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华师大版九上期末专题复习:金属的活动性顺序
一、单选题
1.铁、铝、铜是生活中常用的金属。下列有关说法或者做法,正确的是( )
A.“暖宝宝”中有铁粉,氯化钠和水等,其发热原理是铁氧化放热,“暖宝宝”应密封保存
B.铁制品表面生锈后不必立即清除,因为铁锈能阻止内部的铁继续生锈
C.铝制品有较强的耐腐蚀性,因为铝表面有一层致密的氧化物保护膜,故可以用铝容器来盛醋
D.铜的化学性质不活泼,所以可以把铜放在潮湿环境中,不必担心它会生锈
2.小明同学将一枚洁净的铁钉放入硫酸铜溶液中,观察到铁钉表面有红色的物质析出,且产生少量的气体。于是,他们重新配制硫酸铜溶液,再次实验,又观察到相同的现象,关于该实验,有如下说法:
①生成的气体可能是氢气 ②完全反应后溶液呈黄色
③实验中一定发生了置换反应 ④由实验可以得出金属活动性顺序:Cu>Fe
⑤硫酸铜溶液可能显酸性 ⑥重做实验没有任何意义
其中正确的说法是( )
A.①②③ B.①③⑤ C.④⑤⑥ D.③⑤⑥
3.将等质量的锌粉和铁粉的混合物放入烧杯中,向烧杯中不断加入氯化铜溶液,测定烧杯中剩余固体的质量与加入氯化铜溶液质量的关系如图所示。下列相关说法正确的是( )
A.ab段发生的是铁与氯化铜的反应
B.向b点所得固体中加入稀盐酸,无气泡产生
C.c点所得溶液呈浅绿色
D.d点所得溶液中的溶质有2种
4.关于下列实验现象,描述错误的是( )
A.光亮的铜丝放入稀硫酸中,溶液变为蓝色,产生大量气泡
B.镁条在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
D.氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,放出大量的热
5.若学生将锌粒放入CuSO4溶液中,发现锌粒表面有红色物质析出,同时还有少量无色无味气泡产生。对于产生气泡的“异常现象”,下列分析有科学道理的是( )
A.产生的气泡可能是CO2
B.CuSO4溶液呈碱性
C.溶液可能含有氢离子
D.若用银粉代替锌粒也会有同样的现象
6.某金属加工厂生产过程中的废液含有少量的硝酸银和硝酸铜,为回收利用资源和防止污染,该厂向废液中加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,向滤渣中加入少量的稀盐酸,无气泡产生,则下列有关说法中正确的是( )
A.滤出的固体中一定含有银,滤液可能含有硝酸亚铁
B.滤出的固体中一定含有银和铜,一定不含有铁
C.滤液中一定含有硝酸亚铁,一定没有硝酸银
D.滤出的固体中一定含有银,滤液中一定含有硝酸亚铁
7.将相同体积、相同溶质质量分数的稀盐酸,分别滴到等质量、颗粒大小相同的X、Y、Z三种较活泼金属中,生成H2的质量与反应时间的关系如图所示(三种金属在盐中化合价均相同)。下列说法中不正确的是( )
A.三种金属的活动性顺序为 Y>X>Z
B.产生氢气的质量顺序为 X>Y>Z
C.消耗稀盐酸的质量顺序为 Z>Y>X
D.相对原子质量的顺序为 Z>Y>X
8.通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是( )
A. B.
C. D.
9.下列图像不能正确反映对应变化关系的是( )
A.在一定量AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液中加入铁粉
B.向等质量的锌粉和铁粉中,分别加入相同质量分数的稀盐酸
C.常温下,向硝酸钾的不饱和溶液中加入硝酸钾晶体
D.向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液
10.三星堆考古相继出土一批青铜器等精美文物。青铜的主要成分为铜、锡(Sn)合金,若要验证铜、锡的化学活动性强弱,下列试剂不能选用的是( )
A.ZnSO4溶液、Cu、Sn B.稀硫酸、Cu、Sn
C.CuSO4溶液、Sn D.SnSO4溶液、Cu
11.为实现“碳达峰”,世界各国协约节能减排。我国大力推行清洁能源,减少二氧化碳排放,其燃烧的微观过程如图。该反应的基本反应类型属于( )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
12.钛(Ti)是一种广泛应用于航空、航天等领域的重要金属。工业上制钛的化学方程式为:TiCl4 +2Mg Ti+2MgCl2,该反应属于( )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
13.我国科研人员以CCl4和金属钠为原料在700℃时制造出纳米级金刚石粉末,被科学家们高度评价为“稻草变黄金”,反应方程式为4Na+CCl4 C+4NaCl,该反应属于( )
A.复分解反应 B.置换反应 C.化合反应 D.分解反应
14.某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入硫酸铜溶液中,观察到铁钉表面有红色的物质析出,且产生少量的气体。于是,他们重新配制硫酸铜溶液,再次实验,又观察到相同的现象。关于该实验,有如下说法:
①产生的气体可能是氢气;②完全反应后溶液呈黄色;③实验中一定发生了置换反应;
④由实验可以得出金属活动性顺序:Cu>Fe;⑤硫酸铜溶液可能显酸性;
⑥重做实验没有任何意义。
其中正确说法的个数有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
15.下列化学反应中,属于置换反应的是( )
A.CaCO3 CaO+CO2↑ B.H2O+CO2=H2CO3
C.H2+CuO H2O+Cu D.BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
16.模型能直观反映化学变化的结果。如图,将一定质量的镁条放入某一混合溶液(溶质硫酸铜和硫酸亚铁的质量相等),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.
17.在2.8g铁粉中,先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液,充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液,剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.所加溶液质量为M1g时,生成Cu的质量小于m1g
B.bc段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应
C.m3的值为21.6
D.e点溶液中不含Cu(NO3)2
18.如图,甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验,下列有关说法正确的是( )
A.甲实验试管口向下倾斜可防止氢气逸出
B.乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C.甲、乙两实验中,都应先通入气体,再用酒精灯加热试管、玻璃管,以防止发生爆炸
D.甲、乙两实验中,氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜,都发生了置换反应
19.钢铁是应用最广泛的金属,冶金工业中常采用高炉法炼铁,主要存在着如下化学反应:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,该反应利用了CO的( )
A.可燃性 B.有毒性 C.还原性 D.密度小
20. 世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大,防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大问题。下列有关金属锈蚀与保护措施中不正确的是( )
A.在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀
B.及时擦干被雨水淋湿的自行车可防止自行车生锈
C.铝的抗锈蚀性能比铁强,生活中可用钢丝球洗刷铝锅
D.铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化
21.食品包装袋内常放有内装铁粉和生石灰的小包。下列空气成分一定不能与它们反应的是( )
A.N2 B.O2 C.H2O D.CO2
22.下列有关金属性质的说法错误的是 ( )
A.常温下所有金属都是银白色的固体
B.在空气中灼烧铜丝,其表面会变黑
C.铜、银等金属具有良好的导电性
D.埋在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中的铸铁管容易被腐蚀
二、填空题
23.将一根表面生锈的铁钉放入稀硫酸中,可观察到铁钉表面的铁锈逐渐溶解,溶液变为 色,该反应的化学方程式为 ,如果稀硫酸足量,将会观察到铁钉表面有气泡产生,这是由于 (用化学方程式表示),该反应的基本类型是 反应。
24.如图所示为氢气和氧化铜反应的实验装置图。请分析回答:
(1)下面是该实验的四个步骤,正确的操作顺序是
A.加热 B.通入氢气气 C.停止通入氢气 D.停止加热
(2)在实验过程中看到的现象是黑色氧化铜变成红色的物质,同时试管口有水珠出现,说明氢气具有 性。
25.镍(Ni)是一种常见金属,在生产生活中发挥着重要的作用。
(1)具有“记忆”本领的钛镍合金属于 (填“纯净物”或“混合物”);
(2)铁表面镀镍,使铁不易锈蚀,原因是隔绝了铁与 接触。
三、实验探究题
26.一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素,这是教科书上的一句话。小科对此进行了思考,并查阅资料,对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。
【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应,反应方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
【提出猜想】猜想一:金属钠和硫酸铜溶液反应会有铜生成。
猜想二:金属钠和硫酸铜溶液反应,生成的沉淀只有氢氧化铜。
【实验及现象】切取不同大小的钠块分别投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中,有关产生沉淀的现象如表所示:
实验编号 钠块大小 硫酸铜溶液 实验中产生沉淀的现象
① 绿豆大小 稀溶液10毫升 产生蓝绿色沉淀
② 绿豆大小 浓溶液10毫升 产生蓝色絮状沉淀
③ 豌豆大小 稀溶液10毫升 产生蓝色絮状沉淀
④ 豌豆大小 浓溶液10毫升 产生蓝色絮状沉淀,并出现黑色固体
小科咨询老师后得知蓝绿色沉淀为碱式铜盐。
(1)【实验结论】
a.上述实验中均未观察到 色固体生成,由此判断猜想一错误。
b.实验①中观察到的沉淀是蓝绿色的,由此判断猜想二也错误。
(2)【实验反思】a.实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是 。
b.由上述实验可知,导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有 。
c.为了用钠置换硫酸铜中的铜元素,小科设计了如下实验方案:
方案一:把钠块和无水硫酸铜直接混合,在干燥的空气中加热。
方案二:把钠块和无水硫酸铜直接混合,隔绝空气加热。
两个方案中,更合理的方案是 ,理由是 。
27.学习小组在实验室探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。
【设计与实验】同学们设计并进行如图所示实验(实验中所用金属均已用砂纸打磨)。
(1)【解释与结论】
实验Ⅰ中只有一支试管内有气泡产生,反应的化学方程式为 。
(2)实验Ⅱ中实验现象是 。
由上述实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银。
(3)【反思与交流】
某同学又取了金属M放入试管中,滴加稀硫酸,发现有气泡产生,请你推测:金属M (填“能”或“不能”)与硫酸铜溶液发生化学反应。
(4)【拓展与延伸】
同学们用不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸在室温下进行实验,探究锌与稀硫酸反应快慢的影响因素,实验记录表:
实验编号 硫酸的溶质质量分数 (均取20mL) 锌的形状 (均取1g) 氢气的体积(mL) (均收集3分钟)
① 20% 锌粒 31.7
② 20% 锌片 50.9
③ 30% 锌粒 61.7
④ 30% 锌片 79.9
实验①②对比说明 ;要比较不同溶质质量分数的稀硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是 。
由此得出锌的形状和稀硫酸的溶质质量分数都会影响反应快慢。
28.实验室可用如图所示的装置模拟炼铁过程。
(1)加热前,先往大玻璃管中通入一氧化碳气体的目的是 。
(2)若玻璃管中氧化铁全部还原成铁,冷却后称量管内固体质量,比反应前减少了2.4克,则玻璃管中加入的氧化铁质量是 克。
(3)B装置除了吸收反应生成的二氧化碳外,还具有的作用是 避免污染
29.化学学习小组对铁制品锈蚀的条件进行探究。
【提出问题】铁制品锈蚀与哪些因素有关?
【查阅资料】Ⅰ.氯化钙固体可作干燥剂。Ⅱ.常温常压,氢气密度是0.089g/L。
Ⅲ.一定条件下,碳可加快铁的锈蚀,但碳本身不参加反应。
【设计与实验】
龙龙:定性探究铁锈蚀的因素
取洁净无锈铁钉分别放入试管(A、B、C试管中为相同的普通铁钉,D试管中为纯铁钉),进行图1实验,一段时间后,观察到A铁钉表面有铁锈,B、C、D铁钉表面无明显现象。
(1)对比A、B、C试管中实验现象,说明铁锈蚀主要是与空气中 和 发生化学反应。
(2)对比A、D试管中实验现象,说明铁锈蚀还与 有关。
(3)西西:定量探究铁锈蚀的因素
装置如图2所示,检查气密性,将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后,t3时刻再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上,采集数据如图3、图4。
据图3,0-t2时刻说明铁在生锈过程中 (填“吸收”或“放出”)热量。
(4)据图4,对比AB段和BC段说明 ,分析t3之后压强突然变大的原因是 。
30.小敏为探究铁制品锈蚀的条件,并进行如下实验:
步骤1:利用图甲所示装置,将干燥的氧气从导管a通入U形管(装置气密性良好,药品如图所示);待U形管内充满氧气后,在导管b处连接一活塞推至底部的注射器,收集20mL氧气后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧,如图乙所示。
步骤2:一段时间后,观察U形管内的铁丝,其现象如下表所示:
观察对象 ①干燥的普通铁丝 ②潮湿的普通铁丝 ③潮湿的纯铁丝
现象 没有明显变化 较多红褐色锈斑 没有明显
(1)铁制品锈蚀的条件之一是需要氧气,此实验中能支持此条件的现象 。
(2)通过对比 的实验现象,可以得出铁制品锈蚀与水有关;通过对比②③的实验现象还可得出铁制品锈蚀与金属的 有关。
(3)小敏还发现切过咸菜的铁质菜刀更容易生锈,他猜测可能是咸菜中的盐水加快了铁的锈蚀,于是他又设计了如图丙所示的实验。一段时间后,若观察到 (填实验现象),则可证明他的猜测是正确的。
31.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。
第一次 第二次 第三次
连续加入盐酸的体积(mL) 10 10 10
生成氢气的质量(g) 0.08 0.08 0.04
(1)根据现有的条件,你认为能测出____合金中铜的质量分数。
A.Cu﹣Zn合金
B.Cu﹣Ag合金
C.Cu﹣Zn合金和Cu﹣Ag合金
(2)为了测定该合金的组成,小华称取10克该合金粉末,在粉末中连续三次加入稀盐酸反应(每次加入盐酸体积为10mL)。根据下表实验数据,该合金中铜的质量分数为 。
四、解答题
32.某化学兴趣小组为了测定某黄铜(铜、饰合金)样品中锌的质量分数,取10g样品放入烧杯中。再取 60g稀硫酸分六次加入烧杯中,直至充分反应,实验数据如下:
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次
加入H2SO4的质量(g) 10 10 10 10 10 10
剩余固体的质量(g) 9.35 8.7 8.05 7.4 6.95
(1)黄铜样品中锌的质量分数为多少?
(2)所用稀硫酸的质量分数为多少
33.工业上用一氧化碳在高温下还原氧化铁来冶炼铁,某炼铁厂购进1000t含氧化铁质量分数为80%的某种矿石。请计算:
(1)1000t矿石中含氧化铁的质量。
(2)杂质不参加反应,理论上可以炼出纯铁的质量是多少?
34.联盟兴趣小组开展一氧化碳还原氧化铜的实验,用如图的实验装置,先通入一氧化碳气体,然后点燃酒精灯开始实验,结束后发现氧化铜并未完全反应
(1)实验中在A玻璃管中可观察到的现象为 ;
(2)为了测定实验生成铜单质的质量,两位同学进行了如下操作:
①小明取实验后剩余的混合固体,加入足量的稀硫酸溶液充分反应后,过滤干燥,得到4克固体,小明认为该固体质量就是生成铜的质量。
②小红测量了试管B中氢氧化钠溶液的质量比反应前增大了2.2克。小红认为通过这个条件也能计算出生成铜的质量。
请通过计算证明,若用小红的方法,其结果与小明的测量结果是否相同?
如果不相同,其原因可能是什么(写出一种可能)?
35.建知识网络是一种重要的学习方法。图为某同学绘制的铁的化学性质网络示意图。
(1)反应①通过在高温下与Fe2O3反应,把铁矿石中的铁元素变成单质,此反应利用了的性;
(2)反应②导致每年有大量的钢铁锈蚀,为阻止该反应的发生,人们常采用在钢铁表面涂刷油漆或镀上其它金属等方法。它们的共同原理是阻止钢铁与周围环境中空气、水等物质接触;生产中还通常将镍、铬等金属熔合在铁中制成不锈钢,改变其内部结构,达到防止铁制品生锈的目的,这说明了一个重要的道理,即(选填“①物质的性质决定用途”或“②物质的结构决定性质”)。
(3)早在西汉时期,我国劳动人民就利用铁与硫酸铜溶液反应制取铜,称为“湿法炼铜”,即反应③,若用该方法制得铜32千克,理论上需要消耗铁多少千克?
答案解析部分
1.A
知识点:金属的化学性质
解析:A.根据铁缓慢氧化时向外放热分析;
B.根据铁锈结构是疏松的分析;
C.根据酸和氧化铝和铝都会发生反应判断;
D.根据铜锈的生成判断。
A.“暖宝宝”中有铁粉,氯化钠和水等,其发热原理是铁氧化放热,“暖宝宝”应密封保存,故A正确;
B.铁制品表面生锈后必须立即清除,然后涂抹油漆防锈,因为铁锈是疏松的,所以里面的铁会不断锈蚀,故B错误;
C.铝和表面的铝膜氧化铝都会与酸反应,因此不能用铝容器盛放酸,故C错误;
D.铜的化学性质不活泼,但是把铜放在潮湿环境中,会和空气中的水、二氧化碳和氧气反应生成铜锈,故D错误。
故选A。
2.B
知识点:金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
解析:金属能够将排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,排在氢前面的金属能够与酸反应,生成氢气和相应的盐。
①由质量守恒定律可知,溶液显酸性,则生成的气体可能是氢气,故正确;
②铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,则溶液显浅绿色,故错误;
③铁钉放在硫酸铜溶液中,表面出现了红色,说明铁和硫酸铜反应,生成硫酸亚铁和铜,属于置换反应,故正确;
④铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,说明在金属活动顺序中:Fe>Cu,故错误;
⑤铁钉放入硫酸铜溶液中,观察到铁钉表面有红色的物质析出,且产生少量的气体,则硫酸铜溶液可能显酸性,故正确;
⑥科学实验重复做,可以使实验的结论具有普遍性,故错误;
故①③⑤正确;
故选B。
3.C
知识点:金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
解析:将等质量的锌粉和铁粉的混合物放入烧杯中,向烧杯中不断加入氯化铜溶液,锌先和氯化铜反应生成氯化锌和铜,铁后和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,据此分析判断。
A.ab段固体质量减小,是因为锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜,发生的是锌与氯化铜的反应,故A错误;
B.b点时,锌恰好完全反应,则所得固体是还没开始反应的铁和反应生成的铜。加入稀盐酸,产生气泡,是因为盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,故B错误;
C.c点时,剩余固体的质量保持不变,即铁和氯化铜完全反应,溶液中含有氯化锌和氯化亚铁,所得溶液呈浅绿色,故C正确;
D.d点时,加入的氯化铜过量,则所得溶液中的溶质有3种,即氯化锌、氯化亚铁和过量的氯化铜,该故D错误。
故选C。
4.A
知识点:用心观察与拓展观察力;金属的化学性质
解析:根据铜在金属活动性氢后,不能与酸发生反应分析;根据镁、铁、氢气与氧气反应的现象分析。
铜与硫酸不发生反应,所以无明显现象发生,A符合题意;
故答案为:A。
5.C
知识点:金属的化学性质
解析: A、化学反应前后元素种类不变;
B、锌不能和显碱性溶液反应,能和显酸性溶液反应;
C、锌和氢离子反应生成锌离子和氢气;
D、银不能和显酸性溶液反应
A.反应物中不含有碳元素,不能生成二氧化碳,故A错误;
B.锌不能和显碱性溶液反应,能和显酸性溶液反应,因此硫酸铜溶液显酸性,故B错误;
C.溶液可能含有氢离子,锌和氢离子反应生成锌离子和氢气,故C正确;
D.银不能和显酸性溶液反应,故D错误。
故选C。
6.D
知识点:金属活动性顺序及其应用
解析:根据金属活动性顺序表和加入的铁粉是否过量分析判断。
在金属活动性顺序表中,活动性铁>氢>铜>银,铁先和硝酸银反应,生成硝酸亚铁和银,再和硝酸铜反应,生成硝酸亚铁和铜单质。向滤渣中加入稀盐酸后无气泡生成,说明铁没有剩余。
由于铁的质量未知,因此铁肯定与硝酸银反应生成了硝酸亚铁和银单质,但是是否与硝酸银完全反应则无从知晓,因此滤出的固体中一定存在银单质,滤液中一定含有硝酸亚铁,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
7.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:根据相同时间产生气体速率越快则活动性越强,产生氢气越多则相对原子质量越小,消耗酸的质量越多分析。
由图示可知,相同时间Y产生气体速率最快,其次是X,Z最慢,所以三种金属活动性顺序为Y>X>Z,且生成H2的质量 X最多,Y次之,Z最少,化合价相同时,相对原子质量越小产生氢气质量越多,所以三种金属的相对原子质量关系为 Z>Y>X ,产生氢气质量多则消耗盐酸质量大,所以三种金属消耗稀盐酸的质量关系为 Z>Y>X ;
答选C。
8.D
知识点:金属活动性顺序及其应用
解析:根据金属能否与酸或盐溶液反应,从而证明金属活动性强弱分析。
A、银和铜都不与稀硫酸反应,只有铁能与稀硫酸反应,只能证明铁的活动性最强,不能证明银和铜的活动性强弱,不符合题意;
B、银和铜都不能与硫酸亚铁溶液反应,只能证明铁的活动性最强,不能证明银和铜的活动性强弱,不符合题意;
C、银和铜都不能与硫酸亚铁溶液反应,只能证明铁的活动性最强,不能证明银和铜的活动性强弱,不符合题意;
D、铁能与硫酸铜反应,银不能与硫酸铜反应,可证明铁的活动性大于铜,铜的活动性大于银,可证明三金属活动性强弱,符合题意;
故选D。
9.A
知识点:饱和溶液与不饱和溶液;溶液的酸碱性与pH值的关系;金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
解析:(1)在金属活动性顺序表中,只有前面的金属能够把后面的金属从它的盐溶液中置换出来,且离的位置越远,反应越优先进行;
(2)根据金属和酸反应的化学方程式确定最终产生氢气质量的大小关系;
(3)根据饱和和不饱和溶液转化的方法分析判断;
(4)根据酸和碱的中和反应以及溶液的pH知识分析即可。
A.铁粉不能和Zn(NO3)2反应,只能和AgNO3反应,因此溶液中始终有Zn(NO3)2存在。当AgNO3没有完全反应时,溶质有AgNO3、Fe(NO3)2和Zn(NO3)2三种;当AgNO3完全反应后,溶液中有Fe(NO3)2和Zn(NO3)2两种,不可能只有一种溶质,故A错误符合题意;
B.根据化学方程式:
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;
65 2
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
56 2;
可知,质量相同的铁粉和锌粉,与相同质量分数的稀盐酸反应,铁粉生成的氢气质量大,故B正确不合题意;
C.常温下,向硝酸钾的不饱和溶液中加入硝酸钾晶体,在溶液饱和之前,溶液的质量随着硝酸钾的加入不断增大;当溶液饱和后,溶液的质量保持不变,故C正确不合题意;
D.向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液,由于二者发生中和反应,所以溶液的pH不断增大,直至最后显示碱性,溶液的pH>7,故D正确不合题意。
故选A。
10.A
知识点:金属活动性顺序及其应用
解析: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。
A.ZnSO4溶液与Cu、Sn都不反应,无法判断活动性强弱,故A符合题意;
B.稀硫酸和Cu不反应,和Sn反应,可以判断二者活动性强弱,故B不合题意;
C.CuSO4溶液和Sn反应,说明锡的活动性大于铜,故C不合题意;
D.SnSO4溶液和Cu不反应,说明铜的活动性小于锡,故D不合题意。
故选A。
11.C
知识点:构成物质的粒子模型;置换反应及其应用
解析: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。
由图示可知,该反应中反应前和反应后都是一种单质和一种化合物,属于置换反应;
故选C。
12.C
知识点:置换反应及其应用
解析:多种物质生成一种物质的反应叫化合反应;一种物质生成多种物质的反应叫分解反应;单质和化合物反应,生成新的单质和化合物的反应叫置换反应;两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物的反应叫复分解反应。
根据 TiCl4 +2Mg Ti+2MgCl2可知,反应物为化合物和单质,生成物也是单质和化合物,符合置换反应的定义,是置换反应,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
13.B
知识点:置换反应及其应用
解析:单质与化合物反应,生成新的单质和化合物的反应叫置换反应;两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物的反应叫复分解反应;一种物质生成多种物质的反应叫分解反应;多种物质生成一种物质的反应叫化合反应。
根据方程式 4Na+CCl4 C+4NaCl可知,反应物和生成物都是单质和化合物,那么该反应是置换反应,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
14.B
知识点:金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用;置换反应及其应用
解析:根据金属与酸性物质反应产生氢气,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁溶液和铜,亚铁离子的溶液呈浅绿色,金属能与盐发生反应证明金属活动性大于盐中金属分析。
① 将一枚洁净的铁钉放入硫酸铜溶液中,观察到铁钉表面有红色的物质析出,且产生少量的气体,产生的气体可能是金属与酸性物质反应生成的氢气,正确;②铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,完全反应后溶液呈浅绿色,错误;③实验中一定发生了铁与硫酸铜的反应,一定发生了置换反应,正确;④由实验可以得出金属活动性顺序:Cu故选B。
15.C
知识点:置换反应及其应用
解析:根据转换反应反应物和生成物都一种单质和一种化合物分析。
A、该反应反应物一种,生成物两种,属于分解反应,不符合题意;
B、该反应中反应物两种,生成物一种,属于化合反应,不符合题意;
C、该反应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、该反应为复分解反应,不符合题意;
故选C。
16.C
知识点:置换反应及其应用
解析:根据金属的活动性顺序:镁>铁>铜,将镁条加入溶质为硫酸铜和硫酸亚铁的溶液中,镁先与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,该反应方程式为Mg+CuSO4=MgSO4+Cu,每24份质量的镁能置换出64份质量的铜,硫酸铜反应完全之后,若镁还有剩余,镁再与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁,该反应方程式为Mg+FeSO4=MgSO4+Fe,每24份质量的镁能置换出56份质量的铁。
A、经上述分析,先析出铜,再析出铁,若镁的质量较小,只与硫酸铜反应,充分反应后烧杯内固体的组成只有铜,A符合题意;
BC、若镁无剩余,与硫酸铜、硫酸亚铁恰好完全反应完,硫酸铜和硫酸亚铁的质量相同,则生成的铜的质量大于生成的铁的质量,B符合题意;C不符合题意;
D、若镁有剩余,说明硫酸亚铁和硫酸铜均反应完全,硫酸铜和硫酸亚铁的质量相同,则生成铁的质量一定小于生成铜的质量,故D符合题意。
故选C。
17.A
知识点:置换反应及其应用
解析:将2.8g的铁粉加入Cu(NO3)2溶液中,则铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,根据图像分析,ab段是硝酸铜与铁反应,bc段是铁与硝酸银反应,cd段是铜与硝酸银反。
A. 所加溶液质量为M1g时,剩余固体为铜和铁,生成Cu的质量小于m1g ,A正确;
B. bc段发生的是Fe和AgNO3溶液的反应,B正确;
C. 所加溶液质量为M3g时,铁完全置换银, Cu(NO3)2溶液最终相当于没有反应,根据化学方程式计算可得m3的值为10.8g,C错误;
D.cd段是铜与硝酸银反, e点溶液中含Cu(NO3)2 ,D错误;
故答案为:A。
18.C
知识点:还原反应与金属的冶炼
解析:根据对氢气和一氧化碳还原氧化铜实验的理解和认识判断即可。
A.甲实验试管口向下倾斜可防止反应生成的水流入试管底部,从而造成试管炸裂,故A错误;
B.乙实验中,黑色的氧化铜慢慢变成红色的铜单质,且生成的二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊,这些都能说明反应已经发生,故B错误;
C.甲、乙两实验中,都应先通入气体,从而排出装置内的空气,再用酒精灯加热试管、玻璃管,以防止发生爆炸,故C正确;
D.甲、乙两实验中,氢气和一氧化碳都将氧化铜变成单质状态的铜,但是前者为置换反应,后者不是置换反应,故D错误。
故选C。
19.C
知识点:还原反应与金属的冶炼
解析:在氧化还原反应中,得到氧元素的为还原剂,具有还原性;失去氧元素的为氧化剂,具有氧化性。
根据方程式 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 可知,一氧化碳得到氧元素变成二氧化碳,为还原剂,具有还原性,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
20.C
知识点:金属的腐蚀与防护
解析:钢铁防锈,其实就是隔绝空气和水分,据此分析判断。
A.在铁表面刷油漆隔绝空气,则可以防止铁锈蚀,故A正确不合题意;
B.及时擦干被雨水淋湿的自行车,可以隔绝水分,也可防止自行车生锈,故B正确不合题意;
C.钢丝球洗刷铝锅,会破坏表面的氧化膜,从而使里面的金属继续腐蚀,故C错误符合题意;
D.铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化,故D正确不合题意。
故选C。
21.A
知识点:金属的腐蚀与防护;二氧化碳的化学性质
解析:根据铁生锈是铁与氧气和水共同作用,氧化钙吸水生成氢氧化钙,氢氧化钙能与二氧化碳反应分析。
A、铁与氧化钙都不能与氮气反应,符合题意;
B、铁生锈需与氧气反应,不符合题意;
C、铁生锈需与水反应,不符合题意;
D、氧化钙吸水生成氢氧化钙,氢氧化钙能与二氧化碳反应,不符合题意;
故选A。
22.A
知识点:常见金属与金属的物理性质及用途;金属的腐蚀与防护
解析:A.常温下并非所有金属都是银白色的固体,如铜是紫红色的固体,汞是液体;
B.铜可与空气中氧气反应生成黑色的氧化铜,所以在空气中灼烧铜丝,其表面会变黑;
C.铜、银等金属具有良好的导电性;
D.铁与氧气、水同时接触会生锈,且铁可与酸反应,所以埋在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中的铸铁管容易被腐蚀;
所以选A.
A.铜是紫红色的固体;B.铜可与空气中氧气反应生成黑色的氧化铜;C.金属具有良好的导电性;D.铁与氧气、水同时接触会生锈,且铁可与酸反应
23.黄;Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;置换
知识点:置换反应及其应用
解析:(1)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式,确定溶液颜色的变化;
(2)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式,并确定反应的基本类型。
(1)铁锈氧化铁和稀硫酸反应,生成硫酸铁和水,则反应的方程式为: Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 。此时溶液呈黄色。
(2)铁钉和稀硫酸反应,生成硫酸亚铁和氢气,则反应的方程式为: Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 。由于反应物和生成物都由单质和化合物组成,因此该反应为置换反应。
24.(1)BADC
(2)还原
知识点:还原反应与金属的冶炼
解析:(1)根据氢气还原氧化铜的操作步骤分析;
(2)根据使另一种物质发生还原反应的物质具有还原性分析。
(1)氢气带原氧化铜操作步骤为先通入纯净氢气排除装置内空气,再加热,反应结束后要先停止加热,待试管冷却后再停止通氢气,正确顺序为BADC。
(2) 在实验过程中看到的现象是黑色氧化铜变成红色的物质,同时试管口有水珠出现,说明氢气使氧化铜失氧,氧化铜发生了还原反应,具有还原性。
故答案为:(1)BADC;(2)还原。
25.(1)混合物
(2)氧气
知识点:常见物质的分类;金属的腐蚀与防护
解析:(1)根据合金由不同种物质组成分收入
(2)根据铁生锈是铁与氧气和水共同作用,隔离水和氧气可防止生锈分析。
(1)具有“记忆”本领的钛镍合金由不同种物质组成,属于混合物。
(2) 铁生锈是铁与氧气和水共同作用,铁表面镀镍,使铁不易锈蚀,原因是镀层隔绝了铁与氧气和水的接触。
26.(1)红
(2)钠和水先反应生成氢氧化钠,生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀;钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度;方案二;隔绝空气加热,能避免钠在空气中被氧化
知识点:金属的化学性质
解析:(1)根据生成铜的实验现象分析;
(2)根据碱和盐的化学性质分析;根据题中所给信息判断影响反应速率的因素分析。
(1)若猜想一正确,则有红色固体铜生成,因实验中均未出现红色固体,所以猜想一错误;
(2) 实验中生成氢氧化铜是钠和水先反应生成氢氧化钠,生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜;
由实验过程分析可知,
导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度;
因隔绝空气加热,能避免钠在空气中被氧化,所以方案二更合理。
27.(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2)铜片表面有银白色固体生成,溶液由无色变成蓝色;
(3)能
(4)在其他条件相同时,锌与稀硫酸接触面积越大,反应速率越快;;①③或②④
知识点:金属活动性顺序及其应用
解析:(1)【解释与结论】在金属活动性顺序表中,排在氢的前面的金属,才能与稀硫酸反应生成氢气,据此写出反应的化学方程式;
(2)根据铜片与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜来分析解答;
(3)【反思与交流】 根据金属活动性顺序强弱的知识分析解答;
(4)【拓展与延伸】①根据实验记录表中的信息来分析解答;
②根据控制变量法的要求选择对照实验。
(1)【解释与结论】铜、锌、银三种金属中,只有锌的金属活动性排在氢的前面,即只有锌能与稀硫酸反应,实验Ⅰ中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)实验Ⅱ中铜片与硝酸银溶液反应生成白色单质银和蓝色的硝酸铜,故观察到的实验现象是:铜片表面有银白色固体生成,溶液由无色变成蓝色;
(3) 【反思与交流】 某同学又取了金属M放入试管中,滴加稀硫酸,发现有气泡产生,说明金属M的活动性大于氢,而铜的金属活动性小于氢,则金属M的活动性大于铜,故金属M能与硫酸铜溶液发生化学反应;
(4)【拓展与延伸】①根据实验①②可知,锌粒与酸的接触面积大,3min内收集氢气的体积大,那么得到:在其他条件相同时,锌与稀硫酸接触面积越大,反应速率越快;
②根据控制变量法可知,比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响,其他因素应该相同,只改变硫酸的质量分数应选择的实验编号是①③或②④。
28.(1)防止加热时可能发生爆炸
(2)8
(3)收集气体
知识点:置换反应及其应用;还原反应与金属的冶炼
解析:一氧化碳能够还原氧化铁,生成物为二氧化碳和单质铁,再利用B中的氢氧化钠来吸收产生的二氧化碳,通过吸收的二氧化碳的质量来计算生成的铁的质量。
(1)一氧化碳纯度高时易在空气中爆炸,故在实验前先通入一氧化碳排出其中的气体,避免其发生爆炸;
(2)
160 M=56*2+16*3-2*56=48
X 2.4
故
(3)一氧化碳属于污染性气体,故应避免排放到空气中,故B还可以收集一氧化碳。
故答案为:(1) 防止加热时可能发生爆炸 ;
(2)8;
(3) 收集气体
29.(1)水;氧气
(2)碳元素
(3)放出
(4)氯化钠溶液能够促进铁生锈;把稀盐酸注入三颈烧瓶,稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,气体增多,压强增大。
知识点:金属的腐蚀与防护
解析:(1)分别将AB和AC进行比较,找出不同的因素即可;
(2)注意A、D实验中哪个因素不同即可;
(3)温度升高,则反应放热;温度降低,则反应吸热;
(4)①注意BC段和AB段加入物质的不同即可;
②注意稀盐酸与铁的反应产物对实验的影响即可。
(1)根据图片可知,A中铁与水和氧气同时接触而生锈,B中铁通过植物油与氧气隔绝不能生锈,C中铁通过棉花与水隔绝不能生锈,说明铁锈蚀主要是与空气中水和氧气发生化学反应。
(2)普通铁钉含有碳,而纯铁钉不含碳,则对比A、D试管中实验现象,说明铁锈蚀还与碳有关。
(3)根据图3可知,0-t2时间段温度升高,说明铁在生锈过程中放出热量。
(4)①根据图4可知,加入氯化钠后气压减小更快,说明氯化钠溶液能够促进铁生锈。
②t3之后压强突然变大的原因是把稀盐酸注入三颈烧瓶,稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,气体增多,压强增大。
30.(1)潮湿的普通铁丝,通入氧气后,有较多红褐色锈斑;注射器中氧气减少;
(2)①②;②③
(3)若观察到U型管中的液面左边升高,右边下降,
知识点:金属的腐蚀与防护
解析:(1)根据甲中右侧潮湿普通铁丝的变化分析;
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(3)根据消耗氧气的快慢确定U形管上方气压大小,进而确定液面的高低变化。(1) )铁制品锈蚀的条件之一是需要 O2,在此实验中能支持此条件的证据是:潮湿的普通铁丝,通入氧气后,有较多红褐色锈斑;注射器中氧气减少;
(2)通过对比①②的实验现象,可以得出铁制品锈蚀与水有关;通过对比②③的实验现象还可得出铁制品锈蚀与金属的纯度有关。
(3)小敏还发现切过咸菜的铁质菜刀更容易生锈,他猜测可能是咸菜中的水加快了铁的锈蚀,于是他又设计了如图丙所示的实验。一段时间后,若观察到U型管中的液面左边升高,右边下降,则可证明他的猜测是正确的。
31.(1)A
(2)35%
知识点:金属活动性顺序及其应用
解析:(1)实验室只提供了一瓶稀盐酸,只有两种金属一种能与盐酸反应而另一种不能与盐酸反应才能测出铜的质量分数;
(2)根据表格提供的数据,10g盐酸与锌完全反应最多生成0.08g氢气,第三次只生成0.04g,说明金属全部参加了反应。将三次产生的氢气质量相加可计算出生成氢气的总质量,根据氢气的质量和化学方程式计算出锌的质量,再计算该合金中铜的质量分数。(1)根据金属活动性顺序表可知,Zn能够和酸反应,而Cu和Ag不能与酸反应,则合金中Cu-Zn能测出铜的质量分数;
(2)根据表格提供的数据可知,生成氢气的总质量为:0.08g+0.08g+0.04g=0.2g,
设生成0.2g氢气需要锌的质量为x。
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
65 2
x 0.2g;
解得:x=6.5 g;
合金中铜的质量分数为:。
32.(1)解:由表中的数据可知,每加入10g的稀硫酸消耗固体的质量为0.65g,第五次加入10g的稀硫酸只反应掉的固体是0.45g<0.65g,说明有剩余硫酸,剩余的固体是不反应的铜,所以黄铜样品中锌的质量为:10g-6.95g=3.05g;
所以黄铜样品中锌的质量分数为:
答:黄铜样品中锌的质量分数为30.5%;
(2)设10g稀硫酸中溶质质量为x
Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 98
0.65g x
解得:x=0.98g
稀硫酸中溶质质量分数为:
答:所用稀硫酸的质量分数为9.8%.
知识点:根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质
解析:(1)根据锌能与稀硫酸反应,铜不能与稀硫酸反应,加入过量稀硫酸,剩余固体质量为铜的质量分析;
(2)根据反应的锌的质量及方程式中物质间质量关系计算硫酸的质量,从而计算稀硫酸的溶质质量分数分析。
33.(1)1000t矿石中含氧化铁的质量:1000t×80%=800t;
(2)解:设理论上可以炼出纯铁的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
800t x
解得:x=560t。
知识点:还原反应与金属的冶炼
解析:(1)氧化铁的质量=矿石质量×氧化铁的质量分数;
(2)写出赤铁矿炼铁的化学方程式,根据氧化铁的质量,利用质量之间的比例惯性计算出理论上可以炼出纯铁的质量。
34.(1)黑丝固体部分变成红色
(2)设生成CO22.2g时,产生Cu的质量为x
CuO+COCu+CO2
64 44
X 2.2g
X=3.2g,不等于4g
所以小红计算的结果与小明测量不相同
①可能A中加的氧化铜粉末中存在不反应的杂质,导致小明测量的铜单质质量偏大②可能B中氢氧化钠含量不足,不能完全吸收产生的CO2气体(答案合理即可)
知识点:根据化学反应方程式的计算;还原反应与金属的冶炼
解析:(1)根据一氧化碳与氧化铜生成铜和二氧化碳分析;
(2)根据B中增重质量即为生成二氧化碳质量,由二氧化碳质量代入方程式中,计算出生成铜的质量,与实验条件中所给铜质量对比,有气体生成的反应气体可能不能全部排出或生成气体不能全部被氢氧化钠溶液吸收分析。
(1)A玻璃管中发生的一氧化碳与氧化铜生成铜和二氧化碳的反应,玻璃管中发生的现象为 黑丝固体部分变成红色 。
35.(1)还原性
(2)②
(3)理论上需要消耗铁的质量为x
x=28kg
理论上需要消耗铁的质量为28kg
知识点:还原反应与金属的冶炼
解析:(1)根据一氧化碳的还原性分析;
(2)根据物质南的结构决定性质分析;
(3)根据反应生成铜的质量及方程式中物质间质量关系计算反应的铁的质量分析。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:123分
分值分布 客观题(占比) 44.0(35.8%)
主观题(占比) 79.0(64.2%)
题量分布 客观题(占比) 22(62.9%)
主观题(占比) 13(37.1%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
填空题 3(8.6%) 12.0(9.8%)
解答题 4(11.4%) 41.0(33.3%)
实验探究题 6(17.1%) 26.0(21.1%)
单选题 22(62.9%) 44.0(35.8%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (97.1%)
2 困难 (2.9%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 金属的化学性质 29.0(23.6%) 1,2,3,4,5,9,14,26,32
2 根据化学反应方程式的计算 18.0(14.6%) 7,32,34
3 置换反应及其应用 25.0(20.3%) 11,12,13,14,15,16,17,23,28
4 还原反应与金属的冶炼 40.0(32.5%) 18,19,24,28,33,34,35
5 二氧化碳的化学性质 2.0(1.6%) 21
6 常见物质的分类 2.0(1.6%) 25
7 常见金属与金属的物理性质及用途 2.0(1.6%) 22
8 用心观察与拓展观察力 2.0(1.6%) 4
9 金属活动性顺序及其应用 24.0(19.5%) 2,3,6,7,8,9,10,14,27,31
10 饱和溶液与不饱和溶液 2.0(1.6%) 9
11 金属的腐蚀与防护 18.0(14.6%) 20,21,22,25,29,30
12 构成物质的粒子模型 2.0(1.6%) 11
13 溶液的酸碱性与pH值的关系 2.0(1.6%) 9
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