8.2 金属的化学性质(专题训练)【9大题型】2025-2026学年九年级化学下册同步知识解读与专题训练(新教材人教版)
2025-11-26
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学人教版九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 课题2 金属的化学性质 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.93 MB |
| 发布时间 | 2025-11-26 |
| 更新时间 | 2025-11-26 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55125338.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
8.2 金属的化学性质(专题训练)
一.金属与氧气反应(共5小题)
二.金属与酸反应(共10小题)
三.金属与盐溶液反应(共8小题)
四.金属活动顺序理解和判断(共7小题)
五.应用金属活动性解释相关现象与图像分析(共7小题)
六.金属活动性强弱的探究(共7小题)
七.酸不足或酸过量——金属性质的计算(共5小题)
八.根据计算结果推断金属混合物的组成(共3小题)
九.置换反应及反应中的质量变化(共7小题)
一.金属与氧气反应(共5小题)
1.下列物质与氧气反应会生成黑色固体的是
A.铜丝 B.木炭 C.硫粉 D.氢气
2.红磷在O2中燃烧生成P2O5,其转化可表示为PP2O5在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是
A.Fe FeSO4 B.CuCuO
C.H2H2O2 D.HgOHg
3.下列应用和相应原理(用化学方程式表示)及基本反应类型正确的是
A.甲烷燃烧:CH4+2O2CO2+2H2O 氧化反应
B.实验室制取氧气:2H2O22H2↑+O2↑ 分解反应
C.探究铜和银的活动性:Cu+AgNO3=CuNO3+Ag 置换反应
D.在空气中加热铜:2Cu+O22CuO 化合反应
4.写出下列反应的化学方程式。
(1)硫在空气中燃烧 ;
(2)铜在空气中受热 ;
(3)木炭在高温条件下还原氧化铜 。
5.回答下列问题:
(1)请用适当的化学符号填空。
①钠 。
②氢 。
③氧 。
(2)按要求写出以下反应的文字表达式或符号表达式。
①镁在空气中燃烧 。
②铜在空气中加热生成氧化铜 。
③铁丝在氧气中燃烧 。
二.金属与酸反应(共10小题)
6.下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.足量的镁条在密闭容器中燃烧
B.等质量的镁和铝与足量的稀硫酸反应
C.水通电,电解生成两种气体的体积比
D.将铁钉放入足量的硫酸铜溶液中
7.同学们课后走进实验室,处理含硫酸的硫酸铜废液并回收铜,实验过程如图所示(每一步反应都充分进行,忽略实验损耗)。下列说法错误的是
A.产生H2的质量为0.1 g B.滤液呈浅绿色
C.滤渣是Cu和Fe的混合物 D.滤液中FeSO4的质量为30.4 g
8.写出下列化学方程式
(1)稀盐酸与金属镁反应: 。
(2)稀盐酸与金属锌反应: 。
(3)稀盐酸与金属铁反应: 。
(4)双氧水制取氧气: 。
(5)实验室制取二氧化碳: 。
(6)电解水: 。
9.实验室常用活泼金属与酸反应制取氢气。
(1)用一定质量的镁、铝、铁分别与足量的稀硫酸充分反应,生成相同质量的氢气时,消耗三种金属的质量由大到小的顺序为 。
(2)小刚与小红分别做相同质量的金属Zn、Fe与足量等质量、等质量分数的稀反应的实验,实验结束后,分别交上实验报告,并绘制出金属Zn、Fe分别与稀反应生成的图象(如图)。
两个图象中正确的图象是 (填“小刚”或“小红”)绘制的图象,你判断的理由是 。
(3)资料显示:金属铝与氢氧化钠、水共同作用时生成易溶于水的钠盐(化学式为)和。请写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式: 。
10.如图是用点滴板进行的微型实验。向盛有药品的孔穴中分别滴加等量的稀硫酸。
(1)孔穴1和孔穴 中有气泡产生;
(2)对比孔穴和3中的现象,得出X的金属语动性比铜、银的 (选填“强”或“弱”);
(3)为验证铜和银的金属活动性强弱,需进行的实验是 (用化学方程式表示)。
11.某化学兴趣小组取黄铜(铜、锌合金)样品粉末,放入烧杯中,后逐渐加入稀硫酸至过量。所加稀硫酸与剩余固体质量关系如图(铜与稀硫酸不反应)。试计算:
(1)产生氢气质量;
(2)黄铜样品中铜质量分数(计算结果保留一位小数)。
12.为了测定某铜锌合金的质量分数,某同学利用该合金与稀硫酸反应,进行了三次实验,所得相关的实验数据记录如下(实验中的误差忽略不计)。
实验次数
合金质量/g
稀硫酸质量/g
产生氢气质量/g
第一次
25
100
0.4
第二次
25
200
0.4
第三次
50
100
0.4
求:该合金中锌的质量分数。
三.金属与盐溶液反应(共8小题)
13.将一定质量的铁粉放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,完全反应后,过滤得滤液和滤渣,小华同学对所得滤液和滤渣的组成作出如下判断:
①反应后所得的溶液一定是无色溶液;
②滤渣中一定有银,可能有铁和铜;
③滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸铜,可能是硝酸银;
④若向滤渣中加入盐酸有气体生成,则滤液中只有硝酸铁;
⑤滤渣的质量一定比加入铁粉的质量大
其中判断正确的个数有
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
14.下列应用及相应的原理(用化学方程式表示)及基本反应类型均正确的是
A.验证铝和铜的金属活动性: 置换反应
B.铝制品抗腐蚀的原理∶ 化合反应
C.实验室制取氢气∶ 置换反应
D.用稀硫酸洗去试管上附着的铜 置换反应
15.中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列用化学知识解释不合理的是
A.“松叶堪为酒,春来酿几多?”松叶可以用来酿酒,酿酒过程发生了缓慢氧化
B.《宋会要辑稿》“铁为胆水(CuSO4)所薄”,原理是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
C.《本草纲目》中“用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承滴露”,涉及的操作是过滤
D.《化学鉴原》一书中,将地壳中含量第二的元素翻译成“矽(xi)”,“矽”是硅元素
16.将铝粉加入盛有一定质量和混合溶液的烧杯中,充分反应后过滤得到滤渣和浅绿色滤液,则滤渣中成分的组合为
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
17.用砂纸去除铝片表面的氧化膜,将其浸入硫酸铜溶液中,一段时间后,观察到铝片表面有红色物质析出,并有气泡产生,经检验气体为氢气。写出生成红色物质的反应的化学方程式: 。
18.某化工厂排出的废液中含有、和三种物质。为了分离并回收金属银和铜,化学课外小组的同学设计了如下实验方案:
根据实验方案填空:
(1)固体x是 ,固体y是 ,滤液B是
(2)写出反应①、②的化学方程式 、 。
19.分别表示初中化学常见的物质或溶液,它们的部分反应关系和转化关系如图所示(图中用“—”表示两种物质能发生化学反应,“”表示一种物质能转化成另一种物质,且省略部分反应物或生成物及条件),已知A由三种元素组成,B为年产量最高的金属,生活中C常用作导线,E常温下为气体,请回答下列问题:
(1)写出A的化学式: ;
(2)写出B生成C的溶液颜色变化: ;
(3)写出F发生置换反应生成E的化学方程式: ;
(4)若D为一种元素组成的固体,图中缺少一条转化关系,请写出 (填字母);
(5)若D由两种元素组成,将混合物通入到足量的灼热F中,充分反应后所得的气体与原混合气体质量比为,则原混合物中D的质量分数为 。
20.假黄金是用铜锌合金制成,现取10g假黄金,欲计算其中铜的含量,向样品中加入适量稀硫酸,产生0.1g气体。
(1)生活中鉴别假黄金的物理方法是 。
(2)计算样品中铜的质量分数。
四.金属活动顺序理解和判断(共7小题)
21.下列金属不能与稀反应的是
A. B. C. D.
22.有X、Y、Z三种金属,如果把X和Y分别放入稀盐酸中,Y溶解并产生气泡,X不反应;如果把X和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在X表面有银析出,而Z没有变化。根据以上实验事实,判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为
A.Y>X>Z B.Y>Z>X C.X>Z>Y D.Z>X>Y
23.“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。小实同学学习了金属的化学性质后,将X和Y两种金属分别加入到等量等浓度的稀硫酸中,绘制了如图。根据图像得出以下结论,正确的有
①相对原子质量可能X>Y
②可能X是铁,Y是锌
③无法比较X、Y的活动性
④生成等量氢气时,消耗的硫酸质量一定相等
A.一个 B.两个 C.三个 D.四个
24.小明以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分。下列说法错误的是
A.在自然界中丁主要以单质形式存在
B.甲和乙都能和稀硫酸发生反应,且各方面条件相同时,甲比乙反应更快
C.将甲加入稀盐酸中,有气泡产生,溶液变为浅绿色
D.小明选择“数轴”的原点丙为H
25.某同学利用金属与盐酸作用的情况来探究代号为A、B、C的三种金属的活动性顺序时,观察到以下现象:
A+HCl→缓慢放出气泡
B+HCl→无明显现象
C+HCl→剧烈放出气泡
(1)上述三种金属的活动性顺序是 。
(2)若上述实验中代号为A的金属是铁,则有关反应可用化学方程式表示为 。
26.化学世界缤纷多彩,美丽如花。小梅同学利用初中化学中常见物质设计了如图的反应关系图。“花朵”中的金属均能与X发生反应。
(1)若X为氧气,则“镁之花”盛开时可观察到镁条剧烈燃烧,放出大量热, 。
(2)若X为稀硫酸,“花朵”生长最快(产生气泡最快)的是“ 之花”,发生反应的化学方程式为 。
27.图1是金属化学性质的简易模型,图2是据此模型设计的实验。
(1)图2中表示图1中A能与金属发生反应的实验是 (填序号)。
(2)图2③中发生的反应的化学方程式是 。
(3)图2设计的4个实验能验证三种金属与氢在金属活动性顺序表中位置的关系是 。
五.应用金属活动性解释相关现象与图像分析(共7小题)
28.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. B.C. D.
29.等质量的三种金属X、Y、Z(化合物中化合价均为+2价)分别与足量同浓度的稀盐酸反应,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示,下列有关说法正确的是
A.三种金属的活动性由强到弱:X> Z > Y
B.三种金属产生H2的质量X> Z > Y
C.三种金属最终消耗盐酸的质量相等
D.三种金属的相对原子质量大小关系是X>Y>Z
30.同学们到实验室去进行“探究金属的性质”实验,将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
(1)滤液里一定含有 (填写化学式,下同),滤渣中一定含有 。
(2)若将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生,则滤渣中一定含有 ,可能含有 。
(3)若反应后所得滤液呈无色,则滤渣中一定含有 。
31.研究内容:金属与盐溶液反应过程中的相关变化。
(1)某同学用硫酸铜溶液把“铁勺”变“铜勺”,其反应的化学方程式为 。
(2)在一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后,图中描述相关变化曲线,一定不正确的是
A. B.C. D.
六.金属活动性强弱的探究(共7小题)
32.有甲、乙、丙三种金属,将乙和丙分别浸入稀硫酸中,乙溶解而丙不溶;若将丙浸入甲的硝酸盐溶液中,则析出甲,这三种金属的活动性由强到弱的顺序是
A.甲>乙>丙 B.甲>丙>乙 C.乙>甲>丙 D.乙>丙>甲
33.小明同学要探究锌、铁、铜的金属活动性顺序,他做了如下实验,其中不能达到预期目的的是
A.将锌片、铜片分别投入足量的硫酸亚铁溶液中,观察现象
B.将铁片分别投入足量的硫酸锌和硫酸铜溶液中,观察现象
C.将锌片、铁片、铜片分别投入足量的稀盐酸中,观察现象
D.将锌片、铁片分别投入足量的硫酸铜溶液中,观察现象
34.下列实验设计不能达到目的的是
A.证明分子不断运动
B.验证Zn、Cu、Ag的金属活动性顺序
C.探究可燃物的燃烧条件
D.证明水由氢元素和氧元素组成
A.A B.B C.C D.D
35.化学小组设计如图所示实验验证铝、铁、铜的金属活动性顺序。
(1)试管Ⅱ中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验结束后发现上述实验并不能验证铝、铁、铜的金属活动性顺序,请你补充一个实验方案继续验证,写出实验所用的试剂 (任写一组,合理即可)。
(3)实验结束后,同学们观察到三支试管底部均有固体剩余,然后将三支试管中的物质全部倒入洁净的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法不正确的是___________(填字母)。
A.烧杯中一定能观察到有气泡产生
B.滤渣中最多含有2种金属
C.得到的滤液可能为无色
36.为了验证铜、锌、银的金属活动性顺序,同学们设计了如图所示实验。
(1)写出实验乙中发生反应的化学方程式。
(2)为了验证铜、锌、银的金属活动性顺序,请在图丙中标注所用试剂。
37.如下图所示,实验前杠杆两端分别挂着质量和体积相同的锌球,且杠杆平衡。
(1)写出烧杯乙中发生的反应的化学方程式。
(2)一段时间后,同时移走两个烧杯,发现杠杆左端下降,请解释原因(假设置换出的金属均附着在锌球上)。
(3)要验证Zn、Ag、Cu三种金属的活动性顺序,请在该实验的基础上补充一个实验,简要写出实验的步骤和现象。
38.某学习小组设计实验验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序。以下是他们的实验方案(如图),请补充完成实验报告。
实验报告
(1)实验名称: 。
实验目的:认识金属活动性顺序;锻炼实验基本技能;养成科学探究能力
实验过程:
(2)
实验步骤
现象
结论与解释
实验1
铁丝表面有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,铜丝、银丝无明显现象
反应的化学方程式:
实验2
铜比银活泼
实验结论:
(3)三种金属的活动性顺序为 。
七.酸不足或酸过量——金属性质的计算(共5小题)
39.相同质量的Mg、Al、Fe分别与一定质量的稀硫酸反应,生成氢气的质量(直接用各金属表示)的关系不可能是
A.Al=Fe=Mg B.Al=Fe>Mg C.Mg=Al>Fe D.Al>Mg>Fe
40.有的混合物共,与足量的稀硫酸反应,生成的质量可能是
A. B. C. D.
41.在已平衡的天平两边分别放一个等质量的烧杯,烧杯中装有等质量、等质量分数的足量稀硫酸,在左边烧杯中加入铁,在右边烧杯中加入镁和铜的混合物,充分反应后天平仍然保持平衡,则右边烧杯中加入的混合物中镁和铜的质量比为
A. B. C. D.
42.质量相等的四种物质①H2O2②KMnO4③H2O,完全分解后所制得氧气的质量由大到小的顺序为 (填序号,下同);四种金属①Zn②Mg③Al④Fe分别投入质量相等且足量的稀硫酸中,充分反应后所得四种溶液的质量相等,则投入金属的质量由大到小的顺序为 。
43.将盛有相同质量、相同质量分数稀盐酸的两只烧杯,放在托盘天平左、右两盘上,天平平衡。向两烧杯中分别加入质量相等的镁和铝。待反应停止后,根据天平的平衡状况判断:
(1)若天平仍保持平衡,则反应中一定无剩余的是 ;一定有剩余的是 ;可能有剩余的是 。
(2)若天平失去平衡,则加入 的一边托盘下沉。
八.根据计算结果推断金属混合物的组成(共3小题)
44.5.6 g不纯铁在足量稀硫酸中产生氢气0.21 g,则铁中混入物质可能是
A. B. C. D.
45.欲测定一包黄铜样品中锌的质量分数(样品中只含铜和锌),取100g黄铜样品粉末于烧杯中,先加入200g稀硫酸,充分反应后得固液混合物299.6g,再继续加入400g相同浓度的稀硫酸,充分反应后过滤,得滤液625.2g,则黄铜样品中锌的质量分数为
A.26% B.39% C.61% D.74%
46.锌与稀硫酸反应的化学方程式为 。某金属混合物由Al、Mg、Zn、Cu四种金属中的两种组成,若6.5g该金属混合物与足量的稀硫酸反应,可得到0.2g氢气,则该金属混合物中一定含有的金属是 。Al、Mg分别放入质量相等且足量的稀硫酸中,充分反应后所得两种溶液质量仍然相等,则反应的Al、Mg的质量比为 。
九.置换反应及反应中的质量变化(共7小题)
47.我国计划在2060年前实现“碳中和”,彰显了大国担当,的资源化利用是实现“碳中和”的重要途径。如图是转化为甲醇()的微观示意图,下列说法错误的是
A.参加反应的、的分子个数比为 B.反应前后原子的种类和数目保持不变
C.该反应为置换反应 D.图中共涉及到3种化合物
48.中国古代冶炼锡常用的方法是将数百斤锡砂(主要成分是)和数百斤木炭混合,使其在高温下反应,生成锡的反应是:。下列说法正确的是
A.中锡元素的化合价为+2
B.上述反应是置换反应
C.和木炭质量比为时,二者恰好完全反应
D.木炭在冶炼中只起到燃烧放热的作用
49.一种利用太阳能聚光器获得的高能量进行热化学循环反应制取H2的流程如图所示。下列有关说法正确的是
A.该流程中共有两种元素的化合价发生改变 B.该流程涉及两种基本反应类型
C.该流程生成氢气和氧气的分子个数比为1:1 D.该流程理论上每生成2gH2,需补充65gZn
50.我国科学家成功实现世界最大化学链碳捕集装备试验,将捕集到的高浓度与反应制甲醇(),其反应微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的反应物和生成物中共有3种氧化物
B.该反应为置换反应
C.反应前后原子和分子的数目均没有改变
D.参加反应的二氧化碳和水的分子个数比为
51.初中化学中常见物质A、B、C、D、E、F中A为黑色固体单质,C为红色金属,B、D为氧化物,F是白色不溶于水的物质。转化关系如图(部分反应物和生成物及反应条件被省略)。回答:
(1)化学式为B ,E ;
(2)A→C反应方程式为 ,该反应为 (基本反应类型)。
(3)反应方程式为 。
52.A-F是初中常见的六种物质,→表示一种物质可以生成另一种物质,——表示两种物质可以发生化学反应。已知A为一种浅绿色溶液,D和E为黑色固体,请完成下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:D ;E 。
(2)写出一个符合A→B的化学方程式 。
(3)写出B→C的实验现象: 。
(4)符合题中F的物质是_____(填序号)。
A.氧气 B.氯化铜溶液 C.稀硫酸 D.硝酸银溶液
(5)题中A-E五种物质中还有一个反应关系没有画出,该反应的基本反应类型是 反应。
53.锌及其合金主要用于冶金、化工和军事等领域。
(1)《天工开物》中有“火法”冶炼锌的记载,将炉甘石(主要成分是ZnCO3)和煤炭高温煅烧,原理是,该化学反应的基本反应类型是 。
(2)1766年,英国的科学家卡文迪什发现将金属锌加入到硫酸中,会产生一种无色气体,这种气体与空气混合后点燃,会发生威力巨大的爆炸,点燃时发生反应的化学方程式为 。
(3)实验小组研究锌与铜的金属活动性强弱,请完成实验方案。
实验步骤(可用图示)
实验现象
实验结论
锌的金属活动性比铜强
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8.2 金属的化学性质(专题训练)
一.金属与氧气反应(共5小题)
二.金属与酸反应(共10小题)
三.金属与盐溶液反应(共8小题)
四.金属活动顺序理解和判断(共7小题)
五.应用金属活动性解释相关现象与图像分析(共7小题)
六.金属活动性强弱的探究(共7小题)
七.酸不足或酸过量——金属性质的计算(共5小题)
八.根据计算结果推断金属混合物的组成(共3小题)
九.置换反应及反应中的质量变化(共7小题)
一.金属与氧气反应(共5小题)
1.下列物质与氧气反应会生成黑色固体的是
A.铜丝 B.木炭 C.硫粉 D.氢气
【答案】A
【详解】A、铜与氧气在加热条件下反应生成黑色固体氧化铜,符合题意;
B、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体,不符合题意;
C、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫气体,不符合题意;
D、氢气在氧气中燃烧生成水,水为无色液体,不符合题意。
故选:A。
2.红磷在O2中燃烧生成P2O5,其转化可表示为PP2O5在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是
A.Fe FeSO4 B.CuCuO
C.H2H2O2 D.HgOHg
【答案】C
【详解】A、由于Fe的金属活动性比Cu强,Fe能CuSO4溶液反应置换出Cu,并生成FeSO4,该转化可实现,故A选项不符合题意;
B、Cu在加热条件下能和O2反应生成CuO,该转化可实现,故B选项不符合题意;
C、H2在O2中燃烧的产物是H2O,而非H2O2。初中阶段未涉及H2直接生成H2O2的反应,故C选项符合题意;
D、HgO在加热条件下分解生成Hg和O2,该转化可实现,故D选项不符合题意。
故选C。
3.下列应用和相应原理(用化学方程式表示)及基本反应类型正确的是
A.甲烷燃烧:CH4+2O2CO2+2H2O 氧化反应
B.实验室制取氧气:2H2O22H2↑+O2↑ 分解反应
C.探究铜和银的活动性:Cu+AgNO3=CuNO3+Ag 置换反应
D.在空气中加热铜:2Cu+O22CuO 化合反应
【答案】D
【详解】A、甲烷燃烧生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:,该反应是物质与氧气的反应,属于氧化反应,但是氧化反应不属于基本反应类型,不符合题意;
B、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:,错误是:生成物错误,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,不符合题意;
C、铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,有银白色固体析出,说明铜比银活泼,可以探究铜和银的金属活动性顺序,该反应的化学方程式为:,错误是:硝酸铜的化学式错误,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;
D、铜与空气中的氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,该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,符合题意。
故选D。
4.写出下列反应的化学方程式。
(1)硫在空气中燃烧 ;
(2)铜在空气中受热 ;
(3)木炭在高温条件下还原氧化铜 。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)硫在空气中燃烧,发生的是硫与氧气点燃条件下生成二氧化硫的反应,方程式为。
(2)铜在空气中受热,是铜与氧气加热条件下反应生成氧化铜,方程式为。
(3)木炭在高温下还原氧化铜生成铜和二氧化碳,反应方程式为。
5.回答下列问题:
(1)请用适当的化学符号填空。
①钠 。
②氢 。
③氧 。
(2)按要求写出以下反应的文字表达式或符号表达式。
①镁在空气中燃烧 。
②铜在空气中加热生成氧化铜 。
③铁丝在氧气中燃烧 。
【答案】(1) Na H O
(2) / / /
【详解】(1)①元素符号需用拉丁文名称的第一个大写字母表示,若几种元素拉丁文名称的第一个字母相同,首字母大写,次字母小写,钠元素的符号为Na,故填写:Na。
②元素符号需用大写字母表示,氢元素的符号为H,故填写:H。
③元素符号需用大写字母表示,氧元素的符号为O,故填写:O。
(2)①镁在空气中燃烧,生成氧化镁,文字表达式为:,符号表达式:。
②铜在空气中加热生成氧化铜,文字表达式为:,符号表达式为:。
③铁丝在氧气中燃烧,生成四氧化三铁,文字表达式为:,符号表达式为:。
二.金属与酸反应(共10小题)
6.下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.足量的镁条在密闭容器中燃烧
B.等质量的镁和铝与足量的稀硫酸反应
C.水通电,电解生成两种气体的体积比
D.将铁钉放入足量的硫酸铜溶液中
【答案】C
【详解】A、镁条在密闭容器中燃烧,放出大量的热,温度升高,压强增大;随着反应的进行氧气被消耗,温度逐渐恢复至室温,压强逐渐减小,最终压强一定比反应前小,故选项图像错误。
B、根据反应的化学方程式、可知,等质量镁、铝分别和足量的稀硫酸反应,铝生成氢气的质量比镁多,故选项图像错误。
C、通电分解水,生成氢气和氧气的体积之比为2:1,故选项图像正确。
D、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,每56份质量的铁可置换出64份质量的铜,随着反应的进行,固体的质量逐渐增加,至完全反应不再发生改变,故选项图像错误。
故选C。
7.同学们课后走进实验室,处理含硫酸的硫酸铜废液并回收铜,实验过程如图所示(每一步反应都充分进行,忽略实验损耗)。下列说法错误的是
A.产生H2的质量为0.1 g B.滤液呈浅绿色
C.滤渣是Cu和Fe的混合物 D.滤液中FeSO4的质量为30.4 g
【答案】D
【详解】本题考查金属的化学性质、质量守恒定律、有关化学方程式的计算。实验中发生的反应为、,并且每一步反应都充分进行。
A、根据质量守恒定律,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和,则产生H2的质量为,A正确,不符合题意;
B、铁粉与硫酸、硫酸铜反应均能生成硫酸亚铁,硫酸亚铁溶液为浅绿色,B正确,不符合题意;
C、根据化学方程式,代入产生氢气的质量,可以求出与硫酸发生反应的铁粉的质量为2.8 g,则剩余铁粉的质量为15 g-2.8 g=12.2 g
设与硫酸铜反应的铁粉的质量为x
由于12.2 g>11.2 g,则反应后铁粉有剩余,滤渣中含有Cu和Fe,C正确,不符合题意;
D、滤液中FeSO4的质量等于铁粉分别与硫酸和硫酸铜反应生成的FeSO4的质量总和,根据铁元素守恒,可以求出滤液中FeSO4的质量为,D错误,符合题意。
故选D。
8.写出下列化学方程式
(1)稀盐酸与金属镁反应: 。
(2)稀盐酸与金属锌反应: 。
(3)稀盐酸与金属铁反应: 。
(4)双氧水制取氧气: 。
(5)实验室制取二氧化碳: 。
(6)电解水: 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【详解】(1)稀盐酸与金属镁反应生成氯化镁和氢气,化学方程式为:
(2)稀盐酸与金属锌反应生成氯化锌和氢气,化学方程式为:
(3)稀盐酸与金属铁反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:
(4)双氧水分解产生水和氧气,化学方程式为:
(5)大理石或石灰石与稀盐酸反应产生水、二氧化碳和氯化钙,化学方程式为:
(6)水电解生成氢气和氧气,化学方程式为:
9.实验室常用活泼金属与酸反应制取氢气。
(1)用一定质量的镁、铝、铁分别与足量的稀硫酸充分反应,生成相同质量的氢气时,消耗三种金属的质量由大到小的顺序为 。
(2)小刚与小红分别做相同质量的金属Zn、Fe与足量等质量、等质量分数的稀反应的实验,实验结束后,分别交上实验报告,并绘制出金属Zn、Fe分别与稀反应生成的图象(如图)。
两个图象中正确的图象是 (填“小刚”或“小红”)绘制的图象,你判断的理由是 。
(3)资料显示:金属铝与氢氧化钠、水共同作用时生成易溶于水的钠盐(化学式为)和。请写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式: 。
【答案】(1)铁>镁>铝
(2) 小刚 金属Zn与稀硫酸的反应速率较Fe快;相同质量时,Zn反应生成氢气的质量较少
(3)
【详解】(1)由于、、,则生成等质量的氢气,时,消耗的三种金属的质量关系为:铁>镁>铝。
(2)锌比铁活泼,则锌反应比铁快,且由于、,消耗等质量的铁和锌,则铁生成氢气更多,故小刚的图象正确。
(3)铝和氢氧化钠、水反应生成NaAlO2 和H2,反应的化学方程式为:。
10.如图是用点滴板进行的微型实验。向盛有药品的孔穴中分别滴加等量的稀硫酸。
(1)孔穴1和孔穴 中有气泡产生;
(2)对比孔穴和3中的现象,得出X的金属语动性比铜、银的 (选填“强”或“弱”);
(3)为验证铜和银的金属活动性强弱,需进行的实验是 (用化学方程式表示)。
【答案】(1)5
(2)强
(3)
【详解】(1)①酸能与活泼金属反应生成氢气,能与碳酸盐溶液反应生成二氧化碳气体,孔穴1和孔穴5中有气泡产生。
(2)对比孔穴1、2和3中的现象,孔穴1中有气泡产生,2和3中无明显现象,说明X的金属活动性比铜、银的强。
(3)验证铜和银的金属活动性强弱,需进行的实验是将铜片放入硝酸银溶液中,化学方程式为:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
11.某化学兴趣小组取黄铜(铜、锌合金)样品粉末,放入烧杯中,后逐渐加入稀硫酸至过量。所加稀硫酸与剩余固体质量关系如图(铜与稀硫酸不反应)。试计算:
(1)产生氢气质量;
(2)黄铜样品中铜质量分数(计算结果保留一位小数)。
【答案】(1)黄铜是铜、锌合金,铜与稀硫酸不反应,锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气, 由图像可知,反应前黄铜样品质量为32.59g,反应后剩余固体(铜)质量为26g, 则参加反应的锌的质量为32.5g-26g=6.5g;
解:设产生氢气的质量为x ,锌与稀硫酸反应的化学方程式为 答:产生氢气质量为0.2g。
(2)由图像可知,黄铜样品中铜的质量为26g,黄铜样品总质量为32.5g,则铜的质量分数为;
答:黄铜样品中铜质量分数为80.0%。
【详解】(1)详见答案;
(2)根据铜的质量分数等于铜的质量除以黄铜样品的总质量,再乘以100%,由图像进行计算,详见答案。
12.为了测定某铜锌合金的质量分数,某同学利用该合金与稀硫酸反应,进行了三次实验,所得相关的实验数据记录如下(实验中的误差忽略不计)。
实验次数
合金质量/g
稀硫酸质量/g
产生氢气质量/g
第一次
25
100
0.4
第二次
25
200
0.4
第三次
50
100
0.4
求:该合金中锌的质量分数。
【答案】
解:设25g合金中锌的质量为x
x=13 g
该合金中锌的质量分数为:
答:该合金中锌的质量分数为52%。
【详解】<>由表中数据可知,第一次和第二次合金的质量相等,稀硫酸的质量不同,产生氢气的质量相等,说明第一次合金中的锌完全反应,第一次和第三次稀硫酸的质量相等,合金的质量不同,产生氢气的质量相等,说明第一次硫酸完全反应,则第一次25g合金中的锌与100g稀硫酸恰好完全反应。
见答案。
三.金属与盐溶液反应(共8小题)
13.将一定质量的铁粉放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,完全反应后,过滤得滤液和滤渣,小华同学对所得滤液和滤渣的组成作出如下判断:
①反应后所得的溶液一定是无色溶液;
②滤渣中一定有银,可能有铁和铜;
③滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸铜,可能是硝酸银;
④若向滤渣中加入盐酸有气体生成,则滤液中只有硝酸铁;
⑤滤渣的质量一定比加入铁粉的质量大
其中判断正确的个数有
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【答案】D
【详解】金属活动性顺序:铁>铜>银,铁粉先置换银,后置换铜。
①溶液可能因含呈蓝色,不符合题意;
②滤渣一定含银,可能含铜或铁,符合题意;
③滤液一定含硝酸亚铁,但不一定含硝酸铜(可能完全反应),不符合题意;
④滤渣加盐酸有气体说明铁过量,滤液应只有硝酸亚铁,而非硝酸铁,不符合题意;
⑤根据反应和可知,每反应56份质量的铁,会生成216份质量的银或64份质量的铜,固体质量均增加,符合题意。
正确判断有②和⑤,共2个。
故选D。
14.下列应用及相应的原理(用化学方程式表示)及基本反应类型均正确的是
A.验证铝和铜的金属活动性: 置换反应
B.铝制品抗腐蚀的原理∶ 化合反应
C.实验室制取氢气∶ 置换反应
D.用稀硫酸洗去试管上附着的铜 置换反应
【答案】C
【详解】A、铝与硫酸铜反应的产物应为硫酸铝[(Al2(SO4)3],而非AlSO4。正确方程式为:。虽然反应类型是置换反应,但方程式书写错误。此选项错误,不符合题意;
B、铝在常温下即可与氧气反应生成氧化铝(Al2O3),无需加热(Δ)。正确方程式应为:。反应类型为化合反应,但条件错误导致方程式不准确。此选项错误,不符合题意;
C、锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气:。反应类型为置换反应,符合实验室制氢气的原理。此选项正确,符合题意;
D、铜的金属活动性弱于氢,不能与稀硫酸反应生成氢气,方程式不成立。此选项错误,不符合题意;
故选C。
15.中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列用化学知识解释不合理的是
A.“松叶堪为酒,春来酿几多?”松叶可以用来酿酒,酿酒过程发生了缓慢氧化
B.《宋会要辑稿》“铁为胆水(CuSO4)所薄”,原理是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
C.《本草纲目》中“用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承滴露”,涉及的操作是过滤
D.《化学鉴原》一书中,将地壳中含量第二的元素翻译成“矽(xi)”,“矽”是硅元素
【答案】C
【详解】A、松叶酿酒的过程中,是物质与氧气发生的缓慢、不易察觉的氧化反应,属于缓慢氧化,不符合题意。
B、“铁为胆水(CuSO4)所薄”发生的是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,不符合题意。
C、“用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承滴露”是利用酒精和其他成分沸点的不同,将酒精先汽化再冷凝收集,描述的是蒸馏操作,而不是过滤操作,符合题意。
D、地壳中含量第二的元素是硅,地壳中含量第二的元素翻译成“矽(xi)”,则“矽”是硅元素,不符合题意。
故选C。
16.将铝粉加入盛有一定质量和混合溶液的烧杯中,充分反应后过滤得到滤渣和浅绿色滤液,则滤渣中成分的组合为
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【答案】B
【详解】将铝粉加入Fe(NO₃)₂ 和 AgNO₃ 混合溶液中,充分反应后过滤得到浅绿色滤液和滤渣。浅绿色滤液表明滤液中存在 Fe²⁺(亚铁离子在水溶液中呈浅绿色),这意味着 Fe²⁺ 未被完全消耗或未被反应。铝的金属活动性比铁和银都强,因此铝可以置换 Ag⁺ 和 Fe²⁺。由于银的金属活动性比铁弱,铝优先与硝酸银反应生成硝酸铝和银,化学方程式为:;当硝酸银被完全消耗后,多余的铝才会与硝酸亚铁反应生成硝酸铝和铁,化学方程式为:;浅绿色滤液意味着铝耗尽时,Fe²⁺ 仍有剩余,如果铝有剩余,它会继续与Fe²⁺反应,导致Fe²⁺消失,滤液无法保持浅绿色。
情况一:如果铝只与硝酸银反应(铝耗尽时硝酸银可能部分剩余或恰好耗尽),则滤渣中只有生成的 Ag。
情况二:如果铝在消耗完硝酸银后,部分与硝酸亚铁反应,则滤渣中有生成的 Ag 和 Fe。
因此,根据情况一和二,滤渣中成分的组合为2种;
故选:B
17.用砂纸去除铝片表面的氧化膜,将其浸入硫酸铜溶液中,一段时间后,观察到铝片表面有红色物质析出,并有气泡产生,经检验气体为氢气。写出生成红色物质的反应的化学方程式: 。
【答案】
【详解】生成红色物质的反应是铝与硫酸铜反应生成铜和硫酸铝,化学方程式为。
18.某化工厂排出的废液中含有、和三种物质。为了分离并回收金属银和铜,化学课外小组的同学设计了如下实验方案:
根据实验方案填空:
(1)固体x是 ,固体y是 ,滤液B是
(2)写出反应①、②的化学方程式 、 。
【答案】(1) 银/Ag 铜/Cu 硝酸亚铁和硝酸锌/Fe(NO3)2、Zn(NO3)2
(2)
【详解】(1)由实验的方案可知,要分离并回收金属银和铜,可以利用金属与盐溶液的反应来进行,加入适量铜粉,能把废液中硝酸银中的银置换出来,所以固体X是银(Ag),反应的化学方程式是:Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag;得到的滤液中含有硝酸锌和硝酸铜,加入适量的铁粉,能与滤液A中的硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁,由于铁适量,故所得固体Y中只含有铜(Cu),滤液B中含有硝酸亚铁和硝酸锌。
(2)反应①是铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,反应的化学方程式为:;反应②铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:。
19.分别表示初中化学常见的物质或溶液,它们的部分反应关系和转化关系如图所示(图中用“—”表示两种物质能发生化学反应,“”表示一种物质能转化成另一种物质,且省略部分反应物或生成物及条件),已知A由三种元素组成,B为年产量最高的金属,生活中C常用作导线,E常温下为气体,请回答下列问题:
(1)写出A的化学式: ;
(2)写出B生成C的溶液颜色变化: ;
(3)写出F发生置换反应生成E的化学方程式: ;
(4)若D为一种元素组成的固体,图中缺少一条转化关系,请写出 (填字母);
(5)若D由两种元素组成,将混合物通入到足量的灼热F中,充分反应后所得的气体与原混合气体质量比为,则原混合物中D的质量分数为 。
【答案】(1)
(2)蓝色变为浅绿色
(3)
(4)
(5)
【分析】B为年产量最高的金属,则为铁;生活中C常用作导线,则为铜;A由三种元素组成,且A能和B(铁)、C(铜)反应,则A可为硝酸银;F能和C(铜)相互转化,则F为氧化铜;E为气体,一氧化碳或碳能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,则E为二氧化碳。
【详解】(1)由分析可知,A的化学式为:AgNO3。
(2)B生成C的反应可为铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,则溶液由蓝色变为浅绿色。
(3)氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳,该反应为一种单质和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,则F发生置换反应生成E的化学方程式为。
(4)若D为一种元素组成的固体,碳能和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,且能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,故D为碳,则碳还能转化为铜,可补充D→C。
(5)若D由两种元素组成,一氧化碳也具有还原性,则D为一氧化碳,一氧化碳能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,设原混合气体质量为25g,其中一氧化碳质量为x,则
解得x=14g
故原混合物中D的质量分数为。
20.假黄金是用铜锌合金制成,现取10g假黄金,欲计算其中铜的含量,向样品中加入适量稀硫酸,产生0.1g气体。
(1)生活中鉴别假黄金的物理方法是 。
(2)计算样品中铜的质量分数。
【答案】(1)与真黄金比较硬度/密度
(2)解:设反应消耗锌的质量为x。
x=3.25g
样品中铜的质量分数=
答:样品中铜的质量分数为67.5%。
【详解】(1)生活中鉴别假黄金的物理方法是可以利用密度不同进行鉴别,黄金的密度较大,铜锌合金密度相对较小,可以用天平称取相同体积的假黄金和真黄金,质量大的是真黄金;也可以利用硬度不同鉴别,黄金质地较软,铜锌合金硬度相对较大,用硬物刻画,有明显痕迹的可能是真黄金(但这种方法可能会损坏物品);
(2)见答案。
四.金属活动顺序理解和判断(共7小题)
21.下列金属不能与稀反应的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A、铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,不符合题意;
B、锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,不符合题意;
C、镁能与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,不符合题意;
D、在金属活动性顺序里,铜排在氢后,铜与稀硫酸不反应,符合题意。
故选D。
22.有X、Y、Z三种金属,如果把X和Y分别放入稀盐酸中,Y溶解并产生气泡,X不反应;如果把X和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在X表面有银析出,而Z没有变化。根据以上实验事实,判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为
A.Y>X>Z B.Y>Z>X C.X>Z>Y D.Z>X>Y
【答案】A
【详解】由题意可知:如果把X和Y分别放入稀盐酸中,Y溶解并产生气泡,X不反应,说明Y的金属活动性比氢强,X的金属活动性比氢弱,即Y>H>X;把X和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在X表面有银析出,而Z没有变化,说明X的金属活动性比银强,Z的金属活动性比银弱,即X>Ag>Z.则X、Y、Z的金属活动性由强到弱的顺序是Y>X>Z。所以,A正确。
故选A。
23.“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。小实同学学习了金属的化学性质后,将X和Y两种金属分别加入到等量等浓度的稀硫酸中,绘制了如图。根据图像得出以下结论,正确的有
①相对原子质量可能X>Y
②可能X是铁,Y是锌
③无法比较X、Y的活动性
④生成等量氢气时,消耗的硫酸质量一定相等
A.一个 B.两个 C.三个 D.四个
【答案】D
【详解】①金属与酸反应生成氢气的质量公式为:。由图像可以看出氢气的质量,但题目中未说明金属化合价和金属质量是否相等,则相对原子质量可能,也可能。故该选项正确;
②图像中X生成的氢气对应的硫酸质量更多,氢气更多,若X是铁,Y是锌,符合“铁生成氢气多”的特点。故该选项正确;
③从图像中无法看到产生氢气的速率,所以无法比较X、Y的活动性。故该选项正确;
④根据质量守恒定律,产生的氢气中的氢元素全部来自于硫酸中的氢元素。即是生成等量氢气时,消耗的硫酸质量一定相等。故该选项正确;
故①②③④四个选项全部正确。
故选:D。
24.小明以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分。下列说法错误的是
A.在自然界中丁主要以单质形式存在
B.甲和乙都能和稀硫酸发生反应,且各方面条件相同时,甲比乙反应更快
C.将甲加入稀盐酸中,有气泡产生,溶液变为浅绿色
D.小明选择“数轴”的原点丙为H
【答案】C
【详解】根据金属活动性顺序“K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au”可知:
A、丁是金,由于金的化学性质稳定,所以在自然界中主要以单质形式存在,说法正确;
B、甲、乙分别是铝、铁,由金属活动性铝>铁>氢可知,铝、铁均位于氢之前,都能和稀硫酸反应,且各方面条件相同时,由于铝的金属活动性大于铁,故铝比铁反应更快,即甲比乙反应更快,说法正确;
C、将甲(铝)加入稀盐酸中,铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,故有气泡产生,溶液仍为无色,说法错误;
D、小明选择“数轴”的原点丙为H,说法正确。
故选:C。
25.某同学利用金属与盐酸作用的情况来探究代号为A、B、C的三种金属的活动性顺序时,观察到以下现象:
A+HCl→缓慢放出气泡
B+HCl→无明显现象
C+HCl→剧烈放出气泡
(1)上述三种金属的活动性顺序是 。
(2)若上述实验中代号为A的金属是铁,则有关反应可用化学方程式表示为 。
【答案】(1)C>A>B
(2)
【详解】(1)由题干信息可知,金属A与盐酸反应缓慢放出气泡,说明金属活动性A>氢;金属B与盐酸不反应,无明显现象,说明金属活动性氢>B;C与盐酸反应剧烈放出气泡,说明金属活动性C>氢,由于金属C与盐酸反应比金属A与盐酸反应剧烈,说明金属活动性C>A,综上可知,上述三种金属的活动性顺序是C>A>B;
(2)铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为。
26.化学世界缤纷多彩,美丽如花。小梅同学利用初中化学中常见物质设计了如图的反应关系图。“花朵”中的金属均能与X发生反应。
(1)若X为氧气,则“镁之花”盛开时可观察到镁条剧烈燃烧,放出大量热, 。
(2)若X为稀硫酸,“花朵”生长最快(产生气泡最快)的是“ 之花”,发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)发出耀眼的白光,生成白色固体
(2) 镁/Mg
【详解】(1)若X为氧气,镁在氧气中剧烈燃烧,放出大量热,发出耀眼的白光,生成白色固体,故填:发出耀眼的白光,生成白色固体;
(2)镁、锌、铁三种金属的活动性顺序为镁>锌>铁,则若X为稀硫酸,“花朵”生长最快(产生气泡最快)的是“镁”之花,镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气,反应的化学方程式为,故填:镁或Mg;;
27.图1是金属化学性质的简易模型,图2是据此模型设计的实验。
(1)图2中表示图1中A能与金属发生反应的实验是 (填序号)。
(2)图2③中发生的反应的化学方程式是 。
(3)图2设计的4个实验能验证三种金属与氢在金属活动性顺序表中位置的关系是 。
【答案】(1)②④
(2)
(3)Al>Fe>H>Cu
【详解】(1)图 1 中 A 是盐,图 2 中②是铁与硫酸铜(盐)反应、④是铝与硫酸亚铁(盐)反应,符合 A 与金属反应,①是铜与酸不反应,③是铁与酸反应,所以选②④。
(2)图 2中③是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为。
(3)①中铜与稀硫酸不反应,说明H>Cu;②中铁能与硫酸铜溶液反应,说明Fe>Cu;③中铁与稀硫酸反应,说明Fe>H;④中铝能与硫酸亚铁溶液反应,说明Al>Fe,所以三种金属与氢的位置关系是Al>Fe>H>Cu。
五.应用金属活动性解释相关现象与图像分析(共7小题)
28.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. B.
C. D.
【答案】B
【详解】在金属活动性顺序中,铁的活动性比银、铜强,比钙弱,所以铁不能与反应,能与、发生置换反应,且铁先与反应,完全反应后,铁再与反应。反应的化学方程式依次为、。
设溶液中、和的初始数量均为。
若铁的量很少,只与部分反应,此时有剩余,未反应,生成了,数量不变,则数量为n,数量小于n,数量为n,数量小于n,没有符合的选项;
若铁与恰好完全反应,此时完全反应,未反应,生成的数量为,则数量为,数量为,数量为,数量为0,没有符合的选项;
若铁与完全反应后,又与部分反应,设与的反应,生成的数量为,则数量为,数量为,数量为,数量为0。当时,数量为,数量为,此时、数量为,数量为,B选项符合;
若铁与、都完全反应,生成的数量为,则数量为,数量为,、数量为0,没有符合的选项;
综上,只有B选项符合题意。
故选B。
29.等质量的三种金属X、Y、Z(化合物中化合价均为+2价)分别与足量同浓度的稀盐酸反应,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示,下列有关说法正确的是
A.三种金属的活动性由强到弱:X> Z > Y
B.三种金属产生H2的质量X> Z > Y
C.三种金属最终消耗盐酸的质量相等
D.三种金属的相对原子质量大小关系是X>Y>Z
【答案】A
【详解】A、金属与酸反应的图像,当横坐标为时间,纵坐标为氢气时,曲线越陡,金属活动性越强,故三种金属的活动性顺序是X>Z>Y,故选项说法正确;
B、由图像可知,三种金属产生H2的质量是X>Y>Z,故选项说法错误;
C、金属与酸反应时,消耗酸的质量与反应生成氢气的质量成正比,由图像可知,三种金属产生H2的质量关系为X>Y>Z,故三种金属最终消耗盐酸的质量关系为X>Y>Z,故选项说法错误;
D、等量金属与足量酸反应时,若金属在化合物中化合价相同,最终产生氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,由图像可知最终产生氢气的质量X>Y>Z,故三种金属的相对原子质量大小关系是Z>Y>X,故选项说法错误。
故选A。
30.同学们到实验室去进行“探究金属的性质”实验,将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
(1)滤液里一定含有 (填写化学式,下同),滤渣中一定含有 。
(2)若将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生,则滤渣中一定含有 ,可能含有 。
(3)若反应后所得滤液呈无色,则滤渣中一定含有 。
【答案】(1) Zn(NO3)2 Ag
(2) Ag、Fe Zn
(3)Ag、Fe
【详解】(1)由于金属的活动性是:锌比铁活泼,铁比银活泼,将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,如果锌不足,铁再和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银。因此滤液里一定含有Zn(NO3)2,滤渣中一定含有Ag。
(2)若将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生,说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的金属,锌或铁能与稀盐酸反应产生氢气。因为锌先反应,所以滤渣中一定含有铁,可能含有锌,同时一定含有反应生成的Ag。所以滤渣中一定含有Ag、Fe,可能含有Zn。
(3)若反应后所得滤液呈无色,说明滤液中不含硝酸亚铁(硝酸亚铁溶液呈浅绿色),即铁没有与硝酸银反应,所以锌已经将硝酸银完全反应,铁没有参与反应,滤渣中一定含有反应生成的Ag以及未反应的Fe。
31.研究内容:金属与盐溶液反应过程中的相关变化。
(1)某同学用硫酸铜溶液把“铁勺”变“铜勺”,其反应的化学方程式为 。
(2)在一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后,图中描述相关变化曲线,一定不正确的是
A. B.C. D.
【答案】(1)CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
(2)B
【详解】(1)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为CuSO4+Fe=FeSO4+Cu。
(2)由金属活动性顺序可知,铁会先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,然后再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜;
A、刚开始铜的质量为零,置换完银才会置换出铜,故A正确;
B、根据图像,随着铁的不断加入,最终硝酸铜会完全反应故硝酸铜的质量分数最后会减小到零,故B错误;
C、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,根据化学方程式,可知每 56份质量的铁会置换出 216 份质量的银,溶液质量减轻,铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,每 56份质量的铁会置换出 64 份质量的铜,溶液质量也会减轻,但是没有前面减小的幅度大,故C正确;
D、铁刚与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,溶液中会出现银离子、亚铁离子、铜离子三种离子,然后会出现亚铁离子和铜离子,然后只剩下亚铁离子,故D正确。
故选B。
六.金属活动性强弱的探究(共7小题)
32.有甲、乙、丙三种金属,将乙和丙分别浸入稀硫酸中,乙溶解而丙不溶;若将丙浸入甲的硝酸盐溶液中,则析出甲,这三种金属的活动性由强到弱的顺序是
A.甲>乙>丙 B.甲>丙>乙 C.乙>甲>丙 D.乙>丙>甲
【答案】D
【详解】有甲、乙、丙三种金属,将乙和丙分别浸入稀硫酸中,乙溶解而丙不溶,说明乙能与稀硫酸反应,而丙不能与稀硫酸反应,说明在金属活动性顺序里,乙排在氢前,丙排在氢后,则乙比丙活泼;若将丙浸入甲的硝酸盐溶液中,则析出甲,说明丙能与甲的硝酸盐反应,则丙比甲活泼,故这三种金属的活动性由强到弱的顺序是:乙>丙>甲。
故选D。
33.小明同学要探究锌、铁、铜的金属活动性顺序,他做了如下实验,其中不能达到预期目的的是
A.将锌片、铜片分别投入足量的硫酸亚铁溶液中,观察现象
B.将铁片分别投入足量的硫酸锌和硫酸铜溶液中,观察现象
C.将锌片、铁片、铜片分别投入足量的稀盐酸中,观察现象
D.将锌片、铁片分别投入足量的硫酸铜溶液中,观察现象
【答案】D
【详解】A、将Zn、Cu分别投入硫酸亚铁溶液,Zn置换Fe,说明Zn活动性比Fe强;Cu不反应,说明Fe活动性比Cu强,可确定金属活动性顺序Zn>Fe>Cu,A选项正确;
B、将Fe分别投入硫酸锌和硫酸铜溶液,Fe置换不出Zn,说明活动性Zn>Fe,Fe置换出Cu,说明活动性Fe>Cu。可确定金属活动性顺序Zn>Fe>Cu,B选项正确;
C、将Zn、Fe、Cu分别投入稀盐酸,Zn和Fe会与稀盐酸反应(Zn更剧烈),Cu不反应。根据反应剧烈程度,可判断活动性顺序Zn>Fe>H>Cu,C选项正确;
D、将Zn、Fe分别投入硫酸铜溶液,Zn和Fe均能置换出Cu,说明金属活动性Zn>Cu且Fe>Cu,无法比较Zn和Fe的顺序,D选项错误。
故选:D。
34.下列实验设计不能达到目的的是
A.证明分子不断运动
B.验证Zn、Cu、Ag的金属活动性顺序
C.探究可燃物的燃烧条件
D.证明水由氢元素和氧元素组成
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、滴有浓盐酸的棉花团挥发出氯化氢分子,氯化氢分子不断运动,使滴有紫色石蕊溶液的滤纸条变红,能证明分子不断运动,该实验设计能达到目的。
B、将Zn和Cu分别放入AgNO3溶液中,Zn、Cu都能置换出Ag,只能说明Zn、Cu的金属活动性比Ag强,但无法比较Zn和Cu的金属活动性顺序,该实验设计不能达到目的。
C、Y形管中的白磷燃烧,红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;Y形管中的白磷燃烧,热水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要氧气,能探究可燃物的燃烧条件,该实验设计能达到目的。
D、电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据化学反应前后元素种类不变,能证明水由氢元素和氧元素组成,该实验设计能达到目的。
故选B。
35.化学小组设计如图所示实验验证铝、铁、铜的金属活动性顺序。
(1)试管Ⅱ中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验结束后发现上述实验并不能验证铝、铁、铜的金属活动性顺序,请你补充一个实验方案继续验证,写出实验所用的试剂 (任写一组,合理即可)。
(3)实验结束后,同学们观察到三支试管底部均有固体剩余,然后将三支试管中的物质全部倒入洁净的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法不正确的是___________(填字母)。
A.烧杯中一定能观察到有气泡产生
B.滤渣中最多含有2种金属
C.得到的滤液可能为无色
【答案】(1)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(2)铝丝和硫酸亚铁溶液(合理即可)
(3)B
【详解】(1)试管Ⅱ中是铁粉与稀盐酸反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
(2)现有实验:试管Ⅰ中铜粉与稀盐酸不反应,说明Cu的金属活动性位于H之后;试管Ⅱ中铁粉与稀盐酸反应,说明Fe的金属活动性位于H之前;试管Ⅲ中铝粉与硫酸铜溶液反应,说明金属活动性Al>Cu。但无法验证Al和Fe的金属活动性顺序。要验证Al和Fe的金属活动性,可利用“金属与金属化合物溶液反应,活动性强的金属能置换出活动性弱的金属”的原理。比如选择铝丝和硫酸亚铁溶液,若铝丝放入硫酸亚铁溶液中,溶液由浅绿色逐渐变为无色,说明铝能置换出铁,金属活动性Al>Fe;或者选择铁丝和氯化铝溶液,若铁丝放入氯化铝溶液中无明显现象,说明铁不能置换出铝,金属活动性Al>Fe等。。
(3)三支试管底部均有固体剩余,固体一定有铜(试管I和III)、铁(试管II),也可能有铝(试管III),将三支试管中的物质倒入烧杯后,试管I一定有稀盐酸,混合后铁与稀盐酸反应会生成气体,故烧杯中一定能观察到有气泡产生,A正确;若铝过量,滤渣中可能含有铜、铁、铝三种金属,B不正确;若铝的量足够多,能与氯化亚铁(浅绿色)、硫酸铜(蓝色)完全反应,此时滤液为无色,C正确;
故选:B。
36.为了验证铜、锌、银的金属活动性顺序,同学们设计了如图所示实验。
(1)写出实验乙中发生反应的化学方程式。
(2)为了验证铜、锌、银的金属活动性顺序,请在图丙中标注所用试剂。
【答案】(1)
(2)/
【详解】(1)实验乙中锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,化学方程式为。
(2)验证铜、锌、银活动性,甲中锌片能与硝酸银溶液反应,乙中锌片能与硝酸铜溶液反应,已验证Zn>Ag、Zn>Cu,丙需验证Cu>Ag,可选用铜片和硝酸银溶液(铜能置换出硝酸银中的银,说明Cu>Ag);或银片和硝酸铜溶液(银不能置换出硝酸铜中的铜,说明Cu>Ag) ,作图为或。
37.如下图所示,实验前杠杆两端分别挂着质量和体积相同的锌球,且杠杆平衡。
(1)写出烧杯乙中发生的反应的化学方程式。
(2)一段时间后,同时移走两个烧杯,发现杠杆左端下降,请解释原因(假设置换出的金属均附着在锌球上)。
(3)要验证Zn、Ag、Cu三种金属的活动性顺序,请在该实验的基础上补充一个实验,简要写出实验的步骤和现象。
【答案】(1)
(2)等质量的锌置换出银的质量大于置换出铜的质量
(3)将铜丝放入硝酸银溶液中,铜丝表面析出银白色固体,溶液变成蓝色/将银丝放入硝酸铜溶液中,无明显现象
【详解】(1)锌和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌,反应的化学方程式为。
(2)由于、,可知等质量的锌参与反应,生成的银的质量大于铜的质量,则反应后杠杆左端下降。
(3)锌和硝酸银、硝酸铜均能反应,则说明锌最活泼,但不能比较银和铜的金属活动性顺序,又由于铜能将银从硝酸银溶液中置换出来(或银不能和硝酸铜反应),说明铜比银活泼,则可将铜丝放入硝酸银溶液中,铜丝表面析出银白色固体,溶液变成蓝色(或将银丝放入硝酸铜溶液中,无明显现象),均能说明铜比银活泼。
38.某学习小组设计实验验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序。以下是他们的实验方案(如图),请补充完成实验报告。
实验报告
(1)实验名称: 。
实验目的:认识金属活动性顺序;锻炼实验基本技能;养成科学探究能力
实验过程:
(2)
实验步骤
现象
结论与解释
实验1
铁丝表面有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,铜丝、银丝无明显现象
反应的化学方程式:
实验2
铜比银活泼
实验结论:
(3)三种金属的活动性顺序为 。
【答案】(1)验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序
(2) Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 铜丝表面有银白色物质生成,溶液由无色变为蓝色
(3)铁>铜>银/Fe>Cu>Ag
【详解】(1)根据实验目的和实验方案可知,实验名称是:验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序。
(2)实验1:金属活动性顺序中,氢前的金属可与稀硫酸反应生成氢气,观察到铁丝表面有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,铜丝、银丝无明显现象,说明铁丝与稀硫酸发生反应生成了氢气,反应的化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
实验2:金属活动性顺序中,排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来,该实验结论是铜比银活泼,说明铜丝与硝酸银溶液发生了反应:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2,可推测实验现象是:铜丝表面有银白色物质生成,溶液由无色变为蓝色。
(3)根据以上探究可知,三种金属的活动性顺序为:铁>铜>银。
七.酸不足或酸过量——金属性质的计算(共5小题)
39.相同质量的Mg、Al、Fe分别与一定质量的稀硫酸反应,生成氢气的质量(直接用各金属表示)的关系不可能是
A.Al=Fe=Mg B.Al=Fe>Mg C.Mg=Al>Fe D.Al>Mg>Fe
【答案】B
【详解】每24份质量的镁会与98份质量的硫酸反应生成2份质量的氢气,每54份质量的铝和294份质量的硫酸反应生成6份质量的氢气,每56份质量铁和98份质量的硫酸反应生成2份质量的氢气,假设金属的质量都是24g,等质量的金属消耗硫酸的质量分别是:
假设三种金属质量均为24g,则
当硫酸质量m≤42g 时,生成氢气质量:Al= Mg=Fe,选项A正确,故不符合题意;
当硫酸质量42g<m≤98g 时,生成氢气质量:Al=Mg> Fe,选项C正确,故不符合题意;
当硫酸质量98g<m≤130.7 g,生成氢气质量:Al>Mg>Fe,当硫酸质量m> 130.7 g时,生成氢气的质量:Al> Mg> Fe,选项D正确,故不符合题意;
只有选项B错误,故符合题意。
故选:B。
40.有的混合物共,与足量的稀硫酸反应,生成的质量可能是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】4.8g镁完全反应生成氢气的质量为:;
4.8g铝完全反应生成氢气的质量为:
4.8g铁完全反应生成氢气的质量为:
则生成氢气的质量应在0.17g-0.53g之间。
故选B。
41.在已平衡的天平两边分别放一个等质量的烧杯,烧杯中装有等质量、等质量分数的足量稀硫酸,在左边烧杯中加入铁,在右边烧杯中加入镁和铜的混合物,充分反应后天平仍然保持平衡,则右边烧杯中加入的混合物中镁和铜的质量比为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设加入铁最终使天平左边增加的质量为x。
左边质量增加了,所以右边也应该增加才能平衡。由于右边烧杯中加入镁和铜的混合物,所以需要生成氢气,设混合物中镁的质量为y。
所以混合物中铜的质量为,混合物中镁和铜的质量比为,
故D正确。
42.质量相等的四种物质①H2O2②KMnO4③H2O,完全分解后所制得氧气的质量由大到小的顺序为 (填序号,下同);四种金属①Zn②Mg③Al④Fe分别投入质量相等且足量的稀硫酸中,充分反应后所得四种溶液的质量相等,则投入金属的质量由大到小的顺序为 。
【答案】 ③①② ③②④①
【详解】H2O2、KMnO4、H2O分解生成氧气的化学方程式及其质量关系如下:、、, 由以上质量关系可知,生成32gO2需要3种物质的质量分别为:68g、316g、36g,所以质量相等的三种物质完全分解后所制得氧气的质量由大到小的顺序为:③①②;
将Zn、Mg、Al、Fe三种金属分别投入质量相等且足量的稀硫酸中,反应结束后溶液的质量仍相等,说明溶液增加的质量相等,即加入的金属质量减去生成的氢气的质量相等; 设锌的质量为a,镁质量为x,铝的质量为y,铁的质量为z,则: 、、、,
解得:,则y>x>z>a,
即m(Al)> m(Mg)> m(Fe)> m(Zn),所以投入金属的质量由大到小的顺序为:③②④①。
43.将盛有相同质量、相同质量分数稀盐酸的两只烧杯,放在托盘天平左、右两盘上,天平平衡。向两烧杯中分别加入质量相等的镁和铝。待反应停止后,根据天平的平衡状况判断:
(1)若天平仍保持平衡,则反应中一定无剩余的是 ;一定有剩余的是 ;可能有剩余的是 。
(2)若天平失去平衡,则加入 的一边托盘下沉。
【答案】(1) 盐酸 Al/铝 Mg/镁
(2)Mg/镁
【详解】(1)若天平仍保持平衡,说明得到的氢气一样多,则稀盐酸全部参与化学反应,即金属是足量的;一定有剩余的是Al可能有剩余的是Mg;
(2)若天平失去平衡,说明得到的氢气不一样多,而等质量的镁和铝,应是铝得到的氢气多(对于在化合物中化合价相同、质量相同的金属,相对原子质量越大的,得到的氢气反而越少),所以指针应偏向镁的一边,故答案:镁。
八.根据计算结果推断金属混合物的组成(共3小题)
44.5.6 g不纯铁在足量稀硫酸中产生氢气0.21 g,则铁中混入物质可能是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】纯铁5.6g与足量稀硫酸反应应生成氢气0.2g(Fe~H2,56g Fe生成2g H2),实际生成0.21g,说明杂质能反应且每克产生氢气比铁多。
A、Zn每克产生H2约0.0308g,小于铁的0.0357g,会使氢气减少,不符合题意;
B、Cu和稀硫酸不反应,氢气应更少,不符合题意;
C、Al每克产生H2约0.111g,大于铁,可使氢气增多,符合题意。
D、C和稀硫酸不反应,氢气应更少,不符合题意;
故选C。
45.欲测定一包黄铜样品中锌的质量分数(样品中只含铜和锌),取100g黄铜样品粉末于烧杯中,先加入200g稀硫酸,充分反应后得固液混合物299.6g,再继续加入400g相同浓度的稀硫酸,充分反应后过滤,得滤液625.2g,则黄铜样品中锌的质量分数为
A.26% B.39% C.61% D.74%
【答案】A
【详解】要计算黄铜样品中锌的质量分数,根据实验数据,结合质量守恒定律和化学方程式,计算步骤如下:
黄铜样品中只有锌(Zn)能与稀硫酸(H2SO4)反应,生成硫酸锌(ZnSO4)和氢气(H2),铜(Cu)不反应。反应的化学方程式为:
利用质量守恒定律求氢气总质量,反应前总质量:黄铜样品(100g)+稀硫酸(200g+400g=600g)=700g;反应后总质量:滤液(625.2g)+滤渣(铜,不参与反应)。总质量差:(氢气+铜)=700g-625.2g=74.8g。
根据质量守恒定律,第一次给100g黄铜样品中加入200g稀硫酸,反应后得299.6g混合物可得:第一次反应生成氢气质量为:300g-299.6g=0.4g;设锌的质量为X,结合化学反应方程式计算: ;则 解:;因此,第一次反应消耗了13g锌,但样品中锌可能未完全反应。
现已知总质量差为74.8g,那么铜的质量为:74.8g-X(X为锌的质量),总氢气的质量为:74.8g-(100-X)=X-25.2g。
根据化学反应方程式可得:;则
解方程交叉相乘得:
计算锌得质量分数:
故选A
46.锌与稀硫酸反应的化学方程式为 。某金属混合物由Al、Mg、Zn、Cu四种金属中的两种组成,若6.5g该金属混合物与足量的稀硫酸反应,可得到0.2g氢气,则该金属混合物中一定含有的金属是 。Al、Mg分别放入质量相等且足量的稀硫酸中,充分反应后所得两种溶液质量仍然相等,则反应的Al、Mg的质量比为 。
【答案】 Cu/铜 33:32
【详解】锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为;
若6.5g金属全是镁,则有,即6.5g镁与稀硫酸完全反应生成氢气的质量为0.54g>0.2g;
若6.5g金属全是铝,则有,即6.5g铝与稀硫酸完全反应生成氢气的质量为0.24g>0.2g;
若6.5g金属全部新,则有,即6.5g锌与稀硫酸完全反应生成氢气的质量为0.2g;
铜和稀硫酸不反应;
某金属混合物由Al、Mg、Zn、Cu四种金属中的两种组成,若6.5g该金属混合物与足量的稀硫酸反应可得到0.2g的氢气;故该金属混合物中一定含铝和镁中其中一种,一定含铜,不含锌;
将镁、铝分别放入质量相等且足量的稀硫酸中,充分反应后所得的两溶液质量仍相等,说明溶液增加的质量相等;
假设镁、铝反应后,溶液质量都增加m,
则有;
反应的Al、Mg的质量比为33:32。
九.置换反应及反应中的质量变化(共7小题)
47.我国计划在2060年前实现“碳中和”,彰显了大国担当,的资源化利用是实现“碳中和”的重要途径。如图是转化为甲醇()的微观示意图,下列说法错误的是
A.参加反应的、的分子个数比为 B.反应前后原子的种类和数目保持不变
C.该反应为置换反应 D.图中共涉及到3种化合物
【答案】C
【分析】由微观示意图可知,该反应为二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲醇和水,化学方程式为。
【详解】A、由分析可知,参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为1:3,说法正确,不符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和个数保持不变,说法正确,不符合题意;
C、置换反应是单质与化合物反应生成单质与化合物,该反应有单质氢气参与反应,没有单质生成,不属于置换反应,说法错误,符合题意;
D、化合物是由多种元素组成的纯净物,则该反应涉及二氧化碳、甲醇、水三种化合物,说法正确,不符合题意;
故选C。
48.中国古代冶炼锡常用的方法是将数百斤锡砂(主要成分是)和数百斤木炭混合,使其在高温下反应,生成锡的反应是:。下列说法正确的是
A.中锡元素的化合价为+2
B.上述反应是置换反应
C.和木炭质量比为时,二者恰好完全反应
D.木炭在冶炼中只起到燃烧放热的作用
【答案】B
【详解】A、中氧元素的化合价为-2价,则锡元素的化合价为+4,故选项说法不正确。
B、,该反应符合“一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和一种化合物”的特点,属于置换反应,故选项说法正确。
C、根据化学方程式可知,二者恰好完全反应时,和木炭质量比为(119+16×2):(12×1)=151:12,故选项说法不正确。
D、木炭在冶炼中不仅燃烧放热,使其在高温下反应,同时作为还原剂参与反应,故选项说法不正确。
故选B。
49.一种利用太阳能聚光器获得的高能量进行热化学循环反应制取H2的流程如图所示。下列有关说法正确的是
A.该流程中共有两种元素的化合价发生改变
B.该流程涉及两种基本反应类型
C.该流程生成氢气和氧气的分子个数比为1:1
D.该流程理论上每生成2gH2,需补充65gZn
【答案】B
【详解】该流程中共发生了两个反应,反应Ⅰ的化学方程式为,反应Ⅱ的化学方程式为。
A、反应Ⅰ为氧化锌在2027℃分解生成锌和氧气,氧化锌中锌元素显+2价,氧元素显-2价,锌单质中锌元素化合价为0,氧气中氧元素化合价为0,故反应I中Zn、O元素的化合价均发生了改变,反应Ⅱ为锌和水反应生成氧化锌和氢气,锌单质中锌元素化合价为0,水中氢元素显+1价,氧化锌中锌元素显+2价,氢气中氢元素显0价,故反应Ⅱ中Zn、H元素的化合价均发生了改变,综上所述,整个流程中共有三种元素的化合价发生改变,分别是Zn、O、H三种元素,该选项不符合题意;
B、反应Ⅰ符合“一变多”的特征,属于分解反应,反应Ⅱ是一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,共涉及两种基本反应类型,该选项符合题意;
C、根据流程图可知,总反应是水分解生成氢气和氧气,参照电解水的化学方程式()可知,生成的氢气和氧气的分子个数比为2:1,不是1:1,该选项不符合题意;
D、由图可知,在反应Ⅰ中锌是生成物,在反应Ⅱ中锌为反应物,锌可以循环利用,无需补充,该选项不符合题意;
故选B。
50.我国科学家成功实现世界最大化学链碳捕集装备试验,将捕集到的高浓度与反应制甲醇(),其反应微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的反应物和生成物中共有3种氧化物
B.该反应为置换反应
C.反应前后原子和分子的数目均没有改变
D.参加反应的二氧化碳和水的分子个数比为
【答案】D
【分析】由微观反应示意图可知,该反应是由二氧化碳和水在催化剂和加热的条件下反应生成甲醇和氧气,化学方程式为。
【详解】A、由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物叫氧化物。故该反应中涉及到的氧化物有二氧化碳、水两种,选项错误;
B、该反应的两种反应物都是化合物,不符合一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,不属于置换反应,选项错误;
C、由方程式可知,该反应中2个二氧化碳分子和4个水分子反应生成了2个甲醇分子和3个氧分子,分子数目发生了变化,选项错误;
D、由方程式可知,参加反应的二氧化碳和水的分子个数比为2:4=1:2,选项正确。
故选D。
51.初中化学中常见物质A、B、C、D、E、F中A为黑色固体单质,C为红色金属,B、D为氧化物,F是白色不溶于水的物质。转化关系如图(部分反应物和生成物及反应条件被省略)。回答:
(1)化学式为B ,E ;
(2)A→C反应方程式为 ,该反应为 (基本反应类型)。
(3)反应方程式为 。
【答案】(1) CO
(2) 置换反应
(3)
【分析】A、B、C、D、E、F等是初中化学中常见的物质,C为红色金属,所以C是铜,B、D为氧化物,A为黑色单质,A和E反应会生成B、D,D和E会转化成B,所以A是碳,B是一氧化碳,D是二氧化碳,E是氧气,碳在高温的条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳,不充分燃烧生成一氧化碳,一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳;F是白色不溶于水的物质,二氧化碳会转化成F,所以F是碳酸钙,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水。经过验证,推导正确。
【详解】(1)由分析可知,B、E分别为一氧化碳和氧气,故填:CO;;
(2)A为碳单质,C为铜,碳在高温的条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,该反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应,故填:;置换反应;
(3)D是二氧化碳,F是碳酸钙,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故填:。
52.A-F是初中常见的六种物质,→表示一种物质可以生成另一种物质,——表示两种物质可以发生化学反应。已知A为一种浅绿色溶液,D和E为黑色固体,请完成下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:D ;E 。
(2)写出一个符合A→B的化学方程式 。
(3)写出B→C的实验现象: 。
(4)符合题中F的物质是_____(填序号)。
A.氧气 B.氯化铜溶液 C.稀硫酸 D.硝酸银溶液
(5)题中A-E五种物质中还有一个反应关系没有画出,该反应的基本反应类型是 反应。
【答案】(1) CuO C
(2)
(3)固体表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色
(4)AD
(5)置换
【分析】A为一种浅绿色溶液,则溶液中含有亚铁离子;D和E为黑色固体,碳和氧化铜为黑色固体,碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,铁和氯化亚铁或硫酸亚铁能相互转化,且铁能和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,铜和氧气反应生成氧化铜,则A可为氯化亚铁和硫酸亚铁、B为铁、C为铜、D为氧化铜、E为碳,符合推断。
【详解】(1)由分析可知,D为CuO、E为C。
(2)A→B的反应可为锌和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌,反应的化学方程式为:。
(3)B→C的反应可为铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,则银白色固体表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色。
(4)A、铁、铜均能和氧气反应,则F可为氧气,符合题意;
B、铁能和氯化铜反应,但铜不能和氯化铜反应,则F不能为氯化铜,该选项不符合题意;
C、铁能和硫酸反应,但铜不能,则F不能和稀硫酸,该选项不符合题意;
D、铁、铜均能和硝酸银反应,则F为硝酸银,该选项符合题意。
故选AD。
(5)碳能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,则D、E可用短线连接,该反应为一种单质和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。
53.锌及其合金主要用于冶金、化工和军事等领域。
(1)《天工开物》中有“火法”冶炼锌的记载,将炉甘石(主要成分是ZnCO3)和煤炭高温煅烧,原理是,该化学反应的基本反应类型是 。
(2)1766年,英国的科学家卡文迪什发现将金属锌加入到硫酸中,会产生一种无色气体,这种气体与空气混合后点燃,会发生威力巨大的爆炸,点燃时发生反应的化学方程式为 。
(3)实验小组研究锌与铜的金属活动性强弱,请完成实验方案。
实验步骤(可用图示)
实验现象
实验结论
锌的金属活动性比铜强
【答案】(1)
置换反应
(2)
(3)
将锌片放入硫酸铜溶液中
锌片表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为无色
【详解】(1)该反应符合一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;
(2)锌与硫酸反应产生氢气,氢气燃烧生成水,方程式为:;
(3)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,要证明锌的金属活动性比铜强,可以将锌片放入硫酸铜溶液中,观察到:锌片表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为无色,说明锌能与硫酸铜反应,证明锌的金属活动性比铜强。(合理即可)
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