中考化学一轮复习课时练习考点24 金属的化学性质 (含答案)
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一、金属与氧气的反应
1.金属与氧气反应的现象
实验表明大多数金属都能与氧气发生反应,但反应的难易和剧烈程度是不同的,即使同种金属在空气中和氧气中的燃烧现象也各有明显的不同。常见的几种金属在空气和氧气中的反应情况的比较如下表:
金属
空气
氧气
化学方程式
镁
在空气中剧烈燃烧发出白光,生成白色固体
比在空气中燃烧更剧烈
2Mg+O22MgO
铁
在空气中不燃烧,只与氧气发生缓慢氧化反应
在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
3Fe+2O2Fe3O4
铝
粉末状铝剧烈燃烧,块状铝一般不燃烧,只发生缓慢氧化反应
铝箔在氧气中剧烈燃烧,发出白光,生成白色固体
4Al+3O22Al2O3
铜
加热,生成黑色物质;潮湿空气中,生成铜绿而被腐蚀
加热,生成黑色物质
2Cu+O22CuO
2Cu+O2+CO2+H2OCu(OH)2CO3
银、金
即使在高温下也不与氧气反应
2.金属与氧气反应的利用
(1)由于镁燃烧时发出耀眼的白光,所以可用镁制作照明弹和烟花。
(2)常温下,在空气中铝表面会生成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,因此,铝具有良好的抗腐蚀性能。
(3)可以利用灼烧法来鉴别黄铜和黄金。灼烧时没有变化的是黄金,变黑色的是黄铜,因为黄铜中的铜与氧气反应生成了黑色的氧化铜。
(4)大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同。镁、铝在常温下就能与氧气反应,铁、铜在常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应。从金属能否与氧气反应以及跟氧气反应的难易和剧烈程度,可以大致判断金属的活泼性:镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。
3.影响金属与氧气反应剧烈程度的因素
(1)金属的活泼性:当其他条件相同时,金属越活泼,反应越剧烈。例如,铁比铜活泼,所以铁与氧气反应比铜与氧气反应剧烈。
(2)氧气的浓度:当其他条件相同时,氧气的浓度越大反应越剧烈。
(3)金属与氧气的接触面积:当其他条件相同时,金属与氧气的接触面积越大,反应越剧烈。例如,粉末状的金属比块状的金属反应剧烈。
二、金属与酸的反应
1.常见金属与盐酸或稀硫酸的反应现象与原理
金属
现象[来源:学_科_网Z_X_X_K]
反应的化学方程式[来源:学科网]
盐酸
稀硫酸
盐酸
稀硫酸
镁
剧烈反应,产生大量气泡,溶液仍为无色,试管壁发热,生成的气体能够燃烧,产生淡蓝色火焰
Mg+2HClMgCl2+H2↑
Mg+H2SO4MgSO4+H2↑
铝
打磨过的铝放入酸中,剧烈反应产生大量气泡,溶液仍为无色,生成的气体能够燃烧,产生淡蓝色火焰
2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑
锌
反应比较剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色,生成的气体能够燃烧,产生淡蓝色火焰
Zn+2HClZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
铁
反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色,生成的气体能够燃烧,产生淡蓝色火焰
Fe+2HClFeCl2+H2↑
Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
2.金属与酸反应的规律
(1)铁与盐酸或稀硫酸发生置换反应时,生成的铁的化合物中铁元素的化合价为+2价,含有Fe2+的溶液均为浅绿色。
(2)金属与酸反应后溶液的质量增大。
(3)利用金属与盐酸或稀硫酸能否发生反应以及反应的剧烈程度可以判断金属的活泼性。金属与盐酸或稀硫酸反应越剧烈,金属越活泼。但盐酸或稀硫酸的质量分数、金属的表面积、温度等因素会影响金属与盐酸或稀硫酸发生反应的现象,所以设计实验时应注意控制变量。
三、金属活动性顺序及其意义
1.金属活动性顺序
常见金属在溶液中的活动性顺序如下:
2.金属活动性顺序的意义
(1)在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,金属活动性越强。
(2)在金属活动性顺序中,只有排在氢前面的金属才能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
(3)在金属活动性顺序中,排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)。
(4)很活泼的金属,如K、Ca、Na与盐溶液反应,先与溶液中的水反应生成碱,碱再与盐溶液反应,没有金属单质生成。如钠放入硫酸铜溶液中,发生如下反应:
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4
(5)金属原子与金属离子得失电子能力的比较
金属原子
金属离子
3.金属活动性顺序的应用
(1)判断某些置换反应能否发生。
类型
反应的条件
判断金属与酸能否反应
①在金属活动性顺序中,该金属必须排在氢前面
②酸一般指盐酸或稀硫酸
判断金属与盐溶液能否反应
①在金属活动性顺序中,该金属单质必须排在盐中金属元素对应的金属单质的前面
②盐必需可溶于水
③金属不包含K、Ca、Na
(2)根据金属与盐溶液的反应判断滤液、滤渣的成分。
如向CuSO4、AgNO3混合液中加铁粉,反应后过滤,判断滤液和滤渣成分。铁与CuSO4和AgNO3溶液反应有先后顺序,如果铁足量,先将AgNO3中的Ag完全置换出来,再置换CuSO4中的Cu,完全反应后溶液中只有FeSO4;如果铁的量不足,应按照“先后原则”分别讨论滤液和滤渣的成分。
(3)根据金属活动性顺序判断金属与酸反应的速率或根据反应速率判断金属活动性顺序。
如镁、锌、铁三种金属与同浓度的稀硫酸反应产生氢气的速率:Mg>Zn>Fe,则可判断出金属活动性:Mg>Zn>Fe。
(4)利用金属活动性顺序研究金属冶炼的历史。
金属活动性越弱,从其矿物中还原出金属单质越容易;金属活动性越强,其从矿物中还原出金属单质越难。所以越活泼的金属越不易冶炼,难于冶炼的金属开发利用的时间就越迟。
(5)应用举例
①湿法炼铜
我国劳动人民在西汉时期就掌握了湿法炼铜技术,即将铁放入硫酸铜溶液中置换出铜:Fe+CuSO4FeSO4+Cu。
②从洗相废液中回收银
洗相废液中含有大量的银离子,可用铁置换回收:Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag。
③处理工业废水中的铜、汞离子
工业废水中常含铜、汞等金属离子,这些离子对生物有很大的危害,在排放前必须进行处理,可用铁置换回收。
④实验室选择金属与酸反应制取氢气
在金属活动性顺序中,氢之前的金属都能跟稀硫酸、稀盐酸反应生成氢气,但Zn之前的金属与酸反应太快,不便操作;Zn之后的金属与酸反应太慢,花费时间太长,从经济效益和反应速率等多方面考虑,Zn是制取氢气最合适的金属。
四、金属活动性顺序的探究
1.实验原理及判断方法
借助金属与酸、盐溶液能否发生反应及反应的速率来判断金属的活动性强弱。
判断方法
操作方法
现象与结论
金属能否与稀硫酸或稀盐酸反应
将金属插入稀硫酸或稀盐酸中,观察是否产生气泡
有气泡产生,说明该金属在金属活动性顺序中排在氢之前,否则排在氢之后
金属与稀硫酸或稀盐酸反应的剧烈程度
将表面积相等的金属插入等浓度等质量的稀硫酸或稀盐酸中,观察气泡产生的快慢
产生气泡速率快的比产生气泡速率慢的活动性强
金属能否与盐溶液发生置换反应
将金属插入某盐溶液中,观察现象(金属表面是不是有另一种金属析出及溶液颜色变化)
如果能将盐溶液中的金属置换出来,说明插入溶液中的金属的活动性较盐溶液中所含金属的活动性强,否则相反
2.实验方案设计
(1)比较两种金属的活动性强弱
通用法:将一种金属(M)插入另一种金属(N)的盐溶液中,如果无明显现象,则两种金属的活动性顺序为M<N;如果M上有N附着,则两种金属的活动性顺序为M>N。
特殊法:如果在金属活动性顺序中一种金属排在氢前,另一种金属排在氢后,也可用稀盐酸(或稀硫酸)判断:将大小、形状相同的两种金属分别插入等体积、等浓度的稀盐酸(或稀硫酸)中,如果M上有气泡产生,N上无明显现象,则两种金属的活动性顺序为M>N。
(2)比较三种金属的活动性强弱
方法一:“两金夹一盐”。即选用三种金属中活动性最强和最弱的两种金属的单质及活动性介于两种金属之间的金属盐溶液作为试剂,根据两种金属单质分别与盐溶液反应的情况进行判断。
方法二:“两盐夹一金”。即选用三种金属中活动性排在中间的金属单质及其他两种金属的盐溶液作为试剂,根据金属单质分别与两种盐溶液反应的情况进行判断。
(3)对于更多金属,可以用酸将这些金属先分组转化为上述两种情况,然后进行探究。
3.实验注意事项
(1)实验前必须除去金属表面的锈。
(2)做金属与酸的反应时一般用稀盐酸或稀硫酸,不用硝酸或浓硫酸。
(3)金属与盐溶液的反应,盐必须可溶。
(4)并不是所有排在前面的金属都能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,如K、Ca、Na。
(5)在比较金属活动性时需要注意控制变量法的应用,如酸或盐溶液的温度、浓度、体积,金属的形状、表面积需保持一致。
考向一 金属与氧气反应
典例1 下列有关实验现象的描述不正确的是
A.镁条和稀盐酸反应,放出热量
B.铁丝在氧气中燃烧,生成白色固体
C.红磷在空气中燃烧,产生大量白烟
D.铁粉和稀盐酸反应,产生无色气泡
【答案】B
1.(2018·荆门)下列描述正确的是
A.铁丝在O2中燃绕火星四射,有黑色固体产生
B.金属铝在空气中具有抗腐蚀性,是因为金属铝不与空气反应
C.加热高锰酸钾可以制取O2,液化空气也可以制取O2,两者都属于化学变化
D.硫在O2中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,并生成有刺激性气味的气体
考向二 金属活动性顺序表的意义
典例2 已知金属锰在金属活动性顺序中位于铝和锌之间。下列化学反应不能发生的是
A.Fe+MnSO4FeSO4+Mn
B.Mg+MnSO4MgSO4+Mn
C.Mn+2HClMnCl2+H2↑
D.Mn+CuSO4MnSO4+Cu
【解析】A、金属锰在金属活动性顺序中位于铝和锌之间,则锰的金属活动性比铁强,所以铁不能和MnSO4溶液发生置换反应,符合题意;B、金属锰在金属活动性顺序中位于铝和锌之间,则镁排在锰的前面,能与MnSO4溶液发生置换反应,不符合题意;C、金属锰在金属活动性顺序中位于铝和锌之间,铝、锌是氢之前的金属,则锰排在氢的前面,能和盐酸发生置换反应,不符合题意;D、金属锰在金属活动性顺序中位于铝和锌之间,锌的活动性比铜强,所以锰排在铜的前面,能和CuSO4溶液发生置换反应,不符合题意。故选A。学科*网
【答案】A
2.(2018·湘西)已知化学反应:X+YSO4===Y+XSO4,根据此反应信息判断正确的是
A.X的金属活动性比Y强 B.Y的金属活动性比X强
C.X一定是金属铁 D.Y一定是金属铜
考向三 金属活动性强弱比较
典例3 (2018·连云港)已知:金属X在常温下能与空气中的氧气反应,而金属Y和Z不能;将Y、Z分别投入稀盐酸中,Y溶解并产生气泡,Z无变化。下列说法正确的是
A.X氧化物的化学式只能表示为XO
B.Y能将X从它的盐溶液中置换出来
C.Z在自然界中只能以单质形式存在
D.三种金属的活动性顺序:X>Y>Z
【答案】D
3.现有a、b、c三种金属,a、b分别与稀硫酸、c的硝酸盐溶液作用的现象如表所示:
a
b
与稀硫酸作用
无反应
溶解并放出气体
与c的硝酸盐溶液作用
表面上析出c
表面上析出c
根据表中所给的实验结果,判断这三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是
A.c、b、a B.a、c、b
C.a、b、c D.b、a、c
考向四 金属与盐溶液反应滤液和滤渣成分的判断
典例4 向AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量的Zn粉,充分反应后过滤,洗涤,得到滤渣和滤液。
下列说法正确的有
①滤渣中一定有Ag,滤液中可能有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
②当滤液为蓝色时,滤渣中一定有Cu、Ag,一定没有Zn
③向滤渣中加入盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定有Zn、Cu、Ag
④当滤液为无色时,则滤液中一定有Zn(NO3)2,滤渣中一定有Cu、Ag,可能有Zn
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【答案】B
4.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
考向五 金属活动性顺序的探究方法
典例5 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
【答案】A
5.某化学兴趣小组为验证Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,设计了如图所示的实验操作.其中可以达到实验目的的组合是
A.①② B.①③ C.③④ D.④⑤
1.下列金属活动性最强的金属是
A.Fe B.Zn C.Mg D.Ag
2.铁、铝、铜都具有的性质是
①有银白色的光泽
②导热性
③与稀硫酸反应
④与氧气反应
⑤与硝酸银溶液反应
A.②④⑤ B.①③ C.①②④ D.①②③④⑤
3.为比较X、Y、Z三种金属活动性大小,进行如图所示的实验。下列实验结论正确的是
A.X>Y>Z B.Z>Y>X
C.X>Y、Z>Y D.Y>X、Y>Z
4.根据金属活动性顺序进行分析,下列描述或判断错误的是
A.常温下,金属镁在空气中要比铁容易氧化
B.常温下,铝能和稀盐酸反应,而银不能
C.在氧气中灼烧时,铁丝要比铜丝反应剧烈
D.将铜丝插入硝酸银溶液中,不能反应得到金属银
5.下列可用于验证Mg、Cu、Ag 三种金属的活动性顺序的一组药品是
A.Mg、Ag、CuSO4溶液
B.Cu、Ag、MgSO4溶液
C.Mg、Cu、H2SO4溶液
D.Ag、MgSO4溶液、CuSO4溶液
6.葛洪在《抱朴子内篇・黄白》中记载“曾青涂铁,铁赤色如铜”。下列叙述错误的是
A.记载中的反应属于置换反应
B.记载中蕴含了湿法炼铜的原理
C.由记载得出铁单质是赤色
D.该反应可以说明铁比铜活泼
7.现有等质量甲、乙、丙三种金属单质,分别放入三份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(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价)。则下列说法中不正确的是
A.生成氢气的质量:甲>乙>丙
B.相对原子质量:乙>丙>甲
C.金属活动性:乙>甲>丙
D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
8.现有A、B、C三种金属,采用将其中的一种金属分别放入另外两种金属的硫酸盐溶液中的方法进行实验,得到三种金属间的转化关系(如图所示),则三种金属的活动性由强到弱的顺序是
A.B、A、C B.B、C、A
C.C、A、B D.C、B、A
9.在AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中加入一些铁粉,待反应完成后再过滤,下列情况中不可能存在的是
A.滤渣中只有Ag
B.滤渣中有Ag、Cu、Mg
C.滤渣中有Ag、Cu、Fe,滤液中有Mg2+、Fe2+
D.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Mg2+、Fe2+
10.在金属化学性质的实验中,下列操作不能达成实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
研究金属是否都能与盐酸反应
将镁、锌、铜片分别放入稀盐酸中
B
证明不同金属与酸反应的剧烈程度不同
将铜和银分别放入稀盐酸中
C
证明铁的活动性比铜强
将铁放入硫酸铜溶液中
D
比较锌和铜的金属活动性
将锌和铜分别放入稀硫酸中
11.某研究小组的同学为探究铁、铜、锌、银的金属活动性顺序,设计如图所示的三个实验(其中金属均已用砂纸打磨,且形状、大小相同;所用稀盐酸的溶质质量分数、用量也相同)。
(1)通过观察,甲同学很快判断锌的活动性比铁强,甲同学依据的实验现象是________________。
(2)③中反应的化学方程式是_______________________________________。
(3)乙同学认为上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序,需再补充一个实验操作是________________________________________________。
12.“厉害了,我的国”国人为之骄傲的第一艘国产航母于2017 年4 月26 日在大连下水。5月5 日,我国国产大型客机C919在上海浦东机场首飞成功,标志着我国航空事业有了重大突破。结合所学知识回答下列问题:
(1)铜运用于航母的电力系统是利用了铜的_____________________。
(2)大型客机大量使用了铝锂合金、钛合金等,钛合金属于___________(填“纯净物”或“混合物")。
(3)铝比铁的金属活动性___________(填“强“或“弱”)。在空气中,铝比铁具有更好的抗腐蚀性,原因是_____________________________________________________________(用文字叙述)。
(4)工业上用一氧化碳和赤铁矿石来炼铁的化学方程式为_____________________________________。
(5)“辽宁”号航母舰体外壳涂上防锈漆可防止生锈,其原理是___________________________________。
(6)比较Mn、Pd(钯)、Cu 三种金属的活动性顺序。
①将Mn片、Pd片、Cu片分别加入到稀盐酸中,Mn片表面有气泡产生,Pd片和Cu片没有变化。根据上述实验现象,得出的结论是_______________________________。
②要确切得出这三种金属的活动性顺序,还需将Pd片加入到_________溶液中,观察现象。
1.[2018·桂林]下列金属活动性最强的是
A.锌 B.铜 C.钾 D.金
2.[2018·张家界]现有甲、乙、丙三种金属,如果把甲和乙分别放入稀硫酸中,甲溶解并产生氢气,乙不反应;如果把乙和丙分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在乙的表面有银析出,而丙没有变化,根据以上事实,则甲、乙、丙的金属活动性由强到弱的顺序是
A.甲>乙>丙 B.乙>甲>丙
C.乙>丙>甲 D.丙>乙>甲
3.[2018·遵义]我国早在西汉时期,在《淮南万毕术》一书中就写到“曾青得铁则化为铜”,这是湿法冶金的先驱。反应原理为:Fe+CuSO4===Cu+FeSO4,下列说法正确的是
A.该反应无明显现象
B.该反应能证明铜的金属活动性比铁强
C.该反应属于置换反应
D.该反应前后溶液质量增大
4.[2018·安徽]归纳法是学习化学的重要方法之一,下列图示正确的是
A.化学反应分类
B.物质分类
C.地壳中元素含量
D.金属的化学性质
5.[2018·海南]向氧化铜和铁粉的混合物中加入一定量稀硫酸,充分反应后过滤,向滤渣中再滴入稀硫酸,有气泡产生,则下列判断正确的是
A.滤渣中可能含Cu B.滤渣中只含Fe
C.滤液中不含CuSO4 D.滤液中不一定含FeSO4
6.[2018·广东]利用盐酸和硝酸银探究铁、铜、银的金属活动顺序,下列实验可以不需要进行的是
A.铁+稀盐酸 B.铜+稀盐酸
C.银+稀盐酸 D.铜+硝酸银溶液
7.[2018·山西]验证镁、铜的金属活动性顺序,下列试剂不能选用的是
A.MgSO4溶液 B.KCl溶液
C.稀盐酸 D.ZnCl2溶液
8.[2018·临沂]向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,再向滤渣中加入稀盐酸,发现没有气泡产生,则滤渣中一定含有的物质是
A.Fe、Cu B.Cu、Ag C.Cu D.Ag
9.[2018·雅安]下列关于金属的说法中,错误的是
A.铜有良好的导电性,常用于制作导线
B.所有的金属都能与稀盐酸反应
C.铁制品在干燥的空气中不易生锈
D.不能用铁桶盛放硫酸铜溶液
10.[2018·陕西]人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。
(1)铝合金被广泛应用于制造飞机、高铁等,这是因为铝合金具有________、质量轻、耐腐蚀等特性。
(2)化学兴趣小组为了鉴别某黄色金属是黄金还是黄铜(铜锌合金),设计了如下方案:
①取样,在空气中加热
②取样,加入硝酸银溶液
③取样,加入硫酸锌溶液
其中不合理的是________(填序号)。某同学提出还可以用稀硫酸鉴别,他所依据的反应原理是________________________(用化学方程式表示)。
11.[2018·河南]将锌粉加入到一定质量Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,充分反应后过滤,可以得到溶液和固体。
(1)写出会导致溶液质量变小的有关反应的化学方程式。
(2)若所得溶液中只含有一种溶质,请分析所得固体的成分。
12.[2017·温州]在柠檬中插入两种不同活动性的金属可以制得水果电池。相同条件下,水果电池的电压与两种金属的活动性差异大小有关。下列柠檬电池的两种金属,活动性差异最大的是
A. B. C. D.
13.[2017·广安]下列现象和事实,可用金属活动性作出合理解释的是
①相同几何外形的金属镁、铝分别与相同浓度的稀盐酸反应,镁反应更剧烈,说明镁比铝的金属活动性强;②用硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液时,不能用铁制容器盛放;③尽管金属的种类很多,但在自然界中,仅有少数金属(银、铂、金)以单质形式存在;④金属铝比金属锌更耐腐蚀,说明锌比铝的金属活动性强。
A.①②③ B.①② C.③④ D.①②③④
14.[2017·广州]化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了如图所示实验方案。
下列说法不正确的是
A.由实验甲可知金属活动性:Al>Cu
B.由实验乙可知金属活动性:Cu>Ag
C.由实验甲、乙、丙可知金属活动性:Al>Cu>Ag
D.实验甲中的CuSO4改为CuCl2不能完成本实验探究
15.[2017·重庆]化学世界绚丽多彩,下列实验中有关颜色的描述不正确的是
A.硫粉在氧气中燃烧出现蓝紫色火焰
B.将铁钉加入到稀硫酸中,溶液由无色变为黄色
C.对木炭和氧化铜的粉末加强热会出现红色物质
D.将铜片放入硝酸银溶液,溶液由无色变为蓝色
变式拓展
1.【答案】A
2.【答案】A
【解析】A、由方程式可知,X能将Y从其盐溶液中置换出来,说明了X的金属活动性比Y强,正确;B、由上述分析可知,B判断错误;C、X可能是金属铁,也可能是锌等活泼金属,错误;D、Y可能是金属铜,也可能是金属银等,错误。故选A。学科*网
3.【答案】D
【解析】由题意可知,a与稀硫酸不反应,b在稀硫酸中溶解并放出气体,说明a排在氢之后,b排在氢之前;a和b都能将c从其硝酸盐溶液中置换出来,说明a和b都在c之前,综合分析可知,三种金属的活动性由强到弱的顺序为b、a、c。故选D。
4.【答案】D
【解析】在金属活动性顺序中,Zn>Cu>Ag,向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,与两种溶质依次发生反应。
Zn+2AgNO3Zn(NO3)2+2Ag
65 216
所以析出银的过程是溶液质量减少的过程;
Zn+Cu(NO3)2Zn(NO3)2+Cu
65 64
所以析出铜的过程是溶液质量增加的过程。
A、在a点时,硝酸银没有全部参加反应,溶液中含有硝酸银、硝酸铜和生成的硝酸锌,溶质是三种,正确;B、c点时硝酸铜恰好完全反应,溶液中溶质只有硝酸锌,正确;C、b~c段是硝酸银全部参加反应完后锌和硝酸铜反应的过程,因此滴加稀盐酸,不会产生沉淀,正确;D、d点时锌过量,因此加入稀盐酸会产生氢气,错误。故选D。
5.【答案】A
考点冲关
1.【答案】C
【解析】金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,它在水溶液中就越容易失去电子变成离子,其活动性就越强;镁、锌、铁、银的金属活动性由强到弱排列是:镁、锌、铁、银,所以金属活动性最强的是镁。故选C。学科*网
2.【答案】A
【解析】①铜为紫红色金属,错误;②铁、铝、铜三种金属都有导热性,正确;③铜不能和稀硫酸反应,错误;④在一定条件下,铁、铝、铜能和氧气反应,正确;⑤铁、铝、铜的金属活动性都比银强,都能与硝酸银溶液反应。故选A。
3.【答案】A
4.【答案】D
【解析】A、金属镁活动性比铁强,所以金属镁在空气中比铁更容易被氧化,正确;B、在金属活动性顺序表中,铝位于氢的前边,银位于氢的后边,所以常温下,铝能和稀盐酸反应,而银不能,正确;C、由于铁的活动性大于铜,在氧气中灼烧时,铁丝要比铜丝反应剧烈,正确;D、铜的活动性比银强,将铜丝插入硝酸银溶液中,能反应得到金属银,错误。故选D。学科&网
5.【答案】A
【解析】A、分别把Mg、Ag放入CuSO4溶液中,镁表面有红色金属铜生成,银无明显现象,可验证三种金属活动性顺序,正确;B、分别把Cu、Ag放入MgSO4溶液,均无明显现象出现,不能验证三种金属活动性顺序,错误;C、药品中无银的单质或盐溶液,无法验证Mg、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,错误;D、把Ag分别放入MgSO4溶液、CuSO4溶液中,均无明显现象,说明镁、铜的活动性大于银,但不能比较镁、铜的活动性强弱,不可以验证三种金属活动性顺序,错误。故选A。
6.【答案】C
【解析】A、葛洪在《抱朴子内篇・黄白》中记载“曾青涂铁,铁赤色如铜”,含义是铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,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,选项正确;B、曾青涂铁,铁赤色如铜,蕴含了湿法炼铜的原理,选项正确;C、曾青涂铁,铁赤色如铜,由记载可得出生成的铜单质是赤色,选项错误;D、曾青涂铁,铁赤色如铜,说明铁比铜活泼,选项正确。故选C。
7.【答案】B
【解析】A、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图可知,在三种金属完全反应后,放出H2的质量是甲>乙>丙,正确;B、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,因此可判断相对原子质量是丙>乙>甲,错误;C、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,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:甲>乙>丙。故选B。
8.【答案】C
9.【答案】B
【解析】在金属活动性顺序中,镁>铁>铜>银,铁不能与硝酸镁反应,故滤液中一定含有Mg2+,铁能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,故滤液一定含有Fe2+,铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,故滤纸上一定含有银。A、若加入的铁粉量少,只能与部分硝酸银或全部硝酸银恰好反应生成银,此时滤纸上只有Ag,故A正确;B、由于金属活动性:镁>铁,铁不能与硝酸镁反应,所以滤渣中一定不会由Mg,故B错误;C、当铁加入过量时,能将全部的硝酸银和硝酸铜置换出来,铁粉有剩余,则滤纸上有Ag、Cu、Fe,滤液中有Zn2+、Fe2+,故C正确;D、当加入的铁恰好与AgNO3、Cu(NO3)2反应时,滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Mg2+、Fe2+,故D正确。故选B。
10.【答案】B
【解析】A、将镁、锌、铜片分别放入稀盐酸中,能研究金属是否都能与盐酸反应,不符合题意;B、将铜和银分别放入稀盐酸中,都不反应,无法比较不同金属与酸反应的剧烈程度不同,符合题意;C、将铁放入硫酸铜溶液中,铁能将铜置换出来,证明铁的活动性比铜强,不符合题意;D、将锌和铜分别放入稀硫酸中,锌能反应,铜不反应,能比较锌和铜的金属活动性,不符合题意。故选B。学科*网
11.【答案】(1)锌片表面比铁片表面产生的气泡快
(2)Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
(3)将铁片投入到硫酸铜溶液中
【解析】(1)由金属活动性顺序的特点可知,金属的活动性越强,金属与酸反应生成氢气的速度也快。故锌片表面比铁片表面产生的气泡快说明金属活动性锌大于铁。
(2)③中反应是铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,故反应的化学方程式为:Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag。
(3)实验①②能证明锌的活动性比铁强,实验③能证明铜的活动性比银强,上述实验还不能证明铁的活动性比铜强,应该再增加一个证明铁的活动性比铜强的实验,该实验是:将铁片投入到硫酸铜溶液中,观察到铁片表面出现红色物质。
12.【答案】(1)导电性
(2)混合物
(3)强 常温下,铝能和空气中的氧气反应生成氧化铝保护膜
(4)3CO+Fe2O2Fe+3CO2
(5)隔绝空气和水
(6)Mn比Pd和Cu都活泼 CuCl2或CuSO4或Cu(NO3)2
直通中考
1.【答案】C
【解析】由常见的金属活动性顺序:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au可知:题干中四种金属的活动性强弱是:钾>锌>铜>金,所以金属活动性最强的是钾。故选C。
2.【答案】A
【解析】甲和乙分别放入稀硫酸中,甲溶解并产生氢气,乙不反应,说明甲的活动性在氢之前,乙的活动性在氢之后,如果把乙和丙分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在乙的表面有银析出,而丙没有变化,说明乙的活动性比银强,丙的活动性比银弱,所以甲、乙、丙的金属活动性由强到弱的顺序是甲>乙>丙。故选A。
3.【答案】C
【解析】A、铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,会观察到铁的表面覆盖一层红色物质,溶液颜色由蓝色变为浅绿色,错误;B、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,铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,说明铁的金属活动性比铜强,错误;C、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,符合置换反应的定义,属于置换反应,正确;D、铁与硫酸铜反应的方程式为Fe+CuSO4===Cu+FeSO4,铁的相对原子质量小于铜的相对原子质量,由质量守恒定律,该反应前后溶液质量减小,错误。故选C。
4.【答案】A
【解析】A、四大基本反应类型有化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应,正确;B、纯净物和混合物是并列关系,不是包含关系,纯净物与化合物属于包含关系,不属于并列关系,错误;C、地壳中含量最多的元素是氧元素,错误;D、金属与氧气反应生成的是金属氧化物,不是盐,错误。故选A。
5.【答案】C
6.【答案】C
【解析】由金属活动顺序表的应用,验证实验的设计思路为:根据三种金属与盐酸反应情况,可验证铁的活动性比铜、银强;然后利用金属铜和硝酸银的置换结果,验证铜的活动性比银强;对比四个实验,A、证明金属铁能置换出酸中的氢;B、证明金属铜不能置换出酸中的氢;D、可以证明银的活动性小于铜,所以不做实验C也不影响三种金属活动性的判断。故选C。学科&网
7.【答案】B
【解析】A、铜不与MgSO4溶液反应,说明镁的金属活动性比铜强,正确;B、镁、铜都不与KCl溶液反应,无法判断镁、铜的金属活动性顺序,错误;C、镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,铜不与稀盐酸反应,说明镁的金属活动性比铜强,正确;D、镁与ZnCl2溶液反应生成氯化镁和锌,铜不与ZnCl2溶液反应,说明镁的金属活动性比铜强,正确。故选B。
8.【答案】D
【解析】向滤渣中加入稀盐酸,发现没有气泡产生,说明铁粉完全反应,根据金属活动性顺序Fe>Cu>Ag,根据远距离优先,铁首先和AgNO3反应,若AgNO3反应完铁还有剩余,铁才能与Cu(NO3)2反应,由于铁粉不足,无法确定Cu(NO3)2是否参加反应,故只能确定滤渣中一定不含有铁,一定有银生成,不确定是否存在铜。故选D。
9.【答案】B
10.【答案】(1)硬度大或强度大
(2)③ Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
【解析】(1)铝合金被广泛应用于制造飞机、高铁等,这是因为铝合金具有硬度大或强度大、质量轻、耐腐蚀等特性。(2)①金在高温下不与氧气反应,铜在加热的条件下与氧气反应,生成黑色氧化铜,可以鉴别,正确;②金的金属活动性比银弱,不能与硝酸银溶液反应,铜、锌的金属活动性比银强,能置换出硝酸银溶液中的银,金属表面有银白色物质生成,可以鉴别,正确;③金的金属活动性比锌弱,不能与硫酸锌溶液反应;铜、锌也不与硫酸锌溶液反应,无法鉴别,错误。故选③;某同学提出还可以用稀硫酸鉴别,他所依据的反应原理是锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑。学科&网
11.【答案】(1)Zn+2AgNO3===Zn(NO3)2+2Ag
(2)一定含有铜和银,可能含有锌
【解析】由金属活动性顺序可知,锌>铜>银。向含有一定质量AgNO3、Cu(NO3)2的混合液中加入锌粉,锌粉会首先置换硝酸银中的银,待硝酸银完全反应后继续与硝酸铜发生反应。
(1)由方程式:
Zn+2AgNO3===Zn(NO3)2+2Ag
65 216
Zn+Cu(NO3)2===Zn(NO3)2+Cu
65 64
可知,会导致溶液质量变小的有关反应的化学方程式是:
Zn+2AgNO3===Zn(NO3)2+2Ag。
(2)若滤液中只含有一种溶质,说明溶液中只含有硝酸锌,滤渣中一定含有铜和银,可能含有锌。
12.【答案】C
【解析】根据金属活动性顺序:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,则可知柠檬电池的两种金属活动性差异最大的是铝银。故选C。
13.【答案】A
14.【答案】D
【解析】A、由实验甲将铝丝放入硫酸铜溶液中,铝丝表面会有红色物质出现,可知金属活动性:Al>Cu,正确;B、由实验乙将铜丝放入硝酸银溶液中,铜丝表面会有银白色物质出现,可知金属活动性:Cu>Ag,正确;C、由实验丙将铜丝放入硫酸铝溶液中,无变化,同样可知金属活动性:Al>Cu,所以由实验甲、乙、丙可知金属活动性:Al>Cu>Ag,正确;D、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,实验甲中的CuSO4改为CuCl2能完成本实验探究,错误。故选D。
15.【答案】B
【解析】A、硫在氧气中燃烧时发出明亮的蓝紫色火焰,该选项说法正确;B、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁溶液是浅绿色溶液,该选项说法不正确;C、高温条件下,氧化铜和木炭反应生成铜和二氧化碳,对木炭和氧化铜的粉末加强热会出现红色物质铜,该选项说法正确;D、铜能和硝酸银反应生成硝酸铜和银,硝酸铜溶液是蓝色溶液,该选项说法正确。故选B。
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