第五章金属的冶炼与利用单元必刷卷
一、选择题(30分)
(2020·单元测试·上海上海市)下列可用于验证
、
、
三种金属的活动性顺序的一组药品是
A.
、
、
溶液
B.
、
、
溶液
C.
、
、
溶液
D.
、
溶液、
溶液
(2019·模拟·广东广州市越秀区)向
溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得滤液和滤渣。取滤渣少许,向其中加入足量稀盐酸,滤渣部分溶解,有无色气体产生。根据上述实验作出的下列推断不正确的是
A.金属活动性:
B.滤渣含有铁和铜
C.滤液中不含
D.滤液质量比原溶液质量大
(2020·专项·上海上海市静安区)向一定量的硫酸铜溶液中加入足量铁粉。反映对应变化关系的图象错误的是
A.
B.
C.
D.
(2021·专项)某同学为探究镁、锌、铜、银的活动性顺序,设计如下实验流程:
依据该实验流程,下面对物质①②的选择合理的是
A.①稀硫酸②硫酸铜
B.①稀盐酸②硫酸锌
C.①稀盐酸②硫酸亚铁
D.①稀硫酸②氯化镁
(2021·专项)某密闭容器中有
、氧气和二氧化碳三种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表。根据表中信息,判断下列说法正确的是
A.该反应为置换反应
B.
中一定含有碳、氢两种元素
C.表中“待测”值为
D.反应生成的
和
的质量比为
(2020·单元测试·上海上海市)将过量的铁粉投放到盛有硫酸锌和硫酸铜混合溶液的烧杯中,充分反应后,过滤,留在滤纸上的物质是
A.铁、铜
B.铁、锌
C.锌、铜
D.铁、锌、铜
(2020·真题·辽宁锦州市)将一定量的锌粉加入到硝酸镁和硝酸铜的混合液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列判断正确的是
A.若滤液为蓝色,则滤渣中一定有锌、镁、铜
B.若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定有硝酸镁、硝酸锌、硝酸铜
C.若向滤液中加入氢氧化钠溶液,则一定有氢氧化铜生成
D.滤渣中一定含有铜,滤液中一定含有硝酸镁和硝酸锌
(2020·单元测试·上海上海市)对于等质量的锌粒、镁条、铝片分别和相同浓度的稀盐酸反应,下列说法正确的是
①都是置换反应②都是有气泡产生③产生氢气的速率铝最快
A.①②③
B.②③
C.①②
D.②
(2020·同步练习·广东广州市)向
和
的混合溶液中加入过量的铁粉,充分反应后,过滤、洗涤、干燥得到滤渣,该滤渣中含有的金属是
A.
、
B.
、
C.
、
D.
、
、
(2019·专项)现有
某可燃物质在密闭容器中完全燃烧后,测得生成
二氧化碳气体和
水蒸气,则有关说法正确的是
A.该可燃物一定含有碳、氢、氧三种元素
B.该可燃物只含有碳、氢两种元素
C.该可燃物一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
D.此反应是置换反应
(2020·真题)现有一包由
镁、
锌、
碳混合而成的粉末,把它加入到一定量的硝酸银溶液中,反应结束后,经过滤、洗涤、干燥,测得滤渣含有三种物质。则滤渣的质量可能是
A.
B.
C.
D.
(2020·模拟·广东深圳市光明新区)
是初中化学常见物质,如图所示是它们的转化关系(部分生成物已省略)。其中
、
均为金属,且
为红色,
是世界年产量最高的金属。下列判断中不正确的是
A.反应①属于化合反应
B.反应②所得
的溶液为黄色
C.反应②中的稀硫酸可换成稀盐酸
D.反应③可验证
、
金属活动性的强弱
(2020·真题·四川广安市)下列关于金属的说法正确的是
A.铜质插头利用了铜的导电性
B.硬铝的硬度比铝小
C.在金属表面喷涂油漆是防止其锈蚀的唯一方法
D.
能将硝酸铜溶液中的铜置换出来
(2019·模拟·浙江温州市苍南县)小科为了探究金属与盐溶液的反应规律,按如图所示进行实验。结合实验现象,以下结论错误的是
A.滤液中一定没有银离子
B.滤渣中一定含有单质铜
C.滤渣中一定含有金属单质
D.加入的金属
可能是单质铁
(2020·单元测试·上海上海市)把混有少量
的
粉放入盛有稀
的烧杯中,充分反应后,
粉有剩余。过滤后溶液中的液质是
A.
B.
C.
D.
二、填空题(18分)
(2021·专项)铁、铜的混合物
与
溶液恰好完全反应,过滤得到干燥的固体
,则所用
溶液的溶质质量分数为
。
(2019·专项)某工厂排放的废液中含有
和
。为回收金属
,设计了下列方案:
中含有
,气体
是
。
(2020·同步练习·上海上海市)熔点最高的金属是
(填名称,下同),可用作灯丝;熔点最低的金属是
,常温下是液体;导电性最好的金属是
,但是它的价格有点高,所以一般导线常用金属
制作;人类冶炼最多的金属是
;地壳中含量最多的金属元素是
,人体中含量最多的金属元素是
。
(2020·真题·四川巴中市)将一定质量的铁粉和铜粉加入到
和
的混合溶液中,一定会发生的化学反应方程式为
。充分反应后过滤,向滤渣中滴加稀盐酸,有无色气体产生,则滤渣中一定含有
(填化学式),滤液中的溶质一定含有
(填化学式)。
(2020·同步练习·上海上海市)湿法炼铜:将氧化铜溶解在硫酸中,再加入铁,制取铜。
发生反应的化学方程式:
;
。
(2021·专项)铝、铁、铜是常见金属。按人类开始使用这三种金属的先后排序为
(用元素符号表示);根据金属活动性顺序
判断,下列说法错误的是
。
A.反应
可以发生
B.反应
可以发生
C.铜片放入硝酸银溶液中,颜色由无色变成蓝色
D.铁丝插入硫酸铜溶液中,铁丝表面有红色物质析出
E.金属锰能置换出氯化银中的银
三、计算题(36分)
(2017·期末·天津天津市红桥区)冶炼
含杂质
的生铁,需要含
的磁铁矿石的质量是多少?(保留至
)。(写出计算过程)
(2019·模拟·天津天津市红桥区)在稀
和
的混合溶液中,加入适量铁粉,使其正好完全反应,反应后经过过滤得到固体物质的质量与所加铁粉的质量相等,则混合溶液中
和
的质量比为
。
(2021·专项)某炼铁厂购进含
的赤铁矿
(杂质不含铁),用这些铁矿石炼铁,计算:
(1)
中铁元素与氧元素的质量之比是
。
(2)
上述赤铁矿石中含
的质量是
。
(3)
上述赤铁矿石理论上可炼出铁的质量是
。
(4)
上述赤铁矿石理论上可以炼出含铁
生铁的质量是
。
四、综合题(22分)
(2019·期末·北京北京市西城区)从矿物中提炼金属,对人类文明的进步影响深远。
(1)
孔雀石的主要成分中,含有的金属元素是
。
(2)
工业上用一氧化碳和赤铁矿炼铁的化学方程式是
。
(3)
矿物的储量有限且不能再生。写出保护金属资源的一条措施
。
(4)
辉铜矿的主要成分
中,铜元素质量分数的计算式是
。
(2020·模拟·天津天津市河西区)金属材料广泛应用于生产生活中
(1)
铁锅用来炒菜,主要是利用铁的
性(填“导热”或“导电”)。
(2)
青铜是铜锡合金,其属于
材料(填“金属”或“合成”)。
(3)
某些铁制零件防锈措施是涂油,其防锈原理是
。
(4)
将一定量的金属
加入到含有硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,根据实验分析回答:
i
若滤液为蓝色,则滤渣中
(填“一定”或“不一定”)含
。
ii
若滤液只含一种溶质,滤渣含三种金属,则三种金属活动性由大到小的顺序为
(用元素符号排序)。
(5)
四种金属
、
、
、
分别投入质量相等且足量的稀硫酸中充分反应后所得四种溶液的质量相等,则投入金属的质量由大到小的顺序为
(用元素符号排序)。
答案
一、选择题
1.
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序探究
2.
【答案】D
【解析】A、向
溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得滤液和滤渣。取滤渣少许,向其中加入足量稀盐酸,滤渣部分溶解,有无色气体产生,说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的金属,还存在不能与稀盐酸反应的金属,即滤渣中含有铁和铜,说明铁与氯化铜溶液发生了置换反应,金属活动性:,A
不符合题意;
B、根据A选项的分析,滤渣含有铁和铜,B不符合题意;
C、由于铁有剩余,则滤液中不含
,C不符合题意;
D、铁与氯化铜溶液反应生成氯化亚铁溶液和铜,每
份质量的铁会生成
份质量的铜,反应后溶液质量变小,D符合题意。
故答案为:D。
【知识点】金属与酸反应、金属与盐溶液的反应
3.
【答案】C
【知识点】专题:关于化学方程式的计算、金属与盐溶液的反应
4.
【答案】A
【解析】
、
能与物质①反应产生气体,证明物质①是一种酸;金属活动性顺序中
、
都排在氢的后面,不能用氢前面
的金属的盐溶液来验证两种金属的活动性,只能用其中一种金属的盐溶液,即硫酸铜或硝酸银溶液。故只有A正确。
【知识点】金属活动性顺序探究
5.
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律知,
待测
,待测
。反应后
、
的质量减少了,
、
是反应物;
、
的质量增加了,
、
是生成物,该反应的生成物中没有单质,故不属于置换反应,该反应可以表示为
。根据反应前后元素种类不变,推知
中一定含有碳、氢两种元素。
【知识点】置换反应、质量守恒定律计算应用、质量守恒定律定义辨析
6.
【答案】A
【知识点】金属与盐溶液的反应
7.
【答案】D
【解析】A、若滤液为蓝色,说明硝酸铜未完全反应,锌不足,已经完全反应,锌与硝酸镁不反应,故滤渣中一定有铜,一定没有锌、镁,不符合题意;
B、若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,说明锌过量,硝酸铜已经完全反应,锌与硝酸镁不反应,故滤液中一定有硝酸镁、硝酸锌,不符合题意;
C、如果锌过量,锌能将硝酸铜完全置换,则向滤液中加入氢氧化钠溶液,没有氢氧化铜生成,不符合题意;
D、锌一定与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜,锌与硝酸镁不反应,故滤渣中一定含有铜,滤液中一定含有硝酸镁和硝酸锌,符合题意。
故选D。
【知识点】金属与盐溶液的反应
8.
【答案】C
【知识点】金属与酸反应、金属活泼性比较、置换反应
9.
【答案】C
【解析】过量的
粉置换出混合溶液中的
,而不能置换出锌,所以,过滤后所得固体应该为铁和铜的混合粉末;故选C。
【知识点】金属与盐溶液的反应
10.
【答案】B
【知识点】质量守恒定律计算应用、元素质量分数的计算、置换反应
11.
【答案】B
【解析】现有一包由
镁、
锌、
碳混合而成的粉末,把它加入到一定量的硝酸银溶液中,由于金属活动性:,故镁先与硝酸银反应生成硝酸镁和银,待镁完全反应后,锌再与硝酸银反应生成硝酸锌和银,碳与硝酸银不反应,反应结束后,经过滤、洗涤、干燥,测得滤渣含有三种物质,故滤渣肯定是银、锌、碳,镁已经完全反应,镁可能恰好与硝酸银完全反应,也可能锌已经置换了部分硝酸银,但锌未完全反应。
镁与硝酸银反应:,
份镁置换出
份银,故
镁完全反应,生成
银,锌与硝酸银反应:,
份锌置换出
份银,故
锌完全反应能置换成
银,由于镁可能恰好与硝酸银完全反应,也可能锌已经置换了部分硝酸银。故滤渣的质量:
滤渣质量
。
故选B。
【知识点】专题:关于化学方程式的计算、金属与盐溶液的反应
12.
【答案】B
【解析】A、反应①是铜和氧气加热生成氧化铜,反应符合多变一,属于化合反应,故A正确;
B、反应②是氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,则所得
的溶液为蓝色,故B不正确;
C、氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,则反应②中的稀硫酸可换成稀盐酸,故C正确;
D、反应③是铁和硫酸铜生成硫酸亚铁和铜,说明铁的金属活动性比铜强,则可验证
、
金属活动性的强弱,故D正确。故选B。
【知识点】金属和氧气反应、酸和金属氧化物、金属与盐溶液的反应
13.
【答案】A
【解析】A、铜具有良好的导电性,铜制插头是为了充电,故是利用了铜的导电性,符合题意;
B、硬铝是铝的合金,合金比组成它的纯金属的硬度大,故硬铝的硬度比铝大,不符合题意;
C、金属生锈是金属与空气中的氧气、水蒸气直接接触发生了反应,可以隔绝氧气和水起到防锈的目的,如刷漆,保持金属表面干燥等,金属表面喷涂油漆不是防止其生锈的唯一方法,不符合题意;
D、在金属活动性顺序里,银排在铜之后,不能将硝酸铜中的铜置换出来,不符合题意。
故选A。
【知识点】金属与盐溶液的反应、合金性质和纯金属性质比较、金属的通性
14.
【答案】D
【解析】若
的金属活动性比银、铜强,在硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入一定质量的
粉,
先与硝酸银溶液反应生成硝酸
溶液和银,硝酸银反应完,若还有
粉,
才能与硝酸铜溶液反应生成硝酸
溶液和铜。根据充分反应后得到无色溶液,说明硝酸铜和硝酸银已经完全反应;向滤渣中加入稀盐酸,产生无色气体,说明滤渣中含有金属
,即金属
是过量的;向滤液中滴加稀盐酸时,无沉淀生成,说明滤液中不含有硝酸银。
A、向滤液中滴加稀盐酸时,无沉淀生成,说明滤液中不含有硝酸银,即滤液中一定没有银离子,故选项说法正确。
B、根据充分反应后得到无色溶液,说明硝酸铜和硝酸银已经完全反应,则滤渣中一定含有单质铜,故选项说法正确。
C、向滤渣中加入稀盐酸,产生无色气体,银、铜均不与稀盐酸反应,则滤渣中一定含有金属单质
,故选项说法正确。
D、加入的金属
不可能是单质铁,因为铁与硝酸银、硝酸铜溶液反应生成硝酸亚铁溶液,硝酸亚铁溶液显浅绿色,而实验中得到的溶液是无色的,故选项说法错误。
【知识点】金属与酸反应、金属与盐溶液的反应
15.
【答案】C
【知识点】金属与酸反应、金属与盐溶液的反应
二、填空题
16.
【答案】;
【知识点】质量百分比浓度与化学方程式的综合计算、金属与盐溶液的反应
17.
【答案】;;
【知识点】物质分离、提纯、金属与盐溶液的反应、金属与酸反应
18.
【答案】钨;汞;银;铜;铁;铝;;
【知识点】元素的存在、常见金属的特性
19.
【答案】;
、
、
;
、
;
【解析】由于金属的活动性顺序是:锌
铁
铜
银,一定质量的铁粉和铜粉加入到
和
的混合溶液中,铁、铜不能置换溶液中的锌,铁先置换出溶液中的银,生成了硝酸亚铁,当铁反应完后,若有剩余的硝酸银,铜再与硝酸银反应生成银和硝酸铜,所以一定会发生的反应是:。充分反应后过滤,向滤渣中滴加稀盐酸,有无色气体产生,说明滤渣中一定有铁,则反应情况是硝酸银量不足,只能反应部分的铁,生成银和硝酸亚铁,铁有剩余,铜还没有反应,所以滤渣中含有:铁、铜、银,滤液中的溶质一定含有
、
。
【知识点】金属与酸反应、金属与盐溶液的反应
20.
【答案】;;
【知识点】酸和金属氧化物、金属与盐溶液的反应
21.
【答案】;;
【知识点】金属与盐溶液的反应、金属活泼性比较
三、计算题
22.
【答案】
设需要氧化铁的质量为
。
【知识点】专题:关于化学方程式的计算、高炉炼铁
23.
【答案】
【解析】假设生成的铜的质量为
,
设与硫酸铜反应的铁的质量为
,所含
与的质量为
,
,
那么与硫酸反应的铁的质量为:,
设混合溶液中所含
的质量为
,
混合溶液中所含
与
的质量比为:。
【知识点】金属与酸反应、专题:关于化学方程式的计算、金属与盐溶液的反应
24.
【答案】
(1)
(2)
(3)
(4)
【知识点】元素质量比的计算、专题:关于化学方程式的计算、高炉炼铁、物质纯度计算
四、综合题
25.
【答案】
(1)
(2)
(3)
防止金属腐蚀等
(4)
【知识点】高炉炼铁、金属资源的保护和回收利用、元素质量分数的计算、元素的分类
26.
【答案】
(1)
导热
(2)
金属
(3)
隔绝氧气和水
(4)
i
不一定
ii
(5)
【解析】
(1)
铁锅炒菜需要热量加工食材,所以利用金属的导热性;故答案为:导热。
(2)
青铜合金都是由金属组成,所以属于金属合金;故答案为:金属。
(3)
铁生锈需要同时接触水和氧气,而涂油后,可以有效隔绝氧气和水,避免生锈;故答案为:隔绝氧气和水。
(4)
i
铜的金属活动性强于银,此时溶液显蓝色,说明溶液含有铜离子,因此硝酸铜还有剩余,但是由于加入金属
的量不确定,所以可能与硝酸银反应后还有剩余,但是不足以将全部的硝酸铜反应完毕,可以部分消耗硝酸铜,生成铜单质,也可能不消耗硝酸铜,被硝酸银全部消耗完毕,因此滤渣不能确定是否一定有铜;故答案为:不一定。
ii
若溶质只有一种,说明
将硝酸银与硝酸铜全部反应完毕,且有三种金属,那
也有剩余,因此
的金属活动性最强,其次为铜,最弱为银,所以为
;故答案为:。
(5)
设参与反应的
、
、
、
质量分别为
、
、
、
,对应生成氢气质量为
、
、
、
,
因此
,因此可以求出
,加入质量最大为铝,然后是镁,次之为铁,最小的为锌,因此元素符号顺序为
;故答案为:。
【知识点】金属与酸反应、金属活泼性比较、金属材料、金属与盐溶液的反应、专题:关于化学方程式的计算、金属的防护、金属的通性