2024年中考化学专题训练——金属与盐溶液反应

2024年中考化学专题训练——金属与盐溶液反应 一、选择题 1．下列化学方程式中，完全正确的是 A．2Fe + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2↑ B．Cu + H2SO4=CuSO4 + H2↑ C．Zn＋CuSO4 =ZnSO4＋Cu D．H2↑+ CuO =Cu + H2O 2．在给定条件下，下列物质间的转化能实现的是 A． B． C． D． 3．下列认识或说法中正确的是 A．向某固体中加入稀盐酸有气泡产生，可证明该物质中一定含有 B．可用过量的Cu(OH)2除去CuSO4溶液中少量的H2SO4 C．常温下可用Fe与AgCl反应制取Ag D．分别将Hg，Fe，Cu，Ag放入稀盐酸中，可确定它们的活动性顺序 4．向一定量CuSO4溶液中加入过量铁粉，充分反应后过滤得到滤渣和滤液，下列判断正确的是 A．得到的滤液呈蓝色 B．所得滤渣的质量比加入铁粉的大 C．向滤渣中滴加稀盐酸无气泡产生 D．滤液中一定有FeSO4，可能有CuSO4 5．下列各组物质混合后溶液质量减少的是 A．向硫酸锌溶液中加入铜 B．向NaCl溶液中加入NaCl C．向稀盐酸中加入锌粒 D．向硫酸铜溶液中加入铁粉 6．下列实验中无明显现象的是 A．铜丝浸入AgNO3溶液中 B．向Mg(NO3)2溶液中滴加Na2SO4溶液 C．向Ba(OH)2溶液中通入CO2 D．在盛有水的烧杯中加入NH4NO3固体 7．向含有 AgNO3、Cu（NO3）2、Zn（NO3）2 的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤。则下列情况中可能出现的是 A．滤液中有 Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+，不溶物为 Cu B．滤液中有 Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+，不溶物为 Ag、Cu C．滤液中有 Fe2+、Zn2+，不溶物为 Ag、Cu、Zn D．滤液中有 Fe2+、Zn2+，不溶物为 Ag、Cu、Fe 8．将锌粉和铁粉的混合物加入盛有一定量硫酸铜溶液的烧杯中，充分反应后过滤，关于滤渣和滤液的说法不正确的是 A．若向滤渣中加稀盐酸，有气泡产生，则滤液中最多有2种溶质 B．若滤渣质量跟反应前固体质量相等，则滤液中最多只有2种溶质 C．若滤渣中只有两种金属，则滤液中最少有1种溶质 D．若滤液中只有两种溶质，则滤渣中最少有1种金属 9．下列关于实验现象和物质用途的描述，正确的是 A．打开装浓盐酸的试剂瓶时，产生大量白烟 B．用碳酸氢钠可以中和胃液中多余的酸，治疗疾病 C．生活中用浓盐酸来配制炉具清洁剂清洗炉具上的油污 D．洁净的铝片浸入硫酸铜溶液中，在铝片表面有红色固体物质产生 10．下列实验方法能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方法 A 鉴别H2和CH4 分别点燃，在火焰上方罩一干冷烧杯 B 检验一瓶O2是否收集满 将带火星的木条伸入瓶中 C 除去CaCl2溶液中的HCl 加入过量CaCO3，充分反应，过滤 D 比较Fe、Cu、Ag的金属活动性 将Fe和Cu分别放入AgNO3溶液中 A．A B．B C．C D．D 二、实验题 11．向一支装有少量CuO的试管中依次加入下列物质，实验过程如图所示，回答下列问题。 (1)图A实验中加入过量稀H2SO4，观察到的现象是 。 (2)图B实验中有蓝色沉淀生成的反应的化学方程式为 。 (3)图D实验是向图C实验后所得溶液中插入新打磨的铝丝，反应一段时间后，取出铝丝，发现溶液为无色，则溶液中的溶质一定有 （填化学式）。 12．金属及其化合物是中学化学学习的重要内容。 (1)《梦溪笔谈》中记载：“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折。……”，剂钢、柔铁均为铁的合金，说明合金比纯金属 （填字母）。 a.硬度大、耐腐蚀        b.硬度小、熔点高        c.熔点高、耐腐蚀 (2)某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性，进行如图甲、乙、丙三个实验。 ①请写出丙实验中的现象 ，甲中发生反应的化学方程式为 。 ②小组同学随后发现该实验无法得出四种金属的活动性顺序，于是补充图丁实验，最终得出四种金属活动性顺序。若图丁中的溶液B为稀盐酸，则A是 。 (3)某校化学实验室废液桶中收集了溶有大量FeSO4、CuSO4的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如图实验方案。结合实验方案回答下列问题： ①金属X为 ，加入适量溶液Y的目的是 。 ②理论上所得硫酸亚铁晶体的质量 （填“>”、“<”或“=”）原废液中硫酸亚铁的质量。 三、计算题 13．有一固体为铜和铁的混合物，为测定混合物中铜的质量分数，某学习小组取样品10g，加入足量的稀盐酸充分反应，产生的气体的质量与反应时间的关系图如图1． （1）生成气体的总质量为多少g． （2）求该样品中铜的质量分数（写出计算过程） （3）另一学习小组取样5克放于烧杯中，加入足量的硫酸铜溶液与之充分反应．试计算完全反应后烧杯中固体的质量为多少．请在坐标图2中画出烧杯中的固体的质量与反应时间的关系图．（假设该反应在时间t1时恰好完全反应） 四、填空与简答 14．金属材料对人类的生产生活和社会发展有极其重要的作用。某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，进行如图所示的探究实验。 (1)任写一个甲或乙中反应的化学方程式。 (2)通过甲、乙实验无法完成探究，请在丙装置中选择合适的a、b物质完成该探究实验（要求有明显的实验现象）。 (3)实验结束后，小组同学将甲、乙试管内剩余物质均倒入空废液缸中，观察到废液缸中的溶液呈蓝色，请分析溶液中溶质的成分。 15．高铁建设中铝合金、不锈钢、高锰钢等金属材料必不可少。 (1)铝制品抗锈蚀，请用化学方程式表示原因： 。 (2)请写出工业上以赤铁矿为原料炼铁的化学方程式： 。 (3)向和的混合溶液中加入一定量铁粉，待充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸。 ①有气泡产生，则滤渣中一定有 （填化学式，下同）； ②若没有气泡产生，滤液中一定有的溶质是 。 16．许多工厂将未做处理的含铜废液、废渣等直接排放，既污染环境又浪费资源。一种利用含铜废液[主要成分为、、、]制备硫酸铜晶体的工艺流程如图： (1)反应器中需要充分搅拌，目的是 ，请写出其中一个反应的化学方程式： 。 (2)净化器的主要作用是除去其中的杂质金属，加入的除杂试剂可能 (写名称)。净化后需通过 操作分离出固体加入焙烧炉中。 (3)酸浸槽中发生反应的化学方程式为 。不同浸出温度下铜的转化率如图，在实际生产中，为使铜的转化率更高，应将温度设置为 (填温度范围)。 (4)已知硫酸铜的溶解度随温度的升高而显著增大，则结晶槽中采用的结晶方法是 结晶。 (5)母液中的属于重金属离子，随意排放会造成环境污染。下列处理母液的方法合理的是_______(填序号)。 A．向母液中加水稀释，再直接排放 B．将母液收集在敞口容器中，用布盖住容器口，待水分自然蒸干后保存所得固体 C．向母液中加入适量，充分反应后过滤，将滤渣干燥保存，滤液倒入下水道 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： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B B B D B D B D C 1．C 【详解】A、铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，不能生成氯化铁，该反应的化学方程式为：，不符合题意； B、在金属活动性顺序里，铜排在氢后，铜和稀硫酸不反应，不符合题意； C、锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，该反应的化学方程式为：，符合题意 D、氢气和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水，该反应的化学方程式为：，缺少反应条件，氢气无需标注气体符号，不符合题意。 故选C。 2．B 【详解】A、硫能与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫，常温下不能反应，不符合题意； B、锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，符合题意； C、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，不是氯化亚铁，不符合题意； D、硝酸钠和氯化钙相互交换成分，不能结合生成沉淀、气体和水，不能反应，不符合题意。 故选B。 3．B 【详解】A.金属也能与稀盐酸反应生成氢气，则该固体物质中不一定含有，该选项不正确； B.氢氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水，且过滤能除去过量的氢氧化铜，该选项正确； C.氯化银为难溶性物质，铁不能与氯化银反应，该选项不正确； D.Hg，Fe，Cu，Ag中铜、汞、银均不能与稀盐酸反应，则无法确定铜、汞和银的活动性顺序，该选项不正确， 故选B。 4．B 【详解】A、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，硫酸亚铁溶于水后溶液呈浅绿色，向一定量CuSO4溶液中加入过量铁粉，反应后的溶液中的溶质只有硫酸亚铁，溶液呈浅绿色，选项错误； B、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，由化学方程式可知，参加反应的铁与生成的铜的质量比=56：64，则所得滤渣的质量比加入铁粉的大，选项正确； C、向一定量CuSO4溶液中加入过量铁粉，反应后过滤，滤渣中含有铜和铁，向滤渣中滴加稀盐酸后，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，观察到有气泡产生，选项错误； D、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，向一定量CuSO4溶液中加入过量铁粉，则硫酸铜完全反应，所以滤液中一定有FeSO4，一定没有CuSO4，选项错误，故选B。 5．D 【详解】A、铜的位置排在锌的后面，向硫酸锌溶液中加入铜，不反应，溶液质量不变，故选项错误。 B、向NaCl溶液中加入NaCl，因为不知道原氯化钠溶液是否饱和，若原氯化钠溶液为不饱和溶液，则氯化钠能继续溶解，溶质质量增加，若原氯化钠溶液为饱和溶液，则氯化钠不能继续溶解，溶质质量不变，故选项错误。 C、向稀盐酸中加入锌粒生成氯化锌溶液和氢气，参加反应的锌的质量大于生成氢气的质量，则混合后溶液质量增加，故选项错误。 D、向硫酸铜溶液中加入铁粉生成硫酸亚铁溶液和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，每56份质量的铁可置换出64份质量的铜，溶液的质量会减少，故选项正确。 故选：D。 6．B 【详解】A、铜丝浸入AgNO3溶液中，生成硝酸铜溶液和银，会观察到铜丝表面覆盖一层银白色物质，溶液颜色由无色变为蓝色，有明显现象，不符合题意； B、向Mg（NO3）2溶液中滴加Na2SO4溶液，交换成分没有沉淀、气体或水生成，不能发生复分解反应，无明显现象，符合题意； C、向Ba（OH）2溶液中通入CO2，二氧化碳与氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和水，会观察到产生白色沉淀，有明显现象，不符合题意； D、在盛有水的烧杯中加入NH4NO3固体，硝酸铵溶于水吸热，温度降低，有明显现象，不符合题意。 故选：B。 7．D 【详解】在金属活动性顺序中，锌＞铁＞铜＞银，铁不能与硝酸锌反应，故滤液中一定含有Zn2+，铁能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，故滤液只一定含有Fe2+，铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，故不溶物一定含有银； A、滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+，若不溶物为Cu，则Cu会与Ag+发生反应，不符合题意； B、当滤纸上含有银和铜，则滤液中不能含有Ag+，因为铜能将银离子置换为银，不符合题意； C、因为铁不能与硝酸锌反应，故不溶物不可能有锌，不符合题意； D、当铁加入过量时，能将全部的硝酸银和硝酸铜置换出来，铁粉有剩余，则滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Zn2+、Fe2+，符合题意。 故选D。 8．B 【分析】（1）金属活动性：锌>铁>铜 （2）根据远的先发生反应： 先反应： 后发应： （3） 加入硫酸铜 发生的反应 滤渣成分 滤液中溶质成分 ①与部分锌反应 Cu、Zn、Fe ZnSO4 ②与全部锌反应 Cu、Fe ZnSO4 ③与部分铁反应 Cu、Fe ZnSO4、FeSO4 ④与全部铁反应 Cu ZnSO4、FeSO4 ⑤硫酸铜过量 Cu ZnSO4、FeSO4、CuSO4 【详解】A、由分析可知：若向滤渣中加稀盐酸，有气泡产生，①②③满足，则滤液中最多有2中溶质，说法正确； B、由分析可知：若滤渣质量跟反应前固体质量相等，①②③、①②③④、①②③④⑤都可以满足，则滤液中最多可以有3种溶质，说法不正确； C、由分析可知：若滤渣中只有两种金属，②③满足，则滤液中最少有1种溶质，可以有两种，说法正确； D、由分析可知：若滤液中只有两种溶质，③④满足，则滤渣中最少有1种金属，可能有两种金属，说法正确。 故选B。 9．D 【详解】A、打开装浓盐酸的试剂瓶时，浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢与空气中的水蒸气结合生成盐酸小液滴，形成白雾，不是白烟，不符合题意； B、碳酸氢钠能与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，可用于治疗胃酸过多，但是该反应的反应物是盐和酸，不属于置换反应，不符合题意； C、氢氧化钠能与油脂反应，生活中可用氢氧化钠来配制炉具清洁剂清洗炉具上的油污，不符合题意； D、洁净的铝片浸入硫酸铜溶液中，铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，在铝片表面有红色固体物质产生，符合题意。 故选D。 10．C 【详解】A、H2和CH4燃烧均生成水，烧杯内壁上均出现水雾，不能鉴别，故选项实验方法不能达到实验目的； B、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，故选项实验方法不能达到实验目的； C、HCl能与过量的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，再过滤除去过量的碳酸钙，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项实验方法能达到实验目的； D、Fe和Cu分别放入AgNO3溶液中，Fe和Cu均能与AgNO3反应置换出银，说明了活动性Fe> Ag、Cu> Ag，无法比较铁和铜的金属活动性，故选项实验方法不能达到实验目的。 故选：C。 11．(1)黑色固体逐渐消失，溶液由无色变为蓝色 (2) (3)Na2SO4、Al2（SO4）3 【详解】（1）氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸铜溶液为蓝色，则现象为黑色固体逐渐消失，溶液由无色变为蓝色。 （2）硫酸铜能与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为。 （3）由于氢氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水，铝丝能与硫酸反应生成硫酸铝和氢气，且铝能与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，一段时间后，溶液为蓝色，则说明硫酸铜和硫酸已完全反应，则此时溶液中的溶质有Na2SO4、Al2（SO4）3。 12．(1)a (2) 铜片上有银白色固体析出，溶液由无色变成蓝色 铜片 (3) 铁（或Fe） 除去混在铜粉里的铁粉 ＞ 【详解】（1）《梦溪笔谈》中所记剂刚、柔铁均为铁的合金。这主要因为合金比纯金属硬度大、耐腐蚀。故选a。 （2）①丙实验中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，故实验现象为铜片上有银白色固体析出，溶液由无色变蓝色；甲实验中，锌能置换稀盐酸中的氢，故化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2。②甲实验中锌能置换稀盐酸中的氢，说明锌的活动性大于氢，乙实验中铁与盐酸反应，说明铁排在氢的前面，甲中气泡比乙中气泡快，说明锌比铁活泼，丙实验中铜与硝酸银反应，说明铜的活动性大于银，甲乙丙三实验，无法比较铁与铜的活动性强弱，若图丁中的固体A为铜，溶液B是稀盐酸，铜与盐酸不反应，说明铜的活动性小于氢，则可证明铁比铜活泼，由此可得出四种金属活动性：锌>铁>铜>银。 （3）①该实验的目的是从溶有大量硫酸亚铁、硫酸铜的废液中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，故金属X应为铁粉，铁可以置换出硫酸铜中的铜，同时生成硫酸亚铁，因为加入的铁粉是过量的，所以析出的铜中混有铁粉，故加入溶液Y为稀硫酸，把铁变成硫酸亚铁，从而过滤出铜，所以加入适量稀硫酸的目的是除去混在铜粉里的铁粉。②理论上所得硫酸亚铁晶体的质量一定大于原溶液中硫酸亚铁的质量，因为原溶液中的硫酸铜加入铁后会生成硫酸亚铁，过量的金属铁和硫酸反应也会生成硫酸亚铁，从而增加了硫酸亚铁晶体的质量。 【点睛】提纯物质时，要注意“不增”“不减”“易操作”“易复原”的原则。比如，该题中加入过量的金属X只能是铁粉，若换作其他金属如锌等，也可以置换出铜，但是会引入新杂质。 13．（1）0.2  （2） 44%（过程见详解）  （3）5.4g    【分析】（1）根据图1的图象直接读数； （2）根据金属活动顺序表，铜和盐酸不反应，铁和盐酸反应生成氢气，进行计算解答； （3）根据金属活动顺序表，铁可将硫酸铜溶液中的铜置换出来，进行计算作图。 【详解】（1）从图1可知，反应时间5分钟时，气体的质量不再增加，因为加入了足量的稀盐酸，所以可知此时混合物中的铁已经充分反应，生成氢气的质量为5分钟及以后对应的纵坐标，也就是0.2g； （2）设混合物中铁的质量为x，根据铁与盐酸反应的化学方程式可得 ＝5.6g 可知混合物中铁的质量为5.6g，铁的质量分数为5.6g÷10g＝56%，铜的质量分数为44%； （3）由（2）可得，混合物中铁的质量分数为56%，那么5g混合物中含有铁的质量为2.8g，设铁与硫酸铜反应中置换得到的铜的质量是y，根据铁与硫酸铜反应的化学方程式可得： y＝3.2g 可知置换出3.2g铜，因加入了足量的硫酸铜溶液，烧杯中固体的质量为置换出铜的质量与混合物中铜的质量，故烧杯中固体的质量为3.2g＋2.2g＝5.4g； 在绘制关系图时，烧杯中固体质量在反应开始时质量为5g，所以横轴坐标为0时，纵轴坐标为5；在t1时恰好完全反应，此刻烧杯中固体的质量为5.4g，所以横轴坐标为t1时，，纵轴坐标为5.4；之后因为铁被完全消耗，烧杯中固体的质量在t1时间后一直保持在5.4g，所以横坐标为t1后的各点纵坐标为5.4；连接各点即可做出关系图。 【点睛】金属活动顺序表的“五字口诀”：钾钙钠镁铝，锌铁锌铅氢，铜汞银铂金。 14．(1)或 (2)a为硫酸铜溶液，b为铁片（合理即可） (3)一定含硝酸铜、硝酸亚铁，可能含硝酸银 【详解】（1）试管甲中反应为铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，该反应的化学方程式为：，试管乙中反应为铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，该反应的化学方程式为：； （2）试管甲中铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明铜比银活泼，试管乙中铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，有银白色固体析出，说明铁比银活泼，还需要探究铁和铜的金属活动性顺序，故丙装置中的试剂可以选择a为硫酸铜溶液，b为铁片，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼； （3）试管甲中铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，试管乙中铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，实验结束后，小组同学将甲、乙试管内剩余物质均倒入空废液缸中，观察到废液缸中的溶液呈蓝色，说明废液中一定含硝酸铜，金属活动性：Fe＞Cu＞Ag，混合后，硝酸亚铁不参与反应，故废液中一定含硝酸亚铁，无法判断是否含硝酸银，故溶液中的溶质一定含硝酸铜、硝酸亚铁，可能含硝酸银。 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）铝制品抗锈蚀，是因为铝在常温下能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，能阻止内部金属进一步被氧化，化学方程式为； （2）赤铁矿主要成分是氧化铁，工业上以赤铁矿为原料炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为； （3）①向和的混合溶液中加入一定量铁粉，根据金属活动性铝＞铁＞银，则铁与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，铁与硝酸铝不反应，待充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁，说明铁粉过量，则滤渣中一定有； ②向和的混合溶液中加入一定量铁粉，根据金属活动性铝＞铁＞银，则铁与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，铁与硝酸铝不反应，待充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生，说明铁粉没有剩余，则硝酸银可能完全反应，也可能部分反应，则滤液中一定有的溶质是，可能含有的溶质是。 16．(1) 增大接触面积，提高反应速率 (2) 稀盐酸 过滤 (3) 85～95 ℃ (4)降温 (5)C 【详解】（1）反应器中需要充分搅拌，增大接触面积，提高反应速率； 加入铁可以与硫酸铜反应，化学方程式为：； （2）净化器的主要目的是除去其中的杂质金属，铁粉是过量的，所以铁就是杂质金属，可用加入稀盐酸或者稀硫酸除去； 固液分离的方法是过滤； （3）铜在焙烧炉中与氧气反应生成氧化铜，酸浸槽中氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，化学方程式为：； 酸浸槽中，不同浸出温度下铜的转化率变化图可用看出，温度越高，转化率越高，所以想使铜的转化率更高，可通过提高酸浸槽内的温度的方法，由于在85～95 ℃时，铜的转化率最高，所以想使铜的转化率更高，可将酸浸槽中的温度设置为85～95 ℃。 （4）硫酸铜的溶解度随温度的升高而显著增大，则结晶槽中采用的结晶方法是降温结晶； （5）A、加水稀释仍然含有铜离子，故错误； B、收集母液于敞口容器中，包住容器口，防止落入其他物质引入杂质，待水分自然蒸干浪费时间，麻烦不现实； C、向母液中加入适量NaOH，充分反应后铜离子会转化为氢氧化铜沉淀，过滤，滤渣干燥保存，滤液倒入下水道，滤液中含有氯化钠，不会污染环境，故该该方法可用于母液处理。 故选C。 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 $$