10.2 金属的化学性质
一.选择题(共24小题)
1.2017年春季,在张献忠沉银考古现场,整齐堆放着金册、银册、金币、银币、铜币和银锭,还有铁刀、铁矛等兵器。下列说法中错误的是( )
A.“真金不怕火炼”说明了黄金的化学性质稳定
B.上述钱币用金、银、铜而不用铁,从化学角度看主要原因是铁容易被腐蚀
C.常温下验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序时,至少需一种金属单质
D.自然界中,银、金、铜、铁主要是以单质的形式存在
2.现有甲、乙两种金属分别与相同质量分数的稀盐酸反应,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.金属甲的活动性小于金属乙
B.反应完全后消耗两种金属的质量相同
C.因为生成气体,故反应后两溶液的质量均减小
D.反应完全后消耗稀盐酸的质量相同
3.现把足量的稀盐酸分为两等份,分别与等质量的X、Y金属(颗粒大小相同)反应,生成气体的质量与时间的关系如图所示。则下列说法正确的是( )
A.金属X、Y的活动性关系为:X<Y
B.金属完全反应时消耗稀盐酸的质量:X=Y
C.X、Y的相对原子质量大小关系为:X<Y
D.t3时烧杯中溶液的质量:X<Y
4.下列图象不能正确反映其变化过程的是( )
A.过氧化氢制取氧气
B.电解水生成气体的体积
C.镁在装有空气的密闭容器内燃烧
D.等质量的镁粉和铁粉与足量的稀硫酸反应
5.向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末,充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣和滤液有下列四种说法:(1)向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生。(2)滤渣中一定含有Ag(3)向滤液中加入稀盐酸,一定有沉淀产生(4)滤液中一定含有Fe(NO3)2 ,一定不含AgNO3 ,可能含有Al(NO3)3 以上说法正确的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
6.将适量的铜粉和铁粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到固体物质和滤液,则下列判断正确的是( )
A.滤出的固体中一定含有银和铜,一定不含铁
B.滤出的固体中一定含有银,一定不含有铜和铁
C.滤液中一定含有硝酸银和硝酸亚铁,可能含有硝酸铜
D.滤液中一定含有硝酸亚铁,可能含有硝酸银和硝酸铜
7.等质量的二价金属a、b、c(均为氢前较活泼金属)分别与足量的盐酸反应,关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.三种金属的活动性顺序是a>b>c
B.等质量三种金属产生H2的质量:a>c>b
C.金属b比c在反应过程中放热现象更为明显
D.三种金属的相对原子质量大小关系是c>b>a
8.一定质量的镁、铁分别和等量的盐酸反应,产生氢气质量与时间的关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.t1时,产生氢气的质量镁比铁大
B.t1时,产生氢气的速率镁比铁快
C.t2时,参加反应镁的质量与铁相同
D.t2时,镁、铁消耗的盐酸质量相同
9.将一定量的锌粒投入到含溶质为Al(NO3)2、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)2、Zn(NO3)2时,滤渣一定为Cu、Ag
B.锌粒先跟Al(NO3)2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)2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
10.一块质量为3克的合金与足量的稀硫酸反应,产生0.1克氢气,则该合金的组成不可能是( )
A.铁、铝、镁 B.铁、铜、铝 C.锌、镁、铁 D.铝、碳、镁
11.在相同质量、相同质量分数的稀硫酸中,分别加入足量的Mg、Fe、Zn三种金属,某发生反应的质量关系如图所示,根据图中信息,下面推理合理的是( )
A.反应生成氢气质量:Mg=Fe=Zn
B.曲线P、Q、M所表示的金属分别表示Mg、Zn、Fe
C.三种金属反应速率:Mg>Fe>Zn
D.反应后溶液质量:Mg=Fe=Zn
12.将一定质量金属M的粉末放入盛有Cu(NO3)2溶液的烧杯中,充分反应后溶液呈无色;继续向烧杯中加入一定量的AgNO3溶液,待充分反应后过滤,得蓝色滤液和滤渣。根据实验分析,以下结论正确的是( )
A.金属M可能为Fe
B.滤渣中一定含有银
C.滤液中一定含有AgNO3和Cu(NO3)2
D.滤渣中加稀盐酸一定有气泡产生
13.某化学小组在AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定质量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。他们对所得滤液和滤渣有如下描述
①滤液中一定含有Zn(NO3)2
②滤渣中一定含有单质Ag
③若滤液呈蓝色,则向滤渣中滴加稀盐酸无明显现象
④若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定没有AgNO3和 Cu(NO3)2
上述四种描述中正确的个数为( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
14.向等质量的锌粉和铁粉中加入过量的稀硫酸,下列图象能正确反映其对应关系的是( )
A. B.
C. D.
15.将一定质量的锌粉加入到一定量的硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列叙述错误的是( )
A.若将所得滤渣加入到稀盐酸中,有气泡产生,则滤液中一定含有硝酸锌,可能含有硝酸亚铁
B.若反应前后溶液质量相等,则滤渣中一定含有银,可能含有铁
C.若向滤液中滴加稀盐酸,无沉淀,则滤液中一定含有锌离子,可能含有亚铁离子
D.若反应后所得滤液呈无色,则滤渣中一定含有铁和银,可能含有锌
16.某溶液含有Fe(NO3)2和AgNO3,现向其中加入一定量的锌粉,下列说法错误的是( )
A.加入锌粉后,溶液中一定有Zn2+
B.若最终溶质种类为两种时,其中含有的金属离子为Zn2+、Fe2+
C.若最终溶质种类为1种时,不溶物中可能只有一种金属
D.从加入锌粉到硝酸银刚好反应完全之前,溶液中Fe(NO3)2的质量分数变大
17.已知:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,为探究铜和浓硫酸的反应及生成的二氧化硫气体的部分性质,某同学设计如图实验(图中脱脂棉团蘸有紫色石蕊溶液)。下列关于该实验的说法错误的是( )
A.该装置便于控制铜和浓硫酸反应的发生和停止
B.铜丝绕成螺旋状是为了加快铜和浓硫酸的反应
C.实验中可观察到脱脂棉团变红
D.氢氧化钠溶液用于吸收尾气SO2,其反应的基本类型是复分解反应
18.把足量盐酸分成质量相等的两份,分别倒入天平上的烧杯中,天平平衡,向一烧杯中加入2g镁,向另一烧杯中加入2g铁,待镁和铁全部反应完毕后,天平的指针( )
A.偏向加镁的一边 B.偏向加铁的一边
C.停留在原来位置 D.不能确定偏向哪一边
19.将适量的铜粉加入一定量的硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列判断不正确的是( )
A.滤液一定是蓝色的
B.滤液中一定有硝酸铜,一定没有硝酸银
C.滤渣可能是黑色的
D.滤渣中一定有银,可能还有铜
20.某工厂废液中含有AgNO3、Cu(NO3)2两种溶液,取部分废液于烧杯中,加入一定量锌粉,测定所得溶液中某溶质质量与时间的关系如图,同时得到以下结论,其中说法错误的是( )
A.图中纵坐标表示Cu(NO3)2的质量
B.在a点表示的溶液中加稀盐酸,一定有白色沉淀产生
C.c点时烧杯中有两种金属单质,d点时烧杯中有三种金属单质
D.完全反应后过滤,向滤渣中加稀盐酸,一定无气泡产生
21.向一定量的Al粉中加入稀硫酸,下列曲线错误的是( )
A. B.
C. D.
22.向一定量硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉,充分反应后所得溶液的质量与加入锌粉的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点所得固体为银
B.b点所得溶液中的溶质为硝酸银、硝酸亚铁和硝酸锌
C.c点所得溶液中的溶质为硝酸亚铁和硝酸锌
D.d点所得固体为银、铁
23.镁、铝、铁为生活中常见的金属,它们都能与盐酸反应生成氢气。将三种金属分别与相同溶质质量分数的稀盐酸反应。下列有关变化趋势的图象合理的是( )
A.等质量的镁、铝、铁分别加入到足量的稀盐酸中
B.等质量的镁、铝、铁分别加入到等质量的稀盐酸中
C.取少量等质量的镁、铝、铁分别加入到足量的稀盐酸中
D.取少量等质量的稀盐酸分别逐滴加入到足量的镁、铝、铁中
24.等质量的A、B、C三种金属的粉末,与足量的等浓度稀硫酸反应(A、B、C三种金属元素在生成物中都显+2价)生成H2的质量与时间的关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.三种金属的活动性为B>A>C
B.生成氢气的质量:A>B>C
C.相对原子质量:A>B>C
D.消耗硫酸的质量:A>B>C
二.填空题(共4小题)
25.金属材料在人类的生产和生活中有广泛的应用。
①地壳中含量最多的金属元素是 。
②“沙里淘金”说明黄金在自然界以 (填“游离态”或“化合态”)形式存在。
③铜在空气中会生成铜锈[成分是Cu2(OH)2CO3],根据铜锈的主要成分中含有氢元素,可判断铜生锈需要空气中的 。
④某小组为探究银、铜、铁的金属活动性顺序,设计了三个实验:a.将铁片浸入稀硫酸中;
b.将银片浸入稀硫酸中;c.将铁片浸入硫酸铜溶液中。
I.实验a中反应的化学方程式为 。
II.上述三个实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序,请补充一个实验来达到实验目的(写出实验操作和现象) 。根据以上探究,三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
⑤向一定量铜锌混合粉末中逐滴加入稀硫酸,下列图象能正确表示对应变化关系的是 。
26.金属与我们的生活息息相关,请 回答下列与金属有关的问题.
(1)“沙里淘金”说明金在自然界中以 形式存在.(填“单质”或“化合物”);
(2)我国第四套人民币硬币从1999年开始发行,一元为钢芯镀镍(Ni)合金,五角币为钢芯镀铜合金,一角币为铝合金或不锈钢.选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是 (填序号).
A.金属的硬度 B.金属的导电性 C.金属的耐腐蚀性 D.金属价格与硬币面值的吻合度
(3)比较Mn、Pd(钯)、Cu三种金属的活动性顺序.
①将Mn片、Pd片分别加入到稀盐酸中,Mn片表面有气泡产生,Pd片没有变化.根据上述实验现象,得出的结论是 ;
②要确切得出这三种金属的活动性顺序,还需将Pd片加入到 溶液中,观察现象.
(4)在质量相等、浓度相同的稀硫酸中,分别加入等质量的锌粉和铁粉,生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示.下列表述正确的是 (填序号).
①A表示锌和稀硫酸的反应曲线
②反应结束后消耗两种金属的质量相等
③反应结束后稀硫酸都没有剩余
④反应结束后两种金属一定都有剩余
⑤反应结束后生成的氢气质量相等.
27.镁、铜、铁是生活中常见的金属.
(1)常见的铁矿石有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)、黄铁矿(FeS2)等.若用 矿炼铁会产生形成酸雨的有害气体;CO在高温时与赤铁矿反应的方程式为 ,炼得的生铁合金容易生锈,请列出举一种防锈的方法 .
(2)晓明同学为了验证铁、镁、铜的活动性顺序,已有的药品是镁带、铜丝、铁丝,那他还应选择的盐溶液是: (写化学式).
(3)现有等质量X、Y、Z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,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知X、Y、Z在生成物中化合价均为+2价),则它们的相对原子质量由大到小的顺序为 .
28.金属是一类重要的材料,研究其性质十分必要。
(1)地壳中含量最多的金属元素是 (填元素符号)。
(2)人们对铝的利用比铜和铁晚,金属大规模开发和利用的先后顺序主要与 (填序号)有关。
A.金属的活动性 B.地壳中金属的含量 C.金属的颜色
(3)下面是某小组同学对金属镁和铁性质的对比研究。
①在室温条件下进行如图1实验,试管内的镁和铁表面均被打磨,且形状、大小均相同,向两支试管中同时加入等体积、相同浓度的稀盐酸。通过观察到 现象,可得出的结论是金属活性Mg>Fe;还可以观察到,反应在相同时间内,两支长颈漏斗内液面高度不同,可得出的结论是 。
②取等量的镁、铁两种金属,将镁放入稀硫酸中,铁放到稀盐酸中,产生氢气的质量随反应时间变化曲线如图2所示,下列说法正确的是 (填序号)。A.充分反应后,生成氢气的质量相等
B.消耗铁的质量一定小于镁的质量
C.充分反应后,镁、铁一定都有剩余
D.充分反应后,溶液的质量一定都有所增加
E.充分反应后,稀硫酸和稀盐酸一定都没有剩余。
三.解答题(共1小题)
29.人类社会的发展离不开金属。请根据所学知识填空。
(1)下列制品的用途,利用金属导热性的是 。
(2)金属资源在地球上分布广泛。人们在自然界中仅发现金、银等少量金属单质,其余金属元素都以化合物形式存在,你认为金属的存在形式主要和 有关。
(3)农业上用硫酸铜、生石灰加水配制波尔多液作为杀菌剂。有经验的农民都不用铁质容器来配制或盛放波尔多液,原因是 (用化学方程式表示)。
(4)验证铜、银金属的活动性顺序的化学方程式 。
参考答案与试题解析
一.选择题(共24小题)
1.2017年春季,在张献忠沉银考古现场,整齐堆放着金册、银册、金币、银币、铜币和银锭,还有铁刀、铁矛等兵器。下列说法中错误的是( )
A.“真金不怕火炼”说明了黄金的化学性质稳定
B.上述钱币用金、银、铜而不用铁,从化学角度看主要原因是铁容易被腐蚀
C.常温下验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序时,至少需一种金属单质
D.自然界中,银、金、铜、铁主要是以单质的形式存在
【分析】A、根据金的化学性质很稳定进行分析判断。
B、根据铁的化学性质比较活泼,易锈蚀,进行分析判断。
C、在验证三种金属活动性强弱时,通常采取“三取中”的方法,进行分析判断。
D、根据除少数很不活泼的金属(如金、银等)以单质形式存在外,其余的都以化合物的形式存在,进行分析判断。
【解答】解:A、“真金不怕火炼”,意思是金即使在高温时也不与氧气反应,说明了黄金的化学性质稳定,故选项说法正确。
B、上述钱币用金、银、铜而不用铁,是因为铁的化学性质比较活泼,易锈蚀,故选项说法正确。
C、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,用铁、铜、银三种金属和稀盐酸混合,不能证明Cu和A的活动性顺序,故选项说法正确。
D、除少数很不活泼的金属(如金、银等)以单质形式存在外,其余的都以化合物的形式存在,没有天然的金属铁,故选项说法错误。
故选:D。
2.现有甲、乙两种金属分别与相同质量分数的稀盐酸反应,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.金属甲的活动性小于金属乙
B.反应完全后消耗两种金属的质量相同
C.因为生成气体,故反应后两溶液的质量均减小
D.反应完全后消耗稀盐酸的质量相同
【分析】A、根据反应的时间进行分析;
B、根据金属与酸的反应分析;
C、根据质量守恒定律进行分析;
D.根据生成的氢气质量相同进行分析
【解答】解:A、由图象可知,甲反应的时间短,反应的速率快,金属甲的活动性大于乙,故A错误;
B、甲乙是两种不同的金属,生成的氢气相同,反应完全后消耗两种金属的质量不相同,故B错误;
C、由于金属参加了反应,虽然生成气体,但反应后两溶液的质量均增加,故C错误;
D、通过图象可以看出,生成的氢气质量相同,反应完全后消耗稀盐酸的质量相同,故D正确。
故选:D。
3.现把足量的稀盐酸分为两等份,分别与等质量的X、Y金属(颗粒大小相同)反应,生成气体的质量与时间的关系如图所示。则下列说法正确的是( )
A.金属X、Y的活动性关系为:X<Y
B.金属完全反应时消耗稀盐酸的质量:X=Y
C.X、Y的相对原子质量大小关系为:X<Y
D.t3时烧杯中溶液的质量:X<Y
【分析】A、金属活动性越强,与酸反应的时间越短;
B、金属在盐中化合价相等时,金属的相对原子质量越小,产生氢气越多;
C、生成氢气的质量来源于酸中的氢元素,氢气质量相等消耗掉的酸相等;
D、反应后溶液质量等于反应前总质量减去生成氢气的质量。
【解答】解:A、相同时间内生成氢气的质量是X>Y,故金属的活动性是X>Y,A错误;
B、生成等质量的氢气才消耗等质量的酸,金属完全反应时,生成氢气质量不相等,则消耗的酸质量不相等,B错误;
C、生成氢气的质量X>Y,若两种金属的化合价相等时,相对原子质量越小的金属产生氢气越多,则X<Y,若化合价不相等时,则无法确定,C错误;
D、t3℃时,金属完全反应后,生成氢气的质量X>Y,反应前加入的物质的质量相等,根据质量守恒定律,反应后烧杯中溶液质量=反应前的总质量﹣生成氢气的质量,故t3时烧杯中溶液的质量X<Y,D正确;
故选:D。
4.下列图象不能正确反映其变化过程的是( )
A.过氧化氢制取氧气
B.电解水生成气体的体积
C.镁在装有空气的密闭容器内燃烧
D.等质量的镁粉和铁粉与足量的稀硫酸反应
【分析】过氧化氢分解生成水和氧气;
电解水时,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,氧气和氢气的体积比约为1:2,质量比是8:1;
镁燃烧生成氧化镁;
稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,和镁反应生成硫酸镁和氢气。
【解答】解:A、过氧化氢分解生成水和氧气,利用催化剂时反应速率快一些,不利用催化剂时反应速率慢一些,最终生成氧气质量相等,该选项对应关系正确;
B、电解水生成氢气和氧气体积比是2:1,该选项对应关系正确;
C、镁在装有空气的密闭容器内燃烧,反应前后镁元素质量不变,该选项对应关系正确;
D、等质量的镁粉和铁粉与足量的稀硫酸反应,最终镁反应生成的氢气多,当反应的硫酸质量相等时,生成氢气质量相等,该选项对应关系不正确。
故选:D。
5.向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末,充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣和滤液有下列四种说法:(1)向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生。(2)滤渣中一定含有Ag(3)向滤液中加入稀盐酸,一定有沉淀产生(4)滤液中一定含有Fe(NO3)2 ,一定不含AgNO3 ,可能含有Al(NO3)3 以上说法正确的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【分析】根据金属活动性顺序表以及金属与盐反应的条件分析。
【解答】解:由金属活动性顺序表可知,Al>Fe>Ag,向硝酸银溶液中加入一定质量Al和Fe的混合粉末,铝首先与硝酸银溶液反应,当铝反应完全后,铁与硝酸银溶液反应,由得到滤渣和浅绿色溶液,说明溶液中含有硝酸亚铁,说明铝已完全反应,滤渣中一定含有银。由以上分析可知:(1)由于铁的量不确定,不能判断铁是否有剩余,而银不能和酸反应,所以不能判断一定有气泡产生,(1)错误;(2)由上述分析可知,在滤渣中一定含有银,(2)正确;(3)由于铁的量不确定,不能判断是否将硝酸银全部置换出来,所以不能判断向滤液中加入稀盐酸一定产生沉淀,(3)错误;(4)滤液呈浅绿色,说明滤液中一定含有硝酸亚铁,铝完全反应,溶液中一定含有硝酸铝,由于铁的量不确定,不能确定是否将硝酸银完全反应,故可能含有硝酸银,(4)错误;正确个数为1个
故选:B。
6.将适量的铜粉和铁粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到固体物质和滤液,则下列判断正确的是( )
A.滤出的固体中一定含有银和铜,一定不含铁
B.滤出的固体中一定含有银,一定不含有铜和铁
C.滤液中一定含有硝酸银和硝酸亚铁,可能含有硝酸铜
D.滤液中一定含有硝酸亚铁,可能含有硝酸银和硝酸铜
【分析】根据将适量的铜粉和铁粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,然后才是铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银进行解答。
【解答】解:A、将适量的铜粉和铁粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,然后才是铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银。故充分反应后过滤,滤出的固体中一定含有银,可能含有铜和铁,故A错误;
B、将适量的铜粉和铁粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,然后才是铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银。故充分反应后过滤,滤出的固体中一定含有银,可能含有铜和铁,故B错误;
C、将适量的铜粉和铁粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,然后才是铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银。故充分反应后过滤,滤出的固体中一定含有银,可能含有铜和铁,而滤液中一定含有硝酸亚铁,可能含有硝酸银和硝酸铜,故C错误;
D、将适量的铜粉和铁粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,然后才是铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银。故充分反应后过滤,滤出的固体中一定含有银,可能含有铜和铁,而滤液中一定含有硝酸亚铁,可能含有硝酸银和硝酸铜,故D正确。
故选:D。
7.等质量的二价金属a、b、c(均为氢前较活泼金属)分别与足量的盐酸反应,关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.三种金属的活动性顺序是a>b>c
B.等质量三种金属产生H2的质量:a>c>b
C.金属b比c在反应过程中放热现象更为明显
D.三种金属的相对原子质量大小关系是c>b>a
【分析】等质量的三种金属分别与足量的盐酸反应,由完全反应时消耗的时间可以确定金属的活动性顺序;由图示可以确定生成氢气的质量的多少,进而能确定相对原子质量的大小,进行分析判断。
【解答】解:A、等质量的三种金属分别与足量的盐酸反应,至完全反应消耗的时间的多少为c<a<b,则三种金属的活泼性顺序是c>a>b,故选项说法错误。
B、由纵坐标可知,三种金属产生H2的质量a>b>c,故选项说法错误。
C、由上述分析可知,c的金属活动性强于b,则c在反应过程中的放热现象更加明显,故选项说法错误。
D、若三种金属在生成物中均显+2价,生成氢气的质量与金属的相对原子质量呈反比,产生H2的质量a>b>c,则三种金属的相对原子质量大小关系是c>b>a,故选项说法正确。
故选:D。
8.一定质量的镁、铁分别和等量的盐酸反应,产生氢气质量与时间的关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.t1时,产生氢气的质量镁比铁大
B.t1时,产生氢气的速率镁比铁快
C.t2时,参加反应镁的质量与铁相同
D.t2时,镁、铁消耗的盐酸质量相同
【分析】A、根据镁的金属活动性比铁强,反应速率快,进行分析判断。
B、根据镁的金属活动性比铁强,进行分析判断。
C、根据生成等质量的氢气消耗的镁和铁的质量,进行分析判断。
D、根据质量守恒定律,反应前后氢元素的质量不变,进行分析判断。
【解答】解:A、一定质量的镁、铁分别和等量的盐酸反应,镁的金属活动性比铁强,反应速率快,t1时产生氢气的质量镁比铁大,故选项说法正确。
B、镁的金属活动性比铁强,反应速率快,则t1时,产生氢气的速率镁比铁快,故选项说法正确。
C、t2时,生成等质量的氢气;镁和铁与稀盐酸反应的化学方程式分别是Mg+2HCl═MgCl2+H2↑、Fe+2HCl═FeCl2+H2↑,镁、铁的相对原子质量为24、56,则生成等质量的氢气消耗的铁的质量比镁大,故选项说法错误。
D、由质量守恒定律,反应前后氢元素的质量不变,t2时生成等质量的氢气,则镁、铁消耗的盐酸质量相同,故选项说法正确。
故选:C。
9.将一定量的锌粒投入到含溶质为Al(NO3)2、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)2、Zn(NO3)2时,滤渣一定为Cu、Ag
B.锌粒先跟Al(NO3)2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)2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
【分析】根据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,再与硝酸铜反应,充分反应后过滤,往滤液中滴加稀盐酸,无明显现象,说明了溶液中没有硝酸银,据此分析判断有关的说法。
【解答】解: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,再与硝酸铜反应。充分反应后过滤,往滤液中滴加稀盐酸,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说法不正确;
B、由上述分析可知,锌粒不与Al(NO3)2反应,故B说法不正确;
C、由上述分析可知,锌粒先与AgNO3反应,故C说法不正确;
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,故D说法正确。
故选:D。
10.一块质量为3克的合金与足量的稀硫酸反应,产生0.1克氢气,则该合金的组成不可能是( )
A.铁、铝、镁 B.铁、铜、铝 C.锌、镁、铁 D.铝、碳、镁
【分析】利用一定质量金属完全反应放出氢气质量=×金属质量,计算生成0.1氢气消耗选项所涉及金属铁、锌、镁、铝的质量;然后根据题设的条件:三种金属混合物3g与足量稀硫酸反应后生成了0.1g氢气,推断出三种金属合金的不可能组成。
【解答】解:根据与硫酸反应时铁、锌、镁、铝分别呈+2、+2、+2、+3,与足量稀硫酸反应后生成了0.1g气,所需要消耗金属的质量分别为:
需要金属铁的质量=0.1×=2.8g
金属锌的质量0.1×=3.25g
属镁的质量=0.1×=1.2g
金属铝的质量=0.1×=0.9g
铜、碳不与稀硫酸反应,可使合金的质量增加;
由上述需要金属的质量可知,3克铁、铝、镁混合物与足量的稀硫酸反应,产生氢气的质量一定大于0.1克。则该合金的组成不可能是A。
故选:A。
11.在相同质量、相同质量分数的稀硫酸中,分别加入足量的Mg、Fe、Zn三种金属,某发生反应的质量关系如图所示,根据图中信息,下面推理合理的是( )
A.反应生成氢气质量:Mg=Fe=Zn
B.曲线P、Q、M所表示的金属分别表示Mg、Zn、Fe
C.三种金属反应速率:Mg>Fe>Zn
D.反应后溶液质量:Mg=Fe=Zn
【分析】根据已有的金属的性质结合物质间的反应以及与图象的关系进行分析解答即可。
【解答】解:A、相同质量、相同质量分数的稀硫酸中,分别加入足量的Mg、Fe、Zn三种金属,则最终生成的氢气的质量相等,正确;
B、与等质量的稀硫酸反应,开始消耗的锌的质量大,镁的质量小,故P是镁,Q是铁,M是锌,错误;
C、三种金属的活动性顺序为Mg>Zn>Fe,错误;
D、反应后溶液的质量为Zn>Fe>Mg,错误;
故选:A。
12.将一定质量金属M的粉末放入盛有Cu(NO3)2溶液的烧杯中,充分反应后溶液呈无色;继续向烧杯中加入一定量的AgNO3溶液,待充分反应后过滤,得蓝色滤液和滤渣。根据实验分析,以下结论正确的是( )
A.金属M可能为Fe
B.滤渣中一定含有银
C.滤液中一定含有AgNO3和Cu(NO3)2
D.滤渣中加稀盐酸一定有气泡产生
【分析】根据在金属活动性顺序中,排在前面的金属会将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,硫酸铜溶液显蓝色,硫酸亚铁溶液显浅绿色,据此分析。
【解答】解:由题意可知,将一定质量金属M的粉末放入盛有Cu(NO3)2溶液的烧杯中,充分反应后溶液呈无色,说明了M的活动性大于铜;继续向烧杯中加入一定量的AgNO3溶液,待充分反应后过滤,得蓝色滤液和滤渣,说明可M没有剩余,铜与硝酸银发生了反应,所以:
A、由于铁与硫酸反应生成的硫酸亚铁显浅绿色,所以金属M不可能为Fe,故A不正确;
B、由于M能将铜置换出来,在加入硝酸银时,一定有置换出的银,故B正确;
C、由于溶液显蓝色,一定含有硝酸铜,硝酸银的存在不能确定,故C不正确;
D、滤渣中一定含有银,铜不一定存在,所以不能与稀盐酸反应,故D不正确。
故选:B。
13.某化学小组在AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定质量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。他们对所得滤液和滤渣有如下描述
①滤液中一定含有Zn(NO3)2
②滤渣中一定含有单质Ag
③若滤液呈蓝色,则向滤渣中滴加稀盐酸无明显现象
④若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定没有AgNO3和 Cu(NO3)2
上述四种描述中正确的个数为( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【分析】根据金属活动顺序表知:锌>铜>银,所以加入锌粉,首先锌粉和硝酸银溶液反应,置换出单质银,如果锌粉足量可以再继续和硝酸铜反应置换出铜。
【解答】解:由题意可知金属活动性顺序可知,锌>铜>银。向含有AgNO3、Cu(NO3)2的混合液中加入一定量的锌粉,锌粉会首先置换硝酸银中的银,待硝酸银完全反应后继续与硝酸铜发生反应。
①滤液中一定含有Zn(NO3)2,正确;
②滤渣中一定含有Ag,可能含有Cu和Zn,正确;
③若滤液呈蓝色,则Cu(NO3)2未反应完或未反应,AgNO3可能完全反应也可能部分反应,滤渣中为银或银和铜,向滤渣中滴加稀盐酸无明显现象,正确;
④若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生,说明锌粉过量,AgNO3和Cu(NO3)2完全反应,则滤液中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2.正确;
故选:A。
14.向等质量的锌粉和铁粉中加入过量的稀硫酸,下列图象能正确反映其对应关系的是( )
A. B.
C. 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。
【解答】解:A、铁和稀硫酸反应生成的氢气比锌多,该选项对应关系不正确;
B、铁和稀硫酸反应生成的氢气比锌多,该选项对应关系不正确;
C、反应的硫酸质量相等时,生成氢气质量相等,最终铁和稀硫酸反应生成的氢气比锌多,该选项对应关系正确;
D、反应的硫酸质量相等时,生成氢气质量相等,最终铁和稀硫酸反应生成的氢气比锌多,该选项对应关系不正确。
故选:C。
15.将一定质量的锌粉加入到一定量的硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列叙述错误的是( )
A.若将所得滤渣加入到稀盐酸中,有气泡产生,则滤液中一定含有硝酸锌,可能含有硝酸亚铁
B.若反应前后溶液质量相等,则滤渣中一定含有银,可能含有铁
C.若向滤液中滴加稀盐酸,无沉淀,则滤液中一定含有锌离子,可能含有亚铁离子
D.若反应后所得滤液呈无色,则滤渣中一定含有铁和银,可能含有锌
【分析】根据三种金属的活动性顺序为:锌>铁>银,所以将一定质量的锌粉放入到硝酸亚铁、硝酸银的混合溶液中,锌会先与硝酸银反应,硝酸银完全反应后,再与硝酸亚铁反应,然后结合题中的选项进行分析。
【解答】解:A、加入的锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银。溶液质量减小;再和硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌,溶液质量增大。若将所得滤渣加入到稀盐酸中,有气泡产生,说明滤渣中一定有铁,可能有锌。则滤液中一定没有硝酸银,一定有硝酸锌。可能有硝酸亚铁,故正确。
B、若反应前后溶液质量相等,则滤渣中一定含有银和铁,可能有锌。故错误。
C、若向滤液中滴加稀盐酸,无沉淀,则滤液中一定没有硝酸银,一定有硝酸锌,可能有硝酸亚铁。故正确。
D、若反应后所得滤液呈无色,则滤液中一定无硝酸亚铁和硝酸银。则滤渣中一定有银和铁,可能有锌。故正确。
故选:B。
16.某溶液含有Fe(NO3)2和AgNO3,现向其中加入一定量的锌粉,下列说法错误的是( )
A.加入锌粉后,溶液中一定有Zn2+
B.若最终溶质种类为两种时,其中含有的金属离子为Zn2+、Fe2+
C.若最终溶质种类为1种时,不溶物中可能只有一种金属
D.从加入锌粉到硝酸银刚好反应完全之前,溶液中Fe(NO3)2的质量分数变大
【分析】锌比铁活泼,铁比银活泼,向一定量的AgNO3与Fe(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌先和硝酸银反应,如果硝酸银完全反应后锌有剩余,则锌再和硝酸亚铁反应。
【解答】解:A、锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,因此滤液中一定含有硝酸锌,该选项说法正确;
B、锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,因此滤液中一定含有硝酸锌,若最终溶质种类为两种时,为锌与硝酸银完全反应,与硝酸亚铁部分反应或没有反应,滤液中含有硝酸锌、硝酸亚铁,其中含有的金属离子为Zn2+、Fe2+,该选项说法正确;
C、若最终溶质种类为1种时,只能为硝酸锌,不溶物中一定有银、铁,可能有锌,该选项说法不正确;
D、锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,每65份质量的锌置换出216份质量的银,溶液的质量减小,溶液中Fe(NO3)2的质量不变,溶液中Fe(NO3)2的质量分数变大,该选项说法正确。
故选:C。
17.已知:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,为探究铜和浓硫酸的反应及生成的二氧化硫气体的部分性质,某同学设计如图实验(图中脱脂棉团蘸有紫色石蕊溶液)。下列关于该实验的说法错误的是( )
A.该装置便于控制铜和浓硫酸反应的发生和停止
B.铜丝绕成螺旋状是为了加快铜和浓硫酸的反应
C.实验中可观察到脱脂棉团变红
D.氢氧化钠溶液用于吸收尾气SO2,其反应的基本类型是复分解反应
【分析】向装置中鼓气,是为了使反应生成的二氧化硫全部通过石蕊试液并且进入氢氧化钠溶液中,防止扩散到空气中污染环境;
二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸显酸性,能使石蕊试液变红色。
【解答】解:A、通过上下移动粗铜丝能使铜和浓硫酸随时接触或分离,从而使反应随时进行或停止,该装置便于控制铜和浓硫酸反应的发生和停止,该选项说法正确;与鼓气球相连接的导管不能插入浓硫酸中,这是因为鼓气的目的是为了使反应生成的二氧化硫全部导出,该选项说法不正确;
B、铜丝绕成螺旋状是为了增大反应物接触面积,从而加快铜和浓硫酸的反应,该选项说法正确;
C、实验中,二氧化硫能和紫色石蕊溶液中的水反应生成亚硫酸,亚硫酸显酸性,能使石蕊试液变红色,因此可观察到脱脂棉团变红,该选项说法正确;
D、氢氧化钠与二氧化硫的反应不是两种化合物交换成分的反应,不是复分解反应,该选项说法错误;
故选:D。
18.把足量盐酸分成质量相等的两份,分别倒入天平上的烧杯中,天平平衡,向一烧杯中加入2g镁,向另一烧杯中加入2g铁,待镁和铁全部反应完毕后,天平的指针( )
A.偏向加镁的一边 B.偏向加铁的一边
C.停留在原来位置 D.不能确定偏向哪一边
【分析】根据已有的知识进行分析,金属与酸反应天平要平衡,则加入的金属与产生的氢气的差值相等,天平若不平衡,则会指向质量增加多的一端。
【解答】解:由于投入等质量的镁和铁且都完全反应,所以关键看谁产生氢气多,哪一边就轻,由于镁的相对原子质量小,等质量的镁和铁与酸反应,镁产生的氢气多,所以偏向铁一边;
故选:B。
19.将适量的铜粉加入一定量的硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列判断不正确的是( )
A.滤液一定是蓝色的
B.滤液中一定有硝酸铜,一定没有硝酸银
C.滤渣可能是黑色的
D.滤渣中一定有银,可能还有铜
【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。
【解答】解:A、铜会置换硝酸银中的银同时生成硝酸铜,所以滤液一定是蓝色的,故正确;
B、如果铜粉量不足,铜会置换部分硝酸银中的银,滤液中有硝酸铜和硝酸银,故错误;
C、铜会置换硝酸银中的银,银的固体粉末显黑色,故正确;
D、如果铜粉量足量,滤渣中一定有银和铜,如果铜粉量不足,滤渣中只有银,故正确。
故选:B。
20.某工厂废液中含有AgNO3、Cu(NO3)2两种溶液,取部分废液于烧杯中,加入一定量锌粉,测定所得溶液中某溶质质量与时间的关系如图,同时得到以下结论,其中说法错误的是( )
A.图中纵坐标表示Cu(NO3)2的质量
B.在a点表示的溶液中加稀盐酸,一定有白色沉淀产生
C.c点时烧杯中有两种金属单质,d点时烧杯中有三种金属单质
D.完全反应后过滤,向滤渣中加稀盐酸,一定无气泡产生
【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。
【解答】解:A、锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,当硝酸银完全反应后,锌与硝酸铜反应,随着反应进行硝酸铜质量减小,因此图中纵坐标表示硝酸铜的质量,该选项说法正确;
B、a点表示锌和部分硝酸银反应生成硝酸锌和银,溶液中有三种溶质,即没有反应的硝酸铜、过量的硝酸银和反应生成的硝酸锌,溶液中加稀盐酸,一定有白色沉淀产生,该选项说法正确;
C、c点时表示锌和部分硝酸铜反应,烧杯中有两种金属单质,即铜和银,d点时烧杯中有两种金属单质,即铜、银,此时锌不足,该选项说法不正确;
D、由图可知硝酸铜有剩余,锌不足,完全反应后过滤,滤渣中只有铜、银,加入少量稀盐酸,一定没有气泡产生,该选项说法正确。
故选:C。
21.向一定量的Al粉中加入稀硫酸,下列曲线错误的是( )
A. B.
C. D.
【分析】铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气。
【解答】解:A、铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,随着反应进行,溶液质量增大,完全反应后继续加入稀硫酸,溶液质量仍然增大,并且幅度更大一些,该选项对应关系正确;
B、随着反应进行,铝质量减小,直至减小到0,该选项对应关系正确;
C、加入稀硫酸前氢气质量是0,该选项对应关系不正确;
D、随着稀硫酸的加入,水的质量不断增大,该选项对应关系正确。
故选:C。
22.向一定量硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉,充分反应后所得溶液的质量与加入锌粉的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点所得固体为银
B.b点所得溶液中的溶质为硝酸银、硝酸亚铁和硝酸锌
C.c点所得溶液中的溶质为硝酸亚铁和硝酸锌
D.d点所得固体为银、铁
【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。
【解答】解:向一定量硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,后和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁;
A、a点所得固体为硝酸银和锌反应生成的银,该选项说法正确;
B、b点硝酸银完全反应,所得溶液中的溶质为硝酸亚铁和硝酸锌,该选项说法不正确;
C、c点硝酸亚铁完全反应,所得溶液中的溶质为硝酸锌,该选项说法不正确;
D、d点所得固体为银、铁和过量的锌,该选项说法不正确。
故选:A。
23.镁、铝、铁为生活中常见的金属,它们都能与盐酸反应生成氢气。将三种金属分别与相同溶质质量分数的稀盐酸反应。下列有关变化趋势的图象合理的是( )
A.等质量的镁、铝、铁分别加入到足量的稀盐酸中
B.等质量的镁、铝、铁分别加入到等质量的稀盐酸中
C.取少量等质量的镁、铝、铁分别加入到足量的稀盐酸中
D.取少量等质量的稀盐酸分别逐滴加入到足量的镁、铝、铁中
【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。
【解答】解:A、镁在三种金属中最活泼,反应速率最快,分解需要时间最短,该选项对应关系不正确;
B、反应的金属质量相等时,铝反应生成氢气最多,铁反应生成氢气最少,该选项对应关系正确;
C、反应的金属质量相等时,铝反应生成氢气最多,铁反应生成氢气最少,该选项对应关系不正确;
D取少量等质量的稀盐酸分别逐滴加入到足量的镁、铝、铁中,最终生成氢气质量相等,该选项对应关系不正确。
故选:B。
24.等质量的A、B、C三种金属的粉末,与足量的等浓度稀硫酸反应(A、B、C三种金属元素在生成物中都显+2价)生成H2的质量与时间的关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.三种金属的活动性为B>A>C
B.生成氢气的质量:A>B>C
C.相对原子质量:A>B>C
D.消耗硫酸的质量:A>B>C
【分析】A、根据相同时间内产生氢气较多(即反应剧烈)的金属活动性较强,结合产生氢气的关系图判断三种金属活动性;
B、根据图象分析生成氢气的质量;
C、根据A、B、C在生成物中化合价均为+2价可知一定质量的金属完全反应产生氢气的质量与金属的相对原子质量成反比分析;
D、根据质量守恒定律定律可知,生成氢气的质量取决于消耗的硫酸的质量。
【解答】解:A、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,当三种金属都在发生反应时,相同时间内B放出氢气的质量大于A、大于C,可判断三种金属活动性顺序是B>A>C,故说法正确;
B、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,在三种金属完全反应后,放出H2的质量是A>B>C,故说法正确;
C、三种金属的化合价、金属的质量都相等,完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,即产生氢气多的相对原子质量小;根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,在三种金属完全反应后,放出H2的质量是A>B>C,因此可判断相对原子质量是C>B>A,故说法错误;
D、金属与酸的反应生成氢气时,氢气来源于酸中的氢元素,所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致,消耗硫酸的质量:A>B>C,故说法正确。
故选:C。
二.填空题(共4小题)
25.金属材料在人类的生产和生活中有广泛的应用。
①地壳中含量最多的金属元素是 Al 。
②“沙里淘金”说明黄金在自然界以 游离态 (填“游离态”或“化合态”)形式存在。
③铜在空气中会生成铜锈[成分是Cu2(OH)2CO3],根据铜锈的主要成分中含有氢元素,可判断铜生锈需要空气中的 水 。
④某小组为探究银、铜、铁的金属活动性顺序,设计了三个实验:a.将铁片浸入稀硫酸中;
b.将银片浸入稀硫酸中;c.将铁片浸入硫酸铜溶液中。
I.实验a中反应的化学方程式为 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 。
II.上述三个实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序,请补充一个实验来达到实验目的(写出实验操作和现象) 将铜片浸入硝酸银溶液中,过一会取出,铜片表面有银白色物质析出 。根据以上探究,三种金属的活动性由强到弱的顺序是 Fe>Cu>Ag 。
⑤向一定量铜锌混合粉末中逐滴加入稀硫酸,下列图象能正确表示对应变化关系的是 AD 。
【分析】①根据地壳中含量最多的前五种元素和金属元素的判断方法考虑。
②根据金的化学性质非常稳定,在自然界中主要是以单质形式存在进行解答。
③根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变考虑;
④根据铁与硫酸的反应写出反应的方程式;通过三个实验可知,还不能比较铜和银活泼性,所以只要设计的实验能比较出二者的活泼性就行;
⑤根据铜锌合金中只有锌能够和稀硫酸反应产生氢气,反应前后锌元素的质量不变以及铜没有参与反应结合坐标逐项分析。
【解答】解:①地壳中含量最多的前五种元素:氧、硅、铝、铁、钙,汉字中带钅字旁(汞和金除外)的属于金属元素,所以地壳中含量最多的金属元素是铝,
②元素的存在形式由其化学性质决定,沙里淘金,说明金的化学性质稳定,与土壤中的水及氧气等物质不反应,在自然界主要以单质的形式存在。
③根据质量守恒定律反应前后各元素种类不变,所以铜锈的主要成分中含有氢元素,可以判断出铜生锈需要空气中的含有氢元素的物质,即水蒸气;
④实验a中铁与硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,
通过三个实验可知,铁的活泼性大于铜、银,还不能比较铜和银活泼性,为了比较铜和银活泼性,可以:将铜片浸入硝酸银溶液中,过一会取出,铜片表面有银白色物质析出。根据以上探究,三种金属的活动性由强到弱的顺序是 Fe>Cu>Ag。
⑤A、铜锌合金中只有锌能够和稀硫酸反应产生氢气,因此随着反应的进行固体逐渐减少,到锌反应完了,剩余的铜,质量保持不变,故坐标正确;
B、铜锌合金中只有锌能够和稀硫酸反应产生氢气,起点是0,等锌反应后质量不再增加,故坐标错误;
C、铜锌合金中只有锌能够和稀硫酸反应产生氢气,只要一加入稀硫酸会立即产生硫酸锌,因此溶液中锌元素的质量起点是0,故坐标错误;
D、由于铜锌合金中只有锌能够和稀硫酸反应,铜没有参与反应,所以铜的质量始终不变,故坐标正确;
故答案为:①Al(或铝);②游离态;③水(或H2O);④Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;将铜片浸入硝酸银溶液中,过一会取出,铜片表面有银白色物质析出;Fe>Cu>Ag; ⑤A D。
26.金属与我们的生活息息相关,请 回答下列与金属有关的问题.
(1)“沙里淘金”说明金在自然界中以 单质 形式存在.(填“单质”或“化合物”);
(2)我国第四套人民币硬币从1999年开始发行,一元为钢芯镀镍(Ni)合金,五角币为钢芯镀铜合金,一角币为铝合金或不锈钢.选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是 B (填序号).
A.金属的硬度 B.金属的导电性 C.金属的耐腐蚀性 D.金属价格与硬币面值的吻合度
(3)比较Mn、Pd(钯)、Cu三种金属的活动性顺序.
①将Mn片、Pd片分别加入到稀盐酸中,Mn片表面有气泡产生,Pd片没有变化.根据上述实验现象,得出的结论是 Mn的活泼性比Pd强. ;
②要确切得出这三种金属的活动性顺序,还需将Pd片加入到 硫酸铜 溶液中,观察现象.
(4)在质量相等、浓度相同的稀硫酸中,分别加入等质量的锌粉和铁粉,生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示.下列表述正确的是 ①③⑤ (填序号).
①A表示锌和稀硫酸的反应曲线
②反应结束后消耗两种金属的质量相等
③反应结束后稀硫酸都没有剩余
④反应结束后两种金属一定都有剩余
⑤反应结束后生成的氢气质量相等.
【分析】(1)根据金的化学性质分析回答;
(2)根据硬币的流通特点分析硬币应具有的特点要求,特别是其耐腐蚀、硬度、及价值的相关因素;
(3)根据金属活动顺序表中Mn、Pd(钯)、Cu的金属活动性强弱去分析解答;
(4)①锌的活动性比铁的活动性强,等质量的金属,锌反应的时间短;
②由方程式分析可知:相等质量的铁和锌与硫酸反应,铁生成氢气多;
③由图示可知:生成的氢气的质量相等,所以硫酸均反应完;
④由图示可知:生成的氢气的质量相等,所以硫酸均反应完;由方程式分析,二者反应结束后,可能金属都有剩余,也可能锌恰好反应完,铁有剩余;
⑤由图示可知:反应结束后生成的氢气质量相等.
【解答】解:(1)由于金的性质很稳定,沙里淘金”说明金在自然界中以单质形式存在.故填:单质;
(2)根据硬币的流通特点可知:铸造出的硬币要有较强的耐腐蚀性、硬度较大、且硬币价值与面值的吻合度要接近,而金属的导电性不是铸造硬币所考虑的因素;故填:B;
3))①将Mn片、Pd片分别加入到稀盐酸中,Mn片表面有气泡产生,Pd片没有变化,说明Mn的活泼性比Pd强.故填:Mn的活泼性比Pd强;
②要确切得出这三种金属的活动性顺序,还需将Pd片加入到铜盐中,如硫酸铜溶液中,观察Pd片表面是否有红色的金属铜出现,如有,说明Pd的活泼性比铜强,没有,则说明Pd的活泼性不如铜;故填:硫酸铜.
(4)①、据曲线可以看出,A的反应速率大,说明A金属活动性强,应是金属锌,正确;
②、生成的氢气的质量相等,故消耗的金属锌和金属铁的质量不相等,错误;
③、生成的氢气的质量相等,故消耗的稀硫酸的质量相等,硫酸全部反应,正确;
④、反应结束后两种金属不一定都剩余,错误;
⑤、生成的氢气的质量相等,正确;
故填:①③⑤.
27.镁、铜、铁是生活中常见的金属.
(1)常见的铁矿石有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)、黄铁矿(FeS2)等.若用 黄铁矿(FeS2) 矿炼铁会产生形成酸雨的有害气体;CO在高温时与赤铁矿反应的方程式为 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ,炼得的生铁合金容易生锈,请列出举一种防锈的方法 在金属表面涂油漆 .
(2)晓明同学为了验证铁、镁、铜的活动性顺序,已有的药品是镁带、铜丝、铁丝,那他还应选择的盐溶液是: FeCl2 (写化学式).
(3)现有等质量X、Y、Z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,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知X、Y、Z在生成物中化合价均为+2价),则它们的相对原子质量由大到小的顺序为 Y>Z>X .
【分析】(1)根据炼铁选用的铁矿不仅要选含铁量高的,还要选“有害元素”少的进行解答;
(2)根据在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成氢气,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来.设计实验证明金属的活动性顺序,可以使用活动性居中的金属为单质、强和弱的金属为盐溶液的方法,或是活动性居中的金属为盐溶液,强和弱的金属为单质的方法,也可以使用加酸观察是否产生气体的方法进行解答;
(3)根据X、Y、Z在生成物中化合价均为+2价可知一定质量的金属完全反应产生氢气的质量与金属的相对原子质量成反比分析.
【解答】解:(1)黄铁矿(FeS2)含有硫元素,所以矿炼铁会产生形成酸雨的有害气体二氧化硫;CO在高温时与赤铁矿反应生成铁和二氧化碳,反应的方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2;炼得的生铁合金容易生锈,防锈的方法:铁合金保持干燥,或在金属表面涂油漆;故填:黄铁矿(FeS2);3CO+Fe2O32Fe+3CO2;在金属表面涂油漆;
(2)在金属活动性顺序中,Mg>Fe>Cu,用实验方法探究Mg、Fe、Cu三种金属的金属活动性强弱,根据已有的试剂是镁带、铜丝、铁丝,可以根据使用活动性居中的金属为盐、强和弱的金属为单质的方法,所以,可以使用氯化亚铁溶液;故填:FeCl2;
(3)三种金属的化合价、金属的质量都相等,完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,即产生氢气多的相对原子质量小;根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,在三种金属完全反应后,放出H2的质量是X>Z>Y,因此可判断相对原子质量是Y>Z>X.故填:Y>Z>X.
28.金属是一类重要的材料,研究其性质十分必要。
(1)地壳中含量最多的金属元素是 Al (填元素符号)。
(2)人们对铝的利用比铜和铁晚,金属大规模开发和利用的先后顺序主要与 A (填序号)有关。
A.金属的活动性 B.地壳中金属的含量 C.金属的颜色
(3)下面是某小组同学对金属镁和铁性质的对比研究。
①在室温条件下进行如图1实验,试管内的镁和铁表面均被打磨,且形状、大小均相同,向两支试管中同时加入等体积、相同浓度的稀盐酸。通过观察到 单位时间内镁比铁反应产生气泡多 现象,可得出的结论是金属活性Mg>Fe;还可以观察到,反应在相同时间内,两支长颈漏斗内液面高度不同,可得出的结论是 镁、铁分别与盐酸反应放出的热量不同 。
②取等量的镁、铁两种金属,将镁放入稀硫酸中,铁放到稀盐酸中,产生氢气的质量随反应时间变化曲线如图2所示,下列说法正确的是 A、D (填序号)。A.充分反应后,生成氢气的质量相等
B.消耗铁的质量一定小于镁的质量
C.充分反应后,镁、铁一定都有剩余
D.充分反应后,溶液的质量一定都有所增加
E.充分反应后,稀硫酸和稀盐酸一定都没有剩余。
【分析】(1)根据地壳中元素的含量分析回答;
(2)从人类大规模开发、利用金属的大致年限可以看出,越活泼的金属,开发利用的越晚;金属的活动性越强,冶炼的程度越难,利用的越晚,据此进行分析判断.
(3)①根据金属的活动性及金属与酸反应的热量变化分析解答.
②据图象可以得出:a、比较氢气的多少,从而可以判断出金属的相对原子质量的大小,得到氢气多的则相对原子质量小;b、判断金属的活动性强弱,反应时间短或斜线斜率大的则该金属的活动性强.据此分析判断.
【解答】解:(1)地壳中含量最多的金属元素是Al.
(2)地壳里含量最高的是金属铝,但铝开发利用的时间在铜、铁之后,说明金属大规模开发、利用的先后顺序与地壳里金属含量无关,与金属的颜色也无关.金属大规模开发利用主要和金属的活动性有关,活动性弱的金属容易以单质形式存在,易被开发和利用;活动性强的金属一般以化合物形式存在,难以冶炼,故还与金属冶炼的难易程度有关.
(3)①镁的活动性大于铁,单位时间内镁比铁反应产生气泡多;金属与酸反应放热,镁与酸反应放出热量多,长颈漏斗的液面上升的高.
②A、由图象可知,充分反应后,生成氢气的质量相等.故A正确;
B、由于铁的相对原子质量大,因此得到相同质量的氢气,参加反应的铁的质量要多一些,故B错误;
C、等质量的不同金属得到的氢气一样多,说明参与反应的金属的质量一定不一样多.因此至少有一种金属剩余,故C错误;
D、金属与酸反应,由于参加的金属的质量比产生的氢气的质量大,所以溶液的质量一定增大.故D正确;
E、由于得到的氢气一样多,根据元素的质量守恒可知,参加反应的稀盐酸和稀硫酸的溶质中氢元素的质量一定相等,从而说明参与反应的两种酸的质量一定不一样多,没说酸的量,所以可能都剩下,也可能一种剩余.故E错误;
故答为:(1)Al;(2)A;(3)①单位时间内镁比铁反应产生气泡多,镁、铁分别与盐酸反应放出的热量不同;②A、D.
三.解答题(共1小题)
29.人类社会的发展离不开金属。请根据所学知识填空。
(1)下列制品的用途,利用金属导热性的是 A 。
(2)金属资源在地球上分布广泛。人们在自然界中仅发现金、银等少量金属单质,其余金属元素都以化合物形式存在,你认为金属的存在形式主要和 金属活动性强弱 有关。
(3)农业上用硫酸铜、生石灰加水配制波尔多液作为杀菌剂。有经验的农民都不用铁质容器来配制或盛放波尔多液,原因是 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 (用化学方程式表示)。
(4)验证铜、银金属的活动性顺序的化学方程式 Cu+2AgNO3═2Ag+Cu(NO3)2 。
【分析】(1)根据金属的性质和用途进行分析;
(2)根据金属的存在形式主要和金属活动性强弱有关进行分析;
(3)根据铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜进行分析;
(4)在金属活动性顺序中,只有氢前的金属可以和稀酸溶液反应生成氢气,只有排在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。
【解答】解:(1)铁锅利用了铁的导热性,铜导线利用了铜的导电性,钢丝绳利用了钢的延展性,黄金饰品利用了金的金属光泽,故选:A;
(2)金属的存在形式主要和金属活动性强弱有关;
(3)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
(4)铜能与硝酸银溶液反应生成了硝酸铜和银,反应的化学方程式为:Cu+2AgNO3═2Ag+Cu(NO3)2,这证明了铜的活动性大于银;
故答案为:(1)A;
(2)金属活动性强弱;
(3)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
(4)Cu+2AgNO3═2Ag+Cu(NO3)2。