专题8 金属和金属材料 练习题
一、选择题
1.下列反应方程式符合题意且书写正确的是
A.证明铜的活动性比银强:
B.用氢氧化铝治疗胃酸过多:
C.用稀盐酸除铁锈后生成气体:
D.铁在氧气中燃烧:
2.下列物质的用途与其依据的性质不相符合的是
A.天然气做燃料—天然气有可燃性 B.氧气用于急救病人—氧气能供给呼吸
C.铜丝常用做电线—铜具有导电性 D.氦气用于填充飞艇—氦气有可燃性
3.生活中的下列做法合理的是
A.经常用钢丝球擦洗铝锅 B.发现煤气泄漏开灯查看
C.不使用含磷洗衣粉 D.在煤炉上放一壶水防止一氧化碳中毒
4.梳理和归纳是一种行之有效的学习方法。下列说法正确的是
A.物质燃烧时有热量放出,故所有的化学反应都会放出热量
B.单质由同种元素组成的,故由同种元素组成的纯净物都是单质
C.活泼金属和酸反应生成氢气是置换反应,故有氢气生成的反应都是置换反应
D.酸和碱反应生成盐和水,属于复分解反应,故生成盐和水的反应都是复分解反应
5.下列物质俗称与化学式对应正确的是
A.水银-Ag B.苛性钠-NaOH C.小苏打- Na2CO3 D.干冰- H2O
6.我国首个火星探测器“天问一号”在火星着陆。探测器上所应用的新型镁锂合金材料,作为目前世界上最轻的金属结构材料,在航空航天、电子多个领域具有广泛的应用前景。下列有关说法错误的是
A.镁锂合金不具有金属特性
B.向镁锂合金中加入稀盐酸,有气泡冒出
C.镁锂合金应具有强度高、密度小的性质
D.钛合金具有良好的抗腐蚀性能,也被广泛应用于航天领域
7.某小组利用如图装置进行创新实验,下列说法错误的是
A.实验过程中气球会变大
B.反应过程中,黑色氧化铜变为红色固体
C.该反应中,铜元素和碳元素化合价降低
D.装置中发生反应:C+2CuO2Cu+CO2↑
8.归纳法是学习化学的重要方法之一,下列排序正确的是( )
A.金属活动性顺序 B.物质的溶解度
C.人体中元素含量 D.气体的密度
9.将一定量的铁粉放入含 Cu (NO3)2、AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液中,搅拌,使其充分反应后,过滤,向滤出的固体中滴加稀盐酸,有气泡产生,下列说法正确的是
A.固体中一定有Ag、Cu,可能有Zn、Fe
B.固体中一定有Ag,可能有Cu、Zn、Fe
C.滤液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2
D.滤液中一定有Fe(NO3)2,可能有 Cu (NO3)2、AgNO3、Zn(NO3)2
10.下列图像不能正确反映其对应关系的是
A.常温下向装有澄清石灰水的烧杯中逐渐加水
B.向一定体积的稀盐酸中逐滴加入过量的氢氧化钠溶液
C.向装有等质量锌、铁的两只烧杯中分别加足量等浓度的稀盐酸
D.向装有硝酸铜和硝酸银混合溶液的烧杯中逐渐加入金属锌
11.使用下列金属制品时,主要利用金属导热性的是( )
A.铁钳 B.铁锅 C.水龙头 D.餐刀,汤匙
二、填空与简答
12.小明同学对金属的有关化学性质进行梳理和总结,请完成下列问题。
(1)对图1中几种金属的原子结构示意图进行分析,发现金属原子最外层电子一般都 4个,在化学反应中容易 电子变成阳离子,小明同学判断D和E的化学性质相似,他的依据是 。
(2)如图2,将一铁片投入稀硫酸中,观察到的现象是 ,溶液的pH (填“逐渐减小”“逐渐增大”或“不变”),反应的化学方程式为 。
(3)图3是将铜丝插入硝酸银溶液中反应的微观示意图,从微观粒子变化的角度分析该反应的实质是 ,反应过程中溶液的质量变化是 (填“增大”“减小”或“不变”)。
13.金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答:
(1)黄铜是铜锌合金,将纯铜片和黄铜片相互刻划(如下图所示),是为了比较二者的 (填序号)。
A硬度 B延展性 C密度 D颜色
(2)验证Zn、Fe、Cu金属的活动性强弱,下列的试剂组合设计方案不能达到实验目的是 (填序号)。
A 溶液、Zn、Cu B 溶液、稀盐酸溶液,Fe、Cu
C 溶液、溶液、Cu D 溶液、Fe、溶液
(3)某化学兴趣小组用盛有、的混合溶液进行了如图实验:
①若向固体甲中滴加稀硫酸,有气泡产生,则固体甲中一定含有的物质是 ,加锌粉时发生反应的化学方程式 (写出一个即可)。
②若滤液乙为无色溶液,请写出滤液乙中含有的溶质是 (填化学式)。
14.化学知识与生产、生活密切相关。
(1)正确使用“含氟牙膏”可预防龋齿,其中的“氟”是指 (选填“元素”“单质”或“原子”)。
(2)打开汽水瓶盖,有气泡冒出,说明气体溶解度随压强减小而 。
(3)用洗洁精清洗餐具上的油污利用了洗洁精的 作用。
(4)天然气属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。天然气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧的化学方程式为 。
(5)回收废旧金属既可以保护金属资源,还可以 。
15.2019年12月17日中国首艘国产航母“山东舰”交付中国海军入列,开拓中国新蓝海。
(1)航母甲板上涂有耐高温、耐磨的碳化硅(SiC)涂层,碳化硅的结构类似于金刚石的结构,则构成碳化硅的粒子是 (填“分子”“原子”或“离子”)。
(2)航母舰体材料为合金钢,国产航母使用的“超级钢”具有极佳的抗压性、延展性和焊接性。合金钢是 (填“金属”或“合成”)材料。
(3)硝酸铵可用于制造导弹炸药,农业上还可用作 。
(4)由生铁炼钢时,硅(Si)与氧化亚铁在高温条件下反应生成二氧化硅和铁,该反应的化学方程式为 ,该反应的基本类型为 。
16.化学与生活息息相关,请用你所学的化学知识解决生活中的以下问题。
(1)某些山区地方长期用肥皂洗衣服,发现衣服变硬了,该地方的水很可能是 (填“硬水”或“软水”),生活中常将该水经 后方可饮用。
(2)黄铜是铜锌合金,属于 (填“合成材料”或“金属材料”),它的外观与黄金非常相似,请写出一种鉴别方法 。
(3)用洗发精洗头发是利用 原理。
17.已知A、B、C、D、E、F、G、H、I均为初中化学常见的物质。其中E、G为常见金属,E是目前世界上产量最高的金属,G呈紫红色;I是地壳中含量最高的元素所形成的常见气体单质;人体胃液中含有A,可帮助消化。根据下图所示的转化关系,回答下列问题。(图中反应条件均已略去,反应物和产物均已给出)
(1)H的化学式是 。
(2)写出反应②的化学方程式: 。
(3)上图中涉及到 基本反应类型。
A 一种
B 二种
C 三种
D 四种
18.利用废旧电池铜帽(含铜和锌),制取海锦铜(Cu),井得到硫酸锌E溶液,主要流程如图所示(反应条件已略去);已知∶2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
(1)生产中通常要先将电池铜帽粉碎处理,这样做的目的是
(2)步骤Ⅱ的操作名称是 ,请写出该操作中使用到的一种玻璃仪器 。
(3)请写出物质B和溶液A中的盐发生反应的化学方程式 。
(4)海绵铜在很多方面可以代替铜来使用,铜在生活中的用途是 (答一种)
三、科学探究题
19.学习合金知识后,知道了不锈钢中含有金属铬。某同学想:铬与常见铁、铜相比,其金属活动性强弱如何呢?于是,他和同学们一起进行了以下探究。
【查阅资料】①铬是银白色有光泽的金属,在空气中,像铝一样,其表面能产生致密的氧化膜;②能与稀硫酸反应,生成硫酸亚铬(CrSO4)。
【作出猜想】猜想①:Cr>Fe>Cu;猜想②:Fe>Cu>Cr;猜想③: 。
【设计与实验】①小聪同学取大小相等的铁、铜、铬三种金属片,未经打磨就分别放入等量等浓度的稀硫酸中,记录如下表:
实验操作 铁片放在稀硫酸中 铜片放在稀硫酸中 铬片放在稀硫酸中
开始的现象 有少量气泡产生 无气泡 无气泡
结论 金属活动性强弱:Fe>Cu、Fe>Cr
②小明同学也取大小相等的铁、铜、铬三种金属片,先用砂纸打磨后再分别放入等质量等浓度的稀硫酸中,记录如下表:
实验操作 铁片放在稀硫酸中 铜片放在稀硫酸中 铬片放在稀硫酸中
开始的现象 产生少量气泡 无气泡 产生大量气泡
结论 金属活动性强弱:
【讨论交流】小聪和小明两个同学记录的铬与稀硫酸反应开始的现象截然不同,其原因是 。
【实验验证】为了进一步确认铁、铜、铬三种金属的活动性强弱,小东同学将打磨过的两块铁片分别放入硫酸亚铬(CrSO4)溶液和硫酸铜溶液中,观察到在硫酸亚铬溶液中无明显现象,而在硫酸铜溶液中有明显的现象,这一现象是 ,其反应的化学方程式是 。
【拓展迁移】写出铬与稀硫酸反应生成CrSO4的化学方程式: 。
【拓展应用】向硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入一定量的铬,反应停止后过滤,得到滤渣和滤液。然后向滤渣中滴加稀盐酸,无气泡产生,则滤液中一定含有 (写化学式)。
四、计算题
20.铜镁合金常用作飞机天线等导电材料。欲测定合金的组成(其它元素忽略不计),进行如下实验:取铜镁合金10g放入烧杯,将200g稀硫酸分4次加入烧杯中,充分反应后,测得剩余固体的质量记录如下。请计算:
次 数 1 2 3 4
加入稀硫酸质量/g 50 50 50 50
剩余固体质量/g 8.5 7 6.4 M
(1)M的值为___________。
(2)第1次加入稀硫酸充分反应后剩余固体的成分____________(填化学式)。
(3)求完全反应后生成氢气的质量(写出计算过程)。____________
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】A、AgCl为不溶物,则Cu无法与AgCl反应,故选项表达错误;
B、胃酸中含有盐酸,氢氧化铝能与盐酸反应生成氯化铝与水,化学反应方程式为:,故选项表示正确;
C、稀盐酸除锈后能与铁反应生成氯化亚铁与氢气,化学反应方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,故选项表达错误;
D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,化学反应方程式为:3Fe+2O2Fe3O4,故选项表达错误。
故选B。
2.D
【详解】A、天然气做燃料,是因为天然气有可燃性,不符合题意;
B、氧气用于急救病人,是因为氧气能供给呼吸,不符合题意;
C、铜丝常用做电线,是因为铜具有导电性,不符合题意;
D、氦气用于填充飞艇,是因为氦气密度小,且化学性质稳定,符合题意。
故选D。
3.C
【详解】A、铝制品表面有一层致密的氧化铝保护膜,对铝制品的内部结构起到了保护作用,不能用钢丝球除去,选项说法错误;
B、发现燃气泄漏,应先迅速关闭燃气阀门,再开窗通风,不可开灯,以免引发燃烧或爆炸,选项说法错误;
C、不使用含磷洗衣粉不会造成水体富营养化,保护水资源,选项说法正确;
D、一氧化碳不溶于水,在煤炉上放一壶水不能防止一氧化碳中毒,选项说法错误;
故选C。
4.B
【详解】A、物质燃烧时有热量放出,但并不是所有的化学反应都会放出热量,如碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳,反应需要吸收热量,故选项推理不正确;
B、单质是由同种元素组成的纯净物,故单质由同种元素组成,由同种元素组成的纯净物都是单质,故选项推理正确;
C、置换反应是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,活泼金属和酸反应生成氢气是置换反应,但有氢气生成的反应不一定是置换反应,如水通电分解生成氢气和氧气,属于分解反应,故选项推理不正确;
D、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,故酸和碱反应生成盐和水,属于复分解反应,但生成盐和水的反应不一定是复分解反应,如CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O不属于复分解反应,故选项推理不正确。
故选B。
5.B
【详解】A、水银是汞的俗称,化学式为Hg,不符合题意;
B、苛性钠是氢氧化钠的俗称,化学式为:NaOH,符合题意;
C、小苏打是碳酸氢钠的俗称,化学式为:NaHCO3,不符合题意;
D、干冰是固体二氧化碳,化学式为:CO2,不符合题意。
故选B。
6.A
【详解】A、镁锂合金属于金属材料,具有金属特性,故A选项错误;
B、向镁锂合金中加入稀盐酸,镁会和稀盐酸反应生成氢气,所以有气泡冒出,故B选项正确;
C、合金的硬度和强度比纯金属要高,所以镁锂合金应具有强度高、密度小的性质,故C选项正确;
D、钛合金具有良好的抗腐蚀性能,被广泛应用于航天领域,故D选项正确。
故选A。
7.C
【详解】A、氧化铜与碳单质高温下反应生成气体二氧化碳和铜单质,反应中有气体生成,故气球会变大,不符合题意;
B、反应过程中,黑色氧化铜被炭粉还原为红色固体铜单质,不符合题意;
C、氧化铜与碳单质高温下反应生成气体二氧化碳和铜单质,铜元素化合价由+2价变为0价,碳元素由0价变为+4价,故该反应中,铜元素和碳元素化合价分别为降低、升高,符合题意;
D、氧化铜与碳单质高温下反应生成气体二氧化碳和铜单质,化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑,不符合题意。
故选C。
8.A
【详解】A、钾、镁、铜、银四种金属活动性由强到弱的顺序为钾>镁>铜>银,正确;
B、固体物质的溶解度与温度有关,没有指明温度不能比较溶解度,错误;
C、人体中元素的含量由多到少的顺序是氧、碳、氢、氮、钙,错误;
D、相同状况下,气体的相对分子质量越大,密度越大,二氧化碳、一氧化碳、氧气的相对分子质量分别为44、28、32,气体的密度由大到小的排列顺序应是二氧化碳、氧气、氢气,错误。故选A。
9.C
【分析】金属活动性顺序为锌>铁>铜>银;一定量的铁粉放入含 Cu (NO3)2、AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液中,铁和硝酸锌不反应;铁首先和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,再和硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁,如果还有铁,则铁过量;充分反应后,过滤,向滤出的固体中滴加稀盐酸,有气泡产生,说明金属铁过量,硝酸银、硝酸铜完全反应;
【详解】由分析得:
A. 固体中一定有Ag、Cu、Fe,没有Zn,错误;
B. 固体中一定有Ag、Cu、Fe,错误;
C. 滤液中一定含有不反应的Zn(NO3)2、生成的Fe(NO3)2,正确;
D. 滤液中一定有Fe(NO3)2、Zn(NO3)2,没有 Cu (NO3)2、AgNO3,错误。
故选C。
10.D
【详解】A、氢氧化钙溶液显碱性,pH大于7,稀释过程中,碱性减弱,pH减小,最终pH不能等于7,更不能小于7,A选项对应关系正确;
B、稀盐酸显酸性,pH小于7,和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,过程中酸性减弱,pH升高,恰好完全反应时pH等于7,氢氧化钠过量时溶液显碱性,pH大于7,B选项对应关系正确;
C、锌比铁活泼,反应速率更快,设有质量为M的铁、锌各一份,生成氢气的质量分别分x、y,根据铁、锌与盐酸反应的化学方程式可知:;
同等质量下铁与盐酸生成的氢气质量大于锌与盐酸生成的氢气质量,C选项对应关系正确;
D、向装有硝酸铜和硝酸银混合溶液的烧杯中逐渐加入金属锌,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,硝酸银完全反应后锌再和硝酸铜反应,因此硝酸银完全反应前溶液中硝酸铜质量不变,D选项对应关系不正确;
故选:D。
11.B
【分析】
【详解】A、铁钳利用了金属硬度大的性质,不符合题意;
B、因为铁能导热,所以可做成铁锅做饭,符合题意;
C、水龙头利用了金属硬度大的性质;
D、餐刀利用金属有较大的硬度、汤匙是利用金属的良好的机械性能。
故选B。
12.(1) 小于 失去 最外层电子数相同
(2) 有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色 逐渐增大
(3) 铜原子与阴离子反应生成铜离子和银原子 减小
【详解】(1)由图可知,金属元素的原子的最外层电子数一般都小于4,在化学反应中易失去最外层电子数而变成阳离子;
决定元素化学性质的为最外层电子数,D和E的最外层电子数相同,则它们的化学性质相似。
(2)铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁溶液为浅绿色,则现象为有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色;由于氢离子逐渐减少,则溶液中的酸性减弱,溶液pH逐渐增大;反应的化学方程式为。
(3)铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜,由图可知,反应前后硝酸根不变,则该反应的微观实质为铜原子和银离子反应生成银原子和铜离子;
由于,可知反应后固体质量增大,根据质量守恒,可知反应后溶液质量减小。
13. A C Fe、Cu (答案合理给分)
【详解】(1)将纯铜片和黄铜片相互刻划,是为了比较二者的硬度;
(2)C选项、铜与硫酸锌溶液和硫酸亚铁溶液都不能发生反应,不能验证三种金属的活动性强弱;
(3)①硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粉,锌粉先与硫酸铜发生反应,将铜置换出来,然后再与硫酸亚铁溶液反应将铁置换出来,若向固体甲中滴加稀硫酸,有气泡产生,则固体甲中一定含有的物质是铜和铁;锌粉与硫酸铜反应原理:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;锌与硫酸亚铁反应原理:Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe。
②若滤液乙为无色溶液,则说明锌粉将铜离子和亚铁离子全部置换出来,溶质为硫酸锌;
14.(1)元素
(2)减小
(3)乳化
(4) 不可再生
(5)减少对环境的污染
【详解】(1)物质是由元素组成的,这里“氟”是以元素的形式组成物质;
(2)打开汽水瓶盖,使瓶内气压减小,则有气泡冒出说明气体溶解度随压强减小而减小;
(3)用洗洁精除去油污,是由于洗洁精对油污有乳化作用,能将大的油滴分散成细小的油滴随水冲走,故填:乳化;
(4)天然气是化石燃料,属于不可再生能源;甲烷和氧气点燃生成二氧化碳和水,化学方程式为;;
(5)回收废旧金属既可以保护金属资源,还可以减少对环境的污染。
15. 原子 金属 氮肥 Si+2FeOSiO2+2Fe 置换反应
【详解】(1)金刚石由原子构成的,碳化硅的结构类似于金刚石故也为原子构成,故填:原子。
(2)纯金属、合金都属于金属材料,故填:金属。
(3)硝酸铵含氮元素属于氮肥,故填:氮肥。
(4)硅(Si)与氧化亚铁在高温条件下反应生成二氧化硅和铁,化学方程式为Si+2FeOSiO2+2Fe,该反应反应物是单质化合物生成物是单质化合物,符合置换反应特点属于置换反应,故填:Si+2FeOSiO2+2Fe;置换反应。
16.(1) 硬水 煮沸
(2) 金属材料 取样后灼烧或取样后分别加入稀盐酸或稀硫酸或取样后加入硝酸银等合理即可
(3)乳化
【详解】(1)硬水中含有较多的可溶性钙、镁化合物,用硬水洗涤衣物,不仅浪费肥皂、也洗不净衣物,时间长了,还会使衣物变硬,故该地方的水可能是硬水;
可溶性钙、镁化合物在加热时,能形成沉淀,故生活中常用煮沸的方法将硬水软化;
(2)黄铜是铜锌合金,属于金属材料;
锌能与酸反应生成氢气,产生气泡,金与酸不反应,故可取样后分别加入稀盐酸或稀硫酸;或铜能与氧气在加热的条件下反应生成黑色的氧化铜,金高温下也与氧气不反应,可取样灼烧;或锌、铜能与硝酸银反应生成银,有银白色固体析出,金与硝酸银不反应,可取样后加入硝酸银等;
(3)用洗发精洗头发是利用乳化原理,洗洁精中的乳化剂能将油污乳化为细小油滴,随水冲走。
17. H2O2 D
【分析】E是目前世界上产量最高的金属,故E是铁;G呈紫红色,故G是铜,铁能与C反应生成铜和F,故是铁和铜盐溶液的反应;人体胃液中含有A,可帮助消化,故A是盐酸,C是由盐酸和B反应生成的,故C是氯化铜,则生成的F是氯化亚铁;I是地壳中含量最高的元素所形成的常见气体单质,故I是氧气,铜能与氧气反应生成氧化铜,故B是氧化铜;盐酸和氧化铜能反应生成氯化铜和水,故D是水,H能生成氧气和水,故H是过氧化氢,带入框图,推断合理;
【详解】(1)H是过氧化氢,化学式:H2O2;
(2)反应②是铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,化学方程式::Fe+CuCl2=FeCl2+Cu;
(3)反应①是盐酸和氧化铜能反应生成氯化铜和水,由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应;反应②是铁与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁,单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的反应,属于置换反应;反应③是铜与氧气反应生成氧化铜,由两种物质反应生成一种新物质的反应,属于化合反应;反应④是过氧化氢分解生成水和氧气,由一种物质生成两种其它的物质的反应叫分解反应。故选D。
18. 使反应进行的更快更充分 过滤 烧杯(漏斗或玻璃棒) Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 做导线等
【详解】(1)粉碎可以加大反应物的接触面积,使反应进行的更快更充分;
(2)步骤Ⅱ将固体与液体分离,所以是过滤。该操作中使用到玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;
(3)铜与硫酸氧气,锌与硫酸反应分别生成硫酸铜和硫酸锌,最终得到溶液E和铜所以可推测E为硫酸锌溶液。则A溶液中加入的物质B为锌,得到的固体C为铜和锌的混合物,然后加入适量的硫酸或硫酸铜将过量的锌除去即可得到硫酸锌和海绵铜。
所以物质B和溶液A中的盐发生反应是锌和硫酸铜的反应,化学方程式为:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;
(4)铜可以利用其的导电性做导线等。
19. Fe>Cr>Cu Cr>Fe>Cu 铬与氧气反应其表面生成了一层致密的氧化膜 铁表面出现红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色 CrSO4、FeSO4
【详解】[做出猜想]根据所学,金属活动性Fe>Cu ,Cr作为未知金属,活动性可能最活泼,如猜想①Cr>Fe>Cu;也可能最不活泼,如猜想②Fe>Cu>Cr;还可能活动性介于铁、铜之间,即Fe>Cr>Cu,则猜想猜想③为Fe>Cr>Cu,故填:Fe>Cr>Cu;
[设计与实验]②根据现象:铁片、铬片有气泡产生,且铬反应更剧烈,铜片不反应,可知金属活动性强弱:Cr>Fe>Cu,故填:Cr>Fe>Cu;
[交流与讨论]小聪未打磨金属就进行实验,铬片表面无气泡产生,小明先打磨金属后再进行实验,铬片表面产生大量气泡,可知两个同学记录的铬与稀硫酸反应开始的现象截然不同,其原因是铬与氧气反应其表面生成了一层致密的氧化膜,故填:铬与氧气反应其表面生成了一层致密的氧化膜;
[实验验证]根据以上探究,可知金属活动性Cr>Fe>Cu,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为,现象是铁表面出现红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色,故填:铁表面出现红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色;;
[拓展迁移]由[查阅资料]②可知:铬能与稀硫酸反应,生成硫酸亚铬(CrSO4),反应的化学方程式为,故填:;
[拓展与应用]向硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入一定量的铬,根据金属活动性Cr>Fe>(H)>Cu,可知铬与硫酸亚铁、硫酸铜溶液均能发生置换反应,根据金属活动性顺序中相距远的先发生置换,则铬先与硫酸铜溶液反应,再与硫酸亚铁溶液反应。结合实验现象滤渣中滴加稀盐酸,无气泡产生,说明滤渣中无铬,也无铁,说明铬只与硫酸铜发生反应,未与硫酸亚铁反应置换出铁,反应的化学方程式为,则滤液中一定含有生成的CrSO4和未反应的FeSO4,可能含有CuSO4,故填:CrSO4、FeSO4。
20.(1)6.4
(2)Cu、Mg
(3)设氢气的质量为x
解得x=0.3g
答:完全反应后生成氢气的质量0.3g。
【分析】对于数据处理题,应先找出数据之间的规律,然后发现规律被破坏,进而分析原因,在铜镁合金中加入稀硫酸,其中镁会与稀硫酸反应,故加入稀硫酸质量50g,剩余固体质量由开始的10g变为8.5g,质量减少了1.5g(其实就是反应掉了1.5g的镁),所以当再加入稀硫酸质量50g,剩余固体质量由开始的8.5g变为7g,质量又减少了1.5g,但当第三次加入稀硫酸质量50g,剩余固体质量由开始的7g变为6.4g,质量只减少了0.6g,此时规律被打破,分析可知,镁被完全消耗完了,此时剩下的6.4g固体全是铜
【详解】(1)由于铜不会与稀硫酸反应,故M的值也为6.4。
(2)第1次加入稀硫酸充分反应后,镁还有剩余,故剩余固体的成分:Cu、Mg。
(3)因为最终剩余固体质量为6.4g铜,故10g铜镁合金中镁的质量=10g-6.4g=3.6g,然后根据化学方程式:Mg + H2SO4 = MgSO4+ H2↑中镁与氢气的质量关系,即可求出完全反应后生成氢气的质量
解:设氢气的质量为x
解得x=0.3g
答:完全反应后生成氢气的质量0.3g。
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