6.2金属的化学性质
一、选择题(共16题)
1.下列说法错误的是
A.活性炭可用于净水,是因为能吸附溶解于水中的一些杂质
B.经过液化、蒸发从空气中得到氮气和氧气的过程是化学变化
C.水和过氧化氢的化学性质不同,是因为它们的分子构成不同
D.铝制品不能用钢丝球擦洗,是因为易破坏表面的致密氧化膜
2.现将X、Y两种金属片分别插入硫酸铜溶液中,X无明显变化,Y表面有铜析出,则X、Y、Cu三种金属的活动性由强到弱的顺序是
A.X > Y > Cu B.Cu > X > Y
C.Y > Cu > X D.X > Cu > Y
3.下列各物质,由金属和同一种酸直接反应制取的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
4.下列应用和相应的原理(用化学方程式表示)及基本反应类型都正确的是
A.用熟石灰制生石灰 CaO+H2O═Ca(OH)2 化合反应
B.实验室用氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气 2KClO32KCl+3O2↑分解反应
C.用酒精作燃料 C2H5OH+3O22CO2+3H2O置换反应
D.用Al(OH)3中和胃酸 2Al(OH)3+3H2SO4═Al2(SO4)3+6H2O复分解反应
5.下列四种金属中,活动性最强的是( )
A.Ag B.Cu C.Fe D.Sn
6.下列各方案不能证明Cu、Zn、Ag三种金属活动性的是
A.Zn、Ag、Cu(NO3)2溶液
B.Cu、Zn(NO3)2溶液、AgNO3溶液
C.Cu、Ag、Zn(NO3)2溶液
D.Zn、Cu、稀盐酸、AgNO3溶液
7.下列实验现象描述正确的是
A.高温时,碳与氧化铜反应—生成铜和二氧化碳
B.镁在空气中燃烧—发白光,放热,产生大量白雾
C.向锌粒中滴加稀硫酸—固体表面出现气泡,固体减少,放热
D.向硫酸铜溶液中加入铁钉—固体表面覆盖一层白色物质,溶液变成浅绿色
8.在托盘天平两盘中各放一只等质量的烧杯,烧杯中分别盛有等质量且足量的稀盐酸,天平平衡。向左盘中加入5.6g铁粉,向右盘中加入10%的AgNO3溶液。充分反应后,若天平仍然平衡,则加入的AgNO3溶液的质量是
A.5.4g B.54g C.5.6g D.56g
9.下列属于置换反应的是( )
A.2H2O2H2↑+O2↑ B.S+O2SO2
C.NaOH+HCl=NaCl+H2O D.2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
10.下列四个图像分别表示四个化学兴趣小组活动中的数据及处理情况,其中错误的是
A. 向一定质量的过氧化氢溶液中加入二氧化锰固体
B. 相同质量的锌粉和铁粉分别放入到足量的等浓度的稀硫酸中
C. 加热一定质量的高锰酸钾固体
D. 一定量的硫酸铜溶液中加入铁片
11.金属R与CuCl2溶液反应的化学方程式为R+CuCl2===RCl2+Cu,则下列说法错误的是
A.该反应是置换反应 B.金属R一定是铁
C.金属R比Cu更活泼 D.该反应前后R的化合价发生了改变
12.现将一定量的铁粉加入盛有Cu(NO3)2、AgNO3混合溶液的烧杯中,充分反应后加入稀盐酸,发现没有气泡但出现白色沉淀,则加入盐酸前的烧杯中含有
A.Fe、 AgNO3、 Cu(NO3)2、 Fe(NO3)2
B.Cu、AgNO3、 Cu(NO3)2、 Fe(NO3)2
C.Ag、AgNO3、 Cu(NO3)2、 Fe(NO3)2
D.Cu、Ag、AgNO3、Fe(NO3)2
13.下列实验操作不能达到预期目标的是( )
A.在甲烷火焰上方罩一个干而冷的烧杯,通过产生水的现象证明甲烷中含有氢元素
B.将足量的铜丝放在充满空气的密闭容器中加热,以除去其中的O2
C.电解水时加入氢氧化钠可增强导电性
D.将50g溶质质量分数为10%的盐酸加热蒸发25g水,得到质量分数为20%的盐酸
14.将13g金属混合物粉末投入到足量的稀盐酸中充分反应得到1 .0gH2,则此混合物组成可能为
A.Fe和Zn
B.Fe和Cu
C.Mg和Al
D.Mg和Zn
15.现有X、Y、Z三种金属,已知:①X+YSO4=XSO4+Y ② Y+ 2ZNO3= Y(NO3)2+2Z ③ Y+ H2SO4不反应,则下列符合要求的X、Y、Z分别是
A.Mg、Zn、Ag B.Mg、Fe、Ag
C.Zn、Fe、Ag D.Fe、Cu、Ag
16.如图所示,下列图象反应的对应关系正确的是( )
A.铁丝燃烧
B.加热一定量的高锰酸钾固体
C.将铁钉加入硫酸铜溶液中
D.加热氯酸钾与二氧化锰的固体混合物
二、综合题(共6题)
17.金属材料广泛应用于现代社会中。请用相关的知识回答下列问题:
(1)在日常生活、工农业生产和科学研究中,大量使用的是合金。生铁和___________就是含碳量不同的两种铁合金。
(2)日常生活中,菜刀一般采用的防锈措施是___________。菜刀用铁制而不用铝制的原因是___________。
(3)很多金属都能与氧气反应,写出镁在空气中燃烧的化学方程式___________。
(4)现有甲、乙、丙、丁四种金属,丁在自然界中只能以单质形式存在,用甲制的容器不能盛放乙的盐溶液,用丙制的容器却可以盛放乙的盐溶液。由此推断四种金属的活动性由强到弱的顺序是___________。
(5)某锌粉中含有铜、镁中的一种杂质,取该样品6.5g与足量稀盐酸充分反应,生成氢气0.21g,该锌粉中含有的杂质是___________。另取一定量该样品加入硫酸铜溶液,得到滤液和滤渣。将滤渣洗净,加入稀硫酸,有气泡产生,则滤液中一定有的溶质是___________(填化学式)。
18.金属及其化合物是中学化学学习的重要内容。
(1)《梦溪笔谈》中:“古人以剂刚为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折。……”,剂刚、柔铁均为铁的合金,这主要因为合金比纯金属________。
A 硬度大、耐腐蚀 B 硬度小熔点高 C 熔点高、耐腐蚀
(2)某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性,进行下图中甲、乙、丙三个实验。
①请写出丙实验中的现象_____________。
②小组同学随后发现该实验无法得出四种金属的活动性顺序,于是补充图丁实验,最终得出四种金属活动性:Zn>Fe>Cu>Ag,则图丁中的试剂A、B分别为__________(写出一组即可)。
(3)某化学实验室从含少量硝酸锌的硝酸银废液中提取金属Ag,其主要操作流程如图:
①固体A的成分有________________;
②步骤I、Ⅱ共同的实验操作名称是___________;
③请写出步骤Ⅱ中加入过量稀硫酸的原因__________;若往溶液D中加入适量的铁粉,则发生反应的化学方程式为__________。
(4)2019年诺贝尔化学奖授予三位化学家,以表彰他们在锂离子电池领域的研发工作。利用锂与水的反应可制成锂水电池,作为潜艇的储备电源。已知锂与水反应生成氢氧化锂(LiOH)和一种有可燃性的单质气体,若消耗21g锂,则生成的单质气体质量为多少克________?
19.化学兴趣小组的同学欲除去某FeCl2溶液中混有的CuCl2杂质,实验操作步骤如下:
(1)①在混合溶液中加入过量的__粉(只有一个正确选项,选填字母),搅拌,使其充分反应:
A.铁 B.铜 C.银
②过滤,得到FeCl2溶液和金属混合物.
(2)该小组同学欲继续探究上述②得到的金属混合物中Cu的质量分数,将该金属混合物洗涤、干燥,称得其质量为28.0g.向此金属混合物中逐滴滴加稀盐酸,产生氢气的质量与加入稀盐酸溶液的质量关系如图所示,完成下列问题:
①计算该金属混合物中Cu的质量分数________.(请根据化学方程式写出完整的计算步骤)
②该实验中,有同学认为还可以通过测定其他数据来计算Cu的质量分数,实验时他需要测定的实验数据应是__.
20.金属材料广泛应用于生产生活中。
(1)某研究小组为验证铝、铜、锌、银的金属活动性顺序,设计如图甲所示三个实验(三种金属均已用砂纸打磨过,其形状和大小相同,稀盐酸的浓度和用量也相同)。
①一段时间后,观察到实验B的铜片表面有银白色固体附着,且溶液由无色变为____________色,这说明铜比银的金属活动性____________(填“强”或“弱”)。
②甲同学认为通过实验A和C可比较铝和锌的金属活动性,他依据的实验现象是___________。
③乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序,因此在上述实验的基础上,乙同学又补做了一个实验,装置如图乙所示,且实现了探究目的。乙同学的实验:X是金属_____________,Y是_________________溶液。
(2)某校课题研究小组到电镀厂考察,了解到铁件镀铜的主要工艺流程如下:
结合流程中提供的信息回答:
①流程Ⅱ废水中含有的物质有__________________;
②流程Ⅳ废水中除流程Ⅰ、Ⅱ引入的物质外,还含有_______________;
③流程Ⅲ中发生的化学反应基本类型是_____________________。
21.(1)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为_____;所选择的发生装置是_____(填写字母序号,下同) ,选择该装置的依据_____。
(2)实验室收集二氧化碳的装置为_____,原因是_____;检验二氧化碳是否收集满的方法是_____。
(3)欲测定某锌一铜合 金中铜的质量分数,进行如下实验:取合金样品10g放人烧杯中,将60g稀硫酸分三次加入,充分反应后,测得生成气体质量如下:
实验次数 第一次 第二次 第三次
加入稀硫酸质量/g 20 20 20
生成气体质量/g 0.08 m 0.04
请回答下列问题并计算:
①第二次实验时生成气体质量m =_____g;
②计算该合金样品中铜的质量分数_____。
22.京京同学对金属活动性顺序等知识进行了研究。
(1)根据如图中的实验现象判断,稀盐酸里的A、B、C、D四种金属中,在金属活动性顺序里,位于氢后面的金属是(填字母)___________。
(2)将甲、乙两种金属片分别放入硫酸铜溶液中,乙表面析出红色固体,申没有明显现象。判断甲、乙、铜三种金属的活动性由强到弱的顺序为_________________。
(3)查阅资料:金属在活动性顺序里的位置越后,其化合物越不稳定,所以它的氧化物越容易被还原.在下列①②中各写一个化学方程式_____________________;_____________________,③中写出还原金屑氧化物的方法________。
(4)查阅资料:在金属活动性顺序里,位于氢后面的金属Cu,在常温下虽然不能与稀盐酸、稀硫酸反应,但可以与稀硝酸反应,其化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO ↑ +4H2O。反应生成的NO是无色、难溶于水的气体,在常温下与空气中的O2迅速化合生成 NO2,NO2是红棕色、有刺激性气味的有毒气体。用如图所示实验装置进行实验,可以证明铜与稀硝酸反应生成的气体是NO。
①检查装置的气密性:关闭弹簧夹,将干燥管放人带有水的烧杯中,若观察到____________,则表明该装置的气密性良好。
②按图所示进行实验:打开弹簧夹,用注射器慢慢抽取干燥管内的气体,稀硝酸沿着干燥管慢慢上升,直到_______,停止抽拉注射器,关闭弹簧夹,观察干燥管内的现象:__________。反应停止后,打开弹簧夹,用注射器抽取千燥管内的气体(事先已将注射器内原有的气体推出),关闭弹簧夹后取下注射器,并抽取一定量的空气,观察到气体变为红棕色。
③上述实验完成后,用足量NaOH溶液将气体吸收,其目的是_______________。
④如图是NO2气体和空气混合的实验示意图,观察图中A、B、D的表示方法,在C处 画出相应的气体组成的粒子示意图_______________。
⑤在3.84 g Cu中加入100 g稀HNO3溶液,如恰好完全反应,计算生成NO的质量__________(化学方程式见上)和反应前稀HNO3溶液中溶质的质量分数____________。 (请写出计算过程)
参考答案
1.B
【详解】
A、活性炭具有吸附性,可吸附水中的色素和异味,选项说法正确,不符合题意;
B、利用液态氮和液态氧的沸点不同,经过液化、蒸发从空气中得到氮气和氧气的过程,没有新物质生成,是物理变化,选项说法不正确,符合题意;
C、水和过氧化氢的化学性质不同,是因为水由水分子构成,过氧化氢由过氧化氢分子构成,分子构成不同,化学性质不同,选项说法正确,不符合题意;
D、铝制品不能用钢丝球擦洗,是因为铝制品表面有一层致密的氧化铝薄膜,用钢丝球擦洗,会破坏这层氧化膜,减少其使用寿命,选项说法正确,不符合题意。
故选B。
2.C
【详解】
试题分析:将X、Y两种金属片分别插入硫酸铜溶液中,X无明显变化,Y表面有铜析出,说明金属y的金属性强于铜,而金属X的活动性弱于铜,则X、Y、Cu三种金属的活动性由强到弱的顺序是Y > Cu > X,故选择C
3.A
【详解】
A、铝和锌的活动性均在氢前,所以和铝都能与硫酸反应能生成硫酸锌和硫酸铝,符合题意;
B、钾和钠的活动性在氢前,所以钾与硫酸反应能生成硫酸钾,而钠需要和亚硫酸反应生成亚硫酸钠,不符合题意;
C、铁和盐酸反应只能生成氯化亚铁不能生成氯化铁,不符合题意;
D、镁的活动性在氢前,所以镁与盐酸反应能生成氯化镁;铜在氢的后面不会与盐酸反应,所以不能由酸和金属反应直接制得;不符合题意。
故选A。
4.B
【解析】
试题分析:生石灰是氧化钙的俗称,熟石灰是氢氧化钙的俗称,由氧化钙制取氢氧化钙,是生石灰制取熟石灰,A错误; C中该化学方程式书写完全正确,但该反应的生成物均为化合物,不属于置换反应,错误;D中胃酸的主要成分是盐酸,正确的化学方程式为Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O,错误。故选B。
5.C
【详解】
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;在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,金属的活动性就越强,镁、铜、锌、铝四种金属中镁的位置最靠前,故金属活动性最强的是镁。
A、题目给出的金属中,活动性活动性最强的金属是Fe,不是Ag,故选项错误。
B、题目给出的金属中,活动性活动性最强的金属是Fe,不是Cu,故选项错误。
C、题目给出的金属中,活动性活动性最强的金属是Fe,故选项正确。
D、题目给出的金属中,活动性活动性最强的金属是Fe,不是Sn,故选项正确。
故选D。
6.C
【详解】
A、Zn能与CuSO4溶液反应,说明了Zn的活泼性大于Cu;Ag不能与CuSO4溶液反应,说明了Cu的活泼性大于Ag,故A能证明Zn、Cu、Ag三种金属正确的活动性顺序;
B、Cu不能与Zn(NO3)2溶液反应,说明了Zn的活泼性大于Cu;Cu能置换AgNO3溶液中的银,说明了Cu的活泼性大于Ag,故B能证明Cu、Ag三种金属正确的活动性顺序;
C、Cu、Ag都不能与Zn(NO3)2溶液反应,说明了Zn的活泼性大于Cu、Ag;无法确定Cu、Ag金属的活动性强弱。故C不能证明Zn、Cu、Ag三种金属正确的活动性顺序;
D、Zn能与稀盐酸反应,Cu不能与稀盐酸反应,说明了Zn的活泼性大于Cu;Cu能置换AgNO3溶液中的银,说明了Cu的活泼性大于Ag,故D能证明Zn、Cu、Ag三种金属正确的活动性顺序。
故选:C。
7.C
【详解】
A、高温时,碳与氧化铜反应—生成铜和二氧化碳,是实验结论,故选项说法错误;
B、镁在空气中燃烧,发出强光,放出热量,产生大量的白烟,而不是白雾,故选项说法错误;
C、锌的金属活动性比氢强,能与稀硫酸反应,向锌粒中滴加足量稀硫酸,银白色固体表面出现气泡、固体减少至消失、放热,故选项说法正确;
D、铁的金属活动性比铜强,向硫酸铜溶液中加入铁钉,银白色固体表面覆盖一层紫红色物质,溶液变成浅绿色,故选项说法错误。
故选:C。
8.A
【详解】
解:设5.6g铁与稀盐酸反应生成氢气的质量是x,
x=0.2g,所以左盘中的质量增加值为5.6g-0.2g=5.4g,右盘中加入的是硝酸银溶液,加入多少就增加多少(没有气体生成),故若天平仍然平衡,则加入的AgNO3溶液的质量是5.4g。故选A。
9.D
【详解】
A、该反应是一种物质反应生成多种物质,符合分解反应的特点,故是分解反应,不是置换反应,故错误;
B、该反应是两种物质反应生成一种物质,是化合反应,故错误;
C、该反应是酸与碱互相交换成分生成盐和水的反应,是复分解反应,故错误;
D、该反应是由金属单质和酸反应生成氢气和盐,是置换反应,正确。故选D 。
10.A
【详解】
试题分析:解答图像类的题目抓住“三点一走势”,即首先看清楚横、纵坐标各表示的量,然后从起始点、转折点、终点还有量的变化趋势来进行分析解答,A、向一定质量的过氧化氢溶液中加入二氧化锰固体,由于反应生成了水,故水的质量会增大,而不是一直不变,错误,B、相同质量的锌粉和铁粉分别放入到足量的等浓度的稀硫酸中,由于Zn的活动性比Fe强,故反应速率更快,所用的反应时间更短,而由于Zn的相对原子质量比Fe大,故反应生成的氢气质量锌更小,正确,C、加热一定质量的高锰酸钾固体,由于反应生成氧气,故质量减少,正确,D、一定量的硫酸铜溶液中加入铁片,根据反应:Fe+CuSO4==Cu+FeSO4,可以判断溶液质量减少了,正确,故选A
11.B
【详解】
A、由化学方程式可知,该反应是置换反应,故正确;
B、R能置换出铜,说明R比铜活泼,不能确定一定是铁,故错误;
C、R能置换出铜,说明R比铜活泼,故正确;
D、反应物中R是单质,化合价为0,生成物中R在化合物中,化合价不是0,故该反应前后R的化合价发生了改变,故正确。故选B。
12.C
【解析】
将一定量的铁粉加入盛有Cu(NO3)2、AgNO3混合溶液的烧杯中,充分反应后加入稀盐酸,铁比铜和银活泼,铜比银活泼,铁可以置换出Cu(NO3)2、AgNO3合溶液中的铜和银生成硝酸亚铁,铜可以置换出AgNO3溶液中的银,铁在金属活动顺序表中排在氢前面,可以与盐酸反应,铜和银排在氢后面,与盐酸不反应。没有气泡但出现白色沉淀,说明铁没有剩余,白色沉淀应是氯化银,AgNO3与稀盐酸反应生成不溶于硝酸的氯化银白色沉淀,则加入盐酸前的烧杯中含有Ag、AgNO3、 Cu(NO3)2、 Fe(NO3)2。故选C。
13.D
【解析】
试题分析:A、因为化学反应前后元素的种类不变,在甲烷火焰上方罩一个干而冷的烧杯,通过产生水的现象能证明甲烷中含有氢元素,故可达到预期目的;
B、铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,将足量的铜丝放在充满空气的密闭容器中加热,可以除去其中的O2,能达到预期目的;
C、纯水的导电性很弱,电解水时加入氢氧化钠可增强导电性,能达到预期目的;
D、盐酸加热蒸发水时随着水分的蒸发会挥发出氯化氢气体,所以溶质质量分数会小于20%,不能达到预期目的.
故选D.
14.D
【详解】
当金属混合物设定为+2价金属时,假设都能反应。设混合物为M,相对原子质量为x。则
x=26;
若两种金属都反应,且本身都是+2价金属,则必须只能有一个的相对原子质量小于26,(这样排除了A)在给定的金属中只有镁的小于26,所以D选项正确。而C中由于铝为+3价金属,相对原子质量为27,当折合为+2价金属时,铝可以理解为相对原子质量为18,两个都小于26,所以C不对。
若有一种金属不反应,则能够反应的金属的相对原子质量必须小于26,所以B错误。
故选:D。
15.D
【分析】
根据金属的化学性质与金属活动性顺序来进行分析判断。
【详解】
①X+YSO4=XSO4+Y,说明X的金属活动性比Y强,即X>Y;并且X、Y在化合物中显+2价;②Y+2ZNO3=Y(NO3)2+2Z,说明Y的金属活动性比Z强,即Y>Z,并且Z在化合物中显+1价;③Y+H2SO4不反应,说明Y的金属活动性比氢弱,即H>Y.故活动性由强到弱的顺序为X>H>Y>Z;金属的活动性顺序是钾钙钠镁铝锌铁锡铅氢铜汞银铂金。A、锌的金属活动性比氢氢,Mg、Zn、Ag不符合上述条件,错误;B、铁的金属活动性比氢强,Mg、Fe、Ag不符合上述条件,错误;C、铁的金属活动性比氢强,Zn、Fe、Ag不符合上述条件,错误;D、Fe、Cu、Ag符合X>H>Y>Z,并且Fe、Cu置换反应中在化合物中显+2价,Ag在化合物中显+1价,正确。故选D。
16.D
【详解】
A、铁丝和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,固体增重的起点不能从零开始逐渐增大,故A错误;
B、高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,固体质量逐渐减小,然后不变,所以锰元素的质量分数逐渐增大,然后不变,故B错误;
C、每56份质量的铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和64份质量的铜,所以固体的质量逐渐增大,然后不变,故C错误;
D、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,反应前后钾元素的质量不变,故D正确。
故选D。
17.钢 用后洗净、擦干 硬度比铝的硬度大 甲>乙>丙>丁 镁 MgSO4
【详解】
(1)生铁和钢就是含碳量不同的两种铁合金。
(2)铁与空气中的氧气和水接触时会发生锈蚀,所以菜刀一般采用的防锈措施是用后洗净、擦干。铁的硬度比铝的硬度大,所以菜刀用铁制而不用铝制。
(3)在点燃的条件下,镁与氧气反应生成氧化镁,化学方程式为。
(4)丁在自然界中只能以单质形式存在,说明丁最不活泼。用甲制的容器不能盛放乙的盐溶液,说明甲比乙活泼。用丙制的容器却可以盛放乙的盐溶液,说明乙比丙活泼。由此推断四种金属的活动性由强到弱的顺序是甲>乙>丙>丁。
(5)根据化学方程式和可知,每65份质量的锌会放出2份质量的氢气。所以6.5g的锌会放出 0.2g氢气。所以混入的金属应相同质量的情况下放出的氢气量比锌多,镁符合要求。铜不与稀盐酸反应,不符合要求。所以含有的杂质是镁。
硫酸铜先与镁反应,再与锌反应。滤渣加入稀硫酸,有气泡产生说明锌未参加反应或未反应完,硫酸铜被反应完。镁一定会和硫酸铜反应生成硫酸镁,所以一定含有的溶质是硫酸镁。故填MgSO4。
18.A 铜片表面析出银白色固体,溶液由无色变为蓝色 铜片、稀盐酸 银、锌 过滤 反应掉固体A中的锌,得到银单质 3克。
【详解】
(1)由题意剂刚、柔铁均为铁的合金,这主要因为合金比纯金属熔点低、硬度大、耐腐蚀,A选项正确,符合题意。故选A。
(2)为探究Zn、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性,根据图中甲、乙、丙三个实验可知:
甲实验:锌与氯化亚铁溶液反应,实验现象为有黑色单质生成,溶液变为无色;
乙实验:铁表面产生气泡,溶液变为浅绿色;
丙实验:铜片表面析出银白色固体,溶液由无色变为蓝色;
①丙实验中的现象铜片表面析出银白色固体,溶液由无色变为蓝色。
②由以上实验可知金属活动性:Zn>Fe,Cu>Ag,铁能与稀盐酸反应,该实验无法得出四种金属的活动性顺序,要最终得出四种金属活动性为Zn>Fe>Cu>Ag,则补充的丁图的实验要验证铁和铜的金属性强弱,已经有铁和稀盐酸反应的基础上,补充铜与稀盐酸不反应的实验即可证明,则丁图中的试剂A、B分别为铜片、稀盐酸,或者为铜片、硫酸亚铁等。
(3)从含少量硝酸锌的硝酸银废液中提取金属Ag,结合主要操作流程图可知:废液与过量锌粉反应,锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银,过滤后得到溶液B硝酸锌溶液和锌、银混合物固体A,锌、银混合物中加入过量稀硫酸,锌与稀硫酸反应生成硫酸锌、氢气,过滤后,溶液D为硫酸、硫酸锌、硝酸锌的混合溶液,滤渣中为银,气体C为氢气,则有:
①固体A的成分有银和锌;
②步骤I、Ⅱ共同的实验操作名称是过滤;
③步骤Ⅱ中加入过量稀硫酸的原因是反应掉固体A中的锌,得到银单质;溶液D为硫酸、硫酸锌、硝酸锌的混合溶液,若往溶液D中加人适量的铁粉,铁与硫酸锌、硝酸锌不反应,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为。
(4)已知锂与水反应生成氢氧化锂(LiOH)和一种有可燃性的单质气体,该气体为氢气,设消耗21g锂,生成的单质气体氢气的质量为x,则有:
由解得x=3g
答:消耗21g锂生成的单质气体氢气的质量为3克。
19.A 设铁的质量为x
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
56 2
x 0.1g
56/2=x/0.1g
x=2.8g
则样品中铜的质量分数为(28.0g-2.8g)÷28.0g×100%=90%. 滴加盐酸至不再产生气体时固体的质量(洗涤、干燥后)
【详解】
(1)①除去某FeCl2溶液中混有的CuCl2杂质,应在混合溶液中加入过量的铁粉,铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,过滤的氯化亚铁溶液。2)①设铁的质量为x
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
56 2
x 0.1g
56/2=x/0.1g
x=2.8g
则样品中铜的质量分数为(28.0g-2.8g)÷28.0g×100%=90%.
②铁能与酸反应而溶液,铜不与酸反应, 滴加盐酸至不再产生气体时固体的质量(洗涤、干燥后)即为混合物中铜的质量。
20.蓝 强 铝反应的速率比锌快 Zn CuSO4(或CuC12等,合理答案均可) H2SO4、Fe2(SO4)3、FeSO4 CuSO4 置换反应
【详解】
(1) ①金属铜和硝酸银溶液反应生成单质银和硝酸铜,溶液由无色变为蓝色,根据活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来的性质可知铜比银的金属活动性强,答案:蓝,强;
②金属与酸溶液反应,金属越活泼反应速率越快,因为铝比锌活泼,可知铝反应的速率比锌快,答案:铝反应的速率比锌快;
③上述实验不足以得出锌和铜的金属活动性顺序,所以应该补充实验证明锌和铜的活动性顺序,可以用单质锌与铜的盐溶液反应、也可以设计单质铜和锌的盐溶液反应,答案为:Zn,CuSO4(或CuC12等,合理答案均可);
(2) ①流程Ⅱ是酸洗的过程,酸会和铁及铁锈反应生成硫酸铁、硫酸亚铁,又因为酸过量所以废水中含有的物质有H2SO4、Fe2(SO4)3、FeSO4,答案:H2SO4、Fe2(SO4)3、FeSO4;
②流程Ⅳ废水中除流程Ⅰ、Ⅱ引入的物质外,还有电镀流程中引入的过量的硫酸铜,答案:CuSO4;
③流程Ⅲ中发生的化学反应是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁的置换反应,答案:置换反应。
21. A 反应物为固体且需要加热 C 二氧化碳溶于水且密度大于空气 将燃着的小木条放置于集气瓶瓶口,木条熄灭,证明二氧化碳已经集满 0.08 35%
【详解】
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ;用高锰酸钾制氧气,是属于加热固体制气体,所以发生装置选择A;选择该装置的依据是反应物为固体且需要加热。
(2)收集二氧化碳采用向上排空气法,故选C;原因是二氧化碳能溶于水且密度大于空气; 检验二氧化碳是否收集满的方法是将燃着的小木条放置于集气瓶瓶口,木条熄灭,证明二氧化碳已经集满。
(3)由题目表格数据可知,第三次加入酸时有气体产生,说明第二次加入的稀硫酸已反应完,生成的气体与第一次生成的气体质量相等,故m为0.08。
解:设合金中锌的质量为X。
根据质量守恒定律,生成氢气的质量为:
该合金样品中铜的质量分数;
答:该合金样品中铜的质量分数35%。
22.D 乙>Cu>甲 2HgO2Hg+O2↑ C+2CuOCu+CO2↑ 用一种金属还原金属氧化物 若干燥管内的液(水)面比烧杯内的液(水)面低,且过一段时间后干燥管内的液 (水)面保持不变 充满干燥管 铜片表面有气泡产生,铜片溶解,溶液由无色变成蓝色,液面下降 防止污染空气 1.2 g 10%
【分析】
(1)根据如图可知,稀盐酸里D不反应。
(2)将甲、乙两种金属片分别放入硫酸铜溶液中,乙表面析出红色固体,说明乙比铜活泼,甲没有明显现象,说明铜比甲活泼。
(3)①的化学方程式2HgO2Hg+O2↑;
②的化学方程式C+2CuO2Cu+CO2↑。
③中写出还原金属氧化物的方法用一种金属还原金属氧化物。
(4)
①检查装置的气密性:关闭弹簧夹,将干燥管放人带有水的烧杯中,若观察到干燥管内的液面比烧杯内的液面低,且过一段时间后干燥管内的液面保持不变,则表明该装置的气密性良好。
②按图所示进行实验:打开弹簧夹,用注射器慢慢抽取干燥管内的气体,稀硝酸沿着干燥管慢慢上升,直到充满干燥管,停止抽拉注射器,关闭弹簧夹,Cu可以与稀硝酸反应,生成的NO和蓝色的硝酸铜溶液。
③上述实验完成后,用足量NaOH溶液将二氧化氮气体吸收,其目的是防止污染空气。
④如图是NO2气体和空气混合的实验示意图,观察图中A、B、D的表示方法,分子在不停地运动,二氧化氮和空气混合均匀。
⑤根据铜的质量计算生成NO的质量和稀硝酸中溶质的质量。
【详解】
(1)根据如图可知,稀盐酸里D不反应,在金属活动性顺序里,位于氢后面的金属是D。
(2)将甲、乙两种金属片分别放入硫酸铜溶液中,乙表面析出红色固体,说明乙比铜活泼,甲没有明显现象,说明铜比甲活泼。判断甲、乙、铜三种金属的活动性由强到弱的顺序为乙>Cu>甲。
(3)查阅资料:金属在活动性顺序里的位置越后,其化合物越不稳定,所以它的氧化物越容易被还原。①的化学方程式2HgO2Hg+O2↑;
②的化学方程式C+2CuO2Cu+CO2↑。
③中写出还原金属氧化物的方法用一种金属还原金属氧化物。
(4)
①检查装置的气密性:关闭弹簧夹,将干燥管放人带有水的烧杯中,若观察到干燥管内的液面比烧杯内的液面低,且过一段时间后干燥管内的液面保持不变,则表明该装置的气密性良好。
②按图所示进行实验:打开弹簧夹,用注射器慢慢抽取干燥管内的气体,稀硝酸沿着干燥管慢慢上升,直到充满干燥管;停止抽拉注射器,关闭弹簧夹,Cu可以与稀硝酸反应,生成的NO和蓝色的硝酸铜溶液。观察干燥管内的现象:铜片表面有气泡产生,铜片溶解,溶液由无色变成蓝色,液面下降。
③上述实验完成后,用足量NaOH溶液将二氧化氮气体吸收,其目的是防止污染空气。
④如图是NO2气体和空气混合的实验示意图,观察图中A、B、D的表示方法,分子在不停地运动,二氧化氮和空气混合均匀。在C处 画出相应的气体组成的粒子示意图。
⑤解:设生成NO的质量为x,稀硝酸中溶质的质量为y。
x=1.2 g
y=l0 g
×l00%=10% 。
答:生成NO的质量为1.2 g,稀硝酸中溶质的质量分数为10%。