浙教版科学九年级上册第二章第2节 金属的化学性质同步练习

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名称 浙教版科学九年级上册第二章第2节 金属的化学性质同步练习
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2016-04-20 14:45:56

文档简介

浙教版科学九年级上册第二章第2节 金属的化学性质同步练习
一、单选题
1.下列四个图象分别对应四个变化过程,其中正确的是(  )
A.服用胃舒平[主要成分Al(OH)3]治疗胃酸过多(胃液pH随时间变化图)
B.向氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中加入稀盐酸溶液直至过量
C.常温下,相同质量的锌和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应
D.将一定质量的硝酸钾不饱和溶液恒温蒸发水份,直至有少量晶体析出
2.初中化学的很多反应可以表示为:甲+乙→丙+丁,其中甲、乙、丙、丁及可能是单质,也可能是化合物,下列说法中,正确的是(  )
A.若甲、乙、丙分别是酸、碱、盐,则丁一定是水
B.甲、乙、丙、丁均是化合物,则该反应一定是复分解反应
C.若甲是一氧化碳,乙是金属氧化物,则丙一定是二氧化碳
D.若甲是锌,丙是氢气,则乙一定是稀硫酸
3.初中化学的很多反应可以表示为:甲+乙→丙+丁,其中甲、乙、丙、丁及可能是单质,也可能是化合物,下列说法中,正确的是(  )
A.若甲、乙、丙分别是酸、碱、盐,则丁一定是水
B.甲、乙、丙、丁均是化合物,则该反应一定是复分解反应
C.若甲是一氧化碳,乙是金属氧化物,则丙一定是二氧化碳
D.若甲是锌,丙是氢气,则乙一定是稀硫酸
4.下列有关金属材料的叙述错误的是(  )
A.回收利用废金属可减少对环境的污染
B.铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性
C.铝比铁更容易跟氧气和其他物质反应,因而铝的抗腐蚀性能比铁差
D.焊锡(锡铅合金)比锡熔点低
5.下列有关金属的说法错误的是(  )
A.金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
B.炒完菜后应及时除掉锅底的水,这样可以防止铁锅生锈
C.铝在空气中易生成一层致密的氧化物保护膜,故铝制品性质不稳定
D.生铁和钢是含碳量不同的铁合金,其中生铁的含碳量大于钢的含碳量
6.下列整理归纳得出的规律合理的是(  )
A.溶液中有溶剂,所以溶液中一定有水
B.含有碳元素的化合物一定是有机物
C.金属都能与酸反应产生氢气
D.酸、碱中一定含有氢元素
7.在生产、生活中,下列做法不正确的是(  )
A.工业用汽油或烧碱溶液等擦洗机器表面油污
B.用天然棉纤维做内衣比用合成纤维做内衣穿着更舒适
C.农业上用铁桶配制农药波尔多液
D.焙制糕点时可在面中加入适量的碳酸氢钠
8.某化学兴趣小组设计了验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序的多种方案,每种方案所需的试剂如下:
①Fe、Ag、CuSO4溶液;②Cu、FeCl2溶液、AgNO3溶液;③Fe、Cu、稀盐酸、AgNO3溶液;④Fe、Cu、AgNO3溶液;⑤Cu、Ag、FeSO4溶液,你认为可行的方案是(  )
A.①②③④ B.①②③⑤ C.只有①②⑤ D.只有①②③
9.为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,某小组同学设计采用下列三组试剂进行探究:①锌、银、硫酸铜溶液②银、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液③铜、硫酸锌溶液、硝酸银溶液,你认为其中可行的是(  )
A.只有③ B.①和② C.①和③ D.②和③
10.有M、N、R三种金属,将M和N浸入稀盐酸中,N溶解,M不溶解;将M浸入R的硫酸盐溶液中,在M的表面有R析出,则M、N、R的金属活动性由强到弱可排列为(  )
A.R>M>N B.N>R>M C.R>N>M D.N>M>R
11.如图所示:将铁钉置于水中,则铁钉三个不同部位,最先生锈的是(  )
A.a处 B.b处
C.c处 D.以上都有可能
12.某研究性学习小组设计下列实验方案,验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,每种方案所需试剂如下(反应所得产物可用作试剂进一步反应),其中不可行的方案是(  )
A.铜、硝酸银溶液、氯化亚铁溶液
B.银、铜、氯化亚铁溶液
C.铁、银、氯化铜溶液
D.铁、硝酸银溶液、氯化铜溶液
13.用实验证明铜、银两种金属的化学活动性顺序,应选用的试剂是(  )
A.硫酸钠溶液 B.硝酸银溶液 C.硫酸锌溶液 D.稀硫酸
14.A、B、C三种金属,它们与有关溶液的反应可用如下化学方程式表示:
①A+BSO4=ASO4+B ②C+H2SO4=CSO4+H2
③C+BSO4=CSO4+B ④A+H2SO4→不反应
则A、B、C三种金属的活动性顺序是(  )
A.A>B>C B.A>C>B C.C>B>A D.C>A>B
15.某化学兴趣小组为测定Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,选用下列各组试剂,你认为不可行的是(  )
A.Cu、FeCl2溶液,AgNO3溶液 B.Cu、Ag、FeSO4溶液
C.Fe、Ag、CuSO4溶液 D.Fe、Cu、稀硫酸,AgNO3溶液
二、填空题
16.防止铁制品生锈的常用措施有   (写一点即可),也可在铁片表面镀上一层锌,表面会形成一层保护薄膜,其中含有Zn2(OH)2CO3.若该物质通过化合反应生成,试推断,反应物除了Zn、水和氧气外,还应有   .
17.人类的生产生活离不开金属,铁是目前使用最广泛的金属.
(1)如图是铁元素在元素周期表中的相关信息,则铁元素的原子序数为    .
(2)铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟   等物质作用,发生一系列复杂的化学反应,转化为铁的化合物的过程.
(3)工业上可用赤铁矿(主要成分是三氧化二铁)炼铁,其主要反应原理是     (用化学方程式表示).
18.铁是一种化学性质   的金属,铁生锈实际上是铁和   、   等物质相互作用,发生一系列复杂的化学反应.铁锈的主要成分是   .
19.将下面5个选项分别填在横线上,每项只用一次
A、缓慢氧化;B、疏松多孔;C、受空气和水共同作用;D、铁器与空气隔绝;E、没有水分存在铁不易生锈.
(1)钢铁锈蚀条件    ;
(2)钢铁锈蚀的过程属于    ;
(3)铁锈的状态    ;
(4)使铁器保持干燥的原因是    ;
(5)铁器表面喷漆的目的是    .
20.将同一个土豆先后放入甲、乙两杯盐水中,观察到如图所示的现象,请回答下列问题.
(1)根据观察到的现象,你能得到一些结论吗?,请任写一条    .
(2)把几枚小铁钉完全插入乙土豆内,再把土豆放回乙盐水中,此时土豆在乙盐水中将    ,请简要说明理由:    .
三、探究题
21.兴趣小组欲探究Zn、Cu、Ag、R四种金属的活动性顺序(R为未知金属),进行了如下实验:
(1)如图A所示,将四根金属丝同时插入烧杯中,则甲中发生反应的化学方程式为    ,乙中的现象为   .
(2)一段时间后,将烧杯中四根金属丝依次替换为R、Ag、R、Cu,如图B所示.
①若甲中出现气泡,乙中无明显现象,则烧杯乙中的物质是    ,可得出Zn、Cu、Ag、R的活动性顺序由强到弱为     ;
②若甲中无明显现象,乙中R表面出现红色固体,则不能推出的结论是    .
a. R>Ag b. R>Cu c.R>Zn d.R<H.
22.我国第四套人民币硬币中使用到镍(Ni)、铜、铁等金属.某兴趣小组决定探究Ni、Fe、Cu的金属活动性顺序.
(1)实验一:分别进行如图所示的实验.
实验现象:甲中没有现象,乙和丙中产生气泡,且乙中产生气泡比丙中的快.
①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式    .
②根据实验现象,   (填“能”或“不能”)比较出Ni、Fe、Cu的金属活动性强弱.
(2)实验二:(所用金属片均已用砂纸打磨)
实验步骤 实验现象 实现结论
相同浓度的 NiSO4溶液 铁片表面有固体析出, 铜片表面     . 三种金属活动性 由强到弱的顺序为:    .
(3)迁移应用:用镍片、硫酸亚铁溶液和   溶液,通过实验也能证明Fe、Ni、Cu的金属活动性顺序.
23.为了测定铁和铜两种金属的活动性顺序,请用提供的下列药品设计实验方案.
铁片 铜片 稀硫酸 FeSO4溶液 CuSO4溶液
(1)利用上述药品,你最多可以设计    种实验方案.
(2)请选择一种实验方案叙述如下:    .
[实验现象]   .
[化学方程式]    .
[实验结论]   .
24. 含锌废渣和各种锌矿(如菱锌矿)都有着重要的用途.
Ⅰ.以含锌废渣(主要成分为ZnO,杂质为FeO、CuO)为原料制备七水硫酸锌(ZnSO4 7H2O)的流程如图1.
(1)粉碎的目的是   .
(2)若实验室用质量分数为98%的硫酸配制200g 25%的硫酸,需要的玻璃仪器有胶头滴管、玻璃棒、   和   ,此处玻璃棒的作用是   .
(3)物质X是   ,滤渣中含有金属单质有   ,除铜时发生的反应属于   反应(填基本反应类型)
(4)流程中获得七水硫酸锌前省略的操作是   、冷却结晶、   、洗涤和低温烘干.
(5)某温度下,Fe(OH)3分解得到一种铁、氧质量比为21:8的氧化物,该氧化物的化学式是    .
(6)除铁过程中,温度、pH对除铁效果的影响分别如图2所示.由图可知,除铁时温度应控制在    ℃为宜,pH应控制在    为宜.
(7)以某菱锌矿(ZnCO3含量为62.5%)为原料制备锌的原理如下(假设杂质不参加反应):
ZnCO3ZnO+CO2↑ ZnO+COZn+CO2.
则100吨这样的菱锌矿理论上最多可制得锌多少吨?(写出计算过程)
25. 连云港碱厂年产纯碱120万吨,是我国三大纯碱生产企业之一.它的产品除了纯碱外,还有氧化钙和碳酸氢钠.该厂生产纯碱的工艺流程可简单表示如图1:
其生产过程中涉及到的主要化学反应有:
①NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓ ②2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
请回答:
(1)①“碳化”过程中需要的CO2,可由石灰石高温煅烧得到,该反应的化学方程式为      .
②实验室中,通常用稀盐酸与石灰石反应制取CO2气体,不选用浓盐酸的理由是 ;干燥CO2气体,可用的干燥剂是      (填字母).
A.浓硫酸 B.固体氢氧化钠 C.生石灰
(2)①该厂“过滤”所得的NH4Cl可作化肥中的    肥,它也可与Ca(OH)2在加热时发生反应生成产品CaCl2,同时还有NH3和H2O生成,写出该反应的化学方程式:    .该厂的另一种产品碳酸氢钠俗称    ,它的重要用途有    (只写一种).
②实验室进行“过滤”操作时,下列说法正确的有 (填字母)    .
A.使用的漏斗叫长颈漏斗 B.液面应低于滤纸边缘
C.玻璃棒应不停搅拌 D.漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁
(3)某化学兴趣小组的同学为了测定该厂生产的纯碱是否属于优等品(国家规定:优等品中碳酸钠的质量分数不低于99.2%),试剂了如下两种实验方案:
方案一:称取样品10.65g,加水完全溶解,向其中加入足量的氯化钡溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥得固体19.70g.通过计算(写出计算过程)判断该厂的产品是否属于优等品.(杂质可溶于水且不与氯化钡反应)
(4)方案二:用图2所示的装置,通过准确测量排出水的体积,也可计算样品的纯度.该装置中仪器A的名称是     ,但实验后同学们发现所测的碳酸钠的纯度偏低,造成此结果的原因可能是     .(装置气密性良好)
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;酸与碱的反应及用途;金属的化学性质;酸的化学性质
【解析】【解答】A、盐酸和氢氧化铝反应生成氯化铝和水,因此pH值会有所增大,故A错误;
B、向氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中加入稀盐酸直至过量,稀盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,因此刚开始没有气体;等氢氧化钠反应完后,碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体,故B正确;
C、在金属性活动顺序表中,锌排在铁的前面,所以锌和稀硫酸的反应速率大于铁,所以在图象中锌的图象更靠近纵坐标;而“与足量等溶质质量分数相同的稀硫酸反应“,生成的氢气的质量铁比锌多,图形错误,故C错误;
D、随着水分的蒸发,质量分数肯定会增大,但是当溶液达到饱和溶液以后,质量分数就会保持不变,故D错误.
故选B.
【分析】看图象一般看图象的起点、终点、转折点、走势,然后结合每个选项的内容并和图象进行对照即可.
2.【答案】A
【知识点】复分解反应及其应用;金属的化学性质
【解析】【解答】A.酸和碱反应一定生成盐和水,若甲、乙、丙分别是硫酸、氢氧化钠、硫酸钠,则丁一定是水.该选项说法正确;
B.若甲、乙、丙、丁均是化合物,则该反应不一定是复分解反应,例如:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O来说,虽然反应物和生成物都是两种化合物,但不是两种化合物相互交换成分,所以不属于复分解反应.该选项说法不正确;
C.若甲是一氧化碳,乙是金属氧化物,则丙或丁都有可能是二氧化碳.该选项说法不正确;
D.若甲是锌,丙是氢气,则乙可能是稀盐酸或稀硫酸.该选项说法不正确.
故选:A.
【分析】复分解反应是指由两种化合物相互交换成分,生成另外两种新的化合物的反应;置换反应的特点:单质+化合物=单质+化合物.注意在化学方程式中,反应物或生成物没有顺序之分.
3.【答案】A
【知识点】酸与碱的反应及用途;复分解反应及其应用;金属的化学性质
【解析】【解答】A.酸和碱反应一定生成盐和水,若甲、乙、丙分别是硫酸、氢氧化钠、硫酸钠,则丁一定是水.该选项说法正确;
B.若甲、乙、丙、丁均是化合物,则该反应不一定是复分解反应,例如:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O来说,虽然反应物和生成物都是两种化合物,但不是两种化合物相互交换成分,所以不属于复分解反应.该选项说法不正确;
C.若甲是一氧化碳,乙是金属氧化物,则丙或丁都有可能是二氧化碳.该选项说法不正确;
D.若甲是锌,丙是氢气,则乙可能是稀盐酸或稀硫酸.该选项说法不正确.
故选:A.
【分析】复分解反应是指由两种化合物相互交换成分,生成另外两种新的化合物的反应;置换反应的特点:单质+化合物=单质+化合物.注意在化学方程式中,反应物或生成物没有顺序之分.
4.【答案】C
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途;合金与合金的性质;金属的化学性质
【解析】【解答】A、废旧金属的回收有利于保护环境,故A正确;
B、铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性,故B正确;
C、虽然铝比钢铁中的铁活泼,但铝具有自我保护作用,铝表面易形成致密的氧化膜,所以铝的抗腐蚀性能比铁强,故C错误;
D、焊锡(锡铅合金)比锡熔点低,故D正确.
故选C.
【分析】A、废旧金属的回收有利于保护环境;
B、金属具有良好的导电性、导热性、延展性;
C、铝具有自我保护作用,铝表面易形成致密的氧化膜;
D、合金的熔点一般低于成分金属的熔点.
5.【答案】C
【知识点】金属的污染和回收利用;金属的化学性质
【解析】【解答】A.金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一,故选项说法正确;
B.铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果;炒完菜后,应及时除掉锅底的水,这样可以防止铁锅生锈,故选项说法正确;
C.金属铝制品在生活中使用广泛,但却很少发现铝制品象铁似的出现锈蚀现象,其原因就在于铝可以和空气中的氧气发生反应生成一层致密的氧化物保护膜氧化铝,覆盖在铝制品表面,隔绝铝与氧气的接触,稳定,故说法错误;
D.生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金,钢是含碳量为0.03%~2%的铁合金,钢的含碳量低于生铁的含碳量,故选项说法正确;
故选C.
【分析】A.根据保护金属资源的有效途径进行分析判断;
B.铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果;
C.铝的化学性质比较活泼,常温下就可以与空气中氧气反应,生成一层致密的氧化物保护膜,从而阻止里面的铝进一步被氧化;
D.根据生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金,钢是含碳量为0.03%~2%的铁合金,进行分析判断.
6.【答案】D
【知识点】酸、碱的概念;金属的化学性质;有机物与无机物的区别
【解析】【解答】A、溶液中溶剂不一定都是水,如:碘酒中溶剂是酒精,故A不正确;
B、有些含碳化合物在组成和性质上与无机物相似,化学上常把这些物质看作是无机物,如CaCO3 CO2等;故B不正确;
C、在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属才能与酸反应,产生氢气.如Fe、Zn、Mg等能与酸反应生成氢气,银、铜不能与酸反应,故B不正确;
D、酸有氢离子,碱有氢氧根离子,都有H元素,故D正确;
答案:D.
【分析】A、根据碘酒中溶剂是酒精解答;
B、有些含碳化合物在组成和性质上与无机物相似,化学上常把这些物质看作是无机物;
C、在金属活动性顺序中只有排在氢前面的金属才能与酸反应;
D、酸是由氢离子和酸根离子构成,碱是由金属离子(或铵根离子)和氢氧根离子构成.
7.【答案】C
【知识点】溶解现象与溶解原理;金属的化学性质;碱的物理性质及用途
【解析】【解答】A、汽油能溶解油污,氢氧化钠能与油污反应,故可以用于清洗油污,正确;
B、天然棉纤维做的内衣比合成纤维做的内衣穿着更舒服,正确;
C、铁能与波尔多液中的硫酸铜反应,故不能用铁桶盛放波尔多液,错误;
D、碳酸氢钠是发酵粉的主要的成分,焙制糕点时可在面中加入适量的碳酸氢钠,正确;
故选C.
【分析】A、根据油污的清洗方法解答;
B、根据纤维的类别解答;
C、根据金属活动性顺序的意义分析解答;
D、根据碳酸氢钠的用途解答.
8.【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】根据金属活动顺序,Fe>H>Cu>Ag.这是进行分析的基础.下面设计的实验的分析就要结合这个结论来进行.
①Fe、CuSO4溶液、Ag; Fe和CuSO4反应,则Fe>Cu;而Ag和CuSO4不反应,则Cu>Ag.所以可以得出Fe>Cu>Ag.正确;
②FeCl2溶液、Cu、AgNO3溶液;FeCl2 和Cu不反应,则Fe>Cu;Cu和AgNO3溶液反应,则Cu>Ag.所以可以得出:Fe>Cu>Ag.正确;
③Fe、Cu、稀盐酸、AgNO3溶液; Fe和稀盐酸反应,得出Fe>H.而Cu和稀盐酸不反应,Cu<H;所以Fe>Cu,Cu和AgNO3溶液反应,说明Cu>Ag.所以可以得出 Fe>Cu>Ag,正确;
④Fe、Cu、AgNO3溶液; Fe和Cu都与硝酸银反应,所以Fe>Ag,Cu>Ag;由于与硝酸银反应时,铁比铜反应快,得Fe>Cu.所以Fe>Cu>Ag.正确;
⑤FeSO4溶液、Cu、Ag; FeSO4溶液不能与Cu和Ag分别反应,得Fe>Cu,Fe>Ag.而Cu和Ag无法下结论.错误;
故选A.
【分析】金属活动的探究实验,可以设计不同的方案,分析时要从已经掌握的金属活动顺序来分析,判断反应是否发生,然后从是否反应以及反应的快慢形成结论,最后归纳出所探究所有金属之间的关系.
9.【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】①锌、银、硫酸铜溶液;锌和硫酸铜反应,得Zn>Cu,银和硫酸铜不反应,得Cu>Ag,所以Zn>Cu>Ag,可行;
②银、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液;银和硫酸铜、硫酸锌都不反应,得Zn>Ag,Cu>Ag,而Zn和Cu的顺序无法确定.不可行;
③铜、硫酸锌溶液、硝酸银溶液.Cu和硫酸锌不反应,得Zn>Cu;铜和硝酸银反应,得Cu>Ag.所以Zn>Cu>Ag,可行;
故选C.
【分析】利用活动性强的金属能将活动性弱的金属从盐溶液中置换出来,分析所设计方案能否证明锌、铜、银三种金属的活动性顺序.
10.【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】M和N浸入稀盐酸中,N溶解,M不溶解,说明N排在氢前面,M在氢后面;将M浸入R的硫酸盐溶液中,在M的表面有R析出说明M排在R的前面,故三种物质的金属活动性强弱关系N>M>R.
故选D.
【分析】在金属活动性顺序中,只有氢前的金属可以和稀酸反应(除稀硝酸)生成氢气,只有前面的金属可以把排在它后面的金属从它的盐溶液中置换出来,根据这一规律可以判断金属的活动性强弱.
11.【答案】B
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】A、a处的铁只与空气接触,没有接触水,所以生锈较慢,故此项错误;
B、b处的铁与氧气和水同时接触,因此最易生锈,故此项正确;
C、c处的铁只与水接触,没有接触氧气,所以不易生锈,故此项错误;
D、因为b处生锈最快,所以此项错误;
故选B.
【分析】铁是一种比较活泼的金属,在潮湿的空气中容易生锈,铁在生锈的条件是与水和氧气同时接触,缺少一个条件就很难生锈.
12.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】在欲探究的三种金属铁、铜、银活动性为铁>铜>银.可以设计的最简单三种药品的方法:中间金属两头盐或两头金属中间盐的方法;
A、铜、硝酸银溶液、氯化亚铁溶液,将铜分别放入两种溶液中,可以置换出银,但不能置换出铁,说明铁>铜>银,说法正确;
B、银、铜、氯化亚铁溶液,将银、铜分别伸入氯化亚铁溶液中都不能发生反应,故无法比较三种金属的活动性顺序,说法错误;
C、铁、银、氯化铜溶液,将铁、银分别伸入氯化铜溶液中,铁能置换出铜,银不能置换出铜,说明铁>铜>银,说法正确;
D、铁、硝酸银溶液、氯化铜溶液,将铁伸入氯化铜溶液中将铜置换出来,将置换出的铜再伸入到硝酸银溶液中能将解置换出来,故可说明铁>铜>银,说法正确;
故选B.
【分析】验证金属的活动性强弱,我们可根据金属的活动性顺序表以及金属与盐溶液反应的条件进行药品的选择.该题对每个选项的药品逐一进行验证,便可得到答案.
13.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】根据铜的活动性比银强的特点,可选择一种盐能和铜反应,不能和银反应来证明它们的活动性,比如硝酸银溶液;硫酸钠、硫酸锌、稀硫酸与铜和银都不发生反应;故选B.
【分析】根据金属活动性顺序的应用回答,铜排在银的前面,排在前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来.
14.【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】根据反应规律,A能与BSO4反应置换出B,说明A>B,C能与硫酸反应,说明C>H,A与硫酸不反应,说明A<H,所以其活动性顺序为C>A>B,故选D.
【分析】在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成氢气,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来.
15.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A、Cu,FeSO4溶液,AgNO3溶液这三种物质中,铜与FeSO4溶液不反应,证明铁的活动性比铜强,铜与AgNO3溶液能反应,证明铜比银的活动性强,此方案可行;
B、因为铁的活动性在三种金属中最强,所以Cu,Ag都不能和FeSO4溶液反应,得不出Cu,Ag的活动性强弱,所以此方案不可行;
C、铁可以置换CuSO4溶液中的铜而出现红色固体,证明铁的活动性比铜强,银和CuSO4溶液不反应,证明铜比银的活动性强,因此,可以证明三种金属的活动性强弱,此方案可行;
D、Fe,Cu,稀硫酸,AgNO3溶液四种物质中,铁能与稀硫酸反应,也能与AgNO3溶液反应,证明铁比氢和银的活动性强,铜和稀硫酸不反应,但能与AgNO3溶液反应,证明铜的活动性比氢弱,比银强,也能得出三种金属的活动性强弱,此方案可行;
故选B.
【分析】根据金属活动顺序进行思考,Fe、Cu、Ag这三种金属的金属活动性由强到弱的顺序为Fe>Cu>Ag;在金属活动顺序表中,前边的金属可以把后边的金属从其盐溶液中置换出来,所以可以选择相应的金属和盐溶液进行反应来证明这三种金属的活动性强弱.
16.【答案】保持干燥;二氧化碳
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】铁制品与水和氧气同时接触时容易生锈;化学反应前后,元素种类不变,原子种类、总个数不变.
【解答】保持铁制品干燥,给铁制品涂油、烤蓝、喷漆等都可以防止铁制品生锈;若Zn2(OH)2CO3通过化合反应生成,反应物除了锌、水和氧气外,还应有二氧化碳.
故填:保持干燥;二氧化碳.
17.【答案】26;水和氧气;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【知识点】还原反应与金属的冶炼;金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】(1)据图可以知道,铁的原子序数为26,故填:26;
(2)铁在与水和氧气并存时易生锈,故填:水和氧气;
(3)氧化铁能与一氧化碳高温反应生成铁和二氧化碳,故填:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.
【分析】根据原子结构示意图中一个小格表示的意义分析解答;根据铁在与水和氧气并存时易生锈解答;根据氧化铁能与一氧化碳高温反应生成铁和二氧化碳解答.
18.【答案】比较活泼;氧气;水;氧化铁
【知识点】金属的污染和回收利用;金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】铁是一种化学性质比较活泼的金属,铁生锈实际上是铁和氧气、水等物质相互作用,发生一系列复杂的化学反应.铁锈的主要成分是氧化铁.故填:比较活泼;氧气;水;氧化铁.
【分析】铁是一种银白色的金属,化学性质比较活泼,与氧气和水充分接触时容易生锈,铁锈的主要成分是氧化铁.
19.【答案】C;A;B;E;D
【知识点】金属的污染和回收利用;金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】(1)因为我们知道钢铁锈蚀条件是:同时和氧气、水接触.由题意可知,C选项符合这两个条件,故选C;
(2)钢铁锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的氧气、水蒸汽等发生化学反应的过程,生成氧化铁,属于氧化反应.由题意可知,选项A符合这一特征,故选A;
(3)钢铁锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的氧气、水蒸汽等发生化学反应的过程,生成的铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O,结构很疏松.由题意可知,选项B符合这一状态,故选B;
(4)因为我们知道钢铁锈蚀条件是:同时和氧气、水接触.如果使铁器保持干燥,就没有水分和铁接触,构不成生锈的条件,铁器就不易生锈.由题意可知,选项E符合这一原因,故选:E;
(5)因为我们知道钢铁锈蚀条件是:同时和氧气、水接触.给铁器表面喷上漆,既可隔绝铁与氧气接触,也可防水.由题意可知,选项D符合这一目的,故选D.
【分析】欲正确选择各项的答案,需要根据已知条件,逐一进行分析,找出与各项对应的最佳选项,也可先选择比较熟悉的选项,用排除法选择余下的选项.
20.【答案】甲盐水的密度大于乙盐水(合理均可);下沉;在浮力不变的情况下重力变大,重力大于浮力,土豆下沉(合理说法均可)
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】(1)观察图示可知:甲图中土豆浮在液面上,说明土豆受到的浮力>重力,乙图中土豆悬浮在盐水中,说明土豆受到的浮力=重力,而F浮=ρ液gv排,所以可知甲中盐水密度大于乙;
(2)根据题意:把几枚小铁钉完全插入乙土豆内,增加了土豆的重力,则土豆受到的浮力不变,但重力增加,所以土豆会下沉;
故答案为:(1)甲盐水的密度大于乙盐水(合理均可);
(2)下沉;在浮力不变的情况下重力变大,重力大于浮力,土豆下沉(合理说法均可).
【分析】(1)根据甲、乙两图中土豆的状态分析解答;
(2)根据题意:把几枚小铁钉完全插入乙土豆内,则土豆受到的浮力不变,但重力增加,据此分析解答.
21.【答案】(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;锌表面出现红色固体、溶液颜色由蓝色变为无色
(2)ZnSO4溶液;Zn、R、Cu、Ag(或Zn>R>Cu>Ag);c、d或a、c、d
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】欲探究Zn、Cu、Ag、R四种金属的活动性顺序(R为未知金属),则由图可知:
(1)如图A所示,将四根金属丝同时插入烧杯中,则甲中为锌和硫酸反应,发生反应的化学方程式为 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,乙中锌和硫酸铜反应,则可推测其现象为锌表面出现红色固体、溶液颜色由蓝色变为无色.
(2)一段时间后,将烧杯中四根金属丝依次替换为R、Ag、R、Cu,如图B可知:
①根据“若甲中出现气泡,乙中无明显现象”,则推测:甲中R与硫酸溶液反应,而烧杯乙中R与溶液不反应,则可推测出:烧杯乙中的物质是 ZnSO4溶液,可得出Zn、Cu、Ag、R的活动性顺序由强到弱为 Zn>R>Cu>Ag;
②第一种情况:根据“若甲中无明显现象,乙中R表面出现红色固体”,则可推测的结论为:“甲中R”与硫酸溶液可能反应,但较慢,不易察觉;也可能不反应,故d不能推测出;“乙中R”与硫酸铜溶液反应,则可推测b、R>Cu和a、R>Ag,但题目中不能推测c、R>Zn.故答案为:c、d;
第二种情况:假设甲烧杯中的物质是硫酸锌,烧杯乙中的物质仍是硫酸铜,根据题意答案为a、c、d.
故答案为:
(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;锌表面出现红色固体、溶液颜色由蓝色变为无色;
(2)①ZnSO4溶液;Zn、R、Cu、Ag、(或Zn>R>Cu>Ag);②c、d或a、c、d.
【分析】(1)欲探究Zn、Cu、Ag、R四种金属的活动性顺序(R为未知金属),则由图可知:甲中为锌和硫酸反应,乙中锌和硫酸铜反应,则可推测化学方程式和反应现象;
(2)一段时间后,将烧杯中四根金属丝依次替换为R、Ag、R、Cu,如图B可知:
①根据“若甲中出现气泡,乙中无明显现象”,则可推测烧杯乙中的物质和Zn、Cu、Ag、R的活动性强弱;
②根据“若甲中无明显现象,乙中R表面出现红色固体”,则预测不能推出的结论.
22.【答案】(1)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;能
(2)无明显变化;Fe>Ni>Cu
(3)硫酸铜
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)①铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,反应的化学方程式为:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
②甲中没有现象,乙和丙中产生气泡,且乙中产生气泡比丙中的快,即铜与稀硫酸不反应,铁、镍能与稀硫酸反应,且铁产生气泡比镍的快,则说明活动性铁、镍>氢;但铁产生气泡比镍的快,则可得铁>镍;铜与稀硫酸不反应,说明氢>铜;即金属活动性顺序为Fe>Ni>Cu;
(2)将铁片、铜片分别插入相同浓度的NiSO4溶液,铁片的表面有固体析出,说明金属活动性Fe>Ni;铜片表面无明显变化,说明金属活动性Ni>Cu;则三种金属活动性由强到弱的顺序为Fe>Ni>Cu;
(3)在验证三种金属活动性强弱时,通常采取“三取中”的方法,即取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应,因此可选用镍片、硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液,也能证明Fe、Ni、Cu的金属活动性顺序.
故答案为:(1)①Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;②能;
(2)
实验步骤 实验现象 实现结论
相同浓度的 NiSO4溶液 铁片表面有固体析出, 铜片表面 无明显 变化. 三种金属活动性 由强到弱的顺序为: Fe>Ni>Cu.
(3)硫酸铜.
【分析】(1)①铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,写出反应的化学方程式即可;
②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,且金属活动性越强,与酸反应产生氢气的速率越快,据此进行分析解答;
(2)在金属活动性顺序中,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,据此进行分析解答;
(3)验证三种金属活动性强弱时,通常采取“三取中”的方法,即取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应.
23.【答案】(1)3
(2)把铁片伸入CuSO4溶液中;铁片表面出现红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;铁比铜活泼
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)因为铁排在氢之前,铜排在氢之后,所以可以用铁片、铜片和稀硫酸反应验证;又因为铁排在铜之前,所以可以用铁和硫酸铜溶液或铜和硫酸亚铁溶液反应验证,综上所述,实验的方案有3种;
(2)选择一种实验方案叙述如下:把铁片伸入CuSO4溶液中,
[实验现象]铁片表面出现红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;
[化学方程式]Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
[实验结论]铁比铜活泼.
故答为:(1)3;
(2)把铁片伸入CuSO4溶液中;铁片表面出现红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;铁比铜活泼.
【分析】根据金属活动性顺序的应用:在金属活动性顺序里,排在氢前的金属可以置换出酸中的氢,可以选用两种金属和硫酸反应的方案;在金属活动性顺序里,排在前面的金属可以把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,可以选用铁和硫酸铜溶液反应的方案或铜和硫酸亚铁溶液反应的方案.
24.【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应的速率
(2)烧杯;量筒;搅拌加快散热
(3)锌;铜、锌;置换
(4)一定条件下制成硫酸锌的饱和溶液;过滤
(5)Fe3O4
(6)83;3.5
(7)解:设100吨这样的菱锌矿理论上最多可制得锌的质量为x,
100t这样的菱锌矿中,碳酸锌的质量为:100t×62.5%=62.5t,
由ZnCO3ZnO+CO2↑,ZnO+COZn+CO2可知,ZnCO3~Zn,
ZnCO3~Zn,
125 65
62.5t x
=,
x=32.5t,
答:100t这样的菱锌矿理论上最多可制得锌32.5t
【知识点】一定溶质质量分数的溶液的配制;结晶的概念与方法;有关化学式的计算和推断;根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质
【解析】【解答】Ⅰ.(1)粉碎的目的是增大反应物的接触面积,加快反应的速率,故填:增大反应物的接触面积,加快反应的速率;
(2)需要的玻璃仪器有胶头滴管、玻璃棒、烧杯和量筒,此处玻璃棒的作用是搅拌加快散热,故填:烧杯;量筒;搅拌加快散热;
(3)物质X是锌,滤渣中含有金属单质有铜、锌;除铜时,硫酸铜和锌反应生成硫酸锌和铜,属于置换反应.故填:锌;铜、锌;置换;
(4)流程中获得七水硫酸锌前省略的操作是一定条件下制成硫酸锌的饱和溶液、冷却结晶、过滤、洗涤和低温烘干;故填:一定条件下制成硫酸锌的饱和溶液;过滤;
(5)设铁的氧化物的化学式为FexOy,
根据题意有:56x:16y=21:8,
x:y=3:4,
该氧化物的化学式是Fe3O4,
故填:Fe3O4;
(6)由图可知,除铁时温度应控制在83℃为宜,pH应控制在3.5为宜,故填:83;3.5;
Ⅱ.解:设100吨这样的菱锌矿理论上最多可制得锌的质量为x,
100t这样的菱锌矿中,碳酸锌的质量为:100t×62.5%=62.5t,
由ZnCO3ZnO+CO2↑,ZnO+COZn+CO2可知,ZnCO3~Zn,
ZnCO3~Zn,
125 65
62.5t x
=,
x=32.5t,
答:100t这样的菱锌矿理论上最多可制得锌32.5t.
【分析】Ⅰ.(1)反应物接触越充分,反应速率越快;
(2)玻璃棒的用途有搅拌、引流、转移物质等;
(3)根据反应物和生成物的种类可以判断反应类型;
(4)饱和溶液通过冷却可以达到晶体;
(5)根据元素的质量比可以判断氧化物的种类;
(6)根据图中数据可以判断除铁时的最佳温度和酸碱度;
Ⅱ.根据费用低化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算.
25.【答案】(1)CaCO3CaO+CO2↑;A
(2)氮;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;小苏打;做发酵粉或治疗胃酸过多等;BD
(3)解:设产生19.7g碳酸钡沉淀需要碳酸钠的质量为 x
Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl
106 197
x 19.7g
解之得:x=10.6g
所以样品中Na2CO3质量分数为: ×100%=99.5%>99.2%,因此属于优等品;
(4)锥形瓶;二氧化碳与水反应或溶于水或导管中有水等
【知识点】金属活动性顺序及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【解答】(1)①石灰石的主要成分是碳酸钙,在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳气体,故方程式为:CaCO3 CaO+CO2↑;
②浓盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢杂质,因此不用浓盐酸;二氧化碳能够和氢氧化钠和氧化钙反应,因此不能被氢氧化钠固体和生石灰干燥;故答案为:浓盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢杂质;A;
(2)①农作物生长需大量的N、P、K元素,含有N元素的肥料属于氮肥;所以NH4Cl可用作氮肥;NH4Cl与Ca(OH)2在加热时发生反应生成产品CaCl2,同时还有NH3和H2O生成,因此反应的方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;碳酸氢钠俗名小苏打,常用于做发酵粉或治疗胃酸过多等;
故答案为:氮;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;小苏打;做发酵粉或治疗胃酸过多等;
②A.使用的漏斗不是长颈漏斗,故错误;
B.液面应低于滤纸边缘,否则液体得不到过滤,会使滤液浑浊,故正确;
C.玻璃棒起到引流作用,不能搅拌,故错误;
D.漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁,防止液体溅出,故正确;
故答案为:BD;
(3)方案一:解:设产生19.7g碳酸钡沉淀需要碳酸钠的质量为 x
Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl
106 197
x 19.7g
106x=19719.7g
解之得:x=10.6g
所以样品中Na2CO3质量分数为:×100%=99.5%>99.2%,因此属于优等品;
方案二:A是锥形瓶,本装置通过收集二氧化碳的体积计算碳酸钠及质量分数,但由于二氧化碳能够溶于水且能够和水,会导致收集的二氧化碳偏少,也可能导管中存留一部分水产生误差;
故答案为:锥形瓶;二氧化碳与水反应或溶于水或导管中有水等.
【分析】(1)①根据石灰石的主要成分是碳酸钙,在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳气体,写出反应的方程式;
②根据浓盐酸具有挥发性,二氧化碳能够和碱性物质反应分析;
(2)①根据常见的化学肥料的特征分析;根据信息写出反应的方程式;根据碳酸氢钠的俗名及用途回答;
②根据过滤的注意事项分析判断;
(3)方案一,根据沉淀的质量计算碳酸钠的质量,从而计算碳酸钠的质量分数,判断产品的等级;
方案二:根据二氧化碳的性质及装置的特点等分析误差.
1 / 1浙教版科学九年级上册第二章第2节 金属的化学性质同步练习
一、单选题
1.下列四个图象分别对应四个变化过程,其中正确的是(  )
A.服用胃舒平[主要成分Al(OH)3]治疗胃酸过多(胃液pH随时间变化图)
B.向氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中加入稀盐酸溶液直至过量
C.常温下,相同质量的锌和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应
D.将一定质量的硝酸钾不饱和溶液恒温蒸发水份,直至有少量晶体析出
【答案】B
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;酸与碱的反应及用途;金属的化学性质;酸的化学性质
【解析】【解答】A、盐酸和氢氧化铝反应生成氯化铝和水,因此pH值会有所增大,故A错误;
B、向氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中加入稀盐酸直至过量,稀盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,因此刚开始没有气体;等氢氧化钠反应完后,碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体,故B正确;
C、在金属性活动顺序表中,锌排在铁的前面,所以锌和稀硫酸的反应速率大于铁,所以在图象中锌的图象更靠近纵坐标;而“与足量等溶质质量分数相同的稀硫酸反应“,生成的氢气的质量铁比锌多,图形错误,故C错误;
D、随着水分的蒸发,质量分数肯定会增大,但是当溶液达到饱和溶液以后,质量分数就会保持不变,故D错误.
故选B.
【分析】看图象一般看图象的起点、终点、转折点、走势,然后结合每个选项的内容并和图象进行对照即可.
2.初中化学的很多反应可以表示为:甲+乙→丙+丁,其中甲、乙、丙、丁及可能是单质,也可能是化合物,下列说法中,正确的是(  )
A.若甲、乙、丙分别是酸、碱、盐,则丁一定是水
B.甲、乙、丙、丁均是化合物,则该反应一定是复分解反应
C.若甲是一氧化碳,乙是金属氧化物,则丙一定是二氧化碳
D.若甲是锌,丙是氢气,则乙一定是稀硫酸
【答案】A
【知识点】复分解反应及其应用;金属的化学性质
【解析】【解答】A.酸和碱反应一定生成盐和水,若甲、乙、丙分别是硫酸、氢氧化钠、硫酸钠,则丁一定是水.该选项说法正确;
B.若甲、乙、丙、丁均是化合物,则该反应不一定是复分解反应,例如:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O来说,虽然反应物和生成物都是两种化合物,但不是两种化合物相互交换成分,所以不属于复分解反应.该选项说法不正确;
C.若甲是一氧化碳,乙是金属氧化物,则丙或丁都有可能是二氧化碳.该选项说法不正确;
D.若甲是锌,丙是氢气,则乙可能是稀盐酸或稀硫酸.该选项说法不正确.
故选:A.
【分析】复分解反应是指由两种化合物相互交换成分,生成另外两种新的化合物的反应;置换反应的特点:单质+化合物=单质+化合物.注意在化学方程式中,反应物或生成物没有顺序之分.
3.初中化学的很多反应可以表示为:甲+乙→丙+丁,其中甲、乙、丙、丁及可能是单质,也可能是化合物,下列说法中,正确的是(  )
A.若甲、乙、丙分别是酸、碱、盐,则丁一定是水
B.甲、乙、丙、丁均是化合物,则该反应一定是复分解反应
C.若甲是一氧化碳,乙是金属氧化物,则丙一定是二氧化碳
D.若甲是锌,丙是氢气,则乙一定是稀硫酸
【答案】A
【知识点】酸与碱的反应及用途;复分解反应及其应用;金属的化学性质
【解析】【解答】A.酸和碱反应一定生成盐和水,若甲、乙、丙分别是硫酸、氢氧化钠、硫酸钠,则丁一定是水.该选项说法正确;
B.若甲、乙、丙、丁均是化合物,则该反应不一定是复分解反应,例如:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O来说,虽然反应物和生成物都是两种化合物,但不是两种化合物相互交换成分,所以不属于复分解反应.该选项说法不正确;
C.若甲是一氧化碳,乙是金属氧化物,则丙或丁都有可能是二氧化碳.该选项说法不正确;
D.若甲是锌,丙是氢气,则乙可能是稀盐酸或稀硫酸.该选项说法不正确.
故选:A.
【分析】复分解反应是指由两种化合物相互交换成分,生成另外两种新的化合物的反应;置换反应的特点:单质+化合物=单质+化合物.注意在化学方程式中,反应物或生成物没有顺序之分.
4.下列有关金属材料的叙述错误的是(  )
A.回收利用废金属可减少对环境的污染
B.铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性
C.铝比铁更容易跟氧气和其他物质反应,因而铝的抗腐蚀性能比铁差
D.焊锡(锡铅合金)比锡熔点低
【答案】C
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途;合金与合金的性质;金属的化学性质
【解析】【解答】A、废旧金属的回收有利于保护环境,故A正确;
B、铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性,故B正确;
C、虽然铝比钢铁中的铁活泼,但铝具有自我保护作用,铝表面易形成致密的氧化膜,所以铝的抗腐蚀性能比铁强,故C错误;
D、焊锡(锡铅合金)比锡熔点低,故D正确.
故选C.
【分析】A、废旧金属的回收有利于保护环境;
B、金属具有良好的导电性、导热性、延展性;
C、铝具有自我保护作用,铝表面易形成致密的氧化膜;
D、合金的熔点一般低于成分金属的熔点.
5.下列有关金属的说法错误的是(  )
A.金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
B.炒完菜后应及时除掉锅底的水,这样可以防止铁锅生锈
C.铝在空气中易生成一层致密的氧化物保护膜,故铝制品性质不稳定
D.生铁和钢是含碳量不同的铁合金,其中生铁的含碳量大于钢的含碳量
【答案】C
【知识点】金属的污染和回收利用;金属的化学性质
【解析】【解答】A.金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一,故选项说法正确;
B.铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果;炒完菜后,应及时除掉锅底的水,这样可以防止铁锅生锈,故选项说法正确;
C.金属铝制品在生活中使用广泛,但却很少发现铝制品象铁似的出现锈蚀现象,其原因就在于铝可以和空气中的氧气发生反应生成一层致密的氧化物保护膜氧化铝,覆盖在铝制品表面,隔绝铝与氧气的接触,稳定,故说法错误;
D.生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金,钢是含碳量为0.03%~2%的铁合金,钢的含碳量低于生铁的含碳量,故选项说法正确;
故选C.
【分析】A.根据保护金属资源的有效途径进行分析判断;
B.铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果;
C.铝的化学性质比较活泼,常温下就可以与空气中氧气反应,生成一层致密的氧化物保护膜,从而阻止里面的铝进一步被氧化;
D.根据生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金,钢是含碳量为0.03%~2%的铁合金,进行分析判断.
6.下列整理归纳得出的规律合理的是(  )
A.溶液中有溶剂,所以溶液中一定有水
B.含有碳元素的化合物一定是有机物
C.金属都能与酸反应产生氢气
D.酸、碱中一定含有氢元素
【答案】D
【知识点】酸、碱的概念;金属的化学性质;有机物与无机物的区别
【解析】【解答】A、溶液中溶剂不一定都是水,如:碘酒中溶剂是酒精,故A不正确;
B、有些含碳化合物在组成和性质上与无机物相似,化学上常把这些物质看作是无机物,如CaCO3 CO2等;故B不正确;
C、在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属才能与酸反应,产生氢气.如Fe、Zn、Mg等能与酸反应生成氢气,银、铜不能与酸反应,故B不正确;
D、酸有氢离子,碱有氢氧根离子,都有H元素,故D正确;
答案:D.
【分析】A、根据碘酒中溶剂是酒精解答;
B、有些含碳化合物在组成和性质上与无机物相似,化学上常把这些物质看作是无机物;
C、在金属活动性顺序中只有排在氢前面的金属才能与酸反应;
D、酸是由氢离子和酸根离子构成,碱是由金属离子(或铵根离子)和氢氧根离子构成.
7.在生产、生活中,下列做法不正确的是(  )
A.工业用汽油或烧碱溶液等擦洗机器表面油污
B.用天然棉纤维做内衣比用合成纤维做内衣穿着更舒适
C.农业上用铁桶配制农药波尔多液
D.焙制糕点时可在面中加入适量的碳酸氢钠
【答案】C
【知识点】溶解现象与溶解原理;金属的化学性质;碱的物理性质及用途
【解析】【解答】A、汽油能溶解油污,氢氧化钠能与油污反应,故可以用于清洗油污,正确;
B、天然棉纤维做的内衣比合成纤维做的内衣穿着更舒服,正确;
C、铁能与波尔多液中的硫酸铜反应,故不能用铁桶盛放波尔多液,错误;
D、碳酸氢钠是发酵粉的主要的成分,焙制糕点时可在面中加入适量的碳酸氢钠,正确;
故选C.
【分析】A、根据油污的清洗方法解答;
B、根据纤维的类别解答;
C、根据金属活动性顺序的意义分析解答;
D、根据碳酸氢钠的用途解答.
8.某化学兴趣小组设计了验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序的多种方案,每种方案所需的试剂如下:
①Fe、Ag、CuSO4溶液;②Cu、FeCl2溶液、AgNO3溶液;③Fe、Cu、稀盐酸、AgNO3溶液;④Fe、Cu、AgNO3溶液;⑤Cu、Ag、FeSO4溶液,你认为可行的方案是(  )
A.①②③④ B.①②③⑤ C.只有①②⑤ D.只有①②③
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】根据金属活动顺序,Fe>H>Cu>Ag.这是进行分析的基础.下面设计的实验的分析就要结合这个结论来进行.
①Fe、CuSO4溶液、Ag; Fe和CuSO4反应,则Fe>Cu;而Ag和CuSO4不反应,则Cu>Ag.所以可以得出Fe>Cu>Ag.正确;
②FeCl2溶液、Cu、AgNO3溶液;FeCl2 和Cu不反应,则Fe>Cu;Cu和AgNO3溶液反应,则Cu>Ag.所以可以得出:Fe>Cu>Ag.正确;
③Fe、Cu、稀盐酸、AgNO3溶液; Fe和稀盐酸反应,得出Fe>H.而Cu和稀盐酸不反应,Cu<H;所以Fe>Cu,Cu和AgNO3溶液反应,说明Cu>Ag.所以可以得出 Fe>Cu>Ag,正确;
④Fe、Cu、AgNO3溶液; Fe和Cu都与硝酸银反应,所以Fe>Ag,Cu>Ag;由于与硝酸银反应时,铁比铜反应快,得Fe>Cu.所以Fe>Cu>Ag.正确;
⑤FeSO4溶液、Cu、Ag; FeSO4溶液不能与Cu和Ag分别反应,得Fe>Cu,Fe>Ag.而Cu和Ag无法下结论.错误;
故选A.
【分析】金属活动的探究实验,可以设计不同的方案,分析时要从已经掌握的金属活动顺序来分析,判断反应是否发生,然后从是否反应以及反应的快慢形成结论,最后归纳出所探究所有金属之间的关系.
9.为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,某小组同学设计采用下列三组试剂进行探究:①锌、银、硫酸铜溶液②银、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液③铜、硫酸锌溶液、硝酸银溶液,你认为其中可行的是(  )
A.只有③ B.①和② C.①和③ D.②和③
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】①锌、银、硫酸铜溶液;锌和硫酸铜反应,得Zn>Cu,银和硫酸铜不反应,得Cu>Ag,所以Zn>Cu>Ag,可行;
②银、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液;银和硫酸铜、硫酸锌都不反应,得Zn>Ag,Cu>Ag,而Zn和Cu的顺序无法确定.不可行;
③铜、硫酸锌溶液、硝酸银溶液.Cu和硫酸锌不反应,得Zn>Cu;铜和硝酸银反应,得Cu>Ag.所以Zn>Cu>Ag,可行;
故选C.
【分析】利用活动性强的金属能将活动性弱的金属从盐溶液中置换出来,分析所设计方案能否证明锌、铜、银三种金属的活动性顺序.
10.有M、N、R三种金属,将M和N浸入稀盐酸中,N溶解,M不溶解;将M浸入R的硫酸盐溶液中,在M的表面有R析出,则M、N、R的金属活动性由强到弱可排列为(  )
A.R>M>N B.N>R>M C.R>N>M D.N>M>R
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】M和N浸入稀盐酸中,N溶解,M不溶解,说明N排在氢前面,M在氢后面;将M浸入R的硫酸盐溶液中,在M的表面有R析出说明M排在R的前面,故三种物质的金属活动性强弱关系N>M>R.
故选D.
【分析】在金属活动性顺序中,只有氢前的金属可以和稀酸反应(除稀硝酸)生成氢气,只有前面的金属可以把排在它后面的金属从它的盐溶液中置换出来,根据这一规律可以判断金属的活动性强弱.
11.如图所示:将铁钉置于水中,则铁钉三个不同部位,最先生锈的是(  )
A.a处 B.b处
C.c处 D.以上都有可能
【答案】B
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】A、a处的铁只与空气接触,没有接触水,所以生锈较慢,故此项错误;
B、b处的铁与氧气和水同时接触,因此最易生锈,故此项正确;
C、c处的铁只与水接触,没有接触氧气,所以不易生锈,故此项错误;
D、因为b处生锈最快,所以此项错误;
故选B.
【分析】铁是一种比较活泼的金属,在潮湿的空气中容易生锈,铁在生锈的条件是与水和氧气同时接触,缺少一个条件就很难生锈.
12.某研究性学习小组设计下列实验方案,验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,每种方案所需试剂如下(反应所得产物可用作试剂进一步反应),其中不可行的方案是(  )
A.铜、硝酸银溶液、氯化亚铁溶液
B.银、铜、氯化亚铁溶液
C.铁、银、氯化铜溶液
D.铁、硝酸银溶液、氯化铜溶液
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】在欲探究的三种金属铁、铜、银活动性为铁>铜>银.可以设计的最简单三种药品的方法:中间金属两头盐或两头金属中间盐的方法;
A、铜、硝酸银溶液、氯化亚铁溶液,将铜分别放入两种溶液中,可以置换出银,但不能置换出铁,说明铁>铜>银,说法正确;
B、银、铜、氯化亚铁溶液,将银、铜分别伸入氯化亚铁溶液中都不能发生反应,故无法比较三种金属的活动性顺序,说法错误;
C、铁、银、氯化铜溶液,将铁、银分别伸入氯化铜溶液中,铁能置换出铜,银不能置换出铜,说明铁>铜>银,说法正确;
D、铁、硝酸银溶液、氯化铜溶液,将铁伸入氯化铜溶液中将铜置换出来,将置换出的铜再伸入到硝酸银溶液中能将解置换出来,故可说明铁>铜>银,说法正确;
故选B.
【分析】验证金属的活动性强弱,我们可根据金属的活动性顺序表以及金属与盐溶液反应的条件进行药品的选择.该题对每个选项的药品逐一进行验证,便可得到答案.
13.用实验证明铜、银两种金属的化学活动性顺序,应选用的试剂是(  )
A.硫酸钠溶液 B.硝酸银溶液 C.硫酸锌溶液 D.稀硫酸
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】根据铜的活动性比银强的特点,可选择一种盐能和铜反应,不能和银反应来证明它们的活动性,比如硝酸银溶液;硫酸钠、硫酸锌、稀硫酸与铜和银都不发生反应;故选B.
【分析】根据金属活动性顺序的应用回答,铜排在银的前面,排在前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来.
14.A、B、C三种金属,它们与有关溶液的反应可用如下化学方程式表示:
①A+BSO4=ASO4+B ②C+H2SO4=CSO4+H2
③C+BSO4=CSO4+B ④A+H2SO4→不反应
则A、B、C三种金属的活动性顺序是(  )
A.A>B>C B.A>C>B C.C>B>A D.C>A>B
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】根据反应规律,A能与BSO4反应置换出B,说明A>B,C能与硫酸反应,说明C>H,A与硫酸不反应,说明A<H,所以其活动性顺序为C>A>B,故选D.
【分析】在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成氢气,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来.
15.某化学兴趣小组为测定Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,选用下列各组试剂,你认为不可行的是(  )
A.Cu、FeCl2溶液,AgNO3溶液 B.Cu、Ag、FeSO4溶液
C.Fe、Ag、CuSO4溶液 D.Fe、Cu、稀硫酸,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、Cu,FeSO4溶液,AgNO3溶液这三种物质中,铜与FeSO4溶液不反应,证明铁的活动性比铜强,铜与AgNO3溶液能反应,证明铜比银的活动性强,此方案可行;
B、因为铁的活动性在三种金属中最强,所以Cu,Ag都不能和FeSO4溶液反应,得不出Cu,Ag的活动性强弱,所以此方案不可行;
C、铁可以置换CuSO4溶液中的铜而出现红色固体,证明铁的活动性比铜强,银和CuSO4溶液不反应,证明铜比银的活动性强,因此,可以证明三种金属的活动性强弱,此方案可行;
D、Fe,Cu,稀硫酸,AgNO3溶液四种物质中,铁能与稀硫酸反应,也能与AgNO3溶液反应,证明铁比氢和银的活动性强,铜和稀硫酸不反应,但能与AgNO3溶液反应,证明铜的活动性比氢弱,比银强,也能得出三种金属的活动性强弱,此方案可行;
故选B.
【分析】根据金属活动顺序进行思考,Fe、Cu、Ag这三种金属的金属活动性由强到弱的顺序为Fe>Cu>Ag;在金属活动顺序表中,前边的金属可以把后边的金属从其盐溶液中置换出来,所以可以选择相应的金属和盐溶液进行反应来证明这三种金属的活动性强弱.
二、填空题
16.防止铁制品生锈的常用措施有   (写一点即可),也可在铁片表面镀上一层锌,表面会形成一层保护薄膜,其中含有Zn2(OH)2CO3.若该物质通过化合反应生成,试推断,反应物除了Zn、水和氧气外,还应有   .
【答案】保持干燥;二氧化碳
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】铁制品与水和氧气同时接触时容易生锈;化学反应前后,元素种类不变,原子种类、总个数不变.
【解答】保持铁制品干燥,给铁制品涂油、烤蓝、喷漆等都可以防止铁制品生锈;若Zn2(OH)2CO3通过化合反应生成,反应物除了锌、水和氧气外,还应有二氧化碳.
故填:保持干燥;二氧化碳.
17.人类的生产生活离不开金属,铁是目前使用最广泛的金属.
(1)如图是铁元素在元素周期表中的相关信息,则铁元素的原子序数为    .
(2)铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟   等物质作用,发生一系列复杂的化学反应,转化为铁的化合物的过程.
(3)工业上可用赤铁矿(主要成分是三氧化二铁)炼铁,其主要反应原理是     (用化学方程式表示).
【答案】26;水和氧气;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【知识点】还原反应与金属的冶炼;金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】(1)据图可以知道,铁的原子序数为26,故填:26;
(2)铁在与水和氧气并存时易生锈,故填:水和氧气;
(3)氧化铁能与一氧化碳高温反应生成铁和二氧化碳,故填:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.
【分析】根据原子结构示意图中一个小格表示的意义分析解答;根据铁在与水和氧气并存时易生锈解答;根据氧化铁能与一氧化碳高温反应生成铁和二氧化碳解答.
18.铁是一种化学性质   的金属,铁生锈实际上是铁和   、   等物质相互作用,发生一系列复杂的化学反应.铁锈的主要成分是   .
【答案】比较活泼;氧气;水;氧化铁
【知识点】金属的污染和回收利用;金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】铁是一种化学性质比较活泼的金属,铁生锈实际上是铁和氧气、水等物质相互作用,发生一系列复杂的化学反应.铁锈的主要成分是氧化铁.故填:比较活泼;氧气;水;氧化铁.
【分析】铁是一种银白色的金属,化学性质比较活泼,与氧气和水充分接触时容易生锈,铁锈的主要成分是氧化铁.
19.将下面5个选项分别填在横线上,每项只用一次
A、缓慢氧化;B、疏松多孔;C、受空气和水共同作用;D、铁器与空气隔绝;E、没有水分存在铁不易生锈.
(1)钢铁锈蚀条件    ;
(2)钢铁锈蚀的过程属于    ;
(3)铁锈的状态    ;
(4)使铁器保持干燥的原因是    ;
(5)铁器表面喷漆的目的是    .
【答案】C;A;B;E;D
【知识点】金属的污染和回收利用;金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】(1)因为我们知道钢铁锈蚀条件是:同时和氧气、水接触.由题意可知,C选项符合这两个条件,故选C;
(2)钢铁锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的氧气、水蒸汽等发生化学反应的过程,生成氧化铁,属于氧化反应.由题意可知,选项A符合这一特征,故选A;
(3)钢铁锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的氧气、水蒸汽等发生化学反应的过程,生成的铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O,结构很疏松.由题意可知,选项B符合这一状态,故选B;
(4)因为我们知道钢铁锈蚀条件是:同时和氧气、水接触.如果使铁器保持干燥,就没有水分和铁接触,构不成生锈的条件,铁器就不易生锈.由题意可知,选项E符合这一原因,故选:E;
(5)因为我们知道钢铁锈蚀条件是:同时和氧气、水接触.给铁器表面喷上漆,既可隔绝铁与氧气接触,也可防水.由题意可知,选项D符合这一目的,故选D.
【分析】欲正确选择各项的答案,需要根据已知条件,逐一进行分析,找出与各项对应的最佳选项,也可先选择比较熟悉的选项,用排除法选择余下的选项.
20.将同一个土豆先后放入甲、乙两杯盐水中,观察到如图所示的现象,请回答下列问题.
(1)根据观察到的现象,你能得到一些结论吗?,请任写一条    .
(2)把几枚小铁钉完全插入乙土豆内,再把土豆放回乙盐水中,此时土豆在乙盐水中将    ,请简要说明理由:    .
【答案】甲盐水的密度大于乙盐水(合理均可);下沉;在浮力不变的情况下重力变大,重力大于浮力,土豆下沉(合理说法均可)
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】(1)观察图示可知:甲图中土豆浮在液面上,说明土豆受到的浮力>重力,乙图中土豆悬浮在盐水中,说明土豆受到的浮力=重力,而F浮=ρ液gv排,所以可知甲中盐水密度大于乙;
(2)根据题意:把几枚小铁钉完全插入乙土豆内,增加了土豆的重力,则土豆受到的浮力不变,但重力增加,所以土豆会下沉;
故答案为:(1)甲盐水的密度大于乙盐水(合理均可);
(2)下沉;在浮力不变的情况下重力变大,重力大于浮力,土豆下沉(合理说法均可).
【分析】(1)根据甲、乙两图中土豆的状态分析解答;
(2)根据题意:把几枚小铁钉完全插入乙土豆内,则土豆受到的浮力不变,但重力增加,据此分析解答.
三、探究题
21.兴趣小组欲探究Zn、Cu、Ag、R四种金属的活动性顺序(R为未知金属),进行了如下实验:
(1)如图A所示,将四根金属丝同时插入烧杯中,则甲中发生反应的化学方程式为    ,乙中的现象为   .
(2)一段时间后,将烧杯中四根金属丝依次替换为R、Ag、R、Cu,如图B所示.
①若甲中出现气泡,乙中无明显现象,则烧杯乙中的物质是    ,可得出Zn、Cu、Ag、R的活动性顺序由强到弱为     ;
②若甲中无明显现象,乙中R表面出现红色固体,则不能推出的结论是    .
a. R>Ag b. R>Cu c.R>Zn d.R<H.
【答案】(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;锌表面出现红色固体、溶液颜色由蓝色变为无色
(2)ZnSO4溶液;Zn、R、Cu、Ag(或Zn>R>Cu>Ag);c、d或a、c、d
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】欲探究Zn、Cu、Ag、R四种金属的活动性顺序(R为未知金属),则由图可知:
(1)如图A所示,将四根金属丝同时插入烧杯中,则甲中为锌和硫酸反应,发生反应的化学方程式为 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,乙中锌和硫酸铜反应,则可推测其现象为锌表面出现红色固体、溶液颜色由蓝色变为无色.
(2)一段时间后,将烧杯中四根金属丝依次替换为R、Ag、R、Cu,如图B可知:
①根据“若甲中出现气泡,乙中无明显现象”,则推测:甲中R与硫酸溶液反应,而烧杯乙中R与溶液不反应,则可推测出:烧杯乙中的物质是 ZnSO4溶液,可得出Zn、Cu、Ag、R的活动性顺序由强到弱为 Zn>R>Cu>Ag;
②第一种情况:根据“若甲中无明显现象,乙中R表面出现红色固体”,则可推测的结论为:“甲中R”与硫酸溶液可能反应,但较慢,不易察觉;也可能不反应,故d不能推测出;“乙中R”与硫酸铜溶液反应,则可推测b、R>Cu和a、R>Ag,但题目中不能推测c、R>Zn.故答案为:c、d;
第二种情况:假设甲烧杯中的物质是硫酸锌,烧杯乙中的物质仍是硫酸铜,根据题意答案为a、c、d.
故答案为:
(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;锌表面出现红色固体、溶液颜色由蓝色变为无色;
(2)①ZnSO4溶液;Zn、R、Cu、Ag、(或Zn>R>Cu>Ag);②c、d或a、c、d.
【分析】(1)欲探究Zn、Cu、Ag、R四种金属的活动性顺序(R为未知金属),则由图可知:甲中为锌和硫酸反应,乙中锌和硫酸铜反应,则可推测化学方程式和反应现象;
(2)一段时间后,将烧杯中四根金属丝依次替换为R、Ag、R、Cu,如图B可知:
①根据“若甲中出现气泡,乙中无明显现象”,则可推测烧杯乙中的物质和Zn、Cu、Ag、R的活动性强弱;
②根据“若甲中无明显现象,乙中R表面出现红色固体”,则预测不能推出的结论.
22.我国第四套人民币硬币中使用到镍(Ni)、铜、铁等金属.某兴趣小组决定探究Ni、Fe、Cu的金属活动性顺序.
(1)实验一:分别进行如图所示的实验.
实验现象:甲中没有现象,乙和丙中产生气泡,且乙中产生气泡比丙中的快.
①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式    .
②根据实验现象,   (填“能”或“不能”)比较出Ni、Fe、Cu的金属活动性强弱.
(2)实验二:(所用金属片均已用砂纸打磨)
实验步骤 实验现象 实现结论
相同浓度的 NiSO4溶液 铁片表面有固体析出, 铜片表面     . 三种金属活动性 由强到弱的顺序为:    .
(3)迁移应用:用镍片、硫酸亚铁溶液和   溶液,通过实验也能证明Fe、Ni、Cu的金属活动性顺序.
【答案】(1)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;能
(2)无明显变化;Fe>Ni>Cu
(3)硫酸铜
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)①铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,反应的化学方程式为:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
②甲中没有现象,乙和丙中产生气泡,且乙中产生气泡比丙中的快,即铜与稀硫酸不反应,铁、镍能与稀硫酸反应,且铁产生气泡比镍的快,则说明活动性铁、镍>氢;但铁产生气泡比镍的快,则可得铁>镍;铜与稀硫酸不反应,说明氢>铜;即金属活动性顺序为Fe>Ni>Cu;
(2)将铁片、铜片分别插入相同浓度的NiSO4溶液,铁片的表面有固体析出,说明金属活动性Fe>Ni;铜片表面无明显变化,说明金属活动性Ni>Cu;则三种金属活动性由强到弱的顺序为Fe>Ni>Cu;
(3)在验证三种金属活动性强弱时,通常采取“三取中”的方法,即取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应,因此可选用镍片、硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液,也能证明Fe、Ni、Cu的金属活动性顺序.
故答案为:(1)①Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;②能;
(2)
实验步骤 实验现象 实现结论
相同浓度的 NiSO4溶液 铁片表面有固体析出, 铜片表面 无明显 变化. 三种金属活动性 由强到弱的顺序为: Fe>Ni>Cu.
(3)硫酸铜.
【分析】(1)①铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,写出反应的化学方程式即可;
②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,且金属活动性越强,与酸反应产生氢气的速率越快,据此进行分析解答;
(2)在金属活动性顺序中,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,据此进行分析解答;
(3)验证三种金属活动性强弱时,通常采取“三取中”的方法,即取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应.
23.为了测定铁和铜两种金属的活动性顺序,请用提供的下列药品设计实验方案.
铁片 铜片 稀硫酸 FeSO4溶液 CuSO4溶液
(1)利用上述药品,你最多可以设计    种实验方案.
(2)请选择一种实验方案叙述如下:    .
[实验现象]   .
[化学方程式]    .
[实验结论]   .
【答案】(1)3
(2)把铁片伸入CuSO4溶液中;铁片表面出现红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;铁比铜活泼
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【解答】(1)因为铁排在氢之前,铜排在氢之后,所以可以用铁片、铜片和稀硫酸反应验证;又因为铁排在铜之前,所以可以用铁和硫酸铜溶液或铜和硫酸亚铁溶液反应验证,综上所述,实验的方案有3种;
(2)选择一种实验方案叙述如下:把铁片伸入CuSO4溶液中,
[实验现象]铁片表面出现红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;
[化学方程式]Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
[实验结论]铁比铜活泼.
故答为:(1)3;
(2)把铁片伸入CuSO4溶液中;铁片表面出现红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;铁比铜活泼.
【分析】根据金属活动性顺序的应用:在金属活动性顺序里,排在氢前的金属可以置换出酸中的氢,可以选用两种金属和硫酸反应的方案;在金属活动性顺序里,排在前面的金属可以把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,可以选用铁和硫酸铜溶液反应的方案或铜和硫酸亚铁溶液反应的方案.
24. 含锌废渣和各种锌矿(如菱锌矿)都有着重要的用途.
Ⅰ.以含锌废渣(主要成分为ZnO,杂质为FeO、CuO)为原料制备七水硫酸锌(ZnSO4 7H2O)的流程如图1.
(1)粉碎的目的是   .
(2)若实验室用质量分数为98%的硫酸配制200g 25%的硫酸,需要的玻璃仪器有胶头滴管、玻璃棒、   和   ,此处玻璃棒的作用是   .
(3)物质X是   ,滤渣中含有金属单质有   ,除铜时发生的反应属于   反应(填基本反应类型)
(4)流程中获得七水硫酸锌前省略的操作是   、冷却结晶、   、洗涤和低温烘干.
(5)某温度下,Fe(OH)3分解得到一种铁、氧质量比为21:8的氧化物,该氧化物的化学式是    .
(6)除铁过程中,温度、pH对除铁效果的影响分别如图2所示.由图可知,除铁时温度应控制在    ℃为宜,pH应控制在    为宜.
(7)以某菱锌矿(ZnCO3含量为62.5%)为原料制备锌的原理如下(假设杂质不参加反应):
ZnCO3ZnO+CO2↑ ZnO+COZn+CO2.
则100吨这样的菱锌矿理论上最多可制得锌多少吨?(写出计算过程)
【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应的速率
(2)烧杯;量筒;搅拌加快散热
(3)锌;铜、锌;置换
(4)一定条件下制成硫酸锌的饱和溶液;过滤
(5)Fe3O4
(6)83;3.5
(7)解:设100吨这样的菱锌矿理论上最多可制得锌的质量为x,
100t这样的菱锌矿中,碳酸锌的质量为:100t×62.5%=62.5t,
由ZnCO3ZnO+CO2↑,ZnO+COZn+CO2可知,ZnCO3~Zn,
ZnCO3~Zn,
125 65
62.5t x
=,
x=32.5t,
答:100t这样的菱锌矿理论上最多可制得锌32.5t
【知识点】一定溶质质量分数的溶液的配制;结晶的概念与方法;有关化学式的计算和推断;根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质
【解析】【解答】Ⅰ.(1)粉碎的目的是增大反应物的接触面积,加快反应的速率,故填:增大反应物的接触面积,加快反应的速率;
(2)需要的玻璃仪器有胶头滴管、玻璃棒、烧杯和量筒,此处玻璃棒的作用是搅拌加快散热,故填:烧杯;量筒;搅拌加快散热;
(3)物质X是锌,滤渣中含有金属单质有铜、锌;除铜时,硫酸铜和锌反应生成硫酸锌和铜,属于置换反应.故填:锌;铜、锌;置换;
(4)流程中获得七水硫酸锌前省略的操作是一定条件下制成硫酸锌的饱和溶液、冷却结晶、过滤、洗涤和低温烘干;故填:一定条件下制成硫酸锌的饱和溶液;过滤;
(5)设铁的氧化物的化学式为FexOy,
根据题意有:56x:16y=21:8,
x:y=3:4,
该氧化物的化学式是Fe3O4,
故填:Fe3O4;
(6)由图可知,除铁时温度应控制在83℃为宜,pH应控制在3.5为宜,故填:83;3.5;
Ⅱ.解:设100吨这样的菱锌矿理论上最多可制得锌的质量为x,
100t这样的菱锌矿中,碳酸锌的质量为:100t×62.5%=62.5t,
由ZnCO3ZnO+CO2↑,ZnO+COZn+CO2可知,ZnCO3~Zn,
ZnCO3~Zn,
125 65
62.5t x
=,
x=32.5t,
答:100t这样的菱锌矿理论上最多可制得锌32.5t.
【分析】Ⅰ.(1)反应物接触越充分,反应速率越快;
(2)玻璃棒的用途有搅拌、引流、转移物质等;
(3)根据反应物和生成物的种类可以判断反应类型;
(4)饱和溶液通过冷却可以达到晶体;
(5)根据元素的质量比可以判断氧化物的种类;
(6)根据图中数据可以判断除铁时的最佳温度和酸碱度;
Ⅱ.根据费用低化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算.
25. 连云港碱厂年产纯碱120万吨,是我国三大纯碱生产企业之一.它的产品除了纯碱外,还有氧化钙和碳酸氢钠.该厂生产纯碱的工艺流程可简单表示如图1:
其生产过程中涉及到的主要化学反应有:
①NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓ ②2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
请回答:
(1)①“碳化”过程中需要的CO2,可由石灰石高温煅烧得到,该反应的化学方程式为      .
②实验室中,通常用稀盐酸与石灰石反应制取CO2气体,不选用浓盐酸的理由是 ;干燥CO2气体,可用的干燥剂是      (填字母).
A.浓硫酸 B.固体氢氧化钠 C.生石灰
(2)①该厂“过滤”所得的NH4Cl可作化肥中的    肥,它也可与Ca(OH)2在加热时发生反应生成产品CaCl2,同时还有NH3和H2O生成,写出该反应的化学方程式:    .该厂的另一种产品碳酸氢钠俗称    ,它的重要用途有    (只写一种).
②实验室进行“过滤”操作时,下列说法正确的有 (填字母)    .
A.使用的漏斗叫长颈漏斗 B.液面应低于滤纸边缘
C.玻璃棒应不停搅拌 D.漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁
(3)某化学兴趣小组的同学为了测定该厂生产的纯碱是否属于优等品(国家规定:优等品中碳酸钠的质量分数不低于99.2%),试剂了如下两种实验方案:
方案一:称取样品10.65g,加水完全溶解,向其中加入足量的氯化钡溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥得固体19.70g.通过计算(写出计算过程)判断该厂的产品是否属于优等品.(杂质可溶于水且不与氯化钡反应)
(4)方案二:用图2所示的装置,通过准确测量排出水的体积,也可计算样品的纯度.该装置中仪器A的名称是     ,但实验后同学们发现所测的碳酸钠的纯度偏低,造成此结果的原因可能是     .(装置气密性良好)
【答案】(1)CaCO3CaO+CO2↑;A
(2)氮;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;小苏打;做发酵粉或治疗胃酸过多等;BD
(3)解:设产生19.7g碳酸钡沉淀需要碳酸钠的质量为 x
Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl
106 197
x 19.7g
解之得:x=10.6g
所以样品中Na2CO3质量分数为: ×100%=99.5%>99.2%,因此属于优等品;
(4)锥形瓶;二氧化碳与水反应或溶于水或导管中有水等
【知识点】金属活动性顺序及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【解答】(1)①石灰石的主要成分是碳酸钙,在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳气体,故方程式为:CaCO3 CaO+CO2↑;
②浓盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢杂质,因此不用浓盐酸;二氧化碳能够和氢氧化钠和氧化钙反应,因此不能被氢氧化钠固体和生石灰干燥;故答案为:浓盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢杂质;A;
(2)①农作物生长需大量的N、P、K元素,含有N元素的肥料属于氮肥;所以NH4Cl可用作氮肥;NH4Cl与Ca(OH)2在加热时发生反应生成产品CaCl2,同时还有NH3和H2O生成,因此反应的方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;碳酸氢钠俗名小苏打,常用于做发酵粉或治疗胃酸过多等;
故答案为:氮;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;小苏打;做发酵粉或治疗胃酸过多等;
②A.使用的漏斗不是长颈漏斗,故错误;
B.液面应低于滤纸边缘,否则液体得不到过滤,会使滤液浑浊,故正确;
C.玻璃棒起到引流作用,不能搅拌,故错误;
D.漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁,防止液体溅出,故正确;
故答案为:BD;
(3)方案一:解:设产生19.7g碳酸钡沉淀需要碳酸钠的质量为 x
Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl
106 197
x 19.7g
106x=19719.7g
解之得:x=10.6g
所以样品中Na2CO3质量分数为:×100%=99.5%>99.2%,因此属于优等品;
方案二:A是锥形瓶,本装置通过收集二氧化碳的体积计算碳酸钠及质量分数,但由于二氧化碳能够溶于水且能够和水,会导致收集的二氧化碳偏少,也可能导管中存留一部分水产生误差;
故答案为:锥形瓶;二氧化碳与水反应或溶于水或导管中有水等.
【分析】(1)①根据石灰石的主要成分是碳酸钙,在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳气体,写出反应的方程式;
②根据浓盐酸具有挥发性,二氧化碳能够和碱性物质反应分析;
(2)①根据常见的化学肥料的特征分析;根据信息写出反应的方程式;根据碳酸氢钠的俗名及用途回答;
②根据过滤的注意事项分析判断;
(3)方案一,根据沉淀的质量计算碳酸钠的质量,从而计算碳酸钠的质量分数,判断产品的等级;
方案二:根据二氧化碳的性质及装置的特点等分析误差.
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