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第二章
物质转化与材料利用
第2节
金属的化学性质
第1课时
学习目标：
1.说明金属与氧气、酸等反应具有的化学性质，并能根据性质解释相关现象。
2.能根据置换反应的特点判断反应类型。
1.用实验比较铜、锌、银的金属活动性，最好的方法是选用下列试剂中的(
)
A.ZnSO4溶液
B.NaOH溶液
C.稀盐酸
D.CuSO4溶液
2.用小刀切去一小块钠，放入水中后，观察到金属钠浮在水面上，并在水面上迅速游动，熔成一个银白色的小球，最后完全消失。根据以上内容不能推知的是(
)
A.钠的密度比水小
B.钠在水中能燃烧
C.钠的熔点比较低
D.钠是银白色的固体
3.金属钛(Ti)抗腐蚀性能好，露置于空气中数年，仍光亮如初。以金红石(主要成分是TiO2)为原料生产金属钛的步骤主要有：①在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入氯气(Cl2),得到TiCl4和一种可燃性气体；②在稀有气体环境和加热条件下，用Mg和TiCl4反应得到Ti和MgCl2.下列说法中不正确的是(
)
A.①中的反应TiO2+C+2CI2TiCl4+CO2
B.②中的稀有气体的作用是隔绝空气
C.②中发生的反应为置换反应
D.金属钛在常温下不与O2反应
4.在学习金属的化学性质时，老师给大家演示了如图所示的实验，下列说法中正确的是(
)
A.铜片表面始终没有明显变化
B.一段时间后溶液由无色变为浅绿色
C.反应后溶液中一定有硝酸铜，可能有硝酸银
D.通过实验现象推测银和硫酸铜溶液也可以反应
5.为了探究影响锌与盐酸反应剧烈程度的因素，某学习小组设计了下列实验，下列说法正确的是(
)
A.对比实验①和②,可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响
B.对比实验②和③,可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响
C.对比实验②和③,可研究温度对反应剧烈程度的影响
D.对比实验①和②,可研究温度对反应剧烈程度的影响
6.在利用某种金属材料时，人们往往要考虑这种材料的化学性质，因此需要对一些金属的活动性及反应的快慢进行研究。
(1)请写出能体现金属化学性质的一个化学方程式：
。
(2)相同条件下，不同金属与相同质量分数的稀硫酸反应，反应的快慢不同。取等质量大小相似的镁片、锌片、铁片中的两种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量(m)与反应时间(t)的关系如图所示，则曲线A对应的金属是
。
(3)在一定条件下，同一反应进行的快慢与反应物的浓度有关。现将一定浓度的稀硫酸与过量锌反应制取氢气，为了使反应慢点而又不影响生成氢气的总量，可向稀硫酸中加人适量的一些物质，其中原理上可行的是
(填序号：①水；②NaOH稀溶液；③Na2SO4稀溶液)。
7.已知材料：在实验室里，金属钠保存在煤油中。在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞试液，然后把一小块钠放入水中，钠与水剧烈反应，钠熔为小球并在水面快速游动，产生一种可燃性气体，烧杯中的液体变红。
请回答下列问题：
(1)钠、煤油、水三者的密度大小顺序为
>
>
。
(2)钠与水反应的化学方程式为
，此反应的基本类型是
。
8.有Mg、AI、Zn的混合物共7.2g,与足量盐酸反应，生成H2的质量可能是(
)
A.0.2g
B.0.6g
C.0.8g
D.0.9g
9.为探究锌、铜、铁三种金属的活动性顺序，某学习小组做了如甲图所示实验，实验结束后，将试管①、试管②内的物质全部倒入同一只烧杯中，充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多(如乙图所示)，下列说法正确的是(
)
A.反应后烧杯中的固体一定含有铁
B.甲图试管②中反应后固体一定含铁
C.反应后烧杯中的溶液一定不含有氯化铜
D.烧杯中最后所得固体的总质量一定大于2ag
10.向一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入锌粉，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点所得溶液中的溶质是硝酸铜、硝酸锌
B.向b点所得固体中加入盐酸有气泡产生
C.c点所得固体为银和铜
D.d点所得溶液中溶质一定有硝酸锌，可能有硝酸铜
11.如图，将等质量的锌和铁分别放入左、右两支试管中，加入等质量、等质量分数的稀盐酸，充分反应后，冷却到室温，金属均有剩余(U形管内为水，初始液面相平，反应过程中装置气密性良好)，下列说法中正确的是(
)
A.右侧试管中溶液为浅绿色
B.两支试管中所得溶液的质量相等
C.U形管中液面左升右降
D.右侧试管比左侧试管中产生气泡的速率快
12.两个烧杯中有等质量的锌和铁，分别逐渐加入等质量分数的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示，A、B代表金属，a、b、c是曲线上的三个点，则：
(1)分析可知：A金属是
；在
点时两烧杯中金属都有剩余。
(2)写出b点时B金属所在烧杯里的溶液溶质是
(填化学式)。
13.现有铜与另一种金属的混合物粉末，另一种金属可能是镁、铁、锌中的一种，现欲测定其组成。
【查阅资料】(1)镁、铁、锌皆能与稀硫酸发生置换反应，且生成＋2价的可溶性金属硫酸盐和氢气。
(2)相对原子质量：Mg-24、Fe-56、Zn-65。
【实验步骤及数据】取该混合物粉末8.0g放入烧杯中，将140.0g
14.0%的稀硫酸分4次加入该烧
杯中，充分反应后，测得剩余固体的质量数据记录如下：
次数
1
2
3
4
加入稀硫酸的质量／g
35.0
35.0
35.0
35.0
剩余固体的质量／g
6.8
5.6
4.4
4.2
通过计算(写出计算过程)，求：
(1)该混合物粉末中铜的质量分数。
(2)该混合物粉末中另一金属为何种金属？
(3)第3次加入硫酸充分反应后，所得溶液中溶质的质量分数是多少？
14.(变化观念与平衡思想)已知：镁在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁(Mg3N2),氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气。
(1)写出氮化镁与水反应的化学方程式：
。
(2)ag镁在空气中完全燃烧生成固体的总质量m为
(用含a的式子表示m的取值范围)。
(3)某学生对该混合物中氮化镁的质量分数进行测定，设计如下实验装置。
【查阅资料】
I.碱石灰是固体氧化钙和氢氧化钠的混合物，常用作干燥剂，不与NH3反应。
II.2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4。
Ⅲ.NH3是一种极易溶于水的气体。
【实验步骤】
①检查装置的气密性；②精确称量镁在空气中燃烧后的固体5.00g放入锥形瓶中，称量装置C,连接好装置；③关闭止水夹K,打开A中分液漏斗活塞，逐滴加入水，至样品恰好完全反应；④打开止水夹K,鼓入空气；⑤再次称量装置C,装置C增重0.34g.
请回答：
(一)装置B的作用是
；
(二)装置D的作用是
；
(三)实验步骤④中鼓入空气的目的是
；
(四)固体混合物中Mg3N2的质量分数为
；
(五)实验证明此方法测定的实验结果偏低，可能的原因是
(写一条)。
15.(2018·重庆A)常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条，充分反应(忽略挥发)。下列图像正
确的是(
)
A.①②
B.②③
C.①④
D.②④
16.(2018·绍兴、义乌）小敏研究影响锌与盐酸反应快慢的因素。
序号
盐酸溶液浓度
2分钟内产生氢气的体积
1
5%
10mL
2
15%
28
mL
(1)图甲中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置，利用该装置时A中
的管接c。
(2)他选用2g完全相同的锌片分别和同体积5%、15%的稀盐酸进行实验，获得图乙表格数据。由此推断实验是通过
来体现反应快慢的。
(3)小敏分析数据得到如下结论：锌与盐酸反应的快慢与盐酸浓度有关，盐酸浓度越大反应越快。其他同学认为结论不可靠，他们的依据是
。
(4)实验中小敏发现锌与稀盐酸反应时，一开始产生氢气速率并没有随盐酸浓度的减小而减慢，查阅资料得知化学反应中往往伴随着能量变化。由此做出猜想：锌与盐酸反应快慢还与
有关。
17.(2019·东营）铁的锈蚀对社会生产造成较大损害，但也有有利的一面，如某些食品包装袋内常放入还原性铁粉作“双吸剂”以防止食品腐败。某课外兴趣小组在实验室发现了一包破损的还原性铁粉（含少量杂质，杂质既不溶于水也不溶于酸），他们取六份样品，分别加稀硫酸反应。测得部分数据如下，请根据有关信息回答问题。
实验次数
1
3
4
5
6
取样品质量／g
31.0
31.0
31.0
31.0
31.0
取稀硫酸质量／g
30.0
90.0
120.0
150.0
180.0
产生气体质量／g
0
a
0.3
0.5
0.6
(1)食品袋内放入“双吸剂”是为了吸收
,用铁粉而不用铁块作“双吸剂”的理由是
。
(2)a的数值为
。
(3)第4次实验，所得溶液中溶质的化学式为
。
(4)列式计算该样品中单质铁的质量分数(保留至0.1%).
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第二章
物质转化与材料利用
第2节
金属的化学性质
第1课时
学习目标：
1.说明金属与氧气、酸等反应具有的化学性质，并能根据性质解释相关现象。
2.能根据置换反应的特点判断反应类型。
1.用实验比较铜、锌、银的金属活动性，最好的方法是选用下列试剂中的(▲)
A.ZnSO4溶液
B.NaOH溶液
C.稀盐酸
D.CuSO4溶液
【答案】D
【解析】根据金属与酸或盐的反应规律，利用银、锌、铜三种金属及其化合物间可发生的反应，推断铜、锌、银三种金属活动性由强至弱的顺序。
【分析】金属活动性顺序中位于氢之前的金属能从酸中置换出氢，活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来。
【详解】A、铜、锌、银的三种金属单质都不能与ZnSO4溶液反应，因此，使用ZnSO4溶液不能完成比较铜、锌、银的金属活动性。故A不正确；B、NaOH是一种碱，铜、锌、银的三种金属单质都不能与NaOH溶液反应，因此，使用NaOH溶液不能完成比较铜、锌、银的金属活动性。故B不正确；故B不正确；C、银、锌、铜的三种金属单质只有锌与稀盐酸反应，无法判断铜、银活动性强弱。因此，使用稀盐酸不能完成比较铜、铝、银的金属活动性。故C不正确；D、锌能与硫酸铜溶液反应置换出铜，而银与硫酸铜溶液不反应，用硫酸铜溶液能比较铜、锌、银的金属活动性。故D正确。故选D.
2.用小刀切去一小块钠，放入水中后，观察到金属钠浮在水面上，并在水面上迅速游动，熔成一个银白色的小球，最后完全消失。根据以上内容不能推知的是(▲)
A.钠的密度比水小
B.钠在水中能燃烧
C.钠的熔点比较低
D.钠是银白色的固体
【答案】B
【解析】物质的化学性质是需要通过化学变化才能表现出来的性质，物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质；分析题给的信息可知钠的物理性质和化学性质。
【分析】本题难度不大，区分物质的性质属于物理性质还是化学性质，关键是看这条性质是否需要通过化学变化表现出来。
【详解】A、金属钠浮在水面上，说明其密度小于水，正确；B、根据现象，不能看出钠能在水中燃烧，错误；C、熔成一个银白色小球，说明钠的熔点比较低，正确；C、熔成一个银白色小球，说明钠是银白色的固体，正确；故选B.
3.金属钛(Ti)抗腐蚀性能好，露置于空气中数年，仍光亮如初。以金红石(主要成分是TiO2)为原料生产金属钛的步骤主要有：①在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入氯气(Cl2),得到TiCl4和一种可燃性气体；②在稀有气体环境和加热条件下，用Mg和TiCl4反应得到Ti和MgCl2.下列说法中不正确的是(▲)
A.①中的反应TiO2+C+2CI2TiCl4+CO2
B.②中的稀有气体的作用是隔绝空气
C.②中发生的反应为置换反应
D.金属钛在常温下不与O2反应
【答案】A
【解析】根据信息金红石与焦炭的混合物中通入Cl2,得到TiCl4和一种可燃气体知道反应物是二氧化钛和焦炭、氯气，产物是四氯化钛和一氧化碳；镁与TiCl4反应得到钛的反应分析反应类型，结合稀有气体化学性质稳定，不会参与化学反应，常做保护气等进行分析判断。
【分析】本题主要考查有关金属的化学性质，注意题目相关信息的灵活应用结合相关的知识分析是关键的关键，难度不大。
【详解】A、金红石与焦炭的混合物中通入Cl2,得到TiCl4和一种可燃气体知道反应物是二氧化钛和焦炭、氯气，产物是四氯化钛和一氧化碳，而不是二氧化碳，故A说法错误；B、稀有气体化学性质稳定，不会参与化学反应，常做保护气，用来隔绝空气，故B说法正确；C、Mg和TiCl4反应得到Ti和MgCl2,反应物和生成物分别是单质和化合物，故属于置换反应，故C说法正确；D、金属钛(Ti)抗腐蚀性能好，露置于空气中数年，仍光亮如初，说明金属钛在常温下不与O2反应，故D说法正确；因为本题选择错误的，故选：A.
4.在学习金属的化学性质时，老师给大家演示了如图所示的实验，下列说法中正确的是(▲)
A.铜片表面始终没有明显变化
B.一段时间后溶液由无色变为浅绿色
C.反应后溶液中一定有硝酸铜，可能有硝酸银
D.通过实验现象推测银和硫酸铜溶液也可以反应
【答案】C
【解析】在金属活动性顺序表中铜位于银的前边，同于硝酸银反应生成了硝酸铜和银，据此分析回答有关的问题。
【分析】本题考查了金属活动性顺序的应用，完成此题，可以依据金属活动性顺序及其意义进行分析判断。
【详解】A.铜的表面有银白色物质生成，故A说法不正确；B.一段时间后溶液由无色变为蓝色，故B说法不正确；C.反应后溶液中一定有硝酸铜，可能有硝酸银，故C说法正确；D.通过实验现象推测铜比银活泼，银和硫酸铜溶液不可以反应，故D说法不正确。故选为：C.
5.为了探究影响锌与盐酸反应剧烈程度的因素，某学习小组设计了下列实验，下列说法正确的是(▲)
A.对比实验①和②,可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响
B.对比实验②和③,可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响
C.对比实验②和③,可研究温度对反应剧烈程度的影响
D.对比实验①和②,可研究温度对反应剧烈程度的影响
【答案】A
【解析】A、对比实验①和②,锌的质量相同，稀盐酸的体积相同，反应条件相同，但稀盐酸的浓度不同，可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响；B、对比实验②和③,锌的质量相同，稀盐酸的体积相同，但反应条件不相同，稀盐酸的浓度不同，无法研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响；C、对比实验②和③,锌的质量相同，稀盐酸的体积相同，但稀盐酸的浓度不同，无法研究温度对反应剧烈程度的影响；D、对比实验①和②,锌的质量相同，稀盐酸的体积相同，但稀盐酸的浓度不同，无法研究温度对反应剧烈程度的影响；
【分析】此题考查当锌和盐酸等量时，探究盐酸浓度、反应条件不同对化学反应速率的影响，在探究过程中，需仔细分析，反复比较，才能得出正确结果。
【详解】A、对比实验①和②,锌的质量相同，稀盐酸的体积相同，反应条件相同，但稀盐酸的浓度不同，可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响；即10%的盐酸溶液比5%的稀盐酸反应更剧烈；故A正确；B、对比验②和③,锌的质量相同，稀盐酸的体积相同，因锌和稀盐酸反应的条件(温度)不同，稀盐酸的浓度不同，无法研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响；故B不正确；C、对比实验②和③,锌的质量相同，稀盐酸的体积相同，但稀盐酸的浓度不同，无法研究温度对反应剧烈程度的影响；故C不正确；D、对比实验①和②,锌的质量相同，稀盐酸的体积相同，但稀盐酸的浓度不同，无法研究温度对反应剧烈程度的影响；故D不正确；故选A
6.在利用某种金属材料时，人们往往要考虑这种材料的化学性质，因此需要对一些金属的活动性及反应的快慢进行研究。
(1)请写出能体现金属化学性质的一个化学方程式：
▲
。
(2)相同条件下，不同金属与相同质量分数的稀硫酸反应，反应的快慢不同。取等质量大小相似的镁片、锌片、铁片中的两种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量(m)与反应时间(t)的关系如图所示，则曲线A对应的金属是
▲
。
(3)在一定条件下，同一反应进行的快慢与反应物的浓度有关。现将一定浓度的稀硫酸与过量锌反应制取氢气，为了使反应慢点而又不影响生成氢气的总量，可向稀硫酸中加人适量的一些物质，其中原理上可行的是
▲
(填序号：①水；②NaOH稀溶液；③Na2SO4稀溶液)。
【答案】(1)Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑;
(2)铁片;(3)①③
【解析】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。
【分析】要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
【详解】(1)某些金属能和稀硫酸反应生成盐和水，例如镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，反应的化学方程式：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑。故填：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑。(2)镁比锌活泼，锌比铁活泼，等质量、大小相似的镁片、锌片、铁片与溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应时，镁反应需要时间最短，铁反应需要时间最长，镁反应生成的氢气最多，反应生成的氢气最少，由图中信息可知，B比A活泼，A反应生成的氢气比B多，则A是铁，B是锌。故填：铁片。(3)为了使反应慢点而又不影生成氢气的总量，可向稀硫酸中加入适量的水(起到稀释作用)、硫酸钠稀溶液(起到稀释作用)，不能用氢氧化钠稀溶液，是因为氢氧化钠能和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，影响氢气产量。故填：①③.
7.已知材料：在实验室里，金属钠保存在煤油中。在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞试液，然后把一小块钠放入水中，钠与水剧烈反应，钠熔为小球并在水面快速游动，产生一种可燃性气体，烧杯中的液体变红。
请回答下列问题：
(1)钠、煤油、水三者的密度大小顺序为
▲
>
▲
>
▲
。
(2)钠与水反应的化学方程式为
▲
，此反应的基本类型是
▲
。
【答案】(1)水、钠、煤油；(2)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑置换反应．
【解析】(1)解读题目中的“金属钠保存在煤油中”、“钠熔为小球并在水面快速游动”信息，得出钠、煤油、水三者的密度大小顺序；(2)从实验的现象“在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞试液，烧杯中的液体变红”分析可以得知反应后所得溶液呈碱性；结合质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，进而说明反应后生成了可燃性的氢气和显碱性的氢氧化钠；书写钠与水反应的化学方程式时，要正确书写反应物和生成物的化学式并配平，再从基本反应类型的定义入手，得知反应属于置换反应。
【分析】本考点属于信息筛选题，在考查了金属钠的物理性质和化学性质之外，还考查了质量守恒定律中元素的种类反应前后不变，解题的关键是学会解读有用信息，对操作中的描述和反应现象认真加以分析，再结合自己所学知识，此类题可迎刃而解。
【详解】(1)根据题目中的“金属钠保存在煤油中”、“钠熔为小球并在水面快速游动”信息，得出钠的密度比煤油的密度大，钠的密度比水的密度小，故答案为：水、钠、煤油；(2)金属钠与水剧烈反应，生成一种可燃性气体和另一种能使无色酚酞变红的物质，根据反应前后元素的种类不变，说明生成可燃性的氢气和显碱性的氢氧化钠，反应物是Na和H2O,生成物是H2和NaOH,由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反应属于置换反应，故答案为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑置换反应．
8.有Mg、AI、Zn的混合物共7.2g,与足量盐酸反应，生成H2的质量可能是(▲)
A.0.2g
B.0.6g
C.0.8g
D.0.9g
【答案】B
【解析】根据镁、铝、锌都会与盐酸反应生成氢气，可以采用极值法分别计算三种纯金属制取的氢气质量，然后进行分析。
【分析】本题主要考查学生利用化学方程式进行计算和分析的能力，注意极值法的应用。
【详解】设7.2g镁完全反应生成的氢气质量为x
Mg-------H2,242
7.2gx
24/2=7.2g/x
解得：x=0.6g
,设7.2g铝完全反应生成的氢气质量为y
2Al-----－3H2,
54/6
7.2g/y
解得：y=0.8g设7.2g锌完全反应生成的氢气质量为z
Zn-----H2,
652
7.2gz
65/2=7.2g/z
解得：z≈0.22g
由于金属是镁、铝和锌的混合物，由题中的数据可知，得到氢气的质量可能为0.6g,故选：B.
9.为探究锌、铜、铁三种金属的活动性顺序，某学习小组做了如甲图所示实验，实验结束后，将试管①、试管②内的物质全部倒入同一只烧杯中，充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多(如乙图所示)，下列说法正确的是(▲)
A.反应后烧杯中的固体一定含有铁
B.甲图试管②中反应后固体一定含铁
C.反应后烧杯中的溶液一定不含有氯化铜
D.烧杯中最后所得固体的总质量一定大于2ag
【答案】D
【解析】根据三种的金属的活动性顺序是锌、铁、铜，所以铁不会与氯化锌反应，铁会置换出氯化铜中的铜，将试管①、试管②内的物质全部倒入同一烧杯中，充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多，说明铁又会置换出氯化铜中的铜，然后依据题中的选项进行分析；
【分析】本题考查学生对常见金属的活动性的比较，金属的活动性顺序，分析实验现象和结果都是中考的热点，应要引起重视。
【详解】三种金属的活动性顺序是锌、铁、铜，所以铁不会与氯化锌反应，铁会置换出氯化铜中的铜，将试管①、试管②内的物质全部倒入同一烧杯中，充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多，说明铁又会置换出氯化铜中的铜，所以A、通过上面的分析可知，铁会置换出氯化铜中的铜，但是氯化铜的量不能确定，所以反应后烧杯中的固体中是否含铁，不能确定，故A错误；B、两支试管中的物质加入烧杯中后，会继续生成铜，所以试管②中一定含有氯化铜，滤渣中一定不含铁，故B错误；C、通过上面的分析可知，铁会置换出氯化铜中的铜，但是氯化铜的量不能确定，题中的现象不能确定反应后烧杯中的溶液是否含有氯化铜，故C错误；D、通过题中的分析可知，加入铁的质量是2a，每56份质量的铁会置换出64份质量的铜，所以反应后固体的质量大于2a克，故D正确。故选：D
10.向一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入锌粉，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点所得溶液中的溶质是硝酸铜、硝酸锌
B.向b点所得固体中加入盐酸有气泡产生
C.c点所得固体为银和铜
D.d点所得溶液中溶质一定有硝酸锌，可能有硝酸铜
【答案】C
【解析】锌比铜活泼，铜比银活泼，向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入锌粉，锌先和硝酸银反应，如果反应后锌过量，则再和硝酸铜反应；锌和硝酸银、硝酸铜反应的化学方程式及其质量关系为：Zn+2AgNO3=Zn
(NO3)2+2Ag,
65
216
Zn+Cu
(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu,65
64
由以上质量关系可知，锌和硝酸银反应后溶液质量减小，和硝酸铜反应后溶液质量增大，即从开始反应至b点时，是锌和硝酸银反应，b-c点时是锌和硝酸铜反应。
【分析】要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
【详解】A、a点时锌和部分硝酸银反应，溶液中的溶质有：反应生成的硝酸锌、剩余的硝酸银和没有反应的硝酸铜，故错误；B、b点时锌和硝酸银恰好反应，固体中只有银一种物质，加入盐酸没有气泡产生，故错误；C、b∽c段是锌和硝酸铜反应，c点表示锌和硝酸铜恰好反应，所得固体为银和铜，故正确；D、d点表示锌过量，所得溶液中溶质只有硝酸锌，故错误。故选：C.
11.如图，将等质量的锌和铁分别放入左、右两支试管中，加入等质量、等质量分数的稀盐酸，充分反应后，冷却到室温，金属均有剩余(U形管内为水，初始液面相平，反应过程中装置气密性良好)，下列说法中正确的是(▲)
A.右侧试管中溶液为浅绿色
B.两支试管中所得溶液的质量相等
C.U形管中液面左升右降
D.右侧试管比左侧试管中产生气泡的速率快
【答案】A
【解析】锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁溶液是浅绿色的；金属均有剩余，说明稀盐酸不，进一步说明两个反应中生成的氢气质量相等。
【分析】要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
【详解】A、右试管中产生的溶液是氯化亚铁溶液，溶液为浅绿色，该选项说法正确；B、因为产生的氢气质量相等，因此反应的锌和铁不相等，形成的溶液质量不相等，该选项说法不正确；C、因为产生的氢气质量相等，压强相等，U型管中液面不变，该选项说法不正确；D、铁不如锌活泼，因此右试管比左试管产生气泡的速率慢，该选项说法不正确。故选：A.
12.两个烧杯中有等质量的锌和铁，分别逐渐加入等质量分数的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示，A、B代表金属，a、b、c是曲线上的三个点，则：
(1)分析可知：A金属是
▲
；在
▲
点时两烧杯中金属都有剩余。
(2)写出b点时B金属所在烧杯里的溶液溶质是
▲
(填化学式)。
【答案】(1)铁；C,(2)ZnSO4、H2SO4
【解析】根据铁、锌金属活动性均比氢强，均能与稀硫酸反应，等质量的金属锌和铁，分别逐渐加入同浓度的稀硫酸，由产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系图，最终铁产生的氢气质量多，进行分析判断。
【分析】本题难度不大，理解产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系图的含义，掌握金属的化学性质是正确解答本题的关键。
【详解】根据产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系图，铁产生的氢气质量多，故A金属是铁；加入cg硫酸时，硫酸全部参加反应，两个烧杯中都有金属剩余；加入bg硫酸时，铁产生的氢气多，锌产生的氢气质量少，故b点时B金属所在烧杯里的溶液溶质是ZnSO4,H2SO4;
加入cg硫酸时，铁与稀硫酸恰好完全反应，锌早已完全反应，故答案为：(1)铁；C,(2)ZnSO4、H2SO4
13.现有铜与另一种金属的混合物粉末，另一种金属可能是镁、铁、锌中的一种，现欲测定其组成。
【查阅资料】(1)镁、铁、锌皆能与稀硫酸发生置换反应，且生成＋2价的可溶性金属硫酸盐和氢气。
(2)相对原子质量：Mg-24、Fe-56、Zn-65。
【实验步骤及数据】取该混合物粉末8.0g放入烧杯中，将140.0g
14.0%的稀硫酸分4次加入该烧
杯中，充分反应后，测得剩余固体的质量数据记录如下：
次数
1
2
3
4
加入稀硫酸的质量／g
35.0
35.0
35.0
35.0
剩余固体的质量／g
6.8
5.6
4.4
4.2
通过计算(写出计算过程)，求：
(1)该混合物粉末中铜的质量分数。
(2)该混合物粉末中另一金属为何种金属？
(3)第3次加入硫酸充分反应后，所得溶液中溶质的质量分数是多少？
【答案】(1)52.5%
;
(2)镁;(3)16.6%.
【解析】(1)混合物粉末中铜的质量分数＝铜的质量/(混合物粉末质量8.0g)×100%,需要求出铜的质量；铜不能与酸发生置换反应，因此，当金属混合物粉末与足量稀硫酸完全反应后，剩余固体质量即为铜的质量；(2)由于35克硫酸参加反应金属每减少1.2克，由此可以求出第四次参加反应硫酸的质量，根据参加反应金属的质量与参加反应硫酸的质量计算金属的相对原子质量；根据相对原子质量判断金属元素；(3)第三次加入硫酸充分反应后，由于金属有剩余因而所加稀硫酸完全反应，所得溶液为金属的硫酸盐溶液；根据反应的化学方程式则消耗金属的质量计算出反应生成硫酸盐的质量，所得质量与溶液的质量比即得溶液的质量分数；反应后所得溶液的质量由质量守恒定律进行求得。
【分析】根据质量守恒定律，第三次加入稀硫酸充分反应后所得溶液的质量＝参加反应金属的质量＋三次所加稀硫酸的质量－反应放出氢气的质量；利用根据守恒定律化复杂的溶液计算为简便明了。
【详解】(1)混合物中Cu的质量分数
4.2g/8g×100%=52.5%
;
(2)设该金属M的相对原子质量为X,第4次
反应的稀硫酸质量为35g/1.2g×0.2g=35g/6
反应的总稀硫酸质量是35g×3+35g/6=665g/6
M+H2SO4=MSO4+H2↑
X
98
8g-4.2g
665g/6×14%
X
98
8g-4.2g
665g/6×14%
X:
98=3.8g:
665g/6×14％
X=24
所以该金属是镁;(3)设所得溶液中MgSO4的质量为y,生成H2的质量为z
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
98
120
2
105g×14%
y
z
98:120-105g×14%:yy=18g
98:
2-105g×14%:zz=0.3g
MgSO4溶液的质量分数为
18g/
(105g+3.6g-0.3g)
×100%≈16.6%
答：该混合物粉末中铜的质量分数是52.
5%;该混合物粉末中另一金属为金属镁；第三次加入硫酸充分反应后，所得溶液中溶质的质量分数是16.6%.
14.(变化观念与平衡思想)已知：镁在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁(Mg3N2),氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气。
(1)写出氮化镁与水反应的化学方程式：
▲
。
(2)ag镁在空气中完全燃烧生成固体的总质量m为
▲
(用含a的式子表示m的取值范围)。
(3)某学生对该混合物中氮化镁的质量分数进行测定，设计如下实验装置。
【查阅资料】
I.碱石灰是固体氧化钙和氢氧化钠的混合物，常用作干燥剂，不与NH3反应。
II.2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4。
Ⅲ.NH3是一种极易溶于水的气体。
【实验步骤】
①检查装置的气密性；②精确称量镁在空气中燃烧后的固体5.00g放入锥形瓶中，称量装置C,连接好装置；③关闭止水夹K,打开A中分液漏斗活塞，逐滴加入水，至样品恰好完全反应；④打开止水夹K,鼓入空气；⑤再次称量装置C,装置C增重0.34g.
请回答：
(一)装置B的作用是
▲
；
(二)装置D的作用是
▲
；
(三)实验步骤④中鼓入空气的目的是
▲
；
(四)固体混合物中Mg3N2的质量分数为
▲
；
(五)实验证明此方法测定的实验结果偏低，可能的原因是
▲
(写一条)。
【答案】Mg3N2+6H2O==3Mg(OH)2+2NH3↑,；25a/18【解析】根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式；根据提供的数据可以进行相关方面的计算；碱石灰能够吸收水蒸气和二氧化碳。
【分析】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
【详解】(1)氮化镁与水反应的化学方程式为：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑;
(2)设ag镁和氧气反应生成的氧化镁的质量为x,ag镁和氮气反应生成氮化镁的质量为y,
2Mg+O22MgO,3Mg
＋N2
Mg3N2
488072100
agxagy
48/ag=80/x,
72/ag=100/y,
x=(5a/3)g
,y=(25a/18)g
因此ag镁在空气中完全燃烧生成固体的总质量m为：25a/18＜m<(5a/3)g;
(一)装置B的作用是吸收水蒸气；(二)装置D的作用是防止空气中的水蒸气进入C装置中；
(三)实验步骤④中鼓入空气的目的是使生成的氨气完全被浓硫酸吸收；(四)设氮化镁的质量为z,装置C增重0.34g,说明生成了0.34g氨气，Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑，10034
z0.34g
100/z=34/0.34g,
z=1g,固体混合物中Mg3N2的质量分数为：1g/5g×100%=20%;
(五)实验证明此方法测定的结果偏低，可能原因是部分氨气溶于水中。故填：Mg3N2+6H2O==3Mg(OH)2+2NH3↑,；25a/1815.(2018·重庆A)常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条，充分反应(忽略挥发)。下列图像正
确的是(▲)
A.①②
B.②③
C.①④
D.②④
【答案】C
【解析】根据金属与酸的反应结合图象进行分析解答即可。
【分析】本题考查的是常见的金属的性质，完成此题，可以依据已有的知识进行。
【详解】常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条，则镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，溶液的质量不断增加，到盐酸反应完，溶液的质量不再增加，①对；金属与酸的反应是放热反应，溶液的温度逐渐升高，当反应完，会恢复到原温度，②不对；气体的体积不会一直增大，③不对；化学反应前后元素的质量不变，故氢元素的质量不变，④对；故选：C.
16.(2018·绍兴、义乌）小敏研究影响锌与盐酸反应快慢的因素。
序号
盐酸溶液浓度
2分钟内产生氢气的体积
1
5%
10mL
2
15%
28
mL
(1)图甲中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置，利用该装置时A中
▲
的管接c。
(2)他选用2g完全相同的锌片分别和同体积5%、15%的稀盐酸进行实验，获得图乙表格数据。由此推断实验是通过
▲
来体现反应快慢的。
(3)小敏分析数据得到如下结论：锌与盐酸反应的快慢与盐酸浓度有关，盐酸浓度越大反应越快。其他同学认为结论不可靠，他们的依据是
▲
。
(4)实验中小敏发现锌与稀盐酸反应时，一开始产生氢气速率并没有随盐酸浓度的减小而减慢，查阅资料得知化学反应中往往伴随着能量变化。由此做出猜想：锌与盐酸反应快慢还与
▲
有关。
【答案】(1)
b;(2)相同时间内产生气体多少；(3)没有换用不同浓度盐酸多次实验等；(4)温度
【解析】(1)根据气体的密度比水的密度小解答；(2)根据表格提供的数据对比分析解答；(3)根据表格提供的数据对比分析得出影响化学反应速率的因素解答。(4)根据影响化学反应速率的因素进行分析解答即可。
【分析】本题考查的是影响化学反应速率的实验探究，完成此题，可以依据已有的知识进行。
【详解】(1)气体的密度比水的密度小，所以图甲中A.B仪器可以组装一套测量气体体积的装置，利用该装置时A中的b管接c.(2)通过比较相同温度、时间内，不同的盐酸浓度产生的气体体积来确定金属和酸反应的快慢；由此推断实验是通过相同时间内产生气体多少来体现反应快慢的。(3)锌与盐酸反应快慢与盐酸浓度有关，盐酸浓度越大反应越快。其他同学认为结论不可靠，他们的依据是：没有换用不同浓度盐酸多次实验等；(4)实验中小敏发现锌与盐酸反应时，一开始产生氢气速度并没有随盐酸浓度的减少而减慢，查阅资料得知化学反应中往往伴随着能量变化。由此作出猜想：锌与盐酸反应快慢还与温度有关。答案：(1)
b;(2)相同时间内产生气体多少；(3)没有换用不同浓度盐酸多次实验等；(4)温度
17.(2019·东营）铁的锈蚀对社会生产造成较大损害，但也有有利的一面，如某些食品包装袋内常放入还原性铁粉作“双吸剂”以防止食品腐败。某课外兴趣小组在实验室发现了一包破损的还原性铁粉（含少量杂质，杂质既不溶于水也不溶于酸），他们取六份样品，分别加稀硫酸反应。测得部分数据如下，请根据有关信息回答问题。
实验次数
1
3
4
5
6
取样品质量／g
31.0
31.0
31.0
31.0
31.0
取稀硫酸质量／g
30.0
90.0
120.0
150.0
180.0
产生气体质量／g
0
a
0.3
0.5
0.6
(1)食品袋内放入“双吸剂”是为了吸收
▲
,用铁粉而不用铁块作“双吸剂”的理由是
▲
。
(2)a的数值为
▲
。
(3)第4次实验，所得溶液中溶质的化学式为
▲
。
(4)列式计算该样品中单质铁的质量分数(保留至0.1%).
【答案】(1)水蒸气和氧气；铁粉和水蒸气、氧气的接触面积大;(2)0.1;
(3)Fe2(SO4)3、FeSO4;(4)该样品中单质铁的质量分数为54.2%.
【解析】铁和水、氧气反应生成铁锈，铁锈主要成分是氧化铁，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算和判断。
【分析】本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性。
【详解】(1)食品袋内放入“双吸剂”是为了吸收水蒸气和氧气，用铁粉而不用铁块作“双吸剂”的理由是铁粉和水蒸气、氧气的接触面积大。故填：水蒸气和氧气；铁粉和水蒸气、氧气的接触面积大;(2)由第4、5次可知，30g稀盐酸和铁反应生成0.2g氢气，因此第3次反应生成0.1g氢气，因此a的数值是0.1;故填：0.1;
(3)第4次实验，所得到溶液中溶质是反应生成的硫酸铁和硫酸亚铁，硫酸铁和硫酸亚铁的化学式为Fe2(SO4)3、FeSO4.故填：Fe2(SO4)3、FeSO4;(4)设铁的质量为x,Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,562
X0.6g
56/x=2/0.6g,x=16.8g,该样品中单质铁的质量分数为：16.8g/31.0g×100%=54.2%,
答：该样品中单质铁的质量分数为54.2%.
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精品试卷·第
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