初中化学专题练习 专题六 金属的化学性质练习(含解析)
展开专题六 金属的化学性质
命题点1 金属的化学性质
1. (2019郴州)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
2. (2018铁岭)下列盐可由金属和盐酸反应直接制得的是( )
A. CuCl2 B. AlCl3 C. FeCl3 D. AgCl
3. (2019金华)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( )
第3题图
A. 铁、铝有不同的物理性质
B. 活泼金属易与氧气反应
C. 排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来
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
4. (2019潍坊)镧(La)是一种活动性比锌更强的元素,它的氧化物的化学式是La2O3,La(OH)3是不溶于水的碱,LaCl3、La(NO3)3都可溶于水。由此推断下列几组物质组合,不能直接反应制取LaCl3的是( )
A. La和稀盐酸 B. La2O3和稀盐酸
C. La(OH)3和稀盐酸 D. La(OH)3和氯化钾溶液
5. (2017永州)如图为铜片A的系列变化,下列推断不正确的是( )
第5题图
A. 铜片表面上的黑色物质是CuO
B. 方法1发生的反应类型是置换反应
C. 方法2中现象为铜片上的黑色物质逐渐溶解,溶液变为蓝色
D. 若方法1、方法2均完全反应,则铜片A、B、C的质量相等
6. (2019北京)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。
第6题图
(1)“明”字上的现象是_________________________________________。
(2)“和”字上产生气泡,用化学方程式解释:________________________。
7. (2019陕西)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a g。
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________。
8. (2019宁波)常温下,铁在潮湿的空气中容易生锈,产物主要为Fe2O3·nH2O;铁丝在氧气中燃烧,产物为黑色的Fe3O4。
【提出问题】铁在空气中用酒精灯加热时,是否与空气中氧气发生反应?产物是什么?
【查阅资料】①常见的铁的氧化物有三种:FeO、Fe2O3、Fe3O4,其中Fe3O4是磁性物质。
②FeCl3溶液呈黄色,FeCl2溶液呈浅绿色。
【探究】①按图连接实验装置,检查 ★ 。向试管内加入铁粉,针筒活塞停在A刻度。
②加热铁粉的过程中,活塞发生移动。停止加热后,活塞逐渐向左移动,最终停在B刻度。
③用细线吊着洁净铁钉靠近加热后的固体粉末,发现没有粉末被铁钉吸上来。
④向试管内加入盐酸,发现有气泡产生,溶液立即出现黄色。
⑤另取一些未加热过的铁粉加入到盛有盐酸的试管内,发现有气泡产生,溶液变为浅绿色。经检验,步骤④、⑤产生的气体相同。
第8题图
【实验结论与反思】
(1)步骤①中“★”处应填:__________________。
(2)步骤④、⑤中产生的气体是________。
(3)本实验探究的结论是:铁粉在空气中用酒精灯加热时,与空气中氧气发生反应,产物是________。
(4)结合已学知识和本次探究分析可得,铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的________等因素影响。
命题点2 金属与酸反应的图像及计算
考向1 曲线分析
9. (2018河北)如图所示的四个图像,分别对应四种过程,其中正确的是( )
第9题图
A. ①分别向等质量Mg和Cu中加入足量等质量、等浓度的稀硫酸
B. ②分别向等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸
C. ③分别向等质量且足量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸
D. ④分别向等质量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度且足量的稀硫酸
10. (2018自贡)现有等质量甲、乙、丙三种金属,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)。则下列说法中错误的是( )
第10题图
A. 金属活动性:乙>甲>丙 B. 生成氢气的质量:甲>乙>丙
C. 相对原子质量:乙>丙>甲 D. 消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
11. (2019绍兴)将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中,反应完成后,生成氢气的质量关系不可能的是( )
12. (2019新疆)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,如图所示。从图中所获信息不正确的是( )
第12题图
A. 反应过程中有热量放出
B. 50 s时,溶液中溶质为AlCl3
C. 0~50 s,发生Al2O3+6HCl=== 2AlCl3+3H2O反应
D. 100~140 s,压强减小是因为温度降低
13. (2019济宁) 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,生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系见右图。分析图像所得的结论中,不正确的是( )
第13题图
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
D. 三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量:Mg
第14题图
(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。
考向2 相关计算
15. (2018河南)有Mg、Al、Zn的混合物共7.2 g,与足量盐酸反应,生成H2的质量可能是( )
A. 0.2 g B. 0.6 g C. 0.8 g D. 0.9 g
16. (2018衡阳)某不纯的铁5.6克与足量的稀硫酸反应生成0.23克氢气,则铁中混有的物质可能是( )
A. 锌 B. 碳 C. 铝 D. 银
17. (2019巴中)向10.7 g Mg、Al、Zn固体混合物中加入一定量的H2SO4恰好完全反应,反应后的溶液质量增加了10.1 g,将反应后溶液蒸发结晶,干燥。获得固体质量为( )
A. 15.5 g B. 25.1 g C. 39.5 g D. 20.3 g
18. (2019柳州)将一块铁铝合金(只含Fe、Al)和一块等质量的金属镁分别放入足量的盐酸溶液中,两者产生的氢气质量相等,则合金中铁元素、铝元素的质量比为( )
A. 7∶12 B. 28∶9 C. 3∶16 D. 56∶27
19. (2018龙东)(多选)现有不纯的铁粉,可能混有Mg、Zn、Ag中的一种或几种,取该样品5.6 g,加入100 g稀硫酸恰好完全反应,生成气体0.2 g,则下列判断正确的是( )
A. 样品中一定含Zn B. 样品中一定不含Ag
C. 稀硫酸的溶质质量分数为9.8% D. 杂质的组合可能是Mg和Zn
命题点3 金属活动性顺序的判断
20. (2019扬州)下列金属中,金属活动性最强的是( )
A. 钾 B. 铁 C. 铜 D. 金
21. (2019邵阳)现有X、Y两种金属,分别把它们插入到Cu(NO3)2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
22. (2019柳州)将甲、乙、丙三种金属分别放入稀盐酸中,甲、乙表面有气泡产生,丙没有明显现象;甲放入乙的硝酸盐溶液中,没有明显现象。甲、乙、丙的金属活动性由强到弱的顺序是( )
A. 甲>乙>丙 B. 甲>丙>乙 C. 乙>丙>甲 D. 乙>甲>丙
23. (2018贵港)现有X、Y、Z三种金属,已知:①X+YSO4=== XSO4+Y
②Y+2ZNO3=== Y(NO3)2+2Z ③Y+H2SO4不反应。
则下列符合要求的X、Y、Z分别是( )
A. Mg、Zn、Ag B. Mg、Fe、Ag C. Zn、Fe、Ag D. Fe、Cu、Ag
24. (2018滨州)把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中(反应关系如图甲),把金属M加入到足量的Y(NO3)2溶液中(反应关系如图乙)。据此判断四种金属的活动性顺序为( )
第24题图
A. X>Z>M>Y B. Y>M>Z>X
C. X>Z>Y>M D. Z>X>M>Y
25. (2019新疆)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:
实验
现象
速率快,产生大量气泡
速率缓慢,产生气泡较少
无现象
(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“>”“<”或“=”)7。再向该溶液中滴加NaOH溶液,溶液由红色变为紫色,发生的化学反应方程式为______________________________________。
命题点4 金属活动性顺序的验证(探究)
26. (2019雅安)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
27. (2019黄石)用盐酸与金属单质反应,探究锌、镁、铜的金属活动性。下列有关现象,分析或结论正确的是( )
第27题图
A. 铜片表面可以观察到气泡
B. 锌片的试管比镁片的试管更热
C. 金属活动性由强到弱顺序为:镁>锌>铜
D. 三支试管中盐酸溶液的质量分数可以不同
28. (2018衢州)小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,进行了如图甲所示的实验。实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。滤液中含有的金属离子可能的组成有( )
第28题图
①Mg2+ ②Mg2+和Fe2+ ③Fe2+和Cu2+ ④Mg2+、Fe2+和Cu2+
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
29. (2018吉林)用铝丝、洁净的铜丝、稀盐酸、AgNO3溶液,验证Al、Cu、Ag的活动性顺序。
(1)把打磨过的铝丝和洁净的铜丝分别浸入稀盐酸中,观察到铝丝表面有气泡产生,铜丝表面无明显现象,由此判断出Al和Cu的活动性强弱顺序为______>(H)>______;发生反应的基本反应类型是________;铝丝使用前用砂纸打磨的原因是________________________________。
(2)为了达到实验目的,除(1)中实验外,还需要进行的实验是_____________________。
30. (2019临沂节选)某同学为了探究相关金属的化学性质,做了下列实验:
第30题图
(1)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
(2)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 D. Ag
这四种猜想中明显不合理的是________(填编号)。
31. (2019株洲)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“不能”)证明铝、铜、银的金属活动性顺序为Al>Cu>Ag。
32. (2019包头节选)(4)某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性,进行如图中甲、乙、丙三个实验。
第32题图
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:Zn>Fe>Cu>Ag,则图丁中的试剂A、B分别为__________________(写出一组即可)。
②小组同学将丙试管中的物质过滤后,向滤液中加入甲中剩余的锌,析出固体质量的变化随反应时间的关系如戊图所示。写出a点对应溶液中所含的溶质是____________(填化学式)。
33. (2019鄂州)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。
命题点5 金属活动性顺序的应用
考向1 用金属活动性顺序解释常见现象
34. (2019广西北部湾经济区)下列金属不能跟稀盐酸反应产生氢气的是( )
A. 银 B. 锡 C. 铝 D. 镁
35. (2018北京)下列金属不能与CuSO4溶液反应的是( )
A. Ag B. Fe C. Zn D. Al
36. (2018温州)根据金属活动性顺序判断,下列容器与所盛溶液不会发生化学反应的是( )
A. 用铁制容器盛盐酸 B. 用铜制容器盛盐酸
C. 用铁制容器盛硝酸银溶液 D. 用铜制容器盛硝酸银溶液
37. (2019重庆B)假设与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
38. (2019舟山)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
考向2 金属与金属盐溶液反应后滤液、滤渣成分的判断
39. (2019常德)印刷电路板常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为:2FeCl3+Cu=== 2FeCl2+CuCl2,向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,剩余固体的成分不可能是( )
A. 有铁无铜 B. 有铜无铁
C. 铁、铜都有 D. 铁、铜都无
40. (2019河北)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
41. (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
42. (2019衡阳)向CuO和铁粉的混合物中加入一定量的稀硫酸,微热充分反应后冷却、过滤,在滤液中加入一枚洁净的铁钉,发现铁钉表面无任何变化。据此判断,下列结论正确的是( )
A. 滤液中一定含有FeSO4、H2SO4
B. 滤渣里一定有Cu
C. 滤液中可能有CuSO4、H2SO4
D. 滤渣里一定有Cu和Fe
43. (2019巴中)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
44. (2019齐齐哈尔)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
45. (2019绵阳)向一定质量的AgNO3、Fe(NO3)2混合溶液中加入a g Zn粉,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量,所得质量仍为a g。下列说法正确的是( )
A. 滤液一定呈无色
B. 滤液中一定含Fe(NO3)2和Zn(NO3)2
C. 滤渣中一定含Fe
D. 滤渣滴加稀盐酸一定无气泡产生
46. (2019岳阳)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
47. (2019河南)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?
48. (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:
第48题图
(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________________。
命题点6 金属综合题
49. (2019河北)下列有关金属及合金的说法错误的是( )
A. 常温下所有的金属都是固体
B. 铁制品在潮湿的空气中易生锈
C. 生铁和不锈钢都是金属材料
D. 铝片表面易生成致密的氧化膜
50. (2019兰州)黄铜是铜与锌的合金。下列关于黄铜的说法正确的是( )
A. 比纯铜耐腐蚀
B. 加热不与空气反应
C. 硬度小于纯铜
D. 可以完全溶解在稀盐酸中
51. (2019杭州)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。下列有关说法不正确的是( )
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
52. (2019重庆A)成功着陆月球背面的“嫦娥四号”探测器使用了多种材料。
(1)探测器上的五星红旗含有一种叫聚酰亚胺的有机高分子材料。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。利用它们完成如下实验:
①将未打磨的铝片放入FeSO4溶液中,没有明显现象
②将打磨过的铝片放入FeSO4溶液中,铝片表面有明显变化
③将打磨过的铁片放入CuSO4溶液中,铁片表面变红
实验①中无现象是因为铝片表面有一层致密的________(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,充分反应后溶液变为______色。
53. (2019青岛改编)金属在生产和生活中应用广泛。请回答下列问题。
(1)将铁块拉成铁丝,主要利用了铁的________性。
(2)厨房中铁锅容易生锈,结合生活实际,写出一种防止铁锅生锈的具体方法____________________________。
(3)铝合金制造的飞机外壳,具有轻量化、能抗击强大气流的冲击、耐受水雾和雨雪侵蚀等特点。这是利用了铝合金的________、________等优点(写出两条即可)。
(4)某研究小组为探究铁、铜、锰(Mn)的金属活动性顺序,进行了如下三个实验(其中金属均已打磨,且形状、大小相同,试管中所用5%的盐酸体积相同)。
【实验记录与分析】
实验一
实验二
实验三
实验
操作
实验
现象
立即产生气泡,速率较慢
无明显现象
立即产生气泡,速率较快
实验
结论
铁、铜、锰的金属活动性顺序由强到弱为________>________>________
写出实验一试管中铁和盐酸发生反应的化学方程式______________________________。
54. (2019云南)金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。
(1)近年来,我省多地纷纷开展文明城市创建工作,垃圾分类回收是其中一项重要举措。某市街道垃圾桶如图所示,请回答下列问题:
第54题图
①图中标识的物质,属于金属材料的是______________(写出一种即可);
②使用铝合金做内筒的优点是____________________(写出一点即可)。某品牌饮料的空易拉罐应收入________(填“可回收”或“不可回收”)筒中;
③铁制品锈蚀的过程,实际上是铁跟空气中的____________发生化学反应的过程;除去铁制品表面的铁锈可用稀盐酸,反应的化学方程式为_______________________。
(2)将甲、乙、丙三种金属分别投入稀硫酸中,甲、丙表面有气泡产生,乙无明显现象;若将甲放入丙的硫酸盐溶液中,一段时间后,甲的表面有丙析出。由此推断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是________________。
(3)将一定质量的铁粉加入到Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3三种物质的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列有关说法正确的是____(填字母)。
A. 若滤液为蓝色,则滤渣中一定有银, 可能有铜
B. 若滤渣中含有银、铜、铁,则滤液中一定含有Al3+、Fe3+、 NO
C. 若滤液为浅绿色,则滤渣中一定含银、铜、铝
D. 若滤渣中加稀盐酸无气泡产生,则滤液中一定有Al3+、Fe2+、Cu2+,可能有Ag+
55. (2019盐城)人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。
人类历史进程
第55题图
(1)金、银在自然界有单质形式存在,说明他们的化学性质都________。
(2)在生产生活实践中,人类逐渐掌握了多种金属的冶炼技术。
①比较两种铁矿石磁铁矿(主要成分Fe3O4)和菱铁矿(主要成分FeCO3),从化学的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更具优势”,其原因是________________________。
②近代工业上采用电解熔融氧化铝(Al2O3)的方法冶炼铝,Al2O3分解后得到两种单质,该反应的化学方程式为________________________。
(3)镁铝合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。一种镁铝合金Mg17Al12是特殊的储氢材料,完全吸收氢气后得到MgH2和Al,该反应的化学方程式为___________________。
(4)钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料。钛合金制品放在海水中数年,取出后仍光亮如新,是因为其________(填字母序号)非常好。
A. 可塑性 B. 机械性能 C. 抗腐蚀性能
(5)铁在潮湿的空气中反应生成疏松的铁锈。已知:2FeCl3+Fe === 3FeCl2。
①铁锈的主要成分是________(填化学式);将生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中充分反应,变化过程中最多涉及________种化学反应基本类型;
②将10 g表面生锈的铁钉(杂质已忽略)浸泡在100 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中充分反应,观察到铁锈已完全消失。反应停止后,取出光亮的铁钉洗涤、干燥、称量,质量为3.6 g。则原锈铁钉中铁元素的质量分数为________。
(6)利用“活泼金属”可以制得H2,H2可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业,则需综合考虑的因素有________(填字母序号)。
A. 金属原料的成本
B. 生成过程中的能耗和污染
C. 金属的回收利用
1. B 【解析】铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,溶液蓝色变浅直至最终变成浅绿色,铁钉表面析出红色物质,A错误、B正确;铁与硫酸铜溶液反应没有气体生成,C错误;每56份质量的铁可置换出64份质量的铜,溶液的质量会减少,D错误。故选B。
2. B 3. D
4. D 【解析】La的活动性比锌强,能和稀盐酸反应生成LaCl3;La2O3能和稀盐酸反应生成LaCl3和水;La(OH)3能和稀盐酸反应生成LaCl3和水;La(OH)3不溶于水,不能和氯化钾反应,故选D。
5. D 【解析】铜在空气中加热与氧气反应生成氧化铜,氧化铜是黑色物质,A正确;方法1是氢气和氧化铜在加热条件下反应生成铜和水,符合置换反应的特点,B正确;方法2是氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜,Cu2+在溶液中呈蓝色,C正确;方法1中的氧化铜在加热条件下被氢气还原为铜,铜片B的质量与铜片A的相等,方法2中铜片上的氧化铜与稀硫酸反应生成的硫酸铜进入了溶液,所以铜片C的质量减小,D错误。
6. (1)“明”字附近逐渐出现红色固体,溶液由蓝色变为无色 (2)Zn + 2HCl=== ZnCl2 + H2↑
7. (1)Cu+2AgNO3=== Cu(NO3)2+2Ag (2)a (3)Fe(NO3)2(或硝酸亚铁)
【解析】(1)铜的金属活动性比银强,将铜片插入硝酸银溶液后,铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,据此写出反应的化学方程式。(2)取出铜片后,铜片的质量增加了a g,增加的质量是硝酸银中参加反应的银元素的质量与参加反应的铜元素的质量差,根据质量守恒定律,烧杯内溶液质量减少了a g。(3)取出铜片后的溶液中肯定含有硝酸铜,可能含有硝酸银,在溶液中加入铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀硫酸,有气泡生成,说明铁粉过量,即铁粉与溶液中可能存在的硝酸银及肯定存在的硝酸铜完全反应,溶液中的溶质只有硝酸亚铁。
8. (1)装置气密性 (2)氢气(或H2) (3)氧化铁(或Fe2O3或三氧化二铁) (4)浓度
【解析】(2)铁与盐酸反应产生氢气,因此④、⑤中产生的气体是氢气。(3)根据【探究】③发现产物没有被铁钉吸引,即生成物不是四氧化三铁;根据【探究】④溶液出现黄色,可知铁与空气在酒精灯加热的情况下生成的是氧化铁。(4)铁丝在空气中不能燃烧,能在纯氧中燃烧生成四氧化三铁;铁丝在空气中会发生缓慢氧化生成铁锈,因此铁与氧气反应的产物受氧气浓度的影响。
9. C 【解析】铜与稀硫酸不反应,A错误;稀硫酸浓度越大,反应速率越快,生成氢气的质量越多;锌的质量足量,稀硫酸质量相同而浓度不同,可知稀硫酸全部反应,即浓度为20%的稀硫酸反应生成氢气质量大,B错误;镁比锌活泼,在其他条件相同的情况下,镁比锌反应速率快,金属质量足量,所加稀硫酸质量、浓度相同,可知反应生成氢气的质量相同,C正确;金属质量相等、稀硫酸质量及浓度相等且足量,可知参加反应的镁与生成氢气的质量比为24∶2,参加反应的锌与生成氢气的质量比为65∶2,所以镁反应生成氢气的质量大,镁比锌活泼,在其他条件相同的情况下,镁比锌反应速率快,D错误。
10. C 【解析】根据图像可知,曲线越陡,金属的活动性越强,则三种金属的活动性顺序为乙>甲>丙,A正确;根据图像纵坐标确定产生氢气的质量,因此产生氢气的质量关系为甲>乙>丙,B 正确;由于三种金属在生成物中化合价均为二价,又因为金属等质量时产生氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,即产生氢气越多,金属的相对原子质量越小,因此其相对原子质量的关系为丙>乙>甲,C错误;根据质量守恒定律可知,反应消耗硫酸的质量和产生氢气的质量成正比例关系,因此消耗硫酸的质量为甲>乙>丙,D正确。
11. D 【解析】
如图为向等质量的镁、铁、锌三种金属中加入等质量、等溶质质量分数的稀硫酸时产生氢气的质量与加入酸的质量关系图。根据图像可知酸不足时,三种金属产生氢气的质量相同,A选项正确;酸过量时,产生氢气质量的大小为Mg>Fe>Zn,B选项正确;酸的量恰好能将铁反应完时,镁与铁产生氢气的质量相等且大于锌,C选项正确;D图像中的情况不可能存在,故选D。
12. B 【解析】根据图示可以看出反应过程中温度升高,即有热量放出,A正确;0~50 s压强不变,50~100 s压强逐渐变大,说明稀盐酸和铝继续反应,因此50 s时溶液中溶质是氯化铝和氯化氢,B不正确;0~50 s容器内压强不变,发生的是氧化铝和稀盐酸的反应,C正确;约100 s时压强、温度都达到了最大值,说明反应完全,100~140 s压强减小是因为反应结束,温度逐渐降低,D正确。
13. A 【解析】根据题给信息及图像分析可知,不能判断出三种金属的活动性顺序,A不正确;Mg、Zn、Fe的相对原子质量分别为24、65、56,B正确;根据质量守恒定律可知,反应生成的氢气完全来自于稀硫酸,因此氢气的质量多,则消耗的稀硫酸质量大,C正确;金属与稀H2SO4反应后溶液的质量=反应前金属质量+反应前稀H2SO4质量-生成的氢气的质量,根据题给信息,三种金属的质量、稀H2SO4的质量相等,三种金属与足量的H2SO4反应生成氢气的质量为Mg>Fe>Zn,所以反应后溶液的质量关系为MgSO4
【解析】(1)因为铝的化学性质比较活泼,在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜,将未经砂纸打磨的铝条放入盛有稀硫酸的密闭容器中,氧化铝先和稀硫酸反应生成氯化铝和水,没有气体产生,所以压强几乎不变。(2)m点是铝与硫酸的反应,化学方程式为2Al+3H2SO4=== Al2(SO4)3+3H2↑。
15. B 【解析】假设7.2 g的金属全部是Mg,设其完全反应可得氢气的质量为x
Mg+2HCl=== MgCl2+H2↑
24 2
7.2 g x
= x=0.6 g
假设7.2 g的金属全部是Al,设其完全反应可得氢气的质量为y
2Al+6HCl=== 2AlCl3+3H2↑
54 6
7.2 g y
= y=0.8 g
假设7.2 g的金属全部是Zn,设其完全反应可得氢气的质量为z
Zn+2HCl=== ZnCl2+H2↑
65 2
7.2 g z
= z≈0.22 g
则7.2 g三种金属的混合物和足量盐酸完全反应生成氢气的质量介于0.22 g~0.8 g之间;故选B。
16. C 【解析】根据化学方程式可计算出5.6 g锌与稀硫酸完全反应可生成约0.17 g氢气,5.6 g铁与稀硫酸完全反应生成0.2 g氢气,5.6 g铝与稀硫酸完全反应生成约0.62 g氢气,碳、银和稀硫酸都不反应;若5.6 g不纯的铁与足量稀硫酸反应生成了0.23 g氢气,说明等质量的杂质与足量稀硫酸反应生成氢气的质量比铁大,结合前面的分析,可知该杂质可能是铝;故选C。
17. C 【解析】由题意可知反应产生氢气的质量为10.7 g-10.1 g=0.6 g,根据质量守恒定律可知硫酸中氢元素质量为0.6 g,设硫酸根的质量为x,则硫酸中氢元素和硫酸根的关系为
2H+ ~ SO
2 96
0.6 g x
=,解得x=28.8 g,则反应后固体的质量为28.8 g+10.7 g=39.5 g。
18. A 【解析】根据题给信息可知,设合金中铁的质量分数为x,则铝的质量分数为1-x,根据反应化学方程式,可得到以下关系式
Fe~Al
56 27×
x 1-x
56×x+18×(1-x)=24 x=
m(铁):m(铝)=(56×)∶[18×(1-)]=7∶12
19. CD 【解析】铁、镁、锌均能与稀硫酸反应生成氢气,银不能与稀硫酸反应。假设5.6 g样品全部为铁,设生成氢气的质量为x
Fe+H2SO4=== FeSO4+H2↑
56 2
5.6 g x
= x=0.2 g
假设5.6 g样品全部为镁,则生成氢气的质量约为0.47 g;假设5.6 g样品全部为锌,则生成氢气的质量约为0.17 g。分析题给信息可知,该样品一定含有镁,可能含有锌和银,A、B错误;生成0.2 g氢气参加反应的H2SO4的质量为9.8 g,故所用稀硫酸的溶质质量分数为×100%=9.8%,C正确;根据上述分析可知,样品中杂质的组合可能为:镁和锌,镁和银,镁、锌和银,D正确。
20. A
21. D 【解析】把X、Y两种金属插入硝酸铜溶液中,X表面有红色固体析出,说明X活动性比铜强,Y表面无明显变化,则Y的金属活动性比铜弱,故选D。
22. D 【解析】甲、乙、丙三种金属分别放入稀盐酸中,甲、乙表面有气泡产生,丙没有明显现象,则金属活动性顺序中甲、乙排在氢前,丙排在氢后,甲放入乙的硝酸盐溶液中没有明显现象,则甲的金属活动性比乙弱,所以三种金属的金属活动性由强到弱的顺序为乙>甲>丙,故选D。
23. D 【解析】根据反应①可知,X比Y活泼;根据反应②可知,Y比Z活泼,Y在Y(NO3)2中显+2价,Z在ZNO3中显+1价;根据反应③可知,Y排在H后,综合以上信息可知,三种金属活动性可表示为X>(H)>Y>Z,D符合要求。
24. A 【解析】甲图中横坐标是时间,纵坐标是产生氢气的质量,能反映出产生氢气速率的快慢与生成氢气的质量,由此可以看出金属的活动性顺序是X>Z>Y、M,由乙图可知,将金属M加入Y(NO3)2溶液中,M可置换出金属Y,故金属活动性M>Y,所以四种金属的活动性顺序为X>Z>M>Y;故选A。
25. (1)A>B>C (2)Cu+2AgNO3=== Cu(NO3)2+2Ag (3)< HCl+NaOH=== NaCl +H2O
【解析】(1)金属A与稀盐酸反应速率最快,且产生大量气泡,金属A的活动性最强;金属B与稀盐酸反应速率缓慢,产生气泡较少,金属B的活动性次之;金属C在稀盐酸中无现象,即二者不发生反应,金属C的活动性最弱,故A、B、C三种金属的活动性由强到弱的顺序是A>B>C。(2)金属活动性顺序中位于氢元素后面银前面且为固态的金属是铜,该反应的化学方程式为Cu+2AgNO3=== Cu(NO3)2+2Ag。(3)能使紫色石蕊溶液变红色的溶液呈酸性,pH<7;加入氢氧化钠溶液,溶液由红色变为紫色,说明溶液中的盐酸和氢氧化钠发生了中和反应,溶液变为中性,发生反应的化学方程式为HCl+NaOH=== NaCl +H2O。
26. D 【解析】铁、铜都能与AgNO3溶液反应,证明铁、铜的活动性比银强,但不能比较铁、铜的活动性的强弱,A错误;铁和稀盐酸反应,铜、银和稀盐酸不反应,不能比较铜、银的活动性的强弱,B错误;铁与CuSO4、AgNO3溶液都能反应,说明了活动性铁>铜、银,但不能比较铜、银的活动性的强弱,C错误;铁与CuSO4溶液反应置换出铜,说明了活动性铁>铜,银与CuSO4溶液不反应,说明了活动性铜>银;由此可得到三种金属活动性铁>铜>银,D正确。
27. C 【解析】金属活动性顺序中铜排在氢后面,因此铜不与盐酸反应,A错误;金属与酸反应会放热,镁的金属活动性比锌强,则有镁片的试管比有锌片的试管更热,B错误;三种金属活动性由强到弱的顺序为镁>锌>铜,C正确;不同质量分数的盐酸会影响反应速率,影响金属活动性强弱的判断,D错误。
28. C 【解析】三种金属的活动性顺序为Mg>Fe>Cu,铁能置换出硫酸铜溶液中的铜,而不与硫酸镁溶液反应,因此a试管中一定含有Mg2+,b试管中一定含有Fe2+,可能有未完全反应的Cu2+;实验后把两试管中的物质倒入烧杯中,由于烧杯内红色固体明显增多,说明刚混合时溶液中一定有Cu2+,红色固体是a试管中的铁粉与b试管中过量的硫酸铜溶液反应置换出来的铜,因此充分反应后过滤,溶液中含有的金属离子一定有Mg2+、Fe2+,若硫酸铜混合后依然过量,则还可能有Cu2+,故选C。
29. (1)Al Cu 置换反应 除去覆盖在铝丝表面的氧化铝薄膜 (2)将洁净的铜丝浸入AgNO3溶液中
30. (1)B (2)B
31. (1)无明显现象 (2)银白 (3)银离子(或Ag+) 铜离子(或Cu2+) (4)能
【解析】(1)金属活动顺序中铜的金属活动性比铝弱,所以铜丝浸入硫酸铝溶液中不发生反应,所以观察到的现象是:无明显现象。(2)铜的金属活动性比银强,铜丝浸入硝酸银溶液中,铜会置换出银,可观察到铜丝上有银白色物质生成,溶液逐渐变成蓝色。(3)铜丝浸入硝酸银溶液中,银离子数目会减少,铜离子数目会增加。(4)根据铜不与硫酸铝反应,但能与硝酸银反应可以证明铜的金属活动性比铝弱、比银强,所以能证明铝、铜、银三种金属的活动性顺序。
32. (4)①铁和硫酸铜溶液(或铜和稀盐酸或铜和硫酸亚铁溶液等合理即可)
②Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
33. (1)Ni+H2SO4=== NiSO4+H2↑ (2)Ni>Fe>Cu (3)猜想① (4)铁片
34. A 35. A 36. B
37. C 【解析】在金属活动性顺序中位于铁前面的金属才能和硫酸亚铁发生反应,前四金都排在铁之后,不能与硫酸亚铁发生反应,A错误;在金属活动性顺序中位于氢前面的金属才能与稀盐酸或稀硫酸发生反应,金、银、铜排在氢后面,不能与稀盐酸、稀硫酸发生反应,B、D错误;综上分析,强水最可能是浓硝酸和浓盐酸的混合物,C正确。
38. C
39. A 【解析】向盛有FeCl3溶液的烧杯内加入铁粉和铜粉,铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁,铜能与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜,铁能与生成的氯化铜反应生成氯化亚铁和铜。加入铁和铜的混合物,铁首先与氯化铁反应,铜后参加反应,不会出现有铁无铜的情形,A错误;加入铁和铜的混合物,铁首先与氯化铁反应,可能铁全部反应而铜有剩余,B正确;若氯化铁的量少,加入的铁粉和铜粉可能剩余,C正确;若氯化铁的量多,加入的铁粉和铜粉全部参加反应,不会有剩余,D正确。
40. C 【解析】根据金属活动性顺序可知,题中涉及的金属的活动性顺序为铁>铜>银,则将一定量的铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,待硝酸银被完全消耗后且铁还有剩余时,铁再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜;根据向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生,说明滤渣中一定不含铁,一定含有银,可能含有铜,滤液中一定含有硝酸亚铁,可能含有硝酸铜和硝酸银,故选C。
41. B 【解析】将金属M放入硝酸铜溶液中,溶液呈无色,说明铜完全被置换出来,金属活动性顺序为M>Cu,继续向烧杯中加入一定量硝酸银溶液,得到蓝色溶液和滤渣,金属活动性顺序为Cu>Ag,A正确;铜和硝酸银反应,故滤渣中一定含有银,不可能含有金属M,B错误、D正确;滤液中一定含有M的硝酸盐和硝酸铜,可能含有硝酸银,C正确。
42. B 【解析】向氧化铜和铁粉的混合物中加入稀硫酸,氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,因铁的活动性比铜强,所以铁还可以与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,滤液中加入铁钉,铁钉无任何变化,说明稀硫酸和硫酸铜都没有剩余,则滤渣中一定有铜,铁可能有剩余。滤液中一定含有硫酸亚铁,一定没有硫酸铜和稀硫酸,A、C错误;滤渣中一定有铜,可能有铁,B正确、D错误。
43. D 【解析】将铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,过滤后滤液中一定含有ZnSO4和FeSO4,可能含有CuSO4 ,A正确;向滤渣中滴加稀硫酸无气泡产生,说明滤渣中一定没有铁,只有铜, B正确、D错误;铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,每56份的铁置换出64份的铜,反应后溶液质量减少,C正确。
44. C 【解析】锌比铜和银的活动性强,比镁的活动性弱,所以向硝酸铜、硝酸银、硝酸镁中加入锌,锌能与硝酸铜和硝酸银反应,若滤液为蓝色,则说明滤液中有硝酸铜,滤渣中一定有银,可能有铜,A错误;若向滤液中加入稀盐酸无白色沉淀生成,则说明滤液中没有硝酸银,则滤渣中一定有银,可能有铜,B错误;若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则说明锌过量,则滤液中只含有硝酸镁和硝酸锌,C正确;因每65份质量的锌置换出64份质量的铜,置换出216份质量的银,若反应前加入的金属锌的质量和反应后滤渣的质量相等,则滤渣中可能含锌,但一定不含镁,D错误。
45. C 【解析】向一定质量的硝酸银和硝酸亚铁混合溶液中加入a g锌粉,有关反应为:
①Zn+2AgNO3=== Zn(NO3)2+2Ag
65 216
②Zn+Fe(NO3)2=== Zn(NO3)2+Fe
65 56
反应①中固体质量增加,反应②中固体质量减小,由于反应前后固体质量不变,因此两种反应一定都发生,根据金属和金属盐溶液的优先置换原则,锌先与硝酸银反应置换出银,待硝酸银消耗完后,锌再与硝酸亚铁反应置换出铁。硝酸亚铁溶液呈浅绿色,硝酸银和硝酸锌溶液呈无色,由于无法确定锌和硝酸亚铁是否完全反应,所以滤液不一定呈无色,A错误;滤液中一定含有硝酸锌,可能含有硝酸亚铁,B错误;滤渣中一定有银和铁,可能有锌,因此向滤渣中滴加稀盐酸一定有气泡产生,C正确、D错误。
46. C 【解析】根据金属活动性顺序,Fe先与AgNO3反应,故滤液中一定有Fe(NO3)2,A错误;当滤液为蓝色时,Fe可能与AgNO3恰好完全反应,也可能AgNO3有剩余,也可能AgNO3已经完全反应,Cu(NO3)2部分反应,说明滤渣中一定没有Fe,一定有Ag,可能有Cu,B错误;向滤渣中加入盐酸,有气泡产生,说明滤渣中一定有Fe,说明AgNO3和Cu(NO3)2已被完全反应,故滤渣中也一定含有Cu、Ag,C正确;向滤液中加入氯化钾溶液,无明显现象,说明滤液中没有AgNO3,若Fe过量,滤液中没有Cu(NO3)2,D错误。
47. (1)R+2HCl=== RCl2+H2↑ (2)一定含有Ag、Cu、R。
(3)Zn与AgNO3溶液反应,溶液质量减小;Zn与Cu(NO3)2和R(NO3)2溶液反应,溶液质量均增大。当增大的质量大于减小的质量时,溶液质量增大。
【解析】(1)由R(NO3)2可知R在反应中常失去两个电子,所以R与盐酸反应的化学方程式为R+2HCl=== RCl2+H2↑。(2)在硝酸银、硝酸铜、R(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,由于金属的活动性顺序是锌>R>H>铜>银,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,当硝酸银完全反应时,锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,当硝酸铜完全反应时,锌再与硝酸R反应生成硝酸锌和R;由于铜、银均不能与稀盐酸反应,R、锌能与稀盐酸反应,则充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中含有能与酸反应的活泼金属,则滤出的固体中一定含有R,可能含有锌。
(3)Zn+2AgNO3=== Zn(NO3)2+2Ag
65 216
Zn+R(NO3)2=== Zn(NO3)2+R
65 <65
Zn+Cu(NO3)2=== Zn(NO3)2+Cu
65 64
根据锌与硝酸银、硝酸铜和硝酸R反应的化学方程式,锌与硝酸银反应后溶液质量减少,锌与硝酸铜和硝酸R反应后溶液质量都会增大,当溶液中硝酸银的质量比较小,而硝酸铜和硝酸R质量较大时,溶液质量会增大。所以得到的溶液的质量与原混合溶液的质量相比,可能增大。
48. (1)①Ag+、 Cu2+、 Fe2+ 和Zn2+ ②Zn+2AgNO3=== Zn (NO3)2+2Ag[或Fe+2AgNO3=== Fe(NO3)2+2Ag] (2)①Ag、Cu、Fe ②Fe(NO3)2
【解析】(1)根据金属活动性顺序表,金属的活动性顺序为锌>铁>氢>铜>银,将锌粉和铁粉的混合物加入到硝酸银、硝酸铜的混合溶液中,会发生以下反应,Ⅰ:Zn+2AgNO3=== Zn (NO3)2+2Ag,Ⅱ:Zn+Cu(NO3)2=== Zn (NO3)2+Cu, Ⅲ:Fe+2AgNO3=== Fe(NO3)2+2Ag,Ⅳ:Fe+Cu(NO3)2=== Fe(NO3)2+Cu,根据优先置换原则,反应Ⅰ优先发生。据此分析:①滤液中加入稀盐酸产生白色沉淀,说明滤液中有硝酸银,硝酸银过量,则硝酸铜没有参加反应;锌粉、铁粉都参加反应且没有剩余,滤液中含有的金属离子有Ag+、 Cu2+、 Fe2+ 和Zn2+;滤渣为Ag,②产生滤渣的反应的化学方程式为Zn+2AgNO3=== Zn (NO3)2+2Ag,Fe+2AgNO3=== Fe(NO3)2+2Ag。(2)滤渣中加入稀盐酸有无色气体生成,说明滤渣中一定有氢元素前面的金属,则AgNO3、Cu(NO3)2,完全反应,滤渣中一定含有Ag、Cu,又因为Zn的金属活动性大于Fe,则滤渣中一定还含有Fe,可能含有Zn,滤液中可能含有Fe(NO3)2。
49. A 【解析】常温下,金属汞为液态,A错误;铁生锈的条件是铁同时与水、氧气(或空气)接触,因此铁制品在潮湿的空气中更易生锈,B正确;金属材料包括纯金属和合金,生铁和不锈钢都属于合金,C正确;铝的化学性质活泼,在空气中,易与氧气反应,在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步被氧化,D正确。
50. A 【解析】黄铜为合金,比其组成纯金属耐腐蚀,A正确;黄铜中铜和锌加热都能与空气中氧气反应,B错误;合金的硬度一般比组成它的纯金属更大,C错误;铜与稀盐酸不反应,所以黄铜不能完全溶解在稀盐酸中,D错误。
51. B 【解析】鋈是铜合金,属于金属材料,A正确;鋈中的铜在稀盐酸中不能溶解,B错误;Ni2S3中S的化合价为-2价,根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为0,可推算Ni的化合价为+3价,C正确;黑铜矿主要成分是氧化铜,氧化铜跟木炭共热可以发生还原反应生成单质铜,D正确。
52. (1)合成 (2)大 (3)Al2O3 2Al+3FeSO4=== Al2(SO4)3+3Fe 浅绿
【解析】(1)聚酰亚胺是有机高分子材料,该材料属于合成材料。(2)合金比其组分中纯金属的硬度大。(3)实验①中未打磨的铝片表面有一层致密的氧化铝保护膜;实验②中打磨过的铝片与FeSO4反应生成硫酸铝和铁,化学方程式为2Al+3FeSO4=== Al2(SO4)3+3Fe;实验③中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,由于铁足量,反应后溶液中溶质只有硫酸亚铁,硫酸亚铁溶液呈浅绿色。
53. (1)延展 (2)用抹布擦干铁锅(合理即可) (3)耐腐蚀 密度小(合理即可) (4) Mn Fe Cu Fe+2HCl=== FeCl2+H2↑
【解析】(1)将铁块拉成铁丝, 主要利用了铁的延展性。(2)防止铁锅生锈的有效方法是用抹布擦干铁锅,保持铁锅干燥等。(3)飞机外壳常用铝合金材料制成,是因为铝合金耐腐蚀、密度小等特点。(4)相同条件下的金属与同浓度、同体积的盐酸反应时,反应速率越快,金属活动性越强,则三种金属的活动性顺序是锰>铁>铜;铁与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↑。
54. (1)①铝合金内筒(或铁质外筒) ②抗腐蚀(合理即可) 可回收 ③氧气、水 Fe2O3+6HCl=== 2FeCl3+3H2O (2)甲>丙>乙 (3)A
【解析】(1)①金属材料包括纯金属和合金,铝合金内筒、铁质外筒都属于金属材料,塑料顶盖属于合成材料;②铝合金具有很好的抗腐蚀,空易拉罐属于可回收垃圾; ③铁生锈是铁与空气中的氧气、水反应的过程,可用盐酸除铁锈,该反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=== 2FeCl3+3H2O。(2)甲、乙、丙三种金属分别投入稀硫酸中,甲、丙表面有气泡,乙无明显现象,说明金属活动性顺序中乙位于H后,甲、丙位于H前;甲能置换出丙,说明甲的金属活动性比丙强,则三种金属的活动性强弱关系为甲>丙>乙。(3)根据金属活动顺序可知四种金属的活动性强弱为Al>Fe>Cu>Ag。根据“挤牙膏”的方法有如下几种可能情况:
情况
滤液
滤渣
①置换出部分Ag
Al3+、Fe2+、Cu2+、Ag+
Ag
②Ag全部置换完
Al3+、Fe2+、Cu2+
Ag
③置换出部分Cu
Al3+、Fe2+、Cu2+
Ag、Cu
④Cu全部置换完
Al3+、Fe2+
Ag、Cu
⑤Fe有剩余
Al3+、Fe2+
Ag、Cu、Fe
若滤液为蓝色,则可能的情况为①②③,滤渣中一定含有银,可能含有铜,A正确;若滤渣中含有银、铜、铁,可能的情况只有⑤,则滤液中一定含有Al3+、Fe2+、NO,B不正确;若滤液为浅绿色,可能的情况为①②③④⑤,滤渣中一定含有银,可能含有铜,不可能含有铝,C不正确;向滤渣中加稀盐酸无气泡产生,可能的情况有①②③④,则滤液中一定有Al3+、Fe2+,可能有Cu2+、Ag+,D不正确。
55. (1)不活泼(或稳定) (2)①磁铁矿石中铁元素的含量比菱铁矿高 ②2Al2O3 4Al+3O2↑ (3)Mg17Al12+17H2=== 12Al+17MgH2 (4)C (5)①Fe2O3 3 ②92% (6)ABC
【解析】(1)除极少数不活泼的金属(金、银)以单质形式存在外,其余都以化合物的形式存在。(2)①磁铁矿石中的主要成分四氧化三铁中铁元素的质量分数为×100%≈72.4%;菱铁矿石中的主要成分FeCO3中铁元素的质量分数为×100%≈48.3%;由此可知,磁铁矿石中铁元素的含量比菱铁矿高,磁铁矿作炼铁原料更具优势;②工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝得到两种单质,则生成铝的同时又生成氧气,该反应的化学方程式为2Al2O3 4Al+3O2↑。(3)镁铝合金(Mg17Al12)完全吸收氢气得到MgH2和Al,反应的化学反应方程式为Mg17Al12+17H2=== 12Al+17MgH2。(4)把钛或钛合金放在海水中数年,取出后仍光亮如新,这说明金属钛具有很强的抗腐蚀性,故选C。(5)①铁锈的主要成分是氧化铁,化学式为Fe2O3,整个反应过程中,氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,该反应属于复分解反应,铁锈完全消失后,铁与剩余的稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,该反应属于置换反应,铁还会与氯化铁反应生成氯化亚铁,该反应属于化合反应,最多涉及3种化学反应基本类型;②已知铁锈已完全反应,可知剩余3.6 g全部是铁,最终所得溶液中溶质全部是氯化亚铁,根据反应前后氯元素质量守恒,稀盐酸中氯元素的质量为(100 g×7.3%)×(×100%)=7.1 g,根据氯化亚铁(FeCl2)中氯元素和铁元素的质量比为7.1 g∶m铁=(35.5×2)∶56,则氯化亚铁中铁元素的质量m铁=5.6 g,原生锈铁钉中铁元素的质量分数为×100%=92%。(6) 活泼金属制取氢气,需要综合考虑金属原料的成本,生产过程中的能耗和污染,金属的回收利用,故选ABC。
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