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【分类汇编】2019年中考化学试题专项 金属活动性顺序及应用
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这是一份【分类汇编】2019年中考化学试题专项 金属活动性顺序及应用,共49页。试卷主要包含了选择题,填空题,计算题等内容,欢迎下载使用。
课时8.金属活动性顺序及应用
一、选择题
5.(2019湖南省益阳市,5,2分) 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
【答案】C
【解析】根据金属活动性顺序表,排在氢前的金属能与酸反应生成氢气。金属活动性顺序表为钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、(氢)铜、汞、银、铂、金,所以题目中给出的答案中只有锌能与稀硫酸反应生成氢气,故选C。
【知识点】金属与酸的反应
9.(2019湖南省郴州市,9,2)把一枚无锈铁钉放在硫酸铜溶液中,一段时间后,可出现的是
A.溶液蓝色变浅直至无色 B.铁钉表面析出红色物质
C.产生大量气泡 D.溶液质量增加
【答案】B
【解析】铁的金属活性比铜强,能与硫酸铜溶液发生置换反应,生成硫酸亚铁溶液和铜,铁钉表面有红色物质析出,溶液有蓝色变为浅绿色,反应的化学方程式为Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 ,A.溶液由蓝色变为浅绿色,故A选项不符合题意;B.铁钉表面有红色物质析出,说法正确,故B选项不符合题意;C.从反应方程式得出产物中没有气体,所以不会出现大量气泡,故C选项不符合题意;D.由化学方程式得出56份的铁会置换出64份铜,固体质量增加,溶液质量减少,故D选项不符合题意。
【知识点】铁与硫酸铜反应现象,化学方程式的应用
2.(2019河北省,题号7,分值2) 将一定量的铁粉加入到含有AgNO3和Cu(NO3)2 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
【答案】C
【解析】A、向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生,证明滤渣不含铁,铁先和硝酸银反应,反应完之后再和硝酸铜发生反应,所以滤渣中一定有银可能有铜,滤液中一定有硝酸亚铁,故A选项错误;B、滤渣中一定不含铁,滤液中一定含有硝酸亚铁,可能含有硝酸铜,故B选项错误;C、铁先和硝酸银发生反应,则滤渣中一定含有银,滤液中可能含有硝酸铜和硝酸银,C选项正确;D、滤渣中一定含有银,可能含有铜,故D选项错误。故本题选择C选项。
【知识点】金属活动性顺序及其应用
8.(2019湖北咸宁省市,题号8,分值2)
下图是某学生学习化学知识后进行的归纳,你认为相应图示表示正确的是
A. 氮元素的化合价
B. 碳元素的质量分数
C. 含碳量
D. 金属活动性
【答案】B
【解析】A.化合物中元素化合价代数和为0,单质中元素化合价为0,;N2中N元素化合价为0,NH3中N元素化合价为-3,NO2中N元素化合价为+4,A错误;
B.CO2、CO、CH4三种物质中碳元素的质量分数依次为:、、,B正确;
C.生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,C错误;
D.银、镁、铁的活动性由弱到强的顺序为:银铜
D.三支试管中盐酸溶液的质量分数可以不同
【答案】C
【解析】此题主要考查有关盐酸与金属单质反应的相关知识。由于铜位于金属活动性顺序表中氢之后,不会与酸反应,则无气泡产生,故A错误;由于在金属活动性顺序表中镁比锌活泼,其与盐酸反应镁比锌快些,则镁片的试管比锌片的试管更热,故B错误;由于在金属活动性顺序表中越排在前其金属活动性越强,因镁在前,锌其次,铜在后,故C正确;在探究金属活动性顺序时需控制变量,则盐酸应等质量等质量分数,故D错误。
【知识点】金属活动性的运用
5.(2019浙江省金华市,11,3)小丽为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁,剪取金属片打磨后,设计了如图所示的两种不同方法进行检验,这样设计的依据是
A.铁、铝有不同的物理性质 B. 活泼金属易与氧气反应
C. 排在氢前的金属易与氧气反应 D. 活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来
【答案】D
【解析】A.金属活动性属于化学性质,不能依据铁和铝的物理性质不同进行验证,故A选项不符合题意;B.活泼金属易于氧气反应,但是铝在空气中易形成一层致密的氧化膜而阻止反应进行,因此也不能通过该方法为依据验证活动性强弱,故B选项不符合题意;C.该实验设计的反应物没有氧气,不能利用排在氢前的金属与氧气反应的难易来达到实验目的,故C选项不符合题意;D. 金属活动性属于化学性质,金属活动性强弱需要发生化学反应才能体现出来。铝的金属活动性比锌强,铁的金属活动性比锌弱,活动性强的金属能把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来,该实验是将金属片放在锌和铁的盐溶液中,其设计依据是通过金属能否将金属盐溶液中置换出来确定其活动性强弱,故D选项符合题意。
【知识点】金属活动性顺序、金属的化学性质
15.(2019江苏省泰州市,15题,2分) 某化学兴趣小组进行了两组实验,实验一:如图1,将除去表面氧化膜的锌片插入到盛CuSO4溶液的烧杯中;实验二:如图2,用导线将除去表面氧化膜的铜片和锌片分别连接到电流表的正、负极,然后把铜片和锌片一起插入盛CuSO4溶液的烧杯中.下列说法正确的是
A.实验一观察到锌表面有红色物质析出,反应后溶液质量会减小
B.实验二观察到电流表指针发生了偏转
C.实验一和实验二都明显体现了化学能转化为电能
D.实验一和实验二从微观角度分析,都存在着电子的得失
【答案】BD
【解析】实验一中由于锌的活动性比铜强,能置换出铜,故观察到锌表面有红色物质析出,在反应中,锌离子进入溶液,铜被置换出来,每65份质量的锌进入,置换出63.5份质量的铜,故反应后溶液质量会增大;图2锌与铜在硫酸铜中形成的原电池,正极:Cu2+ +2e = Cu,负极:Zn -2e = Zn2+,故电流表偏转,B正确;实验一没有体现了化学能转化为电能,C错误;实验一从微观角度分析,Cu2+ +2e = Cu ,Zn -2e = Zn2+,实验二从微观角度分析正极:Cu2+ +2e = Cu,负极:Zn -2e = Zn2+都存在着电子的得失,D正确.
【知识点】 金属的化学性质 化学反应中的能量变化
13.(2019江苏省泰州市,13题,2分)下列说法正确的是
A.制作烟花常加入镁粉,原因是镁燃烧能发出耀眼的白光
B.通常清况下铝制品耐腐蚀,原因是铝不易发生化学反应
C.巴黎圣母院失火,消防队员用水灭火是为了降低可然物的着火点
D.实验时,氯酸钾中加人少量高锰酸钾加热,发现产生氧气的速率加快,原因是高锰酸钾对氯酸钾分解起催化作用
【答案】A
【解析】镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光,故可以加在烟花中,燃放时色彩更绚丽,A正确;通常清况下铝制品耐腐蚀是因为铝与空气中的氧气反应,生成致密的氧化铝薄膜,阻止铝的进一步氧化,故B错误;物质的着火点是物质的属性,一般不会降低或者升高,是使温度降到着火点以下,而不能降低着火点,C错误;催化剂指的是改变化学反应速率,化学反应前后质量、化学性质都不变的物质,而高锰酸钾会分解产生氧气,质量减少,化学性质改变,故不能起催化作用,氯酸钾中加人少量高锰酸钾加热,发现产生氧气的速率加快,原因是因为高锰酸钾分解产生二氧化锰,二氧化锰对氯酸钾分解起了催化作用.
【知识点】金属的化学性质 催化剂和催化作用 燃烧和灭火
10.(2019湖北省孝感市,10,2)现有一包由6.5克锌、5.6克铁6.4克铜混合而成的粉末,把它加入到一定量的硝酸银溶液中,反应结束后过滤,洗涤,烘干,测得滤渣中含有三种物质,则滤渣的质量可能是
A. 49.6克 B. 34.8克 C. 32.7克 D. 18.5克
【答案】B
【解析】Fe→2AgNO3→2Ag;Zn→2AgNO3→2Ag;;Cu→2AgNO3→2Ag;
56 216 65 216 64 216
5.6g 21.6g 6.5g 21.6g 6.4g 21.6g
4种金属的活动性强弱顺序Zn>Fe>Cu>Ag,所以将铁、锌、铜放入硝酸银溶液中,锌优先与硝酸银溶液反
应,反应结束后过滤,洗涤,烘干,测得滤渣中含有三种物质,则这三种物质中一定有银、铜和铁,锌最活泼,说明锌完全反应,根据上述反应关系式中各物质的质量关系可知,6.5克的锌反应生成21.6克银,铁也可能反应,也可能没有反应,金属铜一定没有反应,假设铁没有与硝酸银反应,则滤渣的质量最小为:21.6g+6.4g+5.6g=33.6克>32.7克,假设铁全部反应,则滤渣质量最大为21.6g+6.4g+21.6g=49.6克,但是滤渣中含有三种固体,所以铁没有完全反应,因此滤渣的质量应小于49.6克大于33.6克,故B选项符合题意,ACD不符合题意。
【知识点】金属和盐的置换反应、金属活动性顺序
5.(2019四川省广元市,题号5,分值3)
下列说法正确的是
A.凡是均一、稳定的液体一定是溶液
B.被火势困在高层建筑内,乘坐楼内电梯撤离
C.可以用铁桶盛放硫酸铜溶液
D.将水加热煮沸,能降低水的硬度
【答案】D
【解析】A.溶液的特征是均一、稳定、混合物,凡是均一、稳定的液体不一定是混合物,因此,不一定是溶液,如水是均一、稳定的液体,水是纯净物,A错误;
B.高层建筑失火,会马上断电,乘坐楼内电梯撤离断电时会被困在电梯内,B错误;
C.铁比铜活泼,铁能和硫酸铜溶液发生置换反应,C错误;
D.硬水中的可燃性钙镁化合物在加热煮沸时会转化为不溶性的钙镁化合物,从而能降低水的硬度,D正确。
故选D。
【知识点】溶液的概念 金属的化学性质及金属活动性顺序的应用 硬水和软水
7.(2019四川省雅安市,7,3分)某同学为验证铁、铜、银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Fe丝、Cu丝分别放入AgNO3溶液中
B.将Fe丝、Cu丝、Ag丝分别放入稀盐酸中
C.将Fe丝分别放入CuSO4溶液、AgNO3溶液中
D.将Fe丝、Ag丝分别放入CuSO4溶液中
【答案】D
【解析】Fe、Cu都能与AgNO3溶液反应,证明Fe、Cu的活动性比Ag强,但不能比较Fe、Cu的活动性的强弱,故A选项的方案不能达到目的;Fe能和稀盐酸反应,Cu、Ag不和稀盐酸反应,说明了活动性:Fe>Cu、Ag,但不能比较Cu、Ag的活动性的强弱,故B选项的方案不能达到目的;Fe能与CuSO4、AgNO3溶液反应,说明了活动性:Fe>Cu、Ag,但不能比较Cu、Ag的活动性的强弱,故C选项的方案不能达到目的;Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu,说明了活动性:Fe>Cu,Ag不能与CuSO4溶液反应,说明了活动性:Cu>Ag,由此可得三种金属的活动性强弱顺序为:Fe>Cu>Ag,故D选项的方案能达到目的;故选D。
【知识点】金属活动性顺序,置换反应
16. (2019浙江省杭州市,16,3)有一种在古籍里称为鋈的银白色铜合金,是古代云南、四川地区的特产,其主要成分是铜、锌、镍等金属单质。炼制时需要黑铜矿(主要成分是CuO)、硫化镍矿(主要成分是Ni2S3)等多种矿物。下列有挂说法不正确的是( )
A. 鋈属于金属材料 B. 鋈的样品在足量稀盐酸中能全部溶解
C. Ni2S3中镍元素呈+3价 D.黑铜矿跟木炭共热能生成单质铜
【答案】B
【解析】本题考查金属材料。A. 鋈是银白色铜合金,合金属于金属材料,故正确;B. 鋈的样品中含有的铜金属活动性比较弱,不能与盐酸反应,故不能被完全溶解,故错误;C. Ni2S3中硫元素为-2价,根据化合物中元素正负化合价代数和为0,可得:镍元素呈+3价,故正确;D. CuO在高温下能被碳还原成单质铜,故正确。故选B。
【知识点】金属材料、金属的性质
11.(2019四川省巴中市,题号29,分值2)
将铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,向滤渣中滴加稀H2SO4,无气泡产生,下列有关分析错误的是( )
A.反应后溶液的溶质一定含有ZnSO4和FeSO4,可能含有CuSO4 B .滤渣中的固体只有Cu
C.反应后的溶液的质量一定减少 D.滤渣中的固体一定有Cu,可能含有Fe。
【答案】D
【思路分析】Fe、Zn、Cu的活动性顺序是Zn>Fe>Cu,铁只能与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜和硫酸亚铁,向滤渣中加入稀硫酸,无气泡产生,说明铁已完全反应,硫酸铜可能完全反应,也可能有剩余,据此分析解答。
【解答过程】锌比铁活泼,铁比铜活泼,铁只能与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁和铜,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀硫酸,无气泡产生,证明滤渣中不含铁,硫酸铜可能被铁恰好完全反应,也可能有剩余;因此:
A. 反应后溶液的溶质一定含有ZnSO4和FeSO4,可能含有CuSO4,正确;
B. 由于滤渣中不含铁,所以滤渣中只有铜,正确;
C. 铁原子质量小于铜原子质量,每一个铁原子置换出溶液中的一个铜离子后,溶液质量减小,C正确;
D. 滤渣中只有铜,没有铁,D错误。
故选D。
【知识点】金属的化学性质 金属活动性顺序的应用 质量守恒定律的应用
7.(2019黑龙江省龙东市,7,2分)下列实验现象的描述不正确的是 ( )
A.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
B.木炭在空气中燃烧,发红光,放出大量的热
C. 向硬水中加入肥皂水,搅拌后,产生大量泡沫
D. 铁丝浸入硫酸铜溶液中,铁丝表面有红色固体附着,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
【答案】C
【解析】A、铁丝在空气中不能燃烧,但是在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体,故A正确;B、木炭在空气中燃烧,发红光,放出大量的热,故B说法正确;C、向硬水中加入肥皂水,搅拌后,产生泡沫较少,而不是泡沫较多,故C说法错误;D、铁丝浸入硫酸铜溶液中,发生置换反应,铁置换出铜,生成硫酸亚铁,实验现象为铁丝表面有红色固体附着,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,故D说法正确。
【知识点】物质与氧气反应;硬水和软水;置换反应
25.(2019黑龙江省龙东市,25,3分) 将一定质量的锌粒投入到含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2 的混合溶液中,充分反应后过滤,若滤液呈无色,则滤渣中一定含有 ,滤液中一定含有的溶质是 ,请任写出一个反应的化学方程式 。
【答案】铁、铜(或Fe、Cu);硝酸锌(或Zn(NO3)2)
【解析】锌投入溶液中会发生Zn +Cu(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Cu 和 Zn +Fe(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Fe,反应后溶液无色,说明上述两个反应都发生完全,所以滤渣中一定有铁和铜,滤液中一定含有硝酸锌,反应的化学方程式为Zn +Cu(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Cu 或 Zn +Fe(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Fe。
【知识点】金属和盐溶液的反应;化学方程式的书写
12.(2019黑龙江齐齐哈尔,12,2)向硝酸铜、硝酸银和硝酸镁的混合溶液中加入一定质量的金属锌,充分反应后,过滤,得到滤渣和滤液,以下推断正确的是( )
A.若滤液为蓝色,则滤渣中一定有银和铜
B.若向滤液中加入稀盐酸无白色沉淀生成,则滤渣中一定有银和铜
C.若向滤渣中加入稀盐酸有气泡生成,则滤液中只含有硝酸镁和硝酸锌
D.若反应前加入的金属锌的质量和反应后滤渣的质量相等,则滤渣中一定不含锌和镁
【答案】C
【解析】锌会先与硝酸银反应,再与硝酸铜反应,锌不会与硝酸镁反应,若滤液为蓝色,溶液中一定含有硝酸铜,所以滤渣中一定有银,可能含有铜,A错误;若向滤液中加入稀盐酸无白色沉淀生成,滤液中一定不含硝酸银,所以滤渣中一定有银,可能含有铜,B错误;若向滤渣中加入稀盐酸有气泡生成,所以加入的锌是过量的,硝酸银、硝酸铜完全反应,所以滤液中只含有硝酸镁和硝酸锌,C正确;锌和硝酸银反应溶液质量减少,锌和硝酸铜反应,溶液质量增加,若反应前加入的金属锌的质量和反应后滤渣的质量相等,滤渣中一定不含镁,可能含有锌,D错误。
【知识点】金属的化学性质 金属活动性顺序的应用
15.(2019甘肃省天水市,15题,2分) 向AgNO3、Mg(NO3)2溶液中加入一定量锌粉和铜粉,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,关于该滤渣和滤液的说法,正确的是
A.向滤渣中加入稀盐酸可能有气泡产生
B.滤液中一定含有硝酸铜,硝酸镁和硝酸锌
C.滤渣中一定含有银,可能含有铜和锌
D. 滤液中一定无AgNO3,可能有硝酸锌
【答案】B
【思路分析】向AgNO3、Mg(NO3)2溶液中加入一定量锌粉和铜粉,不会发生反应的物质是硝酸镁,故滤液中一定有硝酸镁,先发生反应的是锌和硝酸银,故金属中一定有银,滤液中一定有硝酸锌,当锌反应完成后,铜开始反应,因为滤液为蓝色,故铜开始反应了,锌已经反应结束,故滤渣中一定有银,可能有铜,一定无锌,滤液中一定有硝酸镁、硝酸锌、硝酸铜,可能有硝酸银.
【解题过程】A. 滤渣中一定有银,可能有铜,一定无锌, 向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生;B. 滤液中一定含有硝酸铜,硝酸镁和硝酸锌,正确;C. 滤渣中一定有银,可能有铜,一定无锌,C错误;D. 滤液中一定有硝酸镁、硝酸锌、硝酸铜,可能有硝酸银,D错误.
【知识点】金属活动顺序 金属的化学性质
10. (2019赤峰市,10,2分)下列关于金属的说法正确的是( )
A.地壳中含量最多的金属是铁
B.钢是纯净物,生铁是混合物
C.用灼烧的方法可以鉴别黄金和假黄金(Cu-Zn合金)
D.用稀硫酸可以验证Cu和Ag的活动性
【答案】C
【解析】A.根据地壳中元素的含量进行分析;
B.根据合金的概念,纯净物和混合物的概念进行分析;
C.根据金与铜、锌的性质进行分析;
D.根据铜和银都不能与稀硫酸反应进行分析。
A.地壳中含量最多的金属是铝,故A错误;
B.钢和生铁都是铁的合金,都属于混合物,故B错误;
C.黄金灼烧没有明显现象,铜受热,与氧气反应生成黑色的氧化铜,所以假黄金表面会变黑,用灼烧的方法可以鉴别真假黄金,故C正确;
D.铜和银都不能与稀硫酸反应,不能用稀硫酸验证二者的活动性,故D错误。
【知识点】地壳中元素的含量;混合物和纯净物;常见金属的性质;金属活动性顺序的应用
14.(2019广东省,题号14,2分) 取一定量打磨后的铝片于某容器中,再逐渐加入稀盐10.(2019新疆建设兵团,10,2分) 小明将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中,用传感器探究反应过程中温度和压强的变化,如右图所示,从图中所获信息不正确的是( )
A. 反应过程中有热量放出 B. 50s时,溶液中溶质为AlCl3
C.0-50s,发生Al2O3+6HCl = 2AlCl3 + 3H2O 反应 D. 100--140s压强减小是因为温度降低
【答案】B
【解析】从图中看出到100s时,温度升高,是因为反应过程中有热量放出,故A正确;50s时,氧化铝与盐酸反应生成氯化铝,其中还含有氯化氢,所以B错误;铝片未打磨,表面有氧化铝,发生反应为Al2O3+6HCl = 2AlCl3 + 3H2O,故C正确;压强减小,是由于温度降低,气体收缩,所以D正确。
酸。加入稀盐酸的质量与有关量的变化关系图错误的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】根据铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,分析反应后生成氢气的质量,容器中溶液的质量及铝片质量与加入稀盐酸质量间的关系,根据质量守恒分析容器中铝元素的质量。
A.铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,随着稀盐酸的加入生成氢气不断增加,铝片反应完后,氢气的质量不再变化,故A正确,不符合题意;
B.开始容器中只有铝片,溶液质量为零,加入稀盐酸与铝片反应,虽然生成氢气,但溶液质量增加,当铝片反应完后,加入稀盐酸,溶液质量仍增加,但增加的更多,所以图线有个转折,故B错误,符合题意;
C.铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,稀盐酸足量,铝片被反应完,故C正确,不符合题意;
D.根据质量守恒,反应前后元素的质量不变,所以容器中铝元素的质量不变,故D正确,不符合题意。
【知识点】常见金属的化学性质;质量守恒定律的应用
14.(2019湖南省邵阳市,题号14,2分)现有X、Y两种金属,分别把它们插入到溶液中,一段时间后,在X表面有红色固体析出,在Y表面无明显变化,则上述金属的活动性顺序是( )
A.X>Y>Cu B. Y>Cu>X C.Cu>X>Y D.X>Cu>Y
【答案】D
【解析】根据金属活动性顺序表可知,排在前面的金属能把后面的金属在盐溶液中置换出来。
X、Y两种金属,分别把它们插入到溶液中,一段时间后,在X表面有红色固体析出,在Y表面无明显变化,说明X的活动性比铜强,Y的活动性比铜弱,所以三种金属的活动性顺序是X>Cu>Y,选项D正确。
【知识点】金属活动性顺序及其应用
22.(2019湖南省邵阳市,题号22,2分)下列图像与对应叙述相符的是( )
A.①表示红磷与足量的充分反应
B.②表示铁与硫酸铜溶液的反应
C.③表示将高锰酸钾固体充分加热
D.④表示分别向两支装有等质量锌和铁的试管中,加入足量等溶质质量分数的稀盐酸
【答案】B
【解析】A.根据磷与氧气反应生成五氧化二磷进行分析;
B.根据铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁进行分析;
C.根据高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气进行分析;
D.根据活泼金属与酸反应生成氢气的质量关系进行分析。
A.磷与足量的氧气反应生成五氧化二磷,磷会反应完,质量变为零,故A错误;
B.铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,溶液的质量减小,反应完后不再变化,故B正确;
C.高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,有气体生成,剩余固体的质量变小,反应完后,不再变化,故C错误;
D.分别向两支装有等质量锌和铁的试管中,加入足量等溶质质量分数的稀盐酸,最终铁反应生成的氢气质量多,故D错误。
【知识点】氧气的化学性质;金属与盐溶液的反应;质量守恒的应用;金属与酸的反应
22.(2019湖南衡阳,22,2)向由CuO和Fe组成的固体混合物中加入一定量的稀硫酸,微热,充分反应后冷却、过滤,在滤液中放入一枚洁净的铁钉,发现铁钉表面无任何变化,据此判断,下列结论正确的是( )
A.滤液中可能有FeSO4和H2SO4
B.滤渣里一定有Cu
C.滤液中可能有CuSO4和H2SO4
D.滤渣一定有Cu和Fe
【答案】B
【思路分析】向CuO和铁粉的混合物中加入一定量的稀硫酸,发生的反应有:氧化铜能与硫酸反应生成了硫酸铜和水,铁与硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气,铁能与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜,向滤液中放入一枚洁净的铁钉,铁片无任何变化,说明滤液中没有稀硫酸,也没有硫酸铜,可以据此结合题给的选项进行分析判断即可。
【解题过程】在滤液中放入一枚洁净的铁钉。发现铁钉表面无任何变化,所以可以判断滤液中没有H2SO4,A错误;加入铁钉后没有明显变化,说明氧化铜和硫酸反应生成的硫酸铜被铁置换出来,故在不溶物中含有Cu,B正确;在滤液中放入一枚洁净的铁钉,发现铁钉表面无任何变化,所以可以判断滤液中没有H2SO4和CuSO4
C错误;题中没有提及铁粉的质量,所以反应后滤出的不溶物中可能含有Fe,D错误。
【知识点】金属的化学性质
15.(2019湖南省岳阳市,38,3分)向AgNO3和Cu (NO3)2的混合液中加入一定量的Fe、Cu的混合粉末,充分反应后过滤、洗涤,得到滤液和滤渣。下列说法正确的是
A. 滤渣中一定有Ag,滤液中可能有Fe (NO3)2、Cu (NO3)2、AgNO3
B. 当滤液为蓝色时,滤渣中一定有Cu、Ag,一定没有Fe
C. 向滤渣中加入盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定有Fe、Cu、Ag
D. 向滤液中加入KCl溶液,无明显现象,则滤液中一定有Fe (NO3)2、Cu (NO3)2,滤渣中可能有Fe、Cu
【答案】C
【解析】溶液中发生的反应可能有Fe +2AgNO3 =2Ag+ Fe(NO3)2、Fe +Cu(NO3)2 = Fe(NO3)2 + Cu、Cu +2AgNO3 =2Ag+ Cu(NO3)2 首先是Fe +2AgNO3 =2Ag+ Fe(NO3)2。A.滤渣有一定有Ag,滤液中一定有Fe(NO3)2,如果铁的量不足,滤液中可能有AgNO3、Cu(NO3)2;B.滤液为蓝色时,说明溶液中还有Cu(NO3)2,则铁不足,所以滤渣中一定没有铁,一定有银,可能有铜;C.向滤渣中加入盐酸时,有气泡产生,说明铁过量,则铜和银全部被置换出来,所以滤渣中一定有铁、铜、银;D.向滤液中加入氯化钾溶液,无明显现象,说明溶液中无硝酸银,则银被置换出来,滤液中一定有硝酸亚铁,可能有硝酸铜,滤渣中可能有铜和铁,一定有银。
【知识点】金属和盐溶液的反应
8.(2019青海省西宁市,8题,1分)现有甲、乙、丙三种金属.甲在常温下就能与氧气反应,乙、丙在常温下几乎不与氧气反应,如果将乙、丙分别放入硫酸铜溶液中,过一会儿在丙的表面有红色固体析出,而乙表面没有变化.则甲、乙、丙三种金属的活动性,由弱到强的顺序是
A. 甲 乙 丙 B. 乙 甲 丙 C. 乙 丙 甲 D. 甲 丙 乙
【答案】C
【解析】金属的活动性越强,越容易和氧气反应,甲在常温下就能与氧气反应,乙、丙在常温下几乎不与氧气反应,故甲的活动性比乙和丙的强;活动性强的金属能把活动性弱的金属从盐溶液里置换出来,将乙、丙分别放入硫酸铜溶液中,过一会儿在丙的表面有红色固体析出,而乙表面没有变化,说明丙的活动性比铜强,乙的活动性比铜弱,故活动性丙>乙,则甲、乙、丙三种金属的活动性,由弱到强的顺序是乙、丙、甲.
【知识点】金属活动性顺序
9. (2019山东省济宁市,题号:9,分值:2分) 相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属分别与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应,生成的氢气与消耗稀硫酸的质量关系,见右图。分析图像所得的结论中不正确的是
A.三种金属的活动性顺序:Mg>Fe>Zn
B.三种金属的相对原子质量:Mg<Fe<Zn
C.三种金属消耗稀H2SO4的质量:Mg>Fe>Zn
D.三种金属与稀硫酸反应后的溶液的质量:Mg<Fe<Zn
【答案】A.
【解析】本题以图像题来考查金属的化学性质。
A.由于图像中的纵坐标不是时间,故无法通过图像判断金属活泼性,错误;
B.等质量的金属,相对原子质量较小的产生的氢气多,三种金属的相对原子质量:Mg<Fe<Zn故正确;
C.根据质量守恒定律可知产生的氢气中氢元素质量等于稀硫酸中氢元素质量,因此产生氢气越多,消耗的稀硫酸越多,所以三种金属消耗稀H2SO4的质量:Mg>Fe>Zn , 正确;
D.由于金属与酸反应生成的氢气逸散到空气中故产生的氢气的量就是溶液的减少量,所以三种金属与稀硫酸反应后的溶液的质量:Mg<Fe<Zn,正确。
故选A。
【知识点】金属的化学性质
5.(2019湖南省益阳市,5,2分) 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
【答案】C
【解析】根据金属活动性顺序表,排在氢前的金属能与酸反应生成氢气。金属活动性顺序表为钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、(氢)铜、汞、银、铂、金,所以题目中给出的答案中只有锌能与稀硫酸反应生成氢气,故选C。
【知识点】金属与酸的反应
12.(2019湖北省十堰市,题号19,分值2)为探究金属活动性顺序,学习小组设计并进行实验I和II实验结束,将两实验的废液全部倒入一洁净烧杯中, 反应后得到溶液A和固体B,实验过程及现象如图所示:
Al丝
据此得出以下结论:①通过实验I和II能验证Al、Ag. Cu的金属活动性顺序;②实验反应后固体中一定含有Cu;③若A是无色溶液,A中可能含有AgNO3;④若A呈蓝色,溶液A中至少有两种溶质⑤若A呈蓝色,固体B中一定不含Cu;其中正确结论的个数有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【思路分析】实验I中铝丝和硝酸铜反应,生成硝酸铝和铜,由于得到的是无色溶液,可知硝酸铜反应完了,铝丝恰好完全反应或者过量,所以无色溶液是硝酸铝,固体中一定有铜,可能有铝。实验II铜丝和硝酸银反应生成硝酸铜和银,但不能得知硝酸银是否反应完全。若硝酸银过量,蓝色溶液中有硝酸铜和硝酸银,固体是银,若硝酸银恰好完全反应或是量不足,则蓝色溶液中是硝酸铜,固体中一定有银,也可能有铜,将两实验的废液全部倒入一洁净烧杯中,得到溶液A和固体B,固体B中有铝丝,说明铝过量,进而推出实验I中无色溶液是硝酸铝,固体是铜和铝。因为铝比铜活泼,铜比银活泼。所以铝先和硝酸银反应,再和硝酸铜反应,由于铝过量所以铜没有参加反应,固体B中一定有铜和银,据此分析即可。
【解题过程】①实验I中铝丝和硝酸铜反应,生成硝酸铝和铜,说明铝比铜活泼,实验II铜丝和硝酸银反应生成硝酸铜和银,说明铜比银活泼,通过实验I和II能验证Al、Ag. Cu的金属活动性顺序,所以正确;②铝先和硝酸银反应,再和硝酸铜反应,由于铝过量所以铜没有参加反应,所以实验反应后固体中一定含有Cu,所以正确;③若A是无色溶液,说明硝酸铜反应完了,那么A中不可能含有AgNO3;因为所以铝先和硝酸银反应,硝酸银反应完了,铝再和硝酸铜反应,所以错误;④若A呈蓝色,说明硝酸铜没有反应完,溶液A中可能有硝酸铝硝酸银和硝酸铜,最少两种溶质,所以正确;⑤若A呈蓝色,如果硝酸银和铝反应完了,没和铜反应,固体B中就会含Cu,所以错误,其中正确结论的个数有3个,本题选C。
【知识点】金属与盐的反应;金属活动性顺序及其应用;反应后废液成分的探究。
12.(2019山东省东营市,题号12,分值4)小东同学向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,下列说法正确的是( )
A.滤液中一定含有硝酸亚铁,一定没有硝酸银和硝酸锌
B.滤液中一定含有硝酸锌,一定没有硝酸亚铁和硝酸银
C.滤渣中一定含有银和铁,一定没有锌
D.反应后滤液的质量大于反应前溶液的质量
【答案】C
【解析】此题主要考查的是金属活动性顺序的应用。在金属活动性顺序中,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;氢前金属可以置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
铁的金属活动性比锌弱,比银强,铁不能与硝酸锌溶液反应;向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉,铁能与AgNO3溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银。反应停止后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明反应后铁是过量的。
A.铁的金属活动性比锌弱,铁不能与硝酸锌溶液反应,滤液中一定含硝酸锌;反应后铁过量,滤液中一定含硝酸亚铁,一定不含硝酸银,故说法错误;
B.根据分析可知,滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸锌,一定没有硝酸银,故说法错误;
C.铁能置换出银,不能置换出锌,反应后铁过量。因此,滤渣中一定含有银和铁,一定没有锌,故说法正确;
D.铁能与硝酸银溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银,根据反应的化学方程式Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag可知,每56份质量的铁可置换出216份质量的银,溶液的质量会减少,故说法错误。
【知识点】金属活动性顺序及其应用;化学方程式的质量意义
13.(2019山东省滨州市,13题,3分)有甲、乙、丙三种金属,如果将甲、乙、丙分别放入硫酸铜的溶液中,一段时间后,乙、丙的表面出现红色物质,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、丙三种金属的活动顺序是( )
A.丙>乙>甲 B.甲>丙>乙
C.丙>甲>乙 D.甲>乙>丙
【答案】A
【解析】由题意可知,将甲、乙、丙分别放入硫酸铜溶液中,甲没有明显现象,乙、丙出现红色物质,可知甲、乙、丙三种金属中甲的活动性最差,将大小相同的乙、丙放入相同质量分数的稀盐酸中,丙产生气泡明显比乙快,可知丙的活动性比乙强,综上所述,甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是丙>乙>甲;故选A.
【知识点】金属活动顺序
18.(2019山东省潍坊市,18,2)向m克AgNO3、Cu(NO3)2和Fe (NO3)2的混合溶液中加入Zn,充分反应后过滤,所得滤液质量仍为m克,
下列说法正确的是( )
A.滤渣中一定有Ag、Cu、Fe
B.滤液中一定没有AgNO3
C.滤液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2
D.该过程至少发生了三个化学反应
【答案】B
【思路分析】根据同一金属放在多种盐溶液中时,金属先与排在后面的金属盐溶液反应,即锌先与硝酸银反应,再和硝酸铜反应,最后和硝酸亚铁反应,再根据反应后溶液质量的变化进行分析。
【解题过程】A.锌先与硝酸银反应,再和硝酸铜反应,最后和硝酸亚铁反应,由于反应后溶液质量不变,锌与
硝酸银反应时,进入溶液的是锌,相对原子质量是65,置换出来的是银,相对原子质量是108,所以溶液质量
减少,锌和硝酸铜反应时,进入溶液的是锌,相对原子质量是65,置换出来的是铜,相对原子质量是64,所以
溶液质量增加,因为反应后溶液质量不变,所以锌与硝酸银、硝酸铜一定发生了反应,锌是否与硝酸亚铁反应,
不能确定,所以滤渣中一定含有银和铜,可能有铁,故A错;B.由于锌已经和硝酸铜发生了反应,说明已经把
硝酸银反应完了,故B正确;C. 锌与硝酸银、硝酸铜一定发生了反应,锌是否与硝酸亚铁反应,是否已经把硝
酸亚铁反应完,都不能确定,所以滤液中不一定含有硝酸亚铁,故C错;D. 锌与硝酸银、硝酸铜一定发生了反
应,锌是否与硝酸亚铁反应,是否已经把硝酸亚铁反应完,都不能确定,所以该过程至少发生了两个反应,故D
错。
【知识点】金属的化学性质
6.(2019四川省广安市,6题,1.5分)化学就在找们身边,下列说法错误的是
A.铝的利用比铁和铜晚的多,是因为铝不如铜和铁活泼
B.乙醇俗称酒精,在空气中燃烧时放出大量的热,可用作酒精灯、内燃机的燃料
C. 肥皂水可用于鉴别软水和硬水
D.面粉在有限的空间遇到明火会剧烈燃烧,引起爆炸
【答案】A
【解析】本题考查化学与生活.越活泼的金属越难冶炼,利用越晚,铝比铁、铜活泼,A项错误;酒精是常用的燃料,燃烧放出大量的热,B项正确;加入肥皂水泡沫多浮渣少的为软水,泡沫少浮渣多的为硬水,C项正确;面粉在有限空间内剧烈燃烧产生的大量热量,加热空气造成空气急剧膨胀,引发爆炸,D项正确.故选.
【知识点】金属资源的利用和保护 水的净化 燃料的使用对环境的影响 燃烧和爆炸
9. (2019浙江省舟山市,9题,3分)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+MgCl2=RCl2+Mg B.R+2AgCl=RCl2+2Ag
C.R+2HCl=RCl2+H2↑ D.Al+RSO4=AlSO4+R
【答案】C
【解析】本题主要考查金属活动性顺序。解题时依据金属活动性顺序进行判断。
将R放入稀硫酸中有气泡产生,说明R的金属活动性比氢强,将R放入ZnSO4溶液中无任何变化。说明R的金属活动性比Zn弱。据此分析:
A. 镁的金属活动性比锌强,故R的金属活动性也比镁弱,故不能置换出MgCl2中的镁,故错误;
B.Ag的金属活动性比氢弱,故R的金属活动性比Ag强,由于R置换银的化合物反应必须在溶液中进行,而AgCl难溶于水,故该反应不能发生,故错误;
C. R放入稀硫酸中有气泡产生,说明R的金属活动性比氢强,因此R也能与稀盐酸反应,由于置换反应生成的是+2价的盐,故反应的化学方程式为:R+2HCl=RCl2+H2↑,正确;D.Al的金属活动性比Zn强,故R的金属活动性也比Al弱,故Al能与RSO4反应,化学方程式为:
2Al+3RSO4=Al2(SO4)3+3R,故错误。故选C。
【知识点】金属的活动性
11.(2019重庆市B,题号11,分值2)假设和排除是探索未知物的一种方法。《本草纲目拾遗》中记载:“强水性最烈,能蚀五金(金、银、铜、铅、铁)”,下列物质最可能是“强水”的是()
A.硫酸亚铁溶液 B.稀盐酸 C.浓硝酸和浓盐酸的混合物 D.稀硫酸
【答案】C
【解析】在金属活动性顺序表中,金、银、铜排在H的后面,属于不活泼金属,与稀盐酸、稀硫酸不发生反应,B、D选项不合题意;铁比铅活泼,硫酸亚铁溶液不能铅反应,C不符合题意;浓硝酸具有强氧化性,与一定质量的浓盐酸混合,氧化性更强,能蚀五金,选项C正确。
【知识点】金属活动性顺序的应用 酸的化学性质
22.(2019山东省青岛市,题号22,分值2)
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溶液体积的关系如下图所示。下列相关说法正确的是
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
【思路分析】向铜粉和铁粉的混合物中加入氯化铁溶液,金属活动性强的金属与氯化铁先反应,即铁先于氯化铁溶液反应,铁完全反应后,铜继续与氯化铁溶液反应,铁与氯化铁溶液反应固体质量减小比铜与氯化铁溶液反应固体质量减小的慢,据此分析解答。
【解题过程】A.氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,生成物都是化合物,不属于置换反应,A错误;
B.铁与氯化铁溶液先反应,随着反应的进行,铁粉逐渐消耗,固体质量逐渐减小,到M点时铁完全反应,因此,混合物中铁粉的质量为(m-n)g,B正确;
C.图中N点铜粉和氯化铁溶液刚好完全反应,所得溶液中的溶质是氯化亚铁和氯化铜,溶液中一定含有Fe2+、Cu2+和Cl-,C正确;
D. 当加入 V1 mL FeCl3溶液时,Fe恰好完全反应,D错误。
【知识点】金属活动性顺序的应用 反应基本类型的应用 质量守恒定律
6.(2019山东省枣庄,18,2)把X、Y、Z三种金属分别放入稀硫酸中,X没有明显现象,Y和Z表面有气泡产生,另取Y放入Z的盐溶液中未见明显现象,则三种金属的活动性顺序为
A. X>Y>Z B. Z>Y>X C. X>Z>Y D. Y>X>Z
【答案】B
【解析】把X、Y、Z三种金属分别放入稀硫酸中,X没有明显现象,Y和Z表面有气泡产生,说明Y和Z和金属活动性比X强,另取Y放入Z的盐溶液中未见明显现象,说明Z比Y活动性强,所以三种,金属的活动性顺序Z>Y>X,故B选项正确;A、C、D选项错误。
【知识点】金属活动性强弱的判断
10.(2019烟台市,题号10,2分)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
【答案】B
【解析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
A.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,是因为M和硝酸铜发生了反应,说明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,是因为铜和硝酸银发生了反应,说明铜比银活泼,因此金属活动性强弱顺序M>Cu>Ag,故A正确,不符合题意;
B.滤渣中不可能有金属M,这是因为如果含有M,则M和硝酸铜反应,滤液是无色溶液,故B错误,符合题意;
C.滤液中至少含有两种溶质,即M的硝酸盐和硝酸铜,故C正确,不符合题意;
D.滤渣中一定含有反应生成的银,故D正确,不符合题意。
【知识点】常见金属的化学性质;金属活动性顺序的应用
13.(2019四川省攀枝花市,13,2.5分)为了从含有硫酸铜,硫酸亚铁的工业废水中回收铜和硫酸亚铁晶体,某学习小组设计并完成了以下实验。
下列说法正确的是( )
A. 固体x中只含铜 B. 试剂B是稀硫酸
C. 溶液Z中的溶质为硫酸亚铁和硫酸铜 D. 操作一用到的玻璃仪器只有烧杯和玻璃棒
【答案】B
【思路分析】由题给流程的目的进行分析,从含硫酸亚铁和硫酸铜的工业废水中回收铜和硫酸亚铁晶体,风吹日晒首先需加入过量铁粉进行置换,然后过滤并将滤渣中的铁用适量稀硫酸反应并再次过滤,将滤渣洗涤、干燥后得到铜;将两次过滤所得滤液混合后加热蒸发结晶,得到硫酸亚铁晶体。
【解析】由流程图可以看出,若要从含硫酸亚铁和硫酸铜的工业废水中回收铜和硫酸亚铁晶体,首先加入的过量的试剂A为铁粉,则经过滤(操作Ⅰ)后所得固体X为铜和铁的混合物,故A错误;试剂B是将铜、铁混合物中的铁分离出来,则B为适量的稀硫酸,B正确;溶液Z中的溶质只含有硫酸亚铁,不含硫酸铜,C错误;操作Ⅰ是过滤操作,其中所用玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗,D错误。
【知识点】金属的化学性质,金属活动性顺序的应用,过滤
15.(2019江苏省常州市,15,3) 某同学在探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序时,做了如下实验:①把X和Y分别放入稀硫酸中,X表面产生大量气泡,Y表面无明显现象;②将Y放入Z的硝酸盐溶液中,Y表面有Z析出。下列金属活动性由强到弱的顺序正确的是
A. Z>Y>X B.X>Z>Y C. X>Y>Z D. Y>Z>X
【答案】C
【思路分析】根据位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能将位于后面的金属从盐溶液中置换出来分析比较金属活动性强弱
【解题过程】在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸发生置换反应生成氢气,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。据此分析:①把X和Y分别放入稀硫酸中,X表面产生大量气泡,Y表面无现象,说明X在氢前,Y在氢后;②把Y放入Z的硝酸盐溶液中,Y表面有Z析出,说明了Y排在Z的前边,即三种金属的活动性顺序为:X>Y>Z.所以C正确。
【知识点】金属的活动性
二、填空题
21.(2019北京市,题号21,分值2)
用粗木棍在涂有蜡的锌板上写“明”“和”两个字,露出下面的锌板,向“明”字上滴加CuSO4溶液,向“和”字上滴加盐酸。
(1)“明”字上的现象是____________。
(2)“和”字上产生气泡,用化学方程式解释:________________________________。
【答案】(1)“明”字由银白色变为红色;
(2)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。
【解析】(1)锌比铜活泼,锌和硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸锌和铜,金属铜为红色,实验现象是“明”字由银白色变为红色;
(2)锌能和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,实验现象是有气泡产生,反应的化学方程式为:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。
【知识点】金属的化学性质及金属活动性顺序的应用
13.(2019贵州省铜仁市,题号22,分值5)
金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。
(1) 人体中含量最高的金属元素是________。
(2) 因性能优良,被认为是21世纪的重要金属材料是____________。
(3) 铝具有较好的抗腐蚀性能,是因为铝与空气中氧气反应,其表面生成一层致密的氧化膜,请写出该氧化膜的化学式_________________。
(4) FeCl2溶液中混有少量杂质CuCl2,简要叙述除杂的操作步骤是____________________。除杂的化学方程式为______________________________。
【答案】(1)Ca;
(2)钛和钛合金;
(3)Al2O3;
(4)向混合溶液中加入过量的铁粉,充分反应后,过滤;Fe+CuCl2=FeCl2+Cu。
【解析】(1)人体含量最高的金属元素是钙元素,成人体内含钙元素质量大约为1.2kg;
(2)金属钛的密度小、熔点高、可塑性好,特别是耐腐蚀性强,广泛用于制造飞机、轮船、航天飞机等,因此,钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料;
(3)铝和氧气在常温下反应生成氧化铝,氧化铝中铝元素显+3价,氧元素显-2价,根据化合物中元素化合价代数和为0,可知氧化铝的化学式为Al2O3;
(4)铁比铜活泼,铁和氯化铜溶液反应生成氯化亚铁和铜,因此,除去氯化亚铁溶液中少量的氯化铜,操作步骤为:向混合溶液中加入过量的铁粉,充分反应后,过滤,得到的滤液即为纯净的氯化亚铁;该反应的化学方程式为:Fe+CuCl2=FeCl2+Cu。
【知识点】金属材料 金属的化学性质 物质的除杂 化学用语的书写
13.(2019新疆建设兵团,13,4分)A、B、C是金属活动性顺序表中的三种金属 。取形状大小相同的A、B、C三种金属,分别向其加入同体积同溶质质量分数的稀盐酸,实验现象如下表所示,请回答:
(1)A、B、C三种金属的活动性由强到弱的顺序是 (填字母)。
(2)将金属C放入硝酸银溶液中,其表面有银析出,写出该反应的化学方程式 。
(3)向金属A反应后的溶液中滴入几滴紫色石蕊试剂,溶液变红色。则此溶液的PH (填“>”“Cu>Ag,向硝酸铜、硝酸铝和硝酸银的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌和银,后与硝酸铜溶液反应生成硝酸锌和铜,充分反应后过滤,滤液无色,说明硝酸铜已完全反应,则滤出的固体中一定含有Ag、Cu,硝酸银、硝酸铜均已完全反应,硝酸铝不反应,滤液中含有的金属离子是Al3+、Zn2+;
(2)镁、锌均能与稀硫酸发生置换反应生成氢气,恰好完全反应,生成的氢气总质量等于参加反应硫酸中的氢元素质量,100g9.8%的稀硫酸中H元素质量为:100g×9.8%×=0.2g,所以,生成氢气质量为0.2g。
【知识点】金属的化学性质及金属活动性顺序的应用 质量守恒定律的应用 化学式的计算
21.(2019湖南省湘西市,21题,2分)某化学兴趣小组向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,得到滤液和滤渣.然后向滤渣中滴加稀盐酸,无气泡产生,那么滤液中所含溶质的成分可能有__________种情况.
【答案】3
【解析】在金属活动性顺序中,铁>氢>铜>银,往滤渣中加入稀盐酸,有无气体放出,则说明滤渣中无铁,铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,根据金属活动性,铁能把银和铜从溶液中置换出来,首先置换活动性最弱的银,然后置换铜;根据加入的铁的多少,
(1)当铁的量很少时,只能置换出少量的银,此时滤渣中只有银;滤液中有AgNO3、Cu(NO3)2、Fe2(NO3)2;
(2)当铁置换出银后还有剩余,就能置换出铜,,滤液中有Cu(NO3)2、Fe2(NO3)2;
C、当铁完全置换出铜和银,滤液中只有Fe2(NO3)2.
【知识点】金属活动顺序 元素的化学性质
10.(2019四川省遂宁市,10,6分)铝、铁、铜三种金属中不能与稀硫酸发生置换反应的是 ▲ 。铁制品易生锈需要做防锈处理,而铝化学性质比铁活波,但铝制品通常不做防锈处理是因为铝表面容易形成 ▲ ;为验证Al、Fe、Cu的金属活动性强弱,某同学设计了如下方案。其中不合理的是 ▲ 。
①Al、FeSO4溶液、Cu ②Al2(SO4)3溶液、Fe、CuSO4溶液 ③Al、Fe、CuSO4溶液
【答案】铜(2分);致密的氧化物Al2O3阻止反应的进行(2分); ③(2分);
【解析】此题主要考查金属的性质;在金属的活动性顺序中位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;由于铜位于氢之后,则铝、铁、铜三种金属中不能与稀硫酸发生置换反应的是铜,故填:铜;由于铝在空气中易氧化生成致密的氧化物Al2O3阻止反应的进行,则铝制品通常不做防锈处理,故填:致密的氧化物Al2O3阻止反应的进行;在金属的活动性顺序中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,方案①中将Al、Cu分别放入FeSO4溶液中,会看到Al表面有黑色物质而铜表面无,说明铝>铁>铜,则方案设计合理;方案②中将Fe分别放入Al2(SO4)3溶液、CuSO4溶液中,会看到Fe放入Al2(SO4)3溶液中无现象,而Fe放入CuSO4溶液中表面有红色物质,说明铝>铁>铜,则方案设计合理;方案③中将Al、Fe分别放入CuSO4溶液中,均无现象,不能说明铝>铁>铜,则方案设计不合理;故填:③。
【知识点】置换反应 金属的性质 金属的活动性顺序
19.(2019四川省内江市,19,12分)(12分)内江拥有中国西南地区最大的再生资源基地,可回收处理大量废旧塑料电器及玻璃等,某品牌电器的废旧电路板中还有Fe、Cu、Ag、Ni(镍,银白色金属) 等金属,如下图是某车间回收部分金属的工艺流程,已知,2Cu+O2+2H2SO4△2CuSO4+2H2O。
回答下列问题。
(1) 操作①中,使用的玻璃仪器除烧杯/玻璃棒外,还需__________;
(2) 滤渣③中含有的金属是__________;
(3) 根据以上工艺流程图,可以得出Ni、Fe的金属活动性强弱顺序是Ni______Fe(填“>”或“<”)。
(4)滤液③中加入足量铁粉的主要目的是____________________,固体A除主要含有铜外,还含有一定量的铁,为了进一步提纯铜,可以向固体A中加入适量的稀硫酸,发生反应的化学方程式为________________________;
(5) 相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺流程的主要优点是_______________________。
【答案】(1)漏斗;(2)Ag;(3)<;(4)将硫酸铜中的铜全部置换出来,回收铜;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;(5)处理过程不污染环境,金属分类回收
【思路分析】(1)根据操作结果分析操作名称,进而解答所需玻璃仪器;
(2)根据滤渣①成分及题给信息分析滤液③及滤渣③的成分;
(3)由滤液①加铁粉后置换出的金属种类,分析铁和镍的活动性顺序;
(4)根据滤液③的成分及该流程的目的分析解答并书写相关的化学方程式;
(5)根据焚烧电路板对环境造成的影响及该流程所得金属的情况进行分析解答。
【解题过程】(1)由流程图可知,操作①后产生了滤渣和滤液,故该操作为过滤,所需玻璃仪器为烧杯、玻璃棒和漏斗;
(2)由流程图可知,金属板加入足量稀硫酸后,铁、镍两种元素进入滤液①,则滤渣①中含铜、银两种金属;由题给信息可知,铜在通入氧气、加热的条件下能与硫酸发生反应,生成溶于水的硫酸铜,经过滤后,得到的滤渣③只有银一种金属;
(3)滤液①加入过量的铁粉后过滤,得到金属镍和铁两种金属,说明铁能从镍的硫酸盐溶液中将镍置换出来,即铁的金属活动性比镍强;
(4)工业上进行该流程的目的是回收金属,而滤液③中的溶质为硫酸和硫酸铜,因此滤液③中加足量铁粉的目的是将硫酸铜中的铜全部置换出来,回收铜;固体A中除含铜外,还含有一定量的铁,为进一步提纯铜,可将固体A放入稀硫酸中,其中的铁会与硫酸发生反应,生成硫酸亚铁和氢气,发生反应的化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(5)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺流程可将铁、镍、铜、银分别回收,且回收过程中不会对环境造成污染。
【知识点】金属活动性顺序的应用,金属的化学性质,过滤,金属资源的回收与利用
43.(2019湖北省鄂州市,43题,4分)小亮学完合金后,知道了不锈钢的主要成分是铁,白铜中含有铜和镍(Ni).他决定探究Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序.
(1)[查阅资料]镍能与稀硫酸反应生成能溶于水的NiSO4,并放出氢气.写出镍与稀硫酸反应的化学方程式: .
(2)[猜想与假设]根据教材中常见金属的活动性顺序和查阅的资料,对以上三种金属
的活动性作出猜想:
猜想①Fe>Ni>Cu;猜想② .
(3)[实验探究]把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中,过一会儿取出,发现镍片
表面无明显变化.证明 (填“猜想①”或“猜想②”)成立.
(4)[拓展延伸]用铜片、NiSO4溶液和 ,通过实验探究也能判断Fe、Cu、Ni
的金属活动性顺序.
【答案】(1)Ni + H2SO4=NiSO4 + H2↑ (2)Ni>Fe>Cu (3)猜想① (4)铁片
【思路分析】(1)根据反应物是镍和硫酸,生成物是NiSO4、氢气,写出化学方程式;(2)因为已知铁大于铜,只要猜想镍的活动性,可以猜想镍>铁>铜;(3)把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中,过一会儿取出,发现镍片表面无明显变化,因为活动性弱的金属不能置换活动性强的金属,故铁的活动性大于镍;(4)判断三种金属的活动性,可以用两固一盐或者两盐一固的方法,故可以用金属铁、铜和镍的盐溶液,或者用金属镍以及铜和铁的盐溶液.
【解题过程】(1) 镍能与稀硫酸反应生成能溶于水的NiSO4,并放出氢气, 反应的化学方程式:Ni + H2SO4=NiSO4 + H2↑;(2)[猜想与假设]根据教材中常见金属的活动性顺序和查阅的资料,对以上三种金属
的活动性作出猜想:
猜想①Fe>Ni>Cu;猜想②Ni>Fe>Cu;(3)[实验探究]把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中,过一会儿取出,发现镍片表面无明显变化.证明镍的活动性小于铁的,故猜想①正确;(4)[拓展延伸]用铜片、NiSO4溶液和NiSO4,通过实验探究也能判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序.
【知识点】金属活动顺序 金属化学性质
19. (2019陕西,19,4)(4分)学习金属的化学性质时,小亮同学将一称重后的铜片伸入盛有AgNO3溶液的烧杯中,待溶液颜色变蓝后,取出铜片直接称量,发现其质量增加了ag。
请回答:
(1)写出上述反应的化学方程式_____________________________;
(2)取出铜片后,烧杯内的溶液质量减少了_____g.
(3)小健同学将一定量的铁粉加入取出铜片后的溶液中,充分振荡后过滤,向滤渣中加入稀硫酸,有气泡生成。则可推断,滤液中的溶质是_______________;
【答案】(1)Cu+2AgNO3= Cu(NO3)2+2Ag;(2)a;(3)硝酸亚铁或Fe(NO3)2。
【解析】本题考查的是金属的化学性质。(1)铜的金属活动性比银强,能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,反应的化学方程式为:Cu+2AgNO3= Cu(NO3)2+2Ag;(2)根据质量守恒定律可知铜片上增加的质量即为溶液中减少的质量,故为ag;(3)向滤渣中加入稀硫酸,有气泡生成,说明滤渣中含有铁粉,故滤液中只有硝酸亚铁。
【知识点】金属的化学性质
20.(2019重庆市B,题号20,分值4)
铬(Cr)是一种重要的金属元素,铬的单质及其化合物应用广泛。
(1) 重铬酸钾(K2Cr2O7)可用于测试酒驾,重铬酸钾中铬元素的化合价为______。
(2) 铬桶可以盛装AlCl3溶液,不能盛装稀硫酸,则金属活动性Cr_____Al(填“>”或“Cu;Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
【思路分析】(1)根据金属都具有导电性和导热性分析;
(2)根据铁锈蚀的条件分析防止铁制品锈蚀的具体方法;
(3)根据合金的硬度、耐腐蚀性逗比组成合金的纯金属强分析;
(4)根据在其它条件相同时,金属与稀盐酸反应产生的气泡越快,金属越活泼分析解答。
【解题过程】(1)生活中常用铁锅做饭,主要利用了铁的导热性;
(2)铁生锈需要与氧气、水同时接触,防止铁生锈可以在铁制品表面覆盖一层保护膜,对于铁锅防锈的方法是:在不使用是,保持铁锅表面的洁净与干燥;
(3)铝合金的硬度大、耐腐蚀、密度小,可以用于制造飞机、轮船等的外壳;
(4)由三组实验条件和现象可知,铜与稀盐酸不反应,最稳定,锰片与稀盐酸反应产生氢气的速率比铁片与稀盐酸反应产生氢气的速率快,则锰比铁活泼,由此可得三种金属活动性由强到弱的顺序为:Mn>Fe>Cu;实验一中铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
【知识点】金属的物理性质和用途 合金的性能及其用途 铁生锈的原理及防止锈蚀的方法 金属的化学性质及金属活动性的判断
23.(2019山东省德州市,题号23,分值14)我们通过学习知道,钠原子结构示意图为,钠原子在化学反应中易_________电子,成为_______(填名称)
(1)在金属动顺序里,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,有的同学据此推断:钠能从蓝色硫酸铜溶液中把铜置换出来,教师按照下图顺序进行演示实验并记录实验现象:
①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对于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,“蓝色絮状难容物”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:
请结合上图所示信息,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溶液溶液呈_______性,结合溶液中所含元素,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:____________________。
【答案】失去;钠离子;(1)红;不能;②CuSO4;S;氢氧化铜;(2)①放热;②碱; 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
【思路分析】金属元素最外层电子数一般少于4,在化学反应失去电子形成阳离子;(1)铜是一种红色固体,而氢氧化铜是一种蓝色不溶性沉淀;(2)钠是一种化学性质很活泼的金属,氢气是一种可燃性气体单质,钠放入硫酸铜溶液中,会先和水反应生成氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠再和硫酸铜发生复分解反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠。
【解题过程】本题是对物质性质的探究、金属活动性顺序表的应用。从钠原子的结构示意图可以看出,钠原子最外层电子数是1,在化学反应中易失去电子形成钠离子。(1)①将钠放入硫酸铜溶液中,形成蓝色絮状沉淀,而没有生成红色物质,则说明钠不能把铜从硫酸铜溶液中置换出来。②硫酸铜溶液中溶质是硫酸铜,溶剂是水,硫酸铜的化学式是CuSO4;钠由钠元素组成,硫酸铜由铜元素、硫元素、氧元素组成,水由氢元素和氧元素组成,蓝色絮状物沉淀是一种碱,而碱由金属离子和氢氧根离子构成,则蓝色的碱是氢氧化铜(氢氧化钠是一种溶于水的碱)。(2)①将钠放入滴有酚酞溶液的蒸馏水中,烧杯外壁发烫则说明钠与水反应放热;②无色酚酞溶液变红则说明反应后溶液显碱性,根据提供的物质钠、水结合质量守恒定律可以判断出生成的碱性物质是NaOH,而反应中生成的可燃性气体单质是氢气,即钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,反应方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
【知识点】原子结构示意图,金属的化学性质,金属活动性顺序表的应用,化学反应中的能量变化,反应方程式
20. (2019江苏省常州市,20,3)为了回收硫酸铜废液中的铜,称取mkg铁粉与一定体积的硫酸铜废液混合,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,得到的固体能被磁铁吸引;再将该固体与足量的稀硫酸混合,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,得到不能被磁铁吸引的固体mkg。则整个过程中参加反应的CuSO4与H2SO4的质量之比为
A.80:7 B.80:49 C.10:7 D.8:7
【答案】A
【思路分析】假设m的数值为64,根据铜的质量计算硫酸铜的质量,然后根据生成的64kg铜的质量计算需要参加反应的铁的质量,进一步计算与稀硫酸反应的铁的质量以及稀硫酸的质量。
【解题过程】设m的值为64,溶液中硫酸铜的质量为64kg÷=160kg,设生成64kg的铜需要铁的质量为x,
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
56 64
x 64kg
故x为56kg,则与硫酸反应的铁的质量为:64kg-56kg=8kg。
设参与反应的H2SO4的质量为y,
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
56 98
8kg y
故y为14kg,因此整个过程中参加反应的CuSO4与H2SO4的质量之比为160kg:14kg=80:7,故选A。
【知识点】金属的化学性质
23.(2019山东省泰安市,题号23,分值4)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到盛有一定量硝酸银和硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。实验结果有图1、图2两种情况。请回答下列问题:
(1)图1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2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)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】在金属活动顺序表中,锌>铁>铜>银,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,然后和硝酸铜反应,生成硝酸锌和铜;如果锌不足,铁会和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,再和硝酸铜反应。(1)图1是向滤液中加入稀盐酸,观察到有白色沉淀产生。推出白色沉淀是氯化银,说明反应物中硝酸银过量,锌铁的量都不足,硝酸铜没有参加反应。①滤液中一定含有的金属离子为Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+ ; ②锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银;铁会和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,化学方程式为Zn+2AgNO3= Zn(NO3)2+2Ag或Fe+2AgNO3= Fe(NO3)2+2Ag;
(2)图2是向滤渣中加入稀盐酸,观察到有无色气体产生。锌或铁可以和稀盐酸反应生成氢气,说明滤渣中可能含有锌或铁。如果锌过量,那么硝酸银和硝酸铜都和锌反应完了,铁没有参加反应,滤液中有硝酸锌,则滤渣是锌、铁、银、铜,如果锌恰好完全反应,则滤渣是铁、银、铜,滤液中有硝酸锌;如果锌少量,铁过量,则滤渣是铁、银、铜,滤液中有硝酸锌和硝酸亚铁,所以①滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe; ②滤液中可能含有Fe(NO3)2
【知识点】金属活动顺序表及其应用;金属的化学性质;滤液滤渣成分的确定。
21.(2019广东省,题号21,8分) 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“题21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 .
【思路分析】(1)根据Zn、Fe、Cu三种金属及氧化物与酸的反应进行解答;
(2)根据氢气的性质,锌的活动性比铜强进行分析解答;
(3)根据氢氧化锌溶于强碱形成可溶性盐进行解答;
(4)根据氢氧化锌分解生成氧化锌和水书写化学方程式。
【解题过程】(1)Zn、Fe、Cu三种金属,锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜与稀硫酸不反应,三种金属的氧化物都与稀硫酸反应生成相应的硫酸盐和水,所以滤渣Ⅰ中一定有铜,故填:Cu;
(2)由(1)分析可知,加酸溶解废弃物时,有氢气产生,氢气有可燃性,所以需要通风并远离火源,此过程中,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜,锌的活动性比铜强,锌与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌,起到除铜作用,化学方程式为,该反应由一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,故填:;置换反应;
(3)调节pH可用氢氧化钠,但不能过量,原因是氢氧化锌溶于强碱形成可溶性盐,故填:氢氧化锌能溶于强碱;
(4)氢氧化锌分解生成氧化锌和水,化学方程式为,故填:。
【知识点】常见金属的化学性质;金属活动性顺序的应用;化学方程式的书写;置换反应;
25. (2019湖南省株洲市,第25题,4分)在探究金属活动性顺序时,华雪同学把两根绕成螺旋状的洁净铜丝分别浸入硫酸铝溶液、硝酸银溶液中,过一会儿取出:
(1) 铜丝浸入硫酸铝溶液中,可观察到的现象是:
(2) 铜丝浸入硝酸银溶液中,可观察到铜丝上有 色物质生成,溶液逐渐变成蓝色。
(3) 铜丝浸入硝酸银溶液中,离子数目减少的是 ,离子数目增加的是: 。
(4) 根据上述实验所观察到的现象,华雪同学(填“能”或者“不能”)证明铝、铜、银的金属活动性顺序 Al>Cu>Ag。
【答案】(1)无现象 (2)银白 (3)Ag+、Cu2+ (4)能
【解析】(1)金属活动性顺序表中Cu在Al后面,所以铜和硫酸铝不反应,无现象。(2)金属活动性顺序表中Cu在Ag前面,所以铜和硝酸银反应会生成银白色的银附着在铜丝表面。(3)Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2。(4)铜丝与硫酸铝溶液不反应,说明铜排在铝后面,铜丝与硝酸银溶液反应,说明铜排在银前面,故能证明Al>Cu>Ag。
【知识点】金属活动性顺序
19.(2019重庆市,19题,5分)成功着陆月球背面的“嫦娥四号”探测器使用了多种材.
(1)探测器上的五星红旗含有一种叫聚酰亚胺的高分子材料,该材料属于____________(填“金属”或“合成”)材料.
(2)探测器使用的铝合金硬度比纯铝的硬度______(填“大”或“小”).
(3)探测器广泛使用了Al、Fe、Cu.利用它们完成下列实验:
①将未打磨的铝片放入FeSO4溶液中,没有明显现象
②将打磨的铝片放入FeSO4溶液中,铝片表面有明显变化
③将打磨的铁片放入CuSO4溶液中,铁片表面变红
实验①中没有明显现象是因为铝的表面有一层致密的______(填化学式)薄膜.
实验②中发生反应的化学方程式为___________________.
实验③中铁片足量,充分反应后溶液的颜色变为______________色.
【答案】(1)合成 (2)大 (3)Al2O3 2Al+3FeSO4=3Fe+Al2(SO4)3 浅绿
【解析】(1)由题意可知聚酰亚胺是高分子材料,故该材料是合成材料;(2)合金和组成它的纯金属相比,优点是硬度大、强度高,耐腐性能好;(3)实验①将未打磨的铝片放入FeSO4溶液中,铝的化学性质活泼,其表面会生成一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝和稀盐酸反应没有明显现象;将打磨的铝片放入FeSO4溶液中,铝片的活动性比铁的强,故铝能把铁从FeSO4溶液中置换出来,同时生成硫酸铝,即2Al+3FeSO4=3Fe+Al2(SO4)3;实验③将打磨的铁片放入CuSO4溶液中,铁的活动性比铜的强,能把铜置换出来故铁片表面变红,同时铁片足量,因此硫酸铜被反应完,都转化为了硫酸亚铁,故溶液的颜色由蓝色变为浅绿色.
【知识点】金属的化学性质 金属活动顺序 金属材料 合成材料
24.(2019山东省临沂市,24题,3分)某同学为了探究相关金属的化学性质,做了下列实验:
(1)A试管中实验现象是_________________.
(2)只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱,需补充一个实验来证明,补充实验所用试剂合理的是__________________________.
A. Cu、Ag、稀盐酸 B. Cu、AgNO3溶液
(3)实验C中物质充分反应后,某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想:
A. Zn、 Cu、Ag B. Zn、 Cu C. Cu、Ag
这四种猜想中明显不合理的是________________(填编号).
【答案】(1)锌片上附着一层红色的物质,溶液由蓝色变为无色 (2)B (3)B
【解析】(1)锌的活动性比银的强,故锌能和硝酸银反应,生成铜和硝酸锌,故现象为锌片上附着一层红色的物质,溶液由蓝色变为无色;(2)通过实验A可知锌的活动性比铜强,通过实验B可知锌的活动性比银强,还需要证明铜的活动性和银的活动性,Cu、Ag、稀盐酸之间不能反应,故无法证明,Cu插入AgNO3溶液反应,可以证明铜的活动性比银强,可以达到实验目的;(3)锌片放入硝酸铜和硝酸银的溶液中,先进行的反应是锌和硝酸银的反应,硝酸银反应结束,再进行锌和硝酸铜的反应,故若锌是过量的,得到的金属为锌、银、铜,A符合;若锌和硝酸铜、硝酸银恰好反应,得到的金属是铜和银,C符合;在此反应的过程中一定有银析出,故B错误.
【知识点】金属的化学性质 金属活动顺序
27.(2019湖南省湘潭市,27,8分)某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、硫等单质。现欲回收铜和锌,并对硫进行环保处理,主要步骤如下图所示:
已知:加热的条件下,Zn、Cu都可以与氧气反应生成相应的金属氧化物。
(1)烟泥最初处理需要除油污,用洗涤剂除油污的过程中发生了__________现象。步骤①产生的废气B中,一定含有的有害气体是__________(填化学式)。环保处理最好釆用的试剂是__________(填字母序号)。
A.浓硫酸 B.食盐水 C.石灰乳
(2)写出步骤④中得到铜的化学方程式______________________________,它属于基本反应类型中的__________反应。
(3)步骤③和④中主要操作的名称是__________。
(4)我国古代就制得了一种外观似金子的锌和铜的合金,也就是黄铜,它的硬度比纯铜__________(填“高”或者“低”)。
(5)取少量的溶液C,往其中加入一定质量的镁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定没有__________(填字母序号)。
A.硫酸镁 B.硫酸锌 C.硫酸铜 D.硫酸铜和硫酸锌
【答案】(1)乳化;SO2;C;(2)Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4;置换;(3)过滤;(4)高;(5)C。
【思路分析】(1)根据乳化剂能使油和水形成的乳浊液稳定存在、烟泥中存在硫单质、有害气体呈酸性进行回答;
(2) 根据步骤图知,经足量的空气加热后,烟泥中含有的少量铜、锌、硫等单质生成CuO、ZnO、SO2,固体A包括CuO、ZnO,废气B为SO2,在固体A中加入过量的稀硫酸后生成硫酸锌溶液、硫酸铜溶液和水,由溶液C和甲反应生成铜和溶液D,且由溶液D能得到锌,据此填空;
(3) 根据步骤③和④能将固体和液体分离进行填空;
(4) 根据一般情况下,合金跟组成它的成分相比,合金的硬度增大进行填空;
(5) 根据溶液C中的溶质种类和金属活动性顺序进行判断。
【解题过程】(1)乳化剂能使油和水形成的乳浊液稳定存在,用洗涤剂除油污发生的是乳化现象;烟泥中存在
硫单质,所以有害气体是SO2;SO2呈酸性,处理时应选用碱性试剂,即选用石灰乳;
(2) 溶液C和甲反应生成铜和溶液D,且由溶液D能得到锌,说明溶液D中含有锌元素,由于溶液中的阴离
子是硫酸根离子,则溶液D是硫酸锌溶液,那么溶液C为硫酸铜溶液,化学方程式为:Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4;该反应是一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;
(3) 步骤③和④都能将固体和液体分开,是过滤操作;
(4) 一般情况下,合金跟组成它的成分相比,合金的硬度增大,所以黄铜的硬度比纯铜的高;
(5) 溶液C中含有CuSO4和ZnSO4,加入一定质量的镁粉后,发生反应:Mg+CuSO4=== MgSO4+Cu,
Mg+ZnSO4=== MgSO4+Zn,在滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,说明滤渣中一定有固体Zn存在,则CuSO4溶液不能存在,否则Zn将会继续与CuSO4溶液反应直到把CuSO4溶液全部反应完,故滤液中一定没有CuSO4。
【知识点】乳化作用,SO2的化学性质,置换反应,过滤,合金的性质,金属活动性顺序
28.(2019年浙江省衢州市,28,6)某兴趣小组为探究锡纸中的金属成分(锡纸中以一种金属为主,其它成分对实验无干扰),开展了以下探究活动。
【提出问题】锡纸中的金属是什么
【建立猜想】根据锡纸有银白色金属光泽,并结合金属活动性、价格等因素,猜想其中的金属可能是锌、铁、铝、锡中的一种。
【探究过程】
步骤
活动内容
收集证据
分析并得出结论
步骤一
①查阅资料:金属锌在常温下很脆
②取锡纸反复折叠
锡纸未破损
锡纸中金属不是锌
步骤二
用磁铁靠近锡纸
锡纸没有被磁铁吸引
锡纸中金属不是_____
步骤三
①去锡纸条放入浓度为20%的盐酸中除去可能存在的氧化膜。当观察到____现象时,取出锡纸条并用蒸馏水清洗。
②将处理过的锡纸条放入试管中,加入饱和硫酸锌溶液,静置观察。
②中锡纸条表面无明显现象
说明锡纸中的金属活动性比锌弱,则锡纸中金属不是铝,而是锡。
【交流评价】
小科对实验结论提出质疑:“无明显现象”并不代表没有发生反应,因为铝与硫酸锌反应
[2Al+3ZnSO4=3Zn+Al2(SO4)3]生成的金属锌为银白色,与铝颜色相同,因此无法得出结论。请在不改变反应原理的前提下运用定量方法完善实验方案,并根据预期结果得出相应结论:____________________。
【继续探究】运用完善后的方案进行实验,分析实验结果,得出初步结论:锡纸中金属是铝。
【答案】步骤二:铁;步骤三:①锡纸表面产生较多气泡。(答“锡纸表面产生气泡”也给分);【交流评价】①取一定量锡纸,用盐酸除去可能存在的氧化膜,取出后用蒸馏水清洗并晾干,称得质量记为m1②将锡纸放入烧杯中,加入一定量饱和ZnSO4溶液浸没锡纸,充分反应后,取出锡纸用蒸馏水清洗并晾干,再次称得锡纸总质量记为m2;③如果m2>m1,则锡纸中金属为铝;如果m2=m1,则锡纸中金属为锡。(“两次称量”、“根据预期结果得出相应结论”各1分,其他合理答案酌情给分).
【思路分析】【探究过程】步骤二根据物质的磁性判断;步骤三根据活泼金属与酸反应的现象分析;【交流评价】根据发生化学反应物质的质量可能变化设计实验。
【解题过程】(1)【探究过程】步骤二用磁铁靠近锡纸,锡纸没有被磁铁吸引说明锡纸中金属不是铁,因为铁具有磁性;步骤三用盐酸去除可能存在的氧化膜后金属就直接与酸接触,由于锌、铝、锡三种金属活动性都比较强,都能与酸反应产生氢气,故锡纸表面能产生较多气泡。【交流评价】运用定量方法就是要根据发生化学反应物质的质量可能变化设计实验,具体的实验方案为:①取一定量锡纸,用盐酸除去可能存在的氧化膜,取出后用蒸馏水清洗并晾干,称得质量记为m1②将锡纸放入烧杯中,加入一定量饱和ZnSO4溶液浸没锡纸,充分反应后,取出锡纸用蒸馏水清洗并晾干,再次称得锡纸总质量记为m2;③如果m2>m1,则锡纸中金属为铝;如果m2=m1,则锡纸中金属为锡。
【知识点】金属的活动性、科学探究
26.(2019湖南省怀化市,题号26,分值9)废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等,为实现对锡的绿色回收,设计如下工艺流程。
已知:
(1)塑料属于_____________。(填“有机物”或“无机物")。
(2)SnCl2中锡元素的化合价是
(3)铜的金属活动性比锡的_____________(填“强”或“弱”);固体A中一定含有的金属元素是_____________。
(4)写出步骤②发生反应的化学方程式,其反应类型是_____________。
(5)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺的主要优点是_____________。(回答一点)
【答案】(1)有机物。
(2) +2。
(3)弱;铜。
(4) ;分解反应。
(5)减少对环境的污染。(回答一点)
【思路分析】(1)根据有机物定义分析;
(2)根据化合物中各元素的化合价代数和为0分析;
(3)根据金属活动顺序表可知,铜的金属活动性比锡的弱,再结合题目资料分析解答;
(4)根据流程图可知步骤②发生反应的化学方程式,根据分解反应的定义判断。
(5)从焚烧废旧电路板回收金属的危害分析。
【解题过程】(1)塑料属于有机物。
(2)化合物中各元素的化合价代数和为0,氯元素的化合价为-1,SnCl2中锡元素的化合价是+2。
(3)根据金属活动顺序表可知,铜的金属活动性比锡的弱,根据可知锡参加了反应,而铜不反应,固体A中一定含有的金属元素是铜。
(4)根据流程图可知步骤②发生反应的化学方程式,其反应类型是分解反应。
(5)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺的主要优点是减少对环境的污染。(回答一点)
【知识点】有机物;化合物中某元素化合价的计算;金属活动性顺序及其应用;坏境污染。
17.(2019吉林省长春市,17题,3分)回答下列与金属有关的问题:
(1)生铁和纯铁,硬度较大的是_______________.
(2)铝制品具有很好的杭腐蚀性能,原因是铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的______________(用名
称或化学式填空)薄膜。
(3)向AgNO3、 Cu(NO3)2、NaNO3的混合溶液中,加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到金属滤渣和无色滤
液。则所得滤液中一定含有的溶质是_________________.
【答案】 (1)生铁(2)氧化铝或 A12O3 (3) NaNO3 Zn(NO3)2
【解析】(1)合金的硬度比纯金属大,生铁是铁的合金,故硬度大于纯铁硬度;
(2)铝与氧气反应生成的氧化膜为氧化铝,氧化铝是致密的,可以阻止铝的进一步氧化;
(3)依据金属活动顺序表,锌的活动性比钠弱,故硝酸钠不反应,滤液中一定有硝酸钠,锌比铜和银都强,并且锌先和硝酸银反应,再和硝酸铜反应,最后得到无色滤液,故硝酸银和硝酸铜都反应结束,故滤液中一定没有硝酸铜也一定没有硝酸银,含有生成的硝酸锌,故滤液中溶质为硝酸钠和硝酸锌.
【知识点】金属材料 金属的化学性质 金属活动顺序
22.(2019河南省,题号22,分值2)某化学兴趣小组的同学利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备,测定铝片与足量稀硫酸反应时气体压强的变化,实验结果如右图所示。
(1)开始一段时间气体压强几乎不变,其原因是什么?
(2)写出m点时所发生反应的化学方程式。
【思路分析】(1)根据气体压强几乎不变,说明没有气体产生;
(2)m点气体压强明显增大,说明有气体产生。
【解题过程】解:(1)由于在空气中铝表面容易生成一层致密的氧化铝膜,压强变化不大因为铝表面的氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水,故填:铝表面的氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水;
(2)m点气体压强明显增大,说明有气体产生,铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,配平即可;故答案为:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑。
【知识点】金属的化学性质
23.(2019省市,题号,分值3)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)3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?
【思路分析】根据金属活动性Zn>R>(H)>Cu>Ag,在一定质量Cu(NO3)2、AgNO3和R(NO3)3混合溶液中加入Zn,充分反应后过滤,得到固体和溶液,锌先和硝酸银反应,后依次和硝酸铜、R(NO3)3反应进行分析。
【解题过程】(1)由“R(NO3)3”可知R在化合物中显+3价,R与盐酸反应的化学方程式:2R+6HCl=2RCl3+H2↑;故填:2R+6HCl=2RCl3+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,故填:Ag、Cu、R;
(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)3与Zn反应生成Zn(NO3)2和R,
由于R相对原子质量小于65,第一个反应后所得溶液的质量与反应前溶液的质量小,后两个反应后所得溶液的质量与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;故填:锌与硝酸银溶液反应,溶液质量减小;锌与硝酸铜、R(NO3)3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。
【知识点】金属的化学性质;书写化学方程式。
19.(2019江西省,19,6)2020年奥运会颁奖制作原料来自于电子垃圾中提炼出来的金属。从废线路板中提炼贵重金属和制备硫酸铜晶体的一种工艺流程如下:
已知:在酸性环境中有过氧化氢存在时,铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子。
(1)操作①的名称是 ;
(2)提炼出的贵重金属可制作奖牌,其成分是 ;
(3)调节PH的主要目的是除去滤液中 (填金属离子符号);
(4)写出粗铜中的铜与稀硫酸和过氧化氢的混合溶液发生反应的化学方程式: 。
【答案】(1)过滤(2)金、铂(3)Al3+、Fe3+(4)Cu+H2SO4+H2O2= CuSO4+2H2O
【思路分析】(1)根据经过操作①后得到固体和液体分析;(2)根据金属活动性强弱以及相关化学性质进行分析;(3)根据经过调解pH后得到氢氧化铝固体和氢氧化铁固体进行分析;(4)根据铜和稀硫酸、过氧化氢反应生成硫酸铜和水解答。
【解题过程】(1)过滤能使固体和液体分离,经过操作①后到滤液和贵重金属,所以该操作是过滤,故填:过滤;(2)在金属样品中加入过量稀硫酸和过氧化氢混合溶液后,铜、铁、铝均能反应转化为离子形成溶液状态,金、铂的化学性质稳定,不能和硫酸发生反应,所以贵重金属的成分为金、铂;故填:金和铂;(3)根据图示信息可知,经过调节PH后,使溶液中的铜离子和铁离子转化为氢氧化铝和氢氧化铁沉淀,得到硫酸铜溶液,所以该操作的目的是除去溶液中的铁离子和铜离子,故填:Al3+、Fe3+;(4)铜与稀硫酸、过氧化氢的混合溶液反应生成硫酸铜和水,故填:Cu+H2SO4+H2O2= CuSO4+2H2O。
【知识点】过滤的操作、金属活动性顺序、除杂方法、化学方程式的书写
29.(2019广西省百色市,29题,10分)电子工业中常用覆铜板(以绝缘体为基材,表面覆以铜箔)为基础材料制作印
刷电路板(如下图).印刷电路板广泛应用于电视机、计算机、手机等电子产品中.某校初中科技小组的同学对于及覆铜板制作印刷电路的原理很感兴趣,决定进行探究,请你随他们一起进行探究.
【查阅资料】
(1) 覆铜板制作印刷电路的原理是把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物质覆盖,然后将覆铜板浸泡到FeCl3溶液中,利用FeCI3液将不需要的铜腐蚀掉,留下来的就是印刷电路.
(2) FeCl3溶液呈酸性,在与铜单质反应后Fe3+变为Fe2+,反应后有Cu2+产生.
【提出问题】FcCl3溶液为什么能将铜腐蚀掉?
【猜想假设】(1)小明同学从资料中获知FeCl3溶液呈酸性,用石蕊试纸检测FeCl3溶液,试纸变_______色,他认为一定是溶液中的H+与Cu发生反应,将Cu腐蚀掉,但大家用_______(填物质的化学式)不能与Cu反应置换出氢气的知识否定小明的观点.
(2)小文同学认为可能是FeCl3溶液与铜发生了置换反应,Fe3+将铜置换成可溶于水的 Cu2+,大家也否定他的观点,因为置换反应原理是__________,而不是一种离子置换另一种离子.
(3)根据查阅的信息,小丽同学认为这个腐蚀过程是一个新的反应,写出反应的化学方程式________________________.
【原理分析】根据信息和上述反应的化学方程式,得知铁元素由+3价下降为+2价的特点,从化合价的角度,小明同学又归纳出这个反应的另外两个特点:
①_____________;②_________________.
【拓展研究】考虑到使用后的腐蚀液富含Cu2+具有很高的回收再利用价值,小组同学继续进行回收探究.在100mL反应后的废液中投入足量的锌粉,析出0.64gCu (若废液中仍有FeCl3剩余,则锌粉先与FeCl3反应,再与覆化铜反应),则说明原来配制的FeCl3溶液浓度至少是_________________g/L(g/L是质量体积浓度的单位,表示的是在每升溶液中所含溶质的质量).
【交流讨论】经思考,小丽同学推断FeCl3溶液作为腐蚀液也可以与Fe发生反应. 请写出她的推断依据:____________________(2分).
【思路分析】(1) FeCl3溶液呈酸性,能使用蓝色石蕊试纸,能使石蕊变为红色, H+与Cu不发生反应, 因为稀盐酸或者稀硫酸中都含有氢离子,铜都不能反应.
(2)因为置换反应原理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, FeCl3溶液与铜发生反应,Fe3+将铜置换成可溶于水的 Cu2+,没有单质生成,故大家也否定他的观点.
(3)根据查阅的信息据查阅的信息, FeCl3溶液呈酸性,在与铜单质反应后Fe3+变为Fe2+,反应后有Cu2+,故此反应是氯化铁和铜反应,生成氯化亚铁和氯化铜的化合反应.
【原理分析】根据信息和上述反应的化学方程式,得知铁元素由+3价下降为+2价的特点,从化合价的角度,小明同学又归纳出这个反应的另外两个特点:可以从铜元素的化合价以及氯元素的化合价进行解答.
【拓展研究】在100mL反应后的废液中投入足量的锌粉,析出0.64gCu ,若废液中仍有FeCl3剩余,则锌粉先与FeCl3反应,再与覆化铜反应,因为得到了铜,故说明锌和氯化铜进行了反应,故氯化铁完全反应了,据Zn+CuCl2====Cu+ZnCl2
135 64
X 0.64g
X=1.35g
Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2
325 135
Y 1.35g
Y=3.25g
故100mL的溶液中最少含有3.25g氯化铜,据此可以求得1L液体中氯化铜的质量.
【交流讨论】经思考,小丽同学推断FeCl3溶液作为腐蚀液也可以与Fe发生反应. 在金属活动顺序中,铁的活动性比铜的更强,更容易失去电子,故铜能和氯化铁反应变为铜离子,铁也能和氯化铁反应,生成氯化亚铁.
【解题过程】(1)用石蕊试纸检测FeCl3溶液,试纸变红色,可用用稀盐酸或稀硫酸不能与Cu反应置换出氢气的知识否定小明的观点. 故答案为:红 HCl(或H2SO4)
(2)因为置换反应原理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, FeCl3溶液与铜发生反应,Fe3+将铜置换成可溶于水的 Cu2+,没有单质生成,故大家也否定他的观点.故答案为: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.
(3)根据查阅的信息据查阅的信息, FeCl3溶液呈酸性,在与铜单质反应后Fe3+变为Fe2+,反应后有Cu2+,故此反应是氯化铁和铜反应,生成氯化亚铁和氯化铜的化合反应.故答案为:Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2 .
【原理分析】从化合价的角度,小明同学又归纳出这个反应的另外两个特点:可以从铜元素的化合价以及氯元素的化合价进行解答.故答案为:①铜元素的化合价由零升高到+2价 ;②氯元素的化合价反应前后没有发生改变.
【拓展研究】据Zn+CuCl2====Cu+ZnCl2
135 64
X 0.64g
X=1.35g
Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2
325 135
Y 1.35g
Y=3.25g
故100mL的溶液中最少含有3.25g氯化铜,据此可以求得1L液体中氯化铜的质量.答案为:13.5g/L.
【交流讨论】经思考,小丽同学推断FeCl3溶液作为腐蚀液也可以与Fe发生反应. 在金属活动顺序中,铁的活动性比铜的更强,更容易失去电子,故铜能和氯化铁反应变为铜离子,铁也能和氯化铁反应,生成氯化亚铁.故答案为:铁的活动性比铜的强,化学反应中更容易失去电子.
【知识点】实验探究 金属的化学性质 化合价
14.(2019黑龙江省大庆市,14题,5分)某化学兴趣小组的同学想从含有硫酸铝、硫酸铜的废液中回收金属铜,设计流程如下:
(1)过滤操作中用到的所有玻璃仪器为_______________.
(2)Ⅰ中有关化学的有关反应的化学方程式_________________.
(3)溶液B中所含有的溶质是____________;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_____________________.
【答案】(1)漏斗、烧杯、玻璃棒 (2)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4(3)Al2(SO4)3 FeSO4 Cu Fe (3)使混合物中的铁完全反应,得到纯净的铜
【解析】(1)过滤操作中用到的所有仪器有铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒等;其中属于玻璃仪器有:漏斗、烧杯、玻璃棒.(2)Ⅰ向硫酸铜和硫酸铝的溶液中加入足量的铁粉,铝的活动性比铁强,铁的活动性比铜强,故发生的反应是硫酸铜和铁的反应;(3)因为硫酸铝不反应,故滤液中一定有硫酸铝,铁是过量的,因此和硫酸铜反应后有剩余,故固体中有生成的铜和过量的铁,滤液中有生成的硫酸亚铁和未反应的硫酸铝;(4)Ⅱ中加入过量的稀硫酸的目的是将过量的铁完全除去.
【知识点】金属活动顺序 金属的化学性质
三、计算题
16.(2019湖北省咸宁市,题号38,分值5)
有镁和氯化镁混合物,取一定量的该混合物放入烧杯中,然后取稀盐酸200g,平均分五次加入其中,充分振荡,实验所得数据如下表:
(1) 表中m的值为___________。
(2) 所用稀盐酸的溶质质量分数为多少?
【答案】(1)0.32;
(2)14.6%。
【思路分析】镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,第一次加入40克稀盐酸反应生成氢气质量为0.16g,第三次加入40克稀盐酸产生氢气质量为0.48g,可知每40克稀盐酸和镁完全反应生成氢气质量为0.16g,据此可知m值;已知40克盐酸完全反应生成氢气质量为0.16g,根据化学方程式计算出40g盐酸中的溶质质量,进一步计算溶质质量分数。
【解题过程】(1)由表中实验数据可知,每40g稀盐酸和镁完全反应生成氢气质量为0.16g,则第2次加入40g稀盐酸所得氢气质量为:0.16g×2=0.32g,则m=0.32;
(3) 由上述分析可知,40g稀盐酸和镁完全反应生成氢气质量为0.16g,
设40g稀盐酸中溶质质量为x,
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
73 2
x 0.16g
x=5.84g
稀盐酸中溶质质量分数为:。
答:所用稀盐酸的溶质质量分数为14.6%。
【知识点】金属的化学性质 化学方程式和溶质质量分数的综合的计算
34.(2019黑龙江省哈尔滨市,34,6)为了测定金属镁样品中镁的质量分数(杂质不含镁元素,不溶于水,也不与其它物质发生反应),进行了如下实验:
请回答下列问题:
(1) 上述实验过程中发生反应的化学方程式为________________________________。
(2) 根据已知条件列出求解第一次所加的稀盐酸中溶质质量(x)的比例式__________。
(3) 此镁样品中镁的质量分数为__________。
(4) 用36.5%的浓盐酸配制200g上述稀盐酸,所需浓盐酸的质量为_________。
(5) 若将反应后的滤液蒸发104.4 g水,无晶体析出,所得溶液中溶质的质量分数为_____。
(6) 若要生产含镇4.5%的铝合金960 t,需要上述金属镁样品的质量为______。
【答案】
(1) Mg + 2HCl = H2↑ + MgCl2
(2)
(3) 96%
(4) 40g
(5) 19%
(6) 45t
【思路分析】
1.加入150g+50g=200g盐酸时,与镁恰好完全反应,说明第一次所加入的150g稀盐酸完全反应后,镁有剩余,根据质量守恒定律计算生成的氢气的质量,根据化学方程式计算150g稀盐酸得溶质质量分数,即200g盐酸溶液的溶质质量分数;
2.由200g盐酸溶液中的溶质的质量,根据化学方程式进一步求算参加反应的镁,生成的氯化镁及氢气的质量,进而计算所得溶液的溶质质量分数;
3.根据稀释前后溶质质量相等,求算稀释前浓溶液的质量;
4.根据两物质所含元素质量相等,由一种物质质量求算另一种物质质量。
【解题过程】
(1)镁与盐酸反应的的化学方程式为Mg + 2HCl = H2↑ + MgCl2。
(2) 第一次所加入的150g稀盐酸完全反应,生成气体的质量为150g+5g-154.7g=0.3g
稀盐酸中溶质质量为x
Mg + 2HCl = H2↑ + MgCl2
73 2
x 0.3g
x=10.95g
则该盐酸的溶质质量分数为:
200g盐酸完全参与反应,与样品恰好完全反应,200g盐酸中溶质质量为200g×7.3%=14.6g
镁样品中镁的质量为y,生成MgCl2质量为z,生成H2质量为m
Mg + 2HCl = H2↑ + MgCl2
24 73 2 95
y 14.6g m z
y=4.8g
m=0.4g
z=19g
(3) 5g镁样品中镁的质量分数为
(4) 用36.5%的浓盐酸配制200g上述稀盐酸,根据稀释前后溶质质量不变,所需浓盐酸的质量为
(5) 若将反应后的滤液的总质量为200g+4.8g-0.4g=204.4g,蒸发104.4 g水,无晶体析出,所得溶液的质量为204.4g-104.4g=100g,溶质的质量分数为
(6) 根据两物质中所含镁元素相同,960 t铝合金中含镁的质量为960t×4.5%=43.2t,则需要金属镁样品的质量为
【知识点】化学方程式的书写 根据化学方程式的计算 溶质质量分数的计算
40.(2019湖北省黄石市,40,6分)某种铁合金中含有不溶于酸的杂质。取该合金样品粉末11.4克,分四次向其中加入稀硫酸共200克。反应过程的有关数据记录如下表。请回答下列问题:
次序
第1次
第2次
第3次
第4次
加入稀硫酸的质量(g)
50
50
50
50
剩余固体的质量(g)
8.6
a
3
0.2
(1)a= (g);
(2)原稀硫酸中溶质的质量分数为多少?
(请写出计算过程)
【思路分析】此题主要考查化学方程式与溶质质量分数的综合计算。(1)从表格中每次剩余固体的质量变化来分析作答;(2)从题中所发生反应及题中数据先算出稀硫酸中溶质的质量,再利用溶质质量分数计算公式去分析作答。
【解题过程】(1)由于铁合金中含有不溶于酸的杂质,其主要成分铁能与酸反应化学方程式为:H2SO4 + Fe FeSO4 + H2↑,从表格知第1次加入稀硫酸的质量50g,固体质量减少为:11.4g-8.6g= 2.8g,说明每加入50g 稀硫酸与2.8g铁完全反应;则第2次加入稀硫酸的质量50g,固体质量也应该减少2.8g,所以a=8.6g-2.8g=5.8g,故填:5.8;
(2)设原稀硫酸50g中硫酸质量为x;
H2SO4 + Fe FeSO4 + H2↑
98 56
X 2.8g
=
X=4.9g
原稀硫酸中溶质的质量分数=×100%≈9.8%。
答:原稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。
【知识点】化学方程式计算、溶质质量分数计算
30.(2019湖南省郴州市,30,6)往80g含有硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入一定量的镁粉,加入的镁粉的量与溶液质量变化如右图所示。试分析计算:
(1) a→b段表示镁粉与混合溶液中的_____________ 反应。(填化学式)
(2)原混合溶液中硝酸铜的质量分数是多少?
(写出计算过程,精确到0.1%)
【答案】
(1) 硝酸银
(2) 23.5%
【思路分析】
1.根据金属活动性顺序判断金属与混合盐溶液反应先后顺序;
2.由减少的溶液的质量计算参加反应的物质的质量。
【解题过程】根据金属活动性顺序,可知活动性:镁>铜>银,镁首先与硝酸银发生置换反应,硝酸银完全反应后,镁再与硝酸铜发生反应。开始的a→b段表示镁粉与混合溶液中的硝酸银反应,b→c表示镁粉与混合溶液中的硝酸铜反应,溶液质量减少60.8g-56.8g=4g,
解:设溶液中硝酸铜的质量为x,则生成的硝酸镁的质量为x-4g
Mg + Cu(NO3)2 = Cu + Mg(NO3)2
188 148
x x-4g
x=18.8g
原混合溶液中硝酸铜的质量分数是
【知识点】金属活动性 化学方程式的计算
16.(2019湖北省孝感市,16,5)向盛有一定质量铁粉的烧杯中逐滴加入稀硫酸充分反应,产生气体质量与所加稀硫酸质量的关系如图所示,请根据关系图分析并计算:
(1)铁粉反应完时,产生氢气的质量为 g;
(2)原稀硫酸中溶质的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)0.08;(2)19.6%
【思路分析】(1)根据图示信息中气体质量变化情况进行解答;
(2)根据图示信息可知,加入10克稀硫酸溶液时产生氢气质量为0.04g,根据化学方程式,利用氢气质量计算硫酸溶液中溶质质量,从而计算硫酸溶液的溶质质量分数。
【解题过程】(1)H2的质量不再增大时,说明铁粉反应完,所以铁粉反应完时,产生氢气的质量0.08克;
(2)根据图示信息可知,10克稀硫酸完全反应时,产生氢气质量为0.04g。
解:设10g稀硫酸溶液中溶质的质量为x,
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
98 2
X 0.04g
x=1.96g
稀硫酸溶液的溶质质量分数为:;
答:原稀硫酸溶液的溶质质量分数为14.6%(其他合理解法即可)
【知识点】根据化学方程式的计算、质量守恒定律及其应用
11. (2019内蒙古自治州包头市,11,7)取15g某铁样品(杂质不溶于水也不与酸反应)放入烧杯中,逐渐加入一定质量的稀盐酸至不再产生气泡,烧杯中固体的质量随反应时间的关系如图8所示,过滤后向所得滤液中加入143.2g水,测得溶液的溶质质量分数为10%。
计算:(1)该样品中铁的质量。
(2)所用稀盐酸的溶质质量分数。
【思路分析】此题主要考查化学方程式的计算、溶质质量分数的计算;(1)从杂质不溶于水也不与酸反应和图示分析固体成分变化方面分析作答;(2)从铁与盐酸反应算出盐酸质量,在从题中叙述过滤后向所得滤液中加入143.2g水,测得溶液的溶质质量分数为10%方面分析作答;
【解题过程】(1)从图知原铁样品中铁质量=15g-3.8g=11.2g;
(2)设11.2g铁消耗盐酸质量为X,同时生成氯化亚铁质量为y,生成氢气质量为Z;
2HCl + FeFeCl2+ H2↑
73 56 127 2
X 11.2g y Z
X=14.6g Y=25.4g Z=0.4g
又设与铁反应所加稀盐酸质量为m;从题中数据可列式为:
m=100g
所用稀盐酸的溶质质量分数=14.6%
答:(1)该样品中铁的质量11.2g;(2)所用稀盐酸的溶质质量分数14.6%;
【知识点】金属的性质、酸的性质 、化学方程式的计算 、溶质质量分数的计算
18.(2019江苏省南京市,18,8分))人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。某课外兴趣小组探究金属的性质。
(1)用等质量相同表面积的镁条,等体积不同浓度的稀盐酸,在一定条件下反应,实验结果如图所示:
对比a、b曲线,引起a曲线压强迅速增大的因素可能有
,
。
(2)将1g含镁48%的镁铝合金(不含其他元素)粉末在氧气中加热,至反应完全。
①该合金中镁消耗氧气的质量最多是多少?
(在答题卡上写出计算过程)
②该合金与氧气反应后生成固体的质量最多是 (计算结果保留一位小数)。
【答案】(1)a中的盐酸浓度大,盐酸浓度越大反应速率越快;镁与盐酸反应为放热反应,盐酸浓度越大反应越剧烈,单位时间内放出的热量越多,生成氢气越多,体系内压强增大越明显;
(2)①合金粉末中镁的质量为:1g×48%=0.48g,
解:设镁消耗氧气的质量最多为x
2Mg + O22MgO
48 32
0.48g x
x=0.32g 答:镁消耗氧气的质量最多为0.32g;
②1.8g
【思路分析】(1)根据镁条与不同浓度的稀盐酸反应生成气体的速率不同,且过程放热进行分析;
(2) ①先算出镁的质量,再根据镁在氧气中燃烧的化学方程式进行计算,得出镁消耗氧气的质量;
②由镁的质量可计算其与氧气反应后生成氧化镁的质量,由合金的质量及镁的质量可求得其中铝的质量,然后由铝的质量可计算其与氧气反应生成氧化铝的质量,最终所得固体的质量为氧化镁和氧化铝的质量和。
【解题过程】(3)解:设生成的氧化镁的质量为y
2Mg + O22MgO
48 80 解得y=0.8g
0.48g y
铝的质量为:1g-0.48g=0.52g,设生成的氧化铝的质量为z
4Al + 3O22Al2O3
108 204 解得z≈0.98g
0.52g z
所以,该合金与氧气反应后生成固体的质量最多是0.8g + 0.98g≈1.8g。
【知识点】镁与稀盐酸反应的速率分析,镁、铝在氧气中的燃烧,根据化学方程进行相关计算
15.(2019江苏省宿迁市,15,5) 黄铜是铜和锌的合金,某化学兴趣小组的同学欲测定实验室中某黄铜样品中铜的质量分数(不考虑黄铜中的其他杂质),请你参与他们的探究过程,称量10g粉末状黄铜样品放入烧杯中,量取45毫升稀硫酸分三次加到其中,每次充分反应后测定生成氢气的质量实验数据表示,
试求:
(1)m的数值_______;
(2)黄铜样品中铜的质量分数是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)0.04g;(2)67.5%
【思路分析】(1)第二次锌没有完全反应,故第一次质量和第二次相同;
(2)根据产生氢气的质量计算黄铜样品中锌的质量,然后进一步计算黄铜样品中铜的质量分数。
【解题过程】
(1)从表格中的信息可知:第一次产生的气体质量和第二次产生气体的质量相同,为0.04g
(2)生成氢气的质量为0.04g+0.04g+0.02g=0.1g
设锌的质量为x
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
65 2
x 0.1g
=,解得:x=3.25g
故黄铜样品中铜的质量分数=×100%=67.5%。
【知识点】化学计算
16. (2019山东省菏泽市,16,5)铜锌合金又叫黄铜,外观酷似黄金,极易以假乱真。某化学兴趣小组用图I所示装置测定黄铜中锌的含量。将足量的稀硫酸全部加入锥形瓶中,充分反应后天平示数的变化如图II所示。请计算:
(1) 生产氢气的质量________g。
(2) 黄铜样品中锌的质量分数。(写出计算过程)
【思路分析】
根据质量守恒定律可知,生成的氢气的质量为290.2g-290.0g=0.2g。由于稀硫酸是足量的,所以,20克黄铜样品完全反应。根据氢气的质量计算出样品中参加反应的锌的质量,进而计算出样品中锌的质量分数。
【解题过程】
(1)290.2g-290.0g=0.2g
(2)解:设参加反应的锌的质量为x。
Zn + H2SO4 = H2↑ + ZnSO4
65 2
X 0.2g
X=6.5g
答:黄铜样品中锌的质量分数为32.5%
【知识点】质量守恒定律的应用 根据化学方程式的计算
54. (2019湖北省襄阳市,题号54,分值4)文文想通过实验测定稀盐酸的溶质质量分数,他分四次向182.5g稀盐酸中加入含有杂质的锌粉(杂质不溶于盐酸也不与盐酸反应),记录所加锌粉质量与产生氢气的质量如下表所示:
请帮文文计算稀盐酸的溶质质量分数。
【答案】解:设稀盐酸中溶质的质量为x
Zn+2HCl= ZnCl2+H2↑
73 2
x 0.4g 列比例式:,x==14.6g。
所以稀盐酸的溶质质量分数为:×100%=8%
答:稀盐酸的溶质质量分数为8%。
【思路分析】分析题给数据,生成氢气的总质量为:0.4g;当生成氢气0.4g时,182.5g稀盐酸完全反应,故此根据氢气质量求算。
【解题过程】解:设稀盐酸中溶质的质量为x
Zn+2HCl= ZnCl2+H2↑
73 2
x 0.4g 列比例式:,x==14.6g。
所以稀盐酸的溶质质量分数为:×100%=8%
答:稀盐酸的溶质质量分数为8%。
20.(2019省市,题号52,分值6)将20.0g铜锌合金置于烧杯中,向其中逐渐加入稀硫酸。当加入148.4g稀硫酸时,不再有气体生成,此时测得烧杯中混合物的质量为168.0g.
(1)反应中生成气体的质量是______g;
(2)求反应后烧杯溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)
【思路分析】(1)根据质量守恒定律化学反应前后的物质总质量不变。生成氢气的质量等于反应前物质的总质量和反应后剩余物质的质量差。
(2)要想求反应后烧杯溶液中的溶质质量分数,就得知道溶质硫酸锌的质量和反应后溶液的质量。根据生成氢气的质量结合化学方程式,可以求出硫酸锌的质量和参加反应的锌的质量。反应后混合物中有不溶于水的铜,用反应后混合物的质量减去铜的质量,就是反应后溶液的质量了。
【解题过程】(1)根据质量守恒定律,生成氢气的质量:20.0g+148.4g-168g=0.4g
(2)解:设反应后烧杯溶液中硫酸锌的质量为x,锌的质量为y。
【知识点】关于溶液的化学方程式的计算;金属与酸反应。
23. (2019陕西,23,5)(5分)化学兴趣小组为测定某铜锌合金中成分金属的含量,称取10g样品放入烧杯中,向其中加入100g稀硫酸,恰好完全反应后,测得烧杯内所有物质的总质量为109.8g。
请完成下列分析及计算
(1)反应中共生成气体______g
(2)计算合金中铜的质量分数。
【答案】(1)0.2;(2)35%
【思路分析】(1)根据金属与稀硫酸反应生成氢气逸散到空气中导致质量减少;(2)根据氢气的质量计算锌的质量。进一步计算合金中铜的质量分数。
【解题过程】(1)生成的氢气的质量为:100g+10g-109.8g=0.2g;
(2)设铁的质量为x
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
65 2
X 0.2g
65:2=x:0.2g,解得:x=6.5g
合金中铜的质量分数= ×100%=35%.
【知识点】金属的化学性质、根据化学方程式的简单计算。
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