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2024北京课改化学九年级下学期
第10章 金属
第二节 金属的化学性质
第2课时 金属与金属化合物溶液的反应
基础过关全练
知识点3 金属与金属化合物溶液的反应
1.(2023广西中考)下列金属中,金属活动性最强的是 ( )
A.K B.Zn C.Cu D.Ag
2.(2021贵州毕节中考)在Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中滴加稀硫酸时有气泡产生。滤渣中没有 ( )
A.Cu B.Al C.Ag D.Fe
3.【教材变式·P31实验】下图是金属活动性探究实验的一部分,有关该实验的说法中正确的是 ( )
A.①中铁片表面无明显变化
B.③中溶液逐渐变蓝
C.通过该实验能得出活动性顺序为Fe>(H)>Cu>Ag
D.①②或②③都能得出金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag
4.(2023河北献县五中期末)将金属M的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后,溶液呈无色,继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。根据上述实验分析,下列说法错误的是 ( )
A.金属活动性强弱顺序:M>Cu>Ag
B.滤渣中可能有金属M
C.滤液中至少含有两种溶质
D.滤渣中一定有Ag
5.下图是硝酸银与铜反应的微观模拟图,请根据图示回答下列问题。
(1)写出该反应的化学方程式: 。
(2)该反应的基本反应类型是 。
(3)你还能获得的信息是 (答出一点即可)。
能力提升全练
6.(2023陕西中考A卷,7,★☆☆)用下列各组物质进行实验,能验证Mg、Ag、Cu三种金属活动性强弱的是 ( )
A.Mg、Ag、Cu、稀硫酸
B.Mg、Ag、CuSO4溶液
C.Ag、Cu、MgCl2溶液
D.Ag、CuCl2溶液、MgSO4溶液
7.(2022浙江温州中考,4,★☆☆)如图所示,两个燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉,分别在空气中加热燃烧,根据燃烧难易及剧烈程度不同,可推测镁与锌具有不同的 ( )
A.颜色
B.熔点
C.金属延展性
D.金属活动性
8.(2023湖南永州中考,9,★☆☆)三种金属X、Y、Z相互之间的反应关系如下:
①Y+H2SO4——YSO4+H2↑,Z和H2SO4不反应
②Z+2XNO3——Z(NO3)2+2X
则X、Y、Z的金属活动性顺序为 ( )
A.X>Y>Z B.X>Z>Y
C.Y>X>Z D.Y>Z>X
9.【微型实验】(2023江苏常州模拟,16,★☆☆)如图所示,在打磨后的两种金属片上滴加不同的溶液,金属M上仅③处有现象,金属N上仅⑤处无明显现象。四种金属的活动性顺序由强到弱依次为 ( )
A.铁、M、银、N
B.N、铁、M、银
C.铁、N、M、银
D.M、铁、N、银
10.(2023湖北天门中考,14,★★☆)化学兴趣小组的同学把质量为m克的铝粉加入一定质量的氯化锌和氯化铜的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生。下列判断中正确的是 ( )
A.滤渣中可能含有Al,滤液中一定含有AlCl3
B.滤渣中一定含有Zn,滤液可能为蓝色
C.若滤渣中只含Cu、Zn,则滤液中一定只含有AlCl3
D.根据质量守恒定律,所得滤渣的质量一定等于m克
11.(2023广西中考,20,★★☆)向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末,同时加入质量分数相同的100 g稀盐酸,充分反应。反应的有关图像错误的是 ( )
12.【数字化实验】(2022江西南城模拟改编,10,★★★)如图1所示,同时倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应,利用数字化设备采集瓶内气压,瓶内气压与时间关系如图2所示。有关说法正确的是 ( )
A.反应结束后,稀盐酸一定有剩余
B.曲线①表示锌粒与稀盐酸的反应
C.比较a、b两点,说明影响反应速率的因素之一是反应物间的接触面积
D.a、b、c、d四点处的溶液中成分相同
13.(2022北京大兴一模,35,★★☆)兴趣小组的同学利用所学知识制作金属画。
制作方法:将金属板贴膜,刻画图案,露出金属板,将溶液滴在露出的金属板上。
(1)甲为利用铜板和AgNO3溶液制作的“银花”,发生反应的化学方程式为 。
(2)乙为利用金属板和稀盐酸反应制作的“蝴蝶”,则可选用的金属板为 (填序号)。
A.铁板 B.锌板 C.铜板
14.(2023陕西中考A卷,14,★★☆)如下图,将金属X插入烧杯内的AgNO3溶液中,观察到溶液颜色变蓝后取出X,向烧杯内再加入一定量锌粉,振荡后,溶液蓝色逐渐消失。
(1)金属X是 。
(2)加入锌粉,溶液蓝色消失的原因是 (用化学方程式表示)。
(3)实验结束后,烧杯内的溶液中一定 (填“存在”或“不存在”)AgNO3。
素养探究全练
15.【学科素养·化学观念】 “宏观—微观—符号”三重表征是化学独有的表示物质及其变化的方法。请结合图示回答下列问题。
(1)图a实验中,金属R表面有银白色固体物质析出;图b实验中,锌表面有黑色固体物质析出。比较R、Zn、Ag的活动性强弱: 。
(2)图c是图a实验中反应的微观示意图。分析可知,图a实验溶液中增加的离子是 ,减少的离子是 (填离子符号)。
(3)写出图a实验中发生反应的化学方程式(用含R的符号表示): ,该反应的基本反应类型为 。
16.【学科素养·科学探究与实践】(2023北京东城二模)利用废旧电池铜帽(含Cu、Zn)制取海绵铜的主要流程如图。
已知:
①2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O
②流程中各步反应所加试剂均过量。
(1)反应池Ⅰ中,Zn能与稀H2SO4发生置换反应而Cu不能的原因是 。
(2)反应池Ⅱ中发生反应的化学方程式为 、 。
(3)反应池Ⅲ中加入稀H2SO4的目的是 。
答案全解全析
基础过关全练
1.A 在金属活动性顺序表中,金属的位置越靠前,金属的活动性就越强,故金属活动性最强的是K。
2.B 铁的金属活动性比银、铜强,比铝弱,在混合溶液中加入一定量的铁粉,铁不能与Al(NO3)3反应;充分反应后过滤,向滤渣中滴加稀硫酸时有气泡产生,说明滤渣中含有铁;则滤渣中一定含有银、铜、铁,一定没有铝。
3.D 铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,铁表面会附着一层红色固体,A说法不正确;铜不如铁活泼,所以铜不能与硫酸亚铁溶液反应,所以③中溶液颜色不变,B说法不正确;通过该实验不能得出金属与氢的活动性关系,C说法不正确;①实验说明铁比铜活泼,②实验说明铜比银活泼,③实验说明铁比铜活泼,D说法正确。
4.B 将金属M的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后,溶液呈无色,说明M和硝酸铜发生了反应,置换出了铜,硝酸铜完全反应,则M的金属活动性强于铜;继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,说明发生了铜和硝酸银的反应,二者反应生成了硝酸铜和银,则铜的金属活动性强于银。则金属活动性强弱顺序:M>Cu>Ag,故A正确。M的金属活动性最强,M和硝酸铜、硝酸银均能反应,故滤渣中没有金属M,故B不正确。滤液中溶质一定含有M的硝酸盐和硝酸铜,可能含有硝酸银,故C正确。铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,则滤渣中一定有Ag,故D正确。
5.(1)Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag
(2)置换反应
(3)铜的金属活动性比银强(其他合理答案均可)
解析 (2)由题图中提供的信息可知,铜单质将银从AgNO3中置换出来,生成银单质和Cu(NO3)2,符合一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应特征,属于置换反应。(3)在金属活动性顺序表中,位于前面的金属(钾、钙、钠除外)能够将位于后面的金属从其化合物的溶液中置换出来,因此,由题图还可知铜的金属活动性比银强。
能力提升全练
6.B Cu、Ag均与稀硫酸不反应,不能比较Cu、Ag的活动性强弱,A错误;Mg能与CuSO4溶液反应置换出铜,而Ag与CuSO4溶液不反应,可以得出Mg、Cu、Ag三种金属的活动性顺序为Mg>Cu>Ag,B正确;Ag、Cu均不与MgCl2溶液反应,不能比较Cu、Ag的活动性强弱,C错误;Ag与CuCl2溶液、MgSO4溶液均不反应,不能比较Cu、Mg的活动性强弱,D错误。
7.D 相同质量的镁粉与锌粉在空气中燃烧,镁粉燃烧更剧烈,说明镁的金属活动性比锌强,故选D。
8.D ①Y+H2SO4——YSO4+H2↑,Z和H2SO4不反应,说明在金属活动性顺序表中,Y的位置排在氢的前面,Z的位置排在氢的后面,即活动性Y>(H)>Z;②Z+2XNO3——Z(NO3)2+2X,说明Z的金属活动性比X强,即Z>X;则X、Y、Z的金属活动性顺序为Y>Z>X。
9.C 金属M上仅③处有现象,说明在金属活动性顺序表中,M位于氢的后面,且M比银活泼;金属N上仅⑤处无明显现象,说明N的金属活动性比铁弱,在金属活动性顺序表中,位于氢的前边。由此可得出四种金属的活动性由强到弱依次为铁、N、M、银。
10.A 把质量为m克的铝粉加入一定质量的氯化锌和氯化铜的混合溶液中,铝先和氯化铜反应生成氯化铝和铜,后和氯化锌反应生成氯化铝和锌,充分反应后过滤,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中一定含有Zn,可能含有Al,滤液中一定含有AlCl3,一定不含有CuCl2,A正确,B错误;若滤渣中只含Cu、Zn,则滤液中一定含有AlCl3,可能含有氯化锌,C错误;根据化学方程式中质量关系可知,铝和氯化铜、氯化锌反应后固体质量增大,所得滤渣的质量一定大于m克,D错误。
11.D 因为金属足量,则稀盐酸完全反应。根据金属与稀盐酸反应的化学方程式可知,反应73份质量的HCl,溶液质量的增加情况分别为:镁增加24-2=22份质量,铝增加=16份质量,铁增加56-2=54份质量,所以溶液增加质量:Fe>Mg>Al,A图示正确。消耗73份质量的HCl需要镁的质量为24份,需要铝的质量为=18份,需要铁的质量为56份,所以消耗相同质量的稀盐酸需要金属的质量:Fe>Mg>Al,B图示正确。向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末,同时加入质量分数相同的100 g稀盐酸,最终生成的氢气质量相等,且反应速率:镁>铝>铁,C图示正确。稀盐酸全部反应,最终消耗金属的质量:Fe>Mg>Al,D图示错误。
12.C 由题图可知,反应结束后,两者气压相等,说明两者生成气体体积相等,稀盐酸可能有剩余,也可能恰好完全反应;曲线①表示锌粉与稀盐酸的反应;比较a、b两点,说明影响反应速率的因素之一是反应物间的接触面积,即反应物接触面积越大,反应速率越快;a、b、c、d四点处的溶液中均含有水,除此之外,a、b、d三点处溶液中,还含有氯化锌和氯化氢,c点处溶液中含有的可能是氯化锌,也可能是氯化锌和氯化氢(稀盐酸过量时)。
13.(1)Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag (2)AB
解析 (2)铁、锌均能与稀盐酸反应,铜不能与稀盐酸反应,故选A、B。
14.(1)Cu(或铜) (2)Zn+Cu(NO3)2 Cu+Zn(NO3)2 (3)不存在
解析 (1)将金属X插入烧杯内的AgNO3溶液中,观察到溶液颜色变蓝,说明金属X为铜;(3)金属活动性:锌>铜>银,加入一定量锌粉,锌先与硝酸银反应,硝酸银反应完后,锌再与硝酸铜反应,硝酸铜完全反应,溶液蓝色消失,所以实验结束后,烧杯内的溶液中一定不存在AgNO3。
素养探究全练
15.(1)Zn>R>Ag (2)R2+ Ag+
(3)R+2AgNO3R(NO3)2+2Ag 置换反应
解析 (1)金属R表面有银白色固体物质析出,说明金属活动性:R>Ag;锌表面有黑色固体物质析出,说明金属活动性:Zn>R,则三种金属的活动性由强到弱的顺序为Zn>R>Ag。(2)根据题图c可知,溶液中增加的离子是R2+,减少的离子是Ag+。(3)根据离子符号可知,在化合物中R为+2价,反应的化学方程式为R+2AgNO3R(NO3)2+2Ag,该反应属于置换反应。
16.(1)在金属活动性顺序表中,锌的位置排在氢的前面,铜的位置排在氢的后面 (2)Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑ Zn+CuSO4 ZnSO4+Cu (3)除去固体C中的锌
解析 (2)已知:2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O,反应池Ⅱ中加入过量的锌,锌和过量的稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜;(3)固体C是锌和铜的混合物,反应池Ⅲ中加入稀H2SO4的目的是除去固体C中的锌。
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