6.2金属的化学性质
一、选择题(共16题)
1.下列金属活动性最弱的是
A.镁
B.铁
C.铜
D.锌
2.下列各组金属中,按金属活动性由强到弱顺序排列的是( )
A.K、Mg、Cu B.Zn、Na、Hg
C.Fe、Zn、Al D.Mg、Na、Cu
3.下列各组物质能验证Al、Cu、Ag三种金属活动性强弱的是
A.Al、Cu、Ag、稀盐酸 B.Cu、Al2(SO4)3溶液、AgNO3溶液
C.A1、Cu、AgNO3溶液 D.Ag、Al2(SO4)3溶液、Cu(NO3)2溶液
4.已知甲、乙、丙、丁四种金属在金属活动性顺序中的位置如下,下列说法不正确的是
A.金属活动性顺序:甲>乙>丙>丁
B.乙可用于制取氢气
C.甲是地壳中含量最高的金属元素
D.丁能与丙的盐溶液发生置换反应
5.下列关于铁制品的使用合理的是
A.用硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液时,能用铁制容器盛放
B.菜刀用湿布包起来防止生锈
C.用铁锅长期存放食醋
D.不锈钢可用于制作外科手术刀
6.下列有关事实不能用金属活动性顺序解释的是
A.不能用铁容器配制波尔多液(含有硫酸铜)
B.铝的抗腐蚀性比铁强
C.镁和铝与稀盐酸反应的剧烈程度不同
D.可用稀盐酸鉴别真黄金和假黄金(铜锌合金)
7.分析和推理是学习和研究化学的重要方法。下列说法正确的是( )
A.置换反应有单质生成,所以有单质生成的反应一定是置换反应
B.金属铝比铁耐腐蚀,是因为铁的金属活动性比铝强
C.冰与水的共存物是纯净物,是因为它们由同种分子构成
D.活泼金属与酸反应有气体产生,所以与酸反应产生气体的一定是活泼金属
8.我国科学家在水煤气变换中引入了高效催化体系,使该反应可在120℃时进行,反应过程如图所示。下列说法错误的是
A.甲、乙、丙中都含有氧元素
B.该反应的基本反应类型属于置换反应
C.反应前后分子的总数、原子的总数都不变
D.催化剂Ⅰ和催化剂Ⅱ的质量和化学性质在反应前后不变
9.有甲、乙、丙、丁四种金属,只有丙在自然界能以单质形态存在。含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放。将甲和丁分别放入稀硫酸中,甲溶解并产生氢气,丁不反应。这四种金属活动性顺序由弱到强的是
A.丙<丁<甲<乙 B.乙<甲<丁<丙
C.丁<甲<乙<丙 D.丙<乙<甲<丁
10.运用推理、归纳、类比、对比的方法得出下列结论,其中合理的是
A.铝的金属活动性比铁强,则铝制品比铁制品更容易锈蚀
B.同种元素的粒子具有相同的质子数,所以具有相同质子数的粒子一定属于同种元素
C.同温下分解氯酸钾,加催化剂的反应速率快,说明催化剂可以改变反应速率
D. 的最外层电子数均为8,由此得出离子的最外层电子数均为8
11.将一定质量的镁粉放入含有硝酸亚铁、硝酸银的混合溶液中,充分反应后,过滤,向滤出的固体中滴加稀盐酸有气泡产生,则下列判断正确的是( )
A.镁粉一定过量 B.滤液中溶质只含硝酸镁
C.镁粉可能反应完了 D.向滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀产生
12.将铝粉和氧化铜混合加热,反应的化学方程式为3CuO+2Al 3Cu+Al2O3.充分反应后,为了检验氧化铜是否剩余,取少量反应后的固体,加入足量稀硫酸,充分反应,能够说明氧化铜有剩余的实验现象是( )
①加入稀硫酸后,有气泡产生
②加入稀硫酸后,溶液显蓝色
③加入稀硫酸后,没有气泡产生
④加入稀硫酸后,容器中有红色不溶物质
⑤在加稀硫酸后的溶液中,插入铁片,铁片表面有红色不溶物质析出。
A.只有① B.只有② C.③④ D.②⑤
13.在一密闭容器中,有X、O2、CO2、H2O四种物质,在一定条件下发生某种反应,反应一段时间后,测得反应前后各物质的质量如下表。下列说法正确的是( )
物质 X O2 CO2 H2O
反应前的质量/g 19 34 6 2
反应后的质量/g 11 待测 28 20
A.表中的待测值为32
B.X中一定含有C、H、O元素
C.该反应是置换反应
D.反应中CO2和H2O的分子个数比为1:2
14.探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,下列试剂的选择方案不可行的是
A.Zn、Cu、FeSO4溶液 B.Fe、Cu、ZnSO4溶液
C.Zn、Fe、Cu、稀硫酸 D.ZnSO4溶液、Fe、CuSO4溶液
15.在一定量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,下列分析正确的是( )
A.滤液一定是无色透明的 B.滤渣中一定含有三种金属
C.若滤渣中只含一种金属,则滤液中的溶质可能含有三种 D.在滤液中加入稀盐酸,一定没有白色沉淀生成
16.等质量的稀盐酸分别与等质量且过量的铁、锌、镁反应。下列图像能正确反应产生氢气质量与时间之间关系的是
A. B.
C. D.
二、综合题(共6题)
17.实验是科学探究的重要途径,请回答下列有关化学实验的问题。
(1)在实验桌上有如下几种气体发生装置和收集装置。请你参与实验并回答问题:
①实验室用石灰石与稀盐酸反应制取并收集二氧化碳,应选择的装置为 _______ (填字母)。
②制取CO2的化学方程式为 _____ ,组装气体发生装置后,应先检查装置的 ______ ,再添加药品。
(2)若用A、C装置制取并收集氧气,待收集满后要先 __________ ;然后熄灭酒精灯。
(3)在探究Zn、Fe、Cu三种金属的有关性质时,进行了如图所示的实验,通过以上三个实验, ____ (填“能”或“不能”)得出Zn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序。
(4)用粗木棍在涂有蜡的锌板上写“明”“和”两个字,露出下面的锌板。向“明”字上滴加CuSO4溶液,向“和”字上滴加稀硫酸。
①“明”字上的现象是 ________ ;
②“和”字上产生气泡,用化学方程式解释 ________ 。
(5)同学用某铁合金样品做了如下实验:称量11.4g样品,放入质量为40g的烧杯中,再往烧杯中加入200g稀硫酸,恰好完全反应(杂质不与酸反应,也不溶于水)。反应完毕后称量,烧杯及烧杯内物质总质量为251g。求所用稀硫酸的溶质质量分数 ________ 。
18.金属用途广泛,其结构和性质等是化学的重要研究内容.
(1)如图是铝的原子结构示意图.下列说法不正确的是____.
A 铝原子的质子数为13
B 在化合物中铝通常显+3价
C 铝是地壳中含量最多的元素
D 铝可作导线是由于它具有良好的导电性
(2)某化学小组用一定量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液进行了如图实验,并对溶A和固体B的成分进行了分析和研究.
【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些?
【做出猜想】
①只有Zn(NO3)2②Zn(NO3)2、AgNO3③Zn(NO3)2、Cu(NO3)2④Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
【交流讨论】不合理的猜想是____(填标号),其理由是____.
【实验探究】若猜想①成立,通过以下实验可确定固体B的成分,请将下表填写完整.
实验步骤 现象 有关反应的化学方程式
取少量固体B,滴加____ 有气泡产生 _____
(3)某工厂利用废铁屑与废硫酸起反应来制取硫酸亚铁.现有废硫酸49t(H2SO4的质量分数为10%),与足量的废铁屑起反应,可生产硫酸亚铁的质量是____?
19.根据下图仪器或装置回答问题:
(1)写出仪器①名称:_________。
(2)用高锰酸钾制取氧气,发生装置可选择上图中的_______(填标号)进行组装,该反应的化学方程式是______;某同学用排水法收集氧气时发现集气瓶内的气体呈紫红色,原因是__________。
(3)实验室可将②⑦⑩连接制取并收集二氧化碳,反应的化学方程式为________,验满方法是_____。生活中,人们在呼吸面具中利用过氧化钠(Na2O2)与二氧化碳反应作为氧气的来源,另外还生成一种常见的盐,其中发生的化学反应方程式为____________。
(4)下图为改进后的氢气还原氧化铜微型演示实验装置,
根据实验操作回答下列问题:
将铜丝1下端弯曲成一个小圆杯,并用铁锤击成带小孔的小匙,使其能托放一粒锌为宜,并将该铜丝插入单孔橡胶塞中。将铜丝2一端绕成螺旋状,目的是__________________;
在具支试管中加2mL稀盐酸,在带胶塞的铜丝1的小匙上放一粒锌,并将胶塞塞紧,注意将铜丝1向上提起,保证锌粒不与盐酸接触,按上图连接好装置。
实验时,首先将铜丝1上的锌粒伸入稀盐酸中,迅速产生氢气,排出装置中的空气,然后将铜丝2在酒精上加热至红热,这时铜丝表面变_______,趁热迅速插入球形干燥管中,发现铜丝又迅速变成_______色,可反复多次做,以便观察。
你认为该实验设计的优点是____________________(写出一个即可)
20.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__.
21.金属的活泼性顺序排列如下:
(1)请在上图( )里填上适当的元素符号或元素名称
(2)已知置换反应:A + B → C + D 能够发生。
①若D为H2,B为稀硫酸,则A的选择应满足的条件是___________________,
②若D为Cu,写出一个符合该条件的化学方程式________________。
(3)下列事实不能说明Zn比Ag活泼的是( )
AZn能与AgNO3溶液反应,置换出Ag
BZn能与稀硫酸反应,Ag则不能
C自然界没有以单质形式存在的Zn,而有以单质形式存在的Ag
DZn的熔点为420℃,Ag的熔点为962℃
(4)实验室现有下列药品:盐酸(5%)、硫酸(5%);大小相同的镁片、铝片、铁片;铁粉、铝粉。某同学为了比较金属与酸的反应,按下图所示的实验方案进行实验。
从实验开始到反应5分钟,所观察到的现象记录如下:
编号 ① ② ③
现象 金属表面立即有大量无色气泡冒出,反应不到5分钟金属已消失 金属表面慢慢有少量无色气泡冒出气泡的量比②中多,溶液逐渐显浅绿色,反应到5分钟时,铁粉还在冒气泡 ___________
该同学根据上述实验现象得出结论:金属与酸反应的剧烈程度按镁、铁、铝的顺序减弱。
你认为该同学的结论是否合理(填“合理”或“不合理)_______________。理由是_________________。
22.化学实验室里,老师给同学们准备了如下实验装置
(1)写出一个用A装置制取O2的化学方程式________;并写出选择A作发生装置的原因是什么?______
(2)实验室常用B或C装置制取CO2,制取二氧化碳的化学方程式为______;其中C装置的优点是可随时控制反应的发生与停止,如果打开弹簧夹,固体与液体接触,反应便能发生。请简述使C装置中反应停止的原理。________
(3)若用D装置采用排水法收集O2,请简述操作步骤。_______
(4)加热氯化铵和熟石灰的固体混合物可制取氨气(NH3)。
①制取氨气应选用的发生装置是_______(填字母代号)。
②经过查阅资料我们知道:氨气极易溶于水,氨水显碱性。则下图实验可观察到什么现象?_______
(5)为了测定黄铜(铜、锌合金)的组成,某研究性学习小组称取该样品10g,向其中逐滴加入9.8%的稀硫酸至刚好不再产生气体为止。反应过程中生成的气体与所用硫酸溶液的质量关系如图所示。
试计算:样品中铜的质量分数。_______
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
金属活动性顺序:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
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,故金属活动性最弱的是铜。
故选C。
2.A
【详解】
A、K、Mg、Cu,是按金属活动性由强到弱顺序排列的,选项A正确;
B、Na的金属活动性大于Zn,选项B错误;
C、Fe、Zn、Al,是按金属活动性由弱到强的顺序排列的,选项C错误;
D、Na的金属活动性大于Mg,选项D错误。
故选A。
3.B
【详解】
A、铝能与盐酸反应生成氢气,Cu、Ag与稀盐酸都不能反应,所以只证明了铝的活动性比铜、银的活动性强,不能证明铜、银的活动性强弱,故选项A不符合题意;
B、铜能置换出硝酸银中的银,说明铜的活动性比银强,铜不能置换出硫酸铝中的铝,说明铝的活动性比铜强,从而能证明三种金属的活动性Al>Cu>Ag,故选项B符合题意;
C、A1、Cu都能置换出硝酸银中的银,所以只证明了铝、铜的活动性比银强,不能证明铝、铜的活动性强弱,故选项C不符合题意;
D、银都不能与硫酸铝、硝酸铜反应,所以只证明了铝、铜的活动性比银强,不能证明铝、铜的活动性强弱,故选项D不符合题意。
故选B。
4.D
【详解】
A、根据金属活动性顺序表可推出甲是铝,乙是锌,丙是铜,丁是银,金属活动性顺序表中从左到右金属活动性依次减弱,因此金属活动性:甲>乙>丙>丁,不符合题意;
B、乙是锌,实验室通常用锌粒与稀硫酸反应制取氢气,不符合题意;
C、甲是铝,铝是地壳中含量最高的金属元素,不符合题意;
D、丙是铜,丁是银,银比铜的金属活动性弱,因此银不能将铜从它的盐溶液中置换出来,符合题意。
故选D。
5.D
【详解】
A、用硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液时,用铁制容器盛放,铁会和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,使波尔多液失效,不符合题意;
B、菜刀用湿布包起来,菜刀会和湿布中的水、空气中的氧气发生氧化反应生锈,不符合题意;
C、用铁锅长期存放食醋,铁会和醋酸反应,影响铁锅的使用寿命,不符合题意;
D、用于制造外科手术刀的材料需要具备不生锈的条件,所以,不锈钢可以用于制作外科手术刀,符合题意。
故选D。
6.B
【详解】
A、不能用铁桶配制农药波尔多液,是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,能用金属活动性顺序解释;错误。
B、铝的抗腐蚀性比铁强,是因为铝在空气中能与氧气反应,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,因此铝的抗腐蚀性强,不能用金属活动性顺序解释;正确。
C、镁和铝与稀盐酸反应的剧烈程度不同,是因为镁的金属活动性比铝强,能用金属活动性顺序解释;错误。
D、可用稀盐酸鉴别真黄金和假黄金(铜锌合金),是因为铜锌合金中的锌能与稀盐酸反应生成氢气,黄金不与稀盐酸反应,能用金属活动性顺序解释;错误。
故选:B。
7.C
【详解】
A. 有单质生成的反应不一定是置换反应,如一氧化碳与氧化铁反应,不符合题意;
B. 金属铝比铁耐腐蚀,是因为铝能在常温下与氧气反应表面产生致密氧化铝膜,不符合题意;
C.冰和水都是水分子构成,混合物仍是一种物质,属于纯净物,符合题意;
D.碳酸盐与酸也能产生气体,不符合题意;
故答案为C
8.B
【分析】
由反应的微观模型图可知,在高效催化体系使水煤气中的CO和H2O在120℃下发生反应,反应方程式为CO+H2OCO2+H2;
【详解】
A、由分子结构模型可知,甲、乙、丙分别为一氧化碳、水、二氧化碳,均含有氧元素,选项说法正确;
B、该反应的反应物是两种化合物,不符合“一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的特点,不属于置换反应,选项说法错误;
C、由反应的化学方程式可知,反应前后分子的总数、原子的总数都不变,选项说法正确;
D、由催化剂的概念可知,催化剂I和催化剂Ⅱ的质量和化学性质在反应前后不变,选项说法正确。
故选B。
9.A
【详解】
只有丙在自然界主要以单质形式存在,说明丙是最稳定的金属,即化学性质不活泼;含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放,说明乙的金属活动性比甲强,即乙>甲;将甲和丁分别放入稀硫酸溶液中,甲溶解并产生氢气,丁不反应,说明甲的金属活动性比氢强,丁的金属活动性比氢弱,即甲>氢>丁;则四种金属活动性顺序由弱到强的是:丙<丁<甲<乙。
故选A。
10.C
【详解】
A、铝的金属活动性比铁强,常温下就能与氧气反应,在表面形成一层致密的氧化膜,故则铝制品比铁制品更耐锈蚀,错误;
B、同种元素的粒子具有相同的质子数,具有相同质子数的粒子不一定属于同种元素,例如水分子和氖原子,错误;
C、同温下分解氯酸钾,加催化剂的反应速率快,说明催化剂可以改变反应速率,正确;
D、Na+、Mg2+的最外层电子数均为8,但并不能由此得出离子的最外层电子数均为8,如Fe2+、Fe3+,错误。
故选C。
11.C
【详解】
A、向滤出的固体中滴加稀盐酸有气泡产生,固体中一定含有铁,可能含有镁,故A不正确;
B、由于不能确定过滤出的固体中是否一定含镁,也就无法判断溶液中的硝酸亚铁是否被完全反应,滤液中还可能含有硝酸亚铁,故B不正确;
C、滤出的固体中可能有镁也可能没有,加入的镁粉可能完全反应,故C正确;
D、滤出固体中含铁或镁,说明溶液中的硝酸银已完全反应,滤液中不含硝酸银,向滤液滴加稀盐酸不会产生白色沉淀,故D不正确。故选C。
12.D
【详解】
解:①、如果氧化铜有剩余,加热反应充分反应后固体剩余物中不会含铝粉,加入稀硫酸时不会观察到有气泡放出;若有气泡生成,只能说明氧化铜不足,铝粉没有完全反应,故错;
②、如果氧化铜有剩余,取反应后固体(有Cu、Al2O3、CuO)加硫酸时,只有氧化铜与酸反应能观察到溶液变蓝色,故对;
③、如果氧化铜有剩余,加热反应充分反应后固体剩余物中不会含铝粉,加入稀硫酸时不会观察到有气泡放出;但加入足量稀硫酸没有气泡也不能一定说明氧化铜有剩余,也可能是铝粉与氧化铜恰好完全反应,故错;
④、氧化铜与铝粉混合加热生成红色的铜,容器中有红色不溶物质因此无论氧化铜有无剩余,红色物质是一定出现的,故错;
⑤、如果氧化铜有剩余,加稀硫酸后的溶液中,插入铁片,首先氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜然后硫酸铜与铁片反应表面就会有红色不溶物质析出,故对。
故选D。
13.D
【详解】
反应后质量增多的物质是生成物,质量减少的物质是反应物,差量是反应掉的质量或生成的质量。X质量减少,是反应物,反应掉的质量为:19g-11g=8g;CO2质量增多,是生成物,生成的质量为:28g-6g=22g;H2O的质量增多,是生成物,生成的质量为:20g-2g=18g,22g+18g>8g,故O2是反应物,参加反应的氧气的质量为:(22g+18g)-8g=32g,待测值为:34g-32g=2g。A. 表中的待测值为2,错误;B. 化学反应前后各元素的质量不变,22gCO2中碳元素的质量为:22g×=6g,18g H2O中氢元素的质量为:18g ×=2g,碳元素与氢元素的质量之和为:6g+2g=8g,反应掉的X的质量也是8g,故X中一定含有C、H元素,不含O元素,错误;C.一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应是置换反应,而该反应是两种化合物发生化学反应,生成一种单质与一种化合物,不属于置换反应,错误;D. 反应中CO2和H2O的质量比为:22g:18g=11:9,设该反应中CO2和H2O的化学计量数分别是m、n,则=,=,即反应中CO2和H2O的分子个数比为1:2,正确。故选D。
14.B
【详解】
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、Fe、Cu三种金属的活动性顺序。
解:A、Zn与FeSO4溶液反应置换出铁,说明了活动性Zn>铁;铜与FeSO4溶液不反应,说明了活动性铁>铜;由此可得出三种金属活动性锌>铁>铜;故该方案合理;
B、Fe、Cu与ZnSO4溶液均不反应,说明了活动性锌>铁,锌>铜,但无法确定铁和铜的活动性强弱,故该方案不合理;
C、Zn与稀H2SO4反应置换出氢气,说明了活动性Zn>氢;铁与与稀H2SO4反应置换出氢气,说明了活动性铁>氢;但Zn与稀硫酸的反应比铁与稀硫酸的反应剧烈,则可得Zn>铁;铜与稀硫酸不反应,说明氢>铜;由此可得出三种金属活动性Zn>铁>铜;故该方案合理;
D、铁与ZnSO4溶液不反应,说明了活动性锌>铁;铁与CuSO4溶液反应置换出铜,说明了活动性铁>铜;由此可得出三种金属活动性锌>铁>铜;故该方案合理。
故选B。
15.C
【详解】
金属活动性顺序可知,三种金属的活动性顺序为:锌、铜、银,所以向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,加入一定量的锌粉,则锌先能与硝酸银反应生成硝酸锌和银,锌后能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,所以
A、滤液不一定是无色透明的,可能是蓝色,若锌少量,硫酸铜未完全反应,则滤液显蓝色,说法错误;
B、滤渣中一定含有一种、两种或三种金属,说法错误;
C、如果滤渣只含一种金属,锌可能与部分的硝酸银反应,滤液中的溶质可能含有硝酸银、硝酸铜、硝酸锌三种,说法正确;
D、在滤液中加入稀盐酸,可能有白色沉淀生成,若锌少量,硝酸银未完全反应,加入稀盐酸有白色沉淀氯化银生成,说法错误。
故选:C。
16.B
【详解】
A、根据分析,酸全部参加反应,生成氢气的质量相同,图象中生成氢气的质量不同,不符合题意;
B、图象中生成氢气的质量相同,且镁的斜线最陡,表明镁反应的速率快,铁的斜线最平缓,表明铁的反应速率慢,符合题意;
C、图中铁反应的时间短,锌反应的时间长,错误,不符合题意;
D、图中反应生成的氢气质量不同,错误,不符合题意。
故选B。
17. BD 气密性 从水中取出导管 能 变红色 铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应后烧杯中物质减少的质量就是生成气体的质量11.4g+40g+200g-251g=0.4g;
解:设所用稀硫酸的溶质质量分数为x
答:所用稀硫酸的溶质质量分数为9.8%。
【详解】
(1)①实验室用石灰石与稀盐酸反应制取并收集二氧化碳,反应为固液不加热反应,发生装置选B,二氧化碳密度大于空气能溶于水,收集装置选向上排空气法装置D;
②制取CO2的化反应为碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,;组装气体发生装置后,应先检查装置的气密性防止装置漏气,再添加药品;
(2)若用A、C装置制取并收集氧气,待收集满后要先从水中取出导管,然后熄灭酒精灯,防止水倒流炸裂试管;
(3)①中硫酸和锌反应生成氢气,说明活动性锌大于氢;②中硫酸和铁反应生成氢气,但是生成气泡速率比①中慢,说明活动性锌大于铁、铁大于氢;③中硫酸铜和铁反应生成红色铜,说明活动性铁大于铜;综上所述能得出Zn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序;
(4)①硫酸铜和锌反应生成红色铜,“明”字上的现象是变红色;
②硫酸和锌反应生成氢气,“和”字上产生气泡,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应为: ;
(5)见答案。
18. C ② 猜想②中无硝酸铜,说明Cu(NO3)2已与锌反应生成Cu,而铜能与硝酸银反应,所以不可能存在硝酸银 稀盐酸 Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑ 7.6t
【详解】
(1)原子结构示意图中圆圈内数字就是质子数;所以铝原子质子数是13;由于铝原子最外层电子数是3易失去3个电子,显+3价;地壳中含量最多的元素是氧;铝做导线就是因为铝具有导电性;故填:C。
(2)【交流讨论】猜想②中无硝酸铜,说明Cu(NO3)2已与锌反应生成Cu,而铜能与硝酸银反应,所以有铜剩余时不可能存在硝酸银,也就是说只要有硝酸银时,一定也含有硝酸铜,故填:②;猜想②中无硝酸铜,说明Cu(NO3)2已与锌反应生成Cu,而铜能与硝酸银反应,所以不可能存在硝酸银。
【实验探究】如果猜想①成立说明锌把硝酸银、硝酸铜都反应完了,如果能鉴别出剩余固体中含有锌,就能说明锌过量,铜和银都被它置换出来,由于锌能与酸反应产生氢气,所以向固体中加入盐酸,如果有气体产生,说明锌有剩余,溶液中只存在硝酸锌这一种溶质;反应物是锌和盐酸,生成物是氯化锌和氢气,反应的化学方程式为:Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑,故填:稀盐酸;Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑。
(3)设生成硫酸亚铁的质量为x,
x=7.6t
答:可生产硫酸亚铁的质量是7.6t。
19. 酒精灯 ①③④⑥ 略 试管口没有塞一团棉花 CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则已集满 2Na2O2 +2CO2 == 2Na2CO3 + O2 增大接触面积,使其充分反应 变黑 红 可以随时控制反应的发生于停止(或不需要长时间通入氢气,完成实验速度快、现象明显、安全、节约药品、装置简单、操作方便等,答案合理即可)
【详解】
本题主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写和氢气还原氧化铜等,综合性比较强。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。
(1)仪器①名称是酒精灯;
(2)用高锰酸钾固体制氧气需要加热,用高锰酸钾制取氧气,发生装置可选择上图中的①③④⑥,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气,反应的化学方程式是2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑;收集气体时集气瓶内的气体呈紫红色,原因是试管口没有塞一团棉花,高锰酸钾;
(3)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,应的化学方程式是CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧,二氧化碳的验满方法是将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则已集满;过氧化钠(Na2O2)与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学反应方程式为2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2;
(4) 将铜丝2一端绕成螺旋状,目的是增大接触面积,使其充分反应;
铜与氧气在加热时生成氧化铜。铜丝2在酒精上加热至红热,这时铜丝表面变黑;氢气与氧化铜在加热时生成铜和水。所以趁热迅速插入球形干燥管中,发现铜丝又迅速变成红色;该实验设计的优点是可以随时控制反应的发生与停止(或不需要长时间通入氢气,完成实验速度快、现象明显、安全、节约药品、装置简单、操作方便等,答案合理即可)
20. 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。
21.(1) Na 汞
(2)在金属活动性顺序中位于氢前面的金属 Fe +CuSO4 = FeSO4 + Cu
(3)D
(4)不合理 只有在相同条件下才有可比性(如金属镁、铁、铝均应为片状的或粉末状,酸应为稀盐酸或稀硫酸中的同一种),它们所用的金属形状不同且酸也不是同一种。
【详解】
试题分析:(2)①若D为H2,B为稀硫酸,则A的选择应满足的条件是A的活动性比氢元素强,②若D为Cu,说明发生了置换反应,将铜单质置换了出来,化学方程式并不唯一,比如铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜单质;(3)Zn比Ag活泼说明Zn比Ag更容易发生化学反应,熔点的高低指的是金属的物理性质,不能用来判断活泼性;(4)该同学的实验没有说服性,因为只有在相同条件下才有可比性(如金属镁、铁、铝均应为片状的或粉末状,酸应为稀盐酸或稀硫酸中的同一种),它们所用的金属形状不同且酸也不是同一种。
22. 或 反应物是固体,反应条件是加热 关闭弹簧夹,产生的气体使试管内压强增大,液体被压回长颈漏斗中,与固体反应物脱离,反应便会停止 先将集气瓶装满水,再将O2从b口通入 A 试管内液面上升,且溶液变红 67.5%
【详解】
(1)A装置适用于固体加热反应,用高锰酸钾反应制取氧气和氯酸钾、二氧化锰反应制取氧气都可用A装置,化学方程式为:(或);因为高锰酸钾分解制取氧气和氯酸钾、二氧化锰反应制取氧气反应物都是固体,且反应条件都是加热,故可用A装置;
(2)实验室常用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
C装置中反应停止的原理:关闭弹簧夹,固液接触反应产生二氧化碳,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止;
(3)若用D装置采用排水法收集O2,将集气瓶内充满水,因为氧气的密度比水小,所以将氧气从b端通入,将水从a端排出,从而收集氧气;
(4)①加热氯化铵和熟石灰的固体混合物可制取氨气(NH3),该反应属于固体加热反应,故发生装置应选A;
②因为氨气易溶于水,氨气与水反应生成氨水,氨水呈碱性,使无色酚酞试液变红,由于氨气溶于水,试管内压强减小,试管内液面上升,故实验现象为:溶液变红,试管内液面上升;
(5)由图可知,生成氢气的质量为0.1g,设样品中锌的质量为x
x=3.25g
样品中铜的质量分数为:。
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