内容正文:
第14讲 金属的化学性质(二)
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 教材习题学解题
模块四 核心考点精准练(5大考点)
模块五 小试牛刀过关测
1.知道金属与酸反应的条件。
2.掌握金属与酸反应的图像分析方法。
3.记忆金属活动性顺序。
4.学会运用金属活动性顺序解题。
5.学会金属与盐反应后的滤液滤渣分析方法。
6.知道置换反应的特点。
知识点一:金属与酸反应
1.金属与盐酸、稀硫酸的反应
金属
盐酸
稀硫酸
现象
化学方程式
现象
化学方程式
镁
剧烈反应,有大量气泡产生,溶液呈无色。
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
剧烈反应,有大量气泡产生,溶液呈无色。
Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
锌
反应较快,有大量气泡产生,溶液呈无色。
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
反应较快,有大量气泡产生,溶液呈无色。
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
铁
有少量气泡产生,反应慢,溶液由无色变为浅绿色。
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
有少量气泡产生,反应慢,溶液由无色变为浅绿色。
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
铜
无现象
不反应
无现象
不反应
①铜不与稀盐酸、稀硫酸反应,镁、锌、铁都能与稀盐酸、稀硫酸反应,但反应的剧烈程度不同。由此可知,这四种金属在溶液中的活动性质顺序是Mg>Zn>Fe>Cu。
②并不是所有金属都能与酸反应放出氢气。
③单质铁与稀盐酸、稀硫酸发生反应时,生成的是亚铁盐,且亚铁盐溶液都为浅绿色。
④硝酸和浓硫酸具有强氧化性,与金属反应不生成H2,而生成水。
知识点二:金属与酸反应的图像
知识点三:金属的活动性顺序
(1)金属的活动性顺序
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)Cu、Hg、Ag、Pt、Au
(2)金属活动性顺序在实际应用中的意义
①可判断金属的化学活动性
在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,它的活动性就越强。
②可判断金属能否与酸发生置换反应而产生氢气
在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸里的氢,排在氢后面的金属不能置换酸里的氢。
③可判断金属能否跟盐溶液发生置换反应
在金属活动性顺序中,只有排在前面的金属,才能把排在后面的金属从它们的可溶性盐溶液里置换出来。根据金属单质和盐中金属离子在金属活动性顺序表中的位置,即可判断金属单质能否跟盐溶液发生置换反应。
(3)说明
①判断金属与某种金属化合物溶液能否发生置换反应,一要看金属是否排在化合物中的金属前面,二要看该化合物是否溶于水,如Fe与AgCl不能发生置换反应,因为AgCl不溶于水。
②用金属跟金属化合物溶液发生置换反应时,一般不用很活泼的K、Ca、Na等,因为这些金属常温下和水发生反应,不能置换出金属化合物溶液里金属。
知识点四:金属与盐反应
①钠与盐的溶液反应:钠不能置换出溶液中的金属,钠是直接与水反应。反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。如钠投入到硫酸铜溶液的反应式:
2Na + CuSO4 + 2H2O == Cu(OH)2 ↓+ Na2SO4 + H2 ↑
②铝与盐的溶液反应:如能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。
③铁与某些盐反应:如Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 ,
Fe +2 FeCl3 == 3FeCl2等。
湿法炼铜
①原理:先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜,再讲铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。
②主要化学方程式:Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
【金属滤液滤渣问题】
思维导图:第一种:一种金属多种盐
置换反应的滤液滤渣问题
第二种:多种金属一种盐
金属置换循序:弱者先出局(由“远”及“近”)
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
(1)将一种金属单质放入几种金属的盐溶液的混合液中时,其中排在金属活动性顺序表巾最靠后的金属最先被置换出来,然后再依次置换出稍靠后的金属。简记为“在金属活动性顺序中,距离远,先反应”。
如将金属Zn。放入FeSO4和CuSO4的混合溶液中,Zn先与CuSO4发生置换反应,与CuSO4反应完后再与FeSO4 发生置换反应。根据金属锌的量不同可分为以下几个阶段。
反应分步:①Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
②Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe
阶段
金属锌的量
析出金属
滤液的成分
阶段1:第①步反应正在进行
锌不足(不够与CuSO4溶液完全反应)
Cu
ZnSO4、FeSO4、CuSO4
阶段2:第①步反应恰好进行完全
锌不足(恰好与CuSO4溶液完全反应)
Cu
ZnSO4、FeSO4
阶段3:第②步反应正在进行
锌不足(不够与FeSO4溶液完全反应)
Fe、Cu
ZnSO4、FeSO4
阶段4:第②步反应恰好进行完全
锌适量(恰好与FeSO4溶液完全反应)
Fe、Cu
ZnSO4
阶段5:Zn过量
锌足量
Zn、Fe、Cu
ZnSO4
知识点五:置换反应
①定义:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。置换反应是化学基本反应类型之一。
②特征:反应物和生成物都是一种单质和一种化合物。
③通式:A+BC→B+AC
④化合反应、分解反应、置换反应的比较
项目
特点
举例
简单表示
化合反应
多变一
C+O2===CO2
A+B+……→C
分解反应
一变多
2H2O2===2H2O+O2↑
A→B+C+……
置换反应
一换一
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
A+BC→B+AC
教材习题01
设计实验除去杂质:①铜粉中含有的少量铁粉;
② FeCl2溶液中含有的少量CuCl2。
解题方法
①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。
②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
教材习题02
调查化工颜料商店出售的涂料添加剂“银粉”是什么金属,通过实验做出初步分析和判断,并提交调查分析报告。
解题方法
①利用金属的化学性质解题
②活动性强的金属能把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来
考点一 金属与酸反应
1.(2023秋•越城区月考)在杠杆的两端挂着质量和体积都相同的铝球和铁球,这时杠杆平衡;将两球分别浸泡在质量和溶质质量分数都相同的稀硫酸中(如图所示),直至两个烧杯中均没有气泡产生为止,两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中正确的是( )
①反应结束后,烧杯甲中的溶液质量大;
②反应结束后,烧杯乙中的溶液质量大;
③拿掉烧杯后,要使杠杆重新平衡,支点应向A端移动;
④拿掉烧杯后,要使杠杆重新平衡,支点应向B端移动;
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
2.(2023秋•兰溪市校级期末)黄铜(由铜和锌形成的合金)有较强的耐磨性能,在生活中有广泛的用途。晓军同学为了测定黄铜屑样品组成,分四组取样品与稀硫酸反应,其实验数据记录如下表:
样品
第1份
第2份
第3份
第4份
取样品质量(g)
25.0
25.0
25.0
25.0
取稀硫酸质量(g)
40.0
80.0
120.0
160.0
产生气体质量(g)
0.2
0.4
0.5
m
试计算:
(1)上表中m的数值是 ;
(2)通过分析上述数据可知,当黄铜样品和稀硫酸的质量比为 时,两者恰好完全反应;
(3)求所用稀硫酸中硫酸的质量分数?
考点二 金属与酸反应的图像
3.(2024•杭州一模)常温下,相同质量的镁和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应,以下图像中纵坐标表示生成氢气的质量,横坐标表示相关的量。其中图像表示正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2024•西湖区模拟)将等量的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硫酸中,反应完成后生成氢气的质量关系不可能的是( )
A. B.
C. D.
5.(2024•越城区校级一模)向三个盛有相同质量锌粉、铁粉和镁粉的烧杯中,分别滴加相同浓度的稀硫酸,产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。用柱状图表示a、b、c、d处的四个图像中不正确的是( )
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
考点三 金属活动性顺序应用
6.(2024•衢州一模)为了测定金属活动性强弱,小科设计了如图所示的实验,向打磨过的金属X和金属Y上滴加不同溶液,金属X上仅①处有明显现象,金属Y上③和④处均有明显现象。据此可判断出金属X、金属Y、铁和银的活动性由强到弱的顺序为( )
A.X>Y>Fe>Ag B.Y>Fe>X>Ag C.Y>X>Fe>Ag D.X>Fe>Y>Ag
7.(2024•温州模拟)碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池,其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu等单质)中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤出铜渣,再加入锌粉置换出镉,下列金属的活动性顺序正确的是( )
A.Zn>Cu>Cd B.Zn>Cd>Cu C.Cu>Zn>Cd D.Cd>Zn>Cu
考点四 金属滤液滤渣问题
8.(2024•拱墅区一模)小乐将一定量的锌粉加入到Al(NO3)3、Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,充分反应后将混合物过滤得到滤液和滤渣。已知混合溶液中的某些阳离子个数随时间的变化如图所示,则下列分析正确的是( )
A.②表示的阳离子是Ag+
B.③表示的阳离子是Zn2+
C.过滤得到的滤渣中只有Ag和Fe
D.过滤得到的滤液中只有Zn(NO3)2和Al(NO3)3
9.(2023•余杭区一模)2022年10月一项报告显示今年会有58亿只手机成为电子垃圾。为了回收手机中的铁与银,某公司向含有硝酸亚铁、硝酸银的浸泡液中逐渐加入锌粒,溶液质量变化如图,下列说法错误的是( )
A.b点对应的溶液颜色为浅绿色
B.d点存在两种溶质
C.向e点的对应的物质中加入盐酸,不会有气泡产生
D.ac段发生的反应为Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
10.(2024•宁波模拟)小周学习了金属的相关性质,做了如图所示的两个实验。下列说法正确的是( )
A.甲实验滤渣加入盐酸会有气泡产生
B.甲实验滤液中有三种阳离子
C.乙实验滤液中有两种阳离子
D.乙实验滤液质量变大
考点五 置换反应
11.(2024•舟山模拟)如图是A、B、C、D、E五种不同类别物质卡片组成的“化学拼图”,相邻两张卡片所标的物质(或其溶液)间能发生反应或转化。下列有关说法正确的是( )
A.C+E发生置换反应
B.若B为氢气,与E反应可生成新的单质
C.A+C、C+D、A+D两两反应一定能生成盐和水
D.若E能与D发生化学反应,则E一定是CO2
12.(2023秋•宁海县月考)“金银铜铁锡”俗称五金,相关叙述正确的是( )
A.黄铜(铜锌合金)比铜的硬度小
B.五种金属中,金属铜的导电性最弱
C.“金银铜锡铁”是按照金属活泼性由弱到强的顺序排列的
D.五种金属中,只有一种金属能和酸发生置换反应生成氢气
13.(2022•拱墅区校级二模)金属M与硝酸银溶液反应的化学方程式为:2AgNO3+M=2Ag+M(NO3)2,下列说法错误的是( )
A.M的金属活动性比Ag强
B.M一定是金属活动性顺序中氢前金属
C.金属M不可能是铝
D.该反应属于置换反应
一、选择题
1.(2023秋•宁波期中)向盛有硫酸铜的烧杯中加入某种药品,恰好完全反应。反应前后溶液中离子种类及个数比如图所示。则加入的药品可能是( )
A.铝 B.银 C.铜 D.锌
2.(2022秋•西湖区校级期末)某化学小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉,充分反应后过滤,得到溶液甲和固体乙,如图所示:
则:①溶液甲中一定含有Al(NO3)3和Zn(NO3)2;
②固体乙中一定含有Ag,可能含有Cu和Zn;
③若溶液甲是蓝色,则溶液甲一定含有Al(NO3)3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2;
④向固体乙上滴加盐酸有气泡产生,则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2.
上述四种说法正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(2023秋•丽水期末)将质量均为2.8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盐酸中,反应完全后生成氢气的质量如图所示,反应过程中( )
A.金属锌有剩余
B.参加反应的金属一样多
C.铁和稀盐酸恰好完全反应
D.消耗稀盐酸的质量一样多
4.(2024•杭州一模)某废液中含有硝酸银和硝酸铜,为回收利用和减少污染,往废液中加入一定量的铁粉,充分反应后,过滤得到滤渣和滤液,向滤渣中加入少量稀盐酸,产生气泡,则下列判断正确的是( )
A.滤渣中一定含有银,可能含有铜
B.滤渣中一定含有银和铜,可能含有铁
C.滤液中一定含有硝酸亚铁,一定没有硝酸银和硝酸铜
D.滤液中一定含有硝酸亚铁,可能含有硝酸银和硝酸铜
5.(2024•浙江模拟)如图,在柠檬中插入铜片和A金属片可以制得水果电池。相同条件下,两种金属活泼性差异越大,柠檬电池产生的电压越大。则当A为下列哪种金属时,该柠檬电池的电压最大( )
A.铝 B.镁 C.锌 D.铁
6.(2024•江北区一模)兴趣小组为探究Fe、Cu、Ag三种金属的活动性,将铜片放入硝酸银溶液中,观察到铜片表面出现银白色物质。一段时间后将甲图试管中的物质过滤,向滤液中加铁片,析出固体的质量随时间变化如图乙所示,下列说法错误的是( )
A.该实验可以证明金属的活动性Fe>Cu>Ag
B.试管中的物质过滤后,滤液中的溶质有两种
C.a点对应的溶质有Cu(NO3)2、AgNO3
D.bc段析出的固体是铜
7.(2024•浙江模拟)将一定质量的铁粉加至H2SO4、MgSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液M和滤渣N。下列有关说法中,不合理的是( )
A.滤液M中一定存在Fe2+
B.滤渣N的质量一定大于加入铁粉的质量
C.滤渣N中一定没有单质镁
D.滤液M中至少含有两种金属阳离子
8.(2023•温州二模)小博设计了如下实验,向打磨过的三条金属片x、y、z的左侧滴加ZnCl2溶液,右侧滴加AgNO3溶液,只观察到④、⑤、⑥有明显现象,关于三种金属的活动性强弱正确的是( )
A.x>y>z B.y>x>z C.z>y>x D.z>x>y
9.(2022秋•萧山区期中)下列四个图象分别对应四个变化过程的一种趋势,其说法正确的是( )
①表示在等质量的铁粉和锌粉中分别加入足量的溶质质量分数相等的稀硫酸
②用加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物的方法制取氧气
③向一定量的硫酸和硫酸铜的混合溶液中逐滴加入一定质量分数的氢氧化钠溶液
④向一定量的氢氧化钠溶液中加水稀释,溶液的pH变化
A.上述图象只有两个正确 B.上述图象只有三个正确
C.上述图象全部正确 D.上述图象全部错误
二、填空题
10.(2024•鄞州区一模)某工厂欲从含有CuSO4的废液中回收金属铜,并得到工业原料硫酸亚铁,其工业流程如图:
(1)操作Ⅰ的名称是 ;
(2)A物质的化学式是 ;
(3)加入适量H2SO4时发生化学反应的化学方程式是 。
11.(2023秋•长兴县期末)回收利用废金属是解决废金属造成资源浪费和不同程度的环境污染的方法之一。我市一家大型化工厂处理回收含铜废料的生产流程与部分操作如下:
(注:步骤Ⅰ得到的残留物不溶于水和稀硫酸)
请回答下列问题:
(1)黑色固体A的成分是 (用化学式表示)。
(2)写出步骤Ⅲ的一个反应的化学方程式 。
(3)通常在步骤Ⅲ必须加入略过量的“铁屑”,原因是 。
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第14讲 金属的化学性质(二)
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 教材习题学解题
模块四 核心考点精准练(5大考点)
模块五 小试牛刀过关测
1.知道金属与酸反应的条件。
2.掌握金属与酸反应的图像分析方法。
3.记忆金属活动性顺序。
4.学会运用金属活动性顺序解题。
5.学会金属与盐反应后的滤液滤渣分析方法。
6.知道置换反应的特点。
知识点一:金属与酸反应
1.金属与盐酸、稀硫酸的反应
金属
盐酸
稀硫酸
现象
化学方程式
现象
化学方程式
镁
剧烈反应,有大量气泡产生,溶液呈无色。
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
剧烈反应,有大量气泡产生,溶液呈无色。
Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
锌
反应较快,有大量气泡产生,溶液呈无色。
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
反应较快,有大量气泡产生,溶液呈无色。
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
铁
有少量气泡产生,反应慢,溶液由无色变为浅绿色。
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
有少量气泡产生,反应慢,溶液由无色变为浅绿色。
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
铜
无现象
不反应
无现象
不反应
①铜不与稀盐酸、稀硫酸反应,镁、锌、铁都能与稀盐酸、稀硫酸反应,但反应的剧烈程度不同。由此可知,这四种金属在溶液中的活动性质顺序是Mg>Zn>Fe>Cu。
②并不是所有金属都能与酸反应放出氢气。
③单质铁与稀盐酸、稀硫酸发生反应时,生成的是亚铁盐,且亚铁盐溶液都为浅绿色。
④硝酸和浓硫酸具有强氧化性,与金属反应不生成H2,而生成水。
知识点二:金属与酸反应的图像
知识点三:金属的活动性顺序
(1)金属的活动性顺序
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)Cu、Hg、Ag、Pt、Au
(2)金属活动性顺序在实际应用中的意义
①可判断金属的化学活动性
在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,它的活动性就越强。
②可判断金属能否与酸发生置换反应而产生氢气
在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸里的氢,排在氢后面的金属不能置换酸里的氢。
③可判断金属能否跟盐溶液发生置换反应
在金属活动性顺序中,只有排在前面的金属,才能把排在后面的金属从它们的可溶性盐溶液里置换出来。根据金属单质和盐中金属离子在金属活动性顺序表中的位置,即可判断金属单质能否跟盐溶液发生置换反应。
(3)说明
①判断金属与某种金属化合物溶液能否发生置换反应,一要看金属是否排在化合物中的金属前面,二要看该化合物是否溶于水,如Fe与AgCl不能发生置换反应,因为AgCl不溶于水。
②用金属跟金属化合物溶液发生置换反应时,一般不用很活泼的K、Ca、Na等,因为这些金属常温下和水发生反应,不能置换出金属化合物溶液里金属。
知识点四:金属与盐反应
①钠与盐的溶液反应:钠不能置换出溶液中的金属,钠是直接与水反应。反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。如钠投入到硫酸铜溶液的反应式:
2Na + CuSO4 + 2H2O == Cu(OH)2 ↓+ Na2SO4 + H2 ↑
②铝与盐的溶液反应:如能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。
③铁与某些盐反应:如Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 ,
Fe +2 FeCl3 == 3FeCl2等。
湿法炼铜
①原理:先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜,再讲铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。
②主要化学方程式:Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
【金属滤液滤渣问题】
思维导图:第一种:一种金属多种盐
置换反应的滤液滤渣问题
第二种:多种金属一种盐
金属置换循序:弱者先出局(由“远”及“近”)
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
(1)将一种金属单质放入几种金属的盐溶液的混合液中时,其中排在金属活动性顺序表巾最靠后的金属最先被置换出来,然后再依次置换出稍靠后的金属。简记为“在金属活动性顺序中,距离远,先反应”。
如将金属Zn。放入FeSO4和CuSO4的混合溶液中,Zn先与CuSO4发生置换反应,与CuSO4反应完后再与FeSO4 发生置换反应。根据金属锌的量不同可分为以下几个阶段。
反应分步:①Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
②Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe
阶段
金属锌的量
析出金属
滤液的成分
阶段1:第①步反应正在进行
锌不足(不够与CuSO4溶液完全反应)
Cu
ZnSO4、FeSO4、CuSO4
阶段2:第①步反应恰好进行完全
锌不足(恰好与CuSO4溶液完全反应)
Cu
ZnSO4、FeSO4
阶段3:第②步反应正在进行
锌不足(不够与FeSO4溶液完全反应)
Fe、Cu
ZnSO4、FeSO4
阶段4:第②步反应恰好进行完全
锌适量(恰好与FeSO4溶液完全反应)
Fe、Cu
ZnSO4
阶段5:Zn过量
锌足量
Zn、Fe、Cu
ZnSO4
知识点五:置换反应
①定义:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。置换反应是化学基本反应类型之一。
②特征:反应物和生成物都是一种单质和一种化合物。
③通式:A+BC→B+AC
④化合反应、分解反应、置换反应的比较
项目
特点
举例
简单表示
化合反应
多变一
C+O2===CO2
A+B+……→C
分解反应
一变多
2H2O2===2H2O+O2↑
A→B+C+……
置换反应
一换一
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
A+BC→B+AC
教材习题01
设计实验除去杂质:①铜粉中含有的少量铁粉;
② FeCl2溶液中含有的少量CuCl2。
解题方法
①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。
②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
【答案】①加入足量的稀盐酸,充分反应后过滤、洗涤干燥
②加入足量的铁粉,充分反应后过滤。
教材习题02
调查化工颜料商店出售的涂料添加剂“银粉”是什么金属,通过实验做出初步分析和判断,并提交调查分析报告。
解题方法
①利用金属的化学性质解题
②活动性强的金属能把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来
【答案】实验方案:把“银粉”加入稀盐酸中,产生气泡说明“银粉”不是银把“银粉”分别加入氯化镁溶液、氯化锌溶液中加入氯化镁溶液中的“银粉”无明显现象,说明银粉”不如镁活泼,加入氯化锌溶液中的“银粉”,“银粉”溶解,析出银白色固体,说明“银粉”比锌活泼,则化工颜料商店出售的涂料添加剂“银粉”是铝。
故答案为:化工颜料商店出售的涂料添加剂“银粉”是铝。
考点一 金属与酸反应
1.(2023秋•越城区月考)在杠杆的两端挂着质量和体积都相同的铝球和铁球,这时杠杆平衡;将两球分别浸泡在质量和溶质质量分数都相同的稀硫酸中(如图所示),直至两个烧杯中均没有气泡产生为止,两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中正确的是( )
①反应结束后,烧杯甲中的溶液质量大;
②反应结束后,烧杯乙中的溶液质量大;
③拿掉烧杯后,要使杠杆重新平衡,支点应向A端移动;
④拿掉烧杯后,要使杠杆重新平衡,支点应向B端移动;
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】C
【解答】解:铁球和铝球的质量和体积都相同,将两球分别浸泡在质量相同,浓度相同的稀硫酸中,至不再反应,铁球和铝球的外形变化不大且无孔洞出现,说明金属都有剩余,硫酸完全反应,等量硫酸产生氢气的质量相等,通过化学方程式计算可知相同质量的硫酸消耗铁的质量要比铝多。
设消耗的铁和铝的质量分别为x、y,硫酸的质量为100g,质量分数为a%则:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
56 98 54 294
x 100g×a% y 100g×a%
解得:x= y=
①由上述计算知参加反应的铁球质量大,生成氢气的质量相等,则放铁球的那个烧杯中溶液质量增加的多,故反应结束后,烧杯甲中的溶液质量小,①错误;
②由①的分析知,反应结束后,烧杯乙中的溶液质量大,②正确;
③因为铁球减少的质量大,反应后铁球要比铝球轻,故支点应向A移动,③正确;
④因为铁球减少的质量大,反应后铁球要比铝球轻,故支点应向A移动,④错误;
故选:C。
2.(2023秋•兰溪市校级期末)黄铜(由铜和锌形成的合金)有较强的耐磨性能,在生活中有广泛的用途。晓军同学为了测定黄铜屑样品组成,分四组取样品与稀硫酸反应,其实验数据记录如下表:
样品
第1份
第2份
第3份
第4份
取样品质量(g)
25.0
25.0
25.0
25.0
取稀硫酸质量(g)
40.0
80.0
120.0
160.0
产生气体质量(g)
0.2
0.4
0.5
m
试计算:
(1)上表中m的数值是 ;
(2)通过分析上述数据可知,当黄铜样品和稀硫酸的质量比为 时,两者恰好完全反应;
(3)求所用稀硫酸中硫酸的质量分数?
【答案】(1)0.5;
(2)1:4;
(3)24.5%。
【解答】解:分析依据表中数据可知,每40.0g的稀硫酸与样品反应可生成0.2g氢气,当加入硫酸120.0g时,产生氢气为0.5g,说明25.0g样品中锌完全反应完了,所以第4份,加入160.0g的稀硫酸时,产生氢气也应为0.5g,则m=0.5,故填:0.5;
(2)分析依据表中数据可知,每40.0g的稀硫酸与样品反应可生成0.2g氢气,生成氢气为0.5g时,消耗硫酸的质量为=100g,则恰好完全反应时,黄铜样品和稀硫酸的质量比为25g:100g=1:4,故填:1:4;
(3)设100g稀硫酸中硫酸的质量为x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
98 2
x 0.5g
=
x=24.5g
则所用稀硫酸中硫酸的质量分数为×100%=24.5%
答:所用稀硫酸中硫酸的质量分数为24.5%。
考点二 金属与酸反应的图像
3.(2024•杭州一模)常温下,相同质量的镁和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应,以下图像中纵坐标表示生成氢气的质量,横坐标表示相关的量。其中图像表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:恰好完全反应时,24份质量的镁和稀硫酸反应生成2份质量的氢气,56份质量的铁和稀硫酸反应生成2份质量的氢气,稀硫酸足量时,相同质量的镁和铁完全反应时,镁生成的氢气较多。
A、镁比铁活泼,反应需要时间较短,故选项不正确。
B、完全反应后镁反应生成的氢气较多,故选项不正确。
C、反应的硫酸质量相等时,生成氢气质量相等,最终镁反应生成的氢气较多,故选项正确。
D、最终镁反应生成的氢气较多,故选项不正确。
故选:C。
4.(2024•西湖区模拟)将等量的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硫酸中,反应完成后生成氢气的质量关系不可能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:A、如果稀硫酸足量,镁反应生成氢气最多,锌反应生成氢气最少,该选项正确。
B、当铁、锌反应生成的氢气质量相等时,应该是稀硫酸过量,则镁反应生成的氢气和锌、铁一样多,该选项不正确。
C、当三种金属都过量时,稀硫酸完全反应,生成氢气质量相等,该选项正确。
D、锌完全反应,铁和镁有剩余的时候,该选项正确。
故选:B。
5.(2024•越城区校级一模)向三个盛有相同质量锌粉、铁粉和镁粉的烧杯中,分别滴加相同浓度的稀硫酸,产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。用柱状图表示a、b、c、d处的四个图像中不正确的是( )
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
【答案】D
【解答】解:A、由图像可知,a处锌粉、铁粉和镁粉三种金属均有剩余,与相同质量的稀硫酸反应,生成氢气的质量相等,故选项图像正确。
B、由图像可知,b处锌已完全反应,镁、铁与相同质量的稀硫酸反应,生成氢气的质量相等,生成氢气的质量mMg=mFe>mZn,故选项图像正确。
C、由图像可知,c处锌、铁已完全反应,镁和稀硫酸恰好完全反应,生成氢气的质量mMg>mFe>mZn,故选项图像正确。
D、由图像可知,d处三种金属均已完全反应,生成氢气的质量mMg>mFe>mZn,故选项图像错误。
故选:D。
考点三 金属活动性顺序应用
6.(2024•衢州一模)为了测定金属活动性强弱,小科设计了如图所示的实验,向打磨过的金属X和金属Y上滴加不同溶液,金属X上仅①处有明显现象,金属Y上③和④处均有明显现象。据此可判断出金属X、金属Y、铁和银的活动性由强到弱的顺序为( )
A.X>Y>Fe>Ag B.Y>Fe>X>Ag C.Y>X>Fe>Ag D.X>Fe>Y>Ag
【答案】B
【解答】解:向打磨过的金属X上滴加硝酸银溶液、氯化亚铁溶液,金属X上仅①处有明显现象,说明X的金属活动性比银强,比铁弱,即Fe>X>Ag;向打磨过的金属Y上滴加硝酸银溶液、氯化亚铁溶液,金属Y上③和④处均有明显现象,说明Y的金属活动性比银、铁强,即Y>Ag,Y>Fe;可判断出金属X、金属Y、铁和银的活动性由强到弱的顺序为Y>Fe>X>Ag。
故选:B。
7.(2024•温州模拟)碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池,其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu等单质)中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤出铜渣,再加入锌粉置换出镉,下列金属的活动性顺序正确的是( )
A.Zn>Cu>Cd B.Zn>Cd>Cu C.Cu>Zn>Cd D.Cd>Zn>Cu
【答案】B
【解答】解:在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu单质)中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤出铜渣,说明Cd、Zn均能与稀硫酸反应,Cu不与稀硫酸反应,说明Cd、Zn的位置排在氢的前面,Cu的位置排在氢的后面,即Cd、Zn>H>Cu。
再加入锌粉置换出镉,说明锌的金属活动性比镉强,即Zn>Cd。
则三种金属的金属活动性顺序为:Zn>Cd>Cu。
故选:B。
考点四 金属滤液滤渣问题
8.(2024•拱墅区一模)小乐将一定量的锌粉加入到Al(NO3)3、Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,充分反应后将混合物过滤得到滤液和滤渣。已知混合溶液中的某些阳离子个数随时间的变化如图所示,则下列分析正确的是( )
A.②表示的阳离子是Ag+
B.③表示的阳离子是Zn2+
C.过滤得到的滤渣中只有Ag和Fe
D.过滤得到的滤液中只有Zn(NO3)2和Al(NO3)3
【答案】C
【解答】解:A、②表示的阳离子是亚铁离子,故选项不正确。
B、③表示的阳离子是铝离子,故选项不正确。
C、亚铁离子有剩余,说明硝酸亚铁部分反应,滤渣中含有银和铁,故选项正确。
D、过滤得到的滤液中只有Zn(NO3)2和Al(NO3)3和硝酸亚铁,故选项不正确。
故选:C。
9.(2023•余杭区一模)2022年10月一项报告显示今年会有58亿只手机成为电子垃圾。为了回收手机中的铁与银,某公司向含有硝酸亚铁、硝酸银的浸泡液中逐渐加入锌粒,溶液质量变化如图,下列说法错误的是( )
A.b点对应的溶液颜色为浅绿色
B.d点存在两种溶质
C.向e点的对应的物质中加入盐酸,不会有气泡产生
D.ac段发生的反应为Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
【解答】解:A、ac段的反应是锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银,硝酸亚铁还没参与反应,则b点对应的溶液颜色为浅绿色,故选项说法正确。
B、d点时硝酸银已经完全反应,硝酸亚铁还没反应完,则d点存在生成的硝酸锌和没反应完的硝酸亚铁两种溶质,故选项说法正确。
C、e点时锌和硝酸银、硝酸亚铁恰好完全反应,对应物质中有生成的铁,铁和盐酸反应会生成氢气,则向e点的对应的物质中加入盐酸,会有气泡产生,故选项说法错误。
D、ac段是锌和硝酸银反应,发生的反应为Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag,故选项说法正确。
故选:C。
10.(2024•宁波模拟)小周学习了金属的相关性质,做了如图所示的两个实验。下列说法正确的是( )
A.甲实验滤渣加入盐酸会有气泡产生
B.甲实验滤液中有三种阳离子
C.乙实验滤液中有两种阳离子
D.乙实验滤液质量变大
【答案】B
【解答】解:A、甲实验中加入稀盐酸产生白色沉淀,是因为稀盐酸和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银,即硝酸银过量,铁完全反应,滤渣中含有银,银不能和稀盐酸反应,加入盐酸不会有气泡产生,故选项不正确。
B、甲实验滤液中有三种阳离子,即没有反应的硝酸银中的银离子、没有反应的硝酸铜中的铜离子和反应生成的硝酸亚铁中的亚铁离子,故选项正确。
C、乙实验中加入稀盐酸产生气体,是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,说明铁过量,硝酸银和硝酸铜完全反应,滤液中有一种阳离子,即反应生成的硝酸亚铁中的亚铁离子,故选项不正确。
D、56份质量的铁和硝酸银、硝酸铜反应后生成216份质量的银、64份质量的铜,反应后滤液质量变小,故选项不正确。
故选:B。
考点五 置换反应
11.(2024•舟山模拟)如图是A、B、C、D、E五种不同类别物质卡片组成的“化学拼图”,相邻两张卡片所标的物质(或其溶液)间能发生反应或转化。下列有关说法正确的是( )
A.C+E发生置换反应
B.若B为氢气,与E反应可生成新的单质
C.A+C、C+D、A+D两两反应一定能生成盐和水
D.若E能与D发生化学反应,则E一定是CO2
【答案】B
【解答】解:A、C与E反应是氧化物和酸反应,生成盐和水,两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物,属于复分解反应,故A错;
B、若B为氢气,与E反应可生成新的单质,例如氢气与氧化铜在加热的条件下,反应生成铜和水,故B正确;
C、A+C反应生成新酸和新盐、C+D反应生成盐和水、A+D反应生成新碱和新盐,故C错;
D、若E能与D发生化学反应,则E不一定是CO2,可以是二氧化硫等物质,故D错。
故选:B。
12.(2023秋•宁海县月考)“金银铜铁锡”俗称五金,相关叙述正确的是( )
A.黄铜(铜锌合金)比铜的硬度小
B.五种金属中,金属铜的导电性最弱
C.“金银铜锡铁”是按照金属活泼性由弱到强的顺序排列的
D.五种金属中,只有一种金属能和酸发生置换反应生成氢气
【答案】C
【解答】解:A、合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高,黄铜比铜的硬度大,故A错误;
B、铜的导电性很好,如铁的导电性比铜的导电性差,故B错误;
C、金银铜铁锡中,由弱到强的顺序是金、银、铜、锡、铁,故C正确;
D、五种金属中,只有铁和锡能和酸发生置换反应生成氢气,故D错误;
故选:C。
13.(2022•拱墅区校级二模)金属M与硝酸银溶液反应的化学方程式为:2AgNO3+M=2Ag+M(NO3)2,下列说法错误的是( )
A.M的金属活动性比Ag强
B.M一定是金属活动性顺序中氢前金属
C.金属M不可能是铝
D.该反应属于置换反应
【答案】B
【解答】解:A、M能将Ag从它的盐溶液中置换出来,说明M的金属活动性比Ag强,故A正确;
B、M的金属活动性比Ag强,但不一定在氢前,无法确定M是否与酸反应,故B错误;
C、从化学方程中可看出,M元素在化合物中显+2价,不可能是铝,铝元素显+3价,故C正确;
D、该反应由一种单质与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D正确。
故选:B。
一、选择题
1.(2023秋•宁波期中)向盛有硫酸铜的烧杯中加入某种药品,恰好完全反应。反应前后溶液中离子种类及个数比如图所示。则加入的药品可能是( )
A.铝 B.银 C.铜 D.锌
【答案】D
【解答】解:A、铝的金属活动性比铜强,但生成的硫酸铝中铝离子和硫酸根离子的个数比为2:3,故选项错误。
B、银的金属活动性比铜弱,不能与硫酸铜发生置换反应,故选项错误。
C、铜不能与硫酸铜反应,故选项错误。
D、锌的金属活动性比铜强,能与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,硫酸锌中锌离子和硫酸根离子的个数比为1:1,故选项正确。
故选:D。
2.(2022秋•西湖区校级期末)某化学小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉,充分反应后过滤,得到溶液甲和固体乙,如图所示:
则:①溶液甲中一定含有Al(NO3)3和Zn(NO3)2;
②固体乙中一定含有Ag,可能含有Cu和Zn;
③若溶液甲是蓝色,则溶液甲一定含有Al(NO3)3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2;
④向固体乙上滴加盐酸有气泡产生,则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2.
上述四种说法正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:金属活动性Al>Zn>Cu>Ag,所以锌粉优先与AgNO3发生反应,铜粉后与AgNO3发生反应,但是铜粉和锌粉都不能和Al(NO3)3发生反应,Al(NO3)3一定在溶液中;
①锌粉优先与AgNO3发生反应生成硝酸锌和银,铜粉和锌粉都不能和Al(NO3)3发生反应,所以溶液中一定有Al(NO3) 3和Zn(NO3)2;
②锌粉优先与AgNO3发生反应生成硝酸锌和银,固体乙中一定含有Ag,可能有Cu和Zn;
③若溶液甲是蓝色,说明铜已经与AgNO3发生反应,而锌已经全部反应,溶液甲一定含有Al(NO3)3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2;
④向固体乙上滴加盐酸有气泡产生,说明固体中有锌,锌过量,铜未参加反应,溶液中AgNO3被反应完全,溶液甲中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2。
故选:D。
3.(2023秋•丽水期末)将质量均为2.8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盐酸中,反应完全后生成氢气的质量如图所示,反应过程中( )
A.金属锌有剩余
B.参加反应的金属一样多
C.铁和稀盐酸恰好完全反应
D.消耗稀盐酸的质量一样多
【答案】C
【解答】解:由于镁的相对原子质量小于铁,化合价相等,所以等质量镁、铁与足量的盐酸反应,镁生成的氢气多,图中镁、铁生成的氢气质量相等,所以镁一定有剩余,铁恰好完全反应;若生成的氢气质量相等,依据化学方程式中数据可知,锌、铁的质量比是65:56,但是锌产生的氢气质量小于铁,所以锌一定不足;生成的氢气不同,根据质量守恒定律,镁、铁消耗的盐酸质量相同,锌消耗盐酸少;
A、根据以上分析,锌的量一定不足,错误;
B、根据以上分析,镁过量,参加反应的金属不一样多,错误;
C、根据以上分析,铁和稀盐酸恰好完全反应,正确;
D、根据以上分析,消耗稀盐酸的质量不一样多,错误;
故选:C。
4.(2024•杭州一模)某废液中含有硝酸银和硝酸铜,为回收利用和减少污染,往废液中加入一定量的铁粉,充分反应后,过滤得到滤渣和滤液,向滤渣中加入少量稀盐酸,产生气泡,则下列判断正确的是( )
A.滤渣中一定含有银,可能含有铜
B.滤渣中一定含有银和铜,可能含有铁
C.滤液中一定含有硝酸亚铁,一定没有硝酸银和硝酸铜
D.滤液中一定含有硝酸亚铁,可能含有硝酸银和硝酸铜
【答案】C
【解答】解:铁的金属活动性比银、铜强,往AgNO3和Cu(NO3)2的混合液中加入一定量的铁粉,铁先与AgNO3溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银,AgNO3反应完,若还有铁粉,才能与Cu(NO3)2溶液反应生成硝酸亚铁溶液和铜。充分反应后过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,产生气泡,说明铁过量,滤渣中含有银、铜、铁,滤液中只含有硝酸亚铁。
故选:C。
5.(2024•浙江模拟)如图,在柠檬中插入铜片和A金属片可以制得水果电池。相同条件下,两种金属活泼性差异越大,柠檬电池产生的电压越大。则当A为下列哪种金属时,该柠檬电池的电压最大( )
A.铝 B.镁 C.锌 D.铁
【答案】B
【解答】解:在柠檬中插入铜片和A金属片可以制得水果电池,相同条件下,两种金属活泼性差异越大,柠檬电池产生的电压越大,选项中的四种金属中,当A为镁时,与铜的金属活动性差异最大,该柠檬电池的电压最大。
故选:B。
6.(2024•江北区一模)兴趣小组为探究Fe、Cu、Ag三种金属的活动性,将铜片放入硝酸银溶液中,观察到铜片表面出现银白色物质。一段时间后将甲图试管中的物质过滤,向滤液中加铁片,析出固体的质量随时间变化如图乙所示,下列说法错误的是( )
A.该实验可以证明金属的活动性Fe>Cu>Ag
B.试管中的物质过滤后,滤液中的溶质有两种
C.a点对应的溶质有Cu(NO3)2、AgNO3
D.bc段析出的固体是铜
【答案】C
【解答】解:甲试管中的物质一定含有硝酸铜,可能含有硝酸银。向滤液中加铁片,铁的金属活动性比银、铜强,若含硝酸银,铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银,AgNO3反应完,若还有铁,铁才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜,由图示可知,一定发生了上述两个反应,0﹣b段发生是铁与硝酸银的反应,b﹣c段发生的是铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,
A、将铜片放入硝酸银溶液中,观察到铜片表面出现银白色物质,说明金属活动性铜>银;向滤液中加铁片,析出固体的质量,可以看出,铁先与AgNO3反应,铁后与Cu(NO3)2反应,说明金属活动性Fe>Cu>Ag,故正确;
B、由乙图可知,析出固体有两个拐点,说明加入铁后有两个反应发生,试管中的物质过滤后,滤液中的溶质有两种,故正确;
C、a点对应铁与部分硝酸银反应,溶液中所含的溶质是剩余的硝酸银、硝酸铜和生成的硝酸亚铁,故错误;
D、bc段发生的是铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,析出的固体是铜,故正确。
故选:C。
7.(2024•浙江模拟)将一定质量的铁粉加至H2SO4、MgSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液M和滤渣N。下列有关说法中,不合理的是( )
A.滤液M中一定存在Fe2+
B.滤渣N的质量一定大于加入铁粉的质量
C.滤渣N中一定没有单质镁
D.滤液M中至少含有两种金属阳离子
【答案】B
【解答】解:A、铁一定会参加反应产生亚铁离子,故说法正确;
B、依据该置换反应的过程是:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,反应的铁与铜的相对原子质量关系可知:该反应发生时,铁置换出铜时反应的铁小于生成的铜,但是由于铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,因此不能比较滤渣N的质量和加入铁粉的质量的大小,故说法错误;
C、镁的活动性比铁强,不能反应,因此一定没有单质镁,故说法正确;
D、滤液中一定含有亚铁离子和没反应的镁离子,可能含有硫酸铜,故说法正确。
故选:B。
8.(2023•温州二模)小博设计了如下实验,向打磨过的三条金属片x、y、z的左侧滴加ZnCl2溶液,右侧滴加AgNO3溶液,只观察到④、⑤、⑥有明显现象,关于三种金属的活动性强弱正确的是( )
A.x>y>z B.y>x>z C.z>y>x D.z>x>y
【解答】解:由题意可知,向打磨过的三条金属片x、y、z的左侧滴加ZnCl2溶液,右侧滴加AgNO3溶液,①、②处无现象,说明了x金属的活动性比锌、银弱;③处无现象,④处有现象,说明了z金属的活动性比锌弱,比银活泼;⑤、⑥处有现象,说明了z金属的活动性比、银活泼,由此可得出金属的活动性强弱是:z>Zn>y>Ag>x。
故选:C。
9.(2022秋•萧山区期中)下列四个图象分别对应四个变化过程的一种趋势,其说法正确的是( )
①表示在等质量的铁粉和锌粉中分别加入足量的溶质质量分数相等的稀硫酸
②用加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物的方法制取氧气
③向一定量的硫酸和硫酸铜的混合溶液中逐滴加入一定质量分数的氢氧化钠溶液
④向一定量的氢氧化钠溶液中加水稀释,溶液的pH变化
A.上述图象只有两个正确 B.上述图象只有三个正确
C.上述图象全部正确 D.上述图象全部错误
【解答】解:①在等质量的铁粉和锌粉中分别加入足量的溶质质量分数相等的稀硫酸时,随着稀硫酸的不断加入,产生氢气的质量相等,最终铁和稀硫酸反应生成的氢气多,该选项对应关系正确;
②开始一段时间氯酸钾没有反应,二氧化锰质量分数不变,温度达到一定程度时,氯酸钾分解生成氯化钾和氧气,随着反应的进行,二氧化锰质量分数不断增大,当完全反应后二氧化锰质量分数不再变化,该选项对应关系正确;
③向一定量的硫酸和硫酸铜的混合溶液中逐滴加入10%的氢氧化钠溶液时,氢氧化钠先和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,溶液质量增大,后和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,由于氢氧化钠的质量分数是10%,因此溶液质量仍然增大,氢氧化钠和硫酸铜完全反应后,继续加入氢氧化钠溶液时,溶液质量增大,该选项对应关系不正确;
④向一定量的氢氧化钠溶液中加水稀释,溶液的pH逐渐减小,但是不能减小到7,更不能小于7,该选项对应关系不正确;
由以上分析可知,A选项说法是正确的。
故选:A。
二、填空题
10.(2024•鄞州区一模)某工厂欲从含有CuSO4的废液中回收金属铜,并得到工业原料硫酸亚铁,其工业流程如图:
(1)操作Ⅰ的名称是 ;
(2)A物质的化学式是 ;
(3)加入适量H2SO4时发生化学反应的化学方程式是 。
【答案】(1)过滤;
(2)Fe;
(3)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。
【解答】解:(1)操作Ⅰ能将固体和液体分离,操作Ⅰ的名称是过滤。
(2)从含有CuSO4的废液中回收金属铜,并得到工业原料硫酸亚铁,可利用铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,A物质是铁,其化学式是Fe。
(3)操作Ⅰ后得到的固体是铁和铜的混合物,铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜不能与稀硫酸反应,反应的化学方程式为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。
故答案为:
(1)过滤;
(2)Fe;
(3)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。
11.(2023秋•长兴县期末)回收利用废金属是解决废金属造成资源浪费和不同程度的环境污染的方法之一。我市一家大型化工厂处理回收含铜废料的生产流程与部分操作如下:
(注:步骤Ⅰ得到的残留物不溶于水和稀硫酸)
请回答下列问题:
(1)黑色固体A的成分是 (用化学式表示)。
(2)写出步骤Ⅲ的一个反应的化学方程式 。
(3)通常在步骤Ⅲ必须加入略过量的“铁屑”,原因是 。
【答案】(1)CuO;
(2)Fe+CuSO4═Cu+FeSO4(或Fe+H2SO4═H2↑+FeSO4);
(3)使CuSO4溶液充分反应。
【解答】解:(1)黑色固体A和稀硫酸反应生成蓝色溶液B,所以B中含有铜离子,A是氧化铜,化学式为:CuO;故答案为:CuO;
(2)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+CuSO4═Cu+FeSO4(或Fe+H2SO4═H2↑+FeSO4);故答案为:Fe+CuSO4═Cu+FeSO4(或Fe+H2SO4═H2↑+FeSO4);
(3)加入过量的铁实际是将硫酸铜全部转化成硫酸亚铁;故答案为:使CuSO4溶液充分反应。
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