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【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
第 39 讲 金属
1.有一种“魔法磁泥”,当磁铁靠近时,它就会被拉丝般地吸起。制作“魔法磁泥”的磁化材料可以是( )
A.铁粉 B.铜粉 C.铝粉 D.碳粉
2.(2025 广东)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于金属材料的是( )
A.丝绸 B.瓷器 C.玉器 D.铁器
3.下列文物是由金属材料制成的是( )
A.良渚玉琼 B.青铜鼎炉 C.分体石犁 D.刻纹陶盘
4.(2024 苏州)苏州是历史悠久的文化名城,古今建筑交相辉映。下列建筑材料属于金属材料的是( )
A.旧城墙的青砖 B.古城门的铜钉
C.火车站立柱的水泥 D.博物馆天窗的玻璃
5.为了减少汽车油耗,科学家通过研发新型泡沫金属材料,来减轻汽车的自重。为达到该目的,这种泡沫金属材料应具有的性质是( )
A.硬度大 B.密度小 C.导电性好 D.着火点高
6.铁制运沙船若长期停置水中(如图),船体外壁上最容易生锈的部位是( )
A.① B.② C.③ D.④
7.(2024 辽宁)下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是( )
A.铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀 B.将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C.锈蚀的铁制品没有任何利用价值 D.铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
8.钛合金是一种新型金属材料,其中钛(Ti)的金属活动性位于Al和Zn之间。下列物质不能与Ti发生反应的是( )
A.NaNO3 B.O2 C.H2SO4 D.ZnCl2
9.(2025 广东)用思维导图对常温或点燃条件下能与物质M发生反应的物质进行归纳整理,如图,则M可能是( )
A.碳
B.铁
C.氧化铜
D.碳酸钙
10.为比较铁与铜金属活动性强弱,某同学设计了以下四种方案。其中,不能得出结论的是( )
A. B. C. D.
11.如图所示,小明模拟二歧分类法,结合金属的性质对铁、铜、银、锌进行了分类,则S为( )
ln能与酸反应﹣﹣﹣﹣2 1b不能与酸反应﹣﹣﹣﹣3 2n不能被磁铁吸引﹣﹣﹣﹣S 2b能被磁铁吸引﹣﹣﹣﹣R 3n表面呈银白色﹣﹣﹣﹣P 3b表面不呈银白色﹣﹣﹣﹣﹣Q
A.铁 B.锌 C.铜 D.银
12.(2025 福建)《本草纲目》记载,高温下“生铁打铸,皆有花出”。冷却后的“花”即“铁末”,可用于仿制碑文拓片,其方法为“铁末浸醋,书字于纸,背后涂墨(炭黑)如碑字”。下列说法错误的是( )
A.“铁末”含有铁的氧化物
B.“醋”所含的醋酸(CH3COOH)属于有机物
C.“铁末浸醋”只发生物理变化
D.“墨”经久不褪色,说明常温下碳的化学性质不活泼
13.氢气还原氧化铜的实验装置如图所示,说法正确的是( )
A.通入氢气的导管末端应位于试管Ⅲ处
B.该装置也可以直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验
C.装置中试管口略向下,主要是为了利于通入氢气
D.可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生
14.“金属保护一小步,资源节约一大步”,下列关于金属及金属材料防护的说法正确的是( )
A.为了增加经济效益,应加大力度开采金属矿物资源
B.纯金属的抗腐蚀性比合金更好
C.在金属表面涂油、刷漆等可以防止金属生锈
D.废弃金属直接丢弃,无需回收利用
15.(2024 成都)有关金属的实验如下,能达到相应目的的是( )
A.比较合金与其组分金属的硬度 B.验证锌、铁和铜的金属活动性顺序
C.证明铜生锈与CO2、O2和H2O有关 D.验证质量守恒定律
16.(2025 福建)镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800℃液态镁中形成镁镍合金,再经如右下图所示的真空蒸馏,可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是( )
A.合金的硬度一般比其组成金属的小
B.镁的沸点比镍的高
C.真空蒸馏过程中,镁原子间的间隙发生改变
D.坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中
17.兴趣小组模拟工业炼铁原理,设计了如图装置(夹持装置略去),下列有关说法不正确的是( )
A.实验开始前,先通入一段时间一氧化碳,再点燃酒精喷灯
B.实验中观察到有黑色固体被磁铁吸引,证明有铁生成
C.反应一段时间后,观察到注射器中的溶液变浑浊
D.装置中气球的作用是收集二氧化碳,防止污染空气
18.在密闭容器中,分别用压强和温度传感器测定铝与稀盐酸反应过程的图像如图。下列结论不正确的是( )
A.反应过程中有热量放出
B.0~50s时,变化不明显,是因为铝表面有一层致密氧化铝薄膜
C.60~100s气体压强升高,有温度升高的原因
D.120~130s压强不变,说明反应停止了
19.如图为铁的冶炼和铁制品循环利用的示意图,下列说法错误的是( )
A.铁矿石冶炼成铁的主要原理是:在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出来
B.生铁是由铁和碳等元素组成的合金,在物质分类中属于化合物
C.铁制品废弃后易与周围环境中的水、空气等物质作用而锈蚀
D.废旧金属铁循环利用可节约资源,减少对环境的污染
20.为探究金属的活动性强弱,用如图装置进行实验。下列说法正确的是( )
A.若向甲、乙试管加入CuSO4溶液,锌片表面会有金属析出
B.若向甲、乙试管加入稀盐酸,铜片表面会有气泡产生
C.若向甲、乙试管加入MgSO4溶液,锌片表面会有金属析出
D.若向甲、乙试管加入AgNO3溶液,能比较铜与锌的金属活动性
21.为探究金属锈蚀的条件,组装如图所示的装置进行实验,一段时间后,观察所产生的现象,下列有关实验现象或结论叙述正确的是( )
A.本实验说明金属的生锈与空气中的氮气有关
B.本实验说明金属的生锈与水有关
C.Ⅰ装置左侧液面明显上升,Ⅱ装置左侧液面明显下降
D.Ⅰ装置左侧液面明显上升,Ⅱ装置左侧液面基本不变
22.某溶液中含有硝酸铜和硝酸银。向其中加入一定量铁粉,充分反应后,过滤,得到滤渣和滤液。若滤液呈蓝色,下列说法正确的是( )
A.一定发生的反应方程式为:Fe+3AgNO3=Fe(NO3)2+3Ag
B.滤渣中一定有Cu和Ag
C.滤液中一定没有硝酸银
D.滤渣中一定没有Fe
23.为比较金属M与Fe、Zn的活动性强弱,实验小组设计了如图装置。待甲中充分反应后打开K1,使甲中溶液全部进入乙中,乙中无明显现象,打开K2使乙中溶液全部进入丙中,Zn片表面变黑(金属片均足量)。下列有关说法正确的是( )
A.甲中反应后得到黄色溶液
B.丙中反应后固体质量减小
C.三种金属的活动性顺序为Zn>M>Fe
D.将M片和Zn片互换位置仍能达到实验目的
24.如图所示,R是滑动变阻器,它的金属滑片垂直固定在等臂金属杠杆的中央且可以随杠杆左右转动,杠杆两端分别悬挂等质量、等体积的铁球,此时杠杆平衡。再分别将铁球同时浸没到密度相同的稀硫酸和硫酸铜溶液中(小球体积变化忽略不计),反应一段时间后,下列判断正确的是( )
A.左边烧杯中铁球表面产生气泡,烧杯中溶液质量变小
B.右边烧杯中铁球表面产生红色固体附着,整个球质量变小
C.杠杆失去平衡,左端下沉
D.金属滑片向右偏转,灯泡L比开始时变亮
25.用图像能较清晰地反映化学变化中离子的个数关系。将一定质量的铁片放入某一溶液中(含Ca2+、Cu2+和Ag+数量相同),反应一段时间后烧杯内相关离子数量关系可能成立的是( )
A.ωB.C.D.
26.化学兴趣小组用三段粗细均匀、质量相等的铁丝与不同溶液反应研究金属活动性,将原三段铁丝拼接在同一平面内,使相互夹角均为120°,悬挂后静止时如图所示,现将oa段铁丝浸入硫酸锌溶液,ob段铁丝浸入硫酸铜溶液,oc段铁丝没入稀硫酸溶液。相同时间后取出三段铁丝,重新按相同方法拼接并悬挂,观察到的现象合理的是( )
27.将砂纸打磨过的铝丝插入硫酸铜溶液中,经研究发现该反应的微观示意图如图所示(图中微粒未完全画出),则下列说法中不正确的是( )
A.硫酸铜溶液中含有的微粒是Cu2+、SO42
B.反应过程实际是金属铝与铜离子的反应,硫酸根离子反应前后没有改变
C.反应的实质是Al失电子生成Al3+、Cu2+得电子生成Cu
D.硫酸铜溶液呈蓝色,硫酸铝溶液为无色,说明蓝色与Cu2+有关
28.两烧杯中盛有等质量、等质量分数的稀盐酸,现向两烧杯中分别加入质量都为m的金属Zn和Fe,生成氢气的质量随加入金属质量的关系如图所示,由图可知( )
A.Zn的活动性比Fe强
B.当m=a时,放入Zn的烧杯中盐酸过量
C.当m=b时,两烧杯中溶液的质量相等
D.当m=c时,两烧杯中剩余的金属质量Zn>Fe
29.现有质量相等的甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价)。则下列说法错误的是( )
A.完全反应所需时间:丙>甲>乙
B.生成氢气的质量:甲>乙>丙
C.相对原子质量:丙>乙>甲
D.消耗硫酸的质量:乙>甲>丙
30.将铁粉和稀硫酸先后加入一定量的硫酸铜溶液中,搅拌使之充分反应。实验过程中加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.a、b点对应的剩余固体都只有一种
B.m≤6.4
C.将锌粉加入c点对应的溶液中,无明显现象
D.实验过程中理论上共生成FeSO4的质量为30.4g
31.炼铁工艺的发展脉络不仅见证了技术革新,更记录了社会变迁。铁器应用的几个关键时期历程如下:
(1)春秋时期的人工冶铁是使用铁矿和木炭为原料,铁矿石中的氧化铁被碳还原成金属铁。该反应属于 (填基本反应类型)反应。
(2)汉代炒钢法:将生铁加热至半液态、液态,并像炒菜一样搅拌,让其中高温的碳与空气中的
反应从而得到更优质的钢材。
(3)手撕钢厚度仅有0.015毫米,如图所示是厚厚的钢板被轧制成超薄“手撕钢”的过程,这是利用了钢的 (填性质)。
32.从夏商开始,我国古代劳动人民就开始对青铜有深入研究。《吕氏春秋》曾有这样的记录:“金柔锡柔,合两柔则刚”。后人研究发现,文中记载的“金”不是金,而是金属铜。古代铜与锡合金制品,就是青铜器。
(1)物质的性质包括物理性质和化学性质。“柔”和“刚”是物质的 性质。
(2)古人误把铜当成金,是由于它们颜色相近。下面试剂中,能区分铜和金的是 。
A.稀硫酸 B.氢氧化钠溶液 C.氯化锌溶液 D.硝酸银溶液
(3)《考工记》记载了用不同铜锡质量比制成的各种青铜器,部分数据如表。
青铜器 斧子 戈戟 大刀 箭镞 铜镜
铜的质量 四份 三份 二份 三份 一份
锡的质量 一份 一份 一份 二份 一份
现今科学发现,当青铜器中锡的质量分数为17%~20%时,最为坚韧。上述青铜器中,最坚韧的是 。
33.两个烧杯中装有等质量的铁和锌,然后分别与过量相同浓度的稀硫酸完全反应,产生氢气的质量与稀硫酸质量的关系如图所示。
(1)比较图中a点时参加反应的金属质量,m铁 m锌。(选填“大于”“等于”或“小于”)
(2)该图像能否反映出铁和锌金属活动性的强弱,请解释说明 。
(第33题图) (第34题图)
34.科学兴趣小组为比较Zn、Fe、Cu的金属活动性,在锌粉、铁粉的混合物中加入一定量的硫酸铜溶液,反应前后的微观模型如图所示。
(1)分析图示可知实验中发生反应的化学方程式是 。
(2)由该反应微观模型可得出金属活动性顺序为 (填字母)。
A.Zn>Cu B.Cu>Fe C.Zn>Fe
(3)向反应后的混合液中加过量的硫酸铜溶液,反应结束后溶液中一定存在的金属离子有 (填写离子符号)。
35.如图是关于铁化学性质的知识网络。请回答下列问题:
(1)写出防止铁生锈的一种方法 。
(2)若要证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,只需选用Fe、Ag和X溶液三种试剂。X是
溶液。
(3)若X为稀硫酸,向B溶液中加入一定量的锌粉和铜粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,向滤渣中加稀盐酸,有气泡产生。下列对滤渣和滤液中溶质的成分分析不正确的是 。
A.滤液中溶质只有FeSO4和ZnSO4 B.滤渣中一定含有Fe、Zn
C.滤液中可能含有FeSO4,一定有ZnSO4 D.滤渣中一定含有Cu、Zn
36.某兴趣小组展示了两个趣味实验。
(1)“火焰分割”。先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部,如图甲所示:再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部,两张铁丝网中间的火焰熄灭,如图乙所示。
①铁块能拉成铁丝是利用了铁的 性。
②“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因:铁丝网b吸收热量,
(选填字母)。
A.使酒精的着火点降低
B.使温度降低到酒精的着火点以下
(2)写出酒精完全燃烧的化学方程式为 。
37.如图为某小组探究金属化学性质的两组实验。
(1)实验甲中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱,有同学认为不够合理,理由是 (写一点)。
(2)描述实验乙中C试管内反应的实验现象 。
(3)实验乙中要验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序,至少要做的实验是 (填字母序号)。
38.小明为探究铁制品锈蚀的条件,利用图甲装置进行实验:将干燥的氧气从导管a通入,使氧气充满U型管。一段时间后观察三处铁丝的变化情况。
(1)为确定U型管已经充满氧气,进行的实验操作是 。
(2)小明得出纯铁丝不易锈蚀的结论,他比较的铁丝是 。(用图中编号表示)
(3)在一次实验中,小明将装置密闭,测出内部的温度和气压变化趋势(图乙),在0到t1阶段气压下降的原因是 。
39.实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气。小科实验中发现粗锌(含有少量杂质铜)与稀硫酸反应的速率比纯锌与稀硫酸反应的速率快。
【查阅资料】
①锌中混有杂质铜时,能加快锌与稀硫酸反应的速率;
②3%的硫酸铜溶液的密度与水的密度相同。
(1)小科提出,当纯锌与混有不同浓度硫酸铜的稀硫酸反应时,是否也能加快反应速率呢?
老师建议可设置3组以上实验,每组可选用10mL10%的稀硫酸溶液与一定量纯锌粒,一定量水和一定浓度的硫酸铜溶液,锥形瓶溶液总量30mL适宜。请用如图所示的实验装置,设计合理实验步骤。
。
(2)纯锌与混有不同浓度硫酸铜的稀硫酸反应中,当CuSO4溶液浓度超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降,请分析产生该现象的主要原因: 。
(3)通常化学反应的速率,除与反应物自身性质,是否使用催化剂有关外,还与 有关(写出两点)。
40.孔雀石是自然界中的含铜矿石,主要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]可与酸反应。小金设计了两种利用孔雀石冶炼铜的方法。
(1)写出方法一中步骤②的化学反应方程式 。
(2)图甲为方法二中步骤Ⅱ氢气还原氧化铜的装置,在实验时,正确的实验操作顺序为 。
①停止加热 ②通入纯净的氢气 ③停止通氢气 ④加热
(3)图甲装置可否用于一氧化碳还原氧化铜的实验,并说明理由 。
(4)在现代炼铜工业中主要采用方法一,湿法炼铜相对于干法炼铜的优势有 (写出一点即可)。
41.我国早在西汉时期就已经发现“湿法炼铜”的反应,到宋朝时期把此反应一定规模地应用于生产中。小乐在实验室进行了此反应,回答问题:
(1)小乐将一铁片放入硫酸铜溶液中,一段时间后取出。若硫酸铜溶液反应前后主要离子种类如图甲所示,则“”表示 (填写离子的符号);
(2)小乐继续向反应后的溶液中缓慢加入锌粉至过量,溶液的质量随加入锌粉的质量的变化情况如图乙所示。当加入锌粉的质量为a克时,溶液中的溶质为 (填写化学式)。
42.某环保小组在实验室研究垃圾分类处理技术。他们发现,旧电器中含有黑色铜丝网(仅含有铜和氧化铜),设计两种回收铜的方案。方案甲:通入CO气体并加热;方案乙:加入稀硫酸微热。
(1)小组同学利用方案甲装置回收铜,反应一段时间后观察,硬质玻璃管中的实验现象为 ;
(2)若采用方案甲将黑色铜丝网完全反应后回收到铜的质量为a,若采用方案乙将同一黑色铜丝网完全反应后回收到铜的质量为b,则a b(选填“<”、“>”或“=”);
(3)装置C处的酒精灯的作用是 ;
(4)小组同学重新收集16克黑色铜丝网,利用方案甲回收铜,实验结束后测出A装置中固体质量为14.4克,反应的氧化铜质量为 克。
43.如图为氢气还原氧化铜的装置,甲中锥形瓶内装有锌粒,丙中试管底部黑色固体为氧化铜。
(1)请写出仪器a的名称 。
(2)实验前检查装置气密性的方法是:先关闭止水夹,向a中加入足量的水,若出现 说明装置气密性良好。
(3)实验结束后,甲、乙两装置减少的总质量为m1,丙中固体粉末减少的质量为m2。为保证实验安全进行,且还原后的铜不会重新被氧化,m1、m2之间的关系为m1 (选填“<”“=”或“>”)。
44.小科通过实验知道金属锌能与可溶性的硝酸银反应,他产生疑问:“金属锌是否能与不溶性的氯化银反应?”,于是他进行如下研究:
【实验步骤】
①取10mL的AgNO3溶液于烧杯中,逐滴加入NaCl溶液至过量。
②过滤后再用蒸馏水洗涤沉淀 3次,向第3次所得洗涤液中加入AgNO3溶液,无明显现象。
③将洗涤后的沉淀放入另一烧杯中,加入50mL 蒸馏水,将锌片加入烧杯中,并搅拌(如图)。
④10分钟后,将烧杯中的混合物进行过滤。过滤后,向滤液中滴加AgNO3溶液,观察现象。
【验证与推理】
(1)步骤②中,向第3 次洗涤液加入AgNO3溶液的目的是 。
(2)步骤③中,锌片放入前需进行预处理,消除表面氧化膜对实验的影响,预处理的具体操作是 。
(3)步骤④中若观察到有白色沉淀生成,可得出的结论是 。
(4)小科观察到锌片表面有灰黑色固体生成。取生成的灰黑色固体于试管中,加入稀硫酸,若发现 ,证明有Ag生成。
45.某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序,设计如图1所示三个实验(三种金属均已用砂纸打磨过,其形状和大小相同,稀盐酸的浓度和用量也相同)。
(1)一段时间后,观察到实验B中的现象 。
(2)乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序,因此在上述实验的基础上,补做了一个实验,装置均如图2所示,且实现了探究目的。
乙同学的实验:X是 金属,Y是 溶液。
(3)将表面锈蚀的铁钉放入烧杯中,然后加入溶质质量分数为14.6%的稀盐酸,产生氢气的质量和加入稀盐酸的质量如图所示。生成氢气的质量为多少克?
46.科学小组在比较铝、铜金属活动性强弱时,将等量未打磨的铝片(含铝的氧化膜)分别放入一定浓度的等量氯化铜(CuCl2)溶液和硫酸铜(CuSO4)溶液中,发现前者铝片表面覆盖红色固体,溶液蓝色逐渐变浅,一段时间后有气泡产生,而后者无明显变化。
【问题1】为什么未打磨的铝片在两种溶液中会产生不同的现象?
【猜想】可能是氯离子破坏了铝的氧化膜。
【实验与结论】
(1)小滨取等量未打磨的铝片,进行了A、B实验。如图1。他在B试管加入的试剂是 。观察到A实验无现象,B实验铝片表面覆盖红色固体,溶液蓝色逐渐变浅,说明猜想是正确的。
【问题2】铝片与氯化铜溶液反应为什么会出现气泡?
【猜想】可能是氯化铜溶液呈酸性,铝片与溶液中的H+反应产生气泡。
【实验与结论】
(2)小滨用 测得氯化铜溶液的pH<7,证实了自己的猜想。
【拓展与应用】
(3)一位同学提出可以将图1的A、B实验替换成图2的C、D实验来解决问题1,你觉得是否可行,并说明理由: 。
(4)根据实验结果,请解释生活中为什么不能用铝质器皿盛放食盐水: 。
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【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
第 39 讲 金属
1.有一种“魔法磁泥”,当磁铁靠近时,它就会被拉丝般地吸起,如图所示。制作“魔法磁泥”的磁化材料可以是( )
A.铁粉 B.铜粉 C.铝粉 D.碳粉
【答案】A
【分析】根据磁铁能吸引铁、钴、镍等,进行分析判断。
【解答】解:有一种“魔法磁泥”,当磁铁靠近时,它就会被拉丝般地吸起,磁铁能吸引铁、钴、镍等,则制作“魔法磁泥”的磁化材料可以是铁粉。
故选:A。
2.(2025 广东)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于金属材料的是( )
A.丝绸 B.瓷器 C.玉器 D.铁器
【答案】D
【分析】根据金属材料包括纯金属以及它们的合金,进行分析解答。
【解答】解:A、丝绸是用蚕丝制成的,属于天然材料,故选项错误。
B、瓷器是用瓷土烧制而成的,属于无机非金属材料,故选项错误。
C、玉器是用玉石制成的,属于无机非金属材料,故选项错误。
D、铁器是用纯铁或铁合金制成的,属于金属材料,故选项正确。
故选:D。
3.下列文物是由金属材料制成的是( )
A.良渚玉琼 B.青铜鼎炉
C.分体石犁 D.刻纹陶盘
【答案】B
【分析】根据金属材料包括纯金属以及它们的合金,进行分析解答。
【解答】解:A、良渚玉琼是用玉石制成的,属于无机非金属材料,故选项错误。
B、青铜鼎炉是用青铜制成的,青铜是铜的合金,属于金属材料,故选项正确。
C、分体石犁是用石头制成的,属于天然材料,故选项错误。
D、刻纹陶盘是用泥土烧制而成的,属于无机非金属材料,故选项错误。
故选:B。
4.(2024 苏州)苏州是历史悠久的文化名城,古今建筑交相辉映。下列建筑材料属于金属材料的是( )
A.旧城墙的青砖 B.古城门的铜钉
C.火车站立柱的水泥 D.博物馆天窗的玻璃
【答案】B
【分析】根据金属材料包括纯金属以及它们的合金,进行分析解答。
【解答】解:A、青砖,属于无机非金属材料,故选项错误。
B、铜钉是用铜合金制成的,属于金属材料,故选项正确。
C、水泥,属于无机非金属材料,故选项错误。
D、玻璃,属于无机非金属材料,故选项错误。
故选:B。
5.为了减少汽车油耗,科学家通过研发新型泡沫金属材料,来减轻汽车的自重。为达到该目的,这种泡沫金属材料应具有的性质是( )
A.硬度大 B.密度小 C.导电性好 D.着火点高
【答案】B
【分析】物质在化学变化中表现出来的性质叫化学性质,如可燃性、助燃性、氧化性、还原性、酸碱性、稳定性等;物质不需要发生化学变化就表现出来的性质,叫物理性质;物理性质经常表现为:颜色、状态、气味、密度、硬度、熔点、沸点、导电性、导热性、溶解性、挥发性、吸附性、延展性等。
【解答】解:为了减少汽车油耗,科学家通过研发新型泡沫金属材料,来减轻汽车的自重,减轻汽车的自重需要材料的密度小;
故选:B。
6.铁制运沙船若长期停置水中(如图),船体外壁上最容易生锈的部位是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【分析】根据铁与水和氧气接触越充分,越容易生锈,铁制运沙船若长期停置水中,船体外壁上不同部位与水和氧气接触的程度进行分析。
【解答】解:铁与水和氧气接触越充分,越容易生锈,铁制运沙船若长期停置水中,船体外壁上不同部位与水和氧气接触的程度不同,③处与水和氧气接触最充分,所以最容易生锈。
故选:C。
7.(2024 辽宁)下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是( )
A.铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀
B.将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C.锈蚀的铁制品没有任何利用价值
D.铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
【答案】C
【分析】根据铁在空气中锈蚀,实际上是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果,结合锈蚀的铁制品可回收再利用,进行分析判断。
【解答】解:A、铁制品锈蚀实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果,故选项说法正确。
B、不锈钢抗腐蚀性能较强,将铁制成不锈钢能减缓锈蚀,故选项说法正确。
C、锈蚀的铁制品具有回收价值,回收废旧金属能节约金属资源,减少环境污染,故选项说法错误。
D、铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀,故选项说法正确。
故选:C。
8.钛合金是一种新型金属材料,其中钛(Ti)的金属活动性位于Al和Zn之间。下列物质不能与Ti发生反应的是( )
A.NaNO3 B.O2 C.H2SO4 D.ZnCl2
【答案】A
【分析】根据在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,进行分析解答。
【解答】解:A、钠的活动性比铝强,钛的金属活动性位于Al和Zn之间,钠的活动性比钛强。钛不能与NaNO3发生置换反应,故选项正确。
B、大多数金属能与氧气发生反应,钛在常温或加热条件下能与氧气反应,生成相应的钛的氧化物,O2能与Ti发生反应,故选项错误。
C、钛的金属活动性位于Al和Zn之间,锌位于氢之前,说明钛在金属活动性顺序中位于氢之前,钛能与H2SO4发生反应生成氢气和钛的硫酸盐,故选项错误。
D、钛的金属活动性位于Al和Zn之间,钛的活动性比锌强,钛能与ZnCl2发生置换反应,故选项错误。
故选:A。
9.(2025 广东)用思维导图对常温或点燃条件下能与物质M发生反应的物质进行归纳整理,如图,则M可能是( )
A.碳 B.铁 C.氧化铜 D.碳酸钙
【答案】B
【分析】根据常温或点燃条件下物质M能与氧气、硫酸铜溶液、稀盐酸反应,能在潮湿的空气中反应,进行分析判断。
【解答】解:A、碳在点燃条件下能与氧气反应生成二氧化碳气体,不能与硫酸铜溶液、稀盐酸反应,碳在潮湿的空气中不反应,故选项错误。
B、铁在点燃条件下能与氧气反应生成四氧化三铁,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,铁在潮湿的空气中能与氧气、水反应生成铁锈,故选项正确。
C、氧化铜在常温或点燃条件下不能与氧气反应,不能与硫酸铜溶液反应,在潮湿的空气中不反应,故选项错误。
D、碳酸钙在常温或点燃条件下不能与氧气反应,不能与硫酸铜溶液反应,在潮湿的空气中不反应,故选项错误。
故选:B。
10.为比较铁与铜金属活动性强弱,某同学设计了以下四种方案。其中,不能得出结论的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,进行分析判断。
【解答】解:A、铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,说明金属活动性铁>铜,能比较铁与铜金属活动强弱,不符合题意,故选项错误。
B、铜和硫酸亚铁不反应,说明铜的金属活动性比铁弱,即铁>铜,能比较铁与铜金属活动强弱,不符合题意,故选项错误。
C、铁能与稀盐酸反应生成氢气,铜不与稀盐酸反应,说明铁的金属活动性比氢强,铜的金属活动性比氢弱,即铁>氢>铜,能比较铁与铜金属活动强弱,不符合题意,故选项错误。
D、铁、铜均不能与硫酸锌溶液反应,说明了锌>铁,锌>铜,不能比较铁与铜金属活动强弱,符合题意,故选项正确。
故选:D。
11.如图所示,小明模拟二歧分类法,结合金属的性质对铁、铜、银、锌进行了分类,则S为( )
ln能与酸反应﹣﹣﹣﹣2 1b不能与酸反应﹣﹣﹣﹣3 2n不能被磁铁吸引﹣﹣﹣﹣S 2b能被磁铁吸引﹣﹣﹣﹣R 3n表面呈银白色﹣﹣﹣﹣P 3b表面不呈银白色﹣﹣﹣﹣﹣Q
A.铁 B.锌 C.铜 D.银
【答案】B
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,并且金属越活泼,越容易先和盐溶液反应。
【解答】解:A、铁能被磁铁吸引,因此S不是铁,故选项不正确。
B、锌能和酸反应,不能被磁铁吸引,因此S是锌,故选项正确。
C、铜不能和酸反应,因此S不是铜,故选项不正确。
D、银不能和酸反应,因此S不是银,故选项不正确。
故选:B。
12.(2025 福建)《本草纲目》记载,高温下“生铁打铸,皆有花出”。冷却后的“花”即“铁末”,可用于仿制碑文拓片,其方法为“铁末浸醋,书字于纸,背后涂墨(炭黑)如碑字”。下列说法错误的是( )
A.“铁末”含有铁的氧化物
B.“醋”所含的醋酸(CH3COOH)属于有机物
C.“铁末浸醋”只发生物理变化
D.“墨”经久不褪色,说明常温下碳的化学性质不活泼
【答案】C
【分析】A.根据“铁末”的成分,进行分析;
B.根据有机物的定义,进行分析;
C.根据“铁末浸醋”过程中发生的反应,进行分析;
D.根据碳的化学性质,进行分析。
【解答】解:A.高温下生铁中的铁会与氧气反应,所以“铁末”中可能含有铁的氧化物,故A正确;
B.醋酸(CH3COOH)含碳元素,且不属于CO、CO2、H2CO3、碳酸盐等少量含碳化合物,所以属于有机物,故B正确;
C.“铁末浸醋”时,铁会与醋酸发生反应生成氢气等新物质,发生了化学变化,不只是物理变化,故C错误;
D.“墨”的主要成分是炭黑,经久不褪色,说明常温下碳的化学性质不活泼,故D正确。
故选:C。
13.(2020 青浦区二模)氢气还原氧化铜的实验装置如图所示,说法正确的是( )
A.通入氢气的导管末端应位于试管Ⅲ处
B.该装置也可以直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验
C.装置中试管口略向下,主要是为了利于通入氢气
D.可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生
【答案】D
【分析】A.根据氢气还原氧化铜的注意事项来分析;
B.根据一氧化碳的毒性来分析;
C.根据试管口向下倾斜的原因来分析;
D.根据化学反应的原理与实验现象来分析。
【解答】解:A.实验前为了将试管中的空气完全排净,使氧化铜与氢气充分接触,通入氢气的导管末端应位于试管Ⅰ处,选项说法错误;
B.一氧化碳是一种有毒气体,扩散到空气中会造成空气污染,所以该装置不能直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验,选项说法错误;
C.装置中试管口略向下,主要是为了冷凝水倒流、炸裂试管,选项说法错误;
D.在加热的条件下,氢气将黑色的氧化铜还原红色金属铜,同时生成水,所以可根据黑色固体变成红色来判断反应的发生,选项说法正确。
故选:D。
2025年春晚《秧BOT》节目中的机器人舞出了秧歌的独特龄味,如图所示,回答14﹣14小题。
14.“金属保护一小步,资源节约一大步”,下列关于金属及金属材料防护的说法正确的是( )
A.为了增加经济效益,应加大力度开采金属矿物资源
B.纯金属的抗腐蚀性比合金更好
C.在金属表面涂油、刷漆等可以防止金属生锈
D.废弃金属直接丢弃,无需回收利用
【答案】C
【分析】根据金属资源的保护、合金的性能以及防锈措施等知识点解答即可。
【解答】解:A、为了增加经济效益,应加大力度开采金属矿物资源,但过度开采会造成资源浪费和环境污染,故A错误;
B、纯金属的抗腐蚀性一般不如合金,合金通常具有更好的耐腐蚀性能,故B错误;
C、在金属表面涂油、刷漆等可以隔绝氧气和水,防止金属生锈,故C正确;
D、废弃金属应回收利用,直接丢弃会造成资源浪费和环境污染,故D错误;
故选:C。
15.(2024 成都)有关金属的实验如下,能达到相应目的的是( )
A.比较合金与其组分金属的硬度
B.验证锌、铁和铜的金属活动性顺序
C.证明铜生锈与CO2、O2和H2O有关
D.验证质量守恒定律
【答案】B
【分析】A、根据不锈钢的组成成分中不含铝,进行分析判断。
B、根据在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,进行分析判断。
C、根据三支试管中铜片接触的条件、锈蚀情况,进行分析判断。
D、验证质量守恒定律的实验时,选用试剂和装置应考虑:①只有用天平称量质量没有变化的化学变化才能直接用于验证质量守恒;②如果反应物中有气体参加反应,或生成物中有气体生成,应该选用密闭装置。
【解答】解:A、不锈钢的组成成分中不含铝,图中实验,不能用于比较合金与其组分金属的硬度,故选项不能达到相应目的。
B、铜片和锌粒分别放入硫酸亚铁溶液中,Zn与硫酸亚铁溶液反应置换出铁,说明了金属活动性Zn>Fe;铜片与硫酸亚铁溶液不反应,说明了金属活动性Fe>Cu;由此可得出三种金属活动性Zn>Fe>Cu,故选项能达到相应目的。
C、第一支试管中的铜片能与二氧化碳、水充分接触,第二支试管中的铜片能与氧气、水充分接触,第三支试管中的铜片能与二氧化碳、氧气、水接触;一段时间后,前两支试管中的铜片没有生锈,第三支试管中的铜片生锈,可用于探究铜生锈条件是与二氧化碳、氧气有关,无法证明是否与水有关,故选项不能达到相应目的。
D、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应过程中氢气逸出,反应后烧杯中的物质质量减少,不能直接用于验证质量守恒定律,故选项不能达到相应目的。
故选:B。
16.(2025 福建)镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800℃液态镁中形成镁镍合金,再经如右下图所示的真空蒸馏,可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是( )
A.合金的硬度一般比其组成金属的小
B.镁的沸点比镍的高
C.真空蒸馏过程中,镁原子间的间隙发生改变
D.坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中
【答案】C
【分析】A.根据合金的性质,进行分析;
B.根据镁和镍的沸点,进行分析;
C.根据真空蒸馏的原理,进行分析;
D.根据坡莫合金的成分和稀硫酸的性质,进行分析。
【解答】解:A、合金的硬度一般比其组成金属的大,而不是小,故A错误。
B、从真空蒸馏能够分离镁和镍,且Mg以气态形式被收集,可推断出镁的沸点比镍的低,故B错误。
C、真空蒸馏过程中,Mg由液态变为气态,物质的状态发生变化,分子(原子)间的间隙会发生改变,故C正确。
D、坡莫合金中含铜,Cu不与稀H2SO4反应,所以坡莫合金不能完全溶解于足量稀硫酸中,故D错误。
故选:C。
17.(2023春 武侯区校级月考)兴趣小组模拟工业炼铁原理,设计了如图装置(夹持装置略去),下列有关说法不正确的是( )
A.实验开始前,先通入一段时间一氧化碳,再点燃酒精喷灯
B.实验中观察到有黑色固体被磁铁吸引,证明有铁生成
C.反应一段时间后,观察到注射器中的溶液变浑浊
D.装置中气球的作用是收集二氧化碳,防止污染空气
【答案】D
【分析】A、根据一氧化碳具有可燃性进行分析。
B、根据铁能被磁铁吸引进行分析。
C、根据一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳进行分析。
D、根据一氧化碳有毒,会污染空气,二氧化碳无毒进行分析。
【解答】解:A.由于一氧化碳具有可燃性,与空气混合遇明火可能会发生爆炸,所以实验开始先通入CO,再点燃酒精喷灯,目的是排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸,故A正确;
B.铁能被磁铁吸引,实验结束后,观察到有黑色固体被磁铁吸引,证明有铁生成,故B正确;
C.一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,关闭止水夹一段时间后注射器内溶液变浑浊,故C正确;
D.一氧化碳有毒,会污染空气,二氧化碳无毒,所以装置中气球的作用是收集CO,防止污染空气,故D错误;
故选:D。
18.(2020 海淀区校级开学)在密闭容器中,分别用压强和温度传感器测定铝与稀盐酸反应过程的图像如图。下列结论不正确的是( )
A.反应过程中有热量放出
B.0~50s时,变化不明显,是因为铝表面有一层致密氧化铝薄膜
C.60~100s气体压强升高,有温度升高的原因
D.120~130s压强不变,说明反应停止了
【答案】D
【分析】根据铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,结合用压强和温度传感器测定铝与稀盐酸反应过程的图像,进行分析判断。
【解答】解:A、0~100s时,温度升高,反应过程中有热量放出,故选项说法正确。
B、0~50s时,变化不明显,是因为铝表面有一层致密氧化铝薄膜,氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水,故选项说法正确。
C、铝与稀盐酸反应属于放热反应,60~100s气体压强升高,有温度升高的原因,故选项说法正确。
D、120~130s压强不变,是因为反应停止后,温度恢复至常温,故选项说法错误。
故选:D。
19.如图为铁的冶炼和铁制品循环利用的示意图,下列说法错误的是( )
A.铁矿石冶炼成铁的主要原理是:在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出来
B.生铁是由铁和碳等元素组成的合金,在物质分类中属于化合物
C.铁制品废弃后易与周围环境中的水、空气等物质作用而锈蚀
D.废旧金属铁循环利用可节约资源,减少对环境的污染
【答案】B
【分析】A.根据炼铁的原理来分析;
B.根据物质的组成来分析;
C.根据金属的锈蚀条件来分析;
D.根据回收废旧金属的意义来分析。
【解答】解:A.铁矿石冶炼成铁的主要原理是:在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出来,故正确;
B.由两种或两种以上成分组成的物质属于混合物,生铁是由铁和碳等物质组成的,在物质分类中属于混合物,故错误;
C.铁制品废弃后易与周围环境中的水、空气等物质作用而锈蚀,故正确;
D.废旧金属铁循环利用可节约资源,减少对环境的污染,故正确。
故选:B。
20.为探究金属的活动性强弱,用如图装置进行实验。下列说法正确的是( )
A.若向甲、乙试管加入CuSO4溶液,锌片表面会有金属析出
B.若向甲、乙试管加入稀盐酸,铜片表面会有气泡产生
C.若向甲、乙试管加入MgSO4溶液,锌片表面会有金属析出
D.若向甲、乙试管加入AgNO3溶液,能比较铜与锌的金属活动性
【答案】A
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,并且金属越活泼,越容易先和盐溶液反应。
【解答】解:A、在甲试管中,锌会与CuSO4反应,生成硫酸锌和铜,因此锌片表面会有红色的铜析出,故正确。
B、在甲试管中,锌会与稀盐酸反应,生成氯化锌和氢气,因此锌片表面会有气泡产生;在乙试管中,铜不会与稀盐酸反应,因为铜的活动性比氢弱,所以铜片表面不会有气泡产生,故错误。
C、锌和铜的活动性都比镁弱,因此它们都不会与MgSO4反应,故错误。
D、锌和铜都会与AgNO3反应,生成银和相应的硝酸盐。这个反应并不能用来比较锌和铜的活动性,因为两者都能置换出银,故错误。
故选:A。
21.为探究金属锈蚀的条件,组装如图所示的装置进行实验,一段时间后,观察所产生的现象,下列有关实验现象或结论叙述正确的是( )
A.本实验说明金属的生锈与空气中的氮气有关
B.本实验说明金属的生锈与水有关
C.Ⅰ装置左侧液面明显上升,Ⅱ装置左侧液面明显下降
D.Ⅰ装置左侧液面明显上升,Ⅱ装置左侧液面基本不变
【答案】D
【分析】根据铁生锈是铁与水、氧气共同作用的结果分析。
【解答】解:A.本实验说明金属的生锈与空气中的氧气有关,故选项说法不正确;
B.本实验中Ⅰ装置、Ⅱ装置中都有水,不能说明金属的生锈与水有关,故选项说法不正确;
C.Ⅰ装置铁生锈消耗氧气,左侧液面明显上升,Ⅱ装置铁不生锈,左侧液面基本不变,不会明显下降,故选项说法不正确;
D.Ⅰ装置铁生锈消耗氧气压强减小,左侧液面明显上升,Ⅱ装置铁不生锈,左侧液面基本不变,故选项说法正确;
故选:D。
22.(2023 西工区一模)某溶液中含有硝酸铜和硝酸银。向其中加入一定量铁粉,充分反应后,过滤,得到滤渣和滤液。若滤液呈蓝色,下列说法正确的是( )
A.一定发生的反应方程式为:Fe+3AgNO3=Fe(NO3)2+3Ag
B.滤渣中一定有Cu和Ag
C.滤液中一定没有硝酸银
D.滤渣中一定没有Fe
【答案】D
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,并且金属越活泼,越容易和盐反应。
【解答】解:A、铁的金属活动性强于铜和银,向含有硝酸铜和硝酸银的溶液中加入一定量铁粉,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,反应方程式为Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,该选项不正确。
B、由于铁一定与硝酸银反应,故滤渣中一定有银,但滤液呈蓝色,滤液中一定存在硝酸铜,则滤渣中可能存在铜,并非一定,该选项不正确。
C、由于加入的铁的量不定,且滤液中硝酸铜有剩余,不能确定硝酸银是否完全反应,故滤液中可能有硝酸银,该选项不正确。
D、由于滤液中存在硝酸铜,说明铁完全反应,故滤渣中一定不存在铁,该选项正确。
故选:D。
23.为比较金属M与Fe、Zn的活动性强弱,实验小组设计了如图装置。待甲中充分反应后打开K1,使甲中溶液全部进入乙中,乙中无明显现象,打开K2使乙中溶液全部进入丙中,Zn片表面变黑(金属片均足量)。下列有关说法正确的是( )
A.甲中反应后得到黄色溶液
B.丙中反应后固体质量减小
C.三种金属的活动性顺序为Zn>M>Fe
D.将M片和Zn片互换位置仍能达到实验目的
【答案】B
【分析】为比较金属M与Fe、Zn的活动性强弱,实验小组设计了如图装置,金属片均足量。甲中铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,待甲中充分反应后所得溶液为氯化亚铁溶液,打开K1,使甲中溶液全部进入乙中,乙中无明显现象,说明M不能置换出铁,则金属活动性Fe>M,打开K2使乙中溶液全部进入丙中,Zn片表面变黑,说明锌能置换出铁,则金属活动性Zn>Fe,由此得出三种金属的活动性顺序为Zn>Fe>M;据此分析解答。
【解答】解:A、甲中铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应后得到浅绿色溶液,故选项说法不正确。
B、丙中锌和氯化亚铁反应生成氯化锌和铁,每65份质量的锌完全反应生成56份质量的铁,则反应后固体质量减小,故选项说法正确。
C、由分析可知,三种金属的活动性顺序为Zn>Fe>M,故选项说法不正确。
D、将M片和Zn片互换位置,乙中锌和氯化亚铁反应生成氯化锌和铁,说明金属活动性Zn>Fe,丙中M不能和氯化锌反应,说明金属活动性Zn>M,无法比较Fe和M的金属活动性,不能达到实验目的,故选项说法不正确。
故选:B。
24.(2025 延边州一模)如图所示,R是滑动变阻器,它的金属滑片垂直固定在等臂金属杠杆的中央且可以随杠杆左右转动,杠杆两端分别悬挂等质量、等体积的铁球,此时杠杆平衡。再分别将铁球同时浸没到密度相同的稀硫酸和硫酸铜溶液中(小球体积变化忽略不计),反应一段时间后,下列判断正确的是( )
A.左边烧杯中铁球表面产生气泡,烧杯中溶液质量变小
B.右边烧杯中铁球表面产生红色固体附着,整个球质量变小
C.杠杆失去平衡,左端下沉
D.金属滑片向右偏转,灯泡L比开始时变亮
【答案】D
【分析】A、根据铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气及其质量关系来分析;
B、根据铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,生成的铜会附着在铁球表面来分析;
C、根据左边铁球质量变小,右边铁球质量变大,杠杆失去平衡,右端下沉来分析;
D、根据左边铁球质量变小,右边铁球质量变大,金属滑片向右偏转,电流变大来分析
【解答】解:A、左边烧杯中铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,每98份质量的硫酸完全反应生成152份质量的硫酸亚铁,烧杯中溶液质量变大,故选项说法不正确。
B、右边烧杯中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,每56份质量的铁完全反应生成64份质量的铜,生成的铜会附着在铁球表面,整个球质量变大,故选项说法不正确。
C、左边铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铁球质量变小,右边铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁球质量变大,所以杠杆失去平衡,右端下沉,故选项说法不正确。
D、左边铁球质量变小,右边铁球质量变大,金属滑片向右偏转,滑动变阻器接入电路电阻变小,根据欧姆定律I可知,电流变大,灯泡L比开始时变亮,故选项说法正确。
故选:D。
25.(2025 龙凤区校级开学)用图像能较清晰地反映化学变化中离子的个数关系。将一定质量的铁片放入某一溶液中(含Ca2+、Cu2+和Ag+数量相同),反应一段时间后烧杯内相关离子数量关系可能成立的是( )
A.ω
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据金属活动性顺序为Ca>Fe>Cu>Ag,将一定质量的铁片放入某一溶液中(含Ca2+、Cu2+和Ag+数量相同),铁原子不能与钙离子反应,铁原子优先与Ag+反应生成亚铁离子和银原子,Ag+反应完,若还有铁,铁原子才能与Cu2+反应生成亚铁离子和铜原子,进行分析判断。
【解答】解:金属活动性顺序为Ca>Fe>Cu>Ag,将一定质量的铁片放入某一溶液中(含Ca2+、Cu2+和Ag+数量相同),铁原子不能与钙离子反应,铁原子优先与Ag+反应生成亚铁离子和银原子,1个铁原子能与2个银离子反应生成1个亚铁离子和2个银原子;Ag+反应完,若还有铁,铁原子才能与Cu2+反应生成亚铁离子和铜原子,1个铁原子和1个铜离子反应生成1个亚铁离子和1个铜原子。
A、铁原子不能与钙离子反应,铁原子优先与Ag+反应生成亚铁离子和银原子,Ag+反应完,若还有铁,铁原子才能与Cu2+反应生成亚铁离子和铜原子,溶液中不可能含有银离子而没有铜离子,故选项错误。
B、铁原子不能与钙离子反应,铁原子优先与Ag+反应生成亚铁离子和银原子,1个铁原子能与2个银离子反应生成1个亚铁离子和2个银原子,Ag+完全反应,该反应中生成的亚铁离子是银离子数量的一半;银离子反应完,若还有铁,铁原子才能与Cu2+反应生成亚铁离子和铜原子,铜离子剩余一半,该反应中生成的亚铁离子是参加反应铜离子数量的一半,则亚铁离子的数量和钙离子的数量相等,故选项正确。
C、银离子有剩余,铜离子不可能参加反应,故选项错误。
D、钙离子没有参加反应,Ca2+、Cu2+和Ag+数量相同,Cu2+和Ag+完全反应,生成的亚铁离子是钙离子数量的1.5倍,故选项错误。
故选:B。
26.(2022 瑞安市二模)科学兴趣小组用三段粗细均匀、质量相等的铁丝与不同溶液反应研究金属活动性,将原三段铁丝拼接在同一平面内,使相互夹角均为120°,悬挂后静止时如图所示,现将oa段铁丝浸入硫酸锌溶液,ob段铁丝浸入硫酸铜溶液,oc段铁丝没入稀硫酸溶液。相同时间后取出三段铁丝,重新按相同方法拼接并悬挂,观察到的现象合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】铁不能和硫酸锌反应,和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。
【解答】解:现将oa段铁丝浸入硫酸锌溶液,铁不能和硫酸锌反应,ob段铁丝浸入硫酸铜溶液,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铜附着在铁丝表面,固体质量增大,oc段铁丝没入稀硫酸溶液,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应后固体质量减小,相同时间后取出三段铁丝,重新按相同方法拼接并悬挂,观察到的现象合理的是D,即b端下降,a端上升。
故选:D。
27.(2024秋 莱西市期末)将砂纸打磨过的铝丝插入硫酸铜溶液中,经研究发现该反应的微观示意图如图所示(图中微粒未完全画出),则下列说法中不正确的是( )
A.硫酸铜溶液中含有的微粒是Cu2+、SO42
B.反应过程实际是金属铝与铜离子的反应,硫酸根离子反应前后没有改变
C.反应的实质是Al失电子生成Al3+、Cu2+得电子生成Cu
D.硫酸铜溶液呈蓝色,硫酸铝溶液为无色,说明蓝色与Cu2+有关
【答案】A
【分析】根据铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,结合反应的微观示意图,进行分析判断。
【解答】解:A、硫酸铜溶液中含有的微粒是Cu2+、SO42 ,还有水分子H2O,故选项说法错误。
B、反应过程实际是金属铝与铜离子的反应,硫酸根离子反应前后没有改变,故选项说法正确。
C、由图示可知,反应的实质是Al失电子生成Al3+,Cu2+得电子生成Cu,故选项说法正确。
D、硫酸铜溶液呈蓝色,硫酸铝溶液为无色,说明蓝色与Cu2+有关,故选项说法正确。
故选:A。
28.两烧杯中盛有等质量、等质量分数的稀盐酸,现向两烧杯中分别加入质量都为m的金属Zn和Fe,生成氢气的质量随加入金属质量的关系如图所示,由图可知( )
A.Zn的活动性比Fe强
B.当m=a时,放入Zn的烧杯中盐酸过量
C.当m=b时,两烧杯中溶液的质量相等
D.当m=c时,两烧杯中剩余的金属质量Zn>Fe
【答案】B
【分析】金属的活动性顺序可以采用单位时间内产生氢气的多少或收集一定量的氢气需要的时间来判断,根据金属锌、铁与盐酸反应的规律并结合图像信息进行分析。
【解答】解:A.金属活动性强弱是通过反应速率来判断的,根据图像信息无法得出Zn的活动性比Fe强,故A错误;
B.从图像可以看出,当加入金属质量为a时,锌产生的氢气质量比铁产生的氢气质量少,说明此时锌已经完全反应,且锌完全反应产生的氢气质量比等质量铁完全反应产生的氢气质量少,所以放入Zn的烧杯中盐酸过量,故B正确;
C.当m=b时,铁和锌都完全反应,根据化学方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,等质量的锌和铁与足量盐酸反应,锌产生的氢气少,进入溶液的锌的质量比铁多,所以两烧杯中溶液的质量不相等,故C错误;
D.当m=c时,金属都有剩余,等质量的锌和铁,铁的相对原子质量比锌小,所以铁的物质的量比锌大,那么剩余的金属质量Fe>Zn,故D错误。
故选:B。
29.现有质量相等的甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价)。则下列说法错误的是( )
A.完全反应所需时间:丙>甲>乙
B.生成氢气的质量:甲>乙>丙
C.相对原子质量:丙>乙>甲
D.消耗硫酸的质量:乙>甲>丙
【答案】D
【分析】金属越活泼,反应速率越快,反应需要时间越短;
反应生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸;
金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【解答】解:A、由图中信息可知,完全反应所需时间:丙>甲>乙,该选项说法正确,不符合题意;
B、由图中信息可知,生成氢气的质量:甲>乙>丙,该选项说法正确,不符合题意;
C、甲、乙、丙在生成物中均显+2价,稀硫酸足量,相对原子质量越大,生成的氢气质量越小,因此相对原子质量:丙>乙>甲,该选项说法正确,不符合题意;
D、生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸,因此生成氢气质量越大,消耗硫酸质量越大,因此消耗硫酸的质量:甲>乙>丙,该选项说法错误,符合题意;
故选:D。
30.将铁粉和稀硫酸先后加入一定量的硫酸铜溶液中,搅拌使之充分反应。实验过程中加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如图所示。下列说法中,正确的是( )
A.a、b点对应的剩余固体都只有一种
B.m≤6.4
C.将锌粉加入c点对应的溶液中,无明显现象
D.实验过程中理论上共生成FeSO4的质量为30.4g
【答案】D
【分析】将铁粉和稀硫酸先后加入到一定量的硫酸铜溶液中,铁能与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜,由题意可知,再加入稀硫酸时,固体的质量能减小,说明了铁有剩余,铁与稀硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气,铜与稀硫酸不反应,据此分析判断。
【解答】解:由题意和图示可知,将铁粉和稀硫酸先后加入到一定量的硫酸铜溶液中,铁能与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜,再加入稀硫酸时,固体的质量能减小,说明了铁有剩余,铁与稀硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气,铜与稀硫酸不反应。
A、由上述分析可知,a点时,铁与硫酸铜未反应完,固体物质是铁和铜,在b点时,稀硫酸与铁未反应完,固体物质是铁和铜,故A错误。
B、设生成的铜的质量为x,生成的硫酸亚铁的质量为y
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
56 64 152
5.6g x y
x=6.4g
y=15.2g
剩余的铁的质量为:12g﹣6.4g=5.6g
由上述计算可知,m为6.4,故B错误;
C、由图示可知,取c点对应的溶液有剩余的稀硫酸,加锌粉,锌能与稀硫酸反应,产生气泡,故C错误。
D、设5.6g铁与稀硫酸反应生成的硫酸亚铁的质量为z
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 152
5.6g z
解得:z=15.2g
实验过程中共产生FeSO4的质量为:15.2g+15.2g=30.4g,故D正确。
故选:D。
31.炼铁工艺的发展脉络不仅见证了技术革新,更记录了社会变迁。铁器应用的几个关键时期历程如下:
(1)春秋时期的人工冶铁是使用铁矿和木炭为原料,铁矿石中的氧化铁被碳还原成金属铁。该反应属于 置换 (填基本反应类型)反应。
(2)汉代炒钢法:将生铁加热至半液态、液态,并像炒菜一样搅拌,让其中高温的碳与空气中的 氧气 反应从而得到更优质的钢材。
(3)手撕钢厚度仅有0.015毫米,如图所示是厚厚的钢板被轧制成超薄“手撕钢”的过程,这是利用了钢的 延展性 (填性质)。
【答案】(1)置换;
(2)氧气;
(3)延展性。
【分析】(1)根据春秋时期的人工冶铁是使用铁矿和木炭为原料,铁矿石中的氧化铁被碳还原成金属铁,即氧化铁与碳在高温下反应生成铁和二氧化碳,进行分析解答。
(2)根据高温下的碳与空气中的氧气发生反应,使碳含量降低,进行分析解答。
(3)根据钢的性质和用途,进行分析解答。
【解答】解:(1)春秋时期的人工冶铁是使用铁矿和木炭为原料,铁矿石中的氧化铁被碳还原成金属铁,即氧化铁与碳在高温下反应生成铁和二氧化碳,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的反应,属于置换反应。
(2)汉代炒钢法中,将生铁加热后搅拌,让高温下的碳与空气中的氧气发生反应,使碳含量降低,从而得到更优质的钢材。
(3)厚厚的钢板能被轧制成超薄的“手撕钢”,说明钢在受力时可以被压制成薄片而不破裂,这利用了钢的延展性。
故答案为:
(1)置换;
(2)氧气;
(3)延展性。
32.从夏商开始,我国古代劳动人民就开始对青铜有深入研究。《吕氏春秋》曾有这样的记录:“金柔锡柔,合两柔则刚”。后人研究发现,文中记载的“金”不是金,而是金属铜。古代铜与锡合金制品,就是青铜器。
(1)物质的性质包括物理性质和化学性质。“柔”和“刚”是物质的 物理 性质。
(2)古人误把铜当成金,是由于它们颜色相近。下面试剂中,能区分铜和金的是 D 。
A.稀硫酸
B.氢氧化钠溶液
C.氯化锌溶液
D.硝酸银溶液
(3)《考工记》记载了用不同铜锡质量比制成的各种青铜器,部分数据如表。
青铜器 斧子 戈戟 大刀 箭镞 铜镜
铜的质量 四份 三份 二份 三份 一份
锡的质量 一份 一份 一份 二份 一份
现今科学发现,当青铜器中锡的质量分数为17%~20%时,最为坚韧。上述青铜器中,最坚韧的是 斧子 。
【答案】(1)物理;
(2)D;
(3)斧子。
【分析】(1)根据金属的物理性质分析;
(2)根据金属活动性顺序分析;
(3)根据表中成分对比分析。
【解答】解:(1)物质的性质包括物理性质和化学性质。“柔”和“刚”是物质的硬度,是物理性质。故答案为:物理;
(2)A.铜和金在金属活动顺序中都排在氢后面,不能与稀硫酸反应,故不能区分铜和金;
B.铜和金与氢氧化钠溶液都不反应,故无法区分铜和金;
C.铜和金在金属活动顺序中都排在锌后面,不能与氯化锌溶液反应,故无法区分铜和金;
D.铜和硝酸银溶液反应有银白色金属析出,金和硝酸银溶液不反应,故能区分铜和金;
故选:D;
(3)现今科学发现,当青铜器中锡的质量分数为17%~20%时,最为坚韧。此时锡约占五分之一,即锡的质量一份,铜的质量四份,上述青铜器中,最坚韧的是斧子。故答案为:斧子。
33.两个烧杯中装有等质量的铁和锌,然后分别与过量相同浓度的稀硫酸完全反应,产生氢气的质量与稀硫酸质量的关系如图所示。
完成下列问题:
(1)比较图中a点时参加反应的金属质量,m铁 小于 m锌。(选填“大于”“等于”或“小于”)
(2)该图像能否反映出铁和锌金属活动性的强弱,请解释说明 该图反映的是产生氢气质量与硫酸的关系,不能反映产生氢气速度,不能成为比较金属活动性强弱的依据 。
【答案】(1)小于。
(2)该图反映的是产生氢气质量与硫酸的关系,不能反映产生氢气速度,不能成为比较金属活动性强弱的依据。
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,并且金属越活泼,越容易先和盐溶液反应。
【解答】解:(1)56份质量的铁完全反应生成2份质量的氢气,65份锌完全反应生成2份质量的氢气,图中a点时生成氢气质量相等,参加反应的金属质量,m铁小于m锌。
(2)该图反映的是产生氢气质量与硫酸的关系,不能反映产生氢气速度,不能成为比较金属活动性强弱的依据。
故答案为:(1)小于。
(2)该图反映的是产生氢气质量与硫酸的关系,不能反映产生氢气速度,不能成为比较金属活动性强弱的依据。
34.科学兴趣小组为比较Zn、Fe、Cu的金属活动性,在锌粉、铁粉的混合物中加入一定量的硫酸铜溶液,反应前后的微观模型如图所示。
(1)分析图示可知实验中发生反应的化学方程式是 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 。
(2)由该反应微观模型可得出金属活动性顺序为 AC (填字母)。
A.Zn>Cu
B.Cu>Fe
C.Zn>Fe
(3)向反应后的混合液中加过量的硫酸铜溶液,反应结束后溶液中一定存在的金属离子有 Cu2+、Fe2+、Zn2+ (填写离子符号)。
【答案】(1)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;
(2)AC;
(3)Cu2+、Fe2+、Zn2+。
【分析】(1)根据反应后固体锌的数量减少,铁固体的数量不变,铜固体的数量增加,进行分析解答。
(2)根据反应示意图可知,铜离子全部转化成了铜原子,部分锌原子转化成了离子,进行分析解答。
(3)根据金属活动性:Zn>Fe>Cu,加入过量的硫酸铜后,锌和铁先后与硫酸铜发生置换反应,进行分析解答。
【解答】解:(1)由图可知,反应后固体锌的数量减少,铁固体的数量不变,铜固体的数量增加,锌离子的数量增加,且锌固体减少的数量与铜固体增加的数量相等,则实验中发生的反应是锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,反应的化学方程式为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。
(2)由反应示意图可知,铜离子全部转化成了铜原子,部分锌原子转化成了离子,是因为锌将硫酸铜中的铜离子置换出来了,说明锌的活动性大于铜,但铁原子相对数量反应前后没有发生变化,说明铁不能将锌离子置换成锌,铁的活动性小于锌,故选AC。
(3)根据金属活动性:Zn>Fe>Cu,加入过量的硫酸铜后,锌和铁先后与硫酸铜发生置换反应,所以应结束后溶液中一定存在的金属离子是锌离子、亚铁离子、铜离子,其离子符号为Cu2+、Fe2+、Zn2+。
故答案为:
(1)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;
(2)AC;
(3)Cu2+、Fe2+、Zn2+。
35.如图是关于铁化学性质的知识网络。请回答下列问题:
(1)写出防止铁生锈的一种方法 保持铁制品表面的干燥、洁净(合理即可) 。
(2)若要证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,只需选用Fe、Ag和X溶液三种试剂。X是 硫酸铜(合理即可) 溶液。
(3)若X为稀硫酸,向B溶液中加入一定量的锌粉和铜粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,向滤渣中加稀盐酸,有气泡产生。下列对滤渣和滤液中溶质的成分分析不正确的是 ABD 。
A.滤液中溶质只有FeSO4和ZnSO4
B.滤渣中一定含有Fe、Zn
C.滤液中可能含有FeSO4,一定有ZnSO4
D.滤渣中一定含有Cu、Zn
【答案】(1)保持铁制品表面的干燥、洁净(合理即可);
(2)硫酸铜(合理即可);
(3)ABD。
【分析】(1)根据铁与氧气、水充分接触时容易生锈,进行分析解答。
(2)验证三种金属活动性强弱时,通常采取“三取中”的方法,即取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应,即“两盐夹一金”或“两金夹一盐”。
(3)根据若X为稀硫酸,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,B溶液中一定含有硫酸亚铁,可能含有硫酸,进行分析解答。
【解答】解:(1)铁与氧气、水充分接触时容易生锈,保持铁制品表面的干燥、洁净;在铁制品表面涂保护层(如喷漆、涂油等);在铁制品表面镀其它金属(合理即可)。
(2)在验证三种金属活动性强弱时,通常采取“三取中”的方法,即取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应,只需选用Fe、Ag和X溶液三种试剂,采用的是“两金夹一盐”的方法,X是硫酸铜溶液(合理即可)。
(3)若X为稀硫酸,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,B溶液中一定含有硫酸亚铁,可能含有硫酸,向B溶液中加入一定量的锌粉和铜粉,金属活动性顺序为Zn>Fe>H>Cu,铜不与稀硫酸、硫酸亚铁反应,锌先与稀硫酸反应,稀硫酸反应完,若还有锌,锌才能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁。充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,向滤渣中加稀盐酸,有气泡产生,铜不与稀盐酸反应,则滤渣中除了含有铜,还一定含有铁,可能含有锌。
A.滤液中溶质有ZnSO4,无法确定是否含有FeSO4,故选项说法错误。
B.滤渣中一定含有Cu、Fe,可能含有Zn,故选项说法错误。
C.滤液中可能含有FeSO4,一定有ZnSO4,故选项说法正确。
D.滤渣中一定含有Cu、Fe,可能含有Zn,故选项说法错误。
故答案为:
(1)保持铁制品表面的干燥、洁净(合理即可);
(2)硫酸铜(合理即可);
(3)ABD。
36.(2025 衡阳二模)某兴趣小组展示了两个趣味实验。
(1)“火焰分割”。先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部,如图甲所示:再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部,两张铁丝网中间的火焰熄灭,如图乙所示。
①铁块能拉成铁丝是利用了铁的 延展 性。
②“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因:铁丝网b吸收热量, B (选填字母)。
A.使酒精的着火点降低
B.使温度降低到酒精的着火点以下
(2)写出酒精完全燃烧的化学方程式为 。
【答案】(1)①延展;②B;
(2)。
【分析】(1)①根据金属的物理性质(延展性)解答;
②根据燃烧的条件(温度达到着火点)和灭火原理(降温至着火点以下),着火点是物质的固有属性,不能降低;
(2)根据酒精完全燃烧生成二氧化碳和水的化学方程式书写解答。
【解答】解:(1)①金属具有延展性,铁块能拉成铁丝是利用了铁的延展;
②着火点是物质的固有属性,一般不会改变,铁丝网b吸收热量,会使周围温度降低,当温度降低到酒精的着火点以下时,火焰就会熄灭,而不是使酒精的着火点降低;
(2)酒精燃烧生成二氧化碳和水,方程式为:;
故答案为:(1)①延展;②B;
(2)C2H5OH+3O22CO2+3H2O。
37.如图为某小组探究金属化学性质的两组实验。
(1)实验甲中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱,有同学认为不够合理,理由是 酸的种类不同 (写一点)。
(2)描述实验乙中C试管内反应的实验现象 铜丝表面有一层银白色物质,溶液由无色变为蓝色 。
(3)实验乙中要验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序,至少要做的实验是 CD (填字母序号)。
【答案】(1)酸的种类不同;
(2)铜丝表面有一层银白色物质,溶液由无色变为蓝色;
(3)CD。
【分析】(1)从控制变量的角度进行分析;
(2)根据铜与硝酸银的反应分析现象;
(3)根据在金属活动性顺序中,只有排在氢前的金属可以和稀酸溶液(除稀硝酸外)生成氢气,只有前面的金属可以把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来进行分析。
【解答】解:(1)从图可以看出选取的酸的种类不同,金属的表面积是否相同,因此以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱不够合理;
(2)由图示可知,实验Ⅱ中C试管内的反应是铜与硝酸银反应生成了硝酸铜和银,反应的现象是:铜丝表面有一层银白色物质,溶液由无色变为蓝色;
(3)由C可知,铜能置换出硝酸银中的银,说明活动性铜>银,D中的铁能置换出硫酸铜中的铜,说明活动性铁>铜,所以可得活动性:铁>铜>银,所以实验Ⅱ中要验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序,至少要做的实验是CD。
故答案为:(1)酸的种类不同;
(2)铜丝表面有一层银白色物质,溶液由无色变为蓝色;
(3)CD。
38.小明为探究铁制品锈蚀的条件,利用图甲装置进行实验:将干燥的氧气从导管a通入,使氧气充满U型管。一段时间后观察三处铁丝的变化情况。
(1)为确定U型管已经充满氧气,进行的实验操作是 把带火星的木条放在b导管口,带火星的木条复燃,说明U型管已经充满氧气 。
(2)小明得出纯铁丝不易锈蚀的结论,他比较的铁丝是 ②③ 。(用图中编号表示)
(3)在一次实验中,小明将装置密闭,测出内部的温度和气压变化趋势(图乙),在0到t1阶段气压下降的原因是 氧气消耗导致气压减小幅度大于温度升高导致气压增大幅度 。
【答案】(1)把带火星的木条放在b导管口,带火星的木条复燃,说明U型管已经充满氧气。
(2)②③。
(3)氧气消耗导致气压减小幅度大于温度升高导致气压增大幅度。
【分析】铁与水和氧气同时接触时容易生锈,因此隔绝水和氧气可以防止铁制品生锈,铁的纯度影响铁生锈速率。
【解答】解:(1)为确定U型管已经充满氧气,进行的实验操作是把带火星的木条放在b导管口,带火星的木条复燃,说明U型管已经充满氧气。
故答案为:把带火星的木条放在b导管口,带火星的木条复燃,说明U型管已经充满氧气。
(2)小明得出纯铁丝不易锈蚀的结论,他比较的铁丝是②③,是因为②③除去铁纯度不同外,其它条件相同。
故答案为:②③。
(3)在一次实验中,小明将装置密闭,测出内部的温度和气压变化趋势(图乙),在0到t1阶段气压下降的原因是氧气消耗导致气压减小幅度大于温度升高导致气压增大幅度。
故答案为:氧气消耗导致气压减小幅度大于温度升高导致气压增大幅度。
39.实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气。小科实验中发现粗锌(含有少量杂质铜)与稀硫酸反应的速率比纯锌与稀硫酸反应的速率快。
【查阅资料】
①锌中混有杂质铜时,能加快锌与稀硫酸反应的速率;
②3%的硫酸铜溶液的密度与水的密度相同。
(1)小科提出,当纯锌与混有不同浓度硫酸铜的稀硫酸反应时,是否也能加快反应速率呢?
老师建议可设置3组以上实验,每组可选用10mL10%的稀硫酸溶液与一定量纯锌粒,一定量水和一定浓度的硫酸铜溶液,锥形瓶溶液总量30mL适宜。请用如图所示的实验装置,设计合理实验步骤。
(2)纯锌与混有不同浓度硫酸铜的稀硫酸反应中,当CuSO4溶液浓度超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降,请分析产生该现象的主要原因: 当增大硫酸铜溶液浓度达到一定后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积,从而使反应速率下降 。
(3)通常化学反应的速率,除与反应物自身性质,是否使用催化剂有关外,还与 反应物浓度、温度 有关(写出两点)。
【答案】(1)室温下,在5支洁净的试管中分别放入等质量、颗粒大小相同的锌粒,再向试管中加入10mL10%的稀硫酸、水和一定浓度的硫酸铜溶液,试剂用量记录如下,测量30秒内收集的气体体积;
试管编号 1 2 3 4 5
3%硫酸铜溶液(mL) 0 0.5 2.5 5 15
水(mL) 20 19.5 17.5 15 5
收集的氢气体积(mL) V1 V2 V3 V4 V5
(2)当增大硫酸铜溶液浓度达到一定后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积,从而使反应速率下降;
(3)反应物浓度、温度。
【分析】(1)根据控制变量,设计实验步骤进行分析;
(2)根据锌与硫酸铜反应生成的Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积进行分析;
(3)根据化学反应的速率与反应物浓度、温度有关进行分析。
【解答】解:(1)室温下,在5支洁净的试管中分别放入等质量、颗粒大小相同的锌粒,再向试管中加入10mL10%的稀硫酸、水和一定浓度的硫酸铜溶液,试剂用量记录如下,测量30秒内收集的气体体积;
试管编号 1 2 3 4 5
3%硫酸铜溶液(mL) 0 0.5 2.5 5 15
水(mL) 20 19.5 17.5 15 5
收集的氢气体积(mL) V1 V2 V3 V4 V5
(2)当增大硫酸铜溶液浓度达到一定后,锌与硫酸铜反应生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积,从而使反应速率下降;
(3)通常化学反应的速率,除与反应物自身性质,是否使用催化剂有关外,还与反应物浓度、温度有关。
故答案为:(1)室温下,在5支洁净的试管中分别放入等质量、颗粒大小相同的锌粒,再向试管中加入10mL10%的稀硫酸、水和一定浓度的硫酸铜溶液,试剂用量记录如下,测量30秒内收集的气体体积;
试管编号 1 2 3 4 5
3%硫酸铜溶液(mL) 0 0.5 2.5 5 15
水(mL) 20 19.5 17.5 15 5
收集的氢气体积(mL) V1 V2 V3 V4 V5
(2)当增大硫酸铜溶液浓度达到一定后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积,从而使反应速率下降;
(3)反应物浓度、温度。
40.孔雀石是自然界中的含铜矿石,主要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]可与酸反应。小金设计了两种利用孔雀石冶炼铜的方法。
(1)写出方法一中步骤②的化学反应方程式 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 。
(2)图甲为方法二中步骤Ⅱ氢气还原氧化铜的装置,在实验时,正确的实验操作顺序为 ②④①③ 。
①停止加热
②通入纯净的氢气
③停止通氢气
④加热
(3)图甲装置可否用于一氧化碳还原氧化铜的实验,并说明理由 不能,因为有毒的一氧化碳会逸散到空气,造成污染 。
(4)在现代炼铜工业中主要采用方法一,湿法炼铜相对于干法炼铜的优势有 节约能源(答案不唯一) (写出一点即可)。
【答案】(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(2)②④①③;
(3)不能,因为有毒的一氧化碳会逸散到空气,造成污染;
(4)节约能源(答案不唯一)。
【分析】(1)根据化学反应的原理来分析;
(2)根据氢气还原氧化铜的实验步骤来分析;
(3)根据一氧化碳有毒来分析;
(4)根据炼铜的原理来分析。
【解答】解:(1)铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;故答案为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(2)利用图甲装置进行氢气还原氧化铜的实验时,正确的实验操作顺序为③①②④。因为氢气具有可燃性,先通入制好的纯净氢气,可以排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸;然后加热使反应进行;反应结束后,先停止加热,此时装置内温度较高,若立即停止通氢气,生成的铜会被空气中的氧气氧化,所以要继续通氢气至冷却,再停止通氢气。故正确顺序为②④①③;故答案为:②④①③;
(3)图甲装置不能用于一氧化碳还原氧化铜的实验,因为有毒的一氧化碳会逸散到空气,造成污染;故答案为:不能,因为有毒的一氧化碳会逸散到空气,造成污染;
(4)在现代炼铜工业中主要采用方法一,湿法炼铜相对于干法炼铜的优势有操作简单、节约能源等;故答案为:节约能源(答案不唯一)。
41.我国早在西汉时期就已经发现“湿法炼铜”的反应,到宋朝时期把此反应一定规模地应用于生产中。小乐在实验室进行了此反应,回答问题:
(1)小乐将一铁片放入硫酸铜溶液中,一段时间后取出。若硫酸铜溶液反应前后主要离子种类如图甲所示,则“”表示 Fe2+ (填写离子的符号);
(2)小乐继续向反应后的溶液中缓慢加入锌粉至过量,溶液的质量随加入锌粉的质量的变化情况如图乙所示。当加入锌粉的质量为a克时,溶液中的溶质为 ZnSO4 (填写化学式)。
【答案】(1)Fe2+;
(2)ZnSO4。
【分析】(1)根据铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜进行分析;
(2)根据每65份质量的锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和64份质量的铜,和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和56份质量的铁进行分析。
【解答】解:(1)将一铁片放入硫酸铜溶液中,一段时间后取出,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,若硫酸铜溶液反应前后主要离子种类如图甲所示,“”表示Fe2+;
(2)继续向反应后的溶液中缓慢加入锌粉至过量,溶液的质量随加入锌粉的质量的变化情况如图乙所示,溶液开始增加的幅度小,后面增加的幅度大,所以锌先与硫酸铜反应,再与硫酸亚铁反应,当加入锌粉的质量为a克时,溶液中的溶质为ZnSO4。
故答案为:(1)Fe2+;
(2)ZnSO4。
42.某环保小组在实验室研究垃圾分类处理技术。他们发现,旧电器中含有黑色铜丝网(仅含有铜和氧化铜),设计两种回收铜的方案。方案甲:通入CO气体并加热;方案乙:加入稀硫酸微热。
(1)小组同学利用方案甲装置回收铜,反应一段时间后观察,硬质玻璃管中的实验现象为 黑色固体变红色 ;
(2)若采用方案甲将黑色铜丝网完全反应后回收到铜的质量为a,若采用方案乙将同一黑色铜丝网完全反应后回收到铜的质量为b,则a > b(选填“<”、“>”或“=”);
(3)装置C处的酒精灯的作用是 点燃尾气,防止污染空气 ;
(4)小组同学重新收集16克黑色铜丝网,利用方案甲回收铜,实验结束后测出A装置中固体质量为14.4克,反应的氧化铜质量为 8 克。
【答案】(1)黑色固体变红色;
(2)>;
(3)点燃尾气,防止污染空气;
(4)8。
【分析】(1)根据一氧化碳具有还原性,进行分析解答。
(2)根据一氧化碳和氧化铜在加热条件下生成铜和二氧化碳,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,进行分析解答。
(3)根据一氧化碳有毒,会污染环境,进行分析解答。
(4)根据A装置中固体质量的变化量为氧化铜中氧元素的质量,进行分析解答。
【解答】解:(1)一氧化碳具有还原性,能将氧化铜转化为铜单质,反应一段时间后观察,硬质玻璃管中的实验现象为黑色固体变红色。
(2)由于一氧化碳和氧化铜反应时把氧化铜转化成了金属铜,得到的铜质量=氧化铜中的铜元素质量+样品中固体铜质量;而氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,铜不能与稀硫酸反应,得到的铜质量=样品中固体铜质量,前一方案质量大于后一方案,即a>b。
(3)一氧化碳有毒,要进行尾气处理,一氧化碳可以燃烧,生成二氧化碳,装置C处的酒精灯的作用是点燃尾气,防止污染空气。
(4)一氧化碳与氧化铜的反应的化学方程式C为O+CuOCu+CO2,A装置中固体质量的变化量为氧化铜中氧元素的质量,则氧元素的质量为16g﹣14.4g=1.6g,反应的氧化铜质量为=1.6g÷(100%)=8g。
故答案为:
(1)黑色固体变红色;
(2)>;
(3)点燃尾气,防止污染空气;
(4)8。
43.如图所示为氢气还原氧化铜的装置,甲中锥形瓶内装有锌粒,丙中试管底部黑色固体为氧化铜。
(1)请写出仪器a的名称 分液漏斗 。
(2)实验前检查装置气密性的方法是:先关闭止水夹,向a中加入足量的水,若出现 水不下流(合理即可) 说明装置气密性良好。
(3)实验结束后,甲、乙两装置减少的总质量为m1,丙中固体粉末减少的质量为m2。为保证实验安全进行,且还原后的铜不会重新被氧化,m1、m2之间的关系为m1 > (选填“<”“=”或“>”)。
【答案】(1)分液漏斗;
(2)水不下流(合理即可);
(3)>。
【分析】(1)根据常见的仪器分析;
(2)根据利用压强差来检验装置气密性的原理来分析;
(3)根据实验结束后,甲、乙两装置减少的总质量为m1,减少的质量为生成氢气的质量;氢气和氧化铜在加热条件下生成铜和水,丙中固体粉末减少的质量为氧化铜中氧元素的质量,进行分析解答。
【解答】(1)据图可知,仪器a的名称是分液漏斗;
(2)实验前检查装置A的气密性的方法是:先关闭止水夹,向分液漏斗中加入足量的水,水不能从分液漏斗中流出,则说明该装置气密性良好;
(3)实验结束后,甲、乙两装置减少的总质量为m1,减少的质量为生成氢气的质量;氢气和氧化铜在加热条件下生成铜和水,丙中固体粉末减少的质量为氧化铜中氧元素的质量;
设参加反应的氢气的质量为m,
H2+CuOCu+H2O 固体质量减少
2 80 64 80﹣64=16
m m2
m
实验开始前,要先通入氢气,排尽装置的空气,实验完成后,要继续通入氢气,直至试管冷却,则m1。
故答案为:(1)分液漏斗;
(2)水不下流(合理即可);
(3)>。
44.小科通过实验知道金属锌能与可溶性的硝酸银反应,他产生疑问:“金属锌是否能与不溶性的氯化银反应?”,于是他进行如下研究:
【实验步骤】
①取10mL的AgNO3溶液于烧杯中,逐滴加入NaCl溶液至过量。
②过滤后再用蒸馏水洗涤沉淀 3次,向第3次所得洗涤液中加入AgNO3溶液,无明显现象。
③将洗涤后的沉淀放入另一烧杯中,加入50mL 蒸馏水,将锌片加入烧杯中,并搅拌(如图)。
④10分钟后,将烧杯中的混合物进行过滤。过滤后,向滤液中滴加AgNO3溶液,观察现象。
【验证与推理】
(1)步骤②中,向第3 次洗涤液加入AgNO3溶液的目的是 检验沉淀中是否还含有氯化钠 。
(2)步骤③中,锌片放入前需进行预处理,消除表面氧化膜对实验的影响,预处理的具体操作是 用砂纸打磨锌片表面至光亮 。
(3)步骤④中若观察到有白色沉淀生成,可得出的结论是 金属锌能与不溶性的氯化银反应,且有氯化锌生成 。
(4)小科观察到锌片表面有灰黑色固体生成。取生成的灰黑色固体于试管中,加入稀硫酸,若发现 无明显现象 ,证明有Ag生成。
【答案】(1)检验沉淀中是否还含有氯化钠;
(2)用砂纸打磨锌片表面至光亮;
(3)金属锌能与不溶性的氯化银反应,且有氯化锌生成;
(4)无明显现象。
【分析】(1)根据氯化钠和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠来分析解答;
(2)根据用砂纸打磨锌片可除去表面氧化膜来分析解答;
(3)根据金属锌能氯化银反应生成氯化锌来分析解答;
(4)根据银和稀硫酸不反应来分析解答。
【解答】解:(1)氯化钠和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,则步骤②中,向第3次洗涤液加入AgNO3溶液的目的是检验沉淀中是否还含有氯化钠;
(2)锌片放入前需进行预处理,消除表面氧化膜对实验的影响,预处理的具体操作是用砂纸打磨锌片表面至光亮;
(3)氯化银不溶于水,与硝酸银不反应,过滤后,向滤液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中有氯离子,是因为锌和氯化银反应生成银和氯化锌,则步骤④中若观察到有白色沉淀生成,可得出的结论是金属锌能与不溶性的氯化银反应,且有氯化锌生成;
(4)结论是有Ag生成,因为银和稀硫酸不反应,所以取生成的灰黑色固体于试管中,加入稀硫酸,若发现无明显现象,证明有Ag生成。
故答案为:(1)检验沉淀中是否还含有氯化钠;
(2)用砂纸打磨锌片表面至光亮;
(3)金属锌能与不溶性的氯化银反应,且有氯化锌生成;
(4)无明显现象。
45.某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序,设计如图1所示三个实验(三种金属均已用砂纸打磨过,其形状和大小相同,稀盐酸的浓度和用量也相同)。
(1)一段时间后,观察到实验B中的现象 析出银白色固体,溶液由无色变蓝色 。
(2)乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序,因此在上述实验的基础上,补做了一个实验,装置均如图2所示,且实现了探究目的。
乙同学的实验:X是 铁 金属,Y是 硫酸铜 溶液。
(3)将表面锈蚀的铁钉放入烧杯中,然后加入溶质质量分数为14.6%的稀盐酸,产生氢气的质量和加入稀盐酸的质量如图所示。生成氢气的质量为多少克?
【答案】(1)析出银白色固体,溶液由无色变蓝色。
(2)铁;硫酸铜。
(3)0.2g。
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,并且金属越活泼,越容易先和盐溶液反应。
根据反应的化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算和判断。
【解答】解:(1)铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银。一段时间后,观察到实验B中析出银白色固体,溶液由无色变蓝色。
故答案为:析出银白色固体,溶液由无色变蓝色。
(2)锌和稀盐酸反应速率比铁快,说明锌比铁活泼,铜能和硝酸银反应,说明铜比银活泼,X是铁,Y是硫酸铜溶液,铁能和硫酸铜反应,说明铁比铜活泼。
故答案为:铁;硫酸铜。
(3)铁和稀盐酸反应消耗稀盐酸质量是60g﹣10g=50g。
设生成氢气质量是x。
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
73 2
50g×14.6% x
x=0.2g
答:生成氢气质量是0.2g。
46.科学小组在比较铝、铜金属活动性强弱时,将等量未打磨的铝片(含铝的氧化膜)分别放入一定浓度的等量氯化铜(CuCl2)溶液和硫酸铜(CuSO4)溶液中,发现前者铝片表面覆盖红色固体,溶液蓝色逐渐变浅,一段时间后有气泡产生,而后者无明显变化。
【问题1】为什么未打磨的铝片在两种溶液中会产生不同的现象?
【猜想】可能是氯离子破坏了铝的氧化膜。
【实验与结论】
(1)小滨取等量未打磨的铝片,进行了A、B实验。如图1。他在B试管加入的试剂是 氯化钠 。观察到A实验无现象,B实验铝片表面覆盖红色固体,溶液蓝色逐渐变浅,说明猜想是正确的。
【问题2】铝片与氯化铜溶液反应为什么会出现气泡?
【猜想】可能是氯化铜溶液呈酸性,铝片与溶液中的H+反应产生气泡。
【实验与结论】
(2)小滨用 pH试纸(或pH计) 测得氯化铜溶液的pH<7,证实了自己的猜想。
【拓展与应用】
(3)一位同学提出可以将图1的A、B实验替换成图2的C、D实验来解决问题1,你觉得是否可行,并说明理由: 不科学,酸中的氢离子会与氧化铝反应,干扰实验 。
(4)根据实验结果,请解释生活中为什么不能用铝质器皿盛放食盐水: 食盐中的Cl﹣会破坏铝制器皿表面的氧化膜 。
【答案】(1)氯化钠;
(2)pH试纸(或pH计);
(3)不科学,酸中的氢离子会与氧化铝反应,干扰实验;
(4)食盐中的Cl﹣会破坏铝制器皿表面的氧化膜。
【分析】(1)根据实验的结论分析;
(2)根据溶液的pH的测定方法进行分析;
(3)根据盐酸和硫酸中均含有氢离子,可以氧化铝发生反应进行分析;
(4)根据食盐的主要成分NaCl中含有氯离子进行分析。
【解答】解:(1)根据猜想是正确的,是氯离子破坏了铝的氧化膜,因此小滨取等量未打磨的铝片,进行了A、B实验,他在B试管加入的试剂是氯化钠,观察到A实验无现象,B实验铝片表面覆盖红色固体,溶液蓝色逐渐变浅,从而说明猜想是正确的;故答案为:氯化钠;
(2)实验室中一般采用pH试纸(或pH计)来测定溶液的pH,故答案为:pH试纸(或pH计);
(3)盐酸和硫酸中均含有氢离子,可以氧化铝发生反应,所以换成稀硫酸或稀盐酸,会干扰实验,故答案为:不科学,酸中的氢离子会与氧化铝反应,干扰实验;
(4)食盐的主要成分NaCl中含有氯离子,Cl﹣会破坏铝制器皿表面的氧化膜,故答案为:食盐中的Cl﹣会破坏铝制器皿表面的氧化膜。
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