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．有Mg、Al、Fe的混合物共7.2g，与足量稀盐酸反应，生成H2的质量可能是 A．0.9g B．0.8g C．0.7g D．无法确定 2．下列物质的鉴别或除杂的方法错误的是 A．用水鉴别生石灰和碳酸钙 B．用点燃的方法除去CO2中少量的CO C．用盐酸鉴别黄金和黄铜（含锌） D．用适量的铁粉除去FeCl2溶液中混有的少量CuCl2 3．有关 X、Y、Z 三种金属的化学反应如下： ①      ② ③     ④Z＋H2SO4不发生反应 根据上述信息，能满足 X、Y、Z 三种金属的组合是 A．Zn、Fe、Ag B．Al、Zn、Ag C．Mg、Fe、Cu D．Zn、Mg、Cu 4．要除去铜粉中的铁粉杂质，下列实验方案不可行的是（　　） A．加足量的稀硫酸  过滤 B．加足量的AgNO3溶液  过滤 C．用磁铁吸引 D．加足量的CuSO4溶液  过滤 5．下列验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的试剂不正确的一组是 A．Zn、Cu、AgNO3溶液 B．Zn、Ag、CuSO4溶液 C．Zn、Cu、稀盐酸、AgNO3溶液 D．Cu、Zn（NO3）2溶液、AgNO3溶液 6．下列有关物质的鉴别或除杂操作正确的是 A．白酒和白醋：观察颜色进行鉴别 B．铝粉和锌粉：分别加入稀硫酸观察是否有气泡冒出进行鉴别 C．CuO中含有少量炭粉：在空气中灼烧 D．CO2中含少量的CO：点燃烧掉 7．推理是常用的学习方法，下面是某学习小组的有关推理： ①石墨和金刚石是不同的物质，所以石墨转化为金刚石是化学变化 ②锌粒能与稀硫酸反应生成氢气，则金属都能与稀硫酸反应生成氢气 ③25℃时，200g水中最多能溶解18g某物质，所以该物质属于易溶物 ④氧气能使带火星的木条复燃，所以不能使带火星木条复燃的气体中一定没有氧气 ⑤NaCl的饱和溶液不能再继续溶解NaCl，所以NaCI的饱和溶液一定比其不饱和溶液浓 其中正确的共有 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 8．如图是室温下稀硫酸与氢氧化钠溶液反应过程中的pH变化曲线。下列说法不正确的是    A．图中X是稀硫酸 B．图中b点代表的是恰好完全中和 C．向图中c点所示溶液中加入铁粉后，溶液中有气泡产生 D．稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为： 9．下列四个图像中，能正确反映对应变化关系的是 A．①等质量的块状石灰石和粉末状石灰石分别与质量分数相同的足量稀盐酸反应 B．②水电解一段时间 C．③加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰混合物 D．④向等质量的镁粉和锌粉中分别滴入相同质量分数的足量稀盐酸 10．在下面的四个实验中，相关的量随时间变化的图像正确的是 A．图①：电解一定质量的水时，产生氢气和氧气的体积随时间变化图像 B．图②：一定质量的木炭与氧化铜在试管中反应，试管中固体的质量随时间的变化图像 C．图③：质量和表面积相同的铁片和锌片同时放入等浓度且足量的稀硫酸中，产生气体的体积随时间的变化图像 D．图④：一个一定质量的铁钉逐渐生锈，固体中铁元素的质量随时间的变化图像 二、科学探究题 11．美羊羊同学在购买回的袋装薯片中发现还有一个小袋，上面标有“成分：CaO、Fe；作用：防潮、防氧化；警告：禁止食用”等字样，撕开小袋，发现里面的固体粉末有少许是棕红色，大多数是灰白色的，经过分析，她认为棕红色粉末是，灰白色粉末应该含有和Fe，为验证自己的判断，美羊羊同学打算进行实验探究，请你一同参与； 资料：1浓硫酸具有吸水性    2白色的无水硫酸铜粉末遇水变蓝    3 【实验目的】证实灰白色粉末中含有和Fe 【实验设计】装置如图所示： 【实验预测与分析】 (1)若证实了样品中含有，观察到的实验现象是 ； (2)A中与盐酸反应的化学方程式为 ； (3)B中发生反应的化学方程式为 ； (4)若证实样品中含有Fe，E中应该观察到的现象是 ，此时C装置的作用是 ； (5)看了美羊羊同学的分析结论，有同学认为小袋内灰白色粉末中还应该有别的物质，请你写出其中一种物质的化学式 。 12．周末航天兴趣小组的同学去参观了航天展览馆，了解到空间站实验舱使用的太阳能电池中含有铬(Cr)元素。同学们欲探究铬与常见金属铁、铜的活动性强弱。 【查阅资料】铬是银白色有光泽的金属，在空气中像铝一样，表面能产生致密的氧化膜，与硫酸反应生成+2价铬的化合物 【作出猜想】猜想1：；猜想2：；猜想3：。 【实验设计】分别取形状、大小相同的铁、铜、铬三种金属片进行下列两组实验。 实验一：将未经打磨的金属片直接放入等量的稀硫酸中。 实验操作 实验现象 有少量气泡产生 无明显现象 无明显现象 实验二：先用砂纸打磨金属片，再分别放入等量的稀硫酸中。 (1)完成下列表格 实验操作 实验现象 有少量气泡产生，溶液变为 色 无明显现象 产生大量气泡 【讨论交流】 (2)两组实验结果不同。同学们发现是铬片与稀硫酸反应的现象截然不同，出现这种情况的原因是 。 (3)铬片与稀硫酸反应的化学方程式为 。 【得出结论】 (4)猜想 成立。 【实验反思】 (5)小组同学用下列各组物质进行实验，能验证三种金属活动性强弱的是___________(填字母)。 A．溶液 B．溶液、溶液 C．溶液、溶液 【拓展应用】 (6)向硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入一定量的铬，反应结束后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生，则滤渣中含有的物质是 。 三、计算题 13．某化学兴趣小组对某铜锌合金样品进行探究实验．称取一定量样品放入烧杯中，再取稀硫酸均分四次加入烧杯中，充分反应，实验数据如下： 第一次 第二次 第三次 第四次 加入稀硫酸的质量（g） 100 100 100 100 剩余固体的质量（g） 13.5 7 4 4 求： (1)稀硫酸完全反应消耗的锌的质量为 g； (2)所用稀硫酸中溶质的质量分数是多少? 四、填空与简答 14．金属及其制品是现代生活中常见的材料。 (1)人类向自然界提取量最大的金属是 (写化学式)，高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和 (写名称)；写出高温下一氧化碳把铁从赤铁矿石中还原出来的化学方程式 。 (2)铝的金属活动性比铁强，但在生活中常在铁的表面涂上铝粉。其原因是 。 (3)金属钴(Co)与铁具有相似的化学性质。CoCl2固体是蓝色的，CoCl2溶液是粉红色的。现将金属钴投入到足量的稀盐酸中，发生的化学反应为Co+2HCl=CoCl2+H2↑。该反应的实验现象为 ， ， 。 (4)用Fe、Ag和 (写化学式)溶液可以一次性验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，写出发生反应的化学方程式 。 15．我国第四套人民币硬币从1999年开始发行，一元币为钢芯镀镍（Ni）,伍角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢。 （1）铸造以上硬币用到的材料都是 （填“合成材料”或“金属材料”）。 （2）选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是 （填序号）。 A．金属的导电性 B．金属的耐腐蚀性 C．金属的硬度 D．金属价格与硬币面值的吻合度 （3）以上硬币涉及到Fe、Cu、Al、Ni（镍），已知Ni能够发生如下反应： Ni+ H2SO4=" Ni" SO4+ H2↑ Fe+ Ni Cl 2=" Ni" + Fe Cl 2 这两个反应的基本类型都是 。四种金属活动性由强到弱的顺序为 （用元素符号表示）。 16．现有一包黑色粉末，可能含有铁粉、木炭粉、二氧化锰中的一种或几种。请根据以下实验流程图进行推断，并完成以下内容： (1)气体A的化学式 ； (2)写出生成气体F的化学方程式： ； (3)写出C溶液中含有的溶质 (填化学式)； (4)推断这包黑色粉末的成分 。 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．C 【详解】用极限法来求解，假设7.2g全部都是金属镁，设生成氢气的质量为x， 假设7.2g全部都是金属Al，设生成氢气的质量为y， 假设7.2g全部都是金属铁，设生成氢气的质量z， 有Mg、Al、Fe的混合物共7.2g，与足量稀盐酸反应，生成H2的质量介于0.26g到0.8g之间，故可能是0.7g。 故选：C。 2．B 【详解】A、生石灰能与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，碳酸钙难溶于水，现象不同，可以区分，不符合题意； B、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，符合题意； C、黄金与稀盐酸不反应，黄铜中的锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，产生气泡，现象不同，可以区分，不符合题意； D、加入铁粉，铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，可除去杂质，不符合题意。 故选B。 3．A 【详解】由反应①可知，X的活泼性强于Y，由X、Y的硫酸盐的化学式可知，元素X、Y的化合价为+2价；由反应②可知，Y的活泼性强于Z，由硝酸Z的化学式可知，元素Z的化合价为+1价；由反应③可知，金属X排在氢前；由反应④知，金属Z排在氢后，即X、Y、Z 需要满足活泼性依次减弱，其元素的化合价依次为：+2、+2、+1，且X排在氢前，Z排在氢后； A、Zn、Fe、Ag的活泼性依次减弱，对应化合物中Zn、Fe、Ag元素的化合价依次为：+2、+2、+1，且Zn排在氢前，Ag排在氢后，故符合题意； B、Al、Zn、Ag的活泼性依次减弱，对应化合物中Al、Zn、Ag元素的化合价依次为：+3、+2、+1，不是+2、+2、+1，故不符合题意； C、Mg、Fe、Cu的活泼性依次减弱，对应化合物中Mg、Fe、Cu元素的化合价依次为：+2、+2、+2，不是+2、+2、+1，故不符合题意； D、Zn、Mg、Cu的活泼性Mg最强，Zn次之，最后是Cu，不是依次减弱，故不符合题意。 故选A。 4．B 【详解】A、加足量的稀硫酸，铜粉不能和稀硫酸反应，铁粉和稀硫酸反应生成易溶于水的硫酸亚铁和氢气，过滤后，洗涤，干燥，得到纯净的铜粉，不符合题意； B、加足量的AgNO3溶液后，铜和铁都能和硝酸银溶液反应，过滤后得到的是银，符合题意； C、铜不能被磁铁吸引，铁粉能被磁铁吸引，不符合题意； D、加足量的CuSO4溶液，铁粉和硫酸铜反应生成铜，过滤后，洗涤，干燥，得到纯净的铜粉，不符合题意。 故选B。 5．A 【详解】A、Zn、Cu都能与AgNO3溶液反应，证明锌、铜的活动性比银强，但无法比较锌、铜的活动性强弱，此方案不可行； B、Zn能与CuSO4溶液反应，证明锌的活动性比铜强，银不能与CuSO4溶液反应，证明铜的活动性比银强，综合以上能验证Zn、Cu、Ag 三种金属活动性顺序，此方案可行； C、Zn能与稀盐酸反应，Cu不能与稀盐酸反应，证明锌比铜活泼；Cu能与AgNO3溶液反应，能证明铜比银活泼，能验证Zn、Cu、Ag 三种金属活动性顺序，此方案可行； D、Cu不能与Zn（NO3）2溶液反应，证明锌的活动性比铜强，Cu能与AgNO3溶液反应，证明铜的活动性比银强，综合以上能验证Zn、Cu、Ag 三种金属活动性顺序，此方案可行。 故选：A。 6．C 【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、白酒和白醋均为无色液体，用观察颜色的方法不能鉴别，故A选项错误； B、在金属活动性顺序表中，铝和锌都排在氢前，都能和酸反应，产生气泡，故B选项错误； C、木炭粉在空气中灼烧生成二氧化碳气体，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故C选项正确； D、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D选项错误。 故选：C。 7．A 【详解】①有新物质生成的变化是化学变化，石墨和金刚石是不同的物质，所以石墨转化为金刚石是化学变化，正确。 ②锌粒能与稀硫酸反应生成氢气，但不是所有金属都能与稀硫酸反应生成氢气，如铜等。错误。 ③25℃时，200g水中最多能溶解18g某物质，无法判断其20℃时的溶解度，无法判断该物质的溶解性。错误。 ④氧气能使带火星的木条复燃，但不能使带火星木条复燃的气体中可能含有氧气，只是氧气浓度太低，如空气中含有氧气，但不能使带火星的木条复燃。错误。 ⑤物质的溶解度随温度的改变而改变，氯化钠虽然改变较小但也有改变。不指明温度无法判断NaCl的饱和溶液与其不饱和溶液的浓度关系，错误。 只有①正确，故选A。 8．D 【详解】A、由图像可知，pH是开始时大于7，逐渐减小到7，然后小于7，可知原溶液显碱性，然后不断的加入酸性溶液，使pH减小，说明是把稀硫酸滴加到氢氧化钠溶液中，X是稀硫酸，故选项说法正确； B、b点时溶液pH等于7，说明溶液呈中性，溶液中既不含硫酸，也不含氢氧化钠，二者恰好完全反应，故选项说法正确； C、图中c点所示溶液pH小于于7，说明溶液中含硫酸，加入铁粉后，铁粉与硫酸反应会产生氢气，溶液中有气泡产生，故选项说法正确； D、硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O，故选项说法不正确。 故选D。 9．C 【详解】A、等量的块状石灰石和粉末状石灰石与相同的酸反应时的主要区别是两者反应速率不同——粉末状石灰石与酸接触更充分、反应更快，但两者完全反应后产生气体的量是相等的，故A选项错误； B、电解水实验中生成的H2和O2的体积比为2:1，而图中纵坐标为生成气体的质量，生成H2和O2的质量比为1：8,故B选项错误； C、加热一定质量的氯酸钾固体和二氧化锰固体混合物生成氯化钾固体和氧气，根据质量守恒定律可知，化学反应前后同种元素的质量不变，则该反应中固体中钾元素的质量不变，故C选项正确； D、由等质量的镁粉和锌粉中分别滴入相同质量分数的足量稀盐酸可知，镁、锌两种金属完全反应，而稀盐酸会剩余，则根据化学方程式可知，两个反应生成的氢气不一样多，故D选项错误。 故选C。 【点睛】 本题考查化学反应与图像的关系。解题时要注意图像的横、纵坐标，注意图像的起点、拐点和终点符不符合实际情况。 10．C 【详解】A、电解水时生成氢气和氧气的体积比为2：1，当反应停止时，氢气和氧气体积图像的拐点应在同一垂直直线上，①中拐点不在同一垂线上，故A错误； B、木炭还原氧化铜后生成二氧化碳气体和铜单质固体，固体质量不能为零，故B错误； C、质量和表面积相同的铁片和锌片同时放入等浓度且足量的稀硫酸中，因为锌的活泼性强于铁，所以锌图像的斜率大于铁的斜率；又因为56份质量的铁产生2份质量的氢气，65份质量的锌产生2份质量的氢气，等质量的锌和铁，铁产生的氢气多，所以铁的图像位于锌的上方，故C正确； D、铁和水、氧气接触生锈，固体质量在增大，铁元素质量不变，故D错误； 故选C。 11．(1)样品表面有气泡产生 (2) (3) (4) 无水硫酸铜由白色变成蓝色 干燥气体 (5)Ca(OH)2 【详解】（1）若样品中含有CaCO3，CaCO3能与盐酸反应生成二氧化碳气体，观察到的实验现象是样品表面有气泡产生； （2）碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为； （3）生成的气体二氧化碳进入B，与其中的澄清石灰水反应产生碳酸钙沉淀和水，化学方程式是：； （4）若样品中含有Fe，Fe与盐酸反应生成氢气，氢气到达D装置后还原氧化铜，同时有水蒸气生成，水蒸气进入E装置，我们可以看到E中的无水硫酸铜由白色变成蓝色；C装置中浓硫酸具有很好的吸水性，可用来干燥气体； （5）因为小袋上面标有成分：CaO、Fe,其中的CaO会吸收空气中的水分，生成Ca(OH)2，所以灰白色粉末中还应该有Ca(OH)2。 12．(1)浅绿色 (2)Cr表面有一层致密的氧化物薄膜 (3) (4)1 (5)A (6)Cu 【详解】（1）铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的现象为：有少量气泡产生，溶液变为浅绿色； （2）未经打磨的铬表面有一层致密的保护膜，会阻止铬和稀硫酸反应； （3）铬和硫酸反应生成硫酸铬和氢气，反应的化学方程式为：Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑； （4） 铁与稀硫酸反应，铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色，说明铁的金属活动性比氢强；铬片表面产生气泡较快，即铬的金属活动性比氢强，且铬的金属活动性比铁强；铜的位置排在氢的后面，不能稀硫酸反应，无明显现象，三种金属活动性强弱顺序是Cr＞Fe＞Cu，则猜想1正确； （5）A、铬能与氯化亚铁溶液反应置换出铁，而铜与氯化亚铁溶液不反应，可以得出Cr、Fe、Cu三种金属的活动性顺序为 Cr＞Fe＞Cu，故选项正确； B、铜与氯化亚铁溶液、硫酸铬溶液均不反应，不能比较Cr、Fe的活动性大小，故选项错误； C、铬与硫酸铜溶液、氯化亚铁溶都能反应，不能比较Cu、Fe的活动性大小，故选项错误； 故选A； （6）向硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入一定量的铬，铬先与硫酸铜溶液反应生成硫酸铬和铜，待硫酸铜完全反应后，铬和硫酸亚铁反应生成硫酸铬和铁，反应停止后过滤，得到滤渣和滤液，向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生，说明硫酸亚铁没有参与反应，铬一定与硫酸铜溶液反应生成了硫酸铬，硫酸铜可能恰好完全反应，也可能部分参与反应，故滤渣中含有的物质是Cu。 13．(1)6.5 (2)解：设100g稀硫酸中溶质的质量为x = x=9.8g 所用稀硫酸中溶质的质量分数=×100%=9.8% 答：所用稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。 【详解】（1）由图可知，第一次加入100g稀硫酸反应后剩余固体的质量为13.5g，第二次加入100g稀硫酸反应后剩余固体的质量为7g，第三次加入100g稀硫酸后剩余固体的质量为4g，说明第二次实验中剩余的固体中含有锌，则第二次实验中100g稀硫酸消耗的锌的质量=13.5g−7g=6.5g，故填3.5。 （2）见答案 14． Fe 焦炭 Fe2O3+ 3CO2Fe+3CO2 常温时，铝与空气中的氧气反应，在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，保护里面的铁不易锈蚀 金属逐渐消失（或溶解） 其表面有气泡生成 溶液由无色变为粉红色 CuSO4 Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 【详解】（1）人类向自然界提取量最大的金属是铁，故填Fe；高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和焦炭，故填焦炭；赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳还原赤铁矿的原理是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，方程式故填Fe2O3+ 3CO2Fe+3CO2； （2）常温下铝能和空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在铝的表面，从而阻止铝进一步氧化，故填常温时，铝与空气中的氧气反应，在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，保护里面的铁不易锈蚀； （3）由题可知金属Co逐渐溶解，固体表面有气泡产生，溶液由无色的稀盐酸逐渐变为粉红色的CoCl2溶液，故填金属逐渐消失（或溶解）、表面有气泡生成、溶液由无色变为粉红色； （4）可以用铁、银和硫酸铜溶液或者铜和硝酸亚铁、硝酸银来验证三者的金属活动性，故填CuSO4；银比铜活动性弱，银和硫酸铜不反应，但是铁比铜活泼，铁能置换出硫酸铜中的铜，故填Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu。 【点睛】根据金属活动性顺序表，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，排在金属活动性顺序表前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来。在验证三种金属的活动性顺序时可以采用“两金夹一盐”或者是“两盐夹一金”的方法，即取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应，都可以达到目的。 15． 金属材料 A 置换反应 Al＞Fe＞Ni＞Cu 【详解】（1）根据题干所知硬币的组成成分都是金属的合金，所以铸造以上硬币用到的材料都是金属材料； （2）根据硬币的流通特点可知：铸造出的硬币要有较强的耐腐蚀性、硬度较大、且硬币价值与面值的吻合度要接近，而金属的导电性不是铸造硬币所考虑的因素；故选A。 （3）由金属活动性顺序的具体应用可知：活动性在氢前的金属可以与稀酸反应生成氢气，金属活动性强的金属可以把金属活动性比它弱的金属从其盐溶液中置换出来，所以据Ni+H2SO4═H2↑+NiSO4 、Fe+NiCl2═Ni+FeCl2可知：Ni活动性在氢前且比铁弱，结合金属活动性顺序表可知四种金属的活动性顺序是：Al＞Fe＞Ni＞Cu，从反应类型上看Ni+H2SO4═H2↑+NiSO4 Fe+NiCl2═Ni+FeCl2都是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物，故都是置换反应。 16．（1）H2 （2） ； （3）FeC12、HCl （4）铁粉、木炭粉、二氧化锰(化学式也可) 【分析】黑色粉末加入过量稀盐酸，产生气体A，气体A是密度最小的气体，则A是氢气，浅绿色溶液C应为铁与稀盐酸反应生成的氯化亚铁和过量的稀盐酸，故黑色粉末中含有铁，黑色固体B洗涤、干燥后，加入过氧化氢溶液，产生能使带火星木条复燃的气体F，则气体F是氧气，故黑色粉末中含有二氧化锰过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，黑色固体E在空气中加热，固体质量减小，则黑色粉末中含有木炭粉，木炭粉加热生成二氧化碳。 【详解】（1）根据气体A是密度最小的气体可知：A是H2； （2）气体F能使带火星的木条复燃，可知气体是氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，该反应的方程式为：； （3）C溶液呈浅绿色可知含有FeC12，又因为稀盐酸是过量的，因此也含有HCl，故填：FeC12、HCl； （4）由分析可知，这包黑色粉末的成分为铁粉、木炭粉、二氧化锰。 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 $$