金属的化学性质
一、选择题
1.下列有关金属的说法正确的是( )
A.铝有良好的抗氧化能力 B.合金一定不含非金属
C.生铁是化合物 D.赤铁矿是金属材料
2.已调平的托盘天平(高灵敏度)两边各放一个等质量的烧杯,向烧杯中倒入质量相等、质量分数也相等的足量的稀硫酸,然后在左边的烧杯中放入一定质量的铁粉,同时在右边的烧杯中放入等质量的锌粉,在反应过程中天平指针的偏转情况为( )
A.先左后右 B.先右后左 C.不偏转 D.无法确定
3.质量相同的Mg和Al分别跟足量的稀盐酸反应,如果横坐标表示反应的时间,纵坐标表示生成氢气的质量,能正确表示两种金属反应情况的是如图中的( )
A. B.
C. D.
4.等质量的甲、乙、丙三种金属的粉末,与足量的稀硫酸反应(反应后甲、乙、丙三种金属都显+2价),生成H2的质量与反应时间的关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.三种金属的活泼性:乙>甲>丙
B.生成氢气的质量:甲>乙>丙
38
C.相对原子质量:甲>乙>丙
D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
5.在托盘天平的两边各放一只烧杯,调节天平至平衡,向两烧杯中分别注入等质量、等质量分数的稀硫酸(足量),然后向右盘的烧杯中放入一定质量的Fe粉,同时向左盘的烧杯中放入与Fe粉等质量的Zn粉,反应过程中可能出现的现象是( )
A.天平最终仍然平衡
B.天平指针先偏向左盘,后偏向右盘
C.天平指针始终偏向右盘
D.天平指针先偏向右盘,后偏向左盘
6.下列实验对应的图象正确的是( )
A.
将等质量的镁和锌分别与足量的盐酸反应
B.
向PH=2的盐酸中滴加过量的氢氧化钠溶液
C.
38
向碳酸钠溶液中逐滴加入澄清石灰水至过量
D.
向PH=12的氢氧化钠中加水稀释
7.现有一种固体粉末样品,已知该样品由氧化铜和铁组成.取样品少许,加入一定量的稀硫酸,待反应停止后过滤,得到滤液和滤渣,向滤液中加入一根洁净的铁丝,铁丝表面没有明显变化.关于该实验有如下说法:
①该样品的颜色为黑色;
②向该样品中加入稀硫酸一定有气体生成,且液体颜色不变;
③滤渣中一定有铜,不一定有铁;
④滤液中含有硫酸铜和硫酸亚铁;
⑤滤液中溶质只有硫酸铁.
以上说法正确的个数是( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
8.等质量的A、B两种金属,分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应(已知A、B在生成物中均为+2价),生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A.产生氢气的速率是 B>A B.相对原子质量是 B>A
C.生成氢气的质量是 B>A D.金属活动性顺序是 B>A
9.向氯化铜和氯化镁的混合溶液中,加入过量锌粉,充分反应后过滤,滤纸上得到的固体物质是( )
A.锌和铜 B.铜 C.镁和铜 D.锌
10.某兴趣小组的同学将一块不纯的铁片5.6g投入到足量的稀盐酸中,充分反应后生成了0.2g
38
气体,则该铁片中混有的杂质一定不可能是( )
A.铝和锌 B.镁和锌 C.镁和铜 D.锌和铜
11.下列图象中有关量的变化趋势与对应叙述关系正确的是( )
A.分别向质量相等的铁片和锌片中滴加稀硫酸
B.加热一定质量的高锰酸钾
C.某温度下,向一定质量的饱和硝酸钾中不断加入硝酸钾晶体
D.向一定质量的NaOH溶液中滴加水
12.向AgNO3溶液中加入一定量的Zn和Fe混合物粉末,充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液.关于该滤渣和滤液有下列说法:
①向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生;②向滤液中加入稀盐酸,一定有沉淀产生;③滤渣中一定含有Ag;④滤液中一定含有Fe(NO3)2,一定不含有AgNO3,可能含有Zn(NO3)2.
以上说法正确的共有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
13.某合金由两种金属元素组成,取该合金60g投入足量稀硫酸中,反应完全后,测得生成H23g,则合金的组成不可能是( )
A.Fe与Zn B.Mg与Cu C.Na与Al D.Al与Fe
14.现有等质量X,Y的两种金属,分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知X,Y在生成物中化合价均为+2价).则下列说法不正确的是( )
A.生成氢气的质量:X>Y B.相对原子质量:X>Y
38
C.金属活动性:Y>X D.消耗硫酸的质量:X>Y
15.向AgN03、Cu(N03)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,向滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀产生.下列说法中,正确的是( )
A.所得滤液中可能含有Cu2+
B.所得滤渣中可能含有铜和锌
C.所得滤液中一定含有Ag+、Zn2+、Cu2+
D.所得滤渣中一定含有银和铜
16.往一定量的稀硫酸中加入过量的锌粒,如图是反应过程中某种量Y随加入锌粒的质量变化的关系,则Y不可能表示( )
A.溶液中水的质量 B.生成硫酸锌的质量
C.参加反应的硫酸质量 D.生成氢气的质量
17.下列分析正确的是( )
选项
操作
现象
结论
A
铁钉浸入硫酸铜溶液中
铁钉变红
铁没有铜活泼
B
氢气通入灼热的氧化铜粉末中
红色粉末变黑
氢气具有还原性
C
向汗液中滴入硝酸银溶液、稀硝酸
产生白色沉淀
汗液中含有氯离子
D
纯碱与盐酸混合
有气泡产生
纯碱与盐酸发生中和反应
A.A B.B C.C D.D
18.下列图象能正确反映其对应的实验操作的是( )
A.将锌片插入盛有一定量稀硫酸的烧杯中
B.向一定量的稀盐酸和氯化钙的混合溶液中不断滴入碳酸钠溶液至过量
38
C.电解水
D.向盛有一定量稀盐酸的烧杯中不断滴入NaOH溶液至过量
19.将等质量的Mg、Al、Fe分别放入三份浓度(即溶质质量分数)相等的稀盐酸中,反应生成的氢气质量与反应时间的关系如图所示.根据图中所给信息,作出的判断错误的是( )
A.图线x表示镁的反应情况
B.铝消耗的稀盐酸质量最大
C.镁一定过量,铝、铁可能反应完
D.镁和铁一定过量,铝可能反应完
二、填空题
20.某化学小组的同学为测定铜铁合金粉末中铜的质量分数,先称得两份质量均为m克的合金粉末,然后甲乙两名同学分别按以下两种方案进行实验:
甲同学方案:合金粉末过滤,将得到固体洗涤、干燥、称量,称得质量为a克.
乙同学方案:合金粉末过滤,将得到的固体洗涤、干燥、称量,称得质量为b克.
请回答下列问题:
(1)甲同学方案中,反应开始发生时的明显现象是 .
(2)实验结束后,甲同学计算出合金中铜的质量分数为:;
乙同学计算出合金中铜的质量分数为:.
经过同学们讨论,一致认为 同学的计算结果是错误的,原因是 .
21.为了激发学生学习科学的兴趣,老师在课堂上为大家做了一个“燃纸成铁”的趣味实验.将一张滤纸(组成元索为C、H、O)用FeCl3
38
浓溶液湿润,在酒精灯上烘干后点燃,滤纸变黑、红热,最终生成黑褐色物质.老师告诉大家,黑褐色物质中含有单质铁.小阳同学对此进行了分析验证.
(l)从反应物的组成分析.因为有 元素,反应后可能生成单质铁.
(2)将黑褐色物质故人稀盐酸中.发现有连续微小气泡产生,也可初步证明该黑褐色物质中含有单质铁.请写出相关的化学方程式:
(3)证明黑褐色物质中有单质铁有多种方法.请你列举一种简单的、不需要涉及化学反应的方法: .
22.将玻璃管插入金属钠块中,拔出玻璃管,玻璃管内留有一小截金属钠(见图1);把带有橡皮塞的玻璃管插入盛有浅绿色氯气的烧瓶中(见图2,烧瓶底部铺有少量的细沙);向玻璃管中滴入几滴水,堵塞玻璃管的钠块成滴落下(见图3);烧瓶内产生少量白烟,继而燃烧,浅绿色逐渐消失(见图4);最终,白色的烟雾充满烧瓶(见图5).
从以上实验推断:金属钠的 、熔点 .水可以与金属钠反应 (填:“吸收”或“放出”)热量,烧瓶中充满的白色烟雾可能是 .
23.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 .
24.铜是人类最早利用的金属之一.
(1)下列铜制品中,利用金属导热性的是 (填字母序号).
A.铜质奖牌 B.铜导线 C.铜火锅
(2)“湿法炼铜”的原理是硫酸铜溶液与铁反应,该反应的化学方程式为 .
(3)利用废旧电池铜帽(含Cu、Zn)制取海绵铜(Cu),并得到硫酸锌溶液,主要流程如图所示(反应条件已略去):
38
已知:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O
①过程Ⅱ中分离操作的名称是 .
②过程Ⅲ中有气体产生,反应的化学方程式为 .
③A~E中含铜、锌两种元素的物质有 (填字母序号).
25.(1)铁、铝、铜是人类使用广泛的三种金属.
①将铁和铜同时投入稀盐酸中,发生的变化如图所示.则B是 (填“铁”或“铜”).
②只用一种试剂验证铁、铝、铜的活动顺序,这种试剂是 (填字母序号)
A.FeSO4溶液
B.Al2(SO4)3溶液
C.CuSO4溶液
③铁在空气中容易发生锈蚀,为防止自行车的支架、链条等构件锈蚀,一般采用的方法是 (写一种).
(2)我市古田、寿宁等地盛产香菇,香菇的生产原料及配比如下表
原料
杂木屑
麦麸
生石灰(粉)
过磷酸钙
质量(kg)
200
50
2.5
5
①原料加水搅拌时温度升高,原因是生石灰与水发生了反应,反应的化学方程式为 ,该反应 (填“放出”或“吸收”)热量.
②原料中属于磷肥的是 .
26.将一定量的铁粉加入硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中,充分反应后过滤,在滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则原滤渣中的物质是 ,写出铁粉在混合溶液中所发生反应的化学方程式: .
38
三、解答题
27.金属材料是工农业生产和人们生活中的重要材料之一.根据你对金属的认识,回答下列问题:
(1)铝和铁是生活中常用的两种金属,铝具有很好的抗腐蚀性能,是因为
.而铁制品在空气中与 接触易生锈,可用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈,其化学反应方程式为 .
(2)若要验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,有多种方法,其中可以选用铁丝、银丝和 三种物质,涉及到的化学反应方程式为: .
(3)等质量的Zn、Mg分别放入等质量等浓度(溶质质量分数)的稀硫酸中.若生成氢气相等,则一定没有剩余的是 ,一定有剩余的是 .
28.结合下列有关铁的实验,回答有关问题:
(1)铁丝在氧气中燃烧的实验:
点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴,待火柴将要燃尽时,插入盛有氧气的集气瓶中,观察现象.这根火柴的作用是 ;为了防止集气瓶底炸裂,应采取的方法是 .
(2)如图是探究铁钉锈蚀条件的实验:
①A中植物油的作用是 ;
②一段时间后,B中铁钉没有锈蚀,而C中铁钉锈蚀,通过B、C对比说明铁钉锈蚀的条件之一是 .
29.取铜、锌混合粉末,在空气中充分灼烧后,加入稀硫酸至固体恰好溶解,再加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液.
(1)滤渣中一定有 ;滤液中溶质一定有 .
(2)设计实验方案,探究滤渣成分和与滤渣成分对应的滤液中溶质成分,写出实验操作、预期现象及结论.
30.化学就在我们身边.请运用所学的化学知识,回答下列问题;
(1)铝及其化合物有广泛的用途.把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中,反应的化学方程式是 .砂纸的作用是 .
38
(2)今年3月,我国出现了H7N9新型禽流感病例.科研部门自主研发出一种新药可用于治疗H7N9禽流感,它的化学式为C15H28N4O4,它由 种元素组成,其中碳、氮两种元素的质量比为 .
(3)北海盛产鱼虾等海产品,鱼虾中富含的基本营养素是 ;海产品溶液腐烂变质, (填写“能”与“不能”)用甲醛溶液浸泡防腐保鲜.
(4)在地震救灾中,用搜救犬搜救被埋在废墟下的幸存者是利用了分子 ;抢救危重伤员时需要的氧气.常装入氧气袋中,利用了分子 .
(5)下列有机合成材料具有热塑性的是 (填写字母序号)
A.聚乙烯 B.聚氯乙烯 C.酚醛塑料(电木) D.脲醛塑料(电玉)
38
金属的化学性质
参考答案与试题解析
一、选择题
1.下列有关金属的说法正确的是( )
A.铝有良好的抗氧化能力 B.合金一定不含非金属
C.生铁是化合物 D.赤铁矿是金属材料
【考点】金属的化学性质;合金与合金的性质;金属材料及其应用;生铁和钢.
【专题】金属与金属材料.
【分析】A、铝的化学性质比较活泼,通常情况下,能被空气中的氧气氧化;
B、合金是指由一种金属与其它金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质;
C、生铁是铁的合金;
D、材料包括金属材料、无机非金属材料、有机合成材料、复合材料.
【解答】解:A、铝能被空气中的氧气氧化成致密的氧化物薄膜,对铝起到保护作用,所以铝有良好的抗氧化能力.正确.
B、合金中可能含非金属,例如生铁属于合金,其中含有碳元素.不正确.
C、生铁是铁的合金,不属于化合物.不正确.
D、赤铁矿不属于金属材料.不正确.
故选:A.
【点评】本题比较简单,只要熟记教材内容即可顺利解答.
2.已调平的托盘天平(高灵敏度)两边各放一个等质量的烧杯,向烧杯中倒入质量相等、质量分数也相等的足量的稀硫酸,然后在左边的烧杯中放入一定质量的铁粉,同时在右边的烧杯中放入等质量的锌粉,在反应过程中天平指针的偏转情况为( )
A.先左后右 B.先右后左 C.不偏转 D.无法确定
【考点】金属的化学性质.
【专题】压轴实验题;金属与金属材料.
38
【分析】在金属活动顺序中锌的活动性顺序比铁强,所以锌的反应速率更快,质量减少的也更快,所以天平要先向有铁粉的那边即左边倾斜,至于最终的偏向,应该根据产生氢气的质量的多少进行判断,记住一个结论:等质量的镁、锌、铁、铝与足量的酸反应时产生氢气的质量由多到少的顺序为:铝镁铁锌.
【解答】解:在金属活动顺序中锌的活动性顺序比铁强,所以锌的反应速率更快,质量减少的也更快,所以天平要先向有铁粉的那边即左边倾斜;而等质量的铁和锌与足量的稀硫酸反应时产生的氢气的质量铁多而锌少,所以最终天平要向锌的这一边,即右边倾斜,综上可以知道,天平指针的变化为先向左再向右偏.
故选A.
【点评】本题为学科交叉型题目,考查了金属与酸反应的速度和产生的氢气质量关系,完成此题,要根据金属活动性顺序的意义和金属与酸反应生成氢气的质量规律进行.
3.质量相同的Mg和Al分别跟足量的稀盐酸反应,如果横坐标表示反应的时间,纵坐标表示生成氢气的质量,能正确表示两种金属反应情况的是如图中的( )
A. B.
C. D.
【考点】金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【分析】根据在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成氢气,位置越靠前,反应的速率越快,在坐标中斜线越陡,相同质量的Al和Mg分别跟足量的稀盐酸反应,铝生成的氢气比镁多进行分析.
【解答】解:在金属活动性顺序中,镁>铝,则镁的反应速率比铝快,在坐标中斜线越陡,相同质量的Al和Mg分别跟足量的稀盐酸反应,铝生成的氢气比镁多,观察图象A正确,故选:A.
【点评】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.
38
4.等质量的甲、乙、丙三种金属的粉末,与足量的稀硫酸反应(反应后甲、乙、丙三种金属都显+2价),生成H2的质量与反应时间的关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.三种金属的活泼性:乙>甲>丙
B.生成氢气的质量:甲>乙>丙
C.相对原子质量:甲>乙>丙
D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
【考点】金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【分析】A、根据相同时间内产生氢气较多(即反应剧烈)的金属活动性较强,结合产生氢气的关系图判断三种金属活动性;
B、根据图象分析生成氢气的质量;
C、根据甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价可知一定质量的金属完全反应产生氢气的质量与金属的相对原子质量成反比分析;
D、根据质量守恒定律定律可知,生成氢气的质量取决于消耗的硫酸的质量.
【解答】解:A、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,当三种金属都在发生反应时,相同时间内乙放出氢气的质量大于甲、大于丙,可判断三种金属活动性顺序是乙>甲>丙,故说法正确;
B、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,在三种金属完全反应后,放出H2的质量是甲>乙>丙,故说法正确;
C、三种金属的化合价、金属的质量都相等,完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,即产生氢气多的相对原子质量小;根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,在三种金属完全反应后,放出H2的质量是甲>乙>丙,因此可判断相对原子质量是丙>乙>甲,故说法错误;
D、金属与酸的反应生成氢气时,氢气来源于酸中的氢元素,所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致,消耗硫酸的质量:甲>乙>丙,故说法正确.
38
故选C.
【点评】对于活泼金属,活动性越强的金属与酸反应越剧烈,即反应放出氢气的速度越快;化合价相同的等质量金属完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比.
5.在托盘天平的两边各放一只烧杯,调节天平至平衡,向两烧杯中分别注入等质量、等质量分数的稀硫酸(足量),然后向右盘的烧杯中放入一定质量的Fe粉,同时向左盘的烧杯中放入与Fe粉等质量的Zn粉,反应过程中可能出现的现象是( )
A.天平最终仍然平衡
B.天平指针先偏向左盘,后偏向右盘
C.天平指针始终偏向右盘
D.天平指针先偏向右盘,后偏向左盘
【考点】金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【分析】金属活动性的强弱决定了化学反应的快慢,而等质量的Fe和Zn与足量的稀硫酸反应时,所产生氢气质量的多少是由金属的相对原子质量的大小来决定的,相对原子质量越大,最后所产生氢气的质量越少,反之就越多.
【解答】解:在金属活动性顺序中,由于Zn的活动性比Fe强,所以与酸反应时,产生氢气的速率快,所以开始时左盘质量轻,故天平的指针先偏向右盘;
等质量的Fe和Zn与足量的稀硫酸反应时,最终所产生氢气质量的多少是由金属的相对原子质量的大小来决定的,相对原子质量越大,最后所产生氢气的质量越少,反之就越多.Zn的相对原子质量是65,而铁的相对原子质量是56,所以随着反应的进行,最终所产生氢气的质量是右盘多一些,所以右盘质量轻,故天平指针最后偏向左盘.
故答案为:D
【点评】此题涉及天平与计算的结合问题,是考试中常见的题型,需要同学们结合的知识面很广.
6.下列实验对应的图象正确的是( )
38
A.
将等质量的镁和锌分别与足量的盐酸反应
B.
向PH=2的盐酸中滴加过量的氢氧化钠溶液
C.
向碳酸钠溶液中逐滴加入澄清石灰水至过量
D.
向PH=12的氢氧化钠中加水稀释
【考点】金属的化学性质;中和反应及其应用;酸碱溶液的稀释;盐的化学性质.
【专题】元素化合物知识型;压轴实验题.
38
【分析】A、镁比锌活泼,与酸反应的速率镁比锌快,等质量的镁和锌分别与足量的盐酸反应,镁生成的氢气质量大于锌;
B、向酸溶液中不断的滴加碱溶液时,由于酸碱中和,会使溶液的酸性逐渐的减弱直至为中性或变为碱性;
C、碳酸钠溶液和氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水;
D、向酸或碱溶液中不断的加水时,溶液的酸性或碱性就会不断的减小,但溶液不会变成中性,更不会变成碱性或酸性.
【解答】解:A、镁比锌活泼,与酸反应的速率镁比锌快,在坐标中,斜线越陡;等质量的镁和锌分别与足量的盐酸反应,镁生成的氢气质量大于锌,故A图象错误;
B、由于滴加的氢氧化钠溶液是过量的,因此最终溶液的pH应该大于7,故B图象错误;
C、向碳酸钠溶液中滴加氢氧化钙溶液,生成碳酸钙沉淀,并随着氢氧化钙溶液的不断加入沉淀逐渐增加,碳酸钠完全反应后继续滴加不再产生沉淀,故C图象正确;
D、由于是加水稀释碱溶液,因此无论加多少水,溶液仍为碱性溶液,不能变成中性,根不能变成酸性,故D图象错误;
故选C.
【点评】本题是化学反应中定量关系和图象相结合的题型,题目难度较大,要准确解答此类题,关键要对化学反应知识熟练,并能结合图象的数学意义,综合考虑,可快速解答,图象的意义要抓住三点:①抓图象的起点,②抓图象的终点,③抓图象的变化过程.
7.现有一种固体粉末样品,已知该样品由氧化铜和铁组成.取样品少许,加入一定量的稀硫酸,待反应停止后过滤,得到滤液和滤渣,向滤液中加入一根洁净的铁丝,铁丝表面没有明显变化.关于该实验有如下说法:
①该样品的颜色为黑色;
②向该样品中加入稀硫酸一定有气体生成,且液体颜色不变;
③滤渣中一定有铜,不一定有铁;
④滤液中含有硫酸铜和硫酸亚铁;
⑤滤液中溶质只有硫酸铁.
以上说法正确的个数是( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【考点】金属的化学性质;酸的化学性质.
38
【专题】压轴实验题;金属与金属材料.
【分析】向氧化铜和铁的混合物中加入稀硫酸时,硫酸先和氧化铜反应,氧化铜反应完后,铁再与生成的硫酸铜反应,如果硫酸和铁都有剩余,铁再和硫酸反应.
【解答】解:向滤液中加入一根洁净的铁丝,铁丝表面没有明显变化,说明滤液中既没有硫酸铜,也没有稀硫酸,如果含有硫酸铜,加入洁净的铁丝时,铁丝表面会附着一层红色物质,如果含有稀硫酸,加入洁净的铁丝时,铁丝表面会产生气泡;
①氧化铜和铁都是黑色的,所以该样品的颜色为黑色;该选项说法正确.
②因为加入稀硫酸时,稀硫酸先和氧化铜反应,如果稀硫酸的量不足,不足以和氧化铜完全反应,那么就没有气体生成,并且氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜溶液是蓝色的;该选项说法不正确.
③氧化铜和硫酸反应生成的硫酸铜,能和铁反应生成铜,所以滤渣中一定有铜;如果铁恰好和硫酸铜反应,则滤渣中没有铁,如果铁足量,则滤渣中有铁,所以滤渣中不一定有铁;该选项说法正确.
④如果滤液中含有硫酸铜,向滤液中加入一根洁净的铁丝时,铁丝表面会附着一层红色物质,向滤液中加入一根洁净的铁丝,铁丝表面没有明显变化,说明滤液中不含有硫酸铜;该选项说法不正确.
⑤滤液中溶质只有硫酸亚铁,没有硫酸铁;该选项说法不正确.
所以以上说法中①③是正确的,个数是2个.
故选:A.
【点评】解答本题的关键是要理解氧化铜和铁与稀硫酸混合时,反应的先后顺序,如果掌握了反应顺序,再结合实验现象进一步分析、判断就能够正确解答.
8.等质量的A、B两种金属,分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应(已知A、B在生成物中均为+2价),生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A.产生氢气的速率是 B>A B.相对原子质量是 B>A
C.生成氢气的质量是 B>A D.金属活动性顺序是 B>A
【考点】金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
38
【分析】等质量的A、B两种金属,活动性强的,与酸反应的速度就快,反应完用的时间就短.所以通过图表中的反应时间我们可判断A、B两种金属的活动性强弱.根据金属与酸反应产生氢气的质量公式:生成氢气的质量=,我们可以比较A、B两种金属相对原子质量的大小.
【解答】解:
A、根据反应时间,可知产生氢气的速度A>B.故A不正确.
B、根据金属与酸反应产生氢气的质量公式:生成氢气的质量=,因为金属是等质量的,化合价又相等,所以氢气的质量越多,该金属的相等原子质量越小.故相对原子质量较大的是B.故B正确.
C、根据图表中纵坐标可知生成H2的质量A>B.故C不正确的.
D、根据图表中A反应时间短,可知A的活动性比B强.故D不正确.
故选:B.
【点评】该题考查了学生观察图表的能力,要求学生会根据图表判断金属的活动性,生成氢气质量的多少,反应速度的快慢,金属相对原子质量的大小.掌握住根据金属与酸反应产生氢气的质量公式.对以后的解题很有帮助.
9.向氯化铜和氯化镁的混合溶液中,加入过量锌粉,充分反应后过滤,滤纸上得到的固体物质是( )
A.锌和铜 B.铜 C.镁和铜 D.锌
【考点】金属的化学性质.
【专题】压轴实验题;金属与金属材料.
【分析】根据金属活动性顺序,只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来这一点来回答问题,另外,题目中“加入过量锌粉”也提示了你充分反应后过滤,滤纸上得到的固体物质中一定有锌.
【解答】解:根据金属活动性顺序,锌排在铜的前面,锌排在镁的后面,所以锌能把铜从氯化铜溶液中置换出来,锌不能把镁从氯化镁溶液中置换出来,所以充分反应后过滤,滤纸上得到的固体物质中一定有铜;另外,题目中“加入过量锌粉”也提示了你充分反应后过滤,滤纸上得到的固体物质中一定有锌.所以综合这两点考虑滤纸上得到的固体物质是铜和锌.故答案为:A
【点评】此题主要考查了金属活动性顺序的应用和学生对题目所给关键字眼“过量”的理解,是考试中常见的题目.
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10.某兴趣小组的同学将一块不纯的铁片5.6g投入到足量的稀盐酸中,充分反应后生成了0.2g气体,则该铁片中混有的杂质一定不可能是( )
A.铝和锌 B.镁和锌 C.镁和铜 D.锌和铜
【考点】金属的化学性质;根据化学反应方程式的计算.
【专题】推断混合物的可能组成.
【分析】可以根据各种杂质与稀盐酸相互作用的情况碱性分析、判断,从而得出正确的结论.
【解答】解:5.6g铁与稀盐酸完全反应时,能够生成0.2g氢气;
如果杂质是铝和锌,根据化学方程式可以计算,5.6g铝和稀盐酸完全反应时能够生成0.62g氢气,5.6g锌和稀盐酸完全反应时能够生成0.17g氢气,5.6g铝、锌分别于稀盐酸完全反应时,生成的氢气的质量一个大于0.2g,一个小于0.2g,所以铁中可能含有铝和锌;
以此类推,铁中可能含有镁和锌;
铜不能与稀盐酸反应,5.6g镁与稀盐酸反应时生成的氢气的质量大于0.2g,所以铁中可能含有镁和铜;
5.6g锌和稀盐酸完全反应时能够生成0.17g氢气,铜不能与稀盐酸反应,所以当铁中含有锌和铜时,生成氢气的质量应该小于0.2g;
综上所述,该铁片中混有的杂质一定不可能是锌和铜.
故选:D.
【点评】本题计算的临界点是5.6g,以5.6g进行计算便可推知铁片中含有杂质的组成情况.
11.下列图象中有关量的变化趋势与对应叙述关系正确的是( )
A.分别向质量相等的铁片和锌片中滴加稀硫酸
B.加热一定质量的高锰酸钾
C.某温度下,向一定质量的饱和硝酸钾中不断加入硝酸钾晶体
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D.向一定质量的NaOH溶液中滴加水
【考点】金属的化学性质;饱和溶液和不饱和溶液;酸碱溶液的稀释;质量守恒定律及其应用.
【专题】元素化合物知识型;压轴实验题.
【分析】锌比铁活泼,相对原子质量比铁大;
高锰酸钾受热分解能生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;
固体物质的溶解度决定于温度;
显碱性的溶液稀释时,碱性减弱.
【解答】解:A、质量相等的铁片和锌片与稀硫酸反应时,锌与稀硫酸反应比铁与稀硫酸反应剧烈,完全反应需要的时间短;根据它们与稀硫酸反应的化学方程式可知,Zn→H2,Fe→H2,当铁片和锌片的质量相等时,铁与稀硫酸反应生成的氢气比锌与稀硫酸反应生成的氢气多,变化趋势与对应叙述关系正确.
B、加热一定质量的高锰酸钾时,随着反应的进行,剩余固体质量不断减小,但是不可能减小到零,因为反应中不断生成固体锰酸钾和二氧化锰,变化趋势与对应叙述关系不正确.
C、某温度下,向一定质量的饱和硝酸钾中不断加入硝酸钾晶体时,晶体不溶解,质量分数应该不变,变化趋势与对应叙述关系不正确.
D、氢氧化钠显碱性,稀释时,碱性减弱,pH减小,但是无论怎样稀释,溶液总是显碱性,pH不可能小于或等于7,变化趋势与对应叙述关系不正确.
故选:A.
【点评】显酸性的溶液稀释时仍然显酸性,显碱性的溶液稀释时仍然显碱性,只不过是酸性或碱性的强弱变化罢了.
12.向AgNO3溶液中加入一定量的Zn和Fe混合物粉末,充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液.关于该滤渣和滤液有下列说法:
①向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生;②向滤液中加入稀盐酸,一定有沉淀产生;③滤渣中一定含有Ag;④滤液中一定含有Fe(NO3)2,一定不含有AgNO3,可能含有Zn(NO3)2.
以上说法正确的共有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【考点】金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
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【分析】在金属活动性顺序中只要排在前面的金属就能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来;用同种金属置换不同的盐溶液,盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来.用不同的金属置换同种盐溶液,盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来.另外,若有一种金属和多种混合盐溶液反应,最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液.可以据此分析该题.
【解答】解:①由于没有提及具体的锌和铁的量,所以不能判断金属是否剩余,而银不能和酸反应,所以不能判断一定产生气泡,故①错;
②由于没有提及具体的锌和铁的量,所以不能判断是否将硝酸银全部置换出来,所以不能判断一定产生沉淀,故②错;
③由于铁和锌的活动性都比银强,所以在滤渣中一定含有银单质,故③对;
④溶液得到是浅绿色溶液,所以可以判断锌已完全反应,所以在滤液中一定含有硝酸锌和硝酸亚铁,可能含有硝酸银,故④错;
即题中所给的说法正确的只有③,即只有一种说法正确.
故选:B.
【点评】解答这类题目时,首先,要熟记和理解金属活动性顺序及其应用,以及与之相关的知识等;然后,根据所给问题情景结合所学的相关知识和技能,细致地阅读、分析题意等细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
13.某合金由两种金属元素组成,取该合金60g投入足量稀硫酸中,反应完全后,测得生成H23g,则合金的组成不可能是( )
A.Fe与Zn B.Mg与Cu C.Na与Al D.Al与Fe
【考点】金属的化学性质.
【专题】压轴实验题;金属与金属材料.
【分析】首先判断金属能否与酸反应,然后从金属与酸反应生成氢气的质量关系考虑.根据化学方程式,可得出如下金属与氢气的质量关系:Mg﹣H2:36﹣3 Al﹣H2:27﹣3 Fe﹣H2:84﹣3 Zn﹣H2:97.5﹣3;特殊地,钠的活动性很强,能与水反应放出氢气,所以要生成3g氢气,需要钠的质量为69g,利用平均值法来判断即可得出正确的答案.
【解答】解:根据化学方程式已知金属与氢气的质量关系:Mg﹣H2:24g﹣2g,即24g镁完全反应生成2g氢气,则36g﹣3g,即36g镁完全反应生成3g氢气;同理可知:Al﹣H2:27g﹣3g; Fe﹣H2:56g﹣2g,84g﹣3g;Zn﹣H2:65g﹣2g,则97.5g﹣3g;Na﹣H2:46g﹣2g,则69g﹣3g;利用平均值法得知要生成3克氢气,合金的质量应该符合:金属A的数值<60g<金属B的数值.
A、84g和 97.5g均大于60g,所以合金的组成不可能,故A正确;
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B、36g小于60g,Cu不与酸反应,不产生氢气,所以合金的组成可能,故B错误;
C、27g<60g<69g,所以合金的组成可能,故C错误;
D、27g<60g<84g,所以合金的组成可能,故D错误;
故选A.
【点评】此题要利用平均值法来解决,从金属与酸反应生成氢气的质量关系考虑得出金属与氢气的质量关系,对解决此类题目很有帮助.
14.现有等质量X,Y的两种金属,分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知X,Y在生成物中化合价均为+2价).则下列说法不正确的是( )
A.生成氢气的质量:X>Y B.相对原子质量:X>Y
C.金属活动性:Y>X D.消耗硫酸的质量:X>Y
【考点】金属的化学性质.
【专题】压轴实验题;金属与金属材料.
【分析】A、根据图象分析生成氢气的质量;
B、根据X、Y在生成物中化合价均为+2价,可知等质量的金属与足量的稀硫酸完全反应,产生氢气的质量与金属的相对原子质量成反比分析;
C、据相同时间内产生氢气较多(即反应剧烈)的金属活动性较强,结合产生氢气的关系图判断三种金属活动性;
D、根据质量守恒定律定律可知,生成氢气的质量取决于消耗的硫酸的质量.
【解答】解:A、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,在两种金属完全反应后,放出H2的质量是X>Y,正确;
B、X、Y金属的化合价、金属的质量都相等,完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,即产生氢气多的相对原子质量小;根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,在金属完全反应后,放出H2的质量是X>Y,因此可判断相对原子质量是Y>X,故说法错误;
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C、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,相同时间内Y放出氢气的质量大于X,可判断金属活动性顺序是Y>X,故说法正确;
D、金属与酸的反应生成氢气时,氢气来源于酸中的氢元素,所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致,消耗硫酸的质量:X>Y,故说法正确;
故选B.
【点评】活动性越强的金属与酸反应越剧烈,即反应放出氢气的速度越快;化合价相同的等质量金属完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,据此结合图象细心分析解答.
15.向AgN03、Cu(N03)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,向滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀产生.下列说法中,正确的是( )
A.所得滤液中可能含有Cu2+
B.所得滤渣中可能含有铜和锌
C.所得滤液中一定含有Ag+、Zn2+、Cu2+
D.所得滤渣中一定含有银和铜
【考点】金属的化学性质;酸的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【分析】根据金属活动性,判断金属与盐溶液发生反应的关系,并依据滤液中金属离子判断析出金属;根据滤液与稀盐酸反应的现象,判断滤液的组成
【解答】解:向滤液中滴加稀盐酸出现白色沉淀,说明滤液中含有硝酸银溶液;
在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉,根据金属活动性,锌粉首先与硝酸银反应,硝酸银被完全置换后,锌粉开始与硝酸铜进行置换反应;由于滤液中含有硝酸银,说明加入的锌粉不足,没能完全置换出溶液中的银离子,所以,析出的金属只有银,滤液中既含有硝酸银,又含有硝酸铜和生成的硝酸锌,所以所得滤液中一定含有Ag+、Zn2+、Cu2+.
故选C.
【点评】金属与盐的混合溶液反应时,置换反应按金属活动性由弱到强的顺序先后反应,首先把溶液中金属活动性最弱的金属从溶液中置换出来.
16.往一定量的稀硫酸中加入过量的锌粒,如图是反应过程中某种量Y随加入锌粒的质量变化的关系,则Y不可能表示( )
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A.溶液中水的质量 B.生成硫酸锌的质量
C.参加反应的硫酸质量 D.生成氢气的质量
【考点】金属的化学性质.
【专题】压轴实验题;金属与金属材料.
【分析】根据锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,溶液中的水不参加反应,并结合具体选项分析解答.
【解答】解:A、往一定量的稀硫酸中加入过量的锌粒,无水生成,且溶液中的水也不参加反应,所以水的质量不随着反应的进行而有所变化,和图象不相符,故符合题意;
B、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,所以随着反应的进行硫酸锌的质量逐渐增加,当硫酸反应完毕,硫酸锌的质量不再增加,其变化与图象相符,不符合题意;
C、锌和稀硫酸反应,所以随着锌质量的增加,参加反应的硫酸质量逐渐增加,当硫酸反应完毕,不再变化,其变化与图象相符,不符合题意;
D、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,所以随着反应的进行氢气的质量逐渐增加,当硫酸反应完毕,氢气的质量不再增加,其变化与图象相符,不符合题意;
故选A.
【点评】了解锌和稀硫酸反应的原理,并能结合图象正确分析各个量在反应中的变化情况,考查了学生分析和解决问题的能力.
17.下列分析正确的是( )
选项
操作
现象
结论
A
铁钉浸入硫酸铜溶液中
铁钉变红
铁没有铜活泼
B
氢气通入灼热的氧化铜粉末中
红色粉末变黑
氢气具有还原性
C
向汗液中滴入硝酸银溶液、稀硝酸
产生白色沉淀
汗液中含有氯离子
D
纯碱与盐酸混合
有气泡产生
纯碱与盐酸发生中和反应
A.A B.B C.C D.D
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【考点】金属的化学性质;盐的化学性质;常见离子的检验方法及现象;氢气的化学性质与燃烧实验.
【专题】压轴实验题;简单实验方案的设计与评价.
【分析】根据反应现象推导结论,并结合物质的性质进行判断:铁和硫酸铜反应生成铜,氢气还原氧化铜生成铜,硝酸银溶液可与含氯离子的溶液反应生成氯化银白色沉淀,酸、碱反应生成盐和水的反应是中和反应.
【解答】解:A、金属活动性顺序表中排在前面的金属才能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,将铁钉浸入硫酸铜溶液中铁钉变红,说明铁比铜活泼,故错误;
B、氢气通入灼热的氧化铜粉末中,若黑色粉末变红,说明氢气具有还原性,现象描述错误,故错误;
C、硝酸银溶液可与含氯离子的溶液反应生成不溶于稀硝酸的氯化银白色沉淀,可用此性质检验某溶液中是否含有氯离子,故向汗液中滴入硝酸银溶液、稀硝酸后产生白色沉淀,可证明汗液中含有氯离子,正确;
D、纯碱与盐酸混合有气泡产生,说明二者可发生反应,但纯碱是盐,二者发生的不是中和反应,故错误;
故选C.
【点评】本题考查了物质之间的反应、氯离子的检验、中和反应等知识,掌握相关知识才能结合具体语境进行正确的分析和解答.
18.下列图象能正确反映其对应的实验操作的是( )
A.将锌片插入盛有一定量稀硫酸的烧杯中
B.向一定量的稀盐酸和氯化钙的混合溶液中不断滴入碳酸钠溶液至过量
C.电解水
D.向盛有一定量稀盐酸的烧杯中不断滴入NaOH溶液至过量
【考点】金属的化学性质;电解水实验;中和反应及其应用;盐的化学性质.
【专题】元素化合物知识型;压轴实验题.
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【分析】A、根据锌与稀硫酸的反应分析溶液质量的变化;
B、向一定量的稀盐酸和氯化钙的混合溶液中不断滴入碳酸钠溶液,碳酸钠先与盐酸反应,反应完后再与氯化钙反应,据此分析;
C、根据电解水时生成的氢气和氧气的质量比分析;
D、根据稀盐酸与NaOH溶液的反应分析溶液PH的变化.
【解答】解:A、将锌片插入盛有一定量稀硫酸的烧杯中,溶液的质量不断增加.故A图象错误;
B、向一定量的稀盐酸和氯化钙的混合溶液中不断滴入碳酸钠溶液,碳酸钠先与盐酸反应,不产生沉淀,反应完后再与氯化钙反应产生沉淀,故B图象正确;
C、电解水时生成的氢气和氧气的质量比是1:8.故C图象错误;
D、向盛有一定量稀盐酸的烧杯中不断滴入NaOH溶液至过量,溶液的PH逐渐增大.故D图象正确.
故选BD.
【点评】此题是过程与图象结合题,是对学生识图能力的考查,解题的关键是能正确的分析各个反应的过程,并结合图象分析问题,对培养学生分析问题的能力有一定帮助.
19.将等质量的Mg、Al、Fe分别放入三份浓度(即溶质质量分数)相等的稀盐酸中,反应生成的氢气质量与反应时间的关系如图所示.根据图中所给信息,作出的判断错误的是( )
A.图线x表示镁的反应情况
B.铝消耗的稀盐酸质量最大
C.镁一定过量,铝、铁可能反应完
D.镁和铁一定过量,铝可能反应完
【考点】金属的化学性质.
【专题】压轴实验题;金属与金属材料.
【分析】Mg、Al、Fe的活泼性依次减弱,与稀盐酸的反应速率也是依次减弱,完全反应时需要的时间依次增多;
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结合图中提供的信息和反应的化学方程式可以进行相关方面的判断.
【解答】解:A、镁最活泼,与稀盐酸反应时需要的时间最短,图线x表示镁的反应情况.正确.
B、铝不如镁活泼,比铁活泼,反应需要的时间介于镁和铁之间,图线y表示铝的反应情况,Mg、Al、Fe与稀盐酸反应的化学方程式分别为:
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑、2Al+6HCl═AlCl3+3H2↑、Fe+2HCl═FeCl2+H2↑,
24 73 54 219 56 73
由反应的化学方程式可知,将等质量的Mg、Al、Fe分别放入三份浓度(即溶质质量分数)相等的稀盐酸中时,铝消耗的稀盐酸质量最大.正确.
C、如果镁不过量,等质量的镁、铁与稀盐酸反应生成的氢气不可能相等,所以镁一定过量,铝、铁可能反应完.正确.
D、由图中信息可知,镁、铁与稀盐酸反应生成的氢气质量相等,说明镁一定过量,铁过量或刚好完全反应,
如果镁过量,那么铝一定过量,Mg、Al都过量时,生成的氢气质量应该相等,与图中信息不符.错误.
故选:D.
【点评】化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分,也是进行分析推理得出结论的依据,掌握物质的性质和相互之间的反应关系,并有助于提高观察、实验能力.所以,对化学实验不仅要认真观察,还应掌握观察实验现象的方法.
二、填空题
20.某化学小组的同学为测定铜铁合金粉末中铜的质量分数,先称得两份质量均为m克的合金粉末,然后甲乙两名同学分别按以下两种方案进行实验:
甲同学方案:合金粉末过滤,将得到固体洗涤、干燥、称量,称得质量为a克.
乙同学方案:合金粉末过滤,将得到的固体洗涤、干燥、称量,称得质量为b克.
请回答下列问题:
(1)甲同学方案中,反应开始发生时的明显现象是 有气泡产生 .
(2)实验结束后,甲同学计算出合金中铜的质量分数为:;
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乙同学计算出合金中铜的质量分数为:.
经过同学们讨论,一致认为 乙 同学的计算结果是错误的,原因是 称得固体中既有原混合物中的铜,还有新生成的铜 .
【考点】金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【分析】(1)根据金属活动性顺序可以判断,铜铁合金中的铁能与稀硫酸反应生成氢气;
(2)根据金属活动性顺序可以判断,铜铁合金中的铁能与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁溶液.
【解答】解:(1)根据金属活动性顺序可以判断,铜铁合金中的铁能与稀硫酸反应生成氢气,反应开始发生时的明显现象是有气泡产生,故答案为:有气泡产生;
(2)乙同学的方案,根据金属活动性顺序可以判断,铜铁合金中的铁能与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁溶液,这样实验结束时将得到的固体洗涤、干燥、称量,称得质量为b克,要比原来铜铁合金中的铜质量大,故答案为:乙;称得固体中既有原混合物中的铜,还有新生成的铜.
【点评】此题重在考查金属的化学性质,根据金属活动性顺序来就解决此题.
21.为了激发学生学习科学的兴趣,老师在课堂上为大家做了一个“燃纸成铁”的趣味实验.将一张滤纸(组成元索为C、H、O)用FeCl3浓溶液湿润,在酒精灯上烘干后点燃,滤纸变黑、红热,最终生成黑褐色物质.老师告诉大家,黑褐色物质中含有单质铁.小阳同学对此进行了分析验证.
(l)从反应物的组成分析.因为有 铁 元素,反应后可能生成单质铁.
(2)将黑褐色物质故人稀盐酸中.发现有连续微小气泡产生,也可初步证明该黑褐色物质中含有单质铁.请写出相关的化学方程式: Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
(3)证明黑褐色物质中有单质铁有多种方法.请你列举一种简单的、不需要涉及化学反应的方法: 用磁铁吸引 .
【考点】金属的化学性质;常见金属的特性及其应用;质量守恒定律及其应用.
【专题】压轴实验题;金属与金属材料.
【分析】(1)根据质量守恒定律:反应前后元素种类不变,进行分析解答.
(2)该黑褐色物质中含有单质铁,铁和盐酸反应生成了氯化亚铁和氢气,写出反应的化学方程式即可.
(3)根据铁的性质,可被磁铁吸引,进行分析解答.
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【解答】解:(1)根据质量守恒定律:反应前后元素种类不变,由于反应物中含有铁元素,所以可能生成铁单质.
(2)该黑褐色物质中含有单质铁,铁和盐酸反应生成了氯化亚铁和氢气,其反应的化学方程式为:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑.
(3)铁粉可以被磁铁吸引,可用磁铁来吸引该黑褐色固体,若磁铁上有残留的粉末,则说明该粉末中含有铁单质.
故答案为:(1)铁;(2)Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;(3)用磁铁吸引.
【点评】本题难度不大,掌握金属的化学性质、质量守恒定律、铁的特性等并能灵活运用是正确解答本题的关键.
22.将玻璃管插入金属钠块中,拔出玻璃管,玻璃管内留有一小截金属钠(见图1);把带有橡皮塞的玻璃管插入盛有浅绿色氯气的烧瓶中(见图2,烧瓶底部铺有少量的细沙);向玻璃管中滴入几滴水,堵塞玻璃管的钠块成滴落下(见图3);烧瓶内产生少量白烟,继而燃烧,浅绿色逐渐消失(见图4);最终,白色的烟雾充满烧瓶(见图5).
从以上实验推断:金属钠的 硬度小 、熔点 低 .水可以与金属钠反应 放出 (填:“吸收”或“放出”)热量,烧瓶中充满的白色烟雾可能是 氯化钠 .
【考点】金属的化学性质;金属的物理性质及用途;物质发生化学变化时的能量变化.
【专题】压轴实验题;金属与金属材料.
【分析】根据实验现象可以判断钠的物理性质和化学性质;
烟是指固体,雾是指液体,烟雾是指固体和液体的混合物.
【解答】解:将玻璃管插入金属钠块中,拔出玻璃管,玻璃管内留有一小截金属钠,说明钠的硬度小;
向玻璃管中滴入几滴水,堵塞玻璃管的钠块成滴落下,这是因为钠和水反应能生成氢氧化钠和氢气,同时放出热量,放出的热量能使钠熔化,说明钠的熔点较低;
在加热或点燃的条件下,钠能和氯气反应生成氯化钠,氯化钠是白色固体,白色的烟是氯化钠.
故填:硬度小;低;放出;氯化钠.
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【点评】从实验现象中可以判断实验结论,可见观察好实验现象是多么重要,所以平时要培养观察能力,努力提高认识水平.
23.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 水 > 钠 > 煤油 .
(2)钠与水反应的化学方程式为 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ ,此反应的基本类型是 置换反应 .
【考点】金属的化学性质;化学性质与物理性质的差别及应用;反应类型的判定;书写化学方程式.
【专题】压轴实验题;金属与金属材料.
【分析】(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.
【解答】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.
【点评】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.
24.铜是人类最早利用的金属之一.
(1)下列铜制品中,利用金属导热性的是 C (填字母序号).
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A.铜质奖牌 B.铜导线 C.铜火锅
(2)“湿法炼铜”的原理是硫酸铜溶液与铁反应,该反应的化学方程式为 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu .
(3)利用废旧电池铜帽(含Cu、Zn)制取海绵铜(Cu),并得到硫酸锌溶液,主要流程如图所示(反应条件已略去):
已知:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O
①过程Ⅱ中分离操作的名称是 过滤 .
②过程Ⅲ中有气体产生,反应的化学方程式为 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ .
③A~E中含铜、锌两种元素的物质有 AC (填字母序号).
【考点】金属的化学性质;过滤的原理、方法及其应用;金属的物理性质及用途;书写化学方程式.
【专题】压轴实验题;金属与金属材料.
【分析】(1)物质的性质决定了物质的用途,根据金属的性质和用途分析;
(2)根据湿法炼铜”的原理写出反应的方程式;
(3)根据题意可知,含Cu、Zn铜帽与稀硫酸和氧气反应生成了硫酸铜和硫酸锌的混合液A,根据实验的目的,为了得到铜和硫酸锌,应向A溶液加入过量的锌,通过过滤得到了硫酸锌溶液和铜锌的固体混合物C,为了得到铜和硫酸锌,应加入稀硫酸,据此分析有关的问题;
【解答】解:(1)利用铜的导热性可以做成火锅;
(2)“湿法炼铜”的原理是硫酸铜溶液与铁反应,反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(3)由题意可知,含Cu、Zn铜帽与稀硫酸和氧气反应生成了硫酸铜和硫酸锌的混合液A,根据实验的目的,为了得到铜和硫酸锌,应向A溶液加入过量的锌,通过过滤得到了硫酸锌溶液和铜锌的固体混合物C,为了得到铜和硫酸锌,应加入稀硫酸,所以:
①过程Ⅱ中为了分离固体和液体,操作的名称是过滤;
②过程Ⅲ中是稀硫酸与锌反应生成了硫酸锌和氢气,反应的方程式是:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
③
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由上述分析可知,溶液A是硫酸铜和硫酸锌的混合物,固体C是铜和锌的混合物.所以,含铜、锌两种元素的物质有AC.
故答为:(1)C;(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;(3)①过滤;②Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;③AC.
【点评】本题主要考查了常见金属的有关性质知识,完成此题,要熟记和理解金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用等相关知识,进行选择或解答即可.
25.(1)铁、铝、铜是人类使用广泛的三种金属.
①将铁和铜同时投入稀盐酸中,发生的变化如图所示.则B是 铜 (填“铁”或“铜”).
②只用一种试剂验证铁、铝、铜的活动顺序,这种试剂是 A (填字母序号)
A.FeSO4溶液
B.Al2(SO4)3溶液
C.CuSO4溶液
③铁在空气中容易发生锈蚀,为防止自行车的支架、链条等构件锈蚀,一般采用的方法是 涂油 (写一种).
(2)我市古田、寿宁等地盛产香菇,香菇的生产原料及配比如下表
原料
杂木屑
麦麸
生石灰(粉)
过磷酸钙
质量(kg)
200
50
2.5
5
①原料加水搅拌时温度升高,原因是生石灰与水发生了反应,反应的化学方程式为 CaO+H2O=Ca(OH)2 ,该反应 放出 (填“放出”或“吸收”)热量.
②原料中属于磷肥的是 过磷酸钙 .
【考点】金属的化学性质;金属锈蚀的条件及其防护;生石灰的性质与用途;常见化肥的种类和作用.
【专题】压轴实验题;实验设计题;常见的碱 碱的通性;常见的盐 化学肥料.
【分析】(1)①在金属活动性顺序中,铁排在氢的前面,能与酸反应放出氢气,而铜排在氢的后面,不能与酸反应放出氢气;
②只用一种试剂验证铁、铝、铜的活动顺序,根据金属与盐溶液反应的条件来判断;
38
③防止钢铁锈蚀的措施有很多,防止自行车的支架、链条等构件锈蚀,生活中常采用涂油的办法;
(2)①生石灰的化学名称是氧化钙,化学式是CaO,与水反应时生成氢氧化钙,同时放出大量的热;
②根据所含营养元素的种类对化肥进行分类,分为钾肥、磷肥、氮肥、复合肥.
【解答】解:(1)①在金属活动性顺序中,铁排在氢的前面,能与酸反应放出氢气,而铜排在氢的后面,不能与酸反应放出氢气,由图示可知B没有气体放出,所以B是铜,故答案为:铜;
②只用一种试剂验证铁、铝、铜的活动顺序,根据金属与盐溶液反应的条件来判断,我们先把三种金属按照强弱顺序排列为铝、铁、铜,然后选择中间金属对应的可溶性盐溶液,遇到铁时,要选择亚铁盐溶液,故答案为A;
③防止钢铁锈蚀的措施有很多,防止自行车的支架、链条等构件锈蚀,生活中常采用涂油的办法,故答案为:涂油;
(2)①生石灰的化学名称是氧化钙,化学式是CaO,与水反应时生成氢氧化钙,同时放出大量的热,故答案为:CaO+H2O=Ca(OH)2;放出;
②根据所含营养元素的种类对化肥进行分类,分为钾肥、磷肥、氮肥、复合肥.过磷酸钙中只含有磷这一种营养元素,故答案为:过磷酸钙.
【点评】此题考查知识点较多,是一道综合题目.但是难度不大,这正是近几年考试的命题方向之一.
26.将一定量的铁粉加入硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中,充分反应后过滤,在滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则原滤渣中的物质是 Fe、Cu ,写出铁粉在混合溶液中所发生反应的化学方程式: Fe+CuSO4=FeSO4+Cu .
【考点】金属的化学性质;书写化学方程式.
【专题】金属与金属材料.
【分析】根据在金属活动顺序表中,铁在铜的前面,在锌的后面,所以向硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中加入一定量的铁粉,铁可以硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,不能和硫酸锌发生反应进行分析.
【解答】解:在金属活动顺序表中,铁在铜的前面,在锌的后面,所以向硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中加入一定量的铁粉,铁可以硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,不能和硫酸锌发生反应,在滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,说明反应后铁有剩余,所以原滤渣中的物质是:Fe、Cu,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu.
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故答案为:Fe、Cu,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu.
【点评】本题主要考查金属活动性顺序的应用,难度不大,需要在平时的学习中加强记忆即可解答.
三、解答题
27.金属材料是工农业生产和人们生活中的重要材料之一.根据你对金属的认识,回答下列问题:
(1)铝和铁是生活中常用的两种金属,铝具有很好的抗腐蚀性能,是因为 在铝表面生成致密的氧化铝薄膜,
阻止里层的铝与氧气反应 .而铁制品在空气中与 水蒸气 接触易生锈,可用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈,其化学反应方程式为 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O .
(2)若要验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,有多种方法,其中可以选用铁丝、银丝和 硫酸铜 三种物质,涉及到的化学反应方程式为: Fe+CuSO4=FeSO4+Cu .
(3)等质量的Zn、Mg分别放入等质量等浓度(溶质质量分数)的稀硫酸中.若生成氢气相等,则一定没有剩余的是 硫酸 ,一定有剩余的是 镁 .
【考点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用;金属锈蚀的条件及其防护;书写化学方程式.
【专题】金属与金属材料.
【分析】(1)根据铝制品在空气中有较强的抗腐蚀性的原因及保护金属资源的途径来解答;根据铁生锈的原因来解答并书写化学反应方程式;
(2)根据金属活动顺序表中铁、铜、银的金属活动性强弱去作答,这三种金属的金属活动性由强到弱的顺序为铁>铜>银;
(3)根据反应中各物质的质量比分析作答.
【解答】解:
(1)铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜,能覆盖在铝表面,从而保护里层的铝不再与氧气反应;而铁制品在空气中与水蒸气接触易生锈,可用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈,其化学反应方程式为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
故答案为:在铝表面生成致密的氧化铝薄膜,阻止里层的铝与氧气反应;水蒸气;
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(2)金属活动顺序表中,前边的金属可以把后边的金属从其盐溶液中置换出来,所以可以在金属活动顺序表中在铁和银之间找一种金属的盐溶液,如硫酸铜溶液,把铁和银两种金属插入该盐的溶液中,铁可以把该金属从其盐溶液中置换出来,但银不会把该金属从其盐溶液中置换出来,从而验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,故选CuSO4,涉及到的化学反应方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
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故答案为:硫酸铜;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(3)等质量的Zn、Mg分别放入等质量等浓度(溶质质量分数)的稀硫酸中.若生成氢气相等,则参加反应的硫酸的质量相等,参加反应的锌的质量大于镁的质量,分别放入等质量等浓度(溶质质量分数)的稀硫酸中的Zn、Mg质量相等,故镁一定有剩余,所以一定没有剩余的是硫酸.
故答案为:硫酸;镁.
故本题答案为:
(1)在铝表面生成致密的氧化铝薄膜,阻止里层的铝与氧气反应;
水蒸气;
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(2)硫酸铜;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(3)硫酸;镁.
【点评】本题主要考查了化学方程式的书写及其正确分析实验方面的内容,完成此题,可以依据金属活动性顺序及其意义进行.
28.结合下列有关铁的实验,回答有关问题:
(1)铁丝在氧气中燃烧的实验:
点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴,待火柴将要燃尽时,插入盛有氧气的集气瓶中,观察现象.这根火柴的作用是 引燃铁丝 ;为了防止集气瓶底炸裂,应采取的方法是 瓶底放少量水 .
(2)如图是探究铁钉锈蚀条件的实验:
①A中植物油的作用是 隔绝氧气 ;
②一段时间后,B中铁钉没有锈蚀,而C中铁钉锈蚀,通过B、C对比说明铁钉锈蚀的条件之一是 铁钉与水接触 .
【考点】金属的化学性质;金属锈蚀的条件及其防护.
【专题】压轴实验题;金属与金属材料.
【分析】(1)根据铁丝的性质和铁丝燃烧的现象来填;
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(2)根据探究性实验的方法、原则来可考虑.
【解答】解:(1)铁丝的着火点很高,不易引燃,故在做铁丝燃烧的实验时,在螺旋状细铁丝底端系上一根火柴,点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴,待火柴将要燃尽时,插入盛有氧气的集气瓶中.此火柴的作用是引燃铁丝.因铁丝燃烧火星四射,落到集气瓶底,会炸裂集气瓶,可采取瓶底放少量水或瓶底放少量细沙.
故答案为:引燃铁丝;瓶底放少量水
(2)①探究性实验就是要控制变量,A中植物油的作用是隔绝氧气,看在只和水接触的条件下能不能生锈.故答案为:隔绝氧气
②B中铁钉只和氧气接触,C中铁钉和氧气以及水同时接触,一段时间后,B中铁钉没有锈蚀,而C中铁钉锈蚀,通过B、C对比说明铁钉锈蚀的条件之一是铁钉与水接触.故答案为:铁钉与水接触
【点评】本题考查了铁丝的性质和铁丝燃烧的有关知识以及探究铁钉生锈的条件的方法,注意在利用控制变量法进行探究性实验时变量的控制.
29.取铜、锌混合粉末,在空气中充分灼烧后,加入稀硫酸至固体恰好溶解,再加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液.
(1)滤渣中一定有 铜 ;滤液中溶质一定有 硫酸锌、硫酸亚铁 .
(2)设计实验方案,探究滤渣成分和与滤渣成分对应的滤液中溶质成分,写出实验操作、预期现象及结论.
【考点】金属的化学性质.
【专题】压轴实验题;金属与金属材料.
【分析】在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能与酸反应生成氢气,排在氢后面的金属则不能与酸反应;位置靠前的金属一般可以将位于其后的金属从它们的盐溶液中置换出来.根据金属与酸反应、金属与盐溶液反应的情况,来判断和探究反应后滤液和滤渣的成分.
【解答】解:(1)取铜、锌混合粉末,在空气中充分灼烧后,生成对应的金属氧化物,再加入稀硫酸至固体恰好溶解后,生成对应的硫酸盐,即:硫酸铜溶液和硫酸锌溶液;“再加入一定量的铁粉”时,我们根据“在金属活动性顺序中,位置靠前的金属一般可以将位于其后的金属从它们的盐溶液中置换出来”,可以得知铁能把铜置换出来,而不能把锌置换出来,所以滤渣中一定含有铜;根据铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式可以知道反应后生成硫酸亚铁和铜,所以滤液中一定有反应后生成的硫酸亚铁和未参加反应的硫酸锌溶液,
故答案为:铜;硫酸锌、硫酸亚铁;
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(2)根据“在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能与酸反应生成氢气,排在氢后面的金属则不能与酸反应”,我们可以利用向滤渣中加入稀盐酸的办法,通过反应是否有气泡生成来判断滤渣中是否含有铁;根据“在金属活动性顺序中,位置靠前的金属一般可以将位于其后的金属从它们的盐溶液中置换出来”,我们利用铁与硫酸铜溶液反应时,有红色固体出现这一现象来确定反应后的滤液中是否还含有硫酸铜溶液.
故答案为:向滤渣中加盐酸若有气泡,滤渣为铜和铁,则滤液为硫酸锌和硫酸亚铁;若滤渣中加盐酸无气泡,滤渣为铜,再向滤液中加铁片,有红色固体出现,滤液为硫酸锌和硫酸亚铁、硫酸铜;没有红色固体出现,滤液为硫酸锌和硫酸亚铁.
【点评】本题从置换反应能否发生的角度考查了金属活动性顺序及其应用,是一道综合性较强的好题.
30.化学就在我们身边.请运用所学的化学知识,回答下列问题;
(1)铝及其化合物有广泛的用途.把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中,反应的化学方程式是 2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu .砂纸的作用是 除去铝丝表面的氧化物薄膜 .
(2)今年3月,我国出现了H7N9新型禽流感病例.科研部门自主研发出一种新药可用于治疗H7N9禽流感,它的化学式为C15H28N4O4,它由 4 种元素组成,其中碳、氮两种元素的质量比为 45:14 .
(3)北海盛产鱼虾等海产品,鱼虾中富含的基本营养素是 蛋白质 ;海产品溶液腐烂变质, 不能 (填写“能”与“不能”)用甲醛溶液浸泡防腐保鲜.
(4)在地震救灾中,用搜救犬搜救被埋在废墟下的幸存者是利用了分子 是不断运动的 ;抢救危重伤员时需要的氧气.常装入氧气袋中,利用了分子 之间有间隔 .
(5)下列有机合成材料具有热塑性的是 AB (填写字母序号)
A.聚乙烯 B.聚氯乙烯 C.酚醛塑料(电木) D.脲醛塑料(电玉)
【考点】金属的化学性质;利用分子与原子的性质分析和解决问题;化学式的书写及意义;元素质量比的计算;塑料及其应用;生命活动与六大营养素;亚硝酸钠、甲醛等化学品的性质与人体健康.
【专题】压轴实验题;化学与生活.
【分析】(1)在金属活动性顺序表中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,砂纸的作用是除去铝丝表面的氧化物薄膜,让铝充分反应;
(2)据物质的化学式判断其组成元素,并据元素质量比=相对原子质量与相应原子个数的乘积比进行计算;
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(3)根据六大营养素回答,甲醛有毒,可使蛋白质变性;
(4)据分子的性质分析解答;
(5)据合成材料的性质分析解答.
【解答】解:(1)在金属活动性顺序表中,铝在铜的前面,能与硫酸铜反应生成铜,方程式是2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu,铝易与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,砂纸的作用是除去铝丝表面的氧化物薄膜,让铝充分反应;
(2)该药品的化学式为C15H28N4O4,可以看出该物质由碳、氢、氮、氧四种元素组成,其中碳、氮两种元素的质量比为:12×15:(14×4)=45:14;
(3)鱼虾中富含的基本营养素是蛋白质,甲醛会与蛋白质发生反应,破坏蛋白质的结构,使其变质.因此不能用甲醛水溶液来浸泡水产品等食用品,人食用后会引起人体蛋白质变性,使人中毒;
(4)用搜救犬搜救被埋在废墟下的幸存者是利用了分子是不断运动的性质,氧气常装入氧气袋中,是利用了分子之间有间隔,所以气体的体积易被压缩;
(5)热塑性是指该合成材料可受热熔化,可反复加工的性质,AB聚乙烯和聚氯乙烯受热可熔化,可反复加工,具有热塑性,CD电木和电玉受热不熔化,故无热塑性;
故答案为:(1)2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu;除去铝丝表面的氧化物薄膜;
(2)4; 45:14;
(3)蛋白质;不能;
(4)是不断运动的;之间有间隔;
(5)AB.
【点评】本题考查了金属的化学性质、分子的性质、物质的组成、元素的质量比、有机合成材料等相关知识,考查的内容全面、细致,掌握相关知识是解答此题的关键.
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