2.2 金属的化学性质(1)
1.黄金是一种贵重金属,下列事实不能解释金的化学性质稳定的是( )
A. 自然界黄金能以单质形式存在
B. “真金不怕火炼”
C. 黄金质地比较软
D. 黄金在潮湿的空气中不会锈蚀
2.下列属于置换反应的是( )
A. 2H2O2H2↑+O2↑
B. H2+CuOCu+H2O
C. S+O2SO2
D. NaOH+HCl===NaCl+H2O
3.用小刀切下一小块钠,投入水中,观察到金属钠浮在水面上,并在水面上迅速游动,熔成一个银白色小球,最后完全消失。根据以上内容不能推知的是( )
A. 钠的密度比水小 B. 钠在水中能燃烧
C. 钠的熔点比较低 D. 钠是银白色的固体
(第4题)
4.按如图所示装置进行实验:向甲中注入足量稀硫酸,立即塞紧单孔塞,双手按住两个橡皮塞,乙中的液体从尖嘴玻璃管喷出,形成喷泉。与产生上述现象无关的是( )
A. 甲中有气体生成
B. 生成的气体难溶于水
C. 生成的气体密度小于空气
D. 出现喷泉时装置内气压大于外界气压
5.氢气作为一种很有发展前景的绿色能源,得到了日益广泛的重视和应用,但氢能的使用还存在一个亟待解决的难题,即氢的储存。科学家经过研究发现,将氢气在超高压条件下转变为金属氢可以很好地解决氢的储存问题。你认为金属氢最不可能具有的性质是( )
A. 导电性
B. 密度小于一般的金属
C. 在一定条件下可以燃烧
D. 能与稀硫酸反应
6.有A、B两种金属放入足量溶质质量分数相等的稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,下列结论合理的是( )
(第6题)
A. 产生氢气的快慢A>B
B. 生成氢气的质量A>B
C. 参加反应的硫酸质量AD. 参加反应的金属质量A7.常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条,充分反应(忽略挥发)。下列图像中正确的是( )
,①) ,②)
,③) ,④)
(第7题)
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ②④
8.春秋时期我国已经掌握了冶铁技术,“金柄铁剑”(如图所示)就是一个证明。
(第8题)
(1)铁剑剑刃可以捶打得很薄,主要利用的金属性质是 。
(2)铁质剑身锈迹斑斑,金制剑柄依然金光灿灿,请从物质性质的角度解释其原因: 。
9.在学习了金属的化学性质后,科学老师布置了一项课外学习任务:调查化工颜料店出售的涂料添加剂“银粉”是什么金属?某学习小组通过调查,分别获得了“银粉”是银粉、铝粉、锌粉这三种不同结果。为了确定究竟是哪一种金属,学习小组的同学将一小包“银粉”带回实验室,进行了如下实验和分析。(相关反应的化学方程式为Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑、2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑)
(1)取少量“银粉”于试管中,滴加适量盐酸,观察到 ,说明“银粉”一定不是银。
(2)为了进一步确定“银粉”是铝还是锌,学习小组通过理论计算,获得两种金属分别与足量盐酸反应产生氢气的质量关系,并绘制成图像(如图)。在绘制锌的图像时,a点所对应的锌的质量m为多少?(通过计算回答)
,(第9题))
(3)取1.8克“银粉”(杂质忽略不计)加入到50克稀盐酸中,恰好完全反应,生成氢气0.2克。据图可知,“银粉”是__ _。计算实验中所用稀盐酸的溶质质量分数。
10.在某铁的样品中,可能含有Zn、Mg、Al、Cu等金属杂质中的2种,取5.6克样品跟足量稀硫酸反应,得到0.20克H2,则此铁的样品中不可能含有的金属杂质是( )
A. Cu和Mg B. Zn和Al
C. Mg和Al D. Al和Cu
11.甲、乙两烧杯内盛有等质量、等质量分数的盐酸。将镁逐渐加入甲烧杯,铁逐渐加入乙烧杯,测量加入的金属质量m和相应的烧杯内物质质量变化量ΔM,画出ΔM-m曲线Oac和Obc的示意图,如图所示。根据图中信息,下列说法错误的是( )
,(第11题))
A. m1∶m2=3∶7
B. m1-ΔM1C. 曲线Oac表示的是甲烧杯中ΔM与m的变化关系
D. 当乙烧杯内加入铁的质量为m1时,溶液中溶质不止一种
12.小敏探究影响锌与稀盐酸反应快慢的因素。
(1)图中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置,利用该装置时A中的__ __管接c。
,(第12题))
(2)他选用两片完全相同的锌片分别和同体积5%、15%的稀盐酸进行实验。获得如表所示数据。由此推断实验是通过 来体现反应快慢的。
序号
稀盐酸浓度
2分钟内产生氢气的体积
1
5%
10毫升
2
15%
28毫升
(3)小敏分析数据得到如下结论:锌与稀盐酸反应的快慢与稀盐酸的浓度有关,稀盐酸的浓度越大,反应越快。其他同学认为该结论不可靠,他们的依据是: 。
13.铝箔是现代生活中常见的包装材料,放置久了,其银白色光泽会变暗淡,故又称假银箔。
(1)小柯用放置很久的铝箔与稀盐酸反应,产生氢气质量和反应时间关系如图所示。在0~t1时间段内,铝箔表面看不到明显的气泡,原因是 。在t2~t3时间段产生气泡的速度逐渐放缓,直到反应停止时,铝箔还有大量剩余。t2~t3时间段产生气泡速度放缓的原因是 。
(2)为进一步测量铝箔中单质铝的质量分数,小柯取1.9克铝箔样品与50.0克稀盐酸充分反应(2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑),铝箔完全溶解后剩余溶液的总质量为51.7克。计算样品中单质铝的质量分数。
参考答案
2.2 金属的化学性质(1)
1.黄金是一种贵重金属,下列事实不能解释金的化学性质稳定的是(C)
A. 自然界黄金能以单质形式存在
B. “真金不怕火炼”
C. 黄金质地比较软
D. 黄金在潮湿的空气中不会锈蚀
2.下列属于置换反应的是(B)
A. 2H2O2H2↑+O2↑
B. H2+CuOCu+H2O
C. S+O2SO2
D. NaOH+HCl===NaCl+H2O
3.用小刀切下一小块钠,投入水中,观察到金属钠浮在水面上,并在水面上迅速游动,熔成一个银白色小球,最后完全消失。根据以上内容不能推知的是(B)
A. 钠的密度比水小 B. 钠在水中能燃烧
C. 钠的熔点比较低 D. 钠是银白色的固体
(第4题)
4.按如图所示装置进行实验:向甲中注入足量稀硫酸,立即塞紧单孔塞,双手按住两个橡皮塞,乙中的液体从尖嘴玻璃管喷出,形成喷泉。与产生上述现象无关的是(C)
A. 甲中有气体生成
B. 生成的气体难溶于水
C. 生成的气体密度小于空气
D. 出现喷泉时装置内气压大于外界气压
5.氢气作为一种很有发展前景的绿色能源,得到了日益广泛的重视和应用,但氢能的使用还存在一个亟待解决的难题,即氢的储存。科学家经过研究发现,将氢气在超高压条件下转变为金属氢可以很好地解决氢的储存问题。你认为金属氢最不可能具有的性质是(D)
A. 导电性
B. 密度小于一般的金属
C. 在一定条件下可以燃烧
D. 能与稀硫酸反应
6.有A、B两种金属放入足量溶质质量分数相等的稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,下列结论合理的是(B)
(第6题)
A. 产生氢气的快慢A>B
B. 生成氢气的质量A>B
C. 参加反应的硫酸质量AD. 参加反应的金属质量A7.常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条,充分反应(忽略挥发)。下列图像中正确的是(C)
,①) ,②)
,③) ,④)
(第7题)
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ②④
8.春秋时期我国已经掌握了冶铁技术,“金柄铁剑”(如图所示)就是一个证明。
(第8题)
(1)铁剑剑刃可以捶打得很薄,主要利用的金属性质是延展性。
(2)铁质剑身锈迹斑斑,金制剑柄依然金光灿灿,请从物质性质的角度解释其原因:铁的化学性质比金活泼,铁易生锈。
9.在学习了金属的化学性质后,科学老师布置了一项课外学习任务:调查化工颜料店出售的涂料添加剂“银粉”是什么金属?某学习小组通过调查,分别获得了“银粉”是银粉、铝粉、锌粉这三种不同结果。为了确定究竟是哪一种金属,学习小组的同学将一小包“银粉”带回实验室,进行了如下实验和分析。(相关反应的化学方程式为Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑、2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑)
(1)取少量“银粉”于试管中,滴加适量盐酸,观察到“银粉”表面有气泡产生,说明“银粉”一定不是银。
(2)为了进一步确定“银粉”是铝还是锌,学习小组通过理论计算,获得两种金属分别与足量盐酸反应产生氢气的质量关系,并绘制成图像(如图)。在绘制锌的图像时,a点所对应的锌的质量m为多少?(通过计算回答)
,(第9题))
(3)取1.8克“银粉”(杂质忽略不计)加入到50克稀盐酸中,恰好完全反应,生成氢气0.2克。据图可知,“银粉”是__铝__。计算实验中所用稀盐酸的溶质质量分数。
【解】 (2)生成0.2克氢气时反应的锌的质量为m。
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
65 2
m 0.2克
= m=6.5克
a点对应的锌的质量m为6.5克。
(3)设50克盐酸中溶质HCl的质量为x。
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
219 6
x 0.2克
= x=7.3克
实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为×100%=14.6%。
10.在某铁的样品中,可能含有Zn、Mg、Al、Cu等金属杂质中的2种,取5.6克样品跟足量稀硫酸反应,得到0.20克H2,则此铁的样品中不可能含有的金属杂质是(C)
A. Cu和Mg B. Zn和Al
C. Mg和Al D. Al和Cu
【解析】 根据化学方程式计算可得,得到0.2克氢气需要消耗金属铁的质量为5.6克,故铁样品中另两种金属为:产生0.2克氢气,需要金属的质量一种大于5.6克,另一种小于5.6克。故可判断样品中的两种金属杂质为金属铝、镁中的一种与金属锌、铜中的一种。
11.甲、乙两烧杯内盛有等质量、等质量分数的盐酸。将镁逐渐加入甲烧杯,铁逐渐加入乙烧杯,测量加入的金属质量m和相应的烧杯内物质质量变化量ΔM,画出ΔM-m曲线Oac和Obc的示意图,如图所示。根据图中信息,下列说法错误的是(B)
,(第11题))
A. m1∶m2=3∶7
B. m1-ΔM1C. 曲线Oac表示的是甲烧杯中ΔM与m的变化关系
D. 当乙烧杯内加入铁的质量为m1时,溶液中溶质不止一种
【解析】 镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式分别为:
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ ΔM1
24 2 24-2=22
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ ΔM2
56 2 56-2=54
由图示,m1、m2时金属与稀盐酸完全反应,由反应的化学方程式可知,参加反应的稀盐酸的质量相同时,消耗的镁与铁的质量比为24∶56=3∶7,故A正确;由题意,m1-ΔM1、m2-ΔM2即为金属质量与烧杯内物质质量变化量的差值,即生成氢气的质量,由反应的化学方程式,参加反应的盐酸的质量相等,则生成氢气的质量相等,即m1-ΔM1=m2-ΔM2,故B错误;由A选项的分析,完全反应时消耗的镁的质量少,则曲线Oac表示的是甲烧杯中ΔM与m的变化关系,故C正确;当乙烧杯内加入铁的质量为m1时,稀盐酸有剩余,溶液中溶质为FeCl2和HCl,故D正确。
12.小敏探究影响锌与稀盐酸反应快慢的因素。
(1)图中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置,利用该装置时A中的__b__管接c。
,(第12题))
(2)他选用两片完全相同的锌片分别和同体积5%、15%的稀盐酸进行实验。获得如表所示数据。由此推断实验是通过相同时间内产生气体多少来体现反应快慢的。
序号
稀盐酸浓度
2分钟内产生氢气的体积
1
5%
10毫升
2
15%
28毫升
(3)小敏分析数据得到如下结论:锌与稀盐酸反应的快慢与稀盐酸的浓度有关,稀盐酸的浓度越大,反应越快。其他同学认为该结论不可靠,他们的依据是:没有换用不同浓度的稀盐酸进行多次实验。
【解析】 (1)气体的密度比水的密度小,所以图中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置,利用该装置时A中的b管接c。(2)通过比较相同时间内,不同浓度的稀盐酸产生的气体体积来确定金属和酸反应的快慢。(3)为避免实验的偶然性,应该换用不同浓度的稀盐酸进行多次实验。
13.铝箔是现代生活中常见的包装材料,放置久了,其银白色光泽会变暗淡,故又称假银箔。
(1)小柯用放置很久的铝箔与稀盐酸反应,产生氢气质量和反应时间关系如图所示。在0~t1时间段内,铝箔表面看不到明显的气泡,原因是铝在空气中被氧气氧化,生成一层致密的氧化铝保护膜,阻止铝与稀盐酸反应。在t2~t3时间段产生气泡的速度逐渐放缓,直到反应停止时,铝箔还有大量剩余。t2~t3时间段产生气泡速度放缓的原因是稀盐酸的溶质质量分数在反应中逐渐降低。
(2)为进一步测量铝箔中单质铝的质量分数,小柯取1.9克铝箔样品与50.0克稀盐酸充分反应(2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑),铝箔完全溶解后剩余溶液的总质量为51.7克。计算样品中单质铝的质量分数。
【解】 (2)生成氢气的质量为1.9克+50克-51.7克=0.2克。
设生成0.2克氢气,需要参加反应的单质铝质量为x。
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
54 6
x 0.2克
= x=1.8克
单质铝的质量分数为×100%≈94.7%。
2.2 金属的化学性质(2)
1.某博物馆藏有一柄古代铁剑,为防止其生锈,下列做法合理的是( )
A. 定期用清水冲洗,除去灰尘
B. 放于体验区,让观众触摸
C. 用盐水除去铁剑上的锈斑
D. 放在充满氮气的展览柜中
2.如图是某文化衫图案,“你的美(Mg)偷走我的心(Zn)”能发生是由于镁的( )
A. 延展性好 B. 导电性好
C. 导热性好 D. 金属活动性比锌强
,(第2题)) ,(第3题))
3.探究锌、铜、镁的金属活动性时,下列现象、分析或结论正确的是( )
A. 稀盐酸浓度可以不同 B. 铜片表面有气泡
C. 镁片的试管表面发烫 D. 活动性Cu>Zn>Mg
4.如图所示,通过实验探究铁钉锈蚀的条件。下列说法不正确的是( )
(第4题)
A. ①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的是丙处
B. ①②中使用煮沸的蒸馏水,目的是除去水中的氧气
C. ②中植物油的作用是隔绝空气,③中氧化钙的作用是作干燥剂
D. 对比实验①②③,得出结论:铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触
5.现有甲、乙、丙三种金属,先将三者分别加入到稀硫酸中,只有乙金属表面有气泡生成;再将甲加入到丙的盐溶液中,无明显变化。据此可判断三种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A. 甲>乙>丙 B. 甲>丙>乙
C. 乙>丙>甲 D. 丙>甲>乙
6.中国某型号战机使用了高强度、耐高温的钛合金材料,工业上可用如下反应制取金属钛:TiCl4+2MgTi+2MgCl2。下列有关该反应的说法正确的是( )
A. Mg比Ti活泼
B. Mg的化合价降低
C. 该反应可以在空气中进行
D. 该反应是复分解反应
7.为探究Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱,某兴趣小组做了如下实验:
(1)实验前需将金属丝打磨,目的是 。
(2)甲实验中发生反应的化学方程式为 ;乙实验中观察到的现象为 。
(3)通过甲、乙实验探究,可得出三种金属活动性由强到弱的顺序为 g。
(4)若采用丙实验方案也可得出相同结论,则金属C是__ _。
8.刘老师设计了如图所示装置来探究铁锈蚀条件。实验时将还原铁粉和活性炭、食盐混合,用滤纸包起来,代替铁钉做铁锈蚀的实验。
实验操作:用吹风机将锥形瓶A烘干后,再加入无水氯化钙,锥形瓶B中预先加入脱氧剂(除O2)反应一段时间,在锥形瓶B和C中分别滴加1滴管蒸馏水。塞上橡皮塞,关闭三个弹簧夹,迅速打开橡皮塞,放入用滤纸包好的还原铁粉等。5分钟后,打开弹簧夹。请回答下列问题:
(第8题)
(1)铁锈的主要成分是 ,写出盐酸除铁锈的反应方程式: 。
(2)请你推测5分钟后打开弹簧夹时观察到的植物油在导管中的上升现象: 。通过锥形瓶B和C的现象对比你得到的实验结论是: 。
(3)通过 的现象对比,可以得出铁生锈需要水。
(4)结合刘老师的实验装置,请你设计对比实验探究稀醋酸能加快铁的锈蚀。写出你的实验设计方案: 。
9.小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,进行了如图甲所示的实验。实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙所示),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤,滤液中含有的金属离子可能的组成有( )
(第9题)
①Mg2+ ②Mg2+和Fe2+ ③Fe2+和Cu2+
④Mg2+、Fe2+和Cu2+
A. ①② B. ①③
C. ②④ D. ③④
10.某科学小组进行如下实验探究:将废铁屑(表面生锈)和铜粉的混合物放入烧杯中,加入稀硫酸,充分反应后烧杯中有固体剩余。过滤,向滤渣中滴加稀硫酸,没有现象。
资料:Fe+Fe2(SO4)3===3FeSO4,Cu+Fe2(SO4)3===2FeSO4+CuSO4。
(1)滤液中溶质一定有 。
(2)自选一种试剂,检验滤液中溶质组成可能存在的几种情况,写出实验操作、预期现象及结论。: 。
11.某兴趣小组的同学在做铜与硝酸银溶液反应的实验, 当观察到铜丝表面有银白色固体出现时,发现试管内溶液未显蓝色,与所学知识不符。组内同学立即展开讨论,认为溶液未显蓝色是因为铜离子的浓度太小,于是对铜离子浓度太小的原因进行了如下猜想:
猜想一:硝酸银溶液浓度不够大。
猜想二:铜丝中含有比铜活泼的金属。
猜想三: 。
【实验验证】
(1)验证猜想一,请写出实验步骤。 。
(2)验证猜想二:取上述相同的铜丝,选择一种酸或盐溶液在相同条件下进行实验,观察实验现象,得出结论。请你在矩形框内画出实验装置图,并标出所选物质。
(3)验证猜想三:进一步实验……
12.小金为探究铁制品锈蚀的条件,进行如图所示的实验:
(第12题)
步骤1:利用图甲所示装置,将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好,药品如图所示);待U形管内充满O2后,在导管b处连接一活塞推至底部的注射器,收集20毫升O2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧,如图乙所示。
步骤2:一段时间后,观察U形管内的铁丝,其现象如表所示。
观察对象
现象
①干燥的普通铁丝
没有明显变化
②潮湿的普通铁丝
较多红褐色锈斑
③潮湿的纯铁丝
没有明显变化
(1)步骤1中,检查U形管内是否已充满O2的方法是 。
(2)铁制品锈蚀的条件之一是需要O2,在此实验中能支持此条件的证据是 。
(3)通过对比实验现象,此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是 。
参考答案
2.2 金属的化学性质(2)
1.某博物馆藏有一柄古代铁剑,为防止其生锈,下列做法合理的是(D)
A. 定期用清水冲洗,除去灰尘
B. 放于体验区,让观众触摸
C. 用盐水除去铁剑上的锈斑
D. 放在充满氮气的展览柜中
2.如图是某文化衫图案,“你的美(Mg)偷走我的心(Zn)”能发生是由于镁的(D)
A. 延展性好 B. 导电性好
C. 导热性好 D. 金属活动性比锌强
,(第2题)) ,(第3题))
3.探究锌、铜、镁的金属活动性时,下列现象、分析或结论正确的是(C)
A. 稀盐酸浓度可以不同 B. 铜片表面有气泡
C. 镁片的试管表面发烫 D. 活动性Cu>Zn>Mg
4.如图所示,通过实验探究铁钉锈蚀的条件。下列说法不正确的是(A)
(第4题)
A. ①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的是丙处
B. ①②中使用煮沸的蒸馏水,目的是除去水中的氧气
C. ②中植物油的作用是隔绝空气,③中氧化钙的作用是作干燥剂
D. 对比实验①②③,得出结论:铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触
5.现有甲、乙、丙三种金属,先将三者分别加入到稀硫酸中,只有乙金属表面有气泡生成;再将甲加入到丙的盐溶液中,无明显变化。据此可判断三种金属的活动性由强到弱的顺序是(C)
A. 甲>乙>丙 B. 甲>丙>乙
C. 乙>丙>甲 D. 丙>甲>乙
6.中国某型号战机使用了高强度、耐高温的钛合金材料,工业上可用如下反应制取金属钛:TiCl4+2MgTi+2MgCl2。下列有关该反应的说法正确的是(A)
A. Mg比Ti活泼
B. Mg的化合价降低
C. 该反应可以在空气中进行
D. 该反应是复分解反应
7.为探究Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱,某兴趣小组做了如下实验:
(1)实验前需将金属丝打磨,目的是除去金属表面的氧化膜。
(2)甲实验中发生反应的化学方程式为Cu+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2;乙实验中观察到的现象为铁丝的表面有一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
(3)通过甲、乙实验探究,可得出三种金属活动性由强到弱的顺序为Fe>Cu>Ag。
(4)若采用丙实验方案也可得出相同结论,则金属C是__Cu__。
8.刘老师设计了如图所示装置来探究铁锈蚀条件。实验时将还原铁粉和活性炭、食盐混合,用滤纸包起来,代替铁钉做铁锈蚀的实验。
实验操作:用吹风机将锥形瓶A烘干后,再加入无水氯化钙,锥形瓶B中预先加入脱氧剂(除O2)反应一段时间,在锥形瓶B和C中分别滴加1滴管蒸馏水。塞上橡皮塞,关闭三个弹簧夹,迅速打开橡皮塞,放入用滤纸包好的还原铁粉等。5分钟后,打开弹簧夹。请回答下列问题:
(第8题)
(1)铁锈的主要成分是氧化铁,写出盐酸除铁锈的反应方程式:Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O。
(2)请你推测5分钟后打开弹簧夹时观察到的植物油在导管中的上升现象:a、b不变,c导管液面上升。通过锥形瓶B和C的现象对比你得到的实验结论是:铁生锈是铁与氧气、水蒸气共同作用的结果。
(3)通过A、C的现象对比,可以得出铁生锈需要水。
(4)结合刘老师的实验装置,请你设计对比实验探究稀醋酸能加快铁的锈蚀。写出你的实验设计方案:再增加一套与C相同的装置D,将还原铁粉和活性炭、食盐混合,滴入2~3滴食醋,用滤纸包起来,放入D中,观察现象,然后与C装置对比。
9.小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,进行了如图甲所示的实验。实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙所示),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤,滤液中含有的金属离子可能的组成有(C)
(第9题)
①Mg2+ ②Mg2+和Fe2+ ③Fe2+和Cu2+
④Mg2+、Fe2+和Cu2+
A. ①② B. ①③
C. ②④ D. ③④
【解析】 镁的活动性大于铁,故铁不能与硫酸镁反应;铁的活动性大于铜,铁能将铜从其溶液中置换出来。实验后把两试管中的物质倒入烧杯中,发现烧杯内的红色固体明显增多,说明图甲试管b中铁完全反应,CuSO4有剩余,混合后试管a中的铁继续与CuSO4反应。若硫酸铜完全反应,则溶液中的阳离子是Mg2+和Fe2+;若硫酸铜没有完全反应,则溶液中的阳离子是Mg2+、Fe2+和Cu2+。
10.某科学小组进行如下实验探究:将废铁屑(表面生锈)和铜粉的混合物放入烧杯中,加入稀硫酸,充分反应后烧杯中有固体剩余。过滤,向滤渣中滴加稀硫酸,没有现象。
资料:Fe+Fe2(SO4)3===3FeSO4,Cu+Fe2(SO4)3===2FeSO4+CuSO4。
(1)滤液中溶质一定有FeSO4。
(2)自选一种试剂,检验滤液中溶质组成可能存在的几种情况,写出实验操作、预期现象及结论。
【解析】 (1)由题意可知,将废铁屑(表面生锈)和铜粉的混合物放入烧杯中,加入稀硫酸,氧化铁能与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,铁能与硫酸铁反应生成硫酸亚铁,铜能与硫酸铁反应生成硫酸亚铁和铜。过滤,向滤渣中滴加稀硫酸,没有现象,说明没有剩余的铁,滤渣为铜,溶液中不存在硫酸。由上述分析可知,滤液中溶质一定有FeSO4。(2)滤液中溶质组成可能存在两种情况:①当铁恰好反应时,溶液中的溶质是硫酸亚铁;②当铁不足时,溶液中存在硫酸亚铁和硫酸铜。检验方法如下:
实验操作,向滤液加入铁丝预期现象,没有现象发生,铁丝上出现红色固体结论,滤液中溶质只有硫酸亚铁,滤液中溶质有硫酸亚铁和硫酸铜11.某兴趣小组的同学在做铜与硝酸银溶液反应的实验, 当观察到铜丝表面有银白色固体出现时,发现试管内溶液未显蓝色,与所学知识不符。组内同学立即展开讨论,认为溶液未显蓝色是因为铜离子的浓度太小,于是对铜离子浓度太小的原因进行了如下猜想:
猜想一:硝酸银溶液浓度不够大。
猜想二:铜丝中含有比铜活泼的金属。
猜想三:铜与硝酸银反应的时间太短。
【实验验证】
(1)验证猜想一,请写出实验步骤。其他条件不变,用浓度更大的硝酸银溶液,重复实验,观察实验现象,得出结论。
(2)验证猜想二:取上述相同的铜丝,选择一种酸或盐溶液在相同条件下进行实验,观察实验现象,得出结论。请你在矩形框内画出实验装置图,并标出所选物质。
(3)验证猜想三:进一步实验……
【解析】 (2)排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,由此设计实验即可。
12.小金为探究铁制品锈蚀的条件,进行如图所示的实验:
(第12题)
步骤1:利用图甲所示装置,将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好,药品如图所示);待U形管内充满O2后,在导管b处连接一活塞推至底部的注射器,收集20毫升O2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧,如图乙所示。
步骤2:一段时间后,观察U形管内的铁丝,其现象如表所示。
观察对象
现象
①干燥的普通铁丝
没有明显变化
②潮湿的普通铁丝
较多红褐色锈斑
③潮湿的纯铁丝
没有明显变化
(1)步骤1中,检查U形管内是否已充满O2的方法是将带火星的木条放置在b导管口,若木条复燃,则证明U形管内已充满氧气。
(2)铁制品锈蚀的条件之一是需要O2,在此实验中能支持此条件的证据是观察到注射器活塞向左移动(或注射器内O2体积减小)。
(3)通过对比实验现象,此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是水分和金属的内部结构。
【解析】 (1)题目是从a口通入氧气,若想知道是否充满氧气,则需要在b出口处检查是否有氧气逸出,故在b出口放一带火星的木条即可检查是否充满。(2)注射器中有氧气,若生锈需要氧气参加,则注射器内的压强会减小,现象是活塞向左移动。