内容正文:
第2课时 金属活动性顺序(原卷版)
姓名:___________班级:___________等级:___________
一、选择题
1.下列金属中活动性最强的是
A. B. C. D.
2.根据金属活动性顺序判断,下列各组物质不能发生化学反应的是
A.Hg与溶液 B.Cu与溶液 C.Zn与溶液 D.Al与稀盐酸
3.下列有关叙述、对应的化学方程式、所属基本反应类型都正确的是
A.证明铜的金属活动性比银强 置换反应
B.用天然气做燃料 氧化反应
C.实验室制取氢气 置换反应
D.铁丝在氧气中燃烧 化合反应
4.在常温下,下列物质不能由金属与稀硫酸或稀盐酸反应制得的是
A. B. C. D.
5.现有锌、铜、银三种金属,为测定其活动性顺序,可选择的一种试剂是
A.稀硫酸 B.硫酸锌溶液 C.硫酸铜溶液 D.硝酸银溶液
6.区分下列各组物质所用的两种方法都正确的是
选项
需区分的物质
方法一
方法二
A
铝丝和银丝
分别加入稀硫酸
分别加入硝酸镁溶液
B
铁粉和碳粉
观察颜色
分别加入硫酸铜溶液
C
黄金和18K黄金
分别加入硝酸银溶液
分别加热
D
双氧水和蒸馏水
分别加入二氧化锰
观察颜色
A.A B.B C.C D.D
7.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
8.《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。”下列理解不正确的是
A.“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
B.“打成薄片”增大了反应的接触面积
C.“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤
D.“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
9.向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。下列说法正确的是
A.滤液有可能呈蓝色 B.所得滤液的质量一定比原溶液的质量小
C.滤渣中有Zn和Cu D.滤液中溶质只有ZnCl2
10.向溶液中加入一定质量的Zn粉,反应后过滤,得滤渣和蓝色滤液,下列说法正确的是
A.滤液中一定有和
B.滤液中一定有,可能有
C.向滤渣中滴加稀盐酸,一定有气泡产生
D.滤渣中一定有Cu,可能有Zn
11.小聪同学利用如图所示装置探究金属的活动性强弱。一段时间后,观察到铜片表面有银白色固体析出,溶液逐渐变为蓝色,则X溶液可能是
A.ZnSO4溶液 B.AlCl3溶液 C.AgNO3溶液 D.MgCl2溶液
12.通常情况下,相同体积的溶液中溶质质量越大,溶液密度越大。如下图,将悬挂在弹簧秤上的铁块浸没在 CuSO4中,一段时间后,弹簧秤的示数变大,溶液体积变化忽略不计。下列有关表述错误的是
A.溶液由蓝色逐渐变成浅绿色
B.弹簧秤示数变大的原因是金属总质量变大,溶液的密度减小
C.溶液中溶质的质量减小
D.若将铁块换成锌块,弹簧秤示数也会变大
13.下列除杂所用试剂和主要实验操作均正确的是
类别/选项
物质(括号内为杂质)
所用试剂
主要实验操作
A
二氧化碳(一氧化碳)
足量的氧气
点燃
B
铜粉(锌粉)
过量稀硫酸
过滤,洗涤,干燥
C
氮气(一氧化碳)
CuO
通过灼热的CuO
D
FeCl2溶液(CuCl2)
过量铁粉
过滤、蒸发、结晶
A.A B.B C.C D.D
14.除去下列物质中的少量杂质所选方法不正确的是
选项
物质(括号内物质为杂质)
除杂试剂和主要操作
A
NaCl(泥沙)
加入足量的水,过滤,蒸发结晶
B
Cu(NO3)2溶液(AgNO3)
加入足量的铜粉,过滤
C
Cu(Mg)
加入过量的稀盐酸,过滤,洗净,干燥
D
CaO粉末(CaCO3)
加入适量的水过滤
A.A B.B C.C D.D
15.向盛有一定量的铜粉和锌粉的混合物的烧杯中滴加稀硫酸,下列图像能正确反映该过程中有关量之间变化关系的是
A. B. C. D.
二、填空与简答
16.阅读下面科普短文。
钛—21世纪的重要材料
钛(Ti)有金属光泽,导电性和导热性较差,耐腐蚀,其活动性在镁和氢之间,在地壳中的含量排第十位。工业上用钛矿石(主要成分TiO2)制取钛,反应之一是在一定条件下,用氯化钛和镁发生置换反应制得金瓜钛。钛合金潜艇非常结实,能承受较高的压力,可在深达4500米的深海中航行。钛合金在造船工业、电讯器材、人造骨等方面有着广泛的应用。
根据资料完成下列钛之“旅”。
Ⅰ.识钛
(1)钛的物理性质: (填一条)。
(2)钛在地壳中的含量比铝 (选填“高”或“低”)。
Ⅱ.制钛
(3)工业上制取钛中,氯化钛和镁发生化学反应的方程式是 。
Ⅲ.探钛
(4)为探究钛与镁、铜的金属活动性强弱,下列药品选择不合理的是_________(填标号)。
A.钛、镁、铜、稀盐酸 B.镁、铜、氯化钛溶液
C.钛、铜、氯化镁溶液 D.钛、氯化镁溶液、氯化铜溶液
Ⅳ.用钛
(5)钛用于制造潜艇,主要利用其 的化学性质。
17.某实验室的废液中含有FeCl2、CuCl2,小刚欲从上述废液中回收Cu,并得到副产品FeCl2,设计实验流程如图所示。回答下列问题:
(1)操作1的名称是 。
(2)废液与X发生反应的反应类型是 。
(3)固体A是 (填写化学式)。
(4)操作2中的Y应选用___________。
A.CuCl2溶液 B.稀盐酸 C.FeCl2溶液
三、科学探究题
18.小聪想要探究铬(Cr)与金属铁(Fe)、铜(Cu)的活动性强弱。
【查阅资料】铬是银白色、有光泽的金属,在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。
【做出猜想】
(1)猜想1:;猜想2:;猜想3: 。
【设计与实验】
(2)小聪取大小相同的用砂纸打磨光亮的三种金属片放入三支试管中,再分别加入等量、等浓度的稀硫酸。(补充①和③的实验现象)
实验操作
①
②
③
实验现象
①铁片表面产生气泡较慢,溶液由无色变为 。
②铬片的表面产生气泡较快,溶液由无色变为蓝色。
③
【结论与解释】
(3)根据上述实验现象,可得出猜想 正确。实验前用砂纸打磨金属片的目的是 。
(4)已知试管②中溶液的蓝色是CrSO4溶于水形成的,请写出试管②中发生反应的化学方程式: 。
19.某兴趣小组同学用下列实验探究金属镁、铜、铝的活动性强弱,请你参与其中并回答问题。
【实验过程】在三支分别装有溶液、溶液和稀硫酸的试管中,分别加入少量经砂纸打磨过的铝条(形状、大小均相同)。实验记录如下表:
试管①
试管②
试管③
实验步骤
实验现象
铝条表面无明显现象
铝条表面有红色固体生成,溶液蓝色变浅
铝条表面有气泡产生稀硫酸
【实验分析】
(1)打磨铝条的目的是 。
(2)试管③中有气泡产生的原因是 (用化学方程式表示)。
(3)该实验说明三种金属活动性由强到弱的顺序为 。
(4)经过讨论,同学们一致认为,去掉试管 (填序号)中的实验,也可以得到三种金属的活动性强弱。
【实验拓展】实验结束后,同学们将三支试管中的残余物全部倒入一个干净的废液缸中,片刻后发现有气泡冒出,并有红色固体析出。同学们继续实验确定废液缸中残余固体的成分。
【提出猜想】小亮的猜想:含有铜和铝;小莉的猜想:含有铜和镁;小花的猜想:只含有铜。
(5)小红认为小莉的猜想不成立,原因是 。
【验证猜想】
(6)同学们过滤出废液缸中的残余固体,经检验小亮的猜想正确。请完成下表:
实验步骤
实验现象
实验结论
向滤出的固体中加入 (填试剂名称)
有气泡产生,固体部分溶解
残余固体中含有铜和铝
四、计算题
20.实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,装置如图1.产生氢气的质量与反应时间的关系如图2所示。
(1)实验室制取氢气时,先检查装置的 ,后装入药品。
(2)实验结束后,共制得氢气 g。
(3)计算消耗锌粒的质量。
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第2课时 金属活动性顺序(解析版)
姓名:___________班级:___________等级:___________
一、选择题
1.下列金属中活动性最强的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】金属活动性顺序为:钾钙钠镁铝锌铁锡铅(氢)铜汞银铂金,A符合题意。
故选A。
2.根据金属活动性顺序判断,下列各组物质不能发生化学反应的是
A.Hg与溶液B.Cu与溶液C.Zn与溶液 D.Al与稀盐酸
【答案】B
【详解】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,位于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,据此分析判断.
选项
原理
分析结果
判断
A
金属活动性:汞>银
Hg与溶液能发生置换反应
√
B
金属活动性:铜<镁
Cu与溶液不反应
×
C
金属活动性:锌>铁
Zn与溶液能发生置换反应
√
D
金属活动性顺序中铝排在氢前
铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气
√
3.下列有关叙述、对应的化学方程式、所属基本反应类型都正确的是
A.证明铜的金属活动性比银强 置换反应
B.用天然气做燃料 氧化反应
C.实验室制取氢气 置换反应
D.铁丝在氧气中燃烧 化合反应
【答案】D
【详解】A、该化学方程式没有配平,正确的反应的化学方程式为:,故A错误;
B、天然气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧生成水和二氧化碳,反应的化学方程式为,该反应不属于基本反应类型,故B错误;
C、实验室常采用锌粒和稀硫酸为原料制取氢气,锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为,该反应为单质和化合物反应生成新的单质和新的化合物的反应,属于置换反应,故C错误;
D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,故D正确。
故选D。
4.在常温下,下列物质不能由金属与稀硫酸或稀盐酸反应制得的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A、在金属活动性顺序中,锌排在氢的前面,能与盐酸反应生成氯化锌和氢气,故选项不符合题意;
B、在金属活动性顺序中,铝排在氢的前面,能与硫酸反应生成硫酸铝和氢气,故选项不符合题意;
C、在金属活动性顺序中,镁排在氢的前面,能与硫酸反应生成硫酸镁和氢气,故选项不符合题意;
D、在金属活动性顺序中,铜排在氢的后面,不能和稀硫酸反应,故选项符合题意。
故选D。
5.现有锌、铜、银三种金属,为测定其活动性顺序,可选择的一种试剂是
A.稀硫酸 B.硫酸锌溶液 C.硫酸铜溶液 D.硝酸银溶液
【答案】C
【详解】A、锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,产生气泡,说明在金属活动性顺序里,锌排在氢前,铜、银和稀硫酸不反应,无明显现象,说明在金属活动性顺序里,铜、银排在氢后,说明锌比铜、银活泼,无法测定铜和银的金属活动性顺序,不符合题意;
B、铜、银均和硫酸锌不反应,均无明显现象,说明锌比铜、银活泼,但是无法测定铜、银的金属活动性顺序,不符合题意;
C、锌能与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,有红色固体析出,说明锌比铜活泼,银和硫酸铜不反应,无明显现象,说明铜比银活泼,可以得出三种金属的活动性顺序,符合题意;
D、锌、铜均能与硝酸银反应生成银,均有银白色固体析出,说明锌、铜均比银活泼,但是无法得出锌、铜的金属活动性顺序,不符合题意。
故选C。
6.区分下列各组物质所用的两种方法都正确的是
选项
需区分的物质
方法一
方法二
A
铝丝和银丝
分别加入稀硫酸
分别加入硝酸镁溶液
B
铁粉和碳粉
观察颜色
分别加入硫酸铜溶液
C
黄金和18K黄金
分别加入硝酸银溶液
分别加热
D
双氧水和蒸馏水
分别加入二氧化锰
观察颜色
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、铝丝和银丝分别加入稀硫酸,由于铝排在氢前面,银排在氢后面,铝会与稀硫酸反应,银不会酸反应,即有气泡生成的是铝丝,没有明显现象的是银丝,现象不同可以鉴别;分别加入硝酸镁溶液,由于铝和银都排在镁的后面,所以都不能与硝酸镁反应,都没有明显现象,不能鉴别,不符合题意;
B、取样品,观察颜色,铁粉为黑色,碳粉为黑色,不可以鉴别;分别加入硫酸铜溶液,有红色物质析出的是铁粉,没有明显现象的是碳粉,现象不同,可以鉴别,不符合题意;
C、金的活动性比银弱,与硝酸银不反应,无明显现象,18K黄金中含有铜,铜的活动性比银强,能够与硝酸银反应生成硝酸铜和银,生成银白色固体,溶液变为蓝色,即加入硝酸银溶液能够区分黄金和18K黄金;黄金加热后不发生反应,无明显变化, 18K黄金中的铜加热与氧气反应生成黑色固体氧化铜,即分别加热能够区分黄金与18K黄金,符合题意;
D、双氧水和蒸馏水都是无色液体,分别加入二氧化锰,有气泡产生的是双氧水,没有明显现象的是蒸馏水,现象不同,可以鉴别;双氧水和蒸馏水都是无色液体,观察颜色的方法不能鉴别,不符合题意。
故选C。
7.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。
8.《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。”下列理解不正确的是
A.“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
B.“打成薄片”增大了反应的接触面积
C.“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤
D.“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
【答案】C
【详解】A、排在前面的金属能把排在后面的金属从它的化合物溶液中置换出来,“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;
B、“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;
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、“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;
故选C。
9.向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。下列说法正确的是
A.滤液有可能呈蓝色 B.所得滤液的质量一定比原溶液的质量小
C.滤渣中有Zn和Cu D.滤液中溶质只有ZnCl2
【答案】C
【分析】根据金属活动性顺序为Mg>Zn>H>Cu,向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌不能与MgCl2溶液反应,锌能与CuCl2反应生成氯化锌和铜,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明锌是过量的,锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,则滤液中一定不含氯化铜,滤液中一定含有氯化锌、氯化镁,滤渣中一定含有铜和锌。
【详解】A、金属活动性顺序为Mg>Zn>Cu,向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌不能与MgCl2溶液反应,锌能与CuCl2反应生成氯化锌和铜,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明锌是过量的,滤液中一定不含氯化铜,不可能呈蓝色,故选项说法错误;
B、反应的化学方程式为Zn+CuCl2═ZnCl2+Cu,每65份质量的锌可置换出64份质量的铜,所得滤液的质量一定比原溶液的质量大,故选项说法错误;
C、由分析可知,滤渣中有Zn和Cu,故选项说法正确;
D、由分析可知,滤液中溶质有MgCl2、ZnCl2,故选项说法错误;
故选:C。
10.向溶液中加入一定质量的Zn粉,反应后过滤,得滤渣和蓝色滤液,下列说法正确的是
A.滤液中一定有和
B.滤液中一定有,可能有
C.向滤渣中滴加稀盐酸,一定有气泡产生
D.滤渣中一定有Cu,可能有Zn
【答案】A
【分析】由于锌的金属活动性大于铜,把一定质量的锌粉加到CuSO4溶液中,锌和CuSO4反应生成了铜和ZnSO4。充分反应后过滤,得蓝色滤液和滤渣,说明CuSO4没有全部参与反应,即滤渣中不可能有锌,一定有铜,滤液中有生成的ZnSO4和没完全参与反应的CuSO4。
【详解】A、根据分析可知,滤液中有生成的ZnSO4和没完全参与反应的CuSO4。所以滤液中一定有CuSO4和ZnSO4。A正确;
B、根据分析可知,滤液中有生成的ZnSO4和没完全参与反应的CuSO4。所以滤液中一定有CuSO4和ZnSO4。B不正确;
C、根据分析可知,滤渣中不可能有锌,一定有铜,所以向滤渣中滴加稀盐酸,不可能有气泡产生。C不正确;
D、根据分析可知,滤渣中不可能有锌,一定有铜。D不正确。
综上所述:选择A。
11.小聪同学利用如图所示装置探究金属的活动性强弱。一段时间后,观察到铜片表面有银白色固体析出,溶液逐渐变为蓝色,则X溶液可能是
A.ZnSO4溶液 B.AlCl3溶液 C.AgNO3溶液 D.MgCl2溶液
【答案】C
【详解】将铜片置于X溶液中,观察到铜片表面有银白色固体析出,溶液逐渐变为蓝色,说明盐溶液与铜发生了反应,根据金属活动性:Mg>Al>Zn>Cu>Ag,在金属活动性顺序表中,位于前面的金属能把位于它后面的金属从其盐溶液中置换出来,所以X溶液为AgNO3溶液。
故选:C。
12.通常情况下,相同体积的溶液中溶质质量越大,溶液密度越大。如下图,将悬挂在弹簧秤上的铁块浸没在 CuSO4中,一段时间后,弹簧秤的示数变大,溶液体积变化忽略不计。下列有关表述错误的是
A.溶液由蓝色逐渐变成浅绿色
B.弹簧秤示数变大的原因是金属总质量变大,溶液的密度减小
C.溶液中溶质的质量减小
D.若将铁块换成锌块,弹簧秤示数也会变大
【答案】D
【详解】A、铁与硫酸铜反应,生成硫酸亚铁和铜,观察到的现象是:铁块表面附着红色固体,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,选项表述正确;
B、,反应后金属的质量增大,溶质的质量减小,溶液的体积基本不变,,故溶液的密度减小,选项表述正确;
C、,溶质由硫酸铜转变成硫酸亚铁,故溶质的质量减小,选项表述正确;
D、,反应后金属的质量减小,弹簧秤示数会变小,选项表述错误;
故选D。
13.下列除杂所用试剂和主要实验操作均正确的是
类别/选项
物质(括号内为杂质)
所用试剂
主要实验操作
A
二氧化碳(一氧化碳)
足量的氧气
点燃
B
铜粉(锌粉)
过量稀硫酸
过滤,洗涤,干燥
C
氮气(一氧化碳)
CuO
通过灼热的CuO
D
FeCl2溶液(CuCl2)
过量铁粉
过滤、蒸发、结晶
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够通入足量的氧气点燃,因为二氧化碳不可燃也不助燃,二氧化碳大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的,且通入氧气会引入新的杂质不符合除杂原则,故此项错误;
B、锌可与硫酸反应,铜和硫酸不反应,加入足量的稀硫酸,反应后通过过滤,可以使铜和滤液分离,再通过洗涤,干燥,可得到铜,故此项正确;
C、一氧化碳能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,能除去杂质,但是引入了新的杂质二氧化碳气体,不符合除杂原则,故此项错误;
D、过量铁粉能与CuCl2反应生成硫酸亚铁和铜,再过滤除去不溶物,可得到氯化铜溶液,不需要蒸发结晶,故此项错误;
故选:B。
14.除去下列物质中的少量杂质所选方法不正确的是
选项
物质(括号内物质为杂质)
除杂试剂和主要操作
A
NaCl(泥沙)
加入足量的水,过滤,蒸发结晶
B
Cu(NO3)2溶液(AgNO3)
加入足量的铜粉,过滤
C
Cu(Mg)
加入过量的稀盐酸,过滤,洗净,干燥
D
CaO粉末(CaCO3)
加入适量的水过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、食盐易溶于水,泥沙难溶于水,可采取加水溶解、过滤、蒸发结晶的方法进行分离除杂,故A选项不符合题意;
B、硝酸银能和足量的铜反应生成硝酸铜和银,过滤除去金属固体,得到硝酸铜溶液,符合除杂原则,故B选项不符合题意;
C、铜的活动性排在氢后,不能和稀盐酸反应,而镁的活动性排在氢前,镁和过量的稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,过滤,洗净,干燥后,得到固体铜,符合除杂原则,故C选项不符合题意;
D、碳酸钙难溶于水,过滤可以除去碳酸钙,但氧化钙和水能发生反应生成氢氧化钙,能除去杂质,但使得原物质被改变,不符合除杂原则,故D选项符合题意。
故选D。
15.向盛有一定量的铜粉和锌粉的混合物的烧杯中滴加稀硫酸,下列图像能正确反映该过程中有关量之间变化关系的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A、铜粉不与稀硫酸反应,最后固体质量不能为零,A选项错误;
B、加入锌粉之后,锌和稀硫酸马上开始反应生成氢气,直至将稀硫酸消耗完全,生成氢气的质量不再改变,B选项错误;
C、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,随着反应的进行,溶液的质量增加,反应完全,稀硫酸的质量增加,溶液的总质量变大较缓慢,C选项正确;
D、加入锌粉之后,锌和稀硫酸马上开始反应生成硫酸锌,直至将稀硫酸消耗完全,生成硫酸锌的质量不再改变,D选项错误。
故选:C。
二、填空与简答
16.阅读下面科普短文。
钛—21世纪的重要材料
钛(Ti)有金属光泽,导电性和导热性较差,耐腐蚀,其活动性在镁和氢之间,在地壳中的含量排第十位。工业上用钛矿石(主要成分TiO2)制取钛,反应之一是在一定条件下,用氯化钛和镁发生置换反应制得金瓜钛。钛合金潜艇非常结实,能承受较高的压力,可在深达4500米的深海中航行。钛合金在造船工业、电讯器材、人造骨等方面有着广泛的应用。
根据资料完成下列钛之“旅”。
Ⅰ.识钛
(1)钛的物理性质: (填一条)。
(2)钛在地壳中的含量比铝 (选填“高”或“低”)。
Ⅱ.制钛
(3)工业上制取钛中,氯化钛和镁发生化学反应的方程式是 。
Ⅲ.探钛
(4)为探究钛与镁、铜的金属活动性强弱,下列药品选择不合理的是_________(填标号)。
A.钛、镁、铜、稀盐酸 B.镁、铜、氯化钛溶液
C.钛、铜、氯化镁溶液 D.钛、氯化镁溶液、氯化铜溶液
Ⅳ.用钛
(5)钛用于制造潜艇,主要利用其 的化学性质。
【答案】(1)有金属光泽或导电性和导热性较差
(2)低
(3)TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti
(4)C
(5)耐腐蚀
【详解】(1)由题文可知,钛的物理性质是有金属光泽,导电性和导热性较差;
(2)由题文可知,钛在地壳中的含量排第十位,而铝在地壳中的含量排第三位,所以钛在地壳中的含量比铝低;
(3)在一定条件下,用氯化钛和镁发生置换反应制得金属钛和氯化镁,故反应的化学方程式为:TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti;
(4)A、钛的金属活动性在镁和铝之间,即钛的金属活动性比铜强,则镁与稀盐酸反应速率最快,钛次之,铜不与稀盐酸,所以钛、镁、铜、稀盐酸能够探究钛与镁、铜的金属活动性强弱,选项正确;
B、钛的金属活动性在镁和铝之间,镁能够与氯化钛反应,铜不能与氯化钛反应,则镁、铜、氯化钛溶液能够探究钛与镁、铜的金属活动性强弱,选项正确;
C、钛的金属活动性在镁和铝之间,钛与铜都不能与氯化镁溶液反应,则钛、铜、氯化镁溶液不能够探究钛与镁、铜的金属活动性强弱,选项错误;
D、钛的金属活动性在镁和铝之间,钛不能与氯化镁溶液反应,但钛能够与氯化铜溶液反应,所以钛、氯化镁溶液、氯化铜溶液能够探究钛与镁、铜的金属活动性强弱,选项正确;
故选C;
(5)钛用于制造潜艇,主要利用其优异的耐腐蚀性。
17.某实验室的废液中含有FeCl2、CuCl2,小刚欲从上述废液中回收Cu,并得到副产品FeCl2,设计实验流程如图所示。回答下列问题:
(1)操作1的名称是 。
(2)废液与X发生反应的反应类型是 。
(3)固体A是 (填写化学式)。
(4)操作2中的Y应选用___________。
A.CuCl2溶液 B.稀盐酸 C.FeCl2溶液
【答案】(1)过滤
(2)置换反应
(3)Fe、Cu
(4)B
【分析】根据题意从废液中回收Cu,并得到副产品FeCl2,因此固体B为铜,溶液D和溶液C中主要成分为氯化亚铁;含有FeCl2、CuCl2加入过量的X,生成主要成分为氯化亚铁的溶液,因此X为铁,在含有FeCl2、CuCl2的废液中加入过量的铁反应后的固体中有铜和残余的铁,溶液中主要成分为氯化亚铁;固体A中加入过量的Y有残余的铜剩余,同时反应后的溶液中主要成分为氯化亚铁,因此固体A与稀盐酸反应生成氯化亚铁,同时有铜残余。
【详解】(1)操作1是分离固体和液体,因此名称是过滤;
(2)根据分析可知,X为铁,废液与X发生的反应是氯化铜和铁反应,该反应是单质和化合物反应生成新的单质化合物的反应,属于置换反应;
(3)根据分析可知,固体A是铁和铜的混合物,化学式是Fe、Cu;
(4)根据分析可知,操作2中的Y应选用稀盐酸,故选B。
三、科学探究题
18.小聪想要探究铬(Cr)与金属铁(Fe)、铜(Cu)的活动性强弱。
【查阅资料】铬是银白色、有光泽的金属,在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。
【做出猜想】
(1)猜想1:;猜想2:;猜想3: 。
【设计与实验】
(2)小聪取大小相同的用砂纸打磨光亮的三种金属片放入三支试管中,再分别加入等量、等浓度的稀硫酸。(补充①和③的实验现象)
实验操作
①
②
③
实验现象
①铁片表面产生气泡较慢,溶液由无色变为 。
②铬片的表面产生气泡较快,溶液由无色变为蓝色。
③
【结论与解释】
(3)根据上述实验现象,可得出猜想 正确。实验前用砂纸打磨金属片的目的是 。
(4)已知试管②中溶液的蓝色是CrSO4溶于水形成的,请写出试管②中发生反应的化学方程式: 。
【答案】(1)
(2) 浅绿色 无明显现象
(3) 1 除去金属表面的氧化膜
(4)
【详解】(1)根据金属活动性顺序可知,铁的金属活动性比铜强,结合猜想1和猜想2,还可以做出的猜想是,故填:;
(2)①试管1中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁在溶液中呈浅绿色,故填:浅绿色;
③试管3中,因为铜的活动性弱于氢,不能和稀硫酸反应,则观察到到的现象是无明显现象,故填:吴明显现象;
(3)试管1中铁片表面产生气泡较慢,溶液变为浅绿色,可知金属铁在金属活动顺序中排在氢前,根据铬片表面产生气泡较快,溶液变为蓝色,可知铬也排在氢前且铬比铁活动性强,因为铜不能和稀硫酸反应生成氢气,可知铜排在氢的后面,由此可知,则故猜想1正确,故填:1;
实验前用砂纸打磨金属片的目的是除去金属表面的保护膜,使金属与稀硫酸反应,故填:除去金属表面的氧化膜;
(4)因为“铬片表面产生气泡较快溶液变为蓝色”,可知金属铬能和硫酸反应生成硫酸铬和氢气,反应的化学方程式为,故填:。
19.某兴趣小组同学用下列实验探究金属镁、铜、铝的活动性强弱,请你参与其中并回答问题。
【实验过程】在三支分别装有溶液、溶液和稀硫酸的试管中,分别加入少量经砂纸打磨过的铝条(形状、大小均相同)。实验记录如下表:
试管①
试管②
试管③
实验步骤
实验现象
铝条表面无明显现象
铝条表面有红色固体生成,溶液蓝色变浅
铝条表面有气泡产生稀硫酸
【实验分析】
(1)打磨铝条的目的是 。
(2)试管③中有气泡产生的原因是 (用化学方程式表示)。
(3)该实验说明三种金属活动性由强到弱的顺序为 。
(4)经过讨论,同学们一致认为,去掉试管 (填序号)中的实验,也可以得到三种金属的活动性强弱。
【实验拓展】实验结束后,同学们将三支试管中的残余物全部倒入一个干净的废液缸中,片刻后发现有气泡冒出,并有红色固体析出。同学们继续实验确定废液缸中残余固体的成分。
【提出猜想】小亮的猜想:含有铜和铝;小莉的猜想:含有铜和镁;小花的猜想:只含有铜。
(5)小红认为小莉的猜想不成立,原因是 。
【验证猜想】
(6)同学们过滤出废液缸中的残余固体,经检验小亮的猜想正确。请完成下表:
实验步骤
实验现象
实验结论
向滤出的固体中加入 (填试剂名称)
有气泡产生,固体部分溶解
残余固体中含有铜和铝
【答案】(1)除去铝表面的氧化铝薄膜和杂质
(2)
(3)镁>铝>铜
(4)③
(5)镁的金属活动性比铝强,不能被铝从其盐溶液中置换出来
(6)稀硫酸
【详解】(1)铝与氧气反应,在铝表面生成致密的氧化铝保护膜,影响铝和硫酸镁反应的发生,打磨的目的是除去氧化铝薄膜和杂质,使反应正常进行;
(2)③中铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,化学方程式为;
(3)试管①中无现象,说明镁的活动性大于铝;
试管②中有红色固体析出,溶液颜色变浅,说明铝的活动性大于铜;
试管③中有气泡产生,说明铝的活动性大于氢;
因此得出三种金属按活动性由强到弱排列为:镁、铝、铜;
(4)试管①中无现象,说明镁的活动性大于铝;
试管②中有红色固体析出,溶液颜色变浅,说明铝的活动性大于铜;
因此得出三种金属按活动性由强到弱排列为:镁、铝、铜,所以去掉试管③中的实验,也可以得到三种金属的活动性强弱;
(5)三种金属中,镁的活动性最强,不能被铝置换出来,故残余固体中不可能有镁,则小莉的猜想不成立;
(6)三种金属中,铜的活动性最弱,试管②中生成的铜,不与稀硫酸、硫酸镁反应,残余固体中一定有铜,因此只需验证是否有铝即可,向固体中加入稀硫酸,若产生气泡,则说明固体中含有铝。
四、计算题
20.实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,装置如图1.产生氢气的质量与反应时间的关系如图2所示。
(1)实验室制取氢气时,先检查装置的 ,后装入药品。
(2)实验结束后,共制得氢气 g。
(3)计算消耗锌粒的质量。
【答案】(1)气密性
(2)0.2
(3)解:设消耗锌粒的质量为x
x=6.5g
答:消耗锌粒的质量为6.5g。
【详解】(1)实验室制取氢气时,先检查装置的气密性,后装入药品。
(2)根据图2,实验结束后,共制得氢气0.2g。
(3)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌、氢气,化学方程式为,产生氢气的质量为0.2g,据此可通过化学方程式计算出消耗锌粒的质量,详见答案。
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