1.向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末,充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣和滤液有下列四种说法:
①向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生。②向滤液中加入稀盐酸,一定有沉淀产生。
③滤渣中一定含有Ag,可能含有Fe。④滤液中一定含有Fe(NO3)2 , 一定不含AgNO3 , 可能含有Al(NO3)2以上说法正确的个数为( )
A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个
2.向一定量的硝酸亚铁、硝酸铜的混合溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,将过滤得到的固体洗涤、干燥后加入稀盐酸,无气泡产生,则滤液中一定存在的金属离子是( )
A.Mg2+、Fe2+ B.Mg2+、Cu2+ C.Fe2+,Cu2+ D.只有Mg2+
3.小明为探究镁、锌、铜、银的活动性顺序,设计如下实验流程,依据该流程设计,下面对物质①、②的选择合理的是( )
A.①稀盐酸 ②硝酸银 B.①稀硫酸 ②硫酸锌
C.①稀盐酸 ②硫酸亚铁 D.①稀硫酸 ②硝酸镁
4.为了探究甲、乙、丙三种金属活动性顺序,小龙设计了如图实验。实验可知三种金属活动性强弱排列顺序正确的是( )
A.甲>乙>丙 B.乙>甲>丙 C.丙>乙>甲 D.丙>甲>乙
5.用等质量的锌、铁、镁三种金属分别与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.反应后一定有剩余的金属是镁和铁
B.反应后可能没有剩余的金属是锌和铁
C.从图中可看出三种金属消耗的稀盐酸质量相等
D.曲线X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况
6.兴趣小组按如图流程进行实验(每步均充分反应),反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,下列说法不正确的是( )
A.滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2
B.滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn
C.两支试管混合后,固体总质量一定增加
D.由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
7.向一定质量的硝酸银和硝酸亚铁溶液中加入mg锌粉,充分反应后过滤。将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到滤渣的质量仍为mg,据此分析下列说法错误的是( )
A.取反应后的滤液观察,滤液可能呈无色
B.滤渣中的物质最多含有三种,最少含有两种
C.取反应后的滤液插入铜丝,铜丝表面有固体附着
D.向少量硫酸铜溶液中加入足量滤渣,溶液可能变为浅绿色
8.如图所示的四个图像,分别对应四种过程,其中正确的是 ( )
A.①分别向等质量Mg和Cu中加入足量等质量、等浓度的稀硫酸
B.②分别向等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸
C.③分别向等质量且足量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸
D.④分别向等质量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度且足量的稀硫酸
9.向AgNO3溶液中加入一定量的Mg粉和Cu粉,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色的滤液。关于该滤渣和滤液有下列分析,其中正确的是( )
A.向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生
B.滤液中一定有Cu(NO3)2、一定不含AgNO3、可能有Mg(NO3)2
C.反应后溶液的质量一定增加
D.该过程至少发生两个化学反应
10.将一定量的铜锌混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中,不断搅拌,充分反应后过滤。向得到的滤渣和滤液中分别加入足量的稀盐酸,均无现象,则滤渣中( )
A.一定有银,可能有铜和锌B.一定有银,可能有铜,一定没有锌
C.一定有银和铜,可能有锌D.一定有银和铜,一定没有锌
11.某化学小组在硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定质量的锌粉充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。请回答:
(1).若滤液呈蓝色,滤液中可能含有的金属离子: 。
(2).若滤液呈无色,向滤渣中滴入稀盐酸 有气泡产生 (选填“一定”、“可能”或“不可能”)。
12.为探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序,小涛设计了如图所示的实验方案。请完成下列问题:
(1)同学们经讨论后认为该方案可以优化,________试管的实验是多余的;
(2)去掉多余的实验,同学们将另两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中,一段时间后过滤,向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,则组成滤渣的所有可能是 ________。
13.如图为某小组探究金属化学性质的两组实验。
(1)实验Ⅰ中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱,有同学认为不够合理,理由是 (写两条)。
(2)描述实验Ⅱ中C试管内反应的实验现象 。
(3)实验Ⅱ中要验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序,至少要做的实验是 (填字母序号)。
14.Cu与Zn的合金称为黄铜,有优良的导热性和耐腐蚀性,可用作各种仪器零件。某化学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成,取20g该黄铜样品于烧杯中,向其中分5次加入相同溶质质量分数的稀硫酸,使之充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表:
加入稀硫酸的质量(g) 充分反应后剩余固体的质量(g)
第1次 40 m
第2次 40 14.8
第3次 40 12.2
第4次 40 11.2
第5次 40 11.2
试回答下列问题:
(1)从以上数据可知,最后剩余的11.2g固体的成分是 ;表格中,m= 。
(2)黄铜样品中锌的质量分数为 。
(3)计算所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少?
(4)配制100g该浓度的稀硫酸需要质量分数为98%浓硫酸的质量是多少?
15.小华想测定Cu—Zn合金和Cu—Ag合金中铜的质量分数,实验室只提供了一瓶稀盐酸和相关的仪器。
(1)根据现有的条件,你认为只能测出________合金中铜的质量分数。
(2)若想测出该盐酸的质量分数,你认为实验时必须提供和测出的数据是____(选填序号)。
A.参加反应的合金质量
B.参加反应的稀盐酸的质量
C.产生气体的质量.
(3)为了测定该合金的组成,小华称取10克该合金粉末,在粉末中加入足量稀盐酸反应,生成氢气的质量(m)与反应时间(t)的关系曲线如图,求出该合金中铜的质量分数。(列式计算)
答案及解析
1.【答案】 B
【解析】根据向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末,铝先与硝酸银反应,然后铁再反应分析。
【解答】 向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末,铝先与硝酸银反应,然后铁再反应,反应后得到滤渣和浅绿色滤液,说明铁发生了反应,则铝已反应完全,铁可能剩余,滤渣中一定有银,可能有铁,一定没有铝,滤液中一定有硝酸铝和硝酸亚铁,硝酸银可能有剩余。
①向滤渣中加入稀盐酸,不一定有气泡产生,错误;②向滤液中加入稀盐酸,不一定有沉淀产生,错误;③滤渣中一定含有Ag,可能含有Fe,正确;④滤液中一定含有Fe(NO3)2和Al(NO3)2 ,可能含AgNO3 ,错误;
2.【答案】 A 【解答】解:向一定量的硝酸亚铁、硝酸铜的混合溶液中加入一定量的镁粉,镁先和硝酸铜反应生成硝酸镁和铜,后和硝酸亚铁反应生成硝酸镁和铁,充分反应后过滤,将过滤得到的固体洗涤、干燥后加入稀盐酸,无气泡产生,说明滤渣中不含有铁和镁,即硝酸亚铁没有反应,硝酸铜部分或全部反应,则滤液中一定存在的金属离子是Mg2+、Fe2+。
故选:A。
3.【答案】 A
【解析】根据金属能否与酸或盐反应验证金属活动性顺序分析。
【解答】 镁、锌、铜、银中镁、锌能与酸反应,铜和银不与酸反应,所以①为酸,要比较铜和银的活动性,可利用铜与硝酸银反应或利用银不与硝酸铜反应完成,则②可以是硝酸银,而铜和银都不能与硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸镁反应,不能验证两金属的金属活动性,A正确。
故选A。
4.【答案】 B
【解答】解:位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,把甲、乙两种金属分别加入稀盐酸中,乙表面有气泡产生,甲无明显变化,说明乙的金属活动性比氢强,甲的金属活动性比氢弱,即乙、H、甲。
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,把甲、丙两种金属分别加入硝酸银溶液中,甲表面有银析出,丙表面有无银析出,说明甲的金属活动性比丙强,即甲>丙。
故三种金属的活动性顺序是乙>甲>丙。
故选:B。
5.【答案】 B
【解答】解:A、24份质量的镁会生成2份质量的氢气,56份质量的铁会生成2份质量的氢气,65份质量的锌会生成2份质量的氢气,结合图象可知,反应后可能已经反应完的金属是Zn、Fe,X、Y生成氢气的质量相同,则金属Mg一定有剩余,故错误;
B、24份质量的镁会生成2份质量的氢气,56份质量的铁会生成2份质量的氢气,65份质量的锌会生成2份质量的氢气,结合图象可知,反应后可能已经反应完的金属是Zn、Fe,X、Y生成氢气的质量相同,则金属Mg一定有剩余,反应后可能没有剩余的金属是锌和铁,故正确;
C、由于金属的活动性强弱是:镁>锌>铁,由图象可知,金属X是Mg,Y是锌,Z是铁,由图像可知,铁产生的氢气最多,消耗稀盐酸的质量最多,则三种金属消耗稀盐酸的质量不相等,故错误;
D、由于金属的活动性强弱是:镁>锌>铁,由图象可知,金属X是Mg,Y是锌,Z是铁,故错误;
故选:B。
6.【答案】 A
【解答】解:由于金属的活动性强弱是:锌>铁>铜,在进行实验时,铁不能与氯化锌反应,能与氯化铜反应生成了氯化亚铁和铜,反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,说明了铁没有剩余,滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn。所以:
A、由上述分析可知,滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2,可能含有CuCl2,说法不正确;
B、由上述分析可知,滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn,故说法正确;
C、由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜,所以两支试管混合后,固体总质量一定增加,故说法正确;
D、根据铁不能与氯化锌反应,说明金属活动性锌>铁;能与氯化铜反应,说明金属活动性铁>铜;可以判断出铁、铜、锌的活动性顺序,故说法正确;
故选:A。
7.【答案】 C
【解答】解:在金属活动性顺序中,Zn>Fe>Ag,向一定质量AgNO3和Fe(NO3)2的混合溶液中加入Zn,与两种溶质依次发生反应
Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
65 216
所以析出银的过程是固体质量增加的过程;
Zn+Fe(NO3)2=Zn(NO3)2+Fe
65 56
所以析出铁的过程是固体质量减少的过程;
而反应前后固体质量都是mg,说明硝酸银被置换完了,硝酸亚铁也发生了置换反应,因此滤渣一定含有银和铁,可能含有锌;滤液一定含有硝酸锌,可能含有硝酸亚铁,一定没有硝酸银,所以
A、滤液可能含有硝酸亚铁,因此滤液可能呈现浅绿色,故正确;
B、滤渣一定含有银和铁,可能含有锌,故正确;
C、滤液一定含有硝酸锌,可能含有硝酸亚铁,一定没有硝酸银,取反应后的滤液插入铜丝,硝酸锌、硝酸亚铁都不会与铜反应,铜丝表面没有固体附着,故错误;
D、滤渣一定含有银和铁,可能含有锌,向少量硫酸铜溶液中加入足量滤渣,如果铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,硫酸亚铁溶液为浅绿色,故正确。
故选:C。
8.【答案】C
【解析】铜与稀硫酸不反应,不能产生氧气,A错误;等质量、不同浓度的稀硫酸中硫酸质量不相等,与等质量且足量的锌反应时生成氢气质量不相等,20%硫酸产生的氢气多,B错误;足量金属与等量酸反应产生氢气质量相等,镁的金属活动性大于锌,反应速率快,C正确;等质量两种金属与足量酸反应产生氢气质量不相等,镁产生氢气多,镁的金属活动性大于锌,反应速率快,D错误。
9.【答案】 D
【解答】解:A、得到蓝色的滤液,说明铜和硝酸银反应生成了硝酸铜,即镁完全反应,滤渣中含有银或银和铜,银和铜都不能和稀盐酸反应,不能产生气泡,该选项说法不正确;
B、滤液中一定有Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、可能含AgNO3,该选项说法不正确;
C、镁先和硝酸银反应生成硝酸镁和银,反应后溶液质量减小,后铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,反应后溶液质量减小,滤液的质量比原溶液质量减少,该选项说法不正确;
D、得到蓝色的滤液,说明铜和硝酸银反应生成了硝酸铜,并且镁完全反应,该选项说法正确;
故选:D。
10.【答案】B
【解析】由于金属的活动性顺序是锌>铜>银,将一定量的铜锌混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中,不断搅拌,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,当锌反应完后,铜再与硝酸银反应生成硝酸铜和银。向滤渣和滤液中分别滴加稀盐酸均无明显现象,说明不含锌、不含硝酸银溶液。所以滤渣中一定含有银,可能含有铜,一定没有锌。
11.【答案】 (1)Ag+(2)可能
【解答】 在硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定质量的锌粉,锌不能与硝酸铝反应,先与硝酸银反应,然后与硝酸铜反应;
(1) 若滤液呈蓝色,说明一定有硝酸铜,则硝酸银可能全部反应,可能部分反应,滤液中一定有硝酸铝、硝酸锌和硝酸铜,可能含有硝酸银,可能含的金属离子是Ag+ ;
(2) 若滤液呈无色,则一定不含硝酸铜,硝酸银也一定不含有,则滤渣中一定有铜和银,可能有锌,向滤渣中滴入稀盐酸可能有气泡产生;
故答案为:(1) Ag+ ;(2)可能。
12.【答案】(1)丙 (2)Cu、Fe和Cu、Fe、Mg
【解析】(1)根据金属能否与盐溶液反应验证金属活动性强弱分析;
(2)根据铜不能与硫酸反应,铁和镁能与硫酸反应,滤渣中固体存在的顺序为先强后强分析。
【解答】(1)甲试管可得出镁的活动性大于铁,乙试管可得出铁的活动性大于铜,甲乙试管即可得出镁、铁、铜的活动性顺序,丙可得出镁的活动性大于铜,该实验多余;
(2) 去掉多余的实验,将另两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中,一段时间后过滤,向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,说明滤渣中一定有铁和铜,可能有镁,则组成滤渣的所有可能是 Cu、Fe和Cu、Fe、Mg。
13.【解答】解:(1)从图可以看出选取的酸的种类不同,金属的表面积是否相同,因此以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱不够合理;
(2)由图示可知,实验Ⅱ中C试管内的反应是铜与硝酸银反应生成了硝酸铜和银,反应的现象是:铜丝表面有一层银白色物质,溶液由无色变为蓝色;
(3)由C可知,铜能置换出硝酸银中的银,说明活动性铜>银,D中的铁能置换出硫酸铜中的铜,说明活动性铁>铜,所以可得活动性:铁>铜>银,所以实验Ⅱ中要验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序,至少要做的实验是CD。
故答案为:(1)酸的种类不同,金属的表面积是否相同;
(2)铜丝表面有一层银白色物质,溶液由无色变为蓝色;
(3)CD。
14.【解答】解:(1)由金属活动性可知,合金中只有锌可以与硫酸反应;由表中的数据可知:第4次再加入40g稀硫酸时。第三次剩余固体还能在减少,说明前三次加入的硫酸完全参加了反应。反应掉的锌的质量为:14.8g﹣12.2g=2.6g,据此分析,m=14.8g+2.6g=17.4g。由第四次反应掉的锌的质量为:12.2g﹣11.2g=1g<2.6g,可判断此时合金中金属锌已完全反应,剩余的固体11.2g的成分是铜;
(2)黄铜样品中锌的质量分数为:100%=44%;
(3)设40g稀硫酸中硫酸的质量为X
H2SO4+Zn═ZnSO4+H2↑
98 65
x 2.6g
解得:X=3.92g
稀硫酸中硫酸的质量分数为:100%=9.8%
(4)设需要质量分数为98%浓硫酸的质量为Y 则
100g×9.8%=Y×98% 解得;Y=10g
故答案为:(1)Cu,17.4; (2)44%;(3)9.8%;(4)10g
15.【答案】(1)Cu-Zn
(2)B,C
(3)根据图片可知,生成氢气的质量为0.2g,
设参加反应的锌的质量为x,
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;
65 2
x 0.2g
;
解得:x=6.5g;
那么铜的质量分数为:。
【解析】(1)在金属活动性顺序表中,只有排在氢前面的金属才能与酸反应生成氢气;
(2)利用生成氢气的质量,结合锌和稀盐酸反应的方程式可以计算出参加反应的稀盐酸的溶质HCl的质量,最后根据计算出稀盐酸的质量分数。
(3)根据图像确定生成氢气的质量,利用反应的方程式计算出参加反应的锌的质量,用合金的质量减去锌的质量就是铜的质量,并计算出它的质量分数。
【解答】(1)在三种金属中,只有金属锌能够与酸反应生成氢气,铜和银都不能与酸反应,因此只能测出Cu-Zn合金的铜的质量分数;
(2)若想测出该盐酸的质量分数,我认为实验时必须提供和测出的数据是:参加反应的稀盐酸的质量 和产生气体的质量.故选BC。
(3)根据图片可知,生成氢气的质量为0.2g,
设参加反应的锌的质量为x,
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;
65 2
x 0.2g
; 解得:x=6.5g;
那么铜的质量分数为:。
2.2金属的化学性质(2)