华师大版初中科学九年级上学期 3.2 金属的活动性顺序(第1课时)
一、夯实基础
1.已知:金属X在常温下能与空气中的氧气反应,而金属Y和Z不能;将Y、Z分别投入稀盐酸中,Y溶解并产生气泡,Z无变化。下列说法正确的是( )
A.X氧化物的化学式只能表示为XO
B.Y能将X从它的盐溶液中置换出来
C.Z在自然界中只能以单质形式存在
D.三种金属的活动性顺序:X>Y>Z
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属X在常温下能与空气中的氧气反应,而金属Y和Z不能;将Y、Z分别投入稀盐酸中,Y溶解并产生气泡,Z无变化,从而确定三种金属的活动性顺序:X>Y>Z分析。
【解答】A、 X氧化物的化学式可能为XO ,也可能为为X2O3等 ,不符合题意;
B、 金属X在常温下能与空气中的氧气反应,而金属Y 不能,说明X活动性大于Y, Y不能将X从它的盐溶液中置换出来 ,不符合题意;
C、Z不能与盐酸反应,在自然界中可能以单质形式存在也可能以化合物形式存在 ,不符合题意;
D、 三种金属的活动性顺序:X>Y>Z ,符合题意;
故选D。
2.下列反应属于置换反应的是( )
A.CaO+H2O=Ca(OH)2 B.Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
C.Cl2+2KBr=2KCl+Br2 D.Na2CO3+BaCl2=2NaCl+BaCO3↓
【答案】C
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据置换反应中反应物和生成物都一种单质和一种化合物分析。
【解答】A、方程式符合“多变一”属于化合反应 ,不符合题意;
B、方程式不属于基本反应类型,不符合题意;
C、方程式中反应物和生成物都一种单质和一种化合物,属于置换反应,符合题意;
D、方程式属于复分解反应,不符合题意;
故选C。
3.现有铬、铜和银三种金属,将金属铬和银分别放入硫酸铜溶液中,观察到铬表面有红色物质析出,银表面无明显现象,则这三种金属活动性顺序由强到弱排列正确的是( )
A.铬>铜>银 B.铜>铬>银 C.铬>银>铜 D.银>铬>铜
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属与盐溶液能发生反应时,单质中金属活动性大于盐中金属的活动性,若不能反应,则单质中金属活动性小于盐中金属的活动性分析。
【解答】 将金属铬和银分别放入硫酸铜溶液中,观察到铬表面有红色物质析出,银表面无明显现象 ,则说明铬的活动性大于铜,银的活动性小于铜,则三种金属活动性顺序由强到弱排列铬>铜>银 ;
故选A。
4.为测定铁、铜和银的金属活动性顺序,下列不能达到目的的试剂组合是( )
A.Ag、Fe、CuSO4溶液 B.Ag、FeSO4溶液、CuSO4溶液
C.Fe、Cu、AgNO3溶液、稀硫酸 D.Cu、FeSO4溶液、AgNO3溶液
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【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,位置在前的金属能把位于其后的金属从其盐溶液中置换出来.
【解答】A、把银和铁伸入硫酸铜溶液中,铁能和硫酸铜反应置换出铜,说明铁在铜前面,银和硫酸铜不反应,说明铜在银前面,故可以证明铁>铜>银,A正确,不符合题意;
B、把银伸入硫酸铜和硫酸亚铁溶液中,都不发生反应,没有现象,只能证明银在铁和铜的后面,不能证明铁和铜的强弱,故不能证明铁>铜>银,B错误,符合题意;
C、把铁和铜放入硝酸银中,都能置换出银,证明铁和铜在银的前面,再把铁和铜放入稀硫酸中,铁和稀硫酸反应,铜和稀硫酸不反应,证明铁比铜强,能证明三种金属的活动性强弱,C正确,不符合题意;
D、把铜伸入硫酸亚铁的溶液中,无现象,说明铁在铜前,把铜伸入硝酸银溶液中,能置换出银,说明铜在银前,故可以证明锌>铜>银,D正确,不符合题意;
故选B。
5.有X、Y、Z三种金属,将三种金属分别浸入稀硫酸中,Y溶解并放出氢气,X、Z不溶解;将X浸入Z的硫酸盐溶液中,在X的表面有Z析出。则三种金属的活动性顺序由强到弱排列正确的是( )
A.X>Y>Z B.Y>X>Z C.Y>Z>X D.X>Z>Y
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属与酸能反应说明金属活动性大于氢,不能反应则小于氢,金属与盐溶液能发生反应时,单质中金属活动性大于盐中金属的活动性,若不能反应,则单质中金属活动性小于盐中金属的活动性分析。
【解答】 X、Y、Z三种金属分别浸入稀硫酸中,Y溶解并放出氢气,X、Z不溶解,说明Y活动性最强,将X浸入Z的硫酸盐溶液中,在X的表面有Z析出,说明X活动性大于Z,则三种金属的活动性顺序由强到弱排列Y>X>Z ;
故选B。
6.判断下列各组物质能否发生反应。能发生反应的写出化学方程式,不能发生反应的请说明理由。
(1)银和稀盐酸: 。
(2)铝和稀硫酸: 。
(3)铜和硫酸锌溶液: 。
(4)锌和硫酸铜溶液: 。
(5)铜和氯化银固体: 。
【答案】(1)不能反应,银的活动性排在氢的后面
(2)2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
(3)不能反应,铜的活动性排在锌的后面
(4)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
(5)不能反应,氯化银固体不能溶于水
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属与酸能反应说明金属活动性大于氢,不能反应则小于氢,金属与盐溶液能发生反应时,单质中金属活动性大于盐中金属的活动性,若不能反应,则单质中金属活动性小于盐中金属的活动性分析。
【解答】(1)银的活动性排在氢的后面 ,所以银和盐酸不能反应;
(2) 铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,方程式为 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ ;
(3) 铜的活动性排在锌的后面 ,铜不能与硫酸锌溶液反应;
(4)锌和硫酸铜能发生反应生成硫酸锌和铜,方程式为 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu ;
(5)氯化银固体不能溶于水,铜和氯化银不能发生反应;
故答案为:(1) 不能反应,银的活动性排在氢的后面 ;(2) 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ ;(3) 不能反应,铜的活动性排在锌的后面 ;(4) Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu ;(5) 不能反应,氯化银固体不能溶于水 。
7.用铝丝、洁净的铜丝、稀盐酸、AgNO3溶液,验证Al、Cu、Ag的活动性顺序。
(1)把打磨过的铝丝和洁净的铜丝分别浸入稀盐酸中,观察到铝丝表面有气泡产生,铜丝表面无明显现象,由此判断出Al和Cu的活动性强弱顺序为 >(H)> ;发生反应的基本反应类型是 ;铝丝使用前需用砂纸打磨的原因是 。
(2)为了达到实验目的,除(1)中实验外,还需要进行的实验是 。
【答案】(1)Al(或铝);Cu(或铜);置换反应;除去铝丝表面致密的氧化铝薄膜,防止其影响反应(或除去铝表面的氧化膜或除去铝表面的氧化物等,)
(2)将铜丝浸入硝酸银溶液中(只要用不超过所给四种试剂,就能得出正确结论的即可)
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属与酸能反应说明金属活动性大于氢,不能反应则小于氢,金属与盐溶液能发生反应时,单质中金属活动性大于盐中金属的活动性,若不能反应,则单质中金属活动性小于盐中金属的活动性分析。
【解答】(1) 把打磨过的铝丝和洁净的铜丝分别浸入稀盐酸中,铝丝表面有气泡产生,铜丝表面无明显现象,由此判断出Al的活动性比Cu强;铝与盐酸反应属于置换反应;铝丝表面有致密的氧化铝薄膜,为防止其影响反应铝丝使用前需用砂纸打磨;
(2)(1)只验证了铝的活动性大于铜,要验证Al、Cu、Ag的活动性顺序,还需验证铜的活动性大于银,需进行将铜丝浸入硝酸银溶液中的实验;
故答案为:(1)Al(或铝);Cu(或铜);置换反应;除去铝丝表面致密的氧化铝薄膜,防止其影响反应(或除去铝表面的氧化膜或除去铝表面的氧化物等);(2) 将铜丝浸入硝酸银溶液中(只要用不超过所给四种试剂,就能得出正确结论的即可) 。
二、能力提升
8.常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条,充分反应(忽略挥发)。下列图像正确的是( )
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质
【解析】【分析】根据镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气,该反应属于放热反应,及反应中各物质的质量的变化情况分析。
【解答】 常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条, 由方程式可知,每反应24份质量的镁,产生2份质量的氢气,所以溶液质量在原有基础上会随着反应的发生而增加,直到反应结束后保持不变, ① 正确;金属与酸反应会放出热量,温度升高,但反应停止后由于热传递温度会再恢复到原来的值, ② 错误;气体体积随着反应的发生而增加,盐酸反应结束后要保持不变, ③错误;反应前后氢元素质量保持不变, ④正确;
故选C。
9.在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀盐酸,没有气泡产生。下列判断正确的是( )
A.滤出的固体中一定含有铜,可能含有铁和镁
B.滤出的固体中一定含有铜,一定不含铁和镁
C.滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁,一定不含氯化铜
D.滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉, 镁先与氯化铜反应,然后再与氯化亚铁反应及铁和镁与盐酸反应产生氢气,铜不与盐酸反应分析。
【解答】 在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉, 镁先与氯化铜反应,然后再与氯化亚铁反应,向滤出的固体中滴加稀盐酸,没有气泡产生,说明固体中没有镁和铁,则只有铜,滤液中一定有氯化镁和氯化亚铁,可能有氯化铜,分析各选项,B符合题意;
故选B。
10.向一定质量AgNO3 和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.a点溶液中的溶质有3种
B.c点溶液中溶质为Zn(NO3)2
C.若取b~c段溶液,滴加稀盐酸,不会产生白色沉淀
D.取d点时的固体,加入稀盐酸,无气泡产生
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据 向一定质量AgNO3 和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,锌先与硝酸银反应,然后再与硝酸铜反应分析。
【解答】A、 a点溶液为锌与部分硝酸银反应的图像,溶液中的溶质有硝酸银、硝酸铜和硝酸锌3种,不符合题意;
B、c点为锌与硝酸铜刚好完全反应图像,溶液中溶质只有Zn(NO3)2 ,不符合题意;
C、b~c段溶液为锌与硝酸铜反应的图像,溶液成分为硝酸铜和硝酸锌,若取b~c段溶液,滴加稀盐酸,不会产生白色沉淀 ,不符合题意;
D、d点时的固体为锌过量,成分为锌、铜、银,加入稀盐酸,有气泡产生 ,符合题意;
故选D。
11.下列曲线图的描述正确的是( )
A.表示等质量、等质量分数的双氧水分解,生成氧气的质量随时间变化的关系
B.表示碳在含有氧气的密闭容器中燃烧,反应前后碳元素质量随时间变化的关系
C.表示一定质量的锌粒与足量稀盐酸反应,放出的氢气质量随时间变化的关系
D.表示在恒温条件下往硝酸钾饱和溶液中继续加入硝酸钾固体,其溶液的溶质质量分数随时间变化的关系
【答案】C
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;催化剂在化学反应中的作用;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】本题是图像的判断题,解答时要通过题目要求分析涉及到的各物质之间量的关系,结合变化趋势先做出判断,如随着横坐标物质量的变化,纵坐标表示的物质的量的变化趋势,增加或降低等,再确定图形中的起点、终点、转折点是否符合题意。
【解答】A、等质量、等质量分数的双氧水加催化剂和不加催化剂分解,只产生氢气速率不同,而不影响最终生成氢气的质量,所以反应结束后应产生相等质量的氢气,不符合题意;
B、 碳在含有氧气的密闭容器中燃烧,反应前后碳元素质量应保持不变 ,不符合题意;
C、 一定质量的锌粒与足量稀盐酸反应,氢气质量会随着反应的发生增加,直到锌反应结束保持不变,符合题意;
D、 在恒温条件下往硝酸钾饱和溶液中继续加入硝酸钾固体,硝酸钾不能溶解,其溶液的溶质质量分数始终保持不变,不符合题意;
故选C。
12.某科学兴趣小组为了探究氢气的实验室制法,进行了一系列实验探索。
(1)小组用锌和稀盐酸反应制取氢气,该反应的化学方程式为 。
(2)为了加快锌与稀盐酸的反应速率,老师提示了可向反应物中加入少量硫酸铜固体。为了弄明白速率加快的原因,小组同学提出了以下猜想。
猜想一:起促进作用的是硫酸根离子;
猜想二:起促进作用的是铜离子;
猜想三:生成物质起到促进作用。
为了验证上述猜想是否正确,小组同学进行了下列实验。
①小明将硫酸铜换成硫酸钠,发现反应速率几乎没有变化,小明得出猜想 不正确。
②小明提出将硫酸铜换成氯化铜进一步验证猜想,小华认为不需要替换试剂,只需通过观察加入硫酸铜固体后的现象就可以验证,该反应的现象为 ,发生反应的化学方程式为 。此反应发生后速率加快依然较明显,小华得出猜想 正确。
(3)小亮觉得用稀硫酸比用稀盐酸制取的氢气更纯净,原因是 。
【答案】(1)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
(2)一;有少量红色固体产生,反应速率加快;Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;三
(3)盐酸具有挥发性,会使生成的氢气中含有氯化氢,硫酸不具有挥发性,可以得到较纯净的氢气
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;酸的物理性质及用途;影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】(1)根据锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气分析;
(2)根据验证哪种成分使反应加快时可采用含有相同成分的物质时行实验通过实验现象得出结论及锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜分析;
(3)根据盐酸的挥发性分析。
【解答】(1) 锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应方程式为 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ ;
(2) ①硫酸铜和硫酸钠中都含硫酸根离子,将硫酸铜换成硫酸钠,发现反应速率几乎没有变化,说明起促进作用的不是硫酸根离子,猜想一不正确; ②因排除了硫酸根离子的原因,所以加入硫酸铜固体后,可以使反应速率加快,即可得出结论,加入硫酸铜后锌会与硫酸铜发生反应生成硫酸锌和铜,该反应的方程式为 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu ;反应发生后速率加快依然较明显 ,说明猜想三生成物起到促进作用正确;
(3) 盐酸具有挥发性,会使生成的氢气中含有氯化氢,硫酸不具有挥发性,可以得到较纯净的氢气,所以用稀硫酸比用稀盐酸制取的氢气更纯净 ;
故答案为:(1) Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ ;(2)一;有少量红色固体产生,反应速率加快;Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;三;(3) 盐酸具有挥发性,会使生成的氢气中含有氯化氢,硫酸不具有挥发性,可以得到较纯净的氢气 。
三、拓展创新
13.相同质量的镁、铝、锌分别与相同质量20%的盐酸充分反应,对产生氢气质量(直接用各金属表示)的大小关系有以下几种猜测:①Mg>Al>Zn;②Al>Mg>Zn;③Al=Mg=Zn;④Al=Mg>Zn;⑤Al=Zn>Mg;⑥Al>Mg=Zn。其中合理猜测的个数为( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】根据镁铝锌三种金属与足量酸完全反应时产生氢气质量 Al>Mg>Zn,若酸不足,金属全部过量则氢气质量相等,若金属部分过量,则产生氢气质量 Al=Mg>Zn分析。
【解答】 相同质量的镁、铝、锌分别与相同质量20%的盐酸充分反应,若酸足量,金属完全反应,则产生氢气质量 Al>Mg>Zn , ② 正确;若金属全部过量,则盐酸完全反应,产生氢气相等 ,③ 正确;若镁和铝有剩余,锌完全反应,则产生氢气 Al=Mg>Zn , ④ 正确;
故选C。
14.现有50g镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应,将混合溶液蒸干后可得218g固体(已换算成无水硫酸盐),则反应生成的氢气质量是 。
【答案】3.5g
【知识点】有关化学式的计算和推断;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据化学反应前后元素质量保持不变及元素质量为物质质量×元素质量分数分析。
【解答】 50g镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应,混合溶液蒸干后得到的218g固体中金属元素质量为50克,硫酸根质量为218g-50g=168g,生成盐中硫酸根质量即为硫酸中硫酸根质量,则反应的硫酸质量为,硫酸中含有氢元素即为生成氢气质量,为;
故答案为:3.5g。
15.在学习了金属的化学性质后,科学老师布置了一项课外学习任务:调查化工颜料店出售的涂料添加剂“银粉”是什么金属?某学习小组通过调查,分别获得了“银粉”是银粉、铝粉、锌粉这三种不同结果。为了确定究竟是哪一种金属,学习小组同学将一小包“银粉”带回实验室,进行了如下实验和分析。(相关反应的化学方程式为:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑)
(1)取少量“银粉”于试管中,滴加适量盐酸,观察到有 产生,说明“银粉”一定不是银。
(2)为了进一步确定“银粉”是铝还是锌,学习小组通过理论计算,获得两种金属分别与足量盐酸反应产生氢气的质量关系,并绘制成如图所示图像。在绘制锌的图像时,a点所对应的锌的质量m为多少?(通过计算回答)
(3)取1.8g“银粉”(杂质忽略不计)加入到50g稀盐酸中,恰好完全反应,生成氢气0.2g。根据上图可知,“银粉”是 ▲ 。计算实验中所用稀盐酸的溶质质量分数。
【答案】(1)“银粉”表面有气泡
(2)
Zn+2HCl=ZnCl2+ H2↑
65 2
m 0.2g
,m=6.5g。
(3)铝(或Al)
设实验中所用稀盐酸的溶质质量为x。
2Al+6HCl=2AlCl3+ 3H2↑
219 6
x 0.2g
,x=7.3g,
实验中所用稀盐酸中溶质质量分数= ×100%=14.6%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据银不与盐酸反应,而铝和锌能与盐酸反应产生氢气分析;
(2)根据m点对应氢气质量为0.2克,将0.2克氢气代入方程式中计算出反应的锌的质量分析;
(3)根据1.8克“银粉”产生0.2克氢气,则证明“银粉”成分为铝,利用产生氢气代入方程式中计算中盐酸中溶质质量,再利用溶质质量分数=溶质质量/溶液质量计算出盐酸的质量分数分析。
【解答】(1) 银不与盐酸反应,而铝和锌能与盐酸反应,所以加入盐酸若观察到 “银粉”表面有气泡产生,则说明 “银粉”一定不是银 ;
故答案为:(1) “银粉”表面有气泡 ;(2)6.5;(3) 铝(或Al) ;14.6%。
1 / 1华师大版初中科学九年级上学期 3.2 金属的活动性顺序(第1课时)
一、夯实基础
1.已知:金属X在常温下能与空气中的氧气反应,而金属Y和Z不能;将Y、Z分别投入稀盐酸中,Y溶解并产生气泡,Z无变化。下列说法正确的是( )
A.X氧化物的化学式只能表示为XO
B.Y能将X从它的盐溶液中置换出来
C.Z在自然界中只能以单质形式存在
D.三种金属的活动性顺序:X>Y>Z
2.下列反应属于置换反应的是( )
A.CaO+H2O=Ca(OH)2 B.Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
C.Cl2+2KBr=2KCl+Br2 D.Na2CO3+BaCl2=2NaCl+BaCO3↓
3.现有铬、铜和银三种金属,将金属铬和银分别放入硫酸铜溶液中,观察到铬表面有红色物质析出,银表面无明显现象,则这三种金属活动性顺序由强到弱排列正确的是( )
A.铬>铜>银 B.铜>铬>银 C.铬>银>铜 D.银>铬>铜
4.为测定铁、铜和银的金属活动性顺序,下列不能达到目的的试剂组合是( )
A.Ag、Fe、CuSO4溶液 B.Ag、FeSO4溶液、CuSO4溶液
C.Fe、Cu、AgNO3溶液、稀硫酸 D.Cu、FeSO4溶液、AgNO3溶液
5.有X、Y、Z三种金属,将三种金属分别浸入稀硫酸中,Y溶解并放出氢气,X、Z不溶解;将X浸入Z的硫酸盐溶液中,在X的表面有Z析出。则三种金属的活动性顺序由强到弱排列正确的是( )
A.X>Y>Z B.Y>X>Z C.Y>Z>X D.X>Z>Y
6.判断下列各组物质能否发生反应。能发生反应的写出化学方程式,不能发生反应的请说明理由。
(1)银和稀盐酸: 。
(2)铝和稀硫酸: 。
(3)铜和硫酸锌溶液: 。
(4)锌和硫酸铜溶液: 。
(5)铜和氯化银固体: 。
7.用铝丝、洁净的铜丝、稀盐酸、AgNO3溶液,验证Al、Cu、Ag的活动性顺序。
(1)把打磨过的铝丝和洁净的铜丝分别浸入稀盐酸中,观察到铝丝表面有气泡产生,铜丝表面无明显现象,由此判断出Al和Cu的活动性强弱顺序为 >(H)> ;发生反应的基本反应类型是 ;铝丝使用前需用砂纸打磨的原因是 。
(2)为了达到实验目的,除(1)中实验外,还需要进行的实验是 。
二、能力提升
8.常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条,充分反应(忽略挥发)。下列图像正确的是( )
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
9.在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀盐酸,没有气泡产生。下列判断正确的是( )
A.滤出的固体中一定含有铜,可能含有铁和镁
B.滤出的固体中一定含有铜,一定不含铁和镁
C.滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁,一定不含氯化铜
D.滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜
10.向一定质量AgNO3 和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.a点溶液中的溶质有3种
B.c点溶液中溶质为Zn(NO3)2
C.若取b~c段溶液,滴加稀盐酸,不会产生白色沉淀
D.取d点时的固体,加入稀盐酸,无气泡产生
11.下列曲线图的描述正确的是( )
A.表示等质量、等质量分数的双氧水分解,生成氧气的质量随时间变化的关系
B.表示碳在含有氧气的密闭容器中燃烧,反应前后碳元素质量随时间变化的关系
C.表示一定质量的锌粒与足量稀盐酸反应,放出的氢气质量随时间变化的关系
D.表示在恒温条件下往硝酸钾饱和溶液中继续加入硝酸钾固体,其溶液的溶质质量分数随时间变化的关系
12.某科学兴趣小组为了探究氢气的实验室制法,进行了一系列实验探索。
(1)小组用锌和稀盐酸反应制取氢气,该反应的化学方程式为 。
(2)为了加快锌与稀盐酸的反应速率,老师提示了可向反应物中加入少量硫酸铜固体。为了弄明白速率加快的原因,小组同学提出了以下猜想。
猜想一:起促进作用的是硫酸根离子;
猜想二:起促进作用的是铜离子;
猜想三:生成物质起到促进作用。
为了验证上述猜想是否正确,小组同学进行了下列实验。
①小明将硫酸铜换成硫酸钠,发现反应速率几乎没有变化,小明得出猜想 不正确。
②小明提出将硫酸铜换成氯化铜进一步验证猜想,小华认为不需要替换试剂,只需通过观察加入硫酸铜固体后的现象就可以验证,该反应的现象为 ,发生反应的化学方程式为 。此反应发生后速率加快依然较明显,小华得出猜想 正确。
(3)小亮觉得用稀硫酸比用稀盐酸制取的氢气更纯净,原因是 。
三、拓展创新
13.相同质量的镁、铝、锌分别与相同质量20%的盐酸充分反应,对产生氢气质量(直接用各金属表示)的大小关系有以下几种猜测:①Mg>Al>Zn;②Al>Mg>Zn;③Al=Mg=Zn;④Al=Mg>Zn;⑤Al=Zn>Mg;⑥Al>Mg=Zn。其中合理猜测的个数为( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
14.现有50g镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应,将混合溶液蒸干后可得218g固体(已换算成无水硫酸盐),则反应生成的氢气质量是 。
15.在学习了金属的化学性质后,科学老师布置了一项课外学习任务:调查化工颜料店出售的涂料添加剂“银粉”是什么金属?某学习小组通过调查,分别获得了“银粉”是银粉、铝粉、锌粉这三种不同结果。为了确定究竟是哪一种金属,学习小组同学将一小包“银粉”带回实验室,进行了如下实验和分析。(相关反应的化学方程式为:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑)
(1)取少量“银粉”于试管中,滴加适量盐酸,观察到有 产生,说明“银粉”一定不是银。
(2)为了进一步确定“银粉”是铝还是锌,学习小组通过理论计算,获得两种金属分别与足量盐酸反应产生氢气的质量关系,并绘制成如图所示图像。在绘制锌的图像时,a点所对应的锌的质量m为多少?(通过计算回答)
(3)取1.8g“银粉”(杂质忽略不计)加入到50g稀盐酸中,恰好完全反应,生成氢气0.2g。根据上图可知,“银粉”是 ▲ 。计算实验中所用稀盐酸的溶质质量分数。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属X在常温下能与空气中的氧气反应,而金属Y和Z不能;将Y、Z分别投入稀盐酸中,Y溶解并产生气泡,Z无变化,从而确定三种金属的活动性顺序:X>Y>Z分析。
【解答】A、 X氧化物的化学式可能为XO ,也可能为为X2O3等 ,不符合题意;
B、 金属X在常温下能与空气中的氧气反应,而金属Y 不能,说明X活动性大于Y, Y不能将X从它的盐溶液中置换出来 ,不符合题意;
C、Z不能与盐酸反应,在自然界中可能以单质形式存在也可能以化合物形式存在 ,不符合题意;
D、 三种金属的活动性顺序:X>Y>Z ,符合题意;
故选D。
2.【答案】C
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据置换反应中反应物和生成物都一种单质和一种化合物分析。
【解答】A、方程式符合“多变一”属于化合反应 ,不符合题意;
B、方程式不属于基本反应类型,不符合题意;
C、方程式中反应物和生成物都一种单质和一种化合物,属于置换反应,符合题意;
D、方程式属于复分解反应,不符合题意;
故选C。
3.【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属与盐溶液能发生反应时,单质中金属活动性大于盐中金属的活动性,若不能反应,则单质中金属活动性小于盐中金属的活动性分析。
【解答】 将金属铬和银分别放入硫酸铜溶液中,观察到铬表面有红色物质析出,银表面无明显现象 ,则说明铬的活动性大于铜,银的活动性小于铜,则三种金属活动性顺序由强到弱排列铬>铜>银 ;
故选A。
4.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【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,位置在前的金属能把位于其后的金属从其盐溶液中置换出来.
【解答】A、把银和铁伸入硫酸铜溶液中,铁能和硫酸铜反应置换出铜,说明铁在铜前面,银和硫酸铜不反应,说明铜在银前面,故可以证明铁>铜>银,A正确,不符合题意;
B、把银伸入硫酸铜和硫酸亚铁溶液中,都不发生反应,没有现象,只能证明银在铁和铜的后面,不能证明铁和铜的强弱,故不能证明铁>铜>银,B错误,符合题意;
C、把铁和铜放入硝酸银中,都能置换出银,证明铁和铜在银的前面,再把铁和铜放入稀硫酸中,铁和稀硫酸反应,铜和稀硫酸不反应,证明铁比铜强,能证明三种金属的活动性强弱,C正确,不符合题意;
D、把铜伸入硫酸亚铁的溶液中,无现象,说明铁在铜前,把铜伸入硝酸银溶液中,能置换出银,说明铜在银前,故可以证明锌>铜>银,D正确,不符合题意;
故选B。
5.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属与酸能反应说明金属活动性大于氢,不能反应则小于氢,金属与盐溶液能发生反应时,单质中金属活动性大于盐中金属的活动性,若不能反应,则单质中金属活动性小于盐中金属的活动性分析。
【解答】 X、Y、Z三种金属分别浸入稀硫酸中,Y溶解并放出氢气,X、Z不溶解,说明Y活动性最强,将X浸入Z的硫酸盐溶液中,在X的表面有Z析出,说明X活动性大于Z,则三种金属的活动性顺序由强到弱排列Y>X>Z ;
故选B。
6.【答案】(1)不能反应,银的活动性排在氢的后面
(2)2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
(3)不能反应,铜的活动性排在锌的后面
(4)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
(5)不能反应,氯化银固体不能溶于水
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属与酸能反应说明金属活动性大于氢,不能反应则小于氢,金属与盐溶液能发生反应时,单质中金属活动性大于盐中金属的活动性,若不能反应,则单质中金属活动性小于盐中金属的活动性分析。
【解答】(1)银的活动性排在氢的后面 ,所以银和盐酸不能反应;
(2) 铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,方程式为 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ ;
(3) 铜的活动性排在锌的后面 ,铜不能与硫酸锌溶液反应;
(4)锌和硫酸铜能发生反应生成硫酸锌和铜,方程式为 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu ;
(5)氯化银固体不能溶于水,铜和氯化银不能发生反应;
故答案为:(1) 不能反应,银的活动性排在氢的后面 ;(2) 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ ;(3) 不能反应,铜的活动性排在锌的后面 ;(4) Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu ;(5) 不能反应,氯化银固体不能溶于水 。
7.【答案】(1)Al(或铝);Cu(或铜);置换反应;除去铝丝表面致密的氧化铝薄膜,防止其影响反应(或除去铝表面的氧化膜或除去铝表面的氧化物等,)
(2)将铜丝浸入硝酸银溶液中(只要用不超过所给四种试剂,就能得出正确结论的即可)
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属与酸能反应说明金属活动性大于氢,不能反应则小于氢,金属与盐溶液能发生反应时,单质中金属活动性大于盐中金属的活动性,若不能反应,则单质中金属活动性小于盐中金属的活动性分析。
【解答】(1) 把打磨过的铝丝和洁净的铜丝分别浸入稀盐酸中,铝丝表面有气泡产生,铜丝表面无明显现象,由此判断出Al的活动性比Cu强;铝与盐酸反应属于置换反应;铝丝表面有致密的氧化铝薄膜,为防止其影响反应铝丝使用前需用砂纸打磨;
(2)(1)只验证了铝的活动性大于铜,要验证Al、Cu、Ag的活动性顺序,还需验证铜的活动性大于银,需进行将铜丝浸入硝酸银溶液中的实验;
故答案为:(1)Al(或铝);Cu(或铜);置换反应;除去铝丝表面致密的氧化铝薄膜,防止其影响反应(或除去铝表面的氧化膜或除去铝表面的氧化物等);(2) 将铜丝浸入硝酸银溶液中(只要用不超过所给四种试剂,就能得出正确结论的即可) 。
8.【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质
【解析】【分析】根据镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气,该反应属于放热反应,及反应中各物质的质量的变化情况分析。
【解答】 常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条, 由方程式可知,每反应24份质量的镁,产生2份质量的氢气,所以溶液质量在原有基础上会随着反应的发生而增加,直到反应结束后保持不变, ① 正确;金属与酸反应会放出热量,温度升高,但反应停止后由于热传递温度会再恢复到原来的值, ② 错误;气体体积随着反应的发生而增加,盐酸反应结束后要保持不变, ③错误;反应前后氢元素质量保持不变, ④正确;
故选C。
9.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉, 镁先与氯化铜反应,然后再与氯化亚铁反应及铁和镁与盐酸反应产生氢气,铜不与盐酸反应分析。
【解答】 在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉, 镁先与氯化铜反应,然后再与氯化亚铁反应,向滤出的固体中滴加稀盐酸,没有气泡产生,说明固体中没有镁和铁,则只有铜,滤液中一定有氯化镁和氯化亚铁,可能有氯化铜,分析各选项,B符合题意;
故选B。
10.【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据 向一定质量AgNO3 和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,锌先与硝酸银反应,然后再与硝酸铜反应分析。
【解答】A、 a点溶液为锌与部分硝酸银反应的图像,溶液中的溶质有硝酸银、硝酸铜和硝酸锌3种,不符合题意;
B、c点为锌与硝酸铜刚好完全反应图像,溶液中溶质只有Zn(NO3)2 ,不符合题意;
C、b~c段溶液为锌与硝酸铜反应的图像,溶液成分为硝酸铜和硝酸锌,若取b~c段溶液,滴加稀盐酸,不会产生白色沉淀 ,不符合题意;
D、d点时的固体为锌过量,成分为锌、铜、银,加入稀盐酸,有气泡产生 ,符合题意;
故选D。
11.【答案】C
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;催化剂在化学反应中的作用;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】本题是图像的判断题,解答时要通过题目要求分析涉及到的各物质之间量的关系,结合变化趋势先做出判断,如随着横坐标物质量的变化,纵坐标表示的物质的量的变化趋势,增加或降低等,再确定图形中的起点、终点、转折点是否符合题意。
【解答】A、等质量、等质量分数的双氧水加催化剂和不加催化剂分解,只产生氢气速率不同,而不影响最终生成氢气的质量,所以反应结束后应产生相等质量的氢气,不符合题意;
B、 碳在含有氧气的密闭容器中燃烧,反应前后碳元素质量应保持不变 ,不符合题意;
C、 一定质量的锌粒与足量稀盐酸反应,氢气质量会随着反应的发生增加,直到锌反应结束保持不变,符合题意;
D、 在恒温条件下往硝酸钾饱和溶液中继续加入硝酸钾固体,硝酸钾不能溶解,其溶液的溶质质量分数始终保持不变,不符合题意;
故选C。
12.【答案】(1)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
(2)一;有少量红色固体产生,反应速率加快;Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;三
(3)盐酸具有挥发性,会使生成的氢气中含有氯化氢,硫酸不具有挥发性,可以得到较纯净的氢气
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;酸的物理性质及用途;影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】(1)根据锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气分析;
(2)根据验证哪种成分使反应加快时可采用含有相同成分的物质时行实验通过实验现象得出结论及锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜分析;
(3)根据盐酸的挥发性分析。
【解答】(1) 锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应方程式为 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ ;
(2) ①硫酸铜和硫酸钠中都含硫酸根离子,将硫酸铜换成硫酸钠,发现反应速率几乎没有变化,说明起促进作用的不是硫酸根离子,猜想一不正确; ②因排除了硫酸根离子的原因,所以加入硫酸铜固体后,可以使反应速率加快,即可得出结论,加入硫酸铜后锌会与硫酸铜发生反应生成硫酸锌和铜,该反应的方程式为 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu ;反应发生后速率加快依然较明显 ,说明猜想三生成物起到促进作用正确;
(3) 盐酸具有挥发性,会使生成的氢气中含有氯化氢,硫酸不具有挥发性,可以得到较纯净的氢气,所以用稀硫酸比用稀盐酸制取的氢气更纯净 ;
故答案为:(1) Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ ;(2)一;有少量红色固体产生,反应速率加快;Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;三;(3) 盐酸具有挥发性,会使生成的氢气中含有氯化氢,硫酸不具有挥发性,可以得到较纯净的氢气 。
13.【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】根据镁铝锌三种金属与足量酸完全反应时产生氢气质量 Al>Mg>Zn,若酸不足,金属全部过量则氢气质量相等,若金属部分过量,则产生氢气质量 Al=Mg>Zn分析。
【解答】 相同质量的镁、铝、锌分别与相同质量20%的盐酸充分反应,若酸足量,金属完全反应,则产生氢气质量 Al>Mg>Zn , ② 正确;若金属全部过量,则盐酸完全反应,产生氢气相等 ,③ 正确;若镁和铝有剩余,锌完全反应,则产生氢气 Al=Mg>Zn , ④ 正确;
故选C。
14.【答案】3.5g
【知识点】有关化学式的计算和推断;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据化学反应前后元素质量保持不变及元素质量为物质质量×元素质量分数分析。
【解答】 50g镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应,混合溶液蒸干后得到的218g固体中金属元素质量为50克,硫酸根质量为218g-50g=168g,生成盐中硫酸根质量即为硫酸中硫酸根质量,则反应的硫酸质量为,硫酸中含有氢元素即为生成氢气质量,为;
故答案为:3.5g。
15.【答案】(1)“银粉”表面有气泡
(2)
Zn+2HCl=ZnCl2+ H2↑
65 2
m 0.2g
,m=6.5g。
(3)铝(或Al)
设实验中所用稀盐酸的溶质质量为x。
2Al+6HCl=2AlCl3+ 3H2↑
219 6
x 0.2g
,x=7.3g,
实验中所用稀盐酸中溶质质量分数= ×100%=14.6%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据银不与盐酸反应,而铝和锌能与盐酸反应产生氢气分析;
(2)根据m点对应氢气质量为0.2克,将0.2克氢气代入方程式中计算出反应的锌的质量分析;
(3)根据1.8克“银粉”产生0.2克氢气,则证明“银粉”成分为铝,利用产生氢气代入方程式中计算中盐酸中溶质质量,再利用溶质质量分数=溶质质量/溶液质量计算出盐酸的质量分数分析。
【解答】(1) 银不与盐酸反应,而铝和锌能与盐酸反应,所以加入盐酸若观察到 “银粉”表面有气泡产生,则说明 “银粉”一定不是银 ;
故答案为:(1) “银粉”表面有气泡 ;(2)6.5;(3) 铝(或Al) ;14.6%。
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