浙教版科学九上第二章 第2节 金属的化学性质同步练习(中等难度)
一、单选题
1.(2021·衢州)小科为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了下列四种方案,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
2.(2021·温州)铕(Eu)是非常活泼的金属,能与冷水反应,应保存在氩气中。铕与水反应的化学方程式为:Eu+2H2O=Eu(OH)2↓+H2↑。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
3.(2021·丽水)将铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中,能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱的是( )
A.蒸馏水 B.稀硫酸
C.硫酸钠溶液 D.氢氧化钠溶液
4.(2021·宁海模拟)小科按如图流程进行实验(假设每步均充分反应),反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤液中加入少量铁粉,无明显现象。由此实验可知( )
A.滤渣中一定有铜和铁
B.金属的活动性顺序:Zn>Fe>Cu
C.两支试管混合后,固体总质量一定增加
D.滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2,可能含有CuCl2
5.(2021·江干模拟)为比较Zn、Cu、Ag的金属活动性顺序,以及它们置换酸中的氢的能力,某科学兴趣小组设计了下图所示的四个实验,其中不必进行的实验是( )
A. B.
C. D.
6.(2021·温州模拟)将等质量的甲、乙两金属分别与足量的稀硫酸反应,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。关于甲、乙两金属,下列判断合理的是( )
A.铁、镁 B.锌、镁 C.锌、铁 D.铁、锌
7.(2021·乐清模拟)XSO4可溶于水,金属x在金属活动顺序表中的位置如图所示。则下列化学方程式错误的是( )
A.X+H2SO4=XSO4+H2↑ B.Mg+XSO4=MgSO4+X
C.Fe+XSO4=FeSO4+X D.X+CuSO4=XSO4+Cu
8.(2021·鹿城模拟)钯、镍、铜在电子工业中有广泛应用。小明想比较这三种金属的活动性强弱,做了如图所示实验,只有实验④有明显的现象。则这三种金属的活动性顺序排序正确的是( )
A.铜>镍>钯 B.铜>钯>镍 C.镍>钯>铜 D.镍>铜>钯
9.(2021·浙江模拟)某小区放着如图所示三只垃圾桶。下列家庭垃圾应投入可回收垃圾桶的是( )
A.废电池 B.铝制易拉罐 C.剩饭 D.过期药品
10.(2020九上·越城期末)在稀硫酸除铁锈的实验中,发现生锈的铁钉表面有一些气泡产生。小明猜想气泡是硫酸与铁反应生成的,为了验证猜想,他应选择以下哪几个实验进行验证( )
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①②③④
11.(2021九下·柯桥开学考)向一定质量FeCl2和CuCl2的混和溶液中逐渐加入足量的锌粒,下列图象不能正确反映对应关系的是( )
A. B.
C. D.
12.(华师大版初中科学九年级下学期 第3章 物质的转化和元素的循环 单元试卷)把足量的铁粉分别投入到各组物质的溶液中,充分反应后过滤,滤液中只有一种溶质的是( )
A.Na2SO4和CuSO4 B.H2SO4 和 CuSO4
C.HCl 和H2SO4 D.CuCl2 和 Cu(NO3)2
13.(2020九上·上虞期末)线上学习,居家实验。小明用三枚洁净无锈的铁钉,设计如上图所示实验,探究铁生锈的条件。下列说法错误的是( )
A.乙试管中植物油的作用是隔绝空气
B.只有甲试管中的铁钉有明显锈迹
C.乙丙两支试管的实验现象说明铁生锈需要水
D.实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果
14.(2021九下·台州开学考)将等质量的镁、铁、锌,分别放入三份溶质质量分数相同的稀盐酸中,反应生成的H2质量与反应时间的关系如图所示。根据图中的信息,作出的判断不正确的是( )
A.图线x表示镁的反应情况
B.铁消耗的稀盐酸质量最大
C.镁、锌一定过量,铁可能反应完
D.镁一定过量,锌、铁可能反应完
15.(2020九上·江北期末)如图是探究铁钉锈蚀条件的 4 个实验,一段时间后观察现象。下列说法不.正.确.的是( )
A.③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂
B.①②对比说明铁生锈需要空气
C.①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是丙
D.四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉
16.(2020九上·余杭期末)在试管中加入一段纯净的镁条,再加入硝酸银溶液,观察到如下现象:①镁条表面迅速覆盖了一层疏松的固体物质;②镁条表面有明显的气泡。经检验,疏松的固体物质中有单质银,气泡中有氢气。对于上述实验现象,分析错误的是( )
A.镁投入硝酸银溶液中,只发生:2AgNO3+Mg=Mg(NO3)2+2Ag
B.镁跟硝酸银溶液反应会生成氢气
C.镁能从硝酸银溶液中置换出银
D.根据该实验可判断镁比银化学活动性强
17.(2020九上·西湖期末)小胡晴霞按如图流程进行实验(每步均充分反应),①中无明显现象,②中发现红色固体析出,甲烧杯中的物质完全反应后过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,下列说法不正确的是( )
A.由实验可判断出铁、铜、镁的活动性顺序
B.滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2和CuCl2
C.两支试管混合后,固体总质量一定增加
D.滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Mg
18.(2020九上·西湖期末)某学生将锌粒放入CuSO4溶液中,发现锌粒表面有红色物质析出,同时还有少量无色无味气泡产生。对于产生气泡的“异常现象”,下列分析有科学道理的是( )
A.产生的气体可能是CO2
B.CuSO4溶液呈碱性
C.溶液中可能含有氢离子
D.若用银粉替代锌粒也会有同样的现象
19.(2020九上·嘉兴期末)如图所示为人们总结出来的常见金属的活动性顺序,下列有关说法错误的是( )
金属活动性由强逐渐减弱
A.常温下,铝制品比铁制品更容易腐蚀
B.排在氢前面的金属可以把酸里的氢置换出来
C.排在前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来
D.铜器时代早于铁器时代,这与两种金属的活动性有一定关系
二、实验探究题
20.(2020九上·余杭期末)某化学小组向一定量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入锌粉,充分反应后过滤,得到滤液A和滤渣B。
【提出问题】滤渣B的成分是什么?
【做出猜想】滤渣B可能是:①银、铜和锌;②银和铜;③ 。
【实验探究】⑴取少量滤渣B加入适量稀盐酸,若无气体产生,则滤渣B不可能是猜想 (选填①、②或③)。
⑵该小组继续实验,使用不同种方法确定滤渣B是银和铜,请写出该小组使用的一种方法 。
21.(2020九上·新昌月考)“一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素”,这是教科书上的一句话。小科对此进行了思考,并查阅资料,对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。
【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应,反应方程式为:2Na +2H2O=2Na0H+H2↑。
【提出猜想】猜想一:金属钠和硫酸铜溶液反应会有铜生成。
猜想二:金属钠和硫酸铜溶液反应,生成的沉淀只有氢氧化铜。
【实验及现象】切取不同大小的钠块分别投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中,有关产生沉淀的现象如下表所示。
实验编号 钠块大小 硫酸铜溶液 实验中产生沉淀的现象
① 绿豆大小 稀溶液10mL 产生蓝绿色沉淀
② 绿豆大小 浓溶液10mL 产生蓝色絮状沉淀
③ 豌豆大小 稀溶液10mL 产生蓝色絮状沉淀
④ 豌豆大小 浓溶液10mL 产生蓝色絮状沉淀,并出现黑色固体
小科咨询老师后得知蓝绿色沉淀为碱式铜盐。
(1)【实验结论】⑴上述实验中均未观察到 色固体生成,由此判断猜想一错误;
⑵实验①中观察到的沉淀是蓝绿色的,由此判断猜想二也错误。
(2)⑴【实验反思】实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是 。
⑵由上述实验可知,导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有 .
22.(2020九上·苍南期中)铬(Cr)是一种重要的金属材料,具有良好的抗腐蚀性,常用来镀在其他金属的表面上达到防锈的目的。小明想利用实验室的药品和器材来比较铝和铬的金属活动性强弱。
【实验器材及药品】厚度相同的铝片和铬片(表面打磨过)、质量分数为 10%的稀盐酸、剪刀、秒表、注射器若干、具支试管若干、橡胶塞若干、相同气球若干。
( ( 温馨提示:在金属活动性强弱差别不大时,产生气泡的快慢 难以区分) )。
(1)实验中使用的铝片和铬片表面均用砂纸事先打磨过,其目的是 。
(2)小明利用相关实验器材搭建了如右图所示装置,请你帮助他设计实验步骤。
建议:①每组实验中取用稀盐酸 10mL;②每组实验取用金属片 2 片; 。
23.(2020九上·西湖月考)镁条在空气中久置表面会变黑,某同学设计并进行实验,探究镁条变黑的条件。
【查阅资料】常温下,亚硫酸钠(Na2SO3)可与O2发生化合反应。
【猜想与假设】常温下,镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关
【进行实验】通过控制与镁条接触的物质,利用如图装置(镁条长度为3cm,试管容积为20mL),分别进行下列5个实验,并持续观察20天。
编号 主要实验操作 实验现象
1 先充满用NaoH浓溶液洗涤过的空气再加入2mL浓硫酸 镁条始终无明显变化
2 镁条始终无明显变化
3 先加入2mL浓硫酸再通入约4mLCO2 镁条始终无明显变化
4 先加入4mL饱和NaSO3溶液再充满CO2 镁条始终无明显变化
5 先加入2mL蒸馏水再通入约4mLCO2 镁条第3天开始变黑至第20天全部变黑
【解释与结论】
(1)得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论,在编号2组设计是实验操作中加 ;
(2)由上述实验可推知,镁条变黑的条件是 。
(3)【反思与评价】该同学在猜想时,认为镁条变黑与O2有关,与空气另一主要成分无关,其理由是 。
24.(2020九上·温岭期中)小金为探究铁制品锈蚀的条件,进行如下实验:
观察对象 现象
①干燥的普通铁丝 没有明显变化
②潮湿的普通铁丝 较多红褐色锈斑
③潮湿的纯铁丝 没有明显变化
步骤1:利用图甲所示装置,将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好,药品如图所示);待 U 形管内充满 O2 后,在导管 b 处连接一活塞推至底部的注射器,收集 20mLO2后在导管a 处连接乳胶管并用止水夹夹紧,如图乙所示。
步骤 2:一段时间后,观察 U 形管内的铁丝,其现象如表所示。
(1)步骤一中,检查 U 形管内是否已充满 O2的方法是 。
(2)铁制品的锈蚀条件之一是需要O2,在此实验中能支持此条件的证据是 。
(3)通过对比实验现象,此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是 。
三、填空题
25.(2021·嘉兴)人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程,对金属活动性规律的认识也是如此。
(1)1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失",这为发现金属活动性顺序奠定了基础。小嘉选用锡、铜、锌三种金属重温实验,则会“消失”的金属有 。
(2)1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体,他称之为“可燃空气”,其实该气体就是 。从此为探索金属活动性打开了新思路。
(3)1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小嘉运用该规律开展实验,向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉,溶液质量变化如图所示,则B点时溶液中所含的金属阳离子有 。
26.(2021·浙江模拟)铜、铁、铝是生活中常见的金属,请回答:
(1)“双吸剂”的主要成分是还原铁粉,常用于食品保鲜,其原因是铁粉能吸收空气中的 。
(2)用等质量的锌、铁、镁三种金属分別与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是 (填字母)。
A.曲线X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况
B.反应后一定有剩余的金属是镁
C.反应后可能没有剩余的金属是锌和铁
D.三份盐酸均反应完
27.(2021九下·金华月考)利用废弃的黄铜(含铜、锌)制取海绵铜(Cu),并得到硫酸锌溶液,主要流程如图:
已知:2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O
(1)过程Ⅱ中加入过量锌粉的目的是 。
(2)过程Ⅲ中有气体产生,所选用的物质C是 (填一种酸)。
28.(2020九上·拱墅期末)为了探究Fe、Cu、Ag、R(R为未知金属)四种金属的金属活动性顺序,进行如下实验:如图甲所示,将四根金属丝同时插入烧杯中的溶液里,只观察到①中铁丝表面出现气泡,②中铁丝表面有紫红色物质;如图乙所示,一段时间后,将烧杯中铁丝替换为R丝进行实验,观察到①中R丝表面出现气泡,②中R丝表面无明显现象。 为相应金属丝插入烧杯前,烧杯中溶液里存在的阳离子。
(1)图乙所示的②中存在的阳离子是 (从 中选填)
(2)Fe、Cu、Ag、R四种金属的金属活动性顺序由强到弱依次为 。
29.(2020九上·西湖月考)金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答:
(1)为了验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了下列六种方案,其中可行的是序号)。①将铝、银分别浸入到硫酸铜溶液中:②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中;③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中;④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中;⑤将等体积的三种金属打磨后分别与氧气反应,比较剧烈程度,⑥将铝和铜分别表入硝酸银溶液,再将铝和铜分别浸入稀盐酸溶液中
(2)在氯化铜和氯化亚铁的的溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。滤液中一定含有的溶质是 (填化学式)
30.(2020九上·苍南期中)不锈钢产品在生活中应用广泛,不锈钢中含有铁、碳、硅和锰等元素。
(1)不锈钢产品不易锈蚀,其采用的防锈蚀的方法是 。
(2)把铁矿石炼成钢铁是一个复杂的过程,可以利用氢气和铁矿石在高温下反应来完成,主要的化学方程式如下: Fe2O3+3H22Fe+3H2O ,这个反应属于基本反应类型中的 反应,反应过程中体现了氢气具有 性。
31.(2020九上·慈溪月考)抗疫第一线的医务工作者是人民心中最美英雄,图中展示的是医务人员的工作服,请回答下列问题:
(1)利用铝来制作口罩挂条,其中一个原因是在空气中铝比铁具有更好的抗腐蚀性,原因是
(2)小明欲验证铁、铝的金属活动性强弱,直接使用下列药品组合不能达到目的的是_____
A.Al、Fe、H2SO4 B.Al、FeSO4溶液
C.Fe、Al、MgSO4溶液 D.Fe、Al2(SO4)3溶液
32.(2020九上·衢州期中)铁是生产生活中应用最广泛的一种金属。
(1)硬币要求具备耐磨性好、抗腐蚀性好等优点。2019年版5角硬币的材质就已换到钢芯镀镍合金,它的硬度比纯铁 (填“大”或“小”);
(2)铁铸币易锈蚀,小明取三枚相同已打磨过的铁钉,设计了如图实验探究铁生锈的条件。经过较长时间后,观察到A试管中铁钉生锈,B、C试管中铁钉不生锈。通过上述实验现象分析,可得出铁生锈的外部条件是 ;
(3)为了防止铁制品生锈,可采用的方法是 (写出一 种即可)。
33.(2020九上·镇海期中)X、Y、Z是三种金属固体,将X和Y浸入稀硫酸中,Y溶解并产生氢气,X无变化;将X和Z浸入硝酸银溶液中,X表面有银析出而Z无变化。
①判断X、Y、Z和银四种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
②具体确定一种X后,写出X与硝酸银溶液反应的化学方程式 。
34.(2020九上·兰溪期中)活泼金属能将不活泼金属从其盐的水溶液中置换出来。与此类似,碳在高温下,能将不活泼金属从其氧化物中置换出来,但活泼金属形成的氧化物不与碳发生反应。如碳在高温下,能置换出氧化铁中的铁,但与氧化铝不反应。
(1)判断C、Fe、Al的活动性顺序由强到弱为 .
(2)结合所学知识,下列各组物质能发生置换反应的是 .
A.碳与氧化铜 B.锌与稀硫酸 C.碳与氧化钙 D.银与硫酸铜
四、解答题
35.(2021·嘉善模拟)科学课上老师演示了锌与稀硫酸反应的实验,同学们观察实验现象并对实验后的溶液进行了探究,请回答下列问题。
(1)实验中观察到产生气泡的速度先变快后变慢,可能的原因是 。
(2)同学们先用pH试纸测反应后的溶液,发现pH试纸变红;再向该溶液中逐滴滴入氢氧化钡溶液,立即产生白色沉淀。某同学认为刚开始产生的沉淀不可能是氢氧化锌,其理由是 。
36.(2020·宁波模拟)有铁粉和铜粉的均匀混合物,甲、乙、丙三位同学分别取该混合物与稀硫酸反应,所得数据如下表所示:
数据,回答下列问题:
(1)丙同学所得混合物中铜的质量是 。
(2)甲所得溶液中含有溶质的是 。
(3)根据实验数据分析,若取用金属混合物15g,加入到120g稀硫酸中,充分反应后最终得到固体质量为 。
(4)计算丙同学所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
37.(2019九上·杭州月考)小乐在网上发现了一种神奇的取火方法,将包口香糖的“锡纸”剪成中间窄、两端宽的条状,并将其两端搭在电池的正负极上(有一定危险,请不要模仿),过了一会儿,“锡纸”中间部分燃烧起来.
(1)“锡纸”燃烧揭秘:“锡纸”的中间狭窄的地方温度最先升高,其能量转化方式为 ;电池在工作时将 能转化为电能.
(2)“锡纸”成分揭秘:
查阅资料:“锡纸”是锡箔或者铝箔和纸粘合而成.
实验探究:取包口香糖的“锡纸”,将有金属的一面打磨后,朝上放在点滴板上;并向其表面滴加氯化锌溶液,观察到有深灰色固体析出.
实验分析:
①通过上述实验现象,可判断“锡纸”是 (“锡”或“铝”)箔和纸粘合而成;
②实验中打磨“锡纸”的目的是 ;
③下列物质的溶液可以替代氯化锌溶液完成上述探究实验的是 (选填字母).
A.硝酸银 B.稀盐酸 C.硫酸亚铁 D.氯化镁
38.(2019·苍南模拟)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)
39.(2018九上·慈溪期末)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 。
五、综合说理题
40.(2018九上·三门期中)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。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】在金属活动性顺序表中,只有排在前面的金属才能将后面的金属从它的盐溶液中置换出来,据此分析判断。
【解答】A.锌和铜都能与硝酸银反应,只能说明它们的活动性比银强,但是不能判断锌和铜活动性的大小,故A错误;
B.银和硫酸锌不反应,则锌的活动性大于银;铜和硝酸银反应,则活动性铜大于银,但是无法比较锌和铜的活动性大小,故B错误;
C.银和铜都不能与硫酸锌反应,不能比较二者的活动性大小,故C错误;
D.锌和硫酸铜反应,则锌的活动性大于铜;铜和硝酸银反应,则铜的活动性大于银,那么三种的金属活动性强弱:锌>铜>银,故D正确。
故选D。
2.【答案】C
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据置换反应是由一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应分析。
【解答】由反应方程式可知,该反应反应物和生成物都是一种单质和一种化合物,属于置换反应,C正确;
故选C。
3.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铁与铜不能与水、硫酸钠、氢氧化钠反应,不能比较活动性强弱,但能用加稀硫酸来比较分析。
【解答】A、铁铜都不能与水反应,无法比较铁、铜的活动性强弱,不符合题意;
B、铁能与稀硫酸反应,铜不能与稀硫酸反应,可以比较铁的活动性大于铜,符合题意;
C、铁和铜都不能与硫酸钠反应,无法比较铁、铜的活动性强弱,不符合题意;
D、铁和铜都不能与氢氧化钠溶液反应,无法比较铁、铜的活动性强弱,不符合题意;
故选B。
4.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铁能与氯化铜反应不能与氯化锌反应,且铁与氯化铜反应时固体质量增加,溶液质量减小分析。
【解答】铁不能与氯化锌反应,能与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁, 反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤液中加入少量铁粉,无明显现象,说明滤液中氯化铜完全反应,滤液成分为氯化锌和氯化亚铁,固体中一定有铜,可能有铁。
A、 滤渣中一定有铜可能有铁,不符合题意;
B、 金属的活动性顺序:Zn>Fe>Cu ,符合题意;
C、 若试管中氯化铜无剩余,则两支试管混合后,固体总质量不变 ,不符合题意;
D、 滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2,一定不含有CuCl2 ,不符合题意;
故选B。
5.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属能否与酸或盐发生反应验证金属的活动性强弱分析。
【解答】A实验可证明锌的活动性大于氢,B能证明锌的活动性大于铜,C能证明铜的活动性小于氢,D能证明铜的活动性大于银,所以ACD即可证明三金属的活动性强弱,B不需进行;
故选B。
6.【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属与酸反应快慢由金属活动性决定,金属与酸反应产生氢气的多少由相对原子质量决定分析。
【解答】由图像可知,甲反应速率比乙慢,即甲的活动性比乙弱,但等质量甲和乙反应,甲生成氢气质量大于乙,若金属化合价相同,则相对原子质量越小,等质量反应时产生氢气质量越多。
A、铁的活动性比镁弱,等质量铁和镁与硫酸反应,铁产生氢气质量小于镁,不符合题意;
B、锌的活动性比镁弱,等质量锌和镁与硫酸反应,锌产生氢气质量小于镁,不符合题意;
C、 锌的活动性比铁强 ,不符合题意;
D、 锌的活动性比铁强 ,且等质量的锌与酸反应产生氢气质量小于铁,符合题意;
故选D。
7.【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】在金属活动性顺序表中,只有排在前面的金属才能将后面的金属从盐溶液中置换出来,据此分析判断。
【解答】A.根据图片可知,X排在H的前面,可以和酸反应生成氢气,故A正确不合题意;
B.Mg排在X的前面,能够和X的盐反应从而置换出X,故B正确不合题意;
C.Fe排在X的后面,不能和X的盐反应从而置换出X,故C错误符合题意;
D.X排在Cu的前面,可以和硫酸铜反应置换出铜,故D正确不合题意。
故选C。
8.【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】在金属活动性顺序表中,排在前面的金属能够将后面的金属从盐溶液中置换出来,据此分析判断。
【解答】①铜与稀盐酸不反应,那么活动性铜<氢;
②钯与稀盐酸不反应,那么活动性钯<氢;
③钯与硝酸铜不反应,那么活动性钯<铜;
④ 镍和稀盐酸反应生成氢气,那么活动性氢<镍;
那么三种金属的活动性强弱:镍>氢>铜>钯 。
故选D。
9.【答案】B
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】根据废弃金属材料需回收以保护金属资源分析。
【解答】A、废电池属于有害垃圾,不可回收,不符合题意;
B、铝制易拉罐为金属材料,应回收,需投入可回收垃圾桶,符合题意;
C、 剩饭属于厨余垃圾,不可回收,不符合题意;
D、 过期药品不可回收,不符合题意;
故选B。
10.【答案】C
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】将实验①和④比较可知,铁和水不能反应生成氢气,铁和硫酸反应产生氢气;
铁和稀硫酸反应生成气泡,而铁锈和稀硫酸反应没有气泡,将实验①和②比较可知,气泡是硫酸与铁反应生成的。
那么为了验证猜想,应该选择①②④。
故选C。
11.【答案】D
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】锌粒先和氯化铜反应,生成氯化锌和铜单质;然后再和氯化亚铁反应,生成铁单质和氯化锌,据此分析判断。
【解答】A.当氯化铜没有完全反应时,随着锌粒质量的增大,生成铜的质量不断增大;当氯化铜完全反应后,生成铜的质量保持不变,故A正确不合题意;
B.锌粒先和氯化铜反应,生成氯化锌和铜单质,由于进入溶液的锌和出来的铜质量差较小,所以溶液质量增加的较慢;锌粒和氯化亚铁反应,生成铁单质和氯化锌,由于进入溶液的锌和出来的铁质量差较大,所以溶液质量增加的较快。当完全反应后,溶液的质量保持不变,故B正确不合题意;
C.当锌和氯化铜反应时,溶液中氯化亚铁的质量保持不变;当锌和氯化亚铁反应时,氯化亚铁的质量逐渐减小,故C正确不合题意;
D.溶液中原来没有氯化锌,因此反应开始时,氯化锌的质量应该为零,故D错误符合题意。
故选D。
12.【答案】B
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】根据铁与酸、盐溶液反应后的产物质,铁与酸、与排在金属活动性顺序铁后的金属的盐溶液发生反应分析。
【解答】 A、把足量的铁粉加入 Na2SO4和CuSO4 中,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁,与硫酸钠不反应,滤液中含有两种物质,不符合题意;
B、把足量铁粉加入 H2SO4 和 CuSO4 中,铁与硫酸、铁与硫酸铜反应都生成硫酸亚铁,滤液中只有一种溶质,符合题意;
C、把足量铁粉加入 HCl 和H2SO4 中,铁与盐酸反应生成氯化亚铁、铁与硫酸反应生成硫酸亚铁,滤液中含有两种溶质,不符合题意;
D、把足量铁粉加入 CuCl2 和 Cu(NO3)2 中,铁与氯化铜反应生成氯化亚铁、铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁,滤液中含有两种溶质,不符合题意;
故选B。
13.【答案】C
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】铁和空气中的氧气,水反应,生成铁锈,结合控制变量法对图片展示的实验进行分析判断。
【解答】A.乙试管中植物油的作用是隔绝空气,故A正确不合题意;
B.甲试管中的铁钉,既与空气接触,也与水接触,肯定会生锈;乙中的铁钉不能与空气接触,丙中的铁钉不能与水接触,二者都不会生锈,故B正确不合题意;
C.乙试管中有水无空气,丙试管中有空气无水,二者没有控制变量,无法说明铁生锈需要水,故C错误符合题意;
D.对比甲和乙可知,铁钉生锈需要空气的参与;对比甲和丙可知,铁锈生锈需要水参与,故D正确不合题意。
故选C。
14.【答案】C
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)金属的活动性越强,与稀盐酸的反应越快;
(2)在反应中,生成氢气的质量与消耗稀盐酸的质量成正比,可根据生成氢气的质量判断消耗稀盐酸的质量大小;
(3)(4)等质量的镁、锌、铁完全反应放出氢气的质量关系为:镁>铁>锌,而在关系图中三种金属反应停止后产生氢气质量关系为:铁>镁=锌,说明等质量的镁没有完全反应有剩余,铁消耗盐酸量最大且可能完全反应。
【解答】A.根据图像可知,X反应速度最快,说明X是三种金属中活动性最强;根据金属活动性镁>锌>铁可知,x表示镁的反应情况,y表示锌,z表示铁,故A正确不合题意;
B.在反应中,生成氢气的质量与消耗稀盐酸的质量成正比。根据反应前后元素质量不变,图中铁生成氢气最多,故可判断铁消耗盐酸质量最大,故B正确不合题意;
C.生成相同质量的氢气,消耗镁的质量小于锌;图中镁、锌产生氢气质量相等,说明镁没有完全反应,但不能确定锌也没有完全反应,故C错误符合题意;
D.从图中看到镁和锌反应生成的氢气一样多,则消耗的稀盐酸一样多,那么镁一定过量,锌可能过量或反应完,故D正确不合题意。
故选C。
15.【答案】C
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】根据氯化钙的性质及铁生锈实质、对比实验的设计要求分析。
【解答】A、氯化钙具有吸水性,可用作干燥剂,不符合题意;
B、②中铁钉不生锈是因为不接触氧气或空气, ①②对比说明铁生锈需要空气 ,不符合题意;
C、 ①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是乙,符合题意;
D、④中接触水和氧气,且氧气浓度大于空气中氧气浓度,所以四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉 ,不符合题意;
故选C。
16.【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A、根据题中所给生成物分析;
B、根据题干信息有氢气生成分析;
C、根据金属与盐溶液反应属于置换反应分析;
D、根据金属与盐溶液反应可证明金属的活动性大于盐中金属的活动性分析。
【解答】A、由题意可知,镁除与硝酸银反应生成硝酸镁和银外还产生了氢气,符合题意;
B、 由题意可知镁跟硝酸银溶液反应有氢气生成, 不符合题意;
C、 镁和硝酸银反应属于置换反应,即镁能从硝酸银溶液中置换出银 ,不符合题意;
D、 根据该实验可判断镁比银化学活动性强 ,不符合题意;
故选A。
17.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铁加入氯化镁溶液中无明显现象,说明铁的活动性小于镁,铁加入氯化铜溶液中产生红色物质,说明铁的活动性大于铜及每56份质量的铁置换出64份质量的铜分析。
【解答】A、铁加入氯化镁溶液中无明显现象,说明铁的活动性小于镁,铁加入氯化铜溶液中产生红色物质,说明铁的活动性大于铜,可判断铁、铜、镁的活动性强弱,不符合题意;
B、 甲烧杯中的物质完全反应后过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象, 说明铁没有剩余,则溶液中溶质一定有氯化亚铁、氯化镁,可能有氯化铜,符合题意;
C、铁与氯化铜反应时,每56份质量的铁置换出64份质量的铜,固体质量增加, 两支试管混合后,固体总质量增加 ,不符合题意;
D、 滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Mg ,不符合题意;
故选B。
18.【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序中排在氢前的金属能与酸反应产生氢气分析。
【解答】A、反应物中没有碳元素,不可能是二氧化碳,不符合题意;
B、金属不能与碱性物质反应产生气体,不符合题意;
C、金属与酸反应可产生氢气,溶液中可能含有氢离子,符合题意;
D、银不能与酸反应产生氢气,银代替锌不会有异常现象,不符合题意;
故选C。
19.【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铝的化学性质大于铁但常温下能与氧气反应形成致密氧化铝膜、排在氢前面的金属能与酸发生反应、 排在前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来分析。
【解答】A、常温下铝与氧气反应可生成致密氧化铝膜,所以 常温下,铝制品比铁制品更容易腐蚀 ,符合题意;
B、 排在氢前面的金属能与酸发生反应,可以把酸里的氢置换出来 ,不符合题意;
C、 排在前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来 ,不符合题意;
D、 金属的使用与活动性有关,铜器时代早于铁器时代,这与两种金属的活动性有一定关系 ,不符合题意;
故选A。
20.【答案】银;①;观察到滤渣B显红色
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】向一定量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入锌粉, 锌先与硝酸银反应,然后再与硝酸铜反应,所得滤渣一定有银分析。
【解答】 向一定量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入锌粉, 锌先与硝酸银反应,然后再与硝酸铜反应,所得滤渣一定有银,铜和锌可能有,故猜想3为银;
【实验探究】 (1) 取少量滤渣B加入适量稀盐酸,若无气体产生,说明一定不能含有锌,则滤渣B不可能是猜想 ① ;
(2)滤渣中一定含有银,若为银和铜,则滤渣的颜色应为红色;
故答案为: 【做出猜想】 银; 【实验探究】 (1) ① ;(2) 观察到滤渣B显红色 。
21.【答案】(1)红
(2)钠和水先反应,生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀;钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)【实验结论】①铜单质为红色固体;
(2)①【实验反思】钠不会和硫酸铜直接反应,而是先和水反应,生成氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠再和硫酸铜反应,生成氢氧化铜蓝色沉淀;
②将①②、②④分别进行比较,确定影响反应产物的因素即可。
【解答】(1)【实验结论】①上述实验中均未观察到红色固体生成,即没有铜单质生成,由此判断猜想一错误;
(2)①【实验反思】实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是:钠和水先反应,生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀。
②比较①②可知,当钠块大小相同时,溶液的浓稀不同,产物不同;
比较②④可知,当溶液的浓稀相同时,钠块的大小不同,产物不同。
由上述实验可知,导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度。
22.【答案】(1)去除金属片表面的氧化膜,防止对实验产生干扰。
(2)①检查装置气密性。 ②用剪刀剪取表面积相同的铝片和锌片若干; ③各取2片铝片和锌片分别加入气密性良好的具支试管中; ④两支注射器分别抽取10毫升10%的稀盐酸,同时迅速全部压入具支试管,并固定活塞; ⑤每隔相同时间(反应仍在进行),比较两组实验中的气球大小; ⑥重复上述实验,得出实验结论。 (其它合理答案也给分)
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据金属表面氧化膜对实验的干扰分析;
(2)根据比较金属活动性可通过金属与酸反应产生氢气快慢来完成分析。
【解答】(1)金属表面有氧化膜,干扰实验的进行,所以实验中使用的铝片和铬片表面均用砂纸事先打磨过,其目的是去除金属片表面的氧化膜,防止对实验产生干扰 ;
(2)要比较 铝和铬活动性强弱,由题意可知是利用金属与盐酸反应产生氢气快慢完成,所以在进行实验前需先检查装置气密性,然后再装入药品,装药品时要先装固体再装液体,且注意药品的用量,保证对比实验的变量唯一性,然后通过比较相同时间内产生氢气的多少来得出结论;
故答案为:(1) 去除金属片表面的氧化膜,防止对实验产生干扰 ; (2)①检查装置气密性。 ②用剪刀剪取表面积相同的铝片和锌片若干; ③各取2片铝片和锌片分别加入气密性良好的具支试管中; ④两支注射器分别抽取10毫升10%的稀盐酸,同时迅速全部压入具支试管,并固定活塞; ⑤每隔相同时间(反应仍在进行),比较两组实验中的气球大小; ⑥重复上述实验,得出实验结论。
23.【答案】(1)2毫升氢氧化钠浓溶液
(2)氧气、二氧化碳和水蒸气共同作用
(3)常温下,氮气稳定
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据控制变量法和氢氧化钠与二氧化碳的反应分析解答。
(2)分别对1、5,2、5,3、5和4、5实验进行对比,分析镁条变黑的原因和条件。
(3)根据氮气的化学性质分析解答。
【解答】(1)得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论,就必须设计实验证明没有二氧化碳时镁条不会变黑,即控制其它因素相同而去掉二氧化碳。因为氢氧化钠和二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,因此氢氧化钠对二氧化碳有很强的吸收能力,即在编号2组设计的实验操作为:2mL氢氧化钠浓溶液;
(2)实验①中,氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,浓硫酸吸收水蒸气,只剩氧气,而镁条无明显变化,说明氧气自己不能使镁条变黑;
实验②中,氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,试管中有水蒸气和氧气,镁条没变化,说明水蒸气和氧气不能使镁条变黑;
实验③中,浓硫酸去掉水蒸气,通入二氧化碳和氧气,镁条无变化,说明二氧化碳和氧气不能使镁条变黑;
实验④中,亚硫酸钠吸收氧气,只剩二氧化碳和水蒸气,镁条无变化,说明二氧化碳和水蒸气不能使镁条变黑。
实验⑤中,水蒸气、二氧化碳和氧气同时存在,镁条变黑,说明它变黑的条件:氧气、二氧化碳和水蒸气共同作用。
(4)【反思与评价】该同学在猜想时,认为镁条变黑与O2有关,与空气另一主要成分无关,其理由是常温下,氮气稳定。
24.【答案】(1)在b口放带火星的木条,如果木条复燃,则装满氧气
(2)潮湿的普通铁丝,通入氧气后,有较多红褐色锈斑;注射器中氧气减少
(3)铁与氧气和水共同作用的结果
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)可以使用带火星木条复燃法检验氧气是否收集满;
(2)当潮湿的铁丝生锈后,注射器的活塞对应的刻度减小,说明其中的氧气体积减小,即参加了反应;
(3)将①②,②③进行比较确定铁生锈的条件。
【解答】(1)步骤一中,检查 U 形管内是否已充满 O2的方法是:在b口放带火星的木条,如果木条复燃,则装满氧气。
(2)铁制品的锈蚀条件之一是需要O2,在此实验中能支持此条件的证据是:潮湿的普通铁丝,通入氧气后,有较多红褐色锈斑;注射器中氧气减少。
(3)比较①②可知,干燥的铁丝没有生锈,而潮湿的铁丝生锈了,那么铁丝生锈的条件为与水接触。综合上面的分析可知,铁制品生锈的条件:铁与氧气、水共同作用的结果。
25.【答案】(1)锡、锌
(2)氢气
(3)Cu2+、Fe2+
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)在金属活动性顺序表中,只有排在氢前面的金属才能和酸反应生成氢气;
(2)活泼金属和酸反应,生成盐和氢气;氢气具有可燃性,遇明火容易爆炸;
(3)跟机铁粉和两种盐的反应过程分析判断。
【解答】(1)锡、铜、锌中,只有锡和锌排在氢的前面,因此会“消失”的金属是锡和锌。
(2)1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体,他称之为“可燃空气”,其实该气体就是氢气,从此为探索金属活动性打开了新思路。
(3)铁粉先和硝酸银反应,生成硝酸亚铁和银单质,再和硝酸铜反应,生成硝酸亚铁和铜单质。由于银和铜的原子量都大于铁,所以溶液的质量都会减小,且前者质量减小的速度大于后者,那么AB段为铁和硝酸银的反应,B点时硝酸银完全反应,硝酸铜还没有开始反应,因此溶质为硝酸亚铁和硝酸铜,溶液中的阳离子为 Cu2+、Fe2+ 。
26.【答案】(1)水和氧气
(2)B;C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据铁生锈实质是铁与氧气、水反应分析;
(2)根据图像中产生氢气质量与产生氢气速率结合三种金属产生氢气由快到慢为镁、锌、铁,完全反应产生氢气由多到少为镁、铁、锌分析。
【解答】(1)铁在生锈时是铁与氧气和水共同的反应;
(2)由三种金属活动性顺序强弱及产生氢气的速率可知,曲线X、Y、Z分别表示镁、锌、铁的反应情况 ,A错误; 因等质量的三种金属完全反应,镁产生氢气最多,其次是铁,锌产生最少,由产生氢气质量可知,反应后一定有剩余的金属是镁 , 反应后可能没有剩余的金属是锌和铁 ,B、C正确;等量盐酸完全反应产生氢气相等,由图像可知,三份盐酸没有反应完,D错误;
故答案为:(1)水和氧气;(2)BC。
27.【答案】(1)使硫酸铜完全反应
(2)稀硫酸
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据锌能与硫酸铜反应分析;
(2)根据锌能与硫酸反应产生气体分析。
【解答】(1) 过程Ⅱ中加入过量锌粉是为了除去硫酸铜并使其完全反应;
(2)因加入锌过量,且锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,则固体B中为锌和铜, 过程Ⅲ中有气体产生,说明加入C为稀硫酸;
故答案为:(1) 使硫酸铜完全反应 ;(2)稀硫酸。
28.【答案】(1)
(2)Fe>R>Cu>Ag
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据R能与硫酸铜反应不能与硫酸亚铁反应分析;
(2)根据金属与酸和盐的反应现象分析。
【解答】(1)R能与酸发生反应,说明R的活动性在氢前,但 ②中R丝表面无明显现象 ,则 ②硫酸铜完全反应,溶液中溶质为硫酸亚铁,存在的阳离子为亚铁离子,由图示可知,表示氢离子,表示铜离子,表示亚铁离子;
(2)铁和R都能与酸发生反应,且R不能与亚铁盐反应,铜不能与酸反应,银不能与硫酸铜反应,所以四种金属活动性顺序为 Fe>R>Cu>Ag ;
29.【答案】(1)①④⑤⑥
(2)MgCl2
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据金属能否与盐酸溶液反应判断金属的活动性分析;
(2)根据镁的活动性比铜和铁强,氯化铜和氯化亚铁溶液都带颜色分析。
【解答】(1) ①将铝、银分别浸入到硫酸铜溶液中,铝以硫酸铜反应,证明铝的活动性大于铜,银不能与硫酸铜反应,证明铜的活动性大于银,正确;②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中,银不能与硫酸铝和硫酸铜反应,只能说明银的活动性最弱,无法证明铜和铝的活动性强弱,错误;③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中,铜和银都不能与硫酸铝反应,无法证明铜和银的活动性强弱,错误;④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中,铜不能与硫酸铝反应,能与硝酸银反应,可证明铜的活动性大于银小于铝,正确;⑤将等体积的三种金属打磨后分别与氧气反应,比较剧烈程度,可以比较三金属的活动性,正确;⑥将铝和铜分别表入硝酸银溶液,能证明银的活动性最弱,再将铝和铜分别浸入稀盐酸溶液中 ,可证明铝的活动性比铜强,正确;
(2) 在氯化铜和氯化亚铁的的溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液,说明镁将氯化铜和氯化亚铁全部反应掉,且生成氯化镁,所以滤液中一定含有的溶质是 MgCl2 ;
故答案为:(1) ①④⑤⑥ ;(2) MgCl2 。
30.【答案】(1)改变金属的内部结构
(2)置换;还原
【知识点】置换反应及其应用;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)根据不锈钢属于铁的合金分析;
(2)根据氢气的还原性及置换反应的特点分析。
【解答】(1)不锈钢是通过改变金属的内部结构来防止金属生锈的;
(2)氢气和铁矿石反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应,属于置换反应,体现了氢气的还原性;
故答案为:(1) 改变金属的内部结构 ;(2)置换;还原。
31.【答案】(1)铝的表面有一层致密氧化物薄膜,能保护内部金属不受腐蚀
(2)C
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据铝常温能与氧气反应生成致密氧化铝分析;
(2)根据金属与酸反应的现象及金属能否与盐发生反应证明金属活动性强弱分析。
【解答】(1) 铝的表面有一层致密氧化物薄膜,能保护内部金属不受腐蚀 ,所以铝比铁更具有良好抗腐蚀性能;
(2)铝和铁都能与硫酸反应,且铝反应速率大于铁,可比较铁、铝的活动性,A正确;铝能与硫酸亚铁反应,可证明铝的活动性大于铁,B正确;铁和铝都不能与硫酸镁反应,不能证明铝和铁的活动性强弱,C错误;铁不能与硫酸铝反应,说明铁的活动性比铝弱,D正确;
故答案为:(1) 铝的表面有一层致密氧化物薄膜,能保护内部金属不受腐蚀 ;(2)C。
32.【答案】(1)大
(2)水和空气
(3)表面涂油漆(合理即可)
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)合金与纯金属相比,特点有;①熔点低;②导电性和导热性差;③硬度大;④抗腐蚀能力强。
(2)B中铁钉被植物油覆盖,不能与空气接触,因此没有生锈;C中的空气与空气接触,但是没有水,因此没有生锈;A中的铁钉与空气、水接触,所以生锈,因此得到结论:铁生锈的外部条件为水和空气。
(3)只要能够隔绝空气或水,就能够防止铁制品生锈,据此分析防锈的方法。
【解答】(1)硬币要求具备耐磨性好、抗腐蚀性好等优点。2019年版5角硬币的材质就已换到钢芯镀镍合金,它的硬度比纯铁大;
(2)铁铸币易锈蚀,小明取三枚相同已打磨过的铁钉,设计了如图实验探究铁生锈的条件。经过较长时间后,观察到A试管中铁钉生锈,B、C试管中铁钉不生锈。通过上述实验现象分析,可得出铁生锈的外部条件是:水和空气。
(3)为了防止铁制品生锈,可采用的方法是表面涂油漆。
33.【答案】Y>X>Ag>Z;Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属能与酸反应可证明金属的活动性大于氢,不与酸反应可证明金属活动性小于氢,金属能与盐反应可证明金属单质的活动性大于盐中金属,不能反应则证明小于盐中金属分析。
【解答】 ① 将X和Y浸入稀硫酸中,Y溶解并产生氢气,X无变化,说明Y活动性大于X;将X和Z浸入硝酸银溶液中,X表面有银析出而Z无变化,说明X的活动性大于银大于Z,Z小于银,则X、Y、Z和银四种金属的活动性由强到弱的顺序是 Y>X>Ag>Z ;
②X可能是铜,铜与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜,化学方程式为 Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 ;
故答案为: ①Y>X>Ag>Z ; ②Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 。
34.【答案】(1)Al>C>Fe
(2)A;B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【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】(1)碳在高温下,能置换出氧化铁中的铁,说明碳比铁活泼,但与氧化铝不反应,说明铝比碳活泼,因此C、Fe、Al的活动性顺序由强到弱为Al>C>Fe。
(2)A.铁比铜活泼,碳比铁活泼,因此碳的活泼性大于铜,那么在高温下,碳能置换出氧化铜中的铜,发生置换反应,故A正确;
B.锌的活泼性大于氢,能和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,属于置换反应,故B正确;
C.钙比铝活泼,铝比碳活泼,那么钙的活泼性大于碳,因此碳不能和氧化钙反应,故C错误;
D.银不如铜活泼,不能和硫酸铜反应,故D错误。
故选AB。
35.【答案】(1)反应放热,温度升高,反应加快。后来浓度降低,反应速度变慢。
(2)pH试纸变红,说明溶液中有氢离子,氢氧根离子优先与氢离子反应,故刚开始产生的沉淀不可能是氢氧化锌。
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)锌和稀硫酸的反应为放热反应,温度越高,反应越快;随着反应的进行,溶液中稀硫酸的浓度逐渐降低,会使反应速度减慢,据此分析解答;
(2)pH试纸遇到酸变红色,遇到碱变蓝色,据此判定溶液中的物质种类。稀硫酸与氢氧化钡反应,生成硫酸钡沉淀和水;硫酸锌与氢氧化钡反应,生成氢氧化锌沉淀和硫酸钡沉淀,据此分析解答。
【解答】(1)实验中观察到产生气泡的速度先变快后变慢,可能的原因是:反应放热,温度升高,反应加快。后来浓度降低,反应速度变慢。
(2)某同学认为刚开始产生的沉淀不可能是氢氧化锌,其理由是:pH试纸变红,说明溶液中有氢离子,氢氧根离子优先与氢离子反应,故刚开始产生的沉淀不可能是氢氧化锌。
36.【答案】(1)8g
(2)H2SO4,FeSO4
(3)6.6g
(4) 丙同学中有7g铁粉参加了反应,设反应生成的FeSO4为y克,生成的氢气质量为z。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 152 2
7g y z
解得x=19g;解得z=0.25g
FeSO4%=≈17.8%。
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】1、根据金属活动性顺序可知,铁粉能与稀硫酸反应,而铜不能与稀硫酸反应。利用表格数据可计算推出丙同学所得混合物中铜的质量;
2、根据甲中混合物的质量和稀硫酸的质量,判断出是铁粉过量还是稀硫酸过量,可确定溶质中含有的溶质;
3、根据表格中的数据关系推知金属和稀硫酸的消耗关系可确定最终得到固体的质量;
4、由丙同学提供的数据,根据化学反应的方程式计算出溶质的质量,从而计算出质量分数。
【解答】(1)铁能与稀硫酸反应,而铜不能与稀硫酸反应,所以反应中铜是一定会剩余的。甲和乙金属混合物的质量都是10克,稀硫酸甲是100克,乙是120克,而反应后过滤,得到的干燥固体都是4g,说明4g物质是铜,10g混合物中有铁粉6g,铜粉4g,由此可知,20g混合物中铁有12g,铜应有8g;
(2)由甲、丙比较可知,丙中100g稀硫酸可与7g铁粉反应,而甲只有6g铁粉所以稀硫酸过量,由此可知,甲所得溶液中含有溶质是: H2SO4,FeSO4 ;
(3)由丙可知100g稀硫酸可与7g铁粉恰好完全反应,设120g稀硫酸能反应的铁粉为x。
得x=8.4g 而15g中含有的铁粉量为9g所以铁粉过量,最终剩余的固体为15g-8.4g=6.6g;
(4)丙同学中有7g铁粉参加了反应,设反应生成的FeSO4为y克,生成的氢气质量为z。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 152 2
7g y z
解得x=19g;解得z=0.25g
FeSO4%=≈17.8%。
故答案为:(1)8g (2) H2SO4,FeSO4 (3)6.6g (4)17.8%
37.【答案】(1)电能转化为内能;化学能
(2)铝;除去表面氧化物;D
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】铝与氧气的反应:铝在空气容易形成致密的氧化物,故其抗腐蚀性能很好.铝箔在纯氧中能够剧烈燃烧。
【解答】(1)其能量转化方式为电能转化为内能;电池在工作时将化学能转化为电能。锡属于金属,因此具有导电性,将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,形成了电源短路,此时电路中迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧.锡纸在中间狭窄的地方电阻较大,产生的热量多使温度先达到锡纸的着火点而使之燃烧。
(2)① “锡纸”其实是一种涂上或贴以像银的膜状金属纸,多为银白色,金属成分其实是铝,而非锡,通过实验现象判断“锡纸”是铝箔和纸粘合而成。
②铝与氧气的反应:铝在空气容易形成致密的氧化物,故其抗腐蚀性能很好.铝箔在纯氧中能够剧烈燃烧, 所以打磨“锡纸”的目的是为了除去表面氧化物。
③选择的盐溶液中的金属元素应介于铝和锡之间,铜和银均排在锡的后面,钠排在铝的前面,而铁介于二者之间,所以选择硫酸亚铁。
故答案为:(1)电能转化为内能;化学能 (2)铝;除去表面氧化物;D
38.【答案】(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 :
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】 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。
【解答】解:(1)根据图可知生成的氢气的质量为0.2g。
(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 :
故答案为:(1)0.2;(2)6.5g;(3)15.1%
39.【答案】(1)D;BC
(2)铜、铁;ZnSO4、FeSO4
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(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
40.【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.
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】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。
1 / 1浙教版科学九上第二章 第2节 金属的化学性质同步练习(中等难度)
一、单选题
1.(2021·衢州)小科为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了下列四种方案,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】在金属活动性顺序表中,只有排在前面的金属才能将后面的金属从它的盐溶液中置换出来,据此分析判断。
【解答】A.锌和铜都能与硝酸银反应,只能说明它们的活动性比银强,但是不能判断锌和铜活动性的大小,故A错误;
B.银和硫酸锌不反应,则锌的活动性大于银;铜和硝酸银反应,则活动性铜大于银,但是无法比较锌和铜的活动性大小,故B错误;
C.银和铜都不能与硫酸锌反应,不能比较二者的活动性大小,故C错误;
D.锌和硫酸铜反应,则锌的活动性大于铜;铜和硝酸银反应,则铜的活动性大于银,那么三种的金属活动性强弱:锌>铜>银,故D正确。
故选D。
2.(2021·温州)铕(Eu)是非常活泼的金属,能与冷水反应,应保存在氩气中。铕与水反应的化学方程式为:Eu+2H2O=Eu(OH)2↓+H2↑。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
【答案】C
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据置换反应是由一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应分析。
【解答】由反应方程式可知,该反应反应物和生成物都是一种单质和一种化合物,属于置换反应,C正确;
故选C。
3.(2021·丽水)将铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中,能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱的是( )
A.蒸馏水 B.稀硫酸
C.硫酸钠溶液 D.氢氧化钠溶液
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铁与铜不能与水、硫酸钠、氢氧化钠反应,不能比较活动性强弱,但能用加稀硫酸来比较分析。
【解答】A、铁铜都不能与水反应,无法比较铁、铜的活动性强弱,不符合题意;
B、铁能与稀硫酸反应,铜不能与稀硫酸反应,可以比较铁的活动性大于铜,符合题意;
C、铁和铜都不能与硫酸钠反应,无法比较铁、铜的活动性强弱,不符合题意;
D、铁和铜都不能与氢氧化钠溶液反应,无法比较铁、铜的活动性强弱,不符合题意;
故选B。
4.(2021·宁海模拟)小科按如图流程进行实验(假设每步均充分反应),反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤液中加入少量铁粉,无明显现象。由此实验可知( )
A.滤渣中一定有铜和铁
B.金属的活动性顺序:Zn>Fe>Cu
C.两支试管混合后,固体总质量一定增加
D.滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2,可能含有CuCl2
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铁能与氯化铜反应不能与氯化锌反应,且铁与氯化铜反应时固体质量增加,溶液质量减小分析。
【解答】铁不能与氯化锌反应,能与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁, 反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤液中加入少量铁粉,无明显现象,说明滤液中氯化铜完全反应,滤液成分为氯化锌和氯化亚铁,固体中一定有铜,可能有铁。
A、 滤渣中一定有铜可能有铁,不符合题意;
B、 金属的活动性顺序:Zn>Fe>Cu ,符合题意;
C、 若试管中氯化铜无剩余,则两支试管混合后,固体总质量不变 ,不符合题意;
D、 滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2,一定不含有CuCl2 ,不符合题意;
故选B。
5.(2021·江干模拟)为比较Zn、Cu、Ag的金属活动性顺序,以及它们置换酸中的氢的能力,某科学兴趣小组设计了下图所示的四个实验,其中不必进行的实验是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属能否与酸或盐发生反应验证金属的活动性强弱分析。
【解答】A实验可证明锌的活动性大于氢,B能证明锌的活动性大于铜,C能证明铜的活动性小于氢,D能证明铜的活动性大于银,所以ACD即可证明三金属的活动性强弱,B不需进行;
故选B。
6.(2021·温州模拟)将等质量的甲、乙两金属分别与足量的稀硫酸反应,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。关于甲、乙两金属,下列判断合理的是( )
A.铁、镁 B.锌、镁 C.锌、铁 D.铁、锌
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属与酸反应快慢由金属活动性决定,金属与酸反应产生氢气的多少由相对原子质量决定分析。
【解答】由图像可知,甲反应速率比乙慢,即甲的活动性比乙弱,但等质量甲和乙反应,甲生成氢气质量大于乙,若金属化合价相同,则相对原子质量越小,等质量反应时产生氢气质量越多。
A、铁的活动性比镁弱,等质量铁和镁与硫酸反应,铁产生氢气质量小于镁,不符合题意;
B、锌的活动性比镁弱,等质量锌和镁与硫酸反应,锌产生氢气质量小于镁,不符合题意;
C、 锌的活动性比铁强 ,不符合题意;
D、 锌的活动性比铁强 ,且等质量的锌与酸反应产生氢气质量小于铁,符合题意;
故选D。
7.(2021·乐清模拟)XSO4可溶于水,金属x在金属活动顺序表中的位置如图所示。则下列化学方程式错误的是( )
A.X+H2SO4=XSO4+H2↑ B.Mg+XSO4=MgSO4+X
C.Fe+XSO4=FeSO4+X D.X+CuSO4=XSO4+Cu
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】在金属活动性顺序表中,只有排在前面的金属才能将后面的金属从盐溶液中置换出来,据此分析判断。
【解答】A.根据图片可知,X排在H的前面,可以和酸反应生成氢气,故A正确不合题意;
B.Mg排在X的前面,能够和X的盐反应从而置换出X,故B正确不合题意;
C.Fe排在X的后面,不能和X的盐反应从而置换出X,故C错误符合题意;
D.X排在Cu的前面,可以和硫酸铜反应置换出铜,故D正确不合题意。
故选C。
8.(2021·鹿城模拟)钯、镍、铜在电子工业中有广泛应用。小明想比较这三种金属的活动性强弱,做了如图所示实验,只有实验④有明显的现象。则这三种金属的活动性顺序排序正确的是( )
A.铜>镍>钯 B.铜>钯>镍 C.镍>钯>铜 D.镍>铜>钯
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】在金属活动性顺序表中,排在前面的金属能够将后面的金属从盐溶液中置换出来,据此分析判断。
【解答】①铜与稀盐酸不反应,那么活动性铜<氢;
②钯与稀盐酸不反应,那么活动性钯<氢;
③钯与硝酸铜不反应,那么活动性钯<铜;
④ 镍和稀盐酸反应生成氢气,那么活动性氢<镍;
那么三种金属的活动性强弱:镍>氢>铜>钯 。
故选D。
9.(2021·浙江模拟)某小区放着如图所示三只垃圾桶。下列家庭垃圾应投入可回收垃圾桶的是( )
A.废电池 B.铝制易拉罐 C.剩饭 D.过期药品
【答案】B
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】根据废弃金属材料需回收以保护金属资源分析。
【解答】A、废电池属于有害垃圾,不可回收,不符合题意;
B、铝制易拉罐为金属材料,应回收,需投入可回收垃圾桶,符合题意;
C、 剩饭属于厨余垃圾,不可回收,不符合题意;
D、 过期药品不可回收,不符合题意;
故选B。
10.(2020九上·越城期末)在稀硫酸除铁锈的实验中,发现生锈的铁钉表面有一些气泡产生。小明猜想气泡是硫酸与铁反应生成的,为了验证猜想,他应选择以下哪几个实验进行验证( )
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①②③④
【答案】C
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】将实验①和④比较可知,铁和水不能反应生成氢气,铁和硫酸反应产生氢气;
铁和稀硫酸反应生成气泡,而铁锈和稀硫酸反应没有气泡,将实验①和②比较可知,气泡是硫酸与铁反应生成的。
那么为了验证猜想,应该选择①②④。
故选C。
11.(2021九下·柯桥开学考)向一定质量FeCl2和CuCl2的混和溶液中逐渐加入足量的锌粒,下列图象不能正确反映对应关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】锌粒先和氯化铜反应,生成氯化锌和铜单质;然后再和氯化亚铁反应,生成铁单质和氯化锌,据此分析判断。
【解答】A.当氯化铜没有完全反应时,随着锌粒质量的增大,生成铜的质量不断增大;当氯化铜完全反应后,生成铜的质量保持不变,故A正确不合题意;
B.锌粒先和氯化铜反应,生成氯化锌和铜单质,由于进入溶液的锌和出来的铜质量差较小,所以溶液质量增加的较慢;锌粒和氯化亚铁反应,生成铁单质和氯化锌,由于进入溶液的锌和出来的铁质量差较大,所以溶液质量增加的较快。当完全反应后,溶液的质量保持不变,故B正确不合题意;
C.当锌和氯化铜反应时,溶液中氯化亚铁的质量保持不变;当锌和氯化亚铁反应时,氯化亚铁的质量逐渐减小,故C正确不合题意;
D.溶液中原来没有氯化锌,因此反应开始时,氯化锌的质量应该为零,故D错误符合题意。
故选D。
12.(华师大版初中科学九年级下学期 第3章 物质的转化和元素的循环 单元试卷)把足量的铁粉分别投入到各组物质的溶液中,充分反应后过滤,滤液中只有一种溶质的是( )
A.Na2SO4和CuSO4 B.H2SO4 和 CuSO4
C.HCl 和H2SO4 D.CuCl2 和 Cu(NO3)2
【答案】B
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】根据铁与酸、盐溶液反应后的产物质,铁与酸、与排在金属活动性顺序铁后的金属的盐溶液发生反应分析。
【解答】 A、把足量的铁粉加入 Na2SO4和CuSO4 中,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁,与硫酸钠不反应,滤液中含有两种物质,不符合题意;
B、把足量铁粉加入 H2SO4 和 CuSO4 中,铁与硫酸、铁与硫酸铜反应都生成硫酸亚铁,滤液中只有一种溶质,符合题意;
C、把足量铁粉加入 HCl 和H2SO4 中,铁与盐酸反应生成氯化亚铁、铁与硫酸反应生成硫酸亚铁,滤液中含有两种溶质,不符合题意;
D、把足量铁粉加入 CuCl2 和 Cu(NO3)2 中,铁与氯化铜反应生成氯化亚铁、铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁,滤液中含有两种溶质,不符合题意;
故选B。
13.(2020九上·上虞期末)线上学习,居家实验。小明用三枚洁净无锈的铁钉,设计如上图所示实验,探究铁生锈的条件。下列说法错误的是( )
A.乙试管中植物油的作用是隔绝空气
B.只有甲试管中的铁钉有明显锈迹
C.乙丙两支试管的实验现象说明铁生锈需要水
D.实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果
【答案】C
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】铁和空气中的氧气,水反应,生成铁锈,结合控制变量法对图片展示的实验进行分析判断。
【解答】A.乙试管中植物油的作用是隔绝空气,故A正确不合题意;
B.甲试管中的铁钉,既与空气接触,也与水接触,肯定会生锈;乙中的铁钉不能与空气接触,丙中的铁钉不能与水接触,二者都不会生锈,故B正确不合题意;
C.乙试管中有水无空气,丙试管中有空气无水,二者没有控制变量,无法说明铁生锈需要水,故C错误符合题意;
D.对比甲和乙可知,铁钉生锈需要空气的参与;对比甲和丙可知,铁锈生锈需要水参与,故D正确不合题意。
故选C。
14.(2021九下·台州开学考)将等质量的镁、铁、锌,分别放入三份溶质质量分数相同的稀盐酸中,反应生成的H2质量与反应时间的关系如图所示。根据图中的信息,作出的判断不正确的是( )
A.图线x表示镁的反应情况
B.铁消耗的稀盐酸质量最大
C.镁、锌一定过量,铁可能反应完
D.镁一定过量,锌、铁可能反应完
【答案】C
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)金属的活动性越强,与稀盐酸的反应越快;
(2)在反应中,生成氢气的质量与消耗稀盐酸的质量成正比,可根据生成氢气的质量判断消耗稀盐酸的质量大小;
(3)(4)等质量的镁、锌、铁完全反应放出氢气的质量关系为:镁>铁>锌,而在关系图中三种金属反应停止后产生氢气质量关系为:铁>镁=锌,说明等质量的镁没有完全反应有剩余,铁消耗盐酸量最大且可能完全反应。
【解答】A.根据图像可知,X反应速度最快,说明X是三种金属中活动性最强;根据金属活动性镁>锌>铁可知,x表示镁的反应情况,y表示锌,z表示铁,故A正确不合题意;
B.在反应中,生成氢气的质量与消耗稀盐酸的质量成正比。根据反应前后元素质量不变,图中铁生成氢气最多,故可判断铁消耗盐酸质量最大,故B正确不合题意;
C.生成相同质量的氢气,消耗镁的质量小于锌;图中镁、锌产生氢气质量相等,说明镁没有完全反应,但不能确定锌也没有完全反应,故C错误符合题意;
D.从图中看到镁和锌反应生成的氢气一样多,则消耗的稀盐酸一样多,那么镁一定过量,锌可能过量或反应完,故D正确不合题意。
故选C。
15.(2020九上·江北期末)如图是探究铁钉锈蚀条件的 4 个实验,一段时间后观察现象。下列说法不.正.确.的是( )
A.③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂
B.①②对比说明铁生锈需要空气
C.①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是丙
D.四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉
【答案】C
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】根据氯化钙的性质及铁生锈实质、对比实验的设计要求分析。
【解答】A、氯化钙具有吸水性,可用作干燥剂,不符合题意;
B、②中铁钉不生锈是因为不接触氧气或空气, ①②对比说明铁生锈需要空气 ,不符合题意;
C、 ①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是乙,符合题意;
D、④中接触水和氧气,且氧气浓度大于空气中氧气浓度,所以四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉 ,不符合题意;
故选C。
16.(2020九上·余杭期末)在试管中加入一段纯净的镁条,再加入硝酸银溶液,观察到如下现象:①镁条表面迅速覆盖了一层疏松的固体物质;②镁条表面有明显的气泡。经检验,疏松的固体物质中有单质银,气泡中有氢气。对于上述实验现象,分析错误的是( )
A.镁投入硝酸银溶液中,只发生:2AgNO3+Mg=Mg(NO3)2+2Ag
B.镁跟硝酸银溶液反应会生成氢气
C.镁能从硝酸银溶液中置换出银
D.根据该实验可判断镁比银化学活动性强
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A、根据题中所给生成物分析;
B、根据题干信息有氢气生成分析;
C、根据金属与盐溶液反应属于置换反应分析;
D、根据金属与盐溶液反应可证明金属的活动性大于盐中金属的活动性分析。
【解答】A、由题意可知,镁除与硝酸银反应生成硝酸镁和银外还产生了氢气,符合题意;
B、 由题意可知镁跟硝酸银溶液反应有氢气生成, 不符合题意;
C、 镁和硝酸银反应属于置换反应,即镁能从硝酸银溶液中置换出银 ,不符合题意;
D、 根据该实验可判断镁比银化学活动性强 ,不符合题意;
故选A。
17.(2020九上·西湖期末)小胡晴霞按如图流程进行实验(每步均充分反应),①中无明显现象,②中发现红色固体析出,甲烧杯中的物质完全反应后过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,下列说法不正确的是( )
A.由实验可判断出铁、铜、镁的活动性顺序
B.滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2和CuCl2
C.两支试管混合后,固体总质量一定增加
D.滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Mg
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铁加入氯化镁溶液中无明显现象,说明铁的活动性小于镁,铁加入氯化铜溶液中产生红色物质,说明铁的活动性大于铜及每56份质量的铁置换出64份质量的铜分析。
【解答】A、铁加入氯化镁溶液中无明显现象,说明铁的活动性小于镁,铁加入氯化铜溶液中产生红色物质,说明铁的活动性大于铜,可判断铁、铜、镁的活动性强弱,不符合题意;
B、 甲烧杯中的物质完全反应后过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象, 说明铁没有剩余,则溶液中溶质一定有氯化亚铁、氯化镁,可能有氯化铜,符合题意;
C、铁与氯化铜反应时,每56份质量的铁置换出64份质量的铜,固体质量增加, 两支试管混合后,固体总质量增加 ,不符合题意;
D、 滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Mg ,不符合题意;
故选B。
18.(2020九上·西湖期末)某学生将锌粒放入CuSO4溶液中,发现锌粒表面有红色物质析出,同时还有少量无色无味气泡产生。对于产生气泡的“异常现象”,下列分析有科学道理的是( )
A.产生的气体可能是CO2
B.CuSO4溶液呈碱性
C.溶液中可能含有氢离子
D.若用银粉替代锌粒也会有同样的现象
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序中排在氢前的金属能与酸反应产生氢气分析。
【解答】A、反应物中没有碳元素,不可能是二氧化碳,不符合题意;
B、金属不能与碱性物质反应产生气体,不符合题意;
C、金属与酸反应可产生氢气,溶液中可能含有氢离子,符合题意;
D、银不能与酸反应产生氢气,银代替锌不会有异常现象,不符合题意;
故选C。
19.(2020九上·嘉兴期末)如图所示为人们总结出来的常见金属的活动性顺序,下列有关说法错误的是( )
金属活动性由强逐渐减弱
A.常温下,铝制品比铁制品更容易腐蚀
B.排在氢前面的金属可以把酸里的氢置换出来
C.排在前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来
D.铜器时代早于铁器时代,这与两种金属的活动性有一定关系
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铝的化学性质大于铁但常温下能与氧气反应形成致密氧化铝膜、排在氢前面的金属能与酸发生反应、 排在前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来分析。
【解答】A、常温下铝与氧气反应可生成致密氧化铝膜,所以 常温下,铝制品比铁制品更容易腐蚀 ,符合题意;
B、 排在氢前面的金属能与酸发生反应,可以把酸里的氢置换出来 ,不符合题意;
C、 排在前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来 ,不符合题意;
D、 金属的使用与活动性有关,铜器时代早于铁器时代,这与两种金属的活动性有一定关系 ,不符合题意;
故选A。
二、实验探究题
20.(2020九上·余杭期末)某化学小组向一定量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入锌粉,充分反应后过滤,得到滤液A和滤渣B。
【提出问题】滤渣B的成分是什么?
【做出猜想】滤渣B可能是:①银、铜和锌;②银和铜;③ 。
【实验探究】⑴取少量滤渣B加入适量稀盐酸,若无气体产生,则滤渣B不可能是猜想 (选填①、②或③)。
⑵该小组继续实验,使用不同种方法确定滤渣B是银和铜,请写出该小组使用的一种方法 。
【答案】银;①;观察到滤渣B显红色
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】向一定量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入锌粉, 锌先与硝酸银反应,然后再与硝酸铜反应,所得滤渣一定有银分析。
【解答】 向一定量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入锌粉, 锌先与硝酸银反应,然后再与硝酸铜反应,所得滤渣一定有银,铜和锌可能有,故猜想3为银;
【实验探究】 (1) 取少量滤渣B加入适量稀盐酸,若无气体产生,说明一定不能含有锌,则滤渣B不可能是猜想 ① ;
(2)滤渣中一定含有银,若为银和铜,则滤渣的颜色应为红色;
故答案为: 【做出猜想】 银; 【实验探究】 (1) ① ;(2) 观察到滤渣B显红色 。
21.(2020九上·新昌月考)“一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素”,这是教科书上的一句话。小科对此进行了思考,并查阅资料,对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。
【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应,反应方程式为:2Na +2H2O=2Na0H+H2↑。
【提出猜想】猜想一:金属钠和硫酸铜溶液反应会有铜生成。
猜想二:金属钠和硫酸铜溶液反应,生成的沉淀只有氢氧化铜。
【实验及现象】切取不同大小的钠块分别投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中,有关产生沉淀的现象如下表所示。
实验编号 钠块大小 硫酸铜溶液 实验中产生沉淀的现象
① 绿豆大小 稀溶液10mL 产生蓝绿色沉淀
② 绿豆大小 浓溶液10mL 产生蓝色絮状沉淀
③ 豌豆大小 稀溶液10mL 产生蓝色絮状沉淀
④ 豌豆大小 浓溶液10mL 产生蓝色絮状沉淀,并出现黑色固体
小科咨询老师后得知蓝绿色沉淀为碱式铜盐。
(1)【实验结论】⑴上述实验中均未观察到 色固体生成,由此判断猜想一错误;
⑵实验①中观察到的沉淀是蓝绿色的,由此判断猜想二也错误。
(2)⑴【实验反思】实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是 。
⑵由上述实验可知,导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有 .
【答案】(1)红
(2)钠和水先反应,生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀;钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)【实验结论】①铜单质为红色固体;
(2)①【实验反思】钠不会和硫酸铜直接反应,而是先和水反应,生成氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠再和硫酸铜反应,生成氢氧化铜蓝色沉淀;
②将①②、②④分别进行比较,确定影响反应产物的因素即可。
【解答】(1)【实验结论】①上述实验中均未观察到红色固体生成,即没有铜单质生成,由此判断猜想一错误;
(2)①【实验反思】实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是:钠和水先反应,生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀。
②比较①②可知,当钠块大小相同时,溶液的浓稀不同,产物不同;
比较②④可知,当溶液的浓稀相同时,钠块的大小不同,产物不同。
由上述实验可知,导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度。
22.(2020九上·苍南期中)铬(Cr)是一种重要的金属材料,具有良好的抗腐蚀性,常用来镀在其他金属的表面上达到防锈的目的。小明想利用实验室的药品和器材来比较铝和铬的金属活动性强弱。
【实验器材及药品】厚度相同的铝片和铬片(表面打磨过)、质量分数为 10%的稀盐酸、剪刀、秒表、注射器若干、具支试管若干、橡胶塞若干、相同气球若干。
( ( 温馨提示:在金属活动性强弱差别不大时,产生气泡的快慢 难以区分) )。
(1)实验中使用的铝片和铬片表面均用砂纸事先打磨过,其目的是 。
(2)小明利用相关实验器材搭建了如右图所示装置,请你帮助他设计实验步骤。
建议:①每组实验中取用稀盐酸 10mL;②每组实验取用金属片 2 片; 。
【答案】(1)去除金属片表面的氧化膜,防止对实验产生干扰。
(2)①检查装置气密性。 ②用剪刀剪取表面积相同的铝片和锌片若干; ③各取2片铝片和锌片分别加入气密性良好的具支试管中; ④两支注射器分别抽取10毫升10%的稀盐酸,同时迅速全部压入具支试管,并固定活塞; ⑤每隔相同时间(反应仍在进行),比较两组实验中的气球大小; ⑥重复上述实验,得出实验结论。 (其它合理答案也给分)
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据金属表面氧化膜对实验的干扰分析;
(2)根据比较金属活动性可通过金属与酸反应产生氢气快慢来完成分析。
【解答】(1)金属表面有氧化膜,干扰实验的进行,所以实验中使用的铝片和铬片表面均用砂纸事先打磨过,其目的是去除金属片表面的氧化膜,防止对实验产生干扰 ;
(2)要比较 铝和铬活动性强弱,由题意可知是利用金属与盐酸反应产生氢气快慢完成,所以在进行实验前需先检查装置气密性,然后再装入药品,装药品时要先装固体再装液体,且注意药品的用量,保证对比实验的变量唯一性,然后通过比较相同时间内产生氢气的多少来得出结论;
故答案为:(1) 去除金属片表面的氧化膜,防止对实验产生干扰 ; (2)①检查装置气密性。 ②用剪刀剪取表面积相同的铝片和锌片若干; ③各取2片铝片和锌片分别加入气密性良好的具支试管中; ④两支注射器分别抽取10毫升10%的稀盐酸,同时迅速全部压入具支试管,并固定活塞; ⑤每隔相同时间(反应仍在进行),比较两组实验中的气球大小; ⑥重复上述实验,得出实验结论。
23.(2020九上·西湖月考)镁条在空气中久置表面会变黑,某同学设计并进行实验,探究镁条变黑的条件。
【查阅资料】常温下,亚硫酸钠(Na2SO3)可与O2发生化合反应。
【猜想与假设】常温下,镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关
【进行实验】通过控制与镁条接触的物质,利用如图装置(镁条长度为3cm,试管容积为20mL),分别进行下列5个实验,并持续观察20天。
编号 主要实验操作 实验现象
1 先充满用NaoH浓溶液洗涤过的空气再加入2mL浓硫酸 镁条始终无明显变化
2 镁条始终无明显变化
3 先加入2mL浓硫酸再通入约4mLCO2 镁条始终无明显变化
4 先加入4mL饱和NaSO3溶液再充满CO2 镁条始终无明显变化
5 先加入2mL蒸馏水再通入约4mLCO2 镁条第3天开始变黑至第20天全部变黑
【解释与结论】
(1)得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论,在编号2组设计是实验操作中加 ;
(2)由上述实验可推知,镁条变黑的条件是 。
(3)【反思与评价】该同学在猜想时,认为镁条变黑与O2有关,与空气另一主要成分无关,其理由是 。
【答案】(1)2毫升氢氧化钠浓溶液
(2)氧气、二氧化碳和水蒸气共同作用
(3)常温下,氮气稳定
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据控制变量法和氢氧化钠与二氧化碳的反应分析解答。
(2)分别对1、5,2、5,3、5和4、5实验进行对比,分析镁条变黑的原因和条件。
(3)根据氮气的化学性质分析解答。
【解答】(1)得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论,就必须设计实验证明没有二氧化碳时镁条不会变黑,即控制其它因素相同而去掉二氧化碳。因为氢氧化钠和二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,因此氢氧化钠对二氧化碳有很强的吸收能力,即在编号2组设计的实验操作为:2mL氢氧化钠浓溶液;
(2)实验①中,氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,浓硫酸吸收水蒸气,只剩氧气,而镁条无明显变化,说明氧气自己不能使镁条变黑;
实验②中,氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,试管中有水蒸气和氧气,镁条没变化,说明水蒸气和氧气不能使镁条变黑;
实验③中,浓硫酸去掉水蒸气,通入二氧化碳和氧气,镁条无变化,说明二氧化碳和氧气不能使镁条变黑;
实验④中,亚硫酸钠吸收氧气,只剩二氧化碳和水蒸气,镁条无变化,说明二氧化碳和水蒸气不能使镁条变黑。
实验⑤中,水蒸气、二氧化碳和氧气同时存在,镁条变黑,说明它变黑的条件:氧气、二氧化碳和水蒸气共同作用。
(4)【反思与评价】该同学在猜想时,认为镁条变黑与O2有关,与空气另一主要成分无关,其理由是常温下,氮气稳定。
24.(2020九上·温岭期中)小金为探究铁制品锈蚀的条件,进行如下实验:
观察对象 现象
①干燥的普通铁丝 没有明显变化
②潮湿的普通铁丝 较多红褐色锈斑
③潮湿的纯铁丝 没有明显变化
步骤1:利用图甲所示装置,将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好,药品如图所示);待 U 形管内充满 O2 后,在导管 b 处连接一活塞推至底部的注射器,收集 20mLO2后在导管a 处连接乳胶管并用止水夹夹紧,如图乙所示。
步骤 2:一段时间后,观察 U 形管内的铁丝,其现象如表所示。
(1)步骤一中,检查 U 形管内是否已充满 O2的方法是 。
(2)铁制品的锈蚀条件之一是需要O2,在此实验中能支持此条件的证据是 。
(3)通过对比实验现象,此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是 。
【答案】(1)在b口放带火星的木条,如果木条复燃,则装满氧气
(2)潮湿的普通铁丝,通入氧气后,有较多红褐色锈斑;注射器中氧气减少
(3)铁与氧气和水共同作用的结果
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)可以使用带火星木条复燃法检验氧气是否收集满;
(2)当潮湿的铁丝生锈后,注射器的活塞对应的刻度减小,说明其中的氧气体积减小,即参加了反应;
(3)将①②,②③进行比较确定铁生锈的条件。
【解答】(1)步骤一中,检查 U 形管内是否已充满 O2的方法是:在b口放带火星的木条,如果木条复燃,则装满氧气。
(2)铁制品的锈蚀条件之一是需要O2,在此实验中能支持此条件的证据是:潮湿的普通铁丝,通入氧气后,有较多红褐色锈斑;注射器中氧气减少。
(3)比较①②可知,干燥的铁丝没有生锈,而潮湿的铁丝生锈了,那么铁丝生锈的条件为与水接触。综合上面的分析可知,铁制品生锈的条件:铁与氧气、水共同作用的结果。
三、填空题
25.(2021·嘉兴)人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程,对金属活动性规律的认识也是如此。
(1)1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失",这为发现金属活动性顺序奠定了基础。小嘉选用锡、铜、锌三种金属重温实验,则会“消失”的金属有 。
(2)1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体,他称之为“可燃空气”,其实该气体就是 。从此为探索金属活动性打开了新思路。
(3)1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小嘉运用该规律开展实验,向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉,溶液质量变化如图所示,则B点时溶液中所含的金属阳离子有 。
【答案】(1)锡、锌
(2)氢气
(3)Cu2+、Fe2+
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)在金属活动性顺序表中,只有排在氢前面的金属才能和酸反应生成氢气;
(2)活泼金属和酸反应,生成盐和氢气;氢气具有可燃性,遇明火容易爆炸;
(3)跟机铁粉和两种盐的反应过程分析判断。
【解答】(1)锡、铜、锌中,只有锡和锌排在氢的前面,因此会“消失”的金属是锡和锌。
(2)1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体,他称之为“可燃空气”,其实该气体就是氢气,从此为探索金属活动性打开了新思路。
(3)铁粉先和硝酸银反应,生成硝酸亚铁和银单质,再和硝酸铜反应,生成硝酸亚铁和铜单质。由于银和铜的原子量都大于铁,所以溶液的质量都会减小,且前者质量减小的速度大于后者,那么AB段为铁和硝酸银的反应,B点时硝酸银完全反应,硝酸铜还没有开始反应,因此溶质为硝酸亚铁和硝酸铜,溶液中的阳离子为 Cu2+、Fe2+ 。
26.(2021·浙江模拟)铜、铁、铝是生活中常见的金属,请回答:
(1)“双吸剂”的主要成分是还原铁粉,常用于食品保鲜,其原因是铁粉能吸收空气中的 。
(2)用等质量的锌、铁、镁三种金属分別与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是 (填字母)。
A.曲线X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况
B.反应后一定有剩余的金属是镁
C.反应后可能没有剩余的金属是锌和铁
D.三份盐酸均反应完
【答案】(1)水和氧气
(2)B;C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据铁生锈实质是铁与氧气、水反应分析;
(2)根据图像中产生氢气质量与产生氢气速率结合三种金属产生氢气由快到慢为镁、锌、铁,完全反应产生氢气由多到少为镁、铁、锌分析。
【解答】(1)铁在生锈时是铁与氧气和水共同的反应;
(2)由三种金属活动性顺序强弱及产生氢气的速率可知,曲线X、Y、Z分别表示镁、锌、铁的反应情况 ,A错误; 因等质量的三种金属完全反应,镁产生氢气最多,其次是铁,锌产生最少,由产生氢气质量可知,反应后一定有剩余的金属是镁 , 反应后可能没有剩余的金属是锌和铁 ,B、C正确;等量盐酸完全反应产生氢气相等,由图像可知,三份盐酸没有反应完,D错误;
故答案为:(1)水和氧气;(2)BC。
27.(2021九下·金华月考)利用废弃的黄铜(含铜、锌)制取海绵铜(Cu),并得到硫酸锌溶液,主要流程如图:
已知:2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O
(1)过程Ⅱ中加入过量锌粉的目的是 。
(2)过程Ⅲ中有气体产生,所选用的物质C是 (填一种酸)。
【答案】(1)使硫酸铜完全反应
(2)稀硫酸
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据锌能与硫酸铜反应分析;
(2)根据锌能与硫酸反应产生气体分析。
【解答】(1) 过程Ⅱ中加入过量锌粉是为了除去硫酸铜并使其完全反应;
(2)因加入锌过量,且锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,则固体B中为锌和铜, 过程Ⅲ中有气体产生,说明加入C为稀硫酸;
故答案为:(1) 使硫酸铜完全反应 ;(2)稀硫酸。
28.(2020九上·拱墅期末)为了探究Fe、Cu、Ag、R(R为未知金属)四种金属的金属活动性顺序,进行如下实验:如图甲所示,将四根金属丝同时插入烧杯中的溶液里,只观察到①中铁丝表面出现气泡,②中铁丝表面有紫红色物质;如图乙所示,一段时间后,将烧杯中铁丝替换为R丝进行实验,观察到①中R丝表面出现气泡,②中R丝表面无明显现象。 为相应金属丝插入烧杯前,烧杯中溶液里存在的阳离子。
(1)图乙所示的②中存在的阳离子是 (从 中选填)
(2)Fe、Cu、Ag、R四种金属的金属活动性顺序由强到弱依次为 。
【答案】(1)
(2)Fe>R>Cu>Ag
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据R能与硫酸铜反应不能与硫酸亚铁反应分析;
(2)根据金属与酸和盐的反应现象分析。
【解答】(1)R能与酸发生反应,说明R的活动性在氢前,但 ②中R丝表面无明显现象 ,则 ②硫酸铜完全反应,溶液中溶质为硫酸亚铁,存在的阳离子为亚铁离子,由图示可知,表示氢离子,表示铜离子,表示亚铁离子;
(2)铁和R都能与酸发生反应,且R不能与亚铁盐反应,铜不能与酸反应,银不能与硫酸铜反应,所以四种金属活动性顺序为 Fe>R>Cu>Ag ;
29.(2020九上·西湖月考)金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答:
(1)为了验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了下列六种方案,其中可行的是序号)。①将铝、银分别浸入到硫酸铜溶液中:②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中;③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中;④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中;⑤将等体积的三种金属打磨后分别与氧气反应,比较剧烈程度,⑥将铝和铜分别表入硝酸银溶液,再将铝和铜分别浸入稀盐酸溶液中
(2)在氯化铜和氯化亚铁的的溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。滤液中一定含有的溶质是 (填化学式)
【答案】(1)①④⑤⑥
(2)MgCl2
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据金属能否与盐酸溶液反应判断金属的活动性分析;
(2)根据镁的活动性比铜和铁强,氯化铜和氯化亚铁溶液都带颜色分析。
【解答】(1) ①将铝、银分别浸入到硫酸铜溶液中,铝以硫酸铜反应,证明铝的活动性大于铜,银不能与硫酸铜反应,证明铜的活动性大于银,正确;②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中,银不能与硫酸铝和硫酸铜反应,只能说明银的活动性最弱,无法证明铜和铝的活动性强弱,错误;③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中,铜和银都不能与硫酸铝反应,无法证明铜和银的活动性强弱,错误;④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中,铜不能与硫酸铝反应,能与硝酸银反应,可证明铜的活动性大于银小于铝,正确;⑤将等体积的三种金属打磨后分别与氧气反应,比较剧烈程度,可以比较三金属的活动性,正确;⑥将铝和铜分别表入硝酸银溶液,能证明银的活动性最弱,再将铝和铜分别浸入稀盐酸溶液中 ,可证明铝的活动性比铜强,正确;
(2) 在氯化铜和氯化亚铁的的溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液,说明镁将氯化铜和氯化亚铁全部反应掉,且生成氯化镁,所以滤液中一定含有的溶质是 MgCl2 ;
故答案为:(1) ①④⑤⑥ ;(2) MgCl2 。
30.(2020九上·苍南期中)不锈钢产品在生活中应用广泛,不锈钢中含有铁、碳、硅和锰等元素。
(1)不锈钢产品不易锈蚀,其采用的防锈蚀的方法是 。
(2)把铁矿石炼成钢铁是一个复杂的过程,可以利用氢气和铁矿石在高温下反应来完成,主要的化学方程式如下: Fe2O3+3H22Fe+3H2O ,这个反应属于基本反应类型中的 反应,反应过程中体现了氢气具有 性。
【答案】(1)改变金属的内部结构
(2)置换;还原
【知识点】置换反应及其应用;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)根据不锈钢属于铁的合金分析;
(2)根据氢气的还原性及置换反应的特点分析。
【解答】(1)不锈钢是通过改变金属的内部结构来防止金属生锈的;
(2)氢气和铁矿石反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应,属于置换反应,体现了氢气的还原性;
故答案为:(1) 改变金属的内部结构 ;(2)置换;还原。
31.(2020九上·慈溪月考)抗疫第一线的医务工作者是人民心中最美英雄,图中展示的是医务人员的工作服,请回答下列问题:
(1)利用铝来制作口罩挂条,其中一个原因是在空气中铝比铁具有更好的抗腐蚀性,原因是
(2)小明欲验证铁、铝的金属活动性强弱,直接使用下列药品组合不能达到目的的是_____
A.Al、Fe、H2SO4 B.Al、FeSO4溶液
C.Fe、Al、MgSO4溶液 D.Fe、Al2(SO4)3溶液
【答案】(1)铝的表面有一层致密氧化物薄膜,能保护内部金属不受腐蚀
(2)C
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据铝常温能与氧气反应生成致密氧化铝分析;
(2)根据金属与酸反应的现象及金属能否与盐发生反应证明金属活动性强弱分析。
【解答】(1) 铝的表面有一层致密氧化物薄膜,能保护内部金属不受腐蚀 ,所以铝比铁更具有良好抗腐蚀性能;
(2)铝和铁都能与硫酸反应,且铝反应速率大于铁,可比较铁、铝的活动性,A正确;铝能与硫酸亚铁反应,可证明铝的活动性大于铁,B正确;铁和铝都不能与硫酸镁反应,不能证明铝和铁的活动性强弱,C错误;铁不能与硫酸铝反应,说明铁的活动性比铝弱,D正确;
故答案为:(1) 铝的表面有一层致密氧化物薄膜,能保护内部金属不受腐蚀 ;(2)C。
32.(2020九上·衢州期中)铁是生产生活中应用最广泛的一种金属。
(1)硬币要求具备耐磨性好、抗腐蚀性好等优点。2019年版5角硬币的材质就已换到钢芯镀镍合金,它的硬度比纯铁 (填“大”或“小”);
(2)铁铸币易锈蚀,小明取三枚相同已打磨过的铁钉,设计了如图实验探究铁生锈的条件。经过较长时间后,观察到A试管中铁钉生锈,B、C试管中铁钉不生锈。通过上述实验现象分析,可得出铁生锈的外部条件是 ;
(3)为了防止铁制品生锈,可采用的方法是 (写出一 种即可)。
【答案】(1)大
(2)水和空气
(3)表面涂油漆(合理即可)
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)合金与纯金属相比,特点有;①熔点低;②导电性和导热性差;③硬度大;④抗腐蚀能力强。
(2)B中铁钉被植物油覆盖,不能与空气接触,因此没有生锈;C中的空气与空气接触,但是没有水,因此没有生锈;A中的铁钉与空气、水接触,所以生锈,因此得到结论:铁生锈的外部条件为水和空气。
(3)只要能够隔绝空气或水,就能够防止铁制品生锈,据此分析防锈的方法。
【解答】(1)硬币要求具备耐磨性好、抗腐蚀性好等优点。2019年版5角硬币的材质就已换到钢芯镀镍合金,它的硬度比纯铁大;
(2)铁铸币易锈蚀,小明取三枚相同已打磨过的铁钉,设计了如图实验探究铁生锈的条件。经过较长时间后,观察到A试管中铁钉生锈,B、C试管中铁钉不生锈。通过上述实验现象分析,可得出铁生锈的外部条件是:水和空气。
(3)为了防止铁制品生锈,可采用的方法是表面涂油漆。
33.(2020九上·镇海期中)X、Y、Z是三种金属固体,将X和Y浸入稀硫酸中,Y溶解并产生氢气,X无变化;将X和Z浸入硝酸银溶液中,X表面有银析出而Z无变化。
①判断X、Y、Z和银四种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
②具体确定一种X后,写出X与硝酸银溶液反应的化学方程式 。
【答案】Y>X>Ag>Z;Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属能与酸反应可证明金属的活动性大于氢,不与酸反应可证明金属活动性小于氢,金属能与盐反应可证明金属单质的活动性大于盐中金属,不能反应则证明小于盐中金属分析。
【解答】 ① 将X和Y浸入稀硫酸中,Y溶解并产生氢气,X无变化,说明Y活动性大于X;将X和Z浸入硝酸银溶液中,X表面有银析出而Z无变化,说明X的活动性大于银大于Z,Z小于银,则X、Y、Z和银四种金属的活动性由强到弱的顺序是 Y>X>Ag>Z ;
②X可能是铜,铜与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜,化学方程式为 Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 ;
故答案为: ①Y>X>Ag>Z ; ②Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 。
34.(2020九上·兰溪期中)活泼金属能将不活泼金属从其盐的水溶液中置换出来。与此类似,碳在高温下,能将不活泼金属从其氧化物中置换出来,但活泼金属形成的氧化物不与碳发生反应。如碳在高温下,能置换出氧化铁中的铁,但与氧化铝不反应。
(1)判断C、Fe、Al的活动性顺序由强到弱为 .
(2)结合所学知识,下列各组物质能发生置换反应的是 .
A.碳与氧化铜 B.锌与稀硫酸 C.碳与氧化钙 D.银与硫酸铜
【答案】(1)Al>C>Fe
(2)A;B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【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】(1)碳在高温下,能置换出氧化铁中的铁,说明碳比铁活泼,但与氧化铝不反应,说明铝比碳活泼,因此C、Fe、Al的活动性顺序由强到弱为Al>C>Fe。
(2)A.铁比铜活泼,碳比铁活泼,因此碳的活泼性大于铜,那么在高温下,碳能置换出氧化铜中的铜,发生置换反应,故A正确;
B.锌的活泼性大于氢,能和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,属于置换反应,故B正确;
C.钙比铝活泼,铝比碳活泼,那么钙的活泼性大于碳,因此碳不能和氧化钙反应,故C错误;
D.银不如铜活泼,不能和硫酸铜反应,故D错误。
故选AB。
四、解答题
35.(2021·嘉善模拟)科学课上老师演示了锌与稀硫酸反应的实验,同学们观察实验现象并对实验后的溶液进行了探究,请回答下列问题。
(1)实验中观察到产生气泡的速度先变快后变慢,可能的原因是 。
(2)同学们先用pH试纸测反应后的溶液,发现pH试纸变红;再向该溶液中逐滴滴入氢氧化钡溶液,立即产生白色沉淀。某同学认为刚开始产生的沉淀不可能是氢氧化锌,其理由是 。
【答案】(1)反应放热,温度升高,反应加快。后来浓度降低,反应速度变慢。
(2)pH试纸变红,说明溶液中有氢离子,氢氧根离子优先与氢离子反应,故刚开始产生的沉淀不可能是氢氧化锌。
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)锌和稀硫酸的反应为放热反应,温度越高,反应越快;随着反应的进行,溶液中稀硫酸的浓度逐渐降低,会使反应速度减慢,据此分析解答;
(2)pH试纸遇到酸变红色,遇到碱变蓝色,据此判定溶液中的物质种类。稀硫酸与氢氧化钡反应,生成硫酸钡沉淀和水;硫酸锌与氢氧化钡反应,生成氢氧化锌沉淀和硫酸钡沉淀,据此分析解答。
【解答】(1)实验中观察到产生气泡的速度先变快后变慢,可能的原因是:反应放热,温度升高,反应加快。后来浓度降低,反应速度变慢。
(2)某同学认为刚开始产生的沉淀不可能是氢氧化锌,其理由是:pH试纸变红,说明溶液中有氢离子,氢氧根离子优先与氢离子反应,故刚开始产生的沉淀不可能是氢氧化锌。
36.(2020·宁波模拟)有铁粉和铜粉的均匀混合物,甲、乙、丙三位同学分别取该混合物与稀硫酸反应,所得数据如下表所示:
数据,回答下列问题:
(1)丙同学所得混合物中铜的质量是 。
(2)甲所得溶液中含有溶质的是 。
(3)根据实验数据分析,若取用金属混合物15g,加入到120g稀硫酸中,充分反应后最终得到固体质量为 。
(4)计算丙同学所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)8g
(2)H2SO4,FeSO4
(3)6.6g
(4) 丙同学中有7g铁粉参加了反应,设反应生成的FeSO4为y克,生成的氢气质量为z。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 152 2
7g y z
解得x=19g;解得z=0.25g
FeSO4%=≈17.8%。
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】1、根据金属活动性顺序可知,铁粉能与稀硫酸反应,而铜不能与稀硫酸反应。利用表格数据可计算推出丙同学所得混合物中铜的质量;
2、根据甲中混合物的质量和稀硫酸的质量,判断出是铁粉过量还是稀硫酸过量,可确定溶质中含有的溶质;
3、根据表格中的数据关系推知金属和稀硫酸的消耗关系可确定最终得到固体的质量;
4、由丙同学提供的数据,根据化学反应的方程式计算出溶质的质量,从而计算出质量分数。
【解答】(1)铁能与稀硫酸反应,而铜不能与稀硫酸反应,所以反应中铜是一定会剩余的。甲和乙金属混合物的质量都是10克,稀硫酸甲是100克,乙是120克,而反应后过滤,得到的干燥固体都是4g,说明4g物质是铜,10g混合物中有铁粉6g,铜粉4g,由此可知,20g混合物中铁有12g,铜应有8g;
(2)由甲、丙比较可知,丙中100g稀硫酸可与7g铁粉反应,而甲只有6g铁粉所以稀硫酸过量,由此可知,甲所得溶液中含有溶质是: H2SO4,FeSO4 ;
(3)由丙可知100g稀硫酸可与7g铁粉恰好完全反应,设120g稀硫酸能反应的铁粉为x。
得x=8.4g 而15g中含有的铁粉量为9g所以铁粉过量,最终剩余的固体为15g-8.4g=6.6g;
(4)丙同学中有7g铁粉参加了反应,设反应生成的FeSO4为y克,生成的氢气质量为z。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 152 2
7g y z
解得x=19g;解得z=0.25g
FeSO4%=≈17.8%。
故答案为:(1)8g (2) H2SO4,FeSO4 (3)6.6g (4)17.8%
37.(2019九上·杭州月考)小乐在网上发现了一种神奇的取火方法,将包口香糖的“锡纸”剪成中间窄、两端宽的条状,并将其两端搭在电池的正负极上(有一定危险,请不要模仿),过了一会儿,“锡纸”中间部分燃烧起来.
(1)“锡纸”燃烧揭秘:“锡纸”的中间狭窄的地方温度最先升高,其能量转化方式为 ;电池在工作时将 能转化为电能.
(2)“锡纸”成分揭秘:
查阅资料:“锡纸”是锡箔或者铝箔和纸粘合而成.
实验探究:取包口香糖的“锡纸”,将有金属的一面打磨后,朝上放在点滴板上;并向其表面滴加氯化锌溶液,观察到有深灰色固体析出.
实验分析:
①通过上述实验现象,可判断“锡纸”是 (“锡”或“铝”)箔和纸粘合而成;
②实验中打磨“锡纸”的目的是 ;
③下列物质的溶液可以替代氯化锌溶液完成上述探究实验的是 (选填字母).
A.硝酸银 B.稀盐酸 C.硫酸亚铁 D.氯化镁
【答案】(1)电能转化为内能;化学能
(2)铝;除去表面氧化物;D
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】铝与氧气的反应:铝在空气容易形成致密的氧化物,故其抗腐蚀性能很好.铝箔在纯氧中能够剧烈燃烧。
【解答】(1)其能量转化方式为电能转化为内能;电池在工作时将化学能转化为电能。锡属于金属,因此具有导电性,将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,形成了电源短路,此时电路中迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧.锡纸在中间狭窄的地方电阻较大,产生的热量多使温度先达到锡纸的着火点而使之燃烧。
(2)① “锡纸”其实是一种涂上或贴以像银的膜状金属纸,多为银白色,金属成分其实是铝,而非锡,通过实验现象判断“锡纸”是铝箔和纸粘合而成。
②铝与氧气的反应:铝在空气容易形成致密的氧化物,故其抗腐蚀性能很好.铝箔在纯氧中能够剧烈燃烧, 所以打磨“锡纸”的目的是为了除去表面氧化物。
③选择的盐溶液中的金属元素应介于铝和锡之间,铜和银均排在锡的后面,钠排在铝的前面,而铁介于二者之间,所以选择硫酸亚铁。
故答案为:(1)电能转化为内能;化学能 (2)铝;除去表面氧化物;D
38.(2019·苍南模拟)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)
【答案】(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 :
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】 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。
【解答】解:(1)根据图可知生成的氢气的质量为0.2g。
(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 :
故答案为:(1)0.2;(2)6.5g;(3)15.1%
39.(2018九上·慈溪期末)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】(1)D;BC
(2)铜、铁;ZnSO4、FeSO4
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(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
五、综合说理题
40.(2018九上·三门期中)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。
【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.
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】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。
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