8.2 金属的化学性质【八大题型】-2024-2025学年九年级化学下册举一反三系列(人教版2024)
2024-10-25
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内容正文:
第八章第2节 金属的化学性质
【题型1 金属与氧气反应】
【题型2 金属与酸反应】
【题型3 金属与盐溶液反应】
【题型4 设计实验比较金属活动性】
【题型5 传统文化中的金属】
【题型6 置换反应】
【题型7 金属提取的工艺流程】
【题型8 项目化探究——金属及其化合物】
【题型1 金属与氧气反应】
【例1】(2024·安徽合肥·二模)如图所示,调节杠杆平衡后开始进行实验,下列选项不正确的是
A.实验1中,一段时间后,活性炭包会下沉
B.实验2中,加热后发现铜丝表面变黑且下沉
C.实验3中,一段时间后,铁块端将上升
D.实验1与实验2、实验3发生变化的本质不同
【变式1-1】小明在进行氧气的性质实验时,观察到某物质在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,则该物质可能是
A.红磷 B.镁带 C.铁丝 D.铜片
【变式1-2】下列说法中不正确的是
A.镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光,因此可用来制造照明弹
B.“真金不怕火炼”,说明金的化学性质稳定
C.金属与氧气发生化学反应时,都需要在点燃或加热的条件下才能发生
D.铝制品抗腐蚀性强,是因为铝表面有一层致密的氧化膜,阻止了铝进一步被氧化
【变式1-3】食品脱氧剂能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,其主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等。脱氧剂中通常会加入一定量的硅藻土,主要作用是吸附水,同时疏松配料,使铁粉更易与氧气接触。兴趣小组对某品牌的脱氧剂展开如下探究。
任务一:验证“食品脱氧剂”中含有铁粉、活性炭
【进行实验】
(1)请完善下面表格。
步骤
现象
结论
步骤1;用剪刀剪开脱氧剂,倒在白纸上,观察颜色,用磁铁去充分吸引
脱氧剂中含有铁粉
步骤2:取步骤1中剩下的黑色固体少许,放在坩埚中,坩埚上面盖一片内壁沾有石灰水的玻璃片,用电炉灼烧
黑色粉末燃烧,石灰水变浑浊
脱氧剂中含有活性炭粉
【交流反思】
(2)步骤2中用电炉灼烧而不用酒精灯灼烧的原因是 。
任务二:活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响
【进行实验】室温下,利用5g铁粉和10滴水,改变活性炭和氯化钠的用量(见右表),用氧气传感器测定密闭容器中氧气含量变化,实验结果如图1、图2所示。
编号
铁粉/g
活性炭/g
氯化钠/g
1
5
0
1
2
5
0.75
0
3
5
0.75
1
4
5
1.5
1
5
5
a
2
(3)以实验3作为对照标准,则a= 。
(4)结合图2,可以得到的结论是 。
通过此次项目式学习,同学们认识到,学好化学知识,用好化学知识,能真正认识世界。
【题型2 金属与酸反应】
【例2】(2024·四川德阳·中考真题)室温时,利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲,压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是
A.根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B.曲线①的压强上升比曲线②高,说明①产生H2总量更多
C.曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
D.反应结束后Zn一定有剩余
【变式2-1】烧瓶中放入铝片,加入稀盐酸如图甲,烧瓶内气压变化如图乙所示。下列说法正确的是
A.AB段对应溶液的质量几乎不变
B.BC段发生的反应是
C.D点对应反应结束
D.CD段没有发生化学变化
【变式2-2】兴趣小组用如图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数。实验测得铜锌合金中锌的质量分数偏小,对产生此现象的原因解释不合理的是
A.加入稀硫酸的量不足,锌未反应完
B.该装置的气密性不好
C.没有考虑所加入稀硫酸的体积
D.移出D中的导管内留存有水
【变式2-3】小圳同学在探究金属与酸的反应时做了如图1实验,分别将形状、体积相同的、R和M五种金属打磨后放入烧瓶中,再注入足量体积和浓度均相同的稀盐酸,利用压强传感器采集数据,得到图2所示的气压变化情况。下列有关说法错误的是
A.五种金属中Mg的金属活动性最强 B.Zn与稀盐酸反应产生速率比M快
C.Zn与稀盐酸反应后溶液质量减少 D.反应结束后消耗稀盐酸最多的金属是R
【题型3 金属与盐溶液反应】
【例3】(2024·山东枣庄·中考真题)青铜是人类最早使用的合金,主要成分是铜(Cu)和锡(Sn),因其铜锈[主要成分为]呈青绿色,故名青铜。现在青铜依然广泛使用,某机械加工厂青铜废料经处理后得到CuCl2和SnCl2的混合液,向混合液中加入过量的锌粉,充分反应后过滤,得滤液和滤渣,对其进行分析,用以评估回收利用价值。
青铜纵目面具
附:青铜及其组分金属性质一览表
性质
金属
颜色
熔点/℃
莫氏硬度(最大为10)
青铜
金黄色
800
5~6.6
铜
紫红色
1084
3.0
锡
银白色
232
3.75
(1)根据上述材料信息,下列说法错误的是
A.青铜的硬度比铜和锡都大 B.青铜熔点低于铜是因为铜中熔入锡
C.青铜的颜色呈金黄色 D.铜锈是由铜与O2、H2O反应生成
(2)对于上述材料中的滤渣和滤液,下列分析正确的是
A.滤渣中只有Cu、Zn B.滤渣中一定有Cu、Zn,可能有Sn
C.滤液中溶质只有ZnCl2 D.滤液中溶质一定有ZnCl2,可能有CuCl2
【变式3-1】(2024·甘肃临夏·中考真题)金属镍在制造钱币、不锈钢、催化剂等方面有着广泛的应用。为探究镍(Ni)、锌、铜的金属活动性顺序,小明做了如图所示的实验,发现A试管中镍丝表面无现象,B试管中镍丝表面出现红色物质,则三种金属活动性由强到弱的顺序是
A.Ni、Zn、Cu B.Zn、Cu、Ni C.Zn、Ni、Cu D.Cu、Ni、Zn
【变式3-2】(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法正确的是
A.若滤液呈浅绿色,则滤液中只含有硝酸亚铁
B.若滤渣中的成分能被磁铁吸引,则滤渣中一定含有两种金属
C.若向滤液中加入锌片,有固体析出,则滤液中一定含有硝酸银
D.将所得滤渣洗涤、干燥后称量,质量可能与所加铁粉的质量相等
【变式3-3】(2024·江苏徐州·中考真题)人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱,用如图装置进行实验。下列说法不正确的是
A.实验前需要打磨金属片,除去表面的氧化膜
B.若向甲、乙试管加入稀盐酸,只有锌片表面能产生气泡
C.若向乙试管加入ZnSO4溶液,能得出锌的金属活动性比铜强
D.若向甲、乙试管加入AgNO3溶液,能得出三种金属的活动性:Zn>Cu>Ag
【题型4 设计实验比较金属活动性】
【例4】某学为验证 Zn、Fe、Cu三种金属活动性强弱的顺序,设计以下四个实验,其实验设计能验证出三种金属活动性强弱的顺序的是
A.实验一:将Zn、Cu两金属片分别放入稀盐酸中
B.实验二:将Fe、Cu两金属片分别放入稀盐酸中
C.实验三:将Zn、Fe两金属片分别放入CuCl2溶液中
D.实验四:将Zn、Cu两金属片分别放入FeCl2溶液中
【变式4-1】(2024·山东滨州·中考真题)下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是
A.溶液 B.溶液 稀
C.溶液 稀 D.溶液 溶液
【变式4-2】小明设计实验探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序。他设计了四个实验方案,分别选择的试剂是:①铜、银、硫酸亚铁溶液;②铁、银、硫酸铜溶液;③银、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液;④铜、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液。上述四个方案所选试剂正确的是:
A.②④ B.①②③ C.①②③④ D.②③
【变式4-3】为验证铁、铜、银的金属活动性强弱,某实验小组设计如下实验,下列说法错误的是
A.通过实验①②,能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag
B.通过实验①④,能验证三种金属中Fe的活动性最强
C.通过实验②③,不能验证三种金属中Ag的活动性最弱
D.若试管⑤中X为Cu,Y溶液为稀硫酸,通过实验②③⑤能验证金属活动:Fe>Cu>Ag
【题型5 传统文化中的金属】
【例5】(2024·湖北·中考真题)《宋会要辑稿》记载:“浸铜之法,先取生铁打成薄片,……浸渍数日,铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄,上生赤煤,取出刮洗……入炉烹炼,……方成铜。”下列理解错误的是
A.“打成薄片”增大了反应的接触面积 B.“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C.“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤 D.“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
【变式5-1】(2024·福建·中考真题)我国商代时就已经发现,贮存于铅罐的酒(含乙醇)会发酵成醋(含醋酸,醋酸的化学性质与盐酸相似),铅与醋反应生成铅霜,铅霜在空气中转化为浮粉(PbCO3),加热浮粉得铅白(PbO)固体,铅白可用作白色颜料。下列说法错误的是
A.酒能变醋体现乙醇的化学性质 B.铅能与醋酸反应产生氢气
C.浮粉中铅元素的化合价为+2价 D.浮粉变铅白,固体质量增大
【变式5-2】(2023·湖北恩施·中考真题)《梦溪笔谈》中记载了“苦泉水”制取铜的方法“抱其水熬之,则成胆矾,烹胆矾则成铜;熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,文中描述的制铜工艺如图。
(1)步骤①的操作名称是 。
(2)“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,其中发生化学反应的基本类型是 。
(3)步骤②中存在硫酸铜在高温条件下分解生成氧化铜、二氧化硫和一种气体单质,请你写出该反应的化学方程式 。
【变式5-3】我国古代科技巨著《天工开物》一书中记载火法炼锌工艺:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……冷定毁罐取出,……”以下是模拟该过程的流程图:
资料卡片
1.炉甘石主要含碳酸锌;
2.碳酸锌高温下可分解为氧化锌和二氧化碳。
(1)为了使炉甘石充分快速反应,流程中采取的措施是 。
(2)得到的锌锭要冷却后才能毁罐取出,目的是防止 。
(3)反应罐中能将氧化锌还原为金属锌的物质有 。
【题型6 置换反应】
【例6】下列反应的化学方程式的书写和基本反应类型归纳均正确的是
A. 氧化反应 B.CaCO3=CaO+CO2 分解反应
C. 置换反应 D. 化合反应
【变式6-1】下列反应属于置换反应的是
A. B.
C. D.
【变式6-2】下列选项中的化学反应属于置换反应的是
A.电解水 B.铝制品表面形式薄膜
C.工业制取二氧化碳 D.木炭高温还原氧化铜
【变式6-3】我国力争在2060年前实现碳中和,二氧化碳的捕获、储存、利用和转化等是实现目标的重要途径。人工光合固碳装置通过电化学手段将二氧化碳转化为甲酸(HCOOH),该反应的微观示意图如图,下列说法正确的是
A.反应前后氧元素的化合价没有变化 B.反应前后原子种类不改变
C.该反应属于置换反应 D.参加反应的两种分子的个数比为2∶3
【题型7 金属提取的工艺流程】
【例7】(2024·江苏连云港·中考真题)一种以黄铜渣(含Zn、Cu、ZnO、CuO)为原料获取Cu和ZnSO4溶液的实验流程如下。下列说法正确的是
A.加入H2SO4生成H2的化学方程式为
B.根据流程可以判断Zn的金属活动性比Cu的强
C.判断加入的Zn如已过量的依据是溶液中有固体剩余
D.流程中涉及的化学反应类型均为置换反应
【变式7-1】金属是生活中重要的物质,为收旧利废,从含有金属镁、铁、铜的粉末中获得重要化工原料 MgSO4 和有关金属,实验过程如下:
请回答下列问题:
(1)金属 A 是 (填化学式)。
(2)操作 a 的名称是 。步骤②所涉及反应的化学方程式为 。
(3)步骤②中试剂除可用稀硫酸外,还可选用________(填字母序号)。
A.稀盐酸 B.硫酸铜溶液 C.硫酸镁溶液
【变式7-2】(2024·四川遂宁·中考真题)回收利用废旧金属既可以保护环境,又能节约资源。现有一份废铜料(含有金属铜及少量铁和银),化学兴趣小组欲回收其中的铜,设计并进行了如下实验:
已知:;
完成下列各题:
(1)步骤2中涉及的操作名称是 。
(2)溶液A中的溶质是 。
(3)步骤4中反应的化学方程式是 。
【变式7-3】某工厂秉承“绿水青山就是金山银山”的发展理念,将工厂排放的污水(含有硫酸亚铁、硫酸铜和少量硫酸)进行一系列的处理,从而回收其中的某种重金属,并制得四氧化三铁,达到污水排放标准。其设计工艺流程如下,请回答下列问题。
(1)操作Ⅱ的名称是 ,在实验室进行该操作需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
(2)由FeOOH制备四氧化三铁的反应方程式为,则X的化学式为 ,FeOOH中铁元素的化合价为 。
(3)在固体A中加入过量稀硫酸的目的是 ,溶液B中的溶质为 ,固体C是回收的重金属,其成分是 。
【题型8 项目化探究——金属及其化合物】
【例8】(2024·山东威海·中考真题)应用广泛的金属
(1)国宝中的金属
国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯,铁上包铜,外层鎏金(鎏金是一种金属加工工艺,经过鎏金处理后,金属表面会覆盖一层金)。整个龙身飞扬舒展,反映了唐代高超的铸造工艺。
①国宝历经千年,出土后表面仍金光灿灿,原因是 。
②工业上以赤铁矿为原料炼铁,原理是 (用化学方程式表示)。
③《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜,外化而内不化”,“曾青”即硫酸铜溶液,该炼铜反应的原理是 (用化学方程式表示),反应中有效作用的微粒为 (用符号表示)。“外化而内不化”的原因是 。
(2)生活中的金属
铝制易拉罐主要由铝合金制成,除铝外,还含有锌、铜、硅等。
①请用化学方法证明:罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝(提供药品:已打磨的罐体金属片,其他仪器、药品自选)。
你的方案及预期现象是 。
②合金与纯金属相比较,性质存在差异。对比分析图1,从微观角度解释原因 (答两条)。
③合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求,罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图2分析,生产易拉罐时,罐盖中铜元素的含量应 (填“大于”“小于”或“等于”)罐体中铜元素的含量。
④为比较铝、铜、锌的金属活动性,进行下图实验,则a、b、c可以选用的物质是 。
(3)航天中的金属
中国航天事业的成就令世界瞩目,火箭是航天飞行器的运载工具。
①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料,具备的优良性能是 (答一条)。
②运载火箭固体推进剂的主要组分为高氯酸铵和铝粉。其中高氯酸铵()是供氧剂,氯元素的化合价是 。铝粉燃烧的化学方程式 ,反应过程中能量转化形式是 。
【变式8-1】(2024·云南·中考真题)铜是重要的金属资源,它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)铜的认识:生活中常用铜作导线,体现了铜的延展性和 性。
(2)铜的冶炼:黄铜矿的主要成分是CuFeS2,根据其主要成分的组成元素,推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 (填化学式)。
(3)铜的加工:青铜是金属冶铸史上最早的合金,其主要成分是铜和锡。表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载:“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,据此判断A是 。
物质
A
B
硬度
2.5-3
5-6.6
注:硬度以金刚石的硬度为10作标准,1表示很软,10表示很硬
(4)铜的锈蚀:铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2Cu+O2+H2O+X=Cu2(OH)2CO3,X的化学式为 。
(5)铜的回收:某工厂的废水经预处理后得到含FeSO4和CuSO4的溶液。为了减少污染并促进废物利用,工厂设计以下流程回收Cu和FeSO4。
①步骤I中发生反应的化学方程式为 。
②溶液C中的溶质是 。
【变式8-2】(2024·贵州·中考真题)贵州蕴藏丰富的铝、锰、锌、铁、铜等矿产资源。合理开采、充分利用这些矿产资源,可实现“富矿精开”。
Ⅰ.精准识矿
(1)金属的性质与存在形式。
①铝具有很好的抗腐蚀性,因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜,反应的化学方程式为 。
②分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸,锰片表面有气泡产生,铜片表面无明显变化。由此可知金属活动性:锰 (选填“强”或“弱”)于铜。
③在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液,观察到的现象是 。
多数金属的化学性质比较活泼,它们主要以化合物的形式存在于自然界。如菱锌矿、铝土矿、菱锰矿等。
Ⅱ.精深用矿
(2)工业上用赤铁矿炼铁,CO与反应的化学方程式为 。炼铁时,加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨,利用了锰钢的 性能。
(3)用某菱锰矿为原料制备高附加值新型电池材料的流程如图1。
已知:菱锰矿中除外,还有;能与稀硫酸发生复分解反应,不溶于水也不与稀硫酸反应;氨水呈碱性。
①过滤器中得到的滤渣是 。
②反应器中,溶液与反应可生成锰的氧化物,如、、。发生的反应之一是,X的化学式是 。
③70℃时,在反应器中保持通入的和溶液的质量不变,只改变溶液的溶质质量分数,测得生成含锰元素的固体中锰元素的质量分数与溶液的溶质质量分数之间的关系如图2。由图可知,当溶液的溶质质量分数为5.1%时,可获得高纯度的,当溶液的溶质质量分数为其它数值时,纯度降低,原因可能是 。
【变式8-3】(一)对古代金属制品的认识
(1)“三星堆遗址”出土了黄金面罩、象牙、青铜艺术品、残存的丝织品等重要文物,其中属于金属材料的有 (选填序号)。
a、黄金面罩 b、象牙 c、青铜面具 d、丝织品
(2)《吕氏春秋·别类篇》载有“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,表明青铜的硬度比纯铜 (选填“大”或“小”)。
(3)文物中的“黄金面罩”依然金光闪闪,而“青铜面具”则布满锈斑,由此现象可知金的化学性质比铜更 (选填“活泼”或“不活泼”)。
(4)青铜面具出土时表面存在绿色锈蚀,原因是铜与空气中O2、H2O、CO2反应,在表面慢慢生成一层铜绿【Cu2(OH)2CO3】,写出反应的化学方程式 。
(二)古代金属铜的冶炼方法
方法一:“火法炼铜”是将孔雀石【主要成分Cu2(OH)2CO3】与木炭一起加热,就得到红色的金属铜;
方法二:《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”,先用孔雀石制取硫酸铜,再用“湿法炼铜”获得铜。其流程如下:
(5)方法一中涉及的反应方程式: ;:
(6)步骤①的反应方程式为,加入过量稀硫酸的目的是 。
(7)步骤②中发生反应的化学方程式 (任写一个),固体B的成分 。
(8)与“火法炼铜”相比,“湿法炼铜”的优点有(至少答一条) 。
(三)某碱式碳酸铜的组成测定
某碱式碳酸铜成分可表示为Cux(OH)Y(CO3)z,为探究其组成,用如图装置对样品27.1g进行热分解实验,观察到样品固体先变成黑色,然后部分出现红色。
资料:①浓硫酸具有吸水性,浓氢氧化钠溶液能充分吸收CO2。
②CuO加热会生成红色的Cu2O和O2。
(9)装配好实验装置后,先要 ,再加入样品。
(10)D装置中的实验现象是 。
(11)停止加热后仍需继续通N2,可防止倒吸和 。
(12)测得实验前后各装置的质量变化如下表。
温度/℃
装置A
装置B
装置C
装置D
实验前/g
227.1
100.0
100.0
100.0
实验后/g
219.0
102.7
104.4
101.0
①该碱式碳酸铜的化学式为 。
②最后装置A剩余固体中铜、氧元素质量比 (最简整数比)。
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第八章第2节 金属的化学性质
【题型1 金属与氧气反应】
【题型2 金属与酸反应】
【题型3 金属与盐溶液反应】
【题型4 设计实验比较金属活动性】
【题型5 传统文化中的金属】
【题型6 置换反应】
【题型7 金属提取的工艺流程】
【题型8 项目化探究——金属及其化合物】
【题型1 金属与氧气反应】
【例1】(2024·安徽合肥·二模)如图所示,调节杠杆平衡后开始进行实验,下列选项不正确的是
A.实验1中,一段时间后,活性炭包会下沉
B.实验2中,加热后发现铜丝表面变黑且下沉
C.实验3中,一段时间后,铁块端将上升
D.实验1与实验2、实验3发生变化的本质不同
【答案】C
【详解】根据杠杆原理,质量大的一端会下沉,质量小的一端会上升。
A、实验1中,活性炭具有吸附性,可以吸附二氧化碳,导致活性炭包质量增大,一段时间后,活性炭包会下沉,A正确;
B、实验2中,加热后,铜丝与空气中的氧气发生反应生成黑色的氧化铜,部分固体由铜变为氧化铜,质量增大,会发现铜丝表面变黑且下沉,B正确;
C、实验3中,铁块与CuSO4反应生成FeSO4、Cu,化学方程式为,每56份质量的Fe反应生成64份质量的Cu,固体质量增大,一段时间后,铁块端将下沉,C错误;
D、实验1中没有新物质生成,属于物理变化,实验2、实验3中有新物质生成,属于化学变化,这两种变化本质不同,D正确。
故选:C。
【变式1-1】小明在进行氧气的性质实验时,观察到某物质在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,则该物质可能是
A.红磷 B.镁带 C.铁丝 D.铜片
【答案】C
【详解】A、红磷在氧气中剧烈燃烧,生成大量白烟,错误;
B、镁带在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成一种白色固体,错误;
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,正确;
D、铜在氧气中不能燃烧,错误。
故选C。
【变式1-2】下列说法中不正确的是
A.镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光,因此可用来制造照明弹
B.“真金不怕火炼”,说明金的化学性质稳定
C.金属与氧气发生化学反应时,都需要在点燃或加热的条件下才能发生
D.铝制品抗腐蚀性强,是因为铝表面有一层致密的氧化膜,阻止了铝进一步被氧化
【答案】C
【详解】A、镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,因此可用来制造照明弹,故A不符合题意;
B、“真金不怕火炼”,说明金的化学性质稳定,在高温条件下也不与氧气反应,故B不符合题意;
C、常温下,铝和氧气能发生化学反应,故C符合题意;
D、铝制品抗腐蚀性强,是因为铝易与空气中的氧气反应,在其表面形成一层致密的氧化膜,阻止了铝进一步被氧化,故D不符合题意。
故选C。
【变式1-3】食品脱氧剂能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,其主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等。脱氧剂中通常会加入一定量的硅藻土,主要作用是吸附水,同时疏松配料,使铁粉更易与氧气接触。兴趣小组对某品牌的脱氧剂展开如下探究。
任务一:验证“食品脱氧剂”中含有铁粉、活性炭
【进行实验】
(1)请完善下面表格。
步骤
现象
结论
步骤1;用剪刀剪开脱氧剂,倒在白纸上,观察颜色,用磁铁去充分吸引
脱氧剂中含有铁粉
步骤2:取步骤1中剩下的黑色固体少许,放在坩埚中,坩埚上面盖一片内壁沾有石灰水的玻璃片,用电炉灼烧
黑色粉末燃烧,石灰水变浑浊
脱氧剂中含有活性炭粉
【交流反思】
(2)步骤2中用电炉灼烧而不用酒精灯灼烧的原因是 。
任务二:活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响
【进行实验】室温下,利用5g铁粉和10滴水,改变活性炭和氯化钠的用量(见右表),用氧气传感器测定密闭容器中氧气含量变化,实验结果如图1、图2所示。
编号
铁粉/g
活性炭/g
氯化钠/g
1
5
0
1
2
5
0.75
0
3
5
0.75
1
4
5
1.5
1
5
5
a
2
(3)以实验3作为对照标准,则a= 。
(4)结合图2,可以得到的结论是 。
通过此次项目式学习,同学们认识到,学好化学知识,用好化学知识,能真正认识世界。
【答案】
(1)部分黑色粉末被磁铁吸引
(2)酒精燃烧生成二氧化碳和水,无法确定生成的二氧化碳是活性炭粉燃烧还是酒精燃烧生成的
(3)0.75
(4)在铁粉、水、活性炭质量相同时,氯化钠用量在0、1、2g时,随着氯化钠用量增加,脱氧反应速率加快
【详解】
(1)铁粉是黑色的,且铁粉能被磁铁吸引,故用剪刀剪开脱氧剂,倒在白纸上,观察颜色,用磁铁去充分吸引,现象是:部分黑色粉末被磁铁吸引;
(2)酒精燃烧生成二氧化碳和水,无法确定生成的二氧化碳是活性炭粉燃烧还是酒精燃烧生成的,故步骤2中用电炉灼烧而不用酒精灯灼烧;
(3)该实验探究活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响,根据控制变量的原则及表中数据可知,实验1、3、4中氯化钠的质量均为1克,氯化钠的质量相同,活性炭质量不同,是探究活性炭用量对脱氧效果的影响;而实验2、3、5是控制活性炭的质量,探究氯化钠用量对脱氧效果的影响,则a=0.75;
(4)由图可以看出,相同条件下,2、3、5实验中活性炭用量相等时,氯化钠的质量越大,氧气含量越少,即脱氧反应速率越快。则可以得到的结论是:在铁粉、水、活性炭质量相同时,氯化钠用量在0、1、2g时,随着氯化钠用量增加,脱氧反应速率加快,故填:在铁粉、水、活性炭质量相同时,氯化钠用量在0、1、2g时,随着氯化钠用量增加,脱氧反应速率加快(答案合理即可)。
【题型2 金属与酸反应】
【例2】(2024·四川德阳·中考真题)室温时,利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲,压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是
A.根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B.曲线①的压强上升比曲线②高,说明①产生H2总量更多
C.曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
D.反应结束后Zn一定有剩余
【答案】A
【详解】A、镁、锌都能与稀盐酸反应生成氢气,根据图乙随着反应的进行,曲线①、曲线②的压强都是先增大,后小幅下降,可推测两个反应过程中都有热量放出,故选项说法正确;
B、根据图乙,曲线①、曲线②最后压强相等,说明两者产生的氢气质量相等,故选项说法不正确;
C、镁的活动性比锌强,则曲线①是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线,故选项说法不正确;
D、最终压强相等,说明反应后生成氢气质量相等,生成氢气质量相等时,消耗镁、锌的质量比是24:65,因此镁片一定有剩余,而锌片不一定有剩余,故选项说法不正确;
故选A。
【变式2-1】烧瓶中放入铝片,加入稀盐酸如图甲,烧瓶内气压变化如图乙所示。下列说法正确的是
A.AB段对应溶液的质量几乎不变
B.BC段发生的反应是
C.D点对应反应结束
D.CD段没有发生化学变化
【答案】D
【详解】A、铝的化学性质比较活泼,常温下,铝能与空气中的氧气反应,在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,AB段压强几乎不变,是因为氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水,所以溶液质量一定增大,故A说法错误;
B、BC段压强增大,一方面是因为铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,另一方面是因为铝和稀盐酸反应放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大,反应的化学方程式为:,故B说法错误;
C、CD段压强减小,是因为铝和稀盐酸反应结束,停止产生气体并且停止放热,温度逐渐恢复至室温,C点反应已结束,故C说法错误;
D、根据上述分析,C点反应已结束,CD段没有发生化学变化,故D说法正确。
故选:D。
【变式2-2】兴趣小组用如图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数。实验测得铜锌合金中锌的质量分数偏小,对产生此现象的原因解释不合理的是
A.加入稀硫酸的量不足,锌未反应完
B.该装置的气密性不好
C.没有考虑所加入稀硫酸的体积
D.移出D中的导管内留存有水
【答案】C
【详解】A、所加稀硫酸的量不足,锌没有完全反应,得到气体的体积偏小,计算结果偏小,选项说法正确;
B、装置气密性不好,导致气体逸出,收集到气体体积偏小,计算结果偏小,选项说法正确;
C、加入稀硫酸占据了B试管中的一部分体积,使排出水的体积偏大,故没有考虑所加入稀硫酸的体积,会使计算结果偏大,选项说法错误;
D、移出D中的导管内留存有水 ,说明排出的水分没有被全部收集,收集到气体体积偏小,使最终计算结果偏小,选项说法正确。
故选C。
【变式2-3】小圳同学在探究金属与酸的反应时做了如图1实验,分别将形状、体积相同的、R和M五种金属打磨后放入烧瓶中,再注入足量体积和浓度均相同的稀盐酸,利用压强传感器采集数据,得到图2所示的气压变化情况。下列有关说法错误的是
A.五种金属中Mg的金属活动性最强 B.Zn与稀盐酸反应产生速率比M快
C.Zn与稀盐酸反应后溶液质量减少 D.反应结束后消耗稀盐酸最多的金属是R
【答案】C
【详解】A、由图可知,镁反应用时压强变化到最高点用时最短即最短时间反应结束,则五种金属中Mg的金属活动性最强,故A说法正确,不符合题意;
B、由图可知,锌的反应速率适中,压强变化比较平稳,M与酸反应的速率较慢,则锌与酸反应的速率比M快,故B说法正确,不符合题意;
C、锌与盐酸反应,65g的锌反应生成2g的氢气,根据质量守恒定律,溶液质量增加,故C说法错误,符合题意;
D、根据图像可知,反应后R的压强最大,说明生成的氢气量最多,则反应消耗的盐酸最多,故D说法正确,不符合题意;
故应选C。
【题型3 金属与盐溶液反应】
【例3】(2024·山东枣庄·中考真题)青铜是人类最早使用的合金,主要成分是铜(Cu)和锡(Sn),因其铜锈[主要成分为]呈青绿色,故名青铜。现在青铜依然广泛使用,某机械加工厂青铜废料经处理后得到CuCl2和SnCl2的混合液,向混合液中加入过量的锌粉,充分反应后过滤,得滤液和滤渣,对其进行分析,用以评估回收利用价值。
青铜纵目面具
附:青铜及其组分金属性质一览表
性质
金属
颜色
熔点/℃
莫氏硬度(最大为10)
青铜
金黄色
800
5~6.6
铜
紫红色
1084
3.0
锡
银白色
232
3.75
(1)根据上述材料信息,下列说法错误的是
A.青铜的硬度比铜和锡都大 B.青铜熔点低于铜是因为铜中熔入锡
C.青铜的颜色呈金黄色 D.铜锈是由铜与O2、H2O反应生成
(2)对于上述材料中的滤渣和滤液,下列分析正确的是
A.滤渣中只有Cu、Zn B.滤渣中一定有Cu、Zn,可能有Sn
C.滤液中溶质只有ZnCl2 D.滤液中溶质一定有ZnCl2,可能有CuCl2
【答案】(1)D (2)C
【解析】(1)A、青铜为铜、锡合金,合金的硬度比组成的纯金属的大,该选项说法正确;
B、合金的熔点比组成的纯金属的低,则青铜熔点比铜低,该选项说法正确;
C、由表中内容可知,青铜的颜色为金黄色,该选项说法正确;
D、铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3,根据反应前后元素种类不变,说明铜生锈不仅与氧气和水有关,还和二氧化碳有关,该选项说法不正确。
故选D。
(2)由于金属活动性顺序:Zn>Sn>Cu,则加入的锌先和氯化铜反应生成氯化锌和铜,然后与SnCl2反应生成锡和氯化锌,由于加入的锌过量,则充分反应后,滤渣中含有铜、锡、锌,滤液中只有氯化锌,故选C。
【变式3-1】(2024·甘肃临夏·中考真题)金属镍在制造钱币、不锈钢、催化剂等方面有着广泛的应用。为探究镍(Ni)、锌、铜的金属活动性顺序,小明做了如图所示的实验,发现A试管中镍丝表面无现象,B试管中镍丝表面出现红色物质,则三种金属活动性由强到弱的顺序是
A.Ni、Zn、Cu B.Zn、Cu、Ni C.Zn、Ni、Cu D.Cu、Ni、Zn
【答案】C
【详解】根据金属活动性顺序的应用可知,排在金属活动性顺序中前面的金属可以把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来。据图可知,A试管中镍丝表面无现象,说明镍没有置换出硫酸锌溶液中的锌,镍不如锌活泼;B试管中镍丝表面出现红色物质,说明镍置换出硫酸铜溶液中的铜,镍比铜活泼。所以三种金属活动性由强到弱的顺序是Zn、Ni、Cu。
综上所述:选择C。
【变式3-2】(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法正确的是
A.若滤液呈浅绿色,则滤液中只含有硝酸亚铁
B.若滤渣中的成分能被磁铁吸引,则滤渣中一定含有两种金属
C.若向滤液中加入锌片,有固体析出,则滤液中一定含有硝酸银
D.将所得滤渣洗涤、干燥后称量,质量可能与所加铁粉的质量相等
【答案】B
【分析】金属活动性顺序:锌>铁>银,则铁能和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,但不能和硝酸锌反应。
【详解】A、若滤液呈浅绿色,但由于不确定硝酸银是否完全反应,则滤液中一定含有硝酸锌和硝酸亚铁,可能含有硝酸银,该选项说法不正确;
B、若滤渣中的成分能被磁铁吸引,则说明铁过量,则滤渣中含有银和铁,该选项说法正确;
C、由于锌能和硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌,则向滤液中加入锌片,一定有固体析出,则不能说明滤液中是否含有硝酸银,该选项说法不正确;
D、由于,反应后固体质量增大,则所得滤渣的质量比所加铁粉质量大,该选项说法不正确。
故选B。
【变式3-3】(2024·江苏徐州·中考真题)人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱,用如图装置进行实验。下列说法不正确的是
A.实验前需要打磨金属片,除去表面的氧化膜
B.若向甲、乙试管加入稀盐酸,只有锌片表面能产生气泡
C.若向乙试管加入ZnSO4溶液,能得出锌的金属活动性比铜强
D.若向甲、乙试管加入AgNO3溶液,能得出三种金属的活动性:Zn>Cu>Ag
【答案】D
【详解】A、实验前需要打磨金属片,是为了除去表面的氧化膜,从而防止氧化膜阻碍反应的进行,故选项说法正确;
B、由金属活动性:锌>氢>铜可知,若向甲、乙试管加入稀盐酸,只有锌片表面能产生气泡,故选项说法正确;
C、若向乙试管加入ZnSO4溶液,无明显现象,说明铜不与硫酸锌溶液反应,即铜的活动性比锌弱,锌的金属活动性比铜强,故选项说法正确;
D、由金属活动性锌>铜>银可知,若向甲、乙试管加入AgNO3溶液,锌和铜都能与硝酸银反应置换出银,能得出金属的活动性:Zn>Ag,Cu>Ag,但无法比较锌和铜的金属活动性,故选项说法错误;
故选:D。
【题型4 设计实验比较金属活动性】
【例4】某学为验证 Zn、Fe、Cu三种金属活动性强弱的顺序,设计以下四个实验,其实验设计能验证出三种金属活动性强弱的顺序的是
A.实验一:将Zn、Cu两金属片分别放入稀盐酸中
B.实验二:将Fe、Cu两金属片分别放入稀盐酸中
C.实验三:将Zn、Fe两金属片分别放入CuCl2溶液中
D.实验四:将Zn、Cu两金属片分别放入FeCl2溶液中
【答案】D
【详解】A、该方案根据锌能与盐酸反应生成氯化锌与氢气,铜不能反应,只能说明金属Zn的活动性比Cu强,不能确定Fe与金属Zn、Cu的活动性强弱,不符合题意;
B、该方案根据铁能与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气,铜不能反应,只能说明Fe的活动性比Cu强,不能确定Zn与金属Fe、Cu的活动性强弱,不符合题意;
C、锌与氯化铜反应生成氯化锌与铜,铁与氯化铜反应生成铜与氯化亚铁,该方案根据Zn、Fe两金属能置换CuCl2溶液中铜,只能说明Zn、Fe两金属活动性比Cu强,但不能判断Zn、Fe两金属活动性强弱关系,不能确定Zn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,不符合题意;
D、锌与氯化亚铁反应生成铁与氯化锌,该方案中Zn能置换氯化亚铁中的铁,说明Zn活动性比Fe强;Cu不能置换氯化亚铁中的铁,说明Cu活动性不如比Fe强;则活动性顺序为Zn>Fe>Cu,符合题意;
故选D。
【变式4-1】(2024·山东滨州·中考真题)下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是
A.溶液 B.溶液 稀
C.溶液 稀 D.溶液 溶液
【答案】B
【详解】A、Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu,说明Fe比Cu活泼,Ag不能与CuSO4溶液反应,说明Ag不如Cu活泼,可以验证三种金属活动性强弱,不符合题意;
B、Cu、Ag都不能与FeSO4溶液和稀H2SO4反应,只能说明Cu、Ag的活动性都比Fe弱,但无法比较Cu和Ag的活动性强弱,不能验证三种金属活动性强弱,符合题意;
C、Fe能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明Fe比Ag活泼,Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明Cu比Ag活泼,Fe能与稀H2SO4反应,Cu不能与稀H2SO4反应,说明Fe比Cu活泼,可以验证三种金属活动性强弱,不符合题意;
D、Cu不能与FeSO4溶液反应,说明Cu不如Fe活泼,Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明Cu比Ag活泼,可以验证三种金属活动性强弱,不符合题意。
故选B。
【变式4-2】小明设计实验探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序。他设计了四个实验方案,分别选择的试剂是:①铜、银、硫酸亚铁溶液;②铁、银、硫酸铜溶液;③银、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液;④铜、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液。上述四个方案所选试剂正确的是:
A.②④ B.①②③ C.①②③④ D.②③
【答案】A
【详解】①中铜和银都不能跟硫酸亚铁溶液反应,说明铁的活动性强于铜、银,但不能判断铜和银的活动性顺序;
②将铁、银放入硫酸铜溶液中,铁丝表面有红色物质析出,银丝表面无明显现象,能说明铁比铜活泼,铜比银活泼,所以可以判断这三种金属的活动性顺序;
③银和硫酸亚铁溶液及硫酸铜溶液都不能反应,可以判断银的活动性最弱,但是铁和铜的活动性不能比较;
④将铜分别放入硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液,铜在硫酸亚铁中无明显现象,在硝酸银中表面有银白的物质析出,说明铁比铜活泼,铜比银活泼,所以可以判断出这三种金属的活动性顺序;
根据上述分析可以知道能够判断出铁、铜、银这三种金属的活动性顺序的为②④。
故选A。
【变式4-3】为验证铁、铜、银的金属活动性强弱,某实验小组设计如下实验,下列说法错误的是
A.通过实验①②,能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag
B.通过实验①④,能验证三种金属中Fe的活动性最强
C.通过实验②③,不能验证三种金属中Ag的活动性最弱
D.若试管⑤中X为Cu,Y溶液为稀硫酸,通过实验②③⑤能验证金属活动:Fe>Cu>Ag
【答案】B
【详解】A、①中铁能和硫酸铜反应,说明铁比铜活泼;②中铜能和硝酸银反应,说明铜比银活泼,对比实验①②,能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag,A正确。
B、①中铁能和硫酸铜反应,说明铁比铜活泼,④中银不能和硫酸反应,说明银的金属活动性位于氢后面,这两个实验没有确认铁的金属活动性比氢强,所以不能验证铁的金属活动性最强,B错误;
C、②中铜能和硝酸银反应,说明铜比银活泼,③中铁能和硫酸反应,说明铁的金属活动性比氢强,这两个实验没有确认银的金属活动性比氢弱,所以不能验证银的活动性最弱,C正确;
D、若试管⑤中X为Cu,Y溶液为稀硫酸,铜不能和硫酸反应,说明铜的金属活动性比氢弱,而③中铁能和硫酸反应,说明铁的金属活动性比氢强,对比可知铁比铜活泼,②中铜能和硝酸银反应,证明铜比银活泼,则能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag,D正确。
故选:B。
【题型5 传统文化中的金属】
【例5】(2024·湖北·中考真题)《宋会要辑稿》记载:“浸铜之法,先取生铁打成薄片,……浸渍数日,铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄,上生赤煤,取出刮洗……入炉烹炼,……方成铜。”下列理解错误的是
A.“打成薄片”增大了反应的接触面积 B.“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C.“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤 D.“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
【答案】C
【详解】A、“打成薄片”,增大了反应物之间的接触面积,使反应更快更充分,不符合题意;
B、“铁片为胆水所薄”,发生反应为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,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,不符合题意;
C、“上生赤煤”是因为铁与硫酸铜反应生成了红色的铜,不是红色的煤,符合题意;
D、“浸铜之法”中铁能将硫酸铜中的铜置换出来,说明铁比铜活泼,不符合题意。
故选C。
【变式5-1】(2024·福建·中考真题)我国商代时就已经发现,贮存于铅罐的酒(含乙醇)会发酵成醋(含醋酸,醋酸的化学性质与盐酸相似),铅与醋反应生成铅霜,铅霜在空气中转化为浮粉(PbCO3),加热浮粉得铅白(PbO)固体,铅白可用作白色颜料。下列说法错误的是
A.酒能变醋体现乙醇的化学性质 B.铅能与醋酸反应产生氢气
C.浮粉中铅元素的化合价为+2价 D.浮粉变铅白,固体质量增大
【答案】D
【详解】A、酒能变醋,有新物质生成,属于化学变化,需要通过化学变化才能表现出来,体现乙醇的化学性质,故A说法正确;
B、铅属于氢前金属,铅能与醋酸反应产生氢气,故B说法正确;
C、浮粉的化学式为PbCO3,其中碳酸根显-2价,根据在化合物中正负化合价代数和为0,则铅元素的化合价为+2价,故C说法正确;
D、加热浮粉(PbCO3)得铅白(PbO)固体,浮粉变铅白,固体质量减小,故D说法错误;
故选:D。
【变式5-2】(2023·湖北恩施·中考真题)《梦溪笔谈》中记载了“苦泉水”制取铜的方法“抱其水熬之,则成胆矾,烹胆矾则成铜;熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,文中描述的制铜工艺如图。
(1)步骤①的操作名称是 。
(2)“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,其中发生化学反应的基本类型是 。
(3)步骤②中存在硫酸铜在高温条件下分解生成氧化铜、二氧化硫和一种气体单质,请你写出该反应的化学方程式 。
【答案】
(1)蒸发结晶
(2)置换反应
(3)
【详解】(1)操作①是硫酸铜溶液通过蒸发得到硫酸铜结晶,其操作名称是蒸发结晶;
(2)铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应,该反应属于置换反应;
(3)反应物中硫酸铜中含有Cu、S、O三种元素,生成物中有一种气体单质,根据质量守恒定律,单质必定含有Cu、S、O三种元素的一种,其是气体,故其是氧气,则硫酸铜在高温条件下分解生成氧化铜、二氧化硫和氧气,化学方程式为。
【变式5-3】我国古代科技巨著《天工开物》一书中记载火法炼锌工艺:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……冷定毁罐取出,……”以下是模拟该过程的流程图:
资料卡片
1.炉甘石主要含碳酸锌;
2.碳酸锌高温下可分解为氧化锌和二氧化碳。
(1)为了使炉甘石充分快速反应,流程中采取的措施是 。
(2)得到的锌锭要冷却后才能毁罐取出,目的是防止 。
(3)反应罐中能将氧化锌还原为金属锌的物质有 。
【答案】
(1)粉碎
(2)高温下锌被氧化
(3)碳和一氧化碳
【详解】
(1)由流程图可知,为了使炉甘石充分快速反应,流程中采取将其粉碎的措施,将炉甘石粉碎能增大反应物的接触面积,从而使反应更充分、更快速;
(2)得到的锌锭要冷却后才能毁罐取出,防止锌在较高的温度时接触到空气,被空气中的氧气氧化成氧化锌;
(3)反应罐中的煤炭主要成分是碳,碳具有还原性,能将氧化锌还原为金属锌;此外,在反应罐中碳与氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温的条件下反应又会生成一氧化碳,一氧化碳也具有还原性,能将氧化锌还原为金属锌。故填:碳和一氧化碳。
【题型6 置换反应】
【例6】下列反应的化学方程式的书写和基本反应类型归纳均正确的是
A. 氧化反应 B.CaCO3=CaO+CO2 分解反应
C. 置换反应 D. 化合反应
【答案】D
【详解】A、镁在氧气中燃烧生成氧化镁,正确的化学方程式为,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,故选项不符合题意;
B、碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,正确的化学方程式为CaCO3CaO+CO2 ↑,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,故选项不符合题意;
C、铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,正确的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,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”的特点,属于置换反应,故选项不符合题意;
D、磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,化学方程式书写正确,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,故选项符合题意。
故选D。
【变式6-1】下列反应属于置换反应的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A、置换反应是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,该反应的反应物均是化合物,不属于置换反应,不符合题意;
B、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,符合题意;
C、该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,不符合题意;
D、该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,不符合题意。
故选B。
【变式6-2】下列选项中的化学反应属于置换反应的是
A.电解水 B.铝制品表面形式薄膜
C.工业制取二氧化碳 D.木炭高温还原氧化铜
【答案】D
【详解】A、通电分解水生成氢气和氧气,符合一变多,属于分解反应,选项错误;
B、铝制品表面形式薄膜,是铝与空气中的氧气反应生成氧化铝,符合多变一,属于分解反应,选项错误;
C、工业制取二氧化碳利用高温煅烧碳酸钙的方法,高温煅烧碳酸钙生成二氧化碳和氧化钙,符合一变多,属于分解反应,选项错误;
D、木炭高温还原氧化铜是碳与氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳,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,属于置换反应,选项正确。
故选D。
【变式6-3】我国力争在2060年前实现碳中和,二氧化碳的捕获、储存、利用和转化等是实现目标的重要途径。人工光合固碳装置通过电化学手段将二氧化碳转化为甲酸(HCOOH),该反应的微观示意图如图,下列说法正确的是
A.反应前后氧元素的化合价没有变化 B.反应前后原子种类不改变
C.该反应属于置换反应 D.参加反应的两种分子的个数比为2∶3
【答案】B
【分析】由反应的微观示意图可知,反应中有1个水分子没有参加反应,图中实际参加反应的是2个二氧化碳分子和2个水分子在一定条件下反应生成2个甲酸分子和1个氧分子,化学方程式为:。
【详解】A、反应前氧元素存在于化合物中,化合价为-2价,反应后单质氧气中氧元素为0价,反应前后氧元素的化合价发生变化,故A说法不正确;
B、根据质量守恒定律,反应前后原子种类不改变,故B说法正确;
C、该反应为二氧化碳和水在一定条件下反应生成甲酸和氧气,反应物是两种化合物,不属于置换反应,故C说法不正确;
D、由化学方程式可知,参加反应的两种分子的个数比为2:2,故D说法不正确;
故选:B。
【题型7 金属提取的工艺流程】
【例7】(2024·江苏连云港·中考真题)一种以黄铜渣(含Zn、Cu、ZnO、CuO)为原料获取Cu和ZnSO4溶液的实验流程如下。下列说法正确的是
A.加入H2SO4生成H2的化学方程式为
B.根据流程可以判断Zn的金属活动性比Cu的强
C.判断加入的Zn如已过量的依据是溶液中有固体剩余
D.流程中涉及的化学反应类型均为置换反应
【答案】B
【分析】黄铜渣中的锌、氧化铜、氧化锌和硫酸均能反应,铜不与硫酸反应。锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水。过滤后的滤液中有硫酸锌和硫酸铜。加入过量的锌,锌和硫酸铜反应生成硫酸锌,过滤的滤渣中有生成的铜和过量的锌。
【详解】A、根据分析,铜不和硫酸反应,和硫酸反应生成氢气的是锌,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气。不符合题意;
B、活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来,通过加入锌能将铜置换出来可说明锌比铜活泼。锌能和稀硫酸反应生成氢气而铜不能,也可以说明活动性锌大于铜。符合题意;
C、因为锌和硫酸铜反应生成铜,不论锌是否过量溶液中都会有固体剩余。不符合题意;
D、置换反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应。流程中氧化锌、氧化铜和硫酸的反应中反应物都是化合物,都不是置换反应,不符合题意;
故选B 。
【变式7-1】金属是生活中重要的物质,为收旧利废,从含有金属镁、铁、铜的粉末中获得重要化工原料 MgSO4 和有关金属,实验过程如下:
请回答下列问题:
(1)金属 A 是 (填化学式)。
(2)操作 a 的名称是 。步骤②所涉及反应的化学方程式为 。
(3)步骤②中试剂除可用稀硫酸外,还可选用________(填字母序号)。
A.稀盐酸 B.硫酸铜溶液 C.硫酸镁溶液
【答案】
(1) Fe
(2) 过滤
(3) B
【详解】
(1)含有金属镁、铁、铜的粉末,①用磁铁吸引,其中铁能够被磁铁吸引,镁和铜不能够被磁铁吸引,故得到金属A为Fe;
(2)操作a为分离液体和固体的操作,即为过滤操作;
步骤②是向镁和铜的两种金属中加入适量的稀硫酸,铜不与稀硫酸反应,镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,该反应方程式为;
(3)根据流程图可知,步骤②是为了得到硫酸镁和铜,且不能引入新的杂质,所以所用试剂除可用稀硫酸外,
A、稀盐酸与镁反应生成氯化镁和氢气,能够得到铜,但是不能得到硫酸镁,不符合题意;
B、硫酸铜溶液与镁反应生成硫酸镁和铜,过滤、洗涤、干燥,能够得到硫酸镁和铜,符合题意;
C、向镁和铜的混合物中加入硫酸镁溶液,镁和铜都不能与硫酸镁反应,不能够分离得到硫酸镁和铜,不符合题意;
故选B。
【变式7-2】(2024·四川遂宁·中考真题)回收利用废旧金属既可以保护环境,又能节约资源。现有一份废铜料(含有金属铜及少量铁和银),化学兴趣小组欲回收其中的铜,设计并进行了如下实验:
已知:;
完成下列各题:
(1)步骤2中涉及的操作名称是 。
(2)溶液A中的溶质是 。
(3)步骤4中反应的化学方程式是 。
【答案】
(1)过滤
(2)硫酸、硫酸亚铁
(3)
【分析】废铜料中有铜、铁、银,稀硫酸可以和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,和铜、银不反应。则溶液A中溶质是过量的硫酸和生成的硫酸亚铁。滤渣A中有银和铜。加入氯化铁,氯化铁和铜反应生成氯化铜和氯化亚铁,和银反应生成氯化银(不溶于水)和氯化亚铁,所以滤渣B为氯化银,溶液B中有氯化铜、氯化亚铁,加入试剂X得到氯化亚铁和铜,则试剂X和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,则试剂X是铁。
【详解】
(1)步骤2将固体和液体分离,是过滤操作。
(2)根据分析,溶液A中的溶质是过量的硫酸和生成的硫酸亚铁。
(3)根据分析,步骤4是铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,化学方程式为。
【变式7-3】某工厂秉承“绿水青山就是金山银山”的发展理念,将工厂排放的污水(含有硫酸亚铁、硫酸铜和少量硫酸)进行一系列的处理,从而回收其中的某种重金属,并制得四氧化三铁,达到污水排放标准。其设计工艺流程如下,请回答下列问题。
(1)操作Ⅱ的名称是 ,在实验室进行该操作需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
(2)由FeOOH制备四氧化三铁的反应方程式为,则X的化学式为 ,FeOOH中铁元素的化合价为 。
(3)在固体A中加入过量稀硫酸的目的是 ,溶液B中的溶质为 ,固体C是回收的重金属,其成分是 。
【答案】
(1) 过滤 漏斗
(2) +3
(3) 溶解过量的铁粉/除去过量的铁粉 /硫酸亚铁 Cu/铜
【详解】
(1)操作Ⅱ是分离固体和液体,所以操作Ⅱ的名称是过滤;操作Ⅱ中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
(2)根据质量守恒定律可知,反应前后原子的种类和数目保持不变,根据反应可知,生成物缺少2个H、4个O、1个S,所以X的化学式为;氢元素为+1价,氧元素为-2价,根据化合价法则可知,氢氧化氧铁(FeOOH)中铁元素的化合价是+3价;
(3)操作I中加入过量的铁粉,铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁溶液和铜,故溶液B中的溶质为硫酸亚铁;故固体A中含有铁、铜,加入过量稀硫酸后,铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,而铜不与硫酸反应,所以在固体A中加入过量稀硫酸的目的是除去过量的铁粉,所以固体C的成分是铜。
【题型8 项目化探究——金属及其化合物】
【例8】(2024·山东威海·中考真题)应用广泛的金属
(1)国宝中的金属
国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯,铁上包铜,外层鎏金(鎏金是一种金属加工工艺,经过鎏金处理后,金属表面会覆盖一层金)。整个龙身飞扬舒展,反映了唐代高超的铸造工艺。
①国宝历经千年,出土后表面仍金光灿灿,原因是 。
②工业上以赤铁矿为原料炼铁,原理是 (用化学方程式表示)。
③《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜,外化而内不化”,“曾青”即硫酸铜溶液,该炼铜反应的原理是 (用化学方程式表示),反应中有效作用的微粒为 (用符号表示)。“外化而内不化”的原因是 。
(2)生活中的金属
铝制易拉罐主要由铝合金制成,除铝外,还含有锌、铜、硅等。
①请用化学方法证明:罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝(提供药品:已打磨的罐体金属片,其他仪器、药品自选)。
你的方案及预期现象是 。
②合金与纯金属相比较,性质存在差异。对比分析图1,从微观角度解释原因 (答两条)。
③合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求,罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图2分析,生产易拉罐时,罐盖中铜元素的含量应 (填“大于”“小于”或“等于”)罐体中铜元素的含量。
④为比较铝、铜、锌的金属活动性,进行下图实验,则a、b、c可以选用的物质是 。
(3)航天中的金属
中国航天事业的成就令世界瞩目,火箭是航天飞行器的运载工具。
①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料,具备的优良性能是 (答一条)。
②运载火箭固体推进剂的主要组分为高氯酸铵和铝粉。其中高氯酸铵()是供氧剂,氯元素的化合价是 。铝粉燃烧的化学方程式 ,反应过程中能量转化形式是 。
【答案】
(1)金的化学性质稳定 Fe、Cu2+ 铁和硫酸铜反应生成的铜覆盖在铁的表面,阻止内部的铁继续反应
(2) 将已打磨的罐体金属片,剪成小碎片,取少量小碎片于试管中,加入足量稀盐酸并加热,使之充分反应,最终在试管底部残留少于固体物质 原子的排列方式不同、物质的原子构成种类不同 大于 铝、铜、硫酸锌溶液
(3) 强度高(或密度小、耐腐蚀) +7 化学能转化为动能
【详解】
(1)①国宝历经千年,出土后表面仍金光灿灿,是因为金的化学性质稳定;
②赤铁矿的主要成分氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
③铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:;反应中有效作用的微粒为Fe、Cu2+;“外化而内不化”,是因为铁和硫酸铜反应生成的铜覆盖在铁的表面,阻止内部的铁继续反应;
(2)①铝制易拉罐主要由铝合金制成,除铝外,还含有锌、铜、硅等,铜和硅都不与稀盐酸反应,将已打磨的罐体金属片,剪成小碎片,取少量小碎片于试管中,加入足量稀盐酸并加热,使之充分反应,最终在试管底部残留少于固体物质,说明罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝;
②合金与纯金属相比较,性质存在差异,是因为原子的排列方式不同、物质的原子构成种类不同;
③由图2可知,铜的含量越高,铝合金硬度越大,则生产易拉罐时,罐盖中铜元素的含量应大于罐体中铜元素的含量;
④铝和硫酸锌反应生成硫酸铝和锌,说明铝的金属活动性强于锌,铜和硫酸铝不反应,说明锌的金属活动性强于铜,所以比较铝、铜、锌的金属活动性,a、b、c可以选用的物质是铝、硫酸锌溶液、铜;
(3)①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料,具备的优良性能是强度高(或密度小、耐腐蚀);②高氯酸铵(NH4ClO4)中氮元素的化合价为-3价,氢元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价。设氯元素的化合价为,在化合物中各元素正负化合价代数和为零,则,解得,所以氯元素的化合价是+7价;铝和氧气在点燃的条件下生成氧化铝,反应的化学方程式为:;反应过程中能量转化形式是化学能转化为动能。
【变式8-1】(2024·云南·中考真题)铜是重要的金属资源,它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)铜的认识:生活中常用铜作导线,体现了铜的延展性和 性。
(2)铜的冶炼:黄铜矿的主要成分是CuFeS2,根据其主要成分的组成元素,推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 (填化学式)。
(3)铜的加工:青铜是金属冶铸史上最早的合金,其主要成分是铜和锡。表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载:“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,据此判断A是 。
物质
A
B
硬度
2.5-3
5-6.6
注:硬度以金刚石的硬度为10作标准,1表示很软,10表示很硬
(4)铜的锈蚀:铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2Cu+O2+H2O+X=Cu2(OH)2CO3,X的化学式为 。
(5)铜的回收:某工厂的废水经预处理后得到含FeSO4和CuSO4的溶液。为了减少污染并促进废物利用,工厂设计以下流程回收Cu和FeSO4。
①步骤I中发生反应的化学方程式为 。
②溶液C中的溶质是 。
【答案】
(1)导电性(或良好的导电性)
(2)SO2
(3)铜/Cu
(4)CO2
(5) 硫酸、硫酸亚铁
【详解】
(1)生活中常用铜作导线,体现了铜的延展性和导电性;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,黄铜矿中含硫元素,则黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是:SO2;
(3)“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,说明合金比组成它的纯金属硬度大,A的硬度小,故A是铜;
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含Cu、O、H、C的个数分别是2、3、2、0,生成物中含Cu、O、H、C的个数分别是2、5、2、1,故反应物中还应含2个O、1个C,故X的化学式为:CO2;
(5)①该流程的目的是回收铜和硫酸亚铁,故M应是铁,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,可将硫酸铜中的铜置换出来,故步骤I中发生反应的化学方程式为:;
②固体A中含反应生成的铜和过量的铁,要想除去铁,得到铜,则加入的N应是硫酸,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸过量,则溶液C中的溶质是:硫酸亚铁、硫酸。
【变式8-2】(2024·贵州·中考真题)贵州蕴藏丰富的铝、锰、锌、铁、铜等矿产资源。合理开采、充分利用这些矿产资源,可实现“富矿精开”。
Ⅰ.精准识矿
(1)金属的性质与存在形式。
①铝具有很好的抗腐蚀性,因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜,反应的化学方程式为 。
②分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸,锰片表面有气泡产生,铜片表面无明显变化。由此可知金属活动性:锰 (选填“强”或“弱”)于铜。
③在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液,观察到的现象是 。
多数金属的化学性质比较活泼,它们主要以化合物的形式存在于自然界。如菱锌矿、铝土矿、菱锰矿等。
Ⅱ.精深用矿
(2)工业上用赤铁矿炼铁,CO与反应的化学方程式为 。炼铁时,加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨,利用了锰钢的 性能。
(3)用某菱锰矿为原料制备高附加值新型电池材料的流程如图1。
已知:菱锰矿中除外,还有;能与稀硫酸发生复分解反应,不溶于水也不与稀硫酸反应;氨水呈碱性。
①过滤器中得到的滤渣是 。
②反应器中,溶液与反应可生成锰的氧化物,如、、。发生的反应之一是,X的化学式是 。
③70℃时,在反应器中保持通入的和溶液的质量不变,只改变溶液的溶质质量分数,测得生成含锰元素的固体中锰元素的质量分数与溶液的溶质质量分数之间的关系如图2。由图可知,当溶液的溶质质量分数为5.1%时,可获得高纯度的,当溶液的溶质质量分数为其它数值时,纯度降低,原因可能是 。
【答案】
(1) 4Al+3O2=2Al2O3 强 锌片附着一层红色固体
(2) Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 硬度大、耐腐蚀
(3) H2SO4 溶液的溶质质量分数不同,生成不同的锰的氧化物
【详解】
(1)①铝具有很好的抗腐蚀性,因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜,反应的化学方程式为:4Al+3O2=2Al2O3。
②金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能与稀盐酸反应生成氢气。分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸,锰片表面有气泡产生,说明锰在氢前。铜片表面无明显变化,说明铜在氢后。由此可知金属活动性:锰强于铜。
③金属活动性顺序中,排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来,在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液,发生反应:Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4,生成的铜附着在锌片的表面,所以观察到的现象是:锌片附着一层红色固体。
(2)工业上用赤铁矿炼铁,CO与反应生成二氧化碳、铁,反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。炼铁时,加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨,利用了锰钢的硬度大、耐腐蚀的性能。
(3)①通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离,因为不溶于水也不与稀硫酸反应,所以过滤器中得到的滤渣是。
②反应前有6Mn、32O、12H、6S,反应后(X除外)有6Mn、8O,根据化学反应前后各种原子个数相等,则X的化学式是H2SO4。
③由图可知,当溶液的溶质质量分数为5.1%时,可获得高纯度的,当溶液的溶质质量分数为其它数值时,纯度降低,原因可能是溶液的溶质质量分数不同,生成不同的锰的氧化物。
【变式8-3】(一)对古代金属制品的认识
(1)“三星堆遗址”出土了黄金面罩、象牙、青铜艺术品、残存的丝织品等重要文物,其中属于金属材料的有 (选填序号)。
a、黄金面罩 b、象牙 c、青铜面具 d、丝织品
(2)《吕氏春秋·别类篇》载有“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,表明青铜的硬度比纯铜 (选填“大”或“小”)。
(3)文物中的“黄金面罩”依然金光闪闪,而“青铜面具”则布满锈斑,由此现象可知金的化学性质比铜更 (选填“活泼”或“不活泼”)。
(4)青铜面具出土时表面存在绿色锈蚀,原因是铜与空气中O2、H2O、CO2反应,在表面慢慢生成一层铜绿【Cu2(OH)2CO3】,写出反应的化学方程式 。
(二)古代金属铜的冶炼方法
方法一:“火法炼铜”是将孔雀石【主要成分Cu2(OH)2CO3】与木炭一起加热,就得到红色的金属铜;
方法二:《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”,先用孔雀石制取硫酸铜,再用“湿法炼铜”获得铜。其流程如下:
(5)方法一中涉及的反应方程式: ;:
(6)步骤①的反应方程式为,加入过量稀硫酸的目的是 。
(7)步骤②中发生反应的化学方程式 (任写一个),固体B的成分 。
(8)与“火法炼铜”相比,“湿法炼铜”的优点有(至少答一条) 。
(三)某碱式碳酸铜的组成测定
某碱式碳酸铜成分可表示为Cux(OH)Y(CO3)z,为探究其组成,用如图装置对样品27.1g进行热分解实验,观察到样品固体先变成黑色,然后部分出现红色。
资料:①浓硫酸具有吸水性,浓氢氧化钠溶液能充分吸收CO2。
②CuO加热会生成红色的Cu2O和O2。
(9)装配好实验装置后,先要 ,再加入样品。
(10)D装置中的实验现象是 。
(11)停止加热后仍需继续通N2,可防止倒吸和 。
(12)测得实验前后各装置的质量变化如下表。
温度/℃
装置A
装置B
装置C
装置D
实验前/g
227.1
100.0
100.0
100.0
实验后/g
219.0
102.7
104.4
101.0
①该碱式碳酸铜的化学式为 。
②最后装置A剩余固体中铜、氧元素质量比 (最简整数比)。
【答案】
ac 大 不活泼 将碱式碳酸铜转化为硫酸铜溶液 或 铜和铁 反应不需要加热 检查气密性 红色网变为黑色 排除装置中滞留的气体 Cu5(OH)6(CO3)2 16:3
【详解】
(1)金属材料包含纯金属和合金;故选a黄金面罩、c青铜面具。
(2)合金硬度大于成分金属,青铜的硬度比纯铜大。
(3)文物中的“黄金面罩”依然金光闪闪,而“青铜面具”则布满锈斑,由此现象可知金的化学性质比铜更不活泼,更不容易参加化学反应。
(4)铜与空气中O2、H2O、CO2反应,在表面慢慢生成一层铜绿,反应为。
(5)方法一中涉及碱式碳酸铜受热生成氧化铜和水和二氧化碳气体,;氧化铜被还原剂还原成金属铜。
(6)活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来,步骤①加入过量稀硫酸的目的是将碱式碳酸铜转化为硫酸铜溶液,便于下一步反应。
(7)溶液A中含有生成的硫酸铜和过量的稀硫酸,加入过量铁,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,;铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁,。固体B中含有生成的铜和过量的铁。
(8)与“火法炼铜”相比,“湿法炼铜”的优点有反应不需要加热、不产生有毒气体一氧化碳等(合理即可)。
(9)装配好实验装置后,先要检查装置气密性,防止装置漏气,再加入样品。
(10)铜和氧气加热生成黑色氧化铜,D装置中的实验现象是红色网变为黑色。
(11)反应后部分气体会滞留在装置中导致实验误差,停止加热后仍需继续通N2,可防止倒吸和排除装置中滞留的气体。
(12)①装置B吸收水增加质量就是生成水的质量102.7g-100.0g=2.7g;反应前后元素种类质量不变,则样品中氢的质量等于生成水中氢的质量:;则样品中氢氧根的质量为;
装置C吸收二氧化碳增加质量就是生成二氧化碳的质量104.4g-100.0g=4.4g;则样品中碳的质量等于生成二氧化碳中碳的质量:;则样品中碳酸根的质量为;
那么则样品中铜元素的质量为27.1g-5.1g-6.0g=16g;故X:Y:Z=,故该碱式碳酸铜的化学式为Cu5(OH)6(CO3)2。
②由①分析可知:
氢氧根中氧的质量为5.1g-0.3g=4.8g,碳酸根中氧的质量为6.0g-1.2g=4.8g,水中氧元素的质量为,二氧化碳中氧元素质量为,装置D吸收氧气中氧元素质量为101.0g-100.0g=1.0g,则剩余固体中氧元素质量为4.8g+4.8g-1.0g-2.4g-3.2g=3.0g;
最后装置A剩余固体中铜、氧元素质量比16g:3.0g=16:3。
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