第四单元 金属(考题猜想)(12大题型)-2024-2025学年九年级化学上学期期末考点大串讲(鲁教版五四学制)
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内容正文:
第四单元 金属
题型1 金属材料的判断
题型2 金属的物理性质和用途
题型3 合金的特点
题型4 金属与氧气的反应
题型5 金属与酸的反应
题型6 反应后滤渣和滤液成分及质量的变化
题型7 金属活动性顺序的理解和判断
题型8 证明金属活动性强弱的实验方案设计
题型9 一氧化碳还原氧化铁
题型10 探究铁生锈的条件
题型11 金属防锈的方法
题型12 综合考查
▉题型1 金属材料的判断
【例1】材料是时代进步的重要标志之一。下列属于金属材料的是( )
A.玻璃钢 B.石墨
C.黄铜 D.塑料
【变式1-1】中华文明源远流长,文物承载着文明的记忆。下列江西省博物馆馆藏文物中主要由金属材料制成的是( )
A.元代铭玉印 B.明代青花瓷瓶
C.清代八骏图卷轴 D.战国五山纹铜镜
▉题型2 金属的物理性质和用途
【例2】杭州第19届亚运会奖牌“湖山”(如图)采用压印成型、数铣外形及槽坑、修整刷抛、镀金镀银、表面防护等工艺。制作该奖牌时,不需要考虑的因素是( )
A.延展及可塑性好 B.有金属光泽 C.抗腐蚀性好 D.导电性较好
【变式2-1】物质的性质决定用途。下列物质的用途中利用其物理性质的是( )
A.稀盐酸用来除铁锈 B.金属铜用作导线
C.碳酸氢钠用于烘焙糕点 D.铁粉用作食品脱氧剂
【变式2-2】下列有关金属材料的说法正确的是( )
A.常温下所有金属都是固体
B.生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金
C.用熟石灰和硫酸铜溶液配制波尔多液时,可在铁制容器中进行
D.我国矿产资源丰富,不需要回收利用废旧金属
▉题型3 合金的特点
【例3】2023年5月28日,国产大型客机C919首次商业载客飞行成功,C919在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金、超高强度钢等大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是( )
A.合金中一定只含金属元素 B.金属材料包括纯金属和合金
C.钛合金的硬度比纯钛更大 D.超高强度钢属于一种铁合金
【变式3-1】2023年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞,制造该飞机使用了铝锂合金、钢等多种合金。下列有关说法正确的是( )
A.合金中一定只含金属元素
B.铝锂合金的硬度比纯铝小
C.铝锂合金的熔点比纯铝更高
D.铝锂合金中的铝元素,是地壳中含量最多的金属元素
【变式3-2】下列有关金属和金属材料的有关说法错误的是( )
A.金属单质在常温下都是固体
B.不锈钢属于金属材料
C.合金和纯金属的性能不同是因为组成发生了改变
D.铝制品应用广泛,铝是地壳中含量最多的金属元素
▉题型4 金属与氧气的反应
【例4】铁丝在空气中加热不能燃烧,在氧气中引燃能燃烧。有关该实验的说法不正确的是
A.实验前需打磨铁丝除去表面污物 B.铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射
C.铁丝在氧气中燃烧生成白色固体 D.氧气浓度影响反应的剧烈程度
【变式4-1】2023年中国一中亚峰会的会标以六色石榴花形象设计。如图所示,六朵花瓣中的物质均能与氧气反应,下列关于六个反应的说法正确的是
A.均能用于测定空气中氧气含量
B.均属于化合反应
C.与Fe的反应实验现象为产生大量白烟
D.集气瓶底部均需加少量水,防止炸裂
▉题型5 金属与酸的反应
【例5】把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中,产生的现象是( )
①铁钉表面产生气泡 ②溶液由无色变成浅绿色 ③铁钉质量减轻 ④液体质量减轻
A.②③ B.①②③ C.①②④ D.①②③④
【变式5-1】某同学在实验室制取氢气时,将6.5g某锌样品加入足量稀硫酸中,最终产生氢气的质量为0.19g,若该样品中只含有一种杂质,则该杂质可能为( )
A.铝 B.铁
C.镁 D.铜
【变式5-2】等质量的甲、乙、丙三种金属分别与三份等质量且足量的稀硫酸充分反应(反应后甲、乙、丙三种金属元素均显+2价),生成氢气的质量与反应时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应消耗硫酸的质量相同 B.化学反应速率:甲>乙>丙
C.所得溶液的质量:甲<乙<丙 D.相对原子质量:甲>乙>丙
▉题型6 反应后滤渣和滤液成分及质量的变化
【例6】向盛有AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液的试管中加入一定量镁粉和银粉充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。下列说法正确的是( )
A.滤渣中一定有镁、铜、银
B.滤液中一定含有Mg(NO3)2,可能含有AgNO3
C.滤液的质量一定比原溶液的质量大
D.滤液有可能呈蓝色
【变式6-1】将ag镁粉和银粉的混合物加到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,得到无色滤液和部分滤渣。下列有关说法中,不合理的是( )
A.滤渣的质量一定大于ag
B.滤液中一定不含Cu2+和Ag+
C.若滤渣中含有Ag、Cu、Zn金属单质,则滤液中的金属阳离子只有Mg2+
D.若滤液中的金属阳离子只有Mg2+,则滤渣中一定含有Ag、Cu、Zn金属单质
▉题型7 金属活动性顺序的理解和判断
【例7】XSO4可溶于水,金属X在金属活动顺序表中的位置如图所示。则下列化学方程式错误的是( )
A. B.
C. D.
【变式7-1】下列事实不能用金属活动性顺序解释的( )
A.真金不怕火炼 B.人类使用金属的年代早晚
C.不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气 D.铝制品有较强的耐腐蚀性
【变式7-2】现有X、Y、Z三种金属,放入稀硫酸中只有X表面有气泡产生,如果把Y、Z放入硝酸银溶液中,在Z表面有银析出,而Y表面没有明显变化,则三种金属的活动性顺序为( )
A.X>Y>Z B.X>Z>Y C.Y>Z>X D.Z>Y>X
▉题型8 证明金属活动性强弱的实验方案设计
【例8】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
【变式8-1】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8-2】同学们在实验室完成了下列实验,以此来探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序。
(1)人类每年要从有开采价值的金属矿石中提炼大量的金属,用于工农业生产和其他领域,其中,提炼量最大的是 (填化学式)。
(2)写出b实验的实验原理: (用化学方程式表示)。
(3)实验现象:a中铝片上有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色;b中 。
实验结论:金属活动性铝>铜>银。
(4)问题与交流:铝片、铜丝的形状不同,是否对实验结论有影响?请说明理由: 。
▉题型9 一氧化碳还原氧化铁
【例9】还原氧化铁的实验如图所示,有关说法正确的是( )
A.玻璃管a处固体由黑色变为红色
B.澄清石灰水的作用是检验
C.此实验能说明具有氧化性
D.可用水吸收尾气中的
【变式9-1】实验室模拟工业炼铁的装置如下图所示,下列相关说法中,不正确的是( )
A.a处硬质玻璃管内氧化铁发生还原反应
B.实验中玻璃管内红色粉末逐渐变为黑色
C.c处酒精灯的作用是处理尾气一氧化碳
D.在通入CO前应先点燃a处的酒精喷灯
【变式9-2】I.某校课外活动小组的同学在老师的帮助下,探究用赤铁矿(主要成分是 Fe2O3炼铁的主要反应原理。他们设计的实验装置如下图所示。回答下列问题:
(1)写出用一氧化碳还原氧化铁的化学反应方程式: 。
(2)实验中澄清石灰水作用是 。
(3)图甲中第①个酒精灯上网罩的作用是 。实验时应先点燃第 个酒精灯。
(4)图乙与图甲相比,它的主要优点是 。
▉题型10 探究铁生锈的条件
【例10】如图是探究铁钉锈蚀条件的3个实验,一段时间后观察现象。下列说法错误的是( )
A.比较①中甲、乙、丙三处,生锈最明显的地方是乙
B.对比②③说明铁生锈需要水和空气
C.②中植物油的作用是隔绝空气,③中氯化钙的作用是作干燥剂
D.④比①锈蚀严重,说明在其他条件相同时,食盐溶液能加快铁钉的锈蚀
【变式10-1】学生为探究铁生锈的主要条件是与空气和水同时接触,设计了如下实验。其中多余的实验是( )
A. B. C. D.
【变式10-2】某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。
【知识回顾】
铁是一种化学性质较活泼的金属,常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。
(1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是 。
(2)铁锈的颜色是 。
【实验探究】
该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究、一段时间后,在A和B中没有观察到明显现象,C和D中铁钉有锈蚀。
(3)B中将蒸馏水煮沸的目的是 。
(4)ABD对比,说明铁钉锈蚀需要的物质是 ;C中的铁钉比D中的锈蚀更严重,原因是 。
▉题型11 金属防锈的方法
【例11】下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是( )
A.经常用食盐水清洗铁制品
B.保持铁制品表面清洁干燥
C.在铁制品表面涂油漆
D.在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属
【变式11-1】下列防止金属生锈的方法中,与其它三种方法的原理不同的是( )
A.表面涂油 B.表面刷漆 C.覆盖塑料膜 D.制成合金
▉题型12 综合考查
【例12】利用如图实验探究金属的化学性质。
(1)实验一:实验中,观察到发出白光后铁丝并未燃烧,原因是 。
(2)实验二:两个反应均生成了氢气。为比较铁和铝的金属活动性强弱,从试剂角度需考虑:①加入同样大小的铁片和铝片;②加入 的稀盐酸。
(3)实验三:反应的化学方程式为 。该实验可以判断金属铜、银的活动性顺序。
(4)实验四:若将一定质量的锌片和铜片同时加到硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,若滤液呈蓝色,则滤液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
【变式12-1】探秘古钱币。
(1)古币金属知多少。我国古代的钱币有多种,如金币、银铜币、铁币等。小民同学家里收藏有一枚古币,可以被磁铁吸引,该古币是 (填币种)。
(2)金属性质的探究。实验小组的同学做了下列实验:
①如图1,铜片表面有黑色物质生成,该反应的化学方程式是 。
②如图2,三支试管里的液体均为稀盐酸,铁丝表面有气泡冒出,银丝和铜丝无明显变化。由此可得出有关金属活动性的结论是 。
③铜币长时间放置不用,表面容易产生一层铜绿【主要成分】,根据化合物的分类,属于 ,从组成预测其能与 反应。
(3)货币流通有原因。铁硬度比铜大,密度比铜小,金和银做成的钱币比铜币腐蚀速度要慢得多,似乎更适合铸造钱币,但是中国历史上铜币的使用量远大于其它材质的货币。综上所述,古代铸造钱币选择金属考虑的两个因素是:① ;② 。
【变式12-2】金属在生活、生产中有着广泛应用,金属材料已成为社会发展的重要物质基础。
(1)我国“天问一号”火星探测器成功降落火星,实现了中国航天史无前例的突破在探测器运行系统中使用了铜丝作电线,是因为铜具有良好的 性和延展性。
(2)铝化学性质比较活泼,但铝制品却耐腐蚀,原因是 (用化学方程式表示)。
(3)第24届冬奥会纪念币的材质为黄铜合金,强度高,耐腐蚀。若将少量黄铜合金投入到足量稀盐酸中, (“有”或“没有”)固体剩余。
(4)“嫦娥五号”使用的记忆合金再次让全世界关注新合金材料。Mg2Cu是一种能够储存氢能源的合金,它吸氢后生成MgCu2合金和MgH2,而MgH2和稀盐酸反应能产生氢气。MgH2和稀盐酸反应的化学方程式是 。
【变式12-3】金属及金属材料在生产、生活、航天中应用广泛。
(1)三星堆出土的文物使用了贴金技艺,贴金技艺利用了金具有良好的 性,将黄金锤成极薄的薄片。
(2)铝具有很好的抗腐蚀性,是因为其表面生成一层致密的薄膜,该薄膜是 (填化学式)。
(3)等质量的铜、铁、铝中所含原子个数由多到少的顺序是 。
(4)某同学们到实验室进行锌、铜、银三种金属活动性顺序的探究活动。以下几种实验方案不可行的是_____(填字母编号)。
A.铜片、硫酸锌溶液、硝酸银溶液
B.锌片、银片、硫酸铜溶液
C.锌片、铜片、硝酸银溶液
D.锌片、铜片、稀硫酸、硝酸银溶液
(5)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。一氧化碳还原氧化铁的微型装置如图所示。A处V形管内反应的化学方程式为 ;B处的实验现象为 ;写出一种尾气处理方法: 。
(6)黄铜是铜锌合金,常用于制造机器、电器的零部件。为测定某黄铜样品中铜的质量分数,取20g该黄铜样品加入100g稀硫酸中,恰好完全反应,产生氢气0.2g,计算该黄铜样品中铜的质量分数。
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第四单元 金属
题型1 金属材料的判断
题型2 金属的物理性质和用途
题型3 合金的特点
题型4 金属与氧气的反应
题型5 金属与酸的反应
题型6 反应后滤渣和滤液成分及质量的变化
题型7 金属活动性顺序的理解和判断
题型8 证明金属活动性强弱的实验方案设计
题型9 一氧化碳还原氧化铁
题型10 探究铁生锈的条件
题型11 金属防锈的方法
题型12 综合考查
▉题型1 金属材料的判断
【例1】材料是时代进步的重要标志之一。下列属于金属材料的是( )
A.玻璃钢 B.石墨
C.黄铜 D.塑料
【答案】C
【解析】A、玻璃钢是玻璃纤维和有机高分子材料复合而成的,属于复合材料。A不符合题意;
B、石墨属于非金属单质。B不符合题意;
C、黄铜是铜、锌合金,属于金属材料。C符合题意;
D、塑料属于有机合成材料。D不符合题意。
综上所述:选择C。
【变式1-1】中华文明源远流长,文物承载着文明的记忆。下列江西省博物馆馆藏文物中主要由金属材料制成的是( )
A.元代铭玉印 B.明代青花瓷瓶
C.清代八骏图卷轴 D.战国五山纹铜镜
【答案】D
【解析】A、元代铭玉印主要成分是硅酸盐,属于非金属材料,不符合题意;
B、明代青花瓷瓶由陶瓷制成,陶瓷属于非金属材料,不符合题意;
C、清代八骏图卷轴主要成分是纤维素,由天然材料制成,不符合题意;
D、战国五山纹铜镜由铜的合金制成,铜合金属于金属材料,符合题意;
故选D。
▉题型2 金属的物理性质和用途
【例2】杭州第19届亚运会奖牌“湖山”(如图)采用压印成型、数铣外形及槽坑、修整刷抛、镀金镀银、表面防护等工艺。制作该奖牌时,不需要考虑的因素是( )
A.延展及可塑性好 B.有金属光泽 C.抗腐蚀性好 D.导电性较好
【答案】D
【解析】A、根据制作该奖牌的工艺,需要考虑其可塑性,才能保证其成型,故A不符合题意;
B、奖牌具有较好的金属光泽,根据制作该奖牌的工艺,需要考虑其金属光泽,故B不符合题意;
C、奖牌具有保存价值,所以需要考虑其抗腐蚀性,故C不符合题意;
D、金属的导电性,不是制作奖牌需要考虑的因素,故D符合题意;
故选:D。
【变式2-1】物质的性质决定用途。下列物质的用途中利用其物理性质的是( )
A.稀盐酸用来除铁锈 B.金属铜用作导线
C.碳酸氢钠用于烘焙糕点 D.铁粉用作食品脱氧剂
【答案】B
【解析】A、稀盐酸用于除铁锈,是利用了稀盐酸与铁锈的主要成分氧化铁反应的性质,需要通过化学变化才表现出来,是利用了其化学性质,故错误;
B、铜用于制作导线,是利用了铜能导电的性质,不需要发生化学变化就能表现出来,是利用了其物理性质,故正确;
C、碳酸氢钠用于烘焙糕点,利用了碳酸氢钠能与面团发酵产生的酸反应生成二氧化碳气体,使糕点松软可口,是利用了其化学性质,故错误;
D、铁粉用作食品脱氧剂,是铁在潮湿的环境中能与氧气发生反应,消耗食品袋内的氧气,是利用了其化学性质,故错误。
故选B。
【变式2-2】下列有关金属材料的说法正确的是( )
A.常温下所有金属都是固体
B.生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金
C.用熟石灰和硫酸铜溶液配制波尔多液时,可在铁制容器中进行
D.我国矿产资源丰富,不需要回收利用废旧金属
【答案】B
【解析】A、常温下不是所有金属都是固体,比如汞在常温下是液体,该选项说法错误;
B、生铁是含碳量在2%--4.3%之间的铁碳合金,钢是含碳量在0.04%-2%之间的铁碳合金,该选项说法正确;
C、铁能与波尔多液中的硫酸铜发生化学反应,因此铁制容器中不可进行波尔多溶液的配制,该选项说法错误;
D、我国金属资源比较紧缺,回收利用废旧金属可以节约金属资源,该选项说法错误;
故选B。
▉题型3 合金的特点
【例3】2023年5月28日,国产大型客机C919首次商业载客飞行成功,C919在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金、超高强度钢等大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是( )
A.合金中一定只含金属元素 B.金属材料包括纯金属和合金
C.钛合金的硬度比纯钛更大 D.超高强度钢属于一种铁合金
【答案】A
【解析】A、钢是铁的合金,钢中含有铁元素、碳元素,其中碳元素属于非金属元素,符合题意;
B、金属材料包括纯金属以及它们的合金,不符合题意;
C、合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高,抗腐蚀性也更好,故钛合金的硬度比纯钛更大,不符合题意;
D、钢是铁的合金,超高强度钢属于一种铁合金,不符合题意;
故选A。
【变式3-1】2023年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞,制造该飞机使用了铝锂合金、钢等多种合金。下列有关说法正确的是( )
A.合金中一定只含金属元素
B.铝锂合金的硬度比纯铝小
C.铝锂合金的熔点比纯铝更高
D.铝锂合金中的铝元素,是地壳中含量最多的金属元素
【答案】D
【解析】A.合金是由两种或两种以上的金属与金属或非金属制备的金属材料,不一定只含金属元素,不符合题意;
B.一般合金的硬度大于其组成的金属的硬度,则铝锂合金的硬度比纯铝大,不符合题意;
C.一般合金的熔点低于其组成金属的熔点,则铝锂合金的熔点比纯铝低,不符合题意;
D.地壳中含量较多的元素前四位分别为氧、硅、铝、铁,铝元素是地壳中含量最多的金属元素,符合题意;
故选D。
【变式3-2】下列有关金属和金属材料的有关说法错误的是( )
A.金属单质在常温下都是固体
B.不锈钢属于金属材料
C.合金和纯金属的性能不同是因为组成发生了改变
D.铝制品应用广泛,铝是地壳中含量最多的金属元素
【答案】A
【解析】A、常温下大多数的金属都是固体,汞呈液态,故选项说法错误;
B、不锈钢是铁合金,合金属于金属材料,故选项说法正确;
C、合金和纯金属的性能不同是因为组成发生了改变,故选项说法正确;
D、铝制品应用广泛,地壳中含量最高的金属元素是铝,故选项说法正确;
故选:A。
▉题型4 金属与氧气的反应
【例4】铁丝在空气中加热不能燃烧,在氧气中引燃能燃烧。有关该实验的说法不正确的是
A.实验前需打磨铁丝除去表面污物 B.铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射
C.铁丝在氧气中燃烧生成白色固体 D.氧气浓度影响反应的剧烈程度
【答案】C
【解析】A、实验前需打磨铁丝除去表面污物,以免影响实验现象,故A正确;
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射,故B正确;
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体,故C错误;
D、铁丝在空气中加热不能燃烧,在氧气中引燃能燃烧,说明氧气浓度影响反应的剧烈程度,故D正确。
故选C。
【变式4-1】2023年中国一中亚峰会的会标以六色石榴花形象设计。如图所示,六朵花瓣中的物质均能与氧气反应,下列关于六个反应的说法正确的是
A.均能用于测定空气中氧气含量
B.均属于化合反应
C.与Fe的反应实验现象为产生大量白烟
D.集气瓶底部均需加少量水,防止炸裂
【答案】B
【解析】A、用于测定空气中氧气含量的物质必须满足:只与空气中的氧气反应,且产物为固体,选项中只有铜和磷可以,例如碳在空气中燃烧生成二氧化碳气体,虽除去了氧气,但增加了新的气体,没有形成压强差,不能用来测定空气中氧气含量,故A不符合题意;
B、这几种物质与氧气反应后都只生成一种新物质,符合化合反应“多变一”的特点,属于化合反应,故B符合题意;
C、铁在氧气中燃烧时,火星四射,放出热量,生成黑色固体,故C不符合题意;
D、碳和氢气在氧气中燃烧时,集气瓶底部均不需加少量水,故D不符合题意。
故选B。
▉题型5 金属与酸的反应
【例5】把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中,产生的现象是( )
①铁钉表面产生气泡 ②溶液由无色变成浅绿色 ③铁钉质量减轻 ④液体质量减轻
A.②③ B.①②③ C.①②④ D.①②③④
【答案】B
【解析】把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中,铁钉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、氢气,化学方程式为:,现象是铁钉表面产生气泡,溶液由无色变成浅绿色,反应消耗了铁钉,所以铁钉质量会减轻。根据化学方程式,每消耗98份质量的H2SO4,就会生成152份质量的FeSO4,因此溶质的质量增大,而溶剂质量不变,则溶液质量增大,因此正确的是①②③。
故选:B。
【变式5-1】某同学在实验室制取氢气时,将6.5g某锌样品加入足量稀硫酸中,最终产生氢气的质量为0.19g,若该样品中只含有一种杂质,则该杂质可能为( )
A.铝 B.铁
C.镁 D.铜
【答案】D
【解析】设6.5g锌与足量稀硫酸反应产生氢气的质量为x,则:
现有6.5g某锌样品加入足量稀硫酸中,最终产生氢气的质量为0.19g,故样品中含有的杂质在同为6.5g时,与足量稀硫酸反应产生的氢气应小于0.19g或杂质不与稀硫酸反应。
,,
通过以上计算分析可知,6.5g铝、铁、镁分别与足量稀硫酸反应产生氢气的质量均大于0.19g,铜不与稀硫酸反应,故该杂质可能为铜。
故选D。
【变式5-2】等质量的甲、乙、丙三种金属分别与三份等质量且足量的稀硫酸充分反应(反应后甲、乙、丙三种金属元素均显+2价),生成氢气的质量与反应时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应消耗硫酸的质量相同 B.化学反应速率:甲>乙>丙
C.所得溶液的质量:甲<乙<丙 D.相对原子质量:甲>乙>丙
【答案】C
【解析】A、由纵坐标可知,生成氢气的质量:甲>乙>丙,根据质量守恒定律可知化学反应前后氢元素的质量不变,因此反应消耗硫酸的质量:甲>乙>丙,说法错误,不符合题意;
B、金属的活动性越强,化学反应速率越快,根据完全反应所消耗的时间可知三种金属的活泼性:甲>丙>乙,说明化学反应速率:甲>丙>乙,说法错误,不符合题意;
C、由纵坐标可知,生成氢气的质量:甲>乙>丙,根据质量守恒定律可知化学反应前后物质总质量不变,由于是等质量的甲、乙、丙三种金属与等质量且足量的稀硫酸反应,生成的氢气是气体所以会逸出,则反应后所得溶液质量:甲<乙<丙,说法正确,符合题意;
D、等质量的金属和等质量且足量的稀硫酸完全反应产生氢气的质量为,由于反应后甲、乙、丙三种金属元素均显+2价,而生成氢气的质量:甲>乙>丙,则相对原子质量:甲<乙<丙,说法错误,不符合题意。
故选:C。
▉题型6 反应后滤渣和滤液成分及质量的变化
【例6】向盛有AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液的试管中加入一定量镁粉和银粉充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。下列说法正确的是( )
A.滤渣中一定有镁、铜、银
B.滤液中一定含有Mg(NO3)2,可能含有AgNO3
C.滤液的质量一定比原溶液的质量大
D.滤液有可能呈蓝色
【答案】A
【解析】金属活动性:Mg>Cu>Ag,向盛有硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的镁粉和银粉,镁先与硝酸银反应生成硝酸镁和银,待硝酸银完全反应后,镁和硝酸铜反应生成硝酸镁和铜,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明镁粉过量,硝酸银、硝酸铜已经完全反应。
A、由分析可知,镁粉过量,硝酸银、硝酸铜已经完全反应,则滤渣中一定含镁、铜、银,正确;
B、由分析可知,镁粉过量,硝酸银、硝酸铜已经完全反应,镁和硝酸银、硝酸铜反应生成了硝酸镁,则滤液中只含硝酸镁,错误;
C、由分析可知,镁粉过量,硝酸银、硝酸铜完全反应,镁和硝酸银反应:Mg+ 2AgNO3 =Mg(NO3)2 + 2Ag,24份质量的镁置换出216份质量的银,固体质量增加,溶液质量减小,镁和硝酸铜反应:Mg + Cu(NO3)2 = Mg(NO3)2 +Cu,24份质量的镁置换出64份质量的铜,固体质量增加,溶液质量减小,故滤液的质量一定比原溶液的质量小,错误;
D、由分析可知,硝酸银、硝酸铜已经完全反应,滤液中只含硝酸镁,故滤液为无色,错误。
故选A。
【变式6-1】将ag镁粉和银粉的混合物加到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,得到无色滤液和部分滤渣。下列有关说法中,不合理的是( )
A.滤渣的质量一定大于ag
B.滤液中一定不含Cu2+和Ag+
C.若滤渣中含有Ag、Cu、Zn金属单质,则滤液中的金属阳离子只有Mg2+
D.若滤液中的金属阳离子只有Mg2+,则滤渣中一定含有Ag、Cu、Zn金属单质
【答案】C
【解析】根据金属活动性顺序是Mg>Zn>Cu>Ag,将ag镁粉和银粉的混合物加到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,银和硫酸铜、硫酸锌均不反应,镁先与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,化学方程式为:Mg+CuSO4=MgSO4+Cu,每24份质量的镁能置换出64份质量的铜,反应后固体质量增大,待硫酸铜完全反应后,镁和硫酸锌反应生成硫酸镁和锌,化学方程式为:Mg+ZnSO4=MgSO4+Zn,每24份质量的镁能置换出65份质量的锌,反应后固体质量增大,充分反应后过滤,得到无色滤液和部分滤渣,说明硫酸铜已经完全反应。
A、由Mg+CuSO4=MgSO4+Cu可知,每24份质量的镁置换出64份质量的铜,反应后固体质量增加;由Mg+ZnSO4=MgSO4+Zn可知,每24份质量的镁置换出65份质量的锌,反应后固体质量增加,则滤渣的质量一定大于ag,故选项说法合理;
B、充分反应后过滤,得到无色滤液,则硫酸铜已经完全反应,银没有参与反应,则滤液中一定不含铜离子和银离子,故选项说法合理;
C、若滤渣中含有Ag、Cu、Zn金属单质,硫酸铜已经完全反应,银没有参与反应,硫酸锌可能完全反应,也可能部分反应,故滤液中的金属阳离子一定含镁离子,可能含锌离子,故选项说法不合理;
D、若滤液中的金属阳离子只有Mg2+,则硫酸锌、硫酸铜已经完全反应,银没有参与反应,故滤渣中一定含银、铜、锌,可能含镁,故选项说法合理;
故选:C。
▉题型7 金属活动性顺序的理解和判断
【例7】XSO4可溶于水,金属X在金属活动顺序表中的位置如图所示。则下列化学方程式错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A、由图可知,X位于镁、铁之间,能够与稀硫酸反应生成盐和氢气,如X为锌,化合物中锌元素的化合价为+2价,化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,选项正确;
B、由图可知,X位于镁、铁之间,金属活动性比铜强,能够与硫酸铜反应生成盐和铜,如X为锌,化合物中锌元素的化合价为+2价,化学方程式为:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,选项正确;
C、由图可知,X位于镁、铁之间,即X的金属活动性比铁强,则铁不能与XSO4反应,选项错误;
D、由图可知,X位于镁、铁之间,即镁的金属活动性比X强,能够与XSO4反应,如X为锌,反应的化学方程式为:Mg+ZnSO4=MgSO4+Zn,选项正确,故选C。
【变式7-1】下列事实不能用金属活动性顺序解释的( )
A.真金不怕火炼 B.人类使用金属的年代早晚
C.不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气 D.铝制品有较强的耐腐蚀性
【答案】D
【解析】A、“真金不怕火炼”即使加热到高温,金也不发生化学变化,这是因为金的化学性质不活泼,此选项正确;
B、金属的活动性越弱,冶炼越容易,距今使用的年代越早,铜、铁、铝的使用顺序可用金属活动顺序解释,此选项正确;
C、金属活动性顺序中,铜位于氢的后边,不能与稀硫酸反应,故实验室不能用铜和稀硫酸反应制取氢气,此选项正确;
D、铝制品有较强的耐腐蚀性,是因为铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步被氧化,因此铝制品抗腐蚀性强,不能用金属活动性顺序解释,此选项错误。
故选D。
【变式7-2】现有X、Y、Z三种金属,放入稀硫酸中只有X表面有气泡产生,如果把Y、Z放入硝酸银溶液中,在Z表面有银析出,而Y表面没有明显变化,则三种金属的活动性顺序为( )
A.X>Y>Z B.X>Z>Y C.Y>Z>X D.Z>Y>X
【答案】B
【解析】现有X、Y、Z三种金属,放入稀硫酸中只有X表面有气泡产生,说明X能与稀硫酸反应,Y、Z和稀硫酸不反应,说明在金属活动性顺序里,X排在氢前,Y、Z排在氢后,说明X比Y、Z活泼,如果把Y、Z放入硝酸银溶液中,在Z表面有银析出,而Y表面没有明显变化,说明Z能与硝酸银反应,Z比银活泼,Y和硝酸银不反应,银比Y活泼,故三种金属的活动性顺序为:X>Z>Y。
故选B。
▉题型8 证明金属活动性强弱的实验方案设计
【例8】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
【解析】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。
【变式8-1】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
【解析】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8-2】同学们在实验室完成了下列实验,以此来探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序。
(1)人类每年要从有开采价值的金属矿石中提炼大量的金属,用于工农业生产和其他领域,其中,提炼量最大的是 (填化学式)。
(2)写出b实验的实验原理: (用化学方程式表示)。
(3)实验现象:a中铝片上有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色;b中 。
实验结论:金属活动性铝>铜>银。
(4)问题与交流:铝片、铜丝的形状不同,是否对实验结论有影响?请说明理由: 。
【答案】(1)Fe
(2)
(3)铜丝表面有银白色物质析出,溶液由无色变为蓝色
(4)没有影响,该实验是比较反应能否发生,不比较反应速率
【解析】(1)铁是人类提炼量最大的金属,其化学式:Fe。
(2)b实验发生的反应是指铜和硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜,该反应化学方程式:。
(3)铜与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜,因此可以观察到铜丝表面有银白色物质析出,溶液由无色变为蓝色。
(4)铝片、铜丝的形状不同,对实验结论没有影响,因为通过比较反应能否发生即可得出金属活动性顺序,不比较反应速率。铝片、铜丝的形状不同不会影响反应是否发生。
▉题型9 一氧化碳还原氧化铁
【例9】还原氧化铁的实验如图所示,有关说法正确的是( )
A.玻璃管a处固体由黑色变为红色 B.澄清石灰水的作用是检验
C.此实验能说明具有氧化性 D.可用水吸收尾气中的
【答案】B
【解析】A、CO与氧化铁在高温条件下反应生成铁单质、二氧化碳,氧化铁为红色固体,粉末状铁单质为黑色固体,所以玻璃管a处固体由红色变为黑色,A选项错误;
B、CO2能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,导致澄清石灰水变浑浊,所以装置中澄清石灰水的作用是检验CO2,B选项正确;
C、CO与氧化铁在高温条件下反应生成铁单质、二氧化碳,CO能将氧化铁还原为铁单质,说明CO具有还原性,C选项错误;
D、CO难溶于水,不可用水吸收尾气中的CO,D选项错误。
故选:B。
【变式9-1】实验室模拟工业炼铁的装置如下图所示,下列相关说法中,不正确的是( )
A.a处硬质玻璃管内氧化铁发生还原反应 B.实验中玻璃管内红色粉末逐渐变为黑色
C.c处酒精灯的作用是处理尾气一氧化碳 D.在通入CO前应先点燃a处的酒精喷灯
【答案】D
【解析】A、得氧的过程是氧化反应,失氧的过程是还原反应,B处玻璃管内发生的化学反应是氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,氧化铁失氧发生了还原反应,故选项说法正确;
B、氧化铁是红色固体,铁粉是黑色固体,该实验可以观察到玻璃管内红色粉末逐渐变为黑色,故选项说法正确;
C、一氧化碳有毒,是大气污染物,c处酒精灯的作用是点燃处理尾气一氧化碳,故选项说法正确;
D、CO与空气的混合气体,点燃或加热时可能发生爆炸,在点燃酒精喷灯前,应先通入CO气体排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸,故选项说法错误;
故选:D。
【变式9-2】I.某校课外活动小组的同学在老师的帮助下,探究用赤铁矿(主要成分是 Fe2O3炼铁的主要反应原理。他们设计的实验装置如下图所示。回答下列问题:
(1)写出用一氧化碳还原氧化铁的化学反应方程式: 。
(2)实验中澄清石灰水作用是 。
(3)图甲中第①个酒精灯上网罩的作用是 。实验时应先点燃第 个酒精灯。
(4)图乙与图甲相比,它的主要优点是 。
【答案】(1)
(2)检验二氧化碳的生成
(3)集中火焰,提高温度 ②
(4)节约能源
【解析】(1)一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(2)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,能使澄清石灰水变浑浊,故实验中澄清石灰水的作用是:检验二氧化碳的生成;
(3)一氧化碳和氧化铁需要在高温下反应生成铁和二氧化碳,故图甲中第①个酒精灯上网罩的作用是:集中火焰、提高温度;
一氧化碳具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,故应先通入一氧化碳,将装置内空气排尽,故应先点燃第②个酒精灯,尾气处理,防止污染空气;
▉题型10 探究铁生锈的条件
【例10】如图是探究铁钉锈蚀条件的3个实验,一段时间后观察现象。下列说法错误的是( )
A.比较①中甲、乙、丙三处,生锈最明显的地方是乙
B.对比②③说明铁生锈需要水和空气
C.②中植物油的作用是隔绝空气,③中氯化钙的作用是作干燥剂
D.④比①锈蚀严重,说明在其他条件相同时,食盐溶液能加快铁钉的锈蚀
【答案】B
【解析】A、铁与氧气、水共存时最易生锈,所以①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是乙,乙处铁与水和氧气接触最充分,故A说法正确;
B、②铁只与水接触,不生锈,③铁只与氧气接触,不生锈,则对比②③,不能说明铁生锈需要水和空气,故B说法错误;
C、②中植物油的作用是隔绝空气,氯化钙具有吸水性,③中氯化钙的作用是作干燥剂,故C说法正确;
D、④比①锈蚀严重,说明在其他条件相同时,食盐溶液能加快铁钉的锈蚀,故D说法正确;
故选:B。
【变式10-1】学生为探究铁生锈的主要条件是与空气和水同时接触,设计了如下实验。其中多余的实验是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】若想证明铁和氧气、水共同接触时会生锈,则可设计三个实验,即铁只与水接触、铁只与氧气接触、铁与水和氧气共同接触,故选D。
【变式10-2】某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。
【知识回顾】
铁是一种化学性质较活泼的金属,常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。
(1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是 。
(2)铁锈的颜色是 。
【实验探究】
该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究、一段时间后,在A和B中没有观察到明显现象,C和D中铁钉有锈蚀。
(3)B中将蒸馏水煮沸的目的是 。
(4)ABD对比,说明铁钉锈蚀需要的物质是 ;C中的铁钉比D中的锈蚀更严重,原因是 。
【答案】(1)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(2)红棕色(红色、红褐色也可)
(3)除去水中溶有的氧气
(4)氧气和水 C为敞口装置,铁钉能与更多的氧气反应,生锈更严重
【解析】(1)铁能和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故填:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
(2)铁锈的主要成分是氧化铁,是红棕色的,故填:红棕色(红色、红褐色也可);
(3)B中与D对比,控制的变量是氧气,蒸馏水煮沸可以通过升高温度降低氧气在水中的溶解性,除去氧气,故填:除去水中溶有的氧气;
(4)AD对比,在无水情况下铁钉不生锈,BD对比,在无氧气情况下铁钉不生锈,说明铁锈蚀需要氧气和水,故填:氧气和水;
C与D差别在于C是敞口的装置,可以有更多的空气进入试管,提供更多的氧气使铁生锈,故填:C为敞口装置,铁钉能与更多的氧气反应,生锈更严重。
▉题型11 金属防锈的方法
【例11】下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是( )
A.经常用食盐水清洗铁制品 B.保持铁制品表面清洁干燥
C.在铁制品表面涂油漆 D.在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属
【答案】A
【解析】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果,因此减缓或防止钢铁锈蚀的原理是避免铁制品同时与水和空气接触;
A、经常用食盐水清洗铁制品,盐水会加快铁锈蚀的速率,不能减缓或防止钢铁锈蚀,符合题意;
B、保持铁制品表面清洁干燥,能减缓或防止钢铁锈蚀,不符合题意;
C、在铁制品表面涂油漆,能隔绝氧气和水,能减缓或防止钢铁锈蚀,不符合题意;
D、在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属,能隔绝氧气和水,能减缓或防止钢铁锈蚀,不符合题意。
故选:A。
【变式11-1】下列防止金属生锈的方法中,与其它三种方法的原理不同的是( )
A.表面涂油 B.表面刷漆 C.覆盖塑料膜 D.制成合金
【答案】D
【解析】A、在金属表面涂油,即防止金属生锈的方法的原理是将金属与氧气和水隔绝。
B、在金属表面刷漆,即防止金属生锈的方法的原理是将金属与氧气和水隔绝。
C、在金属表面覆盖塑料膜,即防止金属生锈的方法的原理是将金属与氧气和水隔绝。
D、制成合金进行防锈,即防止金属生锈的方法的原理是改变金属的内部结构,制成耐腐蚀的合金。
综上所述,四种防锈方法中,与其它三种方法的原理不同的是制成合金。故选D。
▉题型12 综合考查
【例12】利用如图实验探究金属的化学性质。
(1)实验一:实验中,观察到发出白光后铁丝并未燃烧,原因是 。
(2)实验二:两个反应均生成了氢气。为比较铁和铝的金属活动性强弱,从试剂角度需考虑:①加入同样大小的铁片和铝片;②加入 的稀盐酸。
(3)实验三:反应的化学方程式为 。该实验可以判断金属铜、银的活动性顺序。
(4)实验四:若将一定质量的锌片和铜片同时加到硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,若滤液呈蓝色,则滤液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
【答案】(1)火柴燃烧消耗了较多的氧气,使氧气不足,铁丝不能燃烧
(2)相等体积、相同浓度
(3)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
(4)Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
【解析】(1)实验中,观察到发出白光后铁丝并未燃烧,是因为火柴燃烧消耗了较多的氧气,使氧气不足,铁丝不能燃烧;
(2)为比较铁和铝的金属活动性强弱,根据控制变量唯一的原则,从试剂角度需考虑:①加入同样大小的铁片和铝片;②加入相等体积、相同浓度的稀盐酸;
(3)铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,反应的化学方程式为:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag;
(4)根据金属活动性顺序Zn>H>Cu>Ag,若将一定质量的锌片和铜片同时加到硝酸银溶液中,硝酸银先和锌反应生成硝酸锌和银,待锌反应完全,若硝酸银有剩余,硝酸银会和铜反应生成硝酸铜和银,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,若滤液呈蓝色,说明滤液中含有铜离子,说明铜参与了反应(铜部分或全部反应),则可说明锌完全反应,无法判断硝酸银是否完全反应,则滤液中一定含有的溶质是硝酸锌、硝酸铜,化学式为:Zn(NO3)2、Cu(NO3)2。
【变式12-1】探秘古钱币。
(1)古币金属知多少。我国古代的钱币有多种,如金币、银铜币、铁币等。小民同学家里收藏有一枚古币,可以被磁铁吸引,该古币是 (填币种)。
(2)金属性质的探究。实验小组的同学做了下列实验:
①如图1,铜片表面有黑色物质生成,该反应的化学方程式是 。
②如图2,三支试管里的液体均为稀盐酸,铁丝表面有气泡冒出,银丝和铜丝无明显变化。由此可得出有关金属活动性的结论是 。
③铜币长时间放置不用,表面容易产生一层铜绿【主要成分】,根据化合物的分类,属于 ,从组成预测其能与 反应。
(3)货币流通有原因。铁硬度比铜大,密度比铜小,金和银做成的钱币比铜币腐蚀速度要慢得多,似乎更适合铸造钱币,但是中国历史上铜币的使用量远大于其它材质的货币。综上所述,古代铸造钱币选择金属考虑的两个因素是:① ;② 。
【答案】(1)铁币
(2) 铁>氢,银<氢,铜<氢,铁>铜,铁>银,铜、银活动性不能比较 盐 酸
(3)光泽好 易加工
【解析】(1)金币、银铜币、铁币中只有铁币有磁性,可被磁铁吸引,该古币可被磁铁吸引,则该古币是铁币。故填:铁币。
(2)①氧化铜是黑色的,铜片表面有黑色物质生成说明铜与氧气加热条件下反应生成氧化铜,化学方程式为。故填:。
②三支试管里的液体均为稀盐酸,铁丝表面有气泡冒出,银丝和铜丝无明显变化。即铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,银、铜与稀盐酸不反应。说明金属活动性铁>氢,银<氢,铜<氢,铁>铜,铁>银,铜、银活动性不能比较。故填:铁>氢,银<氢,铜<氢,铁>铜,铁>银,铜、银活动性不能比较。
③Cu2(OH)2CO3含有金属离子铜离子和酸根离子碳酸根离子,所以属于盐;Cu2(OH)2CO3中含有碳酸根和氢氧根,则铜绿能与酸反应,且生成水和放出气体二氧化碳。故填:盐;酸。
(3)物质的性质决定物质的用途,但这不是唯一的决定因素,还需考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利、对环境的影响等,选择铸造硬币的金属材料需要考虑的因素有:光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工等。故填:光泽好;易加工。
【变式12-2】金属在生活、生产中有着广泛应用,金属材料已成为社会发展的重要物质基础。
(1)我国“天问一号”火星探测器成功降落火星,实现了中国航天史无前例的突破在探测器运行系统中使用了铜丝作电线,是因为铜具有良好的 性和延展性。
(2)铝化学性质比较活泼,但铝制品却耐腐蚀,原因是 (用化学方程式表示)。
(3)第24届冬奥会纪念币的材质为黄铜合金,强度高,耐腐蚀。若将少量黄铜合金投入到足量稀盐酸中, (“有”或“没有”)固体剩余。
(4)“嫦娥五号”使用的记忆合金再次让全世界关注新合金材料。Mg2Cu是一种能够储存氢能源的合金,它吸氢后生成MgCu2合金和MgH2,而MgH2和稀盐酸反应能产生氢气。MgH2和稀盐酸反应的化学方程式是 。
【答案】(1)导电
(2)4Al+3O2=2Al2O3
(3)有
(4)MgH2+2HCl=MgCl2+2H2↑
【解析】(1)由于铜具有良好的导电性和延展性,所以使用铜丝作电线。故填:导电。
(2)常温下,铝与空气中氧气反应在表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步氧化,化学方程式为4Al+3O2=2Al2O3,所以铝化学性质比较活泼,但铝制品却耐腐蚀。故填:4Al+3O2=2Al2O3。
(3)黄铜中含有的锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气,铜与盐酸不反应,所以将少量黄铜合金投入到足量稀盐酸中,有固体铜剩余。故填:有。
(4)MgH2和稀盐酸反应能产生氯化镁和氢气,化学方程式MgH2+2HCl=MgCl2+2H2↑。故填:MgH2+2HCl=MgCl2+2H2↑。
【变式12-3】金属及金属材料在生产、生活、航天中应用广泛。
(1)三星堆出土的文物使用了贴金技艺,贴金技艺利用了金具有良好的 性,将黄金锤成极薄的薄片。
(2)铝具有很好的抗腐蚀性,是因为其表面生成一层致密的薄膜,该薄膜是 (填化学式)。
(3)等质量的铜、铁、铝中所含原子个数由多到少的顺序是 。
(4)某同学们到实验室进行锌、铜、银三种金属活动性顺序的探究活动。以下几种实验方案不可行的是_____(填字母编号)。
A.铜片、硫酸锌溶液、硝酸银溶液
B.锌片、银片、硫酸铜溶液
C.锌片、铜片、硝酸银溶液
D.锌片、铜片、稀硫酸、硝酸银溶液
(5)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。一氧化碳还原氧化铁的微型装置如图所示。A处V形管内反应的化学方程式为 ;B处的实验现象为 ;写出一种尾气处理方法: 。
(6)黄铜是铜锌合金,常用于制造机器、电器的零部件。为测定某黄铜样品中铜的质量分数,取20g该黄铜样品加入100g稀硫酸中,恰好完全反应,产生氢气0.2g,计算该黄铜样品中铜的质量分数。
【答案】(1)延展
(2)Al2O3
(3)铝、铁、铜
(4)C
(5) 澄清石灰水变浑浊 导管口放燃着的酒精灯
(6)解:设黄铜样品中锌的质量为x,则
则黄铜样品中铜的质量分数为:
答:该黄铜样品中铜的质量分数为67.5%。
【解析】(1)黄金能锤成极薄的薄片,说明黄金具有良好的延展性。
(2)铝在常温下能与氧气反应生成致密的氧化铝(Al2O3)薄膜。
(3)相对原子质量Cu>Fe>Al,故相同质量的三种金属,其原子数量为铝、铁、铜。
(4)A、铜不能与硫酸锌反应,但能与硝酸银反应,则可知金属活动性顺序:锌>铜>银,该方案可行;
B、锌能与硫酸铜反应,但银不能与硫酸铜反应,则可知金属活动性顺序:锌>铜>银,该方案可行;
C、锌、铜均能与硝酸银反应,则说明银的活动性最弱,但不能比较锌、铜的金属活动性顺序,该方案不可行;
D、锌能与硫酸反应,但铜不能与硫酸反应,且铜能与硝酸银反应,则可知金属活动性顺序:锌>铜>银,该方案可行。
故选C。
(5)一氧化碳能与氧化铁高温条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为;二氧化碳和氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀碳酸钙和水,澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊;一氧化碳有毒,尾气中含有一氧化碳,则需要尾气处理,且一氧化碳具有可燃性,则可在导管口放燃着的酒精灯或用气球收集排气口的尾气等。
(6)见答案。
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