专题03 金属(期中压轴题训练)九年级科学上学期浙教版
2025-10-21
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内容正文:
专题03 金属
1. 往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示,下列说法中正确的是( )
A.ab段(不含两端点)对应溶液中含有的金属离子为Zn2+、Cu2+、Fe2+
B.bc段(不含两端点)析出的金属是Fe
C.c点对应溶液中含有的金属离子为Zn2+和Cu2+
D.若bc段和cd段中析出固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为m1和 m2,m1<m2
2. 将等质量的镁、铁、锌,分别放入三份溶质质量分数相同的稀盐酸中,反应生成的H2质量与反应时间的关系如图所示。根据图中的信息,作出的判断不正确的是( )
A.图线x表示镁的反应情况
B.铁消耗的稀盐酸质量最大
C.镁、锌一定过量,铁可能反应完
D.镁一定过量,锌、铁可能反应完
3. 科学小组利用杠杆平衡实验研究金属与溶液的化学反应。如图所示,等臂杠杆两端分别悬挂质量相同的锌球和铁球,初始时杠杆平衡。随后两球分别浸没在CuSO4溶液和稀H2SO4中片刻,观察实验现象并分析结果。下列说法中正确的是( )
A.右边烧杯中溶液的质量增加
B.左边烧杯中溶液的质量减少
C.两边烧杯中溶液的质量都不变
D.取掉烧杯后,杠杆仍然保持平衡
4. 向5.6g铁粉中先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液,充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液,剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.所加溶液质量为M1g时,生成Cu的质量为m1g
B.a~b段和b~c段溶液中的溶质均为Fe(NO3)3
C.c点对应的剩余固体中含有Cu、Ag
D.e点溶液中只含AgNO3
5. 用图像能较清晰地反映化学变化中离子的个数关系。将一定质量的铁片放入某一溶液中(含Ca2+、Cu2+和Ag+数量相同),反应一段时间后烧杯内相关离子数量关系可能成立的是( )
A.ω B.
C. D.
6. 如图是探究金属铁锈蚀条件的实验装置图(铁架台等辅助仪器已略去),下列关于该实验的说法错误的是( )
A.一段时间后,甲中铁钉生锈,乙中铁钉没生锈
B.甲装置中,铁钉与水和氧气同时接触从而生锈
C.丙装置中,加入干燥剂是为了除去空气中的水蒸气
D.该实验无法探究出铁生锈是否与氧气有关
7. 小颖同学为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序进行了如图甲所示的实验,实验后把两试管中的物 质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤,再向滤渣中加入适量稀盐酸,产生无色气泡。根据上述信息,判断下列说法正确的是( )
A.原a、b试管中溶液都一定呈浅绿色
B.滤液中一定含有Mg2+、Fe2+,可能含有Cu2+
C.滤渣质量一定大于所加铁粉的总质量
D.滤渣含有三种固体物质
8. 往AgNO3和Cu(NO3)2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.根据上述现象分析,你认为下面结论错误的是( )
A.滤渣一定有Fe粉
B.滤渣一定有Cu粉
C.滤液中一定有Fe2+
D.滤液中一定有Ag+、Cu2+
9. 向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中,加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,滤液呈蓝色。下列判断正确的是( )
A.与原溶液相比,滤液的质量可能增大
B.向滤液中滴入稀盐酸,可能会有白色沉淀出现
C.滤液中可能有Fe(NO3)2、Mg(NO3)2和Cu(NO3)2
D.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
10. 借助图像可以反映各种变化过程中相关量之间的关系。下列图像不能正确反映对应关系的是( )
A.向等质量的铝粉和镁粉中分别加入足量的同浓度的稀盐酸,则a点时两个烧杯中都有金属剩余
B.t℃时,向一定量不饱和硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾晶体
C.向硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入锌粉至过量
D.跳伞运动员从飞机上跳下,在降落伞打开前他作加速运动,打开一段时间后开始匀速下落
11. 两烧杯中盛有等质量、等质量分数的稀盐酸,现向两烧杯中分别加入质量都为m的金属Zn和Fe,生成氢气的质量随加入金属质量的关系如图所示,由图可知( )
A.Zn的活动性比Fe强
B.当m=a时,放入Zn的烧杯中盐酸过量
C.当m=b时,两烧杯中溶液的质量相等
D.当m=c时,两烧杯中剩余的金属质量Zn>Fe
12. 向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,下列说法错误的是( )
A.若滤渣中只有一种金属,则滤液质量一定增大
B.若滤渣中有Fe,则一定有Cu
C.若滤液中只有ZnCl2,则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
D.若滤液中有FeCl2,则一定有CuCl2
13. 往AgNO3和Cu(NO3)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,无气泡产生,根据上述现象,你能得出的结论是( )
A.滤液中一定有Fe2+
B.滤液中一定有Ag+、Cu2+
C.滤渣中一定有Fe
D.滤渣中一定有Cu
14. 在相同质量、相同质量分数的稀硫酸中,分别加入足量的Mg、Fe、Zn三种金属,其发生反应的质量关系如图所示,读识如图并判断,下面推理合理的是( )
①反应速率:Mg>Fe>Zn
②反应生成氢气质量:Mg=Fe=Zn
③反应后溶液质量:Mg=Fe=Zn
④反应后溶液溶质质量分数:Mg<Fe<Zn。
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
15. 用等质量的锌、铁、镁三种金属分别与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.反应后一定有剩余的金属是镁和铁
B.反应后可能没有剩余的金属是锌和铁
C.从图中可看出三种金属消耗的稀盐酸质量相等
D.曲线X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况
16. 为探究锌、铜、铁三种金属的活动性顺序,某学习小组做了如甲图所示实验。实验结束后将试管①、试管②内的物质全部倒入同一烧杯中,充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多(如乙图所示)。下列说法不正确的是( )
A.甲图所示试管②中反应后固体一定不含铁
B.乙图所示反应后烧杯中的固体一定含有铁
C.乙图所示反应后烧杯中的溶液一定含有氯化锌和氯化亚铁,可能含有氯化铜
D.乙图所示反应后烧杯中最后所得固体的质量一定大于2a g
17. 等质量、等浓度的稀硫酸分别与足量的镁、锌两种金属反应,下列图象能正确表示产生氢气质量与反应时间之间关系的是( )
A. B.
C. D.
18. 金属和金属材料在生产生活中有广泛用途。
(1)生活中不宜用钢丝球擦洗铝制品,原因是 。
(2)为了探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序,某小组同学做了以下三个实验:①将X放入Y的盐溶液中,有Y固体析出;②将Y放入Z的盐溶液中,有Z固体析出;③将X放入Z的盐溶液中,有Z固体析出。经过讨论,实验 (填序号)是多余的,可得出三种金属的活动性由强到弱的顺序为 。
(3)向Mg(NO3)、AgNO3和Cu(NO3)2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。往滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,产生气泡的化学方程式为 。滤渣中一定有 。
19. 在研究“铁生锈的条件”的实验中,某兴趣小组对实验进行了创新设计,请把实验报告补充完整。
【实验目的】探究铁生锈的条件。
【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝,绕成螺旋状,放入3支干燥洁净的试管底部,进行下列实验,实验要保证有足够长的时间来观察现象。
【实验现象】实验①②无明显现象,实验③中铁丝生锈,且试管内空气体积减小。
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的 发生反应的结果。
【实验思考】
(1)当铁丝足量,时间足够长,实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的五分之一。
(2)该实验创新之处在于:可根据铁丝表面的铁锈和 两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
20. 小毛在探究金属化学性质时,做了如图甲、乙的两次实验。
(1)图甲是向滤液中加入稀盐酸,观察到有白色沉淀产生,滤液中一定含有的金属离子为 (填离子符号);
(2)图乙是向滤渣中加入稀盐酸,观察到有无色气体产生。滤液中含有溶质的化学式为 。
21. 金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。
(1)下列金属制品中,利用金属导热性的是 (填字母)。
A.金属硬币
B.铜制火锅
C.铝制导线
(2)铝合金中主要含铝、铜、镁三种金属,为验证这三种金属的活动性顺序,小海同学设计了以下3个实验:甲实验观察到 现象,从而得出的结论是铝的金属活动性更强,小山同学认为乙、丙实验对验证这三种金属活动性没有作用,可以省去,你的看法是 (填字母)。
A.丙可以省去,乙不能省去
B.乙可以省去,丙不能省去
C.乙、丙都可以省去
D.乙、丙都不能省去
(3)如图横坐标表示反应时间,纵坐标表示氢气的质量。能代表等质量的Mg、Zn、Fe分别与足量的盐酸反应的图像是 。
A.B.C.D.
22. 某兴趣小组同学探究不同条件下铁钉的锈蚀。
(1)将洁净无锈的铁钉分别置于如图装置中,经过一段时间观察,出现明显锈迹的装置是 (填装置序号)。比较后归纳:铁生锈是因为铁与空气中的氧气、水等发生了化学反应。
(2)常听说菜刀沾盐水生锈更快。那么类似NaCl的氯化物对铁钉生锈有怎样的影响呢?
【查阅资料】NaCl、CaCl2、CuCl2、FeCl3等物质属于氯化物。
【实验过程】探究氯化物对铁钉生锈速度的影响。
编号
A
B
C
D
实验
现象
2天后,铁钉表面出现红色
1天后,铁钉表面出现红色
1天后,铁钉表面出现红色
7分钟后铁钉表面出现红色,20分钟后试管底部出现红色沉淀
①实验A的作用是 。
②对比实验编号A、B、C,可以得到的结论是 。
③小组同学认为,编号D试管中的红色沉淀可能是铁锈,也可能是铜。他们认为红色沉淀
可能是铜的理由是 。(用化学方程式表示)
23. 某小组用耐强碱的反应管等仪器组装成如图1实验装置,以研究铜酸钠(NaCuO2)跟H2的反应,此反应的化学方程式为:2NaCuO2+3H22NaOH+2Cu+2H2O.实验中观察到如下现象:①固体中出现紫红色物质:②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色。
请回答:
(1)若实验过程中包含下列步骤(没有根据操作顺序排列):①停止通H2;②通纯净H2排净装置里空气;③点燃酒精灯加热;④熄灭酒精灯停止加热。正确的操作顺序是 (填序号)。
(2)根据题干中给出的实验现象 (选填“①”或“②”),可直接判断氢气发生了化学变化。
(3)完全反应后,为了测定固体产物中Cu的质量,要用蒸馏水多次洗涤后晾干,称量。在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是 。
(4)如图2所示装置,利用铁生锈的原理可以比较准确地测出空气中氧气的含量。【已知:铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿。化学方程式:2Cu+O2+H2O+CO2═Cu(OH)2CO3】若将此装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验,能否比较准确地测出空气中氧气的含量,并说明理由 。
24. 在科学实验操作技能大赛中,小华同学用所学的科学知识迅速搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置(铁矿石的主要成分为Fe2O3)。
(1)为确保制得较纯净的CO,还需在C、D间加装盛放 (选填“碱石灰”或“氢氧化钠溶液”)的装置。
(2)装置调整好以后,按照规范步骤进行实验,当观察到D装置出现:铁矿石颜色发生变化或 时,证明铁矿石一定有部分被还原了,请写出D装置中发生的化学反应方程式 。
(3)实验结束时,在拆卸装置前得进行以下操作:先熄灭C、D中的酒精喷灯,待装置冷却后再停止滴加稀盐酸。目的是 。
25. 小明想设计实验来验证铁、铜、银的金属活动性,实验室中可选的材料有铁丝、铜丝、银丝、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。
(1)实验前要用砂纸打磨铁丝表面的原因是 。
(2)为达到实验目的,乙试管中的X溶液应选择 。
(3)小明发现实验中甲试管铜丝表面出现黑色物质,对该黑色物质的成分提出了以下猜想并设计了A、B、C、D四组实验。
猜想一:可能是生成的银与溶液中的氧气反应,生成的氧化银为黑色。
猜想二:可能是硝酸银溶液浓度低,析出的银颗粒较小,吸收全部光呈黑色。
根据本实验结果,上述两个猜想被证实是正确的有 。
26. 如图为某小组探究金属化学性质的两组实验。
实验Ⅰ
实验Ⅱ
(1)实验Ⅰ中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱,有同学认为不够合理,理由是 。
(2)写出实验Ⅱ中C试管内反应的化学方程 。
(3)实验Ⅱ中要验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序,至少要做的实验是 (填字母序号)。
27. 下列图像能正确反映相关变化关系的是( )
A.①等质量的镁和氧气充分反应
B.②向等质量的锌粉、镁粉中分别加入等质量、等质量分数的足量稀盐酸
C.③向一定质量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁粉
D.④向饱和的石灰水中加入少量的生石灰
28. 对图、表信息的处理能力,是学习科学的必备素养。分析图文,回答下面小题。如图是含铁(Fe)物质的化合价——物质类价图,下列说法正确的是( )
A.物质a在空气中燃烧,火星四溅
B.物质b是铁锈,能被磁铁吸引
C.物质c能溶于水,形成黄色溶液
D.物质d的化学式可能是FeCl3
29. 现有等质量的X、Y两种金属,分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知X、Y在生成物中化合价均为+2价),则下列说法中不正确的是( )
A.反应结束后生成氢气的总质量:X>Y
B.相对原子质量:X>Y
C.两种金属的活动性:Y>X
D.金属与酸反应产生氢气的速率:Y>X
30. 相同质量的Mg、Mn、Zn三种金属,分别与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应(Mn反应可生成MnSO4),生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系如图,分析图像不能分析得出的结论的是( )
A.三种金属的活动性顺序:Mg>Mn>Zn
B.三种金属的相对原子质量:Mg<Mn<Zn
C.三种金属消耗稀硫酸的质量:Mg>Mn>Zn
D.三种金属与稀硫酸反应后生成盐的质量:MgSO4>MnSO4>ZnSO4
31. X、Y、Z、W是四种不同的金属,为比较金属活动性的强弱,某同学利用这四种金属单质、盐酸、Z的硝酸盐、W的硝酸盐,进行有关实验,结果如下表(能发生置换反应的记为“√”,不能反应的记为“—”,无标记的表示未做该实验).这四种金属的活动性顺序为( )
X
Y
Z
W
盐酸
√
﹣
﹣
√
Z的硝酸盐
√
W的硝酸盐
√
﹣
A.Y>W>Z>X B.X>Y>W>Z C.W>X>Y>Z D.X>W>Y>Z
32. 向氯化铜溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,关于滤液中所含的阳离子和滤渣的成分,可能的情况有( )
①滤液中只有Zn2+,滤渣为Zn、Cu
②滤液中只有Zn2+,滤渣为Zn
③滤液中有Zn2+、Cu2+,滤渣为Zn
④滤液中有Zn2+、Cu2+,滤渣为Cu
A.①③ B.①④ C.②④ D.③④
33. 为了探究金属与盐溶液的反应规律,将一定质量的锌粉和银粉加入Cu(NO3)2溶液中,充分反应,实验过程及实验现象如图所示,则下列判断中正确的是( )
A.滤液中可能含有Ag+
B.滤渣中可能含有单质锌
C.滤液中一定含有Cu2+
D.滤渣中一定含有单质铜
34. 某校化学兴趣小组的同学用如图所示装置,对铁生锈的条件进行了探究。据图回答问题:
(1)装置A中发生反应的化学反应方程式 。
(2)装置B中生石灰的作用是什么? 。
(3)装置C、D中的实验现象对比,说明铁生锈的一个条件是什么? 。
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专题03 金属
1. 往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示,下列说法中正确的是( )
A.ab段(不含两端点)对应溶液中含有的金属离子为Zn2+、Cu2+、Fe2+
B.bc段(不含两端点)析出的金属是Fe
C.c点对应溶液中含有的金属离子为Zn2+和Cu2+
D.若bc段和cd段中析出固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为m1和 m2,m1<m2
【解答】解:硝酸铜,硝酸银,硝酸亚铁溶液中加入锌会发生置换反应,根据金属活动顺序表,这几个金属的活动性为Zn>Fe>Cu>Ag;因此,锌先和硝酸银反应,再和硝酸铜反应,最后和硝酸亚铁反应。从图上可以得知,ab段是锌和硝酸银反应,b点硝酸银反应完全,bc段是锌和硝酸铜反应,c点硝酸铜反应完全,cd段是锌和硝酸亚铁反应,d点硝酸亚铁反应完全。
A.c点硝酸铜反应完全,因此溶液中不含有铜离子,含有Zn2+、Fe2+,故A错误;
B.bc段是锌和硝酸铜,析出的金属是铜,故B错误;
C.c点对应溶液中含有的金属离子为反应生成硝酸锌中的有Zn2+、没有反应的硝酸亚铁中的Fe2+,故错误;
D.反应的化学方程式及其质量关系:
Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu,
65 64
Zn+Fe(NO3)2=Zn(NO3)2+Fe
65 56
由以上质量关系可知,生成相等质量的铜和铁时,硝酸亚铁消耗锌的质量比硝酸铜大,若bc段和cd段中析出固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为m1和 m2,则m1<m2,故正确。
故选:D。
2. 将等质量的镁、铁、锌,分别放入三份溶质质量分数相同的稀盐酸中,反应生成的H2质量与反应时间的关系如图所示。根据图中的信息,作出的判断不正确的是( )
A.图线x表示镁的反应情况
B.铁消耗的稀盐酸质量最大
C.镁、锌一定过量,铁可能反应完
D.镁一定过量,锌、铁可能反应完
【解答】解:A、由于盐酸的溶质质量分数相同,而图中X反应速度最快,说明X是三种金属中活动性最强的镁;所以判断正确;
B、图中铁生成氢气最多,根据反应前后元素质量不变,而盐酸的溶质质量分数相同,故可判断铁消耗盐酸质量最大;所以判断正确;
C、图中镁、锌产生氢气质量相等,说明镁没有完全反应,但不能确定锌也没有完全反应;所以判断错误;
D、从图中看到镁和锌反应生成的氢气一样多,则消耗的稀盐酸一样多,那么镁一定过量,锌可能过量或反应完,所以判断正确;
故选:C。
3. 科学小组利用杠杆平衡实验研究金属与溶液的化学反应。如图所示,等臂杠杆两端分别悬挂质量相同的锌球和铁球,初始时杠杆平衡。随后两球分别浸没在CuSO4溶液和稀H2SO4中片刻,观察实验现象并分析结果。下列说法中正确的是( )
A.右边烧杯中溶液的质量增加
B.左边烧杯中溶液的质量减少
C.两边烧杯中溶液的质量都不变
D.取掉烧杯后,杠杆仍然保持平衡
【解答】解:A、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,56份质量的铁完全反应生成2份质量的氢气,反应后溶液质量增大,故选项正确。
B、锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,65份质量的锌反应生成64份质量的铜,反应后溶液质量增大,故选项不正确。
C、两边溶液质量都增大,故选项不正确。
D、取掉烧杯后,杠杆向右偏转,是因为右边质量减小的幅度大于左边,故选项不正确。
故选:A。
4. 向5.6g铁粉中先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液,充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液,剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.所加溶液质量为M1g时,生成Cu的质量为m1g
B.a~b段和b~c段溶液中的溶质均为Fe(NO3)3
C.c点对应的剩余固体中含有Cu、Ag
D.e点溶液中只含AgNO3
【解答】解:A、所加溶液质量为M1g时,m1g为生成铜的质量与剩余铁的质量总和,所以生成铜的质量不等于m1g,故A错误;
B、a~b段,铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,b~c段,铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,所以a~b段和b~c段溶液中的溶质均为Fe (NO3)2,故B不正确;
C、a~b段,是铁和硝酸铜的反应,b点铁有剩余,b点固体为铁和铜,b~c段,是铁和硝酸银的反应,且铁被完全反应,则c点含有Cu、Ag,故C正确;
D、e点溶液中溶质是过量的硝酸银、反应生成的硝酸亚铁和硝酸铜,故D错误。
故选:C。
5. 用图像能较清晰地反映化学变化中离子的个数关系。将一定质量的铁片放入某一溶液中(含Ca2+、Cu2+和Ag+数量相同),反应一段时间后烧杯内相关离子数量关系可能成立的是( )
A.ω B.
C. D.
【解答】解:金属活动性顺序为Ca>Fe>Cu>Ag,将一定质量的铁片放入某一溶液中(含Ca2+、Cu2+和Ag+数量相同),铁原子不能与钙离子反应,铁原子优先与Ag+反应生成亚铁离子和银原子,1个铁原子能与2个银离子反应生成1个亚铁离子和2个银原子;Ag+反应完,若还有铁,铁原子才能与Cu2+反应生成亚铁离子和铜原子,1个铁原子和1个铜离子反应生成1个亚铁离子和1个铜原子。
A、铁原子不能与钙离子反应,铁原子优先与Ag+反应生成亚铁离子和银原子,Ag+反应完,若还有铁,铁原子才能与Cu2+反应生成亚铁离子和铜原子,溶液中不可能含有银离子而没有铜离子,故选项错误。
B、铁原子不能与钙离子反应,铁原子优先与Ag+反应生成亚铁离子和银原子,1个铁原子能与2个银离子反应生成1个亚铁离子和2个银原子,Ag+完全反应,该反应中生成的亚铁离子是银离子数量的一半;银离子反应完,若还有铁,铁原子才能与Cu2+反应生成亚铁离子和铜原子,铜离子剩余一半,该反应中生成的亚铁离子是参加反应铜离子数量的一半,则亚铁离子的数量和钙离子的数量相等,故选项正确。
C、银离子有剩余,铜离子不可能参加反应,故选项错误。
D、钙离子没有参加反应,Ca2+、Cu2+和Ag+数量相同,Cu2+和Ag+完全反应,生成的亚铁离子是钙离子数量的1.5倍,故选项错误。
故选:B。
6. 如图是探究金属铁锈蚀条件的实验装置图(铁架台等辅助仪器已略去),下列关于该实验的说法错误的是( )
A.一段时间后,甲中铁钉生锈,乙中铁钉没生锈
B.甲装置中,铁钉与水和氧气同时接触从而生锈
C.丙装置中,加入干燥剂是为了除去空气中的水蒸气
D.该实验无法探究出铁生锈是否与氧气有关
【解答】解:A、甲中铁钉既与水接触,又与氧气接触,满足生锈条件,一段时间后会生锈;乙中铁钉只与水接触(煮沸过的凉水中几乎无氧气),不满足生锈的全部条件,不会生锈,故正确。
B、甲装置中,铁钉具备了与水和氧气同时接触的条件,所以会生锈,故正确。
C、丙装置中加入干燥剂,其作用就是除去空气中的水蒸气,从而探究铁钉只与氧气接触时是否生锈,故正确。
D、甲中铁钉与水和氧气同时接触生锈,乙中铁钉只与水接触不生锈,丙中铁钉只与干燥的空气(氧气等)接触不生锈,通过甲和丙的对比,可以探究出铁生锈与水有关,通过甲和乙的对比,可以探究出铁生锈与氧气有关,故错误。
故选:D。
7. 小颖同学为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序进行了如图甲所示的实验,实验后把两试管中的物 质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤,再向滤渣中加入适量稀盐酸,产生无色气泡。根据上述信息,判断下列说法正确的是( )
A.原a、b试管中溶液都一定呈浅绿色
B.滤液中一定含有Mg2+、Fe2+,可能含有Cu2+
C.滤渣质量一定大于所加铁粉的总质量
D.滤渣含有三种固体物质
【解答】解:由于镁的活动性大于铁,铁不能与硫酸镁反应;铁的活动性大于铜,铁能将铜从其溶液中置换出来,由题意可知,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙)发现烧杯内的红色固体明显增多,说明了b中的铁完全反应了,a中的铁又与硫酸铜发生了反应。充分反应后过滤,再向滤渣中加入适量稀盐酸,产生无色气泡说了滤渣中有剩余的铁,由此可知:
A、由于b中的铁完全反应了,硫酸铜有剩余,溶液为蓝色,故错误;
B、由于铁有剩余,滤液中一定不含有Cu2+,故错误;
C、由发生的反应可知,由于每56份质量的铁能与置换出64份质量的铜,滤渣质量一定大于所加铁粉的总质量,故正确。
D、由于镁的活动性大于铁,铁不能与硫酸镁反应;铁的活动性大于铜,铁能将铜从其溶液中置换出来,再向滤渣中加入适量稀盐酸,产生无色气泡说了滤渣中有剩余的铁,滤渣含有铜,铁两种固体物质,故错误;
故选:C。
8. 往AgNO3和Cu(NO3)2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.根据上述现象分析,你认为下面结论错误的是( )
A.滤渣一定有Fe粉
B.滤渣一定有Cu粉
C.滤液中一定有Fe2+
D.滤液中一定有Ag+、Cu2+
【解答】解:由题意可知,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明加入的铁有剩余,则一定有银、铜被置换出来;由于铁粉过量,所以硝酸铜、硝酸银全部参加反应;因此,只能得到滤液中一定含有Fe(NO3)2,滤渣中一定含有Ag、Fe、Cu的结论。由以上分析可知:
A、滤渣中一定有Fe粉,故A正确;
B、滤渣中一定含有Cu,故B正确;
C、滤液中一定有Fe2+,故C正确;
D、滤液中一定没有Ag+、Cu2+,故D错误。
故选:D。
9. 向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中,加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,滤液呈蓝色。下列判断正确的是( )
A.与原溶液相比,滤液的质量可能增大
B.向滤液中滴入稀盐酸,可能会有白色沉淀出现
C.滤液中可能有Fe(NO3)2、Mg(NO3)2和Cu(NO3)2
D.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
【解答】解:A、金属活动性顺序为Mg>Fe>Cu>Ag,向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中,加入一定量的铁粉,铁不能与Mg(NO3)2溶液反应,铁优先与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,滤液呈蓝色,说明硝酸铜没有参加反应或部分参加了反应,由Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag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可知,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,与原溶液相比,滤液的质量不可能增大,故选项说法错误。
B、硝酸银可能有剩余,向滤液中滴入稀盐酸,硝酸银和盐酸反应生成氯化银沉淀,则可能会有白色沉淀出现,故选项说法正确。
C、充分反应后过滤,滤液呈蓝色,说明硝酸铜没有参加反应或部分参加了反应,滤液中一定有Fe(NO3)2、Mg(NO3)2和Cu(NO3)2,故选项说法错误。
D、硝酸铜有剩余,滤渣中不可能有铁,一定有最不活泼的金属银,可能有铜,向滤渣中加入稀盐酸,不可能有气泡产生,故选项说法错误。
故选:B。
10. 借助图像可以反映各种变化过程中相关量之间的关系。下列图像不能正确反映对应关系的是( )
A.向等质量的铝粉和镁粉中分别加入足量的同浓度的稀盐酸,则a点时两个烧杯中都有金属剩余
B.t℃时,向一定量不饱和硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾晶体
C.向硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入锌粉至过量
D.跳伞运动员从飞机上跳下,在降落伞打开前他作加速运动,打开一段时间后开始匀速下落
【解答】解:A.向等质量的铝粉和镁粉中加足量同浓度稀盐酸,开始盐酸少量,金属过量,产生氢气由盐酸决定,a点时消耗盐酸质量相同,产生氢气质量相同,且两种金属都有剩余,图像能正确反映,A正确。
B.t℃时,向不饱和硝酸钾溶液加硝酸钾晶体,溶质质量分数先增大,达到饱和后不变,图像能正确反映,B正确;
C.向硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁混合溶液加锌粉,锌先和硝酸银反应(对应第一段析出固体曲线),再和硝酸铜反应(对应第二段曲线,因银相对原子质量大于铜,此段曲线斜率变小),最后和硝酸亚铁反应(对应第三段曲线,斜率变得更小),图像能正确反映析出固体质量与加入锌的质量变化规律,C正确;
D.跳伞运动员下落,降落伞打开前加速(速度增大),打开后匀速(速度不变),而图像中速度先增大、保持不变、后又减小,不能正确反映,D错误。
故选:D。
11. 两烧杯中盛有等质量、等质量分数的稀盐酸,现向两烧杯中分别加入质量都为m的金属Zn和Fe,生成氢气的质量随加入金属质量的关系如图所示,由图可知( )
A.Zn的活动性比Fe强
B.当m=a时,放入Zn的烧杯中盐酸过量
C.当m=b时,两烧杯中溶液的质量相等
D.当m=c时,两烧杯中剩余的金属质量Zn>Fe
【解答】解:A.金属活动性强弱是通过反应速率来判断的,根据图像信息无法得出Zn的活动性比Fe强,故A错误;
B.从图像可以看出,当加入金属质量为a时,锌产生的氢气质量比铁产生的氢气质量少,说明此时锌已经完全反应,且锌完全反应产生的氢气质量比等质量铁完全反应产生的氢气质量少,所以放入Zn的烧杯中盐酸过量,故B正确;
C.当m=b时,铁和锌都完全反应,根据化学方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,等质量的锌和铁与足量盐酸反应,锌产生的氢气少,进入溶液的锌的质量比铁多,所以两烧杯中溶液的质量不相等,故C错误;
D.当m=c时,金属都有剩余,等质量的锌和铁,铁的相对原子质量比锌小,所以铁的物质的量比锌大,那么剩余的金属质量Fe>Zn,故D错误。
故选:B。
12. 向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,下列说法错误的是( )
A.若滤渣中只有一种金属,则滤液质量一定增大
B.若滤渣中有Fe,则一定有Cu
C.若滤液中只有ZnCl2,则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
D.若滤液中有FeCl2,则一定有CuCl2
【解答】解:A、由金属活动性顺序Zn>Fe>Cu,向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉,锌优先与CuCl2反应生成氯化锌和铜,CuCl2反应完,若还有锌粉,锌才能与FeCl2反应生成氯化锌和铁,充分反应后过滤,若滤渣中只有一种金属,则发生的反应是Zn+CuCl2═ZnCl2+Cu,每65份质量的锌可置换出64份质量的铜,滤液质量一定增大,故选项说法正确。
B、若滤渣中有Fe,说明氯化铜已完全反应,则滤渣中一定有Cu,故选项说法正确。
C、若滤液中只有ZnCl2,滤渣中一定含有铜、铁,可能含有锌,铁能与稀硫酸反应生成氢气,则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生,故选项说法正确。
D、若滤液中有FeCl2,若是氯化亚铁部分参加了反应,则此时滤液中一定没有CuCl2,故选项说法错误。
故选:D。
13. 往AgNO3和Cu(NO3)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,无气泡产生,根据上述现象,你能得出的结论是( )
A.滤液中一定有Fe2+
B.滤液中一定有Ag+、Cu2+
C.滤渣中一定有Fe
D.滤渣中一定有Cu
【解答】解:A、金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag,往AgNO3和Cu(NO3)的混合溶液中加入一定量的铁粉,铁优先与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,向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生,说明滤渣中一定含有银,可能含有铜,一定不含铁,滤液中一定有Fe2+,故选项说法正确。
B、硝酸银可能有剩余,无法确定滤液中是否有Ag+,故选项说法错误。
C、根据A选项的解析,滤渣中一定不含铁,故选项说法错误。
D、根据A选项的解析,说明滤渣中一定含有银,可能含有铜,故选项说法错误。
故选:A。
14. 在相同质量、相同质量分数的稀硫酸中,分别加入足量的Mg、Fe、Zn三种金属,其发生反应的质量关系如图所示,读识如图并判断,下面推理合理的是( )
①反应速率:Mg>Fe>Zn
②反应生成氢气质量:Mg=Fe=Zn
③反应后溶液质量:Mg=Fe=Zn
④反应后溶液溶质质量分数:Mg<Fe<Zn。
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【解答】解:镁、锌、铁和硫酸反应的化学方程式为:
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
24 98 2
4.8g 0.4g
反应后溶质为:19.6g+4.8g﹣0.4g=24g
溶质质量分数为:100%
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 98 2
13g 0.4g
反应后溶质为:19.6+13g﹣0.4g=32.2g
溶质质量分数为:100%
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
11.2g 0.4g
反应后溶质为:19.6g+11.2g﹣0.4g=30.4g
溶质质量分数为:100%
①三种金属的活动性顺序为:Mg>Zn>Fe,所以反应速率:Mg>Zn>Fe,故错误;
②依据化学方程式可知,反应生成氢气质量:Mg=Fe=Zn,故正确;
③通过推导可知,硫酸中的溶剂质量相等,反应后溶液质量:Mg<Fe<Zn,故错误;
④通过计算比较可知,反应后溶液溶质质量分数:Mg<Fe<Zn,故正确。
故选:D。
15. 用等质量的锌、铁、镁三种金属分别与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.反应后一定有剩余的金属是镁和铁
B.反应后可能没有剩余的金属是锌和铁
C.从图中可看出三种金属消耗的稀盐酸质量相等
D.曲线X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况
【解答】解:A、24份质量的镁会生成2份质量的氢气,56份质量的铁会生成2份质量的氢气,65份质量的锌会生成2份质量的氢气,结合图象可知,反应后可能已经反应完的金属是Zn、Fe,X、Y生成氢气的质量相同,则金属Mg一定有剩余,故错误;
B、24份质量的镁会生成2份质量的氢气,56份质量的铁会生成2份质量的氢气,65份质量的锌会生成2份质量的氢气,结合图象可知,反应后可能已经反应完的金属是Zn、Fe,X、Y生成氢气的质量相同,则金属Mg一定有剩余,反应后可能没有剩余的金属是锌和铁,故正确;
C、由于金属的活动性强弱是:镁>锌>铁,由图象可知,金属X是Mg,Y是锌,Z是铁,由图像可知,铁产生的氢气最多,消耗稀盐酸的质量最多,则三种金属消耗稀盐酸的质量不相等,故错误;
D、由于金属的活动性强弱是:镁>锌>铁,由图象可知,金属X是Mg,Y是锌,Z是铁,故错误;
故选:B。
16. 为探究锌、铜、铁三种金属的活动性顺序,某学习小组做了如甲图所示实验。实验结束后将试管①、试管②内的物质全部倒入同一烧杯中,充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多(如乙图所示)。下列说法不正确的是( )
A.甲图所示试管②中反应后固体一定不含铁
B.乙图所示反应后烧杯中的固体一定含有铁
C.乙图所示反应后烧杯中的溶液一定含有氯化锌和氯化亚铁,可能含有氯化铜
D.乙图所示反应后烧杯中最后所得固体的质量一定大于2a g
【解答】解:A、充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多,是因为图所示试管②中反应后氯化铜过量,过量的氯化铜和①中的铁反应生成铜和氯化亚铁,即甲图所示试管②中反应后固体一定不含铁,该选项说法正确;
B、乙图所示反应后烧杯中的固体不一定含有铁,例如氯化铜溶液过量时则铁完全反应,该选项说法不正确;
C、乙图所示反应后烧杯中的溶液一定含有氯化锌和氯化亚铁,是因为氯化锌不能反应,可能含有氯化铜(氯化铜和铁反应后有剩余),该选项说法正确;
D、铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,反应后固体质量增大,因此乙图所示反应后烧杯中最后所得固体的质量一定大于2ag,该选项说法正确。
故选:B。
17. 等质量、等浓度的稀硫酸分别与足量的镁、锌两种金属反应,下列图象能正确表示产生氢气质量与反应时间之间关系的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:在金属活动性顺序中,Mg>Zn,则镁的反应速率最快,锌的反应速率慢,等质量的硫酸与足量的镁、锌反应,则酸全部参加反应,生成氢气的质量相同;
A、此图象中生成氢气的质量不同,故A错误;
B、此图象中生成氢气的质量相同,且镁的斜线最陡,表明镁反应的速率快,锌的斜线最平缓,表明锌的反应速率慢,故B正确;
C、此图中锌的斜线比镁的斜线陡,表明是锌比镁反应的速率快,故C错误;
D、此图中反应生成的氢气质量不同,故D错误;
故选:B。
18. 金属和金属材料在生产生活中有广泛用途。
(1)生活中不宜用钢丝球擦洗铝制品,原因是 。
(2)为了探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序,某小组同学做了以下三个实验:①将X放入Y的盐溶液中,有Y固体析出;②将Y放入Z的盐溶液中,有Z固体析出;③将X放入Z的盐溶液中,有Z固体析出。经过讨论,实验 (填序号)是多余的,可得出三种金属的活动性由强到弱的顺序为 。
(3)向Mg(NO3)、AgNO3和Cu(NO3)2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。往滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,产生气泡的化学方程式为 。滤渣中一定有 。
【解答】解:(1)铝能和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止里面的铝进一步氧化,所以铝有良好的抗腐蚀性,如果用钢丝球擦洗,会将铝制品表面的氧化铝保护膜破坏,使铝制品易被腐蚀;
(2)①将X放入Y的盐溶液中,有Y固体析出,说明X的活动性比Y强;②将Y放入Z的盐溶液中,有Z固体析出,说明Y的活动性比Z强;由①②可以得出金属活动性顺序为:X>Y>Z,实验③是多余的;
(3)向Mg(NO3)、AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,由于金属活动性顺序为:镁>铁>(H)>铜>银,则铁不能和硝酸镁反应,铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,硝酸银反应完后,铁再和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜;充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,往滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,银和铜不能和稀硫酸反应,铁能和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,则铁过量,滤渣有置换出来的Ag、Cu和过量的Fe,产生气泡的反应是铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
故答案为:
(1)会将铝制品表面的氧化铝保护膜破坏,使铝制品易被腐蚀;
(2)③;X>Y>Z;
(3)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;Fe、Cu、Ag。
19. 在研究“铁生锈的条件”的实验中,某兴趣小组对实验进行了创新设计,请把实验报告补充完整。
【实验目的】探究铁生锈的条件。
【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝,绕成螺旋状,放入3支干燥洁净的试管底部,进行下列实验,实验要保证有足够长的时间来观察现象。
【实验现象】实验①②无明显现象,实验③中铁丝生锈,且试管内空气体积减小。
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的 发生反应的结果。
【实验思考】
(1)当铁丝足量,时间足够长,实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的五分之一。
(2)该实验创新之处在于:可根据铁丝表面的铁锈和 两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
【解答】解:【实验结论】对比三组实验可知,铁与氧气和水都接触时才能生锈;故答案为:氧气和水蒸气;
【实验思考】
(2)该实验创新之处在于:可根据铁丝表面的铁锈和试管内空气体积减小两种现象来判断铁丝反应进行的情况;故答案为:试管内空气体积减小(或试管内液面上升)。
20. 小毛在探究金属化学性质时,做了如图甲、乙的两次实验。
(1)图甲是向滤液中加入稀盐酸,观察到有白色沉淀产生,滤液中一定含有的金属离子为 (填离子符号);
(2)图乙是向滤渣中加入稀盐酸,观察到有无色气体产生。滤液中含有溶质的化学式为 。
【解答】解:(1)图甲是向滤液中加入稀盐酸,观察到有白色沉淀产生,是因为硝酸银过量,过量的硝酸银和盐酸反应生成白色沉淀氯化银和硝酸;滤液中一定含有的金属离子为过量的硝酸银中的银离子、反应生成的硝酸亚铁中的亚铁离子、没有反应的硝酸铜中的铜离子。
故答案为:Ag+、Fe2+、Cu2+。
(2)图乙是向滤渣中加入稀盐酸,观察到有无色气体产生,是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,即铁过量,滤液中含有溶质是硝酸亚铁,硝酸亚铁的化学式为Fe(NO3)2。
故答案为:Fe(NO3)2。
21. 金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。
(1)下列金属制品中,利用金属导热性的是 (填字母)。
A.金属硬币
B.铜制火锅
C.铝制导线
(2)铝合金中主要含铝、铜、镁三种金属,为验证这三种金属的活动性顺序,小海同学设计了以下3个实验:甲实验观察到 现象,从而得出的结论是铝的金属活动性更强,小山同学认为乙、丙实验对验证这三种金属活动性没有作用,可以省去,你的看法是 (填字母)。
A.丙可以省去,乙不能省去
B.乙可以省去,丙不能省去
C.乙、丙都可以省去
D.乙、丙都不能省去
(3)如图横坐标表示反应时间,纵坐标表示氢气的质量。能代表等质量的Mg、Zn、Fe分别与足量的盐酸反应的图像是 。
A.B.C.D.
【解答】解:(1)铜制火锅利用金属导热性,故选B;
(2)铝和硫酸铜反应生成铜和硫酸铝,所以实验现象为:铝丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色;
甲中铝和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸铝,说明铝比铜活泼,乙中铝和硫酸镁,说明铝不如镁活泼,则甲和乙就可以证明活动性:Mg>Al>Cu,丙实验可以省略,故选A;
(3)盐酸足量,则产生的氢气的质量依据金属的质量来进行,根据反应关系式
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
24 2
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
65 2
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
可知,所以产生氢气质量最多的是镁,最少的是锌,在金属活动性顺序中,镁>锌>铁,所以反应最快的是镁,反应最慢的是铁,观察图像,故选C。
故答案为:(1)B;
(2)铝丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色;A;
(3)C。
22. 某兴趣小组同学探究不同条件下铁钉的锈蚀。
(1)将洁净无锈的铁钉分别置于如图装置中,经过一段时间观察,出现明显锈迹的装置是 (填装置序号)。比较后归纳:铁生锈是因为铁与空气中的氧气、水等发生了化学反应。
(2)常听说菜刀沾盐水生锈更快。那么类似NaCl的氯化物对铁钉生锈有怎样的影响呢?
【查阅资料】NaCl、CaCl2、CuCl2、FeCl3等物质属于氯化物。
【实验过程】探究氯化物对铁钉生锈速度的影响。
编号
A
B
C
D
实验
现象
2天后,铁钉表面出现红色
1天后,铁钉表面出现红色
1天后,铁钉表面出现红色
7分钟后铁钉表面出现红色,20分钟后试管底部出现红色沉淀
①实验A的作用是 。
②对比实验编号A、B、C,可以得到的结论是 。
③小组同学认为,编号D试管中的红色沉淀可能是铁锈,也可能是铜。他们认为红色沉淀
可能是铜的理由是 。(用化学方程式表示)
【解答】解:(1)将洁净无锈的铁钉分别置于如图装置中,经过一段时间观察,出现明显锈迹的装置是A(铁与水和氧气同时接触)。
故答案为:A。
(2)①实验A的作用是对比,通过对比可知,盐溶液能够促进铁生锈。
故答案为:对比。
②对比实验编号A、B、C,可以得到的结论是氯化物可以加快铁生锈。
故答案为:氯化物可以加快铁生锈。
③小组同学认为,编号D试管中的红色沉淀可能是铁锈,也可能是铜。他们认为红色沉淀可能是铜的理由是铁能和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,反应化学方程式是Fe+CuCl2=FeCl2+Cu。
故答案为:Fe+CuCl2=FeCl2+Cu。
23. 某小组用耐强碱的反应管等仪器组装成如图1实验装置,以研究铜酸钠(NaCuO2)跟H2的反应,此反应的化学方程式为:2NaCuO2+3H22NaOH+2Cu+2H2O.实验中观察到如下现象:①固体中出现紫红色物质:②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色。
请回答:
(1)若实验过程中包含下列步骤(没有根据操作顺序排列):①停止通H2;②通纯净H2排净装置里空气;③点燃酒精灯加热;④熄灭酒精灯停止加热。正确的操作顺序是 (填序号)。
(2)根据题干中给出的实验现象 (选填“①”或“②”),可直接判断氢气发生了化学变化。
(3)完全反应后,为了测定固体产物中Cu的质量,要用蒸馏水多次洗涤后晾干,称量。在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是 。
(4)如图2所示装置,利用铁生锈的原理可以比较准确地测出空气中氧气的含量。【已知:铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿。化学方程式:2Cu+O2+H2O+CO2═Cu(OH)2CO3】若将此装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验,能否比较准确地测出空气中氧气的含量,并说明理由 。
【解答】解:(1)正确的操作顺序是②(排出装置中的空气)③(使反应进行)④(完全反应后)①(冷却至室温后)。
故填:②③④①。
(2)根据题干中给出的实验现象②,可直接判断氢气发生了化学变化,是因为氢气参加反应生成了水。
故填:②。
(3)在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法:取适量洗涤液于试管中,滴加氯化铜溶液,无明显现象,说明洗涤液中不含有氢氧化钠,进一步说明洗涤干净。
故填:取适量洗涤液于试管中,滴加氯化铜溶液,无明显现象,说明洗涤干净。
(4)若将此装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验,不能比较准确地测出空气中氧气的含量,理由是二氧化碳在空气中含量很低,导致氧气不能完全反应。
故填:不能,是因为二氧化碳在空气中含量很低,导致氧气不能完全反应。
24. 在科学实验操作技能大赛中,小华同学用所学的科学知识迅速搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置(铁矿石的主要成分为Fe2O3)。
(1)为确保制得较纯净的CO,还需在C、D间加装盛放 (选填“碱石灰”或“氢氧化钠溶液”)的装置。
(2)装置调整好以后,按照规范步骤进行实验,当观察到D装置出现:铁矿石颜色发生变化或 时,证明铁矿石一定有部分被还原了,请写出D装置中发生的化学反应方程式 。
(3)实验结束时,在拆卸装置前得进行以下操作:先熄灭C、D中的酒精喷灯,待装置冷却后再停止滴加稀盐酸。目的是 。
【解答】解:(1)为确保制得较纯净的CO,还需在C、D间加装盛放碱石灰的装置。因为在制取CO的过程中,可能会混有氯化氢气体和水蒸气,氢氧化钠溶液只能吸收氯化氢气体,而碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,既能吸收氯化氢气体又能吸收水蒸气,可更好地除去杂质,得到较纯净的CO。
(2)装置调整好以后,按照规范步骤进行实验,当观察到D装置出现:铁矿石颜色发生变化或有黑色物质被磁铁吸引(或澄清石灰水变浑浊)时,证明铁矿石一定有部分被还原了。D装置中发生的化学反应方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
(3)实验结束时,在拆卸装置前得进行以下操作:先熄灭C、D中的酒精喷灯,待装置冷却后再停止滴加稀盐酸。目的是防止生成的铁在高温下重新被氧化,同时防止液体倒吸使玻璃仪器炸裂。若先停止滴加稀盐酸,产生的一氧化碳会停止,装置内压强减小,可能导致澄清石灰水倒吸进入热的玻璃管,使玻璃管炸裂;且高温下的铁容易被空气中的氧气氧化,所以要先熄灭酒精喷灯,待装置冷却后再停止滴加稀盐酸。
故答案为:
(1)碱石灰;
(2)有黑色物质被磁铁吸引(或澄清石灰水变浑浊);Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(3)防止生成的铁在高温下重新被氧化,同时防止液体倒吸使玻璃仪器炸裂。
25. 小明想设计实验来验证铁、铜、银的金属活动性,实验室中可选的材料有铁丝、铜丝、银丝、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。
(1)实验前要用砂纸打磨铁丝表面的原因是 。
(2)为达到实验目的,乙试管中的X溶液应选择 。
(3)小明发现实验中甲试管铜丝表面出现黑色物质,对该黑色物质的成分提出了以下猜想并设计了A、B、C、D四组实验。
猜想一:可能是生成的银与溶液中的氧气反应,生成的氧化银为黑色。
猜想二:可能是硝酸银溶液浓度低,析出的银颗粒较小,吸收全部光呈黑色。
根据本实验结果,上述两个猜想被证实是正确的有 。
【解答】解:(1)实验前用砂纸打磨铁丝表面,是因为铁丝在空气中容易生锈,其表面会生成一层氧化物,这层氧化物会阻碍铁丝与其他溶液发生反应,影响实验结果,所以需要用砂纸打磨掉表面的氧化物,使铁丝能更好地参与反应;
(2)要验证铁、铜、银的金属活动性,已知甲试管中铜丝放入硝酸银溶液中,可验证铜和银的活动性,那么乙试管中应该选择硫酸铜溶液,将铁丝放入硫酸铜溶液中,若铁丝表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色,说明铁能置换出铜,从而验证铁和铜的活动性,这样就可以通过这两个实验比较出铁、铜、银的金属活动性顺序为铁>铜>银;
(3)A组实验中,铜丝在1%硝酸银溶液中表面出现黑色固体;B组实验中,铜丝在煮沸后的1%硝酸银溶液中表面仍出现黑色固体,说明黑色固体的产生与溶液中是否含有氧气无关,即猜想一不正确;C组实验中,铜丝在3%硝酸银溶液中表面出现黑色固体;D组实验中,铜丝在煮沸后的3%硝酸银溶液中表面出现银白色固体,说明在浓度较高且除去氧气的硝酸银溶液中,铜丝表面析出的是银白色的银,而在浓度较低的硝酸银溶液中,铜丝表面析出的银颗粒较小,吸收全部光呈黑色,即猜想二正确。
故答案为:
(1)除去铁丝表面的氧化物,使铁丝能更好地参与反应;
(2)硫酸铜溶液;
(3)猜想二。
26. 如图为某小组探究金属化学性质的两组实验。
实验Ⅰ
实验Ⅱ
(1)实验Ⅰ中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱,有同学认为不够合理,理由是 。
(2)写出实验Ⅱ中C试管内反应的化学方程 。
(3)实验Ⅱ中要验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序,至少要做的实验是 (填字母序号)。
【解答】解:(1)从图可以看出选取的酸的种类不同,金属的表面积是否相同,因此以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱不够合理;
(2)由图示可知,实验Ⅱ中C试管内的反应是铜与硝酸银反应生成了硝酸铜和银,反应的现象是:铜丝表面有一层银白色物质,溶液由无色变为蓝色;
(3)由C可知,铜能置换出硝酸银中的银,说明活动性铜>银,D中的铁能置换出硫酸铜中的铜,说明活动性铁>铜,所以可得活动性:铁>铜>银,所以实验Ⅱ中要验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序,至少要做的实验是CD。
故答案为:(1)酸的种类不同;
(2)铜丝表面有一层银白色物质,溶液由无色变为蓝色;
(3)CD。
27. 下列图像能正确反映相关变化关系的是( )
A.①等质量的镁和氧气充分反应
B.②向等质量的锌粉、镁粉中分别加入等质量、等质量分数的足量稀盐酸
C.③向一定质量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁粉
D.④向饱和的石灰水中加入少量的生石灰
【解答】解:A、参加反应的镁和氧气的质量之和等于生成的氧化镁的质量,随着反应的进行,镁和氧气的质量减少,生成的氧化镁的质量增加;反应的化学方程式为2Mg+O22MgO,参加反应的镁和氧气的质量比为(24×2):32=3:2;该反应过程中消耗的镁的质量大于消耗的氧气的质量,最终镁完全反应,氧气有剩余,故选项图像正确。
B、向等质量的锌粉、镁粉中分别加入等质量、等质量分数的足量稀盐酸,若消耗稀盐酸的质量相同,则生成氢气质量相同,故开始两斜线重合,后因稀盐酸过量,金属完全反应产生氢气的质量为,产生氢气的质量为镁>锌,镁消耗的稀盐酸多,生成的氢气多,拐点高些,故选项图像错误。
C、金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag,向一定质量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁粉,铁先与硝酸银溶液反应硝酸亚铁和银,反应的化学方程式为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,溶液的质量先减少;铁再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,反应的化学方程式为Fe+Cu(NO3)2═Fe(NO3)2+Cu,由反应时的质量比可知,每56份质量的铁可置换出64份质量的铜,溶液的质量增加,至完全反应不再发生改变,故选项图像错误。
D、生石灰与水反应生成氢氧化钙,溶液中溶剂质量减少,有氢氧化钙析出,则溶质质量减少;反应放出大量的热,随着反应结束,温度恢复至室温,氢氧化钙的溶解度随着温度的降低而增大,氢氧化钙的溶解度增大,溶质的质量又开始增加,但溶质质量一定比反应前少,故选项图像错误。
故选:A。
28. 对图、表信息的处理能力,是学习科学的必备素养。分析图文,回答下面小题。如图是含铁(Fe)物质的化合价——物质类价图,下列说法正确的是( )
A.物质a在空气中燃烧,火星四溅
B.物质b是铁锈,能被磁铁吸引
C.物质c能溶于水,形成黄色溶液
D.物质d的化学式可能是FeCl3
【解答】解:A、物质a是铁,在空气中不能燃烧,故错误;
B、物质b是氧化亚铁,不是铁锈,故错误;
C、物质c是氢氧化铁,不能溶于水,故错误;
D、物质d可能是氯化铁,故正确。
故选:D。
29. 现有等质量的X、Y两种金属,分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知X、Y在生成物中化合价均为+2价),则下列说法中不正确的是( )
A.反应结束后生成氢气的总质量:X>Y
B.相对原子质量:X>Y
C.两种金属的活动性:Y>X
D.金属与酸反应产生氢气的速率:Y>X
【解答】解:A、由产生氢气的质量与反应时间的关系图,反应结束后生成氢气的总质量:X>Y,故选项说法正确。
B、现有等质量的X、Y两种金属,分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,分别与足量稀硫酸反应生成正二价金属硫酸盐和氢气,由于化合价相同,产生的氢气质量与金属的相对原子质量成反比,产生氢气质量越多,说明该金属的相对原子质量越小,则相对原子质量:X<Y,故选项说法错误。
C、由氢气质量与反应时间的关系图,至完全反应,Y用的时间少,由金属的活动性越强,与酸反应的速率越快,则两种金属的活动性:Y>X,故选项说法正确。
D、由氢气质量与反应时间的关系图,至完全反应,Y用的时间少,金属与酸反应产生氢气的速率:Y>X,故选项说法正确。
故选:B。
30. 相同质量的Mg、Mn、Zn三种金属,分别与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应(Mn反应可生成MnSO4),生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系如图,分析图像不能分析得出的结论的是( )
A.三种金属的活动性顺序:Mg>Mn>Zn
B.三种金属的相对原子质量:Mg<Mn<Zn
C.三种金属消耗稀硫酸的质量:Mg>Mn>Zn
D.三种金属与稀硫酸反应后生成盐的质量:MgSO4>MnSO4>ZnSO4
【解答】解:A、该图表示消耗硫酸的质量和生成氢气的质量关系,则不能得知三种金属的活动性顺序,故符合题意;
B、由图可知,相等质量的三种金属,产生氢气的质量关系为:Zn<Mn<Mg,三种金属在化合物中化合价均为+2价,则说明相对原子质量:Mg<Mn<Zn,故不符合题意;
C、由图可知,三种金属消耗稀硫酸的质量:Mg>Mn>Zn,故不符合题意;
D、由于消耗的金属质量相同,消耗稀硫酸的质量:Mg>Mn>Zn,根据反应前后元素质量不变,则三种金属与稀硫酸反应后生成盐的质量:MgSO4>MnSO4>ZnSO4,故不符合题意。
故选:A。
31. X、Y、Z、W是四种不同的金属,为比较金属活动性的强弱,某同学利用这四种金属单质、盐酸、Z的硝酸盐、W的硝酸盐,进行有关实验,结果如下表(能发生置换反应的记为“√”,不能反应的记为“—”,无标记的表示未做该实验).这四种金属的活动性顺序为( )
X
Y
Z
W
盐酸
√
﹣
﹣
√
Z的硝酸盐
√
W的硝酸盐
√
﹣
A.Y>W>Z>X B.X>Y>W>Z C.W>X>Y>Z D.X>W>Y>Z
【解答】解:首先根据X、Y、Z、W是四种不同的金属,其中X、W可以和盐酸反应,说明X和W金属活动性强于Y和Z,所以排除AB项;
然后根据Y能置换出Z的硝酸盐中的Z,说明,Y的金属活动性强于Z,Y>Z;又X能置换出W的硝酸盐,说明X>W;综合以上分析得到:X>W>Y>Z。
故选:D。
32. 向氯化铜溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,关于滤液中所含的阳离子和滤渣的成分,可能的情况有( )
①滤液中只有Zn2+,滤渣为Zn、Cu
②滤液中只有Zn2+,滤渣为Zn
③滤液中有Zn2+、Cu2+,滤渣为Zn
④滤液中有Zn2+、Cu2+,滤渣为Cu
A.①③ B.①④ C.②④ D.③④
【解答】解:向氯化铜溶液中加入一定量的锌粉,锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜。
①滤液中只有Zn2+,滤渣为Zn、Cu,例如锌过量时,该选项正确。
②滤液中只有Zn2+,则氯化铜完全反应,滤渣为Zn和Cu(锌过量时)或Cu(当锌和氯化铜恰好完全反应时),该选项不正确。
③滤液中有Zn2+、Cu2+,则锌不足,滤渣中只有Cu,该选项不正确。
④滤液中有Zn2+、Cu2+,滤渣为Cu,例如锌不足时,该选项正确。
故选:B。
33. 为了探究金属与盐溶液的反应规律,将一定质量的锌粉和银粉加入Cu(NO3)2溶液中,充分反应,实验过程及实验现象如图所示,则下列判断中正确的是( )
A.滤液中可能含有Ag+
B.滤渣中可能含有单质锌
C.滤液中一定含有Cu2+
D.滤渣中一定含有单质铜
【解答】解:在金属活动性顺序中,锌>铜>银,锌能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,银不与硝酸铜反应,滤渣中加入盐酸,有气体产生,说明加入的锌过量,所以把铜全部置换出来,滤渣中含有铜和过量的锌,滤液中含有硝酸锌。
A、银与硝酸铜不反应,滤液中不可能含有Ag+,故A错;
B、滤渣中加入盐酸,有气体产生,说明,滤渣中一定含有锌,故B错;
C、滤渣中加入盐酸,有气体产生,说明加入的锌过量,所以把铜全部置换出来,滤液中不含有Cu2+,故C错;
D、滤渣中加入盐酸,有气体产生,说明加入的锌过量,所以把铜全部置换出来,滤渣中含有铜和过量的锌,故D正确。
故选:D。
34. 某校化学兴趣小组的同学用如图所示装置,对铁生锈的条件进行了探究。据图回答问题:
(1)装置A中发生反应的化学反应方程式 。
(2)装置B中生石灰的作用是什么? 。
(3)装置C、D中的实验现象对比,说明铁生锈的一个条件是什么? 。
【解答】解:(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下,分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑.故填:2H2O2H2O+O2↑;
(2)氧化钙和水反应能够生成氢氧化钙,氧化钙可做干燥剂,所以氧化钙能除去氧气中的水蒸气,故填:除去氧气中的水蒸气;
(3)C处的铁只与氧气接触;D处的铁既接触氧气也接触水,锈蚀速度快;故填:与水接触。
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