内容正文:
2024-2025学年人教版九年级化学下《8.2金属的化学性质》提优训练(二)
(时间:60分钟 满分:70分)
一.选择题(30分)
1.明代科学家宋应星所著的《天工开物》中,详细记述了金、铜、铁、锌等金属的开采和冶炼方法,记述的金属中金属活动性最强的是( )
A.金 B.铜 C.铁 D.锌
2.已知块状金属X能在空气中燃烧,Y、Z不具有该性质。将Z放入YSO4溶液中,有Y金属析出(Z在化合物中通常显+2价,Z的相对原子质量大于Y)。下列有关说法正确的是( )
A.三种金属的活动性顺序为Z>Y>X
B.Z放入YSO4溶液中后,所得溶液质量增加
C.X在自然界大多以化合物形式存在
D.Y元素在化合物中可能一定显+2价
3.锰和镍(Ni)都是金属元素,将镍丝插入MnSO4溶液中无变化,插入CuSO4溶液中,镍丝上有红色固体析出.Mn、Ni、Cu三种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.Cu、Mn、Ni B.Mn、Ni、Cu C.Ni、Cu、Mn D.Mn、Cu、Ni
4.某化学兴趣小组将一定质量的镁粉加入到硝酸铜和硝酸亚铁的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,向滤渣中滴加稀盐酸无明显现象,则该小组同学的下列判断中,正确的是( )
A.滤液中一定不含硝酸铜 B.滤液中一定含有硝酸镁和硝酸亚铁
C.滤渣中一定含有铜,可能还有铁 D.滤渣中一定含有铜和铁
5.下列化学方程式书写正确的是( )
A.Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
C.3H2SO4+Fe2O3=2FeSO4+3H2O D.Cu+FeCl2=Fe+CuCl2
6.向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,有关该实验的分析正确的是( )
A.该实验一定能判断出Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱 B.反应后溶液的质量一定减少
C.滤液中一定含有硝酸亚铁和硝酸铜 D.滤渣中一定含有Cu
7.在CuCl2和ZnCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。则下列判断正确的是( )
A.滤液中一定有FeCl3 B.滤渣中一定有Cu和Zn,可能有Fe
C.滤液中一定只有两种金属离子 D.滤渣中一定只有Fe
8.下列不能验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的一组试剂是( )
A.Zn、Ag、溶液 B.Zn、Cu、溶液、溶液
C.Cu、Ag、溶液 D.溶液、溶液、Cu
9.能验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的一组试剂是( )
A.Zn、Cu、Ag、H2SO4溶液 B.Zn(NO3)2溶液、Ag、Cu(NO3)2溶液
C.Zn(NO3)2溶液、Cu、AgNO3溶液 D.Cu、Ag、Zn(NO3)2溶液
10.将一定量的铁粉加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,将所得滤渣放入稀盐酸中,无气泡产生,下列说法正确的是( )
A.滤液的质量先会减小后增大
B.滤液中一定含有Fe(NO3)2,一定没有AgNO3,可能含有Cu(NO3)2
C.滤渣里一定含有Ag、Cu,一定没有Fe
D.滤液中最多含有三种溶质,至少有一种
11.将一定量的锌粉加入到硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸镁的混合溶液中,过一段时间后过滤,向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则下列叙述不正确的是( )
A.滤渣中一定含有铜,可能含有锌
B.向滤渣中加入稀盐酸,最后溶液一定变成浅绿色
C.滤液中溶质一定含有硫酸锌和硫酸镁
D.滤液的颜色可能为浅绿色
12.向 AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末,充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣和滤液有下列四种说法正确的是( )
A.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
B.滤渣中一定含有 Ag、Fe,一定不含 Al
C.滤渣中一定含有 Ag,可能含有 Fe,一定不含 Al
D.滤液中一定含有 Fe(NO3)2和Mg(NO3)2一定不含AgNO3,可能含有Al(NO3)3
13.现有甲、乙、丙三种金属,采用将其中的一种金属分别放入另外两种金属的硫酸盐溶液中的方法进行实验,得到三种金属间的转化关系(如下图所示)。则三种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.乙、甲、丙 B.乙、丙、甲 C.丙、甲、乙 D.丙、乙、甲
第13题图 第14题图 第15题图
14.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。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
15.某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3,现向其中加入一定量的锌粉,参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.a~b间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B.c~d间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
C.当参加反应的锌的质量为m3时,溶液中金属离子为Zn2+
D.当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时,溶液中Cu(NO3)2的质量分数相等
二.非选择题( 40 分)
16.(10分)废弃电子产品会给环境造成严重影响,我们应将废旧电子产品进行分类回收,处理再利用,从废旧电器的某些部件中可以回收铜和银,其操作流程如图所示。按要求填空。
(1)在预处理的产品中,四种金属里最活泼的金属名称是 。
(2)步骤Ⅰ中稀硫酸的作用是 ,步骤Ⅰ的分离操作名称是 。
(3)步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式是 。
(4)固体乙的成分是 。
(5)设计步骤Ⅳ的目的是 。
17.(14分)为探究金属与酸反应,某实验小组进行如下两组实验。
实验一:比较铁、铜、锌的活泼性
取经过打磨,且形状、大小相同的铁片、铜片和锌片于三支规格相同的试管中,同时加入稀硫酸,对比观察实验现象。
实验操作
加入稀硫酸的体积
10mL
10mL
ymL
实验现象
产生气泡,速率较慢
无明显现象
产生气泡,速率较快
(1)铁和稀硫酸反应的化学方程式是 。
(2)铁、铜、锌的金属活动性由强到弱的顺序是 。
(3)表中x= ;y= 。
实验二:探究锌与稀硫酸反应,另取一块锌片与质量分数为8%的稀硫酸反应,随着反应的进行,测得产生H2的总体积与反应时间关系如下表,同时用温度传感器测得溶液温度与反应时间关系如下图。
反应时间(s)
20
40
60
80
100
H2体积(mL)
5
15
30
50
60
(4)锌片与稀硫酸反应 (填“吸热”或“放热”)。
(5)20~40S产生H2的平均速率是 mL/s(平均速率指单位时间内H2体积的变化量)。
(6)产生H2的体积:40~60s大于20~40s。主要原因是 。
(7)0-20s溶液温度变化不大的原因是 。
18.(16分)古往今来,金属材料和制品在我们的社会生活中一直起着非常重要的作用。
金属的物理性质
(1)将铜片连入电路,接通电源,观察到小灯泡变亮,说明铜具有 性。
金属的化学性质
Ⅰ.金属与氧气反应
(2)实验前,用 方法除去金属表面的氧化膜。
(3)镁条在空气中能燃烧,铁丝只有在氧气中能燃烧,说明不同种物质燃烧时需要 不同。
(4)空气与过量铜片的反应如图1。利用传感器测得装置内的“氧气含量——时间”曲线如图2。该实验能证明铜与氧气发生了化学变化的证据有 。
Ⅱ.金属与酸反应
(5)如图3,你推测无明显现象的是 (填序号),依据是 。
Ⅲ.铁与硫酸铜溶液反应
(6)图4反应的化学方程式是 。
【实验拓展】
(7)将实验方案与实验目的用“——”进行连线。
【归纳总结】
(8)金属一般具有共同的物理性质,相似的化学性质,但反应的难易和剧烈程度不同。地球上的金属除少数不活泼的以外,都以 (填“单质”或“化合物”)的形式存在。
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2024-2025学年人教版九年级化学下《8.2金属的化学性质》提优训练(二)
(时间:60分钟 满分:70分)
一.选择题(30分)
1.明代科学家宋应星所著的《天工开物》中,详细记述了金、铜、铁、锌等金属的开采和冶炼方法,记述的金属中金属活动性最强的是( )
A.金 B.铜 C.铁 D.锌
【答案】D
【解析】金属活动性:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,故金、铜、铁、锌中锌的活动性最强。故选D。
2.已知块状金属X能在空气中燃烧,Y、Z不具有该性质。将Z放入YSO4溶液中,有Y金属析出(Z在化合物中通常显+2价,Z的相对原子质量大于Y)。下列有关说法正确的是( )
A.三种金属的活动性顺序为Z>Y>X
B.Z放入YSO4溶液中后,所得溶液质量增加
C.X在自然界大多以化合物形式存在
D.Y元素在化合物中可能一定显+2价
【答案】B
【解析】A、已知金属X能在空气中燃烧,Y、Z不具有该性质,则金属X比金属Y和Z的活动性要强,Z放入YSO4溶液中,有Y金属析出,则Z的活动性强于Y,故三种金属的活动性顺序为X> Z>Y,A不正确;B、Z放入YSO4溶液中后,有Y金属析出,方程式为,已知Z的相对原子质量大于Y,则ZSO4的相对分子质量大于YSO4的相对分子质量,故所得溶液质量增加,B正确;C、块状金属X能在空气中燃烧,所以X的化学性质较活泼,在自然界一定以化合物形式存在,C不正确;D、由化学式YSO4可知,Y元素在化合物中通常显+2价,D不正确。故选B。
3.锰和镍(Ni)都是金属元素,将镍丝插入MnSO4溶液中无变化,插入CuSO4溶液中,镍丝上有红色固体析出.Mn、Ni、Cu三种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.Cu、Mn、Ni B.Mn、Ni、Cu C.Ni、Cu、Mn D.Mn、Cu、Ni
【答案】B
【解析】A、将镍丝插入MnSO4溶液中无变化,插入CuSO4溶液中,镍丝上有红色固体析出,镍能置换出铜,铜应该排在镍的后面,故A错误;B、镍不能置换出锰,能置换出铜,Mn、Ni、Cu的活动性由强到弱的顺序是Mn>Ni>Cu,故B正确;C、镍不能置换出锰,说明锰的活动性比镍强,故C错误;D、镍丝插入硫酸铜溶液中,镍丝上有铜析出,证明镍比铜活泼,故D错误。故选B。
4.某化学兴趣小组将一定质量的镁粉加入到硝酸铜和硝酸亚铁的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,向滤渣中滴加稀盐酸无明显现象,则该小组同学的下列判断中,正确的是( )
A.滤液中一定不含硝酸铜 B.滤液中一定含有硝酸镁和硝酸亚铁
C.滤渣中一定含有铜,可能还有铁 D.滤渣中一定含有铜和铁
【答案】B
【解析】A、滤液中可能含有硝酸铜,也可能硝酸铜恰好完全反应,A错误,不符合题意;B、滤液中一定含有反应生成的硝酸镁和没有参与反应的硝酸亚铁,B正确,符合题意;C、滤渣中一定含有铜,一定不含铁和镁,错误,不符合题意;D、滤渣中一定含有铜,一定不含铁和镁,错误,不符合题意。故选B。
5.下列化学方程式书写正确的是( )
A.Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
C.3H2SO4+Fe2O3=2FeSO4+3H2O D.Cu+FeCl2=Fe+CuCl2
【答案】B
【解析】A、CaCO3是沉淀,应在其后面标注↓,正确的方程式为,该选项书写错误;B、锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该选项书写正确;C、氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,而不是硫酸亚铁,正确的方程式为,该选项书写错误;D、金属铜的活动性比铁弱,故它不能将铁从盐溶液中置换出来,,该选项书写错误。故选B。
6.向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,有关该实验的分析正确的是( )
A.该实验一定能判断出Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱 B.反应后溶液的质量一定减少
C.滤液中一定含有硝酸亚铁和硝酸铜 D.滤渣中一定含有Cu
【答案】B
【解析】A、如果铁少量时,可能出现铁未能与硝酸铜反应,则不能比较三种金属的活泼性,故A不正确;B、,反应后溶液质量减小,,反应后溶液质量减小,故B正确;C、如果铁过量时,铁和硝酸银、硝酸铜完全反应,溶液中不含有铜离子,故C不正确;D、滤渣中不一定含有铜,例如铁不足以和硝酸银反应时,铜会与银离子发生置换,所以滤渣中不一定含有Cu,故D不正确。故选B。
7.在CuCl2和ZnCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。则下列判断正确的是( )
A.滤液中一定有FeCl3 B.滤渣中一定有Cu和Zn,可能有Fe
C.滤液中一定只有两种金属离子 D.滤渣中一定只有Fe
【答案】C
【解析】A、由分析知,滤液中含有氯化锌和氯化亚铁,故A不符合题意;B、由分析知,滤渣中含有铜、铁,故B不符合题意;C、由分析知,滤液中含有氯化锌和氯化亚铁,则滤液中一定只有两种金属离子,故C符合题意;D、由分析知,滤渣中含有铜、铁,故D不符合题意。故选C。
8.下列不能验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的一组试剂是( )
A.Zn、Ag、溶液 B.Zn、Cu、溶液、溶液
C.Cu、Ag、溶液 D.溶液、溶液、Cu
【答案】C
【解析】A、Zn能与硫酸铜反应,说明锌比铜活泼,Ag不能与硫酸铜反应,说明铜比银活泼,则三种金属的活动性顺序为Zn>Cu>Ag,不符合题意;B、Zn、Cu均能与硝酸银反应,说明锌和铜均比银活泼,锌能与硫酸反应,铜不能与硫酸反应,说明Zn>H>Cu,则三种金属的活动性顺序为Zn>Cu>Ag,不符合题意;C、Cu、Ag均不能与硫酸锌反应,说明锌比铜、银活泼,无法比较铜和银的活动性强弱,符合题意;D、铜能与硝酸银反应,说明铜比银活泼,铜不能与硫酸锌反应,说明锌比铜活泼,则三种金属的活动性顺序为Zn>Cu>Ag,不符合题意;故选C。
9.能验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的一组试剂是( )
A.Zn、Cu、Ag、H2SO4溶液 B.Zn(NO3)2溶液、Ag、Cu(NO3)2溶液
C.Zn(NO3)2溶液、Cu、AgNO3溶液 D.Cu、Ag、Zn(NO3)2溶液
【答案】C
【解析】A、Zn、Cu、Ag、溶液,锌与稀硫酸反应,铜和银不能与稀硫酸反应,只能证明锌的活动性强于铜和银,不能证明铜和银的活动性强弱,不符合题意;B、Ag、溶液、溶液,银与硝酸锌和硝酸铜溶液都不反应,只能证明银的活动性比锌和铜弱,不能证明铜和锌的活动性,不符合题意;C、Cu、溶液、溶液,铜不与硝酸锌反应,无明显现象,说明锌比铜活泼,能与硝酸银反应,有银白色固体析出,说明铜比银活泼,可以验证三种金属的活动性顺序,符合题意;D、Cu、Ag与溶液均不反应,说明了活动性锌>铜,锌>银,但无法确定银和铜的活动性强弱,不能验证三种金属的活动性顺序;故填:C。
10.将一定量的铁粉加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,将所得滤渣放入稀盐酸中,无气泡产生,下列说法正确的是( )
A.滤液的质量先会减小后增大
B.滤液中一定含有Fe(NO3)2,一定没有AgNO3,可能含有Cu(NO3)2
C.滤渣里一定含有Ag、Cu,一定没有Fe
D.滤液中最多含有三种溶质,至少有一种
【答案】D
【解析】A、铁与硝酸银和硝酸铜分别反应生成的银和铜的质量均大于参加反应的铁的质量,所以反应中溶液的质量逐渐减少,选项错误;B、铁、铜、银三种金属的活动性顺序为铁>铜>银,将一定量的铁粉加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,充分反应后过滤,将所得滤渣放入稀盐酸中,无气泡产生,则反应后的固体中没有铁粉剩余,硝酸银可能没有完全反应,滤液中一定含有Fe(NO3)2,可能含有AgNO3和Cu(NO3)2,选项错误;C、铁、铜、银三种金属的活动性顺序为铁>铜>银,将一定量的铁粉加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,充分反应后过滤,将所得滤渣放入稀盐酸中,无气泡产生,则反应后的固体中没有铁粉剩余,即滤渣里一定含有Ag、可能含有Cu,一定没有Fe,选项错误;D、铁、铜、银三种金属的活动性顺序为铁>铜>银,将一定量的铁粉加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,硝酸银完全反应后,剩余的铁再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,充分反应后过滤,将所得滤渣放入稀盐酸中,无气泡产生,即铁粉完全反应,可能是铁粉完全将硝酸银和硝酸铜反应掉,溶液中只含有硝酸亚铁,也可能是铁粉与硝酸银恰好完全反应,溶液中的溶质是硝酸铜和生成的硝酸亚铁,还可能是铁粉完全反应后硝酸银有剩余,此时溶液中的溶质有硝酸银、硝酸铜和硝酸亚铁,选项正确。故选D。
11.将一定量的锌粉加入到硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸镁的混合溶液中,过一段时间后过滤,向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则下列叙述不正确的是( )
A.滤渣中一定含有铜,可能含有锌
B.向滤渣中加入稀盐酸,最后溶液一定变成浅绿色
C.滤液中溶质一定含有硫酸锌和硫酸镁
D.滤液的颜色可能为浅绿色
【答案B
【解析】由分析得:A、滤渣中一定含有铜,可能含有锌,叙述正确,不符合题意;B、锌活动性大于铁,若有锌过量,向滤渣中加入稀盐酸,锌和先与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,最后溶液不一定变成浅绿色,叙述错误,符合题意;C、滤液中溶质一定含有生成的硫酸锌和不反应的硫酸镁,叙述正确,不符合题意;D、如果硫酸亚铁没有完全反应完,剩余的硫酸亚铁会使滤液显浅绿色,叙述正确,不符合题意;故选B。
12.向 AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末,充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣和滤液有下列四种说法正确的是( )
A.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
B.滤渣中一定含有 Ag、Fe,一定不含 Al
C.滤渣中一定含有 Ag,可能含有 Fe,一定不含 Al
D.滤液中一定含有 Fe(NO3)2和Mg(NO3)2一定不含AgNO3,可能含有Al(NO3)3
【答案】C
【解析】A、向滤渣中加入稀盐酸,不一定有气泡产生,因为不确定铁是否有剩余,说法错误; B、滤渣中一定含有Ag,一定不含Al,可能含有Fe,说法错误; C、滤渣中一定含有Ag,可能含有Fe,一定不含Al,说法正确;D、滤液显浅绿色,铝已完全反应,铁已参加反应,故滤液一定含有Fe(NO3)2、Al(NO3)3、Mg(NO3)2,可能含有AgNO3,说法错误。故选:C。
13.现有甲、乙、丙三种金属,采用将其中的一种金属分别放入另外两种金属的硫酸盐溶液中的方法进行实验,得到三种金属间的转化关系(如下图所示)。则三种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.乙、甲、丙 B.乙、丙、甲 C.丙、甲、乙 D.丙、乙、甲
【答案】C
【解析】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。根据转化关系,丙能将甲置换出来,甲能将乙置换出来,故三种金属的活动性顺序为:丙、甲、乙。故选C。
第13题图 第14题图 第15题图
14.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。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
【解析】A、t1时,产生气体的质量是X>Y,正确;B、由图可知,t2时,X已经消耗完,Y还没有消耗完,开始时两者的质量相等且酸是过量的,所以t2时消耗金属的质量X>Y,正确;C、由题干可知,金属的质量相等,且酸是足量的,所以最后金属全部反应完,图示中t3时刻两者的气体质量不再变化,说明金属已经完全反应,又金属的质量相等,所以消耗金属的质量X=Y,正确;D、t3时,产生气体的质量是X>Y,所以消耗盐酸的质量应该是X>Y,错误。故选D。
15.某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3,现向其中加入一定量的锌粉,参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.a~b间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B.c~d间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
C.当参加反应的锌的质量为m3时,溶液中金属离子为Zn2+
D.当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时,溶液中Cu(NO3)2的质量分数相等
【答案】D
【解析】根据金属活动性顺序,向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,本着“弱者先出局”的原则,故先后发生以下2个反应:2AgNO3+Zn==Zn(NO3)2+2Ag,Cu(NO3)2+ Zn==Zn(NO3)2+ Cu,A、a~b间(不含两点)表示发生第一个反应,故溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+,正确,B、c~d间(不含两点)表示发生第二个反应,故此时溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+,正确,C.当参加反应的锌的质量为m3时,表示金属锌过量,此时溶液中金属离子只有Zn2+,正确,D、当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时,表示参与反应锌的质量不同,故溶液的质量也不同,而溶液中溶质Cu(NO3)2的质量不变,故溶质Cu(NO3)2的质量分数不相等,错误,故选D。
二.非选择题( 40 分)
16.(10分)废弃电子产品会给环境造成严重影响,我们应将废旧电子产品进行分类回收,处理再利用,从废旧电器的某些部件中可以回收铜和银,其操作流程如图所示。按要求填空。
(1)在预处理的产品中,四种金属里最活泼的金属名称是 。
(2)步骤Ⅰ中稀硫酸的作用是 ,步骤Ⅰ的分离操作名称是 。
(3)步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式是 。
(4)固体乙的成分是 。
(5)设计步骤Ⅳ的目的是 。
【答案】(1)镁 (2) 将铁和镁完全反应 过滤 (3)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
(4)铁、铜 (5)除去固体乙中的铁,得到纯净的铜
【解析】(1)根据金属活动性顺序可知,在预处理的产品中,四种金属里最活泼的金属名称是镁;故填:镁。(2)步骤Ⅰ中稀硫酸的作用是:将铁和镁完全反应,步骤Ⅰ的分离操作名称是过滤;故填:将铁和镁完全反应;过滤。(3)步骤Ⅱ中发生的反应是铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,化学方程式是:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag;故填:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
(4)由分析可知,固体乙的成分是:铁、铜;故填:铁、铜。(5)步骤Ⅳ加入过量的稀硫酸的目的是:除去固体乙中的铁,得到纯净的铜。故填:除去固体乙中的铁,得到纯净的铜。
17.(14分)为探究金属与酸反应,某实验小组进行如下两组实验。
实验一:比较铁、铜、锌的活泼性
取经过打磨,且形状、大小相同的铁片、铜片和锌片于三支规格相同的试管中,同时加入稀硫酸,对比观察实验现象。
实验操作
加入稀硫酸的体积
10mL
10mL
ymL
实验现象
产生气泡,速率较慢
无明显现象
产生气泡,速率较快
(1)铁和稀硫酸反应的化学方程式是 。
(2)铁、铜、锌的金属活动性由强到弱的顺序是 。
(3)表中x= ;y= 。
实验二:探究锌与稀硫酸反应,另取一块锌片与质量分数为8%的稀硫酸反应,随着反应的进行,测得产生H2的总体积与反应时间关系如下表,同时用温度传感器测得溶液温度与反应时间关系如下图。
反应时间(s)
20
40
60
80
100
H2体积(mL)
5
15
30
50
60
(4)锌片与稀硫酸反应 (填“吸热”或“放热”)。
(5)20~40S产生H2的平均速率是 mL/s(平均速率指单位时间内H2体积的变化量)。
(6)产生H2的体积:40~60s大于20~40s。主要原因是 。
(7)0-20s溶液温度变化不大的原因是 。
【答案】(1) (2)锌>铁>铜 (3) 8 10 (4)放热 (5)0.5/1/2(6)反应放热,40~60 s 溶液温度更高,反应速率更快(7)反应刚开始,放出热量少
【解析】(1)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,该反应的化学方程式为Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑;(2)根据实验现象“锌片表面产生气泡,速率较快,铁片表面产生气泡,速率较慢,铜片表面无明显现象”可知,三种金属中,金属活动性最强的是锌,最弱的是铜,故三种金属的活动性由强到弱的顺序为锌>铁>铜;(3)该实验利用“控制变量法”进行实验,该实验中的变量为金属的种类,其他实验条件应相同,即使用硫酸的浓度、体积、金属块的质量、形状、大小等都相同,否则无法根据实验现象比较三种金属的活动性顺序,故x=8,y=10;(4)根据图示可知,从20s开始,溶液的温度逐渐升高,故可推断锌与稀硫酸反应放热;(5)20~40s产生氢气的平均速率为;(6)由于该反应放热,随着反应的不断进行放出的热量越来越多,即40~60s时溶液的温度高于20~40s时溶液的温度,所以40~60s时反应速率更快,产生气体的体积更大;(7)由于刚开始反应时(0~20s)放出的热量较少,所以溶液温度变化不大。
18.(16分)古往今来,金属材料和制品在我们的社会生活中一直起着非常重要的作用。
金属的物理性质
(1)将铜片连入电路,接通电源,观察到小灯泡变亮,说明铜具有 性。
金属的化学性质
Ⅰ.金属与氧气反应
(2)实验前,用 方法除去金属表面的氧化膜。
(3)镁条在空气中能燃烧,铁丝只有在氧气中能燃烧,说明不同种物质燃烧时需要 不同。
(4)空气与过量铜片的反应如图1。利用传感器测得装置内的“氧气含量——时间”曲线如图2。该实验能证明铜与氧气发生了化学变化的证据有 。
Ⅱ.金属与酸反应
(5)如图3,你推测无明显现象的是 (填序号),依据是 。
Ⅲ.铁与硫酸铜溶液反应
(6)图4反应的化学方程式是 。
【实验拓展】
(7)将实验方案与实验目的用“——”进行连线。
【归纳总结】
(8)金属一般具有共同的物理性质,相似的化学性质,但反应的难易和剧烈程度不同。地球上的金属除少数不活泼的以外,都以 (填“单质”或“化合物”)的形式存在。
【答案】(1)导电 (2)砂纸打磨 (3)氧气的浓度 (4)铜片表面覆盖一层黑色物质、装置内的氧气含量降低 (5) A 金属活动性顺序中铜排在氢后面,不能置换出硫酸中的氢
(6)
(7)
(8)化合物
【解析】(1)将铜片连入电路,接通电源,观察到小灯泡变亮,说明铜具有导电性;(2)实验前,用砂纸打磨的方法除去金属表面的氧化膜;(3)镁条在空气中能燃烧,铁丝只有在氧气中能燃烧,空气中氧气浓度较氧气中低,则说明不同种物质燃烧时需要氧气的浓度不同;
(4)铜是紫红色固体,铜和氧气加热生成黑色的氧化铜,该实验能证明铜与氧气发生了化学变化的证据有铜片表面覆盖一层黑色物质,装置内的氧气含量降低;(5)由于金属活动性顺序中铜排在氢后面,不能置换出硫酸中的氢,所以A中无明显现象;(6)图4中铁比铜活泼,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为:;
(7)铁粉能被磁铁吸引,而氧化铜粉末不能被磁铁吸引,可用磁铁吸引的方法鉴别铁粉和氧化铜粉末;除去二氧化碳中的一氧化碳,通过足量灼热的氧化铁,一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则;过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,二氧化锰不溶于水,加入二氧化锰能此时气泡的是过氧化氢溶液,无明显现象的是蒸馏水,现象不同,可以鉴别;在蜡烛火焰上罩一个干冷的烧杯,晒烧杯内壁出现水雾,说明蜡烛燃烧生成了水水是由氢元素和氧元素组成的,根据质量守恒定律,反应物氧气中只含有氧元素,则说明蜡烛中含有氢元素;故连线为: ;
(8)地球上的金属除少数不活泼的如金、银等以单质的形式存在,大部分都以化合物的形式存在。
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