2021-2022学年九年级化学下册课后培优练 课题 2 金属的化学性质(难) (WORD版,含答案与解析)

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名称 2021-2022学年九年级化学下册课后培优练 课题 2 金属的化学性质(难) (WORD版,含答案与解析)
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科目 化学
更新时间 2022-03-26 22:54:22

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第3课 金属的化学性质(难)
一、单选题
1.取等质量的A、B、C、D四种金属,分别放入溶质质量分数相等的足量稀硫酸中,生成氢气情况如图所示,它们的金属活动性顺序为
A.A>B>C>D B.A>B>D>C C.A>C>B>D D.B>C>A>D
2.将过量的铁粉放入含AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液里,搅拌,使其充分反应后过滤,滤纸上留下的金属是( )
A.Ag B.Fe、Ag C.Fe、Zn D.Ag、Zn、Fe
3.将等质量镁、铝、锌、铁的单质分别投入质量相等且足量的稀硫酸中,反应结束后,所得溶液的质量由大到小的顺序是
A.Al>Mg>Fe>Zn
B.Al= Mg=Fe=Zn
C.Zn>Fe>Mg>Al
D.Mg>Al>Zn>Fe
4.在托盘天平的两个托盘上各放一只烧杯,分别注入相同质量分数、相同质量的稀硫酸,天平平衡。向左边的烧杯中加入10g金属锌,向右边的烧杯中加入10g金属镁。当反应停止后,金属都有剩余,天平指针的指向是  
A.分度盘的左边 B.分度盘的中间
C.分度盘的右边 D.3种情况都有可能
5.某化学兴趣小组用一定质量的锌粉加入到硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。则该小组同学的下列判断中正确的是( )
A.滤液中一定不含硝酸银和硝酸亚铁
B.滤液中一定含有硝酸锌和硝酸亚铁
C.滤渣中一定含有铁和银,可能含有锌
D.滤渣中一定含有锌、铁、银
6.将一些锌粉加入硝酸银、硝酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤。下列说法正确的是
A.滤液中一定不含硝酸银,滤纸上一定不含锌,一定不含铜
B.滤液中一定含有硝酸锌,滤纸上一定含有银,可能含有铜
C.滤液中可能含硝酸锌,滤纸上可能含有铜,也可能含有锌
D.滤液中一定含有硝酸银,滤纸上一定含有铜,一定含有锌
7.在天平两盘上的烧杯中,各放入质量相同的稀硫酸,调节天平至平衡。分别向两边烧杯中各加入5g镁和5g锌,镁和锌全部反应而消失后,天平的指针
A.偏向加锌的一边 B.偏向加镁的一边
C.仍停留在原来的位置 D.左右摆动,不能停止
8.现有等质量的X、Y、Z三种金属,分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知X、Y、Z在生成物中化合价均为+2价)。则下列说法中错误的是
A.生成氢气的质量最多的是X
B.相对原子质量最大的是X
C.金属活动性最强的是X
D.消耗硫酸的质量最多的是X
9.镁、铝、锌、铁与稀盐酸或稀硫酸之间的反应规律及图像正确的是
A.等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应
B.等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应
C.等量酸与足量镁、铝、锌、铁反应
D.等量酸与足量镁、铝、锌、铁反应
10.向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示,下列说法错误的是
A.a点溶液中的溶质有3种
B.b点所得固体只有银
C.c点溶液中溶质为Zn(NO3)2
D.取d点时的固体,加入稀盐酸,无气泡产生
11.两个烧杯中装有等质量的金属铝和镁,然后分别逐渐加入同浓度的稀盐酸,产生氢气的质量与加入盐酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.该图反映出镁比铝的金属活动性强
B.a点时,两个烧杯中都有金属剩余
C.b点时,两个烧杯中产生氢气的质量相同
D.c点时,两个烧杯中的酸都恰好完全反应
12.现有质量相等的甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价)。则下列说法错误的是
A.完全反应所需时间:丙>甲>乙 B.生成氢气的质量:甲>乙>丙
C.相对原子质量:乙>丙>甲 D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
13.相等质量的铁、锌分别和等量的盐酸反应,产生氢气的质量与时间关系如图 所示,下列说法不正确的是( )
A.t1时,锌产生的氢气较铁多
B.t1时,锌产生氢气的速率比铁大
C.t2时,锌、铁消耗的盐酸质量相同
D.t2时,锌一定有剩余,铁不一定有剩余
14.将一块金属镁和相同质量的铁铝合金分别放入足量的盐酸中充分反应,两者产生的氢气质量相等,则合金中铁、铝元素的质量比为
A.7:12 B.28:9 C.3:16 D.56:27
15.将质量相等的Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀硫酸中,反应结束后,生成氢气的质量关系不可能的是
A.B.
C.D.
16.某合金6g与足量的稀硫酸充分反应后,如果生成0.2g氢气,该合金中的元素组成可能是
A.Zn和Cu B.Cu和Au C.Zn和Fe D.Mg和Al
17.如图所示,烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸,天平调平后,同时向其中左右盘分别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,天平指针指向的变化是
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
18.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。下列说法不正确的是
A.a~b间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B.c~d间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
C.当参加反应的锌的质量为m3时,溶液中金属离子为Zn2+
D.当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时,溶液中Cu(NO3)2的质量分数相等
二、填空题
19.请按要求完成下列金属性质的实验:
研究一:金属与酸反应过程中的能量变化。
(1)打磨后的镁条与稀盐酸反应,试管外壁发烫,说明该反应_____(填“吸热”或“放热”),反应的化学方程式为_____ 。
(2)实验测得反应中产生的气体的速率(v)与时间(t)的关系如图1,请根据t1﹣t2时间段反应速率变化,说明化学反应速率受_____等因素影响。
研究二:金属与盐溶液反应过程中的相关变化。
(1)某同学用硫酸铜溶液把“铁勺”变“铜勺”,其反应的化学方程式为_____ 。
(2)在一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后,图2描述相关变化曲线,一定不正确的是_____ 。
20.化学兴趣小组同学对“金属活动性顺序”从内容、规律以及应用等方面进行了总结,请按要求填空:
(1)金属活动性顺序表:K、Ca、Na、___________、___________、___________、___________、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。
(2)同学们选了三组物质来比较锌、铁、铜三种金属的活动性:
①Zn、Fe、Cu、稀硫酸;
②Fe、ZnSO4溶液、CuSO4溶液;
③Zn、FeSO4溶液、CuSO4溶液
仅用组内物质就能达到目的的是___________。(填序号)
(3)用相同质量的铁和锌跟一定量的稀硫酸反应,其反应过程如图所示。试回答:
①曲线A表示的是___________(填“铁”或“锌”)跟稀硫酸反应的情况。
②上述曲线图除能说明①的结论外,还可得出的结论是(答一条)答:___________。
(4)小明从实验废液中回收铜,得到的铜样品中含有少量铁粉,为测定样品中铜的质量分数,利用以下方案进行实验:加入过量硫酸铜溶液充分反应铜样品10g过滤,将固体洗涤、干燥、称量为10.8g请写出发生反应的方程式___________,测得样品中铜的质量分数为___________。
三、流程题
21.我国每年报废的手机超过1亿部。废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,随意丢弃既会造成资源浪费,也会污染土壤和水体。化学兴趣小组为回收其中的铜,设计并进行了如下实验。(已知:;不考虑金、银发生类似反应。)
(1)将电路板粉碎成粉末的目的是_________。
(2)步骤①~④中均用到玻璃棒,其作用是________。
(3)步骤②中的实验现象是:固体部分溶解,________。步骤②得到的滤渣是_________。
(4)步骤①所得滤液中的物质除水外,还有________,写出步骤①的其中一个化学方程式________。
第3课 金属的化学性质(难)
一、单选题
1.取等质量的A、B、C、D四种金属,分别放入溶质质量分数相等的足量稀硫酸中,生成氢气情况如图所示,它们的金属活动性顺序为
A.A>B>C>D B.A>B>D>C C.A>C>B>D D.B>C>A>D
【答案】C
【详解】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,且金属的位置越靠前,其活动性越强,与酸反应时反应速率越快;取等质量的A、B、C、D四种金属,分别放入溶质质量分数相等的足量稀硫酸中,至完全反应,A用的时间最少,C其次,B再次,D没有生成氢气,则它们的金属活动性顺序为A>C>B>D。故选C。
2.将过量的铁粉放入含AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液里,搅拌,使其充分反应后过滤,滤纸上留下的金属是( )
A.Ag B.Fe、Ag C.Fe、Zn D.Ag、Zn、Fe
【答案】B
【详解】在金属活动性顺序中,锌>铁>银,将过量的铁粉放入含AgNO3和 Zn (NO3)2的混合溶液里,铁能与硝酸银发生置换反应生成银,不能与硝酸锌发生置换反应,由于铁过量,充分反应后铁有剩余,故滤纸上留下的金属是铁和银,一定没有锌。故选 B。
3.将等质量镁、铝、锌、铁的单质分别投入质量相等且足量的稀硫酸中,反应结束后,所得溶液的质量由大到小的顺序是
A.Al>Mg>Fe>Zn
B.Al= Mg=Fe=Zn
C.Zn>Fe>Mg>Al
D.Mg>Al>Zn>Fe
【答案】C
【详解】四种金属单质分别与酸反应生成相应的盐和氢气,镁与稀硫酸反应:,反应中镁和氢气质量比为24∶2;铝与稀硫酸反应:,铝和氢气质量比为18∶2;锌与稀硫酸反应:,锌和氢气质量比为65∶2,铁与稀硫酸反应:,铁和氢气质量比为56∶2,据此可知等质量的四种金属单质分别投入等质量、等质量分数且足量的稀硫酸中,产生氢气质量由小到大的顺序为锌、铁、镁、铝,则所得溶液质量由大到小的顺序为锌、铁、镁、铝。故选C。
4.在托盘天平的两个托盘上各放一只烧杯,分别注入相同质量分数、相同质量的稀硫酸,天平平衡。向左边的烧杯中加入10g金属锌,向右边的烧杯中加入10g金属镁。当反应停止后,金属都有剩余,天平指针的指向是  
A.分度盘的左边 B.分度盘的中间
C.分度盘的右边 D.3种情况都有可能
【答案】B
【详解】在托盘天平的两个托盘上各放一只烧杯,分别注入相同质量分数、相同质量的稀硫酸,天平平衡。向左边的烧杯中加入10g金属锌,向右边的烧杯中加入10g金属镁。当反应停止后,金属都有剩余,金属过量,说明应根据酸完全反应,由于氢气中的氢元素完全来自于稀硫酸,所加稀硫酸的质量、溶质质量分数完全相同,故生成氢气的质量相同,故最后天平指针的指向是:分度盘的中间。故选B。
5.某化学兴趣小组用一定质量的锌粉加入到硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。则该小组同学的下列判断中正确的是( )
A.滤液中一定不含硝酸银和硝酸亚铁
B.滤液中一定含有硝酸锌和硝酸亚铁
C.滤渣中一定含有铁和银,可能含有锌
D.滤渣中一定含有锌、铁、银
【答案】C
【详解】锌比铁活泼,铁比银活泼,将一定质量的锌粉加入到硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,后和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁;银不能和稀盐酸反应,锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。A、向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生,说明硝酸银已经完全反应,硝酸亚铁全部或部分反应生成了铁,或锌过量,如果硝酸亚铁部分反应,则滤液中含有硝酸亚铁,故选项错误;B、滤液中一定不含有硝酸银,可能含有硝酸锌,故选项错误;C、滤渣中一定含有反应生成的银和铁,可能含有锌,故选项正确;D、滤渣中一定含有反应生成的银和铁,不一定含有锌,故选项错误。故选:C。
6.将一些锌粉加入硝酸银、硝酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤。下列说法正确的是
A.滤液中一定不含硝酸银,滤纸上一定不含锌,一定不含铜
B.滤液中一定含有硝酸锌,滤纸上一定含有银,可能含有铜
C.滤液中可能含硝酸锌,滤纸上可能含有铜,也可能含有锌
D.滤液中一定含有硝酸银,滤纸上一定含有铜,一定含有锌
【答案】B
【详解】A、锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,当锌粉少量时,锌粉反应完全,硝酸银没有反应完,滤液中含有硝酸银,滤纸上一定不含锌,一定不含铜,故A不正确;
B、锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,当硝酸银反应完全,如果锌粉没反应完,锌粉和硝酸铜反应反应生成硝酸锌和铜,如果锌粉反应完,没有铜生成,则滤液中一定含有硝酸锌,滤纸上一定含有银,可能含有铜,故B正确;C、锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,滤液中一定含有硝酸锌,故C不正确;D、锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,当锌粉过量时,硝酸银反应完全,滤液中不含硝酸银,故D不正确。故选B。
7.在天平两盘上的烧杯中,各放入质量相同的稀硫酸,调节天平至平衡。分别向两边烧杯中各加入5g镁和5g锌,镁和锌全部反应而消失后,天平的指针
A.偏向加锌的一边 B.偏向加镁的一边
C.仍停留在原来的位置 D.左右摆动,不能停止
【答案】A
【详解】因为金属全部消失,所以金属全部参与反应
则加镁的天平一侧质量:(5g-) <加锌的天平一侧质量:(5g-)
天平指针偏向于锌这一侧,故选:A。
8.现有等质量的X、Y、Z三种金属,分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知X、Y、Z在生成物中化合价均为+2价)。则下列说法中错误的是
A.生成氢气的质量最多的是X
B.相对原子质量最大的是X
C.金属活动性最强的是X
D.消耗硫酸的质量最多的是X
【答案】B
【详解】A、根据图像分析,生成氢气的质量最多的是X,该选项说法正确;B、已知X、Y、Z在生成物中化合价均为+2价,X、Y、Z三种金属质量相等,并且全部反应,酸足量,则产生的氢气质量跟的值成正比,相对原子质量越大,生成氢气质量越小,相对原子质量最大的是Z,该选项说法不正确;C、X反应需要时间最短,说明金属活动性最强的是X,该选项说法正确;D、氢气中的氢元素完全来自于硫酸,生成氢气质量越大,消耗硫酸越多,因此消耗硫酸的质量最多的是X,该选项说法正确。故选:B。
9.镁、铝、锌、铁与稀盐酸或稀硫酸之间的反应规律及图像正确的是
A.等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应
B.等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应
C.等量酸与足量镁、铝、锌、铁反应
D.等量酸与足量镁、铝、锌、铁反应
【答案】C
【详解】A、等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应,最终和酸反应生成氢气由多到少的顺序是铝、镁、铁、锌,该选项对应关系不正确,不符合题意;B、等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应,反应的酸质量相等时生成氢气质量相等,最终和酸反应生成氢气由多到少的顺序是铝、镁、铁、锌,该选项对应关系不正确,不符合题意;C、等量酸与足量镁、铝、锌、铁反应,最终生成氢气质量相等,由于镁比铝活泼,铝比锌活泼,锌比铁活泼,因此反应时间由短到长的顺序是镁、铝、锌、铁,该选项对应关系正确,符合题意;D、等量酸与足量镁、铝、锌、铁反应最终生成氢气质量相等,当金属质量相等时,生成氢气质量由大到小是顺序是铝、镁、铁、锌,该选项对应关系不正确,不符合题意;故选择C。
10.向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示,下列说法错误的是
A.a点溶液中的溶质有3种
B.b点所得固体只有银
C.c点溶液中溶质为Zn(NO3)2
D.取d点时的固体,加入稀盐酸,无气泡产生
【答案】D
【详解】A、a点时,锌和硝酸银反应生成了硝酸锌和银,硝酸银还未完全反应,溶液中的溶质为硝酸锌、硝酸铜、硝酸银,不符合题意;B、b点时,硝酸银恰好完全反应,硝酸铜还未反应,所得固体只有银,不符合题意;C、c点时,硝酸铜恰好完全反应,所得溶液中溶质只有硝酸锌,不符合题意;D、d点时,锌过量,加入稀盐酸,锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,产生气泡,符合题意。故选D。
11.两个烧杯中装有等质量的金属铝和镁,然后分别逐渐加入同浓度的稀盐酸,产生氢气的质量与加入盐酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.该图反映出镁比铝的金属活动性强
B.a点时,两个烧杯中都有金属剩余
C.b点时,两个烧杯中产生氢气的质量相同
D.c点时,两个烧杯中的酸都恰好完全反应
【答案】B
【详解】A.由图示,无法反映镁、铝的金属活动性强弱,故选项说法错误;B.由图示可知,随着稀盐酸的加入,能继续产生氢气,则a点时,两个烧杯中都有金属剩余,故选项说法正确;C.b点时,两个烧杯中产生氢气的质量不同,镁已完全反应,铝能继续产生氢气,b点时,铝产生的氢气比镁多,故选项说法错误;D.c点时,盛有铝的烧杯中的酸恰好完全反应,盛有镁的烧杯中稀盐酸有剩余,故选项说法错误。故选:B。
12.现有质量相等的甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价)。则下列说法错误的是
A.完全反应所需时间:丙>甲>乙 B.生成氢气的质量:甲>乙>丙
C.相对原子质量:乙>丙>甲 D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
【答案】C
【详解】A、由题意甲、乙、丙三种金属分别与三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应,金属完全反应,根据生成氢气的质量与反应时间的关系图可知,金属乙反应的氢气质量最先达到最大值,其次是金属甲,最后是金属丙,即金属乙最先反应完,其次是金属甲,金属丙最后反应完,因此完全反应所需时间的关系为丙>甲>乙,A选项说法正确,不符合题意;B、如图所示曲线平行于x轴时,生成的氢气质量达到最大值,三种金属生成氢气的质量甲最大,其次是乙,最小的是丙,即生成氢气的质量甲>乙>丙,B选项说法正确,不符合题意;C、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价,若金属元素的符号为M,与稀硫酸反应的通式为,设金属的相对原子质量为,金属的质量为,生成氢气的质量为,根据方程式可知,则有,已知甲、乙、丙三种金属的质量相等,则金属的相对原子质量与生成氢气的质量成反比,如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙,三种金属的相对原子质量关系为甲<乙<丙,C选项说法错误,符合题意;D、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价,若金属元素的符号为M,与稀硫酸反应的通式为,由方程式可知生成的氢气中的氢元素全部来自于硫酸,根据质量守恒定律元素守恒,生成的氢气质量越大,消耗的硫酸质量越大,如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙,消耗硫酸的质量关系为甲>乙>丙,D选项说法正确,不符合题意。故选C。
13.相等质量的铁、锌分别和等量的盐酸反应,产生氢气的质量与时间关系如图 所示,下列说法不正确的是( )
A.t1时,锌产生的氢气较铁多
B.t1时,锌产生氢气的速率比铁大
C.t2时,锌、铁消耗的盐酸质量相同
D.t2时,锌一定有剩余,铁不一定有剩余
【答案】D
【详解】A、由图象可知,t1时,产生氢气的质量锌比铁多,故A选项正确,不合题意;
B、t1时,产生氢气的质量锌比铁多,所以产生氢气的速率锌比铁大,故B选项正确,不合题意;C、t2时,生成的氢气的质量相同,锌、铁消耗的盐酸质量相同,故C选项正确,不合题意;D、生成等质量的氢气需要的铁比锌少,所以t2时,铁一定有剩余,锌不一定有 剩余,故D选项错误,符合题意;故选:D。
14.将一块金属镁和相同质量的铁铝合金分别放入足量的盐酸中充分反应,两者产生的氢气质量相等,则合金中铁、铝元素的质量比为
A.7:12 B.28:9 C.3:16 D.56:27
【答案】A
【详解】镁和盐酸反应方程式为:;铁与盐酸反应的方程式为: ;铝和盐酸反应的方程式为:。
由题目信息可知,假设金属镁的质量为x,产生的氢气质量为y,由反应方程式可得,并由此得到关系式: ,;
假设合金中,铁的质量为a,铝的质量为b,根据铁和铝与盐酸反应的方程式可以得出,铁与盐酸反应产生的氢气的质量为:,铝与盐酸反应产生的氢气的质量为:;
由于金属镁和合金的质量相等,则有:,且二者产生的氢气也相等,故可以得出以下关系式: ,化简可以得出:,;
所以合金中铁、铝元素的质量比为7∶12,故选择A。
15.将质量相等的Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀硫酸中,反应结束后,生成氢气的质量关系不可能的是
A.B.
C.D.
【答案】C
【详解】A、如果金属都过量,则生成氢气质量决定于稀硫酸,由于是质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸,因此生成氢气质量相等,该选项对应关系有可能,不符合题意;B、如果稀硫酸过量,则生成氢气质量决定于金属质量,镁、铝、锌和稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系:,

由以上质量关系可知,相等质量的金属完全反应时,铝反应生成氢气质量最大,其次是镁,锌反应生成氢气质量最小,该选项对应关系有可能,不符合题意;C、如果镁、锌反应生成氢气质量相等,则稀硫酸不足,对于铝来说,稀硫酸也是不足,因此生成氢气质量应该相等,该选项对应关系没有可能,符合题意;D、当铝恰好和硫酸反应时,镁过量,锌不足,镁、铝和稀硫酸反应生成的氢气质量相等,锌和稀硫酸反应生成的氢气质量小于镁、铝和稀硫酸反应生成的氢气质量,该选项对应关系可能正确,不符合题意;
故选:C。
16.某合金6g与足量的稀硫酸充分反应后,如果生成0.2g氢气,该合金中的元素组成可能是
A.Zn和Cu B.Cu和Au C.Zn和Fe D.Mg和Al
【答案】C
【详解】A、由锌和稀硫酸反应产生氢气Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑的关系可知:6.5g锌能产生0.2g氢气,则6g锌产生氢气小于0.2g,铜不能产生氢气;则6g的锌和铜合金产生氢气小于0.2g;故选项错误;B、铜和金都不能与稀硫酸反应产生氢气;故选项错误;C、由锌和稀硫酸反应产生氢气Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑的关系可知:6.5g锌能产生0.2g氢气,则6g锌产生氢气小于0.2g,由铁和稀硫酸反应产生氢气Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的关系可知;5.6g铁能产生0.2g氢气,6.5g铁能产生氢气大于0.2g,则6g的锌和铁合金可以产生0.2g氢气;故选项正确;D、由镁和稀硫酸反应产生氢气Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑的关系可知:2.4g镁能产0.2g氢气;6.5g镁产生的氢气大于0.2g,由铝和稀硫酸反应产生氢气2Al+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2↑的关系可知:1.8g铝能产生0.2g氢气;6.0g铝产生的氢气大于0.2g;则6g的镁和铝合金产生氢气质量大于0.2g;故选项错误;故选:C。
17.如图所示,烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸,天平调平后,同时向其中左右盘分别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,天平指针指向的变化是
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
【答案】D
【详解】先比较锌和铁的金属活动性,锌大于铁,因此锌与稀盐酸反应放出氢气的速率大于铁,从而质量的减少速率也大于铁,因此加入锌的烧杯质量减少较快,指针偏向铁的,即右偏;相同质量的锌和铁与稀盐酸反应,金属完全反应,铁放出的气体更多,因此反应结束后,指针向左偏。根据反应规律,指针先向右铁片烧杯中偏,反应结束后,偏向锌片烧杯,即向左偏移,故选D。
18.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。下列说法不正确的是
A.a~b间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B.c~d间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
C.当参加反应的锌的质量为m3时,溶液中金属离子为Zn2+
D.当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时,溶液中Cu(NO3)2的质量分数相等
【答案】D
【详解】根据金属活动性顺序,向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,本着“弱者先出局”的原则,故先后发生以下2个反应:2AgNO3+Zn==Zn(NO3)2+2Ag,Cu(NO3)2+ Zn==Zn(NO3)2+ Cu,A、a~b间(不含两点)表示发生第一个反应,故溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+,正确,B、c~d间(不含两点)表示发生第二个反应,故此时溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+,正确,C.当参加反应的锌的质量为m3时,表示金属锌过量,此时溶液中金属离子只有Zn2+,正确,D、当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时,表示参与反应锌的质量不同,故溶液的质量也不同,而溶液中溶质Cu(NO3)2的质量不变,故溶质Cu(NO3)2的质量分数不相等,错误,故选D。
二、填空题
19.请按要求完成下列金属性质的实验:
研究一:金属与酸反应过程中的能量变化。
(1)打磨后的镁条与稀盐酸反应,试管外壁发烫,说明该反应_____(填“吸热”或“放热”),反应的化学方程式为_____ 。
(2)实验测得反应中产生的气体的速率(v)与时间(t)的关系如图1,请根据t1﹣t2时间段反应速率变化,说明化学反应速率受_____等因素影响。
研究二:金属与盐溶液反应过程中的相关变化。
(1)某同学用硫酸铜溶液把“铁勺”变“铜勺”,其反应的化学方程式为_____ 。
(2)在一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后,图2描述相关变化曲线,一定不正确的是_____ 。
【答案】研究一:(1)放热 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ (2) 温度
研究二:(1)CuSO4+Fe=FeSO4+Cu (2)B
【详解】研究一:(1)打磨后的镁条与稀盐酸反应,试管外壁发烫,说明该反应放热,镁与盐酸反应会生成氢气和氯化镁,化学方程式为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;(2)通过图中的反应速率可以看出,在t1﹣t2时间段速率加快,所以化学反应速率受温度等因素影响;
研究二:(1)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为:CuSO4+Fe=FeSO4+Cu;
(2)由金属活动性顺序可知,铁会先于硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,然后再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,所以A、刚开始铜的质量为零,置换完银才会置换出铜,故A正确;B、硝酸银的质量分数最后会减小到零,故B错误;C、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,化学方程式为:,每56份质量的铁会置换出216份质量的银,溶液质量减轻,铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,化学方程式为:,每56份质量的铁会置换出64份质量的铜,溶液质量也会减轻,但是没有前面减小的幅度大,故C正确;D、铁刚与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,溶液中会出现银离子、亚铁离子、铜离子三种离子,然后会出现亚铁离子和铜离子,然后只剩下亚铁离子,故D正确。故选B。
20.化学兴趣小组同学对“金属活动性顺序”从内容、规律以及应用等方面进行了总结,请按要求填空:
(1)金属活动性顺序表:K、Ca、Na、___________、___________、___________、___________、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。
(2)同学们选了三组物质来比较锌、铁、铜三种金属的活动性:
①Zn、Fe、Cu、稀硫酸;
②Fe、ZnSO4溶液、CuSO4溶液;
③Zn、FeSO4溶液、CuSO4溶液
仅用组内物质就能达到目的的是___________。(填序号)
(3)用相同质量的铁和锌跟一定量的稀硫酸反应,其反应过程如图所示。试回答:
①曲线A表示的是___________(填“铁”或“锌”)跟稀硫酸反应的情况。
②上述曲线图除能说明①的结论外,还可得出的结论是(答一条)答:___________。
(4)小明从实验废液中回收铜,得到的铜样品中含有少量铁粉,为测定样品中铜的质量分数,利用以下方案进行实验:加入过量硫酸铜溶液充分反应铜样品10g过滤,将固体洗涤、干燥、称量为10.8g请写出发生反应的方程式___________,测得样品中铜的质量分数为___________。
【答案】(1) Mg Al Zn Fe
(2)①②
(3) 锌 生成氢气的质量一样多(合理给分)
(4) 44%
【解析】(1)金属活动性顺利表:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,故填:Mg,Al,Zn,Fe;
(2)①Zn、Fe、Cu、稀硫酸,Zn与稀硫酸反应放出氢气速度快,Fe与稀硫酸反应速度缓慢,放出氢气速度很慢,Cu不与稀硫酸反应,无气体放出;可验证三种金属活动性强弱;②Fe、ZnSO4溶液、CuSO4溶液,Fe能置换出硫酸铜溶液中的铜,却不能与硫酸锌溶液反应;可检验三种金属活动性的强弱;③Zn、FeSO4溶液、CuSO4溶液,Zn和两种盐溶液都能发生反应而置换出铁和铜,该组实验却无法说明铁与铜活动性强弱关系,因此不能检验三种金属的活动性强弱,故填:①②;
(3)①由题中曲线,曲线A表示的金属与酸反应速度快,即金属活动性强,锌的活动性比铁强,所以曲线A表示金属锌与酸反应情况,故选:锌;②曲线表明,等质量两种金属停止反应后产生氢气相同;
(4)铜样品10g,反应后质量为10.8g,质量增加,说明样品中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu,现质量增加,根据下列质量关系,Fe~Cu故固体质量增加64-56=8,现在质量增加10.8g﹣10g=0.8g
可求得样品中含铁的质量:, 则样品中铜的质量分数: 。
三、流程题
21.我国每年报废的手机超过1亿部。废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,随意丢弃既会造成资源浪费,也会污染土壤和水体。化学兴趣小组为回收其中的铜,设计并进行了如下实验。(已知:;不考虑金、银发生类似反应。)
(1)将电路板粉碎成粉末的目的是_________。
(2)步骤①~④中均用到玻璃棒,其作用是________。
(3)步骤②中的实验现象是:固体部分溶解,________。步骤②得到的滤渣是_________。
(4)步骤①所得滤液中的物质除水外,还有________,写出步骤①的其中一个化学方程式________。
【答案】(1)增大反应物接触面积,加快反应速率
(2)过滤
(3) 溶液由无色变成蓝色 金、银或Au、Ag
(4) H2SO4、Al2(SO4)3、FeSO4 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
【解析】(1)将电路板粉碎成粉末的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率,故填:增大反应物接触面积,加快反应速率;
(2)步骤①~④中都通过过滤将固体与液体进行分离,该操作中玻璃棒的作用为引流,防止液体洒出,故填:过滤;
(3)步骤②中铜和过氧化氢、硫酸反应生成硫酸铜和水,能够观察到固体部分溶解,溶液由无色变成蓝色;步骤②中金、银不参与反应,所以步骤②得到的滤渣是金、银,故填:溶液由无色变成蓝色;金、银或Au、Ag;
(4)由于硫酸过量,步骤①所得滤液中的溶质除硫酸外,还有稀硫酸和铝、铁反应生成的硫酸铝和硫酸亚铁;铝与硫酸反应生成硫酸铝和氢气,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式分别为2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,故填:H2SO4、Al2(SO4)3、FeSO4或硫酸、硫酸铝、硫酸亚铁;2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。