初中鲁教版第二节 金属的化学性质第2课时同步训练题

第九单元　第二节　第2课时　金属与盐溶液的反应　

一、选择题

1.[2020·台州] 铁在海水中容易被锈蚀,通常在轮船的吃水线以下焊接比铁更活泼的金属块,用于保护铁质船壳。该金属块的材料可以是              (　　)

A.金 B.银 C.铜 D.锌

2.已知化学反应X+YSO4Y+XSO4,下列根据此反应得到的信息正确的是(　　)

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

3.某化学兴趣小组对金属R的活动性进行探究时发现:将R放入稀硫酸中,有气泡产生,同时生成正二价的盐;将R放入ZnSO4溶液中无任何变化。根据以上信息,下列化学方程式正确的是 (　　)

A.R+MgCl2RCl2+Mg B.R+2AgClRCl2+2Ag

C.R+2HClRCl2+H2↑ D.Al+RSO4AlSO4+R

4.[2020·乐山] 某同学参加实验操作考试,为验证镁、锌、铜三种金属的活动性顺序,他设计了以下四种实验方案,其中能达到目的的是               (　　)

A.将镁片、锌片分别放入Cu(NO3)2溶液中

B.将锌片、铜片分别放入Mg(NO3)2溶液中

C.将镁片分别放入Zn(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液中

D.将镁片、锌片、铜片分别放入稀盐酸中

5.将一定质量的Zn加入含有Fe(NO3)2和AgNO3两种物质的混合溶液中,充分反应后过滤,滤液仍为浅绿色。下列叙述正确的是               (　　)

①滤液中一定有Zn2+、Fe2+　②滤液中可能有Ag+　③滤渣中一定有Ag,可能有Fe

A.①② B.①③ C.②③ D.①②③

6.[2019·烟台] 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

7.向盛有Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液的烧杯中逐渐加入锌粉。下列图像对应关系正确的是(　　)

图1

二、填空题

8.[2019·大庆] 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2所示。

图2

(1)过滤操作中用到的玻璃仪器为　　　　　　　　　　　　。 

(2)Ⅰ中有关反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)溶液B中所含的溶质是　　　　　　　　　;固体A的成分是　　　　。(均填化学式) 

(4)Ⅱ中加入过量的稀硫酸的目的是　　　　　　　　　。 

9.某化学兴趣小组的同学要探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序,设计了如图3所示的实验方案。

图3

(1)乙试管中观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)同学们经讨论后认为该方案可以优化,　　　(填“甲”“乙”或“丙”)试管的实验是多余的。三种金属的活动性由强到弱的顺序为　                     。 

(3)去掉多余的实验,同学们将另两支试管中反应后的物质倒入同一个大烧杯中,一段时间后过滤,得到不溶物和滤液,并对不溶物的成分进行了如下探究。

[提出问题] 烧杯中不溶物的成分是什么?

[实验探究] 向过滤得到的不溶物中加稀硫酸。

①若无气泡产生,则不溶物的成分是　　　　(填名称,下同)。 

②若有气泡产生,则不溶物中一定含有　　　　,可能含有　　　　。 

三、计算题

10.往80 g含有硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入一定量的镁粉,加入的镁粉的质量与溶液质量的变化如图4所示。试分析计算:

(1)a→b段表示镁粉与混合溶液中的　　　　(填化学式)反应。 

(2)原混合溶液中硝酸铜的质量分数。(写出计算过程,精确到0.1%)

图4

附|加|题

11.[2019·包头改编] 某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性顺序,进行如图5 甲、乙、丙三个实验。

图5

(1)小组同学随后发现该实验无法得出四种金属的活动性顺序。于是补充图丁实验,最终得出四种金属活动性顺序为:Zn>Fe>Cu>Ag,则图丁中的A、B分别为　　　　　　　　　(写出一组即可)。 

(2)小组同学将图丙试管中的物质过滤后,向滤液中加入甲中剩余的锌,析出固体质量随反应时间的变化关系如图戊所示。写出a点对应溶液中所含的溶质:　         (填化学式)。

12.[2019·泰安] 某兴趣小组在探究金属化学性质时,将锌粉和铁粉的混合物加入盛有一定量硝酸银和硝酸铜混合溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。实验结果有图6所示两种情况。请回答下列问题。

　图6

(1)图甲是向滤液中加入稀盐酸,观察到有白色沉淀产生。

①滤液中一定含有的金属离子为　　　　　　　(填离子符号)。 

②写出一个产生滤渣的反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)图乙是向滤渣中加入稀盐酸,观察到有无色气体产生。

①滤渣中一定含有　　　　　　　　(填化学式,下同)。 

②滤液中可能含有　　　　　　　　　　　。 

 
答案

1.D　[解析] 由题意可知,为了防止铁在海水中被锈蚀,常在轮船的吃水线以下焊接比铁更活泼的金属块,用于保护铁质船壳,在所给出的金属中锌比铁活泼,该金属块的材料可以是锌。

2.C　[解析] X能将Y从其盐溶液中置换出来,则X的金属活动性比Y强。

3.C　[解析] 将R放入稀硫酸中,有气泡产生,说明在金属活动性顺序中R位于氢的前面;将R放入ZnSO4溶液中无任何变化,说明在金属活动性顺序中R位于Zn的后面。在金属活动性顺序中,R在镁的后面,不能置换出氯化镁中的镁;因为氯化银不溶于水,不能形成溶液,所以R不能置换出氯化银中的银;在金属活动性顺序中,R位于氢的前面,在化合物中显+2价,反应R+2HClRCl2+H2↑能够发生;铝元素在形成化合物时显+3价,与RSO4反应的化学方程式为应2Al+3RSO4Al2(SO4)3+3R。

4.D　[解析] 镁片、锌片都能与Cu(NO3)2溶液反应,能证明镁、锌的活动性比铜强,但不能比较镁、锌活动性的强弱;锌片、铜片都不能与Mg(NO3)2溶液反应,能证明镁的活动性比铜、锌强,但不能比较铜、锌活动性的强弱;镁与Zn(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液都反应,证明镁的活动性比铜、锌强,但不能比较铜、锌活动性的强弱;镁、锌都可以与稀盐酸反应,但镁反应产生气泡的速率大于锌,可得出金属活动性顺序:镁>锌,铜和稀盐酸不反应,说明铜的活动性最弱,由此可得三种金属的活动性顺序为:镁>锌>铜。

5.D　[解析] 由金属活动性顺序可知,排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。将一定质量的Zn加入含有Fe(NO3)2、AgNO3两种物质的混合溶液中,Zn会先与AgNO3反应,AgNO3反应完后再与Fe(NO3)2反应,充分反应后过滤,滤液仍为浅绿色,所以溶液中的Fe(NO3)2可能部分反应,也可能没有参加反应,所以滤液中一定有Zn2+、Fe2+,可能有Ag+,滤渣中一定有Ag,可能有Fe。

6.B　[解析] 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,说明M和硝酸铜发生了反应,则M比铜活泼;继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到蓝色滤液,说明铜和硝酸银发生了反应,则铜比银活泼,所以金属活动性顺序:M>Cu>Ag;滤渣中不可能有金属M,如果含有M,则溶液中不会含有硝酸铜,滤液应是无色溶液;滤液中至少含有两种溶质,即M的硝酸盐和硝酸铜,可能含有硝酸银;滤渣中一定含有反应生成的银。

7.A　[解析] 根据锌比铜活泼,铜比银活泼,向盛有硝酸铜和硝酸银混合溶液的烧杯中逐渐加入锌粉时,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,硝酸银反应完后再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。锌会先与硝酸银反应,所以溶液中硝酸银的质量逐渐减小到零。每65份质量的锌会置换出216份质量的银或64份质量的铜,所以反应过程中溶液质量先减小,然后增大,最后保持不变。因为锌会先与硝酸银反应,硝酸银反应完全后再与硝酸铜反应,所以溶液中硝酸铜的质量不会从加入锌就开始减少。锌粉加入前,烧杯内没有固体,所以起点应该在原点;逐渐加入锌粉过程中,锌先与硝酸银反应,每65份质量的锌置换出216份质量的银,硝酸银反应完全后,再与硝酸铜反应,每65份质量的锌置换出64份质量的铜,固体质量继续增加,只是曲线斜率改变,完全反应后烧杯中固体质量随加入锌的质量增加而增大,曲线斜率再次改变。

8.(1)漏斗、玻璃棒、烧杯

(2)Fe+CuSO4FeSO4+Cu

(3)Al2(SO4)3、FeSO4　Cu、Fe

(4)使铁完全反应

[解析] (1)过滤操作中用到的玻璃仪器为漏斗、玻璃棒、烧杯。(2)Ⅰ中铁和硫酸铜反应的化学方程式为Fe+CuSO4FeSO4+Cu。(3)溶液B中所含的溶质是没有反应的Al2(SO4)3、反应生成的FeSO4;固体A的成分是反应生成的Cu、过量的Fe。(4)Ⅱ中加入过量的稀硫酸的目的是使铁完全反应。

9.(1)有紫红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色

Fe+CuSO4FeSO4+Cu

(2)丙　镁>铁>铜　

(3)①铜　②铜、铁　镁

[解析] (2)甲试管的实验能证明镁比铁活泼,乙试管的实验能证明铁比铜活泼,故两实验已探究出三种金属的活动性顺序为镁>铁>铜,没必要再做丙试管的实验。(3)向过滤得到的不溶物中加稀硫酸,若无气泡产生,说明不溶物中没有镁和铁,故不溶物的成分是铜;若有气泡产生,则不溶物中一定含有铜和铁,可能含有镁。

10.(1)AgNO3

(2)解:设原混合溶液中硝酸铜的质量为x。

Mg+Cu(NO3)2Mg(NO3)2+Cu　Δm溶液

 188   148   188-148

 x 　　　　　   60.8 g-56.8 g

=　x=18.8 g

原混合溶液中硝酸铜的质量分数是

×100%=23.5%。

答:原混合溶液中硝酸铜的质量分数是23.5%。

[解析] 根据金属活动性顺序可知,活动性:镁>铜>银,镁先与硝酸银反应生成硝酸镁和银,硝酸银反应完全后,镁再与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜。根据图像分析差量,根据差量关系计算出硝酸铜的质量,再计算出原混合溶液中硝酸铜的质量分数。

11.(1)铁、硫酸铜溶液(合理即可)

(2)AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2

[解析] (1)图甲、乙、丙实验已经得出金属活动性:锌>铁,铁>氢,铜>银,丁实验只要得出铁和铜的活动性关系就可以,故可用金属和盐溶液反应(如铁和硫酸铜溶液),或金属与酸反应(如铜和稀盐酸)。(2)由于金属活动性铁>铜>银,故锌加入后先置换银,析出固体质量增加,然后置换铜,析出固体质量继续增加,但曲线斜率减小,待硝酸铜反应完后,析出固体质量不再增加,a点时,锌与部分硝酸银反应,溶液中所含的溶质是剩余的硝酸银、硝酸铜和生成的硝酸锌。

12.(1)①Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+　

②Zn+2AgNO3 Zn(NO3)2+2Ag

[或Fe+2AgNO3 Fe(NO3)2+2Ag]　

(2)①Ag、Cu、Fe　②Fe(NO3)2

[解析] 多种金属与多种盐的混合溶液反应时,金属活动性相差大的金属和盐溶液之间先反应,题中涉及四种金属活动性的强弱关系是锌>铁>铜>银,则溶液中一定发生的是锌和硝酸银的反应。(1)向滤液中加入稀盐酸,有白色沉淀产生,说明溶液中硝酸银有剩余,则滤渣中只能含有银,产生银的化学方程式为Fe +2AgNO32Ag+ Fe(NO3)2或Zn+2AgNO32Ag+Zn(NO3)2。(2)向滤渣中加入稀盐酸,有无色气体产生,说明铁粉一定有剩余,锌粉可能有剩余,溶液中的硝酸银和硝酸铜完全反应,滤渣中一定含有银、铜、铁;当锌粉和硝酸铜之间恰好完全反应时,滤液中一定含有硝酸锌,一定不含有硝酸银、硝酸铜和硝酸亚铁;当锌粉完全反应后,硝酸铜甚至硝酸银有剩余时,则铁粉和硝酸铜、硝酸银发生反应,此时滤液中一定含有硝酸锌和硝酸亚铁。综上所述,滤渣中一定含有银、铜、铁,滤液中一定含有硝酸锌,可能含有硝酸亚铁。