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金属的化学性质 专题
培优训练
一、单选题(共10题;共20分)
1.已知一铜、锌合金粉末,加入到AgNO3溶液中,如果过滤后得到的固体中物质的种类为a,滤液中溶质的种类为b,则下列说法正确的是( ??)
A.若a+b=3,则滤液中可能不含AgNO3
B.若a+b=4,则滤纸上一定有Ag和Cu,滤液中一定含有Zn(NO3)2和Cu(NO3)2。
C.若溶液呈蓝色,则a=1
D.若向固体中滴加稀盐酸,有气泡产生,则a+b=4
2.将一定量的锌粒投入到含溶质为Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3的溶液中,充分反应后过滤,往滤液中滴加稀盐酸,无明显现象,则下列说法正确的是(?? )
A.滤液中溶质为Al(NO3)3、Zn(NO3)3时,滤渣一定为Cu、Ag
B.锌粒先跟Al(NO3)3反应无剩余,因此往滤液中滴加稀盐酸,无明显现象
C.锌粒先跟Cu(NO3)3反应无剩余,因此往滤液中滴加稀盐酸,无明显现象
D.锌粒先跟AgNO3反应无剩余,因此往滤液中滴加稀盐酸,无明显现象
3.某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3,现向其中加入一定量的锌粉进行处理,并绘制参加反应的锌与溶液中溶质种类的关系图(如图所示)下列说法中不正确的是(?? )
A.Cu的活动性比Ag强,只用盐酸无法探究两者活动性强弱
B.当溶质种类为1种时,金属单质种类可能为1种
C.c~d间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
D.从m1变化到m2时,溶液中硝酸铜的质量分数变大
4.下列图像不能正确反映对应变化关系的是( ??)
A.在一定量AgNO3和Zn(NO)2的混合溶液中加入铁粉
B.向等质量的锌粉和铁粉中,分别加入相同质量分数的稀盐酸
C.常温下,向硝酸钾的不饱和溶液中加入硝酸钾晶体
D.向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液
5.在相同质量、相同溶质质量分数的稀硫酸中,分别加入足量的Mg、Fe、Zn三种金属,其发生反应的质量关系如图所示,读识此图并判断,下面推理合理的是(?? )
①反应速率:Mg>Fe>Zn
②反应生成氢气质量;Mg=Fe=Zn
③反应后溶液质量:Mg=Fe=Zn
④反应后溶液的溶质质量分数;MgA.①②??????B.③④??????C.①③??????D.②④
6.继黄金、白金之后,钯金(Pd)首饰在市场上悄然兴起。为了获得钯金,取17.7%的PdCl2溶液100g,加入10.0g铁粉使其充分反应得钯金和铁的氯化物。经分析所得钯金的质量为10.6g,未反应的铁粉质量为4.4g,下列说法正确的是(?? )
A.生成铁的氯化物质量为12.7g????????B.生成铁的氯化物质量为16.25g
C.该反应说明钯金比铁活泼??????????D.生成铁的氯化物为FeCl3
7.向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混台溶液中加入过量的Zn粉,溶液质量随反应时间变化的情况如图所示。下列说法正确的是(?? )
A.取a点溶液,滴加稀盐酸,无白色沉淀
B.图标上b~c段质量增加的原因是Zn与Cu(NO3)3溶液反应
C.c点和d点溶质种类不同,金属单质种类也不同
D.b点时溶液中金属离子有Zn2+、Cu2+,金属单质有Zn、Cu、Ag
第7题图 第9题图 第10题图
8.某黑色固体粉末可能是Fe、FeO、CuO、C中的一种或几种。为了探究其成分,小明同学按照下图所示流程进行了实验。
关于该实验有以下说法:
①若溶液甲呈浅绿色,则原黑色固体粉末中一定有Fe;
②若步骤Ⅱ中无明显现象,则固体乙中最多只能有四种物质;
③若步骤Ⅱ中有气泡产生,则固体乙一定是C;
④若步骤Ⅱ中有红色固体析出,则固体乙中一定无CuO;
⑤若固体乙呈红色,则原固体中一定含有Fe和CuO。
以上说法中正确的个数是(?? )
A.1个???????B.2个??????C.3个???????D.4个
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),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(?? )
①Mg2+ ②Mg2+和Fe2+ ③Fe2+和Cu2+ ④Mg2+、Fe2+和Cu2+
A.①②?? ?? ?B.①③?? ? ??C.②④?? ?????D.③④
10.往200g FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉。己知反应的先后顺序和化学方程式分别为:2FeCl3+Fe=3FeCl2 、CuCl2+Fe=FeCl2+Cu。图为加入铁粉的质量与反应后剩余固体质量关系。则下列说法不正确的是( )
A.该200g溶液中的CuCl2 质量分数为6.75%????? B.B点后溶液的颜色为蓝色
C.取DE两点间的剩余固体加入盐酸,均有气泡产生? D.D点对应纵坐标为6.4
二、填空题(共5题;共21分)
11.我们知道,在金属活动顺序中,金属越靠前,越容易把后面的金属从它们的盐溶液中置换出来.现把铁片和铜片同时放入盛有硝酸银溶液的试管中充分反应后过滤,在滤纸上留下少量的金属.然后在滤液里滴入盐酸,用化学符号回答:
(1)若滴加盐酸后产生白色沉淀,则滤纸上的金属是________,
(2)若滴加盐酸后没有沉淀产生,则滤纸上一定有的金属是________可能有的金属是________
(3)滴加盐酸后无论有没有沉淀产生,滤液中都一定有的金属离子是________
12.某同学做了个如图实验,将一个塑料小球放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中,小球漂浮于液面,将足量的铁粉投放到烧杯中,充分反应.
(1)实验中观察到铁粉表面有________?色物质析出,写出有关反应的化学方程式________?.
(2)若溶液体积变化忽略不计,则塑料小球浸入液体中的体积跟原来相比________(填“变大”或“变小”“不变”),原因是什么?________?.
13.某化工厂的废液中含有硝酸银、硝酸亚铁和硝酸锌.某同学取适量的上述废液样品,将一定质量的镁粉加入样品中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣.请填空:
(1)若得到的滤液为浅绿色,则滤液中的溶质一定含有________(填写化学式,下同),可能含有________.
(2)若得到的滤液为无色,则滤渣中至少含有________种金属.
(3)反应后得到滤渣的质量________(选填“小于”、“大于”或“等于”)反应前加入镁粉的质量.
14.金属在生产、生活中有广泛的应用,认识金属的性质有利于我们更好地利用金属.
(1)用铜制作导线是利用铜的________性.
(2)小刚通过实验探究得知以下两组物质均能发生反应:
Ⅰ.铁和硫酸铜溶液Ⅱ.铝和硫酸亚铁溶液
①Ⅰ中发生反应的化学方程式是________?.
②铁、铝、铜的金属活动性由强到弱的顺序是________ .
③小刚继续探究某未知金属X与铁、铜的活动性强弱关系,设计了以下实验方案并对实验结果进行预测.下列实验方案及预测如果与事实相符,就可以判断出X、铁、铜金属活动性强弱顺序的有______(填序号).
A.将X放入CuSO4溶液中能反应 B.将X放入CuSO4溶液中不能反应
C.将X放入FeSO4溶液中能反应 D.将X放入FeSO4溶液中不能反应
E.将X放入FeSO4溶液中不能反应,放入CuSO4溶液中能反应.
15.已知黄棕色的三氯化铁溶液呈酸性,且能与铁粉反应:2FeCl3+Fe==3FeCl2,现有一同学取一盛有适量的三氯化铁溶液的试管并将过量的镁粉放入其中,他观察到:a、先有气泡产生; b、片刻后溶液褪色为几乎无色;c、数小时后又发现试管底部有黑色粉末,溶液无色。试回答:
① a现象的原因:________。
② b现象的化学方程式:________________________。
③ c现象的黑色粉末是________,化学方程式是 ________________________。
试用最简单的方法检验黑色粉末为何种物质?________。
三、实验探究题(共3题;共23分)
16.金属材料中铜是人类应用比较广泛的金属之一,某学习小组欲测定铜的相对原子质量,设计如下实验方案,步骤如下:
①连接好装置;②检查装置气密性;③装入药品;④ ?????;⑤D中黑色固体完全反应变成红色后,停止加热;⑥待D中玻璃管冷却至室温,关闭分液漏斗活塞;⑦数据处理。
(1)实验步骤④的正确操作是 ?????????(填序号) ?
A.先点燃酒精灯加热,一段时间后再打开分液漏斗活塞,滴加盐酸
B.先打开分液漏斗活塞,滴加稀盐酸;一段时间后点燃酒精灯加热
C.打开活塞滴加盐酸和点燃酒精灯加热,谁先谁后都可以
(2)B 装置中水的作用________,装置 B 中长玻璃管的作用是使装置气压平衡。
(3)已知:CuO 样品质量为 m1 克,E 中增重为 m2 克,D 中反应后的固体质量为 m3 克,A 中反应产生氢气的质量为 m4 克,以下数据中能计算铜的相对原子质量的是(?? )
A.m1、m2??????B.m2、m3??????C.m1、m3?????D.m2、m4
(4)若使制取氢气是装置随开随用,随关随停,可选用下列装置中的________
17.请你参与下列实验探究:
(1)【问题情景】某科学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出.于是,同学们提出问题:生成的是什么气体?
【提出猜想】从物质组成元素的角度分析,放出的气体可能是SO2、O2、H2 .
【查阅资料】SO2易溶于水,它能与NaOH反应,生成Na2SO3 .
【方案设计】依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:
①甲同学认为是O2,收集一瓶该气体,检验方法是________.
②乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中,称量通气前后洗气瓶的质量.写出SO2与NaOH反应的化学方程式________________.
③实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体.如果放出的是O2和H2,你认为方案中的安全隐患是________________.
(2)【实验探究】经丙同学检验确认安全后,小组同学首先对装置A进行称量,再将收集到的气体从a通入,过一会儿点燃B处酒精灯;一段时间后,发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色;停止通气,再次称量装置A,发现质量无增减.
结论:铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是________.
(3)【思维拓展】
①由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有________(选填:“酸性”、“碱性”或“中性”)物质.
②不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?有一同学设计了图2所示的装置进行实验,发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论.其他同学认为这一方案不严谨,理由是________.要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验是________
18.医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁.某兴趣小组对这种糖衣片产生了兴趣,打算对药片的糖衣所起作用等问题进行探究.
【提出问题】硫酸亚铁糖衣片中糖衣的作用是什么?
【查阅资料】a.亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子;
b.亚铁盐溶于水时,会水解产生少量氢氧根离子而产生Fe(OH)2沉淀;
c.硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水,高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物;
d.SO2能使高锰酸钾溶液褪色.
(1)【提出猜想】药片糖衣的作用除了包装药物外,还可能是________
(2)【探究一】利用废水回收铜,制备硫酸亚铁晶体并观察其在空气中的变化推断糖衣的作用.
实验中硫酸亚铁溶液中没有浑浊出现的原因可能是________________________;
(3)【探究二】某硫酸亚铁晶体(FeSO4?xH2O)热分解研究
Ⅰ.该兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究,并通过称量装置B质量测出x的值.
①硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中固体呈红棕色,放入足量稀盐酸,固体全部溶解,得到黄色溶液;装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g;装置C中高锰酸钾溶液褪色.
②实验中要持续通入氮气的目的是________.
③小明从理论上分析得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一物质SO3 .
Ⅱ.某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4?xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量﹣﹣分解温度的关系图如图2.
①图2中T3至T4过程的化学反应方程式________.
②计算FeSO4?xH2O中的x为________.
四、解答题(共5题;共36分)
19.烧杯中盛放有一定量的硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液,现向溶液中缓缓加入锌粉,经搅拌使其与溶液中的溶质恰好完全反应。现以加入锌粉的质量为横坐标,以烧杯中生成的固体质量为纵坐标,甲、乙、丙三位同学分别作出了烧杯中的固体质量随加入的锌粉质量变化的大致关系图。其中A点表示锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应时的质量。
(1)三位同学所作的图中,你认为正确的有________。
(2)请解释你认为正确的关系图中烧杯内固体质量变化形成的原因。
20.某化学实验小组实验结束时,将含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里,为回收有关金属和盐,同学们设计了如图的实验方案:
试回答:
(1)步骤①中锌粉必须过量的原因是________________.
(2)写出步骤①中任一反应的化学方程式________________.
(3)要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是________________.
(4)若实验过程中的物质损失可以忽略,最终所得硫酸锌的质量________(填“>”、“<”或“=”)原废液中硫酸锌的质量.要计算该废液中硫酸铜质量,必须要称量________的质量.
21.金属材料在生产、生活中有着广泛的应用,人类的生产和生活都离不开金属。
(1)新型材料纳米级铁粉具有广泛的用途,它比普通铁粉更易与氧气反应,其制备的主要流程如图1所示。
髙温反应器中反应的化学方程式为________________________。反应前需向反应器中通入氮气,目的是________________________;
(2)金属活动性顺序有重要的应用。铜、铝、铁为日常生活中常见的金属,某化学兴趣小组的同学在探究铝、铜、铁三种金属的有关性质时,进行了如图2的实验:在A实验中发生反应的化学方程式为________________。将A实验结束后①、②试管内的物质倒入烧杯中,发现烧杯中的红色固体物质明显增多,其原因是________________,一段时间后过滤,滤液中的溶质一定有________________ (填化学式);
(3)某同学在—定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后,他对反应过程进行了分析,得到了图3的图像(横坐标表示加入铁的质量),其中错误的是________(填字母序号)。
22.某兴趣小组用15g镁条与溶质质量分数为49%的稀硫酸反应,测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图(假设镁条中除表面含有氧化镁外,还有其它难溶性杂质且不与稀硫酸反应),试分析回答:
(1)当稀硫酸质量为90g时,取出部分溶液加入碳酸钡粉末,则会产生的现象是________________。
(2)稀硫酸质量在0~20g范围内,试用化学方程式解释未产生气体的原因_______________________。
(3)求出P的值。
(4)当稀硫酸质量为70g时,所得溶液中溶质质量分数是多少?
23.小金同学各取 48g 氧化铁粉末利用图示装置进行甲、乙对比实验,探究温度对CO 和 Fe2O3 反应的影响(固定装置略)。
甲组用酒精喷灯(火焰温度 800℃~1000℃)、乙组用酒精灯(火焰温度 500℃~700℃) 分别对玻璃直导管进行充分加热,红色粉末均变为黑色粉末。两组分别用固体产物进行实验,记录如下。
操作步骤 甲组现象 乙组现象
①? 称量反应后粉末质量(g) 33.6 44.2
② 取黑色粉末用磁铁吸引 全部能被磁铁吸引 部分能被磁铁吸引
③ 取黑色粉末加入足量稀盐酸,震荡 全部溶解,有气泡 部分溶解,无气泡
为解释这个现象,小金同学查阅到下列资料:
Ⅰ.已知铁的氧化物有 FeO、Fe3O4、Fe2O3 , 在一定条件下,均能失去或逐步失去其中的氧,最终被还原为铁。
Ⅱ.Fe3O4 是一种铁氧体磁性物质,不溶于水和酸。
(1)从实验安全角度考虑,图示装置还应采取的改进措施是________。
(2)甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是________。
(3)乙组的生成物可能是________,请你通过计算证明。
参考答案
一、单选题
1.D
【解析】由金属活动性顺序表可知,金属的活动性Zn>Cu>Ag,
向AgNO3溶液中加入一定质量的Zn和Cu的混合粉末,Zn首先与硝酸银溶液反应,Zn反应完成时,Cu再与硝酸银反应,化学方程式为:
①Zn+2AgNO3 2Ag+Zn(NO3)2;
②Cu+2AgNO3 2Ag+Cu(NO3)2;
A、当a=1时,得到的金属为银,Cu和Zn全部反应,硝酸银溶液足量,恰好反应时,溶液中的溶质为硝酸铜和硝酸锌,此时b=2,即a+b=3,则一定没有硝酸银,故A不符合题意;
B、结合A的分析,若硝酸银过量时,溶液中的溶质为硝酸铜、硝酸锌和硝酸银,此时b=3,则a+b=4,故B不符合题意;
C、若溶液呈蓝色,说明铜和硝酸银发生反应产生硝酸铜溶液,则滤渣一定含有银,一定没有锌,可能含有铜,因此可能a=1或2,故C不符合题意;
D、若滴加稀盐酸产生气泡,说明锌有剩余,则滤渣是锌、铜、银,即a=3,滤液只含有硝酸锌,即b=1,因此a+b=4,故D符合题意。
2.D
【解析】金属活动性由强到弱的顺序为:铝 >锌>氢>铜>银, 将一定量的锌粒投入到含溶质为Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3的溶液中,锌不能与硝酸铝反应,先与硝酸银反应,当硝酸银完全反应后,再与硝酸铝反应。充分反应后过滤,往滤液中滴加稀盐酸,如果有硝酸银存在,会生成氯化银沉淀,而现在无明显现象,说明了溶液中没有硝酸银;
A.由上述分析可知,滤渣中一定有Ag ,可能含有Cu ,故A说法错误;
B.由上述分析可知,锌的活动性小于铝,因此锌粒不能与Al(NO3)3反应,故B错误;
C. 锌粒先跟Ag(NO3)3反应无剩余, ?因此无明显现象,故C错误;
D.综上所述,故D正确。
3.B
【解析】A. Cu的活动性比Ag强 ,但是Cu和Ag都排在H后面,都不能与酸发生反应,因此 只用盐酸无法探究两者活动性强弱 ,A正确,不符合题意。
B.银的金属性比铜弱,锌会优先与硝酸银发生置换反应,待硝酸银反应完后,锌再与硝酸铜发生置换反应,当溶质种类为1种时,说明溶液中只存在硝酸锌,银和铜被完全置换出,此时金属单质的种类可能为两种,若锌过量则为三种,不可能为一种,B错误,符合题意。
C.硝酸银已在c点之前反应完,c-d点之间锌与硝酸铜发生反应,d点硝酸铜才反应完,因此在 c~d间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+,C正确,不符合题意。
D.从m1变化到m2时,发生的反应是锌与硝酸银反应生成银单质和硝酸锌,硝酸铜还没有开始反应,银的相对原子质量是大于锌的相对原子质量,溶液质量变小,溶液中硝酸铜的质量分数变大,D正确,不符合题意。
4.A
【解析】A、在一定量AgNO3和Zn(NO)2的混合溶液中加入铁粉,铁不能与硝到锌反应,能和硝酸银反应,所以反应结束后溶液中溶质有硝酸锌和硝酸亚铁两种,错误;
B、横纵坐为盐酸的质量,等质量盐酸产生氢气质量相等,但最终铁消耗盐酸多,所以产生氢气多,正确;
C、常温下向硝酸银不饱和溶液中加入硝酸钾,硝酸钾继续溶解,溶质质量分数增大,直到达到饱和时不再发生改变,正确;
D、向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液,溶液pH由小于7到等于7,最后到大于7,与所加氢氧化钠溶液pH接近时几乎不再变化,正确。
5.D
【解析】①金属活动性顺序镁>锌>铁,所以反应速率:Mg>Zn>Fe,错误;
②等质量的硫酸,足量金属,所以反应生成氢气质量;Mg=Fe=Zn,正确;
③酸的质量相等,产生氢气质量相等,而参加反应的金属质量反应后溶液质量Mg ④参加反应的金属质量Mg6.A
【解析】A、反应的铁粉质量为5.6克,则铁的氯化物的质量为, 正确;
B、生成铁的氯化物质量为12.7g ,错误;
C、该反应说明钯金比铁活动性弱,错误;
D、铁发生置换反应生成亚铁盐,所以生成铁的氯化物为氯化亚铁,错误。
7.B
【解析】向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混台溶液中加入过量的Zn粉, 锌先与硝酸银反应然后再与硝酸铜反应,由方程式可知,每65份质量的锌会生成216份质量的银或64份质量的铜,所以与硝酸银反应时溶液质量会减少,而与硝酸铜反应溶液质量会增加。
A、a点溶液为部分硝酸银反应的溶液,加入盐酸,未反应的硝酸银与盐酸反应会有沉淀产生,不符合题意;
B、图标bc段为锌与硝酸铜溶液反应,符合题意;
C、c点为锌与硝酸铜刚好完全反应的图标,d点为反应结束且锌过量的图标,所以溶质种类相同,但金属种类不同,不符合题意;
D、b点时溶液中金属离子有Zn2+、Cu2+,金属单质只有Ag,不符合题意。
8.A
【解析】若溶液甲呈浅绿色,则原黑色固体粉未中不一定含有Fe,FeO也可以与稀硫酸反应生成的Fe2+在水溶液中显浅绿色,故①错误;
若步骤Ⅱ中无明显现象,说明甲溶液中无硫酸铜和硫酸,如果硫酸的量不足,则固体乙中最多可以有Fe、FeO、CuO、C、Cu五种物质,故②错误;
若步骤Ⅱ中有气泡产生,说明甲溶液中有剩余的硫酸,则固体乙可能含有Cu,不一定是C,故③错误;若步骤Ⅱ中有红色固体析出,说明甲溶液中含有硫酸铜,则固体乙中一定含有CuO,故④错误;
若固体乙呈红色,说明步骤Ⅰ发生了铁与硫酸铜溶液的置换反应,则原固体中一定含有Fe和CuO ,故⑤正确。
9.C
【解析】实验结束后可知,Mg的活动性强于Fe,Fe的活动性强于Cu,所以混合后镁离子不会参与反应,溶液中一定含有镁离子;而混合后溶液中的Cu明显增多,说明铁单质把铜离子置换出来, ;所以溶液中一定存在亚铁离子、镁离子;而铜离子可能有,可能没有;故②④符合。
10.B
【解析】A、该200g溶液中的CuCl2 质量分数为6.75%,由化学方程式:CuCl2+Fe=FeCl2+Cu,可知56份的铁与135份的CuCl2发生了反应,所以5.6g铁参加反应说明有13.5gCuCl2, CuCl2%=13.5g/200g=6.75%,说法正确,A错误;
B、B点后溶液的颜色为蓝色,B点后溶液中已经没有Cu2+, 所以溶液为无色,说法错误,B正确;
C、取DE两点间的剩余固体加入盐酸,均有气泡产生,BC段不再发生反应,加入的铁粉能与加入的盐酸反应产生气泡,说法正确,C错误;
D、D点对应纵坐标为6.4,D点剩余的固体是5.6g铁粉与CuCl2反应产生的金属Cu,根据化学方程式:CuCl2+Fe=FeCl2+Cu,可知56份的铁参加反应能生成64份的Cu,所以5.6g铁能生成6.4g的铜,说法正确,D错误。
二、填空题
11.(1)Ag
(2)Ag;Cu
(3)Fe2+
【解析】(1)向滤液中滴加稀盐酸产生白色沉淀,说明溶液中硝酸银溶液有剩余,这时铁和铜全部反应,故滤纸上的金属只有Ag;
(2)向滤液中滴加盐酸后没有沉淀产生,说明滤液中没有硝酸银,则硝酸银完全反应,这时滤纸上一定含有被置换出来的银;但不能确定铜是否与生成的硝酸银完全反应,可能含有的金属是铜;
(3)滤纸上出现少量的金属,肯定有银生成,因此铁片肯定硝酸银反应,那么滴加盐酸后无论有没有沉淀产生,滤液中都一定有的金属离子是Fe2+。
12.红;Fe+CuSO4═Cu+FeSO4;变大;溶液密度减小,塑料小球所受浮力减小,因此进入溶液的体积增加
【解析】(1)由于金属铁可以从硫酸铜溶液中置换出单质铜而最终变成硫酸亚铁溶液,所以会在铁粉表面观察到有红色物质出现;故答案为:红,Fe+CuSO4═Cu+FeSO4;
(2)反应使得原溶液的溶质CuSO4转变为反应后的FeSO4,二者质量关系为160份质量的CuSO4转变为152份质量的FeSO4,溶质质量减小则溶液质量减小,溶液体积基本保持不变,则溶液密度减小,故塑料小球所受浮力减小,浸入溶液的体积增大.
13.Zn(NO3)2、Mg(NO3)2、Fe(NO3)2;AgNO3;Ag、Fe;大于
【解析】(1)将一定质量的镁粉加入样品中,镁先和硝酸银反应,再和硝酸亚铁反应,最后和硝酸锌反应,若得到的滤液为浅绿色,说明硝酸亚铁没有完全反应或没有反应,则滤液中的溶质一定含有硝酸银和镁反应生成的Mg(NO3)2、没有反应的Zn(NO3)2和Fe(NO3)2;如果镁的量很少,则硝酸银可能有一部分没有反应,因此可能含有AgNO3;
(2)若得到的滤液为无色,说明硝酸银和硝酸亚铁已经完全反应,硝酸锌是否反应无法确定,因此滤渣中至少含有Ag、Fe种金属;
(3)镁和硝酸银、硝酸亚铁、硝酸锌反应的化学方程式及其质量关系为:
Mg+2AgNO3=Mg(NO3)2+2Ag,Mg+Fe(NO3)2=Mg(NO3)2+Fe,Mg+Zn(NO3)2=Mg(NO3)2+Zn,
24???????? 216 ?24??????????56?24?????????? 65
由反应的质量关系可知,反应后得到滤渣的质量大于反应前加入镁粉的质量.
14.导电;Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;铝>铁>铜;BCE
【解析】(1)用铜制作导线是利用铜的导电性;
(2)①Ⅰ中发生反应的化学方程式是:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;
②铁和硫酸铜溶液能够反应,说明铁比铜活泼;铝和硫酸亚铁溶液能够反应,说明铝比铁活泼,因此铁、铝、铜的金属活动性由强到弱的顺序是铝>铁>铜;
③A.将X放入CuSO4溶液中能反应,说明X比铜活泼,但是无法比较X和铁的活动性强弱,该选项不能判断出X、铁、铜金属活动性强弱顺序;
B.将X放入CuSO4溶液中不能反应,说明X不如铜活泼,该选项可以判断出X、铁、铜金属活动性强弱顺序;
C.将X放入FeSO4溶液中能反应,说明X比铁活泼,该选项可以判断出X、铁、铜金属活动性强弱顺序;
D.将X放入FeSO4溶液中不能反应,说明铁比X活泼,但是不能判断X和铜的活动性顺序,该选项不能判断出X、铁、铜金属活动性强弱顺序;
E.将X放入FeSO4溶液中不能反应,放入CuSO4溶液中能反应,说明X比铜活泼,不如铁活泼,该选项可以判断出X、铁、铜金属活动性强弱顺序.
15.镁与酸反应生成氢气;2FeCl3+Mg═2FeCl2+MgCl2;铁粉;FeCl2+Mg═Fe+MgCl2;用磁铁吸引
【解析】①镁能和酸性物质反应生成氢气,氢气难溶于水,可以看到气泡。
②由于铁都能和氯化铁溶液反应,所以镁也能和了话题溶液反应,化学方程式为:2FeCl3+Mg═2FeCl2+MgCl2。
③在置换反应中反应生成的铁往往都是粉末状的,因而是黑色的,铁能被磁铁吸引。
三、实验探究题
16.(1)B
(2)吸收 HCl 气体
(3)A,B,C
(4)ABC
【解析】(1)装入药品之后,要开始混合药品,因此要开始滴加HCl;氢气还原氧化铜中因为氢气是可燃性气体,因此要通气体一段时间后再加热;故答案为:B;
(2)HCl具有挥发性,氢气中会混有HCl气体,会影响实验结果,而HCl是易溶于水的,故答案为:吸收 HCl 气体;
(3)A、CuO+H2=Cu+H2O
??? x+16 ???18
??? m1 ???? m2
故A可以;
B、CuO+H2=Cu+H2O
???? x 18
???? m3 m2
故B可以;
C、CuO+H2=Cu+H2O
?x+16 ? x
? m1 ? m3
故C可以;
D、氢气的量是过量的,参与反应的氢气质量未知,因此不可以直接用产生的氢气质量来计算;故D不可以;
(4)要实现随开随用,随关随停,一定要实现气压的改变及固液分离即可;故ABC都可以。
17.(1)用带火星的木条试验,看木条是否复燃;SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;实验时在B装置中易发生爆炸事故
(2)H2
(3)酸性;SO2易溶于水,也能使液面上升;将NaOH溶液换成水做对比实验
【解析】(1)①氧气能够支持燃烧,所以我们用带火星的木条试验,若木条复燃,说明是氧气.故答案为:用带火星的木条试验,看木条是否复燃;②根据题意,化学方程式为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;③实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体.如果放出的是O2和H2 , 那么易燃的氢气在经过B的玻璃管时,与空气混合容易引发爆炸,所以我认为方案中的安全隐患实验时在B 装置中易发生爆炸事故;
(2)【实验探究】装置A反应前后质量无增减,说明气体中没有SO2.一段时间后,表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色,说明遇到了氢气,氢气能够还原氧化铜,也没有氧气,在有氧气的时候,铜粉会被氧化,所以,铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是H2 .
(3)【思维拓展】①金属能够和酸反应放出氢气,但是这里只有硫酸铜盐溶液,说明该盐溶液显酸性,故答案是酸性.②发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论,这一方案不严谨,因为SO2易溶于水,所以可能跟NaOH溶液中的水反应也可以使液面上升,故理由是SO2易溶于水,也能使液面上升;要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验是将NaOH溶液换成水做对比实验,若换成水后倒吸的量没有NaOH溶液倒吸的多,能够说明SO2与NaOH溶液发生反应.
18.(1)隔绝空气,防止药品变质
(2)步骤②稀硫酸过量
(3)防止生成的部分水蒸气在装置A内冷凝导致x测得值偏小(使生成的水蒸气能进入B中被完全吸收);2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑;7
【解析】根据常识可知糖衣片的作用,故提出猜想答案:隔绝空气,防止药品变质(1)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,亚铁盐溶于水时,会水解产生少量氢氧根离子而产生Fe(OH)2沉淀,出现浑浊现象,Fe(OH)2沉淀能溶于酸,硫酸亚铁溶液中没有浑浊出现的原因可能是步骤②稀硫酸过量.
(2)②不充氮气水蒸气防止生成的部分水蒸气在装置A内冷凝导致x测得值偏小(使生成的水蒸气能进入B 中被完全吸收);就不能全部从A中排出,故②答案:防止生成的部分水蒸气在装置A内冷凝导致x测得值偏小(使生成的水蒸气能进入B 中被完全吸收);
(3)硫酸亚铁分解生成氧化铁、二氧化硫和三氧化硫;
②通过FeSO4?xH2O的化学式可知铁原子和水的个数比为1:x,
Fe2O3~2XH2O
160 ???36X
8g ???12.6g
X=7.
四、解答题
19.(1)甲、乙、丙
(2)①加入AgNO3和Fe(NO3)2的混合液中,根据金属活动性顺序可知,锌先与AgNO3反应:Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag,从化学方程式可知,每65份锌参加反应能生成216份银,即生成银的质量大于参加反应的锌的质量,所以表示其质量变化关系的线段OB与X轴的夹角要大于45°。
②BC段表示锌与Fe(NO3)2反应:Zn+Fe(NO3)2=Fe+Zn(NO3)2 ,从化学方程式可知,每65份锌参加反应只生成56份铁,即生成铁的质量小于参加反应的锌的质量,所以线段BC与X轴的夹角要小于450。
③当锌粉恰好与溶液中两种溶液完全反应时:
a.若生成的银与铁的总质量大于参加反应的锌的质量,即C点位于ON线的上方,如甲图所示。
b.若生成的银与铁的总质量等于参加反应的锌的质量,则C点位于ON线上,即如图乙所示。
c.若生成的银与铁的总质量小于参加反应的锌的质量,则C点位于ON线的下方,如丙图所示。
【解析】根据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,且两金属相差越远越先反应,再利用方程式确定反应前后固体质量的变化,结合图像解答。
20.(1)将废液中的Cu2+和Fe2+全部置换出来
(2)Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu(或Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4)
(3)取步骤④的滤渣于试管中,加入少量稀硫酸,若有气泡产生,则酸不足量(或若无气泡产生,则酸已足量)
(4)>;固体D(或铜)
【解析】(1)因为只有加入过量的锌才会把溶液中的铁与铜置换的更彻底一些.
(2)在此过程中发生了锌与硫酸铜和铁与硫酸铜的反应.
(3)步骤④中的酸是否足量主要看固体D中是否含有未反应的锌,有则酸不足量,没有则酸足量.
故答案为:取步骤④的滤渣于试管中,加入少量稀硫酸,若有气泡产生,则酸不足量(或若无气泡产生,则酸已足量);
(4)因为反应过程中由于锌的加入而使其得到的硫酸锌质量变大了,由过程知铜的来源只有硫酸铜,则求硫酸铜的质量可利用得到铜的质量.
21.(1)FeCl2+H2 2HCl+Fe;防止发生爆炸(或防止纳米铁被氧气氧化)
(2)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;未反应的铁继续与硫酸铜反应;FeSO4、Al2(SO4)3
(3)D
【解析】(1) 髙温反应器中为氯化亚铁与氢气生成氯化氢和铁的反应,化学方程式为 FeCl2+H2 2HCl+Fe ;因氢气与空气混合气体受热可能会发生爆炸,所以反应前需向反应器中通入氮气排除装置内空气,以防止发生爆炸;
(2) 在A实验中铁能与硫酸铜反应,不能与硫酸铝反应,所以发生反应的化学方程式为 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 ; 将A实验结束后①、②试管内的物质倒入烧杯中,发现烧杯中的红色固体物质明显增多, 说明②试管内硫酸铜有剩余, ① 试管中铁粉与硫酸铜反应生成了铜; 一段时间后过滤,滤液中的溶质一定有生成的硫酸亚铁和未反应的硫酸铝;
(3) —定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉, 铁先与硝酸银溶液反应,然后再与硝酸铜溶液反应,所以铜的质量刚开始不增加,等硝酸银反应完全后再始增加,直到硝酸铜反应结束保持不变,A正确;铁与硝酸银溶液反应,溶液质量减少,所以混合溶液质量变小,硝酸铜质量分数变大,待铁与硝酸铜反应时,随硝酸铜的减少而减小,直到全部反应,B正确;铁与硝酸银溶液反应和与硝酸铜溶液反应,溶液质量都减小,但与硝酸银溶液反应减少的质量大,C正确;在未加入铁粉时,混合溶液中只含有硝酸银和硝酸铜两种溶质,而不是三种溶质,D错误。
22.(1)冒气泡同时产生白色沉淀
(2)MgO+H2SO4=MgSO4+H2O
(3)解:
Mg + H2SO4 = MgSO4? + H2↑
24 98 120 2
X 50g×49% a p
?X=6g???? a=30g????? p=0.5g
(4)解:
MgO + H2SO4= MgSO4 +H2O
40 98 120
Y 20g×49% b
Y=4g?? b=12g
MgSO4%=42g/(10+70-0.5)=52.8%
【解析】(1)当稀硫酸质量为90g时,由图像可知,酸过量,取出部分溶液加入碳酸钡粉末,由于碳酸钡可溶于酸,故可以观察到有气泡生成,并生成新的沉淀;故答案为:固体溶解,有气泡产生且有沉淀产生;
(2)镁是活泼的金属,所以表面有金属氧化物生成;所以酸先跟氧化镁反应,无气体出现;故答案为:MgO+H2SO4=MgSO4+H2O;
(3)P点是氢气的质量
解:设m(Mg)=Xg; m(H2)=Pg;
Mg + H2SO4 = MgSO4? + H2↑
24 98 120 2
X 50g×49% a p
?X=6g???? a=30g????? p=0.5g
故答案为:0.5g;
(4)设m(MgO)=Y g;m(MgSO4)=bg;
MgO +H2SO4=MgSO4 +H2O
40? 98??120
Y?20g×49% b
?Y=4g?? b=12g
MgSO4%=42g/(10+70-0.5)=52.8%.
23.(1)在装置末端尖嘴导管处,放置一盏燃着的酒精灯(合理即可)
(2)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(3)FeO 和 Fe3O4
【解析】(1)实验中用CO来还原氧化铁,CO是有毒气体是空气的污染物,所以应对尾气进行处理。可在装置末端尖嘴导管处,放置一盏燃着的酒精灯;(2)由表中实验可知甲组的黑色粉末为铁粉,所以反应的化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(3)假设48gFe2O3全部还原成Fe3O4得到的质量为X
关系式为:? 3Fe2O3 ~2Fe3O4
?????? 3×160 2×232
?????? 48g ?? X
解得X=46.4g
假设全部还原为FeO的得到质量为Y
关系式为:Fe2O3 ~2FeO
???? 160??2×72
???? 48g ?? Y
解得Y=43.2g
因为46.4g>44.2g>43.2g,由此可推测出,最后得到的是FeO和Fe3O4的混合物
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金属的化学性质 专题
基础训练
一、单选题(共20题;共30分)
1.下列金属活动性最强的是(?? )
A.Cu??????B.Zn???? ??C.Fe??? ??D.Mg
2.下列环境中,铁钉表面最容易产生铁锈的是(?? )
A.在稀盐酸中???B.在潮湿的空气中? ?C.在干燥的空气中???D.浸没在植物油中
3.收藏家收藏清末铝制品,至今保存十分完好,该艺术品不易锈蚀的主要原因是(?? )
A.铝不易发生化学反应
B.铝的氧化物容易发生化学反应
C.铝不易被氧化
D.铝易被氧化,但氧化铝具有保护内部铝的作用
4.为了防止食品氧化变质,延长食品的保质期,在包装袋中可放入的化学物质是(?? )
A.氧气??????B.铁粉???????C.硫???????D.生石灰
5.世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大,防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大问题。下列有关金属锈蚀与保护措施中,不正确的是(?? )
A.在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀
B.及时擦干被雨水淋湿的自行车可以防止自行车生锈
C.铝的抗锈蚀件能比铁强,生活中可用钢丝球洗刷铝锅
D.铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化
6.下列现象和事实,可用金属活动性顺序作出合理解释的是( ??)
①金属镁在空气中比铝更易点燃,说明镁比铝活动性强;
②金属铝比金属锌更耐腐蚀,说明锌比铝活动性强;
③硫酸铜、石灰乳配制农药波尔多液,不宜用铁制容器;
④金属锌与稀硫酸反应速率适中,更适于实验室制取氢气。
A.①②??????B.③④??????C.①③④??????D.①②③④
7.如图为某文化衫图案,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
8.在柠檬中插入两种不同的金属可以制得水果电池。相同条件下,水果电池的电压与两种金属的活动性差异大小有关。下列柠檬电池的两种金属,活动性差异最大的是(?? )
A.???B.??C.??D.
9.小金做了如下实验,将4.2克铁粉和4.0克氧化铜粉末均匀混合,然后一次性投入盛有200克9.8%稀硫酸的大烧杯中。观察到如下现象,立即出现红色固体,前阶段没有明显的气泡产生,后阶段产生大量无色气泡,充分反应后上层清液呈浅绿色。由此小金做出下列判断,其中不合理的是(?? )
A.“立即出现红色固体”是由于很快发生了如下转化:CuO ?CuSO4 ?Cu
B.“产生大量无色气泡”是由于发生了如下反应:Fe + H2SO4=FeSO4+H2↑
C.该实验条件下,硫酸铜比稀硫酸更容易跟铁粉发生反应
D.在不同浓度的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中投入铁粉,都是硫酸铜先跟铁粉反应
10.有一种在古籍里称为的银白色铜合金,是古代云南、四川地区的特产,其主要成分是铜锌、镍等金属单质,炼制时需要黑钢矿(主要成分是CuO)、硫化镍矿(主要成分是Ni2S3)等多种矿物。下列有关说法不正确的是(?? )
A.鋈属于金属材料?????????B.鋈的样品在足量稀盐酸中能全部溶解
C.Ni2S3的镍元素呈+3价?????? D.黑铜矿跟木炭共热能生成单质铜
11.将一定量的铜锌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。向得到的滤渣和滤液中分别加入足量的稀盐酸,均无现象。则滤渣中(?? )
A.一定有银,可能有铜和锌?????B.一定有银,可能有铜,一定没有锌
C.一定有银和铜,可能有锌?????D.云定有银和铜,一定没有锌
12.小丽为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁,剪取金属片打磨后,设计了如图所示的两种不同方法进行检验,这样设计的依据是(?? )
A.铁、铝有不同的物理性质
B.活泼金属易与氧气反应
C.排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来
D.活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来
13.某同学探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序,做了以下实验:(1)取样,分别加入到CuSO4溶液中,发现X、Z表面出现红色物质而Y却没有。(2)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H2SO4中,发现X表面产生气泡的速度明显比Z快。则X、Y、Z的金属活动性由强到弱依次是(?? )
A.X>Z>Y???????B.Z>Y>X???????C.X>Y>Z???????D.Z>X>Y
14.钛合金是成产链条钢、锚链钢等的重要原料.如果比较钛(Ti)和铁的金属活动顺序,以下方法不能达到目的是(?? )
A.利用金属铁和TiSO4溶液进行实验
B.利用金属钛和FeCl2溶液进行实验
C.比较金属钛和金属铁的硬度
D.利用金属钛、金属铁与稀硫酸进行实验
15.利用下列四组物质进行实验,其中能验证铜、镁、铁三种金属活动顺序的是( ??)
A.Fe、Cu、MgSO???????? B.Fe、MgSO4、CuSO4
C.Cu(OH)2、Mg(OH)2、Fe???????D.FeSO4、Cu、MgSO4
16.铜和铝是日常生活和生产中重要的金属.钛(Ti)有许多神奇的性能,越来越引起人们的关注,是2l世纪的重要金属之一.依据三种金属的性质和用途,判断下列说法错误的是(?? )
A.铝是地壳中含量最多的金属元素
B.钛或钛合金放到海水中数年后仍光亮如初,这说明金属钛具有很强的抗腐蚀性
C.将大小、厚薄相同的铜、铝、钛分别放入等质量、等浓度的稀盐酸中,观察到钛表面缓慢放出气泡,铝的放出气泡较快,而铜的无现象,由此可推测三种金属的活动性顺序为A1>Cu>Ti
D.高层建筑常采用铝合金门窗而不采用铁门窗,主要原因是铝的密度小且表面易形成一层致密的保护膜
17.同学们在做实验时发现,将镁条放入某CuCl2溶液中,镁条表面有气泡产生。对于这一异常现象的原因,同学们设计了以下探究方案进行讨论。其中没有意义的是( ??)
A.甲同学推测该气体可能是H2, 并收集气体用点燃法检验
B.乙同学猜想该CuCl2溶液呈酸性,并用pH试纸检测
C.丙同学用锌粒与该CuCl2溶液反应,观察是否有气泡产生
D.丁同学用镁粉与该CuCl2溶液反应,观察产生气泡的快慢
18.要将待提纯的物质中杂质(括号内为杂质)除去,选用试剂及操作方法均正确的一组是( ??)
选项 待提纯物质 选用试剂 操作方法
A CuCl2(Mg Cl2) 镁片 过滤
B CaO(CaCO3) 盐酸 蒸发
C Cu(Fe) 稀硫酸 过滤
D FeCl3溶液(盐酸) 氢氧化钠溶液 滴加
A.A??????B.B?????C.C?????D.D
19.下列图像能正确反映对应变化关系的是(?? )
A.Me、Zn、Fe 与稀盐酸反应
B.等质量等质量分数的盐酸与足量的镁粉、锌粉反应
C.将铜片加入一定量的硝酸银溶液中
D.向一定质量的氯化锌和盐酸溶液中加入锌粒
20.等质量的三种不同的块状金属X、Y、Z,分别与足量的稀硫酸完全反应都生成+2价的硫酸盐,其产生氢气的体积与反应时间的关系如图所示,则下列说法中(?? )
①三种金属与稀硫酸反应,X最剧烈
②反应结束消耗硫酸的质量一定相等
③三种金属的相对原子质量:X>Y>Z
④在同温同压下,产生氢气体积:最大是X
A.全部正确????B.只有②③正确?? C.只有②④正确????D.只有①④正确
二、填空题(共6题;共20分)
21.金属是一类重要的材料,在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。
(1)高层建筑的楼顶常装有用钢铁做的避雷针,其作用是将雷电引导到地下,这说明钢铁具?? 有良好的________性(填一物理性质);
(2)小王家厨房里的菜刀生锈了,铁生锈需要有________(填名称)的参与。除锈可以用砂纸打磨,也可以通过化学方法用厨房中的________除锈。为了防止除锈后的菜刀再生锈,可以采取的措施有________(任写一种)。
22.某工厂欲从只含有CuSO4的废液中回收金属铜,并得到工业原料硫酸亚铁,其工业流程如下:
(1)操作a的名称是________ , 该操作中用到的玻璃仪器有________. 操作b的名称是________.
(2)写出流程中有关反应的化学方程式:________________________.
23.如图所示,调节杠杆平衡
(1)实验1:加热细铜丝团一段时间后移走酒精灯,观察到铜丝变为黑色(CuO),细铜丝团________(填“上升”或“下沉”)
(2)实验2:一段时间后,铁粉包下沉,是因为铁粉与________发生反应。
24.人类的生活和生产都离不开金属材料。
(1)下列物质不属于合金的是? ??? 。 ????
A.青铜??????B.铁锈???????C.钢??????D.生铁
(2)在ZnCl2和CuCl2的混合溶液中,加入过量的铁粉,充分反应后过滤,所得滤液中含有的溶质是________。
25.通过观察和实验的方法可获知物质的性质,从物质的状态、颜色、温度变化、有无沉淀或气体生成等方面可寻找物质发生变化的证据,分析各种证据能加深对物质变化和变化规律的认识。请回答:
(1)将锌粒放入稀硫酸中,锌粒表面产生气泡,产生该气泡的化学方程式为________;
(2)经引燃的铁丝在氧气中燃烧,支持铁和氧气发生化学反应的最主要证据是________。
26.人类的生活和生产都离不开金属。铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属,与我们的生活息息相关。
(1)生活中常用铜作导线,主要是利用了铜的________。
(2)铁制品锈蚀的过程,实际上是铁丝与空气中的________和水蒸气发生了化学反应。
(3)为了验证三种金属的活动性顺序,可选择Al、Cu和下列试剂中的 ??????来达到实验目的。(选填字母序号)
A.Al2(SO4)3溶液?????B.FeSO4溶液?????C.CuSO4溶液
(4)可“用稀盐酸除去铁锈,原理是(用化学方程式表不)________。
三、实验探究题(共3题;共17分)
27.我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到一定温度,可以得到一种外观似金子的锌和铜的合金,不法分子用它来冒充黄金.小晨同学在实验室进行了木炭粉还原氧化亚铜的实验(主要反应:C+Cu2O2Cu+CO↑),她观察到反应后的固体不完全是紫红色,于是对该固体的成分进行了实验探究:
【提出问题】该固体的成分是什么?
【查阅资料】①Cu是紫红色固体
?????? ②Cu2O是红色固体
?????? ③Cu2O+H2SO4(稀)=CuSO4+Cu+H2O
(1)【猜想与假设】
猜想一:Cu
猜想二:Cu、Cu2O
猜想三:Cu、C
猜想四:Cu、Cu2O、C
小晨同学认为猜想________不正确,因为反应后的固体不完全是紫红色.
(2)【实验探究】
实验操作 实验现象 实验结论
步骤一:取少量固体置于烧杯中,加入足量稀硫酸,观察溶液颜色 溶液呈________色 猜想三不正确
步骤二:把步骤一中所得混合物过滤,将滤渣干燥后置于滤纸上,观察固体颜色 固体为紫红色、黑色 猜想________正确
(3)【实验反思】由于受反应物质量比、反应物接触面积和反应温度等因素的影响,固体物质之间的反应可能无法完全进行.
【拓展延伸】
(1)从理论上看,碳与氧化亚铜的质量比应为1:12,但实际做实验时却将碳与氧化亚铜的质量比控制在约1:10.这样操作的理由是?________? .
(2)下列可以用于鉴别真、假黄金的方法是?________?(填字母).
A.观察颜色?? B.加热固体?? C.滴加稀硫酸?? D.滴加硝酸银溶液.
28.铁生锈探秘
为探究铁生锈的原因,化学兴趣小组的同学进行了如图所示的四个实验,实验结果显示:B、D实验中铁生了锈,而A、C实验中没有明显的现象,仔细分析这4 个实验,回答下列问题:
(1)评价方案:对照实验指除了一个变量外,其他的量都保持不变的实验.该实验方案中采用了对照实验方法.请指出其中的对照实验(填ABCD实验代号)和变量.
第①组对照实验________,变量________.
第②组对照实验________,变量________.
第③组对照实验________,变量________.
(2)解释数据:实验时,每隔一段时间测量导管内水面上升的高度,结果如下表所示(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm )
时间/小时编号 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
A 0 0 0 0 0 0 0
B 0 0 0 0.3 0.8 2.0 3.5
C 0 0 0 0 0 0 0
D 0 0.4 1.2 3.4 7.6 9.5 9.8
导致B、D实验装置中导管内水面上升的原因是________ .
(3)获得结论:根据本实验,你认为导致铁生锈的物质有________;能加快铁生锈的物质是________.
29.某兴趣小组为探究锡纸中的金属成分(锡纸中以一种金属为主,其它成分对实验无干扰),开展了以下探究活动。
【提出问题】锡纸中的金属是什么?
【建立猜想】根据锡纸有银白色金属光泽,并结合金属活动性、价格等因素,猜想其中的金属可能是锌、铁、铝、锡中的一种。
【探究过程】
步骤 活动内容 收集证据 分析并得出结论
步骤一 ①查阅资料:金属锌在室温下很脆②取锡纸反复折叠 锡纸未破损 锡纸中金属不是锌
步骤二 用磁铁靠近锡纸 锡纸没有被磁铁吸引 锡纸中金属不是________
步骤三 ①取锡纸条放入浓度为20%的盐酸中除去可能存在的氧化膜。当观察到________现象时,取出锡纸条并用蒸馏水清洗。②将处理过的锡纸条放入试管中,加入饱和硫酸锌溶液,静置观察。 ②中锡纸条表面无明显现象 说明锡纸中的金属活动性比锌弱,则锡纸中金属不是铝,而是锡
【交流评价】小科对实验结论提出质疑:“无明显现象”并不代表没有发生反应,因为铝与硫酸锌反应[2Al+3ZnSO4=3Zn+Al2(SO4)3]生成的金属锌为银白色,与铝颜色相同,因此无法得出结论。请在不改变反应原理的前提下运用定量方法完善实验方案,并根据预期结果得出相应结论:________________。
【继续探究】运用完善后的方案进行实验,分析实验结果,得出初步结论:锡纸中金属是铝。
四、解答题(共6题;共33分)
30.置换反应是化学反应的基本类型之一。
(1)金属与盐溶液之间的置换反应,一般是活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来,如铜和硝酸银溶液反应,其化学方程式为________________________。
(2)非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换反应规律,即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶液中置换出来,如在溶液中可发生下列反应:Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 ;I2+Na2S=2NaI+S↓+Br2;?? Br2+2KI=2KBr+I2 ??
由此可判断:
①S、Cl2、I2、Br2活动性由强到弱顺序是________。
②下列化学反应不能发生的是________。
(A)Cl2+2NaI=2NaCl+I2? (B)I2+2KBr=2KI+Br2? (C)Br2+Na2S=2NaBr+S↓? (D)Cl2+K2S=2KCl+S↓
31.根据给出的药品(稀硫酸、浓硫酸)和下图实验装置(包括托盘天平),设计一个实验, 粗略测定由铜和锌两种金属组成的铜锌合金中锌的质量分数(假设合金已加工成粉末)。实验原理:由产生氢气的体积,查密度表知氢气质量,从而求得锌的质量。据实验原理设计的实验方案回答下列问题:
(1)你选用的药品是________。
(2)你选用的实验装置(填装置编号)________。若需组装,则连接的顺序是(用装置 接口编号表示)________。
(3)实验中你必须测定的有效数据是(???)
A生成 H2 的体积 a 毫升????????B反应前仪器和药品的质量 b 克
C反应后剩余固体的质量 c 克????? D反应后仪器和药品的质量 d 克
E黄铜样品的质量 e 克
32.某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液,他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体,设计了如下操作方案,结合方案回答下列问题:
(1)固体A中含有________;
(2)步骤①中反应的化学方程式为________;
(3)操作a的名称为________;
(4)理论上所得硫酸亚铁晶体的质量________(填“>”“<”或“=”)原废液中硫酸亚铁的质量。
33.?A~I为初中化学常见的物质,它们之间的转化关系如图1所示(只略去反应①的部分产物).其中B是紫红色金属,D、F为黑色固体,H是实验室中最常见的无色无味液体.
图1 图2
请回答:
(1)若A在常温下为固体,则反应①的化学方程式为________________, 图2中可用作该反应的发生装置是________(填字母);若A在常温下为液体,则A的化学式为________, 反应①的基本反应类型是________.
(2)在金属活动性顺序中,B位于铁的________(填“前面”或“后面”).若要证明,所需试剂有:B的单质、铁的单质和________(只填一种).
(3)G的化学式为________,它不具有的性质有 ________(填字母).
A.酸性?? B.还原性? C.毒性?? D.助燃性.
34.铜锌合金又称假黄金。向盛有30g铜锌合金粉末样品的烧杯中逐渐加入稀硫酸,生成氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如右图所示,锌与稀硫酸反应的化学方程式:Zn+ H2SO4=ZnSO4 +H2↑。计算:
(1)充分反应后生成氢气的质量为________g。
(2)合金样品中锌的质量。
(3)恰好完全反应时,所得溶液溶质的质量分数。(结果保留一位小数)
35.化工颜料店的涂料添加剂“银粉”的成分是什么?通过调查,“银粉”可能是银、铝、锌这三种金属中的一种。为得到准确结论,某同学将一小包“银粉”带回实验室进行探究。
(1)取少量“银粉”于试管中,滴加适量硫酸,观察到有________产生,说明“银粉”一定不是银。
(2)为进一步确定其成分,他通过计算,获得等质量的铝、锌分别与足量稀硫酸反应产生氢气的平面直角坐标系图像。请将图像画在方框中。
(3)取1.8克“银粉”(杂质忽略不计)加入50克稀硫酸中,恰好完全反应生成氢气0.2克。
①“银粉”的成分是________。
②稀硫酸的溶质质量分数为多少?
参考答案
一、单选题
1.D
【解析】由金属活动性顺序表可知,铜、锌、铁、镁中最强的是镁。
2.B
【解析】铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果,所以在潮湿空气中容易生锈。
3.D
【解析】铝化学性质活泼,常温下与氧气反应在铝表面生成致密氧化铝,保护里面的铝不再被锈蚀。
4.B
【解析】食品接触氧气时易变质,铁能与氧气和水发生反应,以除去氧气,所以可防止食品氧化变质。
5.C
【解析】A、在铁表面刷油漆,隔绝氧气,可以防止铁锈蚀 ,不符合题意;
B、及时擦干被雨水淋湿的自行车 ,保持干燥;可以防止铁锈蚀 ,不符合题意;
C、铝的抗腐蚀性来自于它的表面有一层氧化铝薄膜,故不能用钢丝球刷洗铝制品,错误,符合题意;
D、铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气 发生反应,生成新的物质,属于化学变化,不符合题意. ?
6. C
【解析】①在相同条件下,金属与氧气反应时,反应条件越简单,说明该金属的活动性越强, 金属镁在空气中比铝更易点燃,说明镁比铝活动性强 ,正确。
②金属铝更耐腐蚀是由于其化学性质活泼,在常温下就可以和氧气反应而形成致密的氧化膜,从而阻止进一步被氧化,而不是说明锌比铝活动性更强,错误。
③铁的活动性比铜强,所以铁能将硫酸铜中的铜,因此不能用铁桶来配制波尔多液,正确。
④锌的化学性质比较温和,和酸反应的速率适中,有利于气体的收集,更适合用于实验室制取氢气,正确。
7.D
【解析】镁能将锌从其盐溶液中置换出来,原因是镁的活动性比锌强,与导热性、导电性优良、延展性好无关,故D正确。
8.C
【解析】根据金属活动性顺序:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,
则可知金属活动性差距最大是铝和银。
9.D
【解析】A、立即出现红色固体是因为生成了铜单质,反应方程式为:1、H2SO4+CuO=CuSO4+H2O;2、CuSO4+Fe=Cu+FeSO4;
B、产生大量无色气泡是由于产生了气体,该气体为氢气,反应方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ↑;
C、该实验现象是立即出现红色固体,前阶段没有明显的气泡产生,后阶段产生大量无色气泡,?故硫酸铜比稀硫酸更容易跟铁粉发生反应;
D、在不同浓度的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中投入铁粉,不都是硫酸铜先跟铁粉反应?,也可能是硫酸先和铁反应。
10.B
【解析】A、鋈主要成分是铜锌、镍等金属单质,属于金属材料,说法正确;
B、鋈的样品中铜不能与盐酸反应,在足量稀盐酸中不能全部溶解 ,说法不正确;
C、Ni2S3中硫元素为-2价,则镍元素呈+3价,说法正确;
D、木炭有还原性,能与黑铜矿中氧化铜反应生成铜,说法正确。
11.B
【解析】将一定量的铜锌混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中,铜和锌都能与硝酸银溶液反应,向得到的滤渣和滤液中分别加入足量的稀盐酸,均无现象 ,说明固体中没有锌剩余,溶液中没有硝酸银剩余,则固体中一定有银,可能有铜,一定没有锌。
12.D
【解析】A、由图可知,试管内的反应是化学反应,与物理性质无关;故A错误;
B、试管内都是金属与盐溶液的反应,与氧气无关;故B错误;
C、试管内都是金属与盐溶液的反应,没有利用到与酸的性质;故C错误;
D、试管内都是金属片加入到金属盐溶液中,而金属单质能够把比其活动性弱的金属从盐溶液中置换出来;故D正确。
13.A
【解析】(1)取样,分别加入到CuSO4溶液中,发现X、Z表面出现红色物质而Y却没有,说明X、Z的金属活动性比Cu大,而Y的金属活动性比Cu小,即:X(Z)>Cu>Y;
(2)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H2SO4中,发现X表面产生气泡的速度明显比Z快,说明X的活动性比Z强,即X>Z>H;
那么它们的金属活动性由强到弱的顺序为:X>Z>H>Cu>Y。
14.C
【解析】A.利用金属铁和TiSO4溶液进行实验,如果发生反应,说明铁的活动性比钛强,故A正确,不合题意;
B.利用金属钛和FeCl2溶液进行实验,如果发生反应,说明钛的活动性比铁强,故B正确,不合题意;
C.比较金属钛和金属铁的硬度,属于物理性质,与金属活动顺序无关,故C错误,符合题意;
D.利用金属钛、金属铁与稀硫酸进行实验,根据反应是否能发生以及反应的剧烈程度,能比较钛和铁的金属活动顺序,故D正确不合题意。
15.B
【解析】A.Fe、Cu与MgSO4溶液均不反应,说明了活动性镁>铁,镁>铜,但无法确定铁和铜的活动性强弱,故A错误;
B.Fe与MgSO4溶液不反应,说明了活动性镁>铁;铁与CuSO4溶液反应置换出铜,说明了活动性铁>铜;由此可得出三种金属活动性镁>铁>铜,故B正确;
C.Fe与Cu(OH)2、Mg(OH)2均不反应,无法确定它们的活动性强弱,故C错误;
D.Cu与FeSO4、MgSO4均不反应,说明了活动性铁>铜,镁>铜,但无法确定铁和镁的活动性强弱,故D错误。
16.C
【解析】A.铝是地壳中含量最多的金属元素,故A正确不合题意;
B.钛或钛合金放到海水中数年后仍光亮如初,这说明金属钛具有很强的抗腐蚀性,故B正确不合题意;
C.将大小、厚薄相同的铝、钛、铜放入等质量、等浓度的盐酸中,铝冒出气泡的速度最快,钛很缓慢,铜表面没有气泡,故其活动性为铝>钛>铜,而非“金属的活动性顺序为A1>Cu>Ti”,故C错误符合题意;
D.高层建筑常采用铝合金门窗而不采用铁门窗,主要原因是铝的密度小且表面易形成一层致密的保护膜氧化铝,防止金属进一步氧化,故D正确不合题意。
17.D
【解析】推测该气体可能是H2,并收集气体用点燃法检验,可以进行探究,该操作有意义;
CuCl2与镁反应理论上不生成气体,但实验现象里有气泡,而镁可以与酸反应生成氢气,猜测该CuCl2溶液呈酸性,并用pH试纸检测具有探究意义;
改用其他金属与该CuCl2溶液反应,观察是否有气泡产生,有探究意义;
用镁粉与该CuCl2溶液反应,观察产生气泡的快慢,无探究意义。
18.C
【解析】A、根据金属活动性顺序,镁能与氯化铜反应,与原物质反应,故错误;
B、根据酸的化学性质,盐酸能与盐、金属氧化物反应,故错误;
C、根据金属活动顺序和酸的化学性质,稀硫酸能与杂质铁反应,不与铜反应,过滤后得到铜单质,故正确;
D、溶液中存在多个反应时酸碱优先反应,若氢氧化钠过量,则氢氧化钠与盐酸反应后,过量的氢氧化钠会继续和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠;若氢氧化钠适量或不够,则会引入新的杂质氯化钠,故错误。
19.B
【解析】A:Mg、Zn、Fe跟酸反应,应该锌比铁先反应,错误;
B:金属与酸反应,最终产生的氢气质量只跟酸有关,正确;
C:铜和硝酸银:, 最终剩余固体的质量会越来越大;错误;
D:向氯化锌和盐酸混合液中加入盐酸:, 溶液质量会越来越小,错误。
20.D
【解析】 ① 由图像可知,三种金属X与酸反应速率最快,说明活动性最强,正确;
②消耗硫酸的质量相等,则应产生等量氢气,产生氢气不相等,说明酸的质量不相等,错误;
③三种金属最终产生氢气的质量是X>Y>Z,所以相对原子质量:X④在同温同压下,产生氢气质量X最大,所以体积也是X最大,正确。
二、填空题
21.(1)导电
(2)氧气和水蒸气;食醋;涂上一层植物油
【解析】(1)高层建筑的楼顶常装有用钢铁做的避雷针,其作用是将雷电引导到地下,这说明钢铁具有良好的导电性;
(2)小王家厨房里的菜刀生锈了,铁生锈需要有氧气和水蒸气的参与,除锈可以用砂纸打磨,也可以通过化学方法用厨房中的食醋除锈;为了防止除锈后的菜刀再生锈,可以采取的措施有:涂上一层植物油;保持菜刀表面的干燥与洁净。
22.过滤;烧杯、玻璃棒、漏斗;蒸发;Fe+CuSO4═FeSO4+Cu、Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
【解析】(1)经过操作a能得到固体和液体,故a操作为过滤,所用到的玻璃仪器是:烧杯、玻璃棒、漏斗;从液体中得到晶体可以通过蒸发溶液得到,故b是蒸发操作.故答案为:过滤,烧杯、玻璃棒、漏斗,蒸发;
(2)铁的金属性比铜强,可置换出硫酸铜中的铜,为使硫酸铜全部反应必须加过量的铁,所以过量的A是铁;铁能溶解于酸,所以加稀硫酸可除去铜中的铁,所以加入的B是稀硫酸.通过操作a后,可以得到单质铜和硫酸亚铁溶液.有关反应的反应方程式:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑.
23.(1)下沉
(2)水、氧气
【解析】(1)根据质量守恒:铜在加热的条件下与氧气反应生成氧化铜,加热前是细铜丝的质量,加热后是生成的氧化铜的质量,质量增加,故细铜丝团下沉;
(2)铁铁粉只有在潮湿的空气中与氧气反应生成三氧化二铁,反应前后固体的质量增加,所以铁粉包下沉。
24.(1)B
(2)ZnCl2、FeCl2
【解析】(1)铁锈主要成分为氧化铁,不属于合金;
(2) 铁的活动性比锌弱,比铜强,所以在ZnCl2和CuCl2的混合溶液中,加入过量的铁粉, 铁会与氯化铜溶液反应,但不能与氯化锌反应,所以充分反应后滤液中溶质为氯化锌和氯化亚铁。
25.(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2)产生黑色固体
【解析】(1)锌在活动性顺序表中排在氢之前,所以锌粒加入硫酸中产生的气泡是氢气,且发生的置换反应;产生该气泡的化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)能够发生化学反应,一定是产生了反应前没有的新物质,而铁丝在氧气中燃烧最后能够观察到黑色固体生成,则说明一定发生了化学反应;故答案为:产生黑色固体.
26.(1)导电性
(2)氧气
(3)B
(4)Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O
【解析】(1) 生活中常用铜作导线,主要是利用了铜的 物理性质:导电性。
(2)铁在潮湿的空气中会生锈,因此 铁制品锈蚀的过程,实际上是铁丝与空气中的 氧气和水蒸气发生了化学反应。
(3)为了验证铝、铁、铜三种金属的活动性顺序, 可选择Al、Cu 和FeSO4溶液进行验证,Al与FeSO4反应生成铁单质和硫酸铝,Cu与FeSO4不发生反应,可验证出活动性Al>Fe>Cu。
(4) 可“用稀盐酸除去铁锈,原理是 Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O 。
三、实验探究题
27.(1)一
(2)蓝;四
(3)一部分碳会与氧气反应生成二氧化碳;BCD
【解析】【猜想与假设】铜是紫红色金属,观察到反应后的固体不完全是紫红色,所以猜想一不正确,因为反应后的固体不完全是紫红色;
【实验探究】氧化铜和硫酸反应生成蓝色的硫酸铜和水,碳是黑色固体,所以
【拓展延伸】(1)碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,所以实际做实验时却将碳与氧化亚铜的质量比控制在约1:10,理由是:一部分碳会与氧气反应生成二氧化碳;
实验操作 实验现象 实验结论
步骤一:取少量固体置于烧杯中,加入足量稀硫酸,观察溶液颜色 溶液呈蓝色 猜想三不正确
步骤二:把步骤一中所得混合物过滤,将滤渣干燥后置于滤纸上,观察固体颜色 固体为紫红色、黑色 猜想四正确
(2)A、真、假黄金都是金黄色的,观察颜色的方法不能鉴别,故A错误;
B、铜和氧气加热会生成黑色的氧化铜,所以加热固体,颜色变黑的是假黄金,颜色不变的是真黄金,可以鉴别,故B正确;
C、假黄金和稀硫酸反应会生成气体,真黄金不会,可以鉴别,故C正确;
D、会与硝酸银反应的是假黄金,不会与硝酸银反应的是真黄金,可以鉴别,故D正确.
28.(1)AB;变量水分;BC;氧气;BD;食盐
(2)铁丝生锈吸收了空气中的氧气
(3)水分和氧气;食盐
【解析】(1)从ABCD实验中,可找出3组对照实验第①组对照实验 AB,变量水分;第②组对照实验BC,变量是氧气;第③组对照实验BD,变量是食盐;
(2)比较B、D实验装置和现象,可知导管内水面上升的原因是由于铁丝生锈消耗了装置中的氧气,导致压强减小,水面上升;
(3)本实验的结论是导致铁生锈的物质有水分和氧气,能加快铁生锈的物质是食盐.
29. 铁;锡纸表面产生较多气泡;取一定量锡纸,用盐酸除去可能存在的氧化膜,取出后用蒸馏水清洗并晾干,称得质量记为m1。将锡纸放入烧杯中,加入一定量饱和ZnSO4溶液浸没锡纸,充分反应后,取出锡纸用蒸馏水清洗并晾干,再次称得锡纸总质量记为m2。如果m2>m1,则锡纸中金属为铝;如果m2=m1,则锡纸中金属为锡。
【解析】【探究过程】 锡纸没有被磁铁吸引,则说明锡纸中不含有能够被此贴吸引的铁;锡纸外面是金属氧化物,与盐酸反应生成盐和水,没有明显现象,而当氧化膜除去后,锡和另外一种金属单质,与盐酸反应则会生成盐和氢气,所以当观察到锡纸表面出现较多的气泡时,则说明氧化膜除尽了;
【交流评价】 在不改变反应原理的前提下运用定量方法完善实验方案,定量实验则需要称量反应前后锡纸固体质量是否发生变化,首先将除去氧化膜的锡纸洗净、干燥后称量其质量,然后与饱和硫酸锌溶液完全反应后,取出锡纸洗净、干燥,再次称量,如果反应后的质量增加了,则锡纸中金属是铝;如果质量不变,则锡纸中只有锡。?
四、解答题
30.(1)Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
(2)Cl2>Br2>I2>S;B
【解析】(1)铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,反应的化学方程式为: Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 ;
(2)①根据 Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 可知,活动性Cl>Br;
根据 I2+Na2S=2NaI+S↓可知,活动性I>S;
根据 Br2+2KI=2KBr+I2 可知,活动性Br>I;
那么活动性由强到弱的顺序是: Cl2>Br2>I2>S ;
②因为活动性Br2>I2 ,因此I不能将Br2从它的盐溶液中置换出来,故B符合题意,而A、C、D不合题意。
31.(1)稀硫酸
(2)AFE;①⑧⑨⑦
(3)A、E
【解析】(1)锌能与稀硫酸反应产生氢气,所以药品应选用稀硫酸;
(2)锌与稀硫酸反应不需要加热,所以反应装置选择A,因要测得产生氢气的体积,所以要用F排水法收集,且通过测定排出水的体积以确定氢气的体积,故选择EF装置收集,氢气的密度比水小,所以应短导管进入气体,长导管排出水,连接的顺序是①⑧⑨⑦;
(3)该实验要通过产生氢气的体积,再利用密度计算氢气的质量,利用氢气的质量代入方工计算出锌的质量,最后再用锌的质量与样品质量之比计算纯度,所以需要测定氢气的体积和黄铜样品的质量。
32.(1)铁,铜
(2)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
(3)过滤
(4)>
【解析】(1)向废液中加入过量铁,铁会将硫酸铜中的铜全部置换出来,所以固体A有生成的铜和剩余的铁;
(2)步骤① 为铁与硫酸铜的反应,方程式为 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu ;
(3)操作a为过滤;
(4)因在反应过程中加入了铁和硫酸,除原来的硫酸亚铁外,还生成了硫酸亚铁, 所得硫酸亚铁晶体的质量大于原废液中硫酸亚铁的质量。
33.(1)2KClO3?2KCl+3O2↑;C;H2O2;分解反应
(2)后面;盐酸(或稀硫酸或铜盐或铁盐等)
(3)CO;AD
【解析】(1)若A在常 温下为固体,在二氧化锰的作用下产生C,C能够和B﹣紫红色金属反应生成F,D、F为黑色固体,因此B是铜,C是氧气,则A是氯酸钾,生成的F是氧化 铜;F能够和E反应产生H和铜,H是实验室中最常见的无色无味液体,因此E是氢气,H是水;氧气还能够和D﹣黑色固体反应产生G,G和氧化铜反应产生铜和 I,因此G应该是一氧化碳,则D是碳,I是二氧化碳;氯酸钾制取氧气需要加热,因此选择固体加热型的发生装置;若A在常温下为液体,能在二氧化锰的作用下 产生氧气,因此A是过氧化氢溶液,该反应是一种物质生成两种物质的分解反应;
(2)在金属活动性顺序中,铜位于铁的后面,可以利用金属和酸反应看能否产生气泡或利用金属和盐溶液的反应来验证金属的活动性强弱;
(3)G是一氧化碳,检验可燃性、还原性和毒性,没有酸性和助燃性.
34.(1)0.2
(2)设合金样品中锌的质量为x,充分反应后生成硫酸锌的质量为y
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 ? ?161 ?2
x ? ??y 0.2g
列方程:
得:x=6.5g, ?y=16.1g
(3)恰好完全反应后所得溶液溶质的质量分数:
【解析】根据图可以知道生成氢气的质量为0.2g,根据氢气的质量和对应的化学方程式求算锌的质量和硫酸锌的质量,进而求算对应的质量分数。
35.(1)气泡
(2)或
(3)设参加反应的稀硫酸的质量分数为x
3H2SO4+ 2Al=Al2(SO4)+ 3H2↑
294 54 6
50g·x 1.8g 0.2g
或 ?
【解析】(1)中若有气泡产生则说明该金属的活动性比氢强,二银的活动性弱于氢,所以银粉一定不是银。
(2)可从两个角度考虑:氢气质量和时间关系图,氢气质量与硫酸质量关系图,但是要注意相同质量的铝和锌与硫酸反应,铝产生的氢气质量多,铝和锌分别与硫酸反应,因为铝的活动性强,所以铝的反应速度快。故图像为,
或
由氢气的重量计算可知,银粉为铝粉,硫酸溶液中溶质质量为9.8克,故硫酸的质量分数为19.6%。
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