内容正文:
金属的化学性质及应用
练素养
第四单元 金属
【2022·滨州】金属和合金是生活中比较常见的物质。下列有关说法正确的是( )
A.银能与稀硫酸发生置换反应
B.钢的硬度比纯铁的硬度小
C.在常温下,铝比镁更容易与氧气发生化学反应
D.钨的熔点高,可以用来制作灯泡中的灯丝
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【点拨】
在金属活动性顺序中,银排在氢后面,不能与稀硫酸发生置换反应,A错误;合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大,钢是铁的合金,硬度比纯铁大,B错误;因为金属活动性Mg>Al,故常温下,镁比铝更容易与氧气发生化学反应,C错误;钨的熔点高,制成的灯丝不易熔断,可以用来制作灯泡中的灯丝,D正确。
【答案】D
【2022·包头】某同学绘制了含铁元素的部分物质转化关系图(图中“→”表示一种物质可以转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去),
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下列说法正确的是( )
A.铁丝能在空气中剧烈燃烧实现转化①
B.转化②可通过Fe3O4与CO发生置换反应实现
C.氧气和水同时存在是实现转化③的主要条件
D.通过Fe与ZnSO4溶液反应可实现转化④
【点拨】
铁丝在空气中不能燃烧,A错误;转化②可通过Fe3O4与CO发生反应实现,但反应物均为化合物,不属于置换反应,B错误;铁转化为铁锈,氧气和水同时存在是实现转化③的主要条件,C正确;铁的金属活动性比锌弱,不能与硫酸锌发生置换反应,D错误。
【答案】C
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【2023·淄博期末】为验证金属的化学性质,同学们进行了如图所示实验。
(1)能产生气泡的是________(填序号)。
【点拨】
能产生气泡的是A,A中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。
A
(2)能证明Fe的金属活动性比Cu强的现象是____________
___________________________________,发生反应的化学方程式为___________________________ 。
【点拨】
能证明Fe的金属活动性比Cu强的现象是B中铁丝表面析出红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色,因为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。
B中铁丝表面
析出红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
(3)有一支试管中的溶液不与Fe反应,原因是__________ 。
【点拨】
C试管中的溶液不与Fe反应,原因是锌比铁活泼。
锌比铁活泼
(4)通过实验,得出铁、铜、锌三种金属的活动性顺序从强到弱为______________________ 。
【点拨】
通过实验可知,铁能和硫酸铜反应,说明铁比铜活泼,不能和硫酸锌反应,说明锌比铁活泼,得出铁、铜、锌三种金属的活动性顺序从强到弱为锌、铁、铜。
锌、铁、铜
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【2022·牡丹江,双选】除去下列物质中的少量杂质,所选用试剂及操作方法均正确的是( )
选项 物质(括号内为杂质) 选用试剂 操作方法
A CO2(CO) 过量O2 点燃
B CuO(Cu) 适量稀盐酸 过滤、洗
涤、干燥
C H2(HCl) 足量NaOH
溶液 干燥
D Cu粉(Fe粉) 过量盐酸 过滤,洗
涤,干燥
【点拨】
除去二氧化碳中的一氧化碳不能点燃,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,A错误;CuO能与稀盐酸反应生成氯化铜和水,会把原物质除去,B错误;HCl能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,H2不与氢氧化钠溶液反应,再干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,C正确;
Fe粉能与过量盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气,铜粉不能与盐酸反应,再过滤,洗涤,干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,D正确。
【答案】C、D
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除去下列物质中的少量杂质,所用的方法正确的是( )
选项 物质 杂质 试剂或方法
A FeSO4溶液 CuSO4 加入过量的锌粉,过滤
B 铁粉 镁粉 加入足量稀盐酸,过滤
C ZnSO4 FeSO4 加入过量的锌粉,过滤
D 铜粉 炭粉 在空气中灼烧
【点拨】
除杂时注意不能引入新杂质,不能改变原来待提纯的物质。A中加入Zn粉,Zn与FeSO4、CuSO4都能发生反应,不正确;B中Fe、Mg都能与稀盐酸反应,不正确;C中过量Zn与FeSO4反应生成Fe和ZnSO4,过滤即可得到ZnSO4溶液,正确;在空气中加热铜粉和炭粉的混合物,可将炭粉转化为气体除去,而铜与氧气反应最终生成氧化铜,不正确。
【答案】C
【2023·毕节】化学学习小组对某工业废水进行实验探究,部分过程如图所示。
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下列有关说法正确的是( )
A.步骤①置换出Fe、Ag两种单质
B.操作a需要漏斗、酒精灯等仪器
C.实验能探明三种金属的活动性强弱
D.步骤④加盐酸是为了除去Cu粉
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【点拨】
铜的金属活动性比银强,比铁弱,铜粉能与硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银,不能与硝酸亚铁溶液反应,步骤①不能置换出Fe单质,故A选项说法错误;操作a能将滤液和滤渣分离,是过滤操作,需要漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台等仪器,无需使用酒精灯,故B选项说法错误;
铜的金属活动性比银强,比铁弱,铜粉能与硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银,不能与硝酸亚铁溶液反应,步骤①不能置换出Fe单质,故A选项说法错误;操作a能将滤液和滤渣分离,是过滤操作,需要漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台等仪器,无需使用酒精灯,故B选项说法错误;
【答案】C
【2022·枣庄】回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜,部分实验流程如下:
注:灼烧后得到黑色固体和残留物,残留物不溶于水和稀硫酸。
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回答下列问题:
(1)“灼烧”的主要目的是________________。
【点拨】
铜灼烧生成氧化铜,“灼烧”的主要目的是将铜转化为氧化铜。
将Cu转化为CuO
(2)“酸溶”发生反应的化学方程式为__________________
______________,基本反应类型为____________。
【点拨】
“酸溶”的原理是氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式为CuO+H2SO4===CuSO4+H2O,该反应属于复分解反应。
CuO+H2SO4===
CuSO4+H2O
复分解反应
(3)“转化”生成气体X的成分为__________。
【点拨】
过滤后的滤液中含有硫酸铜和硫酸,加入过量的铁屑时,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,因此“转化”生成气体X的成分为氢气。
氢气(或H2)
【2022·温州】如图所示,两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉,分别在空气中加热燃烧,根据燃烧难易及剧烈程度不同,可推测镁与锌具有不同的( )
A.颜色 B.熔点
C.金属延展性 D.金属活动性
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【点拨】
两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉,分别在空气中加热燃烧,根据燃烧难易及剧烈程度不同,说明镁与锌具有不同的金属活动性。故选D。
【答案】D
【2022·绵阳】现有质量和形状均相同的X、Y、Z三种金属,将X、Y分别放入CuSO4溶液中,只有Y的表面产生红色固体;又将Y、Z分别放入等浓度的稀盐酸中,后者产生气泡比前者快。由此判断,几种金属的活动性顺序为( )
A.Z>Y>Cu>X B.Z>Cu>Y>X
C.Y>Z>X>Cu D.Y>Z>Cu>X
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【点拨】
将X、Y分别放入CuSO4溶液中,只有Y的表面产生红色固体,说明Y能与硫酸铜反应,Y比铜活泼,X与硫酸铜不反应,说明铜比X活泼;又将Y、Z分别放入等浓度的稀盐酸中,后者产生气泡比前者快,说明在金属活动性顺序中,Y、Z排在氢前,且Z比Y活泼,故几种金属的活动性顺序为Z>Y>Cu>X。
【答案】A
小雨同学为验证镁、铁、锌三种金属的活动性,进行了下图所示实验。请回答下列问题:
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(1)实验中,小雨观察到的现象是_____________________
___________________________________,由此得出三种金属的活动性:镁>锌>铁。
(2)小明还补充了铁片与硫酸铜溶液反应的实验,实验中观察到的现象是_________________________________
___________________,有关反应的化学方程式为_________________________。由此得出铁、铜两种金属的活动性:铁_____(填“>”“=”或“<”)铜。
三种金属表面都有气泡
冒出,冒出气泡的速率:镁>锌>铁
铁片表面有红色固体析出,溶液由
蓝色变为浅绿色
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
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【2022·衡阳】向一定质量的Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉。反应过程中Cu(NO3)2的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。
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下列说法错误的是( )
A.a点时,溶液的总质量比反应前小
B.b点时,溶液为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液
C.c点时,溶液呈无色
D.d点时,过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物
【点拨】
a点时,发生锌与硝酸银的反应,由Zn+2AgNO3===Zn(NO3)2+2Ag可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,溶液的总质量比反应前小,故A选项说法正确;b点时,硝酸银恰好完全反应,溶液为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液,故B选项说法正确;
c点时,硝酸铜有剩余,溶液显蓝色,故C选项说法错误;d点时,锌与硝酸铜溶液恰好完全反应,过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物,故D选项说法正确。
【答案】C
【2022·绥化】常见的金属有镁、铝、铜、银等。请根据金属的化学性质回答下列问题:
(1)将一定质量的镁粉放入硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
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【点拨】
将一定质量的镁粉放入硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,镁会先与硝酸银反应,再与硝酸铜反应,最后与硝酸铝反应,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
①若滤液呈蓝色,则滤渣中可能含有的金属是_______。
【点拨】
若滤液呈蓝色,说明滤液中一定含有硝酸铜,硝酸铝未反应,硝酸银可能全部反应,也可能部分反应,所以滤渣中可能含有的金属是铜;
铜
②若向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生,则滤液中一定含有的金属化合物是___________________(填化学式)。
【点拨】
若向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生,说明滤渣中不含铝、镁,所以滤液中一定含有的金属化合物是Al(NO3)3、Mg(NO3)2;
Al(NO3)3、Mg(NO3)2
(2)某金属粉末中含有镁、铝、铜、银中的一种或几种,取12 g该金属粉末与足量稀盐酸反应产生1 g氢气,则该金属粉末的组成有_______种情况。
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【点拨】
故金属粉末的组成可能是①镁,②铝、铜,③铝、银,④铝、铜、银,⑤铝、铜、镁;⑥铝、银、镁,⑦铝、铜、银、镁,所以该金属粉末的组成有7种情况。
某金属粉末中含有镁、铝、铜、银中的一种或几种,取12 g该金属粉末与足量稀盐酸反应产生1 g氢气。12 g镁与酸完全反应生成氢气的质量为=
1 g,12 g铝与酸完全反应生成氢气的质量为
≈1.3 g,
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