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山东省2018-2020年近三年中考化学试题分类(4)——金属及其化合物(含解析)
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山东省2018-2020年中考化学试题分类(10)——金属及其化合物
一.选择题(共16小题)
1.(2020•日照)有甲、乙、丙、丁四种金属,只有丙在自然界能以单质形态存在。含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放。将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中,在甲表面有铜析出,而丁没有变化。这四种金属活动性顺序由弱到强的是( )
A.丙<丁<甲<乙 B.乙<甲<丁<丙
C.丁<甲<乙<丙 D.丙<乙<甲<丁
2.(2020•日照)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.①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是甲
B.①②对比说明铁生锈需要空气,①③对比说明铁生锈需要水
C.③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂
D.四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉
3.(2020•泰安)向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中加入一些锌粉,完全反应后过滤。不可能存在的情况是( )
A.滤纸上有Ag,滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Mg2+
B.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Zn2+、Mg2+
C.滤纸上有 Ag、Cu、Zn、Mg,滤液中有Zn2+
D.滤纸上有Ag、Cu、Zn,滤液中有Zn2+、Mg2+
4.(2020•潍坊)利用甲酸(HCOOH)与浓硫酸制备CO,并用如图实验装置验证CO的有关性质。
已知:HCOOHCO↑+H2O
下列说法不正确的是( )
A.操作时,先点燃乙处酒精灯,再滴加HCOOH
B.装置丙的作用是防止倒吸
C.装置丁既可检验CO2,又可收集CO
D.随着反应进行,浓硫酸浓度降低,产生CO气体速率减小
5.(2020•青岛)某同学为验证镁、铁、铜、银的金属活动性顺序,设计了如图所示的四个实验(金属片均已打磨,且其形状大小相同;实验①②③所用盐酸的溶质质量分数和体积均相同)。
下列分析不正确的是( )
A.对比实验①②反应的剧烈程度,能判断出镁和铁的金属活动性强弱
B.分析实验②④的现象,能判断出铁、铜、银的金属活动性强弱
C.分析实验④的现象,能判断出铜和银的金属活动性强弱
D.分析四个实验的现象,能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序
6.(2020•潍坊)将质量相等的Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀硫酸中,反应结束后,生成氢气的质量关系不可能的是( )
A. B.
C. D.
7.(2020•潍坊)将一定量金属M加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后,过滤,得到固体滤渣,滤液为无色,向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。下列有关判断正确的是( )
A.金属活动性:M>Zn>Cu
B.滤液中可能只含一种溶质
C.滤渣中一定含有金属M
D.该过程一定发生了如下反应:M+CuSO4═Cu+MSO4
8.(2020•临沂)下列与金属材料有关的说法中,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.银能与稀盐酸发生置换反应
D.为防止钢铁制品生锈,可在其表面刷漆
9.(2020•德州)如图所示是实验室利用一氧化碳还原氧化铁的装置图。关于该实验,下列说法错误的是( )
A.实验时可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑
B.反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前增加
C.试管中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成
D.为了防止污染空气,该实验应增加尾气处理装置
10.(2020•滨州)A、B、C、D是四种金属单质,A能从B的硝酸盐溶液中置换出B,但A不能与稀盐酸反应。C、D能与稀盐酸反应产生H2,且相同条件下D比C反应剧烈。则四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.D>C>A>B B.B>A>C>D C.A>B>C>D D.D>C>B>A
11.(2019•泰安)如图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是( )
①一段时间后,铁丝会由下向上出现锈蚀现象
②一段时间后,水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后,塑料瓶会变膨胀,因为铁生锈要放热
④一段时间后,塑料瓶会变瘪,因为铁生锈与空气有关
A.①② B.②④ C.②③ D.③④
12.(2018•淄博)化学兴趣小组的同学用镁条和稀盐酸进行实验,装置如图所示。下列有关现象和结论不正确的是( )
A.反应过程中产生大量的气泡,且试管外壁有热感
B.反应过程中气球膨胀,冷却至室温气球恢复原状
C.将气球中收集到的气体点燃,可能会听到爆鸣声
D.将药品换成生石灰和水,观察到气球膨胀
13.(2018•滨州)把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中(反应关系如图甲),把金属M加入到足量的Y(NO3)2溶液中(反应关系如图乙)。据此判断四种金属的活动性顺序为( )
A.X>Z>M>Y B.Y>M>Z>X C.X>Z>Y>M D.Z>X>M>Y
14.(2018•菏泽)现有X、Y、Z三种金属,将它们分别放入稀H2SO4中,只有X无氢气放出。将Y投入Z的盐溶液中,Y的表面没有发生变化。则X、Y和Z的金属活动性顺序正确的是( )
A.X>Y>Z B.Z>Y>X C.X>Z>Y D.Y>Z>X
15.(2018•聊城)下列各组物质不能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱的是( )
A.稀盐酸
B.MgSO4溶液 Fe Cu
C.Mg FeSO4溶液 Cu
D.MgSO4溶液 Fe Cu(NO3)2溶液
16.(2018•潍坊)化学与生产、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是( )
选项
现象或事实
解释
A
用洗涤剂洗去油污
洗涤剂能溶解油污
B
堆放杂物的纸箱着火,用水浇灭
水能降低纸箱的着火点
C
熬胆矾铁釜,久之亦化为铜
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
D
书写具有保存价值的档案时,规定应使用碳素墨水
使用方便,宇迹清晰
A.A B.B C.C D.D
二.多选题(共1小题)
17.(2019•青岛)将铜粉和铁粉的混合物 m g 放入烧杯中,向烧杯中不断加入FeCl3溶液,测得烧杯中剩余固体的质量与加入 FeCl3 溶液体积的关系如图所示。下列相关说法正确的是( )
【小资料】
铁和铜都能与 FeCl3溶液发生反应,反应的化学方程式为:Fe+2FeCl3=3FeCl2;Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
A.FeCl3 与Cu 发生的化学反应属于置换反应
B.铜粉和铁粉的混合物中,铁粉的质量为(m﹣n) g
C.N 点对应的溶液中一定含有 Fe2+、Cu2+和 Cl﹣
D.当加入V1 mL FeCl3 溶液时,Cu 恰好完全反应
三.填空题(共5小题)
18.(2020•威海)口罩中的化学
口罩成为新冠肺炎疫情防控的必需品。
(1)佩戴口罩隔离新冠肺炎病毒,跟化学实验基本操作中的 原理相似。
(2)口罩中的鼻梁条起着将口罩固定在鼻梁上的作用,其材质常见的有:铝、塑料、镀锌铁等。
①上述材料属于金属材料的是 。
②铁表面镀锌因其能 ,从而防止铁的锈蚀。
19.(2020•滨州)铝、铜、铁是生活中常见的金属。
(1)铝在空气中具有良好的抗腐蚀性的原因是 ;
(2)用铜制品电线主要是利用铜具有良好的 性;
(3)焊接铁制品时,通常先用稀盐酸除去铁表面的锈,反应的化学方程式为 。
20.(2018•日照)溴原子结构示意图如图所示,请回答下列问题:
(1)图1中x的值为 。
(2)溴元素的化学性质与如图2中 (填字母标号)的化学性质相似。A、B、C、D属于 种元素。
(3)第117号元素在元素周期表中的部分信息如图3所示,它与溴元素属同族元素,化学性质与溴元素相似,则第117号元素原子最外层有 个电子,原子中有 个质子。
(4)依据Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,推断出Fe的金属活动性比Cu强,非金属也有类似规律,据此推断,在2KI+Cl2=2KCl+I2反应中,Cl2的“非金属活动性”比I2的 (填“强”或“弱”)。
21.(2018•淄博)新高铁站淄博北站正在建设之中,此项工程需要使用大量的钢材,钢材的防锈尤为重要。请你根据学过的知识回答以下问题
(1)钢铁锈蚀主要是铁与 发生化学反应的结果,写出用可稀盐酸除去铁锈的化学方程式
(2)不锈钢是铁、铬(Cr)、镍(Ni)的合金,常用来制造医疗器械、餐其等。通过实验得知,铬和镍两种金属都能与稀硫酸反应生成氢气,分別得到硫酸铬(CrSO4)和硫酸镍(NiSO4)溶液。请任意选取铬或镍中的一种,写出其与稀硫酸反应的化学方程式 ,并设计一种比较铁和铬金属活动性强弱的方法 。
22.(2018•滨州)建造“辽宁”舰需要大量的金属钛,钛因其密度小,熔点高、常温下酸碱,耐腐蚀等优良性能,被誉为“未来金属”。工业上以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁,FeTiO3)为原料生产钛,其主要工艺流程如下图所示:
请写出上述工艺流程中镁在高温下与TiCl4反应生成Ti和氯化镁的化学方程式 。其基本反应类型是 。图中X是一种极易与人体血液中血红蛋白结合的有毒气体,该气体的化学式为 。
四.实验探究题(共3小题)
23.(2020•滨州)结合如图有关实验,回答问题。
(1)铁丝在氧气中燃烧时集气瓶内预先加入少量水的原因是 ;
(2)过滤操作中玻璃棒的作用是 ;
(3)对比一段时间后三枚铁钉生锈程度,可以得出铁生锈的条件是 ;
(4)烧杯中白磷(着火点40℃)不燃烧的原因是 。
24.(2019•淄博)某兴趣小组的同学利用如图装置探究工业炼铁的化学原理。
(1)实验前要先通入一氧化碳,然后再加热;实验过程中观察到硬质玻璃管内的红棕色物质逐渐变为 色,写出反应的化学方程式: 。
(2)实验过程中必须对尾气进行处理,利用支架调节酒精灯的高度,用酒精灯火焰的 点燃。
(3)通过上述实验探究,同学们总结一氧化碳的化学性质有 。
25.(2019•德州)我们通过学习知道:钠原子结构示意图,钠原子在化学反应中易 电子,成为 (填名称)。
(1)“在金属活动顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从其盐溶液里置换出来”,金属钠排在铜的前面。有的同学据此推测:钠能从蓝色硫酸铜溶液中把铜置换出来。教师按照下列图示顺序进行演示实验,并记录实验现象:
①由以上实验现象得出结论:因为反应中没有 色的物质生成,所以金属钠 (填:“能”或“不能”)把铜从硫酸铜溶液中置换出来。
②对实验涉及的物质进行分析:硫酸铜溶液中溶剂为水,溶质为 (填化学式)。钠与硫酸铜溶液反应后培养皿中所含元素有:Na、Cu、H、O、 (填元素符号)五种元素。
查阅资料得知:“蓝色絮状难溶物”是一种学过的碱,该物质的名称是 。
(2)有的同学又产生新的疑问:钠能否与水发生反应?生成物是什么?
教师为解答学生的疑惑,又设计并进行如下实验,同时记录有关现象:
请结合如图所示信息,回答下列问题:
①用手触摸图3中烧杯外壁,感觉烫手,说明钠与水发生的是 (填:“吸热”或“放热”)反应。
②从“图3”中可以断定:液体中出现红色说明反应后液体显 性,结合液体中所含元素,继而推断有 (填化学式)生成。另外,钠与水反应还生成一种可燃性气体单质。请写出钠与水反应的化学方程式: 。
五.解答题(共4小题)
26.(2020•枣庄)“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间。”这是明代民族英雄于谦的传世之作,蕴含着丰富的化学知识。诗中描绘的烧制熟石灰及其应用过程如图所示:
(1)图中石灰石、生石灰、熟石灰三种物质共同含有的元素为 (填符号);
(2)图中所涉及的物质中由离子构成的是 (只填一种物质的化学式);
(3)虎门销烟时,林则徐把鸦片和生石灰共同投入水池销毁,简述其中的化学原理 ;
(4)写出图中所示过程中④的化学方程式 ;
(5)碳酸钙在高温下分解为氧化钙和二氧化碳,其中各物质的质量关系可用如图表示:
则生成二氧化碳的质量占 %。
27.(2020•威海)化学与航天
2019年12月27日长征五号系列运载火箭(以下简称“胖五”)发射成功。请回答下列问题:
(1)“胖五”两种发动机分别采用液氢、液氧做推进剂和煤油、液氧做推进剂,而旧的长征火箭采用的推进剂是有毒的偏二甲肼(N2H4)和液态四氧化二氮(N2O4),其燃烧时还会因泄露和不充分燃烧产生大量氮的氧化物。
①“胖五”的两种推进剂中属于可燃物的是 。
②科学家发现,煤在一定条件下加氢制得煤油,称之为煤的液化,属于 变化。
③写出煤油(以C12H16为例)完全燃烧的化学方程式 。
④从环境保护的角度分析,“胖五”的两种发动机采用的推进剂优点是 。
(2)铝合金在火箭制造中被广泛应用。
①铝合金中的铝化学性质活泼,原因是 。
②铝在岩石圈中以化合物形式存在,工业采用电解氧化铝的方法冶炼铝,写出反应的化学方程式 。
28.(2020•潍坊)小明同学对金属的有关化学性质进行梳理和总结。请完成下列问题。
(1)对图1中几种金属的原子结构示意图进行分析,发现金属原子最外层电子一般都 4个,在化学反应中容易 电子变成阳离子,小明同学判断D和E的化学性质相似,他的依据是 ;
(2)如图2,将一锌片投入稀硫酸中,观察到的现象是 ,该反应过程溶液中增加的粒子是 (用符号表示),溶液的pH (填“逐渐减小”“逐渐增大”或“不变”),反应的化学方程式为 。
(3)图3是将铜丝插入硝酸银溶液中反应的微观示意图,从微观粒子变化的角度分析该反应的实质是 ,反应过程中溶液的质量变化是 (填“增大”“减小”或“不变”)。
29.(2019•淄博)央视综艺节目《国家宝藏》,在重温华夏文明中让我们感受到文化传承的背后的科学温度﹣﹣文化自信、民族自豪。展出的文物绚丽多彩,这些色彩的颜料主要来源于矿物和植物。如:彩陶罐的色彩用到的矿物颜料有蓝铜矿[主要成分CuCO3•Cu(OH)2].温度达200℃,蓝铜矿可以生成氧化铜等物质,写出反应的化学方程式 ,此反应类型属于 。有些颜料是从铁矿石中提取的,请写出一种铁矿石的名称 。
山东省2018-2020年中考化学试题分类(10)——金属及其化合物
一.选择题(共16小题)
1.(2020•日照)有甲、乙、丙、丁四种金属,只有丙在自然界能以单质形态存在。含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放。将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中,在甲表面有铜析出,而丁没有变化。这四种金属活动性顺序由弱到强的是( )
A.丙<丁<甲<乙 B.乙<甲<丁<丙
C.丁<甲<乙<丙 D.丙<乙<甲<丁
【答案】A
【解答】解:只有丙在自然界主要以单质形式存在,说明丙是最稳定的金属;含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放,说明乙的金属活动性比甲强,即乙>甲,将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中,在甲表面有铜析出,而丁没有变化,说明甲的金属活动性比铜强,丁的金属活动性比铜弱,即甲>铜>丁;则四种金属活动性顺序由弱到强的是:丙<丁<甲<乙。
故选:A。
【点评】本题考查金属活动性应用,难度不大,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
2.(2020•日照)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.①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是甲
B.①②对比说明铁生锈需要空气,①③对比说明铁生锈需要水
C.③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂
D.四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉
【答案】A
【解答】解:A、①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是乙,乙出铁钉最易与氧气、水充分接触,故选项说法错误。
B、①中的铁钉能与氧气、水充分接触;②中的铁钉只能与水接触;③中的铁钉只能与干燥的空气接触;一段时间后,①中的铁钉生锈,另外两支试管的铁钉没有生锈
①②对比说明铁生锈需要空气,①③对比说明铁生锈需要水,故选项说法正确。
C、氯化钙具有吸水性,③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂,故选项说法正确。
D、④中铁钉接触到的是纯氧气,四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉,故选项说法正确。
故选:A。
【点评】本题难度不大,掌握铁锈蚀的条件(铁与氧气、水同时接触)是正确解答本题的关键。
3.(2020•泰安)向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中加入一些锌粉,完全反应后过滤。不可能存在的情况是( )
A.滤纸上有Ag,滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Mg2+
B.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Zn2+、Mg2+
C.滤纸上有 Ag、Cu、Zn、Mg,滤液中有Zn2+
D.滤纸上有Ag、Cu、Zn,滤液中有Zn2+、Mg2+
【答案】C
【解答】解:A、可能是锌只与硝酸银发生了反应,且硝酸银有剩余,则滤液中有Ag+,Cu2+,Zn2+,Mg2+,故选项说法正确。
B、若锌与硝酸铜恰好完全反应,滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Zn2+、Mg2+,故选项说法正确。
C、锌不能与Mg(NO3)2溶液反应,滤纸上不可能有镁,故选项说法错误。
D、若反应后锌有剩余,滤纸上有Ag、Cu、Zn,滤液中有Zn2+,Mg2+,故选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题有一定难度,熟练掌握金属的化学性质、确定能发生的反应、综合考虑各种出现的情况是正确解答此类题的关键。
4.(2020•潍坊)利用甲酸(HCOOH)与浓硫酸制备CO,并用如图实验装置验证CO的有关性质。
已知:HCOOHCO↑+H2O
下列说法不正确的是( )
A.操作时,先点燃乙处酒精灯,再滴加HCOOH
B.装置丙的作用是防止倒吸
C.装置丁既可检验CO2,又可收集CO
D.随着反应进行,浓硫酸浓度降低,产生CO气体速率减小
【答案】A
【解答】解:A、操作时,先滴加HCOOH,生成一氧化碳,排出装置内的空气后,再点燃乙处酒精灯,以防止发生爆炸,故选项说法错误。
B、装置丙能防止丁装置的石灰水进入乙装置,装置丙的作用是防止倒吸,故选项说法正确。
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,根据石灰水是否变浑浊,装置丁可检验CO2;一氧化碳不与石灰水反应,又可以将瓶中的石灰水排出,可收集CO,故选项说法正确。
D、HCOOHCO↑+H2O中,浓硫酸作催化剂,随着反应进行,浓硫酸浓度降低,催化效果减弱,产生CO气体速率减小,故选项说法正确。
故选:A。
【点评】本题难度不大,掌握一氧化碳的化学性质、还原氧化铁的实验原理、注意事项等并能灵活运用是正确解答本题的关键。
5.(2020•青岛)某同学为验证镁、铁、铜、银的金属活动性顺序,设计了如图所示的四个实验(金属片均已打磨,且其形状大小相同;实验①②③所用盐酸的溶质质量分数和体积均相同)。
下列分析不正确的是( )
A.对比实验①②反应的剧烈程度,能判断出镁和铁的金属活动性强弱
B.分析实验②④的现象,能判断出铁、铜、银的金属活动性强弱
C.分析实验④的现象,能判断出铜和银的金属活动性强弱
D.分析四个实验的现象,能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序
【答案】B
【解答】解:A.镁和铁均属于活泼金属,都能与稀盐酸反应产生氢气,金属的活动性越强,金属与酸反应的越剧烈,产生气泡的速率越快,所以可通过对比实验①②反应的剧烈程度,能判断出镁和铁的金属活动性强弱,选项说法正确;
B.②中产生气泡,说明铁在H前面,④中铜片表面覆盖一层银白色物质,且溶液由无色变成蓝色,说明铜能置换出硝酸银中的银,即铜比银活泼,但是两个实验无法比较铁和铜的活动性强弱,选项说法错误;
C.中铜片表面覆盖一层银白色物质,且溶液由无色变成蓝色,说明铜能置换出硝酸银中的银,即铜比银活泼,选项说法正确;
D.镁和铁均属于活泼金属,都能与稀盐酸反应产生氢气,金属的活动性越强,金属与酸反应的越剧烈,产生气泡的速率越快,①中镁片表面产生气泡的速率大于②中铁片表面产生气泡的速率,说明镁比铁活泼;而实验③中,铜片表面没有变化,说明说明铜的活动性小于镁和铁;④中铜片表面覆盖一层银白色物质,且溶液由无色变成蓝色,说明铜能置换出硝酸银中的银,即铜比银活泼。分析四个实验的现象,能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序,选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
6.(2020•潍坊)将质量相等的Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀硫酸中,反应结束后,生成氢气的质量关系不可能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:A、如果稀硫酸都不足,生成氢气质量决定于硫酸,即稀硫酸不足时生成氢气质量相等,该选项对应关系有可能;
B、如果稀硫酸都过量,生成氢气质量决定于金属单质,镁、铝、锌与稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系:
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑,
24 98 2
2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑,
54 294 6
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑,
65 98 2
由以上质量关系可知,等质量的金属单质完全反应时,铝反应生成氢气质量最大,锌反应生成氢气质量最小,该选项对应关系有可能;
C、无论金属单质质量、稀硫酸质量是多少,不能出现铝反应生成氢气质量最大,镁和锌反应生成氢气质量相等的情况,该选项对应关系没有可能;
D、如果稀硫酸恰好和锌完全反应,则铝、镁过量,此时镁、铝反应生成氢气质量相等,并且大于锌反应生成的氢气质量,该选项对应关系有可能。
故选:C。
【点评】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。
7.(2020•潍坊)将一定量金属M加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后,过滤,得到固体滤渣,滤液为无色,向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。下列有关判断正确的是( )
A.金属活动性:M>Zn>Cu
B.滤液中可能只含一种溶质
C.滤渣中一定含有金属M
D.该过程一定发生了如下反应:M+CuSO4═Cu+MSO4
【答案】B
【解答】解:A、将一定量金属M加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后,过滤,得到固体滤渣,滤液为无色,说明硫酸铜已完全反应,向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生,说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的金属,该金属可能是锌,也可能是M,无法确定M与锌的活动性强弱,故选项说法错误。
B、若M能与硫酸锌反应,且完全反应后M有剩余,则滤液中的溶质是M的硫酸盐,可能只含一种溶质,故选项说法正确。
C、由A选项的分析,滤渣中不一定含有金属M,故选项说法错误。
D、由于无法确定M的化合价,该过程不一定发生了反应M+CuSO4═Cu+MSO4,故选项说法错误。
故选:B。
【点评】本题有一定难度,熟练掌握金属的化学性质、确定能发生的反应、综合考虑各种出现的情况是正确解答此类题的关键。
8.(2020•临沂)下列与金属材料有关的说法中,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.银能与稀盐酸发生置换反应
D.为防止钢铁制品生锈,可在其表面刷漆
【答案】D
【解答】解:A.常温下大部分金属都是固态的,只有金属汞在常温下为液态,选项说法错误;
B.钢和生铁均为铁合金,均是由铁和碳组成混合物,选项说法错误;
C.在金属活动性顺序中,银排在H后面,所以银不能与稀盐酸发生置换反应,选项说法错误;
D.钢铁与氧气和水同时接触时会发生锈蚀,所以为防止钢铁制品生锈,可在其表面刷漆,选项说法正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握金属和合金的组成与性质、铁锈蚀的条件与防护是正确解答本题的关键。
9.(2020•德州)如图所示是实验室利用一氧化碳还原氧化铁的装置图。关于该实验,下列说法错误的是( )
A.实验时可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑
B.反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前增加
C.试管中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成
D.为了防止污染空气,该实验应增加尾气处理装置
【答案】B
【解答】解:A、一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,实验进行一段时间后,玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑,故选项说法正确。
B、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,氧化铁失去了氧,反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前减少,故选项说法错误。
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,试管中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,故选项说法正确。
D、一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置,在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握一氧化碳的化学性质(可燃性、还原性等)、还原氧化铁的实验现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键。
10.(2020•滨州)A、B、C、D是四种金属单质,A能从B的硝酸盐溶液中置换出B,但A不能与稀盐酸反应。C、D能与稀盐酸反应产生H2,且相同条件下D比C反应剧烈。则四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.D>C>A>B B.B>A>C>D C.A>B>C>D D.D>C>B>A
【答案】A
【解答】解:A、B、C、D是四种金属单质,A能从B的硝酸盐溶液中置换出B,说明A的金属活动性比B强,即A>B。
但A不能与稀盐酸反应,说明A的金属活动性比氢弱,即H>A。
C、D能与稀盐酸反应产生H2,且相同条件下D比C反应剧烈,说明C、D的金属活动性比氢强,且D的金属活动性比C强。
故四种金属的活动性由强到弱的顺序是D>C>A>B。
故选:A。
【点评】本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
11.(2019•泰安)如图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是( )
①一段时间后,铁丝会由下向上出现锈蚀现象
②一段时间后,水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后,塑料瓶会变膨胀,因为铁生锈要放热
④一段时间后,塑料瓶会变瘪,因为铁生锈与空气有关
A.①② B.②④ C.②③ D.③④
【答案】B
【解答】解:在水面处的铁丝与水和氧气充分接触,最先生锈,由于铁生锈需要消耗氧气,导致瓶内的气压减小,故一段时间后塑料瓶会变瘪;
故选:B。
【点评】掌握铁生锈的因素是正确解答本题的关键。
12.(2018•淄博)化学兴趣小组的同学用镁条和稀盐酸进行实验,装置如图所示。下列有关现象和结论不正确的是( )
A.反应过程中产生大量的气泡,且试管外壁有热感
B.反应过程中气球膨胀,冷却至室温气球恢复原状
C.将气球中收集到的气体点燃,可能会听到爆鸣声
D.将药品换成生石灰和水,观察到气球膨胀
【答案】B
【解答】解:A、镁条和稀盐酸生成氯化镁和氢气,放出大量的热,用如图装置进行实验,会产生大量气泡,手触试管外壁有热感,故选项说法正确。
B、镁条和稀盐酸生成氢气,放出大量的热,气球膨胀;冷却至室温后,由于有氢气生成,气球仍呈膨胀状态,故选项说法错误。
C、收集到的气体(氢气和空气的混合物)移近酒精灯火焰,松开气球口听到爆鸣声,故选项说法正确。
D、生石灰和水反应放出大量的热,装置内气体受热膨胀,生石灰和水反应放出大量的热;冷却至室温后恢复原状,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握物质发生化学反应时的能量变化、金属的化学性质、氧化钙的化学性质等是正确解答本题的关键。
13.(2018•滨州)把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中(反应关系如图甲),把金属M加入到足量的Y(NO3)2溶液中(反应关系如图乙)。据此判断四种金属的活动性顺序为( )
A.X>Z>M>Y B.Y>M>Z>X C.X>Z>Y>M D.Z>X>M>Y
【答案】A
【解答】解:把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中(反应关系如图甲),Z、X能与稀盐酸反应生成氢气,Y、M不能,且完全反应时X消耗的时间短,说明反应速率快,即金属活动性X>Z>H>Y、M。
把金属M加入到足量的Y(NO3)2溶液中(反应关系如图乙),Y的质量不断增加,说明M能与Y(NO3)2溶液反应,即金属活动性M>Y。
故四种金属的活动性顺序为X>Z>M>Y。
故选:A。
【点评】本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
14.(2018•菏泽)现有X、Y、Z三种金属,将它们分别放入稀H2SO4中,只有X无氢气放出。将Y投入Z的盐溶液中,Y的表面没有发生变化。则X、Y和Z的金属活动性顺序正确的是( )
A.X>Y>Z B.Z>Y>X C.X>Z>Y D.Y>Z>X
【答案】B
【解答】解:现有X、Y、Z三种金属,将它们分别放入稀H2SO4中,只有X无氢气放出,说明Y、Z的金属活动性比氢强,X的金属活动性比氢弱,即Y、Z>H>X;将Y投入Z的盐溶液中,Y的表面没有发生变化,说明Y的金属活动性比Z弱,即Z>Y;则X、Y和Z的金属活动性顺序为:Z>Y>X。
故选:B。
【点评】本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
15.(2018•聊城)下列各组物质不能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱的是( )
A.稀盐酸
B.MgSO4溶液 Fe Cu
C.Mg FeSO4溶液 Cu
D.MgSO4溶液 Fe Cu(NO3)2溶液
【答案】B
【解答】解:A、Mg、Fe都能与稀盐酸反应,且镁的反应比铁剧烈,铜不能与稀硫酸反应,能比较Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱,A不符合题意;
B、Fe Cu都不与MgSO4溶液,说明镁>铁、铜,但不能比较铁、铜的金属活动性大小,不能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱,故B符合题意;
C、铜不能与FeSO4溶液反应,说明铁>铜,Mg能与FeSO4溶液反应生,说明镁>铁,能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱,故C不符合题意;
D、铁能与Cu(NO3)2溶液反应,说明铁>铜,Fe不能与MgSO4溶液反应,说明镁>铁,可以证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】同学们要会利用金属活动顺序表设计实验,去验证金属的活动性强弱。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,有些时候可以利用物质间反应的中间产物进行实验。
16.(2018•潍坊)化学与生产、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是( )
选项
现象或事实
解释
A
用洗涤剂洗去油污
洗涤剂能溶解油污
B
堆放杂物的纸箱着火,用水浇灭
水能降低纸箱的着火点
C
熬胆矾铁釜,久之亦化为铜
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
D
书写具有保存价值的档案时,规定应使用碳素墨水
使用方便,宇迹清晰
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解答】解:A、洗涤剂具有乳化作用,能将大的油滴分散成细小的油滴随水冲走,故选项说法错误。
B、堆放杂物的纸箱着火,用水浇灭,利用了使温度降到着火点以下的原理,故选项说法错误。
C、熬胆矾铁釜,久之亦化为铜,是因为铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,故选项说法正确。
D、碳素墨水中含有炭黑,炭黑的主要成分是碳,碳在常温下化学性质不活泼,故选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握金属的化学性质、乳化作用、灭火的原理、碳在常温下化学性质不活泼等是正确解答本题的关键。
二.多选题(共1小题)
17.(2019•青岛)将铜粉和铁粉的混合物 m g 放入烧杯中,向烧杯中不断加入FeCl3溶液,测得烧杯中剩余固体的质量与加入 FeCl3 溶液体积的关系如图所示。下列相关说法正确的是( )
【小资料】
铁和铜都能与 FeCl3溶液发生反应,反应的化学方程式为:Fe+2FeCl3=3FeCl2;Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
A.FeCl3 与Cu 发生的化学反应属于置换反应
B.铜粉和铁粉的混合物中,铁粉的质量为(m﹣n) g
C.N 点对应的溶液中一定含有 Fe2+、Cu2+和 Cl﹣
D.当加入V1 mL FeCl3 溶液时,Cu 恰好完全反应
【答案】BC
【解答】解:在金属活动性顺序中,铁在铜的前面,铁能与铜盐溶液发生置换反应,向装有氯化铁溶液的烧杯中,加入一定量的Cu和Fe的混合粉末,则铁优先与氯化铁发生反应生成氯化亚铁,然后铜与氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,所以:
A、FeCl3与Cu 发生的化学反应,由两种物质生成了一种物质,属于化合反应,不是置换反应,故A错误;
B、由于铁粉优先反应,由图象可知,铜粉和铁粉的混合物中,铁粉的质量为(m﹣n)g,故B正确;
C、N 点加入的氯化铁恰好与铁,铜反应,对应的溶液中一定含有Fe2+、Cu2+和Cl﹣,故C正确;
D、当加入V1mL FeCl3 溶液时,铁恰好完全反应,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题主要考查了金属的性质和金属活动性顺序表的应用,属于基础知识,难度不大,根据已有的知识分析解答即可。
三.填空题(共5小题)
18.(2020•威海)口罩中的化学
口罩成为新冠肺炎疫情防控的必需品。
(1)佩戴口罩隔离新冠肺炎病毒,跟化学实验基本操作中的 过滤 原理相似。
(2)口罩中的鼻梁条起着将口罩固定在鼻梁上的作用,其材质常见的有:铝、塑料、镀锌铁等。
①上述材料属于金属材料的是 铝、镀锌铁 。
②铁表面镀锌因其能 隔绝水和氧气 ,从而防止铁的锈蚀。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)佩戴口罩隔离新冠肺炎病毒,即能将病毒与空气分离,跟化学实验基本操作中的过滤原理相似。
(2)①金属材料包括纯金属以及它们的合金,铝、镀锌铁属于金属材料。
②铁与水、氧气充分接触时容易生锈,铁表面镀锌因其能隔绝水和氧气从而防止铁的锈蚀。
故答案为:
(1)过滤;
(2)①铝、镀锌铁;②隔绝水和氧气。
【点评】本题难度不大,掌握防止铁制品生锈的原理(隔绝氧气和水)与措施、金属材料的范畴等是正确解答本题的关键。
19.(2020•滨州)铝、铜、铁是生活中常见的金属。
(1)铝在空气中具有良好的抗腐蚀性的原因是 通常情况下铝能和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜 ;
(2)用铜制品电线主要是利用铜具有良好的 导电 性;
(3)焊接铁制品时,通常先用稀盐酸除去铁表面的锈,反应的化学方程式为 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是通常情况下铝能和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜;
(2)用铜制电线主要是利用铜具有良好的导电性;
(3)用稀盐酸除去铁表面的锈时,稀盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,化学方程式为:Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
故答案为:(1)通常情况下铝能和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜;
(2)导电;
(3)Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
20.(2018•日照)溴原子结构示意图如图所示,请回答下列问题:
(1)图1中x的值为 7 。
(2)溴元素的化学性质与如图2中 B (填字母标号)的化学性质相似。A、B、C、D属于 3 种元素。
(3)第117号元素在元素周期表中的部分信息如图3所示,它与溴元素属同族元素,化学性质与溴元素相似,则第117号元素原子最外层有 7 个电子,原子中有 117 个质子。
(4)依据Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,推断出Fe的金属活动性比Cu强,非金属也有类似规律,据此推断,在2KI+Cl2=2KCl+I2反应中,Cl2的“非金属活动性”比I2的 强 (填“强”或“弱”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)原子中:核电荷数=核内质子数=核外电子数,则35=2+8+18+x,x=7。
(2)元素的化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系非常密切,决定元素化学性质的是最外层电子数,溴原子的最外层电子数为7,则与其化学性质相似的粒子结构示意图中最外层电子数也应为7,B符合要求。
元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,决定元素种类的是质子数(即核电荷数),同种元素的粒子是质子数相同,AC的质子数相同,属于同种元素,图中共表示3种元素。
(3)同族元素原子的最外层电子数相同,117号元素与溴元素属同族元素,化学性质与溴元素相似,则第117号元素原子最外层有7个电子。
根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字为117,表示原子序数为117;根据原子中原子序数=核电荷数=质子数,则该元素的原子核内质子数为117。
(4)由Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,推断出Fe的金属活动性比Cu强,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,非金属也有类似规律,在2KI+Cl2=2KC+I2反应中,Cl2能置换出I2,则Cl2的“非金属活动性”比I2的强。
故答案为:
(1)7;
(2)B;AC;
(3)3;7;117;
(4)强。
【点评】本题难度不大,掌握金属活动性顺序应用,灵活运用元素周期表中元素的信息、原子结构示意图的含义等是正确解答本题的关键。
21.(2018•淄博)新高铁站淄博北站正在建设之中,此项工程需要使用大量的钢材,钢材的防锈尤为重要。请你根据学过的知识回答以下问题
(1)钢铁锈蚀主要是铁与 氧气和水 发生化学反应的结果,写出用可稀盐酸除去铁锈的化学方程式 6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O
(2)不锈钢是铁、铬(Cr)、镍(Ni)的合金,常用来制造医疗器械、餐其等。通过实验得知,铬和镍两种金属都能与稀硫酸反应生成氢气,分別得到硫酸铬(CrSO4)和硫酸镍(NiSO4)溶液。请任意选取铬或镍中的一种,写出其与稀硫酸反应的化学方程式 Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑或Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑ ,并设计一种比较铁和铬金属活动性强弱的方法 将铁丝插入CrSO4溶液中,如无现象,则铁的活动性小于铬。如铁的表面有金属生成,说明铁的活动性大于铬 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)钢铁锈蚀主要是铁与氧气和水发生化学反应的结果,稀盐酸除去铁锈的化学方程式为6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O
(2)铬与稀硫酸反应生成硫酸铬和氢气,镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气;
要比较铁和铬金属活动性强弱,可以将铁丝插入CrSO4溶液中,如无现象,则铁的活动性小于铬。如铁的表面有金属生成,说明铁的活动性大于铬。
故答案为:(1)氧气和水;6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O;
(2)Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑或Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑; 将铁丝插入CrSO4溶液中,如无现象,则铁的活动性小于铬。如铁的表面有金属生成,说明铁的活动性大于铬。
【点评】本题考查的是常见的金属的性质以及化学方程式的书写的知识,完成此题,可以依据已有的知识进行。
22.(2018•滨州)建造“辽宁”舰需要大量的金属钛,钛因其密度小,熔点高、常温下酸碱,耐腐蚀等优良性能,被誉为“未来金属”。工业上以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁,FeTiO3)为原料生产钛,其主要工艺流程如下图所示:
请写出上述工艺流程中镁在高温下与TiCl4反应生成Ti和氯化镁的化学方程式 2Mg+TiCl42MgCl2+Ti 。其基本反应类型是 置换反应 。图中X是一种极易与人体血液中血红蛋白结合的有毒气体,该气体的化学式为 CO 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:镁在高温下与TiCl4反应生成Ti和氯化镁,反应的化学方程式为:2Mg+TiCl42MgCl2+Ti;该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,属于置换反应。
X是一种极易与人体血液中血红蛋白结合的有毒气体,该气体是一氧化碳,其化学式为CO。
故答案为:
2Mg+TiCl42MgCl2+Ti;置换反应;CO。
【点评】本题难度不大,理解工业上以钛铁矿为原料生产钛的主要工艺流程、置换反应的特征等是正确解答本题的关键。
四.实验探究题(共3小题)
23.(2020•滨州)结合如图有关实验,回答问题。
(1)铁丝在氧气中燃烧时集气瓶内预先加入少量水的原因是 防止高温生成物溅落炸裂瓶底 ;
(2)过滤操作中玻璃棒的作用是 引流 ;
(3)对比一段时间后三枚铁钉生锈程度,可以得出铁生锈的条件是 同时与水和氧气接触 ;
(4)烧杯中白磷(着火点40℃)不燃烧的原因是 没有与氧气接触 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)铁丝在氧气中燃烧的生成物温度很高,为防止高温生成物溅落炸裂瓶底,需要事先在集气瓶内加入少量的水;故填:防止高温生成物溅落炸裂瓶底;
(2)过滤操作中玻璃棒的作用是引流;故填:引流;
(3)第一只试管中的铁钉只与氧气接触,没有发生锈蚀;第二只试管中的铁钉与水和氧气同时接触,发生了锈蚀;第三只试管中的铁钉只与水接触,没有锈蚀,对比可知,铁生锈的条件是同时与水和氧气接触;故填:同时与水和氧气接触;
(4)可燃物燃烧需要同时具备两个条件:一是与氧气充分接触,二是温度达到可燃物的着火点。烧杯中白磷(着火点40℃)虽然温度达到了其着火点,但没有与氧气接触,所以热水中的白磷不燃烧;故填:没有与氧气接触。
【点评】本题考查了初中阶段四个重要的实验,解题时根据反应的原理、实验操作的注意事项、实验方法来分析解答即可。
24.(2019•淄博)某兴趣小组的同学利用如图装置探究工业炼铁的化学原理。
(1)实验前要先通入一氧化碳,然后再加热;实验过程中观察到硬质玻璃管内的红棕色物质逐渐变为 黑 色,写出反应的化学方程式: Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
(2)实验过程中必须对尾气进行处理,利用支架调节酒精灯的高度,用酒精灯火焰的 外焰 点燃。
(3)通过上述实验探究,同学们总结一氧化碳的化学性质有 可燃性、还原性 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,实验前要先通入一氧化碳,然后再加热;实验过程中观察到硬质玻璃的红棕色物质逐渐变为黑色,反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
(2)尾气中含有一氧化碳,实验过程中必须对尾气进行处理,如用酒精灯火焰的外焰点燃。
(3)一氧化碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,能燃烧,可一氧化碳的化学性质有具有可燃性、还原性。
故答案为:
(1)黑;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(2)外焰;
(3)可燃性、还原性。
【点评】本题难度不大,掌握一氧化碳的化学性质(可燃性、还原性等)、还原氧化铁的实验现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键。
25.(2019•德州)我们通过学习知道:钠原子结构示意图,钠原子在化学反应中易 失去 电子,成为 钠离子 (填名称)。
(1)“在金属活动顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从其盐溶液里置换出来”,金属钠排在铜的前面。有的同学据此推测:钠能从蓝色硫酸铜溶液中把铜置换出来。教师按照下列图示顺序进行演示实验,并记录实验现象:
①由以上实验现象得出结论:因为反应中没有 红 色的物质生成,所以金属钠 不能 (填:“能”或“不能”)把铜从硫酸铜溶液中置换出来。
②对实验涉及的物质进行分析:硫酸铜溶液中溶剂为水,溶质为 CuSO4 (填化学式)。钠与硫酸铜溶液反应后培养皿中所含元素有:Na、Cu、H、O、 S (填元素符号)五种元素。
查阅资料得知:“蓝色絮状难溶物”是一种学过的碱,该物质的名称是 氢氧化铜 。
(2)有的同学又产生新的疑问:钠能否与水发生反应?生成物是什么?
教师为解答学生的疑惑,又设计并进行如下实验,同时记录有关现象:
请结合如图所示信息,回答下列问题:
①用手触摸图3中烧杯外壁,感觉烫手,说明钠与水发生的是 放热 (填:“吸热”或“放热”)反应。
②从“图3”中可以断定:液体中出现红色说明反应后液体显 碱 性,结合液体中所含元素,继而推断有 NaOH (填化学式)生成。另外,钠与水反应还生成一种可燃性气体单质。请写出钠与水反应的化学方程式: 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由钠原子结构示意图可知,最外层的电子数是1,小于4,钠原子在化学反应中易失去电子,成为钠离子。
(1)①由以上实验现象得出结论:因为反应中没有红色的物质生成,即没有铜生成,所以金属钠不能把铜从硫酸铜溶液中置换出来。
②对实验涉及的物质进行分析:硫酸铜溶液中溶剂为水,溶质为CuSO4.钠与硫酸铜溶液反应后培养皿中所含元素有:Na、Cu、H、O、S五种元素。“蓝色絮状难溶物”是一种学过的碱,该物质的名称是氢氧化铜。
(2)①用手触摸图3中烧杯外壁,感觉烫手,说明钠与水发生的是放热反应。
②由于碱液能使酚酞试液变成红色,从“图3”中可以断定:液体中出现红色说明反应后液体显碱性,结合液体中所含元素,继而推断有NaOH生成。另外,钠与水反应还生成一种可燃性气体单质,该气体是氢气。所以钠与水反应的化学方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
故答为:失去,钠离子。
(1)①红,不能。
(2)CuSO4 ,氢氧化铜。
(2)①放热;②碱,NaOH,2Na+2H2O2=2NaOH+H2↑。
【点评】本题属于信息给予题,难度不大,解题的关键是会根据题中反应的现象结合已有的知识分析钠与硫酸铜溶液、水的反应。
五.解答题(共4小题)
26.(2020•枣庄)“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间。”这是明代民族英雄于谦的传世之作,蕴含着丰富的化学知识。诗中描绘的烧制熟石灰及其应用过程如图所示:
(1)图中石灰石、生石灰、熟石灰三种物质共同含有的元素为 Ca、O (填符号);
(2)图中所涉及的物质中由离子构成的是 CaCO3(或CaO或Ca(OH)2) (只填一种物质的化学式);
(3)虎门销烟时,林则徐把鸦片和生石灰共同投入水池销毁,简述其中的化学原理 生石灰与水反应会放出大量的热,生成具有腐蚀性的氢氧化钙 ;
(4)写出图中所示过程中④的化学方程式 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O ;
(5)碳酸钙在高温下分解为氧化钙和二氧化碳,其中各物质的质量关系可用如图表示:
则生成二氧化碳的质量占 44 %。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,含有钙、氧、碳三种元素;生石灰是氧化钙的俗称,含有氧元素与钙元素;熟石灰是氢氧化钙的俗称,含有钙、氢、氧三种元素,所以石灰石、生石灰、熟石灰三种物质共同含有的元素为钙元素与氧元素;故填:Ca、O;
(2)碳酸钙是由钙离子与碳酸根离子构成的,氧化钙是由钙离子与氧离子构成的,氢氧化钙是由钙离子与氢氧根离子构成的;故填:CaCO3(或CaO或Ca(OH)2);
(3)生石灰与水反应会放出大量的热,生成具有腐蚀性的氢氧化钙,所以虎门销烟时,林则徐把鸦片和生石灰共同投入水池销毁,故填:生石灰与水反应会放出大量的热,生成具有腐蚀性的氢氧化钙;
(4)过程中④是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;故填:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(5)碳酸钙在高温下分解为氧化钙和二氧化碳,由质量守恒定律可知,参加反应的碳酸钙质量等于生成的氧化钙和二氧化碳的质量之和,所以生成二氧化碳的质量占:100%﹣56%=44%;故填:44。
【点评】解答这类题目时,首先,要熟记和理解碳酸钙、生石灰、熟石灰之间的转化,还有,水的化学性质、二氧化碳的工业制取方法、氢氧化钙的化学性质、有关实验现象和结论(包括反应化学方程式)等相关知识;然后根据从生活、电视、网络中了解到的有关碳酸钙、生石灰、熟石灰之间的转化的信息(如石灰石的煅烧、生石灰用水再加工等),细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,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。
27.(2020•威海)化学与航天
2019年12月27日长征五号系列运载火箭(以下简称“胖五”)发射成功。请回答下列问题:
(1)“胖五”两种发动机分别采用液氢、液氧做推进剂和煤油、液氧做推进剂,而旧的长征火箭采用的推进剂是有毒的偏二甲肼(N2H4)和液态四氧化二氮(N2O4),其燃烧时还会因泄露和不充分燃烧产生大量氮的氧化物。
①“胖五”的两种推进剂中属于可燃物的是 液氢、煤油 。
②科学家发现,煤在一定条件下加氢制得煤油,称之为煤的液化,属于 化学 变化。
③写出煤油(以C12H16为例)完全燃烧的化学方程式 C12H16+16O28H2O+12CO2 。
④从环境保护的角度分析,“胖五”的两种发动机采用的推进剂优点是 原料无毒,产物无污染 。
(2)铝合金在火箭制造中被广泛应用。
①铝合金中的铝化学性质活泼,原因是 铝原子属于金属原子,最外层电子数小于4,易失电子 。
②铝在岩石圈中以化合物形式存在,工业采用电解氧化铝的方法冶炼铝,写出反应的化学方程式 2Al2O34Al+3O2↑ 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)①“胖五”的两种推进剂中属于可燃物的是液氢、煤油。
故填:液氢、煤油。
②科学家发现,煤在一定条件下加氢制得煤油,称之为煤的液化,过程中生成新物质,属于化学变化。
故填:化学。
③煤油完全燃烧生成水和二氧化碳,反应的化学方程式:C12H16+16O28H2O+12CO2。
故填:C12H16+16O28H2O+12CO2。
④从环境保护的角度分析,“胖五”的两种发动机采用的推进剂优点是原料无毒,产物无污染。
故填:原料无毒,产物无污染。
(2)①铝合金中的铝化学性质活泼,原因是铝原子属于金属原子,最外层电子数小于4,易失电子。
故填:铝原子属于金属原子,最外层电子数小于4,易失电子。
②电解氧化铝生成铝和氧气,反应的化学方程式:2Al2O34Al+3O2↑。
故填:2Al2O34Al+3O2↑。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
28.(2020•潍坊)小明同学对金属的有关化学性质进行梳理和总结。请完成下列问题。
(1)对图1中几种金属的原子结构示意图进行分析,发现金属原子最外层电子一般都 少于 4个,在化学反应中容易 失去 电子变成阳离子,小明同学判断D和E的化学性质相似,他的依据是 最外层电子数相等 ;
(2)如图2,将一锌片投入稀硫酸中,观察到的现象是 锌片表面产生气泡 ,该反应过程溶液中增加的粒子是 Zn2+ (用符号表示),溶液的pH 逐渐增大 (填“逐渐减小”“逐渐增大”或“不变”),反应的化学方程式为 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ 。
(3)图3是将铜丝插入硝酸银溶液中反应的微观示意图,从微观粒子变化的角度分析该反应的实质是 铜和银离子反应生成铜离子和银 ,反应过程中溶液的质量变化是 减小 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)金属原子最外层电子一般都少于4个,在化学反应中容易失去电子变成阳离子,小明同学判断D和E的化学性质相似,他的依据是最外层电子数相等。
故填:少于;失去;最外层电子数相等。
(2)如图2,将一锌片投入稀硫酸中,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,观察到的现象是锌片表面产生气泡,该反应过程溶液中增加的粒子是Zn2+,随着反应进行,稀硫酸减少,溶液酸性减弱,溶液的pH逐渐增大,反应的化学方程式为:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。
故填:锌片表面产生气泡;Zn2+;逐渐增大;Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。
(3)图3是将铜丝插入硝酸银溶液中反应的微观示意图,从微观粒子变化的角度分析该反应的实质是铜和银离子反应生成铜离子和银;
铜和硝酸银反应的化学方程式及其质量关系:
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,
64 216
由以上质量关系可知,随着反应进行,溶液质量减小。
故填:铜和银离子反应生成铜离子和银;减少。
【点评】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。
29.(2019•淄博)央视综艺节目《国家宝藏》,在重温华夏文明中让我们感受到文化传承的背后的科学温度﹣﹣文化自信、民族自豪。展出的文物绚丽多彩,这些色彩的颜料主要来源于矿物和植物。如:彩陶罐的色彩用到的矿物颜料有蓝铜矿[主要成分CuCO3•Cu(OH)2].温度达200℃,蓝铜矿可以生成氧化铜等物质,写出反应的化学方程式 CuCO3•Cu(OH)22CuO+H2O+CO2↑ ,此反应类型属于 分解反应 。有些颜料是从铁矿石中提取的,请写出一种铁矿石的名称 赤铁矿(或磁铁矿或菱铁矿) 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:蓝铜矿[主要成分CuCO3•Cu(OH)2]加热200℃,蓝铜矿可以生成氧化铜,由质量守恒定律可知,还会生成水和二氧化碳,该反应是由一种物质生成三种新物质,属于分解反应;赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿都是常见的铁矿石;故填。
故填:CuCO3•Cu(OH)22CuO+H2O+CO2↑;分解反应;赤铁矿(或磁铁矿或菱铁矿)。
【点评】解答这类题目时,首先,要熟记和理解金属元素的存在及常见的金属矿物,以及与其相关的金属活动性顺序及其应用、物质的分类和元素组成、常见金属的冶炼、空气的污染、化学式的书写和意义等知识;然后,根据所给的问题情景信息,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可。
一.选择题(共16小题)
1.(2020•日照)有甲、乙、丙、丁四种金属,只有丙在自然界能以单质形态存在。含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放。将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中,在甲表面有铜析出,而丁没有变化。这四种金属活动性顺序由弱到强的是( )
A.丙<丁<甲<乙 B.乙<甲<丁<丙
C.丁<甲<乙<丙 D.丙<乙<甲<丁
2.(2020•日照)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.①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是甲
B.①②对比说明铁生锈需要空气,①③对比说明铁生锈需要水
C.③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂
D.四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉
3.(2020•泰安)向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中加入一些锌粉,完全反应后过滤。不可能存在的情况是( )
A.滤纸上有Ag,滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Mg2+
B.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Zn2+、Mg2+
C.滤纸上有 Ag、Cu、Zn、Mg,滤液中有Zn2+
D.滤纸上有Ag、Cu、Zn,滤液中有Zn2+、Mg2+
4.(2020•潍坊)利用甲酸(HCOOH)与浓硫酸制备CO,并用如图实验装置验证CO的有关性质。
已知:HCOOHCO↑+H2O
下列说法不正确的是( )
A.操作时,先点燃乙处酒精灯,再滴加HCOOH
B.装置丙的作用是防止倒吸
C.装置丁既可检验CO2,又可收集CO
D.随着反应进行,浓硫酸浓度降低,产生CO气体速率减小
5.(2020•青岛)某同学为验证镁、铁、铜、银的金属活动性顺序,设计了如图所示的四个实验(金属片均已打磨,且其形状大小相同;实验①②③所用盐酸的溶质质量分数和体积均相同)。
下列分析不正确的是( )
A.对比实验①②反应的剧烈程度,能判断出镁和铁的金属活动性强弱
B.分析实验②④的现象,能判断出铁、铜、银的金属活动性强弱
C.分析实验④的现象,能判断出铜和银的金属活动性强弱
D.分析四个实验的现象,能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序
6.(2020•潍坊)将质量相等的Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀硫酸中,反应结束后,生成氢气的质量关系不可能的是( )
A. B.
C. D.
7.(2020•潍坊)将一定量金属M加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后,过滤,得到固体滤渣,滤液为无色,向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。下列有关判断正确的是( )
A.金属活动性:M>Zn>Cu
B.滤液中可能只含一种溶质
C.滤渣中一定含有金属M
D.该过程一定发生了如下反应:M+CuSO4═Cu+MSO4
8.(2020•临沂)下列与金属材料有关的说法中,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.银能与稀盐酸发生置换反应
D.为防止钢铁制品生锈,可在其表面刷漆
9.(2020•德州)如图所示是实验室利用一氧化碳还原氧化铁的装置图。关于该实验,下列说法错误的是( )
A.实验时可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑
B.反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前增加
C.试管中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成
D.为了防止污染空气,该实验应增加尾气处理装置
10.(2020•滨州)A、B、C、D是四种金属单质,A能从B的硝酸盐溶液中置换出B,但A不能与稀盐酸反应。C、D能与稀盐酸反应产生H2,且相同条件下D比C反应剧烈。则四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.D>C>A>B B.B>A>C>D C.A>B>C>D D.D>C>B>A
11.(2019•泰安)如图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是( )
①一段时间后,铁丝会由下向上出现锈蚀现象
②一段时间后,水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后,塑料瓶会变膨胀,因为铁生锈要放热
④一段时间后,塑料瓶会变瘪,因为铁生锈与空气有关
A.①② B.②④ C.②③ D.③④
12.(2018•淄博)化学兴趣小组的同学用镁条和稀盐酸进行实验,装置如图所示。下列有关现象和结论不正确的是( )
A.反应过程中产生大量的气泡,且试管外壁有热感
B.反应过程中气球膨胀,冷却至室温气球恢复原状
C.将气球中收集到的气体点燃,可能会听到爆鸣声
D.将药品换成生石灰和水,观察到气球膨胀
13.(2018•滨州)把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中(反应关系如图甲),把金属M加入到足量的Y(NO3)2溶液中(反应关系如图乙)。据此判断四种金属的活动性顺序为( )
A.X>Z>M>Y B.Y>M>Z>X C.X>Z>Y>M D.Z>X>M>Y
14.(2018•菏泽)现有X、Y、Z三种金属,将它们分别放入稀H2SO4中,只有X无氢气放出。将Y投入Z的盐溶液中,Y的表面没有发生变化。则X、Y和Z的金属活动性顺序正确的是( )
A.X>Y>Z B.Z>Y>X C.X>Z>Y D.Y>Z>X
15.(2018•聊城)下列各组物质不能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱的是( )
A.稀盐酸
B.MgSO4溶液 Fe Cu
C.Mg FeSO4溶液 Cu
D.MgSO4溶液 Fe Cu(NO3)2溶液
16.(2018•潍坊)化学与生产、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是( )
选项
现象或事实
解释
A
用洗涤剂洗去油污
洗涤剂能溶解油污
B
堆放杂物的纸箱着火,用水浇灭
水能降低纸箱的着火点
C
熬胆矾铁釜,久之亦化为铜
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
D
书写具有保存价值的档案时,规定应使用碳素墨水
使用方便,宇迹清晰
A.A B.B C.C D.D
二.多选题(共1小题)
17.(2019•青岛)将铜粉和铁粉的混合物 m g 放入烧杯中,向烧杯中不断加入FeCl3溶液,测得烧杯中剩余固体的质量与加入 FeCl3 溶液体积的关系如图所示。下列相关说法正确的是( )
【小资料】
铁和铜都能与 FeCl3溶液发生反应,反应的化学方程式为:Fe+2FeCl3=3FeCl2;Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
A.FeCl3 与Cu 发生的化学反应属于置换反应
B.铜粉和铁粉的混合物中,铁粉的质量为(m﹣n) g
C.N 点对应的溶液中一定含有 Fe2+、Cu2+和 Cl﹣
D.当加入V1 mL FeCl3 溶液时,Cu 恰好完全反应
三.填空题(共5小题)
18.(2020•威海)口罩中的化学
口罩成为新冠肺炎疫情防控的必需品。
(1)佩戴口罩隔离新冠肺炎病毒,跟化学实验基本操作中的 原理相似。
(2)口罩中的鼻梁条起着将口罩固定在鼻梁上的作用,其材质常见的有:铝、塑料、镀锌铁等。
①上述材料属于金属材料的是 。
②铁表面镀锌因其能 ,从而防止铁的锈蚀。
19.(2020•滨州)铝、铜、铁是生活中常见的金属。
(1)铝在空气中具有良好的抗腐蚀性的原因是 ;
(2)用铜制品电线主要是利用铜具有良好的 性;
(3)焊接铁制品时,通常先用稀盐酸除去铁表面的锈,反应的化学方程式为 。
20.(2018•日照)溴原子结构示意图如图所示,请回答下列问题:
(1)图1中x的值为 。
(2)溴元素的化学性质与如图2中 (填字母标号)的化学性质相似。A、B、C、D属于 种元素。
(3)第117号元素在元素周期表中的部分信息如图3所示,它与溴元素属同族元素,化学性质与溴元素相似,则第117号元素原子最外层有 个电子,原子中有 个质子。
(4)依据Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,推断出Fe的金属活动性比Cu强,非金属也有类似规律,据此推断,在2KI+Cl2=2KCl+I2反应中,Cl2的“非金属活动性”比I2的 (填“强”或“弱”)。
21.(2018•淄博)新高铁站淄博北站正在建设之中,此项工程需要使用大量的钢材,钢材的防锈尤为重要。请你根据学过的知识回答以下问题
(1)钢铁锈蚀主要是铁与 发生化学反应的结果,写出用可稀盐酸除去铁锈的化学方程式
(2)不锈钢是铁、铬(Cr)、镍(Ni)的合金,常用来制造医疗器械、餐其等。通过实验得知,铬和镍两种金属都能与稀硫酸反应生成氢气,分別得到硫酸铬(CrSO4)和硫酸镍(NiSO4)溶液。请任意选取铬或镍中的一种,写出其与稀硫酸反应的化学方程式 ,并设计一种比较铁和铬金属活动性强弱的方法 。
22.(2018•滨州)建造“辽宁”舰需要大量的金属钛,钛因其密度小,熔点高、常温下酸碱,耐腐蚀等优良性能,被誉为“未来金属”。工业上以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁,FeTiO3)为原料生产钛,其主要工艺流程如下图所示:
请写出上述工艺流程中镁在高温下与TiCl4反应生成Ti和氯化镁的化学方程式 。其基本反应类型是 。图中X是一种极易与人体血液中血红蛋白结合的有毒气体,该气体的化学式为 。
四.实验探究题(共3小题)
23.(2020•滨州)结合如图有关实验,回答问题。
(1)铁丝在氧气中燃烧时集气瓶内预先加入少量水的原因是 ;
(2)过滤操作中玻璃棒的作用是 ;
(3)对比一段时间后三枚铁钉生锈程度,可以得出铁生锈的条件是 ;
(4)烧杯中白磷(着火点40℃)不燃烧的原因是 。
24.(2019•淄博)某兴趣小组的同学利用如图装置探究工业炼铁的化学原理。
(1)实验前要先通入一氧化碳,然后再加热;实验过程中观察到硬质玻璃管内的红棕色物质逐渐变为 色,写出反应的化学方程式: 。
(2)实验过程中必须对尾气进行处理,利用支架调节酒精灯的高度,用酒精灯火焰的 点燃。
(3)通过上述实验探究,同学们总结一氧化碳的化学性质有 。
25.(2019•德州)我们通过学习知道:钠原子结构示意图,钠原子在化学反应中易 电子,成为 (填名称)。
(1)“在金属活动顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从其盐溶液里置换出来”,金属钠排在铜的前面。有的同学据此推测:钠能从蓝色硫酸铜溶液中把铜置换出来。教师按照下列图示顺序进行演示实验,并记录实验现象:
①由以上实验现象得出结论:因为反应中没有 色的物质生成,所以金属钠 (填:“能”或“不能”)把铜从硫酸铜溶液中置换出来。
②对实验涉及的物质进行分析:硫酸铜溶液中溶剂为水,溶质为 (填化学式)。钠与硫酸铜溶液反应后培养皿中所含元素有:Na、Cu、H、O、 (填元素符号)五种元素。
查阅资料得知:“蓝色絮状难溶物”是一种学过的碱,该物质的名称是 。
(2)有的同学又产生新的疑问:钠能否与水发生反应?生成物是什么?
教师为解答学生的疑惑,又设计并进行如下实验,同时记录有关现象:
请结合如图所示信息,回答下列问题:
①用手触摸图3中烧杯外壁,感觉烫手,说明钠与水发生的是 (填:“吸热”或“放热”)反应。
②从“图3”中可以断定:液体中出现红色说明反应后液体显 性,结合液体中所含元素,继而推断有 (填化学式)生成。另外,钠与水反应还生成一种可燃性气体单质。请写出钠与水反应的化学方程式: 。
五.解答题(共4小题)
26.(2020•枣庄)“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间。”这是明代民族英雄于谦的传世之作,蕴含着丰富的化学知识。诗中描绘的烧制熟石灰及其应用过程如图所示:
(1)图中石灰石、生石灰、熟石灰三种物质共同含有的元素为 (填符号);
(2)图中所涉及的物质中由离子构成的是 (只填一种物质的化学式);
(3)虎门销烟时,林则徐把鸦片和生石灰共同投入水池销毁,简述其中的化学原理 ;
(4)写出图中所示过程中④的化学方程式 ;
(5)碳酸钙在高温下分解为氧化钙和二氧化碳,其中各物质的质量关系可用如图表示:
则生成二氧化碳的质量占 %。
27.(2020•威海)化学与航天
2019年12月27日长征五号系列运载火箭(以下简称“胖五”)发射成功。请回答下列问题:
(1)“胖五”两种发动机分别采用液氢、液氧做推进剂和煤油、液氧做推进剂,而旧的长征火箭采用的推进剂是有毒的偏二甲肼(N2H4)和液态四氧化二氮(N2O4),其燃烧时还会因泄露和不充分燃烧产生大量氮的氧化物。
①“胖五”的两种推进剂中属于可燃物的是 。
②科学家发现,煤在一定条件下加氢制得煤油,称之为煤的液化,属于 变化。
③写出煤油(以C12H16为例)完全燃烧的化学方程式 。
④从环境保护的角度分析,“胖五”的两种发动机采用的推进剂优点是 。
(2)铝合金在火箭制造中被广泛应用。
①铝合金中的铝化学性质活泼,原因是 。
②铝在岩石圈中以化合物形式存在,工业采用电解氧化铝的方法冶炼铝,写出反应的化学方程式 。
28.(2020•潍坊)小明同学对金属的有关化学性质进行梳理和总结。请完成下列问题。
(1)对图1中几种金属的原子结构示意图进行分析,发现金属原子最外层电子一般都 4个,在化学反应中容易 电子变成阳离子,小明同学判断D和E的化学性质相似,他的依据是 ;
(2)如图2,将一锌片投入稀硫酸中,观察到的现象是 ,该反应过程溶液中增加的粒子是 (用符号表示),溶液的pH (填“逐渐减小”“逐渐增大”或“不变”),反应的化学方程式为 。
(3)图3是将铜丝插入硝酸银溶液中反应的微观示意图,从微观粒子变化的角度分析该反应的实质是 ,反应过程中溶液的质量变化是 (填“增大”“减小”或“不变”)。
29.(2019•淄博)央视综艺节目《国家宝藏》,在重温华夏文明中让我们感受到文化传承的背后的科学温度﹣﹣文化自信、民族自豪。展出的文物绚丽多彩,这些色彩的颜料主要来源于矿物和植物。如:彩陶罐的色彩用到的矿物颜料有蓝铜矿[主要成分CuCO3•Cu(OH)2].温度达200℃,蓝铜矿可以生成氧化铜等物质,写出反应的化学方程式 ,此反应类型属于 。有些颜料是从铁矿石中提取的,请写出一种铁矿石的名称 。
山东省2018-2020年中考化学试题分类(10)——金属及其化合物
一.选择题(共16小题)
1.(2020•日照)有甲、乙、丙、丁四种金属,只有丙在自然界能以单质形态存在。含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放。将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中,在甲表面有铜析出,而丁没有变化。这四种金属活动性顺序由弱到强的是( )
A.丙<丁<甲<乙 B.乙<甲<丁<丙
C.丁<甲<乙<丙 D.丙<乙<甲<丁
【答案】A
【解答】解:只有丙在自然界主要以单质形式存在,说明丙是最稳定的金属;含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放,说明乙的金属活动性比甲强,即乙>甲,将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中,在甲表面有铜析出,而丁没有变化,说明甲的金属活动性比铜强,丁的金属活动性比铜弱,即甲>铜>丁;则四种金属活动性顺序由弱到强的是:丙<丁<甲<乙。
故选:A。
【点评】本题考查金属活动性应用,难度不大,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
2.(2020•日照)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.①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是甲
B.①②对比说明铁生锈需要空气,①③对比说明铁生锈需要水
C.③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂
D.四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉
【答案】A
【解答】解:A、①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是乙,乙出铁钉最易与氧气、水充分接触,故选项说法错误。
B、①中的铁钉能与氧气、水充分接触;②中的铁钉只能与水接触;③中的铁钉只能与干燥的空气接触;一段时间后,①中的铁钉生锈,另外两支试管的铁钉没有生锈
①②对比说明铁生锈需要空气,①③对比说明铁生锈需要水,故选项说法正确。
C、氯化钙具有吸水性,③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂,故选项说法正确。
D、④中铁钉接触到的是纯氧气,四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉,故选项说法正确。
故选:A。
【点评】本题难度不大,掌握铁锈蚀的条件(铁与氧气、水同时接触)是正确解答本题的关键。
3.(2020•泰安)向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中加入一些锌粉,完全反应后过滤。不可能存在的情况是( )
A.滤纸上有Ag,滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Mg2+
B.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Zn2+、Mg2+
C.滤纸上有 Ag、Cu、Zn、Mg,滤液中有Zn2+
D.滤纸上有Ag、Cu、Zn,滤液中有Zn2+、Mg2+
【答案】C
【解答】解:A、可能是锌只与硝酸银发生了反应,且硝酸银有剩余,则滤液中有Ag+,Cu2+,Zn2+,Mg2+,故选项说法正确。
B、若锌与硝酸铜恰好完全反应,滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Zn2+、Mg2+,故选项说法正确。
C、锌不能与Mg(NO3)2溶液反应,滤纸上不可能有镁,故选项说法错误。
D、若反应后锌有剩余,滤纸上有Ag、Cu、Zn,滤液中有Zn2+,Mg2+,故选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题有一定难度,熟练掌握金属的化学性质、确定能发生的反应、综合考虑各种出现的情况是正确解答此类题的关键。
4.(2020•潍坊)利用甲酸(HCOOH)与浓硫酸制备CO,并用如图实验装置验证CO的有关性质。
已知:HCOOHCO↑+H2O
下列说法不正确的是( )
A.操作时,先点燃乙处酒精灯,再滴加HCOOH
B.装置丙的作用是防止倒吸
C.装置丁既可检验CO2,又可收集CO
D.随着反应进行,浓硫酸浓度降低,产生CO气体速率减小
【答案】A
【解答】解:A、操作时,先滴加HCOOH,生成一氧化碳,排出装置内的空气后,再点燃乙处酒精灯,以防止发生爆炸,故选项说法错误。
B、装置丙能防止丁装置的石灰水进入乙装置,装置丙的作用是防止倒吸,故选项说法正确。
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,根据石灰水是否变浑浊,装置丁可检验CO2;一氧化碳不与石灰水反应,又可以将瓶中的石灰水排出,可收集CO,故选项说法正确。
D、HCOOHCO↑+H2O中,浓硫酸作催化剂,随着反应进行,浓硫酸浓度降低,催化效果减弱,产生CO气体速率减小,故选项说法正确。
故选:A。
【点评】本题难度不大,掌握一氧化碳的化学性质、还原氧化铁的实验原理、注意事项等并能灵活运用是正确解答本题的关键。
5.(2020•青岛)某同学为验证镁、铁、铜、银的金属活动性顺序,设计了如图所示的四个实验(金属片均已打磨,且其形状大小相同;实验①②③所用盐酸的溶质质量分数和体积均相同)。
下列分析不正确的是( )
A.对比实验①②反应的剧烈程度,能判断出镁和铁的金属活动性强弱
B.分析实验②④的现象,能判断出铁、铜、银的金属活动性强弱
C.分析实验④的现象,能判断出铜和银的金属活动性强弱
D.分析四个实验的现象,能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序
【答案】B
【解答】解:A.镁和铁均属于活泼金属,都能与稀盐酸反应产生氢气,金属的活动性越强,金属与酸反应的越剧烈,产生气泡的速率越快,所以可通过对比实验①②反应的剧烈程度,能判断出镁和铁的金属活动性强弱,选项说法正确;
B.②中产生气泡,说明铁在H前面,④中铜片表面覆盖一层银白色物质,且溶液由无色变成蓝色,说明铜能置换出硝酸银中的银,即铜比银活泼,但是两个实验无法比较铁和铜的活动性强弱,选项说法错误;
C.中铜片表面覆盖一层银白色物质,且溶液由无色变成蓝色,说明铜能置换出硝酸银中的银,即铜比银活泼,选项说法正确;
D.镁和铁均属于活泼金属,都能与稀盐酸反应产生氢气,金属的活动性越强,金属与酸反应的越剧烈,产生气泡的速率越快,①中镁片表面产生气泡的速率大于②中铁片表面产生气泡的速率,说明镁比铁活泼;而实验③中,铜片表面没有变化,说明说明铜的活动性小于镁和铁;④中铜片表面覆盖一层银白色物质,且溶液由无色变成蓝色,说明铜能置换出硝酸银中的银,即铜比银活泼。分析四个实验的现象,能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序,选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
6.(2020•潍坊)将质量相等的Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀硫酸中,反应结束后,生成氢气的质量关系不可能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:A、如果稀硫酸都不足,生成氢气质量决定于硫酸,即稀硫酸不足时生成氢气质量相等,该选项对应关系有可能;
B、如果稀硫酸都过量,生成氢气质量决定于金属单质,镁、铝、锌与稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系:
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑,
24 98 2
2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑,
54 294 6
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑,
65 98 2
由以上质量关系可知,等质量的金属单质完全反应时,铝反应生成氢气质量最大,锌反应生成氢气质量最小,该选项对应关系有可能;
C、无论金属单质质量、稀硫酸质量是多少,不能出现铝反应生成氢气质量最大,镁和锌反应生成氢气质量相等的情况,该选项对应关系没有可能;
D、如果稀硫酸恰好和锌完全反应,则铝、镁过量,此时镁、铝反应生成氢气质量相等,并且大于锌反应生成的氢气质量,该选项对应关系有可能。
故选:C。
【点评】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。
7.(2020•潍坊)将一定量金属M加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后,过滤,得到固体滤渣,滤液为无色,向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。下列有关判断正确的是( )
A.金属活动性:M>Zn>Cu
B.滤液中可能只含一种溶质
C.滤渣中一定含有金属M
D.该过程一定发生了如下反应:M+CuSO4═Cu+MSO4
【答案】B
【解答】解:A、将一定量金属M加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后,过滤,得到固体滤渣,滤液为无色,说明硫酸铜已完全反应,向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生,说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的金属,该金属可能是锌,也可能是M,无法确定M与锌的活动性强弱,故选项说法错误。
B、若M能与硫酸锌反应,且完全反应后M有剩余,则滤液中的溶质是M的硫酸盐,可能只含一种溶质,故选项说法正确。
C、由A选项的分析,滤渣中不一定含有金属M,故选项说法错误。
D、由于无法确定M的化合价,该过程不一定发生了反应M+CuSO4═Cu+MSO4,故选项说法错误。
故选:B。
【点评】本题有一定难度,熟练掌握金属的化学性质、确定能发生的反应、综合考虑各种出现的情况是正确解答此类题的关键。
8.(2020•临沂)下列与金属材料有关的说法中,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.银能与稀盐酸发生置换反应
D.为防止钢铁制品生锈,可在其表面刷漆
【答案】D
【解答】解:A.常温下大部分金属都是固态的,只有金属汞在常温下为液态,选项说法错误;
B.钢和生铁均为铁合金,均是由铁和碳组成混合物,选项说法错误;
C.在金属活动性顺序中,银排在H后面,所以银不能与稀盐酸发生置换反应,选项说法错误;
D.钢铁与氧气和水同时接触时会发生锈蚀,所以为防止钢铁制品生锈,可在其表面刷漆,选项说法正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握金属和合金的组成与性质、铁锈蚀的条件与防护是正确解答本题的关键。
9.(2020•德州)如图所示是实验室利用一氧化碳还原氧化铁的装置图。关于该实验,下列说法错误的是( )
A.实验时可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑
B.反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前增加
C.试管中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成
D.为了防止污染空气,该实验应增加尾气处理装置
【答案】B
【解答】解:A、一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,实验进行一段时间后,玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑,故选项说法正确。
B、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,氧化铁失去了氧,反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前减少,故选项说法错误。
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,试管中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,故选项说法正确。
D、一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置,在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握一氧化碳的化学性质(可燃性、还原性等)、还原氧化铁的实验现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键。
10.(2020•滨州)A、B、C、D是四种金属单质,A能从B的硝酸盐溶液中置换出B,但A不能与稀盐酸反应。C、D能与稀盐酸反应产生H2,且相同条件下D比C反应剧烈。则四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.D>C>A>B B.B>A>C>D C.A>B>C>D D.D>C>B>A
【答案】A
【解答】解:A、B、C、D是四种金属单质,A能从B的硝酸盐溶液中置换出B,说明A的金属活动性比B强,即A>B。
但A不能与稀盐酸反应,说明A的金属活动性比氢弱,即H>A。
C、D能与稀盐酸反应产生H2,且相同条件下D比C反应剧烈,说明C、D的金属活动性比氢强,且D的金属活动性比C强。
故四种金属的活动性由强到弱的顺序是D>C>A>B。
故选:A。
【点评】本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
11.(2019•泰安)如图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是( )
①一段时间后,铁丝会由下向上出现锈蚀现象
②一段时间后,水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后,塑料瓶会变膨胀,因为铁生锈要放热
④一段时间后,塑料瓶会变瘪,因为铁生锈与空气有关
A.①② B.②④ C.②③ D.③④
【答案】B
【解答】解:在水面处的铁丝与水和氧气充分接触,最先生锈,由于铁生锈需要消耗氧气,导致瓶内的气压减小,故一段时间后塑料瓶会变瘪;
故选:B。
【点评】掌握铁生锈的因素是正确解答本题的关键。
12.(2018•淄博)化学兴趣小组的同学用镁条和稀盐酸进行实验,装置如图所示。下列有关现象和结论不正确的是( )
A.反应过程中产生大量的气泡,且试管外壁有热感
B.反应过程中气球膨胀,冷却至室温气球恢复原状
C.将气球中收集到的气体点燃,可能会听到爆鸣声
D.将药品换成生石灰和水,观察到气球膨胀
【答案】B
【解答】解:A、镁条和稀盐酸生成氯化镁和氢气,放出大量的热,用如图装置进行实验,会产生大量气泡,手触试管外壁有热感,故选项说法正确。
B、镁条和稀盐酸生成氢气,放出大量的热,气球膨胀;冷却至室温后,由于有氢气生成,气球仍呈膨胀状态,故选项说法错误。
C、收集到的气体(氢气和空气的混合物)移近酒精灯火焰,松开气球口听到爆鸣声,故选项说法正确。
D、生石灰和水反应放出大量的热,装置内气体受热膨胀,生石灰和水反应放出大量的热;冷却至室温后恢复原状,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握物质发生化学反应时的能量变化、金属的化学性质、氧化钙的化学性质等是正确解答本题的关键。
13.(2018•滨州)把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中(反应关系如图甲),把金属M加入到足量的Y(NO3)2溶液中(反应关系如图乙)。据此判断四种金属的活动性顺序为( )
A.X>Z>M>Y B.Y>M>Z>X C.X>Z>Y>M D.Z>X>M>Y
【答案】A
【解答】解:把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中(反应关系如图甲),Z、X能与稀盐酸反应生成氢气,Y、M不能,且完全反应时X消耗的时间短,说明反应速率快,即金属活动性X>Z>H>Y、M。
把金属M加入到足量的Y(NO3)2溶液中(反应关系如图乙),Y的质量不断增加,说明M能与Y(NO3)2溶液反应,即金属活动性M>Y。
故四种金属的活动性顺序为X>Z>M>Y。
故选:A。
【点评】本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
14.(2018•菏泽)现有X、Y、Z三种金属,将它们分别放入稀H2SO4中,只有X无氢气放出。将Y投入Z的盐溶液中,Y的表面没有发生变化。则X、Y和Z的金属活动性顺序正确的是( )
A.X>Y>Z B.Z>Y>X C.X>Z>Y D.Y>Z>X
【答案】B
【解答】解:现有X、Y、Z三种金属,将它们分别放入稀H2SO4中,只有X无氢气放出,说明Y、Z的金属活动性比氢强,X的金属活动性比氢弱,即Y、Z>H>X;将Y投入Z的盐溶液中,Y的表面没有发生变化,说明Y的金属活动性比Z弱,即Z>Y;则X、Y和Z的金属活动性顺序为:Z>Y>X。
故选:B。
【点评】本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
15.(2018•聊城)下列各组物质不能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱的是( )
A.稀盐酸
B.MgSO4溶液 Fe Cu
C.Mg FeSO4溶液 Cu
D.MgSO4溶液 Fe Cu(NO3)2溶液
【答案】B
【解答】解:A、Mg、Fe都能与稀盐酸反应,且镁的反应比铁剧烈,铜不能与稀硫酸反应,能比较Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱,A不符合题意;
B、Fe Cu都不与MgSO4溶液,说明镁>铁、铜,但不能比较铁、铜的金属活动性大小,不能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱,故B符合题意;
C、铜不能与FeSO4溶液反应,说明铁>铜,Mg能与FeSO4溶液反应生,说明镁>铁,能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱,故C不符合题意;
D、铁能与Cu(NO3)2溶液反应,说明铁>铜,Fe不能与MgSO4溶液反应,说明镁>铁,可以证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】同学们要会利用金属活动顺序表设计实验,去验证金属的活动性强弱。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,有些时候可以利用物质间反应的中间产物进行实验。
16.(2018•潍坊)化学与生产、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是( )
选项
现象或事实
解释
A
用洗涤剂洗去油污
洗涤剂能溶解油污
B
堆放杂物的纸箱着火,用水浇灭
水能降低纸箱的着火点
C
熬胆矾铁釜,久之亦化为铜
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
D
书写具有保存价值的档案时,规定应使用碳素墨水
使用方便,宇迹清晰
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解答】解:A、洗涤剂具有乳化作用,能将大的油滴分散成细小的油滴随水冲走,故选项说法错误。
B、堆放杂物的纸箱着火,用水浇灭,利用了使温度降到着火点以下的原理,故选项说法错误。
C、熬胆矾铁釜,久之亦化为铜,是因为铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,故选项说法正确。
D、碳素墨水中含有炭黑,炭黑的主要成分是碳,碳在常温下化学性质不活泼,故选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握金属的化学性质、乳化作用、灭火的原理、碳在常温下化学性质不活泼等是正确解答本题的关键。
二.多选题(共1小题)
17.(2019•青岛)将铜粉和铁粉的混合物 m g 放入烧杯中,向烧杯中不断加入FeCl3溶液,测得烧杯中剩余固体的质量与加入 FeCl3 溶液体积的关系如图所示。下列相关说法正确的是( )
【小资料】
铁和铜都能与 FeCl3溶液发生反应,反应的化学方程式为:Fe+2FeCl3=3FeCl2;Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
A.FeCl3 与Cu 发生的化学反应属于置换反应
B.铜粉和铁粉的混合物中,铁粉的质量为(m﹣n) g
C.N 点对应的溶液中一定含有 Fe2+、Cu2+和 Cl﹣
D.当加入V1 mL FeCl3 溶液时,Cu 恰好完全反应
【答案】BC
【解答】解:在金属活动性顺序中,铁在铜的前面,铁能与铜盐溶液发生置换反应,向装有氯化铁溶液的烧杯中,加入一定量的Cu和Fe的混合粉末,则铁优先与氯化铁发生反应生成氯化亚铁,然后铜与氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,所以:
A、FeCl3与Cu 发生的化学反应,由两种物质生成了一种物质,属于化合反应,不是置换反应,故A错误;
B、由于铁粉优先反应,由图象可知,铜粉和铁粉的混合物中,铁粉的质量为(m﹣n)g,故B正确;
C、N 点加入的氯化铁恰好与铁,铜反应,对应的溶液中一定含有Fe2+、Cu2+和Cl﹣,故C正确;
D、当加入V1mL FeCl3 溶液时,铁恰好完全反应,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题主要考查了金属的性质和金属活动性顺序表的应用,属于基础知识,难度不大,根据已有的知识分析解答即可。
三.填空题(共5小题)
18.(2020•威海)口罩中的化学
口罩成为新冠肺炎疫情防控的必需品。
(1)佩戴口罩隔离新冠肺炎病毒,跟化学实验基本操作中的 过滤 原理相似。
(2)口罩中的鼻梁条起着将口罩固定在鼻梁上的作用,其材质常见的有:铝、塑料、镀锌铁等。
①上述材料属于金属材料的是 铝、镀锌铁 。
②铁表面镀锌因其能 隔绝水和氧气 ,从而防止铁的锈蚀。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)佩戴口罩隔离新冠肺炎病毒,即能将病毒与空气分离,跟化学实验基本操作中的过滤原理相似。
(2)①金属材料包括纯金属以及它们的合金,铝、镀锌铁属于金属材料。
②铁与水、氧气充分接触时容易生锈,铁表面镀锌因其能隔绝水和氧气从而防止铁的锈蚀。
故答案为:
(1)过滤;
(2)①铝、镀锌铁;②隔绝水和氧气。
【点评】本题难度不大,掌握防止铁制品生锈的原理(隔绝氧气和水)与措施、金属材料的范畴等是正确解答本题的关键。
19.(2020•滨州)铝、铜、铁是生活中常见的金属。
(1)铝在空气中具有良好的抗腐蚀性的原因是 通常情况下铝能和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜 ;
(2)用铜制品电线主要是利用铜具有良好的 导电 性;
(3)焊接铁制品时,通常先用稀盐酸除去铁表面的锈,反应的化学方程式为 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是通常情况下铝能和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜;
(2)用铜制电线主要是利用铜具有良好的导电性;
(3)用稀盐酸除去铁表面的锈时,稀盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,化学方程式为:Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
故答案为:(1)通常情况下铝能和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜;
(2)导电;
(3)Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
20.(2018•日照)溴原子结构示意图如图所示,请回答下列问题:
(1)图1中x的值为 7 。
(2)溴元素的化学性质与如图2中 B (填字母标号)的化学性质相似。A、B、C、D属于 3 种元素。
(3)第117号元素在元素周期表中的部分信息如图3所示,它与溴元素属同族元素,化学性质与溴元素相似,则第117号元素原子最外层有 7 个电子,原子中有 117 个质子。
(4)依据Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,推断出Fe的金属活动性比Cu强,非金属也有类似规律,据此推断,在2KI+Cl2=2KCl+I2反应中,Cl2的“非金属活动性”比I2的 强 (填“强”或“弱”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)原子中:核电荷数=核内质子数=核外电子数,则35=2+8+18+x,x=7。
(2)元素的化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系非常密切,决定元素化学性质的是最外层电子数,溴原子的最外层电子数为7,则与其化学性质相似的粒子结构示意图中最外层电子数也应为7,B符合要求。
元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,决定元素种类的是质子数(即核电荷数),同种元素的粒子是质子数相同,AC的质子数相同,属于同种元素,图中共表示3种元素。
(3)同族元素原子的最外层电子数相同,117号元素与溴元素属同族元素,化学性质与溴元素相似,则第117号元素原子最外层有7个电子。
根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字为117,表示原子序数为117;根据原子中原子序数=核电荷数=质子数,则该元素的原子核内质子数为117。
(4)由Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,推断出Fe的金属活动性比Cu强,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,非金属也有类似规律,在2KI+Cl2=2KC+I2反应中,Cl2能置换出I2,则Cl2的“非金属活动性”比I2的强。
故答案为:
(1)7;
(2)B;AC;
(3)3;7;117;
(4)强。
【点评】本题难度不大,掌握金属活动性顺序应用,灵活运用元素周期表中元素的信息、原子结构示意图的含义等是正确解答本题的关键。
21.(2018•淄博)新高铁站淄博北站正在建设之中,此项工程需要使用大量的钢材,钢材的防锈尤为重要。请你根据学过的知识回答以下问题
(1)钢铁锈蚀主要是铁与 氧气和水 发生化学反应的结果,写出用可稀盐酸除去铁锈的化学方程式 6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O
(2)不锈钢是铁、铬(Cr)、镍(Ni)的合金,常用来制造医疗器械、餐其等。通过实验得知,铬和镍两种金属都能与稀硫酸反应生成氢气,分別得到硫酸铬(CrSO4)和硫酸镍(NiSO4)溶液。请任意选取铬或镍中的一种,写出其与稀硫酸反应的化学方程式 Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑或Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑ ,并设计一种比较铁和铬金属活动性强弱的方法 将铁丝插入CrSO4溶液中,如无现象,则铁的活动性小于铬。如铁的表面有金属生成,说明铁的活动性大于铬 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)钢铁锈蚀主要是铁与氧气和水发生化学反应的结果,稀盐酸除去铁锈的化学方程式为6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O
(2)铬与稀硫酸反应生成硫酸铬和氢气,镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气;
要比较铁和铬金属活动性强弱,可以将铁丝插入CrSO4溶液中,如无现象,则铁的活动性小于铬。如铁的表面有金属生成,说明铁的活动性大于铬。
故答案为:(1)氧气和水;6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O;
(2)Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑或Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑; 将铁丝插入CrSO4溶液中,如无现象,则铁的活动性小于铬。如铁的表面有金属生成,说明铁的活动性大于铬。
【点评】本题考查的是常见的金属的性质以及化学方程式的书写的知识,完成此题,可以依据已有的知识进行。
22.(2018•滨州)建造“辽宁”舰需要大量的金属钛,钛因其密度小,熔点高、常温下酸碱,耐腐蚀等优良性能,被誉为“未来金属”。工业上以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁,FeTiO3)为原料生产钛,其主要工艺流程如下图所示:
请写出上述工艺流程中镁在高温下与TiCl4反应生成Ti和氯化镁的化学方程式 2Mg+TiCl42MgCl2+Ti 。其基本反应类型是 置换反应 。图中X是一种极易与人体血液中血红蛋白结合的有毒气体,该气体的化学式为 CO 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:镁在高温下与TiCl4反应生成Ti和氯化镁,反应的化学方程式为:2Mg+TiCl42MgCl2+Ti;该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,属于置换反应。
X是一种极易与人体血液中血红蛋白结合的有毒气体,该气体是一氧化碳,其化学式为CO。
故答案为:
2Mg+TiCl42MgCl2+Ti;置换反应;CO。
【点评】本题难度不大,理解工业上以钛铁矿为原料生产钛的主要工艺流程、置换反应的特征等是正确解答本题的关键。
四.实验探究题(共3小题)
23.(2020•滨州)结合如图有关实验,回答问题。
(1)铁丝在氧气中燃烧时集气瓶内预先加入少量水的原因是 防止高温生成物溅落炸裂瓶底 ;
(2)过滤操作中玻璃棒的作用是 引流 ;
(3)对比一段时间后三枚铁钉生锈程度,可以得出铁生锈的条件是 同时与水和氧气接触 ;
(4)烧杯中白磷(着火点40℃)不燃烧的原因是 没有与氧气接触 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)铁丝在氧气中燃烧的生成物温度很高,为防止高温生成物溅落炸裂瓶底,需要事先在集气瓶内加入少量的水;故填:防止高温生成物溅落炸裂瓶底;
(2)过滤操作中玻璃棒的作用是引流;故填:引流;
(3)第一只试管中的铁钉只与氧气接触,没有发生锈蚀;第二只试管中的铁钉与水和氧气同时接触,发生了锈蚀;第三只试管中的铁钉只与水接触,没有锈蚀,对比可知,铁生锈的条件是同时与水和氧气接触;故填:同时与水和氧气接触;
(4)可燃物燃烧需要同时具备两个条件:一是与氧气充分接触,二是温度达到可燃物的着火点。烧杯中白磷(着火点40℃)虽然温度达到了其着火点,但没有与氧气接触,所以热水中的白磷不燃烧;故填:没有与氧气接触。
【点评】本题考查了初中阶段四个重要的实验,解题时根据反应的原理、实验操作的注意事项、实验方法来分析解答即可。
24.(2019•淄博)某兴趣小组的同学利用如图装置探究工业炼铁的化学原理。
(1)实验前要先通入一氧化碳,然后再加热;实验过程中观察到硬质玻璃管内的红棕色物质逐渐变为 黑 色,写出反应的化学方程式: Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
(2)实验过程中必须对尾气进行处理,利用支架调节酒精灯的高度,用酒精灯火焰的 外焰 点燃。
(3)通过上述实验探究,同学们总结一氧化碳的化学性质有 可燃性、还原性 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,实验前要先通入一氧化碳,然后再加热;实验过程中观察到硬质玻璃的红棕色物质逐渐变为黑色,反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
(2)尾气中含有一氧化碳,实验过程中必须对尾气进行处理,如用酒精灯火焰的外焰点燃。
(3)一氧化碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,能燃烧,可一氧化碳的化学性质有具有可燃性、还原性。
故答案为:
(1)黑;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(2)外焰;
(3)可燃性、还原性。
【点评】本题难度不大,掌握一氧化碳的化学性质(可燃性、还原性等)、还原氧化铁的实验现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键。
25.(2019•德州)我们通过学习知道:钠原子结构示意图,钠原子在化学反应中易 失去 电子,成为 钠离子 (填名称)。
(1)“在金属活动顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从其盐溶液里置换出来”,金属钠排在铜的前面。有的同学据此推测:钠能从蓝色硫酸铜溶液中把铜置换出来。教师按照下列图示顺序进行演示实验,并记录实验现象:
①由以上实验现象得出结论:因为反应中没有 红 色的物质生成,所以金属钠 不能 (填:“能”或“不能”)把铜从硫酸铜溶液中置换出来。
②对实验涉及的物质进行分析:硫酸铜溶液中溶剂为水,溶质为 CuSO4 (填化学式)。钠与硫酸铜溶液反应后培养皿中所含元素有:Na、Cu、H、O、 S (填元素符号)五种元素。
查阅资料得知:“蓝色絮状难溶物”是一种学过的碱,该物质的名称是 氢氧化铜 。
(2)有的同学又产生新的疑问:钠能否与水发生反应?生成物是什么?
教师为解答学生的疑惑,又设计并进行如下实验,同时记录有关现象:
请结合如图所示信息,回答下列问题:
①用手触摸图3中烧杯外壁,感觉烫手,说明钠与水发生的是 放热 (填:“吸热”或“放热”)反应。
②从“图3”中可以断定:液体中出现红色说明反应后液体显 碱 性,结合液体中所含元素,继而推断有 NaOH (填化学式)生成。另外,钠与水反应还生成一种可燃性气体单质。请写出钠与水反应的化学方程式: 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由钠原子结构示意图可知,最外层的电子数是1,小于4,钠原子在化学反应中易失去电子,成为钠离子。
(1)①由以上实验现象得出结论:因为反应中没有红色的物质生成,即没有铜生成,所以金属钠不能把铜从硫酸铜溶液中置换出来。
②对实验涉及的物质进行分析:硫酸铜溶液中溶剂为水,溶质为CuSO4.钠与硫酸铜溶液反应后培养皿中所含元素有:Na、Cu、H、O、S五种元素。“蓝色絮状难溶物”是一种学过的碱,该物质的名称是氢氧化铜。
(2)①用手触摸图3中烧杯外壁,感觉烫手,说明钠与水发生的是放热反应。
②由于碱液能使酚酞试液变成红色,从“图3”中可以断定:液体中出现红色说明反应后液体显碱性,结合液体中所含元素,继而推断有NaOH生成。另外,钠与水反应还生成一种可燃性气体单质,该气体是氢气。所以钠与水反应的化学方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
故答为:失去,钠离子。
(1)①红,不能。
(2)CuSO4 ,氢氧化铜。
(2)①放热;②碱,NaOH,2Na+2H2O2=2NaOH+H2↑。
【点评】本题属于信息给予题,难度不大,解题的关键是会根据题中反应的现象结合已有的知识分析钠与硫酸铜溶液、水的反应。
五.解答题(共4小题)
26.(2020•枣庄)“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间。”这是明代民族英雄于谦的传世之作,蕴含着丰富的化学知识。诗中描绘的烧制熟石灰及其应用过程如图所示:
(1)图中石灰石、生石灰、熟石灰三种物质共同含有的元素为 Ca、O (填符号);
(2)图中所涉及的物质中由离子构成的是 CaCO3(或CaO或Ca(OH)2) (只填一种物质的化学式);
(3)虎门销烟时,林则徐把鸦片和生石灰共同投入水池销毁,简述其中的化学原理 生石灰与水反应会放出大量的热,生成具有腐蚀性的氢氧化钙 ;
(4)写出图中所示过程中④的化学方程式 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O ;
(5)碳酸钙在高温下分解为氧化钙和二氧化碳,其中各物质的质量关系可用如图表示:
则生成二氧化碳的质量占 44 %。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,含有钙、氧、碳三种元素;生石灰是氧化钙的俗称,含有氧元素与钙元素;熟石灰是氢氧化钙的俗称,含有钙、氢、氧三种元素,所以石灰石、生石灰、熟石灰三种物质共同含有的元素为钙元素与氧元素;故填:Ca、O;
(2)碳酸钙是由钙离子与碳酸根离子构成的,氧化钙是由钙离子与氧离子构成的,氢氧化钙是由钙离子与氢氧根离子构成的;故填:CaCO3(或CaO或Ca(OH)2);
(3)生石灰与水反应会放出大量的热,生成具有腐蚀性的氢氧化钙,所以虎门销烟时,林则徐把鸦片和生石灰共同投入水池销毁,故填:生石灰与水反应会放出大量的热,生成具有腐蚀性的氢氧化钙;
(4)过程中④是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;故填:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(5)碳酸钙在高温下分解为氧化钙和二氧化碳,由质量守恒定律可知,参加反应的碳酸钙质量等于生成的氧化钙和二氧化碳的质量之和,所以生成二氧化碳的质量占:100%﹣56%=44%;故填:44。
【点评】解答这类题目时,首先,要熟记和理解碳酸钙、生石灰、熟石灰之间的转化,还有,水的化学性质、二氧化碳的工业制取方法、氢氧化钙的化学性质、有关实验现象和结论(包括反应化学方程式)等相关知识;然后根据从生活、电视、网络中了解到的有关碳酸钙、生石灰、熟石灰之间的转化的信息(如石灰石的煅烧、生石灰用水再加工等),细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,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。
27.(2020•威海)化学与航天
2019年12月27日长征五号系列运载火箭(以下简称“胖五”)发射成功。请回答下列问题:
(1)“胖五”两种发动机分别采用液氢、液氧做推进剂和煤油、液氧做推进剂,而旧的长征火箭采用的推进剂是有毒的偏二甲肼(N2H4)和液态四氧化二氮(N2O4),其燃烧时还会因泄露和不充分燃烧产生大量氮的氧化物。
①“胖五”的两种推进剂中属于可燃物的是 液氢、煤油 。
②科学家发现,煤在一定条件下加氢制得煤油,称之为煤的液化,属于 化学 变化。
③写出煤油(以C12H16为例)完全燃烧的化学方程式 C12H16+16O28H2O+12CO2 。
④从环境保护的角度分析,“胖五”的两种发动机采用的推进剂优点是 原料无毒,产物无污染 。
(2)铝合金在火箭制造中被广泛应用。
①铝合金中的铝化学性质活泼,原因是 铝原子属于金属原子,最外层电子数小于4,易失电子 。
②铝在岩石圈中以化合物形式存在,工业采用电解氧化铝的方法冶炼铝,写出反应的化学方程式 2Al2O34Al+3O2↑ 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)①“胖五”的两种推进剂中属于可燃物的是液氢、煤油。
故填:液氢、煤油。
②科学家发现,煤在一定条件下加氢制得煤油,称之为煤的液化,过程中生成新物质,属于化学变化。
故填:化学。
③煤油完全燃烧生成水和二氧化碳,反应的化学方程式:C12H16+16O28H2O+12CO2。
故填:C12H16+16O28H2O+12CO2。
④从环境保护的角度分析,“胖五”的两种发动机采用的推进剂优点是原料无毒,产物无污染。
故填:原料无毒,产物无污染。
(2)①铝合金中的铝化学性质活泼,原因是铝原子属于金属原子,最外层电子数小于4,易失电子。
故填:铝原子属于金属原子,最外层电子数小于4,易失电子。
②电解氧化铝生成铝和氧气,反应的化学方程式:2Al2O34Al+3O2↑。
故填:2Al2O34Al+3O2↑。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
28.(2020•潍坊)小明同学对金属的有关化学性质进行梳理和总结。请完成下列问题。
(1)对图1中几种金属的原子结构示意图进行分析,发现金属原子最外层电子一般都 少于 4个,在化学反应中容易 失去 电子变成阳离子,小明同学判断D和E的化学性质相似,他的依据是 最外层电子数相等 ;
(2)如图2,将一锌片投入稀硫酸中,观察到的现象是 锌片表面产生气泡 ,该反应过程溶液中增加的粒子是 Zn2+ (用符号表示),溶液的pH 逐渐增大 (填“逐渐减小”“逐渐增大”或“不变”),反应的化学方程式为 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ 。
(3)图3是将铜丝插入硝酸银溶液中反应的微观示意图,从微观粒子变化的角度分析该反应的实质是 铜和银离子反应生成铜离子和银 ,反应过程中溶液的质量变化是 减小 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)金属原子最外层电子一般都少于4个,在化学反应中容易失去电子变成阳离子,小明同学判断D和E的化学性质相似,他的依据是最外层电子数相等。
故填:少于;失去;最外层电子数相等。
(2)如图2,将一锌片投入稀硫酸中,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,观察到的现象是锌片表面产生气泡,该反应过程溶液中增加的粒子是Zn2+,随着反应进行,稀硫酸减少,溶液酸性减弱,溶液的pH逐渐增大,反应的化学方程式为:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。
故填:锌片表面产生气泡;Zn2+;逐渐增大;Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。
(3)图3是将铜丝插入硝酸银溶液中反应的微观示意图,从微观粒子变化的角度分析该反应的实质是铜和银离子反应生成铜离子和银;
铜和硝酸银反应的化学方程式及其质量关系:
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,
64 216
由以上质量关系可知,随着反应进行,溶液质量减小。
故填:铜和银离子反应生成铜离子和银;减少。
【点评】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。
29.(2019•淄博)央视综艺节目《国家宝藏》,在重温华夏文明中让我们感受到文化传承的背后的科学温度﹣﹣文化自信、民族自豪。展出的文物绚丽多彩,这些色彩的颜料主要来源于矿物和植物。如:彩陶罐的色彩用到的矿物颜料有蓝铜矿[主要成分CuCO3•Cu(OH)2].温度达200℃,蓝铜矿可以生成氧化铜等物质,写出反应的化学方程式 CuCO3•Cu(OH)22CuO+H2O+CO2↑ ,此反应类型属于 分解反应 。有些颜料是从铁矿石中提取的,请写出一种铁矿石的名称 赤铁矿(或磁铁矿或菱铁矿) 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:蓝铜矿[主要成分CuCO3•Cu(OH)2]加热200℃,蓝铜矿可以生成氧化铜,由质量守恒定律可知,还会生成水和二氧化碳,该反应是由一种物质生成三种新物质,属于分解反应;赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿都是常见的铁矿石;故填。
故填:CuCO3•Cu(OH)22CuO+H2O+CO2↑;分解反应;赤铁矿(或磁铁矿或菱铁矿)。
【点评】解答这类题目时,首先,要熟记和理解金属元素的存在及常见的金属矿物,以及与其相关的金属活动性顺序及其应用、物质的分类和元素组成、常见金属的冶炼、空气的污染、化学式的书写和意义等知识;然后,根据所给的问题情景信息,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可。
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