内容正文:
2024年中考化学二轮专题复习:金属性质的计算
一、选择题
1.现问300g的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的Zn粉,过滤后,向滤渣中再加入一定质量分数的稀硫酸,反应图像如图所示。下列说法正确的是
A.b点溶液中的溶质有 Cu(NO3)2和Zn(NO3)2
B.M的值为24.8
C.c点溶液中Zn(NO3)2的质量为56.4g
D.d点所得滤渣中含有的固体只有Cu和Ag
2.将一定质量的铁粉加至稀硫酸、硫酸镁、和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,得滤液M和滤渣N。下列有关说法中,不合理的是( )
A.滤渣N的质量一定小于加入的铁粉的质量 B.滤液M中一定存在Fe2+
C.滤渣N中一定没有单质镁 D.滤液M中至少含有两种金属阳离子
3.向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的固体质量仍为a克。下列说法正确的个数为
①滤渣中一定有铜
②向滤渣中加入一定量的稀盐酸,可能有气泡产生
③滤液一定呈无色
④滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
⑤忽略过滤操作中溶液损失及水分蒸发,滤液中溶质的质量一定等于原混合溶液溶质的质量
A.1 B.2 C.3 D.4
4.已调平的托盘天平(高灵敏度)两边各放一个等质量的烧杯,向烧杯中倒入质量相等、质量分数也相等的足量的稀硫酸,然后在左边的烧杯中放入一定质量的铁粉,同时在右边的烧杯中放入等质量的锌粉,在反应过程中天平指针的偏转情况为( )
A.先左后右 B.先右后左 C.不偏转 D.无法确定
5.向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入m克Zn,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量,得到质量为m克的滤渣。下列说法不正确的是
A.取反应后的滤液观察,滤液可能呈蓝色
B.取反应后的滤液滴加稀盐酸,有白色沉淀产生
C.取滤渣滴加稀硫酸,可能有气泡产生
D.滤液中的溶质最多有两种,滤渣中的物质至少有两种
6.某金属粉末中含有镁、铝、铜、银中的一种或几种,取24g该金属粉末与足量稀盐酸反应产生2g氢气,则下列金属粉末组成的组合不可能是
A.镁、铝、铜 B.铝、银 C.铝、铜、银 D.镁、铝
7.现有mg锌和铁的混合物,与足量稀硫酸反应,共生成1g氢气,则m的值可能是
A.28 B.30 C.35 D.38
8.向一定质量的和的混合溶液中加入一定质量的Mg和Ag的混合粉末,充分反应后过滤,得滤渣和滤液,下列说法中不正确的是
A.所得滤渣的质量一定大于加入的Mg和Ag的质量
B.若向滤渣中加稀盐酸有气泡冒出,则滤渣中最多含有三种金属
C.若滤液为蓝色则滤液中一定含有、和
D.若滤液中只含两种溶质则滤渣中可能含有Zn
9.向盛有硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓缓加入锌粉,经搅拌使锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应。现根据可能出现的情况,以加入锌粉的质量为横坐标,以烧杯中生成的固体质量为纵坐标,小科同学分别作出了三幅关系图。其中A点表示锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应时的质量。下列说法正确的是
A.线段BC表示锌与硝酸银的反应
B.丙图表示反应结束时,参加反应的锌的质量大于生成的银与铁的总质量
C.反应结束时,三种情况的溶液溶质种类不同
D.线段OB与X轴夹角>45°>线段BC与X轴夹角的主要原因是三种金属的金属活动性不同
10.将一定质量的镁粉、锌粉和铁粉的混合物与足量的稀盐酸反应,生成氢气0.4g,则金属混合物的质量不可能是
A.4.8g B.7.4g C.9.2g D.11.2g
二、填空与简答
11.《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载了有关金属铜及铜合金的工艺:“凡铜供世用,出山与出炉只有赤铜。以炉甘石或倭铅参和,转色为黄铜;以砒霜等药制炼为白铜;矾、硝等药制炼为青铜……。”
(1)青铜是金属冶铸史上最早的合金,如图所示的青铜鬲流行于商代至春秋,鬲是中国古代的一种炊具。青铜制成的鬲能做炊具是利用了金属的 性。
(2)黄铜是铜锌合金,由于外观酷似黄金,常被不法商贩冒充黄金出售,黄铜相比纯铜的优点是 (写一点)。为了鉴别黄铜和黄金,将真假黄金分别放入稀硫酸中,黄金表面没有明显变化,而观察到黄铜表面有气泡产生,其反应的化学方程式为 。
(3)人类发现铁和铜的时期相差不大,但出土文物中铁制品很少,原因是铁制品容易与空气中 的反应而生锈,生活中常采用 (写一种)的方法防止铁制品锈蚀。
(4)“倭铅”是锌的古称。
①化学兴趣小组将一定量的锌粉加入含有FeCl2和CuCl2的废液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
②实验室有一定质量含锌的两种金属混合物,加入过量的稀盐酸,充分反应,测得生成H2的质量为0.2g,将反应后的溶液蒸发,得到11.1g固体。则金属混合物中的另一种金属可能是 (填标号)。
A.Mg B.Al C.Fe D.Cu
12.金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的进程。
(1)《天工开物》是我国乃至世界科技史上一部极具价值的著作。书中记载“凡金箔,每金七厘造方寸金一千片”,体现金的物理性质是 。
(2)我国早在春秋战国时就开始炼铁。生铁生产过程中,一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式为 。
(3)我国晋代葛洪的《抱朴子内篇·黄白》中有“以曾青(铜盐)涂铁,铁赤色如铜”的记载,这是古代的湿法冶铜,同学们模拟了该“冶铜”方法。
①将铁粉加入适量硫酸铜溶液中,实验过程中发生的化学方程式为 ,由此可知金属活动性:铁 (填“大于”或“小于”)铜。
②另取8.4 g铁粉加入一定量硫酸铜溶液中,可观察到有红色固体析出,溶液变为浅绿色,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得到9.2 g固体。为进一步定量探究9.2 g固体中各成分的质量情况,请设计实验验证。
实验操作
实验现象及数据分析
实验结论
9.2 g固体中铁粉和铜粉的质量分别为
13.向一定量硝酸铜、硝酸银和硝酸铝的混合溶液中逐渐加入金属R(在化合物中的化合价为+2),溶液的质量与加入R的质量关系如图所示。
(1)请写出R的相对原子质量的取值范围 。
(2)写出AB段发生反应的化学方程式 。
(3)D点对应溶液中的溶质成分是什么? (写化学式)
14.黄铜渣中约含Zn7%、ZnO31%、Cu50%、CuO5%,其余为杂质。某工厂处理黄铜渣可得到硫酸锌晶体,其主要流程如图。(杂质不溶于水,不参与反应)
已知: ,
(1)步骤I中产生气体的化学方程式是 。
(2)步骤Ⅱ的操作名称是 。
(3)溶液A中的阳离子有 (填离子符号);
(4)固体B是 (填“纯净物”或“混合物”);
(5)溶液A的质量 (填“>”“<”或“=”)溶液C的质量。
三、科学探究题
15.某校化学社团的同学在探究金属的化学性质时,设计了图1、图2实验:
(1)图1实验中,同学们观察到的现象是:锌片表面产生气泡,铜片表面 。反应后溶液的质量 (填“增加”还是“减少”)。
(2)图2实验中,同学们观察到锌片表面有红色固体析出,①该反应的化学方程式为 。同学们还观察到锌片表面有气体产生,于是对该气体是什么展开探究。
[猜想与假设]
猜想1:气体是二氧化硫。猜想2:气体是氧气。猜想3:气体是氢气。
②他们作出猜想的理论依据是 。
[查阅资料]SO能使品红溶液褪色。
[进行实验]
③同学们收集产生的气体,加入品红溶液,观察到 ,排除了猜想1。
④同学们收集产生的气体, (填实验方案及现象),排除了猜想2。
[得出结论]猜想3正确。⑤据此得出硫酸铜溶液中的阳离子有 (写符号)。
(3)同学们进行图1实验时,意外地发现铜片和锌片发生触碰时(如图3),铜片表面产生了气泡。气泡为什么在铜片表面产生?同学们对此展开讨论。
①小王同学分析,铜片表面产生气泡,说明酸溶液中的 (填微粒符号)从铜片表面获得电子。
②小李同学说到,借助图3实验的一个现象,就可判断铜片表面的电子不是铜失去的,该现象是:一段时间后, 。从而得出铜片表面的电子来自于 。
③同学们继续分析得出,插入稀硫酸中的铜片和锌片触碰后,气泡不出现在锌片表面而出现在铜片表面的原因是 。
(4)同学们进而想到,若图2实验中两种金属发生触碰,又会发生怎样的变化呢?
[进行实验]
①同学们思考后进行了图4实验(金属被导线连接相当于金属碰撞),观察现象并得出结论,其中正确的是 (填选项字母)。
A.溶液颜色变浅
B.铜片表面有气泡冒出
C.SO42-向Cu片移动
D.Zn片质量减少、Cu片质量不变
E.该实验中化学能转化为电能
[学生反思]
②为防止海轮船体钢板的腐蚀,应在船体水线以下位置嵌上一定数量的 (填选项字母)。
A.铜块 B.铅块 C.锌块 D.锡块
四、计算题
16.已知金属X可能是镁、铝、锌中的一种金属,它与稀盐酸反应的化学方程式为。将3g该金属分5次投入100g稀盐酸中,其加入金属与产生氢气的关系如下表所示。根据所学回答下列问题。
次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
加入金属X的质量/g
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
生成氢气质量/g
0.05
0.05
0.05
0.03
0
(1)通过计算可知,金属X的相对原子质量为 ,确定金属X为 。
(2)求所用稀盐酸的溶质质量分数。(结果保留0.1%)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
D
A
B
D
B
B
B
A
1.D
【分析】Ag、Cu和Zn三重金属的活动顺序为Zn>Cu>Ag,因此向300g的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液加入Zn粉,硝酸银优先与锌反应,银被置换出来,然后硝酸铜与锌反应,铜被置换出来;通过图像可知加入稀硫酸后又有气体产生,说明锌有剩余,与稀硫酸反应生成氢气。
【详解】A、根据题意和金属活动顺序,0-a段增加固体的质量为锌与硝酸银反应生成银的质量;a-b段增加固体的质量为锌与硝酸铜反应生成铜的质量;b-c段增加固体的质量为加入的锌质量;因此b点时溶液中硝酸铜恰好与锌反应完全,因此b点溶液中的溶质只有Zn(NO3)2,错误;
B、由方程式:和方程式 可知消耗6.5g锌生成21.6g的银,再消耗耗6.5g锌生成6.4g的铜,因此M的值为21.6g+6.4g=28g,故错误;
C、结合选项A的分析,c点溶液中Zn(NO3)2的质量即为0-a段和b-c段生成的硝酸锌的质量,结合选项B 0-a段生成的硝酸锌的质量为18.9g,b-c段生成的硝酸锌的质量为18.9g,因此c点溶液中Zn(NO3)2的质量为18.9g+18.9g=37.8g,错误;
D、因为铜和银都不与稀硫酸反应,锌能够与稀硫酸反应,由图示可知d点之后随着稀硫酸的增加没有气体生成,说明此时锌被完全反应,因此d点所得滤渣中含有的固体只有Cu和Ag,正确;
故选D。
2.A
【分析】在金属活动性顺序中,氢前面的金属与稀硫酸、盐酸反应,但氢后面的金属不会与稀硫酸、盐酸发生置换反应,排在前面的金属会把后面的金属从其盐溶液中置换出来。铁排在氢、铜前面,排在镁后面,结合根据题干分析,铁一定与硫酸铜,可能与稀硫酸反应,但不能与硫酸镁反应,滤液M中一定有硫酸镁和硫酸亚铁(即滤液中一定存在Mg2+、Fe2+),可能含硫酸;滤渣N中一定有铜,一定没有镁,可能含有铁粉,分析Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,依据化学方程式含义,Fe相对原子质量56,Cu的相对原子质量64,要考虑Fe粉少量或适量还是过量。
【详解】A.分析Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,依据化学方程式含义,Fe相对原子质量56,Cu的相对原子质量64,滤渣N的质量一定不会小于加入的铁的质量,故此说法不正确;
B.根据活动性顺序判断,铁一定与CuSO4反应置换反应,所以滤液M中一定含FeSO4(即Fe2+),故此说法正确;
C.镁的活动性比铁强,铁不能置换硫酸镁中的镁,故此说法正确;
D.因为铁的活动性介于镁铜之间,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,Fe+MgSO4≠,所以滤液中一定有Mg2+、Fe2+,故此说法正确。
【点睛】要会利用金属活动性顺序表分析实验,金属活动性越强的金属,在同等条件下越容易置换活动性较弱的金属。根据化学方程式进行定量计算时,反应物的量影响生成物的推测,仔细审题,加强对质量守恒定律的理解。
3.D
【分析】金属活动性Mg>Zn>Fe>Cu,所以锌先和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,如有硝酸铜剩余则铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜。硝酸镁不参与反应。因反应前后固体的质量均为ag,,可知,一定发生了铁和硝酸铜的反应,否则反应前后固体质量不可能相等。
【详解】①滤渣中一定有置换出的铜,该选项正确。
②如铁未完全反应会有铁剩余,铁能和稀盐酸反应,所以向滤渣中加入一定量的稀盐酸,可能有气泡产生,该选项正确。
③滤液一定有颜色,如硝酸铜有剩余溶液可能为蓝色,铁和硝酸铜一定发生反应则一定有硝酸亚铁生成,如无硝酸铜溶液为浅绿色。该选项不正确。
④滤液中一定有不反应的Mg(NO3)2和反应生成的Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有过量的Cu(NO3)2,该选项正确。
⑤反应前后物质总质量不变,反应前后固体质量相等,如忽略过滤操作中溶液损失及水分蒸发,滤液中溶质的质量一定等于原混合溶液溶质的质量,该选项正确。
①②④⑤4个正确,故选:D。
4.A
【详解】在金属活动顺序中锌的活动性顺序比铁强,所以锌的反应速率更快,质量减少的也更快,所以天平要先向有铁粉的那边即左边倾斜;而等质量的铁和锌与足量的稀硫酸反应时产生的氢气的质量铁多而锌少,所以最终天平要向锌的这一边,即右边倾斜,综上可以知道,天平指针的变化为先向左再向右偏;故选A。
【点睛】本题为学科交叉型题目,考查了金属与酸反应的速度和产生的氢气质量关系,完成此题,要根据金属活动性顺序的意义和金属与酸反应生成氢气的质量规律进行。
5.B
【分析】根据金属活动性顺序的应用,位于前面的金属能把位于后面的金属从化合物的溶液中置换出来。锌位于银和铜的前面故能与硝酸银和硝酸铜发生置换反应。由于银的活动性较弱,故锌先与硝酸银发生反应,把硝酸银中的银完全置换出来以后再与硝酸铜发生置换反应。与它们溶质依次发生反应的化学方程式即质量关系为:
所以析出银的过程是固体质量增加的过程;
所以析出铜的过程是固体质量减少的过程;
而反应前后固体质量都是mg,说明硝酸银被置换完了,硝酸铜也发生了置换反应,因此滤渣一定含有银和铜,可能含有锌;滤液一定含有硝酸锌,可能含有硝酸铜,一定没有硝酸银。
【详解】A、由于硝酸铜可能没有完全置换出来,故溶液可能呈现蓝色,故正确;
B、取反应后的滤液滴加稀盐酸,没有沉淀产生,因为硝酸银完全被置换,故错误;
C、因为滤渣可能含有锌,因此取滤渣滴加硫酸,可能有气泡, 故正确;
D、滤渣一定含有银和铜,可能含有锌;滤液一定含有硝酸锌,可能含有硝酸铜,一定没有硝酸银;故正确。
故选B。
6.D
【详解】设金属元素的符号是A,相对原子质量是R,在化合物中的化合价是x,金属的质量为m。
解得:
根据题中所给的金属的相对原子质量及化合价可以知道,生成2克氢气所需要的金属的质量分别是:镁是、铝是;
A、生成2g氢气需要镁24g,铝18g,小于24g,铜不能与盐酸反应产生氢气,可以看作无穷大,大于24g,镁、铝、铜三种金属的组合可能产生2g氢气,不符合题意;
B、生成2g氢气需要铝18g,小于24g,银不能与盐酸反应产生氢气,可以看作无穷大,大于24g,铝、银两种金属的组合可能产生2g氢气,不符合题意;
C、生成2g氢气需要铝18g,小于24g,铜、银不能与盐酸反应产生氢气,可以看作无穷大,大于24g ,铝、铜、银三种金属的组合可能产生2g氢气,不符合题意;
D、生成2g氢气需要镁24g,铝18g,小于24g,镁、铝两种金属的组合产生多于2g氢气,符合题意。
故选D。
7.B
【详解】设分别与足量稀硫酸反应生成1g氢气,需要消耗锌、铁的质量依次为x、y,则
x=32.5g
y=28g
由于与足量稀硫酸反应,生成1g氢气的是锌和铁的混合物,故混合物的质量应大于28g,小于32.5g。
故选B。
8.B
【分析】本题考查了金属活动性顺序的应用。根据金属活动性顺序:镁>锌>铜>银,只有镁会与硝酸铜、硝酸锌反应,依据“远距离先置换”,镁先置换硝酸铜中的铜,反应的方程式为:,硝酸铜完全反应后,镁再置换硝酸锌中的锌,反应的方程式为:。根据加入Mg和Ag的质量,分段讨论,分析滤液、滤渣成分。
加入Mg和Ag的量
滤渣成分
滤液中溶质成分
①只能反应掉部分Cu(NO3)2
Ag、Cu
Cu(NO3)2,Zn(NO3)2,Mg(NO3)2
②恰好反应完Cu(NO3)2
Ag、Cu
Zn(NO3)2,Mg(NO3)2
③完全反应掉Cu(NO3)2,Zn(NO3)2还有剩余
Ag、Cu、Zn
Zn(NO3)2,Mg(NO3)2
④恰好完全反应掉Cu(NO3)2和Zn(NO3)2
Ag、Cu、Zn
Mg(NO3)2
⑤Mg和Ag过量
Ag、Cu、Zn、Mg
Mg(NO3)2
【详解】A、镁与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜,,每24份质量的镁能置换出64份质量的铜,固体质量增加;镁与硝酸锌反应生成硝酸镁和锌,,每24份质量的镁能置换出65份质量的锌,固体质量增加,所以所得滤渣的质量一定大于加入的镁的质量,Ag的质量反应前后不变,则一定大于Mg和Ag的质量,此选项正确;
B、若向滤渣中加稀盐酸有气泡冒出,说明滤渣中一定有锌,对应表格中的第③、④、⑤种情况。滤渣中一定含有银、铜、锌,可能含有镁,滤渣种最多含有四种金属,此选项错误;
C、若滤液为蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,对应表格中的第①种情况,则滤液中一定含有、、,此选项正确;
D、若滤液中只含两种溶质,对应表格中的第②、③种情况,滤渣中一定含有银、铜,当硝酸铜完全反应,硝酸锌还有剩余时,则可能含有锌,此选项正确。
故选:B。
9.B
【详解】锌的金属活动性比银、铁强,向盛有硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓缓加入锌粉,经搅拌使锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应,锌粉先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,硝酸银反应完,锌粉才能与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁:,由反应时的质量比可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,固体的质量会增加;,每65份质量的锌可置换出56份质量的铁,固体的质量会减少。当增加的质量大于减少的质量时,甲正确;当增加的质量等于减少的质量时,乙正确;增加的质量小于减少的质量时,丙正确;图象甲、乙、丙均有可能正确。
A、线段BC表示锌与硝酸亚铁的反应,故选项说法错误。
B、丙图表示反应结束时,参加反应的锌的质量大于生成的银与铁的总质量,故选项说法正确。
C、反应结束时,三种情况的溶液溶质种类是相同的,均是硝酸锌,故选项说法错误。
D、线段OB与X轴夹角>45°>线段BC与X轴夹角的主要原因,是三种金属的质量的不同,故选项说法错误。
故选:B。
10.A
【分析】三种金属中质量相等时镁产生的氢气质量最大,锌产生的氢气最少,据此利用极值法计算金属质量,找到取值范围。
【详解】设生成0.4g氢气需要镁的质量为,锌的质量为
;
;
因此原混合物的质量大于4.8g小于13g,故此金属混合物的质量不可能是4.8g,
故选:A。
【点睛】本题主要考查学生利用化学方程式进行计算的能力。解题的关键是所需的金属的取值范围,主要是采用极值法计算。
11.(1)导热
(2) 硬度大(或抗腐蚀性强)
(3) 氧气和水 刷漆
(4) ZnCl2 AB
【详解】(1)金属具有良好的导热性,所以青铜制成的鬲能做炊具;
(2)合金比组成它的纯金属硬度大,熔点低,抗腐蚀性强,黄铜属于铜合金,所以黄铜比纯铜的硬度大,抗腐蚀性强;
黄铜中含有锌,锌的金属活动顺序排在氢前,能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,故加入稀硫酸后黄铜表面有气泡产生,方程式为;
(3)铁生锈是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果,生活中常在铁制品表面刷漆(或镀一层其它金属)等方法,使其与空气和水隔绝,从而防止铁生锈;
(4)①锌的金属活动顺序排在铜和铁前,将锌加入到氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中,锌先与氯化铜反应,后与氯化亚铁反应,反应后向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中一定含有铁,锌先与氯化铜反应生成氯化锌和铜,氯化铜被完全反应后,剩余的锌与氯化亚铁反应生成氯化锌和铁,在此反应过程中锌可能少量、适量或过量,所以反应后的滤渣中一定含有铜和铁,可能含有锌,滤液中一定含有氯化锌,一定不含氯化铜,可能含有氯化亚铁;
②充分反应测得生成氢气0.2g,产生氢气的质量等于参加反应的盐酸溶质中氢元素质量,则参加反应的氯化氢质量为,将反应后的溶液蒸发,得到11.1g固体,该固体为金属氯化物,其中氯元素质量等于参加反应的氯化氢中氯元素质量为:7.3g-0.2g=7.1g,反应中金属混合物的质量等于反应后金属氯化物中金属元素质量,故金属混合物的质量为:11.1g-7.1g=4g。4g各种金属与酸反应产生氢气的质量如下:
,,,,,
4g混合物充分反应产生氢气的质量为0.2g,由于4g金属锌产生氢气质量<0.2g,故另一种纯金属4g产生氢气质量应>0.2g,故可能为镁或铝。 故选AB。
12.(1)延展性
(2)
(3) 大于 向9.2 g固体中加入足量稀硫酸 固体部分溶解,有气泡产生,溶液变为浅绿色 2.8 g、6.4 g
【详解】(1)“凡金箔,每金七厘造方寸金一千片”,体现金有良好的延展性;
(2)一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为;
(3)①铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为;可知金属活动性:铁大于铜,因为活动性的金属能将弱的金属从其化合物中置换出来;
②反应后固体增加的质量为9.2 g-8.4 g=0.8g,设反应的铁的质量为x,生成的铜的质量为y
x=5.6g
y=6.4g
因此9.2 g固体中含6.4g的铜,铁的质量为9.2g-6.4g=2.8g;
活动性:铁>氢>铜,可用酸检验,铁与酸反应,铜与酸不反应,操作:向9.2 g固体中加入足量稀硫酸,观察到固体部分溶解,有气泡产生,溶液变为浅绿色,所以结论是9.2 g固体中铁粉和铜粉的质量分别为2.8 g、6.4 g。
13. 64~216 Al(NO3)3、R(NO3)2
【详解】(1)由题中题中图像可知,R先后与硝酸银、硝酸铜反应,AB段发生反应:R+2AgNO3=R(NO3)2+2Ag,溶液质量减小,说明R的相对原子质量小于216,BC段发生反应:R+Cu(NO3)2=R(NO3)2+Cu,溶液质量增大,说明R的相对原子质量大于64,则R的相对原子质量的取值范围为 64~216,故填:64~216;
(2)由(1)分析可知,写出AB段发生反应的化学方程式:R+2AgNO3=R(NO3)2+2Ag(R为+2价),故填:R+2AgNO3=R(NO3)2+2Ag;
(3)D点时,R过量,硝酸银和硝酸铜都反应完了,则D点对应溶液中的溶质为Al(NO3)3、 R(NO3)2,故填:Al(NO3)3、R(NO3)2。
14.(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2)过滤
(3)Zn2+、、Cu2+
(4)混合物
(5)<
【详解】(1)过量的稀硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气,和氧化锌反应生成硫酸锌和水,和氧化铜反应生成硫酸铜和水,不能和铜反应;故步骤I中产生气体的化学方程式是Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
(2)步骤Ⅱ将固液分离,故操作名称是过滤。
(3)由以上分析知,溶液A的溶质为硫酸锌、硫酸铜,剩余的硫酸,故阳离子有Zn2+、、Cu2+。
(4)固体B是不反应的铜和其他物质,属于混合物。
(5)溶液A转化到溶液C的过程中发生的反应为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,得出每65份质量的锌生成64份质量的铜,每65份质量的锌生成2份质量的氢气,由质量关系可知,随着反应进行,溶液质量增大,因此溶液A的质量小于溶液C的质量。
15. 无明显变化 增加 质量守恒定律 溶液无明显变化(或溶液仍为红色) 向集气内伸入带火星的木条若木条不复燃 Cu2+、H+ H+ 锌片逐渐溶解 锌片 锌片上电子通过导体运动到铜片 AE C
【详解】(1)图1实验中观察到的现象是:锌片表面产生气泡,铜片表面没有气泡,因为锌排在氢前,铜排在氢后,铜不与硫酸反应,锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;根据该方程式可知,每65份质量的锌能产生2份质量的氢气,反应后溶液的质量增加;
(2)①锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,反应的化学方程式为:;
②实验过程中同学们意外发现:当两种金属发生触碰时(如图2),铜片表面产生了气泡。猜想1:气体是二氧化硫。猜想2:气体是氧气。猜想3:气体是氢气。他们作出猜想的理论依据是质量守恒定律,反应前后元素种类不变。
③二氧化硫能使品红溶液褪色。同学们收集产生的气体,加入品红溶液,观察到溶液无明显变化(或溶液仍为红色),排除了猜想1。
④氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃。同学们收集产生的气体,向集气内伸入带火星的木条若木条不复燃,排除了猜想2。
⑤若猜想3正确,根据质量守恒定律,得出硫酸铜溶液中的阳离子有铜离子和氢离子,它们的离子符号分别为Cu2+、H+;
(3)①小王同学分析,铜片表面产生气泡,说明酸溶液中的H+(填微粒符号)从铜片表面获得电子。
②若铜片表面的电子不是铜失去的,可判定是由锌片失去的。小李同学说到,借助图3实验的一个现象,就可判断铜片表面的电子不是铜失去的,该现象是:一段时间后,锌片逐渐溶解。从而得出铜片表面的电子来自于锌片。
③同学们继续分析得出,插入稀硫酸中的铜片和锌片触碰后,气泡不出现在锌片表面而出现在铜片表面的原因是锌片上电子通过导体运动到铜片。
(4)①该实验的实验现象是铜片增厚,锌片逐渐溶解,电流表的指针偏转。
A、反应过程中铜片增厚,硫酸铜溶液中铜离子得到电子,生成了铜,硫酸铜溶液被消耗,溶液颜色变浅,说法正确,符合题意;
B、铜片增厚,表面没有气泡冒出,说法错误,不符合题意;
C、铜片增厚,Cu2+向Cu片移动,不是SO42-,说法错误,不符合题意;
D、根据实验现象可知,Zn片质量减少、Cu片质量增大,说法错误,不符合题意;
E、该实验中电流表的指针偏转,说明电路中产生了电流,化学能转化为电能,说法正确,符合题意。
故选:AE;
②根据上述的探究可知,为防止海轮船体钢板的腐蚀,应在船体水线以下位置嵌上一定数量的活动性比铁强的金属。
A、铜比铁的活动性弱,不符合题意;
B、铅比铁的活动性弱,不符合题意;
C.锌比铁的活动性强,符合题意;
D、锡比铁的活动性弱,不符合题意。
故选:C。
16.(1)24,Mg
(2)解:根据表格可知,第四次加入0.6g金属镁,只产生了0.03g氢气,则此时稀盐酸已经全部反应完,100g稀盐酸完全反应产生氢气的质量为:;
设所用稀盐酸的溶质质量为,则:
则所用稀盐酸的溶质质量分数为:;
答:所用稀盐酸的溶质质量分数为6.6%。
【详解】(1)由表格中的信息可知,前三次每次加入0.6g金属,都能生成0.05g氢气,设金属X的相对原子质量为,则:
则金属X的相对原子质量为24,该金属为Mg。
(2)见答案。
答案第1页,共2页
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