专题04 金属和金属的化学性质-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级科学上学期期末真题分类汇编(浙教版)
2024-11-26
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2份
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64页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版(2013)九年级上 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第1节 金属材料,第2节 金属的化学性质 |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.00 MB |
| 发布时间 | 2024-11-26 |
| 更新时间 | 2024-11-26 |
| 作者 | 非说不凡全科馆 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-11-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48931614.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题04 金属和金属的化学性质
考点一 金属与合金
1.(2024春•慈溪市期末)下列物质不能被磁铁磁化的是( )
A.铁 B.钴 C.镍 D.铜
2.(2024春•江北区期末)有一种“魔法磁泥”,当磁铁靠近时,它就会被拉丝般地吸起,如图所示。制作“魔法磁泥”的磁化材料可以是( )
A.铁粉 B.铜粉 C.铝粉 D.碳粉
3.(2023秋•丽水期末)杭州第19届亚运会于9月23日晚在杭州奥体中心体育场——“大莲花”隆重开幕,历时16天。千万人同心协力,将一场“人文、绿色、智能、简约、惠民”的体育盛会向世界激情奉献。请结合相关材料回答下面小题。亚运火炬“薪火”金属部分采用1070铝合金旋压成型。它的化学成分主要是铝、镍、锌,该铝合金和铝的部分性质如表。“薪火”采用铝合金的优点是( )
材料
密度(克/厘米3)
化学性质
熔点℃
强度
铝合金
2.7
在潮湿空气中不易氧化
660
较低
铝
2.7
在潮湿空气中易氧化
660
较低
A.增大强度 B.增大密度
C.增强抗氧化性 D.升高熔点
4.(2023秋•长兴县期末)第19届亚运会在万众期待中在杭州奥体中心体育场拉开大幕.奥体中心建设中使用了大量钢材,钢属于( )
A.合成材料 B.金属材料 C.复合材料 D.陶瓷材料
5.(2023秋•宁波期末)国际千克原器作为质量计量标准,由铂铱合金制成,百余年来因表面受到空气污染和氧化而增重约50微克。已于2023年5月20日正式退役,今后将使用普朗克常数作为新标准来重新定义“千克”。下列说法正确的是( )
A.由铂铱合金制成的原因是价格昂贵
B.化学变化可以使物体的质量发生变化
C.测量时应选择精确度更高的测量工具,以提高估读的准确度
D.若使用增重后的国际千克原器作为标准,测量值跟真实值相比将偏大
考点二 金属的化学性质
6.(2023秋•拱墅区校级期末)下列物质间的转化,不能通过一步反应实现的是( )
A.Zn→Zn(NO3)2 B.Fe(OH)3→Fe2O3
C.Ba(NO3)2→BaSO4 D.CaCO3→Ca(OH)2
7.(2023秋•杭州期末)学习小组通过下列实验探究CuSO4液的性质。实验Ⅰ把一根砂纸打磨过的Al丝浸入CuSO4溶液中,一段时间后观察到Al丝表面出现红色物质。实验Ⅱ向CuSO4溶液中滴加少量NaOH溶液,出现沉淀。下列说法正确的是( )
A.实验Ⅰ中溶液颜色不变
B.实验Ⅰ说明Al的活动性比Cu的强
C.实验Ⅱ中只发生物理变化
D.实验Ⅱ中沉淀为CuO
8.(2023秋•路桥区期末)下列表述与各图像对应关系正确的是( )
A.图甲描述了将等质量的镁、锌分别加入到足量稀盐酸中,产生氢气的质量
B.图乙描述了将铝加入到硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,溶液中的溶质质量
C.图丙描述了水平路面上的洒水车,边均匀洒水边匀速直线运动时的动能变化情况
D.图丁描述了血液流经小肠后,葡萄糖含量的变化情况
9.(2023秋•丽水期末)将质量均为2.8克的Mg、Fe、Zn三种金属,分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀盐酸中,反应完全后生成氢气的质量如图所示,反应过程中( )
A.金属锌有剩余
B.参加反应的金属一样多
C.铁和稀盐酸可能恰好完全反应
D.消耗稀盐酸的质量一样多
10.(2023秋•北仑区期末)用图象表示化学变化能提升思维方式,以下四个图象对应的变化过程正确的是( )
A.向稀盐酸中滴加过量的氢氧化钠溶液
B.浓硫酸长时间露置于空气中
C.向NaOH和BaCl2的混合溶液中加入足量的稀硫酸
D.向足量的硫酸铜溶液中加入铁和镁固体混合物
考点三 金属活动性顺序及其应用
11.(2023秋•镇海区期末)用金属与酸溶液反应比较金属活动性强弱,对比反应放出热量比对比化学反应速率更具科学性。科学探究小组同学用三套相同装置进行实验并记录数据。下列说法不正确的是( )
金属
起始温度/℃
反应过程中的最高温度/℃
Zn
20.5
46.3
Mg
20.5
60.1
Fe
20.5
23.6
A.应保持金属的形状、质量和酸的体积、浓度等变量相同
B.试管中有气泡放出,溶液最终均为无色
C.长颈漏斗可缓冲瓶内压强,以防塞子松动
D.实验证明:Mg>Zn>Fe
12.(2023秋•温州期末)图甲为烧烤用的“金属纸”,为了鉴别其主要成分是铝(Al)还是锡(Sn),根据图乙下列物质可行的是( )
A.稀H2SO4 B.MgSO4溶液 C.FeSO4溶液 D.AgNO3溶液
13.(2023秋•鄞州区期末)将一定量的金属M(M>H>Cu>Ag)加入到含有硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,根据实验分析正确的是( )
①若滤液为蓝色,则滤渣中一定含Ag、Cu
②向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体,则滤渣中一定有Cu
③若滤渣含有M,则滤液中的溶质种类最多含3种,最少含1种
④若滤液只含一种溶质,滤渣可能含三种金属
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
14.(2023秋•江北区期末)有A、B两种金属放入等质量且等质量分数的稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,下列结论合理的是( )
A.金属活动性A>B
B.相对原子质量A<B
C.与金属A反应的硫酸一定是过量的
D.与金属B反应的硫酸一定是过量的
15.(2023秋•椒江区期末)钴(Co)的金属活动性与铁相似,钴的化合物相关性质如表。下列预测合理的是( )
物质
CoO
Co(OH)2
CoCl2
CoCO3
在水中的溶解性
难溶,灰绿色
固体
难溶,粉红色
固体
易溶,溶液呈
粉红色
难溶,粉红色
固体
A.Co能从MgCl2溶液中置换出Mg
B.CoO能与盐酸反应得到粉红色溶液
C.CoCO3能与盐酸反应生成H2
D.Co(OH)2可由Co与NaOH溶液反应制得
考点四 常见的金属矿物及金属的冶炼
16.(2023春•西湖区校级期末)工业炼铁的部分反应如下所示,则( )
O2CO2COFe
A.X可以是木炭
B.X与CO都具有氧化性
C.③反应后的尾气可直接排放
D.Y中铁元素以游离态存在
17.(2023秋•北仑区校级期末)如图为实验室模拟炼铁实验装置,现将ag Fe2O3在高温下与足量CO反应,实验结束后测得B中产生3g白色沉淀,下列说法正确的是( )
A.实验开始应该先打开弹簧夹①
B.该实验过程中共消耗0.84g CO
C.氧化铁质量为1.6g
D.硬质玻璃管中固体由黑色变为红色
考点五 金属锈蚀的条件及其防护
18.(2023秋•椒江区期末)小金利用如图甲所示装置探究“溶液中的阴离子种类对铁钉锈蚀的快慢是否有影响”,实验中测得装置中溶液上方氧气浓度变化曲线如图乙所示。下列分析不正确的是( )
A.实验装置里将铁钉一半浸在溶液中,是为了满足铁锈蚀的条件
B.实验中可根据不同溶液上方的氧气浓度变化的快慢,判断锈蚀快慢
C.实验所用三种溶液中,铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快
D.三条曲线都是先陡后缓,是由于阴离子种类影响了锈蚀快慢
19.(2023秋•温州期末)物质的结构、性质与用途之间存在一定的关系,合理利用三者关系,能更好地服务人类。结构一性质:铜在潮湿的空气中易生锈。古人通过往铜中加入锡,加热熔融后制成青铜合金,来增强防锈能力,其原理是( )
A.隔绝水 B.改变铜原子的种类
C.隔绝空气 D.改变金属内部结构
20.(2023秋•拱墅区期末)为了证明铁的锈蚀是铁与氧气、水共同作用的结果,下列实验必须做的是( )
A.①②③④ B.②③④ C.②④ D.③④
21.(2023秋•乐清市期末)小明在清理完厨房后未将铁锅中的水渍擦干(如图),放置过程中最先生锈的部位为( )
A.① B.② C.③ D.④
22.(2023秋•苍南县期末)某同学用细尼龙线将三根大小相同的铁钉,分别固定在如图所示的三个液面高度相同的装置中,放置几天后观察现象,下列表述中正确的是( )
A.装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉锈蚀了
B.装置Ⅲ中的铁钉几乎没锈蚀
C.装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面下降
D.装置Ⅱ的铁钉这一侧的液面上升
23.(2023秋•江北区期末)某同学设计了如图所示的装置探究铁锈蚀的条件。a管中装入的是少量煮沸的蒸馏水,b管中是干燥的空气。塞紧木塞,并调节L端与R端的液面高度一致,一段时间后观察。下列推断错误的是( )
A.a管中的铁钉会锈蚀
B.L端的液面低于R端
C.该实验可以证明铁的锈蚀需要空气和水
D.若将铁钉替换为相同大小的铜钉重复实验,常温下a中铜钉会生锈,b中铜钉很难生锈
24.(2023秋•瑞安市校级期末)通过下列实验研究可知,铜片生锈的条件是( )
实验装置
实验现象
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片生锈且水面附近锈蚀最严重
A.只需要氧气
B.只需要氧气和水
C.只需要二氧化碳和水
D.需要氧气、二氧化碳和水
25.(2023秋•富阳区期末)如图所示是实验“铁的锈蚀实验”,该实验中可以观察铁生锈,红墨水倒吸入导管,据此现象并结合“热胀冷缩”原理可知:使固定容积的密闭容器内气压减小的原因可能是( )
①密闭体系内气体总量增加
②密闭体系内气体总量减少
③密闭体系内温度升高
④密闭体系内温度降低
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
26.(2023秋•江北区期末)如图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验,一段时间后观察现象。下列说法不正确的是( )
A.③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂
B.①②对比说明铁生锈需要空气
C.①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是丙
D.四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉
27.(2023秋•龙港市期末)分别向a、b两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片,再向a中加入植物油,均塞上橡皮塞,U形玻璃管内为红墨水(开始时两端液面水平),如图所示.放置一段时间后,以下说法错误的有( )个
(1)植物油用于隔绝氧气和水
(2)两支试管中铁片均被腐蚀
(3)U形玻璃管两端的液面变为右低左高
(4)U形玻璃管两端的液面变为左低右高.
A.1 B.2 C.3 D.4
28.(2023秋•柯桥区期末)如图所示是研究铁丝生锈条件的实验,下列对该实验的有关分析合理的是( )
A.控制为相同的变量是水分
B.建立的假设是铁丝生锈需要空气
C.提出的问题是铁丝生锈需要氧气吗
D.得出的结论是铁丝生锈需要水分
29.(2023秋•拱墅区期末)将一定量的金属M加入到ZnCl2和CuCl2的混合溶液中,充分反应后过滤,得固体滤渣,滤液为无色,向滤渣中滴加稀硫酸气泡产生,下列有关金属M、Zn、Cu的金属活动性判断一定正确的是( )
A.M>Zn B.Zn>M C.M>Cu D.Cu>M
30.(2023秋•兰溪市校级期末)碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池,其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤出铜渣,然后对滤液进行除铁净化,再加入锌粉置换出镉,下列金属的活动性顺序正确的是( )
A.Zn>Cu>Cd B.Zn>Cd>Cu C.Cu>Zn>Cd D.Cd>Zn>Cu
31.(2023秋•柯桥区期末)将一定质量的镁条放入某一含Zn2+和Fe2+离子数相同的溶液中,反应一段时间后烧杯内相关离子数量关系不可能成立的是( )
A.
B.
C.
D.
32.(2023秋•越城区期末)兴趣小组按如图流程进行实验(每步均充分反应),反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,下列说法不正确的是( )
A.由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
B.滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2
C.滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn
D.两支试管混合后,固体总质量一定增加
33.(2023秋•杭州期末)将一定质量的Fe粉加入Mg(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,得滤渣和滤液。下列说法正确的是( )
A.滤渣质量与加入的Fe粉质量可能相等
B.滤液中一定有Mg(NO3)2、Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
C.若加入的Fe粉过量,则得到的滤液呈无色
D.若向滤渣中加入稀盐酸,有气泡生成,则滤渣中一定有Cu、Fe、Mg
34.(2023秋•海曙区期末)向一定质量的Mg(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入一定量铁粉,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,在滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。下列分析不正确的是( )
A.滤液颜色为浅绿色
B.滤渣中不可能含有Mg
C.滤液质量一定小于原混合溶液质量
D.在滤液中加入稀盐酸,可能有白色沉淀生成
35.(2023秋•拱墅区期末)等质量的X、Y两种金属分别和足量的同体积、同浓度的盐酸反应,产生气体的质量与时间的关系如图所示(金属的化合价相同)。下列说法中不正确的是( )
A.t1时,产生气体的质量:X>Y
B.t2时,消耗金属的质量:X>Y
C.t3时,消耗金属的质量:X=Y
D.t3时,消耗盐酸的质量:X=Y
36.(2023秋•鹿城区期末)将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中,反应完成后有2种金属剩余,则它们生成氢气的质量关系是( )
A.
B.
C.
D.
37.(2023秋•西湖区校级期末)某化学小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉,充分反应后过滤,得到溶液甲和固体乙,如图所示:
则:①溶液甲中一定含有Al(NO3)3和Zn(NO3)2;
②固体乙中一定含有Ag,可能含有Cu和Zn;
③若溶液甲是蓝色,则溶液甲一定含有Al(NO3)3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2;
④向固体乙上滴加盐酸有气泡产生,则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2.
上述四种说法正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【解答】解:金属活动性Al>Zn>Cu>Ag,所以锌粉优先与AgNO3发生反应,铜粉后与AgNO3发生反应,但是铜粉和锌粉都不能和Al(NO3)3发生反应,Al(NO3)3一定在溶液中;
①锌粉优先与AgNO3发生反应生成硝酸锌和银,铜粉和锌粉都不能和Al(NO3)3发生反应,所以溶液中一定有Al(NO3) 3和Zn(NO3)2;
②锌粉优先与AgNO3发生反应生成硝酸锌和银,固体乙中一定含有Ag,可能有Cu和Zn;
③若溶液甲是蓝色,说明铜已经与AgNO3发生反应,而锌已经全部反应,溶液甲一定含有Al(NO3)3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2;
④向固体乙上滴加盐酸有气泡产生,说明固体中有锌,锌过量,铜未参加反应,溶液中AgNO3被反应完全,溶液甲中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2。
故选:D。
38.(2023秋•黄岩区期末)小明将甲、乙、丙三种金属与两种溶液反应,并根据实验现象编制了如图的检索表,根据检索表可知甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为( )
A.甲>乙>丙 B.乙>丙>甲 C.丙>甲>乙 D.甲>丙>乙
39.(2023秋•武义县期末)小义在验证Al、Cu、Ag三种金属活动性顺序时,制出了美丽的“金属树”。其方法为向两个放有宣纸的培养皿中分别滴入适量的CuSO4溶液、AgNO3溶液,再放入铝丝,一段时间后观察到的实验现象如图,下列分析错误的是( )
A.得到“铜树”后的溶液可能是无色的溶液
B.实验前需要打磨铝丝是为了除去表面致密的氧化膜
C.上述实验现象能得出Al、Cu、Ag三种金属的活动性顺序
D.得到“银树”反应的化学方程式为Al+3AgNO3=3Ag+Al(NO3)3
40.(2023秋•西湖区期末)小敏阅读教材得知:将铜片和锌片同时插入稀H2SO4,可以组成一个电池(图甲)。那么该电池的正负极与什么有关呢?对此,小敏做了三组实验,并借助灵敏电流表进行判断(图乙)。发现该电池的正负极与金属活动性强弱有关,且存在一定规律。据此判断,下列金属片组合可以使电流表指针向左偏转(图丙)的是( )
A.a铝片、b镁片 B.a铁片、b锌片
C.a铁片、b铜片 D.a铜片、b银片
41.(2023秋•绍兴期末)锰(Mn)和镍(Ni)是两种不常见的金属,为了比较锰、镍和铁的金属活动性,小龙在老师的指导下进行了实验,结果如下表:
加金属锰
加金属铁
加金属镍
硝酸锰溶液
———
有金属析出
无金属出现
则三种金属的活动性顺序为( )
A.Fe>Ni>Mn B.Mn>Fe>Ni C.Ni>Mn>Fe D.Fe>Mn>Ni
42.(2023秋•鹿城区期末)如图,将足量的等质量的锌和铁分别放入左、右试管中,加入等质量、稀盐酸等质量分数的稀盐酸,充分反应后,冷却到室温,(U型管内为水,初始液面相平,反应过程中装置气密性良好)下列说法正确的是( )
A.U型管中液面一定相平
B.U型管中液面可能左升右降
C.两试管中所得溶液的质量相等
D.右试管中溶液由无色变成黄色
43.(2023秋•宁海县期末)现有金属样品2.7g,金属成分可能是Al、Zn、Fe中的一种或几种。向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,产生的氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示,则下列结论正确的是( )
A.x的数为0.4
B.金属的成分有2种情况
C.金属样品中一定含有铝
D.M点对应的溶液中溶质最多含有3种溶质
44.(2023秋•温州期末)废铜的回收利用意义重大,我国提出废铜回收率要达到70%的目标。小明设计如图的实验回收含铜垃圾,据图完成问题。
物质的性质决定用途。在上述流程中稀硫酸、铁屑的性质和对应的用途描述都正确的是( )
物质
性质
用途
A
稀硫酸
能与一些金属反应
将铜转化为可溶的硫酸铜
B
稀硫酸
能与某些金属氧化物反应
将氧化铜转化为可溶的硫酸铜
C
铁屑
金属活动性比铜弱
置换硫酸铜中的铜
D
铁屑
密度比铜小
置换硫酸铜中的铜
A.A B.B C.C D.D
45.(2023秋•温州期末)模型能够直观反映化学变化的结果。将一定质量的镁条放入某一溶液(如图),其溶质硫酸锌和硫酸亚铁的质量相同,充分反应后烧杯内固体的组成和质量大小关系不可能的是( )
A. B.
C. D.
46.(2023秋•鄞州区期末)“愚人金”外观与黄金极为相似,实为铜锌合金,常被不法商贩冒充黄金牟取暴利。若向一定量“愚人金”粉末中逐滴加入稀硫酸,下列图像能正确表示对应变化关系的是( )
A. B.
C. D.
47.(2023春•临海市期末)科技馆中机器人通过一根“手指”取放棋子(如图),其奥秘是“手指”内部有电磁铁。下列材料能用于制作棋子的是( )
A.铜 B.铝 C.铁 D.金
48.(2023秋•德清县期末)无人机的用途越来越广泛,可以用于航拍、喷洒农药等。制无人机框架宜选用密度小、强度高、硬度较大、化学稳定性好的金属材料,下列材料中最适合做无人机框架的是( )
A.钢 B.黄铜 C.铝合金 D.纯铝
49.(2023秋•鄞州区期末)人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,金属材料的使用是一个重要标志。
(1)铁锅清洗后应及时擦干,目的是为了减缓铁锅 。
(2)铜合金比纯铜更 (填“适合”或“不适合”)用于制作耐磨齿轮。
(3)铝制品能用于制造窗户主要利用它的 (填“延展性”或“导电性”)。
50.(2023秋•义乌市期末)科学改变世界,科技改变生活。请回答下列问题:
(1)我国自主研发的复兴号动车组列车,领跑世界,其制造材料有铝合金等,在空气中铝制品耐腐蚀的原因是 。
(2)我国自主设计建造的港珠澳大桥是目前世界最长的跨海大桥,它使用了世界最大尺寸高阻尼橡胶隔震支座,其中橡胶属于 。(填字母)
A.金属材料
B.有机高分子材料
C.复合材料
(3)我国在氢能汽车研发领域取得重大突破,采用了第四代以氢为燃料的电池技术。氢气作为理想能源前景广阔,氢能源的优点是 。(答出一点即可)
51.(2023秋•温州期末)如图所示为明代《天工开物》中记载的“炒钢法”,其主要过程是:将铁矿石与煤炭加入熔炉中鼓入空气,使两者在高温下相互 作用,生成的生铁水(含碳量4%左右)流入方塘中,反复搅拌形成熟铁(含碳量0.1%以下)。
(1)该过程中,煤炭在高温熔炉内的作用是 。(写出一点)
(2)“炒钢”是利用高温条件下,使生铁水中的碳与空气中的氧气发生反应来降低生铁中的含碳量。写出该反应的化学方程式: 。
(3)“炒钢”过程中,需反复搅拌翻炒方塘中的生铁水才能获得熟铁,反复搅拌的目的是 。
52.(2023秋•余姚市期末)小余了解到:活泼金属与酸反应会放出热量。为深入研究金属和酸反应的特点,小余用如图甲所示装置 进行实验:在烧瓶中加入一定质量的镁和足量的稀盐酸,塞紧瓶塞,利用传感器记录160秒内瓶内气压变化。用等质量的铁和锌重复上述实验,得到相关曲线如图乙。
(1)图乙中,能支持锌比铁活动性强的证据是 。
(2)请解释镁与稀盐酸反应,0~80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因: 。
53.(2023秋•路桥区期末)不锈钢保温杯美观、保温效果好,在日常生活中被广泛使用,其结构如图所示。请回答下列问题:
(1)不锈钢保温杯最外面的保护层通常喷涂一层具有良好致密性的漆。喷漆除美观外还具有不锈钢外层的作用是: 。
(2)不锈钢保温杯内层外面镀铜(Cu),选择所镀金属时,需要考虑该金属的活动性。请你最外层保护层写出一个能说明铜(Cu)的金属活动性比铁(Fe)弱的化学方程式: 。
“不锈钢是真的不生锈,还是不容易生锈?”针对这一问题,某化学兴趣小组的同学在查阅资料、与同学和老师讨论的基础上,选择一种不锈钢材料进行探究实验。实验方案和观察到的现象如表所示。
实验
①
②
③
实验方案
实验现象
放置较长时间,观察到不锈钢片表面出现铁锈
放置与实验①相同的时间,观察不到不锈钢片发生明显变化
放置与实验①相同的时间,观察不到不锈钢片发生明显变化
(3)根据上述实验探究的结果,可以得到的结论是: 。
(4)根据上述实验,请为合理使用不锈钢器皿提一条建议: 。
54.(2023秋•拱墅区期末)小乐用如图所示装置(气密性良好)和试剂模拟“高炉炼铁”,其中陶瓷加热棒通电后加热温度可达700℃。其实验步骤如下所示:
①打开止水夹a和旋塞b,通过左侧导管持续向长柄U形玻璃管内通入氮气,排尽其内的空气后关闭止水夹a和旋塞b;
②接通电源,用陶瓷加热棒给炭粉和氧化铁的混合物加热;
③反应结束后关闭电源,待装置冷却后检验产物。
(1)步骤①中,若要检验长柄U形玻璃管内的空气是否排尽,可将燃着的木条 。
(2)步骤②中,涉及还原氧化铁反应的化学方程式如下:
3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑,3CO+Fe2O32Fe+3CO2
则生成一氧化碳反应的化学方程式为 。
(3)步骤③中,若要检验是否有二氧化碳生成,可打开旋塞b,往长柄U形玻璃管口滴入 ,再关闭旋塞,观察现象。
55.(2023秋•临海市期末)为了比较镁、铝、锌三种金属的活动性,某兴趣小组将它们分别放入盛有相同质量和质量分数的盐酸中,实验装置如图甲。采集数据,得到压强随时间变化的曲线,如图乙。
(1)分析铝曲线,发现其反应速率先慢后快,主要原因是 。
(2)某同学根据图乙得出三种金属的活动性是镁>锌>铝。该结论是否正确?并说明理由。
(3)本实验通过比较瓶内压强的大小来判断金属活动性强弱,用到的科学方法叫转换法。下列实验用到转换法的有 。
A.用石蕊试液检测溶液的酸碱性
B.探究二氧化碳与氢氧化钠溶液是否反应
C.用显微镜观察小鱼尾鳍的血液流动
D.研究电热跟哪些因素有关
56.(2023秋•拱墅区期末)小明在学习金属活动性顺序后,知道钾、钙、钠金属活动性特别强,能与水反应生成碱和氢气,他想镁在金属活动性顺序中紧排在钠后面,它是否也能与水反应呢?
[提出问题]镁是否能与水反应?
[实验探究]在两个烧杯中,分别加入等量的冷水和镁条,用酚酞作指示剂。实验过程和现象如图所示。
[反思与总结]
(1)小明得出的实验结论是 。
(2)小明发现B试管放置在空气中一会儿,溶液的红色会褪去,这说明溶液的碱性减弱了,于是他大胆作出了一个猜想并设计了验证方案:
猜想
验证方案
可能是氢氧化镁的溶解度受温度的影响,温度降低,其溶解度变小,从而导致溶液碱性减弱
将褪色后的溶液 ,如果溶液变红,说明小明的猜想正确
小明通过实验证明了自己的猜想是正确的。
(3)一段时间后,小明观察到镁条在热水中无现象,但当他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应时,便有了解释,他的 。
57.(2023秋•西湖区期末)金属的用途很广,我们应该节约和保护金属资源,请根据如图实验回答下列问题:
(1)实验结果是实验①中的铁钉生锈了,而实验②、③的铁钉没有生锈,则根据实验结果可以得出铁生锈主要是铁与 发生反应。
(2)为了预防铁制品生锈,我们常在其表面镀一层抗腐蚀的金属,但在镀金属之前,先要除去铁制品表面的铁锈。用稀盐酸除去铁锈的化学反应方程式是 。
58.(2023秋•秀洲区期末)小嘉发现学校草地周围都做上新的铁栅栏,师傅们在上面涂油漆。铁栅栏上为什么要涂油漆呢?某兴趣小组为此进行研究:
【方案】取四支试管编号为①、②、③、④,分别作如图处理,两周后,观察铁钉表面的锈蚀情况。
【分析】
(1)设置①③两支试管对照,基于的猜想是 。
(2)若两周后观察到①中铁钉生锈而④中铁钉未生锈,据此可得出:导致铁钉生锈的因素为 。
(3)若得出食盐会加速金属锈蚀,则实验中支持该结论的证据是 。
【解释】根据以上实验,请解释学校铁栅栏涂漆能防锈的原因是: 。
59.(2023秋•杭州期末)如图所示为小博探究铁生锈条件的装置图(图中铁丝绒的固定装置未画出)。
(1)据图可知,小博探究的是铁生锈是否需要 。
(2)实验开始一段时间后,可观察到U形管中两侧液面高低情况是 。
(3)为进一步探究温度对铁生锈快慢的影响。小博将该装置(每组装置内铁丝绒质量均相等且足量)分别置于不同温度下进行实验,4小时后记录每组U形管两端液面高度差,具体数据如表:
温度/摄氏度
10
20
30
40
50
60
70
U形管两端液面高度差/厘米
2
4
6
7
8
8
8
小博分析数据后,在10﹣50℃范围内,温度越高,铁生锈越快。但小雅观察实验装置并查阅相关资料后,认为小博的实验不能真实反映50摄氏度以后铁生锈的快慢,其理由是50摄氏度后U形管两端液面高度差不变。请分析出现该现象的原因: 。
60.(2023秋•兰溪市校级期末)黄铜(由铜和锌形成的合金)有较强的耐磨性能,在生活中有广泛的用途。晓军同学为了测定黄铜屑样品组成,分四组取样品与稀硫酸反应,其实验数据记录如下表:
样品
第1份
第2份
第3份
第4份
取样品质量(g)
25.0
25.0
25.0
25.0
取稀硫酸质量(g)
40.0
80.0
120.0
160.0
产生气体质量(g)
0.2
0.4
0.5
m
试计算:
(1)上表中m的数值是 ;
(2)通过分析上述数据可知,当黄铜样品和稀硫酸的质量比为 时,两者恰好完全反应;
(3)求所用稀硫酸中硫酸的质量分数?
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专题04 金属和金属的化学性质
考点一 金属与合金
1.(2024春•慈溪市期末)下列物质不能被磁铁磁化的是( )
A.铁 B.钴 C.镍 D.铜
【答案】D
【解答】解:磁铁能吸引铁、钴、镍,则不能被磁铁磁化的是铜。
故选:D。
2.(2024春•江北区期末)有一种“魔法磁泥”,当磁铁靠近时,它就会被拉丝般地吸起,如图所示。制作“魔法磁泥”的磁化材料可以是( )
A.铁粉 B.铜粉 C.铝粉 D.碳粉
【答案】A
【解答】解:有一种“魔法磁泥”,当磁铁靠近时,它就会被拉丝般地吸起,磁铁能吸引铁、钴、镍等,则制作“魔法磁泥”的磁化材料可以是铁粉。
故选:A。
3.(2023秋•丽水期末)杭州第19届亚运会于9月23日晚在杭州奥体中心体育场——“大莲花”隆重开幕,历时16天。千万人同心协力,将一场“人文、绿色、智能、简约、惠民”的体育盛会向世界激情奉献。请结合相关材料回答下面小题。亚运火炬“薪火”金属部分采用1070铝合金旋压成型。它的化学成分主要是铝、镍、锌,该铝合金和铝的部分性质如表。“薪火”采用铝合金的优点是( )
材料
密度(克/厘米3)
化学性质
熔点℃
强度
铝合金
2.7
在潮湿空气中不易氧化
660
较低
铝
2.7
在潮湿空气中易氧化
660
较低
A.增大强度 B.增大密度
C.增强抗氧化性 D.升高熔点
【答案】C
【解答】解:由题干信息铝“在潮湿空气中易氧化”、铝合金“在潮湿空气中不易氧化”可知,“薪火”采用铝合金的优点是增强抗氧化性。
故选:C。
4.(2023秋•长兴县期末)第19届亚运会在万众期待中在杭州奥体中心体育场拉开大幕.奥体中心建设中使用了大量钢材,钢属于( )
A.合成材料 B.金属材料 C.复合材料 D.陶瓷材料
【答案】B
【解答】解:钢是铁的合金,属于金属材料。
故选:B。
5.(2023秋•宁波期末)国际千克原器作为质量计量标准,由铂铱合金制成,百余年来因表面受到空气污染和氧化而增重约50微克。已于2023年5月20日正式退役,今后将使用普朗克常数作为新标准来重新定义“千克”。下列说法正确的是( )
A.由铂铱合金制成的原因是价格昂贵
B.化学变化可以使物体的质量发生变化
C.测量时应选择精确度更高的测量工具,以提高估读的准确度
D.若使用增重后的国际千克原器作为标准,测量值跟真实值相比将偏大
【答案】B
【解答】解:A.由铂铱合金制成的原因是化学性质稳定,而不是因为价格昂贵,故A错误;
B.化学变化可以使物体的质量发生变化,因为发生化学变化时,有空气中的成分参与了反应,使得物体质量增加,故B正确;
C.测量时应通常多次测量,以提高估读的准确度,而不是选择精确度更高的测量工具,故C错误;
D.若使用增重后的国际千克原器作为标准,测量值跟真实值相比将偏小,故D错误。
故选:B。
考点二 金属的化学性质
6.(2023秋•拱墅区校级期末)下列物质间的转化,不能通过一步反应实现的是( )
A.Zn→Zn(NO3)2 B.Fe(OH)3→Fe2O3
C.Ba(NO3)2→BaSO4 D.CaCO3→Ca(OH)2
【答案】D
【解答】解:A、Cu→Cu(NO3)2,锌与稀硝酸反应生成硝酸锌,故正确;
B、Fe(OH)3→Fe2O3,可以由氢氧化铁加热分解制得,故正确;
C、Ba(NO3)2→BaSO4,可以由硝酸钡与硫酸或硫酸盐制得,故正确;
D、CaCO3→Ca(OH)2必须是碳酸钙和碱溶液反应,而盐与碱的反应,反应物必须可溶,而碳酸钙难溶,故错误;
故选:D。
7.(2023秋•杭州期末)学习小组通过下列实验探究CuSO4液的性质。实验Ⅰ把一根砂纸打磨过的Al丝浸入CuSO4溶液中,一段时间后观察到Al丝表面出现红色物质。实验Ⅱ向CuSO4溶液中滴加少量NaOH溶液,出现沉淀。下列说法正确的是( )
A.实验Ⅰ中溶液颜色不变
B.实验Ⅰ说明Al的活动性比Cu的强
C.实验Ⅱ中只发生物理变化
D.实验Ⅱ中沉淀为CuO
【答案】B
【解答】解:A、把一根砂纸打磨过的Al丝浸入CuSO4溶液中,一段时间后观察到Al丝表面出现红色物质,说明两者发生了置换反应,铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,实验Ⅰ中溶液颜色由蓝色变为无色,故选项说法错误。
B、把一根砂纸打磨过的Al丝浸入CuSO4溶液中,一段时间后观察到Al丝表面出现红色物质,说明Al的活动性比Cu的强,故选项说法正确。
C、实验Ⅱ中硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,发生了化学变化,故选项说法错误。
D、实验Ⅱ中硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,实验Ⅱ中沉淀为氢氧化铜,故选项说法错误。
故选:B。
8.(2023秋•路桥区期末)下列表述与各图像对应关系正确的是( )
A.图甲描述了将等质量的镁、锌分别加入到足量稀盐酸中,产生氢气的质量
B.图乙描述了将铝加入到硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,溶液中的溶质质量
C.图丙描述了水平路面上的洒水车,边均匀洒水边匀速直线运动时的动能变化情况
D.图丁描述了血液流经小肠后,葡萄糖含量的变化情况
【答案】C
【解答】解:A.镁的活泼性大于锌,镁与盐酸反应速率大于锌,相对原子质量镁小于锌,因此等质量的镁、锌分别加入到足量稀盐酸中,镁产生氢气的质量多其且速率快,故A错误;
B.相对原子质量:银>铜>铝;且三种金属中铝最活泼;将铝加入到硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,铝首先置换出银,然后再置换出铜,因此固体的质量增加,溶液的质量减少,故B错误;
C.因为洒水车做匀速直线运动,所以洒水时速度不变,但洒水车的质量减小,洒水车的动能减小,最后不变,故C正确;
D.小肠是消化和吸收的主要场所,当血液流经小肠时,消化道中的水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、维生素、甘油和脂肪酸会通过消化道壁进入血液,因此血液中葡萄糖含量增高,故D错误;
故选:C。
9.(2023秋•丽水期末)将质量均为2.8克的Mg、Fe、Zn三种金属,分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀盐酸中,反应完全后生成氢气的质量如图所示,反应过程中( )
A.金属锌有剩余
B.参加反应的金属一样多
C.铁和稀盐酸可能恰好完全反应
D.消耗稀盐酸的质量一样多
【答案】C
【解答】解:由于镁的相对原子质量小于铁,化合价相等,所以等质量镁、铁与足量的盐酸反应,镁生成的氢气多,图中镁、铁生成的氢气质量相等,所以镁一定有剩余,铁恰好完全反应;若生成的氢气质量相等,依据化学方程式中数据可知,锌、铁的质量比是65:56,但是锌产生的氢气质量小于铁,所以锌一定不足;生成的氢气不同,根据质量守恒定律,镁、铁消耗的盐酸质量相同,锌消耗盐酸少;
A、根据以上分析,锌的量一定不足,错误;
B、根据以上分析,镁过量,参加反应的金属不一样多,错误;
C、根据以上分析,铁和稀盐酸恰好完全反应,正确;
D、根据以上分析,消耗稀盐酸的质量不一样多,错误;
故选:C。
10.(2023秋•北仑区期末)用图象表示化学变化能提升思维方式,以下四个图象对应的变化过程正确的是( )
A.向稀盐酸中滴加过量的氢氧化钠溶液
B.浓硫酸长时间露置于空气中
C.向NaOH和BaCl2的混合溶液中加入足量的稀硫酸
D.向足量的硫酸铜溶液中加入铁和镁固体混合物
【答案】D
【解答】解:A、向稀盐酸中滴加过量的氢氧化钠溶液,开始溶液呈酸性,pH小于7,随着反应的进行,酸性越来越弱,当酸恰好反应完了,溶液呈中性,pH等于7,酸反应完了,继续加入氢氧化钠溶液,溶液呈碱性,pH大于7;故A图像错误;
B、浓硫酸具有吸水性,所以浓硫酸长时间露置在空气中,溶液质量越会增大;故B图错误;
C、向NaOH和BaCl2的混合溶液中加入足量的稀硫酸,硫酸根离子能与钡离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,一开始就产生沉淀,故C图错误;
D、镁、铁、铜的活动性顺序为:镁>铁>铜,所以向足量的硫酸铜溶液中加入铁和镁固体混合物时,镁先与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸镁,由化学方程式 Mg+CuSO4=Cu+MgSO4 可知,每24份质量的镁参加反应生成64份质量的铜,溶液的质量减少;当镁完全反应后,铁再与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,由化学方程式Fe+CuSO4=Cu+FeSO4可知,每56份质量的铁参加反应生成64份质量的铜,溶液的质量减少,但减少的幅度变小,当加入的镁和铁完全反应后,溶液的质量不再减少,图示正确;
故选:D。
考点三 金属活动性顺序及其应用
11.(2023秋•镇海区期末)用金属与酸溶液反应比较金属活动性强弱,对比反应放出热量比对比化学反应速率更具科学性。科学探究小组同学用三套相同装置进行实验并记录数据。下列说法不正确的是( )
金属
起始温度/℃
反应过程中的最高温度/℃
Zn
20.5
46.3
Mg
20.5
60.1
Fe
20.5
23.6
A.应保持金属的形状、质量和酸的体积、浓度等变量相同
B.试管中有气泡放出,溶液最终均为无色
C.长颈漏斗可缓冲瓶内压强,以防塞子松动
D.实验证明:Mg>Zn>Fe
【答案】B
【解答】解:A、该实验为对比实验,变量为金属的种类,则控制变量应保持金属的形状、质量和酸的体积、浓度等变量相同,说法正确,故该选项不符合题意;
B、金属活动性顺序表中,Zn、Mg、Fe均位于氢之前,均能与酸反应生成氢气,因此试管中均有气泡产生,但铁与酸反应生成的亚铁盐溶液呈浅绿色,则溶液最终不是均为无色,说法不正确,故该选项符合题意;
C、金属与酸反应放热,装置内气体受热膨胀,气压增大,长颈漏斗可缓冲瓶内压强,以防塞子松动,说法正确,故该选项不符合题意;
D、由表格数据可知,放出热量Mg>Zn>Fe,则金属活动性Mg>Zn>Fe,说法正确,故该选项不符合题意;
故选:B。
12.(2023秋•温州期末)图甲为烧烤用的“金属纸”,为了鉴别其主要成分是铝(Al)还是锡(Sn),根据图乙下列物质可行的是( )
A.稀H2SO4 B.MgSO4溶液 C.FeSO4溶液 D.AgNO3溶液
【答案】C
【解答】解:A、铝、锡均能与稀硫酸反应生成氢气,不能鉴别其主要成分是铝还是锡,故选项错误。
B、铝、锡的金属活动性均比镁弱,均不能与MgSO4溶液反应,不能鉴别其主要成分是铝还是锡,故选项错误。
C、铝的金属活动性比铁强,锡的金属活动性比铁弱,铝能与FeSO4溶液反应,锡不能与FeSO4溶液反应,能鉴别其主要成分是铝还是锡,故选项正确。
D、铝、锡的金属活动性均比银强,均能与AgNO3溶液反应,不能鉴别其主要成分是铝还是锡,故选项错误。
故选:C。
13.(2023秋•鄞州区期末)将一定量的金属M(M>H>Cu>Ag)加入到含有硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,根据实验分析正确的是( )
①若滤液为蓝色,则滤渣中一定含Ag、Cu
②向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体,则滤渣中一定有Cu
③若滤渣含有M,则滤液中的溶质种类最多含3种,最少含1种
④若滤液只含一种溶质,滤渣可能含三种金属
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】D
【解答】解:①活动性顺序是M>H>Cu>Ag,将一定量的金属M加入到含有硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,M优先与AgNO3反应生成硝酸M和银,AgNO3反应完,若还有M,M才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸M和铜。若滤液为蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,硝酸铜可能没有参加反应,也可能是部分参加了反应,则滤渣中一定含Ag,可能含有Cu,故说法错误。
②向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体,银、铜均不能与稀盐酸反应,说明滤渣中含有M,即M是过量的,则滤渣中一定有Cu,故说法正确。
③若滤渣含有M,说明M是过量的,则滤液中的溶质种类只有硝酸M1种,故说法错误。
④若滤液只含一种溶质,可能是M和硝酸铜恰好完全反应,也可能是M是过量的,若M过量,滤渣可能含银、铜、M三种金属,故说法正确。
故②④说法正确。
故选:D。
14.(2023秋•江北区期末)有A、B两种金属放入等质量且等质量分数的稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,下列结论合理的是( )
A.金属活动性A>B
B.相对原子质量A<B
C.与金属A反应的硫酸一定是过量的
D.与金属B反应的硫酸一定是过量的
【答案】D
【解答】解:A、当金属都在发生反应时,相同时间内生成气体的质量由多到少的顺序是B>A,金属的活动性越强,与酸反应的速率越快,则金属活动性顺序B>A,故选项说法错误。
B、由于不知金属的化合价,无法比较两种金属的相对原子质量,故选项说法错误。
C、A、B两种金属放入等质量且等质量分数的稀硫酸中,最终A产生氢气的质量比B多,说明与金属A反应的硫酸的质量多,可能是恰好完全反应,也可能是金属过量,故选项说法错误。
D、最终A产生氢气的质量比B多,说明与金属A反应的硫酸的质量多,而加入的两种物质的质量是相等的,则与金属B反应的硫酸一定是过量的,故选项说法正确。
故选:D。
15.(2023秋•椒江区期末)钴(Co)的金属活动性与铁相似,钴的化合物相关性质如表。下列预测合理的是( )
物质
CoO
Co(OH)2
CoCl2
CoCO3
在水中的溶解性
难溶,灰绿色
固体
难溶,粉红色
固体
易溶,溶液呈
粉红色
难溶,粉红色
固体
A.Co能从MgCl2溶液中置换出Mg
B.CoO能与盐酸反应得到粉红色溶液
C.CoCO3能与盐酸反应生成H2
D.Co(OH)2可由Co与NaOH溶液反应制得
【答案】B
【解答】解:A、钴的金属活动性与铁相似,所以活动性比镁弱,不会和氯化镁反应,故A错误;
B、CoO是金属氧化物,可以和酸反应生成盐和水,所以CoO和盐酸反应生成CoCl2和H2O,CoCl2易溶,溶液呈粉红色,故B正确;
C、碳酸盐和酸反应生成盐、水、二氧化碳,所以CoCO3能与盐酸反应生成二氧化碳,故C错误;
D、Co与NaOH溶液不反应,故D错误。
故选:B。
考点四 常见的金属矿物及金属的冶炼
16.(2023春•西湖区校级期末)工业炼铁的部分反应如下所示,则( )
O2CO2COFe
A.X可以是木炭
B.X与CO都具有氧化性
C.③反应后的尾气可直接排放
D.Y中铁元素以游离态存在
【答案】A
【解答】解:A、氧气和X反应生成二氧化碳,二氧化碳与X反应生成一氧化碳,木炭在氧气中充分燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与木炭在高温下反应生成一氧化碳,X可以是木炭,故选项说法正确。
B、X和一氧化碳均能夺取氧化物中的氧,均具有还原性,故选项说法错误。
C、③是一氧化碳与Y反应生成铁,一氧化碳有毒,会污染环境,③反应后的尾气不能直接排放,故选项说法错误。
D、Y是铁的化合物,可以是氧化铁,Y中铁元素以化合态存在,故选项说法错误。
故选:A。
17.(2023秋•北仑区校级期末)如图为实验室模拟炼铁实验装置,现将ag Fe2O3在高温下与足量CO反应,实验结束后测得B中产生3g白色沉淀,下列说法正确的是( )
A.实验开始应该先打开弹簧夹①
B.该实验过程中共消耗0.84g CO
C.氧化铁质量为1.6g
D.硬质玻璃管中固体由黑色变为红色
【答案】C
【解答】解:A.一氧化碳具有可燃性,所以实验开始时应该先打开弹簧夹②通入一氧化碳排净装置内的空气,以免加热时发生爆炸,故错误;
B.设参加反应的一氧化碳的质量为x,氧化铁的质量为y。
由化学方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O可知:
Fe2O3~3CO~3CaCO3
160 84 300
y x 3.00g
x=0.84g
y=1.6g
理论上需要通入一氧化碳的质量为0.84g,但是在反应前后都需要通入一氧化碳,所以实际通入的CO质量大于0.84g,故错误;
C.由B项分析可知,参加反应的氧化铁质量为1.6g,故正确;
D.一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,硬质玻璃管内的现象是红色固体变成黑色,故错误。
故选:C。
考点五 金属锈蚀的条件及其防护
18.(2023秋•椒江区期末)小金利用如图甲所示装置探究“溶液中的阴离子种类对铁钉锈蚀的快慢是否有影响”,实验中测得装置中溶液上方氧气浓度变化曲线如图乙所示。下列分析不正确的是( )
A.实验装置里将铁钉一半浸在溶液中,是为了满足铁锈蚀的条件
B.实验中可根据不同溶液上方的氧气浓度变化的快慢,判断锈蚀快慢
C.实验所用三种溶液中,铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快
D.三条曲线都是先陡后缓,是由于阴离子种类影响了锈蚀快慢
【答案】D
【解答】解:A、铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气、水共同作用的结果,实验装置里将铁钉一半浸在溶液中,是为了满足铁锈蚀的条件,故选项说法正确。
B、铁锈蚀消耗氧气,实验中可根据溶液上方氧气浓度变化的快慢,判断铁钉锈蚀的快慢,故选项说法正确。
C、由图乙可知,实验所用三种溶液中,铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快,故选项说法正确。
D、根据三条曲线都是“先陡后缓”,是因为铁钉生锈消耗氧气,随着氧气浓度降低反应变慢,不能确定影响铁钉锈蚀快慢的因素是阴离子种类,故选项说法错误。
故选:D。
19.(2023秋•温州期末)物质的结构、性质与用途之间存在一定的关系,合理利用三者关系,能更好地服务人类。结构一性质:铜在潮湿的空气中易生锈。古人通过往铜中加入锡,加热熔融后制成青铜合金,来增强防锈能力,其原理是( )
A.隔绝水 B.改变铜原子的种类
C.隔绝空气 D.改变金属内部结构
【答案】D
【解答】解:古人通过往铜中加入锡,加热熔融后制成青铜合金,来增强防锈能力,其原理是改变金属内部结构。
故选:D。
20.(2023秋•拱墅区期末)为了证明铁的锈蚀是铁与氧气、水共同作用的结果,下列实验必须做的是( )
A.①②③④ B.②③④ C.②④ D.③④
【答案】B
【解答】解:试管②的铁钉只能与干燥的空气接触,试管③中的铁钉只能与水接触,试管④中的铁钉能与氧气、水充分接触,一段时间后,试管④中的铁钉生锈,试管②、③的铁钉没有生锈,对比③、④二两支试管中的铁钉,说明铁生锈需要与氧气接触;对比②、④两支试管中的铁钉,说明铁生锈需要与水接触;故实验必须做的是②③④。
故选:B。
21.(2023秋•乐清市期末)小明在清理完厨房后未将铁锅中的水渍擦干(如图),放置过程中最先生锈的部位为( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【解答】解:铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果,图中③处,铁最易与氧气、水充分接触,放置过程中最先生锈的部位为③。
故选:C。
22.(2023秋•苍南县期末)某同学用细尼龙线将三根大小相同的铁钉,分别固定在如图所示的三个液面高度相同的装置中,放置几天后观察现象,下列表述中正确的是( )
A.装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉锈蚀了
B.装置Ⅲ中的铁钉几乎没锈蚀
C.装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面下降
D.装置Ⅱ的铁钉这一侧的液面上升
【答案】AB
【解答】解:A、装置Ⅰ(与水和氧气同时接触)、Ⅱ(与水和氧气同时接触,同时和盐酸反应)中的铁钉锈蚀了,该选项正确。
B、装置Ⅲ中的铁钉几乎没锈蚀,是因为浓硫酸能够吸收水蒸气,导致铁钉不能和水接触,该选项正确。
C、装置Ⅰ的铁钉这一侧的氧气消耗,液面上升,该选项不正确。
D、装置Ⅱ的铁钉这一侧氧气消耗,盐酸挥发,和铁反应生成氢气,不能判断液面的升降情况,该选项不正确。
故选:AB。
23.(2023秋•江北区期末)某同学设计了如图所示的装置探究铁锈蚀的条件。a管中装入的是少量煮沸的蒸馏水,b管中是干燥的空气。塞紧木塞,并调节L端与R端的液面高度一致,一段时间后观察。下列推断错误的是( )
A.a管中的铁钉会锈蚀
B.L端的液面低于R端
C.该实验可以证明铁的锈蚀需要空气和水
D.若将铁钉替换为相同大小的铜钉重复实验,常温下a中铜钉会生锈,b中铜钉很难生锈
【答案】B
【解答】解:A、a管中的铁钉与水和氧气同时接触,会锈蚀,该选项正确。
B、a管中的铁钉与水和氧气同时接触,会锈蚀,过程中消耗氧气,导致气压减小,从而导致L端的液面高于R端,该选项不正确。
C、a中浸泡在水中的铁钉不生锈,露出的生锈,证明需要空气,该选项正确。
D、若将铁钉替换为相同大小的铜钉重复实验,常温下a中铜钉会生锈(与水、氧气、二氧化碳同时接触),b中铜钉很难生锈(与水隔绝),该选项正确。
故选:B。
24.(2023秋•瑞安市校级期末)通过下列实验研究可知,铜片生锈的条件是( )
实验装置
实验现象
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片生锈且水面附近锈蚀最严重
A.只需要氧气
B.只需要氧气和水
C.只需要二氧化碳和水
D.需要氧气、二氧化碳和水
【答案】D
【解答】解:第一支试管中的铜片能与干燥的空气接触;第二支试管的铜片能与氧气、蒸馏水接触;第三支试管的铜片能与二氧化碳、蒸馏水接触;第四支试管的铜片能与氧气、二氧化碳、蒸馏水接触;一段时间后,前三支试管中的铜片均不生锈,第四支试管的铜片生锈且水面附近锈蚀最严重,说明铜片生锈的条件是需要氧气、二氧化碳和水接触。
故选:D。
25.(2023秋•富阳区期末)如图所示是实验“铁的锈蚀实验”,该实验中可以观察铁生锈,红墨水倒吸入导管,据此现象并结合“热胀冷缩”原理可知:使固定容积的密闭容器内气压减小的原因可能是( )
①密闭体系内气体总量增加
②密闭体系内气体总量减少
③密闭体系内温度升高
④密闭体系内温度降低
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【答案】C
【解答】解:铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果,由质量守恒定律,密闭体系内气体总量减少,压强减小。
由“热胀冷缩”原理,使固定容积的密闭容器内气压减小,还可能是密闭体系内温度降低,使瓶内压强减小。
故使固定容积的密闭容器内气压减小的原因可能是②④。
故选:C。
26.(2023秋•江北区期末)如图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验,一段时间后观察现象。下列说法不正确的是( )
A.③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂
B.①②对比说明铁生锈需要空气
C.①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是丙
D.四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉
【答案】C
【解答】解:A、氯化钙具有吸水性,③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂,故选项说法正确。
B、①中铁钉能与氧气、水充分接触,②中铁钉只能与水接触,一段时间后,①中的铁钉生锈,②中的铁钉没有生锈;①②对比说明铁生锈需要空气,故选项说法正确。
C、①中甲、乙、丙三处比较,乙处铁钉最易与氧气、水接触,生锈最明显的地方是乙,故选项说法错误。
D、四个实验中,④中铁钉最易与氧气、水充分接触,生锈最快的是④中的铁钉,故选项说法正确。
故选:C。
27.(2023秋•龙港市期末)分别向a、b两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片,再向a中加入植物油,均塞上橡皮塞,U形玻璃管内为红墨水(开始时两端液面水平),如图所示.放置一段时间后,以下说法错误的有( )个
(1)植物油用于隔绝氧气和水
(2)两支试管中铁片均被腐蚀
(3)U形玻璃管两端的液面变为右低左高
(4)U形玻璃管两端的液面变为左低右高.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解答】解:(1)植物油可以把铁片与水和氧气隔开,防止生锈,故说法正确;
(2)两试管中只有b中铁片被锈蚀,因为a中的植物油把铁片与水和氧气隔开,不容易生锈,故说法错误;
(3)b中的铁片容易生锈,消耗了容器中的氧气,导致压强减小,而a中的铁不易生锈,因此红墨水柱两边的液面变为左低右高,故说法错误;
(4)b中的铁片容易生锈,消耗了容器中的氧气,导致压强减小,而a中的铁不易生锈,因此红墨水柱两边的液面变为左低右高,故说法正确。
故选:B。
28.(2023秋•柯桥区期末)如图所示是研究铁丝生锈条件的实验,下列对该实验的有关分析合理的是( )
A.控制为相同的变量是水分
B.建立的假设是铁丝生锈需要空气
C.提出的问题是铁丝生锈需要氧气吗
D.得出的结论是铁丝生锈需要水分
【答案】D
【解答】解:A、图中实验,控制为相同的变量是空气,故选项说法错误。
B、图中实验,控制为相同的变量是空气,则建立的假设是铁丝生锈需要水分,故选项说法错误。
C、图中实验,控制为相同的变量是空气,则提出的问题是铁丝生锈需要水分吗,故选项说法错误。
D、图中实验,第一支试管中的铁钉能与氧气、水充分接触,第二支试管中的铁钉只能与干燥的空气接触,一段时间后,第一支试管中的铁钉生锈,第二支试管的铁钉没有生锈,得出的结论是铁丝生锈需要水分,故选项说法正确。
故选:D。
29.(2023秋•拱墅区期末)将一定量的金属M加入到ZnCl2和CuCl2的混合溶液中,充分反应后过滤,得固体滤渣,滤液为无色,向滤渣中滴加稀硫酸气泡产生,下列有关金属M、Zn、Cu的金属活动性判断一定正确的是( )
A.M>Zn B.Zn>M C.M>Cu D.Cu>M
【答案】C
【解答】解:将一定量金属M加入到ZnCl2和CuCl2的混合溶液中,充分反应后,过滤,得到固体滤渣,滤液为无色,说明氯化铜已完全反应,说明金属活动性M>Cu;向滤渣中滴加稀硫酸有气泡产生,说明滤渣中含有能与稀硫酸反应的金属,该金属可能是锌,也可能是M,无法确定M与锌的活动性强弱。
故选:C。
30.(2023秋•兰溪市校级期末)碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池,其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤出铜渣,然后对滤液进行除铁净化,再加入锌粉置换出镉,下列金属的活动性顺序正确的是( )
A.Zn>Cu>Cd B.Zn>Cd>Cu C.Cu>Zn>Cd D.Cd>Zn>Cu
【答案】B
【解答】解:在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤出铜渣,说明Cd、Zn、Fe均能与稀硫酸反应,Cu不与稀硫酸反应,说明Cd、Zn、Fe的位置排在氢的前面,Cu的位置排在氢的后面,即Cd、Zn、Fe>H>Cu。
再加入锌粉置换出镉,说明锌的金属活动性比镉强,即Zn>Cd。
则三种金属的金属活动性顺序为:Zn>Cd>Cu。
故选:B。
31.(2023秋•柯桥区期末)将一定质量的镁条放入某一含Zn2+和Fe2+离子数相同的溶液中,反应一段时间后烧杯内相关离子数量关系不可能成立的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解答】解:金属活动性Mg>Zn>Fe,将一定质量的镁条放入某一含Zn2+和Fe2+离子数相同的溶液中,镁先与Fe2+反应生成镁离子和铁,Fe2+反应完,若还有镁,镁才能与Zn2+反应生成镁离子和锌。
A、可能是镁和Fe2+恰好完全反应,溶液中含有相同数量的镁离子、锌离子,数量关系成立,故选项错误。
B、可能是镁和Fe2+部分发生了反应,溶液中含有Mg2+、Zn2+、Fe2+,且溶液中Mg2+、Fe2+的数量之和等于Zn2+的数量,数量关系成立,故选项错误。
C、可能是镁离子和锌离子部分发生了反应,溶液中含有Mg2+、Zn2+,且溶液中Mg2+的数量等于参加反应的Fe2+、减少的Zn2+的数量之和,数量关系成立,故选项错误。
D、可能是镁和Fe2+部分发生了反应,溶液中含有Mg2+、Zn2+、Fe2+,且溶液中Mg2+、Fe2+的数量之和等于Zn2+的数量,Mg2+的数量等于减少的Fe2+的数量,不可能等于Zn2+的数量,数量关系不成立,故选项正确。
故选:D。
32.(2023秋•越城区期末)兴趣小组按如图流程进行实验(每步均充分反应),反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,下列说法不正确的是( )
A.由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
B.滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2
C.滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn
D.两支试管混合后,固体总质量一定增加
【答案】B
【解答】解:由于金属的活动性强弱是:锌>铁>铜,在进行实验时,铁不能与氯化锌反应,能与氯化铜反应生成了氯化亚铁和铜,反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,说明了铁没有剩余,滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn。所以:
A、根据铁不能与氯化锌反应,说明金属活动性锌>铁;能与氯化铜反应,说明金属活动性铁>铜;可以判断出铁、铜、锌的活动性顺序,故A说法正确;
B、由上述分析可知,滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2,可能含有CuCl2,说法B不正确;
C、由上述分析可知,滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn,故C说法正确。
D、由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜,所以两支试管混合后,固体总质量一定增加,故D说法正确;
故选:B。
33.(2023秋•杭州期末)将一定质量的Fe粉加入Mg(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,得滤渣和滤液。下列说法正确的是( )
A.滤渣质量与加入的Fe粉质量可能相等
B.滤液中一定有Mg(NO3)2、Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
C.若加入的Fe粉过量,则得到的滤液呈无色
D.若向滤渣中加入稀盐酸,有气泡生成,则滤渣中一定有Cu、Fe、Mg
【答案】B
【解答】解:A、由金属活动性Mg>Fe>Cu,将一定质量的Fe粉加Mg(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液中,不能与Mg(NO3)2溶液反应,铁能与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜。反应的化学方程式为Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu可知,每56份质量的铁能置换出64份质量的铜,滤渣质量大于加入的Fe粉质量,故选项说法错误。
B、无法确定反应进行的程度,硝酸铜可能有剩余,滤液中一定有Mg(NO3)2、Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2,故选项说法正确。
C、若加入的Fe粉过量,则得到的滤液中溶质是Mg(NO3)2、Fe(NO3)2,含有Fe(NO3)2的溶液呈浅绿色,故选项说法错误。
D、若向滤渣中加入稀盐酸,有气泡生成,说明铁是过量的,滤渣中一定有Cu、Fe,由于铁不能与Mg(NO3)2反应,滤渣中一定没有镁,故选项说法错误。
故选:B。
34.(2023秋•海曙区期末)向一定质量的Mg(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入一定量铁粉,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,在滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。下列分析不正确的是( )
A.滤液颜色为浅绿色
B.滤渣中不可能含有Mg
C.滤液质量一定小于原混合溶液质量
D.在滤液中加入稀盐酸,可能有白色沉淀生成
【答案】D
【解答】解:A、由金属活动性Mg>Fe>Cu>Ag,向一定质量的Mg(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入一定量铁粉,不能与Mg(NO3)2溶液反应,铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银,AgNO3反应完,若还有铁粉,铁才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜。充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,在滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,说明滤渣中含有铁,说明铁是过量的,滤液为硝酸亚铁溶液,颜色为浅绿色,故选项说法正确。
B、铁不能与Mg(NO3)2溶液反应,滤渣中不可能含有Mg,故选项说法正确。
C、由Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag,由反应时的质量比可知,每56份质量的铁可置换出216份质量的银,溶液的质量会减少;由Fe+Cu(NO3)2═Fe(NO3)2+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,则滤液质量一定小于原混合溶液质量,故选项说法正确。
D、滤液中一定不含硝酸银,在滤液中加入稀盐酸,不可能有白色沉淀生成,故选项说法错误。
故选:D。
35.(2023秋•拱墅区期末)等质量的X、Y两种金属分别和足量的同体积、同浓度的盐酸反应,产生气体的质量与时间的关系如图所示(金属的化合价相同)。下列说法中不正确的是( )
A.t1时,产生气体的质量:X>Y
B.t2时,消耗金属的质量:X>Y
C.t3时,消耗金属的质量:X=Y
D.t3时,消耗盐酸的质量:X=Y
【答案】D
【解答】解:A、t1时,产生气体的质量:X>Y,该选项说法正确;
B、t2时,X完全反应,Y部分反应,由于金属的化合价相同,消耗金属的质量:X>Y,该选项说法正确;
C、t3时,X、Y完全反应消耗金属的质量:X=Y,该选项说法正确;
D、反应生成的氢气中的氢元素完全来自于盐酸,t3时,X反应生成的氢气多,因此消耗盐酸质量比Y大,即消耗盐酸的质量:X>Y,该选项说法不正确。
故选:D。
36.(2023秋•鹿城区期末)将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中,反应完成后有2种金属剩余,则它们生成氢气的质量关系是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解答】解:镁、铁、锌与稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系:
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑
24 98 2
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 98 2
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 98 2
由以上质量关系可知,等质量的金属单质完全反应时,镁反应生成氢气质量最大,消耗的酸最多,锌反应生成氢气质量最小,消耗的酸最少,反应完成后有2种金属剩余,则剩余金属为镁和铁,说明镁与铁已将酸完全反应,生成等量且大量氢气,锌可能恰好完全反应,生成氢气的质量与镁、铁反应时生成氢气相同,也可能少于镁、铁反应时生成氢气;又金属活动性为镁>锌>铁。
故选:C。
37.(2023秋•西湖区校级期末)某化学小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉,充分反应后过滤,得到溶液甲和固体乙,如图所示:
则:①溶液甲中一定含有Al(NO3)3和Zn(NO3)2;
②固体乙中一定含有Ag,可能含有Cu和Zn;
③若溶液甲是蓝色,则溶液甲一定含有Al(NO3)3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2;
④向固体乙上滴加盐酸有气泡产生,则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2.
上述四种说法正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【解答】解:金属活动性Al>Zn>Cu>Ag,所以锌粉优先与AgNO3发生反应,铜粉后与AgNO3发生反应,但是铜粉和锌粉都不能和Al(NO3)3发生反应,Al(NO3)3一定在溶液中;
①锌粉优先与AgNO3发生反应生成硝酸锌和银,铜粉和锌粉都不能和Al(NO3)3发生反应,所以溶液中一定有Al(NO3) 3和Zn(NO3)2;
②锌粉优先与AgNO3发生反应生成硝酸锌和银,固体乙中一定含有Ag,可能有Cu和Zn;
③若溶液甲是蓝色,说明铜已经与AgNO3发生反应,而锌已经全部反应,溶液甲一定含有Al(NO3)3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2;
④向固体乙上滴加盐酸有气泡产生,说明固体中有锌,锌过量,铜未参加反应,溶液中AgNO3被反应完全,溶液甲中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2。
故选:D。
38.(2023秋•黄岩区期末)小明将甲、乙、丙三种金属与两种溶液反应,并根据实验现象编制了如图的检索表,根据检索表可知甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为( )
A.甲>乙>丙 B.乙>丙>甲 C.丙>甲>乙 D.甲>丙>乙
【答案】A
【解答】解:在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,甲能与盐酸反应,乙、丙不能与盐酸反应,说明甲的位置排在氢的前面,乙、丙的位置排在氢的后面,即甲>H>乙、丙。
如果把乙、丙分别放入硝酸银溶液中,乙能与硝酸银溶液反应,丙不能,说明乙的金属活动性比银强,丙的金属活动性比银弱,即乙>银>丙。
则三种金属的活动性顺序为:甲>乙>丙。
故选:A。
39.(2023秋•武义县期末)小义在验证Al、Cu、Ag三种金属活动性顺序时,制出了美丽的“金属树”。其方法为向两个放有宣纸的培养皿中分别滴入适量的CuSO4溶液、AgNO3溶液,再放入铝丝,一段时间后观察到的实验现象如图,下列分析错误的是( )
A.得到“铜树”后的溶液可能是无色的溶液
B.实验前需要打磨铝丝是为了除去表面致密的氧化膜
C.上述实验现象能得出Al、Cu、Ag三种金属的活动性顺序
D.得到“银树”反应的化学方程式为Al+3AgNO3=3Ag+Al(NO3)3
【答案】C
【解答】解:A、铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,如果铝过量,则得到“铜树”后的溶液是无色溶液,该选项正确。
B、由于铝易与空气中的氧气反应在其表面形成致密的氧化铝的薄膜,实验前需要打磨铝丝是因为除去表面致密的氧化膜,该选项正确。
C、该实验能证明铝最活泼,不能比较铜和银的活动性顺序,不能证明Al、Cu、Ag三种金属活动性顺序,该选项不正确。
D、得到“银树”反应的反应是铝与硝酸银反应生成了硝酸铝和银,方程式是:Al+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag,该选项正确。
故选:C。
40.(2023秋•西湖区期末)小敏阅读教材得知:将铜片和锌片同时插入稀H2SO4,可以组成一个电池(图甲)。那么该电池的正负极与什么有关呢?对此,小敏做了三组实验,并借助灵敏电流表进行判断(图乙)。发现该电池的正负极与金属活动性强弱有关,且存在一定规律。据此判断,下列金属片组合可以使电流表指针向左偏转(图丙)的是( )
A.a铝片、b镁片 B.a铁片、b锌片
C.a铁片、b铜片 D.a铜片、b银片
【答案】C
【解答】解:由图乙可知,当两种金属片至少有一种可以与稀硫酸反应时,电流表指针偏向于活泼金属一侧;所以图丙中电流表指针向左偏转,说明金属活动性:a大于b,且可以与稀硫酸反应,
A、金属活动性:a铝片小于b镁片,故错误;
B、金属活动性:a铁片小于b锌片,故错误;
C、金属活动性:a铁片大于b铜片,并且铁可以与稀硫酸反应,故正确;
D、a铜片、b银片都不与稀硫酸反应,故错误;
故选:C。
41.(2023秋•绍兴期末)锰(Mn)和镍(Ni)是两种不常见的金属,为了比较锰、镍和铁的金属活动性,小龙在老师的指导下进行了实验,结果如下表:
加金属锰
加金属铁
加金属镍
硝酸锰溶液
———
有金属析出
无金属出现
则三种金属的活动性顺序为( )
A.Fe>Ni>Mn B.Mn>Fe>Ni C.Ni>Mn>Fe D.Fe>Mn>Ni
【答案】D
【解答】解:向硝酸锰溶液中,加金属铁,有金属析出,说明铁的金属活动性比锰强,即Fe>Mn。
向硝酸锰溶液中,加金属镍,无金属出现,说明镍的金属活动性比锰弱,即Mn>Ni。
则三种金属的活动性顺序为Fe>Mn>Ni。
故选:D。
42.(2023秋•鹿城区期末)如图,将足量的等质量的锌和铁分别放入左、右试管中,加入等质量、稀盐酸等质量分数的稀盐酸,充分反应后,冷却到室温,(U型管内为水,初始液面相平,反应过程中装置气密性良好)下列说法正确的是( )
A.U型管中液面一定相平
B.U型管中液面可能左升右降
C.两试管中所得溶液的质量相等
D.右试管中溶液由无色变成黄色
【答案】A
【解答】解:锌、铁会与盐酸反应生成氢气,充分反应后,冷却到室温,金属均有剩余,所以盐酸全部反应,生成的氢气质量相等,亚铁盐溶液显浅绿色,所以
A、通过分析题中的反应可知,金属均有剩余,所以盐酸全部反应,生成的氢气质量相等,氢气的体积也相等,U形管两端的气体体积变化相等,所以U型管中液面不变,故A正确;
B、通过分析题中的反应可知,金属均有剩余,所以盐酸全部反应,生成的氢气质量相等,氢气的体积也相等,U形管两端的气体体积变化相等,所以U型管中液面不变,故B错误;
C、通过分析题中的反应可知,金属均有剩余,所以盐酸全部反应,生成的氢气质量相等,置换相同质量的氢气,所用的铁和锌的质量不等,所以两试管中所得溶液的质量不相等,故C错误;
D、铁和盐酸反应会生成氯化亚铁和氢气,亚铁盐溶液显浅绿色,所以反应后右试管中溶液为浅绿色,故D错误。
故选:A。
43.(2023秋•宁海县期末)现有金属样品2.7g,金属成分可能是Al、Zn、Fe中的一种或几种。向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,产生的氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示,则下列结论正确的是( )
A.x的数为0.4
B.金属的成分有2种情况
C.金属样品中一定含有铝
D.M点对应的溶液中溶质最多含有3种溶质
【答案】C
【解答】解:A、反应生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸,生成氢气质量:100g×9.8%××100%=0.2g,x的值为0.2,该选项不正确。
B、2.7g的Al、Zn、Fe完全与硫酸反应生成氢气质量分别是大于0.2g、小于0.2g、小于0.2g,金属的成分有3种情况,即:铝和锌,铝和铁,铝、锌和铁,该选项不正确。
C、由上述计算分析可知,金属样品中一定含有铝,该选项正确。
D、M点对应的溶液中可能含有四种溶质,即硫酸锌、硫酸铝、硫酸亚铁和硫酸,该选项不正确。
故选:C。
44.(2023秋•温州期末)废铜的回收利用意义重大,我国提出废铜回收率要达到70%的目标。小明设计如图的实验回收含铜垃圾,据图完成问题。
物质的性质决定用途。在上述流程中稀硫酸、铁屑的性质和对应的用途描述都正确的是( )
物质
性质
用途
A
稀硫酸
能与一些金属反应
将铜转化为可溶的硫酸铜
B
稀硫酸
能与某些金属氧化物反应
将氧化铜转化为可溶的硫酸铜
C
铁屑
金属活动性比铜弱
置换硫酸铜中的铜
D
铁屑
密度比铜小
置换硫酸铜中的铜
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解答】解:A、铜不能与稀硫酸反应,A错误;
B、稀硫酸能与某些金属氧化物反应,可以将氧化铜转化为硫酸铜,B正确;
C、铁的活动性比铜强,可以置换硫酸铜中的铜,C错误;
D、铁的活动性比铜强,可以置换硫酸铜中的铜,与密度没有关系,D错误;
故选:B。
45.(2023秋•温州期末)模型能够直观反映化学变化的结果。将一定质量的镁条放入某一溶液(如图),其溶质硫酸锌和硫酸亚铁的质量相同,充分反应后烧杯内固体的组成和质量大小关系不可能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:根据金属的活动性顺序:镁>锌>铁,将镁条加入溶质为硫酸锌和硫酸亚铁的溶液中,镁先与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁,该反应方程式为Mg+FeSO4=MgSO4+Fe,即每24份质量的镁能置换出56份质量的铁,硫酸亚铁反应完全之后,若镁还有剩余,镁会与硫酸锌反应生成硫酸镁和锌,该反应方程式为Mg+ZnSO4=MgSO4+Zn,即每24份质量的镁能置换出65份质量的锌。
A、经上述分析,若镁无剩余,可能硫酸亚铁完全反应完,且硫酸锌反应了一部分,则生成的铁和锌的质量可能相等,故A不符合题意;
B、经上述分析,若镁无剩余,可能硫酸亚铁完全反应完,且硫酸锌反应了一部分,则生成的铁的质量可能大于生成的锌的质量,故B不符合题意;
C、经上述分析,若镁有剩余,说明硫酸亚铁和硫酸锌均反应完全,根据硫酸锌和硫酸亚铁的质量相同,则生成铁的质量一定小于生成锌的质量,而图示中生成铁和锌的质量相等是不合理的,故C符合题意;
D、经上述分析,若镁有剩余,说明硫酸亚铁和硫酸锌均反应完全,根据硫酸锌和硫酸亚铁的质量相同,则生成铁的质量一定小于生成锌的质量,故D不符合题意;
故选:C。
46.(2023秋•鄞州区期末)“愚人金”外观与黄金极为相似,实为铜锌合金,常被不法商贩冒充黄金牟取暴利。若向一定量“愚人金”粉末中逐滴加入稀硫酸,下列图像能正确表示对应变化关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:A、铜不能和稀硫酸反应,最终固体质量不是0,最终固体质量为铜的质量,该选项正确。
B、反应前溶液中锌元素质量是0,该选项不正确。
C、加入稀硫酸,锌立即和稀硫酸反应生成氢气,该选项不正确。
D、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,随着反应进行,溶液的pH值增大,但是不会大于7,该选项不正确。
故选:A。
47.(2023春•临海市期末)科技馆中机器人通过一根“手指”取放棋子(如图),其奥秘是“手指”内部有电磁铁。下列材料能用于制作棋子的是( )
A.铜 B.铝 C.铁 D.金
【答案】C
【解答】解:ABD、铝、铜、金都不能被电磁铁吸引,不能用于制作象棋棋子,故ABD不符合题意。
C、铁被电磁铁吸引,能用于制作象棋棋子,故C符合题意。
故选:C。
48.(2023秋•德清县期末)无人机的用途越来越广泛,可以用于航拍、喷洒农药等。制无人机框架宜选用密度小、强度高、硬度较大、化学稳定性好的金属材料,下列材料中最适合做无人机框架的是( )
A.钢 B.黄铜 C.铝合金 D.纯铝
【答案】C
【解答】解:A、钢的密度较大、化学性质不稳定,容易生锈,不适合做无人机框架,故A错误。
B、黄铜的密度较大,不适合做无人机框架,故B错误。
C、铝合金的密度小、强度高、硬度较大,化学稳定性好,适合做无人机框架,故C正确。
D、纯铝强度小,硬度较小,不适合做无人机框架,故D错误。
故选:C。
49.(2023秋•鄞州区期末)人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,金属材料的使用是一个重要标志。
(1)铁锅清洗后应及时擦干,目的是为了减缓铁锅 锈蚀 。
(2)铜合金比纯铜更 适合 (填“适合”或“不适合”)用于制作耐磨齿轮。
(3)铝制品能用于制造窗户主要利用它的 延展性 (填“延展性”或“导电性”)。
【答案】(1)锈蚀。
(2)适合。
(3)延展性。
【解答】解:(1)铁锅清洗后应及时擦干,能防止生锈,目的是为了减缓铁锅锈蚀。
(2)合金比其组成纯金属的硬度大,铜合金比纯铜更适合用于制作耐磨齿轮。
(3)铝制品能用于制造窗户主要利用它的延展性。
故答案为:(1)锈蚀。
(2)适合。
(3)延展性。
50.(2023秋•义乌市期末)科学改变世界,科技改变生活。请回答下列问题:
(1)我国自主研发的复兴号动车组列车,领跑世界,其制造材料有铝合金等,在空气中铝制品耐腐蚀的原因是 常温下,铝易与空气中的氧气反应形成致密的氧化铝保护膜 。
(2)我国自主设计建造的港珠澳大桥是目前世界最长的跨海大桥,它使用了世界最大尺寸高阻尼橡胶隔震支座,其中橡胶属于 B 。(填字母)
A.金属材料
B.有机高分子材料
C.复合材料
(3)我国在氢能汽车研发领域取得重大突破,采用了第四代以氢为燃料的电池技术。氢气作为理想能源前景广阔,氢能源的优点是 燃烧产物是水,对环境无污染(合理即可) 。(答出一点即可)
【答案】(1)常温下,铝易与空气中的氧气反应形成致密的氧化铝保护膜;
(2)B;
(3)燃烧产物是水,对环境无污染(合理即可)。
【解答】解:(1)在常温的条件下,铝易与空气的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜,所以在空气中铝制品耐腐蚀;故答案为:常温下,铝易与空气中的氧气反应形成致密的氧化铝保护膜;
(2)高阻尼橡胶是由合成橡胶制成的,合成橡胶是一种有机高分子材料,故答案为:B;
(3)氢能源的优点是热值高,制备原料来源广,燃烧产物是水,对环境无污染;故答案为:燃烧产物是水,对环境无污染(合理即可)。
51.(2023秋•温州期末)如图所示为明代《天工开物》中记载的“炒钢法”,其主要过程是:将铁矿石与煤炭加入熔炉中鼓入空气,使两者在高温下相互 作用,生成的生铁水(含碳量4%左右)流入方塘中,反复搅拌形成熟铁(含碳量0.1%以下)。
(1)该过程中,煤炭在高温熔炉内的作用是 燃烧,提供热量(或反应生成一氧化碳,提供还原剂) 。(写出一点)
(2)“炒钢”是利用高温条件下,使生铁水中的碳与空气中的氧气发生反应来降低生铁中的含碳量。写出该反应的化学方程式: C+O2CO2 。
(3)“炒钢”过程中,需反复搅拌翻炒方塘中的生铁水才能获得熟铁,反复搅拌的目的是 增大反应物的接触面积,使反应充分进行,降低含碳量 。
【答案】(1)燃烧,提供热量(或反应生成一氧化碳,提供还原剂);
(2)C+O2CO2;
(3)增大反应物的接触面积,使反应充分进行,降低含碳量。
【解答】解:(1)煤炭的主要成分是碳,碳燃烧放出大量的热,在高温的条件下,碳和二氧化碳反应生成具有还原性的一氧化碳,因此该过程中,煤炭在高温熔炉内的作用是燃烧,提供热量,反应生成一氧化碳,提供还原剂;故答案为:燃烧,提供热量(或反应生成一氧化碳,提供还原剂);
(2)在点燃的条件下,生铁水中的碳与空气中的氧气发生反应生成二氧化碳,化学方程式为C+O2CO2;故答案为:C+O2CO2;
(3)“炒钢”过程中,需反复搅拌翻炒方塘中的生铁水才能获得熟铁,反复搅拌的目的是增大反应物的接触面积,使反应充分进行,降低含碳量;故答案为:增大反应物的接触面积,使反应充分进行,降低含碳量。
52.(2023秋•余姚市期末)小余了解到:活泼金属与酸反应会放出热量。为深入研究金属和酸反应的特点,小余用如图甲所示装置 进行实验:在烧瓶中加入一定质量的镁和足量的稀盐酸,塞紧瓶塞,利用传感器记录160秒内瓶内气压变化。用等质量的铁和锌重复上述实验,得到相关曲线如图乙。
(1)图乙中,能支持锌比铁活动性强的证据是 40~160秒的任意时间点,锌与稀盐酸反应瓶内气压都大于铁与稀盐酸反应瓶内气压 。
(2)请解释镁与稀盐酸反应,0~80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因: 由于镁与稀盐酸反应生成氢气,同时放热0﹣40秒时装置中气压不断增加,40秒时反应停止,瓶中热量不断散失,温度将至室温,瓶内气压逐渐减小,但仍高于初始气压 。
【答案】(1)40~160秒的任意时间点,锌与稀盐酸反应瓶内气压都大于铁与稀盐酸反应瓶内气压;
(2)由于镁与稀盐酸反应生成氢气,同时放热0﹣40秒时装置中气压不断增加,40秒时反应停止,瓶中热量不断散失,温度将至室温,瓶内气压逐渐减小,但仍高于初始气压。
【解答】解:(1)由乙图可知,40~160秒的任意时间点,锌与稀盐酸反应瓶内气压都大于铁与稀盐酸反应瓶内气压,可知锌比铁活动性强;
(2)由于镁与稀盐酸反应生成氢气,同时放热,0~40秒时装置中气压不断增加,40秒时反应停止,瓶中热量不断散失,温度将至室温,瓶内气压逐渐减小,但仍高于初始气压。
故答案为:(1)40~160秒的任意时间点,锌与稀盐酸反应瓶内气压都大于铁与稀盐酸反应瓶内气压;
(2)由于镁与稀盐酸反应生成氢气,同时放热0﹣40秒时装置中气压不断增加,40秒时反应停止,瓶中热量不断散失,温度将至室温,瓶内气压逐渐减小,但仍高于初始气压。
53.(2023秋•路桥区期末)不锈钢保温杯美观、保温效果好,在日常生活中被广泛使用,其结构如图所示。请回答下列问题:
(1)不锈钢保温杯最外面的保护层通常喷涂一层具有良好致密性的漆。喷漆除美观外还具有不锈钢外层的作用是: 隔绝氧气和水,防止生锈 。
(2)不锈钢保温杯内层外面镀铜(Cu),选择所镀金属时,需要考虑该金属的活动性。请你最外层保护层写出一个能说明铜(Cu)的金属活动性比铁(Fe)弱的化学方程式: Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 。
“不锈钢是真的不生锈,还是不容易生锈?”针对这一问题,某化学兴趣小组的同学在查阅资料、与同学和老师讨论的基础上,选择一种不锈钢材料进行探究实验。实验方案和观察到的现象如表所示。
实验
①
②
③
实验方案
实验现象
放置较长时间,观察到不锈钢片表面出现铁锈
放置与实验①相同的时间,观察不到不锈钢片发生明显变化
放置与实验①相同的时间,观察不到不锈钢片发生明显变化
(3)根据上述实验探究的结果,可以得到的结论是: 不锈钢不容易生锈 。
(4)根据上述实验,请为合理使用不锈钢器皿提一条建议: 隔绝水或隔绝氧气或与氯化钠溶液隔绝等 。
【答案】(1)隔绝氧气和水,防止生锈。
(2)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
(3)不锈钢不容易生锈。
(4)隔绝水或隔绝氧气或与氯化钠溶液隔绝等。
【解答】解:(1)不锈钢保温杯最外面的保护层通常喷涂一层具有良好致密性的漆。喷漆除美观外还具有不锈钢外层的作用是:隔绝氧气和水,防止生锈。
故答案为:隔绝氧气和水,防止生锈。
(2)铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,说明铁比铜活泼,化学方程式:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
故答案为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
(3)根据上述实验①②探究的结果,可以得到的结论是:不锈钢不容易生锈。
故答案为:不锈钢不容易生锈。
(4)根据上述实验,使用不锈钢器皿提一条建议:隔绝水或隔绝氧气或与氯化钠溶液隔绝等。
故答案为:隔绝水或隔绝氧气或与氯化钠溶液隔绝等。
54.(2023秋•拱墅区期末)小乐用如图所示装置(气密性良好)和试剂模拟“高炉炼铁”,其中陶瓷加热棒通电后加热温度可达700℃。其实验步骤如下所示:
①打开止水夹a和旋塞b,通过左侧导管持续向长柄U形玻璃管内通入氮气,排尽其内的空气后关闭止水夹a和旋塞b;
②接通电源,用陶瓷加热棒给炭粉和氧化铁的混合物加热;
③反应结束后关闭电源,待装置冷却后检验产物。
(1)步骤①中,若要检验长柄U形玻璃管内的空气是否排尽,可将燃着的木条 放在长柄U形玻璃管口,若木条熄灭,则空气已经排净 。
(2)步骤②中,涉及还原氧化铁反应的化学方程式如下:
3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑,3CO+Fe2O32Fe+3CO2
则生成一氧化碳反应的化学方程式为 C+CO22CO 。
(3)步骤③中,若要检验是否有二氧化碳生成,可打开旋塞b,往长柄U形玻璃管口滴入 澄清的石灰水 ,再关闭旋塞,观察现象。
【答案】(1)放在长柄U形玻璃管口,若木条熄灭,则空气已经排净;
(2)C+CO22CO;
(3)澄清的石灰水。
【解答】解:(1)氮气性质稳定,不支持燃烧,因此步骤①中,若要检验长柄U形玻璃管内的空气是否排尽,可将燃着的木条放在长柄U形玻璃管口,若木条熄灭,则空气已经排净;
(2)步骤②中,涉及还原氧化铁反应的化学方程式如下:①3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑;②3CO+Fe2O32Fe+3CO2,①﹣②×3即可得到生成一氧化碳反应的化学方程式为:C+CO22CO;
(3)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,澄清的石灰水变浑浊;步骤③中,若要检验是否有二氧化碳生成,可打开旋塞b,往长柄U形玻璃管口滴入澄清的石灰水,再关闭旋塞,观察现象,若出现白色固体,则可证明有二氧化碳气体产生。
故答案为:
(1)放在长柄U形玻璃管口,若木条熄灭,则空气已经排净;
(2)C+CO22CO;
(3)澄清的石灰水。
55.(2023秋•临海市期末)为了比较镁、铝、锌三种金属的活动性,某兴趣小组将它们分别放入盛有相同质量和质量分数的盐酸中,实验装置如图甲。采集数据,得到压强随时间变化的曲线,如图乙。
(1)分析铝曲线,发现其反应速率先慢后快,主要原因是 铝表面有一层致密的氧化铝薄膜,盐酸先与氧化铝反应,待氧化铝反应完后,盐酸再与铝反应 。
(2)某同学根据图乙得出三种金属的活动性是镁>锌>铝。该结论是否正确?并说明理由。 不正确,开始盐酸是与氧化铝反应,铝的反应速率应看曲线后半段,比较三条曲线的斜率可发现,活动性应是镁>铝>锌
(3)本实验通过比较瓶内压强的大小来判断金属活动性强弱,用到的科学方法叫转换法。下列实验用到转换法的有 ABD 。
A.用石蕊试液检测溶液的酸碱性
B.探究二氧化碳与氢氧化钠溶液是否反应
C.用显微镜观察小鱼尾鳍的血液流动
D.研究电热跟哪些因素有关
【答案】(1)铝表面有一层致密的氧化铝薄膜,盐酸先与氧化铝反应,待氧化铝反应完后,盐酸再与铝反应;
(2)不正确,开始盐酸是与氧化铝反应,铝的反应速率应看曲线后半段,比较三条曲线的斜率可发现,活动性应是镁>铝>锌;
(3)ABD。
【解答】解:(1)由于铝表面有一层致密的氧化铝薄膜,盐酸先与氧化铝反应,待氧化铝反应完后,盐酸再与铝反应,所以反应速率先慢后快;
(2)某同学根据图乙得出三种金属的活动性是镁>锌>铝,该结论不正确,因为开始盐酸是与氧化铝反应,铝的反应速率应看曲线后半段,通过比较三条曲线的斜率可发现,活动性应是镁>铝>锌;
(3)A、用石蕊试液检测溶液的酸碱性,通过石蕊试液在酸碱性溶液中显示不同的颜色来判断溶液的酸碱性,用到了转换法,故A符合题意;
B、探究二氧化碳与氢氧化钠溶液是否反应,通过比较瓶内压强的大小来判断二氧化碳与氢氧化钠溶液是否反应,用到了转换法,故B符合题意;
C、用显微镜观察小鱼尾鳍的血液流动没有用到转换法,故C不符合题意;
D、研究电热跟哪些因素有关,通过液体升高的温度,反映金属是产生热的多少,用到了转换法,故D符合题意;
故选:ABD。
故答案为:(1)铝表面有一层致密的氧化铝薄膜,盐酸先与氧化铝反应,待氧化铝反应完后,盐酸再与铝反应;
(2)不正确,开始盐酸是与氧化铝反应,铝的反应速率应看曲线后半段,比较三条曲线的斜率可发现,活动性应是镁>铝>锌;
(3)ABD。
56.(2023秋•拱墅区期末)小明在学习金属活动性顺序后,知道钾、钙、钠金属活动性特别强,能与水反应生成碱和氢气,他想镁在金属活动性顺序中紧排在钠后面,它是否也能与水反应呢?
[提出问题]镁是否能与水反应?
[实验探究]在两个烧杯中,分别加入等量的冷水和镁条,用酚酞作指示剂。实验过程和现象如图所示。
[反思与总结]
(1)小明得出的实验结论是 镁不能与冷水反应,能与热水反应 。
(2)小明发现B试管放置在空气中一会儿,溶液的红色会褪去,这说明溶液的碱性减弱了,于是他大胆作出了一个猜想并设计了验证方案:
猜想
验证方案
可能是氢氧化镁的溶解度受温度的影响,温度降低,其溶解度变小,从而导致溶液碱性减弱
将褪色后的溶液 加热 ,如果溶液变红,说明小明的猜想正确
小明通过实验证明了自己的猜想是正确的。
(3)一段时间后,小明观察到镁条在热水中无现象,但当他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应时,便有了解释,他的 镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁,导致反应终止(叙述合理即可) 。
【答案】(1)镁不能与冷水反应,能与热水反应;
(2)加热;
(3)镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁,导致反应终止(叙述合理即可)。
【解答】解:(1)取少量冷水中的溶液加入酚酞试液时,酚酞试液不变色,说明镁不能和冷水反应,取少量热水中的溶液加入酚酞试液时,酚酞试液变红色,说明镁能和热水反应,因此小明得出的实验结论是镁能和热水反应,不能和冷水反应;
(2)将褪色后的溶液加热,如果溶液变红,说明小明的猜想正确,实验过程如下:
猜想:可能是氢氧化镁的溶解度受温度影响,温度降低,溶解度变小,从而导致溶液碱性减弱;
验证方案:将褪色后的溶液加热,如果溶液变红,说明小明的猜想正确;
(3)一段时间后,小明观察到镁条在热水中无现象,但当他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应时,便有了解释,他的解释是:反应生成的氢氧化镁附着在镁条表面,阻止反应进行。
故答案为:
(1)镁不能与冷水反应,能与热水反应;
(2)加热;
(3)镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁,导致反应终止(叙述合理即可)。
57.(2023秋•西湖区期末)金属的用途很广,我们应该节约和保护金属资源,请根据如图实验回答下列问题:
(1)实验结果是实验①中的铁钉生锈了,而实验②、③的铁钉没有生锈,则根据实验结果可以得出铁生锈主要是铁与 水和氧气 发生反应。
(2)为了预防铁制品生锈,我们常在其表面镀一层抗腐蚀的金属,但在镀金属之前,先要除去铁制品表面的铁锈。用稀盐酸除去铁锈的化学反应方程式是 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 。
【答案】(1)水和氧气;
(2)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
【解答】解:(1)实验①中的铁钉与氧气和水同时接触生锈,实验②中的铁钉只与水接触不生锈,③中的铁钉只与氧气接触生锈,说明铁生锈主要是铁与水和氧气发生反应;
(2)用稀盐酸除去铁锈是氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,化学反应方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
故答案为:(1)水和氧气;
(2)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
58.(2023秋•秀洲区期末)小嘉发现学校草地周围都做上新的铁栅栏,师傅们在上面涂油漆。铁栅栏上为什么要涂油漆呢?某兴趣小组为此进行研究:
【方案】取四支试管编号为①、②、③、④,分别作如图处理,两周后,观察铁钉表面的锈蚀情况。
【分析】
(1)设置①③两支试管对照,基于的猜想是 铁钉生锈可能与氧气有关 。
(2)若两周后观察到①中铁钉生锈而④中铁钉未生锈,据此可得出:导致铁钉生锈的因素为 水分 。
(3)若得出食盐会加速金属锈蚀,则实验中支持该结论的证据是 试管②中铁钉生锈速度比①中快 。
【解释】根据以上实验,请解释学校铁栅栏涂漆能防锈的原因是: 涂油漆可以使栅栏隔绝空气和水分,有利于减慢栅栏生锈速度 。
【答案】(1)铁钉生锈可能与氧气有关;
(2)水分;
(3)试管②中铁钉生锈速度比①中快;
【解释】涂油漆可以使栅栏隔绝空气和水分,有利于减慢栅栏生锈速度。
【解答】解:(1)①中铁钉接触水和氧气,生锈,③中铁钉只接触水不接触氧气,不生锈,设计两实验对照,是为了探究铁钉生锈可能与氧气有关。
(2)④中铁钉因不接触水而不生锈,与①实验对比可证明铁生锈的因素为水分。
(3)试管①②中变量为是否加食盐,由试管②中铁钉生锈速度比①中快的现象可证明食盐会加速金属锈蚀。
【解释】涂油漆可以使栅栏隔绝空气和水分,有利于减慢栅栏生锈速度。
故答案为:
(1)铁钉生锈可能与氧气有关;
(2)水分;
(3)试管②中铁钉生锈速度比①中快;
【解释】涂油漆可以使栅栏隔绝空气和水分,有利于减慢栅栏生锈速度。
59.(2023秋•杭州期末)如图所示为小博探究铁生锈条件的装置图(图中铁丝绒的固定装置未画出)。
(1)据图可知,小博探究的是铁生锈是否需要 水 。
(2)实验开始一段时间后,可观察到U形管中两侧液面高低情况是 左边下降右边上升 。
(3)为进一步探究温度对铁生锈快慢的影响。小博将该装置(每组装置内铁丝绒质量均相等且足量)分别置于不同温度下进行实验,4小时后记录每组U形管两端液面高度差,具体数据如表:
温度/摄氏度
10
20
30
40
50
60
70
U形管两端液面高度差/厘米
2
4
6
7
8
8
8
小博分析数据后,在10﹣50℃范围内,温度越高,铁生锈越快。但小雅观察实验装置并查阅相关资料后,认为小博的实验不能真实反映50摄氏度以后铁生锈的快慢,其理由是50摄氏度后U形管两端液面高度差不变。请分析出现该现象的原因: 氧气完全反应 。
【答案】(1)水。
(2)左边下降右边上升。
(3)氧气完全反应。
【解答】解:(1)据图可知,小博探究的是铁生锈是否需要水(左边铁丝绒与水隔绝,右边铁丝绒与水接触)。
故答案为:水。
(2)实验开始一段时间后,可观察到U形管中两侧液面高低情况是左边下降右边上升(左边铁丝绒与水隔绝,不能生锈,右边铁丝绒与水接触,能够生锈,氧气消耗,气压减小)。
故答案为:左边下降右边上升。
(3)小博的实验不能真实反映50摄氏度以后铁生锈的快慢,其理由是50摄氏度后U形管两端液面高度差不变。出现该现象的原因是氧气完全反应,铁丝绒不再锈蚀。
故答案为:氧气完全反应。
60.(2023秋•兰溪市校级期末)黄铜(由铜和锌形成的合金)有较强的耐磨性能,在生活中有广泛的用途。晓军同学为了测定黄铜屑样品组成,分四组取样品与稀硫酸反应,其实验数据记录如下表:
样品
第1份
第2份
第3份
第4份
取样品质量(g)
25.0
25.0
25.0
25.0
取稀硫酸质量(g)
40.0
80.0
120.0
160.0
产生气体质量(g)
0.2
0.4
0.5
m
试计算:
(1)上表中m的数值是 0.5 ;
(2)通过分析上述数据可知,当黄铜样品和稀硫酸的质量比为 1:4 时,两者恰好完全反应;
(3)求所用稀硫酸中硫酸的质量分数?
【答案】(1)0.5;
(2)1:4;
(3)24.5%。
【解答】解:分析依据表中数据可知,每40.0g的稀硫酸与样品反应可生成0.2g氢气,当加入硫酸120.0g时,产生氢气为0.5g,说明25.0g样品中锌完全反应完了,所以第4份,加入160.0g的稀硫酸时,产生氢气也应为0.5g,则m=0.5,故填:0.5;
(2)分析依据表中数据可知,每40.0g的稀硫酸与样品反应可生成0.2g氢气,生成氢气为0.5g时,消耗硫酸的质量为=100g,则恰好完全反应时,黄铜样品和稀硫酸的质量比为25g:100g=1:4,故填:1:4;
(3)设100g稀硫酸中硫酸的质量为x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
98 2
x 0.5g
=
x=24.5g
则所用稀硫酸中硫酸的质量分数为×100%=24.5%
答:所用稀硫酸中硫酸的质量分数为24.5%。
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