实验7常见金属的物理性质和化学性质随堂同步练习 (含解析) 仁爱科普版化学九年级下册

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名称 实验7常见金属的物理性质和化学性质随堂同步练习 (含解析) 仁爱科普版化学九年级下册
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 仁爱科普版
科目 化学
更新时间 2026-02-12 00:00:00

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实验7常见金属的物理性质和化学性质
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.认真观察实验现象,是进行科学探究的重要环节。下列实验现象描述正确的是
A.红磷在空气中燃烧产生大量白雾
B.铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成四氧化三铁
C.铁和硫酸铜溶液反应,铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
D.将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中,试液由紫色变为无色
2.为了研究锰、铜、镍(Ni)的金属活动性,进行如下的实验:将镍丝分别插入硫酸锰溶液和硫酸铜溶液中,前者镍丝表面无变化,后者镍丝表面有红色固体析出,由此可得到出锰、铜、镍三种金属活动性由强到弱的顺序为
A.Cu、Mn、Ni B.Mn、Ni、Cu C.Ni、Cu、Mn D.Ni、Mn、Cu
3.“泉州锡雕”是省非物质文化遗产。锡合金是以锡为主,加入铜、锑等金属熔合而成,常用于制作精美的工艺品。下列说法正确的是
A.锡合金的硬度比纯锡小
B.锡合金比纯锡更难熔炼
C.锡雕的制作体现了金属具有良好的导热性
D.验证铜和锡的金属活动性强弱可选用的试剂是锡片和硫酸铜溶液
4.下列关于金属材料的说法中,不正确的是
A.生铁、硬铝、焊锡都属于合金
B.铜有良好的导电性,因而大量用于制作电线
C.铝表面易生成致密氧化铝薄膜,因而具有很好的抗腐蚀性
D.不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁,硬度小于纯铁
阅读材料,先秦《考工记》中有关青铜成分记载。“六分其金(铜)而锡居其一”。因其表面会出现铜锈[主要成分为Cu2(OH)2CO3]呈青绿色,故名青铜,出土的器物表面锈蚀物分为无害锈和有害锈。有害锈含氯,会加快青铜器锈蚀。锈层物质成分如图所示。完成问题。
5.依据材料信息判断下列说法正确的是
A.青铜合金的硬度比铜小 B.冶炼工艺熔入锡的作用是降低沸点
C.少量青铜样品能完全溶于足量稀盐酸 D.该描述的青铜中含锡质量分数约14.3%
6.下列关于青铜锈层的说法正确的是
A.图中的铜绿和粉状锈均是有害锈 B.锈层中CuCl可读为氯化铜
C.铜生成铜绿只与空气中的O2有关 D.青铜器在锈蚀的过程中铜元素的化合价升高
7.某同学按如下步骤对三种未知金属展开探究:
(1)将它们编号为:X、Y、Z;
(2)取样,分别加入到溶液中,发现X、Z表面出现红色物质而Y却没有。
(3)取X、Z大小相等的颗粒,分别加入到溶质质量分数相等的稀中,发现Z表面产生气泡的速度明显比X快。
则X、Y、Z的金属活动性由强到弱依次为
A. B. C. D.
8.下列图像与变化趋势对应正确的个数是
①图一为向一定量的溶液中加入固体
②图二为向等质量、等浓度的稀盐酸中分别加入Zn和Fe至过量
③图三为向等质量、等浓度的稀盐酸中分别加入Zn和Fe至过量
④图四为向等质量的水中分别加入相同质量的氢氧化钠固体和硝酸铵固体
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
9.汽车尾气中的两种有害气体在催化剂和受热条件下能发生反应,反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A.该反应属于置换反应
B.在上述反应物和产物中,共有两种氧化物
C.该反应将两种有害气体转化为可参与大气循环的无毒气体
D.该反应的化学方程式为
10.下列图像能正确反映对应实验操作的是
A.用相同浓度质量的过氧化氢制取氧气
B.电解水生成氢气和氧气的体积
C.充分加热碳和氧化铜的混合物
D.向一定质量的硫酸铜溶液中加入铁粉
11.将金属、分别放入其他三种金属X、Y、Z的盐溶液中,金属析出的情况如表所示,则它们的金属活动性依次递减的顺序为
金属 X盐 Y盐 Z盐
无 无 有
有 无 有
A. B.
C. D.
二、非选择题
12.如图A、B、C、D是初中化学中常见的四种物质,其中A为黑色单质,D为紫红色单质,B、C是组成元素相同的两种气态化合物。“→”表示物质间的转化关系(部分反应物、生成物及反应条件省略)。请回答:
(1)D的化学式为 ,实验室制取C的化学方程式是 ;
(2)B的一种用途 ;
(3)A→D反应的化学方程式是 ,属于 反应(填基本反应类型)
13.我国炼铁始于春秋时代,随后炼铁规模和技术不断发展。近年来,我国钢铁工业持续快速发展,建成了门类齐全,独立完整的产业体系。联合钢铁工业的基本生产流程如图。
请回答下列问题:
(1)写出高炉中以赤铁矿(主要成分是Fe2O3)为原料炼铁的化学方程式 。
(2)炼铁的固体原料需经过粉碎,其目的是 ;焦炭在炼铁过程中的主要作用是 。
(3)工业炼钢时,用纯氧的目是 ,与纯铁相比,钢坯 (填字母)。
a.熔点变高 b.硬度变大 c.抗腐蚀性增强
14.高铁为大家提供了快捷有效的出行方式,其建设与运行涉及了丰富的化学知识。化学实验课上,老师发起“为高铁‘领航号’设计并制作车牌”的实践活动,请你一起参与。
(1)准备材料:小组同学选择铝板作为底板,蚀刻液可以是 (填一种溶液的名称)。
(2)进行蚀刻:
①用砂纸打磨铝板,打磨的目的是
②向打磨后的铝板贴上镂刻出“领航号”三个字的保护膜。
③向铝板上滴加蚀刻液,发生反应的化学方程式为
④清洗车牌,收集实践过程中的废液。
分享讨论:将制作的车牌进行展示,有同学制作的车牌上的字是凸起的,有些是凹下去的,出现这种现象的原因可能是同学们选择的蚀刻液不同。
15.利用废旧电池铜帽(含铜和锌)制取海绵铜(Cu),并得到硫酸锌溶液的主要流程如图所示(反应条件已略去)。已知:
(1)步骤Ⅱ分离固体和溶液的操作中玻璃棒的作用是 ,步骤Ⅲ所得溶液E浑浊的原因可能是 (写出1点即可)。
(2)请写出物质B和溶液A中的金属化合物发生反应的化学方程式: 。
(3)若步骤Ⅲ中有气体产生,则所选用的物质D是 (填化学式)。
16.金属材料在生产、生活中有着广泛的用途。
(1)铝块能制成铝箔是利用了铝的 (填“导热”“导电”或“延展”)性。
(2)我国古代很早就认识到铜盐溶液里的铜能被铁置换,这一方法是湿法冶金技术的起源,铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为 。
(3)将一定质量的锌粒投入含有硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中,充分反应后过滤,若滤液中只含有一种溶质,则溶质是 (填化学式);若将13g锌加入含32g硫酸铜和15.2g硫酸亚铁的混合溶液中,充分反应后过滤,滤渣的质量为 g。
(4)出土的青铜器表面有一层铜锈,主要成分为碱式碳酸铜,化学式为C,其中 。
(5)金属的回收利用是保护金属资源的主要手段。为检测某铁与氧化铁粉末混合物中铁单质的质量分数,小明称取该粉末10g,放入大试管,通入一氧化碳充分反应后,测得剩余固体质量为9.7g,则原混合物中铁单质质量分数为 。
17.某兴趣小组开展了聚焦金属垃圾分类与回收利用跨学科实践学习,邀你一起参与。
I.垃圾分类:厨余垃圾、有害垃圾、可回收垃圾、其他垃圾。
(1)生活垃圾的分类与回收的意义 。
(2)易拉罐属于垃圾分类中的 。
Ⅱ.探秘易拉罐主要成分,市面上易拉罐的材质主要是铝和马口铁两种。
(3)铝制的易拉罐材质较软,有易变形的缺点,但如果罐内装入的是啤酒或可乐等含有碳酸的饮料,这一缺点就迎刃而解,原因是 。
Ⅲ.易拉罐中金属回收
方案一回收流程:
方案二回收流程:
(4)方案一回收流程中涉及的反应的化学方程式 ,涉及金属的活动性强 弱为 。
(5)从资源的角度出发方案一的回收流程在实际操作上存在缺点 ,改进回收流程,方案2的优点 。
(6)工业炼铁是将铁矿石、焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下利用炉内产生的一氧化碳把铁从铁矿石中冶炼出来。要炼出含铁99%的粗钢565.663理论上需要含氧化铁80%的赤铁矿石 。(结果取整数)
IV.垃圾分类,保护环境
(7)我为生活垃圾分类回收献计献策 。
18.对于金属材料,我们应该从多角度了解。
Ⅰ金属冶炼
(1)《天工开物》中记载了炼锡的场景:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指鼓入空气)熔化。”
①鼓入足量空气的目的是 ,从而提高炉温。
②“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤,加铅能使锡较易熔化流出,其原因 。
Ⅱ金属的活动性
(2)为探究锌、铁、铜三种金属的活动性及它们和氢元素的位置关系,小明设计了如下实验:
小莉认为省略上述实验中的 (填字母),也能达到实验目的。
Ⅲ金属的锈蚀与防护
(3)对钢铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止钢铁锈蚀。
①“发蓝”过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
②“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是 。
Ⅳ金属的回收再利用
(4)某学习小组同学欲从废旧电脑的某些零部件中回收金属银,设计流程如图所示。
①步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸后发生反应的化学方程式为 。
②溶液X中只含有一种溶质,该溶质为 。(填化学式)
19.金属在人类生产和生活中发挥着重要的作用。
(1)我国是较早冶铁的国家。《天工开物》中记载了古法炼铁的过程,如图是古法炼铁的工艺流程,请结合图文信息,分析思考解决问题。
①利用水将块状铁矿石捣成粉末,这样做的目的是 。
②写出高温炉内(赤铁矿)炼铁的反应原理: 。
(2)如图烧杯中盛有稀盐酸,上面浮有一木块,现向稀盐酸中加入一些生铁片(忽略液体体积的变化)我们会观察到哪些现象。(资料卡片:生铁中含有的碳不与稀盐酸反应。)
(3)设计对比实验是化学研究常用的方法。如图是某化学兴趣小组设计的铁钉锈蚀条件的探究实验,要达到实验目的还需补充什么实验?
(4)将一定质量的铁粉放入硫酸镁和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤。
①写出有关反应的化学方程式 。
②请分析滤液中溶质的成分 。
③若要确定铁、铜、银三种金属的活动性顺序,在此实验的基础上,还需补做什么实验 ?(写出实验步骤即可)
(5)钛和钛合金以其优良的性能被广泛应用于航空航天等领域。工业上可利用镁和四氯化钛在高温下发生置换反应制取钛。若制取9.6kg钛,需要镁的质量是多少?
三、综合应用题
《实验7常见金属的物理性质和化学性质》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B D D D D B B C B
题号 11
答案 B
1.C
【详解】A、红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体,该固体以白色小颗粒形式扩散,形成“白烟”,而非“白雾”。错误。
B、铁丝在氧气中燃烧时,观察到火星四射,生成物是黑色固体。“生成四氧化三铁”非实验现象。错误。
C、铁与硫酸铜发生置换反应,现象为铁丝表面析出红色固体,溶液因硫酸铜的蓝色消失和硫酸亚铁的生成而变为浅绿色。正确。
D、二氧化碳通入水中形成碳酸,碳酸呈酸性,能使紫色石蕊试液变红,而非无色。错误。
故选C。
2.B
【详解】在金属活动性顺序中,活动性强的金属能将活动性弱的金属从其化合物溶液中置换出来,反之则不行,镍不能将锰从硫酸锰溶液中置换出来,说明锰比镍活泼,但镍能将铜从硫酸铜溶液中置换出来,说明镍比铜活泼,则金属活动性顺序:锰>镍>铜,故选B。
3.D
【详解】A、合金的硬度一般大于其组成金属,锡合金中加入铜、锑等金属后,硬度比纯锡大,选项错误。
B、合金的熔点通常比纯金属低,锡合金的熔点低于纯锡,锡合金更容易熔炼,选项错误。
C、锡雕的制作过程涉及金属的熔化、浇铸和塑形,主要体现了金属的延展性和可塑性,但锡雕工艺未直接利用导热性,选项错误。
D、金属活动性顺序中活动性强的金属能置换活动性弱的金属离子,将锡片放入硫酸铜溶液中,通过反应的发生可证明锡的活动性强于铜,选项正确。
故选D。
4.D
【详解】A、生铁是铁和碳的合金,硬铝是铝、铜等的合金,焊锡是锡和铅的合金,生铁、硬铝、焊锡都属于合金,选项正确。
B、铜的导电性在金属中仅次于银,但银价格昂贵,因此铜因导电性好、成本低而被广泛用于制作电线,选项正确。
C、铝在空气中能与氧气反应,生成一层致密的氧化铝薄膜,这层膜覆盖在铝表面,阻止内部铝与氧气、水等进一步反应,所以铝有很好的抗腐蚀性,选项正确。
D、不锈钢是铁、铬、镍等元素的合金,添加铬等元素能形成保护膜,使其抗腐蚀性显著强于纯铁,合金的硬度通常大于其组成金属硬度,即不锈钢的硬度大于纯铁,选项不正确。
故选D。
5.D 6.D
【解析】5.A、合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大,青铜是铜的合金,所以青铜合金的硬度比纯铜大,故A错误;
B、在铜冶炼时熔入锡可降低熔点,便于铸造等加工,故B错误;
C、青铜中的铜与稀盐酸不反应,则少量青铜样品不能完全溶于足量稀盐酸中,故C错误;
D、“六分其金(铜)而锡居其一”的意思为铜六份、锡一份(总七份),则该描述的青铜中含锡质量分数为14.3%,故D正确;
故选D。
6.A、由图可知,铜绿不含氯,是无害锈,粉状锈含氯,是有害锈,故A错误;
B、锈层中CuCl可读为氯化亚铜,故B错误;
C、铜生锈变为铜绿,铜绿主要成分Cu2 (OH)2 CO3 含有铜、氧、氢、碳四种元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,空气中含有C元素的物质是CO2,含有H元素的物质是H2O,则铜生成铜绿不只与空气中的O2有关,还CO2与和H2O有关,故C错误;
D、青铜中铜是单质,化合价为0价,在锈蚀过程中生成的Cu2 (OH)2 CO3 中,OH-显-1价、显-2价,设铜元素的化合价为x,根据化合物中元素正负化合价之和为0,有2x+(-1×2)+(-2)=0,x=+2,则青铜器在锈蚀的过程中铜元素的化合价升高,故D正确。
故选D。
7.B
【详解】将X、Y、Z分别加入CuSO4溶液中,X和Z表面出现红色物质(铜),而Y没有。 说明X和Z的活动性 > 铜(Cu),Y的活动性 < 铜(Cu)。 因此,Y的活动性最弱。
取大小相等的X和Z颗粒,分别加入质量分数相等的稀H2SO4中,Z表面产生气泡(氢气)的速度明显比X快。
说明Z的活动性 > X的活动性。
因此,金属活动性由强到弱依次为:Z > X > Y。
故选B。
8.B
【详解】①图一为向一定量的溶液中加入固体,过氧化氢分解生成水和氧气,氧元素质量不会减小到零,错误。
②向等质量等浓度的稀硫酸中分别逐渐加入锌粉和铁粉至过量,因为酸的量相同,金属过量,故最终生成的氢气应该相等;由反应的质量关系、可知,生成等质量的氢气,消耗的锌的质量多,故选项图像正确;
③图三为向等质量、等浓度的稀盐酸中分别加入Zn和Fe至过量,因为酸的量相同,金属过量,故最终生成的氢气应该相等,且锌比铁活泼,故锌先反应结束,故选项图像正确;
④向等质量的水中分别加入相同质量的氢氧化钠固体和硝酸铵固体,硝酸铵溶解吸热温度降低,氢氧化钠溶解放热温度升高,故选项图像不正确;
故选:B。
9.C
【详解】A、由反应的微观示意图可知,该反应是一氧化碳和一氧化氮在催化剂和加热的条件下反应生成了二氧化碳和氮气,反应的化学方程式是:。置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。在该反应中,反应物是两种化合物,不符合置换反应的特点,所以该反应不属于置换反应,A选项错误。
B、氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物。在上述反应物和产物中,一氧化碳(CO)、一氧化氮(NO)、二氧化碳(CO2)都是由两种元素组成且其中一种元素是氧元素的化合物,均属于氧化物,共有三种氧化物,B选项错误。
C、 由反应的化学方程式可知,该反应将一氧化碳(有毒气体)和一氧化氮(有毒气体)转化为二氧化碳(参与植物的光合作用,可参与大气循环)和氮气(空气的主要成分,可参与大气循环),这两种气体都是无毒气体,C选项正确。
D、由前面分析可知,该反应的化学方程式为,选项化学方程式未配平,D选项错误。
故选C。
10.B
【详解】A、用相同浓度质量的过氧化氢制取氧气,由于催化剂只能改变反应速率,不能改变生成物的质量,因此最终生成的氧气质量相等,曲线最终重合,选项错误;
B、电解水是正氧负氢,且生成氢气和氧气的体积比是2:1,如图,氢气和氧气的体积比是10:5=2:1,选项正确;
C、充分加热碳和氧化铜的混合物。碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳是气体,故反应过程中固体质量减少,但最终铜是固体,因此固体质量不为0,选项错误;
D、向一定质量的硫酸铜溶液中加入铁粉,,由质量关系可知随着反应的发生,溶液的质量不断减少,最终反应结束后不再变化,选项错误;
故选:B。
11.B
【详解】金属活动性顺序中,较活泼的金属能置换较不活泼金属的盐溶液中的金属离子。如果金属A放入金属B的盐溶液中,有金属B析出,说明A的活动性大于B(A > B);如果无金属析出,说明A的活动性小于或等于B(A ≤ B)。
Ni的实验:金属放入X盐溶液中无析出,Ni不能置换X,故X > Ni。
金属放入Y盐溶液中无析出,Ni不能置换Y,故Y > Ni。
金属放入Z盐溶液中有析出, Ni能置换Z,故Ni > Z。
Zn的实验:金属放入X盐溶液中有析出,Zn能置换X,故Zn > X。
金属放入在Y盐溶液中无析出,Zn不能置换Y,故Y > Zn。
金属放入Z盐溶液中有析出,Zn能置换Z,故Zn > Z。
因此,活动性依次递减的顺序为:Y > Zn > X > Ni > Z。
故选B。
12.(1) Cu
(2)作燃料或冶炼金属
(3) 置换
【分析】因为D为紫红色单质,在初中化学中紫红色单质常见的是铜,所以D的化学式为Cu。 由于B、C是组成元素相同的两种气态化合物,A为黑色单质,A能转化为B和C,B能转化为C,可推出B是一氧化碳CO,C是二氧化碳CO2。
【详解】(1)根据分析可知D的化学式为Cu。
实验室制取二氧化碳常用大理石(或石灰石,主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应,化学方程式为。
(2)B是一氧化碳,一氧化碳具有可燃性,可作燃料;一氧化碳具有还原性,可用于冶炼金属等。
(3)A为黑色单质,能转化为紫红色单质D(铜),A是碳,碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为。该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应。
13.(1)
(2) 增大反应物接触面积,使反应更快、更充分 提供热量,产生还原剂一氧化碳
(3) 与生铁中的碳反应,降低含碳量 bc
【详解】(1)高炉中以赤铁矿主要成分是为原料炼铁时,氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳反应的化学方程式:,故应填写:;
(2)炼铁的固体原料需经过粉碎,其目的是增大反应物接触面积,使反应更快、更充分;焦炭在炼铁过程中的主要作用是通过燃烧为反应提供热量,同时与生成二氧化碳反应产生还原剂一氧化碳。故填:①增大反应物接触面积,使反应更快、更充分;②提供热量,产生还原剂一氧化碳;
(3)生铁的含碳量高于钢,工业炼钢时,用纯氧的目是与生铁中的碳反应,降低含碳量;与纯铁相比,钢坯硬度变大、抗腐蚀性增强。故应填写:①与生铁中的碳反应,降低含碳量;②bc。
14.(1)
稀盐酸(或稀硫酸)
(2)
去除表面的氧化铝薄膜
2Al + 6HCl = 2AlCl + 3H ↑(若选稀盐酸)或2Al + 3H SO =Al (SO ) + 3H ↑(若选稀硫酸)
【详解】(1)铝是活泼金属,能与酸(如稀盐酸、稀硫酸)发生反应,生成对应的盐和氢气,所以蚀刻液可以是稀盐酸或稀硫酸。
(2)①铝在空气中易形成致密的氧化铝薄膜,阻碍反应进行,用砂纸打磨铝板,可去除这层氧化膜,使铝与蚀刻液充分反应。
③铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气,方程式为2Al + 6HCl =2AlCl + 3H ↑,铝与硫酸反应生成硫酸铝和氢气,方程式为2Al + 3H SO = Al (SO ) + 3H ↑。
15.(1) 引流 滤纸破损或液面高于滤纸边缘或承接滤液的烧杯不干净
(2)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
(3)H2SO4
【详解】(1)步骤Ⅱ分离固体和溶液的操作是过滤,在过滤操作中玻璃棒的作用是引流。 步骤Ⅲ所得溶液E浑浊的原因可能是滤纸破损(使得固体杂质直接进入滤液)、漏斗内液面高于滤纸边缘(液体从滤纸与漏斗壁之间流下,没有经过滤纸过滤)、承接滤液的烧杯不干净等。
(2)电池铜帽含铜和锌,在步骤I中发生反应有,Zn + H2SO4=ZnSO4 + H2 ↑,溶液A中含有生成的CuSO4、ZnSO4 。为了得到硫酸锌溶液和海绵铜,加入的物质B是锌(Zn),锌和溶液A中的金属化合物硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,化学方程式为Zn + CuSO4=ZnSO4 + Cu 。
(3)固体C中含有生成的铜以及过量的锌(因为要将溶液A中的铜离子完全置换出来,所以加入的锌是过量的)。若步骤Ⅲ中有气体产生,是因为要除去过量的锌得到纯净的海绵铜,所选用的物质D应该是稀硫酸(H2SO4),锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,而铜和稀硫酸不反应。
16.(1)延展
(2)
(3) ZnSO4 12.8
(4)2
(5)90%
【详解】(1)铝块能制成铝箔,这是因为铝具有良好的延展性,可以将其压制成很薄的薄片。 故本问答案为:延展。
(2)铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为Fe + CuSO4= FeSO4 + Cu。故本问答案为:Fe + CuSO4= FeSO4 + Cu。
(3)金属活动性:Zn>Fe>Ag,将锌粒投入含有硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中,锌先与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,当硫酸铜完全反应后,锌再与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁。若滤液中只含有一种溶质,说明硫酸铜和硫酸亚铁都已完全反应,此时溶质是ZnSO4。
设与硫酸铜反应的锌的质量为a,生成铜的质量为y,与硫酸亚铁反应的锌的质量为z,生成铁的质量为w。
而加入锌的质量为13g,与硫酸铜反应就消耗了13g锌,说明锌没有与硫酸亚铁反应。 滤渣的质量为生成铜的质量12.8g。
故本问答案为:ZnSO4;12.8。
(4)在化合物中各元素正负化合价代数和为零。在碱式碳酸铜中,氢氧根显-1价,碳酸根显-2价,铜显 + 2价,则(+2)x+(-1)× 2+(-2)=0,x=2。故本问答案为:2。
(5)一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为,固体减少的质量就是氧化铁中氧元素的质量。 氧化铁中氧元素的质量为10g - 9.7g = 0.3g。 氧化铁的质量为,则铁单质的质量为10g - 1 g = 9g。 原混合物中铁单质质量分数为90%。 故本问答案为:90%。
17.(1)减少污染、节约资源。
(2)可回收垃圾
(3)碳酸型饮料中含有大量的二氧化碳气体,罐内的压强大,可以承受外部压强,避免易拉罐变形
(4) 、 Mg>Al>Fe
(5) 流程用到了硫酸亚铁、镁,未能充分节约资源;加入足量的镁,镁的量不好控制,如果过量,铝中会引入新的杂质镁,镁不足,不能将铝全部置换出来造成铝资源的浪费 利用磁铁吸引,不需要额外加化学试剂,节约了化学资源
(6)1000t
(7)补足、补全垃圾分类回收桶;加强垃圾分类回收重要信息宣传,从思想上改变多年混装垃圾习惯;加强生活垃圾分类回收知识的普及和宣讲
【详解】(1)生活垃圾的分类与回收可以减少污染,例如有害垃圾若不分类处理,其中的重金属等有害物质可能会污染土壤和水源;同时还能节约资源,可回收垃圾经过处理后能重新变为可用资源。
(2)易拉罐是由金属制成的,金属属于可回收利用的材料,所以易拉罐属于可回收垃圾。故答案为:可回收垃圾。
(3)碳酸不稳定,会分解产生二氧化碳气体,罐内气体增多,压强增大,使易拉罐变得坚硬,不易变形。
(4)①方案一中涉及的反应有铝和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸铝,化学方程式为;镁和硫酸铝反应生成铝和硫酸镁,化学方程式为。 ②在金属活动性顺序中,排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,由上述反应可知金属活动性强弱为Mg>Al>Fe。
(5)①方案一中流程用到了硫酸亚铁、镁,未能充分节约资源;加入足量的镁,镁的量不好控制,如果过量,铝中会引入新的杂质镁,镁不足,不能将铝全部置换出来造成铝资源的浪费从资源角度看,同时成本较高。 ②方案二利用磁铁吸引铁,操作简单,不需要使用昂贵的试剂,节约资源。
(6)设理论上需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量为x。
氧化铁(Fe2O3)中铁元素的质量分数为100% = 70%。 炼出的粗钢中铁的质量为565.66t×99% 。
根据铁元素质量守恒可得:x×80%×70%=565.66t×99%,x=1000t
(7)补足、补全垃圾分类回收桶;加强垃圾分类回收重要信息宣传,从思想上改变多年混装垃圾习惯;加强生活垃圾分类回收知识的普及和宣讲
18.(1) 使木炭充分燃烧,放出热量 形成合金,熔点降低
(2)
C
(3) 化学 隔绝氧气和水
(4) 2Al + 3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ Cu(NO3)2
【详解】(1)①鼓入足量空气,能使木炭与氧气充分接触,发生充分燃烧,燃烧充分时放出大量的热,从而提高炉温。②加铅后形成了铅锡合金,合金的熔点一般低于其组成成分的熔点。所以加铅能使锡较易熔化流出的原因是形成合金,熔点降低。
(2)实验A中,铁不能与ZnSO4溶液反应,说明锌的活动性比铁强;
实验B中,铁能与稀H2SO4反应产生气泡,说明铁的活动性在氢之前;
实验C中,铁能与CuSO4溶液反应,置换出铜,说明铁的活动性比铜强;
实验D中,铜不能与稀H2SO4反应,说明铜的活动性在氢之后。
通过A、B、D三个实验,就可以得出锌、铁、氢、铜的活动性顺序为锌>铁>氢>铜,所以省略上述实验中的C,也能达到实验目的。
(3)①“发蓝”处理过程中,钢铁表面生成了一层新的致密氧化膜,有新物质生成,根据化学变化的定义,有新物质生成的变化属于化学变化,所以“发蓝”过程属于化学变化。②铁生锈的条件是与氧气和水同时接触。“发蓝”处理后,钢铁表面形成的致密氧化膜可以阻止氧气和水与钢铁接触,从而切断了钢铁生锈的条件,能有效防止钢铁锈蚀。所以“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是隔绝氧气和水。
(4)① 粗产品中含有Cu、Ag、Al,铝能与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,化学方程式为2Al + 3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑。
② 步骤Ⅰ中铝与稀硫酸反应,过滤后固体为Cu和Ag,加入适量硝酸银溶液,铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,若溶液X中只含有一种溶质,则该溶质为硝酸铜,化学式为Cu(NO3)2。
19.(1) 增大反应物接触面积使反应更快、更充分 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(2)有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,木块上浮,溶液中会出现一些黑色颗粒物
(3)铁钉在干燥的空气中不生锈的实验
(4) Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 一定有MgSO4、FeSO4,可能有CuSO4 铜放硝酸银溶液中(合理即可)
(5)设需要镁的质量为x。
=
x=9.6kg
答:需要镁的质量为9.6kg。
【详解】(1)① 利用水将块状铁矿石捣成粉末,这样做的目的是增大反应物接触面积,使反应更快、更充分。
② 高温炉内(赤铁矿)炼铁,是因为高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式:。
(2)向稀盐酸中加入一些生铁片,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,溶液由无色变成浅绿色,产生气泡,随着反应进行,溶液密度增大,木块排开液体体积减小,木块上浮,溶液中还会出现一些黑色颗粒物。
(3)要达到实验目的,还需补充铁钉在干燥的空气中不生锈的实验,通过对比可知,铁钉生锈的条件:与水和氧气同时接触。
(4)① 在金属活动性顺序中,铁的金属活动性比铜强,比镁弱,所以铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,不能与硫酸镁反应。反应的化学方程式为Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu。
② 因为铁不能与硫酸镁反应,所以溶液中一定含有硫酸镁;铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁,所以溶液中一定含有硫酸亚铁;由于不知道铁的量,无法确定硫酸铜是否完全反应,所以溶液中可能含有硫酸铜。因此,滤液中溶质的成分一定有MgSO4、FeSO4,可能有CuSO4。
③ 要确定铁、铜、银三种金属的活动性顺序, 因为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,验证活动性铁>铜,需要比较铜和银的金属活动性顺序,可将铜放入硝酸银溶液中,观察是否有银析出。若有银析出,说明铜的金属活动性比银强,从而可以确定铁、铜、银三种金属的活动性顺序为铁>铜>银。(合理即可)
(5)详见答案。
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