人教版九年级下册课题 2 金属的化学性质精品习题
展开课题2 金属的化学性质(下)
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一、金属与金属化合物溶液的反应杨sir化学,侵权必究
实验操作
实验现象
化学方程式
实验结论(活动性)
铝丝浸入
硫酸铜溶液
铝丝表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色变无色
铜丝浸入
硝酸银溶液
铜丝表面覆盖一层银色物质,
溶液由无色变蓝色
铜丝浸入
硫酸铝溶液
无明显现象
【实验结论】三种金属活动性顺序为:_________________。
【答案】2Al + 3CuSO4====Al2(SO4)3 + 3Cu Al>Cu
Cu +2AgNO3 ====Cu(NO3)2+2Ag Cu>Ag
Cu<Al Al>Cu>Ag
思考与交流:铝丝在实验前需要先用砂纸打磨,为什么?杨sir化学,侵权必究
【答案】除去表面的氧化铝,防止其干扰实验。
二、金属活动顺序
记忆方法:嫁给那美女;新添一千金;统共一百斤。
三、金属活动顺序的应用
金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用,它可以给你以下一些判断的依据:
1. 在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;杨sir化学,侵权必究
2. 在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;
3. 在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)。
思考与交流:Zn加入到Cu(NO3)2 和AgNO3 的混合溶液中,发生哪些反应?是否同时发生?
【答案】先发生反应:Zn +2AgNO3 ==== Zn(NO3)2+2Ag
再发生反应:Zn + Cu(NO3)2 ==== Zn(NO3)2+Cu
补充说明
金属活动顺序表中,若有两种以上物质可以发生置换反应,则距离远的优先反应,即“远程置换”。
四、金属活动性强弱的比较方法
1. 根据金属活动顺序,位置越靠前,其金属活动性就越强;
2. 金属与氧气反应越剧烈,其金属活动性越强;杨sir化学,侵权必究
3. 金属与酸反应越剧烈,其金属活动性越强;
4. 活动性强的金属,可将活动性较弱的金属,从其化合物溶液中置换出来。
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题型一:金属与金属化合物溶液反应杨sir化学,侵权必究
【例1】下列各组物质恰好完全反应,所得溶液的颜色是无色的是
A.铁和硫酸铜 B.铁和稀硫酸 C.锌和稀硫酸 D.铜和硝酸银溶液
【答案】C
【详解】
A、铁与硫酸铜恰好完全反应后生成的是硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁溶液呈浅绿色,此选项不符合题意;
B、铁与稀硫酸恰好完全反应后生成的是硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁溶液呈浅绿色,此选项不符合题意;
C、锌与稀硫酸恰好完全反应后生成的是硫酸锌溶液,硫酸锌溶液没有颜色,此选项符合题意;
D、铜与硝酸银溶液签好完全反应后生成的是硝酸铜溶液,硝酸铜溶液呈蓝色,此选项不符合题意。
故选C。
【变1】下图所示的四个图像表示的变化趋势,分别对应四种操作过程,其中正确的是
A
B
C
D
A.铁丝在氧气中燃烧
B.加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物
C.等质量的镁和铁与足量的稀硫酸反应
D.将一定质量的硫酸铜溶液倒入盛有铁钉的烧杯中
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】
A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应前固体质量不为零,故选项图像错误;
B、二氧化锰在反应中作催化剂,反应前后质量不变,但随着反应的进行,氧气逸出,剩余固体的质量减少,二氧化锰的质量分数逐渐增大,至完全反应不再发生改变,故选项图像错误;
C、镁的活动性比铁强,反应速率快,反应时间短;等质量的镁和铁与足量的稀硫酸反应,镁生成氢气的质量比铁多,故选项图像正确;
D、将一定质量的硫酸铜溶液倒入盛有铁钉的烧杯中,铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,每56份质量的铁可置换出64份质量的铜,固体的质量会增加,至完全反应,不再发生改变,故选项图像错误。
故选:C。
【例2】金属锰(Mn)常温下是一种银白色固体,其活动性位于铝和锌之间。已知MnCl2溶液呈桃红色,MnSO4溶液呈粉红色。请据此设计实验证明锰是活泼金属,能与稀盐酸、硫酸铜溶液反应。请补充完整下列实验报告。杨sir化学,侵权必究
实验操作
实验现象
化学方程式
取少量锰片于试管中,往试管中加入少量稀盐酸
______
______
______
______
Mn+CuSO4=MnSO4+Cu
【答案】溶液变为桃红色且生成大量气体 取少量锰片于试管中,往试管中加入少量硫酸铜溶液 生成红色固体,溶液变为粉红色
【详解】
已知MnCl2溶液呈桃红色,MnSO4溶液呈粉红色,金属锰(Mn)常温下是一种银白色固体,其活动性位于铝和锌之间;则锰活动性大于氢,取少量锰片于试管中,往试管中加入少量稀盐酸,反应生成氢气和氯化锰,;反应现象为,溶液变为桃红色且生成大量气体。
由方程式可知,锰和硫酸铜反应,则实验操作和现象为:取少量锰片于试管中,往试管中加入少量硫酸铜溶液,生成红色固体,溶液变为粉红色。
题型二:除杂问题(金属)杨sir化学,侵权必究
【例3】下列物质除杂所用试剂和操作方法均正确的是
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
操作方法
A
Fe(Cu)
稀HCl溶液
充分反应,溶解、过滤、洗涤、烘干
B
CO2(CO)
O2
点燃
C
H2(O2)
Cu
混合气体通入灼热的铜
D
FeCl2溶液(CuCl2)
Fe
充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
【答1】D
【分析】
根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
【详解】
A、铁能与HCl溶液反应生成氯化亚铁溶液和氢气,铜不与HCl溶液反应,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项错误;
B、二氧化碳不支持燃烧,少量的一氧化碳在和氧气反应生成二氧化碳,但是会引入新的杂质氧气,不符合除杂原则,故选项错误;
C、氢气中含有氧气,遇到灼热的铜可能出现爆炸等安全事故,不符合除杂原则,故选项错误;
D、氯化铜与铁反应生成氯化亚铁和铜,过滤后除去杂质,故选项正确。
故选:D。
【点睛】
物质的分离与除杂是中考的重点,也是难点,解决除杂问题时,抓住除杂质的必需条件(加入的试剂只与杂质反应,反应后不能引入新的杂质)是正确解题的关键。
【变3-1】下列除杂质的方法正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
所用试剂(足量)
主要操作
A
FeSO4溶液(CuSO4)
铁粉
加入过量的铁粉,过滤
B
Zn(Fe)
稀硫酸
加入稀硫酸,过滤,洗涤、烘干
C
CO2(CO)
O2
点燃
D
N2(O2)
木炭
点燃
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【分析】
根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。除杂质至少要满足两个条件:①一般加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
【详解】
A、铁粉能与CuSO4溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,再过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。
B、Fe和Zn均能与稀硫酸反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
C、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够用氧气点燃,这是因为当二氧化碳(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的;故选项所采取的方法错误。
D、除去氮气中的氧气不能够用木炭点燃,这是因为当氮气(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时,木炭是不会燃烧的;故选项所采取的方法错误。
故选:A。
【点睛】
物质的分离与除杂是中考的重点,也是难点,解决除杂问题时,抓住除杂质的必需条件(加入的试剂一般只与杂质反应,反应后不能引入新的杂质)是正确解题的关键。
【变3-2】写出除去括号中的杂质所用到的试剂:
(1)Cu(Zn):_________;
(2)CO2(CO):________。
【答案】
(1)稀盐酸、稀硫酸、硝酸铜溶液、硫酸铜溶液、氯化铜溶液(合理即可)
(2)灼热的氧化铜(合理即可)
【分析】
(1)
锌是氢前金属,能与酸反应生成可溶性盐,铜是氢后金属,不与酸反应,故可用稀硫酸或稀盐酸除去杂质;
锌比铜活泼,锌能与硝酸铜溶液、硫酸铜溶液、氯化铜溶液等反应生成铜和锌盐溶液,故也可选择硝酸铜溶液、硫酸铜溶液、氯化铜溶液等;
(2)
一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,故可将混合气体通过灼热的氧化铜,除去杂质。
题型三:金属活动性强弱的比较杨sir化学,侵权必究
【例4】在实验事实的基础上归纳结论,是化学学习的重要思想和方法。下列有关金属活动性实验探究的归纳和总结中不科学的是
A.铝能与盐酸反应放出氢气,而铜不能与盐酸反应,故铝比铜活泼
B.镁与氧气在常温下就能反应,而铁与氧气在高温时才能反应,故镁比铁活泼
C.银不能与硝酸铜溶液反应,故铜比银活泼
D.锌粉与盐酸反应比铁片与盐酸反应要剧烈,故锌比铁活泼
【答案】D
【详解】
A、金属活动性表,氢前金属可以和酸生成盐和氢气,氢后金属不反应,铝能与盐酸反应放出氢气,而铜不能与盐酸反应,故铝比铜活泼,A正确。
B、镁与氧气在常温下就能反应,而铁与氧气在高温时才能反应,故镁比铁活泼,B正确。
C、活动性强的金属和活动性弱的金属盐溶液反应,银不能与硝酸铜溶液反应,故铜比银活泼,C正确。
D、锌粉和铁片与盐酸的接触面积不同,锌粉与盐酸反应比铁片与盐酸反应要剧烈,不能说明锌比铁活泼,D错误。
故选:D。
【变4-1】金属R投入稀硫酸中,有气泡产生;镁条插入R的化合物的溶液中,有R析出,则R、Mg、Cu的金属活动性顺序是
A.Mg>R>Cu B.Cu>R>Mg
C.R>Mg>Cu D.Mg>Cu>R
【答案】A
【详解】
在金属活动性顺序中,铜的活动性排在氢后;金属R投入稀硫酸中,有气泡产生,说明R的活动性排在氢前;镁条插入R的化合物的溶液中,有R析出,说明镁的活动性比R强,因此三种金属的活动性由强到弱的顺序为:镁、R、铜,故选A。
【变4-2】现有X、Y、Z三种金属,如果把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生氢气,Y不反应;如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会,在Y表面有银析出,而Z没有变化。根据以上实验事实,相关分析错误的是
A.三种金属可能分别是铁、铜、银
B.Y一定能从硫酸铜溶液中置换出铜
C.X与稀盐酸反应后溶液的质量一定增大
D.三种金属活动性由强到弱的顺序是X>Y>Z杨sir化学,侵权必究
【答案】B
【分析】
把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生氢气,Y不反应,说明金属活动性X>(H)>Y;把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会,在Y表面有银析出,而Z没有变化,说明金属活动性Y>Ag≥Z。
【详解】
A、由以上分析可知,金属活动性:X>(H)>Y>Ag≥Z,故三种金属可能分别是铁、铜、银,A正确;
B、金属活动性:(H)>Y>Ag,(H)>Cu>Ag,无法判断Y与Cu 的金属活动性强弱,故Y不一定能从硫酸铜溶液中置换出铜,B错误;
C、金属活动性X>(H),金属X与稀盐酸反应生成氢气,因为金属的质量一定大于生成的氢气的质量,故反应后溶液的质量一定增大,C正确;
D、由以上分析可知,三种金属活动性由强到弱的顺序是X>Y>Z,D正确;
故选B。
【例5】某化学兴趣小组为了验证Al、Cu、Zn的金属活动性顺序,小明设计了如图实验方案。
(已知:该实验方案中所有金属均已打磨,且形状、大小以及稀硫酸的质量、浓度均相同。)
(1)写出甲图中反应的化学方程式__________;甲、乙实验得出Al的金属活动性比Zn强,依据的实验现象是__________。
(2)甲、乙两个实验无法得出另外两种金属的活动性强弱,小聪同学补充设计了丙实验来证明,他发现X片表面有红色固体析出,则X是_________,该反应的化学方程式为__________。
【答案】
(1) 甲比乙反应更剧烈或甲产生气泡比乙中快
(2) Zn(或锌) 或
【解析】
(1)铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,。金属活动性越强,则和酸反应越剧烈,甲、乙实验得出Al的金属活动性比Zn强,依据的实验现象是甲比乙反应更剧烈或甲产生气泡比乙中快。
(2)活动性强的金属可以弱的金属从其盐溶液中置换出来;X片表面有红色固体析出,红色固体为铜,则X是活动性大于铜,用锌即可验证锌和铜的活动性,从而得出三种金属的活动性,该反应可以为锌和硫酸铜生成铜和硫酸锌或锌和硝酸铜生成铜和硝酸锌,故方程式为或。
【变5】某化学小组的同学探究银、铜、铁三种金属的有关性质,设计了A、B、C三个方案。
方案A
方案B
方案C
(1)能验证三种金属活动性顺序的方案是______(填“A”或“B”或“C”)。
(2)方案B中,证明铁的活动性比铜强的现象是______。
(3)方案B有一只试管中的物质能与稀盐酸反应,原因是______。
(4)方案C试管内物质反应结束后,将①②试管内的物质倒入烧杯中(如图),一段时间后,溶液中一定有的阳离子______。如果看到______现象时,能证明银、铜、铁三种金属的活动性顺序。杨sir化学,侵权必究
【答案】
(1)A
(2)试管②中无明显现象,试管③中有气泡产生
(3)在金属活动性顺序表中,铁的活动性排在氢之前 (其他合理叙述均可)
(4) 亚铁离子 红色固体表面出现银白色物质
【分析】
(1)
A中,银与硫酸铜不反应,无明显现象,说明铜比银活泼,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,有红色固体析出,说明铁比铜活泼,可以验证三种金属的活动性顺序;
B中,银与稀盐酸不反应,说明金属活动性:Ag<H,铜与稀盐酸不反应,说明金属活动性:Cu<H;铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,产生气泡,说明金属活动性:Fe>H,无法验证铜、银的金属活动性顺序;
C中,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,有红色固体析出,说明铁比铜活泼;铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,有银白色固体析出,说明铁比银活泼,无法验证铜和银的活动性顺序。
故能验证三种金属活动性顺序的方案是A;
(2)
方案B中,铜与稀盐酸不反应,说明金属活动性:Cu<H;铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,产生气泡,说明金属活动性:Fe>H,故证明铁的活动性比铜强的现象是试管②中无明显现象,试管③中有气泡产生;
(3)
方案B中,铁能与稀盐酸反应,是因为在金属活动性顺序表中,铁的活动性排在氢之前;
(4)
方案C中,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,反应结束后,将①②试管内的物质倒入烧杯中,这时溶液中一定含硝酸亚铁、硫酸亚铁,故溶液中一定含有的阳离子是Fe2+;
C中,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,有红色固体析出,说明铁比铜活泼;铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,有银白色固体析出,说明铁比银活泼,如果硝酸银有剩余,铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,红色固体表面出现银白色物质,说明铜比银活泼,则可证明三种金属的活动性顺序。
题型四:金属的相关计算(置换反应)杨sir化学,侵权必究
【例6】将20g铜铁合金样品(不含其他物质)放入硫酸铜溶液中,恰好完全反应取出后称量固体的质量为21.8g,则样品中铜的质量分数为
A.32% B.37% C.44% D.56%
【答案】B
【详解】
解:设样品中铁的质量为x
x=12.6g
故样品中铜的质量分数为:。
故选B。
【例7】将纯铁丝在纯氧中燃烧所得的固体混合物100g研碎,加入200g硫酸铜溶液,恰好完全反应后过滤,洗涤干燥得到固体106g,则原纯铁丝中燃烧的铁的质量分数为
A.42% B.50% C.63% D.66.7%
【答案】B
【详解】
根据题意,纯铁丝在氧气中燃烧所得的固体混合物100g,加入200g硫酸铜溶液,恰好完全反应,反应后过滤,得到固体106g,固体增加的质量为106g-100g=6g,设燃烧所得的固体混合物中铁的质量为,则:
即燃烧所得固体中混合物中铁的质量为42g,纯铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁的质量为=100g-42g=58g;设原铁丝中燃烧的铁的质量为
所以原铁丝中燃烧的铁的质量分数=
答:原纯铁丝中燃烧的铁的质量分数为50%
答案:B。
题型五:金属反应后产物体系的判断杨sir化学,侵权必究
【例8】将一些锌粉加入硝酸银、硝酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤。下列说法正确的是
A.滤液中一定不含硝酸银,滤纸上一定不含锌,一定不含铜
B.滤液中一定含有硝酸锌,滤纸上一定含有银,可能含有铜
C.滤液中可能含硝酸锌,滤纸上可能含有铜,也可能含有锌
D.滤液中一定含有硝酸银,滤纸上一定含有铜,一定含有锌
【答案】B
【分析】
将一些锌粉加入硝酸银、硝酸铜的混合溶液中,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,然后多余的锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。
【详解】
A、锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,当锌粉少量时,锌粉反应完全,硝酸银没有反应完,滤液中含有硝酸银,滤纸上一定不含锌,一定不含铜,故A不正确;
B、锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,当硝酸银反应完全,如果锌粉没反应完,锌粉和硝酸铜反应反应生成硝酸锌和铜,如果锌粉反应完,没有铜生成,则滤液中一定含有硝酸锌,滤纸上一定含有银,可能含有铜,故B正确;
C、锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,滤液中一定含有硝酸锌,故C不正确;
D、锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,当锌粉过量时,硝酸银反应完全,滤液中不含硝酸银,故D不正确。
故选B。
【变8-1】向含有MgSO4、FeSO4、CuSO4的混合溶液中加入一定量的锌粉,完全反应后过滤,得到滤渣X和滤液Y。将X放入稀硫酸中没有气泡冒出。则下列说法不正确的是
A.滤液Y中一定有MgSO4 ZnSO4 FeSO4 B.滤液Y中可能有CuSO4
C.滤渣X中一定有铜,可能有铁 D.滤渣X中只有铜
【答案】C
【分析】
根据金属活动顺序表得知:镁比锌活泼、锌比铁活泼、铁比铜活泼,所以加入一定量的锌粉,锌首先会和硫酸铜溶液反应,置换出铜,如果锌还有剩余,再和硫酸亚铁溶液反应,置换出铁,但是锌无法与硫酸镁溶液反应,且锌、铁可以和稀硫酸反应生成氢气。
【详解】
A、将滤渣X放入稀硫酸中,没有气泡冒出,说明X不含锌、铁单质,而锌粉与硫酸铜溶液反应,置换出铜单质,由于不知道锌粉的量,无法判断出是否还有硫酸铜,所以滤液Y中一定含有的是MgSO4 ZnSO4 FeSO4,故A正确;
B、锌粉与硫酸铜溶液反应,置换出铜单质,由于不知道锌粉的量,无法判断出是否还有硫酸铜,所以滤液Y可能还有,故B正确;
C、将滤渣X放入稀硫酸中,没有气泡冒出,说明X不含锌、铁单质,故C错误;
D、将滤渣X放入稀硫酸中,没有气泡冒出,说明X不含锌、铁单质,但是锌粉和硫酸铜溶液反应,置换出了铜单质,所以滤渣X中只有铜,故D正确;
故选C。
【变8-2】向Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3的混合溶液中加入铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中滴加稀盐酸时有气泡产生。滤渣中一定含有_____,滤液中一定含有__________。
【答案】Fe、Cu、Ag Al(NO3)3、Fe(NO3)2
【详解】
向Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3的混合溶液中加入铁粉,铁的活性弱于铝,所以铁与硝酸铝不反应。铁会先和硝酸银反应,生成银和硝酸亚铁,直至反应结束;然后与硝酸铜反应,生成铜和硝酸亚铁,直至反应结束。
向滤渣中滴加稀盐酸时有气泡产生,说明有氢前金属,那就说明铁过量了,所以Cu(NO3)2和AgNO3均被反应完,所以滤渣中一定含有Fe、Cu、Ag,滤液中一定含有未参与反应的Al(NO3)3和反应生成的Fe(NO3)2。
【变8-3】某溶液中仅含有AgNO2和Cu(NO3)2两种溶质,向溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后,过滤,分别得到滤渣和滤液。
(1)若将滤渣加入到稀盐酸中,有气泡产生,则该滤渣中含有的物质是________;滤液中含有的金属阳离子是________。杨sir化学,侵权必究
(2)若反应前后固体质量不变,则滤渣中一定有_______,滤液一定没有______。
(3)若滤液呈蓝色,写出可能发生反应的化学方程式________。
【答案】
(1) 锌、铜、银 锌离子
(2) Cu、Ag AgNO3
(3)
【分析】
金属活动性:锌>铜>银,向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,待硝酸银完全反应后,锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。
(1)
若将滤渣中加入到稀盐酸中,有气泡产生,说明锌过量,则硝酸银、硝酸铜已经完全被置换,则滤渣中含Zn、Cu、Ag;滤液中只含硝酸锌,故含有的金属阳离子是锌离子;
(2)
锌与硝酸银反应:,65份的锌置换出216份的银,固体质量增加,锌与硝酸铜反应: ,65份的锌置换出64份的铜,固体质量减小,若反应前后固体质量不变,则一定发生了锌与硝酸铜的反应,故硝酸银已经完全反应,故滤渣中一定含Ag、Cu,可能含锌;硝酸银已经完全反应,硝酸铜可能完全反应,也可能部分反应,故滤液中一定没有硝酸银;
(3)
由分析可知,一定发生了锌与硝酸银的反应,若滤液呈蓝色,滤液中一定含硝酸铜,可能硝酸铜没有参与反应,也可能部分参与反应,故可能发生的反应为锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,该反应的化学方程式为:。
提分特训 小杨老师 15521324728 侵权必究
【题1】向硝酸锌和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,洗涤,向滤渣中加入盐酸,有气泡产生,则滤液中存在的阳离子有
A. B.Zn2+ C.Cu2+ D.Fe3+
【答案】B
【详解】
根据金属活动性由强到弱的顺序为锌>铁>氢>铜,向溶液中加入一定量的铁粉,铁不能与硝酸锌反应,故滤渣中一定不含有锌,在滤渣中加入盐酸有气体产生,则一定含有铁,说明加入的铁粉过量,铁能与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁,所以滤渣中一定含有铁和铜,滤液中一定含有硝酸亚铁和硝酸锌,存在的阳离子为亚铁离子和锌离子;故选:B。
【题2】某金属X与AgNO3溶液反应的化学方程式为X+2AgNO3=2Ag+X(NO3)2,有关X的推断说法错误的是
A.X可能是锌 B.金属活动性X>Ag
C.X在化合物中的化合价可能不唯一 D.X一定能与稀硫酸反应
【答案】D
【详解】
A、锌与硝酸银反应:,故X可能是锌,不符合题意;
B、X能将银从硝酸银中置换出来,说明金属活动性X>Ag,不符合题意;
C、X在X(NO3)2中显+2价,但是X在其它化合物中,不一定显+2价,如铁,铁与硝酸银反应:,X可能是铁,但是铁在其它化合物中,可能显+3价,不符合题意;
D、X比银活泼,但是在金属活动性顺序里,X不一定排在氢前, 如铜,铜与硝酸银反应:,X可能是铜,但是铜与稀硫酸不反应,符合题意。
故选D。
【题3】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
B.滤渣中一定含有Ag和 Cu,滤液中一定含有Fe(NO3)2杨sir化学,侵权必究
C.滤渣中一定不含Fe,滤液中一定含有Fe(NO3)2 和Cu(NO3)2
D.滤渣中一定含有Ag,滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3
【答案】D
【详解】
本题考查根据金属与盐溶液的反应判断滤液、滤渣的成分。一定量的铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的废液中,铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,再和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,向滤渣中加入稀盐酸无气泡生成,说明铁完全反应没有剩余。
A、滤渣中一定有银,可能有铜,故A选项错误;
B、滤渣中一定有银,可能有铜,滤液中一定有硝酸亚铁,故B选项错误;
C、向滤渣中加入稀盐酸无气泡生成,说明铁完全反应没有剩余。滤液中一定有硝酸亚铁,可能有硝酸铜,故C错误;
D、当铁未将硝酸银反应完时,滤渣为银,滤液为硝酸铜和硝酸银,故D选项正确。
【题4】根据初中化学所学知识判断,下列物质间的转化不能通过一步反应实现的是
A.H2O2→H2 B.CO2→H2O C.Fe→Cu D.Cu→Cu(NO3)2
【答案】A
【详解】
A、过氧化氢不能通过一步反应转化为氢气,故选项符合题意;
B、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故选项不符合题意;
C、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,故选项不符合题意;
D、铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,故选项不符合题意。
故选A。
【题5】将一定质量的铁和氧化铜的混合物粉末放入足量稀盐酸中,充分反应后产生气体0.2g,并得到残留固体6.4g。则原混合物粉末的质量是
A.8.0g B.11.2g C.16.0g D.19.2g杨sir化学,侵权必究
【答案】D
【分析】
将一定质量的铁和氧化铜的混合物粉末放入足量稀盐酸中反应产生的气体为0.2 g氢气, 由于加入稀盐酸是足量的,所以残留的6.4 g固体只能是铜。
【详解】
设和稀盐酸反应生成氢气的铁的质量为x;
x=5.6g;
设和氯化铜反应的铁的质量为y,
设原混合物中氧化铜的质量为z,
,
故原混合物粉末的质量是5.6g+5.6g+8g=19.2g
故选:D。
【题6】小明同学在一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁粉,充分反应后,他对反应过程进行了分析,得到了以下四个图像(横坐标表示加入铁的质量),其中正确的是
A. B.C. D.
【答案】C
【详解】
A、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,硝酸铜完全反应后铜质量不再变化,因此铜的质量应该是先无后有,再不变,故选项错误;
B、铁和硝酸银反应过程中溶液质量减小,硝酸铜质量不变,因为硝酸银和铁反应过程中,溶液的质量减小,硝酸铜质量分数增大,硝酸铜和铁反应生成硝酸亚铁和铜,随着反应进行,硝酸铜质量减小,质量分数也减小,直至减小到0,故选项错误;
C、根据化学方程式, ,每56份质量的铁会置换出216份质量的银,会置换出64份质量的铜,由此看出,铁和硝酸银反应溶液质量减小,和硝酸铜反应溶液质量也减小,但铁和硝酸银反应溶液质量减小的程度大,因此第一段坡度大,第二段坡度小,硝酸银、硝酸铜完全反应后溶液质量不再变化,故选项正确;
D、加入铁前,溶液中溶质是硝酸银、硝酸铜,故选项错误。
故选:C。
【题7】向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合液体中加入Zn,溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示,试回答:
可能用到的相对原子质量Zn-65,Ag-108,Cu-64
(1)试写出其中一个反应的化学方程式_____;
(2)ab间某点(不包括a、b)溶液中的溶质有_____种;
(3)已知AgNO3和稀盐酸反应的化学方科式为:;若整个过程分为ab段、bc段和cd段,则哪两段相应的固液混合物在加入稀盐酸时分别有沉淀、气泡产生的是_____(填序号)。
①ab、bc②bc、cd③ab、cd杨sir化学,侵权必究
【答案】
(1)
(2)3
(3)③
【分析】
向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合液体中加入Zn,根据远距离先置换,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,
该过程是溶液质量减少的过程
若锌有剩余,继续和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。
该过程是溶液质量增大的过程;
(1)
由上述可知:,故填:
(2)
由上述分析:ab间某点(不包括a、b)溶液中的溶质有为反应完的硝酸银,未反应的硝酸铜,和生成硝酸锌三种,故填:3
(3)
若整个过程分为ab段、bc段和cd段,则固液混合物在加入稀盐酸时有沉淀说明有硝酸银为反应完,是ab段,有气泡产生的是说明锌有剩余,是cd段,故填:③
【点睛】
考查金属活动性顺序的应用。
【题8】为了从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收Cu和FeSO4晶体,某学习小组设计并完成了以下实验。
(1)写出物质A的化学式________;步骤Ⅰ发生的化学方程式_________。
(2)固体X属于________(填“单质”、“化合物”或“混合物”)。过滤所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______。
(3)步骤Ⅱ反应的实验现象_________。
(4)Ⅱ中稀硫酸______(填“能”或“不能”)换成Cu(NO3)2溶液,理由是________。杨sir化学,侵权必究
(5)写出Cu在生活中的一种用途________。
【答案】
(1) Fe
(2) 混合物 漏斗
(3)固体部分溶解,产生气体,溶液由无色逐渐变成浅绿色
(4) 不能 若换成硝酸铜,反应后的滤液中存在硝酸亚铁,得到的硫酸亚铁晶体中存在硝酸亚铁
(5)制导线(合理即可)
【分析】
该实验目的是从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收Cu和硫酸亚铁晶体,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,则加入的试剂A是过量的铁粉,固体X是铁与硫酸铜反应生成的铜和过量的铁,所以固体X中含有铁和铜;溶液Y中的溶质是FeSO4,铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜不能与硫酸反应,所以步骤Ⅱ中加入适量的稀硫酸。
(1)
根据分析可知,物质A是铁,其化学式Fe;步骤Ⅰ发生的反应是铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式是:;
(2)
固体X中含有铁和铜,属于混合物。过滤所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
(3)
铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜不能与硫酸反应,步骤Ⅱ反应的实验现象固体部分溶解,产生气体,溶液由无色逐渐变成浅绿色;
(4)
铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜。Ⅱ中稀硫酸不能换成Cu(NO3)2溶液,理由是若换成硝酸铜,反应后的滤液中存在硝酸亚铁,得到的硫酸亚铁晶体中存在硝酸亚铁;
(5)
Cu具有导电性,在生活中的一种用途是用作导线。
【题9】老师提供了下列药品:①铁片、②铜片、③银片、④硫酸亚铁溶液、⑤硫酸铜溶液、⑥硝酸银溶液、⑦稀硫酸,要求实验小组探究用这些药品证明铁、银、铜三种金属活动性顺序的可行方案,并用实验验证其中一种方案。
(1)经讨论,小组找出了以下四组药品组合方案,请你用序号完善方案四。杨sir化学,侵权必究
方案一:②④⑥;方案二:①③⑤;方案三:①②⑤⑥;方案四:①②______⑦。
(2)小明同学选择通过如下操作验证方案三:
实验操作
实验现象
分析与结论
第
一
步
a.铜片表面附着一层______色物质,溶液由无色逐渐变为蓝色
c.三种金属的活动性由强到弱的顺序为:______
第
二
步
b.铁片表面附着一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变为______色
铜与硝酸银溶液反应的化学方程式为:______
(3)小朋同学用没有打磨的铜片和铁片做小明同样的实验,结果两步都没有观察到变化现象,其原因是______。
(4)小月认为方案三可以简化为①②⑥,仍然只需要两步即可得出结论。她的第二步操作方法是(请用文字简略叙述):______。
(5)有同学提出,按小月的思路,有可能找到只用两种药品就能得出结论的简化方案。分析可知,这样的方案______(选填“有可能”或“不可能”)找到。
【答案】
(1)⑥
(2) 银白(或银) 浅绿 Fe、Cu、Ag(或铁、铜、银)
(3)金属表面氧化物(或杂质)阻止了反应的发生
(4)将打磨后的铁片插入第一步反应后的溶液中
(5)不可能
【分析】
(1)
将铁片浸入稀硫酸可以产生氢气,说明活动性铁大于氢,将铜浸入稀硫酸没有明显现象,不能反应,说明氢大于铜,将铜片浸入硝酸银溶液中能置换出银,说明铜大于银,综合得出铁大于铜大于银的结论,故选⑥硝酸银溶液;
(2)
第一步反应是铜与硝酸银生成硝酸铜和银,实验现象是铜片表面附着一层银白色物质,溶液由无色逐渐变为蓝色,第二步反应是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,实验现象是铁片表面附着一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,因为亚铁离子的溶液是浅绿色;第一步得出结论是铜大于银,第二步结论是铁大于铜,故三种金属的活动性由强到弱的顺序为Fe、Cu、Ag(或铁、铜、银);铜与硝酸银生成硝酸铜和银,化学方程式为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag;
(3)
铁表面有氧化铁、铜表面有氧化铜,它们会阻止金属单质与盐溶液的置换,故填金属表面氧化物(或杂质)阻止了反应的发生;
(4)
经过第一步铜与硝酸银生成硝酸铜和银,得出结论是铜大于银,此时溶液中存在硝酸铜,如果加入铁能置换出铜,就可以证明铁的活动性大于铜,故第二步操作方法是将打磨后的铁片插入第一步反应后的溶液中;
(5)
在检验金属活动性顺序中,只有活动性强的金属可以把排在后面的金属从盐溶液中置换出来,要证明三种金属的活动性关系,通常选中间的金属单质与两端的金属盐溶液,或者中间的金属盐溶液与两端的金属单质反应,所以至少要三种物质才可以,故填不可能。
提分作业 小杨老师 15521324728 侵权必究
【练1】下列一种金属的盐溶液能与其他三种金属都反应,这种金属是
A.Ag B.Zn C.Fe D.Cu
【答案】A
【详解】
在金属活动性顺序中,排在前面的金属(钾、钙、钠除外)能将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,所以一种金属的盐溶液能与其他三种金属都反应,说明形成盐溶液的金属的活动性比其他三种金属都弱,在四个选项中,活动性最弱的金属为银,故选 A。
【练2】现有X、Y、Z三种金属,将X、Y分别投入稀硫酸中,X表面产生气泡,Y无现象;将Y、Z投入硝酸银溶液中,Y表面析出银,Z无现象。则三种金属的活动性顺序为
A.X>Y,Z>Y B.Z>Y>X C.Y>X,Y>Z D.X>Y>Z
【答案】D
【详解】
将X、Y分别投入稀硫酸中,X表面产生气泡,Y无现象,说明在金属活动性顺序里,X排在氢气,Y排在氢后,X比Y活泼;
将Y、Z投入硝酸银溶液中,Y表面析出银,Z无现象,说明在金属活动性顺序里,Y排在银前,Z排在银后,Y比Z活泼;
故三种金属的活动性顺序为:X>Y>Z;
故选D。
【练3】为验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性是依次减弱的,某化学兴趣小组设计了如下图所示的四个实验。其中不必进行的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
A、稀盐酸能与铁反应放出氢气,说明活动性Fe>H。
B、稀盐酸不能和铜反应,说明活动性H>Cu。
C、稀盐酸不能和银反应,说明活动性H>Ag。
D、铜能将硝酸银中的银置换出来,说明活动性Cu>Ag。
A、B、D三组实验可得出活动性Fe>H>Cu>Ag的结论,不需要C实验。故选C。
【练4】在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量锌粉,反应停止后过滤,滤液仍为蓝色。有关判断正确的是
A.滤渣中一定有银,没有铜和锌杨sir化学,侵权必究
B.滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜,可能有硝酸银
C.滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜、硝酸银
D.滤渣中一定有银和锌,可能有铜
【答案】B
【详解】
锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,该反应一定发生。如锌有剩余再和硝酸铜反应,生成硝酸锌和铜。溶液仍为蓝色,说明有硝酸铜剩余。
则滤渣中一定有银,一定没有锌,可能有铜。
滤液中一定有硝酸锌和硝酸铜,可能有硝酸银。
故选B。
【练5】白银,全国唯一以贵金属命名的城市。白银的金属矿藏有银、铜、锌等30多种,某同学为验证银、铜、锌三种金属的活动性顺序,以下方案能达到目的的是
A.将Zn片、Cu片分别放入AgNO3溶液中
B.将Zn片、Cu片、Ag片分别放入稀盐酸中
C.将Zn片、Ag片分别放入CuSO4溶液中
D.将Zn片分别放入CuSO4溶液和AgNO3溶液中杨sir化学,侵权必究
【答案】C
【详解】
A、将Zn片、Cu片分别放入AgNO3溶液中,锌、铜表面都有白色固体析出,说明锌、铜的金属活动性比银强,但无法比较锌、铜的金属活动性,不能达到目的;
B、将Zn片、Cu片、Ag片分别放入稀盐酸中,锌表面有气泡冒出,铜、银表面无气泡冒出,说明锌的金属活动性比氢强,铜、银的金属活动性比氢弱,无法比较铜、银的金属活动性,不能达到目的;
C、将Zn片、Ag片分别放入CuSO4溶液中,锌表面有红色固体析出,银表面无红色固体析出,说明锌的金属活动性比铜强,铜的金属活动性比银强,能达到实验目的;
D、将Zn片分别放入CuSO4溶液和AgNO3溶液中,锌表面分别有红色、白色固体析出,说明锌的金属活动性比铜、银强,无法比较铜、银的金属活动性,不能达到目的;
答案:C。
【练6】想测定铜银混合物中银的含量。称取这种粉末10g,加入足量的硝酸银溶液充分反应后过滤,将所得固体洗涤、干燥后称量,质量为25.2g。计算混合物中银的含量
A.84% B.68% C.36% D.75%
【答案】C
【详解】
铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,设参加反应的铜的质量为x,则有
所以混合物中银的含量为×100%=36%;
故选C。
【练7】化学兴趣小组同学对“金属活动性顺序”从内容、规律以及应用等方面进行了总结,请按要求填空:
(1)金属活动性顺序表:K、Ca、Na、___________、___________、___________、___________、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。
(2)同学们选了三组物质来比较锌、铁、铜三种金属的活动性:
①Zn、Fe、Cu、稀硫酸;
②Fe、ZnSO4溶液、CuSO4溶液;
③Zn、FeSO4溶液、CuSO4溶液
仅用组内物质就能达到目的的是___________。(填序号) 杨sir化学,侵权必究
【答案】
(1) Mg Al Zn Fe
(2)①②
【分析】
(1)
金属活动性顺利表:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,故答:Mg;Al;Zn;Fe;
(2)
①Zn、Fe、Cu、稀硫酸,Zn与稀硫酸反应放出氢气速度快,Fe与稀硫酸反应速度缓慢,放出氢气速度很慢,说明在金属活动性顺序里,锌、铁排在氢前,且锌比铁活泼;Cu不与稀硫酸反应,无气体放出,说明在金属活动性顺序里,铜排在氢后,可验证三种金属活动性强弱;
②Fe、ZnSO4溶液、CuSO4溶液,Fe能置换出硫酸铜溶液中的铜,说明铁比铜活泼,却不能与硫酸锌溶液反应,说明锌比铁活泼;可检验三种金属活动性的强弱;
③Zn、FeSO4溶液、CuSO4溶液,Zn和两种盐溶液都能发生反应而置换出铁和铜,说明锌比铁、铜活泼,该组实验却无法说明铁与铜活动性强弱关系,因此不能检验三种金属的活动性强弱,故填:①②。
【练8】在某次实验课上,小东同学把一包铁粉和镁粉的混合物放入一定量的AgNO3溶液中,使其充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液,据此回答下列问题:
(1)滤渣中一定含有__,可能含有__(填化学式)。
(2)滤液中可能含有的溶质__(填化学式)。
(3)用化学方程式表示溶液变为浅绿色的原因__。
【答案】
(1) Ag Fe
(2)AgNO3
(3)Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
【分析】
铁粉和镁粉的混合物放入一定量的AgNO3溶液中,则镁粉先和硝酸银反应生成银单质和硝酸镁,当镁完全反应后,铁粉再和硝酸银反应生成银单质和硝酸亚铁。
(1)
把一包铁粉和镁粉的混合物放入一定量的AgNO3溶液中,则镁粉先和硝酸银反应生成银单质和硝酸镁,当镁完全反应后,铁粉再和硝酸银反应生成银单质和硝酸亚铁。使其充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液,说明镁完全反应,铁参加了反应。故滤渣中一定含有Ag,一定没有Mg,可能含有Fe。
(2)
滤液中一定含有的溶质是硝酸镁和硝酸亚铁,可能含有的溶质硝酸银。
(3)
溶液变为浅绿色是因为溶液中含有硝酸亚铁,故化学方程式为Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag。
【点睛】
本题考查了金属活动性顺序的应用,完成此题可以依据金属活动性顺序表进行。
【练9】实验室现有铁钉、铜丝、稀硫酸、FeSO4溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液和水,以及下列仪器:
(1)利用上述仪器和药品制取并收集一瓶H2,你选择的最简单仪器组合是______(填序号,下同),药品是_________(从所提供的药品中选择,下同)。写出反应方程式_______。杨sir化学,侵权必究
(2)某活动小组为探究铜、银的金属活动性顺序,向容器中加入药品________,观察到的现象是____________。
【答案】
(1) ①③⑥ 铁钉、稀硫酸 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
(2) 铜丝和AgNO3溶液 铜丝表面附着白色固体,溶液由无色变为蓝色
【解析】
(1)
选择提供的药品中的铁钉与稀硫酸反应来制取氢气,该反应属于固液常温型,生成的氢气密度比空气小,难溶于水,可用向下排空气法或排水法来收集,由图中的导管可知,应选择向下排空气法收集氢气,所以最简单仪器组合为①③⑥;铁与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↑,故填:①③⑥;铁钉、稀硫酸;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(2)
可选择铜丝和硝酸银溶液来验证铜和银的活动性强弱,将铜丝放入盛有硝酸银溶液的试管中,会观察到铜丝表面附着白色固体,溶液由无色变为蓝色,说明铜比银活泼,故填:铜丝和AgNO3溶液;铜丝表面附着白色固体,溶液由无色变为蓝色。
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