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8.2 金属的化学性质 同步练习—九年级化学人教版下册
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8.2 金属的化学性质 同步练习
一、单选题
1.下列金属活动性最强的是( )
A.Cu B.Fe C.Al D.Zn
2.下列化学反应中,属于置换反应的是( )
A.4P+5O2 2P2O5
B.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
C.CaCO3 CaO+CO2↑
D.Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
3.北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料,下列有关金属材料的说法正确的是( )
A.常温下所有的金属都是固体
B.钢是纯净物,生铁是混合物
C.铁与硫酸铜溶液的反应属于复分解反应
D.为防止钢铁制品生锈,可在其表面刷漆
4.归纳推理是学习化学的一种重要的思维方法。下列归纳推理正确的是( )
A.蜡烛燃烧生成CO2和H2O,则蜡烛组成中一定含有碳、氢元素
B.铝表面会形成氧化铝保护层,则铁制品表面的铁锈也可起到保护作用
C.置换反应有单质生成,则有单质生成的反应一定是置换反应
D.催化剂在化学反应前后质量不变,则化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂
5.下图是某一化学反应的微观模型示意图,对此理解错误的是( )
A.反应前后原子的种类和个数都没发生改变
B.丙和丁都为化合物
C.该反应基本反应类型属于置换反应
D.参加反应的甲和乙的分子个数比为2:5
6.如图所示,用导线将锌片和铜片分别连接到电流表的正负极,插入硫酸铜溶液中即可构成化学电池。下列说法错误的是( )
A.该装置将化学能直接转化成电能
B.反应后烧杯中溶液的质量变小
C.实验说明锌的金属活动性大于铜
D.涉及的反应为
7.往AgNO3和Cu(NO3)2的混合液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生。根据上述现象,你得出的结论是()
A.滤渣中一定有Fe粉 B.滤渣中一定有Cu粉
C.滤液中一定有Fe2+ D.滤液中一定有Fe2+ 、Cu2+
8.等质量的镁、锌、铁分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应,图测中能够正确反映产生氢气质量m与反应时间t关系的图象为( )
A. B.
C. D.
9.甲、乙、丙、丁四种金属,只有丙在自然界中主要以单质形式存在,用甲制的容器不能盛放硫酸丁溶液,用乙制的容器却可以盛放硫酸丁溶液。由此推断四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.丙>乙>甲>丁 B.甲>丁>乙>丙
C.丁>甲>乙>丙 D.甲>乙>丁>丙
10.往AgNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得到固体和滤液。向固体中加入稀硫酸,发现有气泡产生。据上述现象,下列说法正确的是( )
A.固体中一定有Ag和Cu,可能含有Fe
B.固体中一定有Cu、Ag、Fe
C.滤液中一定含有AgNO3和Cu(NO3)2,可能含有Fe(NO3)2
D.滤液中一定含有Fe(NO3)2,可能含有AgNO3和 Cu(NO3)2
11.托盘天平左右两边各放一只质量相等的烧杯,在两只烧杯中均加入等质量、等质量分数的稀硫酸,此时天平平衡,然后在左盘烧杯中加5g锌粒,在右盘烧杯中加5g铁粉,充分反应后两只烧杯底部均无固体剩余,此时天平( )
A.偏向右边 B.偏向左边 C.仍然平衡 D.无法判断
12.小明同学为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序,设计了四种方案:①将锌、铜分别加入硫酸锌溶液中;②将锌、铜分别放入硫酸亚铁溶液中;③将锌放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中;④将铁分别放入硫酸锌、硫酸铜溶液中,其中可行的是()
A.①或② B.①或④ C.②或④ D.③或④
二、填空题
13.
(1)观察下图中氮元素的化合价与其所组成的物质类别的关系,回答下列问题:
①甲在空气中的体积分数为 ,乙的化学式 ;丙的化学式为HNO3,该物质的名称是 。
②若丁是工业用盐NaNO2,能区别NaNO2溶液与食盐溶液的一种试剂是 。(友情提示:NaNO2有毒,有咸味,外形与食盐相似,其水溶液呈碱性。)
③氮元素的化合价也可以为-3价,写出 形成一种化肥的化学式 。
(2)将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合加热到约800℃,可得到铜锌合金,其中发生的置换反应有 个。该合金外观酷似黄金,下列试剂中,能鉴别该合金和黄金的是 填字母序号)。
A、NaCl溶液
B、AgNO3溶液
C、稀盐酸
14.将一定质量金属M的粉末放入盛有Cu(NO)2溶液的烧杯中,充分反应后溶液呈无色(M呈+2价);继续向烧杯中加入一定量的AgNO3溶液,待充分反应后过滤,得蓝色滤液和滤渣。根据实验分析,滤渣中一定含有 (填化学式,下同),滤液中一定含有 。
15.经研究发现,长期使用铁锅炒菜做饭,可有效地防止缺铁性贫血的发生,原因是 ;如果炒菜时经常加入适量的食醋,效果会更好,理由是 。
16.含有锌粉6.5克,铁粉5.6克,铜粉3.2克,铝粉1.8克的混合物,与一定质量的稀硫酸充分反应,反应停止后,有6克固体剩余,则生成氢气的质量为 g。
17.将13gZn加入到含34gAgNO3和18.8gCu(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,滤液中的溶质为 ;所得溶液质量 原混合溶液质量(填“>”“<”或“=”)。
三、实验探究题
18.小高拿来一片黄色的金属向同学们炫耀说他捡到了黄金。小新说他曾在网上到有一种铜锌合金外观和黄金相似,常被误认为是黄金。于是他与小高开始探究。
[提出问题]这块黄色的金属是黄金,还是铜锌合金?
[猜想] (1)小高认为是黄金;(2)小新认为是铜锌合金。
[查阅资料]合金中的金属保持各自的化学性质,金在高温下不与氧气反应,锌在高温下与氧气反应生成白色固体。
[设计实验]
①小高设计的实验是:截取一小片该金属放在石棉网上用酒精灯加热。
②小新设计的实验是:截取一小片该金属放人硝酸银溶液中。
[现象与结论]
(1)小高在实验中观察到黄色的金属变黑,则他的猜想 (填“正确”或“错误”),黑色物质是 。
(2)小新在实验中能观察到的现象是 ,写出发生反应的化学方程式: 。
(3)[反思与应用]
①假如你的观点和小新的观点相同,你还可以设计的一个实验是:截取一小片该金属放入某种无色溶液中,选择的溶液是 。
②你设计的实验中能观察到的现象是 。
19.小雨同学为验证镁、铁、锌三种金属的活动性,进行了下图所示实验:
①实验中,小雨观察到的现象是 ,由此得出三种金属的活动性:镁>锌>铁;
②小明还补充了铁片与硫酸铜溶液反应的实验,实验中观察到的现象是 ,有关反应的化学方程式为 。由此得出铁、铜两种金属的活动性:铁 铜(填“>”“=”“<”)。
20.金属在日常生活、工农业生产和科学研究方面应用广泛。
(1)铜可用来制作导线,是因为其具有良好的延展性和 。
(2)天津的解放桥是一座全钢结构可开启的桥梁,它是天津的标志性建筑物之一。
①钢属于 (填“单质”、“纯净物”或“混合物”)。
②工业上用一氧化碳和赤铁矿炼铁的原理是 (写化学方程式)。
③建造这座桥大约用了112t铁,理论需要含氧化铁80%的赤铁矿 t。
(3)为探究铁、铜、银的金属活动性顺序,同学们设计了如图所示的两步实验。
①第1步实验的目的是 。
②第2步实验中,为了达到实验目的,溶液甲可以是 (填序号)。
A、稀盐酸
B、FeSO4溶液
C、CuSO4溶液
D、ZnSO4溶液
21.某班同学做验证铁、铜、银的金属活动性顺序的实验,用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸和硫酸铜溶液。实验结束后,化学兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究,请你一起参与。
(提出问题)废液中含有什么物质?
(交流表达)
(1)小明通过观察,认为废液中一定含有硫酸铜。他观察到的现象是 。
(2)小红通过分析,认为废液中一定含有硫酸亚铁,她的依据是: 。
(3)(作出猜想)小华认为废液中还可能含有稀硫酸。
(实验验证)小华取少量废液于试管中,加入少量锌粒产生 现象, 则证明废液中确实含有硫酸。通过分析与实验,同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸。
(4)(拓展应用)
①若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁,应加入过量的 。写出该反应过程中的化学方程式 ; ;
②反应完全后过滤,滤渣中物质为 ,滤液中溶质为硫酸亚铁。
四、计算题
22.镁铜合金常用作飞机天线等导电材料,学校化学兴趣小组要测定10g某镁铜合金样品中镁的质量进行如图所示实验。
请计算:
(1)生成气体的质量为 g。
(2)计算该镁铜合金样品中镁的质量。(写出计算过程)
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】金属活动性顺序为钾钙钠镁铝、锌铁锡铅氢、铜汞银铂金。给出金属中铝的活动性最强,
故答案为:C。
【分析】根据金属活动性顺序表,进行分析。
2.【答案】B
【解析】【解答】A. 由化学方程式可知,该反应是两种物质生成一种新物质的反应,符合化合反应的特点,属于化合反应,不属于置换反应,故不符合题意;
B. 由化学方程式可中,该反应是金属单质与盐反应生成新金属单质与新盐的反应,也是一种单质与一种化合物生成另一种单质与另一种化合物的反应,符合置换反应的特点,属于置换反应,故符合题意;
C. 由化学方程式可知,该反应是一种物质生成两种新物质的反应,符合分解反应的特点,属于分解反应,不属于置换反应,故不符合题意;
D. 由化学方程式可知,该反应是盐与碱生成另一种盐与另一种碱的反应,是两种化合物交换成分生成另外两种化合物的反应,符合复分解反应的特点,属于复分解反应,不属于置换反应,故不符合题意,
故答案为:B。
【分析】根据置换反应的特点,进行分析。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.常温下金属汞为液体,该选项说法不符合题意;
B.生铁和钢是两种常见的铁合金,属于混合物,该选项说法不符合题意;
C.铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应是单质和化合物生成单质和化合物的反应,属于置换反应,该选项说法不符合题意;
D.在钢铁表面刷漆能隔绝空气,从而防止其生锈,该选项说法符合题意,
故答案为:D。
【分析】A.并不是常温下所有的金属都是固体,汞呈液态;
B.钢是铁合金,属于混合物;
C.铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,属于置换反应。
4.【答案】A
【解析】【解答】A、由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,蜡烛燃烧生成CO2和H2O,生成物中含有碳、氢元素,反应物中氧气中含有氧元素,则则蜡烛组成中一定含有碳、氢元素,故符合题意;
B、铝表面会形成致密的氧化铝保护层,则铁制品表面的铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,故不符合题意;
C、置换反应有单质生成,则有单质生成的反应不一定是置换反应,如水通电分解生成氢气和氧气,属于分解反应,故不符合题意;
D、催化剂在化学反应前后质量不变,则化学反应前后质量不变的物质不一定是催化剂,也可能不参加反应,故不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、蜡烛燃烧后生成二氧化碳和水,说明蜡烛的组成中有碳元素和氢元素;
B、铝表面形成的氧化铝是致密的可以保护内部的铝不被氧化,铁锈是一种疏松的结构,不能保护内部的铁;
C、有单质生成的反应不一定是置换反应,如一氧化碳还原氧化铜,也会生成单质,但是不属于置换反应;
D、化学反应前后质量不变的物质可能是该反应的催化剂,也可能是与反应无关的物质。
5.【答案】C
【解析】【解答】A、由应前后微粒的构成及变化可知,反应前后原子的种类和数目都不变,说法不符合题意;
B、由反应的化学方程式 可知,丙是二氧化碳,丁是水,都是化合物,说法不符合题意;
C、由反应的化学方程式 可知,此反应中生成物是两种化合物,不属于置换反应,说法符合题意;
D、由反应的化学方程式 可知,参加反应的甲和乙的分子个数比为2:5,说法不符合题意。
故答案为:C。
【分析】由反应的微观示意图可知,此反应的化学方程式为: 。
6.【答案】B
【解析】【解答】A、该装置为原电池,该装置将化学能直接转化成电能,故说法不符合题意;
B、该装置内发生的反应为锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,反应的化学方程式为,根据化学方程式可知,65份质量的锌完全反应生成64份质量的铜,则反应后烧杯内溶液的质量变大,故说法符合题意;
C、根据原电池装置可知,金属活动性强的作负极,金属活动性弱的作正极,则实验说明锌的金属活动性大于铜,故说法不符合题意;
D、该原电池涉及的化学反应为锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,反应的化学方程式为,故说法不符合题意
故答案为:B。
【分析】A.原电池是将化学能转化为电能的装置;
C.该原电池中锌作负极,铜为正极,则金属活动性:锌>铜;
D.该原电池涉及的反应为。
7.【答案】C
【解析】【解答】A、向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生,所以滤渣中一定没Fe粉,不符合题意;
B、金属活动性越差的金属,越容易被置换,滤渣中一定有银粉,不一定有铜粉,不符合题意;
C、铁与AgNO3和Cu(NO3)2反应,都生成亚铁离子,滤液中一定有Fe2+,符合题意;
D、如果Ag+、Cu2+恰好被全部置换出来,则溶液中一定没有Ag+、Cu2+,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据金属活动性顺序,可知活动性:铁>铜>银,因为过滤后往滤渣中加稀盐酸,铜、铁、银中只有铁能和稀盐酸反应放出气泡,所以滤渣中一定没有铁;铁先与AgNO3反应,硝酸银反应完,铁再和Cu(NO3)2反应,都生成亚铁离子。
8.【答案】A
【解析】【解答】在金属活动性顺序中,镁>锌>铁,与硫酸反应时镁的速率最快,在坐标中斜线最陡,铁的反应速率最慢,在坐标中斜线最平缓,观察图象,排除BC;等质量的镁,锌,铁,分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应,则镁生成的氢气最多,锌生成的氢气最少,观察图象,排除D;
故答案为:A。
【分析】结合所涉及的化学知识,符合题意分析各变化的过程,注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势,进而确定正确的图象。
9.【答案】B
【解析】【解答】只有丙在自然界中主要以单质形式存在,说明丙最不活泼,用甲制的容器不能盛放硫酸丁溶液,说明甲比丁活泼,用乙制的容器却可以盛放硫酸丁溶液,说明丁比乙活泼,因此四种金属的活动性由强到弱的顺序是甲>丁>乙>丙。
故答案为:B。
【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。
10.【答案】B
【解析】【解答】往AgNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,铁先和硝酸银反应,然后在和硝酸铜反应,反应后得到固体中加入稀盐酸有气泡产生,而即使有银和铜生成也不能和硫酸反应,所以一定有铁剩余,说明硝酸银和硝酸铜被反应完,所以固体一定有铜、银、铁,滤液中一定有硝酸亚铁,一定没有硝酸铜和硝酸银。
故答案为:B。
【分析】根据往AgNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,铁先和硝酸银反应,然后在和硝酸铜反应,铁能与盐酸反应产生氢气,铜和银不与盐酸反应分析。
11.【答案】B
【解析】【解答】锌和铁都会和酸发生反应,而最后固体都没有剩余,说明金属都反应完,生成氢气质量根据金属质量计算,
锌粒生成氢气少,铁粉生成氢气多,此时天平偏向左边,
故答案为:B。
【分析】根据锌和铁的质量利用方程式中物质质量关系计算出产生氢气质量,再通过天平增重质量=加入质量-产生气体质量分析。
12.【答案】C
【解析】【解答】根据金属活动性顺序可知①将锌、铜分别加入硫酸锌溶液中不能验证金属铁的活动性;②将锌铜分别放入硫酸亚铁溶液中方案可行;③将金属锌放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中,铜和铁都能对置换方案不可行;④将铁分别放入硫酸锌溶液、硫酸铜溶液中,可置换金属铜不能置换金属锌方案可行;
故答案为:C
【分析】根据金属活动性顺序的应用分析,在金属活动性顺序表中,排在氢前的金属能与酸发生反应,排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液反应,根据反应是否发生即可证明金属的活动性的强弱。
13.【答案】(1)78%;N2O;硝酸;无色酚酞试液;NH4Cl
(2)2;BC
【解析】【解答】(1)甲为单质,氮元素单质为氮气,在空气中的体积分数为78%,乙为氧化物含氧元素,氮元素化合价+1价,根据化合价代数和为零,化学式为N2O;丙的化学式为HNO3,该物质的名称是硝酸,故填:78%;N2O;硝酸。(2)NaNO2有毒,有咸味,外形与食盐相似,其水溶液呈碱性,氯化钠是中性的,可以滴加酚酞试液,变红的为亚硝酸钠,不变色的是氯化钠溶液,故填:无色酚酞试液。(3)氯化铵中氮元素-3价,为氮肥,故填:NH4Cl。(4)得到铜锌合金,其中发生的置换反应有2个,碳酸锌高温分解生成氧化锌和二氧化碳,然后氧化锌和碳生成锌和二氧化碳,氧化亚铜和碳生成铜和二氧化碳。合金外观酷似黄金,能鉴别该合金和黄金的是稀盐酸和硝酸银,合金中含锌加稀盐酸会生成氢气,加入硝酸银,因为锌和铜金属活动性都比银强,银会被置换出来 生成白色固体,
故答案为:BC。
【分析】(1) ① 根据空气的组成进行分析
② 根据亚硝酸钠是碱性的,氯化钠是中性的分析
③ 根据化学式的书写方法分析
(2)根据置换反应是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分析
14.【答案】Ag;M(NO3)2、Cu(NO3)2
【解析】【解答】 将一定质量金属M的粉末放入盛有Cu(NO)2溶液的烧杯中,充分反应后溶液呈无色(M呈+2价); 说明M和硝酸铜反应生成硝酸M和铜, 继续向烧杯中加入一定量的AgNO3溶液,待充分反应后过滤,得蓝色滤液和滤渣。 是因为铜和硝酸银反应生成银和硝酸M,故滤渣中一定含有硝酸M和硝酸铜;
【分析】在金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,两种金属相距越远,优先反应,据此分析
15.【答案】用铁锅炒菜做饭,会使少量单质铁进入人体,与胃酸反应转变成可被吸收的铁;在炒菜过程中,醋酸会与少量单质铁反应,生成可被吸收的铁
【解析】【解答】 用铁锅炒菜做饭,会使少量单质铁进入人体,与胃酸反应转变成可被吸收的铁 ,可防止缺铁性贫血, 在炒菜过程中,醋酸会与少量单质铁反应,生成可被吸收的铁 ,所以炒菜时经常加入适量的食醋,效果会更好 ;
【分析】根据铁锅在炒菜时可补充铁元素及铁与酸能发生反应分析。
16.【答案】0.5
【解析】【解答】锌、铁、铜、铝四种金属中活动性的强弱关系为铝>锌>铁>铜,其中铜不与稀硫酸反应,金属与酸反应时要按金属活动性由强到弱的顺序反应,因混合物与一定质量的稀硫酸反应后剩余固体有6 g,则说明稀硫酸量不足,还有部分铁剩余,剩余铁的质量为6 g-3.2 g=2.8 g,反应铁的质量为5.6 g-2.8 g=2.8 g,根据化学方程式可知,
锌粉6.5 g完全反应生成氢气的质量为0.2 g,铝粉1.8 g完全反应产生氢气的质量为0.2 g,反应2.8 g铁产生氢气的质量为0.1 g,即共产生氢气的质量为0.5 g。
【分析】根据铜不与稀硫酸反应,金属与酸反应时要按金属活动性由强到弱的顺序反应,混合物与一定质量的稀硫酸反应后剩余固体有6 g,则说明稀硫酸量不足,还有部分铁剩余,再利用方程式中各金属的质量计算生成氢气质量分析。
17.【答案】Zn(NO3)2;<
【解析】【解答】锌优先与硝酸银反应,硝酸银反应,反应完全后锌再与硝酸铜反应;
设与34g硝酸银反应的锌的质量为x,生成银的质量为a
设与18.8g硝酸铜反应需要锌的质量为y,生成银的质量为b
故6.5g+6.5g=13g,故13g锌恰好全部反应,锌和硝酸银反应完全、和硝酸铜反应完全,故滤液中的溶质为硝酸锌,由于21.6g+6.4g>13g,生成固体质量大于反应固体质量,故所得溶液质量小于原混合溶液质量。
【分析】根据金属化学性质和化学方程式计算知识分析。
18.【答案】(1)错误;氧化铜
(2)金属表面有银白色固体物质生成,溶液由无色变成蓝色;Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag、Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
(3)稀盐酸(答案合理即可);金属表面有气泡生成
【解析】【解答】(1)金在加热的情况下和氧气也不反应,因此变黑的金属不是金,黑色物质时铜和氧气反应生成的氧化铜;
(2)铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,现象是 金属表面有银白色固体物质生成,溶液由无色变成蓝色 ,锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银,化学方程式为 Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag ;
(3)验证铜锌合金,实际就是验证含有其中某一种金属,可以选择稀盐酸, 截取一小片该金属放入 稀盐酸中,锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,现象是金属表面有气泡生成;
【分析】(1)根据金和铜的化学性质分析
(2)根据铜、锌与硝酸银的反应分析
(3)根据金属的活动性顺序分析
19.【答案】盛有镁片的试管中反应剧烈,有大量气泡产生;盛有铁片的试管中反应较缓慢且有少量气泡产生;盛有锌片的试管中反应较剧烈且有较多气泡产生;铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色;;>
【解析】【解答】① 镁与稀硫酸反应时,试管中反应剧烈,有大量气泡产生;铁与稀硫酸反应时,试管中反应较缓慢且有少量气泡产生;锌与稀硫酸反应时,反应较剧烈且有较多气泡产生。由三种金属与稀硫酸反应的剧烈程度,可以得出三种金属的活动性:镁>锌>铁。
② 铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,硫酸铜溶液呈蓝色,硫酸亚铁溶液呈浅绿色,所以铁片与硫酸铜溶液反应的实验中,可观察到铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色;该反应的化学方程式为 ;铁能从硫酸铜溶液中置换出铜,说明铁、铜两种金属的活动性:铁>铜。
【分析】在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;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置换出来。
20.【答案】(1)导电性
(2)混合物;Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2;200
(3)验证铜的活动性强于银;ABC
【解析】【解答】(1)铜可用来制作导线,是因为其具有良好的延展性和导电性,故填:导电性。(2)①钢是铁的合金,属于混合物,故填:混合物。②工业上用一氧化碳和赤铁矿炼铁同时生成二氧化碳,故填:Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。③建造这座桥大约用了112t铁,理论需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为x
x=200t。故填:200。(3)①第1步是将铜浸入硝酸银溶液中,是为了验证铜的活动性强于银,故填:验证铜的活动性强于银。②第2步实验中,应该验证铁的活动性强于铜,为了达到实验目的,溶液甲可以是稀盐酸、FeSO4溶液、CuSO4溶液,不能是ZnSO4溶液。故填:ABC。
【分析】根据已有的金属的性质以及物质间反应的化学方程式的书写的知识进行分析解答即可。
21.【答案】(1)溶液为蓝色
(2)三种金属铁的活泼性最强,铁发生置换反应一定产生硫酸亚铁
(3)气泡
(4)铁;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;铁和铜
【解析】【解答】交流表达:
(1)小明通过观察,认为废液中一定含有硫酸铜。他观察到的现象是:溶液为蓝色,因为:硫酸铜溶液中铜离子为蓝色;
(2)小红通过分析,认为废液中一定含有硫酸亚铁,她的依据是:三种金属铁的活泼性最强,铁发生置换反应一定产生硫酸亚铁;
(3)作出猜想:小华认为废液中还可能含有稀硫酸。
实验验证:小华取少量废液于试管中,加入少量锌粒产生气泡现象, 则证明废液中确实含有硫酸。因为锌粒能与稀硫酸反应产生氢气;通过分析与实验,同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸。
(4)拓展应用:
①若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁,应加入过量的铁。铁与稀硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气的化学方程式:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;铁与硫酸铜反应产生硫酸亚铁和铜的化学方程式Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
②反应完全后过滤,滤渣中物质为过量的铁和被置换出来的铜,滤液中溶质为硫酸亚铁。
【分析】(1)铜盐溶液为蓝色。
(2)金属的活泼性顺序为铁>铜>银。
(3)锌粒能与稀硫酸反应产生氢气和硫酸锌。
(4)铁与稀硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气。
铁与硫酸铜反应产生硫酸亚铁和铜。
22.【答案】(1)0.3
(2)解:设镁铜合金样品中镁的质量为x
答:镁铜合金样品中镁的质量为3.6g。
【解析】【解答】(1)铜的活动性较弱,不和稀硫酸反应;镁和稀硫酸反应生产氢气逸出,烧杯中物质总质量的减少就是生成气体的质量为100g+10g-109.7g=0.3g;
【分析】(1)根据质量守恒定律得出生成气体的质量
(2)利用氢气的质量结合反应的方程式计算镁的质量
8.2 金属的化学性质 同步练习
一、单选题
1.下列金属活动性最强的是( )
A.Cu B.Fe C.Al D.Zn
2.下列化学反应中,属于置换反应的是( )
A.4P+5O2 2P2O5
B.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
C.CaCO3 CaO+CO2↑
D.Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
3.北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料,下列有关金属材料的说法正确的是( )
A.常温下所有的金属都是固体
B.钢是纯净物,生铁是混合物
C.铁与硫酸铜溶液的反应属于复分解反应
D.为防止钢铁制品生锈,可在其表面刷漆
4.归纳推理是学习化学的一种重要的思维方法。下列归纳推理正确的是( )
A.蜡烛燃烧生成CO2和H2O,则蜡烛组成中一定含有碳、氢元素
B.铝表面会形成氧化铝保护层,则铁制品表面的铁锈也可起到保护作用
C.置换反应有单质生成,则有单质生成的反应一定是置换反应
D.催化剂在化学反应前后质量不变,则化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂
5.下图是某一化学反应的微观模型示意图,对此理解错误的是( )
A.反应前后原子的种类和个数都没发生改变
B.丙和丁都为化合物
C.该反应基本反应类型属于置换反应
D.参加反应的甲和乙的分子个数比为2:5
6.如图所示,用导线将锌片和铜片分别连接到电流表的正负极,插入硫酸铜溶液中即可构成化学电池。下列说法错误的是( )
A.该装置将化学能直接转化成电能
B.反应后烧杯中溶液的质量变小
C.实验说明锌的金属活动性大于铜
D.涉及的反应为
7.往AgNO3和Cu(NO3)2的混合液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生。根据上述现象,你得出的结论是()
A.滤渣中一定有Fe粉 B.滤渣中一定有Cu粉
C.滤液中一定有Fe2+ D.滤液中一定有Fe2+ 、Cu2+
8.等质量的镁、锌、铁分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应,图测中能够正确反映产生氢气质量m与反应时间t关系的图象为( )
A. B.
C. D.
9.甲、乙、丙、丁四种金属,只有丙在自然界中主要以单质形式存在,用甲制的容器不能盛放硫酸丁溶液,用乙制的容器却可以盛放硫酸丁溶液。由此推断四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.丙>乙>甲>丁 B.甲>丁>乙>丙
C.丁>甲>乙>丙 D.甲>乙>丁>丙
10.往AgNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得到固体和滤液。向固体中加入稀硫酸,发现有气泡产生。据上述现象,下列说法正确的是( )
A.固体中一定有Ag和Cu,可能含有Fe
B.固体中一定有Cu、Ag、Fe
C.滤液中一定含有AgNO3和Cu(NO3)2,可能含有Fe(NO3)2
D.滤液中一定含有Fe(NO3)2,可能含有AgNO3和 Cu(NO3)2
11.托盘天平左右两边各放一只质量相等的烧杯,在两只烧杯中均加入等质量、等质量分数的稀硫酸,此时天平平衡,然后在左盘烧杯中加5g锌粒,在右盘烧杯中加5g铁粉,充分反应后两只烧杯底部均无固体剩余,此时天平( )
A.偏向右边 B.偏向左边 C.仍然平衡 D.无法判断
12.小明同学为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序,设计了四种方案:①将锌、铜分别加入硫酸锌溶液中;②将锌、铜分别放入硫酸亚铁溶液中;③将锌放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中;④将铁分别放入硫酸锌、硫酸铜溶液中,其中可行的是()
A.①或② B.①或④ C.②或④ D.③或④
二、填空题
13.
(1)观察下图中氮元素的化合价与其所组成的物质类别的关系,回答下列问题:
①甲在空气中的体积分数为 ,乙的化学式 ;丙的化学式为HNO3,该物质的名称是 。
②若丁是工业用盐NaNO2,能区别NaNO2溶液与食盐溶液的一种试剂是 。(友情提示:NaNO2有毒,有咸味,外形与食盐相似,其水溶液呈碱性。)
③氮元素的化合价也可以为-3价,写出 形成一种化肥的化学式 。
(2)将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合加热到约800℃,可得到铜锌合金,其中发生的置换反应有 个。该合金外观酷似黄金,下列试剂中,能鉴别该合金和黄金的是 填字母序号)。
A、NaCl溶液
B、AgNO3溶液
C、稀盐酸
14.将一定质量金属M的粉末放入盛有Cu(NO)2溶液的烧杯中,充分反应后溶液呈无色(M呈+2价);继续向烧杯中加入一定量的AgNO3溶液,待充分反应后过滤,得蓝色滤液和滤渣。根据实验分析,滤渣中一定含有 (填化学式,下同),滤液中一定含有 。
15.经研究发现,长期使用铁锅炒菜做饭,可有效地防止缺铁性贫血的发生,原因是 ;如果炒菜时经常加入适量的食醋,效果会更好,理由是 。
16.含有锌粉6.5克,铁粉5.6克,铜粉3.2克,铝粉1.8克的混合物,与一定质量的稀硫酸充分反应,反应停止后,有6克固体剩余,则生成氢气的质量为 g。
17.将13gZn加入到含34gAgNO3和18.8gCu(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,滤液中的溶质为 ;所得溶液质量 原混合溶液质量(填“>”“<”或“=”)。
三、实验探究题
18.小高拿来一片黄色的金属向同学们炫耀说他捡到了黄金。小新说他曾在网上到有一种铜锌合金外观和黄金相似,常被误认为是黄金。于是他与小高开始探究。
[提出问题]这块黄色的金属是黄金,还是铜锌合金?
[猜想] (1)小高认为是黄金;(2)小新认为是铜锌合金。
[查阅资料]合金中的金属保持各自的化学性质,金在高温下不与氧气反应,锌在高温下与氧气反应生成白色固体。
[设计实验]
①小高设计的实验是:截取一小片该金属放在石棉网上用酒精灯加热。
②小新设计的实验是:截取一小片该金属放人硝酸银溶液中。
[现象与结论]
(1)小高在实验中观察到黄色的金属变黑,则他的猜想 (填“正确”或“错误”),黑色物质是 。
(2)小新在实验中能观察到的现象是 ,写出发生反应的化学方程式: 。
(3)[反思与应用]
①假如你的观点和小新的观点相同,你还可以设计的一个实验是:截取一小片该金属放入某种无色溶液中,选择的溶液是 。
②你设计的实验中能观察到的现象是 。
19.小雨同学为验证镁、铁、锌三种金属的活动性,进行了下图所示实验:
①实验中,小雨观察到的现象是 ,由此得出三种金属的活动性:镁>锌>铁;
②小明还补充了铁片与硫酸铜溶液反应的实验,实验中观察到的现象是 ,有关反应的化学方程式为 。由此得出铁、铜两种金属的活动性:铁 铜(填“>”“=”“<”)。
20.金属在日常生活、工农业生产和科学研究方面应用广泛。
(1)铜可用来制作导线,是因为其具有良好的延展性和 。
(2)天津的解放桥是一座全钢结构可开启的桥梁,它是天津的标志性建筑物之一。
①钢属于 (填“单质”、“纯净物”或“混合物”)。
②工业上用一氧化碳和赤铁矿炼铁的原理是 (写化学方程式)。
③建造这座桥大约用了112t铁,理论需要含氧化铁80%的赤铁矿 t。
(3)为探究铁、铜、银的金属活动性顺序,同学们设计了如图所示的两步实验。
①第1步实验的目的是 。
②第2步实验中,为了达到实验目的,溶液甲可以是 (填序号)。
A、稀盐酸
B、FeSO4溶液
C、CuSO4溶液
D、ZnSO4溶液
21.某班同学做验证铁、铜、银的金属活动性顺序的实验,用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸和硫酸铜溶液。实验结束后,化学兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究,请你一起参与。
(提出问题)废液中含有什么物质?
(交流表达)
(1)小明通过观察,认为废液中一定含有硫酸铜。他观察到的现象是 。
(2)小红通过分析,认为废液中一定含有硫酸亚铁,她的依据是: 。
(3)(作出猜想)小华认为废液中还可能含有稀硫酸。
(实验验证)小华取少量废液于试管中,加入少量锌粒产生 现象, 则证明废液中确实含有硫酸。通过分析与实验,同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸。
(4)(拓展应用)
①若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁,应加入过量的 。写出该反应过程中的化学方程式 ; ;
②反应完全后过滤,滤渣中物质为 ,滤液中溶质为硫酸亚铁。
四、计算题
22.镁铜合金常用作飞机天线等导电材料,学校化学兴趣小组要测定10g某镁铜合金样品中镁的质量进行如图所示实验。
请计算:
(1)生成气体的质量为 g。
(2)计算该镁铜合金样品中镁的质量。(写出计算过程)
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】金属活动性顺序为钾钙钠镁铝、锌铁锡铅氢、铜汞银铂金。给出金属中铝的活动性最强,
故答案为:C。
【分析】根据金属活动性顺序表,进行分析。
2.【答案】B
【解析】【解答】A. 由化学方程式可知,该反应是两种物质生成一种新物质的反应,符合化合反应的特点,属于化合反应,不属于置换反应,故不符合题意;
B. 由化学方程式可中,该反应是金属单质与盐反应生成新金属单质与新盐的反应,也是一种单质与一种化合物生成另一种单质与另一种化合物的反应,符合置换反应的特点,属于置换反应,故符合题意;
C. 由化学方程式可知,该反应是一种物质生成两种新物质的反应,符合分解反应的特点,属于分解反应,不属于置换反应,故不符合题意;
D. 由化学方程式可知,该反应是盐与碱生成另一种盐与另一种碱的反应,是两种化合物交换成分生成另外两种化合物的反应,符合复分解反应的特点,属于复分解反应,不属于置换反应,故不符合题意,
故答案为:B。
【分析】根据置换反应的特点,进行分析。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.常温下金属汞为液体,该选项说法不符合题意;
B.生铁和钢是两种常见的铁合金,属于混合物,该选项说法不符合题意;
C.铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应是单质和化合物生成单质和化合物的反应,属于置换反应,该选项说法不符合题意;
D.在钢铁表面刷漆能隔绝空气,从而防止其生锈,该选项说法符合题意,
故答案为:D。
【分析】A.并不是常温下所有的金属都是固体,汞呈液态;
B.钢是铁合金,属于混合物;
C.铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,属于置换反应。
4.【答案】A
【解析】【解答】A、由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,蜡烛燃烧生成CO2和H2O,生成物中含有碳、氢元素,反应物中氧气中含有氧元素,则则蜡烛组成中一定含有碳、氢元素,故符合题意;
B、铝表面会形成致密的氧化铝保护层,则铁制品表面的铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,故不符合题意;
C、置换反应有单质生成,则有单质生成的反应不一定是置换反应,如水通电分解生成氢气和氧气,属于分解反应,故不符合题意;
D、催化剂在化学反应前后质量不变,则化学反应前后质量不变的物质不一定是催化剂,也可能不参加反应,故不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、蜡烛燃烧后生成二氧化碳和水,说明蜡烛的组成中有碳元素和氢元素;
B、铝表面形成的氧化铝是致密的可以保护内部的铝不被氧化,铁锈是一种疏松的结构,不能保护内部的铁;
C、有单质生成的反应不一定是置换反应,如一氧化碳还原氧化铜,也会生成单质,但是不属于置换反应;
D、化学反应前后质量不变的物质可能是该反应的催化剂,也可能是与反应无关的物质。
5.【答案】C
【解析】【解答】A、由应前后微粒的构成及变化可知,反应前后原子的种类和数目都不变,说法不符合题意;
B、由反应的化学方程式 可知,丙是二氧化碳,丁是水,都是化合物,说法不符合题意;
C、由反应的化学方程式 可知,此反应中生成物是两种化合物,不属于置换反应,说法符合题意;
D、由反应的化学方程式 可知,参加反应的甲和乙的分子个数比为2:5,说法不符合题意。
故答案为:C。
【分析】由反应的微观示意图可知,此反应的化学方程式为: 。
6.【答案】B
【解析】【解答】A、该装置为原电池,该装置将化学能直接转化成电能,故说法不符合题意;
B、该装置内发生的反应为锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,反应的化学方程式为,根据化学方程式可知,65份质量的锌完全反应生成64份质量的铜,则反应后烧杯内溶液的质量变大,故说法符合题意;
C、根据原电池装置可知,金属活动性强的作负极,金属活动性弱的作正极,则实验说明锌的金属活动性大于铜,故说法不符合题意;
D、该原电池涉及的化学反应为锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,反应的化学方程式为,故说法不符合题意
故答案为:B。
【分析】A.原电池是将化学能转化为电能的装置;
C.该原电池中锌作负极,铜为正极,则金属活动性:锌>铜;
D.该原电池涉及的反应为。
7.【答案】C
【解析】【解答】A、向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生,所以滤渣中一定没Fe粉,不符合题意;
B、金属活动性越差的金属,越容易被置换,滤渣中一定有银粉,不一定有铜粉,不符合题意;
C、铁与AgNO3和Cu(NO3)2反应,都生成亚铁离子,滤液中一定有Fe2+,符合题意;
D、如果Ag+、Cu2+恰好被全部置换出来,则溶液中一定没有Ag+、Cu2+,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据金属活动性顺序,可知活动性:铁>铜>银,因为过滤后往滤渣中加稀盐酸,铜、铁、银中只有铁能和稀盐酸反应放出气泡,所以滤渣中一定没有铁;铁先与AgNO3反应,硝酸银反应完,铁再和Cu(NO3)2反应,都生成亚铁离子。
8.【答案】A
【解析】【解答】在金属活动性顺序中,镁>锌>铁,与硫酸反应时镁的速率最快,在坐标中斜线最陡,铁的反应速率最慢,在坐标中斜线最平缓,观察图象,排除BC;等质量的镁,锌,铁,分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应,则镁生成的氢气最多,锌生成的氢气最少,观察图象,排除D;
故答案为:A。
【分析】结合所涉及的化学知识,符合题意分析各变化的过程,注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势,进而确定正确的图象。
9.【答案】B
【解析】【解答】只有丙在自然界中主要以单质形式存在,说明丙最不活泼,用甲制的容器不能盛放硫酸丁溶液,说明甲比丁活泼,用乙制的容器却可以盛放硫酸丁溶液,说明丁比乙活泼,因此四种金属的活动性由强到弱的顺序是甲>丁>乙>丙。
故答案为:B。
【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。
10.【答案】B
【解析】【解答】往AgNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,铁先和硝酸银反应,然后在和硝酸铜反应,反应后得到固体中加入稀盐酸有气泡产生,而即使有银和铜生成也不能和硫酸反应,所以一定有铁剩余,说明硝酸银和硝酸铜被反应完,所以固体一定有铜、银、铁,滤液中一定有硝酸亚铁,一定没有硝酸铜和硝酸银。
故答案为:B。
【分析】根据往AgNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,铁先和硝酸银反应,然后在和硝酸铜反应,铁能与盐酸反应产生氢气,铜和银不与盐酸反应分析。
11.【答案】B
【解析】【解答】锌和铁都会和酸发生反应,而最后固体都没有剩余,说明金属都反应完,生成氢气质量根据金属质量计算,
锌粒生成氢气少,铁粉生成氢气多,此时天平偏向左边,
故答案为:B。
【分析】根据锌和铁的质量利用方程式中物质质量关系计算出产生氢气质量,再通过天平增重质量=加入质量-产生气体质量分析。
12.【答案】C
【解析】【解答】根据金属活动性顺序可知①将锌、铜分别加入硫酸锌溶液中不能验证金属铁的活动性;②将锌铜分别放入硫酸亚铁溶液中方案可行;③将金属锌放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中,铜和铁都能对置换方案不可行;④将铁分别放入硫酸锌溶液、硫酸铜溶液中,可置换金属铜不能置换金属锌方案可行;
故答案为:C
【分析】根据金属活动性顺序的应用分析,在金属活动性顺序表中,排在氢前的金属能与酸发生反应,排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液反应,根据反应是否发生即可证明金属的活动性的强弱。
13.【答案】(1)78%;N2O;硝酸;无色酚酞试液;NH4Cl
(2)2;BC
【解析】【解答】(1)甲为单质,氮元素单质为氮气,在空气中的体积分数为78%,乙为氧化物含氧元素,氮元素化合价+1价,根据化合价代数和为零,化学式为N2O;丙的化学式为HNO3,该物质的名称是硝酸,故填:78%;N2O;硝酸。(2)NaNO2有毒,有咸味,外形与食盐相似,其水溶液呈碱性,氯化钠是中性的,可以滴加酚酞试液,变红的为亚硝酸钠,不变色的是氯化钠溶液,故填:无色酚酞试液。(3)氯化铵中氮元素-3价,为氮肥,故填:NH4Cl。(4)得到铜锌合金,其中发生的置换反应有2个,碳酸锌高温分解生成氧化锌和二氧化碳,然后氧化锌和碳生成锌和二氧化碳,氧化亚铜和碳生成铜和二氧化碳。合金外观酷似黄金,能鉴别该合金和黄金的是稀盐酸和硝酸银,合金中含锌加稀盐酸会生成氢气,加入硝酸银,因为锌和铜金属活动性都比银强,银会被置换出来 生成白色固体,
故答案为:BC。
【分析】(1) ① 根据空气的组成进行分析
② 根据亚硝酸钠是碱性的,氯化钠是中性的分析
③ 根据化学式的书写方法分析
(2)根据置换反应是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分析
14.【答案】Ag;M(NO3)2、Cu(NO3)2
【解析】【解答】 将一定质量金属M的粉末放入盛有Cu(NO)2溶液的烧杯中,充分反应后溶液呈无色(M呈+2价); 说明M和硝酸铜反应生成硝酸M和铜, 继续向烧杯中加入一定量的AgNO3溶液,待充分反应后过滤,得蓝色滤液和滤渣。 是因为铜和硝酸银反应生成银和硝酸M,故滤渣中一定含有硝酸M和硝酸铜;
【分析】在金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,两种金属相距越远,优先反应,据此分析
15.【答案】用铁锅炒菜做饭,会使少量单质铁进入人体,与胃酸反应转变成可被吸收的铁;在炒菜过程中,醋酸会与少量单质铁反应,生成可被吸收的铁
【解析】【解答】 用铁锅炒菜做饭,会使少量单质铁进入人体,与胃酸反应转变成可被吸收的铁 ,可防止缺铁性贫血, 在炒菜过程中,醋酸会与少量单质铁反应,生成可被吸收的铁 ,所以炒菜时经常加入适量的食醋,效果会更好 ;
【分析】根据铁锅在炒菜时可补充铁元素及铁与酸能发生反应分析。
16.【答案】0.5
【解析】【解答】锌、铁、铜、铝四种金属中活动性的强弱关系为铝>锌>铁>铜,其中铜不与稀硫酸反应,金属与酸反应时要按金属活动性由强到弱的顺序反应,因混合物与一定质量的稀硫酸反应后剩余固体有6 g,则说明稀硫酸量不足,还有部分铁剩余,剩余铁的质量为6 g-3.2 g=2.8 g,反应铁的质量为5.6 g-2.8 g=2.8 g,根据化学方程式可知,
锌粉6.5 g完全反应生成氢气的质量为0.2 g,铝粉1.8 g完全反应产生氢气的质量为0.2 g,反应2.8 g铁产生氢气的质量为0.1 g,即共产生氢气的质量为0.5 g。
【分析】根据铜不与稀硫酸反应,金属与酸反应时要按金属活动性由强到弱的顺序反应,混合物与一定质量的稀硫酸反应后剩余固体有6 g,则说明稀硫酸量不足,还有部分铁剩余,再利用方程式中各金属的质量计算生成氢气质量分析。
17.【答案】Zn(NO3)2;<
【解析】【解答】锌优先与硝酸银反应,硝酸银反应,反应完全后锌再与硝酸铜反应;
设与34g硝酸银反应的锌的质量为x,生成银的质量为a
设与18.8g硝酸铜反应需要锌的质量为y,生成银的质量为b
故6.5g+6.5g=13g,故13g锌恰好全部反应,锌和硝酸银反应完全、和硝酸铜反应完全,故滤液中的溶质为硝酸锌,由于21.6g+6.4g>13g,生成固体质量大于反应固体质量,故所得溶液质量小于原混合溶液质量。
【分析】根据金属化学性质和化学方程式计算知识分析。
18.【答案】(1)错误;氧化铜
(2)金属表面有银白色固体物质生成,溶液由无色变成蓝色;Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag、Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
(3)稀盐酸(答案合理即可);金属表面有气泡生成
【解析】【解答】(1)金在加热的情况下和氧气也不反应,因此变黑的金属不是金,黑色物质时铜和氧气反应生成的氧化铜;
(2)铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,现象是 金属表面有银白色固体物质生成,溶液由无色变成蓝色 ,锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银,化学方程式为 Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag ;
(3)验证铜锌合金,实际就是验证含有其中某一种金属,可以选择稀盐酸, 截取一小片该金属放入 稀盐酸中,锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,现象是金属表面有气泡生成;
【分析】(1)根据金和铜的化学性质分析
(2)根据铜、锌与硝酸银的反应分析
(3)根据金属的活动性顺序分析
19.【答案】盛有镁片的试管中反应剧烈,有大量气泡产生;盛有铁片的试管中反应较缓慢且有少量气泡产生;盛有锌片的试管中反应较剧烈且有较多气泡产生;铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色;;>
【解析】【解答】① 镁与稀硫酸反应时,试管中反应剧烈,有大量气泡产生;铁与稀硫酸反应时,试管中反应较缓慢且有少量气泡产生;锌与稀硫酸反应时,反应较剧烈且有较多气泡产生。由三种金属与稀硫酸反应的剧烈程度,可以得出三种金属的活动性:镁>锌>铁。
② 铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,硫酸铜溶液呈蓝色,硫酸亚铁溶液呈浅绿色,所以铁片与硫酸铜溶液反应的实验中,可观察到铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色;该反应的化学方程式为 ;铁能从硫酸铜溶液中置换出铜,说明铁、铜两种金属的活动性:铁>铜。
【分析】在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;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置换出来。
20.【答案】(1)导电性
(2)混合物;Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2;200
(3)验证铜的活动性强于银;ABC
【解析】【解答】(1)铜可用来制作导线,是因为其具有良好的延展性和导电性,故填:导电性。(2)①钢是铁的合金,属于混合物,故填:混合物。②工业上用一氧化碳和赤铁矿炼铁同时生成二氧化碳,故填:Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。③建造这座桥大约用了112t铁,理论需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为x
x=200t。故填:200。(3)①第1步是将铜浸入硝酸银溶液中,是为了验证铜的活动性强于银,故填:验证铜的活动性强于银。②第2步实验中,应该验证铁的活动性强于铜,为了达到实验目的,溶液甲可以是稀盐酸、FeSO4溶液、CuSO4溶液,不能是ZnSO4溶液。故填:ABC。
【分析】根据已有的金属的性质以及物质间反应的化学方程式的书写的知识进行分析解答即可。
21.【答案】(1)溶液为蓝色
(2)三种金属铁的活泼性最强,铁发生置换反应一定产生硫酸亚铁
(3)气泡
(4)铁;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;铁和铜
【解析】【解答】交流表达:
(1)小明通过观察,认为废液中一定含有硫酸铜。他观察到的现象是:溶液为蓝色,因为:硫酸铜溶液中铜离子为蓝色;
(2)小红通过分析,认为废液中一定含有硫酸亚铁,她的依据是:三种金属铁的活泼性最强,铁发生置换反应一定产生硫酸亚铁;
(3)作出猜想:小华认为废液中还可能含有稀硫酸。
实验验证:小华取少量废液于试管中,加入少量锌粒产生气泡现象, 则证明废液中确实含有硫酸。因为锌粒能与稀硫酸反应产生氢气;通过分析与实验,同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸。
(4)拓展应用:
①若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁,应加入过量的铁。铁与稀硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气的化学方程式:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;铁与硫酸铜反应产生硫酸亚铁和铜的化学方程式Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
②反应完全后过滤,滤渣中物质为过量的铁和被置换出来的铜,滤液中溶质为硫酸亚铁。
【分析】(1)铜盐溶液为蓝色。
(2)金属的活泼性顺序为铁>铜>银。
(3)锌粒能与稀硫酸反应产生氢气和硫酸锌。
(4)铁与稀硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气。
铁与硫酸铜反应产生硫酸亚铁和铜。
22.【答案】(1)0.3
(2)解:设镁铜合金样品中镁的质量为x
答:镁铜合金样品中镁的质量为3.6g。
【解析】【解答】(1)铜的活动性较弱,不和稀硫酸反应;镁和稀硫酸反应生产氢气逸出,烧杯中物质总质量的减少就是生成气体的质量为100g+10g-109.7g=0.3g;
【分析】(1)根据质量守恒定律得出生成气体的质量
(2)利用氢气的质量结合反应的方程式计算镁的质量
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