6.2 金属的化学性质
一、选择题(共16题)
1.下列各组物质混合后,溶液总质量不发生变化的是
A.稀硫酸和氯化钡溶液 B.碳酸钠溶液与盐酸
C.氢氧化钾溶液和盐酸 D.铁和硝酸铜溶液
2.某化学兴趣小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序,利用实验室中的相关药品设计了如下实验方案(实验用到的三种金属丝均已打磨干净):①稀盐酸、铝、铜、银②硫酸铜溶液、铝、银③硫酸铝溶液、硝酸银溶液、铜④硫酸铝溶液、铜、银⑤硝酸银溶液、铝、铜。其中能验证铝、铜、银金属活动性顺序的是
A.②③⑤ B.①②③ C.③④⑤ D.①②④
3.下列不属于置换反应的是
A.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ B.Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
C.Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 D.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
4.下列叙述和对应的化学方程式及所属基本反应类型正确的是( )
A.验证铜比银活泼:2AgNO3+Cu=Cu(NO3)2+2Ag 置换反应
B.用小苏打治疗胃酸过多:2NaHCO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 复分解反应
C.乙醇作燃料:C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O 氧化反应
D.用烧碱制纯碱:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 复分解反应
5.伽利略说:“一切推理都必须从观察和实践中得来”。下列推理中正确的是
A.稀有气体原子(氦除外)的最外层电子数为 8,则最外层电子数为 8 的微粒一定是稀有气体原子
B.H2O和H2O2的组成元素相同,但是二者的化学性质不同
C.燃烧需要同时满足三个条件,所以灭火也要同时控制三个条件
D.铁与盐酸反应可以一步转化为氯化铁
6. 新买的铝锅、铝壶用来烧开水时,凡水浸到的地方都会变黑,这是由于水中含有可溶性的
A.钠盐 B.镁盐 C.铁盐 D.钙盐
7.过氧化钠(Na2O2)因能与二氧化碳反应生成氧气,故可作为呼吸面具中氧气的来源。潜水艇紧急情况时,也使用过氧化钠来供氧,有关反应的化学方程式为: 从该反应获取的以下信息中,正确的是( )
①过氧化钠属于氧化物
②该反应属于置换反应
③反应前后氧元素的化合价发生变化
④实验室可利用这一原理制取纯净的氧气
A.②④ B.①③ C.②③④ D.①③④
8.除去下列物质中的少量杂质,所选用的试剂及操作均正确的是
选项 物质(括号内为杂质) 试 剂 操 作
A KCl (KClO3) 适量的二氧化锰 加热
B 锌粉(CuSO4) 足量水 溶解、过滤、洗涤、干燥
C Cu(CuO) 足量O2 加热
D FeCl2溶液(CuCl2) 过量铁粉 过滤
A.A B.B C.C D.D
9.下图是某化学反应的微观示意图,则下列说法中不正确的是
A.各元素质量在反应前后没有变化 B.生成物x为化合物
C.该反应可能为置换反应 D.该反应分子和原子总数都不变
10.化学中常常出现“1+1=2”或“1+1≠2”的有趣现象,下列符合“1+1=2”的事实是
A.常温下,1L水与1L酒精混合后的体积等于2L
B.常温下,1g硫粉在1g氧气中完全燃烧后生成2g二氧化硫
C.常温下,1g铁钉与1g硫酸铜溶液完全反应得到的溶液质量为2g
D.常温下,1%的稀硫酸和1%的稀硫酸等质量的混合,得到2%的稀硫酸
11.A~G都是初中化学常见物质,在高温或加热条件下可以发生如图所示的转化。已知:A是一种最常用的溶剂;常温下,C、D、F为气体,B、G为固体单质。
下列说法中错误的是( )
A.A~G中共有4种氧化物
B.E中含有氧元素,且氧元素的质量分数一定为20%
C.反应①~④中只有2个反应属于置换反应
D.反应①中,B一定发生了氧化反应
12.生铁和足量的稀盐酸充分反应后,总会有一些残渣剩余,残渣的主要成分是
A.铁 B.氯化铁 C.氯化亚铁 D.碳
13.下列所示的图象能正确反映相对应实验的是
A. 向pH=13的NaOH溶液中不断加水稀释
B. 向碳酸氢钠溶液中逐滴加入稀盐酸至过量
C. 将60℃接近饱和的硝酸钾溶液恒温蒸发水分至有白色晶体析出
D. 将足量的金属镁片和锌片分别和等质量、相同质量分数的稀硫酸混合
14.用二氧化碳制取重要的化工原料乙烯的微观过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应属于置换反应
B.反应前后各元素的化合价均不变
C.参加反应的两种分子的个数比为2∶8
D.生成物都是化合物
15.向一定量的AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤.分析判断下列说法正确的是
A.滤渣中一定有Zn,可能有Ag
B.滤渣中一定有Cu、Ag,可能有Zn
C.滤液中只有Zn(NO3)2
D.滤液中一定有Zn(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
16.下列图像不能正确反映其对应关系的是( )
A.向等质量的氧化钙、氢氧化钙中分别加入等质量分数的稀盐酸至过量
B.向一定质量氯化亚铁和氯化铝的混合溶液至加入镁粉至过量
C.向硫酸和硫酸钠的混合溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至过量
D.向等质量的镁、铝中分别加入等质量分数的稀硫酸至过量
二、综合题(共6题)
17.(1)“考古中国”重大项目工作进展会传来消息,在四川广汉,三星堆遗址又有新的收获:新发现的6座“祭祀坑”,出土文物500余件,再次惊艳考古界。
①铜尊长65公分,是三星堆出上规模最大的一件青铜器。青铜是铜锡合金,我国早在西汉就有关于湿法炼铜的记载,请写出用铁和硫酸铜溶液为原料进行湿法炼铜的化学方程式______;该化学反应属于______(选填“分解反应”“化合反应”“置换反应”“复分解反应”之一)。
②某小组欲探究铁和铜的金属活动性差异,他们将铁丝和铜丝分别放入两支分别盛有稀盐酸,稀硫酸的试管中,如图所示。观察反应现象,分析并得出结论。请指出该实验设计的不合理之处______。
(2)某同学发现盥洗室里的铜制水龙头表面出现了一层绿色的锈渍,经查阅有关资料,这层锈渍的主要化学成分是碱式碳酸铜,化学式为Cu2(OH)2CO3。现取少量碱式碳酸铜固体,放入干净的烧杯中,逐渐滴入溶质质量分数为9.8%的H2SO4溶液,化学反应方程式为:。滴入该H2SO4溶液的质量和反应产生气体的质量关系曲线如图所示。
请回答下列问题:
①当滴入上述H2SO4溶液120g(即图中B点)时,烧杯内溶液中大量存在的阳离子为______(写离的子符号)。
②当滴入上述H2SO4溶液100g(即图中A点)时,试通过计算,求此时所得不饱和溶液中溶质的质量______。
18.人类的生产生活离不开金属材料。
(1)人们平常所说的“五金”是指金、银、铜、铁、锡,在这“五金”顺序中把一种金属的位置移到最后,则正好符合某种化学规律。这种金属是______。根据这个规律判断下列反应不会发生的是______。
A.Fe+Sn(NO3)2=Fe(NO3)2+Sn B.Sn+2HCl=SnCl2+H2↑
C.Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag D.Sn+ZnSO4=SnSO4+Zn
(2)厨房里的菜刀、铁锅等铁制品,可采取的防锈措施是______。将一定量的铁加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。则滤渣中一定有的物质是______。
(3)如图是中国人民银行发行的两种建国70周年纪念币,回答下列问题:
①选择铸造纪念币的金属材料时,需考虑该金属材料的______(填字母)。
a.硬度 b.导热性 c.耐腐蚀性 d.金属价格与硬币面值的吻合度
②铜和铁一样也容易生锈,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜〔Cu2(OH)2CO3〕,是铜与空气中的氧气、水和______(填化学式)共同作用的结果。
③有不法商人用黄铜(铜锌合金)冒充黄金制作饰品出售,用所学的知识揭穿骗局,下列方法不可行的是______。
a.灼烧 b.滴加白醋 c.滴加氯化钠溶液 d.滴加硫酸铜溶液
④白铜(铜镍合金)放入稀硫酸中会缓慢产生气泡,是因为白铜中的镍与稀硫酸发生反应,同时生成二价镍的化合物,反应的化学方程式为______,该事实说明镍的活动性______(选填“大于”或“小于”)铜。
(4)某活动小组的同学为了测定黄铜(铜锌合金)中铜的质量分数,取来一些黄铜样品,并取200g稀硫酸,平均分成4份,进行实验,结果如下表:
1 2 3 4
黄铜样品的质量/g 5 10 15 20
生成气体的质量/g 0.1 0.2 0.25 m
①表中m的值为______;
②这种黄铜中铜的质量分数为______;
③所用稀硫酸中溶质的质量分数为______。
19.兴趣小组在探究铝和稀盐酸反应的实验时,小明无意中加入几滴硫酸铜溶液,发现铝片表面产生气泡速率明显加快,对此他产生了兴趣。
【提出问题】:硫酸铜溶液是不是此反应的催化剂?硫酸铜溶液的体积对此实验有影响吗?
【设计并实验】:室温下,小明向5支洁净的试管中分别放入打磨后等质量、大小相同的铝片,再向试管中加水、3%硫酸铜溶液和10mL10%稀盐酸,试剂用量如下表所示,测量时间30秒,收集气体的体积。
试管编号 1 2 3 4 5
3%硫酸铜溶液(mL) 0 0.5 2.5 5 15
水(mL) 20 19.5 17.5 15 5
收集的氢气体积(mL) 12 15 18 24 10
(1)写出铝和稀盐酸反应的化学方程式__________。
(2)定量收集氢气体积可用如图_________(填写字母序号)装量。装量内的空气对测量结果________(选填“有影响”或“无影响”)。
【实验现象】:随着硫酸铜溶液体积的增加,产生氢气的速率先加快后明显减慢,且铝片表附着的红色物质逐渐增加。
【结论与解释】:
(3)随着硫酸铜溶液体积的增加反应速率明显变慢可能的原因是__________。
(4)根据实验现象你认为硫酸铜溶液是不是此反应的催化剂__________(选填“是”或“不是”)。
【实验拓展】
(5)已知一种金属加入比它弱的两种金属化合物溶液的混合液中,先置换出最弱的金属。实验后,小明又取一定量的铝片放入盛有Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。同学们对滤液中成分(除水外)做了如下猜想:
猜想一:只有Al(NO3)3
猜想二:Cu(NO3)2和Al(NO3)3
猜想三:AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3
小贝和小华分别设计了下列实验进行验证。
实验操作 现象 结论
小贝向所得滤渣中滴加稀盐酸 观察到有气泡产生 猜想_____成立
小华将铜丝插入所得滤液中 __________ 猜想三成立
20.金属材料的应用推动了社会发展,新型材料的研制和废旧金属的回收有利于节约金属资源。
(1)三星堆出土的青铜器是迄今为止世界上绝无仅有的一类青铜器造型。青铜是铜、锡、铅按照一定比例冶炼出来的合金,它具有______、容易铸造等特性。
(2)被誉为“中国天眼”的PAST是目前世界上最大口径、最灵敏的射电组远镜,支撑它的角钢塔架中含有铁、铜、锰(Mn),现探究三种金属的话动性强弱。请你参与:
【猜想】猜想1:Mn>Fe>Cu;猜想2:Fe>Cu>Mn:猜想3:______。
【实验】
【分析】
Ⅰ、请写出实验②中的现象是______。
Ⅱ、实验过程中发现只有实验①无明显现象,由此可得出猜想______(填1或2或3)成立,请写出实验③的反应力程式:______。(反应后锰元素显+2价)
Ⅲ、通过实验现象及分析发现,不需要进行实验______(选填写①②③④)就能够得出结论。
【拓展】
Ⅰ、知金属锰和铁有相似的化学性质,能溶于稀酸,生成含有+2价金属离子的化合物。现将由5.5g金属锰、5.6g金属铁、6.4g金属铜组成的混合物放入一定量的稀硫酸中,充分反应后过滤得到固体12g,同时产生氢气的质量为______。
21.郑州地铁不但缓解了市内交通压力,也改善了城市空气质量。
I.地铁站里氧气含量测定
地铁站里氧气的含量要与地面保持一致。现有一瓶从地铁站里收集到的空气样品,康康利用如图实验装置测定样品中氧气的含量。
(1)请指出测定时需要注意的事项(至少2条)______、______。
II.铁的冶炼
地铁修建需要大量钢材,工业上是用高炉炼铁。康康用如图装置模拟炼铁的化学原理。
(2)请写出反应的化学方程式______。
(3)为了提高CO的利用率,你将怎样改进此装置______?
III.金属的活动性
康康到工地了解了部分金属材料的防锈问题。技术人员告诉他,采用镀锌管做水管时,最好不要用铜质水龙头。为了探究铜、锌、铁三种金属的活动性,康康把等表面积的铁片和锌片放入硫酸铜溶液中(如图所示)。请回答:
(4)如何判断它们是否发生了化学反应?______
(5)甲试管中反应前后溶液的质量______(填“增重”、“不变”或“减轻”),乙中发生反应的化学方程式为______。
(6)上述实验不能够完全证明三种金属的活动性,需要补充的实验操作是______。
IV.郑州地铁1号线每车次运送乘客约960人,走同样的路线,每辆CNG公交车能运送乘客30名。CNG公交车每车次消耗天然气a kg(以甲烷计算),若乘CNG公交车的乘客均改乘地铁1号线,则地铁每运行一车次,可减少二氧化碳排放多少千克?______
22.人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。
(1)我国“蛟龙”号载人潜入器上使用了钛合金。
①钛合金放在海水中数年仍光亮如初,这是因为它______(填字母代号)
a.易加工 b.密度小 c.熔点高 d.耐腐蚀
②如果使用纯铜材质,在潮湿的空气中会生成“铜绿”【Cu2(OH)2CO3】,铜绿是铜与空气中的二氧化碳、氧气和______(填化学式)缓慢反应的结果。
(2)生铁和钢是两种常见的铁合金,性能不同的原因是:______。
(3)武汉抗疫期间修建火神山、雷神山两座方舱医院,用到了大量铝合金材料,请写出铝制品耐腐蚀的原因:______。
(4)某同学用如图装置(铁架台等略去)制取纯净、干燥的CO2,并探究CO2的性质。
①A装置能控制反应的发生和停止,请简述使反应停止的原理______。
②实验室制取CO2的化学方程式为______。
③证明CO2与水发生了反应的实验现象为______。
(5)高铁的快速发展方便了人们的出行,工业上可利用铝粉和Fe2O3在高温下发生置换反应制得铁来焊接钢轨。用16.2kg铝粉可制取铁的质量是多少?
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
A、稀硫酸和氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,由质量守恒定律,由于有沉淀生成,反应后溶液总质量减小,故A错误。
B、碳酸钠溶液与盐酸生成氯化钠、水和二氧化碳气体,由质量守恒定律,由于有气体生成,反应后溶液总质量减小,故B错误。
C、氢氧化钾溶液与盐酸反应生成氯化钾和水,由质量守恒定律,反应前后溶液的总质量不发生改变,故C正确。
D、铁和硝酸铜溶液反应生成硝酸亚铁溶液和铜,每56份质量的铁可置换出64份质量的铜,溶液的质量会减少,故D错误。 故选C。
2.A
【详解】
①稀盐酸和铝可以反应生成氯化铝和氢气,证明铝的金属活动性顺序在H之前,铜、银既不能和稀盐酸反应,也不能和氯化铝反应,故无法判断铜、银的金属活动性强弱,①不符合题意;
②铝能和硫酸铜反应生成铜和硫酸铝,银不能和硫酸铜反应,故金属活动性Al>Cu>Ag,②符合题意;
③铜不能和硫酸铝溶液反应,可以和硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜,故金属活动性Al>Cu>Ag,③符合题意;
④铜、银都不能和硫酸铝溶液,故无法判断铜、银的金属活动性强弱,④不符合题意;
⑤铝和硝酸银溶液反应会生成银和硝酸铝,说明金属活动性:Al>Cu,铜不能和生成的硝酸铝反应说明Cu>Ag,⑤符合题意;
故选A。
3.D
【详解】
A、单质和化合物反应生成单质和化合物,属于置换反应,不符合题意。
B、单质和化合物反应生成单质和化合物,属于置换反应,不符合题意。
C、单质和化合物反应生成单质和化合物,属于置换反应,不符合题意。
D、反应物是两种化合物,不属于置换反应,符合题意。
故选:D。
4.A
【详解】
A、铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,反应的化学方程式为:2AgNO3+Cu=Cu(NO3)2+2Ag,属于置换反应,该选项说法正确;B、碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,属于复分解反应,该选项化学方程式书写不正确;C、乙醇燃烧生成水和二氧化碳,反应的化学方程式为:C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O,不属于基本反应类型,该选项说法不正确;D、氢氧化钠俗称火碱、烧碱、苛性钠,碳酸钠俗称纯碱、苏打,该反应是利用纯碱制取烧碱,该选项说法不正确。故选A。
5.B
【详解】
A、最外层电子数为 8 的微粒有可能是离子,错误;
B、H2O和H2O2的组成元素相同,由于分子不同,所以二者的化学性质不同,正确;
C、燃烧需要同时满足三个条件,所以灭火只要破坏燃烧的一个条件即可,错误;
D、铁与盐酸反应生成氯化亚铁,错误;
故选B。
6.C
【详解】
A、铝的位置在钠的后面,铝不能与含钠离子的化合物反应,故选项错误.B、铝的位置在镁的后面,铝不能与含镁离子的化合物反应,故选项错误.C、铝的位置在铁的前面,铝能与含亚铁离子的化合物发生置换反应生成金属铁,从而使水浸的地方变黑,故选项正确.D、铝的位置在钙的后面,铝不能与含钙离子的化合物反应,故选项错误. 选C
7.B
【详解】
①过氧化钠由氧元素和钠元素两种元素组成,属于氧化物,故正确;
②置换反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应,该反应反应物为两种化合物,不属于置换反应,故不正确;
③反应前氧元素在过氧化钠和二氧化碳中,反应后生成氧气,则反应前后氧元素的化合价发生变化,故正确;
④二氧化碳为气体,利用这一原理制取的氧气含有二氧化碳,故不正确。
故选B。
8.D
【详解】
A、加入适量的二氧化锰,二氧化锰是催化剂反应前后质量不变,引入新杂质,错误;
B、锌和硫酸铜溶液反应生成铜,引入新杂质,错误;
C、铜和氧气反应生成氧化铜,想保留的物质反应了,错误;
D、铁和氯化铜生成氯化亚铁和铜,过滤分离出氯化亚铁溶液,正确。
故选D。
9.C
【详解】
由反应的微观示意图可知,X属于化合物,生成物中无单质,该反应不可能为置换反应。故选C。
10.B
【详解】
A、 常温下,1L水与1L酒精混合后的体积小于2L,因为分子之间有间隔,错误;
B、
由化学方程式体现的质量关系可知,常温下,1g硫粉在1g氧气中完全燃烧恰好反应,生成2g二氧化硫,正确;
C、 由化学方程式,体现的质量关系可知,铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁,溶解铁的质量小于生成固体铜的质量,故铁钉与硫酸铜溶液完全后,溶液质量减小,不会是2g,错误;
D、溶液是均一、稳定的;常温下,1%的稀硫酸和1%的稀硫酸等质量的混合,还是得到1%的稀硫酸,错误。
故选B。
11.B
【详解】
A是一种最常用的溶剂,故A是水;水与单质B混合反应生成常温下为气体的C、D,碳在高温条件下与水反应生成氢气和一氧化碳,故B是碳,生成的C、D为氢气和一氧化碳中的一种,C能与E反应生成水和固体G,故可能是氢气还原金属氧化物的反应,故E是金属氧化物;D是一氧化碳;一氧化碳能与E反应生成G和气体F,故F是二氧化碳,E可能是氧化铜,碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,带入框图,推断合理;
A、A是水,B是碳,C是氢气,D是一氧化碳,E是金属氧化物,F是二氧化碳,G是金属,共四种氧化物,正确;
B、E中含有氧元素,氧元素的质量分数不一定为20%,比如氧化铁,错误;
C、反应①是置换反应,反应②是置换反应,反应③不是置换反应,反应④是化合反应,故只有2个反应属于置换反应,正确;
D、反应①中,是碳和水反应,生成氢气和一氧化碳,碳变成一氧化碳,是氧化反应,正确;
故选:B。
12.D
【详解】
生铁是铁的合金,主要成分是铁和碳。故选D。
13.B
【详解】
向pH=13的NaOH溶液中不断加水稀释,最后溶液仍然是显示碱性,所以A错误;将60℃接近饱和的硝酸钾溶液恒温蒸发水分至有白色晶体析出,所以开始的时候溶质的质量分数会不断变大,但是恒温蒸发,物质的溶解度不变,所以溶质的质量分数不会发生变化,所以C错误;将足量的金属镁片和锌片分别和等质量、相同质量分数的稀硫酸混合,镁的活动性大于锌,所以镁镁先反应完,所以D错误。故选B.
14.D
【详解】
A、置换反应是一种单质和一种化合反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,而该反应中生成物都是化合,故A选项错误;
B、该反应前后氢元素和碳元素化合价都发生了改变,故B选项错误;
C、由分析可知,能加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为2:6=1:3,故C选项错误;
D、由分析可知,该反应的生成物为乙烯和水,二者都是化合物,故D选项正确;
故答案选D。
15.D
【详解】
根据加入锌粉的质量多少,可得到以下几种可能:
①若加入的锌的量只能与部分硝酸银发生反应,所得滤液所含溶质为:AgNO3、Cu(NO3)2和生成的Fe(NO3)2,滤渣只有Ag;
②若加入的锌的量与硝酸银恰好完全反应或与部分硝酸铜能发生反应,所得滤液所含溶质为:Cu(NO3)2和生成的Fe(NO3)2,滤渣有Ag、Cu;
③若加入过量的锌的量,硝酸银与硝酸铜都被全部反应,所得滤液所含溶质为生成的Fe(NO3)2;滤渣有Ag、Cu、Zn;所以滤液中一定含有的溶质是Zn(NO3)2;故选D。
16.C
【详解】
A、氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水,氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,利用化学方程式,根据反应的质量比可知等质量的氧化钙和氢氧化钙分别和稀硫酸反应,氧化钙消耗的盐酸的量更多,正确;
B、镁先与氯化亚铁反应生成铁和氯化镁导致溶液的质量减少,镁将氯化亚铁中的铁完全置换出来后再与氯化铝反应生成铝和氯化镁,溶液的质量会增加,完全反应后溶液的质量保持不变,正确;
C、向硫酸和硫酸钠的混合溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至过量,会立刻就有硫酸钡沉淀产生,错误;
D、镁的活动性比铝强,故与稀硫酸的反应速率更快,利用化学方程式,根据反应的质量比可知等质量的镁和铝分别与足量稀硫酸反应,铝得到氢气质量更多,正确。
故选C。
17. CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 置换反应 选用酸的种类不同 Cu2+、H+ 16g
【详解】
(1)铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式CuSO4+Fe=Cu+FeSO4,该反应符合单质和化合物生成单质和化合物的特点,属于置换反应,故填:CuSO4+Fe=Cu+FeSO4;置换反应。
(2)探究铁和铜的金属活动性差异应以金属作为变量,其它条件相同,该实验设计的不合理之处选用酸的种类不同,故填:选用酸的种类不同。
(3)①当滴入上述H2SO4溶液120g(即图中B点)时,烧杯内硫酸过量,溶质为硫酸和硫酸铜,溶液中大量存在的阳离子为铜离子和氢离子,故填:Cu2+、H+。
②解:设生成硫酸铜质量为x。
此时所得不饱和溶液中溶质的质量16g,故填:16g。
18.(1) 铁##Fe D
(2) 洗净擦干(合理即可) 银、铜和铁(或Ag、Cu和Fe)
(3) acd CO2 c
大于
(4) 0.25 35% 24.5%
【解析】
(1)
金属活动性顺序中,由弱至强的排序为:金、银、铜、锡、铁,在这“五金”中,铁的活动性最强,所以应该把金属铁的位置移到最后,则正好符合这种化学规律。
A、铁的金属活动性强于锡,能与硝酸锡反应生成硝酸亚铁和锡,选项A不符合题意;
B、锡是氢前金属,能与稀盐酸反应生成氯化锡和氢气,选项B不符合题意;
C、铜的金属活动性强于银,所以铜和硝酸银会反应生成硝酸铜和银,选项C不符合题意;
D、由于锡的金属活动性比铁弱,而锌的金属活动性比铁强,所以锡的金属活动性比锌弱,不能将锌从硫酸锌中置换出来,所以锡不与硫酸锌反应,选项D符合题意。
故填:铁或Fe;D。
(2)
厨房里的菜刀、铁锅等铁制品,可采取的防锈措施是洗净擦干,阻止铁和水的接触。将一定量的铁加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明铁过量,铁会与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,则滤渣中一定有的物质是银、铜和铁(或Ag、Cu和Fe),故填:洗净擦干(合理即可);银、铜和铁(或Ag、Cu和Fe)。
(3)
①选择铸造纪念币的金属材料时,需考虑该金属材料的硬度 、 耐腐蚀性 、金属价格与硬币面值的吻合度,故填:acd。
②铜和铁一样也容易生锈,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜〔Cu2(OH)2CO3〕,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,铜锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳的共同作用的结果,故填:CO2;
③a.灼烧样品,铜和氧气反应生成氧化铜,若变黑,说明是黄铜,可以鉴别,选项a正确;
b.滴加白醋,锌可以置换出醋酸中的氢,若有气泡产生,说明是黄铜,可以鉴别,选项b正确;
c.滴加氯化钠溶液,氯化钠与铜、锌、金都不反应,无明显现象,无法鉴别开,选项c错误;
d.滴加硫酸铜溶液,锌能将硫酸铜中的铜置换出来,若表面有红色固体析出,说明是黄铜,可以鉴别,选项c正确。
故选:c。
④白铜(铜镍合金)放入稀硫酸中会缓慢产生气泡,是因为白铜中的镍与稀硫酸发生反应,同时生成二价镍的化合物,该化合物为硫酸镍,该反应是镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气,该反应的化学方程式为,该事实说明镍的活动性大于铜,故填:;大于。
(4)
①根据表格中的数据可知,第3次反应已是完全反应,不再有气体产生,故第4次反应生成的的气体的质量与第3次的一样多,所以m=0.25,故填:0.25;
②设第1次实验中样品中的锌的质量为x,
这种黄铜中铜的质量分数为,
答:这种黄铜中铜的质量分数为35%。
③设50g稀硫酸的溶质的质量为y,
所用稀硫酸中溶质的质量分数为,故填:24.5%。
19.(1)
(2) c 无影响
(3) 铝置换出的铜覆盖在铝的表面,减小铝与盐酸的接触面积,从而使反应速率变慢
(4)不是
(5) 一
铜丝表面有银白色固体析出
【分析】
(1)
铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,反应的化学方程式为,故填: 。
(2)
氢气的密度比水的小,从短管进,水从长管排出,故定量收集氢气体积可用如图c装置;由于氢气排出水的体积就是氢气的体积,所以装置内的空气对测量结果无影响,故填:c;无影响。
(3)
铝比铜活泼,部分铝和硫酸铜溶液发生了置换反应,铝置换出的铜覆盖在铝的表面,从而减小铝与盐酸的接触面积,且铜不与盐酸反应,从而使反应速率变慢,故填:铝置换出的铜覆盖在铝的表面,减小铝与盐酸的接触面积,从而使反应速率变慢。
(4)
根据实验现象,硫酸铜溶液不是此反应的催化剂,其原因是硫酸铜质量变化了且和铝发生了置换反应,故填:不是。
(5)
铝、铜和银中只有铝能与酸反应产生气泡,观察到有气泡产生,说明铝粉过量,所以硝酸铜和硝酸银反应完全,故猜想一成立;将铜丝插入所得滤液中,铜的活动性比银强,若观察到铜丝表面有银白色物质析出,则说明溶液中有银离子,猜想三成立,故填:一;铜丝表面有银白色物质析出。
20.(1)抗腐蚀性强
(2) Fe>Mn>Cu 产生气泡,溶液由无色变成浅绿色 1 ④ 0.2g
【解析】
(1)
青铜是合金,合金具有硬度大、抗腐蚀性强等特性。
(2)
猜想:已知活动性Fe>Cu,猜想三种金属的活动性强弱,应有三种猜想,根据猜想1:Mn>Fe>Cu;猜想2:Fe>Cu>Mn;可得猜想3为Fe>Mn>Cu。
分析:
Ⅰ、实验②是铁片和稀硫酸反应,生成氢气和硫酸亚铁。现象是产生气泡,溶液由无色变成浅绿色。
Ⅱ、实验过程中发现只有实验①无明显现象,由①可知活动性H>Cu,由②可知Fe>H,由③可知Mn>Fe,由④可知Mn>Cu。由此可得出Mn>Fe>Cu,即猜想1成立。
实验③是锰与硫酸亚铁溶液反应,生成铁和硫酸锰溶液。化学方程式
Ⅲ、通过实验现象及分析发现,实验①②③已证明锰、铁、铜的顺序,不需要进行实验④。
拓展:
锰、铁、铜的活动性依次减弱,现将由5.5g金属锰、5.6g金属铁、6.4g金属铜组成的混合物放入一定量的稀硫酸中,充分反应后过滤得到固体12g,铜与稀硫酸不反应,锰与稀硫酸先反应,铁再与稀硫酸反应。所以剩余12g固体中6.4g为铜,则铁的质量为12g-6.4g=5.6g。即铁没有参与反应。产生氢气的质量都为5.5g锰与稀硫酸反应生成。
设5.5g锰与稀硫酸反应生成氢气质量为x 。
21. 保证装置气密性良好 红磷要足量(或红磷熄灭并冷却后再打开弹簧夹读数) 可用一导管将尾气引到酒精喷灯处点燃 通过观察金属表面是否有红色固体析出 增重 把锌片放入硫酸亚铁溶液中,观察现象 88a
【详解】
I.(1)测定空气中氧气的实验原理:利用红磷燃烧消耗空气中的氧气,使左边集气瓶内气体体积变小,压强变小,从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶,通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数.①如果所用红磷的量不足,会造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗,所以会使所测得的氧气的体积分数偏小;②如果装置漏气,会使外界空气进入集气瓶导致压强差变小,使进入集气瓶内的水的体积变小,导致实验结果偏小;③由于集气瓶内的气体体积受温度的影响较大,因此做实验时要等红磷熄灭并冷却后再打开弹簧夹;测定时需要注意的事项为:保证装置气密性良好、红磷要足量(或红磷熄灭并冷却后再打开弹簧夹读数)。
II.(2)高温条件下,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式。
(3)尾气中含有CO,如果直接排放到外界中会造成空气污染,为了提高CO的利用率,可用一导管将尾气引到酒精喷灯处点燃。
III.(4)把等表面积的铁片和锌片放入硫酸铜溶液中,在金属活动顺序表中,由于铁和锌都排在铜的前面,都可以把铜从铜的盐溶液中置换出来,因此判断是否发生反应可以通过观察金属表面是否有红色固体析出。
(5)甲试管中发生的是锌和硫酸铜的反应,反应后生成硫酸锌和铜,化学方程式为:,可见甲试管中反应前后溶液的质量增重,乙试管内发生的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,其化学方程式为:。
(6)上述实验只能得出以下结论:Fe>Cu,不能得出铁的锌之间的关系,不能够完全证明三种金属的活动性,需要补充比较铁的锌之间的关系的实验,可把把锌片放入硫酸亚铁溶液中,观察现象得出:Zn>Fe。
IV.设地铁每运行一车次可减排二氧化碳的质量为x,则
x=88akg;
答:地铁每运行一车次,可减少二氧化碳排放88a千克。
22.(1) d H2O
(2)含碳量不同
(3)铝与空气中的氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止内部的铝进一步氧化
(4) 当用弹簧夹夹住胶皮管时,产生的气体使试管内的压强增大,液体被压回长颈漏斗中,与固体反应物脱离,反应便会停止 D中干燥紫色石蕊试纸不变红,E中湿润的紫色石蕊试纸变红
(5)解:设可制取铁的质量为x
x=33.6 kg
答:可制取铁的质量为33.6 kg
【分析】
(1)
①钛合金放在海水中数年仍光亮如初,这是因为它耐腐蚀。
故选d;
②根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,生成物中含Cu、O、H、C,反应物中含Cu、C、O,还应含氢元素,故水参与了反应,故填:H2O;
(2)
生铁和钢是两种常见的铁合金,但是含碳量不同,故性能不同;
(3)
铝的化学性质比较活泼,常温下,铝能与空气中的氧气反应,在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化;
(4)
①A装置中,关闭弹簧夹,石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳,装置内气体增多,压强增大,固液分离,反应停止;
②实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
③D中干燥的紫色石蕊试液不变色,说明二氧化碳不能使紫色石蕊试液变色,E中湿润的紫色石蕊试液变红,说明二氧化碳和水发生了反应,生成了酸性物质,故现象为:D中干燥紫色石蕊试纸不变红,E中湿润的紫色石蕊试纸变红;
(5)见答案。
答案第1页,共2页