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初中化学人教版九年级下册课题 2 金属的化学性质同步练习题
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课题2 金属的化学性质
【知识精要】
一、 金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
反应条件
金属
实验现象
化学反应方程式
常温
镁
镁在空气中,表面逐渐
铝
铝在空气中,表面逐渐
点燃或
加热
镁
在空气中,点燃,剧烈燃烧,发出 ,伴随有 ,放热,生成
铁
在氧气中,点燃,剧烈燃烧, ,放出大量的热,生成
铜
在空气中加热,表面会
高温
金
不变色
不反应
【要点诠释】
(1)钾钙钠镁铝锌等金属在常温下都能与空气中的氧气发生反应,其中铝锌在其表面形成一层 ,阻止氧化反应的继续进行。
(2)铁、铜在潮湿的空气中,常温下能够发生缓慢氧化—— 。铁生锈的条件是:铁与 、空气中的 共同作用;铜比铁难生锈,生锈的条件是:铜与水、空气中的 、 共同作用。
(3)镁在空气中可以点燃,剧烈燃烧;铁丝在空气中不燃烧,在纯氧中可以燃烧;铜在空气、氧气中都不燃烧,但可以与氧气发生氧化反应生成氧化铜;真金不怕火炼,金在高温下也不与氧气反应。
【总结】:
①大多数金属都能和氧气反应,但反应的剧烈程度和难易程度不同。
②)金属越活泼,越易与氧气反应,同等条件下反应越
③Mg、Al常温下就能与氧气反应;Fe、Cu等在常温下几乎不与氧气反应,加热条件下可反应;Au在高温下也不与氧气反应。可得出:镁、铝比较 ,铁、铜 ;金最不 。
2.金属与酸的反应
金属
现象
反应的化学方程式
稀盐酸(HCl)
稀硫酸(H2SO4)
稀盐酸(HCl)
稀硫酸(H2SO4)
铝
剧烈反应,铝丝表面产生 ;溶液为 ;生成的气体能够 ,并产生
锌
反应比较 ,产生 ;溶液为 ;生成的气体能够 ,并产生
铁
反应 ,有 产生;溶液由无色变成 ;生成的气体能够 ,并产生
铜
不反应
不反应
不反应
【要点诠释】
(1)参加反应的金属必须是排在金属活动性顺序 的金属。
(2)酸不能为 性酸:如浓硫酸、硝酸。
(3)金属与酸发生反应后,溶液的质量 。
(4)金属与酸反应都产生气泡,但快慢有别;都放出热量,但有多有少;溶液的颜色大多不发生变化(铁除外)。
(5)在做铝与酸反应前,要进行 金属铝。
3.金属与金属化合物溶液(盐溶液)反应
铁丝浸入硫酸铜溶液
铝丝浸入硫酸亚铁溶液
铜丝浸入硫酸铝溶液
反应
现象
铁丝表面有光亮的 析出,溶液由 变成
铝丝表面有 析出,溶液由 变成
没有明显现象(不反应)
化学方
程式
讨论
①上述方程式的特点是一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与另一种化合物,属于置换反应类型
②由铝能置换出铁,铁能置换出铜,可推断三种金属的活动性由强到弱依次是:
③铜不能与硫酸铝溶液反应,是因为铜的金属活动性比铝
【要点诠释】
(1)只有较活泼的金属才能把不太活泼的金属从它的 置换出来。
(2)被置换的金属化合物必须 。
(3)铁与酸或金属化合物发生置换反应时生成的铁的化合物中铁均显 价。
(4)参加反应的金属不能为钾钙钠。如把钠放入CuSO4溶液中,发生的反应不是2Na+CuSO4=Na2SO4+Cu, 而是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4 。
(5)一种金属和几种盐溶液混合时,最不活泼的金属 被置换出来,然后再依次按照活动性
的先后顺序被置换出来
二、置换反应
概念:置换反应是由 与 反应,生成另 和 的反应。如:
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+ H2↑
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
【要点诠释】
(1)置换反应可以表示为:A+BC=AC+B
(2)置换反应的特征:单质+化合物=单质+化合物
①反应物一定是单质与化合物;②生成物一定是单质与化合物。③一定有 改变
三、金属活动性及及应用
1.常见金属的活动性顺序如下:
【要点诠释】
(1)在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就 。
(2)在金属活动性顺序里,位于氢前面金属可以置换出盐酸、稀硫酸中的 。且金属的位置越靠前,它与酸反应的速率就 。
(3)在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里 出来(K、Ca、Na除外)。
2.探究金属活动性强弱的基本方法:
(1)利用金属与氧气反应 依据:反应的 。
(2)利用金属与酸反应能否与酸反应 依据:与酸反应的剧烈程度即反应
(3)利用金属与金属化合物溶液反应 依据:能否反应,如金属A与金属B的化合物溶液混合,若能反应,则活动性A>B,若不反应,则活动性AY B.X>Cu>Y C.X>Y>Cu D.Y>X>Cu
【例题14】向一定量的黄铜粉末(铜锌合金)中,逐滴加入稀硫酸,下列图像能正确表示对应变化关系的是( )
A. B. C. D.
【例题15】将等质量的镁和铁分别放入等质量的相同质量分数的稀盐酸中,产生氢气的和反应时间的关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.0——t1时段,产生氢气的质量Mg比Fe大
B.反应消耗盐酸的总质量一定相等
C.反应消耗的Fe和Mg的质量比为7:3
D.反应结束后,铁可能耗尽,镁一定有剩余
【例题16】向一定量银、铜、铁混合金属中加入硝酸银溶液充分反应,固体质量与加入硝酸银溶液的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点溶液呈浅绿色
B.b点消耗固体质量小于析出固体质量反应
C取c点固体滴加稀盐酸,无气泡产生
D.c、d点溶液中溶质相同
【例题17】某兴趣小组在研究ZnCu合金、ZnFe合金、FeAl合金、FeCu合金时,发现其中一种合金6.5g与足量稀盐酸充分反应产生了0.5 g气体,该合金可能是( )
A. ZnCu合金 B. ZnFe合金
C. FeAl合金 D. FeCu合金
【例题18】在定量研究金属与酸的化学反应时,绘制出如图所示金属与氢气质量关系的图像,分析图像得到以下结论中正确的是( )
①Na、Mg、Zn三种金属都能置换出酸中的氢
②生成相同质量的氢气消耗金属的质量为Na>Mg=Zn
③生成相同质量的氢气消耗Na、Mg、Zn三种金属的质量比为23:24:65
④生成相同质量的氢气消耗Na、Mg、Zn三种金属的原子个数比为2:1:1
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【例题19】某实验小组在探究金属的化学性质时,得到金属与酸反应制取氢气的质量关系,根据图像判断正确的是( )
A.四种金属与酸反应的速率:Al>Mg>Fe>Zn
B.四种金属活动性顺序: Mg>Al>Zn>Fe
C.同质量的四种金属与足量的酸反应得到氢气质量Al>Mg>Fe>Zn
D. Al、Mg、Fe、Zn四种金属与足量的酸反应得到氢气的质量比为118:124:156:165
【例题20】为探究锌、铜、铁三种金属的活动性顺序,某学习小组设计了如图所示实验。待试管中的反应 完全停止后,将试管①、试管②内的物质全部倒 入烧杯甲中,充分反应后发现烧杯中的红色固体 明显增多。下列说法正确的是( )
A.试管②中反应后固体一定不含铁
B.反应后烧杯中的固体一定含有铁
C.反应后烧杯中的溶液不可能含有 3 种溶质
D.烧杯中最后所得固体的质量一定大于 2a 克
【考点训练】
1.下列物质在一定条件下能与氧气反应,且生成物为黑色固体的一组是( )
①Mg ②Al ③Fe ④Au ⑤Cu
A.①和③ B.只有③ C.③④⑤ D.③和⑤
2.现有铁、铜两种金属,下列哪种试剂无法判断铁、铜的金属活动性顺序
A.稀盐酸 B.硫酸铜溶液 C.氯化亚铁溶液 D.硫酸锌溶液
3.向AgNO3溶液中加入过量铜粉,充分反应后过滤,得滤渣和滤液。下列说法正确的是( )
A.滤液中一定含有Cu(NO3)2 B.滤液呈无色
C.滤渣只含有Ag D.向滤渣中滴加稀硫酸有气泡产生
4.下列关于置换反应的说法中正确的是( )
A. 置换反应一定是在溶液中进行的 B. 有单质和化合物生成的反应一定是置换反应
C. 置换反应发生时一定有元素化合价发生改变 D. 反应物为单质和化合物的反应一定是置换反应
5.下列化学方程式中书写正确的是( )
A. 4Fe+3O2=====2Fe2O3 B. Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
C. 2Fe+6HCl===3H2↑+2FeCl3 D. 2Fe+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2↑
6.将铁片放入下列四种物质的溶液中,溶液质量增加的是( )
A.AgNO3 B.H2SO4 C.CuSO4 D.ZnSO4
7.质量相同的下列金属,分别加入足量的稀盐酸中充分反应,放出氢气最多的是( )
A. Mg B. Al C. Cu D. Zn
8.已知化学反应X+YSO4==Y+XSO4,根据此反应的信息,下列判断正确的是( )
A. X一定是金属铁 B. Y一定是金属铜
C. X的金属活动性比Y强 D. Y的金属活动性比X强
9.某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序,设计了四种方案,其中可行的是( )
A.将Zn、Cu分别加到FeSO4溶液中
B.将Cu分别加到ZnSO4、FeSO4溶液中
C.将Fe、Cu分别加到ZnSO4溶液中
D.将Zn分别加到FeSO4、CuSO4溶液中
10.已知镁和铝的相对原子质量之比为8:9,若镁和铝分别与足量盐酸反应,生成氢气的质量相等,则参加反应的镁和铝的质量比为( )
A. 3: 2 B. 4: 3 C. 1: 1 D. 1: 2
11.将金属M的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后,溶液呈无色,继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。根据上述实验分析,下列说法错误的是( )
A.金属活动性强弱顺序:M>Cu>Ag
B.滤渣中可能有金属M
C.滤液中至少含有两种溶质
D.滤渣中一定有Ag
12.向AgNO3和Cu(NO3)2的混合液中加入一定量的Fe、Cu的混合粉末,充分反应后过滤、洗涤,得到滤液
和滤渣。下列说法正确的是( )
A.滤渣中一定有Ag,滤液中可能有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
B.当滤液为蓝色时,滤渣中一定有Cu、Ag,一定没有Fe
C.向滤渣中加入盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定有Fe、Cu、Ag
D.向滤液中加入KCl溶液,无明显现象,则滤液中一定有 Fe(NO3)2、Cu(NO3)2,滤渣中可能有Fe、Cu
13.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,下列说法错误的是( )
A.a点溶液中的溶质有3种
B.c点溶液中溶质为Zn(NO3)2
C.若取b~c段溶液,滴加稀盐酸,不会产生白色沉淀
D.取d点时的固体,加入稀盐酸,无气泡产生
14.等质量的X、Y两种金属分别和足量的盐酸反应,产生气体的质量与时间的关系如图所示。下列说法中不正确的是( )
A.t1 min时,产生气体的质量X>Y
B.t2 min时,消耗金属的质量X>Y
C.t3 min时,消耗金属的质量X=Y
D.t3 min时,消耗HCl的质量X=Y
15.某混合物由两种金属单质组成。向100g稀盐酸中加入该混合物,加入混合物的质量与生成氢气的质量的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.若混合物为Zn、Cu,则m一定大于0.2
B.若混合物为Zn、Fe,则m可能是0.2
C.若混合物为Fe,Cu,则稀盐酸中HC1的质量分数为7.3%
D.若混合物为Fe、Cu,m为0.1,则该混合物中Fe与铜的质量比为1:1
16.实验室欲测定一包黄铜样品中锌的质量分数(假设样品中只含铜和锌),取50g黄铜样品粉末于烧杯中,先加入100g稀硫酸,充分反应后得到固液混合物149.8g,再继续加入200g相同浓度的稀硫酸,充分反应后过滤,得滤液312. 6g,则黄铜样品中锌的质量分数为( )
A. 39% B. 74% C. 61% D.26%
17.某化学兴趣小组的同学想从含有Al2(SO4)3、CuSO4的废液中回收金属铜,设计流程如图:
(1)过滤操作中用到的所有玻璃仪器为
(2)操作I中有关反应的化学方程式为
(3)溶液B中所含的物质是水和 ;固体A的成分是 (均填化学式)。
(4)操作II中加入过量的稀硫酸的目的是 。
【培优训练】
1.除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)请写出有关化学方程式
物质
化学方程式
Ag(Cu)
FeSO4溶液(CuSO4)
Cu(Zn)
2.利用图甲所示装置测得足量的表面积相同的镁片、铝片、铁片分别与20 mL溶质的质量分数为10%的稀盐酸反应产生氢气的量(产生氢气体积与装置内压强成正比),所得图象如图乙。下列说法不正确的是( )
A.金属的活动性顺序为Mg>Al>Fe
B.充分反应后生成H2的质量相等
C.完全反应所消耗的镁片的质量最大
D.实验中要控制温度相同
3.将质量均为5克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入10克溶质质量分数为5%的三份稀硫酸中,反应完成后,生成氢气的质量关系是( )
A. B. C. D.
4.手机的某些部件里含有Mg、Al、Cu、Ag等金属,将废旧手机的部件粉碎并浸入足量稀硫酸中,充分反应后,所得溶液中含有的金属离子是( )
A. Mg2+、Al3+ B. Cu2+、Ag+ C. Al3+、Cu2+ D. Mg2+、Ag+
5.升温、提高浓度、加大压强和使用催化剂均可以提高化学反应的速率,现把镁条投入盛有稀盐酸的试管中,试管外壁用手一摸感到发烫,而且产生氢气的速率(v)的变化情况和反应进行的时间(t)的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.t1-t2速率变化的主要原因是反应放热使溶液温度升高
B.t1-t2速率变化的主要原因是反应物的量较多
C.t2-t3速率变化的主要原因是盐酸的浓度逐渐减小
D.t2时恰好完全反应
6.下列四个实验中只需要完成两个就可以验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,其中不必进行的是( )A.将铁片放入稀盐酸 B.将铜片放入稀盐酸
C.将铁片放入硝酸铜溶液 D.将铜片放入硝酸银溶液
7.某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3现向其中加入一定量的锌粉,参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.a~b间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B.c~d间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
C.当参加反应的锌的质量为m3g时,溶液中金属离子为Zn2+
D.当参加反应的锌的质量分别为m1g、m2g时,溶液中Cu(NO3)2的质量不相等
8.一定质量的含杂质的铁(杂质不溶于水,也不参与反应)与100gCuSO4溶液[w(CuSO4)=16%]恰好完全反应,过滤、干燥后得到固体6.8g,则含杂质的铁的质量是( )
A. 6.0g B. 5.6g C.16g D. 6.4g
9.向一定量的硝酸铜、硝酸亚铁的混合溶液中加入2.4 g镁粉,充分反应后过滤、洗涤、干燥,称得固体6g。则下列分析正确的是( )
A.滤液中一定不含有硝酸铜 B.滤液中一定含有硝酸亚铁
C.滤出的固体中可能有铜无铁 D.滤出的固体中可能只有铜和镁
10.在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧杯,向烧杯中各加入质量相等、浓度相等的稀硫酸,然后在左右两盘的烧杯中分别放入等质量的锌粉和铁粉。下列实验现象不可能观察到的是( )
A. 天平指针开始偏向放铁粉的烧杯一边 B. 只有铁粉有剩余
C. 天平指针最终偏向放锌粉的烧杯一边 D. 只有锌粉有剩余
11.将铝条放入盛有足量稀盐酸的密闭容器中,用数字化压强传感器测得容器内压强随反应时间的变化曲线如图所示,下列分析不正确的是( )
A.由图分析可知铝条表面有氧化膜
B.BC段压强增大的主要原因是反应生成气体
C.影响CD段压强变化的主要因素是温度
D.D点表示铝条恰好反应完
12.在CuCl2和FeCl2的混合溶液中加入Zn粉,下列说法错误的是( )
A.若反应后Zn无剩余,溶液中若有CuCl2,则一定有FeCl2
B.若反应后Zn无剩余,溶液中若无CuCl2,则可能有FeCl2
C.若反应完成后Zn有剩余,则溶液中有ZnCl2,无CuCl2和FeCl2
D.若反应后Zn有剩余,则溶液中有ZnCl2,无CuCl2,可能有FeCl2
13.为了验证锌、铁、铜的金属活动性强弱,同学们设计了如图所示实验。
(1)实验A的目的是 。
(2)实验B能证明金属活动性铁强于铜的实验现象是 。
(3)实验C也能验证铁与铜的金属活动性强弱,则X、Y分别是
14.某化学兴趣小组的同学,为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱,进行如下探究活动:
【查阅资料】铁的活动性比铜强。
【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想:
猜想一:R>Fe>Cu; 猜想二:_________; 猜想三:Fe>Cu>R
【收集证据】为了验证哪一种猜想成立,甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。
主要操作
主要现象
实验结论
甲
将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中
____________
猜想一正确
乙
将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中
R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率_________(填“快”或“慢”)
丙
将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别在空气中点燃
R丝在空气中剧烈燃烧,铁丝在空气中
写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式____________________。
【交流反思】三位同学交流讨论后认为,比较金属活动性强弱的方法有多种。
【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有:
(1)金属与氧气反应的难易和剧烈程度;
(2)金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度;
(3)金属与_________是否反应。
【拔尖训练】
1.向含溶质32.5g的FeCl3溶液中慢慢加入一定量的Cu粉,反应过程中FeCl3、CuCl2的质量随Cu粉质量变化如图。发生的反应为2FeCl3+Cu=CuCl2+2X.下列说法正确的是( )
A.反应后溶液质量为13.5g
B. 该反应属于置换反应
C.X为Fe
D.反应停止时参加反应的铜的质量为6.4g
2.某工厂要用赤铁矿石(主要成分是氧化铁,假设杂质不含铁元素)来炼制钢。首先通过高炉炼铁得到生铁,其过程中损失 20%铁元素,然后将生铁经过炼钢炉中,通入纯氧,其过程损失 2%铁元素,最终得到含铁 98%的钢 100t,则理论上需要含杂质 20%的赤铁矿石的质量是( )
A. 223t B. 143t C.179t D.120t
3.现有某金属样品2.7g,金属成分可能是 Mg、A1、Fe。向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,产生氢气质量与加入稀硫酸质量的关系如图所示,则下列结论正确的个数是( )
①x的值为0.2
②金属的成分有 3种情况
③M 点对应的溶液中含有2种或3种溶质
④金属样品中一定含有铝
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.3.8g锌粉、铝粉、镁粉的混合物与一定质量的稀硫酸恰好完全反应,生成氢气0.2g,将反应后的溶液蒸发水分,得到固体硫酸锌、硫酸铝、硫酸镁的混合物的质量为( )
A. 13.6g B.13.4g C.12g D.11g
5.现有一包由2.4g镁、6.5g锌、1.6g碳混合而成的粉末,把它加入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. 10.5g B. 35.6g C. 44.8g D. 45.8g
6.张亮在实验室用足量的锌粒与稀硫酸按如图所示的装置制取一定量的氢气,发现液面刚好不与锌粒接触而又无酸液可加。若从长颈漏斗中加入适量下列试剂,又不影响生成氢气的量,你认为最合适的是( )
A. 氢氧化钠溶液
B. 碳酸钠溶液
C. 硫酸钠溶液
D. 澄清石灰水
7.如图为铁元素的价类图。下列说法正确的是( )
A.d→f的转化一定是中和反应
B.若e为FeSO4,则a、b、c均能和稀硫酸反应制得e
C.b→a可以通过与氢气反应来实现
D.a和含Cu2+的溶液反应,可生成e
8.向盛有硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢加入锌粉,经搅拌使锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应。现根据可能出现的情况,以加入锌粉的质量为横坐标,以烧杯中生成的固体质量为纵坐标,(横纵坐标分度值相同)小科同学分别作出了三幅关系图。其中A点表示锌粉与溶液中溶质恰好完全反应时的质量。下列说法正确的是( )
A. 线段BC表示锌与硝酸银的反应
B. 丙图表示反应结束时,参加反应的锌的质量大于生成的银与铁的总质量
C. 反应结束时,三种情况的溶液溶质种类不同
D. OB与X轴夹角>45°,BC与X轴夹角<45°的主要原因是三种金属活动性不同
9.兴趣小组按如图流程进行实验(每步均充分反应),反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,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.滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2
B.滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn
C.两支试管混合后,固体总质量一定增加
D.由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
10.化学实验室要从镍、银、铜、锌四种金属混合物中分离某贵重金属。流程如图所示:
下列说法错误的是( )
A.操作①、操作②、操作③中都需要用到玻璃棒,其作用是引流。
B.四种金属的的活动性由强到弱的顺序依次是Ni、Zn、Cu、Ag
C.固体丙中一定含有的金属是Ag
D.向滤液C中加入稀盐酸,有白色沉淀产生,则滤液C中一定含有的阳离子是Ag+、Cu2+
11.某中学实验小组实验结束时,将含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里,为回收有关金属和盐,同学们设计了如图实验方案,试回答:
(1)若步骤①中锌粉不足会导致
(2)步骤①中反应的基本反应类型为
(3)若仅从反应原理考虑,试剂X可以是下列试剂中的 (填字母)
A. 稀盐酸 B. 稀硫酸 C. 硫酸铜溶液 D. 硫酸亚铁溶液
(4)若忽略实验过程中的物质损失,原废液中硫酸锌的质量 (填“大于”、“小于“或“等于”)最终所得硫酸锌的质量。
12.某化学兴趣小组的同学在探究Mg、Cu、Fe三种金属的有关性质时进行了如图所示实验:
请回答下列问题:(1)实验一:发生反应的化学方程式为 ,该实验可得出三种金属的活动性由强到弱的序为
(2)实验二:将实验一后①、②试管内的物质倒入
烧杯中,发现烧杯内的红色物质明显增多,一段时间后过滤。滤渣中一定有的物质是 ,可能有的物质是 。为了进一步确定可能有的物质是否存在,同学们设计了如下方案:
实验步骤
实验现象
结论
取少量滤渣于试管中,向其中滴加
没有气泡产生
滤液中含有的金属离子可能是
①Mg2+ ②Mg2+、Fe2+ ③Mg2+、Fe3+ ④Cu2+、Fe2+ ⑤Mg2+、Fe2+、Cu2+
13.某化学兴趣小组的学生,发现金属R不在初中学到的金属活动性顺序表中,该小组为了了解R与常见金属铝、铜的金属活动性顺序,进行如下探究活动:
【作出猜想】他们考虑到铝的活动性比铜强,对三种金属的活动性顺序作出如下猜想:
猜想一:Al>Cu>R,猜想二: ,猜想三:R>Al>Cu,
【查阅资料】R是一种银白色的金属,在R的盐溶液中只有+2价R的盐溶液呈蓝色,常温下铝的表面会形成一层致密的氧化膜;硫酸铝、氯化铝、硝酸铝的水溶液均为无色。
【实验探究】为了探究哪一种猜想成立,甲、乙、丙三位同学分别针对猜想一、猜想二、猜想三设计实验方案并展开实验探究.
猜想
主要操作
主要现象
实验结论
猜想一
打磨R丝,并将其插入到硫酸铜溶液中
R丝表面覆盖了一层红色的物质
猜想一______(填“成立”或“不成立”)
猜想二
打磨粗细相同的R丝、铝丝、铜丝,分别将它们插入到体积相同、溶质质量分数也相同的稀硫酸中
①R丝表面产生气泡缓慢,溶液由无色逐渐变成蓝色
②铝丝表面产生气泡较快
③铜丝表面没有气泡产生
猜想二成立.
R与稀硫酸反应的化学方程式为
猜想三
______
无明显现象
猜想三成立
【交流与表达】究竟哪种猜想成立?三位同学经讨论交流,发现丙同学在实验前没有打磨铝丝,这可能会导致实验结论错误,那么用砂纸打磨金属丝的目的是______.于是他们先打磨铝丝,再将其插入到丙同学做实验用过的溶液中,一段时间后,溶液的颜色______;进而确认猜想三不成立,猜想二成立。
【归纳总结】探究结束后,他们总结得出:通过金属与______反应或金属与______反应可以比较金属活动性强弱。
14.我国古代将炉甘石(主要成分:ZnCO3)、赤铜矿(主要成分:Cu2O)和木炭粉为原料制得黄铜(铜和锌的合金,外观似黄金),其生产流程如图1:
回答下列问题:
(1)赤铜中主要成分Cu2O的铜元素的化合价为 _____
(2)加热时,发生的主要反应化学方程式为:①ZnCO3ZnO+CO2↑;②2ZnO+C 2Zn+CO2↑;③ _____ (赤铜和木炭粉反应)
(3)某兴趣小组同学对上述反应生成的气体A的成分进行研究.
【提出问题】生成的气体中是否含有一氧化碳?
兴趣小组同学利用图2所示的装置进行实验,对生成的气体成分进行探究.
【实验与讨论】
①打开K,缓缓通入干燥的氮气一段时间.
②关闭K,加热至一定温度使玻璃管中的炉甘石、赤铜和木炭粉反应,用气囊收集气体样品.
③欲除去气体样品中的二氧化碳,并将剩余气体收集在集气瓶中,下列图3装置中最为合理的是 _____ .
【实验求证】将除尽二氧化碳后的气体样品干燥,仍然用图2所示的装置进行实验,A中的固体应选用 _____ ,B中溶液为澄清石灰水,若A中黑色固体出现了红色,B中澄清石灰水 _____ ,其化学方程式为 _____ ,可说明气体样品中含有一氧化碳.
【实验反思】上述实验中,若生成的气体中含有一氧化碳,则反应时消耗碳、氧元素的质量比 _____ (填“大于”、“等于”或“小于”)3:8.
(4)另一兴趣小组同学对上述反应生成的固体成分进行了研究.
①甲同学说是铜、锌合金.乙同学说可能是金.
其他的同学否定了乙同学的猜测.其理由是 _____ .
②为测定该黄铜(铜、锌合金)中铜的质量分数,某兴趣小组取20g黄铜样品放入盛有200g稀硫酸的烧杯中,恰好完全反应,测得烧杯中剩余物质的总质量为219.8g,则:该黄铜样品中铜的质量分数为 _____ .(计算结果保留0.1%)
③有的兴趣小组用图4装置测定黄铜中铜的质量分数.下列关于该实验的说法正确的是 _____
A.分液漏斗与试管间的橡胶管仅有使液体顺利下滴的作用
B.若实验中稀硫酸不足,可以拔下分液漏斗上方的橡皮塞添加
C.该测定还需要的数据是样品质量和此温度、压强下氢气的密度
D.实验结束时,需冷却至室温并将量气管缓缓下移至两侧液面相平再读数
(5)拓展延伸
①某化学小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉,充分反应后过滤,得到溶液甲和固体乙,如图5所示,则:
a.溶液甲中一定含有Al(NO3)3和Zn(NO3)2
b.固体乙中一定含有Ag,可能含有Cu和Zn
c.若溶液甲是蓝色,则溶液甲一定含有Al(NO3)3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2
d.向固体乙上滴加盐酸有气泡产生,则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2
上述四种说法正确的个数为 _____
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
②利用废旧电池铜帽(含Cu、Zn)提取Cu,并得到ZnSO4溶液,主要流程如图6,(已知:①反应条件已略去;②2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O).
a.溶液A和固体C都含有 _____ 两种元素,过程Ⅱ、Ⅲ中的分离操作是 _____ .
b.请写出步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式: _____ .
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