第二节金属的化学性质第九单元金属基础练习2021_2022学年九年级化学(鲁教版)
一.选择题(共13小题)
1.如图是实验室模拟工业炼铁的装置图,下列说法正确的是( )
A.B处化学反应的基本反应类型属于置换反应
B.B处实验现象为黑色粉末逐渐变红,C处澄清石灰水变浑浊
C.参加反应的一氧化碳和氧化铁的质量比为21:40
D.缺少尾气处理装置,应把尾气通入盛有水的烧杯中
2.能验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的一组试剂是( )
A.Zn、Cu、Ag、H2SO4溶液
B.Zn(NO3)2溶液、Ag、Cu(NO3)2溶液
C.Zn(NO3)2溶液、Cu、AgNO3溶液
D.Cu、Ag、Zn(NO3)2溶液
3.某化学兴趣小组为探究镁、铁、锌、铜的金属活动性顺序,设计了如图所示的三个实验(其中金属均已打磨,且形状、大小相同;所用盐酸的溶质质量分数、用量也相同)。下列判断错误的是( )
A.通过实验①和③的反应剧烈程度,可以判断出镁和锌的金属活动性强弱
B.通过实验②的反应现象,可以判断出铜和铁的金属活动性强弱
C.通过上述三个实验,能判断出四种金属的活动性顺序
D.实验②铁片表面有铁锈可以先用稀盐酸清洗,反应方程式是:Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
4.用如图所示的微型实验装置进行一氧化碳还原氧化铁的实验。下列说法中正确的是( )
A.开始时应先预热玻璃管,后通入一氧化碳
B.实验中A处粉末由红色逐渐变为黑色
C.生成的铁和二氧化碳质量比为14:11
D.B处的澄清石灰水可检验CO2并吸收CO
5.“愚人金”实为铜锌合金,外观与黄金极为相似,常被不法商贩冒充黄金牟取暴利,下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案,合理的是( )
①比较质量,质量大的是“愚人金”
②灼烧,表面变色的是“愚人金”
③浸没在稀硫酸中,表面有气泡的是“愚人金”
④浸没在硫酸锌溶液中,表面附着红色物质的是“愚人金”
A.②③ B.②④ C.①③ D.①④
6.下列化合物可以有金属和酸直接反应制取的是( )
A.氯化铜 B.氯化铁 C.硫酸铁 D.硫酸镁
7.将铁粉放入含Zn(NO3)2、Cu(NO3)2的混合溶液中,搅拌,使其充分反应后,过滤,滤液成蓝色,则滤纸上留下的金属是( )
A.Cu B.Fe、Zn C.Cu、Fe D.Zn、Fe、Cu
8.某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3,现向其中加入一定量的锌粉,参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a~b间(不含两点)溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B.c~d间(不含两点)溶液中金属离子为Zn2+、Ag+
C.当参加反应的锌的质量为m3时,溶液中金属离子为Ag+
D.当参加反应的锌的质量为m1、m2时,溶液中Cu(NO3)2的质量分数相等
9.下列现象和事实,可用金属活动性作出合理解释的是( )
①相同几何外形的金属镁、铝分别与相同浓度的稀盐酸反应,镁反应更剧烈,说明镁的金属活动性强
②用硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液时,不能用铁制容器盛放
③尽管金属的种类很多,但在自然界中,仅有少数金属(银、铂、金)以单质形式存在
④金属铝比金属锌更耐腐蚀,说明锌比铝的金属性强
⑤常温下铜不与氯化银反应,说明铜的活动性不如银
A.①③⑤ B.②③④ C.①②③ D.②④⑤
10.小胡按如图流程进行实验(每步均充分反应),①中无明显现象,②中发现红色固体析出,甲烧杯中的物质完全反应后过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,下列说法不正确的是( )
A.由实验可判断铁、铜、镁的活动性顺序
B.滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2和CuCl2
C.两支试管混合后,固体总质量一定增加
D.滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Mg
11.下列描述与事实相符合的是( )
A.细铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
B.铜丝插入稀硫酸中,溶液由无色变为蓝色
C.镁带在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
D.电解水实验,电源正极产生的气体燃烧时会发出淡蓝色火焰
12.归纳和推理是化学学习常用的思维方法。下列说法正确的是( )
A.金属铝的表面在空气中被氧化可以保护里层的铝,所以金属铁也有类似的性质
B.二氧化锰在氯酸钾分解反应中作催化剂,所以二氧化锰可作一切化学反应的催化剂
C.化学变化过程中常伴随着发光、放热现象,所以有发光、放热现象产生的一定是化学变化
D.合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,所以合金一定是混合物
13.将硝酸银、硝酸铜、硝酸镁及铁粉,加入足量的水中,过滤,下列情形可能存在的是( )
A.滤纸上有Ag、Cu、Fe,滤液中有Cu2+、Mg2+
B.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+
C.滤纸上有Ag、Cu、Fe,滤液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+
D.滤纸上有Ag、Fe,滤液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+、Ag+
二.填空题(共4小题)
14.人类社会的文明进步与金属材料的发展关系密切。
(1)钢铁是应用最普遍的金属材料,容易与空气中的 等物质共同作用而 生锈,给人们造成巨大的经济损失;
( 2 ) 小明模拟工业炼铁做如图1实验,玻璃管中发生反应的化学方程式为 ,试管中的现象为 ,从环保角度出发,图中装置需要改进的是 ;
(3)小红利用长柄玻璃管完成一氧化碳与氧化铁的反应。甲酸(HCOOH)在热浓硫酸 的作用下,分解生成一氧化碳和水,A处金属网罩的作用是 。
15.俄国化学家门捷列夫在公布元素周期表时,就预言了当时还未发现的相对原子质量约为68的元素的存在,且性质与铝相似,称为“类铝”。如图是元素周期表中“类铝”元素镓的相关信息,请回答下列问题:
(1)镓原子核外电子数为 。
(2)金属镓与稀硫酸反应,产物中Ga的化合价为+3,反应的化学方程式是 。
(3)高纯氧化镓广泛用于生产半导体材料,其一种制备方法如下:
步骤Ⅰ:向含有硫酸的硫酸镓溶液中通入氨气(NH3),冷却,生成Ga(NH4)(SO4)2固体。
步骤Ⅱ:在一定条件下灼烧Ga(NH4)(SO4)2固体,制得高纯氧化镓。
①Ga(NH4)(SO4)2中含有的带电的原子团(根)是 (填化学符号)。
②请配平步骤I反应的化学方程式 Ga2(SO4)3+ NH3+ H2SO4═ Ga(NH4)(SO4)2↓。
(4)请计算Ga2(SO4)3中镓元素质量分数 。
16.某化学兴趣小组的同学想从含有Al2(SO4)3、CuSO4的废液中回收金属铜,设计了如图实验。
(1)溶液B中所含的溶质是 ;
(2)Ⅱ中加入过量的稀硫酸的目的是除去铜粉中混有的 。
17.向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌,溶液质量与加入锌的质量关系如图所示。
(1)A点所发生反应的化学方程式为 。
(2)B点对应的溶液中含有的金属离子有 。
(3)当加入锌的质量在m1~m2g时,溶液的质量增加的原因是 。
三.解答题(共3小题)
18.某化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验,探究工业炼铁的化学原理,试按要求填空:
(1)硬质玻璃管中观察到的现象是 ,写出一氧化碳和氧化铁反应的化学方程式 。
(2)实验中先通入一氧化碳的目的是 。
(3)装置中导管末端加一点燃的酒精灯的目的是 。
19.铁矿石是怎样炼成铁的呢?某活动小组在实验室模拟了铁矿石炼铁化学原理,如图所示。
(1)该活动小组将实验装置组装好后,设计了下列实验操作步骤:①给玻璃管加热;②停止加热;③通入一氧化碳气体;④停止通入一氧化碳气体。
正确的操作步骤是 (填序号);
(2)实验过程中,玻璃管中固体由 色变成 色,玻璃管中反应的化学方程式是 ,试管中出现的现象是 ;
(3)图中有一处明显错误,请说明改进方法 。
20.钠是一种非常活泼的金属,它可以和冷水直接反应生成氢氧化钠和氢气,但是它与煤油不会发生反应。把一小块银白色的金属钠投入盛有蒸馏水的烧杯中(如图a所示).可以看到钠块浮在水面上,与水发生剧烈反应,反应放出的热量使钠熔成小球,甚至会使钠和生成的氢气都发生燃烧。如果在上述盛蒸馏水的烧杯中先注入一些煤油,再投入金属钠,可以看到金属钠悬浮在煤油和水的界面上(如图b所示),同样与水发生剧烈的反应,但是不发生燃烧。
(1)钠和水反应的文字表达式为 。
(2)氢氧化钠是一种碱,能让无色酚酞变为红色。如果预先在a烧杯中滴加几滴酚酞试液,实验中可以看到液体颜色由 色变为 色。
(3)在第二个实验中,钠也与水发生反应,但不发生燃烧,猜想这是因为 。
(4)在第一个实验中,钠浮在水面上;在第二个实验中,钠悬浮在煤油和水的界面上。这两个现象说明了 。
第二节金属的化学性质第九单元金属基础练习2021_2022学年九年级化学(鲁教版)
参考答案与试题解析
一.选择题(共13小题)
1.如图是实验室模拟工业炼铁的装置图,下列说法正确的是( )
A.B处化学反应的基本反应类型属于置换反应
B.B处实验现象为黑色粉末逐渐变红,C处澄清石灰水变浑浊
C.参加反应的一氧化碳和氧化铁的质量比为21:40
D.缺少尾气处理装置,应把尾气通入盛有水的烧杯中
【分析】根据一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,结合实验步骤、注意事项进行分析判断。
【解答】解:A.B处发生的反应,是一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,该反应的反应物均为化合物,不属于置换反应,故选项说法错误。
B.一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,会观察到B处红棕色固体变黑,C处变浑浊,故选项说法错误。
C.由反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2可知,参加反应的一氧化碳和氧化铁的质量比为(28×3):160=21:40,故选项说法正确。
D.尾气中含有有毒一氧化碳气体,应把尾气点燃处理或收集起来,以免造成空气污染,故选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握一氧化碳的化学性质(可燃性、还原性等)、还原氧化铁的实验现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键.
2.能验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的一组试剂是( )
A.Zn、Cu、Ag、H2SO4溶液
B.Zn(NO3)2溶液、Ag、Cu(NO3)2溶液
C.Zn(NO3)2溶液、Cu、AgNO3溶液
D.Cu、Ag、Zn(NO3)2溶液
【分析】根据金属活动性顺序,验证金属的活动性顺序是否合理,可根据“反应则活泼,不反应则不活泼”进行分析判断,通过分析方案所能得到的结论,确定是否能得出Zn、Cu、Ag金属的活动性顺序。
【解答】解:A、Zn能与稀硫酸反应生成氢气,Cu、Ag均不能与稀硫酸反应,无法确定银和铜的活动性强弱,故选项错误。
B、Ag与Zn(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液均不反应,说明了活动性锌>银,锌>铜,但无法确定锌和铜的活动性强弱,故选项错误。
C、Cu与Zn(NO3)2溶液不反应,与AgNO3溶液反应生成硝酸锌溶液和银,说明了活动性锌>铜,铜>银,由此可得出三种金属活动性锌>铜>银,故选项正确。
D、Cu、Ag均不能与Zn(NO3)2溶液反应,说明了活动性锌>银,锌>铜,但无法确定银和铜的活动性强弱,故选项错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
3.某化学兴趣小组为探究镁、铁、锌、铜的金属活动性顺序,设计了如图所示的三个实验(其中金属均已打磨,且形状、大小相同;所用盐酸的溶质质量分数、用量也相同)。下列判断错误的是( )
A.通过实验①和③的反应剧烈程度,可以判断出镁和锌的金属活动性强弱
B.通过实验②的反应现象,可以判断出铜和铁的金属活动性强弱
C.通过上述三个实验,能判断出四种金属的活动性顺序
D.实验②铁片表面有铁锈可以先用稀盐酸清洗,反应方程式是:Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
【分析】在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,据此判断能否发生反应,进而可确定四种金属活动性由强到弱的顺序。
【解答】解:A、金属的活动性越强,与酸反应的速率越快,通过实验①和③的反应剧烈程度,可以判断出铁和镁的金属活动性强弱,故选项说法正确。
B、位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,通过实验②的反应现象,铁片的表面覆盖一层红色物质,说明活动性铁>铜,故选项说法正确。
C、根据实验①和③,均能产生气泡,且①产生气泡的速率快,说明镁的金属活动性比锌强,即Mg>Zn>H;由实验②,铁片的表面覆盖一层红色物质,说明活动性铁>铜,无法确定铁和镁、锌的金属活动性,故选项说法错误。
D、铁片表面有铁锈可以先用稀盐酸清洗,两者反应生成氯化铁和水,反应方程式是:Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O,故选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
4.用如图所示的微型实验装置进行一氧化碳还原氧化铁的实验。下列说法中正确的是( )
A.开始时应先预热玻璃管,后通入一氧化碳
B.实验中A处粉末由红色逐渐变为黑色
C.生成的铁和二氧化碳质量比为14:11
D.B处的澄清石灰水可检验CO2并吸收CO
【分析】A、开始时应先通入一氧化碳,排出装置中的空气,后预热玻璃管,以防止发生爆炸;
B、高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳;
C、根据反应的化学方程式及其相对分子质量可以进行相关方面的计算;
D、氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,不能和一氧化碳反应。
【解答】解:A、开始时应先通入一氧化碳,排出装置中的空气,后预热玻璃管,以防止发生爆炸,该选项说法不正确;
B、实验中A处,高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,粉末由红色逐渐变为黑色,该选项说法正确;
C、反应的化学方程式及其质量关系:
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,
112 132
生成的铁和二氧化碳质量比为:112:132=28:33,该选项说法不正确;
D、B处的澄清石灰水可检验CO2但是不能吸收CO,该选项说法不正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
5.“愚人金”实为铜锌合金,外观与黄金极为相似,常被不法商贩冒充黄金牟取暴利,下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案,合理的是( )
①比较质量,质量大的是“愚人金”
②灼烧,表面变色的是“愚人金”
③浸没在稀硫酸中,表面有气泡的是“愚人金”
④浸没在硫酸锌溶液中,表面附着红色物质的是“愚人金”
A.②③ B.②④ C.①③ D.①④
【分析】根据“愚人金”实为铜锌合金,结合金属的化学性质,进行分析解答。
【解答】解:①由于没有说明体积,比较质量,质量大的是不一定是“愚人金”,不能鉴别。
②灼烧,铜能够和氧气反应产生氧化铜,表面变黑色的是“愚人金”,无明显变化的是黄金,可以鉴别。
③浸没在稀硫酸中,锌能够和稀硫酸反应产生氢气,表面有气泡产生的是“愚人金”,无明显变化的是黄金,可以鉴别。
④浸没在硫酸锌溶液中,铜、锌、金均不能与硫酸锌溶液反应,不能鉴别。
故②③鉴别的实验方案合理。
故选:A。
【点评】本题有一定难度,解答物质的鉴别题时要熟练掌握鉴别的物质的性质,然后选择适当的试剂或方法,出现不同的现象即可鉴别。
6.下列化合物可以有金属和酸直接反应制取的是( )
A.氯化铜 B.氯化铁 C.硫酸铁 D.硫酸镁
【分析】根据金属的活动性顺序进行分析,在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成相应的盐.
【解答】解:A、铜的金属活动性排在氢之后,不会与稀盐酸反应,故A错误;
B、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,不会生成氯化铁,故B错误;
C、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,不会生成硫酸铁,故C错误;
D、镁和稀硫酸反应会生成硫酸镁和氢气,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了金属与酸反应的性质,完成此题,可以依据金属的性质结合金属活动性顺序进行,需要注意的是铁与盐酸反应生成的是亚铁盐.
7.将铁粉放入含Zn(NO3)2、Cu(NO3)2的混合溶液中,搅拌,使其充分反应后,过滤,滤液成蓝色,则滤纸上留下的金属是( )
A.Cu B.Fe、Zn C.Cu、Fe D.Zn、Fe、Cu
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【解答】解:将铁粉放入含Zn(NO3)2、Cu(NO3)2的混合溶液中,锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,搅拌,使其充分反应后,过滤,滤液成蓝色,说明锌不足,则滤纸上留下的金属是反应生成的铜。
故选:A。
【点评】要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来.
8.某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3,现向其中加入一定量的锌粉,参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a~b间(不含两点)溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B.c~d间(不含两点)溶液中金属离子为Zn2+、Ag+
C.当参加反应的锌的质量为m3时,溶液中金属离子为Ag+
D.当参加反应的锌的质量为m1、m2时,溶液中Cu(NO3)2的质量分数相等
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【解答】解:A、a~b间(不含两点)溶液中金属离子为反应生成硝酸锌中的Zn2+、过量的硝酸银中的Ag+、没有反应的硝酸铜中的Cu2+,该选项说法正确;
B、c~d间(不含两点)溶液中金属离子为反应生成硝酸锌中的Zn2+、过量的硝酸铜中的Cu2+,该选项说法不正确;
C、当参加反应的锌的质量为m3时,溶液中金属离子为反应生成硝酸锌中的Zn2+,该选项说法不正确;
D、当参加反应的锌的质量为m1、m2时,溶液中Cu(NO3)2的质量分数不相等,是因为锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银,反应后溶液质量减小,硝酸铜质量不变,该选项说法不正确。
故选:A。
【点评】要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来.
9.下列现象和事实,可用金属活动性作出合理解释的是( )
①相同几何外形的金属镁、铝分别与相同浓度的稀盐酸反应,镁反应更剧烈,说明镁的金属活动性强
②用硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液时,不能用铁制容器盛放
③尽管金属的种类很多,但在自然界中,仅有少数金属(银、铂、金)以单质形式存在
④金属铝比金属锌更耐腐蚀,说明锌比铝的金属性强
⑤常温下铜不与氯化银反应,说明铜的活动性不如银
A.①③⑤ B.②③④ C.①②③ D.②④⑤
【分析】在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,且金属的活动性越强,反应越剧烈;位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,据此结合事实进行分析判断.
【解答】解:①相同几何外形的金属镁、铝分别与相同浓度的稀盐酸反应,镁反应更剧烈,说明镁的金属活动性强,能用金属活动性顺序解释。
②用硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液时,不能用铁制容器盛放,因为铁的金属活动性比铜强,能与硫酸铜溶液发生置换反应,故不能用铁制容器配制硫酸铜溶液,能用金属活动性顺序解释。
③尽管金属的种类很多,但在自然界中,仅有少数金属(银、铂、金)以单质形式存在,是因为银、铂、金的金属活动性弱,能用金属活动性顺序解释。
④金属铝比金属锌更耐腐蚀,不能说明锌比铝的金属性强,是因为铝能与空气中氧气反应在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,防止内部的铝进一步被氧化,而不是锌比铝的活动性强,不能用金属活动性顺序解释。
⑤常温下铜不与氯化银反应,不能说明铜的活动性不如银,是因为氯化银难溶于水,不能用金属活动性顺序解释。
故①②③能用金属活动性顺序解释。
故选:C。
【点评】本题难度不大,考查了金属活动性顺序的应用,掌握金属活动性顺序并能灵活运用是正确解答此类题的关键所在.
10.小胡按如图流程进行实验(每步均充分反应),①中无明显现象,②中发现红色固体析出,甲烧杯中的物质完全反应后过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,下列说法不正确的是( )
A.由实验可判断铁、铜、镁的活动性顺序
B.滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2和CuCl2
C.两支试管混合后,固体总质量一定增加
D.滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Mg
【分析】金属的活动性强弱是镁>铁>铜,在进行实验时,铁不能与氯化镁反应,铁能与氯化铜反应生成了氯化亚铁和铜,反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,说明了铁没有剩余,据此分析判断有关的说法。
【解答】解:由于金属的活动性强弱是:镁>铁>铜,在进行实验时,铁不能与氯化镁反应,能与氯化铜反应生成了氯化亚铁和铜,反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,说明了铁没有剩余,滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Mg。所以:
A、根据铁不能与氯化镁反应,说明金属活动性镁>铁;能与氯化铜反应,说明金属活动性铁>铜;可以判断出铁、铜、镁的活动性顺序,故A说法正确;
B、由上述分析可知,滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2,可能含有CuCl2,说法B不正确;
C、由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜,所以两支试管混合后,固体总质量一定增加,故C说法正确。
D、由上述分析可知,滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Mg,故D说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不是很大,熟练掌握金属的化学性质、确定能发生的反应是正确解答此类题的关键。
11.下列描述与事实相符合的是( )
A.细铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
B.铜丝插入稀硫酸中,溶液由无色变为蓝色
C.镁带在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
D.电解水实验,电源正极产生的气体燃烧时会发出淡蓝色火焰
【分析】A.依据物质燃烧条件分析;
B.依据铜的金属活动性分析;
C.依据镁在空气中燃烧的实验现象分析;
D.依据电解水实验,正极气体分析。
【解答】解:A.物质燃烧条件是可燃物与氧气接触、温度达到着火点,则细铁丝伸入盛有氧气的集气瓶不会燃烧,故A错误;
B.铜的金属活动性排在H之后,则铜丝插入稀硫酸中,不发生反应,溶液颜色不变,故B错误;
C.镁在空气中燃烧的实验现象是发出耀眼的白光,生成白色固体,放热,故C正确;
D.电解水实验,正极气体为氧气,氧气有助燃性,不会燃烧,故D错误;
故选:C。
【点评】此题主要考查常见物质的性质,主要利用物质的性质来分析和解决有关问题,结合各方面的条件得出正确结论。
12.归纳和推理是化学学习常用的思维方法。下列说法正确的是( )
A.金属铝的表面在空气中被氧化可以保护里层的铝,所以金属铁也有类似的性质
B.二氧化锰在氯酸钾分解反应中作催化剂,所以二氧化锰可作一切化学反应的催化剂
C.化学变化过程中常伴随着发光、放热现象,所以有发光、放热现象产生的一定是化学变化
D.合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,所以合金一定是混合物
【分析】A、根据金属的化学性质,进行分析判断。
B、根据催化剂的特征,进行分析判断。
C、根据物理变化中也有发光、放热现象,进行分析判断。
D、根据合金的性质,进行分析判断。
【解答】解:A、金属铝的表面在空气中被氧化可以保护里层的铝,金属铁没有类似的性质,铁在空气中与氧气、水分反应生成的铁锈很疏松,不能起保护作用,故选项推理错误。
B、二氧化锰在氯酸钾分解反应中作催化剂,但二氧化锰不能作一切化学反应的催化剂,其它物质也可以作催化剂,故选项推理错误。
C、化学变化过程中常伴随着发光、放热现象,有发光、放热现象产生的不一定是化学变化,也可能是物理变化,如灯泡发光,故选项推理错误。
D、合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,合金一定是混合物,故选项推理正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,解答此类题时要根据不同知识的特点类推,不能盲目类推,并要注意知识点与方法的有机结合,做到具体问题能具体分析.
13.将硝酸银、硝酸铜、硝酸镁及铁粉,加入足量的水中,过滤,下列情形可能存在的是( )
A.滤纸上有Ag、Cu、Fe,滤液中有Cu2+、Mg2+
B.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+
C.滤纸上有Ag、Cu、Fe,滤液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+
D.滤纸上有Ag、Fe,滤液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+、Ag+
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【解答】解:A、滤纸上有Ag、Cu、Fe,说明铁过量,则滤液中不会有Cu2+,该选项说法不正确;
B、滤纸上有Ag、Cu,说明硝酸银完全反应,如果硝酸铜没有或部分反应时,滤液中有Fe2+、Cu2+、Mg2+,该选项说法正确;
C、滤纸上有Ag、Cu、Fe,说明铁过量,则滤液中不会有Cu2+,该选项说法不正确;
D、滤渣中含有铁,说明铁过量,则滤纸上一定有银、铜,该选项说法不正确。
故选:B。
【点评】要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来.
二.填空题(共4小题)
14.人类社会的文明进步与金属材料的发展关系密切。
(1)钢铁是应用最普遍的金属材料,容易与空气中的 氧气和水蒸气 等物质共同作用而 生锈,给人们造成巨大的经济损失;
( 2 ) 小明模拟工业炼铁做如图1实验,玻璃管中发生反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ,试管中的现象为 澄清石灰水变浑浊 ,从环保角度出发,图中装置需要改进的是 将尾气点燃或用气球收集 ;
(3)小红利用长柄玻璃管完成一氧化碳与氧化铁的反应。甲酸(HCOOH)在热浓硫酸 的作用下,分解生成一氧化碳和水,A处金属网罩的作用是 使火焰集中,提高温度 。
【分析】(1)根据铁锈蚀的条件进行分析解答。
(2)根据一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,一氧化碳有毒,会污染环境,进行分析解答。
(3)根据反应的条件是高温,进行分析解答。
【解答】解:(1)铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果,钢铁容易与空气中的氧气和水蒸气等物质共同作用而生锈。
(2)一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
试管中二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,试管中的现象是澄清石灰水变浑浊。
一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置,可将尾气点燃或用气球收集。
(3)反应的条件是高温,酒精灯火焰上罩一个网罩,就是为了使火焰集中,使酒精燃烧充分,提高温度。
故答案为:
(1)氧气和水蒸气;
(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;澄清石灰水变浑浊;将尾气点燃或用气球收集;
(3)使火焰集中,提高温度。
【点评】本题难度不大,掌握铁锈蚀的条件、一氧化碳的化学性质(可燃性、还原性等)、还原氧化铁的实验现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键。
15.俄国化学家门捷列夫在公布元素周期表时,就预言了当时还未发现的相对原子质量约为68的元素的存在,且性质与铝相似,称为“类铝”。如图是元素周期表中“类铝”元素镓的相关信息,请回答下列问题:
(1)镓原子核外电子数为 31 。
(2)金属镓与稀硫酸反应,产物中Ga的化合价为+3,反应的化学方程式是 2Ga+3H2SO4═Ga2(SO4)3+3H2↑ 。
(3)高纯氧化镓广泛用于生产半导体材料,其一种制备方法如下:
步骤Ⅰ:向含有硫酸的硫酸镓溶液中通入氨气(NH3),冷却,生成Ga(NH4)(SO4)2固体。
步骤Ⅱ:在一定条件下灼烧Ga(NH4)(SO4)2固体,制得高纯氧化镓。
①Ga(NH4)(SO4)2中含有的带电的原子团(根)是 NH4+、SO42﹣ (填化学符号)。
②请配平步骤I反应的化学方程式 1 Ga2(SO4)3+ 2 NH3+ 1 H2SO4═ 2 Ga(NH4)(SO4)2↓。
(4)请计算Ga2(SO4)3中镓元素质量分数 35.7% 。
【分析】(1)镓原子核外电子数为31。
(2)金属镓与稀硫酸反应生成硫酸镓和氢气。
(3)每个铵根离子带1个单位正电荷,每个硫酸根离子带2个单位负电荷。
反应前后原子种类、个数和质量都不变。
根据化学式、相对原子质量可以进行相关方面的计算。
【解答】解:(1)镓原子核外电子数为31。
故填:31.
(2)金属镓与稀硫酸反应,产物中Ga的化合价为+3,反应的化学方程式是:2Ga+3H2SO4═Ga2(SO4)3+3H2↑。
故填:2Ga+3H2SO4═Ga2(SO4)3+3H2↑。
(3)①Ga(NH4)(SO4)2中含有的带电的原子团(根)是NH4+、SO42﹣。
故填:NH4+、SO42﹣。
②反应的化学方程式:Ga2(SO4)3+2NH3+H2SO4═2Ga(NH4)(SO4)2↓。
故填:1:2:1:2。
(4)Ga2(SO4)3中镓元素质量分数=×100%=35.7%。
故填:35.7%。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
16.某化学兴趣小组的同学想从含有Al2(SO4)3、CuSO4的废液中回收金属铜,设计了如图实验。
(1)溶液B中所含的溶质是 Al2(SO4)3、FeSO4 ;
(2)Ⅱ中加入过量的稀硫酸的目的是除去铜粉中混有的 铁 。
【分析】铝比铁活泼,铁比铜活泼,向混合溶液中加入铁时,铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,不能和硫酸铝反应,据此分析回答有关的问题。
【解答】解:(1)由金属的活动性是铝>铁>铜,向含有硫酸铝和硫酸铜的溶液中加入过量的铁,铁能与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜,不能与硫酸铝反应。所以,过滤后溶液B中所含的溶质是:Al2(SO4)3、FeSO4;
(2)由于铁能与稀硫酸反应,所以Ⅱ中加入过量的稀硫酸的目的是除去铜粉中混有的铁。
故答案为:(1)Al2(SO4)3、FeSO4;
(2)铁。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
17.向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌,溶液质量与加入锌的质量关系如图所示。
(1)A点所发生反应的化学方程式为 Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag 。
(2)B点对应的溶液中含有的金属离子有 Al3+、Cu2+、Zn2+ 。
(3)当加入锌的质量在m1~m2g时,溶液的质量增加的原因是 每65份质量的锌能置换出64份质量的铜,反应后溶液质量增加 。
【分析】锌的金属活动性比银、铜强,比铝弱,向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,据此进行分析解答。
【解答】解:锌的金属活动性比银、铜强,比铝弱,向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌,不能与硝酸铝反应,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜。
(1)A点发生的是锌与AgNO3反应生成硝酸锌和银,反应的化学方程式为Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag。
(2)B点,锌与AgNO3恰好完全反应,B点对应的溶液中溶质是硝酸铜、硝酸锌,含有的金属离子有铝离子、铜离子和锌离子,其离子符号为Al3+、Cu2+、Zn2+。
(3)当加入锌的质量在m1~m2g时,发生的是锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,反应的化学方程式为Zn+Cu(NO3)2═Zn(NO3)2+Cu,每65份质量的铁可置换出56份质量的铜,溶液的质量会增加。
故答案为:
(1)Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag;
(2)Al3+、Cu2+、Zn2+;
(3)每65份质量的锌能置换出64份质量的铜,反应后溶液质量增加。
【点评】本题有一定难度,熟练掌握金属的化学性质、确定能发生的反应、综合考虑各种出现的情况是正确解答此类题的关键。
三.解答题(共3小题)
18.某化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验,探究工业炼铁的化学原理,试按要求填空:
(1)硬质玻璃管中观察到的现象是 红色粉末变黑 ,写出一氧化碳和氧化铁反应的化学方程式 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
(2)实验中先通入一氧化碳的目的是 防止一氧化碳和空气的混合气体加热发生爆炸 。
(3)装置中导管末端加一点燃的酒精灯的目的是 除去尾气中的一氧化碳,防止污染空气 。
【分析】(1)根据硬质玻璃管内中一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳来分析;
(2)根据一氧化碳易可燃,容易发生爆炸考虑;
(3)由于一氧化碳有毒,如果直接排放到空气中,会造成污染;可用点燃的方法将一氧化碳燃烧掉,防止污染空气进行解答。
【解答】解:(1)一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳,氧化铁是红色的,铁粉是黑色的,故会观察到硬质玻璃管中红色粉末变黑,炼铁的化学原理是一氧化碳和氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;故填:红色粉末变黑;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(2)一氧化碳是可燃性气体,不纯时加热或可能产生爆炸,故实验中首先通入一氧化碳的目的是防止一氧化碳和空气的混合气体加热发生爆炸,故填:防止一氧化碳和空气的混合气体加热发生爆炸;
(3)一氧化碳是有毒的气体,排放到空气中会污染空气,可以利用其可燃性除去,故装置的导管末端加一点燃的酒精灯目的是除去尾气中的一氧化碳,防止污染空气,故填:除去尾气中的一氧化碳,防止污染空气。
【点评】本题主要考查一氧化碳与氧化铁反应实验装置、实验现象、一氧化碳的毒性,难度稍大。
19.铁矿石是怎样炼成铁的呢?某活动小组在实验室模拟了铁矿石炼铁化学原理,如图所示。
(1)该活动小组将实验装置组装好后,设计了下列实验操作步骤:①给玻璃管加热;②停止加热;③通入一氧化碳气体;④停止通入一氧化碳气体。
正确的操作步骤是 ③①②④ (填序号);
(2)实验过程中,玻璃管中固体由 红棕 色变成 黑 色,玻璃管中反应的化学方程式是 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ,试管中出现的现象是 澄清石灰水变浑浊 ;
(3)图中有一处明显错误,请说明改进方法 尾气点燃或收集 。
【分析】(1)根据一氧化碳还原氧化铁的实验注意事项进行分析;
(2)根据一氧化碳可以把氧化铁还原为铁,以及氧化铁和铁粉的颜色进行分析;
(3)根据一氧化碳的可燃性分析如何尾气处理。
【解答】解:(1)一氧化碳具有可燃性,加热前一定要先通入一氧化碳气体,然后给玻璃管加热,完全反应后停止加热,为防止生成的铁又被氧化,要再通一会一氧化碳,所以正确的操作步骤是:③①②④;
(2)一氧化碳能把红棕色的氧化铁粉末还原成黑色的铁粉,一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式是:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以试管中出现的现象是:澄清石灰水变浑浊;
(3)一氧化碳有毒会污染空气,所以要进行尾气处理,可以用点燃或收集的方法。
故答案为:(1)③①②④;
(2)红棕,黑,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,澄清石灰水变浑浊;
(3)尾气点燃或收集。
【点评】本题考查一氧化碳还原氧化铁的步骤、现象、化学反应式的书写,以及用不同的方法验证铁的存在,需要同学们具有比较全面的化学知识。
20.钠是一种非常活泼的金属,它可以和冷水直接反应生成氢氧化钠和氢气,但是它与煤油不会发生反应。把一小块银白色的金属钠投入盛有蒸馏水的烧杯中(如图a所示).可以看到钠块浮在水面上,与水发生剧烈反应,反应放出的热量使钠熔成小球,甚至会使钠和生成的氢气都发生燃烧。如果在上述盛蒸馏水的烧杯中先注入一些煤油,再投入金属钠,可以看到金属钠悬浮在煤油和水的界面上(如图b所示),同样与水发生剧烈的反应,但是不发生燃烧。
(1)钠和水反应的文字表达式为 钠+水→氢氧化钠+氢气 。
(2)氢氧化钠是一种碱,能让无色酚酞变为红色。如果预先在a烧杯中滴加几滴酚酞试液,实验中可以看到液体颜色由 无 色变为 红 色。
(3)在第二个实验中,钠也与水发生反应,但不发生燃烧,猜想这是因为 煤油浮在水面上,氢气缺少氧气不会燃烧 。
(4)在第一个实验中,钠浮在水面上;在第二个实验中,钠悬浮在煤油和水的界面上。这两个现象说明了 煤油的密度小于钠的密度,钠的密度小于水的密度 。
【分析】根据题干信息中水与钠反应的产物书写方程式;氢氧化钠的水溶液显碱性,能使酚酞试液变成红色;根据燃烧的条件:可燃物、与氧气接触、温度达到着火点分析在第二个试验中钠不燃烧的原因;根据钠在水、煤油的沉浮,可比较钠的密度与水、煤油的密度的大小关系。
【解答】解:(1)由于钠和水的反应生成氢氧化钠和氢气,故反应的文字表达式为:钠+水→氢氧化钠+氢气;
(2)由于氢氧化钠的水溶液显碱性,所以能使酚酞试液变成红色;
(2)根据燃烧的条件可知,钠不燃烧的原因是:煤油将钠与空气隔绝;
(3)根据物体的浮沉条件可知:钠浮在水面上,说明钠的密度小于水的密度,钠悬浮在煤油和水的界面上,说明钠的密度大于煤油的密度。
故答案为:(1)钠+水→氢氧化钠+氢气;
(2)无;红;
(3)煤油浮在水面上,氢气缺少氧气不会燃烧;
(4)煤油的密度小于钠的密度,钠的密度小于水的密度。
【点评】这是一道探究性新信息题,解决此类题目,要从题干叙述中提取有用的信息,根据已有知识,在情景相似的情况下,进行知识地大胆迁移。