人教版初中化学九年级下册第八单元 课题2 金属的化学性质

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名称 人教版初中化学九年级下册第八单元 课题2 金属的化学性质
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2022-02-07 09:34:31

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人教版初中化学九年级下册第八单元 课题2 金属的化学性质
一、单选题
1.(2021九上·华亭期末)下列化学反应中,属于置换反应的是(  )
A.4P+5O2 2P2O5
B.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
C.CaCO3 CaO+CO2↑
D.Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
2.(2021九上·越秀期末)下列金属在溶液中活动性最强的是(  )
A.Na B.Al C.Pb D.Hg
3.(2021九上·河东期末)已知金属锰在金属活动性顺序中位于铝和锌之间.下列化学反应不能发生的是(  )
A.Mn+2HCl=MnCl2+H2↑ B.Mg+MnSO4=MgSO4+Mn
C.Fe+MnSO4=FeSO4+Mn D.Mn+CuSO4=MnSO4+Cu
4.(2021九上·盐湖期末)科学精神与社会责任,是化学学科素养更高层面的价值追求。化学实践小组的同学欲探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序,下列实验方案可行的是(  )
A.Fe、Cu、MgSO4溶液 B.FeSO4溶液、Cu、MgSO4溶液
C.Fe、CuSO4溶液、MgSO4溶液 D.Fe、Mg、CuSO4溶液
5.(2021九上·秦皇岛期末)取一定量的Mg放入到Cu(NO3)2溶液中充分反应后过滤,得到固体和滤液,下列说法错误的是(  )
A.固体中只有铜时,滤液可能呈蓝色
B.固体中一定有铜,滤液中一定有Cu(NO3)2
C.固体中有Mg和Cu时,滤液一定呈无色
D.固体中只有铜时,滤液中可能没有Cu(NO3)2
6.(2021九上·香洲期末)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,其中不合理的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2021九上·天河期末)常见金属M与硝酸银溶液反应的化学方程式为 。有关该反应的说法错误的是(  )
A.该反应是置换反应 B.金属活动性M>Ag
C.M可能是铝 D.M表面有固体析出
8.(2020九上·东港期末)将质量相等的A、B、C三种金属,同时分别放入三份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中,反应生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息,得出的结论正确的是(已知:A、B、C在生成物中均为+2价)(  )
A.放出H2的质量是A>B>C B.金属活动性顺序是A>B>C
C.反应速率最大的是A D.相对原子质量是A>B>C
9.(2021九上·汝阳期末)镁和铝分别与足量的稀盐酸反应,若生成氢气的质量相等,则参加反应的镁和铝的质量之比为(  )
A.3:2 B.4:3 C.1:1 D.1:2
10.(2021九上·千山月考)将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中(反应关系如图甲),把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中(反应关系如图乙),据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是(  )
A.M>X>Y>Z B.M>X>Z>Y
C.X>M>Z>Y D.X>M>Y>Z
11.(2021九上·丹徒月考)在64.0g铁粉中先后加稀硫酸和CuSO4溶液,固体质量(g)与所加溶液质量的关系如图示。下列说法错误的是(  )
A.b点固体能完全溶于足量稀硫酸
B.d点对应溶液含两种溶质
C.M的值为56.0
D.a、c点对应溶液中FeSO4质量比为1∶8
二、综合题
12.(2021九上·南开期末)金属在生产生活中有广泛应用。
(1)下列用途主要利用金属导电性的是______(填字母序号)。
A.铁锅 B.铜导线 C.水龙头
(2)人类很早就开始使用金属,下列记载均与金属有关,请按要求填空。
①“金(即钢)柔锡柔,合两柔则刚。”
②何意百炼钢,化为绕指柔(“百炼钢”指生铁经过高温煅烧,反复锤炼成为钢)。
③东晋《抱朴子》中记载:“以曾青涂铁,铁赤色如铜”(“曾青”即硫酸铜溶液)。
④美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来(“首饰”、“印”指金制品)。
①~④划线部分,发生置换反应的化学方程式为   ;①说明合金与组成它的纯金属相比,具有的优点是   。
(3)金属锂和钛均不在初中学到的金属活动性顺序表中,某小组想通过金属与稀盐酸的反应比较锂、铝的活动性,进行实验时应控制的变量除温度、金属颗粒形状大小外,还有   。钛的活动性位于铜、铝之间,预测钛能与   、   (写出两种不同类别物质的化学式)等物质反应。
(4)化学小组对含有硫酸铜和硫酸锌的废液进行了如下图所示的处理:
滤液的成分中一定含有的溶质是   (填化学式);滤液质量   原混合溶液(填“>”、“<”或“=”)。
(5)现有镁和另一种金属组成的混合物,取2.4g该混合物加入100g一定溶质质量分数的稀硫酸,两者恰好完全反应,产生氢气的质量为a.下列说法正确的是______。
A.若混合物为Mg、Al,a可能是0.2g
B.若混合物为Mg、Fe,a不可能是0.2g
C.若混合物为Mg、Zn,a可能是0.1g,则该混合物中镁的质量分数为50%
D.若混合物为Mg、Al,则稀硫酸中溶质质量分数一定不大于9.8%
13.(2021九上·河东期末)某实验室的废水中含有大量AgNO3、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,课外小组同学欲从该废液中回收银,并得到副产品硫酸亚铁晶体,实验方案如下:
(1)A的化学式   ,溶液乙的化学式为   。
(2)写出步骤①的化学方程式   。
(3)写出步骤②的化学方程式   。
14.(2021九上·香洲期末)某钣金厂废料中含有Cu、Fe、Au(金)等金属单质,欲回收Cu、Au并制取铁红(Fe2O3)的工艺流程如下:
查阅资料:
(1)写出下列物质的化学式:气体A   ,固体B   。
(2)反应①中加入过量稀硫酸的目的是   ,反应前需将废料进行粉碎,其目的是   。
(3)在加热的条件下,向固体A中通入空气的目的是   。
(4)操作Ⅰ 的名称是   ,所用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和   。
(5)反应②的化学方程式是   ,反应基本类型是   。
15.(2021九上·越秀期末)金属材料在我们的生产、生活中有着广泛的应用。
(1)钢铁是目前使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金,生铁的含碳量   (填“高于”“等于”或“低于”)钢的含碳量。
(2)2021年初,我国成功研制出首台3.35米直径的铝锂合金运载火箭大型贮箱工程样机,有望显著提升火箭运力。铝锂合金的密度比钢铁要   ,硬度比纯铝要   。
(3)为回收含Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3的废液中的Ag,制定实验流程如下。
①步骤I中反应的化学方程式是   。
②除水、AgNO3外,滤液C中还有   。(填化学式)
③若经过步骤Ⅳ后得到了43.2g的Ag,则a=   。
④如果将步骤I中的Cu原子换成同样个数的Fe原子,则最后得到的Ag的质量   (填“会”或“不会”)改变,因为   。
三、实验探究题
16.(2021九上·邓州期末)为验证铁、铜、银的金属活动性顺序,某同学设计了以下四组实验。
(1)实验①的化学方程式是   。
(2)为了能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag,实验④中X为   ,Y为   溶液。
17.(2021九上·肃州期末)某化学兴趣小组的学生,发现金属R不在初中学到的金属活动性顺序表中,该小组为了了解R与常见金属铝、铜的金属活动性顺序,进行如下探究活动。(查阅资料得知:R是一种银白色的金属,RSO4溶液呈蓝色;硫酸铝、氯化铝、硝酸铝的溶液均为无色)
(1)作出猜想:他们对三种金属的活动性顺序作出如下猜想
猜想一:Al>Cu>R,猜想二:   ,猜想三:R>Al>Cu。
(2)实验探究:为了探究哪一种猜想成立,甲、乙、丙三位同学分别针对猜想一、猜想二、猜想三设计实验方案并展开实验探究。
猜想 主要操作 主要现象 实验结论
一 打磨R丝,并将其插入到硫酸铜溶液中 R丝表面覆盖了一层红色的物质 猜想一    (“成立”或“不成立”)
二 打磨粗细相同的R丝、铝丝、铜丝,分别将它们插入到体积相同、溶质质量分数也相同的稀硫酸中 ①R丝表面产生气泡缓慢,溶液由无色逐渐变成蓝色 ②铝丝表面产生气泡较快 ③铜丝表面没有气泡产生 猜想二成立
三 把铝丝插入RSO4溶液中     猜想三成立
(3)交流反思:究竟哪种猜想成立?三位同学经讨论交流,发现丙同学在实验前没有打磨铝丝,这可能会导致实验结论不正确。于是他们先打磨铝丝,主要目的是   ,再将其插入到RSO4溶液中,一段时间后,溶液的颜色由   变为   ;进而确认猜想三不成立,猜想二成立。写出Al与稀硫酸反应的化学方程式:   。
18.(2020九上·包河期末)实验室的废液中含有一定量的的AgNO3,某兴趣小组从该废液中回收金属银的流程如图所示,请回答下列问题:
(1)操作I、Ⅱ中需要使用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和   ;
(2)操作I中试剂a的选择:甲同学认为用锌,乙同学认为用铜,你认为用   (填“锌”,“铜”或“都可以”)。理由是   。写出操作I反应方程式   。
(3)该兴趣小组的同学还想利用下列五组实验验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序从原理上分析,可以达到实验目的的是   。
①Cu、ZnSO4溶液、Ag
②Zn、Cu、Ag、稀硫酸
③Ag、Zn、CuSO4溶液
④稀硫酸、Zn、Cu、AgNO3溶液
⑤ZnSO4溶液、Cu、AgNO3溶液
19.(2021九上·前郭期末)学校小组同学在探究Cu、Al、Ag的活动性顺序时,展开了一系列实验探究活动。
(1)(学习交流)
实验中观察到,甲中铝丝表面附着一层   色固体,乙中溶液颜色变为   色。
你认为通过上述实验   (填“能”或“不能”)得出三种金属的活动性强弱。
(2)(探索发现)
小明同学将Al丝浸入硫酸铜(CuSO4)溶液中没有发现任何现象。纠其原因是没有对铝丝进行打磨,用化学方程式表示铝表面形成的氧化膜   。
(3)小航同学选用的是氯化铜(CuCl2)溶液,在做实验时也没有打磨铝丝,却发现铝丝表面有固体析出。经过反复对比实验后猜测,是Cl-破坏了氧化铝薄膜。
为进一步检验此猜测是否正确,他们取两支试管并分別加入等量相同的CuSO4,溶液,均浸入表面未打磨的铝丝,然后进行了新的探究:
(对比实验)
操作 现象 结论 分析
向一支试管中再加入NaCl固体 铝丝表面有固体析出 氧化铝薄膜被破坏 Na+或   能破坏氧化铝薄膜
向另一支试管中再加入Na2SO4固体     氧化铝薄膜未被破坏 Na+和 都不能破坏氧化铝薄膜
(得出结论)
前述猜测正确
(总结反思)
本次探究充分运用了比较法和控制变量法。
四、计算题
20.(2021九上·盐湖期末)中华文化源远流长,早在西汉时期《淮南万毕术》一书中就有“曾青得铁则化为铜”的记载,这是我国现代“湿法炼铜”的先驱。利用此原理,向160kg含硫酸铜的废液中加入足量的铁粉,得到金属铜6.4kg。请计算废液中硫酸铜的溶质质量分数。
答案解析部分
1.【答案】B
【考点】置换反应及其应用
【解析】【解答】A. 由化学方程式可知,该反应是两种物质生成一种新物质的反应,符合化合反应的特点,属于化合反应,不属于置换反应,故不符合题意;
B. 由化学方程式可中,该反应是金属单质与盐反应生成新金属单质与新盐的反应,也是一种单质与一种化合物生成另一种单质与另一种化合物的反应,符合置换反应的特点,属于置换反应,故符合题意;
C. 由化学方程式可知,该反应是一种物质生成两种新物质的反应,符合分解反应的特点,属于分解反应,不属于置换反应,故不符合题意;
D. 由化学方程式可知,该反应是盐与碱生成另一种盐与另一种碱的反应,是两种化合物交换成分生成另外两种化合物的反应,符合复分解反应的特点,属于复分解反应,不属于置换反应,故不符合题意,
故答案为:B。
【分析】根据置换反应的特点,进行分析。
2.【答案】A
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】根据活动性顺序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,活动性从左到右依次减弱,可知Na的活动性最强,A项符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据金属活动性顺序表,进行分析。
3.【答案】C
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】金属活动性顺序中,位于氢前面的金属可与稀盐酸或稀硫酸反应,置换出氢气,锰的活动性介于铝和锌之间,位于氢之前,所以锰可与稀盐酸反应;金属活动性顺序中,前面的金属可将其后面的金属从其盐溶液中置换出来,锰的活动性介于铝和锌之间,锰的活动性较镁弱,所以镁可将锰从其盐溶液中置换出来,锰的活动性较铁强,所以铁不能将锰从其盐溶液中置换出来,锰的活动性较铜强,可将硫酸铜溶液中的铜置换出来,所以四个反应中不可能发生的是C。
【分析】金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,据此分析
4.【答案】C
【考点】金属活动性的探究
【解析】【解答】A、铁和铜都和硫酸镁不反应,说明活动性铁小于镁,铜小于镁,但是铁和铜活动性无法比较,不符合题意。
B、铜和硫酸亚铁和硫酸镁都不反应,说明活动性铜小于铁,铜小于镁,但是铁镁活动性无法比较,不符合题意。
C、铁和硫酸铜反应,说明活动性铁大于铜,铁和硫酸镁不反应,说明活动性镁大于铁,故活动性镁大于铁,铁大于铜,符合题意。
D、铁和镁都和硫酸铜反应,说明铜活动性最小,小于铁,小于镁,但是但是铁镁活动性无法比较,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,两种金属相距越远,优先反应,据此分析
5.【答案】B
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A、硝酸铜过量,生成的固体中只有铜时,滤液呈蓝色,不符合题意;
B、固体中一定有铜,滤液中一定有硝酸镁,可能有硝酸铜,符合题意;
C、固体中有Mg和Cu时,则说明镁过量,溶液中的硝酸铜被完全反应,滤液中只有硝酸镁,滤液一定呈无色,不符合题意;
D、固体中只有铜时, 硝酸铜和镁恰好完全反应,此时滤液中没有Cu(NO3)2,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,两种金属相距越远,优先反应,据此分析
6.【答案】B
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A.锌能与硫酸铜溶液反应生成硫酸锌和铜,说明锌的金属活动性比铜强,银不与硫酸铜溶液反应,说明铜的金属活动性比银强,故该实验可以验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,合理;
B.银、铜均不能与硫酸锌溶液反应,说明锌的金属活动性比银、铜强,但是该实验不能比较银、铜的活动性强弱,故该实验不可以验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,不合理;
C.铜不能与硫酸锌溶液反应,说明锌的金属活动性比铜强,铜能与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,说明铜的金属活动性比银强,故该实验可以验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,合理;
D.锌能与硫酸铜溶液反应生成硫酸锌和铜,说明锌的金属活动性比铜强,铜能与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,说明铜的金属活动性比银强,故该实验可以验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,合理;
故答案为:B。
【分析】金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,据此分析
7.【答案】C
【考点】金属的化学性质;置换反应及其应用
【解析】【解答】A. 由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的反应是置换反应,故说法正确,不符合题意;
B. 金属活动性较强的金属能把活动性比之弱的金属从其盐溶液中置换出来,M能置换出Ag,说明M的活动性比Ag强,故说法正确,不符合题意;
C. 铝的化合价是+3,与硝酸根结合成Al(NO3)3,对应题中符号应为M(NO3)3,故说法错误,符合题意;
D. M与硝酸银反应,生成Ag,Ag附着在M表面,会出现M表面有固体析出的现象,股说法正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据题意可知,M 显+2价,铝显+3价,进行分析。
8.【答案】A
【考点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A、由图可知,图中的纵坐标代表生成的氢气的质量,则三种金属与足量稀盐酸反应后生成H2的质量是A>B>C,选项符合题意;
B、由图可知,生成等质量的氢气时,所用时间由长到短的顺序是B、A、C,金属的活动性越强,与酸反应的速率越快,生成等质量的氢气的反应时间越短,则金属活动性顺序是B > A >C,选项不符合题意;
C、由图可知,相等的反应时间内,金属B生成的氢气的质量最大,则反应速率最大的是B,选项不符合题意;
D、等质量的金属中,相对原子质量越小,生成氢气的质量越大,由图可知,三种金属与足量稀盐酸反应后生成H2的质量是A>B>C,所以相对原子质量是C >B> A,选项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】当在化合物中的化合价一致时,金属与酸反应生成氢气的多少取决于金属的相对原子质量(酸足够多),反应的快慢决定于金属的活动性,据此分析
9.【答案】B
【考点】金属的化学性质;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】解:假设都生成1g氢气,需要镁的质量为x,需要铝的质量为y
故参加反应的镁和铝的质量之比为12g:9g=4:3。
故答案为:B。
【分析】根据镁、铝与盐酸反应的化学方程式,进行计算。
10.【答案】A
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】M、X能和稀盐酸反应,并且M和稀盐酸反应时间短,说明M比X活泼,Y、Z不能和稀盐酸反应,说明Y、Z不如M、X活泼,Y能和硝酸银反应,说明Y比Z活泼,因此四种金属的活动性顺序为M>X>Y>Z。
故答案为:A。
【分析】金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,排列在氢之前的金属能和酸反应,金属和酸反应生成的氢气中的氢来自于氢元素,据此分析
11.【答案】A
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,b点中固体有铜,铜不能和稀硫酸反应,符合题意。
B、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,d点硫酸铜过量,所以d点对应溶液中含有硫酸铜和硫酸亚铁两种溶质,不符合题意。
C、反应前后固体的总质量不变,a→c过程中,表示铁全部转化为铜,设与硫酸铜反应的铁的质量为x,则有
所以M值为56.0,不符合题意。
D、反应的铁的质量与硫酸亚铁中铁的质量相同,a点反应掉的铁的质量为8g,c点反应掉的铁的质量为64g,所以a、c点对应溶液中铁元素的质量比为8g:64g=1:8,则对应的硫酸亚铁的质量比也为1:8,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】金属活动性顺序中,排列在氢之前的金属能和酸反应,前面的金属能把后面金属从其盐溶液中置换出来,据此分析
12.【答案】(1)B
(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;硬度大
(3)盐酸的浓度;O2;AgNO3
(4)ZnSO4、FeSO4;<
(5)B
【考点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)A、铁用作铁锅主要是因为铁是热的良导体,故不正确;
B、铜用作导线是因为铜的导电性,故正确;
C、水龙头使用金属是因为坚固和耐腐蚀,故不正确。
故答案为:B。
(2)合两柔则刚、尽是沙中浪底来,没有新物质生成,属于物理变化。化为绕指柔、以曾青涂铁,有新物质生成,属于化学变化。其中以曾青涂铁发生的是置换反应,化学方程式为:CuSO4 + Fe= Cu+ FeSO4,故填:CuSO4 + Fe= Cu+ FeSO4。合金与组成他们的纯金属相比,硬度大,熔点低,①说明的优点是硬度大,故填:硬度大;
(3)比较金属活动性,应保证除了金属不同以外其他条件都相同,包括盐酸的浓度,金属颗粒的形状大小,温度等,故填写:盐酸的浓度;由钛的活动性在铜和铝之间,故可能与氧气(铜、铝均能与氧气反应),硝酸银(活动性强的金属可以将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来)等物质反应,故填:O2 ,AgNO3;
(4)步骤1中,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,滤渣加入稀硫酸没有气泡说明沉淀都为铜,铁粉不够或者恰好完全反应,所以滤液中一定含有的溶质为ZnSO4、FeSO4故填写:ZnSO4、FeSO4;铜的相对质量为64,铁的相对质量为56,溶液析出滤渣的质量会大于加入质量,故溶液质量减少,故填:<
(5)假设合金中镁的质量为2.4 g,则根据化学反应的方程式:Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑,可计算出此时产生氢气的质量为0.2 g,同理可计算出2.4 gAl与足量稀硫酸反应产生氢气的质量大于0.2 g,2.4gFe与足量稀硫酸反应产生氢气的质量小于0.2 g,2.4gZn与足量稀硫酸反应产生氢气的质量小于0.2 g,
A、若混合物为Mg、Al,a一定大于0.2g,故A不正确;
B、若混合物为Mg、Zn,a一定小于0.2g,故B正确;
C、若混合物为Mg、Zn,混合物中镁的质量分数为50%,则a一定大于0.1g,故C不正确;
D、当粉末为Mg、Al合金时,因相同质量的铝消耗稀硫酸的质量比镁消耗稀硫酸的质量大,而2.4g镁时,消耗硫酸的质量为9.8 g,所以合金为为Mg-Al合金时,所需盐酸溶质质量分数一定大于9.8%,故D不正确.
故答案为:B。
【分析】(1)根据常见金属的特性进行分析
(2)根据铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁及合金的特性进行分析
(3)(4)根据金属活动性中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来分析
(5)根据化学方程式的计算方法进行分析
13.【答案】(1)Fe;Zn(NO3)2、Fe(NO3)2
(2)2AgNO3+Fe=2Ag+Fe(NO3)2
(3)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】在该废液中加入过量铁,能够完全置换银,不能置换锌,然后过滤该溶液,得到固体甲,甲为过量的铁和被置换出的银,溶液乙为生成的硝酸亚铁和原溶液中的硝酸锌,在固体甲中加入稀硫酸和铁反应生成硝酸亚铁,银不反应,可过滤分离出来。
(1)由分析可知,A为铁,其化学式为Fe;溶液乙中有硝酸亚铁和硝酸锌,故其化学式为:Zn(NO3)2和Fe(NO3)2。
(2)步骤①是铁和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,反应的化学方程式为:2AgNO3+Fe=2Ag+Fe(NO3)2。
(3)步骤②是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
【分析】金属活动性顺序中,排列在氢之前的金属能和酸反应,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,两种金属相距越远,优先反应,据此分析
14.【答案】(1)H2;Au
(2)将铁全部转化为FeSO4;使反应更快更充分
(3)将铜转化为氧化铜
(4)过滤;漏斗
(5);置换反应
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)Cu、Au不与硫酸反应,Fe和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以气体A是氢气,固体A是Cu和Au,滤液A中有硫酸亚铁和硫酸。固体A中的铜加热变为氧化铜,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,所以滤液B是硫酸铜,固体B是Au。故填H2、Au。
(2)反应①中硫酸与铁反应,加入过量稀硫酸的目的是将铁全部转化为FeSO4。反应物接触面积越大反应越迅速,反应前需将废料进行粉碎,其目的是使反应更快更充分。
(3)铜可以和空气中的氧气反应生成氧化铜,氧化铜可以和硫酸反应从而将铜和Au分离。所以向固体A中通入空气的目的是将铜转化为氧化铜。
(4)操作Ⅰ 将固体和液体分离,是过滤操作。需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。
(5)滤液B是硫酸铜,滤液A是硫酸亚铁和硫酸的混合溶液。所以反应②硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式是 。该反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应,是置换反应。
【分析】金属活动性顺序中,排列在前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,两种金属相距越远,优先反应,据此分析
15.【答案】(1)高于
(2)小;大
(3)Cu+2AgNO3=Cu (NO3)2+2Ag;Cu (NO3)2;12.8g;不会;铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜,铁和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,1个铜原子生成2个银原子,1个铁原子生成2个银原子,铜和铁是等效的,所以最终都得到2个银原子
【考点】合金与合金的性质;金属活动性顺序及其应用;生铁和钢
【解析】【解答】(1)生铁是含碳量为2%~4. 3%的铁合金,钢是含碳量为0. 03%~2%的铁合金,生铁的含碳量高于钢的含碳量;
(2)铝锂合金的密度比钢铁要小,硬度比纯铝要大;
(3)①铜的活动性比铁弱,比铜强,步骤I中Cu与AgNO3反应生成银和硝酸铜,化学方程式Cu+2AgNO3=Cu (NO3) 2+2Ag;
②Fe (NO3)2、Cu (NO3)2、AgNO3混合废液加入稍过量铜,铜会与硝酸银反应生成银和硝酸铜,铜与硝酸亚铁不反应,所以滤液A中溶质为硝酸铜和硝酸亚铁,滤渣B中有银和稍过量的Cu,步骤III加入足量硝酸银,使滤渣B中的铜完全反应,得到纯净的银,硝酸银与铜反应成硝酸铜和银;滤液C中一定有硝酸铜,其化学式为:Cu (NO3)2;
③设加入铜的质量为x
解得x=12.8g
若经过步骤Ⅳ后得到了43.2g的Ag,则a=12.8g
④ 铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜,铁和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,1个铜原子生成2个银原子,1个铁原子生成2个银原子,铜和铁是等效的,所以最终都得到2个银原子。
【分析】(1)根据生铁和钢的含碳量进行分析
(2)根据合金的特性进行分析
(3)金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,两种金属相距越远,优先反应,据此分析
16.【答案】(1)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
(2)Cu;AgNO3
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)实验①铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式是Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,故填:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
(2)通过实验①和②可知,铁的活动性强于铜(铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,产生气泡,说明活动性:Fe>H,铜与稀硫酸不反应,无明显现象,说明活动性:H>Cu),则实验④只需证明铜的活动性强于银即可,故X为Cu,Y为AgNO3的溶液,故①填:Cu;②填:AgNO3。
【分析】(1)根据铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气分析
(2)根据金属活动性前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来分析
17.【答案】(1)Al>R>Cu
(2)不成立;无明显现象
(3)除去表面的氧化膜;蓝色;无色;2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
【考点】金属活动性的探究
【解析】【解答】(1)作出猜想:铝的活动性比铜强,猜想一:Al>Cu>R,猜想二:Al>R>Cu,猜想三:R>Al>Cu,故填:Al>R>Cu;
(2)实验探究:打磨R丝,并将其插入到硫酸铜溶液中,R丝表面覆盖了一层红色的物质,说明R置换出了硫酸铜溶液中的铜,R比铜活泼,猜想一不成立。故填:不成立;
由于实验结论是猜想三成立,说明金属活动性R>Al>Cu,则把铝丝插入RSO4溶液中,铝丝表面无明显现象,故填:无明显现象;
(3)交流反思:常温下铝易与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,砂纸打磨铝片的目的是除去表面的氧化铝,故填:除去表面的氧化膜;
RSO4溶液呈蓝色,故填:蓝色;
铝和RSO4反应生成硫酸铝和R,硫酸铝是无色溶液,故填:无色;
铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,故填:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑。
【分析】在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
18.【答案】(1)漏斗
(2)锌;过量的锌可以通过与稀硫酸的反应而除去,铜不与稀硫酸发生反应;
(3)③④⑤
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)操作I、Ⅱ均实现了固液分离,名称是过滤,过滤中使用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;
(2)应选择锌,因为锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银,得到的固体B为锌和银的混合物,然后向固体B中加入适量的稀硫酸,锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,银与稀硫酸不反应,可除去锌,如果选择铜,铜与稀硫酸不反应,无法除去铜;
操作I反应为锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银,该反应的化学方程式为: ;
(3)①铜、银均与硫酸锌不反应,无明显现象,说明锌比铜、银活泼,但是无法验证铜、银的金属活动性顺序;
②锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,说明在金属活动性顺序里,锌排在氢前,铜、银均与稀硫酸不反应,无明显现象,说明在金属活动性顺序里,铜、银排在氢后,锌比铜、银活泼,但是无法验证铜、银的金属活动性顺序;
③锌能与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,有红色固体析出,说明锌比铜活泼,银与硫酸铜不反应,无明显现象,说明铜比银活泼,可以验证三种金属的活动性顺序;
④锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,说明在金属活动性顺序里,锌排在氢前,铜与稀硫酸不反应,无明显现象,说明在金属活动性顺序里,铜排在氢后,故锌比铜活泼,铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,有银白色固体析出,说明铜比银活泼,可以验证三种金属的活动性顺序;
⑤铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,有银白色固体析出,说明铜比银活泼,铜与硫酸锌不反应,无明显现象,说明锌比铜活泼,可以验证三种金属的活动性顺序。
故答案为:③④⑤。
【分析】(1)根据过滤需要的仪器进行分析
(2)根据锌和硝酸银反应生成银和硝酸锌进行分析
(3)金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来进行分析
19.【答案】(1)红;蓝;能
(2)
(3)Cl-;铝丝表面没现象等
【考点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】[学习交流]铝的活动性大于铜的活动性,根据金属活动性规律,前面的金属能把后面的金属从的盐溶液中置换出来,故甲中铝丝表面附着一层红色固体;铜与硝酸银溶液反应置换出铜切有硝酸铜溶液生成,故乙中溶液颜色变为蓝色;
甲实验得出Al>Cu、乙实验得出Cu>Ag,甲乙实验合并分析,能得出三种金属的活动性强弱;
[探索发现] 铝表面形成的氧化膜是铝和氧气反应生成氧化铝,方程式为: ;
[对比实验] 取两支试管并分別加入等量相同的CuSO4,溶液,均浸入表面未打磨的铝丝,向一支试管中再加入NaCl固体,铝丝表面有固体析出,说明氧化铝薄膜被破坏,得出加入的Na+或Cl-能破坏氧化铝薄膜,故填:Cl- ;
取两支试管并分別加入等量相同的CuSO4,溶液,均浸入表面未打磨的铝丝,向另一支试管中再加入Na2SO4固体,根据结论及分析,Na+和 都不能破坏氧化铝薄膜,得出实验现象为:铝丝表面没现象;
【分析】(1)根据铝和硫酸铜反应生成铜和硫酸铝进行分析
(2)根据铝和氧气反应生成氧化铝进行分析
(3)根据实验的现象可以得出结论,根据结论推断实验现象进行分析
20.【答案】解:设废液中硫酸铜的质量为x
x=16kg
废液中硫酸铜的质量分数为
答:废液中含硫酸铜的溶质质量分数为10%。
【考点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据铜的质量结合反应的方程式计算硫酸铜的质量,进而计算质量分数进行分析
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人教版初中化学九年级下册第八单元 课题2 金属的化学性质
一、单选题
1.(2021九上·华亭期末)下列化学反应中,属于置换反应的是(  )
A.4P+5O2 2P2O5
B.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
C.CaCO3 CaO+CO2↑
D.Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
【答案】B
【考点】置换反应及其应用
【解析】【解答】A. 由化学方程式可知,该反应是两种物质生成一种新物质的反应,符合化合反应的特点,属于化合反应,不属于置换反应,故不符合题意;
B. 由化学方程式可中,该反应是金属单质与盐反应生成新金属单质与新盐的反应,也是一种单质与一种化合物生成另一种单质与另一种化合物的反应,符合置换反应的特点,属于置换反应,故符合题意;
C. 由化学方程式可知,该反应是一种物质生成两种新物质的反应,符合分解反应的特点,属于分解反应,不属于置换反应,故不符合题意;
D. 由化学方程式可知,该反应是盐与碱生成另一种盐与另一种碱的反应,是两种化合物交换成分生成另外两种化合物的反应,符合复分解反应的特点,属于复分解反应,不属于置换反应,故不符合题意,
故答案为:B。
【分析】根据置换反应的特点,进行分析。
2.(2021九上·越秀期末)下列金属在溶液中活动性最强的是(  )
A.Na B.Al C.Pb D.Hg
【答案】A
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】根据活动性顺序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,活动性从左到右依次减弱,可知Na的活动性最强,A项符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据金属活动性顺序表,进行分析。
3.(2021九上·河东期末)已知金属锰在金属活动性顺序中位于铝和锌之间.下列化学反应不能发生的是(  )
A.Mn+2HCl=MnCl2+H2↑ B.Mg+MnSO4=MgSO4+Mn
C.Fe+MnSO4=FeSO4+Mn D.Mn+CuSO4=MnSO4+Cu
【答案】C
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】金属活动性顺序中,位于氢前面的金属可与稀盐酸或稀硫酸反应,置换出氢气,锰的活动性介于铝和锌之间,位于氢之前,所以锰可与稀盐酸反应;金属活动性顺序中,前面的金属可将其后面的金属从其盐溶液中置换出来,锰的活动性介于铝和锌之间,锰的活动性较镁弱,所以镁可将锰从其盐溶液中置换出来,锰的活动性较铁强,所以铁不能将锰从其盐溶液中置换出来,锰的活动性较铜强,可将硫酸铜溶液中的铜置换出来,所以四个反应中不可能发生的是C。
【分析】金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,据此分析
4.(2021九上·盐湖期末)科学精神与社会责任,是化学学科素养更高层面的价值追求。化学实践小组的同学欲探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序,下列实验方案可行的是(  )
A.Fe、Cu、MgSO4溶液 B.FeSO4溶液、Cu、MgSO4溶液
C.Fe、CuSO4溶液、MgSO4溶液 D.Fe、Mg、CuSO4溶液
【答案】C
【考点】金属活动性的探究
【解析】【解答】A、铁和铜都和硫酸镁不反应,说明活动性铁小于镁,铜小于镁,但是铁和铜活动性无法比较,不符合题意。
B、铜和硫酸亚铁和硫酸镁都不反应,说明活动性铜小于铁,铜小于镁,但是铁镁活动性无法比较,不符合题意。
C、铁和硫酸铜反应,说明活动性铁大于铜,铁和硫酸镁不反应,说明活动性镁大于铁,故活动性镁大于铁,铁大于铜,符合题意。
D、铁和镁都和硫酸铜反应,说明铜活动性最小,小于铁,小于镁,但是但是铁镁活动性无法比较,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,两种金属相距越远,优先反应,据此分析
5.(2021九上·秦皇岛期末)取一定量的Mg放入到Cu(NO3)2溶液中充分反应后过滤,得到固体和滤液,下列说法错误的是(  )
A.固体中只有铜时,滤液可能呈蓝色
B.固体中一定有铜,滤液中一定有Cu(NO3)2
C.固体中有Mg和Cu时,滤液一定呈无色
D.固体中只有铜时,滤液中可能没有Cu(NO3)2
【答案】B
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A、硝酸铜过量,生成的固体中只有铜时,滤液呈蓝色,不符合题意;
B、固体中一定有铜,滤液中一定有硝酸镁,可能有硝酸铜,符合题意;
C、固体中有Mg和Cu时,则说明镁过量,溶液中的硝酸铜被完全反应,滤液中只有硝酸镁,滤液一定呈无色,不符合题意;
D、固体中只有铜时, 硝酸铜和镁恰好完全反应,此时滤液中没有Cu(NO3)2,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,两种金属相距越远,优先反应,据此分析
6.(2021九上·香洲期末)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,其中不合理的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A.锌能与硫酸铜溶液反应生成硫酸锌和铜,说明锌的金属活动性比铜强,银不与硫酸铜溶液反应,说明铜的金属活动性比银强,故该实验可以验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,合理;
B.银、铜均不能与硫酸锌溶液反应,说明锌的金属活动性比银、铜强,但是该实验不能比较银、铜的活动性强弱,故该实验不可以验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,不合理;
C.铜不能与硫酸锌溶液反应,说明锌的金属活动性比铜强,铜能与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,说明铜的金属活动性比银强,故该实验可以验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,合理;
D.锌能与硫酸铜溶液反应生成硫酸锌和铜,说明锌的金属活动性比铜强,铜能与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,说明铜的金属活动性比银强,故该实验可以验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,合理;
故答案为:B。
【分析】金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,据此分析
7.(2021九上·天河期末)常见金属M与硝酸银溶液反应的化学方程式为 。有关该反应的说法错误的是(  )
A.该反应是置换反应 B.金属活动性M>Ag
C.M可能是铝 D.M表面有固体析出
【答案】C
【考点】金属的化学性质;置换反应及其应用
【解析】【解答】A. 由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的反应是置换反应,故说法正确,不符合题意;
B. 金属活动性较强的金属能把活动性比之弱的金属从其盐溶液中置换出来,M能置换出Ag,说明M的活动性比Ag强,故说法正确,不符合题意;
C. 铝的化合价是+3,与硝酸根结合成Al(NO3)3,对应题中符号应为M(NO3)3,故说法错误,符合题意;
D. M与硝酸银反应,生成Ag,Ag附着在M表面,会出现M表面有固体析出的现象,股说法正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据题意可知,M 显+2价,铝显+3价,进行分析。
8.(2020九上·东港期末)将质量相等的A、B、C三种金属,同时分别放入三份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中,反应生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息,得出的结论正确的是(已知:A、B、C在生成物中均为+2价)(  )
A.放出H2的质量是A>B>C B.金属活动性顺序是A>B>C
C.反应速率最大的是A D.相对原子质量是A>B>C
【答案】A
【考点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A、由图可知,图中的纵坐标代表生成的氢气的质量,则三种金属与足量稀盐酸反应后生成H2的质量是A>B>C,选项符合题意;
B、由图可知,生成等质量的氢气时,所用时间由长到短的顺序是B、A、C,金属的活动性越强,与酸反应的速率越快,生成等质量的氢气的反应时间越短,则金属活动性顺序是B > A >C,选项不符合题意;
C、由图可知,相等的反应时间内,金属B生成的氢气的质量最大,则反应速率最大的是B,选项不符合题意;
D、等质量的金属中,相对原子质量越小,生成氢气的质量越大,由图可知,三种金属与足量稀盐酸反应后生成H2的质量是A>B>C,所以相对原子质量是C >B> A,选项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】当在化合物中的化合价一致时,金属与酸反应生成氢气的多少取决于金属的相对原子质量(酸足够多),反应的快慢决定于金属的活动性,据此分析
9.(2021九上·汝阳期末)镁和铝分别与足量的稀盐酸反应,若生成氢气的质量相等,则参加反应的镁和铝的质量之比为(  )
A.3:2 B.4:3 C.1:1 D.1:2
【答案】B
【考点】金属的化学性质;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】解:假设都生成1g氢气,需要镁的质量为x,需要铝的质量为y
故参加反应的镁和铝的质量之比为12g:9g=4:3。
故答案为:B。
【分析】根据镁、铝与盐酸反应的化学方程式,进行计算。
10.(2021九上·千山月考)将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中(反应关系如图甲),把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中(反应关系如图乙),据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是(  )
A.M>X>Y>Z B.M>X>Z>Y
C.X>M>Z>Y D.X>M>Y>Z
【答案】A
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】M、X能和稀盐酸反应,并且M和稀盐酸反应时间短,说明M比X活泼,Y、Z不能和稀盐酸反应,说明Y、Z不如M、X活泼,Y能和硝酸银反应,说明Y比Z活泼,因此四种金属的活动性顺序为M>X>Y>Z。
故答案为:A。
【分析】金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,排列在氢之前的金属能和酸反应,金属和酸反应生成的氢气中的氢来自于氢元素,据此分析
11.(2021九上·丹徒月考)在64.0g铁粉中先后加稀硫酸和CuSO4溶液,固体质量(g)与所加溶液质量的关系如图示。下列说法错误的是(  )
A.b点固体能完全溶于足量稀硫酸
B.d点对应溶液含两种溶质
C.M的值为56.0
D.a、c点对应溶液中FeSO4质量比为1∶8
【答案】A
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,b点中固体有铜,铜不能和稀硫酸反应,符合题意。
B、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,d点硫酸铜过量,所以d点对应溶液中含有硫酸铜和硫酸亚铁两种溶质,不符合题意。
C、反应前后固体的总质量不变,a→c过程中,表示铁全部转化为铜,设与硫酸铜反应的铁的质量为x,则有
所以M值为56.0,不符合题意。
D、反应的铁的质量与硫酸亚铁中铁的质量相同,a点反应掉的铁的质量为8g,c点反应掉的铁的质量为64g,所以a、c点对应溶液中铁元素的质量比为8g:64g=1:8,则对应的硫酸亚铁的质量比也为1:8,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】金属活动性顺序中,排列在氢之前的金属能和酸反应,前面的金属能把后面金属从其盐溶液中置换出来,据此分析
二、综合题
12.(2021九上·南开期末)金属在生产生活中有广泛应用。
(1)下列用途主要利用金属导电性的是______(填字母序号)。
A.铁锅 B.铜导线 C.水龙头
(2)人类很早就开始使用金属,下列记载均与金属有关,请按要求填空。
①“金(即钢)柔锡柔,合两柔则刚。”
②何意百炼钢,化为绕指柔(“百炼钢”指生铁经过高温煅烧,反复锤炼成为钢)。
③东晋《抱朴子》中记载:“以曾青涂铁,铁赤色如铜”(“曾青”即硫酸铜溶液)。
④美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来(“首饰”、“印”指金制品)。
①~④划线部分,发生置换反应的化学方程式为   ;①说明合金与组成它的纯金属相比,具有的优点是   。
(3)金属锂和钛均不在初中学到的金属活动性顺序表中,某小组想通过金属与稀盐酸的反应比较锂、铝的活动性,进行实验时应控制的变量除温度、金属颗粒形状大小外,还有   。钛的活动性位于铜、铝之间,预测钛能与   、   (写出两种不同类别物质的化学式)等物质反应。
(4)化学小组对含有硫酸铜和硫酸锌的废液进行了如下图所示的处理:
滤液的成分中一定含有的溶质是   (填化学式);滤液质量   原混合溶液(填“>”、“<”或“=”)。
(5)现有镁和另一种金属组成的混合物,取2.4g该混合物加入100g一定溶质质量分数的稀硫酸,两者恰好完全反应,产生氢气的质量为a.下列说法正确的是______。
A.若混合物为Mg、Al,a可能是0.2g
B.若混合物为Mg、Fe,a不可能是0.2g
C.若混合物为Mg、Zn,a可能是0.1g,则该混合物中镁的质量分数为50%
D.若混合物为Mg、Al,则稀硫酸中溶质质量分数一定不大于9.8%
【答案】(1)B
(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;硬度大
(3)盐酸的浓度;O2;AgNO3
(4)ZnSO4、FeSO4;<
(5)B
【考点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)A、铁用作铁锅主要是因为铁是热的良导体,故不正确;
B、铜用作导线是因为铜的导电性,故正确;
C、水龙头使用金属是因为坚固和耐腐蚀,故不正确。
故答案为:B。
(2)合两柔则刚、尽是沙中浪底来,没有新物质生成,属于物理变化。化为绕指柔、以曾青涂铁,有新物质生成,属于化学变化。其中以曾青涂铁发生的是置换反应,化学方程式为:CuSO4 + Fe= Cu+ FeSO4,故填:CuSO4 + Fe= Cu+ FeSO4。合金与组成他们的纯金属相比,硬度大,熔点低,①说明的优点是硬度大,故填:硬度大;
(3)比较金属活动性,应保证除了金属不同以外其他条件都相同,包括盐酸的浓度,金属颗粒的形状大小,温度等,故填写:盐酸的浓度;由钛的活动性在铜和铝之间,故可能与氧气(铜、铝均能与氧气反应),硝酸银(活动性强的金属可以将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来)等物质反应,故填:O2 ,AgNO3;
(4)步骤1中,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,滤渣加入稀硫酸没有气泡说明沉淀都为铜,铁粉不够或者恰好完全反应,所以滤液中一定含有的溶质为ZnSO4、FeSO4故填写:ZnSO4、FeSO4;铜的相对质量为64,铁的相对质量为56,溶液析出滤渣的质量会大于加入质量,故溶液质量减少,故填:<
(5)假设合金中镁的质量为2.4 g,则根据化学反应的方程式:Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑,可计算出此时产生氢气的质量为0.2 g,同理可计算出2.4 gAl与足量稀硫酸反应产生氢气的质量大于0.2 g,2.4gFe与足量稀硫酸反应产生氢气的质量小于0.2 g,2.4gZn与足量稀硫酸反应产生氢气的质量小于0.2 g,
A、若混合物为Mg、Al,a一定大于0.2g,故A不正确;
B、若混合物为Mg、Zn,a一定小于0.2g,故B正确;
C、若混合物为Mg、Zn,混合物中镁的质量分数为50%,则a一定大于0.1g,故C不正确;
D、当粉末为Mg、Al合金时,因相同质量的铝消耗稀硫酸的质量比镁消耗稀硫酸的质量大,而2.4g镁时,消耗硫酸的质量为9.8 g,所以合金为为Mg-Al合金时,所需盐酸溶质质量分数一定大于9.8%,故D不正确.
故答案为:B。
【分析】(1)根据常见金属的特性进行分析
(2)根据铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁及合金的特性进行分析
(3)(4)根据金属活动性中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来分析
(5)根据化学方程式的计算方法进行分析
13.(2021九上·河东期末)某实验室的废水中含有大量AgNO3、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,课外小组同学欲从该废液中回收银,并得到副产品硫酸亚铁晶体,实验方案如下:
(1)A的化学式   ,溶液乙的化学式为   。
(2)写出步骤①的化学方程式   。
(3)写出步骤②的化学方程式   。
【答案】(1)Fe;Zn(NO3)2、Fe(NO3)2
(2)2AgNO3+Fe=2Ag+Fe(NO3)2
(3)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】在该废液中加入过量铁,能够完全置换银,不能置换锌,然后过滤该溶液,得到固体甲,甲为过量的铁和被置换出的银,溶液乙为生成的硝酸亚铁和原溶液中的硝酸锌,在固体甲中加入稀硫酸和铁反应生成硝酸亚铁,银不反应,可过滤分离出来。
(1)由分析可知,A为铁,其化学式为Fe;溶液乙中有硝酸亚铁和硝酸锌,故其化学式为:Zn(NO3)2和Fe(NO3)2。
(2)步骤①是铁和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,反应的化学方程式为:2AgNO3+Fe=2Ag+Fe(NO3)2。
(3)步骤②是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
【分析】金属活动性顺序中,排列在氢之前的金属能和酸反应,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,两种金属相距越远,优先反应,据此分析
14.(2021九上·香洲期末)某钣金厂废料中含有Cu、Fe、Au(金)等金属单质,欲回收Cu、Au并制取铁红(Fe2O3)的工艺流程如下:
查阅资料:
(1)写出下列物质的化学式:气体A   ,固体B   。
(2)反应①中加入过量稀硫酸的目的是   ,反应前需将废料进行粉碎,其目的是   。
(3)在加热的条件下,向固体A中通入空气的目的是   。
(4)操作Ⅰ 的名称是   ,所用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和   。
(5)反应②的化学方程式是   ,反应基本类型是   。
【答案】(1)H2;Au
(2)将铁全部转化为FeSO4;使反应更快更充分
(3)将铜转化为氧化铜
(4)过滤;漏斗
(5);置换反应
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)Cu、Au不与硫酸反应,Fe和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以气体A是氢气,固体A是Cu和Au,滤液A中有硫酸亚铁和硫酸。固体A中的铜加热变为氧化铜,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,所以滤液B是硫酸铜,固体B是Au。故填H2、Au。
(2)反应①中硫酸与铁反应,加入过量稀硫酸的目的是将铁全部转化为FeSO4。反应物接触面积越大反应越迅速,反应前需将废料进行粉碎,其目的是使反应更快更充分。
(3)铜可以和空气中的氧气反应生成氧化铜,氧化铜可以和硫酸反应从而将铜和Au分离。所以向固体A中通入空气的目的是将铜转化为氧化铜。
(4)操作Ⅰ 将固体和液体分离,是过滤操作。需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。
(5)滤液B是硫酸铜,滤液A是硫酸亚铁和硫酸的混合溶液。所以反应②硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式是 。该反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应,是置换反应。
【分析】金属活动性顺序中,排列在前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,两种金属相距越远,优先反应,据此分析
15.(2021九上·越秀期末)金属材料在我们的生产、生活中有着广泛的应用。
(1)钢铁是目前使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金,生铁的含碳量   (填“高于”“等于”或“低于”)钢的含碳量。
(2)2021年初,我国成功研制出首台3.35米直径的铝锂合金运载火箭大型贮箱工程样机,有望显著提升火箭运力。铝锂合金的密度比钢铁要   ,硬度比纯铝要   。
(3)为回收含Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3的废液中的Ag,制定实验流程如下。
①步骤I中反应的化学方程式是   。
②除水、AgNO3外,滤液C中还有   。(填化学式)
③若经过步骤Ⅳ后得到了43.2g的Ag,则a=   。
④如果将步骤I中的Cu原子换成同样个数的Fe原子,则最后得到的Ag的质量   (填“会”或“不会”)改变,因为   。
【答案】(1)高于
(2)小;大
(3)Cu+2AgNO3=Cu (NO3)2+2Ag;Cu (NO3)2;12.8g;不会;铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜,铁和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,1个铜原子生成2个银原子,1个铁原子生成2个银原子,铜和铁是等效的,所以最终都得到2个银原子
【考点】合金与合金的性质;金属活动性顺序及其应用;生铁和钢
【解析】【解答】(1)生铁是含碳量为2%~4. 3%的铁合金,钢是含碳量为0. 03%~2%的铁合金,生铁的含碳量高于钢的含碳量;
(2)铝锂合金的密度比钢铁要小,硬度比纯铝要大;
(3)①铜的活动性比铁弱,比铜强,步骤I中Cu与AgNO3反应生成银和硝酸铜,化学方程式Cu+2AgNO3=Cu (NO3) 2+2Ag;
②Fe (NO3)2、Cu (NO3)2、AgNO3混合废液加入稍过量铜,铜会与硝酸银反应生成银和硝酸铜,铜与硝酸亚铁不反应,所以滤液A中溶质为硝酸铜和硝酸亚铁,滤渣B中有银和稍过量的Cu,步骤III加入足量硝酸银,使滤渣B中的铜完全反应,得到纯净的银,硝酸银与铜反应成硝酸铜和银;滤液C中一定有硝酸铜,其化学式为:Cu (NO3)2;
③设加入铜的质量为x
解得x=12.8g
若经过步骤Ⅳ后得到了43.2g的Ag,则a=12.8g
④ 铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜,铁和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,1个铜原子生成2个银原子,1个铁原子生成2个银原子,铜和铁是等效的,所以最终都得到2个银原子。
【分析】(1)根据生铁和钢的含碳量进行分析
(2)根据合金的特性进行分析
(3)金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,两种金属相距越远,优先反应,据此分析
三、实验探究题
16.(2021九上·邓州期末)为验证铁、铜、银的金属活动性顺序,某同学设计了以下四组实验。
(1)实验①的化学方程式是   。
(2)为了能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag,实验④中X为   ,Y为   溶液。
【答案】(1)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
(2)Cu;AgNO3
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)实验①铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式是Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,故填:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
(2)通过实验①和②可知,铁的活动性强于铜(铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,产生气泡,说明活动性:Fe>H,铜与稀硫酸不反应,无明显现象,说明活动性:H>Cu),则实验④只需证明铜的活动性强于银即可,故X为Cu,Y为AgNO3的溶液,故①填:Cu;②填:AgNO3。
【分析】(1)根据铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气分析
(2)根据金属活动性前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来分析
17.(2021九上·肃州期末)某化学兴趣小组的学生,发现金属R不在初中学到的金属活动性顺序表中,该小组为了了解R与常见金属铝、铜的金属活动性顺序,进行如下探究活动。(查阅资料得知:R是一种银白色的金属,RSO4溶液呈蓝色;硫酸铝、氯化铝、硝酸铝的溶液均为无色)
(1)作出猜想:他们对三种金属的活动性顺序作出如下猜想
猜想一:Al>Cu>R,猜想二:   ,猜想三:R>Al>Cu。
(2)实验探究:为了探究哪一种猜想成立,甲、乙、丙三位同学分别针对猜想一、猜想二、猜想三设计实验方案并展开实验探究。
猜想 主要操作 主要现象 实验结论
一 打磨R丝,并将其插入到硫酸铜溶液中 R丝表面覆盖了一层红色的物质 猜想一    (“成立”或“不成立”)
二 打磨粗细相同的R丝、铝丝、铜丝,分别将它们插入到体积相同、溶质质量分数也相同的稀硫酸中 ①R丝表面产生气泡缓慢,溶液由无色逐渐变成蓝色 ②铝丝表面产生气泡较快 ③铜丝表面没有气泡产生 猜想二成立
三 把铝丝插入RSO4溶液中     猜想三成立
(3)交流反思:究竟哪种猜想成立?三位同学经讨论交流,发现丙同学在实验前没有打磨铝丝,这可能会导致实验结论不正确。于是他们先打磨铝丝,主要目的是   ,再将其插入到RSO4溶液中,一段时间后,溶液的颜色由   变为   ;进而确认猜想三不成立,猜想二成立。写出Al与稀硫酸反应的化学方程式:   。
【答案】(1)Al>R>Cu
(2)不成立;无明显现象
(3)除去表面的氧化膜;蓝色;无色;2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
【考点】金属活动性的探究
【解析】【解答】(1)作出猜想:铝的活动性比铜强,猜想一:Al>Cu>R,猜想二:Al>R>Cu,猜想三:R>Al>Cu,故填:Al>R>Cu;
(2)实验探究:打磨R丝,并将其插入到硫酸铜溶液中,R丝表面覆盖了一层红色的物质,说明R置换出了硫酸铜溶液中的铜,R比铜活泼,猜想一不成立。故填:不成立;
由于实验结论是猜想三成立,说明金属活动性R>Al>Cu,则把铝丝插入RSO4溶液中,铝丝表面无明显现象,故填:无明显现象;
(3)交流反思:常温下铝易与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,砂纸打磨铝片的目的是除去表面的氧化铝,故填:除去表面的氧化膜;
RSO4溶液呈蓝色,故填:蓝色;
铝和RSO4反应生成硫酸铝和R,硫酸铝是无色溶液,故填:无色;
铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,故填:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑。
【分析】在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
18.(2020九上·包河期末)实验室的废液中含有一定量的的AgNO3,某兴趣小组从该废液中回收金属银的流程如图所示,请回答下列问题:
(1)操作I、Ⅱ中需要使用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和   ;
(2)操作I中试剂a的选择:甲同学认为用锌,乙同学认为用铜,你认为用   (填“锌”,“铜”或“都可以”)。理由是   。写出操作I反应方程式   。
(3)该兴趣小组的同学还想利用下列五组实验验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序从原理上分析,可以达到实验目的的是   。
①Cu、ZnSO4溶液、Ag
②Zn、Cu、Ag、稀硫酸
③Ag、Zn、CuSO4溶液
④稀硫酸、Zn、Cu、AgNO3溶液
⑤ZnSO4溶液、Cu、AgNO3溶液
【答案】(1)漏斗
(2)锌;过量的锌可以通过与稀硫酸的反应而除去,铜不与稀硫酸发生反应;
(3)③④⑤
【考点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)操作I、Ⅱ均实现了固液分离,名称是过滤,过滤中使用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;
(2)应选择锌,因为锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银,得到的固体B为锌和银的混合物,然后向固体B中加入适量的稀硫酸,锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,银与稀硫酸不反应,可除去锌,如果选择铜,铜与稀硫酸不反应,无法除去铜;
操作I反应为锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银,该反应的化学方程式为: ;
(3)①铜、银均与硫酸锌不反应,无明显现象,说明锌比铜、银活泼,但是无法验证铜、银的金属活动性顺序;
②锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,说明在金属活动性顺序里,锌排在氢前,铜、银均与稀硫酸不反应,无明显现象,说明在金属活动性顺序里,铜、银排在氢后,锌比铜、银活泼,但是无法验证铜、银的金属活动性顺序;
③锌能与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,有红色固体析出,说明锌比铜活泼,银与硫酸铜不反应,无明显现象,说明铜比银活泼,可以验证三种金属的活动性顺序;
④锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,说明在金属活动性顺序里,锌排在氢前,铜与稀硫酸不反应,无明显现象,说明在金属活动性顺序里,铜排在氢后,故锌比铜活泼,铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,有银白色固体析出,说明铜比银活泼,可以验证三种金属的活动性顺序;
⑤铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,有银白色固体析出,说明铜比银活泼,铜与硫酸锌不反应,无明显现象,说明锌比铜活泼,可以验证三种金属的活动性顺序。
故答案为:③④⑤。
【分析】(1)根据过滤需要的仪器进行分析
(2)根据锌和硝酸银反应生成银和硝酸锌进行分析
(3)金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来进行分析
19.(2021九上·前郭期末)学校小组同学在探究Cu、Al、Ag的活动性顺序时,展开了一系列实验探究活动。
(1)(学习交流)
实验中观察到,甲中铝丝表面附着一层   色固体,乙中溶液颜色变为   色。
你认为通过上述实验   (填“能”或“不能”)得出三种金属的活动性强弱。
(2)(探索发现)
小明同学将Al丝浸入硫酸铜(CuSO4)溶液中没有发现任何现象。纠其原因是没有对铝丝进行打磨,用化学方程式表示铝表面形成的氧化膜   。
(3)小航同学选用的是氯化铜(CuCl2)溶液,在做实验时也没有打磨铝丝,却发现铝丝表面有固体析出。经过反复对比实验后猜测,是Cl-破坏了氧化铝薄膜。
为进一步检验此猜测是否正确,他们取两支试管并分別加入等量相同的CuSO4,溶液,均浸入表面未打磨的铝丝,然后进行了新的探究:
(对比实验)
操作 现象 结论 分析
向一支试管中再加入NaCl固体 铝丝表面有固体析出 氧化铝薄膜被破坏 Na+或   能破坏氧化铝薄膜
向另一支试管中再加入Na2SO4固体     氧化铝薄膜未被破坏 Na+和 都不能破坏氧化铝薄膜
(得出结论)
前述猜测正确
(总结反思)
本次探究充分运用了比较法和控制变量法。
【答案】(1)红;蓝;能
(2)
(3)Cl-;铝丝表面没现象等
【考点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】[学习交流]铝的活动性大于铜的活动性,根据金属活动性规律,前面的金属能把后面的金属从的盐溶液中置换出来,故甲中铝丝表面附着一层红色固体;铜与硝酸银溶液反应置换出铜切有硝酸铜溶液生成,故乙中溶液颜色变为蓝色;
甲实验得出Al>Cu、乙实验得出Cu>Ag,甲乙实验合并分析,能得出三种金属的活动性强弱;
[探索发现] 铝表面形成的氧化膜是铝和氧气反应生成氧化铝,方程式为: ;
[对比实验] 取两支试管并分別加入等量相同的CuSO4,溶液,均浸入表面未打磨的铝丝,向一支试管中再加入NaCl固体,铝丝表面有固体析出,说明氧化铝薄膜被破坏,得出加入的Na+或Cl-能破坏氧化铝薄膜,故填:Cl- ;
取两支试管并分別加入等量相同的CuSO4,溶液,均浸入表面未打磨的铝丝,向另一支试管中再加入Na2SO4固体,根据结论及分析,Na+和 都不能破坏氧化铝薄膜,得出实验现象为:铝丝表面没现象;
【分析】(1)根据铝和硫酸铜反应生成铜和硫酸铝进行分析
(2)根据铝和氧气反应生成氧化铝进行分析
(3)根据实验的现象可以得出结论,根据结论推断实验现象进行分析
四、计算题
20.(2021九上·盐湖期末)中华文化源远流长,早在西汉时期《淮南万毕术》一书中就有“曾青得铁则化为铜”的记载,这是我国现代“湿法炼铜”的先驱。利用此原理,向160kg含硫酸铜的废液中加入足量的铁粉,得到金属铜6.4kg。请计算废液中硫酸铜的溶质质量分数。
【答案】解:设废液中硫酸铜的质量为x
x=16kg
废液中硫酸铜的质量分数为
答:废液中含硫酸铜的溶质质量分数为10%。
【考点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据铜的质量结合反应的方程式计算硫酸铜的质量,进而计算质量分数进行分析
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