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳,反应过程可观察到固体由红色逐渐变黑,故B不正确;
C、盛装药品前应先检查装置气密性,故C正确;
D、将尾气点燃或收集,可防止一氧化碳污染空气,故D正确。故选CD。
③I.二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,样品充分反应后,测定实验数据,澄清石灰水增重 3.3g,故反应生成 CO2 的质量是3.3g。
II.设该样品中氧化铁的质量为x
故样品中氧化铁的质量分数为。
(3)锌的金属活动性比银、铜强,比镁弱,不能与Mg(NO3)2溶液反应;将一定质量的锌粉放入盛有硝酸银、硝酸铜和硝酸镁的混合溶液中,锌先与AgNO3溶液反应生成硝酸锌溶液和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2溶液反应生成硝酸锌溶液和铜,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,滤液呈无色,说明溶液中不含硝酸铜,则可能是锌与硝酸铜溶液恰好完全反应,也可能是锌有剩余。
①滤渣中一定含有的金属是银、铜。
②滤液中一定含有的阳离子是镁离子和锌离子。
22.铝〉铁〉铜 黄铁矿炼铁过程中生成有毒的SO2 含碳量不同 MgO、Mg(OH)2或MgCO3均为白色固体,镁条外面是灰黑色 水 温度没有达到分解所需的最低温度 0.72g MgCO3 4:1:4
【详解】
(一)铁的有关知识
I.活动性越强的金属冶炼越困难;人类使用金属经历了青铜、铁器时代,近代才开始大量使用铝材料,这反映出铜、铁、铝这三种金属的活动性由强到弱的顺序是铝〉铁〉铜。
II.工业炼铁多采用赤铁矿、磁铁矿等,以磁铁矿为原料炼铁的反应为一氧化碳在高温下和四氧化三铁反应生成二氧化碳和铁,;炼铁一般不采用黄铁矿(FeS2)的原因可能是①黄铁矿含铁量相对低;②黄铁矿中含有硫元素,炼铁过程中生成有毒的SO2,会污染空气。
III.钢铁材料通常分为生铁和钢,这两种铁合金的主要区别就在于含碳量不同,“百炼成钢”中发生反应为碳和氧气生成二氧化碳,降低了合金的含碳量,。
(二)金属镁及其化合物的探究
提出猜想:有资料可知, Mg(OH)2或MgCO3都是白色固体,MgO也是白色固体,而镁条外面是灰黑色,故该固体不可能是MgO、Mg(OH)2或MgCO3。
实验分析:试管口有液滴出现,说明反应产生了水;澄清石灰水变浑浊则证明有二氧化碳生成;同时灰黑色固体完全变为白色,白色固体应是氧化镁;由上可知黑色固体受热生成了水、二氧化碳、氧化镁,故Mg2(OH)2CO3受热分解的化学方程式为:。
数据处理:分析图像可知,0-t1应是温度没有达到晶体分解所需的最低温度,故固体质量不变,t1-t2为固体中结晶水蒸发,结合已知资料MgCO3的热稳定性比Mg(OH)2的热稳定性更强,则t3-t4是氢氧化镁分解,t5-t6是碳酸镁分解。
(1)0~t1固体质量没有发生变化的原因可能度没有达到晶体分解所需的最低温度;
(2)t1-t2为固体中结晶水失去的反应,质量为:4.66g-3.94g=0.72g;
(3)结合已知资料MgCO3的热稳定性比Mg(OH)2的热稳定性更强,则t3-t4是氢氧化镁分解生成氧化镁和水,。
(4)由分析可知,t4~t5段固体为MgCO3和MgO;
(5)碱式碳酸镁的相对分子质量为84x+58y+18z;
由分析和曲线可知:
氧化镁质量为2.00g,则镁元素的质量为,
二氧化碳质量为3.76g-2.00g=1.76g,则碳元素的质量为,
生成水的质量为(4.66g-3.94g)+(3.94g-3.76g)=0.9g,则氢元素的质量为;
化学反应前后元素种类质量不变,则有:
,
,
,
解得x=4,y=1,z=4,
即xMgCO3 yMg(OH)2 zH2O中x∶y∶z的最简比为4:1:4。