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第二节 金属的活动性顺序 同步练习
一.选择题(共10小题)
1.下列各组金属只用FeSO4溶液就能比较其活动性顺序的是( )
A.Al和Zn B.Zn和Cu C.Cu和Hg D.Ag和Hg
2.(2016秋 费县期末)实验室里,常用锌与稀硫酸反应来制取氢气,反应的化学方程式为:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑,氢气难溶于于水.下列说法不合理的是( )
A.发生装置可以和二氧化碳的相同
B.收集装置完全同氧气
C.发生装置不同于氧气的
D.可以用向下排空气法收集氢气
3.(2018 新疆)如图是探究铁和铜金属活动性实验,关于此实验说法错误的是( )
A.铁丝需要砂纸打磨
B.溶液由蓝色变为无色
C.金属活动性强弱:Fe>Cu
D.化学反应方程式为:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
4.(2018 安顺)“愚人金”实为铜锌合金,外观与黄金极为相似,常被不法商贩冒充黄金牟取暴利,下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案,合理的是( )
①比较硬度,硬度小的是“愚人金”
②灼烧,表面变色的是“愚人金”
③浸没在稀硫酸中,表面有气泡产生的是“愚人金”
④浸没在硫酸锌溶液中,表面附着白色物质的是“愚人金”
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
5.(2018 安徽)归纳法是学习化学的重要方法之一,下列图示正确的是( )
A.化学反应分类 B.物质分类 C.地壳中元素含量 D.金属的化学性质
6.(2018 绵阳)相同质量的Mg、Fe分别与稀盐酸作用,产生H2的质量m(H2)与加入稀盐酸的体积V(稀盐酸)关系如下图所示,其中正确的是( )
A. B. C. D.
7.(2018 河北模拟)已知X、Y、Z三种金属能发生下列反应:X+H2SO4═XSO4+H2↑;Y+Z(NO3)2═Y(NO3)2+Z;Z+X(NO3)2═Z(NO3)2+X.则X、Y、Z三种金属与氢的活动性由强到弱的顺序为( )
A.X>H>Y>Z B.X>H>Z>Y C.Z>Y>X>H D.Y>Z>X>H
8.(2018 桂林)下列属于置换反应的是( )
A.3Fe+2O2Fe3O4 B.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
C.2HgO2Hg+O2↑ D.KOH+HCI=KCl+H2O
9.(2016秋 诸暨市校级月考)过量的铁投入硫酸铜溶液里,完全反应后过滤,滤纸上的物质是( )
A.铁 B.铜 C.硫酸亚铁 D.铁和铜
10.(2018 绵阳)镍氢充电电池有着广泛应用,镍(Ni)及其化合物能发生下列反应:
①Ni+2HCl=NiCl2+H2↑ ②NiO+2HCl=NiCl2+H2O ③NiO2+4HCl=NiCl2+Cl2↑+2H2O
对上述反应的分析判断错误的是( )
A.镍能与氯化铜溶液发生置换反应 B.NiCl2能与NaOH溶液发生复分解反应
C.反应②和③都是复分解反应 D.反应中①、③中Ni的化合价都发生了变化
二.填空题(共4小题)
11.(2018 临沂)如图是实验室制取氢气的一种发生装置。
(1)检查该装置的气密性:关闭活塞,向长颈漏斗中加水,当出现 现象时,说明该装置的气密性良好。
(2)若液面刚好不与锌粒接触而又无稀硫酸可加,要制取H2且不影响生成H2的量,下列可以从长颈漏斗中加入的试剂是 (填字母序号)。
a.碳酸钠溶液 b.氯化钠溶液 c.氢氧化钠溶液
12.(2018 陕西)人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。
(1)铝合金被广泛应用于制造飞机、高铁等这是因为铝合金具有 、质量轻、耐腐蚀等特性。
(2)化学兴趣小组为了鉴别某黄色金属是黄金还是黄铜(铜锌合金),设计了如下方案:
①取样,在空气中加热 ②取样加入硝酸银溶液 ③取样,加入硫酸锌溶液
其中不合理的是 (填序号)。某同学提出还可以用稀硫酸鉴别他所依据的反应原理是
(用化学方程式表示)。
13.(2018 河南)铜丝作导线是利用了其良好的 性;铁锈(主要成分是Fe2O3)可用 除去,该反应的生成物为H2O和 ;铝制品耐腐蚀是因其表面生成了致密的氧化铝薄膜,该反应的化学方程式为 。
14.(2018 青岛)同学们到实验室去进行“探究金属的性质”实验。将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。请你填空。
(1)若将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生,则
①滤液里一定含有 (填写化学式,下同),可能含有 ;
②滤渣中一定含有 ,可能含有 。
(2)若反应后所得滤液呈无色,则滤渣中一定含有 (填写化学式)。
(3)反应后所得滤液的溶质质量分数 (选填“大于”、“等于”或“小于”)原硝酸银溶液的溶质质量分数。
三.实验探究题(共1小题)
15.(2018 岐山县一模)M是生活中常见的金属,MSO4溶液是无色液体,某化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序,请你和他们一起进行以下探究活动。
【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?
【猜想与假设】小东的猜想是Al>Cu>M;小林的猜想是Al>M>Cu;你的猜想是 。
【设计与实验一】小东取M丝、铜丝、铝丝分别放入盛有体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中,实验现象如下:
实验操作 M丝 铜丝 铝丝 实验结论
刚开始的现象 有少量气泡产生 无气泡 无气泡 M>Cu;M>Al
几分钟后的现象 有少量气泡产生 无气泡 有大量气泡产生
【讨论交流】为什么同一个实验得出了两种结论呢?同学们带着这个疑问査阅了相关资料,明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡,是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应。
【反思评价】做金属性质实验时需将金属进行打磨,打磨的目的是 。
【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序,同学们取粗细相同,打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液,又进行了如图所示的实验:
(1)试管乙中观察到的现象是 。
(2)试管丙中反应的化学方程式为 。
【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化,去掉试管 (填试管编号)中的实验,也可以得出正确的结论。
【解释与结论】通过以上实验,同学们得出了三种金属的活动性顺序。
四.解答题(共2小题)
16.(2018 扬州二模)资源利用与社会可持续发展密切相关。
(1)水是一种生活中不可缺少的物质。
①下列能溶于水形成溶液的是 (填字母序号,下同),所得溶液pH>7的是 ;
a.纯碱 b.蔗糖 c.面粉 d.食用油
②生活中可以采用 方法降低水的硬度;
(2)煤的气化和液化是实现能源清洁化的重要途径。水煤气中H2和CO在加热、加压和催化剂条件下可以合成液体燃料甲醇(CH3OH),该反应中H2和CO的质量比为 。水煤气(H2和CO)在不同催化剂的作用下,还可以合成其他物质。仅以其为原料不可能化合得到的物质是 (填字母序号);
a.草酸(H2C2O4) b.乙酸(C2H4O2) c.尿素[CO(NH2)2]
(3)金属钯是稀有的贵重金属之一。现有银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)三种金属制成的戒指,某实验小组利用它们来探究三种金属的活动性。
①在元素周期表中,钯元素的信息如图1所示,对图中信息解释不正确的是 ;
a.原子序数为46 b.质子数为46 c.相对原子质量为46
②把钯戒指放入稀硫酸中,戒指完好无损,可推测钯在金属活动性顺序表中位于铁之 (填“前”或“后”);
③如图2所示,将银、铂戒指分别放入甲、乙两试管溶液中,一段时间后取出,发现只有银戒指表面有明显变化。通过该实验判断,银、铂、钯的金属活动性由强到弱顺序为 (用元素符号表示);
④将钯粉置于盐酸中,边通入氧气边搅拌,钯粉溶解得到二氯化钯(PdCl2)溶液,该反应的化学方程式为 。
17.(2018 宁波)如图是用铜丝绕成的锥形螺旋罩,置于酒精灯火焰上方。随着铜丝罩的垂直下移,可观察到酒精灯火焰越来越小,最终完全熄灭。
(1)铜丝在空气中受热,表面会产生黑色的 (填化学式)。
(2)表面变黑的铜丝下移过程中遇到酒精蒸气,又会变光亮的红色,这是因为黑色物质发生了
反应。(填“氧化”或“还原“)
(3)铜丝具有良好的导热性,能将热量很快散失,使酒精蒸气的温度低于 ,从而使酒精灯火焰熄灭。
参考答案
一.选择题(共10小题)
1.【解答】解:A、根据金属活动性强弱关系:铝>锌>铁,铝和锌都能与硫酸亚铁溶液反应,因此只使用硫酸亚铁溶液不能比较铝和锌的活动性强弱,故错误;
B、根据金属活动性强弱关系:锌>铁>铜,锌能把硫酸亚铁中的铁置换出来,可以得到锌的活动性比铁强;铜不能与硫酸亚铁溶液反应,可得到铜的活动性不如铁强;只使用硫酸亚铁溶液可以比较锌和铜的活动性强弱.故正确;
C、根据金属活动性强弱关系:铁>铜>汞,铜和汞都不能把硫酸亚铁溶液中的铁置换出来,不能比较铜和汞和活动性强弱;故错误;
D、根据金属活动性强弱关系:铁>银>汞,银和汞都不能把把硫酸亚铁溶液中的铁置换出来,不能比较银和汞和活动性强弱;故错误;
【答案】B.
2.【解答】解:A.在实验室中常用固态的大理石或石灰石与液态的稀盐酸反应来制取二氧化碳,与实验室中制取氢气的反应物的状态与反应的条件相同,所以制取装置相同,故正确;
B.氧气的密度比空气大,可以用向上排空气法来收集,氢气的密度比空气小,可以用向下排空气法来收集,故错误;
C.在实验室中还可以用加热高锰酸钾或加热氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气,装置与制取气体的装置不同,故正确;
D.氢气的密度比空气小,所以可用向下排空气法来收集,故正确.
【答案】B.
3.【解答】解:A、铁丝表面容易产生铁锈,因此实验前需要砂纸打磨,该选项说法正确;
B、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,溶液由蓝色变成浅绿色,该选项说法不正确;
C、铁能和硫酸铜反应,说明铁比铜活泼,该选项说法正确;
D、铁和硫酸铜反应的化学方程式为:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,该选项说法正确。
【答案】B。
4.【解答】解:①比较硬度,二者的硬度都很大,故错误;
②灼烧,铜能够和氧气反应产生氧化铜,表面变黑色的是“愚人金”,故正确;
③浸没在稀硫酸中,锌能够和学生反应产生氢气,因此表面有气泡产生的是“愚人金”,故正确;
④浸没在硫酸锌溶液中,三种金属都不能和硫酸锌反应,无法鉴别,故错误;
【答案】D。
5.【解答】解:A、化学基本反应类型包括化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应,该选项归纳正确;
B、物质包括纯净物和混合物,纯净物包括单质和化合物,即化合物包含于纯净物中,该选项归纳不正确;
C、地壳中元素含量由高到低分别是氧元素、硅元素、铝元素、铁元素、钙元素等,该选项归纳不正确;
D、金属单质和氧气反应不能生成盐,该选项归纳不正确。
【答案】A。
6.【解答】解:由于两种金属都能够与盐酸反应,所以都能得到气体。当相同质量的金属完全反应时,得到的氢气应该是镁对应的更多,这样就排除了BC.同时当加入的酸不能将金属完全反应时,也就是金属完全反应之前,消耗等量的酸则对应等量的氢气生成,所以在其中金属完全反应掉之前,两金属的曲线是重合的。当由于金属完全反应时,铁消耗的盐酸的质量小,所以就先完全反应,且得到氢气要少。而镁继续反应至完全反应,这样消耗的酸多,对应的氢气也多。则为D。
【答案】D。
7.【解答】解:X+H2SO4═XSO4+H2↑,说明X排在氢前;Y+Z(NO3)2═Y(NO3)2+Z,说明Y在Z前,即Y的活动性比Z强;Z+X(NO3)2═Z(NO3)2+X,说明Z在X前,即Z的活动性比X强;则三种金属与氢的活动性关系为:Y>Z>X>H,故选D。
【答案】D
8.【解答】解:A、3Fe+2O2Fe3O4,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,故选项错误。
B、Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,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,故选项正确。
C、2HgO2Hg+O2↑,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,故选项错误。
D、KOH+HCI=KCl+H2O,该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,属于复分解反应,故选项错误。
【答案】B。
9.【解答】解:置换反应生成的金属铜不溶于水,应被过滤出来留在滤纸上;过量的铁不能完全反应,剩余的铁粉不溶于水,过滤后留在滤纸上;
反应后生成的硫酸亚铁溶于水,形成硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁不能被滤出,仍在滤液中;
滤纸上的物质为铁和铜。
【答案】D。
10.【解答】解:A、Ni能置换酸中的氢说明镍的金属性排在氢前所以一定能够置换出氯化铜中的铜;故对
B、氯化镍与氢氧化钠能发生复分解反应,因交换成分有沉淀氢氧化镍生成所以正确;故对
C、②符合,复分解反应各物质反应前后化合价不变,③中化合价有变化,所以不是复分解反应。
D、①中有单质形式变成了化合物形式,化合价一定改变;③中根据化合物中元素化合价代数和为零,反应物中镍的化合价为+4价,生成物中镍的化合价为+2价,也发生了改变;故对。
【答案】C。
二.填空题(共4小题)
11.【解答】解:(1)关闭活塞,通过向长颈漏斗中加水,根据水柱高度是否发生变化可检査该装置的气密性,若出现长颈漏斗内的液面不下降,证明装置的气密性良好;故填:长颈漏斗内的液面不下降;
(2)a.碳酸钠溶液和稀硫酸发生反应生成二氧化碳气体,消耗了硫酸,会使本实验中生成氢气的质量减少;
b.氯化钠与稀硫酸、锌粒均不反应,加入水使硫酸的质量分数减小,不消耗硫酸中的氢,加入该试剂不会影响生成氢气的质量;
c.氢氧化钠溶液和硫酸发生反应生成硫酸钠和水,消耗了硫酸,会使本实验中生成氢气的质量减少。
故选:b。
【答案】(1)长颈漏斗内的液面不下降;(2)b
12.【解答】解:(1)铝合金被广泛应用于制造飞机、高铁等,这是因为铝合金具有强度高、质量轻、耐腐蚀等特性。
(2)①取样,在空气中加热,黄铜中的铜在加热条件下生成黑色的氧化铜,黄金则不能,可以鉴别。
②取样加入硝酸银溶液,锌和铜均能与硝酸银溶液反应生成置换出银白色的银,黄金则不能,可以鉴别。
③取样,加入硫酸锌溶液,锌、铜、金均不能与硫酸锌溶液反应,不能鉴别。
某同学提出还可以用稀硫酸鉴别,是因为锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。
【答案】(1)强度高;(2)③;Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。
13.【解答】解:作导线的物质应具有良好的导电性,铜丝作导线是利用了其良好的导电性。
铁锈主要成分是Fe2O3,能与酸反应,可用稀盐酸(或稀硫酸)除去,该反应的生成物为H2O和氯化铁(或硫酸铁)。
铝制品耐腐蚀是因其表面生成了致密的氧化铝薄膜,该反应的化学方程式为4Al+3O2═2Al2O3。
【答案】导电;稀盐酸(或稀硫酸);氯化铁(或硫酸铁);4Al+3O2═2Al2O3。
14.【解答】解:由于金属的活动性是:锌比铁活泼,铁比银活泼,将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,如果锌不足,则铁再和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银。
(1)若将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生,则说明滤渣中一定有铁,可能含有锌,溶液中的硝酸银完全参加了反应。
①滤液里一定含有Zn(NO3)2,可能含有Fe(NO3)2;
②滤渣中一定含有Ag、Fe,可能含有Zn。
(2)若反应后所得滤液呈无色,说明了铁未参加反应,则滤渣中一定含有Ag、Fe;
(3)由于每65分质量锌能反应生成216份质量的银,每56分质量的铁能反应生成216分质量的银,所以反应后所得滤液的溶质质量分数小于原硝酸银溶液的溶质质量分数。
【答案】(1)①Zn(NO3)2,Fe(NO3)2;②Ag、Fe,Zn;(2)Ag、Fe;(3)小于。
三.实验探究题(共1小题)
15.【解答】【猜想与假设】根据小东和小林的猜想可知,我的猜想:M>Al>Cu。
【设计与实验一】根据相同条件下,金属越活泼,与相同浓度的酸反应越剧烈产生气泡越多可知。由几分钟后的现象可以看出,M>Cu,Al>M,故Al>M>Cu。
实验操作 M丝 铜丝 铝丝 实验结论
刚开始的现象 有少量气泡产生 无气泡 无气泡 M>Cu;M>Al
几分钟后的现象 有少量气泡产生 无气泡 有大量气泡产生 Al>M>Cu
【反思与评价】因铝表面有层致密的氧化膜,故打磨的目的是 除去金属表面的氧化膜。
【设计与实验二】(1)因通过上述实验得出M>Cu,故乙中实验M可以置换出金属Cu,溶液有颜色变化,现象是M丝表面有红色固体析出,蓝色溶液变为无色。
(2)由于Al的活动性强于Cu,所以可完成置换反应,化学方程式为:2Al+3CuSO4=Al2(SO4)2+3Cu
【交流与表达】由以上三个实验可得出结论:甲:Al>M 乙:M>Cu 丙:Al>Cu,只需甲和乙就可排出三种金属的活动性,所以丙是多余的。
【答案】【猜想与假设】M>Al>Cu;
【设计与实验一】Al>M>Cu;
【反思与评价】除去金属表面的氧化膜;
【设计与实验二】(1)M丝表面有红色固体析出,蓝色溶液变为无色。;
(2)2Al+3CuSO4=Al2(SO4)2+3Cu;
【交流与表达】丙。
四.解答题(共2小题)
16.【解答】解:
(1)①下列能溶于水形成溶液的是 ab(填字母序号,下同),所得溶液pH>7的是 a;
a.纯碱能够溶解于水,可以形成溶液,且水溶液为碱性,pH大于7。
b.蔗糖能够溶解于水,得中性溶液。
c.面粉难溶于水,不能形成溶液;
d.食用油难溶于水,不能形成溶液。
故:能溶于水形成溶液的是 ab(填字母序号,下同),所得溶液pH>7的是 a;
②由于水中可溶性钙镁化合物在加热时能转化为难溶性物质,所以生活中可以采用煮沸方法降低水的硬度;
(2)由于水煤气(H2和CO)在不同催化剂的作用下,还可以合成其他物质,限制为合成反应,理解为化合反应。
a.无论氢气和一氧化碳什么比例混合都得不到H2C2O4.可选;
b.一氧化碳和氢气分子个数比为1:1合成乙酸(C2H4O2)。
c.一氧化碳和氢气都不含氮元素,所以无法合成尿素[CO(NH2)2],可选。
故选:ac。
(3)①
a.原子序数为46,正确;
b.质子数为46,正确;
c.46是原子序数或者质子数,而不是相对原子质量。错误;
故选:c。
②把钯戒指放入稀硫酸中,戒指完好无损,说明在金属顺序中排在氢的后面,而铁排在氢的前面,所以可推测钯在金属活动性顺序表中位于铁之后;
③如图2所示,将银、铂戒指分别放入甲、乙两试管溶液中,一段时间后取出,发现只有银戒指表面有明显变化,说明银比钯活泼,而钯比铂活泼,所以断,银、铂、钯的金属活动性由强到弱顺序为 Ag>Pb>Pt;
④根据“钯粉置于盐酸中,边通入氧气边搅拌,钯粉溶解得到二氯化钯(PdCl2)溶液,说明钯和氧气和盐酸反应生成二氯化钯和水,对应的化学方程式为 2Pb+O2+4HCl=2PbCl2+2H2O。
【答案】(1)①ab; a;②煮沸;
(2)ac;
(3)①c;②后;③Ag>Pb>Pt;④2Pb+O2+4HCl=2PbCl2+2H2O。
17.【解答】解:(1)铜丝在空气中受热,表面会产生黑色的CuO。故填:CuO。
(2)表面变黑的铜丝下移过程中遇到酒精蒸气,又会变光亮的红色,这是因为黑色物质发生了还原反应。故填:还原。
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