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中考化学一轮复习知识点梳理+过关练习考点24 金属的化学性质 (含解析)
展开这是一份中考化学一轮复习知识点梳理+过关练习考点24 金属的化学性质 (含解析),共29页。试卷主要包含了铝耐腐蚀或比铁耐腐蚀的原因,铝耐腐蚀或比铁耐腐蚀的原理,金属及氧化物的颜色,金属活动性顺序及应用,金属活动性顺序探究实验设计等内容,欢迎下载使用。
考点24 金属的化学性质
1.铝耐腐蚀或比铁耐腐蚀的原因: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。
2.铝耐腐蚀或比铁耐腐蚀的原理(用化学方程式表示):4Al+3O22Al2O3。
3.金属及氧化物的颜色:大多数金属呈银白色,铜呈紫红色(红色)、金呈黄色,注意铁粉呈黑色;金属氧化物大多数为白色,其中FeO、Fe3O4、CuO、MnO2呈黑色;Fe2O3呈红棕色,HgO呈红色。
4.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。当其他条件相同时,反应越剧烈,金属越活泼。
5.位于金属活动性顺序表(H)前的金属均能与酸发生置换反应生成氢气。
(1)均为放热反应。
(2)实验室制氢气原理:Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。
(3)铁与酸反应生成亚铁离子:Fe+2HClFeCl2+H2↑、Fe+H2SO4FeSO4+H2↑。
(4)金属与酸反应后溶液的质量增大。
(5)相同条件下,金属与盐酸或稀硫酸反应越剧烈,金属越活泼。但酸的质量分数、金属的表面积、温度等因素会影响金属与酸发生反应的现象,所以设计实验时应注意控制变量。
6.金属活动性顺序及应用
(1)常见金属在溶液中的活动性顺序如下:
(2)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
在金属活动性顺序中,位于(H)前的金属能发生,反之不发生
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)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。
(4)金属越活泼与酸反应速率越快;与酸反应速率越快活金属越活泼。
(5)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。
8.金属活动性顺序探究实验设计
(1)实验原理及判断方法
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
【解析】A、金属与酸的置换反应均放热,镁条和稀盐酸反应,放出热量,正确;B、铁丝在氧气中燃烧,生成黑色的四氧化三铁固体,错误;C、红磷在空气中燃烧产物为白色的五氧化二磷固体,现象是产生大量白烟,正确;D、铁粉和稀盐酸反应,有氢气产生,氢气无色,正确。故选B。
【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
2.(2020·深圳外国语学校九年级下学期第五次月考)下列物质的转化在给定条件下不能实现的是
A.FeFe3O4 Fe B.H2O2H2O H2CO3
C.CO2COCO2 D.CuCuSO4ZnSO4
3.(2020·临沂市沂水县九年级上学期期末)下列化学方程式书写正确的是
A.Cu+MgCl2═CuCl2+Mg B.CO+CuOCu+CO2
C.Mg+O2MgO2 D.H2O2H2↑+O2↑
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。
【答案】A
4.(2020·深圳市罗湖区初三期末)下列金属化合物可由金属与盐酸反应直接制得的是
A.CuCl2 B.AlCl3 C.FeCl3 D.AgCl
5.(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
6.(2020·江西省南昌市初三期末)金属看似坚不可摧,但能溶于各种各样的溶液中。下列溶液中的金属能够完全消失而没有固体存在的是
A.铁与硫酸 B.铜与盐酸 C.铝与硫酸铜 D.铜与硫酸锌
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
【解析】A、铝在常温下能与空气中的氧气反应生成Al2O3,该选项说法不正确;B、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,说明X比Y和Z活泼,因此Y不能将X从它的盐溶液中置换出来,该选项说法不正确;C、Z在自然界中可能以单质形式存在,也可能以化合物形式存在,例如铜不能和稀盐酸反应,但是铜矿石中的铜以化合物形式存在,该选项说法不正确;D、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,说明X比Y、Z活泼,将Y、Z分别投入稀盐酸中,Y溶解并产生气泡,Z无变化,说明Y比Z活泼,因此三种金属的活动性顺序:X>Y>Z,该选项说法正确。故选D。
【答案】D
7.(2020·安徽省合肥市高新区初三期末)现有X、Y、Z三种金属,若把X、Y、Z分别放入稀硫酸中,X溶解并产生氢气,Y、Z不反应;若把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,Z表面有银析出,Y没有变化。据此判断三种金属的活动顺序正确的是
A.X>Y>Z B.X
A.X与Z的相对原子质量X>Z B.M、X在金属活动顺序中排在H前
C.四种金属的活动性Z>X>Y>M D.四种金属的活动性X>Z>M>Y
9.(2020·广西柳州市初三期末)金属材料在日常生活、工农业生产和科学研究中占有重要地位。
(1)在野外遇到雷电天气,要远离铁塔以防雷击,是因为铁具有_____性。
(2)在铝、铜、银三种金属中,最容易被氧化的是_____。探究铝、铜、银的活动性顺序,除铝、铜、银外,还需用的一种试剂是_____溶液(填化学式)。
考向四 金属与盐溶液反应滤液和滤渣成分的判断
典例4 (2020·日照市中考模拟)甲同学向一定量的AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末,充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。
(1)滤渣中一定含有:________;一定没有:__________;可能含有:__________。为了进一步证明可能含有的物质是否存在,实验中需向滤渣中加入的试剂是:___________。
(2)滤液中可能含有的金属阳离子(写符号):___________。为了进一步证明它的是否存在,需向滤液中加入某种试剂,若存在,则所发生的化学反应方程式:________________________________。
【解析】在金属活动性顺序表中,位于前面的金属能把位于后面的金属从其盐溶液中置换出来,铝比铁活泼,与硝酸银溶液混合时,铝先和硝酸银反应,当铝完全反应后,铁再和硝酸银反应。反应后过滤、滤液呈浅绿色,说明Fe已开始反应,Al已经完全反应。根据以上分析可知:
(1)由于铝先和AgNO3反应,所以滤渣中一定含有Ag;Al已经反应完,则一定没有Al;Fe可能没有完全反应掉,故可能含有Fe;为了进一步证明可能含有的物质是否存在,实验中需向滤渣中加入稀盐酸或稀硫酸,若有气泡产生,则证明含有铁,若没有气泡产生,则证明不含有铁;
(2)滤液中可能含有的金属阳离子是银离子,因为如果Al和Fe的混合粉末完全反应掉,AgNO3还有剩余,则滤液中就会有Ag+存在;铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,盐酸与硝酸银反应生成硝酸和氯化银沉淀。为了进一步证明Ag+是否存在,需向滤液中加入铜(若存在Ag+,则铜表面有白色物质生成)或盐酸(若存在Ag+,则产生白色沉淀),反应的化学方程式分别为Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)2(HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3)。
【答案】(1)Ag Al Fe 稀盐酸(稀硫酸)
(2)Ag+ Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)2(HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3)
10.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
11.(2020·天津市河西区初三期末,双选)向一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,测得混合物中溶液的质量与加入铁粉的质量关系如下图所示。下列说法正确的是
A.a点,溶液中含有较多量的阳离子是Ag+、Cu2+、Fe2+
B.c点,向过滤后得到的固体中滴加稀盐酸,无气泡产生
C.d点,滤渣是银、铜和铁
D.e点,滤液中可能含有2种溶质
12.(2020·深圳外国语学校九年级下学期第五次月考)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
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
【解析】A、在金属活动性顺序中,锌在铁的前面,铜在铁的后面,因此,锌可以和硫酸亚铁反应,在锌的表面生成铁单质,而铜不能与硫酸亚铁反应,从而证明三种金属的活动性顺序为锌>铁>铜,选项正确;B、在金属活动性顺序中,锌、铁都在铜的前面,所以铜与硫酸锌、硫酸亚铁都不反应,只能证明铜的活动性比锌、铁都弱,但不能证明锌、铁活动性的强弱,选项错误;C、在金属活动性顺序中,锌的活动性位于铁、铜的前面,铁、铜都不与硫酸锌反应,只能证明锌的活动性比铁、铜都强,但不能证明铁、铜活动性的强弱,选项错误;D、在金属活动性顺序中,锌的活动性位于铁、铜的前面,金属锌与硫酸亚铁、硫酸铜都反应,能证明锌的活动性强于铁、铜,但不能证明铁、铜活动性的强弱,选项错误。故选A。
【答案】A
13.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
14.(2019·梧州市岑溪市中考一模)要验证铁、铜、银的金属活动性顺序,除铁、铜、银外还需要的一种试剂是
A.KNO3溶液 B.FeCl2溶液 C.稀盐酸 D.CuSO4溶液
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.(2020·台州市临海市九年级上学期期末)为探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序,小柯设计了如图所示的实验方案,同学们经讨论后认为该方案可以优化,你认为哪一支试管的实验是多余
A.甲 B.乙 C.丙 D.甲和乙
4.(2019·河池市中考三模)下图为金属活动性顺序表,下列判断正确的是
A.X可以和Y(NO3)2反应
B.Y可以和盐酸反应制取氢气
C.Ag可以和Y(NO3)2反应
D.排在Y后面的金属可以将Y从它的盐溶液中置换出来
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.(2020·长沙雅礼集团九年级上学期期末)将一定量的铁粉放入硝酸银溶液中,充分反应后过滤,下列有关说法错误的是
A.滤渣中一定含有银 B.滤渣中可能含有铁
C.滤液一定呈浅绿色 D.滤液中一定不含硝酸银
7.(2020·广东省深圳市罗湖区初三期末)等质量的Zn、A1粉末分别与足量稀盐酸进行反应,生成H2的质量与反应时间的关系如图所示,下列说法中正确的是
A.曲线a表示的是Al B.放出H2质量:Zn>Al
C.产生H2速率:Zn>Al D.产物中金属离子的化合价都是+2
8.(2019·焦作市九年级上学期期末)铁和M的混合物.2.3g与足量盐酸反应,生成0.2g氢气,则M可能是
A.镁 B.铝 C.铜 D.锌
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.(2020·福建省福州市初三期末)不同金属与酸反应:某同学利用压强传感器,绘得形状相同的不同金属与等浓度足量的稀盐酸反应时,气压的变化曲线如图。
(1)根据曲线①判断:镁与稀盐酸反应属于_____(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)铝与稀盐酸的反应速率先慢后快,原因是_____。
(3)曲线⑤中气压不变的原因是_____。
12.(2020·广东省顺德区初三期末)某化学兴趣小组拟从一种由铝、铁、铜、银四种金属粉末组成的混合物中回收铁、铜和银并得到硫酸铝,他们设计了下图所示的流程并进行操作。请回答:
(已知:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O,银在该条件下不发生反应。)
(1)过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____,玻璃棒的作用是______。
(2)步骤①“磁铁处理”的目的是____________。
(3)步骤③能观察到的现象是:固体部分溶解,溶液_________。所得滤渣B的成分是______。
(4)步骤④中发生反应的化学方程式是_________;
(5)硫酸铝可代替明矾净水,说明硫酸铝溶于水后也能生成胶状物_______水中的杂质。
13.(2020·洛阳市九年级上学期期末)金属及其化合物是中学化学学习的重要内容。
(1)《梦溪笔谈》中:“古人以剂刚为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折。……”,剂刚、柔铁均为铁的合金,这主要因为合金比纯金属________。
A.硬度大、耐腐蚀 B.硬度小熔点高 C.熔点高、耐腐蚀
(2)某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性,进行下图中甲、乙、丙三个实验。
①请写出丙实验中的现象_____________。
②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:Zn>Fe>Cu>Ag,则图丁中的试剂A、B分别为__________(写出一组即可)。
(3)某化学实验室从含少量硝酸锌的硝酸银废液中提取金属Ag,其主要操作流程如图:
①固体A的成分有________________;
②步骤I、Ⅱ共同的实验操作名称是___________;
③请写出步骤Ⅱ中加入过量稀硫酸的原因__________;若往溶液D中加入适量的铁粉,则发生反应的化学方程式为__________。
(4)2019年诺贝尔化学奖授予三位化学家,以表彰他们在锂离子电池领域的研发工作。利用锂与水的反应可制成锂水电池,作为潜艇的储备电源。已知锂与水反应生成氢氧化锂(LiOH)和一种有可燃性的单质气体,若消耗21g锂,则生成的单质气体质量为多少克________?
1.(2019·益阳中考)下列四种金属中,能与稀H2SO4反应放出H2的是
A.Cu B.Ag C.Zn D.Hg
2.(2019·苏州中考)工业用2Mg+TiCl42MgCl2+Ti来冶炼金属钛,该反应属于
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
3.(2019·海南中考)我国西汉时期,在《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”,意思是可溶性的铜的化合物与铁发生反应得到单质铜。此为现代湿法治金的先驱。下列有关说法正确的是
A.由该反应可推测出铜能与稀硫酸反应
B.该反应证明了铁的金属活动性比铜强
C.若铁足量,溶液的颜色将逐渐变为无色
D.该反应属于复分解反应
4.(2019·河北中考)将一定量的铁粉加入到含有Cu(NO3)2和AgNO3的废液中,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生。下列判断正确的是
A.滤渣中一定含有Ag和Cu,滤液中一定含有Fe(NO3)2
B.滤渣中一定不含Fe,滤液中一定含有Fe(NO3)2和Cu(NO3)2
C.滤渣中一定含有Ag,滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3
D.滤渣中一定含有Ag和Cu,滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3
5.(2019·武汉中考)将一定质量的硫酸和硫酸亚铁的混合溶液加入到盛有锌和氧化铜的混合物的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。关于滤渣和滤液,下列说法正确的是
A.滤渣中最多有三种物质
B.若滤液呈无色,滤液中的溶质可能有两种
C.滤液的质量可能小于原混合溶液的质量
D.若滤液中含有硫酸铜,滤渣中可能有两种物质
6.(2019·嘉兴中考)科学兴趣小组对金属R的活动性探究时发现: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
7.(2019·烟台中考)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
8.(2019·滨州中考)有甲、乙、丙三种金属,如果将甲、乙、丙分别放入硫酸铜溶液中,一段时间后,乙、丙表面出现红色物质,甲没有明显现象;再将大小相同的乙、丙分别放入相同溶质质量分数的稀盐酸中,乙、丙均产生气泡,但丙产生气泡的速度明显快于乙,则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是
A.丙乙甲 B.甲丙乙 C.丙甲乙 D.甲乙丙
9.(2019·济宁中考)相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属,分別与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应,生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系见图,分析图象所得的结论中,不正确的是
A.三种金属的活动性顺序:
B.三种金属的相对原子质量:
C.三种金属消耗稀的质量:
D.三种金属与稀反应后溶液的质量:
10.(2019·广东中考)某合金主要成分为Zn、Fe、Cu及这三种金属的少量氧化物。利用该合金制成的机械零件废弃物制取高纯度ZnO,其部分工艺流程如图所示。请回答:
已知:Zn(OH)2溶于强碱形成可溶性盐。
(1)滤渣Ⅰ中一定有______________。
(2)加酸溶解废弃物时,需要通风并远离火源,其原因是__________________________。此过程中Zn还能起到除铜作用,除铜的化学方程式为____________________________,此反应属__________(填基本反应类型)。
(3)调节pH可用NaOH,但不能过量,其原因是__________________________________________。
(4)焙烧Zn(OH)2发生分解反应的化学方程式为________________________________________。
11.(2019·贵阳中考)自然界并不缺少镁,缺少的是发现镁的眼睛。某化学兴趣小组开启寻镁之旅,现邀请你参与并完成相关内容。
(1)第一站:初识金属镁。①金属镁的物理性质:________________(写一条);②金属镁的化学性质:镁能与氧气反应,反应的化学方程式为________________________________。
(2)第二站:再遇金属镁。将打磨过的镁条放入稀盐酸中,反应现象是________________________________,化学方程式为________________________________。
(3)第三站:制备金属镁。小组同学模拟工业上从海水晒盐剩下的苦卤中提取镁,流程如下:
苦卤Mg(OH)2MgCl2Mg,流程中X为________________。
(4)第四站:再探金属镁。
【提出问题】镁能否与热水反应?如果反应,产物是什么?
【相关信息】①Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑;②氢氧化镁在热水中能部分溶解。
实验操作
实验现象
实验结论
镁能与热水反应,生成氢氧化镁和氢气
(5)上述寻镁之旅中你收获到镁的化学性质有:______________________________________________。
12.(2019·河南中考)某金属(用R表示)能与盐酸发生置换反应,其金属活动性弱于Zn,相对原子质量小于65。向一定质量的AgNO3、Cu(NO3)2和R(NO3)2混合溶液中加入Zn,充分反应后过滤,得到固体和溶液。向所得到的固体上滴加盐酸时有气泡产生。
(1)写出R与盐酸反应的化学方程式。
(2)所得到的固体中一定含有哪些金属?
(3)所得到的溶液的质量与原混合溶液的质量相比,可能增大,其原因是什么?
13.(2018·遵义中考)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
6.(2018·广东中考)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·山西中考)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
9.(2018·雅安中考)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
变式拓展
1.【答案】A
【解析】A、铁丝在O2中燃绕火星四射,有黑色固体产生,正确;B、金属铝在空气中具有抗腐蚀性,是因为金属铝与空气中的氧气反应,其表面形成了一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝进一步氧化,错误;C、加热高锰酸钾可以制取O2,液化空气也可以制取O2,前者属于化学变化,后者属于物理变化,错误;D、硫在O2中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,并生成有刺激性气味的气体,错误。故选A。
2.【答案】D
【解析】A、铁在氧气燃烧生成四氧化三铁,四氧化三铁在高温条件下与碳反应生成铁,不符合题意;B、过氧化氢在催化剂的条件下分解生成氧气和水,水和二氧化碳生成碳酸,不符合题意;C、二氧化碳和碳高温生成一氧化碳,一氧化碳和氧气点燃生成二氧化碳,不符合题意;D、铜在金属活动性顺序中排在氢的后边,不与稀硫酸反应生成硫酸铜,符合题意。故选D。
3.【答案】B
【解析】A、金属铜的活动性不如镁强,所以铜不能与氯化镁发生置换反应,不符合题意;B、在高温的条件下,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,符合题意;C、氧化镁中,镁元素的化合价为+2,氧元素的化合价为﹣2,所以氧化镁的化学式为MgO,正确的化学方程式为2Mg+O2,不符合题意;D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,正确的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,符合题意。故选B。
4.【答案】B
【解析】根据题意分析可知,该金属化合物要由金属和盐酸反应直接制得,则需要该金属元素在金属活动性顺序表中排在氢元素的前面。根据金属活动性顺序表“K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au”可知,氯化铜、氯化银不能由其金属和盐酸直接制得。而铁在和稀盐酸发生置换反应时,铁呈现+2价,生成的是氯化亚铁(FeCl2)。所以氯化铁(FeCl3)不能直接由金属和盐酸反应制得。故选B。
5.【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。
6.【答案】A
【解析】A、铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁可溶,铁元素完全以溶液形式存在,选项正确;B、铜与盐酸不反应,铜以固体形式存在,选项错误;C、铝与硫酸铜生成硫酸铝和铜,铜以固体存在,选项错误;D、铜与硫酸锌不反应,铜以固体形式存在,选项错误。故选A。
7.【答案】C
【解析】把X、Y、Z分别放入稀硫酸中,X溶解并产生氢气,Y、Z不反应,说明在金属活动性顺序里,X位于氢之前,Y、Z位于氢之后,把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,Z表面有银析出,Y没有变化,说明在金属活动性顺序里,Z位于银之前,Y位于银之后,故X、Y、Z三种金属的活动顺序为:X>Z>Y。故选C。
8.【答案】D
【解析】A、因为不知道X、Z与盐酸反应生成物中金属元素的化合价,所以无法判断X和Z的相对原子质量,不符合题意;B、X能与盐酸反应产生气体,X在金属活动顺序中排在H前,M与盐酸不反应,M在金属活动顺序中排在H后,不符合题意;C、X与盐酸反应所需的时间比Z的短,所以X的金属活动性大于Z,M能置换出Y,说明M的金属活动性大于Y,不符合题意;D、X与盐酸反应所需的时间比Z的短,所以X的金属活动性大于Z,X和Z能与盐酸反应产生气体,M不能与盐酸反应,所以Z的金属活动性大于M,M与Y溶液反应,置换出Y,M的金属活动性大于Y,四种金属的活动性X>Z>M>Y,符合题意。故选D。
9.【答案】(1)导电 (2)铝(或Al) CuSO4
【解析】(1)在野外遇到雷电天气,要远离铁塔以防雷击,是因为铁具有导电性。
(2)在铝、铜、银三种金属中,铝的化学性质最活泼,最容易被氧化。探究铝、铜、银的活动性顺序,除铝、铜、银外,还需用的一种试剂是硫酸铜(CuSO4)溶液。铝能与硫酸铜反应,证明铝的活动性比铜的强,银不能与硫酸铜反应,证明铜的活动性比银的强。证明三种金属的活动性顺序是铝>铜>银。
10.【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。
11.【答案】AB
【解析】铁比铜活泼,铜比银活泼,向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉时,铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,后和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜。根据图示可知,b点时,硝酸银完全反应,d点硝酸铜完全反应,e点铁粉过量。根据以上分析可知:A、a点时,刚加入少量铁粉,铁粉与溶液中的AgNO3发生反应,没有与硝酸铜反应,因此此时溶液中含有较多量的阳离子是Ag+、Cu2+、Fe2+,故A正确;B、c点时,过滤后得到的固体中含有银和铜,向过滤后得到的固体中滴加稀盐酸时,稀盐酸不能和银、铜反应,因此无气泡产生,故B正确;C、d点时,反应恰好结束,铁粉无剩余,则滤渣是银、铜,故C错误;D、e点,过滤后得到的固体中含有银、铜和铁3种物质,滤液中只有硝酸亚铁1种溶质,故D错误;故选AB。
12.【答案】A
【解析】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,根据这三种金属的活动性顺序是Mg>Fe>Cu,所以镁先与硝酸铜反应,如果硝酸铜反应完,镁再与硝酸亚铁反应。假设2.4 g镁粉全部与硝酸铜反应,生成铜的质量为X。
因为6.4 g>6 g,所以2.4 g镁粉没有全部参与硝酸铜反应,还有部分镁粉与硝酸亚铁反应,也就是说溶液中的硝酸铜已全部参与反应,滤溶液中一定不含硝酸铜,可能含有硝酸亚铁,一定含有硝酸镁,生成的固体中一定含有铜和铁,可能还有镁。A、溶液中的硝酸铜已全部参与反应,滤液中一定不含有硝酸铜,符合题意;B、滤液中可能含有硝酸亚铁,不符合题意;C、滤出的固体中一定有铜和铁,不符合题意;D、滤出的固体中一定有铜和铁,可能有镁,不符合题意。故选A。
13.【答案】A
【解析】①中铁能与硫酸铜反应,说明铁的金属活动性比铜强,即Fe>Cu;②中铜能与硝酸银溶液反应,说明铜的金属活动性比银强,即Cu>Ag;③中铜不能与硫酸亚铁溶液反应,说明铜的金属活动性比铁弱,即Fe>Cu;④中铁能与稀盐酸反应,说明铁的金属活动性比氢强,即Fe>H;⑤中银不能与稀盐酸反应,说明银的金属活动性比氢弱,即H>Ag。A、根据上述分析,①②组合能得出Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序为Fe>Cu>Ag,正确;B、根据上述分析,①③组合只能得出Fe、Cu两种金属的活动性顺序,错误;C、根据上述分析,③④组合只能得到金属活动性Fe>Cu、Fe>H,无法得出Ag、Cu两种金属的活动性顺序,错误;D、根据上述分析,④⑤组合只能得到金属活动性Fe>H>Ag,无法得出Fe、Cu两种金属的活动性顺序,错误。故选A。
14.【答案】D
【解析】A、金属钾的活动性比铁、铜、银的活动性强,把铁、铜、银三种金属分别放入KNO3溶液中,三种金属表面无现象发生,无法验证这三种金属的活动性,不符合题意;B、用FeCl2溶液验证铁、铜、银的活动性,把铜和银分别放入FeCl2溶液中,金属表面无现象发生,只能证明铁比铜、银活泼,无法验证铜和银的活动性,不符合题意;C、用稀盐酸验证铁、铜、银的活动性,把这三种金属分别放入稀盐酸中,铁的表面有气泡产生,铜和银表面无现象,证明铁比铜、银活泼,但无法证明铜和银的活动性,不符合题意;D、用CuSO4溶液验证铁、铜、银的活动性,把铁和银分别放入CuSO4溶液中,铁的表面有红色固体析出,溶液变成浅绿色,证明铁比铜活泼,银的表面无现象,证明铜比银活泼,所以这三种金属的活动性顺序为铁>铜>银,符合题意。故选D。
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。
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】C
【解析】由实验的过程可知,在甲实验中,镁能置换出硫酸亚铁溶液中的铁,说明了镁的活动性大于铁;在乙实验中,铁能置换出硫酸铜溶液中的铜,说明了铁的活动性大于铜,甲、乙就可以证明三种金属的活动性强弱是:Mg>Fe>Cu,故丙是多余的。故选C。
4.【答案】A
【解析】A、在金属活动顺序表中,位置靠前的金属能将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来,X可以和Y(NO3)2反应,选项正确;B、在金属活动顺序表中,排在氢前边的金属能和酸发生置换反应生成盐和氢气,氢后的不能,Y不可以和盐酸反应制取氢气,选项错误;C、在金属活动顺序表中,位置靠前的金属能将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来, Ag不可以和Y(NO3)2反应,选项错误;D、在金属活动顺序表中,位置靠前的金属能将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来,排在Y后面的金属不可以将Y从它的盐溶液中置换出来,选项错误。故选A。
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】D
【解析】A、铁比银活泼,能和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,将一定量的铁粉放入硝酸银溶液中,充分反应后过滤,滤渣中一定含有银,故A正确;B、铁比银活泼,能和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,将一定量的铁粉放入硝酸银溶液中,充分反应后过滤,滤渣中一定含有银,当铁过量时,滤渣中还有铁,故B正确;C、铁比银活泼,能和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,滤液一定有硝酸亚铁,一定呈浅绿色,故C正确;D、铁比银活泼,能和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,滤液一定有硝酸亚铁,当铁的质量较少时,还可能含有硝酸银,故D错误。故选D。
7.【答案】A
【解析】锌和稀盐酸反应的方程式为:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,铝和稀盐酸反应的方程式为:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。通过方程式可知,65份质量的锌产生2份质量的氢气,54份质量的铝产生6份质量的氢气。锌、铝的质量相同,稀盐酸足量,则铝反应产生氢气的质量大于锌反应产生氢气的质量。A、通过分析可知,a曲线描述的是铝,b曲线描述的是锌。故A正确;B、通过分析图像可知,铝反应产生氢气的质量大于锌反应产生氢气的质量。故B错误;C、产生氢气的速率指的是单位时间内产生氢气的质量。单位时间内,产生的氢气越多,则反应速率越快。通过图像可知,a>b,则产生氢气的速率是Al>Zn。故C错误;D、通过分析可知,反应后的金属阳离子是Al3+、Zn2+。铝离子的化合价是+3价,锌离子的化合价为+2价。故D错误。故选A。
8.【答案】B
【解析】设生成0.2g氢气需要Fe的质量是x。
x=5.6 g
同理,根据化学方程式的计算,可以计算出生成0.2 g氢气,需要镁的质量是2.4 g,铝的质量是1.8 g,锌的质量是6.5 g,铜不会与稀盐酸反应生成氢气;铁和M的混合物2.3 g与足量盐酸反应,要生成0.2 g氢气,M只可能是铝;故选B。
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。
11.【答案】(1)放热 (2)铝表面有一层致密的氧化膜 (3)铜不与稀盐酸反应
【解析】(1)根据曲线①可知,镁与稀盐酸反应时,压强增长速度较快,说明镁与稀盐酸反应属于放热反应,因为镁与稀盐酸反应生成氢气,反应放热,使反应速率加快,同时温度升高,气体的体积膨胀,故压强增长速度较快。(2)铝与稀盐酸的反应速率先慢后快,是因为铝表面有一层致密的氧化铝薄膜,稀盐酸先和氧化铝反应生成氯化铝和水,然后稀盐酸才和铝反应生成氯化铝和氢气。(3)在金属活动性顺序里,铜位于氢之后,铜不与稀盐酸反应,因此曲线⑤中气压不变。
12.【答案】(1)漏斗 引流
(2)分离出混合物中的铁
(3)由无色变为蓝色 Ag
(4)2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu
(5)吸附
【解析】(1)过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗,玻璃棒的作用是引流,防止液体外洒。
(2)混合物中含有铝、铁、铜、银四种金属粉末,步骤①“磁铁处理”的目的是分离出混合物中的铁。
(3)步骤③是铜在加热的条件下与稀硫酸反应:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O,能观察到的现象是:固体部分溶解,溶液有无色变为蓝色,Ag不与稀硫酸反应,故所得滤渣B的成分是Ag。
(4)步骤④中硫酸铜与铝发生反应,其化学方程式是:2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu。
(5)明矾净水是生成氢氧化铝胶状物,具有吸附性,硫酸铝可代替明矾,说明硫酸铝溶于水后也能生成胶状物吸附水中的杂质。
13.【答案】(1)A
(2)①铜片表面析出银白色固体,溶液由无色变为蓝色
②铜片、稀盐酸
(3)①银、锌 ②过滤
③反应掉固体A中的锌,得到银单质 Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
(4)3克
【解析】(1)由题意剂刚、柔铁均为铁的合金,这主要因为合金比纯金属熔点低、硬度大、耐腐蚀,A选项正确,符合题意。故选A。
(2)为探究Zn、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性,根据图中甲、乙、丙三个实验可知:
甲实验:锌与氯化亚铁溶液反应,实验现象为有黑色单质生成,溶液变为无色;
乙实验:铁表面产生气泡,溶液变为浅绿色;
丙实验:铜片表面析出银白色固体,溶液由无色变为蓝色;
①丙实验中的现象铜片表面析出银白色固体,溶液由无色变为蓝色。
②由以上实验可知金属活动性:Zn>Fe,Cu>Ag,铁能与稀盐酸反应,该实验无法得出四种金属的活动性顺序,要最终得出四种金属活动性为Zn>Fe>Cu>Ag,则补充的丁图的实验要验证铁和铜的金属性强弱,已经有铁和稀盐酸反应的基础上,补充铜与稀盐酸不反应的实验即可证明,则丁图中的试剂A、B分别为铜片、稀盐酸,或者为铜片、硫酸亚铁等。
(3)从含少量硝酸锌的硝酸银废液中提取金属Ag,结合主要操作流程图可知:废液与过量锌粉反应,锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银,过滤后得到溶液B硝酸锌溶液和锌、银混合物固体A,锌、银混合物中加入过量稀硫酸,锌与稀硫酸反应生成硫酸锌、氢气,过滤后,溶液D为硫酸、硫酸锌、硝酸锌的混合溶液,滤渣中为银,气体C为氢气,则有:
①固体A的成分有银和锌;
②步骤I、Ⅱ共同的实验操作名称是过滤;
③步骤Ⅱ中加入过量稀硫酸的原因是反应掉固体A中的锌,得到银单质;溶液D为硫酸、硫酸锌、硝酸锌的混合溶液,若往溶液D中加人适量的铁粉,铁与硫酸锌、硝酸锌不反应,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑。
(4)已知锂与水反应生成氢氧化锂(LiOH)和一种有可燃性的单质气体,该气体为氢气,设消耗21g锂,生成的单质气体氢气的质量为x,则有:
由解得x=3g
答:消耗21g锂生成的单质气体氢气的质量为3克。
直通中考
1.【答案】C
【解析】A、铜不能和稀硫酸反应;B、银不能和稀硫酸反应;C、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气;D、汞不能和稀硫酸反应。故选C。
2.【答案】C
【解析】由方程式:2Mg+TiCl42MgCl2+Ti可知该反应是: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,属于置换反应。故选C。
3.【答案】B
【解析】铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应是由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。在金属活动性顺序中,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,以上反应说明铜与铁相比,说明铁的金属活动性更强。故选B。
4.【答案】C
【解析】向含有Cu(NO3)2和AgNO3的废液中加入一定量的铁粉,由于金属的活泼性是:铁>铜>银。则铁粉首先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,硝酸银全部参加反应后硝酸铜与铁反应。滤渣中加入稀盐酸,没有气泡产生,则滤渣中一定没有Fe,一定有Ag,可能有Cu.滤液中一定有Fe(NO3)2,可能含有AgNO3、Cu(NO3)。故选C。
5.【答案】D
【解析】A、如果氧化铜和锌过量,滤渣中含有铁、锌、铜、氧化铜四种物质,故A错误;B、根据金属活动性,锌优先与硫酸铜反应,后与硫酸反应,最后与硫酸亚铁反应,当溶液为无色时,说明硫酸亚铁已完全反应,溶液中只含有硫酸锌一种溶质,故B错误;C、溶液中可能发生的四个反应都会使溶液的质量增加,所以反应后溶液的质量都会增加,故C错误;D、根据反应的情况,溶液中含有硫酸铜,说明锌完全与硫酸铜反应,滤渣可能为铜和没有反应的氧化铜,故D正确。故选D。
6.【答案】C
【解析】将R放入稀硫酸中,有气泡产生,说明在金属活动顺序中R在氢的前面;将R放入ZnSO4溶液中无任何变化,说明R在Zn的后面。A、根据以上分析可知,在金属活动顺序中,R在镁的后面,R不能置换出氯化镁中的镁,故A错误;B、因为氯化银不溶于水形不成溶液,所以R不能置换出氯化银中的银,故B错误;C、在金属活动顺序中,R在氢的前面,在化合物中显+2价,R+2HClRCl2+H2↑能够反应,故C正确;D、铝元素在形成化合物时显+3价,与RSO4反应的化学方程式为:2Al+3RSO4Al2(SO4)3+3R,故D错误。故选C。
7.【答案】B
【解析】A、溶液呈无色,M和硝酸铜溶液反应,则M的金属活动性强于铜,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,铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,则铜的金属活动性强于银,则金属活动性强弱顺序:M>Cu>Ag,故A正确;B、M的金属活动性最强,M和硝酸铜溶液和硝酸银均反应,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,故滤渣中没有金属M,故B不正确;C、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,则滤液中含有M的盐溶液和硝酸铜,可能含有硝酸银,故至少含有两种溶质,故C正确;D、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,铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,则滤渣中一定有Ag,故D正确。故选B。
8.【答案】A
【解析】由题意,有甲、乙、丙三种金属,如果将甲、乙、丙分别放入硫酸铜溶液中,一段时间后,乙、丙表面出现红色物质,甲没有明显现象,根据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,则乙、丙的金属活动性比铜强,甲的金属活动性比铜弱,即活动性顺序为乙、丙>铜>甲;再将大小相同的乙、丙分别放入相同溶质质量分数的稀盐酸中,乙、丙均能产生气泡,但丙产生气泡的速度明显快于乙,则丙的金属活动性比乙强;综上所述,甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是丙>乙>甲;A选项正确,符合题意。故选A。
9.【答案】A
【解析】A、图中信息不能提供金属与酸的速率,不能判断三种金属的活动性顺序,故A错误;B、三种金属和稀硫酸反应生成的硫酸盐中金属元素的化合价都是+2,生成氢气质量越小,金属相对原子质量越大,由表中信息可知,生成氢气质量由大到小的顺序是锌、铁、镁,因此三种金属的相对原子质量:Mg<Fe<Zn,故B正确;C、金属与酸反应生成的氢气中氢元素全部来自酸,生成氢气质量越大,消耗硫酸质量越大,因此三种金属消耗稀H2SO4的质量:Mg>Fe>Zn,故C正确;D、生成氢气质量越大,反应后形成溶液质量越小,因此三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量:Mg<Fe<Zn,故D法正确。故选A。
10.【答案】(1)铜
(2)生成的氢气具有可燃性 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu 置换反应
(3)Zn(OH)2溶于强碱形成可溶性盐
(4)Zn(OH)2ZnO+H2O
【解析】(1)由于铜不和硫酸反应,所以滤渣Ⅰ中一定有铜。
(2)加酸溶解废弃物时,需要通风并远离火源,其原因是锌和铁与硫酸反应生成的氢气具有可燃性,遇到明火会燃烧甚至爆炸。此过程中Zn还能起到除铜作用,除铜,是指铜的氧化物和硫酸形成的硫酸铜,所以是锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,对应的化学方程式为Zn+CuSO4ZnSO4+Cu,是单质和化合物反应生成新的单质和新的化合物,符合置换反应的特征,属于置换反应。
(3)调节pH可用NaOH,但不能过量,其原因是Zn(OH)2溶于强碱形成可溶性盐。
(4)焙烧Zn(OH)2发生分解反应生成氧化锌和水,对应的化学方程式为Zn(OH)2ZnO+H2O。
11.【答案】(1)银白色 2Mg+O22MgO
(2)固体逐渐减少,有大量气泡产生 Mg+2HClMgCl2+H2↑
(3)盐酸
(4)实验操作:①将打磨好的镁条放入盛有热水的试管中,收集气体并将气体点燃。②反应后向试管中滴入酚酞溶液。
实验现象:①有轻微爆鸣声或有淡蓝色火焰;②溶液由无色变成红色;
(5)①能与氧气反应;②能与酸反应;③能与热水反应。
【解析】(1)①镁是一种银白色金属,具有良好的导电性、导热性和延展性。
②镁和氧气在室温下反应生成氧化镁,化学方程式为2Mg+O22MgO。
(2)根据金属活动性顺序表可知,镁位于氢之前,故没能与酸发生置换反应。将打磨过的镁条放入稀盐酸中,反应现象是:固体逐渐减少,有大量气泡产生,化学方程式为Mg+2HClMgCl2+H2↑。
(3)氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,所以X是盐酸。
(4)根据题干提供的信息可知:①Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑;②氢氧化镁在热水中能部分溶解;探究的目的是验证氢气和氢氧化镁的存在,可做如下设计:实验操作:①将打磨好的镁条放入盛有热水的试管中,收集气体并将气体点燃。②反应后向试管中滴入酚酞溶液;实验现象:①有轻微爆鸣声或有淡蓝色火焰;②溶液由无色变成红色。
(5)根据以上反应可总结出镁的化学性质如下:①能与氧气反应;②能与酸反应;③能与热水反应。
12.【答案】(1)R+2HClRCl2+H2↑
(2)Ag、Cu、R
(3)锌与硝酸银溶液反应,溶液质量减小;锌与硝酸铜、R(NO3)2溶液反应,溶液质量增大,如果后两个反应进行的比较多,则所得到的溶液的质量与原混合溶液的质量相比,可能增大。
【解析】(1)由“R(NO3)2”可知R在化合物中显+2价,R与盐酸反应的化学方程式为R+2HClRCl2+H2↑。
(2)向所得到的固体上滴加盐酸时有气泡产生,说明所得到的固体中一定含有R,同时锌一定将银和铜全部置换出来了,所以固体中一定含有Ag、Cu、R,可能含有锌。
(3)锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银,和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,R(NO3)2与Zn反应生成Zn(NO3)2和R,
Zn+2AgNO3Zn(NO3)2+2Ag
65 216
Zn+Cu(NO3)2Zn(NO3)2+Cu
65 64
Zn+R(NO3)3Zn(NO3)2+R
65 <65
第一个反应后所得溶液的质量比反应前溶液的质量小,后两个反应后所得溶液的质量比反应前溶液的质量大,所以无法判断反应后溶液的质量变大还是变小。
13.【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。
14.【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。
15.【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。
16.【答案】B
【解析】A、铜有良好的导电性,常用于制作导线,故选项说法正确;B、不是所有的金属都能与稀盐酸反应,如金、银、铜等,故选项说法错误;C、铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果,铁制品在干燥的空气中不易生锈,故选项说法正确;D、不能用铁桶盛放硫酸铜溶溶液,因为铁能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。故选B。
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