周周测四 第二章 物质转化与材料利用(2.1-2.2)
、选择题
利用铝合金制作钥匙是利用铝合金的( )
A.熔点低 B.不易腐蚀 C.密度大 D.硬度大
“金银铜铁锡”俗称五金,相关叙述正确的是( )
A.黄铜(铜锌合金)比铜的硬度小
B.五种金属中,金属铜的导电性最弱
C.“金银铜锡铁”是按照金属活泼性由弱到强的顺序排列的
D.五种金属中,只有一种金属能和酸发生置换反应生成氢气
下列叙述正确的是( )
A.酸、碱、盐之间都能发生复分解反应
B.金属单质都能与酸溶液发生置换反应,生成盐和氢气
C.20℃时,氯化钠的溶解度是36g,此时溶液的溶质质量分数为36%
D.质量守恒定律是物质发生化学变化所遵循的基本定律
铝镁镍合金在航空航天中有广泛的应用。小科为了探究铝、镁、镍三种金属的活动性强弱进行了三组实验,只有③中金属表面有固体析出,则三种金属的活动性顺序是( )
A.镁>铝>镍 B.镁>镍>铝 C.镍>镁>铝 D.镍>铝>镁
将一定量的铜铁混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中,不断搅拌,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中加入足量稀盐酸,无现象,向滤液中加入稀盐酸,有白色沉淀。则滤渣的成分是( )
A.银 B.银、铁 C.银、铜 D.银、铜、铁
建立“宏观一微观一符号”之间的联系是学习化学的重要思维方法。如图所示是将二氧化碳转化成甲醇的微观模拟示意图,据图可知( )
A.甲醇中碳元素的化合价为+4价
B.每6g乙参加反应可生成32g丙
C.参加反应的甲、乙分子个数比为1:1
D.该反应的类型为置换反应
某学习小组用相同的洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究,设计的实验如图所示,一周后观察;下列说法错误的是( )
A.①和②中的铁钉无明显变化,③中的铁钉明显生锈
B.②中加入的蒸馏水要事先煮沸,目的是除去水中溶解的氧气
C.③中铁钉的甲、乙、丙三处,甲处锈蚀最严重
D.探究发现铁生锈的主要条件是铁与空气和水(水蒸气)直接接触
在AgNO3 和 Cu(NO3)2 的混合溶液中,加入一定量铁粉充分反应后,有少量金属析出,过滤后,向滤液中滴加稀盐酸,有白色沉淀生成,则滤纸上的少量金属是( )
A.Cu B.Ag C.Fe 和 Cu D.Cu和 A g
将混有少量氧化铜粉末的铁粉放入盛稀硫酸的烧杯中,充分反应后,有部分铁剩余,过滤,滤液中含有( )
A.有H2SO4 B.有CuSO4和FeSO4
C.有H2SO4和FeSO4 D.只有FeSO4
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
、填空题
镁、铝、锌的混合物40g与足量的稀硫酸完全反应,蒸发水后得到136g固体,则反应过程中放出氢气的质量为 g。
金属钨(W)可做灯泡的灯丝,钨合金材料非常坚硬和耐磨、耐热。用黑钨矿(含有FeWO4)与Na2CO3混合在空气中焙烧可以得到Na2WO4,Na2WO4与热的浓盐酸反应生成H2WO4。
(1)钨合金材料属于 (填选项)
A.单质 B.化合物 C.纯净物 D.混合物
(2)4FeWO4+4Na2CO3+O2 4Na2WO4+2Fe2O3+4X,则X的化学式是 。
酸碱反应与人们的日常生活和生产有密切的关系。
洁厕灵的有效成分是 HCl ,不能用洁厕灵清洗铁制品的原因是 (用化学方程式表示)。84 消毒液广泛应用于宾馆、医院等的卫生消毒,其有效成分为次氯酸钠(NaClO),它不能与洁厕灵混用,如果二者混用,会产生一种有毒气体氯气(Cl2),同时生成氯化钠和水。该反应的化学方程式为 。
钛及钛合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等优良性能,被广泛应用于航天、化工、医药等方面。我国四川省有丰富的钛铁矿资源,从中可以提取金属钛。
(1)饮铁矿的主要成分是钛酸亚铁(FeTiO2),其中铁元素化合价为+2,氧元素化合价为-2,则钛酸亚铁中钛元素(Ti)的化合价为 。
(2)钛铁矿中提取金属钛要经过较复杂的流程,其中得到金属钛的反应为:。根据此反应,比较金属镁(Mg)和钛(Ti)的活动性,较强的是 。
某同学用细尼龙线将三根大小相同的铁钉,分别固定在如图2所示的三个液面高度相同的装置中,放置几天后观察现象。发现 中的铁钉锈蚀了。装置Ⅱ中左侧液面比装置I中左侧液面 。
、实验探究题
小吴同学在学完金属冶炼的知识后,对课本中一氧化碳还原氧化铁实验作了绿色化改进后制取单质铁(K1 , K2是活塞):
(1)为了保证实验的安全和成功,检查完装置的气密性后,应先通气再加热,并在通气前先 。
(2)将少量氧化铁粉末放入玻璃管中,然后通入一氧化碳,待空气排尽后,加热。关闭K1,打开K2,整套装置中会出现的现象有 。
(3)与课本实验装置相比,该装置最大的优点是CO能循环利用,将干燥后的气体从d口进入a管即可,则c瓶中放入的试剂是 。
(4)已知该CO气体中还有少量的CO2杂质,仅利用上图装置能检验原有的CO2杂质的存在吗?请说明理由 。
小柯家新买了水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属活动性顺序中没有铬,为了解铬与铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,进行如下探究活动。
【查阅资料】①铝是银白色有光泽的金属,能与稀硫酸反应,生成无色的硫酸铝溶液;
②铬(Cr)是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。
【实验过程】取大小相同的三种金属薄片,用砂纸打磨光亮。
实验一 实验二 实验三
实验 方案
实验 现象 铬片表面产生气泡缓慢,溶液变蓝色。 无现象 铝片表面产生气泡较快。
结论 铬能和稀硫酸发生反应,反应速率较慢。 铜不与稀硫酸反应 铝能与稀硫酸反应,反应速率较快。
三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是
【回答问题】
(1)三种金属在金属活动性顺序关系是 。
(2)实验一所发生的反应的化学方程式是 。
(3)小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,小燕认为不可行,理由是 。
、解答题
物质性质决定用途,请把相关性质(①硬度很大;②延展性很好;③导电性好;④导热性好)的序号填入下表,使之与用途相对应。
物质 用途
金 拉成金丝
铝 电线
铁 铁锅
金刚石 钻头
石墨 石墨炸弹(造成电线短路)
国庆70周年阅兵总共有各种飞机160余架,为史上之最!且这些飞机都是我国自主研发、制造的现役主战装备,性能优越!金属铝具有质轻、抗腐蚀性能好等优点,在飞机制造领域具有广泛的用途。
(1)铝在我们生活中常常在输电导线中看到应用,这是利用了铝具有 性。
(2)与铁、铜等常见金属相比,铝的性质相对活泼,为什么却有好的抗腐蚀性能 。
(3)小思用放置很久铝箔与稀盐酸反应,产生氢气质量和反应时间关系如图所示。反应开始到t1之前,没有氢气产生的原因是 。
(4)若生成0.3克氢气,则铝箔中含有铝 克。
为测定黄铜(铜锌合金)样品中铜的质量分数,某同学先将样品粉碎,再加入足量稀硫酸充分反应,所加稀硫酸与剩余固体质量关系如图所示。请回答:
(1)黄铜属于 (填“金属材料”或“有机材料”)。
(2)样品中铜的质量是 克。
(3)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%)
周周测四 第二章 物质转化与材料利用(2.1-2.2)答案解析
、选择题
D
【解析】根据制作钥匙的材料的性能要求分析。
利用铝合金制作钥匙是利用铝合金的硬度大;
故答案为:D。
C
【解析】(1)一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。合金会改变单一金属的性质,硬度会变大,熔点会降低,导电性减弱等;
(2)铜的一种优良的导电材料,其导电性比银弱比铁锡金要强;
(3)金属活动性顺序由强到弱的顺序为,钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、(氢)、铜、汞、银、铂、金。据此顺序可进行判断;
(4)金属活动性顺序排在氢前面的金属能在酸溶液中置换出氢气。
A.黄铜是铜与锌的合金其硬度比铜和锌的硬度都大,A错误;
B、在五种金属中,金属铜的导电性仅弱于银,叙述错误,B错误;
C、由分析中金属活动性顺序可知,“金银铜锡铁”是按照金属活泼性由弱到强的顺序排列的,叙述正确,C正确;
D、五种金属中,铁锡的金属活动性顺序排在氢的前面,可以在酸溶液中置换出氢气,叙述错误,D错误。
故选C
D
【解析】A.酸碱盐之间发生复分解反应要遵循复分解反应的条件,即有水、沉淀生成或有气体放出,并不是任何酸碱盐之间都能发生复分解反应;故不正确;
B、金属能和酸发生置换反应生成盐和氢气的条件是在金属活动性顺序中排在氢前面的金属,而氢后面的金属就不能,如铜,银等;故错误;
C、20℃时氯化钠的溶解度为36g,则20℃时氯化钠饱和溶液的溶质质量分数为:×100%=26.6%;故错误;
D、在化学反应中都遵循质量守恒定律,质量守恒定律是物质发生化学变化所遵循的基本定律,故正确.
故选:D
A.酸碱盐之间发生复分解反应要遵循复分解反应的条件;
B、在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能和酸反应生成盐和氢气,排在氢后面的金属不能和酸反应;
C、根据溶解度定义解答;
D、在化学反应中都遵循质量守恒定律.
A
【解析】根据金属能否与盐反应判断金属活动性强弱,将金属和盐溶液混合,能反应说明金属活动性大于盐中金属,不能反应,说明金属活动性小于盐中金属分析。
铝加入硝酸镁溶液中不反应,证明铝的活动性小于镁,镍加入硝酸镁溶液不反应,说明镍的活动性小于镁,铝加入硝酸镍溶液,表面有固体析出,说明铝的活动性大于镍,由此可知三金属活动性顺序为 镁>铝>镍 。
故选A.
A
【解析】根据铜和铁都能与硝酸银反应,硝酸银剩余,则固体铜和铁都不能剩余分析。
将一定量的铜铁混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中,铜和铁都能与硝酸银溶液反应,向滤渣中加入足量稀盐酸,无现象,说明滤渣中一定没有铁,向滤液中加入稀盐酸,有白色沉淀,说明硝酸银有剩余,则滤渣中只有银。
故选A.
B
【解析】A.根据图示确定出各物质化学式,结合化合物中元素化合价代数和为0分析;
B、根据图示写出反应方程式,由此确定乙和丙的质量关系分析;
C、根据方程式确定物质的分子个数比分析;
D、根据置换反应中反应物和生成物都一种单质和一种化合物分析。
由图示可知,该反应方程式为CO2+3H2CH4O+H2O;
A. 甲醇中氢元素为+1价,氧元素为-2价,由化合物中元素化合价代数和为0可知,碳元素的化合价为+6价 ,不符合题意;
B、乙和丙的质量比为6:32,则 每6g乙参加反应可生成32g丙 ,符合题意;
C、 参加反应的甲、乙分子个数比为1:3,不符合题意;
D、该反应生成物没有单质,不是置换反应,不符合题意;
故选B。
C
【解析】(1)铁生锈的条件:与氧气和水接触;
(2)当温度升高时,气体的溶解度都会减小,据此分析即可。A.①中铁钉只与氧气接触,不生锈,②中的铁钉只与水接触,不生锈,故①②无明显变化,③中的铁钉与水和氧气同时接触,明显生锈,故A正确不合题意;
B.因为温度升高,气体溶解度减小,所以试管②中加入的蒸馏水要事先煮沸,目的是除去水中溶解的氧气,故B正确不合题意;
C.③中铁钉的甲、乙、丙三处,乙处与水和氧气接触的最为充分,锈蚀最严重,故C错误符合题意;
D.经过探究可以知道铁在与水和氧气同时接触时最易生锈,故D正确不合题意。
故选C。
B
【解析】根据金属活动性顺序分析,在金属活动性顺序中,排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液发生反应,且两金属相差越多越先反应。
在AgNO3 和 Cu(NO3)2 的混合溶液中,加入一定量铁粉 ,铁先与硝酸银反应,然后再与硝酸铜反应, 过滤后,向滤液中滴加稀盐酸,有白色沉淀生成, 说明溶液中有硝酸银剩余,则滤纸上只有置换出的银;
故答案为:B。
D
【解析】(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它的盐溶液中置换出来;
(2)在金属活动性顺序表中,只有排在氢前面的金属才能从酸溶液将氢置换出来。氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,然后铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。因此,当铁有剩余时,溶液中的硫酸及硫酸铜被完全反应,那么溶液中只含有硫酸亚铁。
故选D。
C
【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。
、填空题
2
【解析】首先用固体质量减去原来金属混合物的质量得到其中硫酸根的质量,再根据稀硫酸的化学式得到其中氢元素和硫酸根的质量之比,进而计算出氢元素的质量,即产生氢气的质量。
镁、铝、锌都能够和稀硫酸反应生成氢气,生成硫酸镁、硫酸铝、硫酸锌的混合物136g,
根据反应前后元素质量不变,则硫酸镁、硫酸铝、硫酸锌三种物质的混合物中含硫酸根的质量为:
136g-40g=96g;
硫酸的化学式为H2SO4,其中氢元素与硫酸根的质量比:(1×2):(32+16×4)=1:48,
则硫酸中所含硫酸根的质量为96g时,对应氢元素的质量为x,
,
解得:x=2g;
即反应中产生的氢气质量为2g。
(1)D
(2)CO2
【解析】(1)由一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。
(2)根据化学反应前后原子的种类和个数不变的规律分析X的化学式即可。
(1)根据合金的定义可知,钨合金材料是由两种或两种以上的材料组成的,因此它是混合物,故选D;
(2)根据 4FeWO4+4Na2CO3+O2 4Na2WO4+2Fe2O3+4X得到:
4Fe+4W+30O+8Na+4C=4Fe+4W+22O+8Na+4X;那么4X由4C和8O构成,即4CO2,因此X的化学式为CO2。
Fe+2HCl=FeCl2+H2 ↑;2HCl+NaClO=NaCl+H2O+Cl2↑
【解析】(1)铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,据此写出反应的化学方程式;
(2)次氯酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和氯气,据此写出反应的化学方程式。
(1)洁厕灵的有效成分是 HCl ,不能用洁厕灵清洗铁制品的原因是: Fe+2HCl=FeCl2+H2 ↑ ;
(2)84 消毒液广泛应用于宾馆、医院等的卫生消毒,其有效成分为次氯酸钠(NaClO),它不能与洁厕灵混用,原因是: 2HCl+NaClO=NaCl+H2O+Cl2↑ 。
(1)+2
(2)镁
【解析】(1)在化学式中,正负化合价的代数和为零。
(2)在金属活动性顺序表中,活动性强的金属可以将活动性弱的金属从它的盐溶液最后置换出来。
(1)在化学式 FeTiO2 中,Fe的化合价为+2,O的化合价为-2,根据正负化合价代数和为零得到:(+2)+x+(-2)×2=0,解得:x=+2;
(2)金属镁能够将金属钛从它的盐溶液中置换出来,说明镁的活动性大于钛。
Ⅰ、Ⅱ;低
【解析】(1)铁生锈的条件:与氧气和水接触;
(2)分析装置II内左侧封闭空间内气压的变化即可。
(1)装置I、II中,铁钉能够与氧气和水接触,因此会生锈;而III中浓硫酸会吸收空气中的水蒸气,则铁钉只能与氧气接触,不能与水接触,因此不会生锈。
(2)在装置II中,浓盐酸会挥发出氯化氢气体,从而使装置II中左侧气压大于装置I中左侧气压,因此装置Ⅱ中左侧液面比装置I中左侧液面低。
、实验探究题
(1)验纯
(2)氧化铁红色变黑色 e中变浑浊
(3)浓H2SO4
(4)可行,加热前先通气体,在e中能观察到变浑浊证明CO2的存在
【解析】(1)如果一氧化碳中存在空气,那么受热时很容易发生爆炸,因此通入的气体必须纯净,即在通气之前要验纯。
(2)氧化铁为红色,而铁单质为黑色,因此氧化铁被还原成铁时,红色变成黑色;反应生成的二氧化碳气体能够使澄清的石灰水变浑浊;
(3)浓硫酸具有吸水性,可以干燥不与它反应的气体;
(4)在加热前先通入气体,此时反应没有发生,如果能够使澄清的石灰水变浑浊,那么就能说明气体中存在二氧化碳气体。
(1)为了保证实验的安全和成功,检查完装置的气密性后,应先通气再加热,并在通气前先验纯。
(2)将少量氧化铁粉末放入玻璃管中,然后通入一氧化碳,待空气排尽后,加热。关闭K1,打开K2,整套装置中会出现的现象有:氧化铁红色变黑色 e中变浑浊。
(3)与课本实验装置相比,该装置最大的优点是CO能循环利用,将干燥后的气体从d口进入a管即可,则c瓶中放入的试剂是浓H2SO4。
(4)已知该CO气体中还有少量的CO2杂质,仅利用上图装置能检验原有的CO2杂质的存在,理由:加热前先通气体,在e中能观察到变浑浊证明CO2的存在。
(1)Al>Cr>Cu
(2)Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑
(3)铬与铝均能把铜置换出来,无法比较铝与铬的金属活动性顺序
【解析】(1)在金属活动性顺序表中,只有排在氢前面的金属才能和酸反应生成氢气;而金属的活动性越强,和酸反应的越剧烈,产生的气泡越快;
(2)铬和稀硫酸反应生成硫酸铬和氢气,据此写出反应的化学方程式;
(3)分析金属铬和铝与硫酸铜的反应是否具有明显的不同现象即可。
(1)根据表格可知,铜和稀硫酸不反应,说明铜排在氢的后面;铬和稀硫酸的反应较慢,而铝和稀硫酸的反应较快,那么二者都在氢的前面,且铝排在铬的前面。
因此三种金属的活动性顺序为: Al>Cr>Cu ;
(2) 实验一所发生的反应的化学方程式是 : Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑ ;
(3) 小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系 ,小燕认为不可行,原因为: 铬与铝均能把铜置换出来,无法比较铝与铬的金属活动性顺序 。
、解答题
②;③;④;①;③
【解析】根据所给各物质应用确定相关性质分析。
金拉成金丝利用其延展性好;铝制电线利用其导电性;铁作铁锅利用导热性;金刚石做钻头利用硬度大;石墨作炸弹造成电线短路利用导电性。
故答案为:②;③;④;①;③。
(1)导电
(2)铝表面有致密氧化膜 (氧化铝保护膜)
(3)盐酸与Al2O3反应
(4)2.7
【解析】与铁、铜等常见金属相比,铝的性质相对活泼,却有好的抗腐蚀性能。
(1)在输电导线中看到应用,这是利用了铝具有导电性的特征。
(2)与铁、铜等常见金属相比,铝的性质相对活泼,却有好的抗腐蚀性能,是因为铝表面有致密氧化膜。
(3)盐酸与Al2O3反应并没有产生氢气。
(4)解:设样品单质铝中纯铝质量为x
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
54 6
x 0.3g
x=2.7克
故答案为:(1)导电(2)铝表面有致密氧化膜 (氧化铝保护膜)(3)2.7
(1)金属材料
(2)7
(3)解:设生成的ZnSO4质量为x,生成H2质量为y
Zn+H2SO4= H2↑+ ZnSO4
65 2 161
13g y x
解得x=0.4g
y=32.2g
A%= ×100%= ×100%=28.6%
【解析】(1)根据金属和合金都属于金属材料分析;
(2)根据铜不与硫酸反应,锌能与硫酸反应分析;
(3)根据锌的质量及方程式中物质间质量关系,计算生成硫酸锌和氢气质量,再利用溶液中溶质质量分数=溶质质量/溶液质量计算生成溶液的溶质质量分数分析。
(1)黄铜属于合金,为金属材料;
(2)铜不与硫酸反应,锌能与硫酸反应,所以当固体不再减少时,证明锌完全反应,剩余固体为铜,则铜的质量为7克;
故答案为:(1)金属材料;(2)7;(3)28.6%。
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、选择题
利用铝合金制作钥匙是利用铝合金的( )
A.熔点低 B.不易腐蚀 C.密度大 D.硬度大
【答案解析】D
根据制作钥匙的材料的性能要求分析。
利用铝合金制作钥匙是利用铝合金的硬度大;
故答案为:D。
“金银铜铁锡”俗称五金,相关叙述正确的是( )
A.黄铜(铜锌合金)比铜的硬度小
B.五种金属中,金属铜的导电性最弱
C.“金银铜锡铁”是按照金属活泼性由弱到强的顺序排列的
D.五种金属中,只有一种金属能和酸发生置换反应生成氢气
【答案解析】C
(1)一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。合金会改变单一金属的性质,硬度会变大,熔点会降低,导电性减弱等;
(2)铜的一种优良的导电材料,其导电性比银弱比铁锡金要强;
(3)金属活动性顺序由强到弱的顺序为,钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、(氢)、铜、汞、银、铂、金。据此顺序可进行判断;
(4)金属活动性顺序排在氢前面的金属能在酸溶液中置换出氢气。
A.黄铜是铜与锌的合金其硬度比铜和锌的硬度都大,A错误;
B、在五种金属中,金属铜的导电性仅弱于银,叙述错误,B错误;
C、由分析中金属活动性顺序可知,“金银铜锡铁”是按照金属活泼性由弱到强的顺序排列的,叙述正确,C正确;
D、五种金属中,铁锡的金属活动性顺序排在氢的前面,可以在酸溶液中置换出氢气,叙述错误,D错误。
故选C
下列叙述正确的是( )
A.酸、碱、盐之间都能发生复分解反应
B.金属单质都能与酸溶液发生置换反应,生成盐和氢气
C.20℃时,氯化钠的溶解度是36g,此时溶液的溶质质量分数为36%
D.质量守恒定律是物质发生化学变化所遵循的基本定律
【答案解析】D
A.酸碱盐之间发生复分解反应要遵循复分解反应的条件,即有水、沉淀生成或有气体放出,并不是任何酸碱盐之间都能发生复分解反应;故不正确;
B、金属能和酸发生置换反应生成盐和氢气的条件是在金属活动性顺序中排在氢前面的金属,而氢后面的金属就不能,如铜,银等;故错误;
C、20℃时氯化钠的溶解度为36g,则20℃时氯化钠饱和溶液的溶质质量分数为:×100%=26.6%;故错误;
D、在化学反应中都遵循质量守恒定律,质量守恒定律是物质发生化学变化所遵循的基本定律,故正确.
故选:D
A.酸碱盐之间发生复分解反应要遵循复分解反应的条件;
B、在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能和酸反应生成盐和氢气,排在氢后面的金属不能和酸反应;
C、根据溶解度定义解答;
D、在化学反应中都遵循质量守恒定律.
铝镁镍合金在航空航天中有广泛的应用。小科为了探究铝、镁、镍三种金属的活动性强弱进行了三组实验,只有③中金属表面有固体析出,则三种金属的活动性顺序是( )
A.镁>铝>镍 B.镁>镍>铝 C.镍>镁>铝 D.镍>铝>镁
【答案解析】A
根据金属能否与盐反应判断金属活动性强弱,将金属和盐溶液混合,能反应说明金属活动性大于盐中金属,不能反应,说明金属活动性小于盐中金属分析。
铝加入硝酸镁溶液中不反应,证明铝的活动性小于镁,镍加入硝酸镁溶液不反应,说明镍的活动性小于镁,铝加入硝酸镍溶液,表面有固体析出,说明铝的活动性大于镍,由此可知三金属活动性顺序为 镁>铝>镍 。
故选A.
将一定量的铜铁混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中,不断搅拌,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中加入足量稀盐酸,无现象,向滤液中加入稀盐酸,有白色沉淀。则滤渣的成分是( )
A.银 B.银、铁 C.银、铜 D.银、铜、铁
【答案解析】A
根据铜和铁都能与硝酸银反应,硝酸银剩余,则固体铜和铁都不能剩余分析。
将一定量的铜铁混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中,铜和铁都能与硝酸银溶液反应,向滤渣中加入足量稀盐酸,无现象,说明滤渣中一定没有铁,向滤液中加入稀盐酸,有白色沉淀,说明硝酸银有剩余,则滤渣中只有银。
故选A.
建立“宏观一微观一符号”之间的联系是学习化学的重要思维方法。如图所示是将二氧化碳转化成甲醇的微观模拟示意图,据图可知( )
A.甲醇中碳元素的化合价为+4价
B.每6g乙参加反应可生成32g丙
C.参加反应的甲、乙分子个数比为1:1
D.该反应的类型为置换反应
【答案解析】B
A.根据图示确定出各物质化学式,结合化合物中元素化合价代数和为0分析;
B、根据图示写出反应方程式,由此确定乙和丙的质量关系分析;
C、根据方程式确定物质的分子个数比分析;
D、根据置换反应中反应物和生成物都一种单质和一种化合物分析。
由图示可知,该反应方程式为CO2+3H2CH4O+H2O;
A. 甲醇中氢元素为+1价,氧元素为-2价,由化合物中元素化合价代数和为0可知,碳元素的化合价为+6价 ,不符合题意;
B、乙和丙的质量比为6:32,则 每6g乙参加反应可生成32g丙 ,符合题意;
C、 参加反应的甲、乙分子个数比为1:3,不符合题意;
D、该反应生成物没有单质,不是置换反应,不符合题意;
故选B。
某学习小组用相同的洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究,设计的实验如图所示,一周后观察;下列说法错误的是( )
A.①和②中的铁钉无明显变化,③中的铁钉明显生锈
B.②中加入的蒸馏水要事先煮沸,目的是除去水中溶解的氧气
C.③中铁钉的甲、乙、丙三处,甲处锈蚀最严重
D.探究发现铁生锈的主要条件是铁与空气和水(水蒸气)直接接触
【答案解析】C
(1)铁生锈的条件:与氧气和水接触;
(2)当温度升高时,气体的溶解度都会减小,据此分析即可。A.①中铁钉只与氧气接触,不生锈,②中的铁钉只与水接触,不生锈,故①②无明显变化,③中的铁钉与水和氧气同时接触,明显生锈,故A正确不合题意;
B.因为温度升高,气体溶解度减小,所以试管②中加入的蒸馏水要事先煮沸,目的是除去水中溶解的氧气,故B正确不合题意;
C.③中铁钉的甲、乙、丙三处,乙处与水和氧气接触的最为充分,锈蚀最严重,故C错误符合题意;
D.经过探究可以知道铁在与水和氧气同时接触时最易生锈,故D正确不合题意。
故选C。
在AgNO3 和 Cu(NO3)2 的混合溶液中,加入一定量铁粉充分反应后,有少量金属析出,过滤后,向滤液中滴加稀盐酸,有白色沉淀生成,则滤纸上的少量金属是( )
A.Cu B.Ag C.Fe 和 Cu D.Cu和 A g
【答案解析】B
根据金属活动性顺序分析,在金属活动性顺序中,排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液发生反应,且两金属相差越多越先反应。
在AgNO3 和 Cu(NO3)2 的混合溶液中,加入一定量铁粉 ,铁先与硝酸银反应,然后再与硝酸铜反应, 过滤后,向滤液中滴加稀盐酸,有白色沉淀生成, 说明溶液中有硝酸银剩余,则滤纸上只有置换出的银;
故答案为:B。
将混有少量氧化铜粉末的铁粉放入盛稀硫酸的烧杯中,充分反应后,有部分铁剩余,过滤,滤液中含有( )
A.有H2SO4 B.有CuSO4和FeSO4
C.有H2SO4和FeSO4 D.只有FeSO4
【答案解析】D
(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它的盐溶液中置换出来;
(2)在金属活动性顺序表中,只有排在氢前面的金属才能从酸溶液将氢置换出来。氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,然后铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。因此,当铁有剩余时,溶液中的硫酸及硫酸铜被完全反应,那么溶液中只含有硫酸亚铁。
故选D。
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
【答案解析】C
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。
、填空题
镁、铝、锌的混合物40g与足量的稀硫酸完全反应,蒸发水后得到136g固体,则反应过程中放出氢气的质量为 g。
【答案解析】2
首先用固体质量减去原来金属混合物的质量得到其中硫酸根的质量,再根据稀硫酸的化学式得到其中氢元素和硫酸根的质量之比,进而计算出氢元素的质量,即产生氢气的质量。
镁、铝、锌都能够和稀硫酸反应生成氢气,生成硫酸镁、硫酸铝、硫酸锌的混合物136g,
根据反应前后元素质量不变,则硫酸镁、硫酸铝、硫酸锌三种物质的混合物中含硫酸根的质量为:
136g-40g=96g;
硫酸的化学式为H2SO4,其中氢元素与硫酸根的质量比:(1×2):(32+16×4)=1:48,
则硫酸中所含硫酸根的质量为96g时,对应氢元素的质量为x,
,
解得:x=2g;
即反应中产生的氢气质量为2g。
金属钨(W)可做灯泡的灯丝,钨合金材料非常坚硬和耐磨、耐热。用黑钨矿(含有FeWO4)与Na2CO3混合在空气中焙烧可以得到Na2WO4,Na2WO4与热的浓盐酸反应生成H2WO4。
(1)钨合金材料属于 (填选项)
A.单质 B.化合物 C.纯净物 D.混合物
(2)4FeWO4+4Na2CO3+O2 4Na2WO4+2Fe2O3+4X,则X的化学式是 。
【答案解析】(1)D
(2)CO2
(1)由一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。
(2)根据化学反应前后原子的种类和个数不变的规律分析X的化学式即可。
(1)根据合金的定义可知,钨合金材料是由两种或两种以上的材料组成的,因此它是混合物,故选D;
(2)根据 4FeWO4+4Na2CO3+O2 4Na2WO4+2Fe2O3+4X得到:
4Fe+4W+30O+8Na+4C=4Fe+4W+22O+8Na+4X;那么4X由4C和8O构成,即4CO2,因此X的化学式为CO2。
酸碱反应与人们的日常生活和生产有密切的关系。
洁厕灵的有效成分是 HCl ,不能用洁厕灵清洗铁制品的原因是 (用化学方程式表示)。84 消毒液广泛应用于宾馆、医院等的卫生消毒,其有效成分为次氯酸钠(NaClO),它不能与洁厕灵混用,如果二者混用,会产生一种有毒气体氯气(Cl2),同时生成氯化钠和水。该反应的化学方程式为 。
【答案解析】Fe+2HCl=FeCl2+H2 ↑;2HCl+NaClO=NaCl+H2O+Cl2↑
(1)铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,据此写出反应的化学方程式;
(2)次氯酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和氯气,据此写出反应的化学方程式。
(1)洁厕灵的有效成分是 HCl ,不能用洁厕灵清洗铁制品的原因是: Fe+2HCl=FeCl2+H2 ↑ ;
(2)84 消毒液广泛应用于宾馆、医院等的卫生消毒,其有效成分为次氯酸钠(NaClO),它不能与洁厕灵混用,原因是: 2HCl+NaClO=NaCl+H2O+Cl2↑ 。
钛及钛合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等优良性能,被广泛应用于航天、化工、医药等方面。我国四川省有丰富的钛铁矿资源,从中可以提取金属钛。
(1)饮铁矿的主要成分是钛酸亚铁(FeTiO2),其中铁元素化合价为+2,氧元素化合价为-2,则钛酸亚铁中钛元素(Ti)的化合价为 。
(2)钛铁矿中提取金属钛要经过较复杂的流程,其中得到金属钛的反应为:。根据此反应,比较金属镁(Mg)和钛(Ti)的活动性,较强的是 。
【答案解析】(1)+2
(2)镁
(1)在化学式中,正负化合价的代数和为零。
(2)在金属活动性顺序表中,活动性强的金属可以将活动性弱的金属从它的盐溶液最后置换出来。
(1)在化学式 FeTiO2 中,Fe的化合价为+2,O的化合价为-2,根据正负化合价代数和为零得到:(+2)+x+(-2)×2=0,解得:x=+2;
(2)金属镁能够将金属钛从它的盐溶液中置换出来,说明镁的活动性大于钛。
某同学用细尼龙线将三根大小相同的铁钉,分别固定在如图2所示的三个液面高度相同的装置中,放置几天后观察现象。发现 中的铁钉锈蚀了。装置Ⅱ中左侧液面比装置I中左侧液面 。
【答案解析】Ⅰ、Ⅱ;低
(1)铁生锈的条件:与氧气和水接触;
(2)分析装置II内左侧封闭空间内气压的变化即可。
(1)装置I、II中,铁钉能够与氧气和水接触,因此会生锈;而III中浓硫酸会吸收空气中的水蒸气,则铁钉只能与氧气接触,不能与水接触,因此不会生锈。
(2)在装置II中,浓盐酸会挥发出氯化氢气体,从而使装置II中左侧气压大于装置I中左侧气压,因此装置Ⅱ中左侧液面比装置I中左侧液面低。
、实验探究题
小吴同学在学完金属冶炼的知识后,对课本中一氧化碳还原氧化铁实验作了绿色化改进后制取单质铁(K1 , K2是活塞):
(1)为了保证实验的安全和成功,检查完装置的气密性后,应先通气再加热,并在通气前先 。
(2)将少量氧化铁粉末放入玻璃管中,然后通入一氧化碳,待空气排尽后,加热。关闭K1,打开K2,整套装置中会出现的现象有 。
(3)与课本实验装置相比,该装置最大的优点是CO能循环利用,将干燥后的气体从d口进入a管即可,则c瓶中放入的试剂是 。
(4)已知该CO气体中还有少量的CO2杂质,仅利用上图装置能检验原有的CO2杂质的存在吗?请说明理由 。
【答案解析】(1)验纯
(2)氧化铁红色变黑色 e中变浑浊
(3)浓H2SO4
(4)可行,加热前先通气体,在e中能观察到变浑浊证明CO2的存在
(1)如果一氧化碳中存在空气,那么受热时很容易发生爆炸,因此通入的气体必须纯净,即在通气之前要验纯。
(2)氧化铁为红色,而铁单质为黑色,因此氧化铁被还原成铁时,红色变成黑色;反应生成的二氧化碳气体能够使澄清的石灰水变浑浊;
(3)浓硫酸具有吸水性,可以干燥不与它反应的气体;
(4)在加热前先通入气体,此时反应没有发生,如果能够使澄清的石灰水变浑浊,那么就能说明气体中存在二氧化碳气体。
(1)为了保证实验的安全和成功,检查完装置的气密性后,应先通气再加热,并在通气前先验纯。
(2)将少量氧化铁粉末放入玻璃管中,然后通入一氧化碳,待空气排尽后,加热。关闭K1,打开K2,整套装置中会出现的现象有:氧化铁红色变黑色 e中变浑浊。
(3)与课本实验装置相比,该装置最大的优点是CO能循环利用,将干燥后的气体从d口进入a管即可,则c瓶中放入的试剂是浓H2SO4。
(4)已知该CO气体中还有少量的CO2杂质,仅利用上图装置能检验原有的CO2杂质的存在,理由:加热前先通气体,在e中能观察到变浑浊证明CO2的存在。
小柯家新买了水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属活动性顺序中没有铬,为了解铬与铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,进行如下探究活动。
【查阅资料】①铝是银白色有光泽的金属,能与稀硫酸反应,生成无色的硫酸铝溶液;
②铬(Cr)是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。
【实验过程】取大小相同的三种金属薄片,用砂纸打磨光亮。
实验一 实验二 实验三
实验 方案
实验 现象 铬片表面产生气泡缓慢,溶液变蓝色。 无现象 铝片表面产生气泡较快。
结论 铬能和稀硫酸发生反应,反应速率较慢。 铜不与稀硫酸反应 铝能与稀硫酸反应,反应速率较快。
三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是
【回答问题】
(1)三种金属在金属活动性顺序关系是 。
(2)实验一所发生的反应的化学方程式是 。
(3)小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,小燕认为不可行,理由是 。
【答案解析】(1)Al>Cr>Cu
(2)Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑
(3)铬与铝均能把铜置换出来,无法比较铝与铬的金属活动性顺序
(1)在金属活动性顺序表中,只有排在氢前面的金属才能和酸反应生成氢气;而金属的活动性越强,和酸反应的越剧烈,产生的气泡越快;
(2)铬和稀硫酸反应生成硫酸铬和氢气,据此写出反应的化学方程式;
(3)分析金属铬和铝与硫酸铜的反应是否具有明显的不同现象即可。
(1)根据表格可知,铜和稀硫酸不反应,说明铜排在氢的后面;铬和稀硫酸的反应较慢,而铝和稀硫酸的反应较快,那么二者都在氢的前面,且铝排在铬的前面。
因此三种金属的活动性顺序为: Al>Cr>Cu ;
(2) 实验一所发生的反应的化学方程式是 : Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑ ;
(3) 小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系 ,小燕认为不可行,原因为: 铬与铝均能把铜置换出来,无法比较铝与铬的金属活动性顺序 。
、解答题
物质性质决定用途,请把相关性质(①硬度很大;②延展性很好;③导电性好;④导热性好)的序号填入下表,使之与用途相对应。
物质 用途
金 拉成金丝
铝 电线
铁 铁锅
金刚石 钻头
石墨 石墨炸弹(造成电线短路)
【答案解析】②;③;④;①;③
根据所给各物质应用确定相关性质分析。
金拉成金丝利用其延展性好;铝制电线利用其导电性;铁作铁锅利用导热性;金刚石做钻头利用硬度大;石墨作炸弹造成电线短路利用导电性。
故答案为:②;③;④;①;③。
国庆70周年阅兵总共有各种飞机160余架,为史上之最!且这些飞机都是我国自主研发、制造的现役主战装备,性能优越!金属铝具有质轻、抗腐蚀性能好等优点,在飞机制造领域具有广泛的用途。
(1)铝在我们生活中常常在输电导线中看到应用,这是利用了铝具有 性。
(2)与铁、铜等常见金属相比,铝的性质相对活泼,为什么却有好的抗腐蚀性能 。
(3)小思用放置很久铝箔与稀盐酸反应,产生氢气质量和反应时间关系如图所示。反应开始到t1之前,没有氢气产生的原因是 。
(4)若生成0.3克氢气,则铝箔中含有铝 克。
【答案解析】(1)导电
(2)铝表面有致密氧化膜 (氧化铝保护膜)
(3)盐酸与Al2O3反应
(4)2.7
与铁、铜等常见金属相比,铝的性质相对活泼,却有好的抗腐蚀性能。
(1)在输电导线中看到应用,这是利用了铝具有导电性的特征。
(2)与铁、铜等常见金属相比,铝的性质相对活泼,却有好的抗腐蚀性能,是因为铝表面有致密氧化膜。
(3)盐酸与Al2O3反应并没有产生氢气。
(4)解:设样品单质铝中纯铝质量为x
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
54 6
x 0.3g
x=2.7克
故答案为:(1)导电(2)铝表面有致密氧化膜 (氧化铝保护膜)(3)2.7
为测定黄铜(铜锌合金)样品中铜的质量分数,某同学先将样品粉碎,再加入足量稀硫酸充分反应,所加稀硫酸与剩余固体质量关系如图所示。请回答:
(1)黄铜属于 (填“金属材料”或“有机材料”)。
(2)样品中铜的质量是 克。
(3)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%)
【答案解析】(1)金属材料
(2)7
(3)解:设生成的ZnSO4质量为x,生成H2质量为y
Zn+H2SO4= H2↑+ ZnSO4
65 2 161
13g y x
解得x=0.4g
y=32.2g
A%= ×100%= ×100%=28.6%
(1)根据金属和合金都属于金属材料分析;
(2)根据铜不与硫酸反应,锌能与硫酸反应分析;
(3)根据锌的质量及方程式中物质间质量关系,计算生成硫酸锌和氢气质量,再利用溶液中溶质质量分数=溶质质量/溶液质量计算生成溶液的溶质质量分数分析。
(1)黄铜属于合金,为金属材料;
(2)铜不与硫酸反应,锌能与硫酸反应,所以当固体不再减少时,证明锌完全反应,剩余固体为铜,则铜的质量为7克;
故答案为:(1)金属材料;(2)7;(3)28.6%。
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