浙教版科学 九年级上 第二章 第2节 金属的化学性质 同步练习(含解析)

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名称 浙教版科学 九年级上 第二章 第2节 金属的化学性质 同步练习(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2020-09-13 11:27:49

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浙教版科学 九年级上 第二章 第2节 金属的化学性质
一、单选题
1.铁在海水中容易被锈蚀,通常在轮船的吃水线以下焊接比铁更活泼的金属块,用于保护铁质船壳。该金属块的材料可以是( ??)
A.?金??????????????????????????????B.?银???????????????????????????????????C.?铜????????????????????????????????????D.?锌
2.钛(Ti)是一种具有优良性能的金属,兴趣小组要探究Ti、Mg、Cu的活动性顺序,在相同温度下,取大小相同的三种金属薄片,分别放入等质量等浓度的足量稀盐酸中,观察现象如下:
分组 Ti Mg Cu
现象 气泡速度缓慢 气泡速度快 无明显现象
则下列说法不正确的是(??? )
A.?三种金属的活动性由强到弱的顺序为Mg、Ti、Cu?????
B.铜粉中混有钛粉,可用稀盐酸除去钛
C.将镁条放入硫酸铜溶液中,反应后溶液质量减少????????
D.利用铜粉可以置换出可溶性钛盐溶液中的钛
3.某同学用细尼龙线将三根大小相同的铁钉,分别固定在下图所示的三个液面高度相同的装置中,放置几天后观察现象,下列表述中正确的是(??? )
A.?装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉锈蚀了????????????????????????????????B.?装置Ⅲ中的铁钉几乎没锈蚀
C.?装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面下降?????????????????????????D.?装置Ⅱ的铁钉这一侧的液面上升
4.X、R表示两种金属,在溶液中发生反应:X+3RNO3=3R+X(NO3)3。下列说法不正确的是(??? )
A.?该反应是置换反应??????????????????????????????????????????????B.?若是Al,R是Ag,则反应后溶液质量减少
C.?X可能是Fe,R可能是Cu?????????????????????????????????????D.?X的金属活动性比R强
5.下列事实不能用金属活动性顺序来解释的是( ???)
A.?真金不怕火炼????????????????????????????????????????????????????????????????????????
B.?铝制品比铁制品耐腐蚀
C.?我国在春秋时期就会炼铁,但炼铝却是最近一百多年的事?????
D.?不能用铁制容器配制农药波尔多液
6.向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后再加入一定量的稀盐酸,没有气体产生,将混合液过滤,则下列说法中错误的是(??? )
A.?滤液中一定含有硝酸镁,可能含有硝酸铜和稀盐酸
B.?滤液中一定含有硝酸镁,可能含有硝酸铜和硝酸银
C.?滤出的固体中一定含银,可能含铜
D.?滤出的固体中一定含银,可能含铜和氯化银
7.将一定质量金属M的粉末,放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后溶液呈无色;继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,待充分反应后过滤,得蓝色滤液和滤渣。有以下结论:
①金属活动性顺序:M>Cu>Ag;????? ②滤液中一定含有M的阳离子和Cu2+;
③滤渣中一定含有Ag和Cu;???? ????④向滤液中滴加稀盐酸,可能产生白色沉淀;
⑤滤液中至少含有两种溶质,滤渣中可能有M;⑥滤渣中一定有Ag。
根据实验分析,以上结论正确的是(??? )
A.?③④⑥?????????????????????????????B.?②③④⑥?????????????????????????????C.?①③⑤⑥?????????????????????????????D.?①②④⑥
8.下列物质能通过金属和稀盐酸一步反应制得的是(??? )
A.?氯化铝????????????????????????????????B.?氯化铁????????????????????????????????C.?氯化铜????????????????????????????????D.?氯化银
9.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.?
10.下列关于金属与氧气反应的说法中正确的是(?? )
A.?红热的铁丝在空气中能燃烧????????????????????????????????
B.?根据金属与氧气反应的难易程度,可以初步比较一些金属的活动性
C.?各种金属在常温下都能与氧气反应??????????????????????
D.?在较高温度下能与氧气反应的金属,在常温下也能与氧气反应
二、填空题
11.某科研小组的同学在探究镁、铜、锌三种金属的有关性质时进行了如图实验:
(1)将图甲实验结束后①②试管内的物质倒入图乙的空烧杯中,一段时间后对烧杯中的物质进行过滤,滤液中的溶质一定有________;
(2)若要验证镁、锌、铜金属活动性顺序,还可以用一种试剂直接与三种金属反应就能达到目的,该试剂可以是________。
12.为了验证铁、铜、银的金属活动性顺序,设计了如下实验:Ⅰ.将铁片浸入稀硫酸;Ⅱ.将铜片浸入稀硫酸;Ⅲ.将铁片浸入硝酸银溶液
(1)写出实验Ⅲ发生的化学方程式________.
(2)上述实验________(选填“能”或“不能”)验证三种金属的活动性顺序。
(3)将铁、铜、银三种金属浸入________溶液(只填一种),即可验证它们的活动性顺序
13.在一根用细绳吊着的长玻璃棒左端绕上光亮的粗制丝,并使玻璃棒保持水平(如图)。用酒精灯给铜丝加热数分钟,停止加热后冷却,发现玻璃棒左端下降。
(1)用酒精灯加热时,可观察到铜丝表面变________色。
(2)将玻璃棒连同细绳取下,铜丝端浸入稀硫酸中,充分反应后取出,洗涤、干燥后再重新挂起(细绳系在玻璃棒的位置不变),玻璃棒________?(填“能”或“不能”)再次保持水平。请写出涉及的化学方程式:________?。
14.铝、铁、铜、银是常见的金属。
(1)铝在空气中比铁不易锈蚀,原因是?????? (填字母)。
A.铝的密度比铁小
B.铝在地壳中含量比铁高
C.在空气中铝的表面能够形成一层致密的氧化膜
D.铝的金属活动性比铁弱
(2)上述四种金属中能与硫酸锌溶液反应的是________(填元素符号)。
15.某同学做了如下实验:①让一定质量的木炭在充足的氧气中燃烧,收集生成的气体;②让足量镁条在收集到的气体中充分燃烧,生成了黑色的炭粉和白色的固体氧化物。
(1)写出②中镁条燃烧的化学方程式:________。
(2)要从生成的混合物中分离出炭粉,可先在混合物中加入足量的________,再经过充分溶解、过滤、洗涤、干燥,得到炭粉。
三、实验探究题
16.小黄对Ti、Mg、Cu的金属活动性顺序进行了如下探究。
(1)取大小相同的这三种金属薄片,分别投入等体积、等质量分数的足量稀盐酸中,观察到现象如下表:
金属 Ti Mg Cu
实验现象 产生气泡速度慢 产生气泡速度快 无明显现象
结论:Ti、Mg、Cu三种金属的活动性由强到弱的顺序为________。
(2)在实验过程中,小黄又发现镁条与稀盐酸反应过程中产生气体体积与反应时间有如上图所示关系,请分析:t2~t3时间内反应速度逐渐减慢的原因是________。
(3)你是否还知道其他方法来比较这三种金属的活动性(可供选择的药品:Ti、Mg、Ag、TiCl2溶液、MgCl2溶液、AgNO3溶液)________。(写出一种方法即可)
17.为了比较甲、乙两种金属的活动性强弱,小吴设计了一套实验装置(如图)。他取两种金属(表面积相同)各m克,分别加入足量的稀硫酸(相同质量和质量分数)进行反应。在相同条件下测定不同时间内收集到的气体体积,实验记录如下表:
?? 反应时间(秒) 20 40 60 80 100 120 140
收集到的气体体积(毫升) 甲金属 25 60 95 130 160 170 170
乙金属 30 75 120 150 150 150 150
(1)由实验结果可知:金属活动性较强的是________。
(2)为使得到的实验数据准确,小吴开始收集气体的时间点应该是________。
四、解答题(共3题;共25分)
18.向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示。请用所学过的知识解释从a点到d点溶液质量变化的原因。
19.从废铝锅上剪下6g铝片(表面被氧化,且含有不与酸反应的杂质)放在烧杯中,将100g稀盐酸分5次加入烧杯中,测得烧杯中物质的质量变化如下表所示,求:
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加盐酸的质量/g 20 20 20 20 20
烧杯中的质量/g 26 46 65.9 85.8 105.8
(1)第5次加入稀盐酸时,烧杯中溶质是________(填化学式)。
(2)在右图中画出生成H2的质量与所加稀盐酸的质量关系。
(3)所加稀盐酸的容质质量分数。
(4)己被氧化的铝占未被氧化前铝片的质量分数。
20.小明同学学习了有关金属的知识后,做了以下设计和实验。
(1)探究Fe、Cu、Ag三种金属的活动顺序,他她设计了四个方案,其中你认为不可行的是________。反应Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag发生在方案________中。
A. Fe、Ag、CuSO4溶液?????????????????? B. Fe、Cu、AgNO3溶液、稀盐酸
C. Cu、FeCl2溶液、AgNO3溶液??????????? D. Cu、Ag、Fe、稀盐酸
(2)将铁粉加入盛有ZnSO4和CuSO4 , 混合溶液的烧杯中,充分反应后过滤,在滤渣中滴入稀盐酸,有气泡产生。据此判断,滤渣中含有________;滤液中的溶质是________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 D
【解析】在金属活动性顺序表中,排在前面的金属比后面的金属活泼性更强,据此分析解答。
【解答】在金属活动性顺序表中,从左到右依次排列为:锌>铁>铜>银>金,因为只有锌的活泼性比铁强,所以该金属块的材料可以是锌,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
2.【答案】 D
【解析】1、根据表格中三种金属与稀盐酸反应时的现象可以确定三种金属的金属活动性顺序;
2、金属活动性强的金属可以将金属活动性排在后面的金属从他们的盐溶液中置换出来。
【解答】A、根据表格中和稀盐酸反应时的现象,可以确定 三种金属的活动性由强到弱的顺序为Mg、Ti、Cu ,说法正确,A错误;
B、稀盐酸能钛反应,不能与铜反应,所以 铜粉中混有钛粉,可用稀盐酸除去钛 ,说法正确,B错误;
C、 将镁条放入硫酸铜溶液中,反应后溶液质量减少 ,镁的金属活动性在铜的前面,可以置换出镁,反应时24份质量的镁能置换出64份质量的铜,所以溶液质量会减少,说法正确,C错误;
D、铜的金属活动性排在钛的后面,所以铜不能置换出钛盐溶液中的钛,说法错误,D正确。
故选D
3.【答案】 B
【解析】根据铁生锈实质是铁与氧气、水共同作用及浓盐酸的挥发性、浓硫酸的吸水性分析。
【解答】 装置Ⅰ中铁与氧气和水接触,生锈,消耗氧气,使装置内压强减少,所以铁钉这一侧液面上升,装置Ⅱ中浓盐酸有挥发性,挥发出大量氯化氢,使得铁与氧气和水难接触,且装置内由于氯化氢的增加而压强增大,铁钉这一侧液面下降,装置Ⅲ中的铁钉不接触水,几乎没锈蚀;
故答案为:B。
4.【答案】 C
【解析】根据题中所给反应方程式中金属元素的化合价及置换反应发生则说明单质的化学性质活泼分析。
【解答】A、该反应反应物和生成物都一种单质和一种化合物,属于置换反应,不符合题意;
B、 若是Al,R是Ag,根据方程式每27份质量的铝可生成324份质量的银,则反应后溶液质量减少?,不符合题意;
C、铁与盐溶液发生置换反应生成+2价亚铁盐,而题中生成硝酸盐中金属元素为+3价,不可能是铁,符合题意;
D、X能与R的硝酸盐反应,说明 X的金属活动性比R强 ,不符合题意;
故答案为:C。
5.【答案】 B
【解析】根据题中所给各金属的应用推断其性质,再结合活动性顺序进行判断分析。
【解答】A、真金不怕火炼是金的化学性质稳定,不符合题意;
B、铝化学性质比铁活泼,但常温可与氧气反应生成致密的氧化铝膜,将里面的铝保护起来,所以比铁耐腐蚀,符合题意;
C、铝的化学性质活泼,所以冶炼和使用比较晚,不符合题意;
D、铁能与波尔多液中硫酸铜发生置换反应,不能用铁制品配制波尔多液,不符合题意;
故答案为:B。
6.【答案】 D
【解析】向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的镁粉,镁先与硝酸银反应,然后再与硝酸铜反应,以及镁能与盐酸反应产生气体,银和铜都不与盐酸反应分析。
【解答】 向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的镁粉,镁先与硝酸银反应,然后再与硝酸铜反应,充分反应后再加入一定量的稀盐酸,没有气体产生, 说明镁一定没剩余;
A、 滤液中一定含有硝酸镁,若硝酸银过量则盐酸可与硝酸银反应,不含盐酸,若硝酸银适量,则盐酸与硝酸银反应,所以滤液可能含有硝酸铜和稀盐酸 ,不符合题意;
B、 滤液中一定含有硝酸镁,可能含有硝酸铜和硝酸银 ,不符合题意;
C、 滤出的固体中一定含银,可能含铜 ,一定不含镁,不符合题意;
D、 滤出的固体中一定含银,若含铜则硝酸银全部与镁反应,一定不含氯化银,符合题意;
故答案为:D。
7.【答案】 D
【解析】根据金属能与盐溶液反应时说明金属的活动性大于盐溶液中金属的活动性结合强金属能与弱金属盐溶液反应,所以不能共存分析。
【解答】 将一定质量金属M的粉末,放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后溶液呈无色,说明M能与硝酸铜溶液反应;继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,铜与硝酸银溶液反应,得蓝色滤液和滤渣,①金属活动性顺序:M>Cu>Ag,正确;②滤液呈蓝色,一定含有M的阳离子和Cu2+ , 正确;③滤渣中一定含有Ag,可能含铜,错误;④滤液中可能有硝酸银,向滤液中滴加稀盐酸,可能产生白色沉淀,正确;⑤滤液中一定有硝酸铜和M的硝酸盐溶液,至少含有两种溶质,滤渣中一定没有M,错误;⑥滤渣中一定有Ag,正确;
故答案为:D。
8.【答案】 A
【解析】根据盐中金属的活动性顺序分析,排在氢前的金属才能与酸发生反应,且铁发生置换反应时要生成+2价亚铁盐。
【解答】A、氯化铝可以由铝和盐酸反应制得,符合题意;
B、铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,氯化铁不能由金属与酸反应制得,不符合题意;
C、铜不能与酸反应,氯化铜不能由金属与酸反应制得,不符合题意;
D、银不与酸反应,氯化银不能由金属与酸反应制得,不符合题意;
故答案为:A。
9.【答案】 C
【解析】(1)金属的活泼性越强,与酸反应生成氢气的速度越快;
(2)根据锌和铁与稀硫酸反应的化学方程式,判断等质量的两种金属产生氢气的质量大小。
【解答】(1)在金属活动性顺序表中,锌排在铁的前面,因此锌与稀硫酸反应生成氢气的速度更快,即它的图线倾斜角度更大;
(2)根据化学方程式:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
65? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
56? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2
可知,质量相等的锌和铁与足量的稀硫酸反应,铁产生的氢气质量大,即铁的图线高度更大。
CD选项的横坐标为加入稀硫酸的质量,在前期时,稀硫酸的量不足,产生氢气的质量是由加入稀硫酸的质量决定的,前一段时间,两种物质产生的氢气质量是相等的,最终铁产生的氢气更多.
故选C。
10.【答案】 B
【解析】根据金属的性质及与氧气反应的条件进行分析。
【解答】A.铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中能燃烧,不符合题意;
B.根据金属与氧气反应的难易程度,可以初步比较一些金属的活动性,符合题意;
C.不是所有金属常温下都能与氧气反应,不符合题意;
D.在较高温度下能与氧气反应的金属,在常温下不一定与氧气反应,不符合题意;
故答案为:B。
二、填空题
11.【答案】 (1)硫酸镁、硫酸锌
(2)硫酸锌或氯化锌或硝酸锌或酸等
【解析】(1)根据金属活动性顺序表可知,锌排在镁的后面,因此锌与硫酸镁溶液不反应,所以溶质中一定含有硫酸镁;由于锌排在铜的前面,所以锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,那么溶质中一定含有硫酸锌;如果硫酸铜溶液的质量足够多,那么可能会有剩余的硫酸铜存在;
(2)鉴别三种金属的活动性顺序,方法:①放入活动性在中间的金属的可溶性盐,根据其它两种金属与它能否反应判断活动性的大小;②放入酸溶液,根据与酸反应置换出氢气的速率判断活动性的大小。
【解答】(1)将图甲实验结束后①②试管内的物质倒入图乙的空烧杯中,一段时间后对烧杯中的物质进行过滤,滤液中的溶质一定有硫酸镁、硫酸锌;
(2)若要验证镁、锌、铜金属活动性顺序,还可以用一种试剂直接与三种金属反应就能达到目的,该试剂可以是:硫酸锌或氯化锌或硝酸锌或酸等。 ?
12.【答案】 (1)Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
(2)不能
(3)可溶性铜盐都可
【解析】(1)根据铁与硝酸银溶液能发生反应生成硝酸亚铁和银分析;
(2)根据金属与酸或盐溶液能发生反应可证明金属活动性大于氢或盐中金属,不能发生反应可证明金属的活动性小于氢或盐中金属分析;
(3)根据三种金属活动性顺序验证可选用两头金属中间盐溶液发生反应的方法验证分析。
【解答】(1) 实验Ⅲ 为铁与硝酸银反应,方程式为 Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag ;
(2)实验 Ⅰ可证明铁的活动性在氢前,实验 Ⅱ 可证明铜的活动性在氢后,实验 Ⅲ 可证明铁的活动性在银前,但无法证明铜和银的活动性顺序;
(3) 将铁、铜、银三种金属浸入到可溶性铜盐溶液如硫酸铜或氯化铜等即可验证三种金属的活动性顺序。
故答案为:(1) Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag ;(2)不能;(3)氯化铜或硫酸铜溶液。
13.【答案】 (1)黑
(2)不能;
【解析】铜在空气中加热的化学反应文字表达式为:铜+氧气氧化铜。
【解答】 (1)铜在空气中加热的化学反应文字表达式为:铜+氧气氧化铜,所以铜丝表面变黑色。
?(2)左端铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,根据质量守恒定律,可知反应后的铜丝的质量其实是增加的,因为原来两边质量是相等的,所以后来左端会下降,发生的反应为:铜+氧气氧化铜,铜丝端浸入稀硫酸,生成的氧化铜会和稀硫酸反应,化学方程式为 因此左端的质量又会下降,所后来天平就不能保持水平了。
故答案为:(1)黑(2)不能;
14.【答案】 (1)C
(2)Al
【解析】(1)铝在空气中氧化生成氧化铝,它与铁锈不同,它质地紧密,覆盖在铝的表面,阻止进一步发生氧化现象;
(2)在金属活动性顺序表中,排在前面的金属可将后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【解答】(1) 铝在空气中比铁不易锈蚀,原因是在空气中铝的表面能够形成一层致密的氧化膜,故选C;
(2)在 铝、铁、铜、银 四种金属中,只有铝排在锌的前面,因此只有它能与硫酸锌溶液发生反应,故填:Al。
15.【答案】 (1)2Mg+CO2 2Mg+C
(2)酸溶液(用酸反应合理即可)
【解析】(1)镁单质在二氧化碳气体中燃烧生成氧化镁和碳单质,据此写出反应的化学方程式;
(2)金属氧化物可以与酸反应,而C不能与酸反应,据此确定分离方法。
【解答】(1)②中镁条燃烧的化学方程式: 2Mg+CO2??2MgO+C;
(2)要从生成的混合物中分离出炭粉,可先在混合物中加入足量的酸溶液,再经过充分溶解、过滤、洗涤、干燥,得到炭粉。
三、实验探究题
16.【答案】 (1)Mg>Ti>Cu
(2)随着反应的进行,盐酸溶液的浓度降低使反应速率减慢
(3)把金属Mg、Cu分别放入TiCl2溶液中:把金属Ti放入MgCl2溶液和CuCl2溶液中
【解析】(1)在金属活动性顺序表中,只有排在氢前面的金属才能将它从酸溶液中置换出来,且越活泼,反应越剧烈;
(2)化学反应的速率与溶液的浓度有关,浓度越大,反应速度越大;
(3)要判断三种金属的活动性大小,必须出现三种不同的现象才行。
【解答】(1)Cu与稀盐酸无明显现象,说明二者不反应,那么Cu的活动性小于氢;
Ti和Mg都能与稀盐酸反应生成氢气,那么它们的活动性都大于氢;
因为Mg与酸反应产生的气泡速度快,说明它的活动性大于Ti;
因此它们的活动性由强到弱的顺序为:Mg>Ti>Cu。
(2)t2~t3时间内反应速度逐渐减慢的原因是:随着反应的进行,盐酸溶液的浓度降低使反应速率减慢。
(3)方法一:将Mg放入TiCl2溶液中,会有Ti被置换出来;将Cu放入TiCl2溶液中,没有Ti被置换出来,说明活动性:Mg>Ti>Cu。
方法二: 把金属Ti放入MgCl2溶液,没有现象; 把金属Ti放入 CuCl2 溶液?中,会有红色的Cu被置换出来,说活动性:Mg>Ti>Cu。
17.【答案】 (1)乙金属
(2)实验开始时就收集气体
【解析】(1)质量相同的金属与相同的酸反应,哪种金属先反应完,哪种金属的活动性就强;
(2)根据装置图可知,集气的瓶内没有空气,且反应开始就会有氢气产生,因此未来保证实验数据的准确性,必须从实验开始时就收集气体。
【解答】(1)根据表格可知,甲金属在120s时全部反应,而乙金属在60s时完全反应,因此乙先反应完,那么金属活动性较强的是乙金属;
(2)为使得到的实验数据准确,小吴开始收集气体的时间点应该是实验开始时就收集气体。
四、解答题
18.【答案】 ①根据金属活动性顺序,Zn>Cu>Ag? ②锌先与硝酸银反应,待硝酸银反应完以后跟硝酸铜反应? ③因反应生成的硝酸锌质量小于参加反应的硝酸银质量,所以从a到b点溶液的质量减少??? ④b到c点锌与硝酸铜反应,因为反应生成的硝酸锌质量大于参加反应的硝酸铜质量,所以溶液质量又增加⑤c点以后,由于锌已过量,所以溶液质量不再增加.
【解析】根据金属活动性顺序分析, 向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn, 锌先与硝酸银溶液反应,再与硝酸铜溶液反应,再由方程式中各金属反应或生成的相对质量判断反应前后固体质量与溶液质量的变化情况结合图像所给的信息进行解答。
19.【答案】 (1)AlCl3、HCl
(2)解:如图所示:
(3)解:第3次实验中,20g稀盐酸中的氯化氢完全反应,设20g稀盐酸中氯化氢质量为x。
2Al+ 6HCl═2AlCl3+ 3H2↑
219 6
x 60g+6g-65.9g
219/ x =6/(60g+6g?65.9g)
x =3.65g
稀盐酸的溶质质量分数为:3.65g/20g×100%=18.25%
(4)解:设样品中含有Al的质量为y。
2Al+ 6HCl═2AlCl3+ 3H2↑
54
6
y
0.2g
54/6=y/0.2g
y =1.8g
设样品中含有氧化铝质量为z。
Al2O3+ 6HCl═2AlCl3+3H2O
102 219
z 40g×18.25%
102/z=219/(40g×18.25%)
z=3.4g
3.4g氧化铝中铝元素质量为:3.4g×(54/102)×100%=1.8g
杂质的质量=6g-3.4g-1.8g=0.8g
已被氧化的铝占未被氧化前铝片的质量分数是:
1.8g/(1.8g+1.8g+0.8g)×100%=41%
【解析】(1)由于铝表面被氧化,刚开始时氧化铝与盐酸反应没有气体跑出,所以烧杯中的总质量不变,当铝开始与盐酸反应时有气体跑出,烧杯中的总质量开始变化。由第3次加入20g盐酸生成了0.1g氢气,第4次加入20g盐酸又生成0.1g氢气可知,20g盐酸全部反应能生成0.1g氢气。第5次加入20g盐酸后,烧杯中的总质量没有减小,说明此时金属铝已经没有了,加入的盐酸没有参加反应,据此可以判断溶质;
(2)根据表格数据可知,氢气从盐酸加入40g之后开始产生,加入80g时金属消耗完氢气不再产生,总共生成氢气0.2g;
(3)根据表格中的第3次或第4次数据中可知20g稀盐酸与金属铝反应能生成0.1g氢气,根据氢气质量可以计算出20g稀盐酸中HCl的质量,再算出稀盐酸的溶质质量分数;
(4)根据生成氢气的质量计算出金属铝的质量,根据之前消耗的40g稀盐酸的质量计算出氧化铝的质量,再计算出氧化铝中铝的质量(这是已被氧化的铝的质量)。未被氧化前铝片包含杂质,所以要算出杂质的质量,用6g减去氧化铝的质量和样品中铝的质量。用刚才计算得到的已被氧化的铝的质量除以未被氧化前铝和杂质的总质量,即得质量分数。
【解答】(1)由第3次加入20g盐酸生成了0.1g氢气,第4次加入20g盐酸又生成0.1g氢气可知,20g盐酸全部反应能生成0.1g氢气。第5次加入20g盐酸后,烧杯中的总质量没有减小,说明此时金属铝已经没有了,加入的盐酸没有参加反应,所以烧杯中溶质有反应生成的AlCl3和刚加入的HCl;
故答案为:(1)AlCl3、HCl
20.【答案】 (1)D;BC
(2)铜、铁;ZnSO4、FeSO4
【解析】(1)金属活动性顺序的强弱可通过物质之间的反应来判断,金属活动性强的金属能从金属活动性弱的金属盐溶液中置换出该种金属。Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱顺序为Fe>Cu>Ag;
(2)金属活动性顺序排在氢前面的金属能与酸反应产生氢气,排在氢后面的金属不能与酸反应。根据滤渣中滴入稀盐酸有气泡产生可以判断滤渣的组成和滤液的组成。
【解答】(1)A方案中Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu,说明Fe的金属活动性排在Cu的前面,Ag不能与CuSO4溶液反应置换出Cu,说明Ag的金属活动性排在Cu的后面,方案可行;
B方案中Fe、Cu都能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明Fe、Cu的金属活动性都比Ag强,Fe能与稀盐酸反应,Cu不能与稀盐酸反应,说明Fe的金属活动性顺序在Cu的前面,方案可行;
C方案中Cu不能与FeCl2溶液反应,说明Cu的金属活动性顺序弱于Fe,Cu能与AgNO3溶液反应,说明Cu的金属活动顺序强于Ag,方案可行;
D方案中Fe能与稀盐酸反应,Cu、Ag不能与稀盐酸反应,只能说明Fe的金属活动性顺序比Cu、Ag的强,不能比较出Cu和Ag的金属活动性顺序,方案不可行,选D。反应Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag发生在方案BC中;
(2)根据金属活动顺序可知,铁粉能与CuSO4反应置换出Cu,不能与ZnSO4反应,充分反应后过滤,在滤渣中滴入稀盐酸后有气泡产生,说明滤渣中含有铁粉,所以铁粉过量,滤渣的成分为Cu和Fe;因为CuSO4已经反应完所以滤液中的溶质是ZnSO4、FeSO4。
故答案为:(1)D;BC;(2)铜、铁;ZnSO4、FeSO4
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