初中科学浙教版九年级上册 第二章 第2节 金属的化学性质 同步练习

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名称 初中科学浙教版九年级上册 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 2023-09-10 08:59:48

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初中科学浙教版九年级上册 第二章 第2节 金属的化学性质 同步练习
一、选择题
1.(2023九上·上城期末)往放有宜纸的培养皿中滴入盐溶液,放入合适的金属丝,一段时间后,可以有新金属析出,得到如图所示的“金属树”。下列能得到红色金属树的(  )
A.铁丝+硝酸铜溶液 B.铁丝+硝酸银溶液
C.银丝+硝酸铜溶液 D.银丝+硝酸银溶液
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序表,结合常见金属的颜色的知识判断。
【解答】A.铁和硝酸铜反应,生成硝酸亚铁和红色的铜单质,故A符合题意;
B.铁丝和硝酸银反应,生成硝酸亚铁和白色的银单质,故B不合题意;
C.银的活动性小于铜,不能与硝酸铜反应,故C不合题意;
D.银和硝酸银不反应,故D不合题意。
故选A。
2.(2023九上·金华期末)向一定质量CuSO4、FeSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和 滤渣。下列说法正确的是(  )
A.若滤渣中只有一种金属,则滤液中的溶质一定有三种
B.若滤渣中有两种金属,则滤液中的溶质一定有两种
C.若滤液中只有一种溶质,则向滤渣中加入稀盐酸一定有气泡产生
D.若滤液中有两种溶质,则向滤渣中加入稀盐酸不可能有气泡产生
【答案】C
【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CuSO4、FeSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉, 锌先与硫酸铜反应,然后再与硫酸亚铁反应分析。
【解答】 向一定质量CuSO4、FeSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉, 锌先与硫酸铜反应,然后再与硫酸亚铁反应;
A、 若滤渣中只有一种金属,即为铜,则硫酸铜可能完全反应,也可能部分反应,滤液中的溶质可能有三种,也可能有两种 ,不符合题意;
B、 若滤渣中有两种金属,为铜和铁,则滤液中一定有硫酸锌,可能有硫酸亚铁,一定没有硫酸铜,即溶质可能是一种,也可能是两种,不符合题意;
C、若滤液中只有一种溶质,即只有硫酸锌,则滤渣中有铁和铜,加稀盐酸一定有气泡产生,符合题意;
D、 若滤液中有两种溶质,则为硫酸锌和硫酸亚铁,则滤渣中一定有铜,可能有铁,向滤渣中加入稀盐酸可能有气泡产生 ,不符合题意;
故选C。
3.(2023九上·温州期末)将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中,反应完成后有2种金属剩余,则它们生成氢气的质量关系是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序越强的金属与酸反应速率越快,化合价相等时,相对原子质量越小的金属等质量完全反应时产生氢气质量越多分析。
【解答】 镁、铁、锌三金属活动性强弱顺序为镁>锌>铁,形成化合物时均为+2价,且相对原子质量关系为锌>铁>镁,将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中,反应完成后有2种金属剩余,则剩余金属为镁和铁,即三金属反应的速率由快到慢的顺序为镁、锌、铁,反应结束后产生氢气质量关系为镁=铁>锌;
故选C。
4.(2023九上·永康期末)下图表示了金属活动性顺序表中铜、锡和铝被人类大规模冶炼、利用的大致年限。
分析该图的规律,你认为金属被大规模冶炼、利用的先后顺序跟下列哪个因素有关(  )
A.金属的导电性 B.金属的延展性
C.金属的颜色 D.金属的活动性
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据图片提取信息,从而对各个选项进行判断即可。
【解答】根据图片可知,从左到右,金属的活动性越来越弱。而金属的活动性越弱,被发现的时间越早,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
5.(2022九上·舟山月考)生活中有很多“禁忌”,即不能做的事情。下列“禁忌”与相关的科学解释相对应的是(  )
选项 “禁忌” 原理解释
A 用锡壶装醋酸 活动性顺序:Sn排在H后面
B 煤气泄漏时,开灯检查 电火花点燃混合气体,发生爆炸
C 用稀盐酸除铁锈时,浸泡太久 6HCl+2Fe=2FeCl2+3H2↑
D 浓硫酸洒在手上,直接用水冲洗 浓硫酸具有吸水性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【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;酸的化学性质
【解析】【分析】A、根据金属活动性顺序表分析;
B、根据煤气遇明火爆炸分析;
C、根据铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气分收入
D、根据浓硫酸的腐蚀性分析。
【解答】A、锡在活动性顺序中排在氢前,不能用锡壶装醋酸 ,不符合题意;
B、 煤气泄漏时,开灯检查, 电火花点燃混合气体,易发生爆炸 ,符合题意;
C、 用稀盐酸除铁锈时,浸泡太久 ,铁会与盐酸反应生成氯化亚和氢气,方程式为 2HCl+Fe=FeCl2+H2↑ ,不符合题意;
D、 浓硫酸洒在手上,直接用水冲洗 ,是由于浓硫酸具有腐蚀性,不符合题意;
故选B。
6.(2022九上·杭州期中)比较Fe、Cu、Ag之间的活动性强弱,某同学在实验室分别准备用如下几组物质进行实验,你认为不可行的是(  )
A.Fe、Ag、CuSO4 溶液 B.Cu、Ag、FeSO4溶液
C.Fe、Cu、稀盐酸、AgNO3溶液 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】根据金属能否与酸或盐溶液反应证明金属活动性强弱分析。
【解答】A、将铁放入硫酸铜溶液,铁与硫酸铜能反应证明铁的活动性大于铜,将银放入硫酸铜溶液,银与硫酸铜不能反应,可证明铜的活动性大于银,利用所给物质可比较Fe、Cu、Ag之间的活动性强弱 ,不符合题意;
B、铜和银都不能与硫酸亚铁溶液反应,只证明铁的活动性最弱,铜和银的活动性无法比较,符合题意;
C、分别将铁和铜放入稀盐酸中,铁表面有气泡,铜无现象,可证明铁和活动性大于铜,再将铜放入硝酸银溶液中,铜能置换出银可证明铜的活动性大于银,利用所给物质可比较Fe、Cu、Ag之间的活动性强弱 ,不符合题意;
D、将铜分别入入硫酸亚铁和硝酸银溶液中,铜不能与硫酸亚铁反应,证明铁的活动性大于铜,铜能与硝酸银反应,证明铜的活动性大于银,利用所给物质可比较Fe、Cu、Ag之间的活动性强弱 ,不符合题意;
故选B。
7.(2022九上·舟山期中)“价类图”是以化合价为纵坐标、物质类别为横坐标绘制的图像,它能将散乱的科学知识联系在一起,有助于对科学问题的理解和整体认知。如图是含铁元素的物质的价类图。下列判断正确的是(  )
A.物质a可以在空气中剧烈燃烧
B.物质c能与CO反应,这个反应为置换反应
C.物质d能够与硫酸铜反应
D.物质e溶液呈黄色,能与氢氧化钠溶液反应生成d
【答案】D
【知识点】元素化合价的规则与计算;复分解反应及其应用;置换反应及其应用
【解析】【分析】根据铁元素的化合价及各物质的类别,推断出各字母代表物质,再由各物质性质进行判断分析。
【解答】A、 物质a为铁单质,不可以在空气中剧烈燃烧 ,不符合题意;
B、 物质c为氧化铁,能与CO反应,但这个反应中反应物没有单质,不是置换反应 ,不符合题意;
C、 物质d为氢氧化铁,难溶于水,不能够与硫酸铜反应 ,不符合题意;
D、物质e为铁盐,溶液呈黄色,能与氢氧化钠反应生成氢氧化铁,即d,符合题意;
故选D。
8.(2020九上·黄岩期中)科学家发明了一种车用制氢装置,其制氢气的原理是:硼(B)和水在高温下反应生成氢氧化硼和氢气。反应的化学方程式为:2B+6H2O=高温=2B(OH)2+3H2,该反应属于(  )
A.置换反应 B.分解反应 C.化合反应 D.复分解反应
【答案】A
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据化合反应符合“多变一”的特点、分解反应符合“一变多”的特点、置换反应为“单化化单”、复分解反应为“双交换价不变”进行分析。
【解答】所给反应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。
故选A。
9.(2023九上·余姚期末)下列实验方案不能达到实验目的的是(  )
  实验目的 实验方案
A 验证溶液中是否有银离子 取样先加入氯化钡溶液再加入稀硝酸
B 鉴别NaOH溶液和Ca(OH)2溶液 分别滴入Na2CO3溶液,
C 防止铁制品生锈 喷漆等方法使它隔绝水和氧气
D 检验溶液中是否含有葡萄糖 用新制的氢氧化铜悬浊液混合受热,观察是否有砖红色沉淀产生
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】物质的鉴别、推断;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】将实验方案与实验目的进行比较,分析二者是否一致即可。
【解答】A.加入氯化钡后,生成白色沉淀可能是硫酸钡,也可能是氯化银,它们都不会溶于稀硝酸,因此无法鉴别是否存在阴离子,故A符合题意;
B.氢氧化钠和碳酸钠不反应,而氢氧化钙能够与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀,可以鉴别二者,故B不合题意;
C.铁与空气中的水和氧气反应,从而生成铁锈,因此喷漆隔绝空气或水,就能防锈,故C不合题意;
D.用新制的氢氧化铜悬浊液混合受热,观察是否有砖红色沉淀产生,可以检验溶液中是否含有葡萄糖,故D不合题意。
故选A。
10.(2023九上·嘉兴期末)为比较金属活动性顺序,用砂纸将大小相同的锌片、铜片和镁条表面的氧化物除掉,然后分别投入盛有相同质量分数的 5mL稀盐酸的三支试管中 (如图) 。下列有关说法正确的是(  )
A.除去表面氧化膜后,三种金属均呈银白色
B.注入5mL同种稀盐酸,目的是产生一样多的气体
C.镁表面产生气泡最快,说明镁的金属活动性最强
D.反应结束后,甲、丙两试管中溶液的质量变小
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铜为紫红色,酸的体积、浓度影响反应速率,与酸反应速率越快金属活动性越强及质量守恒定律分析。
【解答】A、铜是紫红色金属,不符合题意;
B、 注入5mL同种稀盐酸,目的是控制变量,通过产生气体速率不同判断金属活动性顺序,不符合题意;
C、镁表面产生气泡最快,说明镁的活动性最强,符合题意;
D、 反应结束后,因反应的金属的质量大于产生氢气质量,甲、丙两试管中溶液的质量都变大,不符合题意;
故选C。
11.(2023九上·拱墅期末)取一定量的铁粉和硫粉均匀混合后放进试管中,用酒精灯加热,当试管中的光扩展到整支试管后立即停止加热,静置冷却,最终得到不能被磁铁吸引的黑色物质。下列分析错误的是(  )
A.铁从游离态变为化合态 B.反应后的生成物属于盐
C.此反应为吸热反应 D.此反应为化合反应
【答案】C
【知识点】化合反应和分解反应;金属的化学性质
【解析】【分析】根据铁与硫用酒精灯加热发生化合反应生成FeS分析。
【解答】A、 取一定量的铁粉和硫粉均匀混合后放进试管中,用酒精灯加热,当试管中的光扩展到整支试管后立即停止加热,静置冷却,最终得到不能被磁铁吸引的黑色物质,即铁与硫发生了反应,铁从游离态变为化合态,不符合题意;
B、 反应后的生成物为FeS,属于盐 ,不符合题意;
C、此反应为放热反应,符合题意;
D、 此反应为铁与硫发生化合反应 ,不符合题意;
故选C。
12.(2023九上·温州期末)模型能够直观反映化学变化的结果。将一定质量的镁条放入某一溶液(如图),其溶质硫酸锌和硫酸亚铁的质量相同,充分反应后烧杯内固体的组成和质量大小关系不可能的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】金属的化学性质;酸的化学性质
【解析】【分析】根据金属活动性顺序表的知识,结合化学式的计算判断即可。
【解答】根据题意可知,镁条先和硫酸亚铁反应,待反应结束后再和硫酸锌反应,
即只要有锌生成,那么铁肯定被完全置换出来。
质量相同的硫酸锌和硫酸亚铁,其中锌的质量肯定大于铁的质量。
当铁被全部置换而锌被部分置换时,铁质量大于锌,故B正确不合题意;
当镁的质量不够将锌完全置换出来时,则固体只有锌和铁,且锌的质量可能等于铁的质量,故A正确不合题意;
当镁的质量有剩余时,锌和铁被完全置换出来,且锌的质量大于铁的质量,而锌和铁的质量之和可能等于剩余镁的质量,故C错误符合题意,D正确不合题意。
故选C。
13.(2022九上·金华期中)如图所示,烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸,天平调平后,同时向其中分别加入等质量的过量锌 片和铁片,则反应开始到反应结束的过程中,天平指针指向的变化是(  )
A.先向左偏后平衡 B.先向左偏后向右偏
C.先向右偏后平衡 D.先向右偏后向左
【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据锌的活动性大于铁,产生氢气速率锌大于铁,锌和铁过量,盐酸完全反应,等质量盐酸反应产生氢气质量相等,由此判断天平各盘上增重质量确定指针偏向分析。
【解答】 烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸,天平调平后,同时向其中分别加入等质量的过量锌片和铁片,锌的活动性大于铁,反应速率锌大于铁,即相同时间产生氢气质量锌大于铁,最终酸完全反应,产生氢气质量相等,所以反应开始时加锌一端增重质量小于铁,结束后两端增重质量相等,即指针先偏向右盘最终平衡;
故选C。
14.(2023九上·海曙期末)现有两个烧杯,分别装有质量分数均为10%的AgNO3溶液和Cu(NO3)2溶液各200克,现分别向两烧杯的溶液中缓慢加入足量的铁粉,则两个烧杯内所得金属固体的质量随加入铁粉质量的关系图中,正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据方程式中物质间质量关系,利用参加反应的硝酸银和硝酸铜的质量计算生成的银和铜的质量,由此判断曲线分析。
【解答】由方程式设生成银的质量为x,生成铜的质量为y
Fe+2AgNO3=Fe(NO3) 2+2Ag Fe+ Cu(NO3)2 =Fe(NO3) 2+Cu
56 340 216 56 188 64
200g×10% x 200g×10% y
x=12.7g,y=6.8g
可知, 10%的AgNO3溶液和Cu(NO3)2溶液各200克, 分别加入足量铁粉,金属固体质量随铁粉的加入而增加,且与硝酸银反应增加质量大于硝酸铜,质量比近似2:1;
故选A。
二、填空题
15.(2020九上·黄岩期中)整理和归纳是有效的学习方法。下面是某学习小组的同学对Mg、Fe、Cu、Hg、Ag五种金属相关知识的归纳复习,请你参与并回答问题:
(1)从物理性质上看,每种金属都有自己的特性。你认为Hg与其他金属的不同之处是   。
(2)从化学性质上看,与盐酸反应最剧烈的是   ,这五种金属中,有一种金属的化合物溶液能与其他四种金属发生反应,请写出铁与该盐溶液反应得方程式   。
(3)性质决定用途,用途反映性质是重要的化学学科思想。用镁粉制作的烟花在夜空中发出耀眼的白光,这是利用了镁的   性。
【答案】(1)常温下Hg是液体而其余均为固体
(2)镁;Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
(3)可燃
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途;金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据汞常温为液体分析;
(2)根据所给金属中最活泼的镁与酸反应最剧烈,最不活泼的银盐能与另四种金属反应分析;
(3)根据镁的可燃性分析。
【解答】(1) Hg与其他金属的不同之处是状态不同,常温下Hg是液体,而其余金属均为固体。
(2)所给五种金属中镁的活动性最强,与盐酸反应最剧烈。所给金属中银的活动性最弱,则银的盐溶液能与另四种金属发生反应,银的盐溶液一般为硝酸银溶液,铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,反应方程式为 Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag 。
(3) 用镁粉制作的烟花在夜空中发出耀眼的白光,这是利用了镁的可燃性。
故答案为:(1) 常温下Hg是液体而其余均为固体 ;(2)镁; Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag ;(3)可燃。
16.(2022九上·镇海区期末)泡沫金属因其密度小、强度高而成为未来汽车的主要材料。
(1)泡沫金属是新型钛铝合金,金属钛、铝表面容易氧化,形成致密    ,具有抗腐蚀能力。
(2)将铝粉和氢化钛(TiH2)粉末混合,填进超强钢皮制作的汽车零部件模型,将模型加热至660℃(铝的熔点),氢化钛受热分解,产生金属单质和气体单质。该气体在熔化的铝中产生大小一致,密密麻麻的泡沫。该反应的化学方程式是    。
(3)反应结束后,冷却形成质量均匀、强度比铝高、密度比铝小,与钢皮之间牢固连接的钛铝合金零部件。因此,泡沫金属属于    (填“混合物”或“化合物”)。
【答案】(1)氧化膜
(2)TiH2 Ti+H2↑
(3)混合物
【知识点】金属的化学性质;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)根据活泼金属表面有致密氧化膜分析;
(2)根据化学反应前后元素种类不变分析;
(3)根据泡沫金属是合金,合金属于混合物分析。
【解答】(1) 金属钛、铝表面容易氧化,形成致密氧化膜, 具有抗腐蚀能力。
(2)由题中信息可知, 氢化钛受热分解,产生金属单质和气体单质,由反应前后元素种类不变可知,生成物为氢气和钛,反应方程式为 TiH2 Ti+H2↑ ;
(3) 泡沫金属是新型钛铝合金, 属于混合物;
故答案为:(1)氧化膜;(2) TiH2 Ti+H2↑ ;(3)混合物。
17.(2023九上·上虞期末)某同学为了探究相关金属的化学性质,做了下列实验:
(1)A试管中实验现象是   。
(2)只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱,需补充一个实验来证明,补充实验所用试剂合理的是______(填字母)。
A.Cu、Ag、稀盐酸 B.Cu、AgNO3溶液
(3)实验C中物质充分反应后,某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想:这四种猜想中明显不合理的是______(填字母)。
A.Zn、Cu、Ag B.Zn、Cu C.Cu、Ag D.Ag
【答案】(1)锌片的表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为无色
(2)B
(3)B
【知识点】实验方案设计与评价;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据锌与硝酸铜的反应生成硝酸锌和铜分析;
(2)根据金属能否与酸反应或盐反应验证金属活动性强弱分析;
(3)根据向硝酸铜和硝酸银混合溶液加入锌片,锌先与硝酸银反应,然后再与硝酸铜反应分析。
【解答】(1) A试管中为锌与硝酸铜的反应,实验现象是锌片的表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为无色。
(2)铜、银都不与稀盐酸反应,不能证明铜和银的活动性,A错误;铜能与硝酸银溶液反应,可证明铜的活动性大于银,B正确。
(3)向硝酸铜和硝酸银混合溶液加入锌片,锌先与硝酸银反应,然后再与硝酸铜反应,所以固体中一定有银,可能有铜或铜和锌,即固体中有锌则应该一定有铜,B不合理。
故答案为:(1)锌片的表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为无色 ;(2)B;(3)B。
18.(2022九上·浙江期中)你注意过吗?家庭使用的铁制工具隔一段时间不用就变得锈迹斑斑,而广场上矗立的不锈钢雕塑,几经风霜雨雪总能保持原有的本色。
(1)铁与空气中的   直接接触会导致铁制品的锈蚀。
(2)金属铝化学性质比铁更活泼,但是铝锅、饮料罐大量使用铝材料,这是因为它的表面易生成一层   。
【答案】(1)水和氧气
(2)致密的氧化膜
【知识点】金属的化学性质;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】根据铁生锈实质及铝的化学性质分析。
【解答】(1)铁生锈实质是铁与氧气和水同时作用;
(2) 金属铝化学性质比铁更活泼,但是铝锅、饮料罐大量使用铝材料 ,是由于铝常温下与氧气反应生成致密的氧化铝膜,使其有自保性能;
故答案为:(1)水和氧气;(2)致密的氧化膜。
19.(2022九上·杭州期中)镓(Ga)是科学史上第一个先从理论预言,后在自然界中被发现验证的化学元素。
(1)若将由镓元素组成的单质镓放入足量的稀硫酸中,能观察到镓表面有气泡产生并完全溶解。已知镓元素在化合物中的化合价为+3价,则镓与稀硫酸反应的化学方程式为   。
(2)若要进一步探究镓在常见金属中的金属活动性顺序,下列实验有必要做的是 。
A.将镓放入硫酸铜溶液中
B.将镓放入硫酸亚铁溶液中
C.将镓放入稀盐酸中
【答案】(1)2Ga+3H2SO4=Ga2(SO4)3+3H2↑
(2)B
【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】(1)根据镓与稀硫酸反应生成硫酸镓和氢气分析;
(2)根据镓能与硫酸反应,铜不能与硫酸反应,可通过镓能否与硫酸亚铁反应验证铁和镓的活动性强弱分析。
【解答】(1) 镓与稀硫酸反应生成硫酸镓和氢气,反应方程式为2Ga+3H2SO4=Ga2(SO4)3+3H2↑;
(2)镓能与硫酸反应,铜不能与硫酸反应,不需做镓与硫酸铜的实验,A错误;将镓放入硫酸亚铁溶液中,可验证镓和铁的活动性强弱,B正确;因镓能与稀硫酸反应,已经验证了其活动性大于氢,没必要进行镓与盐酸的反应,C错误;
故答案为:(1)2Ga+3H2SO4=Ga2(SO4)3+3H2↑ ;(2)B。
20.(2023九上·杭州期中)当相同质量的A、B两种活泼金属(化合价均为+2价)与足量稀盐酸反应时,产生H2的质量与反应时间的关系如图所示。
(1)A、B两种金属的活动性顺序是A   B。(填“>”“<”或“=”)
(2)A、B两种金属的相对原子质量大小是A   B。(填“>”“<”或“=”)
(3)在Mg和Fe、Zn和Fe及Zn和Cu中,A、B两种金属可能是   。
【答案】(1)>
(2)>
(3)Zn和Fe
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据图像变化确定相同时间产生氢气多少来判断活动性强弱,金属完全反应产生氢气质量大小来判断相对原子质量分析。
【解答】(1)由相同时间A产生氢气质量大于B可知,A反应速率比B快,则A的活动性大于B;
(2)A、B化合价相等,则等质量A和B完全反应相对原子质量越小时,产生氢气质量越大,由图像可知,B产生氢气质量大于A,则A的相对原子质量大于B;
(3)镁的活动性比铁强,相对原子质量比铁小,镁和铁不符合图像反应,锌的活动性大于铁,相对原子质量锌大于铁,锌和铁符合图像变化,铜不与盐酸反应,锌和铜不符合图像变化;
故答案为:(1)>;(2)>;(3) Zn和Fe 。
三、实验探究题
21.(2023九上·拱墅期末)从废旧手机的某些部件中可回收金属银和铜,其操作流程如图所示。回答问题:
(1)步骤①②③中均涉及的实验操作是   和洗涤。
(2)操作流程中,加入足量稀硫酸的目的是使粗产品中的   完全反应。
(3)向固体中加入适量硝酸银溶液后,可观察到的实验现象是   。
(4)若溶液乙的质量大于溶液甲的质量,则加入的金属X可能是   (选填“铁”“锌”或“铜”)。
【答案】(1)过滤
(2)镁、铝
(3)有银白色(或灰黑色)固体析出,溶液由无色变为蓝色
(4)锌
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据过滤原理分析;
(2)根据金属活动性顺序中,排在氢前的金属能与酸发生反应,排在氢后的金属不能与酸反应分析;
(3)根据铜与硝酸银反应分析;
(4)根据锌和铁都能与硝酸铜反应分析。
【解答】(1) 步骤①②③中均涉及的实验操作是 过滤和洗涤;
(2) 在金属活动性顺序表中,排在氢前的金属能与酸发生反应,排在氢后的金属不能与酸反应,操作流程中,加入足量稀硫酸的目的是使粗产品中的镁和铝完全反应;
(3)固体成分为铜和银, 向固体中加入适量硝酸银溶液后,铜会与硝酸银发生反应生成银和硝酸铜,可观察到的实验现象是有银白色(或灰黑色)固体析出,溶液由无色变为蓝色 ;
(4) 溶液甲中溶质为硝酸铜,加入X置换出铜,若溶液乙的质量大于溶液甲的质量,铁和锌能与硝酸铜反应,铁的相对原子质量为56,锌的相对原子质量为64,铜的相对原子质量为64,则加入的金属X可能是锌。
故答案为:(1)过滤;(2)镁、铝;(3) 有银白色(或灰黑色)固体析出,溶液由无色变为蓝色 ;(4)锌。
22.(2023九上·舟山开学考)科学兴趣小组采用不同方案对金属活动性的强弱进行了研究。
甲同学:将铜丝放入硝酸银溶液中,观察现象。
乙同学:把铁制容器和铝制容器放在同一潮湿环境中,一段时间后观察容器表面的锈蚀情况。实验后,同学们进行汇报和评价交流。
(1)甲同学根据   的实验现象,得出金属铜的活动性比银强。
(2)乙同学观察到铁制容器表面有明显的锈蚀现象,而铝制容器表面无明显变化。据此他得出铁的活动性比铝强的结论。小组讨论后一致认为乙同学的方案设计不合理,他们的理由是:铝制容器表面无明显变化是因为   导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应,因此不能用此方法比较铁与铝的活动性强弱。
【答案】(1)铜丝表面有银白色物质附着
(2)铝与氧气反应形成了致密的氧化膜
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)在金属活动性顺序表中,排在前面的金属能够将后面的金属从盐溶液中置换出来,这说明前面金属的活动性大于后面的金属。
(2)氧化铁质地疏松,且容易分层剥落;而氧化铝质地紧密,可以覆盖在铝表面,防止里面的铝进一步氧化,据此分析解答。
【解答】(1)铜和硝酸银反应,生成蓝色的硝酸铜溶液和白色的银单质,那么现象为:铜丝表面有银白色物质附着,这说明金属铜的活动性比银强。
(2)小组讨论后一致认为乙同学的方案设计不合理,他们的理由是:铝制容器表面无明显变化是因为铝与氧气反应形成了致密的氧化膜导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应,因此不能用此方法比较铁与铝的活动性强弱。
23.(2023九上·柯城期末)镁条放置在空气中一段时间,表面会形成一层黑色物质。小科查得以下资料:
I.常温下,空气中的氮气和稀有气体不会与镁发生反应。
II.无水CaCl2固体有较强的吸水性,能吸收空气中的水蒸气。
为探究镁表面黑色物质的成因是与空气中的哪些成分有关,他开展如图实验进行探究。
数日后第①组镁条表面出现黑色物质,第②、③组只观察到镁条表面变暗,并没有出现黑色物质。
(1)对比第①、②两组实验,可以得出“镁条变黑一定与    有关”的结论。
(2)对比第    两组实验,可以得出镁条变黑还需要空气中二氧化碳气体的参与。
(3)小科通过查阅资料发现:镁条表面变黑,实质是镁与空气中的水、氧气、二氧化碳发生了反应。为了使实验结论更加严谨,还应该补做第④组实验,且观察到镁条表面无明显变化才能得出结论,则第④组实验“?”处应填写    。
【答案】(1)水蒸气
(2)①、③
(3)二氧化碳
【知识点】实验方案设计与评价;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】根据对比实验的设计要求分析,设计对比实验需注意变量的唯一性,由各实验现象进行对比得出结论。
【解答】(1)第①组实验中镁与潮湿空气接触,第②组实验镁与干燥空气中接触,两实验变量为水蒸气, 对比第①、②两组实验,可以得出“镁条变黑一定与水蒸气有关”。
(2) ①、③ 组实验变量为二氧化碳,对比两实验现象可得出镁条变黑还需要空气中二氧化碳气体的参与。
(3) 镁条表面变黑,实质是镁与空气中的水、氧气、二氧化碳发生了反应,所给实验中 ①、② 对比可证明水蒸气的参与, ①、③ 对比可证明二氧化碳的参与,还缺少证明氧气参与的实验,为了使实验结论更加严谨,还应该补做第④组实验, 则第④组实验“?”处应填写二氧化碳。
故答案为:(1)水蒸气;(2) ①、③ ;(3)二氧化碳。
24.(2023九上·南浔期末)某兴趣小组为了了解铁生锈耗氧量的情况,做了如下实验:
①连接实验仪器并进行气密性检查;
②称取一定量铁粉和2.0克活性炭,在研钵内混合均匀待用,将浸有饱和食盐水的棉花平铺在锥形瓶底部;
③用纸槽将取出的铁粉和活性炭粉快速均匀平铺在棉花上,迅速把带有氧气传感器的橡皮塞旋紧,如图甲所示;
④多次测量,绘制氧气浓度的变化曲线,如图乙所示,得到气压测量仪器上的数据,发现气压先上升后下降,手触摸锥形瓶外壁,有明显的发热现象;
⑤将铁粉换成是等量的粗铁丝,重复上述实验,刚开始无明显现象,几天后粗铁丝表面红色物质明显增多,氧气浓度不断下降。
(查阅资料)采用活性炭可使铁粉疏松、透气;饱和食盐水可促进耗氧反应。
结合上述过程,完成下列问题:
(1)实验中,该兴趣小组的同学用   来反映耗氧量的多少。
(2)铁粉比等量的粗铁丝耗氧量快的原因是   。
(3)铁粉生锈耗氧量情况的实验中,气压先升高后下降。请解释气压上升的原因   。
【答案】(1)氧气浓度下降量
(2)等质量的铁粉比粗铁丝与氧气的接触面积大
(3)铁生锈放热,温度升高对气压的影响大于氧气浓度降低对气压的影响
【知识点】金属的腐蚀与防护;影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】根据铁生锈消耗氧气,并放热,由此引起装置内压强的变化,化学反应速率与接触面积有关分析。
【解答】(1)实验中,该兴趣小组的同学用测定氧气浓度下降量来反映耗氧量的多少。
(2)等质量的铁粉比粗铁丝与氧气的接触面积大 ,所以铁粉比等量的粗铁丝耗氧量快。
(3)铁生锈放热,温度升高对气压的影响大于氧气浓度降低对气压的影响,所以铁粉生锈气压先升高。
故答案为:(1)氧气浓度下降量 ;(2) 等质量的铁粉比粗铁丝与氧气的接触面积大 ;(3) 铁生锈放热,温度升高对气压的影响大于氧气浓度降低对气压的影响 。
25.(2023九上·上虞期末)小明在学习金属活动性顺序后,知道钾、钙、钠金属活动性特别强,能与水反应生成碱和氢气。他想镁紧排在钠后面,它是否也能与水反应呢?
【提出问题】镁是否能与水反应?
【实验探究】在两个烧杯中,分别加入等量的冷水和镁条,用酚酞作指示剂。实验过程和现象如图
【反思和总结】
(1)小明得出的实验结论是   。
(2)小明发现B试管放置在空气中一会儿,溶液的红色会褪色,这说明溶液的碱性减弱了。于是他大胆做出了一个猜想并设计了验证方案:
猜想 验证方案
可能是氢氧化镁的溶解度受温度的影响,温度降低,溶解度变小,从而导致溶液碱性减弱 将褪色后的溶液   ,如果溶液变红,说明小明的猜想正确
小明通过实验证明了自己的猜想是正确的。
(3)一段时间后,小明观察到镁条在热水中无现象,这时,他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应时,便有了解释,他的解释是   。
【答案】(1)镁不能与冷水反应,能与热水反应
(2)加热
(3)镁条表面覆盖了难以溶于水的氢氧化镁导致反应终止
【知识点】实验方案设计与评价;金属的化学性质
【解析】【分析】根据图示中所给实验现象,验证温度对实验的影响需进行加热改变温度,实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应,是由于生成微溶物质阻碍反应进行分析。
【解答】(1)由图示中实验现象可知, 镁不能与冷水反应,能与热水反应 。
(2)由猜想可能是氢氧化镁的溶解度受温度的影响,温度降低,溶解度变小,从而导致溶液碱性减弱可知,验证方案是将褪色后的溶液加热,观察现象。
(3)实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应,是由于生成微溶物质阻碍反应进行,则镁条在热水中无现象是镁条表面覆盖了难以溶于水的氢氧化镁导致反应终止。
故答案为:(1) 镁不能与冷水反应,能与热水反应 ;(2)加热;(3) 镁条表面覆盖了难以溶于水的氢氧化镁导致反应终止。
26.(2020九上·黄岩期中)我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到一定温度,可以得到一种外观似金子的锌和铜的合金,不法分子用它来冒充黄金.小晨同学在实验室进行了木炭粉还原氧化亚铜的实验(主要反应:C+Cu2O=△=2Cu+CO↑),她观察到反应后的固体不完全是紫红色,于是对该固体的成分进行了实验探究:
【提出问题】该固体的成分是什么?
【查阅资料】①Cu是紫红色固体 ②Cu2O是红色固体 ③Cu2O+H2SO4(稀)=CuSO4+Cu+H2O
【猜想与假设】
猜想一:Cu 猜想二:Cu、Cu2O 猜想三:Cu、C 猜想四:Cu、Cu2O、C
小晨同学认为猜想   不正确,因为反应后的固体不完全是紫红色。
【实验探究】
实验操作 实验现象 实验结论
步骤一:取少量固体置于烧杯中,加入足量稀硫酸,观察溶液颜色 溶液呈   色 猜想三不正确
步骤二:把步骤一中所得混合物过滤,将滤渣干燥后置于滤纸上,观察固体颜色 固体为紫红色、黑色 猜想   正确
【实验反思】由于受反应物质量比、反应物接触面积和反应温度等因素的影响,固体物质之间的反应可能无法完全进行。
【拓展延伸】
①从理论上看,碳与氧化亚铜的质量比应为1:12,但实际做实验时却将碳与氧化亚铜的质量比控制在约1:10,这样操作的理由是   。
②下列可以用于鉴别真、假黄金的方法是   (填字母)。
A.观察颜色 B.加热固体 C.滴加稀硫酸 D.滴加硝酸银溶液
【答案】一;蓝;四;一部分的碳会与氧气反应生成二氧化碳;BCD
【知识点】实验方案设计与评价;金属的化学性质;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据铜为紫红色固体,铜和碳不与稀硫酸反应, Cu2O 能与稀硫酸反应生成硫酸铜溶液,铜受热生成黑色氧化铜,锌与酸反应产生氢气,铜和锌都能与硝酸银反应分析。
【解答】 【猜想与假设】铜为紫红色固体,而反应后固体不完全是紫红色,所以猜想一不正确。
【实验探究】 铜、碳都不与稀硫酸反应, 取少量固体置于烧杯中,加入足量稀硫酸,观察溶液颜色 ,溶液呈蓝色,则证明猜想三不正确。 把步骤一中所得混合物过滤,将滤渣干燥后置于滤纸上,观察固体颜色,固体为紫红色、黑色,说明固体为铜和碳,则证明猜想四正确。
【拓展延伸】①因一部分的碳会与氧气反应生成二氧化碳而消耗,所以从理论上看,碳与氧化亚铜的质量比应为1:12,实际做实验时却将碳与氧化亚铜的质量比控制在约1:10。 ② 真假黄金颜色无明显差异,观察颜色不能鉴别,A错误;加热固体,假黄金中铜与氧气反应表面会变黑,真黄金无明显变化,可鉴别,B正确;滴加稀盐酸,假黄金中锌与盐酸反应产生氢气,金则不反应,可以鉴别,C正确;滴加硝酸银溶液,假黄金锌与铜能与硝酸银反应置换出银,金则不能,可以鉴别,D正确。
故答案为:一;蓝;四; 一部分的碳会与氧气反应生成二氧化碳 ;BCD。
四、解答题
27.(2022九上·义乌期中)Cu,Zn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。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?
【答案】(1)Cu;17.4
(2)44%
(3)设稀硫酸质量分数为X
Zn+ H2SO4= ZnSO4+ H2↑
65 98    
2.6g 40gx    
65:98=2.6g:40gx
x=9.8%
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据黄铜中锌能与稀硫酸反应,铜不能与稀硫酸反应,反应结束后剩余固体为铜分析;
(2)根据样品中铜的质量计算出锌的质量及质量分数分析;
(3)根据反应的锌的质量及方程式中锌与硫酸质量比计算硫酸的质量分数分析。
【解答】(1)黄铜中锌能与稀硫酸反应,铜不能与稀硫酸反应,由表中数据可知,所加稀硫酸过量,最后剩余11.2克固体为铜,加入40克稀硫酸完全反应消耗锌的质量为14.8-12.2=2.6克,则m=14.8+2.6=17.4g.
(2)黄铜样品中锌的质量分数为.
28.(2023九上·南浔期末)黄铜是由铜和锌组成的合金,常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。当黄铜的含锌量不同时,其性能不同,见下表。小实同学用足量的稀硫酸对10克某铜锌合金样品进行科学探究,有关数据见下图。
含锌量 性能及用途
≤35% 塑性好,适于冷热加压加工
36%~46% 塑性减小而抗拉强度上升,只适于热压力加工
>46% 抗拉强度下降,无使用价值
请回答以下问题:
(1)图中M的值为   克。
(2)AB和BC不在同一直线上的原因是   。
(3)求这块合金样品中所含锌的质量分数。
【答案】(1)109.8
(2)AB段是锌与硫酸反应生成氢气,反应后容器内物质总质量增加量小于加入的硫酸的质量,B点锌刚好反应完,BC段硫酸过量,容器内物质总质量增加量等于加入的硫酸的质量
(3)mH2=10g+120g-129.8g=0.2g
Zn+ H2SO4=ZnSO4+ H2↑
65   2
x   0.2g
x=6.5g
Zn%=6.5g/10g=65%
答:合金样品中所含锌的质量分数为65%
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】根据铜不与硫酸反应,锌与硫酸反应,锌与硫酸反应生成氢气,反应后容器内物质总质量增加量小于加入的硫酸的质量,锌反应完全后,容器内物质总质量增加量等于加入的硫酸的质量 ,由反应后减少质量为产生氢气质量,利用氢气质量及方程式中物质间质量关系计算锌的质量及质量分数分析。
【解答】(1)铜不与硫酸反应,锌与硫酸反应,由图像可知,反应到B点时结束,则M=129.8g-20g=109.8g.
(2) AB段是锌与硫酸反应生成氢气,反应后容器内物质总质量增加量小于加入的硫酸的质量,B点锌刚好反应完,BC段硫酸过量,容器内物质总质量增加量等于加入的硫酸的质量 ,所以AB和BC不在同一直线上。
故答案为:(1)109.8;(2) AB段是锌与硫酸反应生成氢气,反应后容器内物质总质量增加量小于加入的硫酸的质量,B点锌刚好反应完,BC段硫酸过量,容器内物质总质量增加量等于加入的硫酸的质量 ;(3)65%。
29.(2022九上·富阳期中)某化学兴趣小组的同学为测定假黄金(铜锌合金)组成元素的质量分数,称取20克假黄金置于烧杯中,用某浓度的稀盐酸50克,分5次加入,每次充分反应后,取出固体,经过滤、干燥等操作后称重,各次稀盐酸用量和剩余固体质量记录如下:
(1)求铜锌合金中锌的质量分数为   ;
(2)求反应产生氢气的质量;
(3)计算稀盐酸中溶质的质量分数。
【答案】(1)32.5%
(2)设生成氢气的质量为x。
Zn+2HCl=ZnCl2+ +H2↑
65 2
6.5g x
x=0.2g
(3)设6.5g锌与质量为y的氯化氢恰好完全反应
Zn+ 2HCl=ZnCl2+ +H2↑
65 73  
6.5g x  
y=7.3g
稀盐酸的质量分数=
【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】根据假黄金中铜不能与稀盐酸反应,锌可与稀盐酸反应,由图示可知,加足量盐酸后固体剩余13.5克,即铜的质量为13.5g,从而计算出锌的质量,再由锌的质量代入方程式中,利用方程式中物质间质量关系计算氢气和参加反应的盐酸的质量,最后计算稀盐酸质量分数分析。
【解答】(1)假黄金中铜不能与稀盐酸反应,锌可与稀盐酸反应,由图示可知,加足量盐酸后固体剩余13.5克,即铜的质量为13.5g,合金中锌的质量分数为;
故答案为:(1)32.5%;(2)0.2g;(3)18.25%。
30.(2023九上·上虞期末)铝箔是现代生活中常见的包装材料,放置久了,其银白色光泽会变暗淡,故又称假银箔。
(1)小柯用放置很久的铝箔与稀盐酸反应,产生氢气质量和反应时间关系如图所示。在0~t1时间段内,铝箔表面看不到明显的气泡,原因是   。
(2)在t2~t3时间段产生气泡的速度逐渐放缓,直到反应停止时,铝箔还有大量剩余。t2~t3时间段产生气泡速度放缓的原因是   。
(3)为进一步测量铝箔中单质铝的质量分数,小柯取1.9克铝箔样品与50.0克稀盐酸充分反应(2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑),铝箔完全溶解后剩余溶液的总质量为51.7克。计算样品中单质铝的质量分数。
【答案】(1)铝在空气中被氧化,生成一层致密的氧化铝保护膜,减缓铝与稀盐酸反应
(2)稀盐酸的溶质质量分数在反应中逐渐降低
(3)解:生成氢气的质量:1.9克+50克-51.7克=0.2克
设生成0.2克氢气,需要参加反应的单质铝的质量为m
2Al+6HCl═2AlCl3+ 3H2↑
54 6
m 0.2g
m=1.8g
单质铝的质量分数:
【知识点】质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)铝的化学性质活泼,在空气中会形成一层致密的氧化铝保护膜,阻止铝和稀盐酸反应。
(2)随着反应的进行,稀盐酸的溶质质量分数会减小。
(3)根据质量守恒定律可知,化学反应前后各物质的质量总和不变,所以可据此计算出氢气质量为:
1.9克+50克-51.7克=0.2克,再由化学方程式 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 计算出单质铝的质量。
【解答】(1)铝的化学性质活泼,在空气中会形成一层致密的氧化铝保护膜,阻止铝和稀盐酸反应。故答案为:铝在空气中被氧化,生成一层致密的氧化铝保护膜,减缓铝与稀盐酸反应
(2)随着反应的进行,稀盐酸的溶质质量分数会减小。
故答案为:稀盐酸的溶质质量分数在反应中逐渐降低
1 / 1初中科学浙教版九年级上册 第二章 第2节 金属的化学性质 同步练习
一、选择题
1.(2023九上·上城期末)往放有宜纸的培养皿中滴入盐溶液,放入合适的金属丝,一段时间后,可以有新金属析出,得到如图所示的“金属树”。下列能得到红色金属树的(  )
A.铁丝+硝酸铜溶液 B.铁丝+硝酸银溶液
C.银丝+硝酸铜溶液 D.银丝+硝酸银溶液
2.(2023九上·金华期末)向一定质量CuSO4、FeSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和 滤渣。下列说法正确的是(  )
A.若滤渣中只有一种金属,则滤液中的溶质一定有三种
B.若滤渣中有两种金属,则滤液中的溶质一定有两种
C.若滤液中只有一种溶质,则向滤渣中加入稀盐酸一定有气泡产生
D.若滤液中有两种溶质,则向滤渣中加入稀盐酸不可能有气泡产生
3.(2023九上·温州期末)将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中,反应完成后有2种金属剩余,则它们生成氢气的质量关系是(  )
A. B.
C. D.
4.(2023九上·永康期末)下图表示了金属活动性顺序表中铜、锡和铝被人类大规模冶炼、利用的大致年限。
分析该图的规律,你认为金属被大规模冶炼、利用的先后顺序跟下列哪个因素有关(  )
A.金属的导电性 B.金属的延展性
C.金属的颜色 D.金属的活动性
5.(2022九上·舟山月考)生活中有很多“禁忌”,即不能做的事情。下列“禁忌”与相关的科学解释相对应的是(  )
选项 “禁忌” 原理解释
A 用锡壶装醋酸 活动性顺序:Sn排在H后面
B 煤气泄漏时,开灯检查 电火花点燃混合气体,发生爆炸
C 用稀盐酸除铁锈时,浸泡太久 6HCl+2Fe=2FeCl2+3H2↑
D 浓硫酸洒在手上,直接用水冲洗 浓硫酸具有吸水性
A.A B.B C.C D.D
6.(2022九上·杭州期中)比较Fe、Cu、Ag之间的活动性强弱,某同学在实验室分别准备用如下几组物质进行实验,你认为不可行的是(  )
A.Fe、Ag、CuSO4 溶液 B.Cu、Ag、FeSO4溶液
C.Fe、Cu、稀盐酸、AgNO3溶液 D.Cu、FeSO4溶液、AgNO3溶液
7.(2022九上·舟山期中)“价类图”是以化合价为纵坐标、物质类别为横坐标绘制的图像,它能将散乱的科学知识联系在一起,有助于对科学问题的理解和整体认知。如图是含铁元素的物质的价类图。下列判断正确的是(  )
A.物质a可以在空气中剧烈燃烧
B.物质c能与CO反应,这个反应为置换反应
C.物质d能够与硫酸铜反应
D.物质e溶液呈黄色,能与氢氧化钠溶液反应生成d
8.(2020九上·黄岩期中)科学家发明了一种车用制氢装置,其制氢气的原理是:硼(B)和水在高温下反应生成氢氧化硼和氢气。反应的化学方程式为:2B+6H2O=高温=2B(OH)2+3H2,该反应属于(  )
A.置换反应 B.分解反应 C.化合反应 D.复分解反应
9.(2023九上·余姚期末)下列实验方案不能达到实验目的的是(  )
  实验目的 实验方案
A 验证溶液中是否有银离子 取样先加入氯化钡溶液再加入稀硝酸
B 鉴别NaOH溶液和Ca(OH)2溶液 分别滴入Na2CO3溶液,
C 防止铁制品生锈 喷漆等方法使它隔绝水和氧气
D 检验溶液中是否含有葡萄糖 用新制的氢氧化铜悬浊液混合受热,观察是否有砖红色沉淀产生
A.A B.B C.C D.D
10.(2023九上·嘉兴期末)为比较金属活动性顺序,用砂纸将大小相同的锌片、铜片和镁条表面的氧化物除掉,然后分别投入盛有相同质量分数的 5mL稀盐酸的三支试管中 (如图) 。下列有关说法正确的是(  )
A.除去表面氧化膜后,三种金属均呈银白色
B.注入5mL同种稀盐酸,目的是产生一样多的气体
C.镁表面产生气泡最快,说明镁的金属活动性最强
D.反应结束后,甲、丙两试管中溶液的质量变小
11.(2023九上·拱墅期末)取一定量的铁粉和硫粉均匀混合后放进试管中,用酒精灯加热,当试管中的光扩展到整支试管后立即停止加热,静置冷却,最终得到不能被磁铁吸引的黑色物质。下列分析错误的是(  )
A.铁从游离态变为化合态 B.反应后的生成物属于盐
C.此反应为吸热反应 D.此反应为化合反应
12.(2023九上·温州期末)模型能够直观反映化学变化的结果。将一定质量的镁条放入某一溶液(如图),其溶质硫酸锌和硫酸亚铁的质量相同,充分反应后烧杯内固体的组成和质量大小关系不可能的是(  )
A. B.
C. D.
13.(2022九上·金华期中)如图所示,烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸,天平调平后,同时向其中分别加入等质量的过量锌 片和铁片,则反应开始到反应结束的过程中,天平指针指向的变化是(  )
A.先向左偏后平衡 B.先向左偏后向右偏
C.先向右偏后平衡 D.先向右偏后向左
14.(2023九上·海曙期末)现有两个烧杯,分别装有质量分数均为10%的AgNO3溶液和Cu(NO3)2溶液各200克,现分别向两烧杯的溶液中缓慢加入足量的铁粉,则两个烧杯内所得金属固体的质量随加入铁粉质量的关系图中,正确的是(  )
A. B.
C. D.
二、填空题
15.(2020九上·黄岩期中)整理和归纳是有效的学习方法。下面是某学习小组的同学对Mg、Fe、Cu、Hg、Ag五种金属相关知识的归纳复习,请你参与并回答问题:
(1)从物理性质上看,每种金属都有自己的特性。你认为Hg与其他金属的不同之处是   。
(2)从化学性质上看,与盐酸反应最剧烈的是   ,这五种金属中,有一种金属的化合物溶液能与其他四种金属发生反应,请写出铁与该盐溶液反应得方程式   。
(3)性质决定用途,用途反映性质是重要的化学学科思想。用镁粉制作的烟花在夜空中发出耀眼的白光,这是利用了镁的   性。
16.(2022九上·镇海区期末)泡沫金属因其密度小、强度高而成为未来汽车的主要材料。
(1)泡沫金属是新型钛铝合金,金属钛、铝表面容易氧化,形成致密    ,具有抗腐蚀能力。
(2)将铝粉和氢化钛(TiH2)粉末混合,填进超强钢皮制作的汽车零部件模型,将模型加热至660℃(铝的熔点),氢化钛受热分解,产生金属单质和气体单质。该气体在熔化的铝中产生大小一致,密密麻麻的泡沫。该反应的化学方程式是    。
(3)反应结束后,冷却形成质量均匀、强度比铝高、密度比铝小,与钢皮之间牢固连接的钛铝合金零部件。因此,泡沫金属属于    (填“混合物”或“化合物”)。
17.(2023九上·上虞期末)某同学为了探究相关金属的化学性质,做了下列实验:
(1)A试管中实验现象是   。
(2)只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱,需补充一个实验来证明,补充实验所用试剂合理的是______(填字母)。
A.Cu、Ag、稀盐酸 B.Cu、AgNO3溶液
(3)实验C中物质充分反应后,某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想:这四种猜想中明显不合理的是______(填字母)。
A.Zn、Cu、Ag B.Zn、Cu C.Cu、Ag D.Ag
18.(2022九上·浙江期中)你注意过吗?家庭使用的铁制工具隔一段时间不用就变得锈迹斑斑,而广场上矗立的不锈钢雕塑,几经风霜雨雪总能保持原有的本色。
(1)铁与空气中的   直接接触会导致铁制品的锈蚀。
(2)金属铝化学性质比铁更活泼,但是铝锅、饮料罐大量使用铝材料,这是因为它的表面易生成一层   。
19.(2022九上·杭州期中)镓(Ga)是科学史上第一个先从理论预言,后在自然界中被发现验证的化学元素。
(1)若将由镓元素组成的单质镓放入足量的稀硫酸中,能观察到镓表面有气泡产生并完全溶解。已知镓元素在化合物中的化合价为+3价,则镓与稀硫酸反应的化学方程式为   。
(2)若要进一步探究镓在常见金属中的金属活动性顺序,下列实验有必要做的是 。
A.将镓放入硫酸铜溶液中
B.将镓放入硫酸亚铁溶液中
C.将镓放入稀盐酸中
20.(2023九上·杭州期中)当相同质量的A、B两种活泼金属(化合价均为+2价)与足量稀盐酸反应时,产生H2的质量与反应时间的关系如图所示。
(1)A、B两种金属的活动性顺序是A   B。(填“>”“<”或“=”)
(2)A、B两种金属的相对原子质量大小是A   B。(填“>”“<”或“=”)
(3)在Mg和Fe、Zn和Fe及Zn和Cu中,A、B两种金属可能是   。
三、实验探究题
21.(2023九上·拱墅期末)从废旧手机的某些部件中可回收金属银和铜,其操作流程如图所示。回答问题:
(1)步骤①②③中均涉及的实验操作是   和洗涤。
(2)操作流程中,加入足量稀硫酸的目的是使粗产品中的   完全反应。
(3)向固体中加入适量硝酸银溶液后,可观察到的实验现象是   。
(4)若溶液乙的质量大于溶液甲的质量,则加入的金属X可能是   (选填“铁”“锌”或“铜”)。
22.(2023九上·舟山开学考)科学兴趣小组采用不同方案对金属活动性的强弱进行了研究。
甲同学:将铜丝放入硝酸银溶液中,观察现象。
乙同学:把铁制容器和铝制容器放在同一潮湿环境中,一段时间后观察容器表面的锈蚀情况。实验后,同学们进行汇报和评价交流。
(1)甲同学根据   的实验现象,得出金属铜的活动性比银强。
(2)乙同学观察到铁制容器表面有明显的锈蚀现象,而铝制容器表面无明显变化。据此他得出铁的活动性比铝强的结论。小组讨论后一致认为乙同学的方案设计不合理,他们的理由是:铝制容器表面无明显变化是因为   导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应,因此不能用此方法比较铁与铝的活动性强弱。
23.(2023九上·柯城期末)镁条放置在空气中一段时间,表面会形成一层黑色物质。小科查得以下资料:
I.常温下,空气中的氮气和稀有气体不会与镁发生反应。
II.无水CaCl2固体有较强的吸水性,能吸收空气中的水蒸气。
为探究镁表面黑色物质的成因是与空气中的哪些成分有关,他开展如图实验进行探究。
数日后第①组镁条表面出现黑色物质,第②、③组只观察到镁条表面变暗,并没有出现黑色物质。
(1)对比第①、②两组实验,可以得出“镁条变黑一定与    有关”的结论。
(2)对比第    两组实验,可以得出镁条变黑还需要空气中二氧化碳气体的参与。
(3)小科通过查阅资料发现:镁条表面变黑,实质是镁与空气中的水、氧气、二氧化碳发生了反应。为了使实验结论更加严谨,还应该补做第④组实验,且观察到镁条表面无明显变化才能得出结论,则第④组实验“?”处应填写    。
24.(2023九上·南浔期末)某兴趣小组为了了解铁生锈耗氧量的情况,做了如下实验:
①连接实验仪器并进行气密性检查;
②称取一定量铁粉和2.0克活性炭,在研钵内混合均匀待用,将浸有饱和食盐水的棉花平铺在锥形瓶底部;
③用纸槽将取出的铁粉和活性炭粉快速均匀平铺在棉花上,迅速把带有氧气传感器的橡皮塞旋紧,如图甲所示;
④多次测量,绘制氧气浓度的变化曲线,如图乙所示,得到气压测量仪器上的数据,发现气压先上升后下降,手触摸锥形瓶外壁,有明显的发热现象;
⑤将铁粉换成是等量的粗铁丝,重复上述实验,刚开始无明显现象,几天后粗铁丝表面红色物质明显增多,氧气浓度不断下降。
(查阅资料)采用活性炭可使铁粉疏松、透气;饱和食盐水可促进耗氧反应。
结合上述过程,完成下列问题:
(1)实验中,该兴趣小组的同学用   来反映耗氧量的多少。
(2)铁粉比等量的粗铁丝耗氧量快的原因是   。
(3)铁粉生锈耗氧量情况的实验中,气压先升高后下降。请解释气压上升的原因   。
25.(2023九上·上虞期末)小明在学习金属活动性顺序后,知道钾、钙、钠金属活动性特别强,能与水反应生成碱和氢气。他想镁紧排在钠后面,它是否也能与水反应呢?
【提出问题】镁是否能与水反应?
【实验探究】在两个烧杯中,分别加入等量的冷水和镁条,用酚酞作指示剂。实验过程和现象如图
【反思和总结】
(1)小明得出的实验结论是   。
(2)小明发现B试管放置在空气中一会儿,溶液的红色会褪色,这说明溶液的碱性减弱了。于是他大胆做出了一个猜想并设计了验证方案:
猜想 验证方案
可能是氢氧化镁的溶解度受温度的影响,温度降低,溶解度变小,从而导致溶液碱性减弱 将褪色后的溶液   ,如果溶液变红,说明小明的猜想正确
小明通过实验证明了自己的猜想是正确的。
(3)一段时间后,小明观察到镁条在热水中无现象,这时,他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应时,便有了解释,他的解释是   。
26.(2020九上·黄岩期中)我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到一定温度,可以得到一种外观似金子的锌和铜的合金,不法分子用它来冒充黄金.小晨同学在实验室进行了木炭粉还原氧化亚铜的实验(主要反应:C+Cu2O=△=2Cu+CO↑),她观察到反应后的固体不完全是紫红色,于是对该固体的成分进行了实验探究:
【提出问题】该固体的成分是什么?
【查阅资料】①Cu是紫红色固体 ②Cu2O是红色固体 ③Cu2O+H2SO4(稀)=CuSO4+Cu+H2O
【猜想与假设】
猜想一:Cu 猜想二:Cu、Cu2O 猜想三:Cu、C 猜想四:Cu、Cu2O、C
小晨同学认为猜想   不正确,因为反应后的固体不完全是紫红色。
【实验探究】
实验操作 实验现象 实验结论
步骤一:取少量固体置于烧杯中,加入足量稀硫酸,观察溶液颜色 溶液呈   色 猜想三不正确
步骤二:把步骤一中所得混合物过滤,将滤渣干燥后置于滤纸上,观察固体颜色 固体为紫红色、黑色 猜想   正确
【实验反思】由于受反应物质量比、反应物接触面积和反应温度等因素的影响,固体物质之间的反应可能无法完全进行。
【拓展延伸】
①从理论上看,碳与氧化亚铜的质量比应为1:12,但实际做实验时却将碳与氧化亚铜的质量比控制在约1:10,这样操作的理由是   。
②下列可以用于鉴别真、假黄金的方法是   (填字母)。
A.观察颜色 B.加热固体 C.滴加稀硫酸 D.滴加硝酸银溶液
四、解答题
27.(2022九上·义乌期中)Cu,Zn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。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?
28.(2023九上·南浔期末)黄铜是由铜和锌组成的合金,常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。当黄铜的含锌量不同时,其性能不同,见下表。小实同学用足量的稀硫酸对10克某铜锌合金样品进行科学探究,有关数据见下图。
含锌量 性能及用途
≤35% 塑性好,适于冷热加压加工
36%~46% 塑性减小而抗拉强度上升,只适于热压力加工
>46% 抗拉强度下降,无使用价值
请回答以下问题:
(1)图中M的值为   克。
(2)AB和BC不在同一直线上的原因是   。
(3)求这块合金样品中所含锌的质量分数。
29.(2022九上·富阳期中)某化学兴趣小组的同学为测定假黄金(铜锌合金)组成元素的质量分数,称取20克假黄金置于烧杯中,用某浓度的稀盐酸50克,分5次加入,每次充分反应后,取出固体,经过滤、干燥等操作后称重,各次稀盐酸用量和剩余固体质量记录如下:
(1)求铜锌合金中锌的质量分数为   ;
(2)求反应产生氢气的质量;
(3)计算稀盐酸中溶质的质量分数。
30.(2023九上·上虞期末)铝箔是现代生活中常见的包装材料,放置久了,其银白色光泽会变暗淡,故又称假银箔。
(1)小柯用放置很久的铝箔与稀盐酸反应,产生氢气质量和反应时间关系如图所示。在0~t1时间段内,铝箔表面看不到明显的气泡,原因是   。
(2)在t2~t3时间段产生气泡的速度逐渐放缓,直到反应停止时,铝箔还有大量剩余。t2~t3时间段产生气泡速度放缓的原因是   。
(3)为进一步测量铝箔中单质铝的质量分数,小柯取1.9克铝箔样品与50.0克稀盐酸充分反应(2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑),铝箔完全溶解后剩余溶液的总质量为51.7克。计算样品中单质铝的质量分数。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序表,结合常见金属的颜色的知识判断。
【解答】A.铁和硝酸铜反应,生成硝酸亚铁和红色的铜单质,故A符合题意;
B.铁丝和硝酸银反应,生成硝酸亚铁和白色的银单质,故B不合题意;
C.银的活动性小于铜,不能与硝酸铜反应,故C不合题意;
D.银和硝酸银不反应,故D不合题意。
故选A。
2.【答案】C
【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CuSO4、FeSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉, 锌先与硫酸铜反应,然后再与硫酸亚铁反应分析。
【解答】 向一定质量CuSO4、FeSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉, 锌先与硫酸铜反应,然后再与硫酸亚铁反应;
A、 若滤渣中只有一种金属,即为铜,则硫酸铜可能完全反应,也可能部分反应,滤液中的溶质可能有三种,也可能有两种 ,不符合题意;
B、 若滤渣中有两种金属,为铜和铁,则滤液中一定有硫酸锌,可能有硫酸亚铁,一定没有硫酸铜,即溶质可能是一种,也可能是两种,不符合题意;
C、若滤液中只有一种溶质,即只有硫酸锌,则滤渣中有铁和铜,加稀盐酸一定有气泡产生,符合题意;
D、 若滤液中有两种溶质,则为硫酸锌和硫酸亚铁,则滤渣中一定有铜,可能有铁,向滤渣中加入稀盐酸可能有气泡产生 ,不符合题意;
故选C。
3.【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序越强的金属与酸反应速率越快,化合价相等时,相对原子质量越小的金属等质量完全反应时产生氢气质量越多分析。
【解答】 镁、铁、锌三金属活动性强弱顺序为镁>锌>铁,形成化合物时均为+2价,且相对原子质量关系为锌>铁>镁,将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中,反应完成后有2种金属剩余,则剩余金属为镁和铁,即三金属反应的速率由快到慢的顺序为镁、锌、铁,反应结束后产生氢气质量关系为镁=铁>锌;
故选C。
4.【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据图片提取信息,从而对各个选项进行判断即可。
【解答】根据图片可知,从左到右,金属的活动性越来越弱。而金属的活动性越弱,被发现的时间越早,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
5.【答案】B
【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;酸的化学性质
【解析】【分析】A、根据金属活动性顺序表分析;
B、根据煤气遇明火爆炸分析;
C、根据铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气分收入
D、根据浓硫酸的腐蚀性分析。
【解答】A、锡在活动性顺序中排在氢前,不能用锡壶装醋酸 ,不符合题意;
B、 煤气泄漏时,开灯检查, 电火花点燃混合气体,易发生爆炸 ,符合题意;
C、 用稀盐酸除铁锈时,浸泡太久 ,铁会与盐酸反应生成氯化亚和氢气,方程式为 2HCl+Fe=FeCl2+H2↑ ,不符合题意;
D、 浓硫酸洒在手上,直接用水冲洗 ,是由于浓硫酸具有腐蚀性,不符合题意;
故选B。
6.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属能否与酸或盐溶液反应证明金属活动性强弱分析。
【解答】A、将铁放入硫酸铜溶液,铁与硫酸铜能反应证明铁的活动性大于铜,将银放入硫酸铜溶液,银与硫酸铜不能反应,可证明铜的活动性大于银,利用所给物质可比较Fe、Cu、Ag之间的活动性强弱 ,不符合题意;
B、铜和银都不能与硫酸亚铁溶液反应,只证明铁的活动性最弱,铜和银的活动性无法比较,符合题意;
C、分别将铁和铜放入稀盐酸中,铁表面有气泡,铜无现象,可证明铁和活动性大于铜,再将铜放入硝酸银溶液中,铜能置换出银可证明铜的活动性大于银,利用所给物质可比较Fe、Cu、Ag之间的活动性强弱 ,不符合题意;
D、将铜分别入入硫酸亚铁和硝酸银溶液中,铜不能与硫酸亚铁反应,证明铁的活动性大于铜,铜能与硝酸银反应,证明铜的活动性大于银,利用所给物质可比较Fe、Cu、Ag之间的活动性强弱 ,不符合题意;
故选B。
7.【答案】D
【知识点】元素化合价的规则与计算;复分解反应及其应用;置换反应及其应用
【解析】【分析】根据铁元素的化合价及各物质的类别,推断出各字母代表物质,再由各物质性质进行判断分析。
【解答】A、 物质a为铁单质,不可以在空气中剧烈燃烧 ,不符合题意;
B、 物质c为氧化铁,能与CO反应,但这个反应中反应物没有单质,不是置换反应 ,不符合题意;
C、 物质d为氢氧化铁,难溶于水,不能够与硫酸铜反应 ,不符合题意;
D、物质e为铁盐,溶液呈黄色,能与氢氧化钠反应生成氢氧化铁,即d,符合题意;
故选D。
8.【答案】A
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据化合反应符合“多变一”的特点、分解反应符合“一变多”的特点、置换反应为“单化化单”、复分解反应为“双交换价不变”进行分析。
【解答】所给反应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。
故选A。
9.【答案】A
【知识点】物质的鉴别、推断;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】将实验方案与实验目的进行比较,分析二者是否一致即可。
【解答】A.加入氯化钡后,生成白色沉淀可能是硫酸钡,也可能是氯化银,它们都不会溶于稀硝酸,因此无法鉴别是否存在阴离子,故A符合题意;
B.氢氧化钠和碳酸钠不反应,而氢氧化钙能够与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀,可以鉴别二者,故B不合题意;
C.铁与空气中的水和氧气反应,从而生成铁锈,因此喷漆隔绝空气或水,就能防锈,故C不合题意;
D.用新制的氢氧化铜悬浊液混合受热,观察是否有砖红色沉淀产生,可以检验溶液中是否含有葡萄糖,故D不合题意。
故选A。
10.【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铜为紫红色,酸的体积、浓度影响反应速率,与酸反应速率越快金属活动性越强及质量守恒定律分析。
【解答】A、铜是紫红色金属,不符合题意;
B、 注入5mL同种稀盐酸,目的是控制变量,通过产生气体速率不同判断金属活动性顺序,不符合题意;
C、镁表面产生气泡最快,说明镁的活动性最强,符合题意;
D、 反应结束后,因反应的金属的质量大于产生氢气质量,甲、丙两试管中溶液的质量都变大,不符合题意;
故选C。
11.【答案】C
【知识点】化合反应和分解反应;金属的化学性质
【解析】【分析】根据铁与硫用酒精灯加热发生化合反应生成FeS分析。
【解答】A、 取一定量的铁粉和硫粉均匀混合后放进试管中,用酒精灯加热,当试管中的光扩展到整支试管后立即停止加热,静置冷却,最终得到不能被磁铁吸引的黑色物质,即铁与硫发生了反应,铁从游离态变为化合态,不符合题意;
B、 反应后的生成物为FeS,属于盐 ,不符合题意;
C、此反应为放热反应,符合题意;
D、 此反应为铁与硫发生化合反应 ,不符合题意;
故选C。
12.【答案】C
【知识点】金属的化学性质;酸的化学性质
【解析】【分析】根据金属活动性顺序表的知识,结合化学式的计算判断即可。
【解答】根据题意可知,镁条先和硫酸亚铁反应,待反应结束后再和硫酸锌反应,
即只要有锌生成,那么铁肯定被完全置换出来。
质量相同的硫酸锌和硫酸亚铁,其中锌的质量肯定大于铁的质量。
当铁被全部置换而锌被部分置换时,铁质量大于锌,故B正确不合题意;
当镁的质量不够将锌完全置换出来时,则固体只有锌和铁,且锌的质量可能等于铁的质量,故A正确不合题意;
当镁的质量有剩余时,锌和铁被完全置换出来,且锌的质量大于铁的质量,而锌和铁的质量之和可能等于剩余镁的质量,故C错误符合题意,D正确不合题意。
故选C。
13.【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据锌的活动性大于铁,产生氢气速率锌大于铁,锌和铁过量,盐酸完全反应,等质量盐酸反应产生氢气质量相等,由此判断天平各盘上增重质量确定指针偏向分析。
【解答】 烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸,天平调平后,同时向其中分别加入等质量的过量锌片和铁片,锌的活动性大于铁,反应速率锌大于铁,即相同时间产生氢气质量锌大于铁,最终酸完全反应,产生氢气质量相等,所以反应开始时加锌一端增重质量小于铁,结束后两端增重质量相等,即指针先偏向右盘最终平衡;
故选C。
14.【答案】A
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据方程式中物质间质量关系,利用参加反应的硝酸银和硝酸铜的质量计算生成的银和铜的质量,由此判断曲线分析。
【解答】由方程式设生成银的质量为x,生成铜的质量为y
Fe+2AgNO3=Fe(NO3) 2+2Ag Fe+ Cu(NO3)2 =Fe(NO3) 2+Cu
56 340 216 56 188 64
200g×10% x 200g×10% y
x=12.7g,y=6.8g
可知, 10%的AgNO3溶液和Cu(NO3)2溶液各200克, 分别加入足量铁粉,金属固体质量随铁粉的加入而增加,且与硝酸银反应增加质量大于硝酸铜,质量比近似2:1;
故选A。
15.【答案】(1)常温下Hg是液体而其余均为固体
(2)镁;Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
(3)可燃
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途;金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据汞常温为液体分析;
(2)根据所给金属中最活泼的镁与酸反应最剧烈,最不活泼的银盐能与另四种金属反应分析;
(3)根据镁的可燃性分析。
【解答】(1) Hg与其他金属的不同之处是状态不同,常温下Hg是液体,而其余金属均为固体。
(2)所给五种金属中镁的活动性最强,与盐酸反应最剧烈。所给金属中银的活动性最弱,则银的盐溶液能与另四种金属发生反应,银的盐溶液一般为硝酸银溶液,铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,反应方程式为 Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag 。
(3) 用镁粉制作的烟花在夜空中发出耀眼的白光,这是利用了镁的可燃性。
故答案为:(1) 常温下Hg是液体而其余均为固体 ;(2)镁; Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag ;(3)可燃。
16.【答案】(1)氧化膜
(2)TiH2 Ti+H2↑
(3)混合物
【知识点】金属的化学性质;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)根据活泼金属表面有致密氧化膜分析;
(2)根据化学反应前后元素种类不变分析;
(3)根据泡沫金属是合金,合金属于混合物分析。
【解答】(1) 金属钛、铝表面容易氧化,形成致密氧化膜, 具有抗腐蚀能力。
(2)由题中信息可知, 氢化钛受热分解,产生金属单质和气体单质,由反应前后元素种类不变可知,生成物为氢气和钛,反应方程式为 TiH2 Ti+H2↑ ;
(3) 泡沫金属是新型钛铝合金, 属于混合物;
故答案为:(1)氧化膜;(2) TiH2 Ti+H2↑ ;(3)混合物。
17.【答案】(1)锌片的表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为无色
(2)B
(3)B
【知识点】实验方案设计与评价;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据锌与硝酸铜的反应生成硝酸锌和铜分析;
(2)根据金属能否与酸反应或盐反应验证金属活动性强弱分析;
(3)根据向硝酸铜和硝酸银混合溶液加入锌片,锌先与硝酸银反应,然后再与硝酸铜反应分析。
【解答】(1) A试管中为锌与硝酸铜的反应,实验现象是锌片的表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为无色。
(2)铜、银都不与稀盐酸反应,不能证明铜和银的活动性,A错误;铜能与硝酸银溶液反应,可证明铜的活动性大于银,B正确。
(3)向硝酸铜和硝酸银混合溶液加入锌片,锌先与硝酸银反应,然后再与硝酸铜反应,所以固体中一定有银,可能有铜或铜和锌,即固体中有锌则应该一定有铜,B不合理。
故答案为:(1)锌片的表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为无色 ;(2)B;(3)B。
18.【答案】(1)水和氧气
(2)致密的氧化膜
【知识点】金属的化学性质;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】根据铁生锈实质及铝的化学性质分析。
【解答】(1)铁生锈实质是铁与氧气和水同时作用;
(2) 金属铝化学性质比铁更活泼,但是铝锅、饮料罐大量使用铝材料 ,是由于铝常温下与氧气反应生成致密的氧化铝膜,使其有自保性能;
故答案为:(1)水和氧气;(2)致密的氧化膜。
19.【答案】(1)2Ga+3H2SO4=Ga2(SO4)3+3H2↑
(2)B
【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】(1)根据镓与稀硫酸反应生成硫酸镓和氢气分析;
(2)根据镓能与硫酸反应,铜不能与硫酸反应,可通过镓能否与硫酸亚铁反应验证铁和镓的活动性强弱分析。
【解答】(1) 镓与稀硫酸反应生成硫酸镓和氢气,反应方程式为2Ga+3H2SO4=Ga2(SO4)3+3H2↑;
(2)镓能与硫酸反应,铜不能与硫酸反应,不需做镓与硫酸铜的实验,A错误;将镓放入硫酸亚铁溶液中,可验证镓和铁的活动性强弱,B正确;因镓能与稀硫酸反应,已经验证了其活动性大于氢,没必要进行镓与盐酸的反应,C错误;
故答案为:(1)2Ga+3H2SO4=Ga2(SO4)3+3H2↑ ;(2)B。
20.【答案】(1)>
(2)>
(3)Zn和Fe
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据图像变化确定相同时间产生氢气多少来判断活动性强弱,金属完全反应产生氢气质量大小来判断相对原子质量分析。
【解答】(1)由相同时间A产生氢气质量大于B可知,A反应速率比B快,则A的活动性大于B;
(2)A、B化合价相等,则等质量A和B完全反应相对原子质量越小时,产生氢气质量越大,由图像可知,B产生氢气质量大于A,则A的相对原子质量大于B;
(3)镁的活动性比铁强,相对原子质量比铁小,镁和铁不符合图像反应,锌的活动性大于铁,相对原子质量锌大于铁,锌和铁符合图像变化,铜不与盐酸反应,锌和铜不符合图像变化;
故答案为:(1)>;(2)>;(3) Zn和Fe 。
21.【答案】(1)过滤
(2)镁、铝
(3)有银白色(或灰黑色)固体析出,溶液由无色变为蓝色
(4)锌
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据过滤原理分析;
(2)根据金属活动性顺序中,排在氢前的金属能与酸发生反应,排在氢后的金属不能与酸反应分析;
(3)根据铜与硝酸银反应分析;
(4)根据锌和铁都能与硝酸铜反应分析。
【解答】(1) 步骤①②③中均涉及的实验操作是 过滤和洗涤;
(2) 在金属活动性顺序表中,排在氢前的金属能与酸发生反应,排在氢后的金属不能与酸反应,操作流程中,加入足量稀硫酸的目的是使粗产品中的镁和铝完全反应;
(3)固体成分为铜和银, 向固体中加入适量硝酸银溶液后,铜会与硝酸银发生反应生成银和硝酸铜,可观察到的实验现象是有银白色(或灰黑色)固体析出,溶液由无色变为蓝色 ;
(4) 溶液甲中溶质为硝酸铜,加入X置换出铜,若溶液乙的质量大于溶液甲的质量,铁和锌能与硝酸铜反应,铁的相对原子质量为56,锌的相对原子质量为64,铜的相对原子质量为64,则加入的金属X可能是锌。
故答案为:(1)过滤;(2)镁、铝;(3) 有银白色(或灰黑色)固体析出,溶液由无色变为蓝色 ;(4)锌。
22.【答案】(1)铜丝表面有银白色物质附着
(2)铝与氧气反应形成了致密的氧化膜
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)在金属活动性顺序表中,排在前面的金属能够将后面的金属从盐溶液中置换出来,这说明前面金属的活动性大于后面的金属。
(2)氧化铁质地疏松,且容易分层剥落;而氧化铝质地紧密,可以覆盖在铝表面,防止里面的铝进一步氧化,据此分析解答。
【解答】(1)铜和硝酸银反应,生成蓝色的硝酸铜溶液和白色的银单质,那么现象为:铜丝表面有银白色物质附着,这说明金属铜的活动性比银强。
(2)小组讨论后一致认为乙同学的方案设计不合理,他们的理由是:铝制容器表面无明显变化是因为铝与氧气反应形成了致密的氧化膜导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应,因此不能用此方法比较铁与铝的活动性强弱。
23.【答案】(1)水蒸气
(2)①、③
(3)二氧化碳
【知识点】实验方案设计与评价;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】根据对比实验的设计要求分析,设计对比实验需注意变量的唯一性,由各实验现象进行对比得出结论。
【解答】(1)第①组实验中镁与潮湿空气接触,第②组实验镁与干燥空气中接触,两实验变量为水蒸气, 对比第①、②两组实验,可以得出“镁条变黑一定与水蒸气有关”。
(2) ①、③ 组实验变量为二氧化碳,对比两实验现象可得出镁条变黑还需要空气中二氧化碳气体的参与。
(3) 镁条表面变黑,实质是镁与空气中的水、氧气、二氧化碳发生了反应,所给实验中 ①、② 对比可证明水蒸气的参与, ①、③ 对比可证明二氧化碳的参与,还缺少证明氧气参与的实验,为了使实验结论更加严谨,还应该补做第④组实验, 则第④组实验“?”处应填写二氧化碳。
故答案为:(1)水蒸气;(2) ①、③ ;(3)二氧化碳。
24.【答案】(1)氧气浓度下降量
(2)等质量的铁粉比粗铁丝与氧气的接触面积大
(3)铁生锈放热,温度升高对气压的影响大于氧气浓度降低对气压的影响
【知识点】金属的腐蚀与防护;影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】根据铁生锈消耗氧气,并放热,由此引起装置内压强的变化,化学反应速率与接触面积有关分析。
【解答】(1)实验中,该兴趣小组的同学用测定氧气浓度下降量来反映耗氧量的多少。
(2)等质量的铁粉比粗铁丝与氧气的接触面积大 ,所以铁粉比等量的粗铁丝耗氧量快。
(3)铁生锈放热,温度升高对气压的影响大于氧气浓度降低对气压的影响,所以铁粉生锈气压先升高。
故答案为:(1)氧气浓度下降量 ;(2) 等质量的铁粉比粗铁丝与氧气的接触面积大 ;(3) 铁生锈放热,温度升高对气压的影响大于氧气浓度降低对气压的影响 。
25.【答案】(1)镁不能与冷水反应,能与热水反应
(2)加热
(3)镁条表面覆盖了难以溶于水的氢氧化镁导致反应终止
【知识点】实验方案设计与评价;金属的化学性质
【解析】【分析】根据图示中所给实验现象,验证温度对实验的影响需进行加热改变温度,实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应,是由于生成微溶物质阻碍反应进行分析。
【解答】(1)由图示中实验现象可知, 镁不能与冷水反应,能与热水反应 。
(2)由猜想可能是氢氧化镁的溶解度受温度的影响,温度降低,溶解度变小,从而导致溶液碱性减弱可知,验证方案是将褪色后的溶液加热,观察现象。
(3)实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应,是由于生成微溶物质阻碍反应进行,则镁条在热水中无现象是镁条表面覆盖了难以溶于水的氢氧化镁导致反应终止。
故答案为:(1) 镁不能与冷水反应,能与热水反应 ;(2)加热;(3) 镁条表面覆盖了难以溶于水的氢氧化镁导致反应终止。
26.【答案】一;蓝;四;一部分的碳会与氧气反应生成二氧化碳;BCD
【知识点】实验方案设计与评价;金属的化学性质;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据铜为紫红色固体,铜和碳不与稀硫酸反应, Cu2O 能与稀硫酸反应生成硫酸铜溶液,铜受热生成黑色氧化铜,锌与酸反应产生氢气,铜和锌都能与硝酸银反应分析。
【解答】 【猜想与假设】铜为紫红色固体,而反应后固体不完全是紫红色,所以猜想一不正确。
【实验探究】 铜、碳都不与稀硫酸反应, 取少量固体置于烧杯中,加入足量稀硫酸,观察溶液颜色 ,溶液呈蓝色,则证明猜想三不正确。 把步骤一中所得混合物过滤,将滤渣干燥后置于滤纸上,观察固体颜色,固体为紫红色、黑色,说明固体为铜和碳,则证明猜想四正确。
【拓展延伸】①因一部分的碳会与氧气反应生成二氧化碳而消耗,所以从理论上看,碳与氧化亚铜的质量比应为1:12,实际做实验时却将碳与氧化亚铜的质量比控制在约1:10。 ② 真假黄金颜色无明显差异,观察颜色不能鉴别,A错误;加热固体,假黄金中铜与氧气反应表面会变黑,真黄金无明显变化,可鉴别,B正确;滴加稀盐酸,假黄金中锌与盐酸反应产生氢气,金则不反应,可以鉴别,C正确;滴加硝酸银溶液,假黄金锌与铜能与硝酸银反应置换出银,金则不能,可以鉴别,D正确。
故答案为:一;蓝;四; 一部分的碳会与氧气反应生成二氧化碳 ;BCD。
27.【答案】(1)Cu;17.4
(2)44%
(3)设稀硫酸质量分数为X
Zn+ H2SO4= ZnSO4+ H2↑
65 98    
2.6g 40gx    
65:98=2.6g:40gx
x=9.8%
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据黄铜中锌能与稀硫酸反应,铜不能与稀硫酸反应,反应结束后剩余固体为铜分析;
(2)根据样品中铜的质量计算出锌的质量及质量分数分析;
(3)根据反应的锌的质量及方程式中锌与硫酸质量比计算硫酸的质量分数分析。
【解答】(1)黄铜中锌能与稀硫酸反应,铜不能与稀硫酸反应,由表中数据可知,所加稀硫酸过量,最后剩余11.2克固体为铜,加入40克稀硫酸完全反应消耗锌的质量为14.8-12.2=2.6克,则m=14.8+2.6=17.4g.
(2)黄铜样品中锌的质量分数为.
28.【答案】(1)109.8
(2)AB段是锌与硫酸反应生成氢气,反应后容器内物质总质量增加量小于加入的硫酸的质量,B点锌刚好反应完,BC段硫酸过量,容器内物质总质量增加量等于加入的硫酸的质量
(3)mH2=10g+120g-129.8g=0.2g
Zn+ H2SO4=ZnSO4+ H2↑
65   2
x   0.2g
x=6.5g
Zn%=6.5g/10g=65%
答:合金样品中所含锌的质量分数为65%
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】根据铜不与硫酸反应,锌与硫酸反应,锌与硫酸反应生成氢气,反应后容器内物质总质量增加量小于加入的硫酸的质量,锌反应完全后,容器内物质总质量增加量等于加入的硫酸的质量 ,由反应后减少质量为产生氢气质量,利用氢气质量及方程式中物质间质量关系计算锌的质量及质量分数分析。
【解答】(1)铜不与硫酸反应,锌与硫酸反应,由图像可知,反应到B点时结束,则M=129.8g-20g=109.8g.
(2) AB段是锌与硫酸反应生成氢气,反应后容器内物质总质量增加量小于加入的硫酸的质量,B点锌刚好反应完,BC段硫酸过量,容器内物质总质量增加量等于加入的硫酸的质量 ,所以AB和BC不在同一直线上。
故答案为:(1)109.8;(2) AB段是锌与硫酸反应生成氢气,反应后容器内物质总质量增加量小于加入的硫酸的质量,B点锌刚好反应完,BC段硫酸过量,容器内物质总质量增加量等于加入的硫酸的质量 ;(3)65%。
29.【答案】(1)32.5%
(2)设生成氢气的质量为x。
Zn+2HCl=ZnCl2+ +H2↑
65 2
6.5g x
x=0.2g
(3)设6.5g锌与质量为y的氯化氢恰好完全反应
Zn+ 2HCl=ZnCl2+ +H2↑
65 73  
6.5g x  
y=7.3g
稀盐酸的质量分数=
【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】根据假黄金中铜不能与稀盐酸反应,锌可与稀盐酸反应,由图示可知,加足量盐酸后固体剩余13.5克,即铜的质量为13.5g,从而计算出锌的质量,再由锌的质量代入方程式中,利用方程式中物质间质量关系计算氢气和参加反应的盐酸的质量,最后计算稀盐酸质量分数分析。
【解答】(1)假黄金中铜不能与稀盐酸反应,锌可与稀盐酸反应,由图示可知,加足量盐酸后固体剩余13.5克,即铜的质量为13.5g,合金中锌的质量分数为;
故答案为:(1)32.5%;(2)0.2g;(3)18.25%。
30.【答案】(1)铝在空气中被氧化,生成一层致密的氧化铝保护膜,减缓铝与稀盐酸反应
(2)稀盐酸的溶质质量分数在反应中逐渐降低
(3)解:生成氢气的质量:1.9克+50克-51.7克=0.2克
设生成0.2克氢气,需要参加反应的单质铝的质量为m
2Al+6HCl═2AlCl3+ 3H2↑
54 6
m 0.2g
m=1.8g
单质铝的质量分数:
【知识点】质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)铝的化学性质活泼,在空气中会形成一层致密的氧化铝保护膜,阻止铝和稀盐酸反应。
(2)随着反应的进行,稀盐酸的溶质质量分数会减小。
(3)根据质量守恒定律可知,化学反应前后各物质的质量总和不变,所以可据此计算出氢气质量为:
1.9克+50克-51.7克=0.2克,再由化学方程式 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 计算出单质铝的质量。
【解答】(1)铝的化学性质活泼,在空气中会形成一层致密的氧化铝保护膜,阻止铝和稀盐酸反应。故答案为:铝在空气中被氧化,生成一层致密的氧化铝保护膜,减缓铝与稀盐酸反应
(2)随着反应的进行,稀盐酸的溶质质量分数会减小。
故答案为:稀盐酸的溶质质量分数在反应中逐渐降低
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