初中化学沪教版(上海)九年级下学期 第6单元 6.1 奇光异彩的金属
一、单选题
1.(2020九上·德惠月考)下列说法中正确的是( )
A.只含有一种元素的物质一定是单质
B.能导电的单质一定是金属
C.氧化物中一定含有氧元素
D.有发光放热现象的变化一定是燃烧
【答案】C
【知识点】常见金属的特性及其应用;燃烧与燃烧的条件;单质和化合物;从组成上识别氧化物
【解析】【解答】A. 只含有一种元素的物质不一定是单质,比如氧气和臭氧的混合物,只含有氧元素,故说法错误,不符合题意;
B. 能导电的单质不一定是金属,石墨能导电,石墨属于固态非金属单质,故说法错误,不符合题意;
C. 氧化物中一定含有氧元素,故说法正确,符合题意;
D. 有发光放热现象 变化不一定是燃烧,比如灯泡在通电下,会发光,属于物理变化,故说法错误,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】氧化物是由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧元素。
2.(2020九上·莲湖期末)同学们对金属N的活动性进行探究发现:将金属N放入稀盐酸中,有气泡产生(生成NCl2),将金属N放入ZnSO4溶液中无明显变化。下列化学方程式书写错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】将金属N放入稀盐酸中,观察到有气泡产生,说明N能与稀盐酸反应,即活动性N>H,由 可知,N在化合物中显+2价;将N放入 ,溶液中无任何变化,说明Zn的金属活动性比N强,即Zn>N。
A、由于金属活动性N>H,N在化合物中显+2价,即N与硫酸反应生成 和氢气,化学方程式为: ,故A不符合题意;
B、由于金属活动性Mg>Zn>N,所以N不能与 反应,故B符合题意;
C、由于金属活动性Al>Zn>N,所以Al能与 反应生成N单质和硫酸铝,化学方程式 ,故C不符合题意。
D、由于金属活动性N>H>Cu,所以N能与 反应生成 和铜,化学方程式 ,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】化学方程式的书写要遵守两个原则①以客观事实为依据②遵守质量守恒定律。根据题干信息,金属N的活动性位于氢和锌之间,金属N元素的化合价为+2价。则金属N不能置换MgSO4中的Mg。
3.(2020九上·郑州期末)根据下图所示实验,下列说法错误的是( )
A.因为加了网罩,所以不用给试管预热
B.实验结束,若立即倒出粉末则红色粉末变黑
C.石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成
D.本实验说明木炭具有还原性
【答案】A
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验
【解析】【解答】A.加热试管时为防止试管炸裂必须要先预热,符合题意;
B. 实验结束,若立即倒出粉末则铜会再与氧气反应,红色粉末变黑 ,不符合题意;
C.二氧化碳能使石灰水变浑浊, 石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成 ,不符合题意;
D. 该实验可证明木炭具有还原性,不符合题意;
故答案为:A
【分析】根据碳与氧化铜反应的操作步骤、现象、二氧化碳的验证方法及碳的还原性分析。
4.向含有FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入一定质量的Zn粒,充分反应后过滤,再向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,根据上述现象,得出的结论正确的是( )。
A.滤渣中只有Cu B.滤渣中一定有Fe
C.滤渣中一定有Zn D.滤渣中一定有Cu、Fe、Zn
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】题目中三种金属的活动性由强到弱的顺序为锌、铁、铜。
向含有FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入一定质量的Zn粒,充分反应后过滤,锌先与硫酸铜反应,硫酸铜完全反应后,锌再与硫酸亚铁反应;所以反应后的溶液中一定含有铜单质;
根据再向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,说明反应后的溶液中含有活泼的金属,可能锌有剩余。那么滤渣中含有铜、锌、铁;也可能锌把硫酸亚铁中铁置换出来,锌就完全反应,没有剩余,此是滤渣中含有铜、铁。
故答案为:B。
【分析】根据金属的活动性顺序可知,排在前面的金属可以把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。根据优先原则,金属活动性相差越大的,越容易反应。
5.某校化学活动小组为探究X、Y、Z三种金属与酸的反应情况进行了如下实验:取等质量的X、Y、Z分别与足量浓度相同的稀硫酸反应,都生成+2价的金属硫酸盐,反应情况如图所示。下列对该图像的理解正确的是( )。
A.相对原子质量:X>Y>Z B.金属活动性由强到弱:X>Z>Y
C.金属活动性由强到弱:X>Y>Z D.X、Y、Z可能依次是Mg、Zn、Fe
【答案】B
【知识点】金属的化学性质
【解析】【解答】A. 等质量的X、Y、Z分别与足量浓度相同的稀硫酸反应,都生成+2价的金属硫酸盐, 则相对原子质量大的生成的氢气少,故三种金属的相对原子质量大小关系是Z>Y>X,故A不符合题意
B.根据图像可知,X的图像最陡,Z的图像次之,则三种金属的活动性顺序为X>Y>Z,故B符合题意
C.根据图像可知,X的图像最陡,Z的图像次之,则三种金属的活动性顺序为X>Y>Z,故C不符合题意
D. Mg、Zn、Fe 三种金属的活动性顺序为Mg>Zn>Fe,对应X>Y>Z,故D不符合题意
故答案为:B
【分析】根据金属活动性顺序,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
6.(2020九上·哈尔滨月考)实验室欲测定一包黄铜样品中锌的质量分数(假设样品中只含铜和锌)取100g黄铜样品粉末于烧杯中,先加300g稀硫酸,充分反应后过滤得滤液为318.9g,再向滤渣继续滴加相同浓度的稀硫酸至不再产生气泡为止,此时所用稀硫酸的量恰好为100g,则黄铜样品中锌的质量分数为( )
A.26% B.19.5% C.13% D.74%
【答案】A
【知识点】金属的化学性质;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】解:根据题意可知,再向滤渣继续滴加相同浓度的稀硫酸至不再产生气泡为止,此时所用稀硫酸的量恰好为100g,此时恰好完全反应后,溶液的增加量=(318.9g-300g)+(318.9g-300g)÷3=25.2g
设黄铜样品中锌的质量为x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 溶液增量△M
65 98 161 63
x 25.2g
x=26g
则黄铜样品中铜的质量分数=
故答案为:A。
【分析】根据锌与硫酸反应方程式,结合题中数据,利用溶液的差量,求出锌的质量,计算出黄铜样品中锌铜的质量分数。
7.(2020·日照)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。将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中,在甲表面有铜析出,而丁没有变化。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
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】甲、乙、丙、丁四种金属,只有丙在自然界能以单质形态存在,则丙活动性最弱;含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放,乙能将甲从其化合物溶液中置换出来,可知金属活动性:甲<乙;将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中,在甲表面有铜析出,而丁没有变化,则金属活动性:丁<甲;故四种金属活动性顺序由弱到强的是丙<丁<甲<乙。
故答案为:A。
【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。
8.(2020·济宁)在两只烧杯中分别放入相同质量的镁、锌两种金属,然后向两只烧杯中分别倒入相同质量、相同质量分数的稀硫酸,反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系如图。综合以上信息得到以下结论,合理的是( )
A.从图象可以看出,金属镁比金属锌的活动性强
B.若两种金属都有剩余,二者得到的氢气质量相同
C.若硫酸有剩余,二者得到氢气的质量相同
D.若两种金属完全溶解,二者消耗硫酸的质量相同
【答案】B
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A. 图像体现的是产生氢气质量与消耗硫酸质量之间的关系,没有体现时间关系,无法比较镁、锌反应的速率,无法得出镁和锌的活动性强弱,故说法不合理,不符合题意;
B. 若两种金属都有剩余,则消耗的硫酸质量相等,根据氢元素质量守恒,产生的氢气均来自硫酸中的氢元素,故二者得到的氢气质量相同,故说法合理,符合题意;
C. 若硫酸有剩余,根据 , 可知,相同质量的镁、锌产生氢气的质量为:镁>锌,故说法不合理,不符合题意;
D. 若两种金属完全溶解,根据 , 可知,相同质量的镁、锌与硫酸反应,消耗硫酸的质量为:镁>锌,故说法不合理,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】通常情况下,活泼性位于氢元素前面的金属与稀盐酸或稀硫酸反应放出氢气,且活泼性强的金属与稀盐酸或稀硫酸反应放出氢气的速率快,产生气泡快,活泼性位于氢元素后面的金属与稀盐酸或稀硫酸不反应。
酸有剩余,生成氢气的质量,根据化学方程式进行计算。
金属有剩余,酸不足,生成氢气的质量相等。
9.(2020·滨州)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
【知识点】金属的化学性质
【解析】【解答】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,故说法正确,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,故说法正确,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,故说法错误,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,故说法正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据金属活动性顺序,金属与酸反应,进行分析。
10.(2020·岳阳)验证铝、铜、银的金属活动性强弱,小明设计了以下四组实验,下列说法错误的是( )
A.通过①②实验,可以证明金属活动性Al>Cu
B.通过①②③实验,可以证明金属活动性Al>Cu>Ag
C.若要用实验④证明金属活动性Al>Cu,X可以为Al,Y为CuSO4溶液
D.若要用实验④证明金属活动性Cu>Ag,X可以为Cu,Y为AgNO3溶液
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A、通过①②实验,铝能与稀硫酸反应生成氢气,铜不能,可以证明金属活动性Al>Cu,说法不符合题意;
B、通过①②③实验,铝能与稀硫酸反应生成氢气,铜不能,铝能置换出硝酸银中的银,可以证明金属活动性Al>Cu,Al>Ag,但还不能说明金属活动性Cu >Ag,说法符合题意;
C、若要用实验④证明金属活动性Al>Cu,X可以为Al,Y为CuSO4溶液,若铝能置换出红色的铜,则证明金属活动性Al>Cu,说法不符合题意;
D、若要用实验④证明金属活动性Cu>Ag,X可以为Cu,Y为AgNO3溶液,若铜能置换出银色的银,则证明金属活动性Cu>Ag,说法不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题考查了金属活动性顺序的应用,完成此题,可以依据金属活动性顺序及其意义进行。同学们要会利用金属活动顺序表设计实验,去验证金属的活动性强弱。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。
二、填空题
11.(2020·滨州)铝、铜、铁是生活中常见的金属。
(1)铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是 。
(2)用铜制作导线主要是利用铜具有良好的 性;
(3)焊接铁制品时,通常先用稀盐酸除去其表面的铁锈,反应的化学方程式为 。
【答案】(1)铝能和氧气反应生成一层致密的氧化膜,阻止铝继续腐蚀
(2)导电
(3)
【知识点】常见金属的特性及其应用;金属的化学性质
【解析】【解答】(1)铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是:铝能和氧气反应生成一层致密的氧化膜,阻止铝继续腐蚀。
(2)用铜制作导线主要是利用铜具有良好的导电性;
(3)用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈,铁锈的主要成分是氧化铁,盐酸能和氧化铁反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为 。
【分析】(1)根据铝能和氧气反应生成一层致密的氧化膜,阻止铝继续腐蚀,进行分析。
(2)根据铜具有良好的导电性,进行分析。
(3)根据盐酸能和氧化铁反应生成氯化铁和水,写出化学方程式。
12.(2020九上·克东期末)我国夏商时期工匠们就掌握成熟的炼铜技术。如图为实验室模拟炼铜的两种装置。
①图 A 中生成铜的化学方程式是 。实验过程中,先通一段时间CO,再加热的原因是 ,末端的酒精灯的作用是 。
②取用炭粉和氧化铜的仪器是 。图 B 实验结束时,若先停止加热,后移出导管,产生的后果是 。
③上述两种实验方法,都利用了CO和C的 性。
④上述两种实验方法,你认为“图A”或“图B”哪个实验方法更好,你的理由是 。
【答案】;排尽装置内的空气,防止CO和空气混合加热爆炸;处理尾气CO,防止排放到空气中造成污染;药匙或纸槽;石灰水倒流入试管,使试管炸裂;还原性;图A实验方法更好;理由是可以不断通入CO,将CuO完全反应(或图B,原料易得,操作简单,不需要尾气处理)
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验
【解析】【解答】①图A中加热条件下一氧化碳还原氧化铜得到了铜和二氧化碳,化学方程式是: ,由于一氧化碳与空气的混合气体遇明火易发生爆炸,所以实验过程中,先通一段时间CO,再加热的原因是:排尽装置内的空气,防止CO和空气混合加热爆炸;由于尾气中含有一氧化碳,能污染空气,末端的酒精灯的作用是:处理尾气CO,防止排放到空气中造成污染。②取用炭粉和氧化铜的仪器是药匙或纸槽。图B实验结束时,若先停止加热,后移出导管,会造成试管内温度降低,压强减小,产生的后果是:石灰水倒流入试管,使试管炸裂。③上述两种实验方法,CO和C夺去了氧化铜中的氧,都利用了CO和C的还原性。④上述两种实验方法,图A实验方法更好;理由是可以不断通入CO,将CuO 完全反应(或图B,原料易得,操作简单,不需要尾气处理)。
【分析】 氧化铜和一氧化碳高温生成铜和二氧化碳结合试验的注意事项进行分析
13.(2020·苏州)铝是大自然赐予人类的宝物,是现代文明不可缺少的物质基础。
(1)人类冶炼和使用金属铝的时间较晚。可能是因为 (填字母)。
a.地壳中铝元素含量少
b.冶炼铝的技术要求高
(2)用铝锂合金制造“神舟号”航天飞船的一些部件,主要是利用其强度高、耐腐蚀和 (写一条)等性质。高温下,铝与Li2O反应可置换出金属锂,写出该反应的化学方程式: 。
(3)用砂纸去除铝片表面的氧化膜,将其浸人硫酸铜溶液中,一段时间后,观察到铝片表面有红色物质析出,并有气泡产生,经检验气体为氢气。
①写出生成红色物质的化学方程式: 。
②硫酸铜溶液中的阳离子有 (填离子符号)。
(4)原子簇是若干个原子的聚集体,有望开发成新材料。某铝原子簇由13个铝原子构成,其最外层电子数的总和为40时相对稳定。写出该稳定铝原子簇的微粒符号: 。(铝原子的结构示意图为 )
【答案】(1)b
(2)密度小(质轻等);
(3);Cu2+和H+
(4)
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)铝是地壳中含量最多的金属元素,人类冶炼和使用金属铝的时间较晚,可能是因为冶炼铝的技术要求高,
故答案为:b。
(2)铝锂合金具有强度高、耐腐蚀和密度小等性质。高温下,铝与Li2O反应可置换出金属锂和氧化铝,该反应的化学方程式 。
(3)① 铝和硫酸铜溶液反应,生成硫酸铝和铜,其化学方程式: 。
② 有氢气产生,说明金属铝和硫酸反应,则硫酸铜溶液中的阳离子有Cu2+和H+。
(4)某铝原子簇由13个铝原子构成,这粒子符号的右下角应为13,每个铝原子的最外层电子数为3,若最外层电子数的总和为40时相对稳定,则该粒子应带1个单位的负电荷,该稳定铝原子簇的微粒符号: 。
【分析】(1)铝是地壳中含量最多的金属元素,铝很活泼。
(2)根据高温下,铝与Li2O反应可置换出金属锂和氧化铝,写出化学方程式 。
(3)① 根据铝和硫酸铜溶液反应,生成硫酸铝和铜,写出化学方程式。
② 根据硫酸铜溶液中的阳离子,进行分析。
(4)根据离子符号的写法,结合题意,进行分析。
三、综合题
14.(2020九上·南岗月考)为防止水体污染并回收金属,某工厂向含有硫酸铜和硫酸镁的废水中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤得固体和滤液,取少量固体,向其中滴加稀盐酸,请回答下列问题:
(1)若有气泡产生,则滤液中一定含有的溶质是 (写化学式),产生气泡的反应的化学方程式为 。
(2)若无气泡产生,则滤液中一定含有的溶质是 (写化学式),废水中发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)ZnSO4、MgSO4;Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
(2)ZnSO4、MgSO4;Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)锌的金属活动性比铜强,比镁弱,向含有硫酸铜和硫酸镁的废水中加入一定量的锌粉,不能与硫酸镁溶液反应,锌能与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜。充分反应后过滤得固体和滤液,取少量固体,向其中滴加稀盐酸,若有气泡产生,说明滤渣中含有锌,说明锌是过量的,则滤液中一定含有的溶质是硫酸锌、硫酸镁,其化学式分别是ZnSO4、MgSO4,锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑。(2)充分反应后过滤得固体和滤液,取少量固体,向其中滴加稀盐酸,若无气泡产生,说明滤渣中不含锌,硫酸铜可能有剩余,则滤液中一定含有的溶质是ZnSO4、MgSO4,可能含有硫酸铜,锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,发生反应的化学方程式为Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu。
故答案为:(1)ZnSO4、MgSO4;Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑;(2)ZnSO4、MgSO4;Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu。
【分析】锌的金属活动性比铜强,比镁弱,向含有硫酸铜和硫酸镁的废水中加入一定量的锌粉,不能与硫酸镁溶液反应,锌能与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,据此进行分析解答。
15.(2020九上·郑州期末)金属材料被大量应用于工农业生产和其他领域。请回答:
(1)金属的物理性质的应用
下列金属的用途利用金属导热性的是 (填字母)。
a.铜制电线
b.铁制铁锅
c.金制项链
d.铝制饮料罐
(2)金属的化学性质的应用。
①铝制品耐腐蚀的原因是
②实验室制取氢气的反应原理是 (用化学方程式表示),所选用装置的连接顺序为 (填端口序号)。
③将锌放人硝酸银与硝酸铜的混合溶液中,造成溶液质量减轻的化学反应为 (用化学方程式表示)。若反应后溶液呈无色,则反应后溶液中溶质的化学式为 。
(3)金属的获得
①湿法冶炼
“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”所属的基本反应类型是 。
(4)②电解法冶炼
工业上利用电解熔融的氧化铝得到铝和氧气,写出该反应的化学方程式 。
③加热分解金属氧化物
“加热氧化汞可得到金属汞”,请用微粒观分析此反应过程 。
(5)④还原金属氧化物
用2000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨(结果保留小数点后一位)?
方法1. 根据化学方程式计算。
方法2.利用化学式进行计算。
【答案】(1)b
(2)铝与空气中的氧气反应,其表面生成了一层致密的氧化铝薄膜。;Zn+H2SO4= ZnSO4+ H2↑;a接e (或a接c);Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag;Zn(NO3)2
(3)置换反应
(4)2O3 4Al+3O2↑;氧化汞分子分解成氧原子和汞原子,每2个氧原子结合成1个氧分子,许多汞原子聚集成金属汞。
(5)方法1:设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。
3CO+ Fe2O3 2Fe+3CO2
160 112
2000t×80% x×96%
x=1166.7t
答:理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为166.7t。
方法2: =1166.7t
【知识点】常见金属的特性及其应用;金属活动性顺序及其应用;质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】(1)a.铜制电线利用导电性和延展性,错误;b.铁制铁锅利用导热性,正确;c.金制项链利用其光泽和延展性,错误;d.铝制饮料罐利用延展性,错误;
(2) ① 铝与空气中的氧气反应,其表面生成了一层致密的氧化铝薄膜,所以铝制品耐腐蚀; ②实验室利用锌与硫酸或盐酸反应制取氢气,方程式为 Zn+H2SO4= ZnSO4+ H2↑ 或 Zn+2HCl= ZnCl2+ H2↑ ; ③锌与硝酸银反应为Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
65 216溶液质量减少,锌与硝酸铜的混合溶液反应为Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu
65 64
溶液质量增重; 将锌放人硝酸银与硝酸铜的混合溶液中, 若反应后溶液成无色,说明硝酸铜和硝酸银完全反应,则溶液中溶质只有 Zn(NO3)2 ;
(3)“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,属于置换反应;
(4) 工业上利用电解熔融的氧化铝得到铝和氧气,该反应的化学方程式 2O3 4Al+3O2↑ ; “加热氧化汞可得到金属汞”其实质是氧化汞分子分解成氧原子和汞原子,每2个氧原子结合成1个氧分子,许多汞原子聚集成金属汞 ;
【分析】(1)根据金属制炊具是利用导热性分析;
(2)根据铝常温下可与氧气反应生成致密氧化铝膜及质量守恒定律分析;
(3)根据反应前后物质一种单质和一种化合物为置换反应分析;
(4)根据方程式书写方法及化学反应实质是分子分成原子原子重新组合分析;
(5)根据纯净物质量=混合物质量 × 质量分数、方程式中各物质质量比及质量守恒定律分析。
16.(2020·新疆)从某废旧电子产品中可以提炼贵重金属,并得到硫酸铜溶液。其工艺流程如图所示:
(1)图中“操作”的名称是 。
(2)写出所得贵重金属中任意一种成分的化学式 。
(3)写出①中发生的化学反应方程式 (任写一种);该反应的基本类型为 。
(4)写出②中发生的化学反应方程式 。
【答案】(1)过滤
(2)Au(或Pt)
(3) (或 );置换反应
(4)
【知识点】过滤的原理、方法及其应用;金属的化学性质;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】(1)图中“操作”的名称是过滤,通过过滤能够除去不溶于水的物质。(2)所得贵重金属是金、铂,化学式分别是Au、Pt;(3)①中稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,和铝反应生成硫酸铝和氢气,发生的化学反应方程式: 、 ,它们都是由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,置换反应;(4)②中加热条件下稀硫酸和铜、氧气反应生成硫酸铜和水,发生的化学反应方程式: 。
【分析】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.(2020九上·大洼期末)某工厂排放的废水中含有硫酸铜,将废水处理可得到铜和氧化铁两种产品。过程如下图所示:
(1)过程①中发生反应的化学反应方程式为 。
(2)过程②中发生反应的化学反应方程式为 。
(3)加入过量A的作用是 。
(4)产品F和G分别是 。
【答案】(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(2)Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
(3)除去剩余的铁
(4)铜(Cu)、氧化铁(Fe2O3)
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)过程①中物质A是过量的铁,加入A发生的化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;(2)过程②中物质D是适量的硫酸,发生反应是铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑;(3)加入过量A的作用是除去剩余的铁;(4)产品F和G分别是铜(Cu)、氧化铁(Fe2O3)。
【分析】由于题目中指出:“处理可得到铜和氧化铁两种产品”,根据质量守恒定律可知,要想制取铜,需将硫酸铜中的铜置换出,铁和硫酸铜溶液反应,生成硫酸亚铁和铜,正确的物质A金属为铁,由于要将全部铜离子置换出来,需要加入过量的A(铁);由于加入是过量铁,由铁有剩余,故固体C的成分为剩余的铁和生成的铜;要获得产品铜,就要除去剩余的铁,在金属活动顺序表中,铁位于氢之前,而铜位于氢之后,铁可和稀硫酸反应,而铜不反应,故可在固体C中加入适量的稀硫酸,由此确定产品F为铜,溶液B和溶液E均为硫酸亚铁溶液,另一种产品G则只能是氧化铁。
四、计算题
18.(2020·达县)为了测定某银、锌合金(假设合金中只含银和锌)中银的质量分数,某同学称取20g银锌合金粉末进行实验,现将125g稀硫酸分五次加入合金粉末中,充分反应后测得生成气体的总质量如表所示:
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
滴入稀硫酸的质量/g 25 25 25 25 25
生成气体的总质量/g 0.05 m 0.15 0.20 0.20
请完成下列问题:
(1)表中m的值为 ;
(2)银、锌合金中银的质量分数为 ;
(3)所用稀硫酸的溶质质量分数是多少?(写出具体计算过程)
【答案】(1)0.10
(2)67.5%
(3)解:设硫酸的质量是 ,
,解得 =2.45g,所用稀硫酸的溶质质量分数是 。
答:所用稀硫酸的溶质质量分数为9.8%。
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;金属的化学性质
【解析】【解答】(1)由分析知:m为0.10g;(2)设锌的质量为 ,
,解得 =6.5g,则银、锌合金中银的质量分数为 ;
【分析】分五次加入稀硫酸后,第1次,氢气是0.05g,第3次的氢气总质量是0.15g,比第1次氢气质量增加,说明第2次锌没有完全反应,氢气也增加0.05g,总量为0.10g,即m为0.10g;根据锌和稀硫酸反应的化学方程式和生成氢气的总质量计算锌的质量,然后计算银、锌合金中银的质量分数;再根据第1次,加入稀硫酸25g完全反应,产生氢气0.05g,代入锌和稀硫酸反应的化学方程式,计算硫酸的质量,最后计算硫酸的溶质质量分数。
1 / 1初中化学沪教版(上海)九年级下学期 第6单元 6.1 奇光异彩的金属
一、单选题
1.(2020九上·德惠月考)下列说法中正确的是( )
A.只含有一种元素的物质一定是单质
B.能导电的单质一定是金属
C.氧化物中一定含有氧元素
D.有发光放热现象的变化一定是燃烧
2.(2020九上·莲湖期末)同学们对金属N的活动性进行探究发现:将金属N放入稀盐酸中,有气泡产生(生成NCl2),将金属N放入ZnSO4溶液中无明显变化。下列化学方程式书写错误的是( )
A. B.
C. D.
3.(2020九上·郑州期末)根据下图所示实验,下列说法错误的是( )
A.因为加了网罩,所以不用给试管预热
B.实验结束,若立即倒出粉末则红色粉末变黑
C.石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成
D.本实验说明木炭具有还原性
4.向含有FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入一定质量的Zn粒,充分反应后过滤,再向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,根据上述现象,得出的结论正确的是( )。
A.滤渣中只有Cu B.滤渣中一定有Fe
C.滤渣中一定有Zn D.滤渣中一定有Cu、Fe、Zn
5.某校化学活动小组为探究X、Y、Z三种金属与酸的反应情况进行了如下实验:取等质量的X、Y、Z分别与足量浓度相同的稀硫酸反应,都生成+2价的金属硫酸盐,反应情况如图所示。下列对该图像的理解正确的是( )。
A.相对原子质量:X>Y>Z B.金属活动性由强到弱:X>Z>Y
C.金属活动性由强到弱:X>Y>Z D.X、Y、Z可能依次是Mg、Zn、Fe
6.(2020九上·哈尔滨月考)实验室欲测定一包黄铜样品中锌的质量分数(假设样品中只含铜和锌)取100g黄铜样品粉末于烧杯中,先加300g稀硫酸,充分反应后过滤得滤液为318.9g,再向滤渣继续滴加相同浓度的稀硫酸至不再产生气泡为止,此时所用稀硫酸的量恰好为100g,则黄铜样品中锌的质量分数为( )
A.26% B.19.5% C.13% D.74%
7.(2020·日照)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。将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中,在甲表面有铜析出,而丁没有变化。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
8.(2020·济宁)在两只烧杯中分别放入相同质量的镁、锌两种金属,然后向两只烧杯中分别倒入相同质量、相同质量分数的稀硫酸,反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系如图。综合以上信息得到以下结论,合理的是( )
A.从图象可以看出,金属镁比金属锌的活动性强
B.若两种金属都有剩余,二者得到的氢气质量相同
C.若硫酸有剩余,二者得到氢气的质量相同
D.若两种金属完全溶解,二者消耗硫酸的质量相同
9.(2020·滨州)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
10.(2020·岳阳)验证铝、铜、银的金属活动性强弱,小明设计了以下四组实验,下列说法错误的是( )
A.通过①②实验,可以证明金属活动性Al>Cu
B.通过①②③实验,可以证明金属活动性Al>Cu>Ag
C.若要用实验④证明金属活动性Al>Cu,X可以为Al,Y为CuSO4溶液
D.若要用实验④证明金属活动性Cu>Ag,X可以为Cu,Y为AgNO3溶液
二、填空题
11.(2020·滨州)铝、铜、铁是生活中常见的金属。
(1)铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是 。
(2)用铜制作导线主要是利用铜具有良好的 性;
(3)焊接铁制品时,通常先用稀盐酸除去其表面的铁锈,反应的化学方程式为 。
12.(2020九上·克东期末)我国夏商时期工匠们就掌握成熟的炼铜技术。如图为实验室模拟炼铜的两种装置。
①图 A 中生成铜的化学方程式是 。实验过程中,先通一段时间CO,再加热的原因是 ,末端的酒精灯的作用是 。
②取用炭粉和氧化铜的仪器是 。图 B 实验结束时,若先停止加热,后移出导管,产生的后果是 。
③上述两种实验方法,都利用了CO和C的 性。
④上述两种实验方法,你认为“图A”或“图B”哪个实验方法更好,你的理由是 。
13.(2020·苏州)铝是大自然赐予人类的宝物,是现代文明不可缺少的物质基础。
(1)人类冶炼和使用金属铝的时间较晚。可能是因为 (填字母)。
a.地壳中铝元素含量少
b.冶炼铝的技术要求高
(2)用铝锂合金制造“神舟号”航天飞船的一些部件,主要是利用其强度高、耐腐蚀和 (写一条)等性质。高温下,铝与Li2O反应可置换出金属锂,写出该反应的化学方程式: 。
(3)用砂纸去除铝片表面的氧化膜,将其浸人硫酸铜溶液中,一段时间后,观察到铝片表面有红色物质析出,并有气泡产生,经检验气体为氢气。
①写出生成红色物质的化学方程式: 。
②硫酸铜溶液中的阳离子有 (填离子符号)。
(4)原子簇是若干个原子的聚集体,有望开发成新材料。某铝原子簇由13个铝原子构成,其最外层电子数的总和为40时相对稳定。写出该稳定铝原子簇的微粒符号: 。(铝原子的结构示意图为 )
三、综合题
14.(2020九上·南岗月考)为防止水体污染并回收金属,某工厂向含有硫酸铜和硫酸镁的废水中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤得固体和滤液,取少量固体,向其中滴加稀盐酸,请回答下列问题:
(1)若有气泡产生,则滤液中一定含有的溶质是 (写化学式),产生气泡的反应的化学方程式为 。
(2)若无气泡产生,则滤液中一定含有的溶质是 (写化学式),废水中发生反应的化学方程式为 。
15.(2020九上·郑州期末)金属材料被大量应用于工农业生产和其他领域。请回答:
(1)金属的物理性质的应用
下列金属的用途利用金属导热性的是 (填字母)。
a.铜制电线
b.铁制铁锅
c.金制项链
d.铝制饮料罐
(2)金属的化学性质的应用。
①铝制品耐腐蚀的原因是
②实验室制取氢气的反应原理是 (用化学方程式表示),所选用装置的连接顺序为 (填端口序号)。
③将锌放人硝酸银与硝酸铜的混合溶液中,造成溶液质量减轻的化学反应为 (用化学方程式表示)。若反应后溶液呈无色,则反应后溶液中溶质的化学式为 。
(3)金属的获得
①湿法冶炼
“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”所属的基本反应类型是 。
(4)②电解法冶炼
工业上利用电解熔融的氧化铝得到铝和氧气,写出该反应的化学方程式 。
③加热分解金属氧化物
“加热氧化汞可得到金属汞”,请用微粒观分析此反应过程 。
(5)④还原金属氧化物
用2000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨(结果保留小数点后一位)?
方法1. 根据化学方程式计算。
方法2.利用化学式进行计算。
16.(2020·新疆)从某废旧电子产品中可以提炼贵重金属,并得到硫酸铜溶液。其工艺流程如图所示:
(1)图中“操作”的名称是 。
(2)写出所得贵重金属中任意一种成分的化学式 。
(3)写出①中发生的化学反应方程式 (任写一种);该反应的基本类型为 。
(4)写出②中发生的化学反应方程式 。
17.(2020九上·大洼期末)某工厂排放的废水中含有硫酸铜,将废水处理可得到铜和氧化铁两种产品。过程如下图所示:
(1)过程①中发生反应的化学反应方程式为 。
(2)过程②中发生反应的化学反应方程式为 。
(3)加入过量A的作用是 。
(4)产品F和G分别是 。
四、计算题
18.(2020·达县)为了测定某银、锌合金(假设合金中只含银和锌)中银的质量分数,某同学称取20g银锌合金粉末进行实验,现将125g稀硫酸分五次加入合金粉末中,充分反应后测得生成气体的总质量如表所示:
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
滴入稀硫酸的质量/g 25 25 25 25 25
生成气体的总质量/g 0.05 m 0.15 0.20 0.20
请完成下列问题:
(1)表中m的值为 ;
(2)银、锌合金中银的质量分数为 ;
(3)所用稀硫酸的溶质质量分数是多少?(写出具体计算过程)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】常见金属的特性及其应用;燃烧与燃烧的条件;单质和化合物;从组成上识别氧化物
【解析】【解答】A. 只含有一种元素的物质不一定是单质,比如氧气和臭氧的混合物,只含有氧元素,故说法错误,不符合题意;
B. 能导电的单质不一定是金属,石墨能导电,石墨属于固态非金属单质,故说法错误,不符合题意;
C. 氧化物中一定含有氧元素,故说法正确,符合题意;
D. 有发光放热现象 变化不一定是燃烧,比如灯泡在通电下,会发光,属于物理变化,故说法错误,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】氧化物是由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧元素。
2.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】将金属N放入稀盐酸中,观察到有气泡产生,说明N能与稀盐酸反应,即活动性N>H,由 可知,N在化合物中显+2价;将N放入 ,溶液中无任何变化,说明Zn的金属活动性比N强,即Zn>N。
A、由于金属活动性N>H,N在化合物中显+2价,即N与硫酸反应生成 和氢气,化学方程式为: ,故A不符合题意;
B、由于金属活动性Mg>Zn>N,所以N不能与 反应,故B符合题意;
C、由于金属活动性Al>Zn>N,所以Al能与 反应生成N单质和硫酸铝,化学方程式 ,故C不符合题意。
D、由于金属活动性N>H>Cu,所以N能与 反应生成 和铜,化学方程式 ,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】化学方程式的书写要遵守两个原则①以客观事实为依据②遵守质量守恒定律。根据题干信息,金属N的活动性位于氢和锌之间,金属N元素的化合价为+2价。则金属N不能置换MgSO4中的Mg。
3.【答案】A
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验
【解析】【解答】A.加热试管时为防止试管炸裂必须要先预热,符合题意;
B. 实验结束,若立即倒出粉末则铜会再与氧气反应,红色粉末变黑 ,不符合题意;
C.二氧化碳能使石灰水变浑浊, 石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成 ,不符合题意;
D. 该实验可证明木炭具有还原性,不符合题意;
故答案为:A
【分析】根据碳与氧化铜反应的操作步骤、现象、二氧化碳的验证方法及碳的还原性分析。
4.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】题目中三种金属的活动性由强到弱的顺序为锌、铁、铜。
向含有FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入一定质量的Zn粒,充分反应后过滤,锌先与硫酸铜反应,硫酸铜完全反应后,锌再与硫酸亚铁反应;所以反应后的溶液中一定含有铜单质;
根据再向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,说明反应后的溶液中含有活泼的金属,可能锌有剩余。那么滤渣中含有铜、锌、铁;也可能锌把硫酸亚铁中铁置换出来,锌就完全反应,没有剩余,此是滤渣中含有铜、铁。
故答案为:B。
【分析】根据金属的活动性顺序可知,排在前面的金属可以把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。根据优先原则,金属活动性相差越大的,越容易反应。
5.【答案】B
【知识点】金属的化学性质
【解析】【解答】A. 等质量的X、Y、Z分别与足量浓度相同的稀硫酸反应,都生成+2价的金属硫酸盐, 则相对原子质量大的生成的氢气少,故三种金属的相对原子质量大小关系是Z>Y>X,故A不符合题意
B.根据图像可知,X的图像最陡,Z的图像次之,则三种金属的活动性顺序为X>Y>Z,故B符合题意
C.根据图像可知,X的图像最陡,Z的图像次之,则三种金属的活动性顺序为X>Y>Z,故C不符合题意
D. Mg、Zn、Fe 三种金属的活动性顺序为Mg>Zn>Fe,对应X>Y>Z,故D不符合题意
故答案为:B
【分析】根据金属活动性顺序,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
6.【答案】A
【知识点】金属的化学性质;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】解:根据题意可知,再向滤渣继续滴加相同浓度的稀硫酸至不再产生气泡为止,此时所用稀硫酸的量恰好为100g,此时恰好完全反应后,溶液的增加量=(318.9g-300g)+(318.9g-300g)÷3=25.2g
设黄铜样品中锌的质量为x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 溶液增量△M
65 98 161 63
x 25.2g
x=26g
则黄铜样品中铜的质量分数=
故答案为:A。
【分析】根据锌与硫酸反应方程式,结合题中数据,利用溶液的差量,求出锌的质量,计算出黄铜样品中锌铜的质量分数。
7.【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】甲、乙、丙、丁四种金属,只有丙在自然界能以单质形态存在,则丙活动性最弱;含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放,乙能将甲从其化合物溶液中置换出来,可知金属活动性:甲<乙;将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中,在甲表面有铜析出,而丁没有变化,则金属活动性:丁<甲;故四种金属活动性顺序由弱到强的是丙<丁<甲<乙。
故答案为:A。
【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。
8.【答案】B
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A. 图像体现的是产生氢气质量与消耗硫酸质量之间的关系,没有体现时间关系,无法比较镁、锌反应的速率,无法得出镁和锌的活动性强弱,故说法不合理,不符合题意;
B. 若两种金属都有剩余,则消耗的硫酸质量相等,根据氢元素质量守恒,产生的氢气均来自硫酸中的氢元素,故二者得到的氢气质量相同,故说法合理,符合题意;
C. 若硫酸有剩余,根据 , 可知,相同质量的镁、锌产生氢气的质量为:镁>锌,故说法不合理,不符合题意;
D. 若两种金属完全溶解,根据 , 可知,相同质量的镁、锌与硫酸反应,消耗硫酸的质量为:镁>锌,故说法不合理,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】通常情况下,活泼性位于氢元素前面的金属与稀盐酸或稀硫酸反应放出氢气,且活泼性强的金属与稀盐酸或稀硫酸反应放出氢气的速率快,产生气泡快,活泼性位于氢元素后面的金属与稀盐酸或稀硫酸不反应。
酸有剩余,生成氢气的质量,根据化学方程式进行计算。
金属有剩余,酸不足,生成氢气的质量相等。
9.【答案】C
【知识点】金属的化学性质
【解析】【解答】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,故说法正确,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,故说法正确,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,故说法错误,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,故说法正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据金属活动性顺序,金属与酸反应,进行分析。
10.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A、通过①②实验,铝能与稀硫酸反应生成氢气,铜不能,可以证明金属活动性Al>Cu,说法不符合题意;
B、通过①②③实验,铝能与稀硫酸反应生成氢气,铜不能,铝能置换出硝酸银中的银,可以证明金属活动性Al>Cu,Al>Ag,但还不能说明金属活动性Cu >Ag,说法符合题意;
C、若要用实验④证明金属活动性Al>Cu,X可以为Al,Y为CuSO4溶液,若铝能置换出红色的铜,则证明金属活动性Al>Cu,说法不符合题意;
D、若要用实验④证明金属活动性Cu>Ag,X可以为Cu,Y为AgNO3溶液,若铜能置换出银色的银,则证明金属活动性Cu>Ag,说法不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题考查了金属活动性顺序的应用,完成此题,可以依据金属活动性顺序及其意义进行。同学们要会利用金属活动顺序表设计实验,去验证金属的活动性强弱。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。
11.【答案】(1)铝能和氧气反应生成一层致密的氧化膜,阻止铝继续腐蚀
(2)导电
(3)
【知识点】常见金属的特性及其应用;金属的化学性质
【解析】【解答】(1)铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是:铝能和氧气反应生成一层致密的氧化膜,阻止铝继续腐蚀。
(2)用铜制作导线主要是利用铜具有良好的导电性;
(3)用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈,铁锈的主要成分是氧化铁,盐酸能和氧化铁反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为 。
【分析】(1)根据铝能和氧气反应生成一层致密的氧化膜,阻止铝继续腐蚀,进行分析。
(2)根据铜具有良好的导电性,进行分析。
(3)根据盐酸能和氧化铁反应生成氯化铁和水,写出化学方程式。
12.【答案】;排尽装置内的空气,防止CO和空气混合加热爆炸;处理尾气CO,防止排放到空气中造成污染;药匙或纸槽;石灰水倒流入试管,使试管炸裂;还原性;图A实验方法更好;理由是可以不断通入CO,将CuO完全反应(或图B,原料易得,操作简单,不需要尾气处理)
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验
【解析】【解答】①图A中加热条件下一氧化碳还原氧化铜得到了铜和二氧化碳,化学方程式是: ,由于一氧化碳与空气的混合气体遇明火易发生爆炸,所以实验过程中,先通一段时间CO,再加热的原因是:排尽装置内的空气,防止CO和空气混合加热爆炸;由于尾气中含有一氧化碳,能污染空气,末端的酒精灯的作用是:处理尾气CO,防止排放到空气中造成污染。②取用炭粉和氧化铜的仪器是药匙或纸槽。图B实验结束时,若先停止加热,后移出导管,会造成试管内温度降低,压强减小,产生的后果是:石灰水倒流入试管,使试管炸裂。③上述两种实验方法,CO和C夺去了氧化铜中的氧,都利用了CO和C的还原性。④上述两种实验方法,图A实验方法更好;理由是可以不断通入CO,将CuO 完全反应(或图B,原料易得,操作简单,不需要尾气处理)。
【分析】 氧化铜和一氧化碳高温生成铜和二氧化碳结合试验的注意事项进行分析
13.【答案】(1)b
(2)密度小(质轻等);
(3);Cu2+和H+
(4)
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)铝是地壳中含量最多的金属元素,人类冶炼和使用金属铝的时间较晚,可能是因为冶炼铝的技术要求高,
故答案为:b。
(2)铝锂合金具有强度高、耐腐蚀和密度小等性质。高温下,铝与Li2O反应可置换出金属锂和氧化铝,该反应的化学方程式 。
(3)① 铝和硫酸铜溶液反应,生成硫酸铝和铜,其化学方程式: 。
② 有氢气产生,说明金属铝和硫酸反应,则硫酸铜溶液中的阳离子有Cu2+和H+。
(4)某铝原子簇由13个铝原子构成,这粒子符号的右下角应为13,每个铝原子的最外层电子数为3,若最外层电子数的总和为40时相对稳定,则该粒子应带1个单位的负电荷,该稳定铝原子簇的微粒符号: 。
【分析】(1)铝是地壳中含量最多的金属元素,铝很活泼。
(2)根据高温下,铝与Li2O反应可置换出金属锂和氧化铝,写出化学方程式 。
(3)① 根据铝和硫酸铜溶液反应,生成硫酸铝和铜,写出化学方程式。
② 根据硫酸铜溶液中的阳离子,进行分析。
(4)根据离子符号的写法,结合题意,进行分析。
14.【答案】(1)ZnSO4、MgSO4;Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
(2)ZnSO4、MgSO4;Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)锌的金属活动性比铜强,比镁弱,向含有硫酸铜和硫酸镁的废水中加入一定量的锌粉,不能与硫酸镁溶液反应,锌能与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜。充分反应后过滤得固体和滤液,取少量固体,向其中滴加稀盐酸,若有气泡产生,说明滤渣中含有锌,说明锌是过量的,则滤液中一定含有的溶质是硫酸锌、硫酸镁,其化学式分别是ZnSO4、MgSO4,锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑。(2)充分反应后过滤得固体和滤液,取少量固体,向其中滴加稀盐酸,若无气泡产生,说明滤渣中不含锌,硫酸铜可能有剩余,则滤液中一定含有的溶质是ZnSO4、MgSO4,可能含有硫酸铜,锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,发生反应的化学方程式为Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu。
故答案为:(1)ZnSO4、MgSO4;Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑;(2)ZnSO4、MgSO4;Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu。
【分析】锌的金属活动性比铜强,比镁弱,向含有硫酸铜和硫酸镁的废水中加入一定量的锌粉,不能与硫酸镁溶液反应,锌能与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,据此进行分析解答。
15.【答案】(1)b
(2)铝与空气中的氧气反应,其表面生成了一层致密的氧化铝薄膜。;Zn+H2SO4= ZnSO4+ H2↑;a接e (或a接c);Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag;Zn(NO3)2
(3)置换反应
(4)2O3 4Al+3O2↑;氧化汞分子分解成氧原子和汞原子,每2个氧原子结合成1个氧分子,许多汞原子聚集成金属汞。
(5)方法1:设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。
3CO+ Fe2O3 2Fe+3CO2
160 112
2000t×80% x×96%
x=1166.7t
答:理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为166.7t。
方法2: =1166.7t
【知识点】常见金属的特性及其应用;金属活动性顺序及其应用;质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】(1)a.铜制电线利用导电性和延展性,错误;b.铁制铁锅利用导热性,正确;c.金制项链利用其光泽和延展性,错误;d.铝制饮料罐利用延展性,错误;
(2) ① 铝与空气中的氧气反应,其表面生成了一层致密的氧化铝薄膜,所以铝制品耐腐蚀; ②实验室利用锌与硫酸或盐酸反应制取氢气,方程式为 Zn+H2SO4= ZnSO4+ H2↑ 或 Zn+2HCl= ZnCl2+ H2↑ ; ③锌与硝酸银反应为Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
65 216溶液质量减少,锌与硝酸铜的混合溶液反应为Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu
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溶液质量增重; 将锌放人硝酸银与硝酸铜的混合溶液中, 若反应后溶液成无色,说明硝酸铜和硝酸银完全反应,则溶液中溶质只有 Zn(NO3)2 ;
(3)“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,属于置换反应;
(4) 工业上利用电解熔融的氧化铝得到铝和氧气,该反应的化学方程式 2O3 4Al+3O2↑ ; “加热氧化汞可得到金属汞”其实质是氧化汞分子分解成氧原子和汞原子,每2个氧原子结合成1个氧分子,许多汞原子聚集成金属汞 ;
【分析】(1)根据金属制炊具是利用导热性分析;
(2)根据铝常温下可与氧气反应生成致密氧化铝膜及质量守恒定律分析;
(3)根据反应前后物质一种单质和一种化合物为置换反应分析;
(4)根据方程式书写方法及化学反应实质是分子分成原子原子重新组合分析;
(5)根据纯净物质量=混合物质量 × 质量分数、方程式中各物质质量比及质量守恒定律分析。
16.【答案】(1)过滤
(2)Au(或Pt)
(3) (或 );置换反应
(4)
【知识点】过滤的原理、方法及其应用;金属的化学性质;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】(1)图中“操作”的名称是过滤,通过过滤能够除去不溶于水的物质。(2)所得贵重金属是金、铂,化学式分别是Au、Pt;(3)①中稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,和铝反应生成硫酸铝和氢气,发生的化学反应方程式: 、 ,它们都是由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,置换反应;(4)②中加热条件下稀硫酸和铜、氧气反应生成硫酸铜和水,发生的化学反应方程式: 。
【分析】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.【答案】(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(2)Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
(3)除去剩余的铁
(4)铜(Cu)、氧化铁(Fe2O3)
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)过程①中物质A是过量的铁,加入A发生的化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;(2)过程②中物质D是适量的硫酸,发生反应是铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑;(3)加入过量A的作用是除去剩余的铁;(4)产品F和G分别是铜(Cu)、氧化铁(Fe2O3)。
【分析】由于题目中指出:“处理可得到铜和氧化铁两种产品”,根据质量守恒定律可知,要想制取铜,需将硫酸铜中的铜置换出,铁和硫酸铜溶液反应,生成硫酸亚铁和铜,正确的物质A金属为铁,由于要将全部铜离子置换出来,需要加入过量的A(铁);由于加入是过量铁,由铁有剩余,故固体C的成分为剩余的铁和生成的铜;要获得产品铜,就要除去剩余的铁,在金属活动顺序表中,铁位于氢之前,而铜位于氢之后,铁可和稀硫酸反应,而铜不反应,故可在固体C中加入适量的稀硫酸,由此确定产品F为铜,溶液B和溶液E均为硫酸亚铁溶液,另一种产品G则只能是氧化铁。
18.【答案】(1)0.10
(2)67.5%
(3)解:设硫酸的质量是 ,
,解得 =2.45g,所用稀硫酸的溶质质量分数是 。
答:所用稀硫酸的溶质质量分数为9.8%。
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;金属的化学性质
【解析】【解答】(1)由分析知:m为0.10g;(2)设锌的质量为 ,
,解得 =6.5g,则银、锌合金中银的质量分数为 ;
【分析】分五次加入稀硫酸后,第1次,氢气是0.05g,第3次的氢气总质量是0.15g,比第1次氢气质量增加,说明第2次锌没有完全反应,氢气也增加0.05g,总量为0.10g,即m为0.10g;根据锌和稀硫酸反应的化学方程式和生成氢气的总质量计算锌的质量,然后计算银、锌合金中银的质量分数;再根据第1次,加入稀硫酸25g完全反应,产生氢气0.05g,代入锌和稀硫酸反应的化学方程式,计算硫酸的质量,最后计算硫酸的溶质质量分数。
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