第六章 金属 基础复习题
一、选择题
1.蚀刻印刷电路后的溶液为FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液。已知:2FeCl3+Fe=3FeCl2,2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,如图是向200.0g该溶液中加入铁粉的质量与溶液质量变化的关系。下列说法不正确的是
A.200~a段发生的反应为2FeCl3+Fe=3FeCl2
B.x=16.8
C.原溶液中FeCl3与CuCl2的质量之比为65:81
D.c点溶液中的固体为Fe和Cu的混合物
2.镍(Ni)和锰(Mn)都是重要金属,将Ni丝插入MnCl2溶液中,无明显现象;插入CuCl2溶液中,Ni丝表面有红色固体析出,则这三种金属活动性由强到弱的顺序是
A.Cu、Mn、Ni B.Mn、Ni、Cu C.Ni、Mn、Cu D.Mn、Cu、Ni
3.一般地说,金属越活泼,冶炼越困难,人类使用该金属的时间就越迟。如图为铁、铜、钠、锌四种金属的最早冶炼历史年代,则甲代表的金属是
A.铁 B.铜 C.钠 D.锌
4.甲烷和水反应可以制水煤气(混合气体),其反应的微观示意图如图所示,根据微观示意图得出的结论中,正确的是
A.该反应属于置换反应 B.甲、丙对应的物质属于氧化物
C.反应前后氢元素的化合价没有发生改变 D.该反应中,生成的丙和丁的分子个数比为1:3
5.下列有关钢铁的说法正确的是
A.钢是纯净物,生铁是混合物 B.钢铁在潮湿的空气中容易生锈
C.生铁的熔点比纯铁高 D.生锈的钢铁制品没有回收价值
6.用赤铁矿在高炉中炼铁过程中可能发生下列化学反应:
①
②
③
④
对于这些反应的叙述不正确的是( )
A.反应①③属于化合反应
B.反应②可用于实验室制取二氧化碳
C.反应④过程中可观察到红棕色粉末逐渐变为黑色
D.CO和CO2可以相互转化
7.在一定条件下,下列转化不能由一步反应实现的是:
A.CaCO3→CO2→O2 B.C→CO2→CO
C.HCl→FeCl2→Cu D.H2O2→H2O→O2
8.在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是( )
A.H2O2→O2
B.FeFe2O3
C.CO2CO
D.CuSO4溶液Cu
9.下列实验操作无法达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
除去中混有的 将混合气体通过足量灼热的氧化铁
鉴别和 分别点燃并在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯
鉴别硬水、软水 加肥皂水搅拌,观察现象
量取水 向量筒中加水至“”刻度
A.A B.B C.C D.D
10.下列有关金属材料的说法,错误的是
A.生铁的含碳量低于钢 B.黄铜的硬度比纯铜大
C.把金属制成合金,增强抗腐蚀性 D.铁生锈的条件是与氧气、水同时接触
11.“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。下列事实或做法解释正确的是
A.用明矾净水——明矾可降低水中钙、 镁离子的含量
B.众人拾柴火焰高——可燃物越多,着火点越低,越易燃烧
C.铁质水龙头表面镀铬可防锈——改变了金属的内部结构
D.氯气能被液化贮存于钢瓶——分子间有间隔且间隔能改变
12.为了防止钢铁制品被锈蚀,下列做法正确的是
A.将使用后的菜刀用布擦干 B.经常用浓盐酸清洗金属材料
C.将铁制品置于潮湿环境 D.用洗涤剂除去铁制品表面的油膜
二、填空与简答
13.用相同质量的镁和铁分别与足量的H2SO4反应,能正确表示反应情况的是图 (填“甲”或“乙”) ;A表示 (填“铁”或“镁”,下同)的反应情况,B表示 的反应情况。
14.人类生活生产离不开金属,请回答下列问题:
(1)下列现象和事实,不可以用金属活动性作合理解释的是__________。
A.金属镁在空气中比铝更容易燃烧, 说明镁比铝的活动性强
B.金属铝比金属锌更耐腐蚀, 说明锌比铝活动性强
C.用硫酸铜、生石灰加水配制农药波尔多液时,不能用铁制容器
D.金属的种类很多,但在自然界中,仅有少数金属如金、银等有单质形式存在
(2)某小组用如下图所示装置对铁生锈的条件进行探究,四分钟后发现 A 中铁钉表面灰暗,B 中铁钉依然光亮,对比 A、B 现象说明:决定铁生锈快慢的一个重要因素是 。
(3)多数金属以矿物形式存在于自然界,金属矿物可以用来冶炼金属。
①高炉炼铁的原料主要是铁矿石、 、石灰石、空气。工业上常用赤铁矿(主要成分是Fe2O3)在高炉中炼铁,反应的化学方程式是 。
②我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到 800℃, 得到貌似金 子的铜锌合金,反应原理如下,试补充完成其中的另外两个化学方程式。
A. ZnCO3ZnO+CO2↑
B.C+2Cu2O +CO2↑
C.
(4)将mgZn和Fe的混合物中加入一定质量的CuCl2,充分反应后过滤,将滤渣洗涤, 干燥后称量质量仍为 mg,对所得滤液和滤渣的判断不正确的是_____________。
A.滤液中一定有ZnCl2和FeCl2 B.滤液为无色
C.滤渣中只有铜 D.滤渣中加稀盐酸一定有气泡产生
15.质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。
(1)通过称量下列各组试剂在密闭容器内混合前后的总质量,能验证质量守恒定律的是 (填标号)。
A 蔗糖和水 B 氯化钠溶液和硝酸钾溶液 C 铁和氯化铜溶液
(2)在氧气中点燃红磷的实验过程,固体变化如图所示。
①从燃烧条件分析,固体质量在t1前没有发生变化的原因是 。
②该反应的化学方程式为 。
③参加反应的氧气质量为 g。
(3)某反应的微观示意图如图所示:
①该反应所属的基本反应类型为 。
②参加反应的甲物质和生成的丙物质分子数目比为 。
16.下面是2种常见的食品保鲜方法。
(1)做成真空包装或填充氮气做保护气,这两种方法保鲜的原因是 。
(2)放置高效能保鲜剂,如活性铁粉,铁粉能保鲜的原因是 。
17.生产和生活中包含着许多的化学知识。
(1)食品包装袋填充氮气防腐,主要因为氮气 ;
(2)工业炼铁的主要设备是 ;赤铁矿 石的主要成分是 (写化学式)。
(3)为防止自行车链条生锈,可采取的措施是 。
18.工业上以大理石和赤铁矿(Fe2O3)为主要原料可以制取B和G,其转化关系如下图所示,已知D、G的主要成分为单质。(C是能使澄清石灰水变浑浊的气体)。
回答下列问题:
(1)写出物质B的化学式 。
(2)写出下列反应的化学方程式:反应① 。反应② 。反应③ 。
19.为了达到收旧利废节能减排的目的,从含有金属镁、铁、铜的粉末中,分离和提取出重要化工原料MgSO4和有关金属,实验过程如下:
请回答:
(1)操作①中被磁铁吸引的金属A是 (填写化学式);
(2)操作a的名称是 ;在蒸发过程中需要使用玻璃棒,其作用是: ;
(3)写出步骤②所涉及的化学反应方程式: ;
(4)实验步骤②中除了加入稀硫酸外,还可选用下列试剂 (填标号);
a.硫酸铜溶液 b.氯化钠溶液 c.硝酸银溶液
(5)针对整个实验流程,小明同学认为通过实验得到了三种金属的活动性顺序为Mg>Fe>Cu,你认为他的判断对吗?请判断井说出你的理由 。
三、科学探究题
20.【探究一】:空气中氧气含量的再测定
(1) 实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内 减小,烧杯中水倒吸到集气瓶。能粗略测出空气中氧气的含量。
【问题提出】有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,结果与存在一定的误差。
【实验改进】
Ⅰ. 根据铁在空气中生锈的原理设计图实验装置,再次测定空气中氧气含量。饱和食盐水、活性炭会 铁生锈。(填:加快或减慢)
Ⅱ.测得实验数据如表
测量 项目 实验前 实验后
烧杯中水的体积 烧杯中剩余水的体积 集气瓶(扣除内容物)和导管的容积
体积/mL 80.0 54.5 126.0
(2)铁生锈过程发生复杂的化学反应,首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2],写出该反应的化学式表达式
(3)根据表4计算,改进后测得的空气中氧气的体积分数是 (计算精确到0.1%)。
(4)从实验原理角度分析,改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是:
(写一点即可)
【探究二】实验室制取二氧化碳药品的选择
某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止。为此,该小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳.
[实验一] 选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有lg直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
试管编号 1 2 3 4 5
硫酸浓度(%) 15 20 25 30 35
气体体积(mL) 35 47 55 51 42
[实验二] 选择合适的反应温度
操作:往盛有lg直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
试管编号 A B C D E
温度(℃) 40 50 60 70 80
现象和比较 有少量 气泡 气泡比A 号试管多 气泡明显比B号试管多 大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似 反应激烈,迅速产生大量气体
回答:
(5)稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为 %,因为浓度小于或大于合适浓度对反应的影响是 .
(6)在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为 ℃,因为温度高于或低于该温度对反应的影响是 .
(7)除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加 操作,更有利于气体的制备。
(8)该研究小组为了研究 对该反应速率的影响,进行了如下实验
试管编号 A B
试管内药品 1g块状大理石与5mL25%稀硫酸 1g粉末状大理石与5mL25%稀硫酸
现象和比较 有少量气泡 迅速产生较多气泡
(9)大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,试写出该反应的文字表达式 。
四、计算题
21.合金的种类很多,用途非常广泛,黄铜是铜和锌的合金,它可以用来制造机器和电器的零件等。化学兴趣小组的同学欲测定实验室中某铜样品中铜的质量分数(不考虑黄铜中的其他杂质),请你参与他们的探究过程。
称量10g粉末状黄铜样品放入烧杯中,量取45mL稀盐酸分三次加到其中,每次充分反应后,测定生成氢气的质量,实验数据如下表:
第一次 第二次 第三次
加入稀盐酸的体积(mL) 15 15 15
生成氢气的质量(g) 0.04 0.04 0.02
试求:
(1)生成氢气的总质量为 g。
(2)此黄铜样品中铜的质量分数是多少?(结果精确到0.1%)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A、由图可知,200~a段溶液的质量随着铁粉的加入不断增大,根据提示是因为氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,故正确,不符合题意;
B、ab段溶液的质量不断减少,发生的反应是铁与氯化铜生成氯化亚铁和铜,设ab段加入的铁粉质量为y,根据质量守恒定律,固体增加的质量=溶液减少的质量=205.6-203.2=2.4g,
则x=5.6g+16.8g=22.4g,故说法错误,符合题意;
C、由图可知,200~a段参加反应的铁粉质量为5.6g,代入A中的化学方程式,
同理,根据选项B的化学方程式可以计算出氯化铜的质量,
则溶液中氯化铁与氯化铜的质量比为32.5g:40.5g=65:81,C说法正确,不符合题意;
D、由图可知,b点是铁与氯化铜恰好完全反应生成氯化亚铁和铜,c点铁粉有剩余,故c点溶液中的固体为Fe和Cu的混合物,说法正确,不符合题意;
故选B。
2.B
【详解】由题意可知,将镍丝插入MnCl2溶液中,无明显现象,说明锰比镍活泼;将插入CuCl2溶液中,镍丝表面有红色固体析出,说明镍比铜活泼。则Mn、Ni、Cu的活动性由强到弱的顺序是Mn>Ni>Cu。故选B。
3.B
【详解】金属的利用与金属的活动性强弱和金属冶炼的难易程度有关,四种金属的活动性强弱依次为铜、铁、锌、钠,由此判断人类历史上大量使用铁、铜、钠、锌四种金属的时间先后顺序是铜、铁、锌、钠,所以最早使用的是铜。
故选:B。
4.D
【分析】根据微观图示可知,该反应是甲烷和水在一定条件下生成一氧化碳和氢气的反应,化学方程式为:,故x为3。
【详解】A、根据分析可知,该反应是一种化合物和另一种化合物生成单质和新的化合物的反应,不属于置换反应,不符合题意;
B、根据分析可知,甲为甲烷不是氧化物,不符合题意;
C、水中氢元素的化合价为+1价,氢气中的氢元素为0价,反应前后氢元素的化合价发生了改变,不符合题意;
D、根据分析可知,生成的丙和丁的分子个数比为1:3,符合题意;
故选D。
5.B
【详解】A、钢和生铁都是“合金”,都是铁和碳的混合物,错误。
B、钢铁在潮湿的空气中,与空气和水接触,容易生锈,正确。
C、生铁是合金,一般合金的熔点比各成分金属低,因此生铁的熔点比纯铁低。
D、生锈的钢铁制品具有回收价值,可通过二次冶炼重复利用。
故选B。
6.B
【详解】A、化合反应是多种物质生成 一种物质的反应,反应①③属于化合反应,正确;
B、实验室制取二氧化碳使用碳酸钙和稀盐酸反应,错误;
C、反应④中氧化碳在高温下和一氧化碳反应生成二氧化碳和铁粉,可观察到红棕色粉末逐渐变为黑色,正确;
D、反应③④可知,CO和CO2可以相互转化,正确。
故选B。
7.C
【详解】A、碳酸钙高温分解生成二氧化碳,二氧化碳光合作用生成氧气,A正确。
B、碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳和碳高温生成一氧化碳,B正确。
C、铁和盐酸反应生成氯化亚铁,氯化亚铁不能生成铜,C错误。
D、过氧化氢分解生成水和氧气,水电解生成氢气和氧气,D正确。
故选:C。
8.B
【详解】A、过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,A正确;
B、铁在氧气中燃烧生成Fe3O4,不是Fe2O3,B错误;
C、碳具有还原性,可以和二氧化碳反应生成CO,C正确;
D、在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物溶液里置换出来,铁在铜前面,可以和硫酸铜溶液反应生成Cu和FeSO4,D正确。
故选B。
9.D
【详解】A、将混合气体通过足量灼热的氧化铁,一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,能除去一氧化碳,且不引入新的杂质,能达到实验目的,不符合题意;
B、CO在空气中燃烧生成二氧化碳,CH4在空气中燃烧生成水和二氧化碳,鉴别和,分别点燃并在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁有水雾出现的是甲烷,没有水雾出现的是一氧化碳,能达到实验目的,不符合题意;
C、鉴别硬水、软水,加肥皂水搅拌,观察现象,出现泡沫多、浮渣少的是软水,出现泡沫少、浮渣多的是硬水,能达到实验目的,不符合题意;
D、量筒规格选择能一次量取全部液体最小规格的量筒,量取水,应向量筒中加水至接近“”刻度处,再用胶头滴管滴加,调整液面至“”刻度处,不能达到实验目的,符合题意。
故选D。
10.A
【详解】A、生铁中含碳量比钢大,所以生铁较脆,故A选项说法错误;
B、黄铜是一种合金,合金的硬度大于其组成成分金属的硬度,所以黄铜的硬度比纯铜大,故B选项说法正确;
C、将金属制成合金,改变金属内部的组成结构,防止金属腐蚀,故C选项说法正确;
D、铁生锈的条件是与氧气、水同时接触,故D选项说法正确。
故选A。
【点睛】本题考查金属相关知识,根据所学知识分析解答即可。
11.D
【详解】A、明矾可净水,是因为明矾溶于水生成的胶状物可吸附悬浮于水中的杂质,不能降低水中钙、 镁离子的含量,故A错误;
B、众人拾柴火焰高是指可燃物越多,燃烧产生的热量也就越多,火焰就越高,着火点是物理量,不能改变,故B错误;
C、铁质水龙头表面镀铬可防锈,没有改变金属的内部结构,而是形成保护层,故C错误;
D、氯气能被液化贮存于钢瓶是因为分子间有间隔且间隔变小,故D正确。
故选D。
12.A
【详解】防止钢铁制品锈蚀的方法是隔绝氧气(空气)或水。
A、将使用后的菜刀用布擦干,可以防止铁与水接触,从而防止铁制品被锈蚀,选项正确,符合题意;
B、经常用浓盐酸清洗金属材料,浓盐酸会与金属材料发生反应,不利于防止金属制品锈蚀,选项错误,不符合题意;
C、将铁制品置于潮湿环境,铁会与空气中的氧气和水蒸气接触,从而更易被锈蚀,选项错误,不符合题意;
D、铁制品表面的油膜会阻止铁与氧气和水接触,起着防止铁制品锈蚀的作用,用洗涤剂除去铁制品表面的油膜,会导致铁制品锈蚀,选项错误,不符合题意。
故选A。
13. 乙 铁 镁
【详解】根据金属活动性顺序的意义,金属的位置越靠前,与酸反应生成氢气的速度越快,在坐标中表现曲线越陡,相同质量的铁和镁分别和足量的稀硫酸反应,镁比铁活泼,反应速率快,镁与稀硫酸反应:,铁和稀硫酸反应:,镁的相对原子质量比铁小,故最后镁生成氢气的质量大,故B表示镁的反应情况,A表示铁的反应情况,能正确表示反应情况的是乙,故填:乙、铁、镁。
14.(1)B
(2)氧气浓度大小
(3) 焦炭 4Cu
(4)BCD
【详解】(1)A、金属活动性顺序中镁比铝活泼,更易与氧气反应,故A选项不符合题意;
B、金属铝比金属锌更耐腐蚀是由于铝易与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜,铝比锌活泼,故B选项符合题意;
C、铁比铜活泼,可以置换出硫酸铜中的铜,故不能用铁器装硫酸铜,故C选项不符合题意;
D、自然界中大部分金属较活泼,易与氧气反应,故以化合态的形式存在,少部分金属不活泼,以单质态存在,比如金、银等,故D选项不符合题意。
故选B。
(2)A装置通入了氧气,B装置中是空气,氧气中氧气浓度比空气中氧气浓度大,A装置中铁钉生锈,B装置中铁钉未生锈,故决定铁生锈快慢的一个重要因素是氧气的浓度。
(3)①高炉炼铁的原料主要是铁矿石、焦炭、石灰石、空气;
氧化铁与一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为: ;
②根据质量守恒定律可知,化学反应前后同种原子的种类和个数保持不变,C和Cu2O的反应中,反应前C、Cu、O原子的个数分别为1、4、2,反应后C、Cu、O原子的个数分别为1、0、2,故填4Cu;
木炭与氧化锌在高温的条件下反应生成锌和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(4)A、金属活动性:Zn>Fe>Cu,故锌先与氯化铜反应:,65份质量的锌置换出64份质量的铜,固体质量减小,待锌完全反应后,铁和氯化铜反应:,56份质量的铁置换出64份质量的铜,固体质量增加,反应后,固体质量不变,故一定发生了铁与氯化铜的反应,故滤液中一定有 ZnCl2 和 FeCl2,故A选项判断正确;
B、锌和铁不一定将氯化铜完全置换,并且铁与氯化铜反应后生成的氯化亚铁是浅绿色,故溶液不是无色,故B选项判断错误;
C、铁将硫酸铜反应完还有可能剩余,故滤渣中可能有铁,故C选项判断错误;
D、当氯化铜没有反应完时,滤渣中只有铜,故加入稀盐酸就没有气泡,故D选项判断错误。
故选BCD。
15. C 温度没有达到红磷的着火点 8.0 置换反应 1:2
【详解】Ⅰ.(1)质量守恒定律描述化学变化中物质质量的变化关系,所以必须选择能发生化学变化的一组物质验证质量守恒定律。蔗糖与水不反应,氯化钠溶液和硝酸钾溶液不反应,铁和氯化铜溶液可发生化学反应,故选C。
(2)①根据可燃物燃烧的条件,温度必须达到其着火点,在t1前红磷质量没有发生变化,其原因是温度没有达到红磷的着火点。
②红磷燃烧是红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,该反应的化学方程式为:
③根据质量守恒定律,参加反应的红磷的质量与参加反应的氧气的质量之和等于反应生成的五氧化二磷的质量,再结合坐标曲线图可知:生成的P2O5的质量为14.2 g,参加反应的红磷质量为6.2 g,所以参加反应的氧气的质量=14.2 g-6.2 g = 8.0 g。
(3)①根据微观反应图可推出该反应是氟气(F2)与水反应生成氢氟酸(HF)和氧气,该反应的反应物一种是单质,另一种是化合物,生成物中一种是单质,另一种是化合物,所以该反应属于置换反应。
②据图可写出F2与水反应的化学方程式为,所以该反应中甲(F2)与丙(HF)的分子数目之比为1∶2。
16. 隔绝氧气 吸收氧气和水分
【详解】(1)做成真空包装或填充氮气做保护气,这两种方法保鲜的原因是隔绝氧气防止氧化,使食物变质;
(2)铁在空气中生锈能吸收氧气和水。放置高效能保鲜剂,如活性铁粉,铁粉能保鲜的原因是吸收氧气和水分。
17. 化学性质稳定 高炉 Fe2O3 涂油
【详解】(1)氮气的化学性质稳定,食品包装中充氮气可以防腐;
(2)工业炼铁的主要设备是高炉;赤铁矿的主要成分是氧化铁,化学式为:Fe2O3;
(3)防止金属生锈的措施是把金属与水和空气隔绝,故防止自行车链条生锈,可采取涂油的方法来隔绝水份。
18.(1)CaO
(2)
【分析】由C是能使澄清石灰水变浑浊的常见气体,可知C是二氧化碳,由图框A物质在高温下分解生成二氧化碳和B,结合题中给出信息:在工业上以大理石为主要原料可以制取B,可以推出A是大理石的主要成分碳酸钙,B是氧化钙,在工业上以赤铁矿(Fe2O3)为主要原料,用一氧化碳作还原剂可以炼铁,所以G是铁,又由图框可知E和F在高温下反应生成了二氧化碳和铁,E又是二氧化碳和D在高温下反应生成的,可以推出,D是碳,E是一氧化碳,那么F就是赤铁矿的主要成分氧化铁,代入验证,推导正确。
【详解】(1)根据分析可知,B是氧化钙,其化学式为:CaO;
(2)反应①是碳酸钙在高温下反应生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为:;反应②是二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,反应的化学方程式为:;反应③是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
19. Fe 过滤 搅拌防止局部温度过高造成液滴飞溅 Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ a 不对,镁和铁的金属活动性强弱,没有验证
【详解】(1)镁、铁、铜中金属铁可以别吸引,故析出的金属是铁,化学式为:Fe。
(2)操作a 是将固体和液体分离的步骤,故是过滤。在蒸发的过程中,为了防止液体外溅,需要用玻璃棒不断地搅拌。
(3)镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,反应的方程式为:Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑。
(4)镁与铜都不与氯化钠反应,故不可能是氯化钠溶液,镁和铜都可以和硝酸银反应,故硫酸镁中混有硝酸镁和硝酸铜,故只能选a。
(5)该实验中只能证明镁大于铜,不能得出镁和铁的活动性强弱,故不正确。
20. 气压; 加快; Fe + H2O + O2Fe(OH)2 20.2% 铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底,使实验结果更准确。 测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积,使实验结果更准确。 25%, 生成气体体积较少 70, 温度过低,反应过慢,温度过高,反应剧烈,不利于气体的收集; 大理石固体颗粒的大小等; 碳酸钙+硫酸→硫酸钙+水+二氧化碳。
【详解】(1)由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内气压减小,烧杯中水倒吸到集气瓶,若装置的气密性良好,操作规范,用量筒测量进入瓶中水的体积,能粗略测得空气中氧气的含量;
Ⅰ. 铁生锈是铁、氧气、水的共同作用,饱和食盐水、活性炭的存在会加快铁生锈;
Ⅱ. (2)铁生锈过程发生复杂的化学反应,首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2],该反应的化学式表达式Fe + H2O + O2Fe(OH)2;
(3) 根据表4计算,改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是×100%=20.2%;
(4)从实验原理角度分析,改进后的结果比教材实验准确度高的原因是:铁生锈消耗氧气更彻底,计算集气瓶中空气体积时扣除了内容物的体积等;
(5)由表格中数据可知,稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为25%,此时的反应生成气体体积最大,当浓度小于或大于合适浓度对反应的影响是生成气体体积较少;
(6)由表格中数据可知,40℃时,有少量气泡;50℃时,气泡比A,号试管多;60℃时,气泡明显比B号试管多;70℃时,大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似;80℃时,反应激烈,迅速产生大量气体。因此在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为70℃,因为温度高于或低于该温度对反应的影响是温度过低,反应过慢,温度过高,反应剧烈,不利于气体的收集;
(7)除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加振荡或搅拌等操作,更有利于气体的制备;
(8)由表格中信息,对照试验A、B中除石灰石的颗粒大小不同,其都相同,可知该实验是研究大理石固体颗粒的大小等对该反应速率的影响;
(9)大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,反应的文字表达式:碳酸钙+硫酸→硫酸钙+水+二氧化碳。
【点睛】信息题要仔细阅读题文,从中找到关键信息,结合问题进行解答。对照试验要遵循控制变量原则,即变量唯一。
21.(1)0.1g
(2)解:设此黄铜样品中锌的质量为x
x=3.25g
此黄铜样品中铜的质量分数=
答:此黄铜样品中铜的质量分数是67.5%。
【解析】(1)
根据表格可以计算,三次反应共产生氢气的质量=;
(2)
见答案。
答案第1页,共2页
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