2024年中考化学专题训练——金属与酸反应

2024年中考化学专题训练——金属与酸反应 一、选择题 1．下列实验设计错误的是 A．用肥皂水可区分硬水和软水 B．用点燃的方法除去CO2中的CO C．用稀盐酸除去铜粉中少量铁粉 D．用KMnO4溶液区分SO2和CO2 2．下列物质的转化在给定条件下均能实现的是 A． B． C． D． 3．下列指定反应的化学方程式正确的是 A．镁条燃烧： B．不用铁桶盛放稀盐酸： C．铜在潮湿的空气中生锈： D．高温下用石灰石浆处理二氧化硫： 4．把铁片分别放入下列各物质的溶液中，片刻后取出，铁片质量减少的是 A．Al2(SO4)3 B．CuSO4 C．H2SO4 D．AgNO3 5．某金属加工厂生产过程中产生的废液，含有少量硝酸银和硝酸铜。该厂向废液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，无气体放出。则下列说法正确的是 A．滤渣中一定含有金属铁 B．滤渣中一定含有金属铜 C．滤液中一定含有硝酸亚铁 D．滤液中一定含有硝酸铜 6．除杂和提纯是化学的基本实验技能之一，下列实验操作能达到实验目的的是 选项 物质 所含杂质 加入的试剂和操作 A CO2 CO 点燃 B N2 O2 灼热的铜网 C CuCl2溶液 FeCl2 加入适量铁粉，过滤 D 铁粉 铜粉 适量的稀盐酸 A．A B．B C．C D．D 7．下列物质中既能与稀HCl反应，又能与NaOH溶液反应的是 ①NaHCO3 ②Al2O3 ③Al ④Na2CO3 ⑤NaHSO4 ⑥Al（OH）3 A．②③④⑥ B．①②③⑥ C．①③④⑤⑥ D．全部 8．价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。图1为某常见金属单质及其部分化合物的价类二维图。下列推断不合理的是 A．a→f→g→d的每步转化均可一步实现 B．b，c均可与稀硝酸反应，但反应原理不同 C．可通过图2装置制备物质e，且较长时间不易被氧化 D．h具有强氧化性，可用于饮用水的消毒，还原产物可以净水 9．在学习了金属的化学性质后，某化学兴趣小组的同学对镁和稀盐酸的反应进行了探究，通过观察气泡产生的快慢，画出如图所示的反应速率图。以下对图像分析错误的是    A．a时刻镁和稀盐酸开始反应 B．b→c过程中反应速率逐渐增大 C．c时刻后反应速率减小的原因是稀盐酸的浓度逐渐减小 D．c时刻溶液的温度最高 10．常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条，充分反应（忽略挥发）。下列图像正确的是    A．②④ B．②③ C．③④ D．①④ 二、实验题 11．化学实验是认识物质的重要途径，运用手持技术探究金属与酸反应的实验如图。 取5组如图1所示的250mL烧瓶，分别注入25mL某浓度的稀盐酸，再分别剪取相同长度、宽度和厚度的镁、铝、锌、铁、铜金属片，打磨后投入烧瓶中，迅速塞紧带有压强传感器的橡皮塞，点击采集，得到图2所示的变化曲线。 (1)曲线 (填字母)对应的金属是铜。 (2)曲线b对应的金属是铁，在300s时溶液中含有的物质除水外还有 。 (3)曲线c对应的金属是镁，反应的化学方程式为 ；在18s左右曲线c达到最高点后又略微下降的原因是 。 (4)综合分析可知，下列说法正确的有(填字母序号)。 A．如延长反应时间，曲线d的图像仍将是一条直线 B．曲线d对应的反应速率适中，适合实验室制取气体 C．曲线e在0~100s段几乎没有上升，说明该金属打磨不彻底 12．中国古代已掌握了铜冶炼和铸造技术，现代铜冶炼废气、废水需经过处理后排放。 Ⅰ.铜的冶炼与防腐 (1)如图﹣1 所示一氧化碳还原氧化铜的实验，硬质玻璃管内出现 （现象），证明反应已经发生。 (2)上述实验获得的Cu中含有少量黑色的CuO。请补充完整提纯铜的实验方案：将所得固体置于烧杯中， ，干燥。（可选用的试剂：稀H2SO4、AgNO3溶液、NaOH溶液，蒸馏水） (3)《周礼•考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。铜和青铜的相关性质见下表，推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有 。 铜 青铜（含25%的锡） 熔点 1085℃ 800℃ 硬度 3.0 5～6.6 注：硬度以金刚石的硬度10为标准，1表示很软，10表示很硬。 (4)某同学设计实验探究铜锈蚀产生铜绿[Cu2（OH）2CO3]的条件（如图﹣2所示），在下图图中铜片上最不易产生铜绿的是 （填序号）。 Ⅱ.湿法炼铜废水的处理 (5)湿法炼铜产生酸性废水，含有的CuSO4、ZnSO4可用铁炭混合物（铁粉和活性炭的混合物）除去。其他条件不变，废水pH对Cu2+、Zn2+去除率的影响如图﹣3所示。 ①pH＜3时，铁炭混合物表面有大量气泡产生，产生该现象的化学方程式为 。 ②相同pH条件下，Cu2+的去除率远高于Zn2+的原因可能是 。 三、计算题 13．高碳钢与我们的生活密切相关，主要组成是C和Fe。为测定某高碳钢样品中铁的质量分数，化学兴趣小组进行了如下实验：先向装置中加入足量稀盐酸并称量，示数如图1；再加入5.65g样品粉末，待反应不再产生气泡后鼓入干燥的空气排出氢气，立刻称量，示数如图2。 (提示：①高碳钢中除铁与稀盐酸反应外，其他物质不与稀盐酸反应；②氢气密度小于空气) (1)请计算高碳钢中铁的质量分数(结果保留至小数点后一位)。 (2)上述实验测定结果比该高碳钢样品中铁的质量分数偏高，可能的原因是___________(填字母)。 A．装置漏气 B．实验前该高碳钢样品暴露在潮湿空气中时间过长 C．实际称量的高碳钢样品多于5.65g D．鼓入干燥的空气没有把产生的氢气全部排出 四、填空与简答 14．研究常见金属性质 (1)写出金属Mg与稀盐酸反应的化学方程式 ，反应的基本类型属于 反应。 (2)某化学兴趣小组用如图装置来探究炼铁的原理，实验开始时，应 (填“先加热再通CO”或“先通CO再加热”)，目的是 。    15．已知A、B、C、D四种物质都含有同一种元素，其中A是单质，B是黑色固体，C是红棕色固体。它们之间存在着如下转化关系：（1）A在不同条件下能够转化成B或C；（2）A和稀硫酸反应有D生成；（3）在高温条件下，B、C分别和无色气体E反应，都能生成A和另一种无色气体F。根据上述信息，回答下列问题： （1）写出下列物质的化学式：A ；F 。 （2）E的另一种用途是 ；E与F化学性质不同是因为 不同。 （3）A转化为B化学方程式为 ；A转化为D的基本反应类型是 反应。 16．（1）用化学用语填空： ①碳酸分子 ； ②构成氯化钠的阴离子 ； ③幼儿缺 会导致佝偻病。 ④黄铜与足量稀盐酸反应的化学方程式为 ，完全反应后剩余固体是 。 （2）已知ag镁条放在空气中完全燃烧，生成bg氧化镁（不考虑其它反应），理论上a b（填“=”、“<”或“>”），该反应 （填“符合”或“不符合”质量守恒定律。 （3）氨催化氧化是制硝酸的主要反应之一。该反应的微观示意图如图。      ①甲、乙、丙、丁四种物质都是由（填“分子”、“原子”或“离子”） 构成的。 ②已知物质甲中氢元素的化合价为+1，则另一种元素的化合价为 。 ③此反应中共涉及的氧化物有 种，参加反应的甲与乙的分子个数比为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【详解】A、用肥皂水区别硬水和软水，振荡，泡沫多，浮渣少的是软水，泡沫少，浮渣多的是硬水。该实验设计正确； B、二氧化碳不可燃也不助燃，则二氧化碳中的一氧化碳不能点燃，该实验设计不正确； C、铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，但铜不能与盐酸反应，则能用稀盐酸除去铜粉中少量铁粉，该实验设计正确； D、二氧化硫能与高锰酸钾溶液褪色，但二氧化碳不能使溶液褪色，该实验设计正确。 故选B。 2．D 【详解】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不符合题意； B、铜与稀硫酸不反应，不符合题意； C、过氧化氢溶液在二氧化锰催化下分解为水和气体氧气，不能生成氢气，不符合题意； D、碳单质在氧气中完全燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳单质在高温无氧条件下生成一氧化碳，符合题意； 故选D。 3．D 【详解】A、镁在氧气中燃烧生成氧化镁，化学方程式为，不符合题意； B、铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为，不符合题意； C、铜在潮湿的空气中生成碱式碳酸铜，其生成物中含有碳元素，不符合题意； D、石灰石的主要成分是碳酸钙，故其反应是碳酸钙、二氧化硫与氧气高温下反应生成硫酸钙和二氧化碳，化学方程式为，符合题意； 故选D。 4．C 【详解】A、在金属活动性顺序中，铁位于铝后面，则铁不能与硫酸铝反应，即铁片质量不变，该选项不符合题意； B、在金属活动性顺序中，铁位于铜前，铁能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，由于，铁片表面有铜析出，固体质量变大，该选项不符合题意； C、铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，固体质量减小，该选项符合题意； D、在金属活动性顺序中，铁位于银前，铁能与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，由于，铁片表面有银析出，固体质量变大，该选项不符合题意。 故选C。 5．C 【分析】该厂向废液中加入一定量的铁粉，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，反应停止后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气体放出，说明滤渣中没有铁。 【详解】A、向滤液中加入稀盐酸，无气体放出，说明滤渣中一定不含金属铁，故A说法错误； B、因为铁的量不确定，可能与硝酸铜反应，则滤渣中可能含有铜，故B说法错误； C、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁，故滤液中一定有硝酸亚铁，故C说法正确； D、因为铁的量不确定，可能将硝酸铜完全反应，则滤液中不一定含有硝酸铜，故D说法错误。 故选：C。 6．B 【详解】A、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳中混有少量一氧化碳，无法被点燃，不符合题意； B、通过灼热的铜网，铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，铜和氮气不反应，可除去杂质，符合题意； C、加入适量铁粉，铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，过滤，除去反应生成的铜，不但没有除去杂质，反而除去了原物质，不符合题意； D、加入适量的稀盐酸，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜和稀盐酸不反应，除去了原物质，不符合题意。 故选B。 7．B 【详解】①碳酸氢钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水； ②氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水，氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水； ③铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气； ④碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，碳酸钠和氢氧化钠不反应； ⑤硫酸氢钠能与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，硫酸氢钠和稀盐酸不反应； ⑥氢氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水，氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水。 故既能与稀HCl反应，又能与NaOH溶液反应的是①②③⑥。 故选B。 8．C 【分析】根据图1为某常见金属单质及其部分化合物的价类二维图，图中金属具有+2价、+3价、+6价，可知该金属为Fe。 【详解】A、由分析可知，该金属是铁，a为单质，则a为单质铁，f属于盐，且铁元素显+2价，则f可能是氯化亚铁，g属于盐，且铁元素显+3价，故g为氯化铁，d属于碱，且铁元素显+3价，则d为氢氧化铁，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁，所以a→f→g→d的每步转化均可一步实现，故选项推断合理； B、b属于氧化物，且铁元素显+2价，是氧化亚铁，c属于氧化物，且铁元素显+3价，是氧化铁，FeO能与稀硝酸反应，且属于氧化还原反应，Fe2O3能与稀硝酸反应生成硝酸铁和水，符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应，二者反应原理不同，故选项推断合理； C、e属于碱，且铁元素显+2价，是氢氧化亚铁，图2中铁与硫酸反应生成的硫酸亚铁和氢气，利用氢气排尽装置中空气，但生成的硫酸亚铁和氢氧化钠溶液不方便混合生成氢氧化亚铁；就算生成氢氧化亚铁，该装置与空气连通，生成的氢氧化亚铁也容易被氧化，故选项推断不合理； D、h属于盐，且铁元素显+6价，h是高铁酸盐，具有强氧化性，可用于饮用水的消毒，还原产物为Fe(OH)3胶体，具有吸附性，可以用于净水，故选项推断合理。 故选：C。 9．D 【详解】A、由图知，从a时刻起镁和稀盐酸开始反应，故A不符合题意； B、由图知，b→c过程中反应速率逐渐增大，故B不符合题意； C、由图知，c时刻后反应速率减小的原因是稀盐酸的浓度逐渐减小，故C不符合题意； D、由图知，c时刻反应速率最高，故D符合题意。 故选D。 10．A 【详解】①金属与酸的反应是放热反应，溶液的温度逐渐升高，当反应结束后，温度下降，会恢复到原温度，错误； ②镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应过程中气体的体积不断增加，盐酸反应结束，气体的体积不再增大，正确； ③常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条，镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，氯化镁质量最初为0，随着反应进行氯化镁质量不断增加，反应结束，氯化镁质量不再增大，错误； ④根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素的质量不变，氢元素的质量在反应前后不变，正确。 故选A。 11．(1)a (2)HCl、FeCl2 (3) Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 镁和盐酸反应放热，18s左右反应结束，温度下降，压强下降 (4)BC 【详解】（1）铜和稀盐酸不反应，压强会一直不变，故对应的曲线是a，故填：a； （2）铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，在300s时反应没有进行完，所以溶液中有生成的氯化亚铁和多余的盐酸，故填：HCl、FeCl2； （3）镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；镁与稀盐酸反应，放出热量，18s左右反应结束，温度逐渐恢复至室温，温度下降，压强下降，故填：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；镁和盐酸反应放热，18s左右反应结束，温度下降，压强下降； （4）A、分析曲线图可知，d表示锌，锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，放出热量，如延长反应时间，完全反应后，逐渐冷却至室温，压强减小，曲线会略微下降，得到d的图像不是一条直线，故选项说法不正确； B、分析曲线图可知，曲线d为锌，反应速率适中，便于收集气体，适合实验室制取气体，故选项说法正确； C、分析曲线图可知，曲线e为铝，铝在常温下，表面易生成氧化铝，氧化铝与盐酸反应没有气体生成，则在0～100s段几乎没有上升，可能是铝表面的氧化铝打磨不彻底，故选项说法正确； 故选BC。 12．(1)有红色固体出现 (2)加入足量稀硫酸充分反应至黑色固体完全溶解，过滤，蒸馏水洗涤滤渣2-3次 (3)降低铜的熔点，提高铜的硬度 (4)A (5) Fe能置换出Cu，但不能置换出Zn 【详解】（1）一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，故硬质玻璃管内出现红色固体，说明反应已经发生； （2）氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，铜和稀硫酸不反应，故可将所得固体置于烧杯中，加入足量稀硫酸充分反应至黑色固体完全溶解，过滤，蒸馏水洗涤滤渣2-3次，干燥； （3）由表中数据可知，青铜比铜的硬度大，熔点低，故铜冶炼过程中熔入锡的作用有降低铜的熔点，提高铜的硬度； （4）铜锈蚀产生铜绿，根据质量守恒定律， 化学反应前后，元素的种类不变，生成物中含Cu、C、H、O，反应物中也应含Cu、C、H、O，铜由铜元素组成，空气中含碳元素的物质是二氧化碳，空气中含氢元素的物质是水，氧气也应参与了反应，故铜生锈的条件是铜与氧气、二氧化碳、水接触。 A、该实验中，生石灰和氢氧化钠可吸收空气中的二氧化碳和水，该实验中，铜只与氧气接触； B、该实验中铜片与水接触， 但是水中可能溶有空气中的气体； C、该实验中铜片与二氧化碳、氧气和水接触，容易生锈； D、该实验中，铜片与氧气和水接触。 由以上分析可知，铜片上最不易产生铜绿的是A，因为破坏了铜生锈的两个条件； 故选A； （5）①pH<3时，铁炭混合物表面有大量气泡产生，产生该现象的原因是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：； ②相同pH条件下， Cu2+ 的去除率远高于 Zn2+ 的原因可能是：铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，能置换出铜，但是锌比铁活泼，铁不能置换出Zn，故填：Fe能置换出Cu，但不能置换出Zn。 13．(1)产生氢气的质量为150.00g+5.65g-155. 45g=0. 20g，设5.65g样品中铁的质量为x。 x=5.6g 该高碳钢中铁的质量分数=×100%≈99.1%。 (2)C 【详解】（1）见答案； （2）A、装置漏气不会影响氢气的溢出，对实验不产生误差，故选项说法错误； B、实验前该高碳钢样品暴露在潮湿空气中时间过长，则部分铁会锈蚀，与盐酸反应产生氢气的质量会减少，铁的质量分数偏低，故选项说法错误； C、若实际称量的高碳钢样品多于5.65g，则与盐酸反应的铁，产生氢气的质量会偏大，则铁的质量分数会偏大，故选项说法正确； D、鼓入干燥的空气没有把产生的氢气全部排出，则计算出的氢气的质量会偏小，则铁的质量分数偏低，故选项说法错误； 故选C。 14． Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 置换 先通CO再加热 排净装置内空气，防止发生爆炸 【详解】（1）金属Mg与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为： ，该反应是单质和化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，该反应属于置换反应。 （2）一氧化碳属于可燃性气体，加热不纯净的一氧化碳容易发生爆炸，故加热一氧化碳和氧化铁制取铁时，应先通CO再加热，目的是排净装置内空气，防止发生爆炸。 15． Fe CO2 作燃料（或冶炼金属，合理答案均可） 分子构成 置换 【分析】已知A、B、C、D四种物质都含有同一种元素，其中A是单质，B是黑色固体，C是红棕色固体，可推出C为氧化铁，（1）A在不同条件下能够转化成B或C；可推出A为铁，B为四氧化三铁，（2）A和稀硫酸反应有D生成；可推出D为硫酸亚铁；（3）在高温条件下，B、C分别和无色气体E反应，都能生成A和另一种无色气体F。可推出E为一氧化碳，F为二氧化碳，代入验证，符合题意。 【详解】（1）由分析可知，A为铁，化学式为Fe；F为二氧化碳，化学式为CO2； （2）E为一氧化碳，一氧化碳具有可燃性，可作燃料； E为一氧化碳，F为二氧化碳，一氧化碳由一氧化碳分子构成，二氧化碳由二氧化碳分子构成，分子构成不同，化学性质不同； （3）A转化为B为铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的化学方程式为； A转化为D为铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应符合“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，属于置换反应。 16． H2CO3 Cl- Ca Cu < 符合 分子 -3 2 4 : 5 【详解】（1）①碳酸分子书写其化学式为H2CO3； ②氯化钠的阴离子为氯离子，带一个单位负电荷，位于符号右上角，所以为Cl-； ③一般缺钙会造成佝偻病，此处表示宏观概念，用元素符号表示，所以为Ca； ④黄铜主要是锌和铜的混合物，锌金属活动性强于氢，只有锌参与反应，锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气，该反应化学方程式为；而铜不参与反应，所以剩余金属为铜，化学式为Cu； （2）bg氧化镁为ag镁和氧气的总质量，因此a＜b；反应物为镁和氧气，生成物为氧化镁，此时没有加入氧气的质量，才会出现a＜b的情况，若加上氧气的质量，镁和氧气的质量与氧化镁质量相等，该反应是符合质量守恒定律； （3）①根据微观示意图，四种微粒都不是单原子构成，所以都是分子； ②根据微观示意图可以看出甲分子式为NH3，氢元素显+1价，氮元素化合价为x，则x×1+（+1）×3=0，x=-3，所以氮元素化合价为-3； ③氧化物由两种元素组成，且一种元素为氧元素，符合此条件的为丙NO和丁H2O，所以共有2种氧化物；甲为NH3，乙为O2，丙为NO，丁为H2O，氨气与氧气在一定条件下反应生成一氧化氮和水，书写化学方程式注意配平，所以该反应化学方程式为，由此可以看出甲、乙反应的分子个数比为4:5； 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$