6.1奇光异彩的金属
同步练习(解析版)
1.设计实验判断Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序正确的是
A.铁丝分别放入硝酸铜溶液和硝酸银溶液
B.铁丝放入硝酸铜溶液,铜丝放入硝酸银溶液
C.铜丝放入硝酸亚铁溶液,铁丝放入硝酸银溶液
D.银丝分别放入硝酸铜溶液和硝酸亚铁溶液
2.从金属利用的历史看,先是青铜器时代,而后是铁器时代,铝的利用则是近百年的事,此先后顺序与下列因素有关的是( )
A.金属的活动性 B.金属的导电性
C.金属在地壳中的含量 D.金属的延展性
3.铜可用于制造传统的炭火锅,下列性质与此用途无关的是
A.熔点高 B.导热性好
C.延展性好 D.导电性好
4.甲、乙、丙、丁四种金属,只有丙在自然界中主要以单质形式存在,用甲制的容器不能盛放丁盐的水溶液,用乙制的容器却可以盛放丁盐的水溶液。由此推断四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.丙>乙>甲>丁 B.甲>丁>乙>丙 C.丁>甲>乙>丙 D.甲>乙>丁>丙
5.实验室用氯酸钾制氧气的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑,该反应属于( )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
6.可由金属单质与稀盐酸发生置换反应制得的物质是( )
A.CuCl2 B.FeCl3 C.AlCl3 D.AgCl
7.废旧家用电器的某部件含有Zn、Fe、Cu三种金属,若与足量稀盐酸充分反应,过滤后滤液中一定有
A.ZnCl2 FeCl2 B.CuCl2 FeCl2
C.ZnCl2 FeCl3 D.CuCl2 FeCl3
8.下列推理不正确的是( )
①单质只含一种元素,所以含一种元素的物质一定是单质
②离子是带电的原子或原子团,则带电的粒子一定是离子
③燃烧过程中伴随着发光放热,所以有发光放热现象的变化一定是燃烧
④置换反应有单质和化合物生成,则有单质和化合物生成的反应一定就是置换反应
⑤某化合物在纯氧中完全燃烧生成二氧化碳和水,则该化合物中一定含碳、氢两种元素
A.①②③④⑤ B.①②③④ C.①③④ D.③⑤
9.逻辑推理是学习化学常用的思维方法,下列推理正确的是
A.二氧化碳使饱和石灰水变浑浊是化学变化,则升温使饱和石灰水变浑浊也是化学变化
B.碱溶液能使无色酚酞溶液变红,所以能使无色酚酞溶液变红的溶液一定是碱溶液
C.铁在潮湿的空气中容易生锈,所以隔绝氧气和水一定可以防止铁生锈
D.物质世界是由一百多种元素组成的,因此可以利用元素周期表中的元素任意组合新物质
10.某同学为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,他设计了以下四种实验方案,其中能达到目的是
A.将Fe、Cu分别加入AgNO3溶液中
B.将Fe、Cu、Ag分别加入稀盐酸中
C.将Fe分别加入CuSO4、AgNO3溶液中
D.将Fe、Ag分别加入CuSO4溶液中
11.下列有关金属材料的说法中正确的是( )
A.地壳中含量最高的金属元素是铁
B.钢的性能优良,所以钢是纯净的铁
C.多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
D.银的导电性最好,大多数电线都是用银作材料
12.如图所示,将滴管甲中的液体挤出,气球明显鼓起,一段时间后恢复原状,再将滴管乙中的液体挤出,气球又明显鼓起且不恢复原状,则滴管甲、乙和烧杯①②中的物质可能是( )
A.甲:稀盐酸 ①铁; 乙:水 ②生石灰
B.甲:水 ①硝酸铵; 乙:稀盐酸 ②铁
C.甲:水 ①氢氧化钠; 乙:稀硫酸 ②锌
D.甲:水 ①生石灰 乙:稀盐酸 ②氢氧化钠
13.在Cu(NO3)2、AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液中加人一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤出的固体中一定含有_________,滤液中一定含有的溶质的化学式为______和_________。
14.金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。
(1)日常生活中,切菜刀采用的防锈措施是__________________________。
(2)某化学实验兴趣小组的同学向含有Fe(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定质量的镁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀硫酸,?有气泡产生,则滤渣中一定含有的物质是___,?滤液中可能含有的物质是___________。
15.请用金属的知识回答问题:
(1)将黄铜和纯铜片互相刻画,纯铜片上出现划痕,这说明______________。
(2)铝的金属活动性比铁强,铝制门窗却不易锈蚀,其原因是______________。
(3)将铁粉和锌粉的混合物加入到硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到固体A和滤液B。固体A一定含有的是______________,若滤液 B为无色,则其中的溶质一定有______________。
16.金属在当前科技、生产中应用广泛。
(1)我国自行研发的大型客机选用铝合金做飞机机身而不选用纯铝,主要原因是铝合金硬度和强度______填“大于”或“小于”) 纯铝。
(2)“曾青得铁则化为铜”,将一定量的铁粉放入硫酸铜溶液中,充分反应后,烧杯内一定含有的固体是______(3)钼矿的主要成分是 MoS2,某小组模拟化工生产设计了如下制备金属钼的流程图。
①将灼烧钼矿的化学方程式配平完整:
_____ MoS2+______ O2______MoO3+______ SO2
②SO2 化学性质与二氧化碳有相似之处,可用_________溶液吸收灼烧中产生的尾气。
③操作 1 和操作 2 的名称是________。
④写出钼酸铵溶液与盐酸发生复分解反应的化学方程式____________
17.将一定量的铁粉加入到的Cu(NO3)2、AgNO3混合溶液中,充分反应后过滤,则滤出固体的组成有____种情况。请你设计实验对滤出固体中组成最复杂的情况进行验证,填写下列实验报告。
猜想
实验步骤
实验现象
结论及化学方程式
___
___
________
________
18.同学们对市场上烧烤花蛤用的“锡纸”产生了浓厚兴趣。查阅资料获知:市售锡纸也称作铝箔、铝箔锡纸等。那么“锡纸”中的金属是什么呢?
(猜想与假设)同学们结合金属的颜色、活动性、价格等因素。猜想:可能是锡、铝、镁、铁、中的一种。
(查阅资料)金属锌似晶体状,室温下,锌较硬且相当脆;氧化铝的熔点2054℃;
(初步探究)同学们结合金属的主要的物理和化学特性设计了如下实验:
序号
实验方案
现象
结论
1
_____
无明显现象
金属不可能是铁
2
用坩埚钳夹取打磨后的“锡纸”条,放在酒精灯上点燃。
“锡纸”条熔化但没有滴落,也没燃烧。
金属不可能是_____
(深入探究)同学们对于“锡纸”到底是什么金属,进行了深入的实验探究。
(1)第一组同学将“锡纸”条卷成和铁钉一样粗细,先在20%的盐酸中浸泡至产生较多气泡,再取蒸馏水清洗,然后浸在蒸馏水中备用。浸泡在盐酸中目的是_____。
(2)将打磨后的铁钉和备用的“锡纸”条分别放入到装有5mL 15% 的稀盐酸中(如图所示)。观察到“锡纸”条表面产生的气泡速率比铁钉快。
(实验结论)制作“锡纸”的金属是_____。写出“锡纸”条与稀盐酸反应的化学方程式:_____。
(交流与反思)
(3)“锡纸”在酒精灯上加热,“锡纸”熔化但没有滴落的原因是:_____。
(4)第二组同学,将备用的“锡纸”条放入到装有硫酸锌溶液的试管中。一段时间后,未观察到明显现象。同学们讨论分析可能的原因是:①反应速率较慢,生成物太少;②_____。
(5)同学们在老师的帮助下,将3克烘干的备用“锡纸”片放入装有硫酸锌溶液的试管中,5分钟后,取出“锡纸”片,洗涤、烘干、称量。反应后金属质量范围是_____。
参考答案
1.B
【解析】
A、金属铜和银的活动性无法比较,选项A不正确;
B、铁能置换出铜,铜能置换出银,有明显现象,选项B正确;
C、金属铜和银的活动性无法比较,选项C不正确;
D、银丝放进溶液中都不反应,选项D不正确。故选B。
2.A
【解析】
A、由金属活动性强弱关系与人类利用金属的先后,可以发现人类使用较早的金属,其活动性较弱;金属活动性越强,金属的冶炼难易程度越难,影响了人类对金属的使用。人类利用金属的先后顺序的主要因素与金属活动性强弱有关,故A正确。
B、人类利用金属的先后顺序的主要因素与金属的导电性无关,故B错误。
C、铝是地壳中含量最多的金属,人类利用金属的先后顺序的主要因素与地壳中金属元素的含量无关,故C错误。
D、人类利用金属的先后顺序的主要因素与金属的延展性无关,故D错误。故选A。
3.D
【解析】
A、此铜锅需要熔点高,与性质有关,正确;
B、此铜锅做炊具,要求导热性好,与性质有关,正确;
C、将铜压制成此形状,要求铜的延展性良好,与性质有关,正确;
D、此铜锅不需要用电,故与导电性无关,错误。故选D。
4.B
【解析】
只有丙在自然界中主要以单质形式存在,说明丙最不活泼,用甲制的容器不能盛放丁盐的水溶液,说明甲比丁活泼,用乙制的容器却可以盛放丁盐的水溶液,说明丁比乙活泼,因此四种金属的活动性由强到弱的顺序是甲>丁>乙>丙。故选B。
5.B
【解析】
A、化合反应是有两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应,故选项错误;
B、分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应,,属于分解反应,故选项正确;
C、置换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化学反应,故选项错误;
D、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,故选项错误。
6.C
【解析】
A、铜的金属活动性比氢弱,故铜不能与稀盐酸反应生成氯化铜,故错误;
B、铁与稀盐酸反应生成的是氯化亚铁,不是氯化铁,故错误;
C、铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,故正确;
D、银的活动性比氢弱,故银不能与稀盐酸反应,故错误。故选C。
7.A
【解析】
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,锌、铁能与稀盐酸反应,分别生成氯化锌溶液和氢气、氯化亚铁溶液和氢气,若与足量稀盐酸充分反应,过滤后滤液中一定有氯化锌和氯化亚铁。故选A。
8.B
【解析】
①单质只含一种元素,但含一种元素的物质不一定是单质,例如氧气和臭氧组成的混合物是由一种元素组成,故①错误;
②离子是带电的原子或原子团,但带电的粒子不一定是离子,例如带负电的电子不是离子,故②错误;
③燃烧过程中伴随着发光放热,但有发光放热现象的变化不一定是燃烧,例如电灯的发光,故③错误;
④置换反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应。置换反应有单质和化合物生成,但有单质和化合物生成的反应不一定就是置换反应,例如氧化铁与一氧化碳在高温条件反应生成单质铁和化合物二氧化碳,不属于置换反应,故④错误;
⑤某化合物在纯氧中完全燃烧生成二氧化碳和水,根据质量守恒定律可知,该化合物中一定含碳、氢两种元素,可能含有氧元素,故⑤正确。推理不正确的是①②③④。故选B。
9.C
【解析】
A、二氧化碳使饱和石灰水变浑浊是因为生成碳酸钙和水,属于化学变化,升温使饱和石灰水变浑浊是氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,氢氧化钙从溶液中析出,属于物理变化,推理错误;
B、碱溶液能使无色酚酞溶液变红,所以能使无色酚酞溶液变红的溶液不一定是碱溶液,如碳酸钠溶液能使无色酚酞溶液变红,碳酸钠溶液是盐溶液,推理错误;
C、铁在潮湿的空气中容易生锈是因为和空气中的氧气和水发生化学反应,所以隔绝氧气和水一定可以防止铁生锈,推理正确;
D、物质世界是由一百多种元素组成的,可以利用元素周期表中的元素组合形成新物质,但不是任意组合都能形成新物质,推理错误。
10.D
【解析】
根据金属活动性顺序,验证金属的活动性顺序是否合理,可根据“反应则活泼,不反应则不活泼”进行分析判断,通过分析方案所能得到的结论,确定是否能得出铁、铜、银三种金属的活动性顺序。
A、铁、铜都能与AgNO3溶液反应,证明铁、铜的活动性比银强,但不能比较铁、铜的活动性的强弱,故该方案不能达到目的;
B、铁和稀盐酸反应,铜、银和稀盐酸不反应,而则得出:铁>铜、银,但不能比较铜、银的活动性的强弱,故该方案不能达到目的;
C、铁与CuSO4、AgNO3溶液反应,说明了活动性铁>铜、银,但不能比较铜、银的活动性的强弱,故该方案不能达到目的;
D、铁与CuSO4溶液反应置换出铜,说明了活动性铁>铜;银与CuSO4溶液不反应,说明了活动性铜>银,由此可得的三种金属活动性铁>铜>银,故该方案能达到目的。故选D。
11.C
【解析】
A、地壳中含量最高的金属元素是铝,选项A错误;
B、钢是铁的合金,不是纯净的铁,选项B错误;
C、合金与组成的纯金属比有许多性能的改变,比如合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属好,选项C正确;
D、银虽然导电性最好,但它价格高,密度大,所以大多数电线都是用银作材料是错误的。现在大多数电线是用铜和铝作材料,选项D错误。故选C。
12.C
【解析】
A、稀盐酸滴入铁粉中,铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁,反应放热,气球明显鼓起,一段时间后不会恢复原状,A选项不正确,不符合题意;
B、水滴入硝酸铵中,硝酸铵溶解吸热,内部温度降低,气压减小,气球变得更瘪,不会膨胀,B选项不正确,不符合题意;
C、水滴入氢氧化钠中,氢氧化钠溶解放热,内部温度升高,气压增大,气球明显鼓起,一段时间后恢复至室温,气球恢复原状,再将稀硫酸滴入锌中,锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌,反应放热,气球明显鼓起,一段时间后不会恢复原状,C选项正确,符合题意;
D、水滴入生石灰中,氧化钙与水反应放热,内部温度升高,气压增大,气球明显鼓起,一段时间后恢复至室温,气球恢复原状,再将稀盐酸滴入氢氧化钠中,中和反应放热,内部温度升高,气压增大,气球明显鼓起,一段时间后恢复至室温,气球恢复原状,D选项不正确,不符合题意。故选C。
13.Ag、Cu、Fe Zn(NO3)2 Fe(NO3)2
【解析】
根据金属活动性顺序表可知,Zn>Fe>H>Cu>Ag,加入铁粉后,一定发生铁与硝酸银反应,可能发生铁与硝酸铜的反应,不会发生铁与硝酸锌的反应,铁可以与酸反应生成氢气,但是铜与银不能与酸反应生成氢气。
由于铜的金属活动性强于银,所以加入铁粉后,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,若铁过量,则铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,而向过滤后的固体中加入稀盐酸有气泡产生,说明固体中有铁,这说明加入铁粉是过量的,将硝酸银和硝酸铜中银离子与铜离子全部置换为单质银和单质铜,同时生成硝酸亚铁,因此固体中应有银、铜和铁;而铁反应后生成了硝酸亚铁,溶于溶液中,而硝酸锌不参与反应,继续留在溶液中,所以溶质为硝酸锌和硝酸亚铁,化学式为Zn(NO3)2和Fe(NO3)2。
14.保持铁刀表面的清洁和干燥或洗净、擦干 ?Fe、Cu或铁、铜 ?Fe(NO3)2或硝酸亚铁
【解析】
本题考查了防止铁生锈的方法和金属的化学性质。根据金属活动性顺序进行分析。
(1)日常生活中,切菜刀采用的防锈措施是保持铁刀表面的清洁和干燥或洗净、擦干;
(2) 镁的金属活动性比铁、铜强,在Fe(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定质量的镁粉,镁先与硝酸铜溶液反应生成硝酸镁溶液和铜,硝酸铜反应完,若还有镁粉,镁才能与硝酸亚铁溶液反应生成硝酸镁溶液和铁,充分反应后过滤,滤渣中一定含有铜,可能含有铁和镁(过量的),铜不与稀硫酸反应,铁能与稀硫酸反应生成氢气,向滤渣中滴加稀硫酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有的物质是铜和铁(或Cu、Fe),可能含有镁,?滤液中一定存在反应生成的硝酸镁,可能含有的物质是Fe(NO3)2(或硝酸亚铁)。
15.黄铜硬度比纯铜片大 铝表面覆盖一层致密的氧化铝保护膜 银 硝酸锌
【解析】
(1)纯铜片出现划痕,说明黄铜硬度比纯铜片大;
(2)铝与氧气反应生成氧化铝,覆盖在铝制品表面,氧化铝隔绝铝与外界接触,从而保护铝制品不易腐蚀;
(3)金属活动性为锌>铁>银,所以将铁粉与锌粉加入硝酸银溶液中时,锌先与硝酸银反应,生成硝酸锌和银,若硝酸银足量,则锌被消耗完毕后,铁与硝酸银继续反应,生成硝酸亚铁和银,剩余的固体只有生成的银,若硝酸银量较少,则只发生锌与硝酸银的反应,固体中除了锌、铁都有剩余,还有生成的银,若硝酸银量适中,恰好与锌反应完毕,则固体为铁和银,若硝酸银恰好将铁与锌全部消耗完毕,剩余的固体中只有银,不管硝酸银的量多少,金属银都会生成,所以固体A中一定含有银;由于亚铁离子为浅绿色,B溶液为无色,说明铁没有参与反应,锌就将全部的硝酸银反应完毕了,锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银,溶质中一定含有硝酸锌。
16.大于 铜 2 7 2 4 氢氧化钠(写石灰水也给分) 过滤 (NH4)2MoO4+2HCl== H2MoO4↓+2NH4Cl
【解析】
(1)选用铝合金做飞机机身而不选用纯铝,主要原因是铝合金硬度和强度大于纯铝;故填:大于;(2)铁的活动性大于铜,所以将一定量的铁粉放入硫酸铜溶液中,充分反应后,一定会生成铜和硫酸亚铁,即固体中一定含有铜;故填:铜;(3)①由奇数配偶法可知,应在MoO3前面添加2,则在MoS2前面也应添加2,在SO2前面添加4,生成物中共含14个氧原子,则O2前面添加7,化学方程式为2MoS2+7O2=2MoO3+4SO2;故填:2;7;2;4;②二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,SO2化学性质与二氧化碳有相似之处,故可用氢氧化钠溶液吸收灼烧中产生的尾气;故填:氢氧化钠;③操作1和操作2都是用来分离难溶性固体与液体的方法,即过滤操作;故填:过滤;④钼酸铵溶液与盐酸发生复分解反应生成氯化铵和钼酸;故填:(NH4)2MoO4+2HCl=H2MoO4↓+2NH4Cl。
17.三 铁、铜、银的混合物 向滤出的固体中加入稀硫酸 固体部分溶解,同时有气泡产生,溶液变为浅绿色 加入稀硫酸有气体产生,说明固体中含有铁,固体中含有铁说明银离子、铜离子被全部置换出来,即固体中还含有铜和银,则固体为铁、铜、银的混合固体;反应的化学方程式为:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
【解析】
根据金属活动性,铁能把银和铜从溶液中置换出来,首先置换活动性最弱的银,然后置换铜;根据加入的铁的多少。
①当铁的量很少时,只能置换出少量的银,此时滤渣中只有银;
②当铁置换出银后还有剩余,就能置换出铜,此时滤渣中含有银和铜;
③当铁过量,完全置换出铜和银后还有剩余,此时滤出固体中组成最复杂,含有铜、铁、银三种金属;
验证滤出固体最复杂的情况实质就是验证是否有铁存在,可用铁能与酸反应生成气体来检验。
实验报告:
猜测
实验内容
实验现象
结论及化学方程式
铁、铜、银的混合物
向滤出的固体中加入稀硫酸
固体部分溶解,同时有气泡产生,溶液变为浅绿色
加入稀硫酸有气体产生,说明固体中含有铁,固体中含有铁,说明银离子、铜离子被全部置换出来,即固体中还含有铜和银,则固体为铁、铜、银的混合固体。反应的化学方程式为:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
18.把磁铁靠近“锡纸” 镁 除去表面的氧化膜 铝 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 铝和氧气反应生成氧化铝,氧化铝熔点高不能熔化,形成膜兜住液态铝 “锡纸”条放入硫酸锌前被氧气氧化 3g~10.83g
【解析】
[初步探究]
把磁铁靠近“锡纸”,无明显现象,说明不是铁;
用坩埚钳夹取打磨后的“锡纸”条,放在酒精灯上点燃,“锡纸”没燃烧,说明不是镁,实验过程如下所示:
序号
实验方案
现象
结论
1
把磁铁靠近“锡纸”
无明显现象
金属不可能是铁
2
用坩埚钳夹取打磨后的“锡纸”条,放在酒精灯上点燃。
“锡纸”条熔化但没有滴落,也没燃烧。
金属不可能是镁
(1)浸泡在盐酸中目的是除去表面的氧化膜。
故填:除去表面的氧化膜。
(2)观察到“锡纸”条表面产生的气泡速率比铁钉快,说明“锡纸”中的金属比铁活泼,而铝比铁活泼,铁比锡活泼,因此制作“锡纸”的金属是铝,铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,反应的化学方程式:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。
故填:铝;2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。
(3)“锡纸”在酒精灯上加热,“锡纸”熔化但没有滴落的原因是:铝和氧气反应生成氧化铝,氧化铝熔点高不能熔化,形成膜兜住液态铝。
故填:铝和氧气反应生成氧化铝,氧化铝熔点高不能熔化,形成膜兜住液态铝。
(4)一段时间后,未观察到明显现象,同学们讨论分析可能的原因是:①反应速率较慢,生成物太少;②“锡纸”条放入硫酸锌前被氧气氧化。
故填:“锡纸”条放入硫酸锌前被氧气氧化。
(5)设3g铝和硫酸锌完全反应生成锌质量为x,
x≈10.83g,
反应后金属质量范围是3g~10.83g。
故填:3g~10.83g。