内容正文:
课题2 金属的化学性质
题型01 金属与氧气反应
题型02 金属与酸反应
题型03 金属与酸反应的图像
题型04 金属与盐反应
题型05 置换反应
题型06 金属的活动性
题型07 探究金属的活动性顺序
题型08 滤渣滤液成分的分析
题型01 金属与氧气反应
金属与氧气的反应
金属+氧气→金属氧化物 (化合反应)
金属
反应难易程度
反应的化学方程式
实验现象
镁
常温下表面形成氧化膜
2Mg+O2=2MgO
镁条在空气中燃烧发出耀眼白光,生成白色固体;
铝
4Al+3O2=2Al2O3
表面形成氧化膜
铁
常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应
3Fe+2O2Fe3O4
铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体;
铜
2Cu+O22CuO
红色的铜丝加热后变黑。
金
即使在高温时也不与氧气反应(“真金不怕火炼”)
不反应
不反应
结论:金属的活动性:镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。
铝具有很好的抗腐蚀性能原因:铝与空气中氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。
【典例1】(24-25·天津津南区·五校联考)下列实验现象描述正确的是
A.铜丝在空气中灼烧变成黑色氧化铜
B.红磷在空气中燃烧产生大量的白雾
C.硫在氧气中燃烧生成无色无味的气体
D.镁片与稀盐酸剧烈反应,产生大量气体,并放出热量
【变式1-1】(24-25九上·天津南开翔宇学校·月考)下列对实验现象的描述正确的是
A.镁在空气中燃烧,生成氧化镁固体
B.木炭在氧气中燃烧发白光,生成黑色固体
C.一氧化碳在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
D.铜粉在空气中加热,变黑色
【变式1-2】(24-25九上·天津静海区实验中学·)金属在生产和生活中的应用极为广泛。
(1)生铁和钢是两种含碳量 的铁合金(填“相同”或“不同”)。
(2)下列生活用品利用金属良好导热性的是___________(填序号)。
A.镀铬水龙头 B.铸铁暖气片 C.黄铜钥匙
(3)我国古代很早就认识到铜的化合物溶液里的铜能被铁置换,这一方法是湿法冶金技术的起源。铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为 。
(4)铝在空气中与氧气反应,生成氧化铝,反应的化学方程式为 。
【变式1-3】(25-26九上·天津西青区·期中)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 。
题型02 金属与酸反应
金属与酸反应
活泼金属+酸→金属化合物+氢气 (置换反应)
(1)反应条件:①金属必须是H前金属;②酸只能是盐酸或稀硫酸。
(2)实验探究:镁、锌、铁、铜与稀盐酸或稀硫酸反应
注意:实验前用砂纸打磨金属,除去镁、铁等金属表面的氧化膜,便于金属与酸接触反应。
反应物
现象
化学方程式
稀盐酸
稀硫酸
镁
固体逐渐溶解,快速产生大量气泡
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
锌
固体逐渐溶解,产生大量气泡
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
铁
缓慢产生气泡,固体逐渐溶解,溶液由无色逐渐变为浅绿色
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
铜
无明显现象
不反应
不反应
实验结论:镁、锌、铁的金属活动性比铜强。
根据金属与酸混合时是否有氢气产生将金属分为两类:活泼金属和不活泼金属;
铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中,铁化合价为+2价。含有Fe2+的溶液为浅绿色,如硫酸亚铁和氯化亚铁。
【典例2】(22-23九上·天津北辰区华辰学校·期末)下列同组金属都能跟稀盐酸或稀硫酸反应并放出氢气的是
A.Fe、Pb、Sn B.Au、Cu、Pt
C.Mg、Zn、Ag D.Al、Hg、Na
【变式2-1】(24-25九上·天津滨海新区塘沽第五中学·月考)生铁与足量的稀盐酸充分反应后,剩余残渣的主要成分是
A.铁 B.氯化亚铁 C.氯化铁 D.碳
【变式2-2】(24-25天津滨海新区塘沽六中·模拟)下列物质中,不能由金属与稀盐酸反应直接生成的是
A.ZnCl2 B.FeCl2 C.CuCl2 D.MgCl2
【变式2-3】(24-25九上·天津北辰区·期末)某同学绘制了部分物质转化关系图(“—”表示物质可以发生反应,“→”表示物质可以转换。部分反应物、生成物及反应条件已略去)。下列说法中,不正确的是
A.①的现象是有气泡且溶液呈浅绿色
B.②的转化过程一定放出热量
C.③可用于工业炼铁
D.隔绝氧气或者水可以防止④的发生
题型03 金属与酸反应的图像
1. 等质量的金属Mg、Zn、Fe、Al分别与足量的同种酸反应。
(1)等质量的金属与足量的稀酸反应时,同为+2价金属,相对原子质量越小,生成的H2质量越大。
(2)【金属相对原子质量/金属化合价】值越小,产生的H2质量越多。
2.足量的金属Mg、Zn、Fe、Al与等质量、等质量分数的酸反应
【典例3】(24-25九上·天津第二南开中学·月考)下列图像正确反映化学反应原理的是。
A.向等质量的镁粉和铝粉中分别加入足量稀硫酸
B.向稀硫酸中加入铁粉
C.分别向等质量的镁和锌中滴加浓度相等的稀盐酸
D.分别向等质量的铁粉和锌粉中加入等体积等浓度过量的稀硫酸
【变式3-1】(23-24九上·天津和平区·期末)向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末,同时加入质量分数相同的100g稀盐酸,充分反应。反应的有关图像错误的是
A. B.
C. D.
【变式3-2】(24-25九下·天津蓟州区第一中学·开学考)相同质量的镁、铁、锌三种金属,分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应,生成氢气质量与反应时间关系见如图,分析图像判断,下面说法正确的是
A.金属锌反应速率最大
B.金属锌的活动性最强
C.金属镁生成氢气质量最多
D.金属镁消耗稀硫酸质量最多
【变式3-3】(23-24九下·天津和平·二模)金属在日常生活中有着广泛的用途。
(1)下列金属制品中,利用金属导热性的是________(填字母编号)。
A.金属硬币 B.铝制导线 C.铜制火锅
(2)炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,写出该反应的化学反应方程式 。
(3)某品牌纯电动车所使用的电池为高铁电池,其原理为高铁酸钾()和单质锌作用,在释放出电能的同时生成、氧化铁及氧化锌,则反应的化学方程式为 ;
(4)等质量的甲、乙、丙三种金属粉末,与足量的稀硫酸反应(反应后甲、乙、丙三种金属均显价),生成的质量与反应时间的关系如下图所示,下列说法不正确的是________(填字母编号)。
A.三种金属的活动性:乙>甲>丙 B.生成氢气的质量:甲>乙>丙
C.相对原子质量:甲>乙>丙 D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
(5)某同学用称量法测定铁在氧气中燃烧的产物。将铁在一定量的氧气中燃烧得到固体。则得到的固体产物可能是_________(填字母)。
A. B.和的混合物
C.和的混合物 D.、和的混合物
题型04 金属与盐反应
金属与金属化合物溶液反应
金属+金属化合物→新金属+新金属化合物 (置换反应)
(1)反应条件:
①参加反应的金属活动性必须强于金属化合物中金属的活动性;
②金属化合物必须是溶液;
③K、Ca、Na除外。
(2)实验探究
实验
铁钉+硫酸铜溶液
铝丝+硫酸铜溶液
铜丝+硝酸银溶液
现象
铁表面有红色固体产生,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
铝表面有红色固体产生,
溶液由蓝色逐渐变为无色。
铜表面有银白色固体产生,
溶液由无色逐渐变为蓝色。
化学方程式
Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu
Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2
活动性比较
铁>铜
铝>铜
铜>银
归纳小结:
通过金属与金属化合物溶液是否反应可以判断金属的活动性强弱。能反应则强,不能反应则弱。
【典例4】(24-25九上·天津河北区·期末)某工厂的工业废水中含有大量的和较多的。为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收和金属铜。根据以下流程图(每步反应均充分反应,部分产物已略去),回答下列问题。
(1)操作Ⅰ的名称是 。
(2)固体A是 (填化学式),溶液B的颜色是 。
(3)步骤①的反应方程式为 。
(4)步骤②的反应方程式为 。
【变式4-1】(23-24九上·天津宝坻区第六中学·)下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法,其中正确的选项是
选项
物质
所含杂质
除去杂质的方法
A
铜粉
铁粉
加入过量稀盐酸,过滤
B
二氧化碳
一氧化碳
通入氧气点燃
C
硝酸银溶液
硝酸铜
加入过量铜粉,过滤
D
氧化铜
碳粉
空气中灼烧
A.A B.B C.C D.D
【变式4-2】(25-26九上·天津河东四十五中·月考)金属材料性能优良,已成为社会发展的重要物质之一。
(1)广汉三星堆遗址出土的黄金面具和很多金箔,是利用黄金具有良好的 性;工人师傅切割铁板时用硫酸铜溶液在铁板上画线可留下红色印迹其反应方程式为 。
(2)铝是耐锈蚀的金属材料,其耐锈蚀的原因是 。(写出化学方程式)
(3)航母用到的生铁和钢都是铁的合金, 的含碳量高(填“生铁”或“钢”)。
(4)为探究铁、铜、银的金属活动性顺序,某同学选用了下列药品进行实验,其中不可行的是___________(填字母)。
A.铁丝、银丝、硫酸铜溶液 B.铜丝、银丝、硫酸亚铁溶液
C.铁丝、铜丝、稀硫酸、硝酸银溶液 D.铜丝、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液
(5)金属与金属化合物溶液反应可用于金属的回收和提纯。将一定量的锌粉投入到含有AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。下列说法正确的是___________(填字母序号)。
A.滤渣中一定含有Ag、Cu和Zn
B.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
C.滤液的质量可能与原混合溶液质量相等
D.滤液中一定不含Cu(NO3)2,可能含有AgNO3和Zn(NO3)2
【变式4-3】(24-25九下·天津滨海·二模)金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)铜能被加工成厚度仅为的超薄铜箔,说明铜具有良好的______(填字母)。
A.导电性 B.抗腐蚀性 C.延展性
(2)工业冶炼铝的原理为电解熔融的,生成铝和一种气体。该反应的化学方程式为
(3)向硫酸铜溶液中加入铁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸,有气泡冒出,则滤液中含有的溶质为 (填化学式)。若加入的铁粉是8g,得到的滤渣是8.4g,则滤渣中铜的质量为 g。
(4)钛与稀盐酸反应的化学方程式为,则X的化学式是 。若将钛放入硫酸铜溶液中,则 (填“有”或“没有”)铜析出。
题型05 置换反应
置换反应
(1)概念:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与另一种化合物的反应。
(2)特点:反应物和生成物都是两种,且均为一种单质和一种化合物。
(3)通式:A+BC→AC+B属于基本反应类型之一。
(4)常见的置换反应:
①金属+酸→金属化合物+H2
②金属+金属化合物→另一金属+另一金属化合物
③C+金属氧化物→金属单质+CO2
④H2+金属氧化物→金属单质+H2O
(注意:CO+金属氧化物→金属单质+CO2 该反应不属于置换反应)
【典例5】(25-26九上·天津红桥区·月考)下列叙述对应的化学方程式及基本反应类型均正确的是
A.CO与赤铁矿中的Fe2O3反应:置换反应
B.生石灰做食品干燥剂:化合反应
C.比较铜和银两种金属的活动性:分解反应
D.将金属Ni放入硫酸铜溶液中能生成NiSO4:置换反应
【变式5-1】(24-25九上·天津第七中学·月考)下列化学反应方程式,属于置换反应的是
A.3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 B.2C+O2=2CO
C.Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ D.CaCO3=CaO+CO2↑
【变式5-2】(23-24九下·天津河西·一模)在明代宋应星所著的《天工开物》记载了火法炼锌的方法,总反应的化学方程式为:。下列关于该反应的叙述中,不正确的是
A.该反应属于置换反应 B.生成物是由分子构成的
C.所有元素化合价都发生改变 D.参加反应的和C的质量比为
【变式5-3】(25-26九上·天津双菱中学·期中)推理是学习化学的一种常用方法,下列推理正确的是
A.置换反应生成单质和化合物,则生成单质和化合物的反应一定是置换反应
B.单质只含一种元素,则只含一种元素的纯净物一定是单质
C.由同种分子构成的物质是纯净物,所以纯净物一定由同种分子构成
D.化学变化中分子种类发生改变,则分子种类发生改变的变化一定是化学变化
题型06 金属的活动性
常见金属在溶液中的活动性顺序:
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
谐音记忆:嫁给那美女,身体细纤轻,统共一百斤。
【典例6】(25-26九上·天津红桥区·月考)将甲、乙、丙三种金属分别投入稀硫酸中,甲、丙表面有气泡产生,乙无明显现象;若将甲放入丙的硫酸盐溶液中,一段时间后,甲的表面有丙析出。由此推断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.丙、乙、甲 D.丙、甲、乙
【变式6-1】(21-22九上·天津北辰区·期末)现有N、M、R三种金属,如果把N和M分别放入稀硫酸中,N溶解并产生气体,M不反应:如果把M和R分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在M表面有银析出,而R没有变化。根据以上实验实施,三种金属活动顺序由强到弱的顺序是
A.M>N>R B.R>N>M C.N>M>R D.N>R>M
【变式6-2】(19-20九上·天津滨海新区·期末)将X、Y、Z三种金属分别放入稀盐酸中,X、Y溶解并有气泡产生,Z不反应;取X放入Y(NO3)2的溶液中,过一会儿,X表面没有任何变化。则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是
A.X Y Z B.Y Z X C.Y X Z D.X Z Y
【变式6-3】(25-26九上·天津红桥区·月考)金属活泼活动性顺序如下:
K Ca Na Mg ① Zn ② Sn Pb (H) ③ Hg Ag Pt Au
(1)Cu、Al、Fe相对应的位置是 (用序号表标)。铜和金是人类使用较早的金属。铜能加工成各种形状的器具,金可被打造成造型精美的饰品,这主要是利用了铜和金具有良好的 性。
(2)铝制品耐腐蚀的原因是表面形成 薄膜(填化学式);赤铁矿中含,不能读作 (“氧化铁”或“四氧化三铁”或“三氧化二铁”);铁生锈后的产物为,则有 种(填写数字)元素参与生锈。
(3)将金属锌加入硝酸银和硝酸铜混合溶液中,向充分反应后的滤渣中加入稀盐酸有气泡,滤渣为 (填“Ag”或“Cu、Ag”或“Zn、Cu、Ag”)。
(4)《淮南万毕术》中记载了“曾青得铁则化为铜”,其反应观示意图如图所示,该反应过程中生成的微观粒子是 ;要置换出12.8 kg铜,至少需要 g硫酸铜。
题型07 探究金属的活动性顺序
根据金属的活动性顺序以及应用探究活动性顺序
(1)判断不同金属的活动性强弱:金属的位置越靠前,活动性越强。
(2)判断金属能否与酸反应:位于氢之前的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢元素。
(3)判断金属能否与金属化合物溶液反应:位于前面的金属能把位于后面的金属从其化合物的溶液里置换出来。
【典例7】(24-25九下·天津河西·一模)下列实验组合中,能得出铝、铁、铜的金属活动性顺序的是
A.①②③ B.②③④ C.③④ D.④⑤
【变式7-1】(24-25九下·天津和平二十一中学·统考)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7-2】(23-24九下·天津河东·模拟)某科学兴趣小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序,利用实验室中的相关药品设计了如下实验方案(实验用到的三种金属丝均已打磨干净):①稀盐酸、铝、铜、银;②硫酸铜溶液、铝、银;③硫酸铝溶液、硝酸银溶液、铜;④硫酸铝溶液、铜、银。其中能验证铝、铜、银金属活动性顺序的是
A.②③ B.①② C.③④ D.①④
【变式7-3】(24-25九上·天津第七中学·月考)科学探究与实验是化学学习的有效途径。某实验小组对镍(Ni)、铁、铜的金属活动性顺序进行实验探究,请补充下列实验报告。
【猜想】结合已知的金属活动性顺序,小组同学做出如下猜想。
(1)猜想一: Ni> Fe> Cu; 猜想二: ;猜想三: Fe> Cu> Ni
【实验】
(2)
实验内容
现象
结论
将镍片浸入稀硫酸溶液中
镍片上有气泡产生
猜想 错误
向试管中加入适量 NiSO4溶液,将用砂纸打磨过的铁片浸入 NiSO4溶液中
铁片上
猜想二正确
(3)实验②中发生反应的化学方程式为 。
【结论】
(4)三种金属的活动性顺序为 。
题型08 滤渣滤液成分的分析
金属与金属化合物溶液反应后滤渣、滤液成分的判断
(1)将题目中涉及的金属按活动性由强到弱的顺序排列。
(2)根据金属与金属化合物溶液发生置换反应的规律[活动性强的金属(K、Ca、Na除外)可以把活动性弱的金属从其化合物溶液中置换出来,金属活动性差距越大越先反应],按反应的先后顺序正确书写相关化学方程式。
(3)由置换反应规律得出结论:①滤渣中一定含有活动性最弱的金属单质;②滤液中一定含有活动性最强的金属的离子。
(4)根据以上结论和题意对“可能含有”的物质进行具体分析和判断。
如向AgNO3、Cu(NO3)2混合溶液中加锌粉:
反应进行程度
滤渣成分
滤液成分
图示分析
①锌与部分硝酸银反应
Ag
AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2
②锌与硝酸银恰好完全反应
Ag
Cu(NO3)2、Zn(NO3)2
③硝酸银完全反应,锌与部分硝酸铜反应
Ag、Cu
Cu(NO3)2、Zn(NO3)2
④硝酸银完全反应,锌与硝酸铜恰好完全反应
Ag、Cu
Zn(NO3)2
⑤锌有剩余,硝酸银、硝酸铜完全反应
Ag、Cu、Zn
Zn(NO3)2
【典例8】(24-25·天津宝坻第三中学·模拟)向含有硝酸亚铁和硝酸铜的混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,滤渣中一定含有的物质是 ,滤液中一定含有的溶质是 (写化学式)。
【变式8-1】(24-25九下·天津静海区实验中学·开学考)某化学小组向一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,下述说法正确的是
A.滤渣中一定含有Cu和Ag,可能含有Zn
B.滤液中一定含有Al(NO3)3和Zn(NO3)2
C.向滤渣滴加盐酸有气泡产生,则滤液中一定没有Cu(NO3)2和AgNO3
D.若滤液是蓝色,则滤液中一定含有Al(NO3)3、Zn(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3
【变式8-2】(24-25九下·天津红桥区泰达实验中学·)金属材料广泛应用于生产、生活中。
(1)生活中,铜质插头是利用了金属铜的 性(填“导电”或“导热”)。铝耐腐蚀的原因是铝能和空气中的氧气反应,生成一层 。
(2)现代工业利用高炉炼铁,其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁的反应,该反应的化学方程式为 。
(3)将一定质量的镁粉放入到含有溶质为硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
①若滤液呈蓝色,则滤渣中一定含有的金属是 。(填化学式)
②若向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生,则滤液中一定含有的溶质是 。(填化学式)
(4)某同学欲探究铝、铜的金属活动性顺序,下列方案可行的是______。
A.铝丝、铜丝、稀硫酸 B.铝丝、铜丝、氯化铝溶液
(5)现有铁、氧化铁、四氧化三铁的混合物共50克,与足量的一氧化碳充分反应生成二氧化碳的质量为33克。则原混合物中铁单质的质量可能为______。
A.5g B.7.5g C.10g D.38g
【变式8-3】(24-25九下·天津实验中学滨海学校·月考)金属在生产、生活和社会发展中应用广泛。
(1)下列生活用品利用金属良好导热性的是______(填序号)。
A.镀铬水龙头 B.铸铁暖气片 C.黄铜钥匙
(2)航天器的天线用钛合金制成,钛合金比金属钛的硬度 (填“大”或“小”)。
(3)“玉兔号”月球车是中国首辆月球车,飞船上的镀铬铁制品能防锈蚀,其防锈原理是阻止了铁与空气中的 接触。
(4)向硝酸铜、硝酸铝和硝酸银的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,滤液呈无色,则滤出的固体一定有 ,滤液中含有的金属离子是 (填离子符号)。
(5)将26g锌加入到含32g硫酸铜和15.2g硫酸亚铁的混合溶液中,充分反应后过滤,滤渣的质量为 g。
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课题2 金属的化学性质
题型01 金属与氧气反应
题型02 金属与酸反应
题型03 金属与酸反应的图像
题型04 金属与盐反应
题型05 置换反应
题型06 金属的活动性
题型07 探究金属的活动性顺序
题型08 滤渣滤液成分的分析
题型01 金属与氧气反应
金属与氧气的反应
金属+氧气→金属氧化物 (化合反应)
金属
反应难易程度
反应的化学方程式
实验现象
镁
常温下表面形成氧化膜
2Mg+O2=2MgO
镁条在空气中燃烧发出耀眼白光,生成白色固体;
铝
4Al+3O2=2Al2O3
表面形成氧化膜
铁
常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应
3Fe+2O2Fe3O4
铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体;
铜
2Cu+O22CuO
红色的铜丝加热后变黑。
金
即使在高温时也不与氧气反应(“真金不怕火炼”)
不反应
不反应
结论:金属的活动性:镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。
铝具有很好的抗腐蚀性能原因:铝与空气中氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。
【典例1】(24-25·天津津南区·五校联考)下列实验现象描述正确的是
A.铜丝在空气中灼烧变成黑色氧化铜
B.红磷在空气中燃烧产生大量的白雾
C.硫在氧气中燃烧生成无色无味的气体
D.镁片与稀盐酸剧烈反应,产生大量气体,并放出热量
【答案】D
【详解】A、铜丝在空气中加热时,与氧气发生反应,生成氧化铜(CuO)。氧化铜是一种黑色固体,因此现象应该是铜丝表面会变黑。而不是变成黑色的氧化铜。A错误。
B、红磷在空气中燃烧产生大量的白烟,而不是白雾,B错误。
C、硫在氧气中燃烧时,生成二氧化硫气体。二氧化硫是无色的,但有强烈的刺激性气味,C错误。
D、镁片与稀盐酸反应生成氢气和氯化镁。反应过程剧烈,产生大量气泡(氢气),并且该反应是放热反应,会释放热量。D正确。
故选D。
【变式1-1】(24-25九上·天津南开翔宇学校·月考)下列对实验现象的描述正确的是
A.镁在空气中燃烧,生成氧化镁固体
B.木炭在氧气中燃烧发白光,生成黑色固体
C.一氧化碳在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
D.铜粉在空气中加热,变黑色
【答案】D
【详解】A.描述实验现象时不能直接说出产物的名称,镁在空气中燃烧,应该描述为发出耀眼白光,生成白色固体等现象,而不是直接说生成氧化镁固体,故A错误;
B.木炭在氧气中燃烧发白光,生成的是无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体(二氧化碳),而不是黑色固体,故B错误;
C.一氧化碳在空气中燃烧产生蓝色火焰,不是淡蓝色火焰,故C错误;
D.铜粉在空气中加热,会与氧气反应生成氧化铜,氧化铜是黑色的,所以铜粉在空气中加热会变黑色,故D正确;
故选:D。
【变式1-2】(24-25九上·天津静海区实验中学·)金属在生产和生活中的应用极为广泛。
(1)生铁和钢是两种含碳量 的铁合金(填“相同”或“不同”)。
(2)下列生活用品利用金属良好导热性的是___________(填序号)。
A.镀铬水龙头 B.铸铁暖气片 C.黄铜钥匙
(3)我国古代很早就认识到铜的化合物溶液里的铜能被铁置换,这一方法是湿法冶金技术的起源。铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为 。
(4)铝在空气中与氧气反应,生成氧化铝,反应的化学方程式为 。
【答案】(1)不同
(2)B
(3)
(4)
【详解】(1)生铁中含碳量较高,为2%~4.3%,钢的含碳量较低,为0.03%~2%,两者含碳量不同,都属于铁碳合金;
(2)A、利用铬的抗腐蚀性强的特点,不符题意;
B、利用铸铁的导热性良好的特点,符合题意;
C、利用金属延展性良好和硬度大的特点,不符题意;
故选B;
(3)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为;
(4)铝在空气中与氧气反应,生成氧化铝,反应的化学方程式为。
【变式1-3】(25-26九上·天津西青区·期中)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。
题型02 金属与酸反应
金属与酸反应
活泼金属+酸→金属化合物+氢气 (置换反应)
(1)反应条件:①金属必须是H前金属;②酸只能是盐酸或稀硫酸。
(2)实验探究:镁、锌、铁、铜与稀盐酸或稀硫酸反应
注意:实验前用砂纸打磨金属,除去镁、铁等金属表面的氧化膜,便于金属与酸接触反应。
反应物
现象
化学方程式
稀盐酸
稀硫酸
镁
固体逐渐溶解,快速产生大量气泡
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
锌
固体逐渐溶解,产生大量气泡
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
铁
缓慢产生气泡,固体逐渐溶解,溶液由无色逐渐变为浅绿色
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
铜
无明显现象
不反应
不反应
实验结论:镁、锌、铁的金属活动性比铜强。
根据金属与酸混合时是否有氢气产生将金属分为两类:活泼金属和不活泼金属;
铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中,铁化合价为+2价。含有Fe2+的溶液为浅绿色,如硫酸亚铁和氯化亚铁。
【典例2】(22-23九上·天津北辰区华辰学校·期末)下列同组金属都能跟稀盐酸或稀硫酸反应并放出氢气的是
A.Fe、Pb、Sn B.Au、Cu、Pt
C.Mg、Zn、Ag D.Al、Hg、Na
【答案】A
【详解】A.Fe、Pb、Sn均为氢前金属,都能跟稀盐酸或稀硫酸反应并放出氢气。
B.Au、Cu、Pt均为氢后金属,都不能跟稀盐酸或稀硫酸反应并放出氢气。
C.Ag为氢后金属,不能跟稀盐酸或稀硫酸反应并放出氢气。
D.Hg为氢后金属,不能跟稀盐酸或稀硫酸反应并放出氢气。
故选:A。
【变式2-1】(24-25九上·天津滨海新区塘沽第五中学·月考)生铁与足量的稀盐酸充分反应后,剩余残渣的主要成分是
A.铁 B.氯化亚铁 C.氯化铁 D.碳
【答案】D
【详解】生铁是一种铁合金,主要含有铁和碳两种成分,另外还有少量杂质,其中铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,氯化亚铁能溶于水,氢气会散失到空气中,但是碳与盐酸不反应,也不溶解于水,故少量残渣剩余物可能是碳粉和杂质。
故选D。
【变式2-2】(24-25天津滨海新区塘沽六中·模拟)下列物质中,不能由金属与稀盐酸反应直接生成的是
A.ZnCl2 B.FeCl2 C.CuCl2 D.MgCl2
【答案】C
【详解】A、锌的金属活动性排在氢前,锌与稀盐酸反应生成氯化锌,A不符合题意;
B、铁的金属活动性排在氢前,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁,B不符合题意;
C、铜的金属活动性排在氢后,铜不能与稀盐酸反应,C符合题意;
D、镁的金属活动性排在氢前,镁与稀盐酸反应生成氯化镁,D不符合题意。
故选C。
【变式2-3】(24-25九上·天津北辰区·期末)某同学绘制了部分物质转化关系图(“—”表示物质可以发生反应,“→”表示物质可以转换。部分反应物、生成物及反应条件已略去)。下列说法中,不正确的是
A.①的现象是有气泡且溶液呈浅绿色
B.②的转化过程一定放出热量
C.③可用于工业炼铁
D.隔绝氧气或者水可以防止④的发生
【答案】B
【详解】A、反应①是铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,现象是有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,说法正确,不符合题意;
B、反应②可以是碳在氧气中不充分燃烧生成一氧化碳,该反应放出热量;反应②也可以是二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳,该反应吸收热量,则②的转化过程不一定放出热量,说法错误,符合题意;
C、反应③可用于工业炼铁,即一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,说法正确,不符合题意;
D、铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果,因此隔绝氧气或者水可以防止④的发生,说法正确,不符合题意。
故选:B。
题型03 金属与酸反应的图像
1. 等质量的金属Mg、Zn、Fe、Al分别与足量的同种酸反应。
(1)等质量的金属与足量的稀酸反应时,同为+2价金属,相对原子质量越小,生成的H2质量越大。
(2)【金属相对原子质量/金属化合价】值越小,产生的H2质量越多。
2.足量的金属Mg、Zn、Fe、Al与等质量、等质量分数的酸反应
【典例3】(24-25九上·天津第二南开中学·月考)下列图像正确反映化学反应原理的是。
A.向等质量的镁粉和铝粉中分别加入足量稀硫酸
B.向稀硫酸中加入铁粉
C.分别向等质量的镁和锌中滴加浓度相等的稀盐酸
D.分别向等质量的铁粉和锌粉中加入等体积等浓度过量的稀硫酸
【答案】C
【详解】A、向等质量的镁粉和铝粉中分别加入足量稀硫酸,由于镁的金属活动性比铝强,所以相同时间镁的产生气体的较多,由于硫酸足量,所以金属完全消耗,根据方程式、可知,消耗等量的两种金属最终铝产生的气体较多,选项错误;
B、向稀硫酸中加入铁粉,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,由方程式可知,溶液质量逐渐增加,选项错误;
C、分别向等质量的镁和锌中滴加浓度相等的稀盐酸,开始时酸金属足量,消耗等量等浓度的稀盐酸产生等质量的氢气,随着酸的不断加入,最终酸过量,金属全部消耗,根据方程式、可知,消耗等量的两种金属最终镁产生的气体较多,选项正确;
D、分别向等质量的铁粉和锌粉中加入等体积等浓度过量的稀硫酸,由于锌的金属活动性比铁强,所以相同时间锌的产生气体的较多,由于硫酸过量,所以金属完全消耗,根据方程式、可知,消耗等量的两种金属最终铁产生的气体较多,选项错误;
故选C。
【变式3-1】(23-24九上·天津和平区·期末)向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末,同时加入质量分数相同的100g稀盐酸,充分反应。反应的有关图像错误的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A、,,。因为金属足量则稀盐酸完全反应。如反应73份质量的HCl,溶液质量的增加情况为:镁增加24-2=22份,铝增加份,铁增加56-2=54份,所以溶液增加质量Fe>Mg>Al,图示正确;
B、消耗73份质量的HCl需要镁的质量为24份,铝的质量为份,铁的质量56份,所以消耗相同质量的稀盐酸需要金属的质量Fe>Mg>Al,金属过量,最终稀盐酸全部消耗,则最终消耗稀盐酸质量相同。图示正确;
C、向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末,同时加入质量分数相同的100g稀盐酸,最终生成的氢气质量相等,镁的金属活动性强于铝强于铁,故镁的反应速率大于铝大于铁,图示正确;
D、从B分析可知,最终稀盐酸全部反应,消化金属的质量Fe>Mg>Al。金属活动性Mg>Al>Fe,则相同时间内消耗的金属Mg>Al>Fe。图示错误。
故选D。
【变式3-2】(24-25九下·天津蓟州区第一中学·开学考)相同质量的镁、铁、锌三种金属,分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应,生成氢气质量与反应时间关系见如图,分析图像判断,下面说法正确的是
A.金属锌反应速率最大
B.金属锌的活动性最强
C.金属镁生成氢气质量最多
D.金属镁消耗稀硫酸质量最多
【答案】CD
【详解】A、由图象可知,至完全反应,镁用的时间最短,则金属镁反应速率最大,错误;
B、由图象可知,至完全反应,镁用的时间最短,则金属镁的活动性最强,错误;
C、根据金属与酸反应生成氢气的质量=(当金属质量相同时);Mg、Fe、Zn与稀硫酸反应时,化合价均为+2价,镁的相对原子质量为24,铁的相对原子质量为56,锌的相对原子质量为65,相对原子质量越小,相同质量的金属生成氢气越多,所以相同质量的镁、铁、锌三种金属与足量稀硫酸反应,镁生成氢气质量最多,正确;
D、金属与稀硫酸反应时,根据氢元素守恒,生成氢气中的氢元素全部来自稀硫酸。镁生成氢气质量最多,说明镁置换出的氢元素最多,也就意味着镁消耗稀硫酸质量最多,正确。
故选CD。
【变式3-3】(23-24九下·天津和平·二模)金属在日常生活中有着广泛的用途。
(1)下列金属制品中,利用金属导热性的是________(填字母编号)。
A.金属硬币 B.铝制导线 C.铜制火锅
(2)炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,写出该反应的化学反应方程式 。
(3)某品牌纯电动车所使用的电池为高铁电池,其原理为高铁酸钾()和单质锌作用,在释放出电能的同时生成、氧化铁及氧化锌,则反应的化学方程式为 ;
(4)等质量的甲、乙、丙三种金属粉末,与足量的稀硫酸反应(反应后甲、乙、丙三种金属均显价),生成的质量与反应时间的关系如下图所示,下列说法不正确的是________(填字母编号)。
A.三种金属的活动性:乙>甲>丙 B.生成氢气的质量:甲>乙>丙
C.相对原子质量:甲>乙>丙 D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
(5)某同学用称量法测定铁在氧气中燃烧的产物。将铁在一定量的氧气中燃烧得到固体。则得到的固体产物可能是_________(填字母)。
A. B.和的混合物
C.和的混合物 D.、和的混合物
【答案】(1)C
(2)
(3)
(4)C
(5)C
【详解】(1)A、用作金属硬币,是利用了金属硬度大、有金属光泽的性质,不符合题意;
B、铝制导线,是利用了铝的导电性和延展性,不符合题意;
C、铜制火锅,是利用了铜的导热性,符合题意;
故选:C;
(2)高温条件下,氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式:;
(3)高铁酸钾(K2FeO4)和单质锌作用,在释放出电能的同时生成K2ZnO2、氧化铁及氧化锌,则反应的化学方程式为:;
(4)A、根据图示,等质量甲、乙、丙三种金属,至完全反应,乙用的时间最少,丙用的时间最多,金属的活动性越强,与酸反应的速率越快,则反应需要时间越短,因此三种金属的活动性是乙>甲>丙,该选项说法正确;
B、根据图示,则生成氢气的质量是甲>乙>丙,该选项说法正确;
C、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,因此相对原子质量是甲<乙<丙,该选项说法不正确;
D、由质量守恒定律可知,生成氢气的质量等于参加反应的硫酸中氢元素的质量,生成氢气的质量越多,消耗硫酸的质量越多,则消耗硫酸的质量:甲>乙>丙,该选项说法正确;
故选:C;
(5)设11.2g铁完全燃烧生成四氧化三铁的质量是x,则有,
,解得x≈15.47g;而实际生成的固体质量15.8g>15.47g,说明生成的另一种固体中含氧量比四氧化三铁中的含氧量高,Fe3O4、Fe2O3、FeO中含氧量的比较可根据铁原子相等将化学式变形,得到Fe6O8、Fe6O9、Fe6O6,由此可见三氧化二铁中氧元素的含量高,所以固体可能是Fe3O4和 Fe2O3的混合物,故选:C。
题型04 金属与盐反应
金属与金属化合物溶液反应
金属+金属化合物→新金属+新金属化合物 (置换反应)
(1)反应条件:
①参加反应的金属活动性必须强于金属化合物中金属的活动性;
②金属化合物必须是溶液;
③K、Ca、Na除外。
(2)实验探究
实验
铁钉+硫酸铜溶液
铝丝+硫酸铜溶液
铜丝+硝酸银溶液
现象
铁表面有红色固体产生,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
铝表面有红色固体产生,
溶液由蓝色逐渐变为无色。
铜表面有银白色固体产生,
溶液由无色逐渐变为蓝色。
化学方程式
Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu
Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2
活动性比较
铁>铜
铝>铜
铜>银
归纳小结:
通过金属与金属化合物溶液是否反应可以判断金属的活动性强弱。能反应则强,不能反应则弱。
【典例4】(24-25九上·天津河北区·期末)某工厂的工业废水中含有大量的和较多的。为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收和金属铜。根据以下流程图(每步反应均充分反应,部分产物已略去),回答下列问题。
(1)操作Ⅰ的名称是 。
(2)固体A是 (填化学式),溶液B的颜色是 。
(3)步骤①的反应方程式为 。
(4)步骤②的反应方程式为 。
【答案】(1)过滤
(2) Cu、Fe 浅绿色
(3)
(4)
【详解】(1)操作Ⅰ可分离难溶性固体A和溶液B,名称是过滤;
(2)某工厂的工业废水中含有大量的和较多的,①加入足量铁粉,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,过滤得到固体A是反应生成的铜和过量的铁,化学式为Fe、Cu;溶液B是硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁溶液的颜色是浅绿色;
(3)步骤①中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的反应方程式为;
(4)固体A是反应生成的铜和过量的铁,其中铜不与稀硫酸反应,则步骤②为铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的反应方程式为。
【变式4-1】(23-24九上·天津宝坻区第六中学·)下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法,其中正确的选项是
选项
物质
所含杂质
除去杂质的方法
A
铜粉
铁粉
加入过量稀盐酸,过滤
B
二氧化碳
一氧化碳
通入氧气点燃
C
硝酸银溶液
硝酸铜
加入过量铜粉,过滤
D
氧化铜
碳粉
空气中灼烧
A.A B.B C.C D.D
【答案】AD
【详解】A、铁粉能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,铜不与稀盐酸反应,加入过量的稀盐酸,充分反应后再过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确;
B、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够通氧气点燃,这是因为除去气体中的气体杂质不能使用气体,否则会引入新的气体杂质,且二氧化碳中含有少量一氧化碳不能点燃,故选项所采取的方法错误;
C、铜粉能与硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银,除去了主要物质,不符合除杂原则,故选项所采取的方法不正确;
D、将混合物在空气中灼烧,碳与氧气反应生成二氧化碳,氧化铜不反应,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确;
故选AD。
【变式4-2】(25-26九上·天津河东四十五中·月考)金属材料性能优良,已成为社会发展的重要物质之一。
(1)广汉三星堆遗址出土的黄金面具和很多金箔,是利用黄金具有良好的 性;工人师傅切割铁板时用硫酸铜溶液在铁板上画线可留下红色印迹其反应方程式为 。
(2)铝是耐锈蚀的金属材料,其耐锈蚀的原因是 。(写出化学方程式)
(3)航母用到的生铁和钢都是铁的合金, 的含碳量高(填“生铁”或“钢”)。
(4)为探究铁、铜、银的金属活动性顺序,某同学选用了下列药品进行实验,其中不可行的是___________(填字母)。
A.铁丝、银丝、硫酸铜溶液 B.铜丝、银丝、硫酸亚铁溶液
C.铁丝、铜丝、稀硫酸、硝酸银溶液 D.铜丝、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液
(5)金属与金属化合物溶液反应可用于金属的回收和提纯。将一定量的锌粉投入到含有AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。下列说法正确的是___________(填字母序号)。
A.滤渣中一定含有Ag、Cu和Zn
B.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
C.滤液的质量可能与原混合溶液质量相等
D.滤液中一定不含Cu(NO3)2,可能含有AgNO3和Zn(NO3)2
【答案】(1) 延展
(2)
(3)生铁
(4)B
(5)C
【详解】(1)黄金制成金箔利用的是其延展性(金属可被压成薄片的性质);
铁的金属活动性强于铜,能置换出硫酸铜溶液中的铜,生成硫酸亚铁和红色铜单质,化学方程式为。
(2)铝在空气中与氧气反应,生成致密的氧化铝薄膜,隔绝内部铝与氧气接触,从而耐锈蚀,化学方程式为。
(3)生铁含碳量为2%~4.3%,钢含碳量为0.03%~2%,故生铁含碳量更高。
(4)A、铁丝置换硫酸铜中的铜(铁>铜),银丝不反应(铜>银),可验证顺序,不符合题意。
B、铜丝、银丝均不与硫酸亚铁反应,无法比较铜、银的活动性,符合题意。
C、铁丝与稀硫酸反应(铁>氢)、铜不反应(氢>铜);铜与硝酸银反应(铜>银),可验证顺序,不符合题意。
D、铜丝不与硫酸亚铁反应(铁>铜)、与硝酸银反应(铜>银),可验证顺序,不符合题意。
故选B。
(5)金属活动性:Zn>Cu>Ag,Zn先与AgNO3反应,即,每65份质量的锌能置换出216份质量的银,溶液质量减小;AgNO3完全反应后,Zn再与Cu(NO3)2反应,即,每65份质量的锌能置换出64份质量的铜,溶液质量增大;滤液无色说明Cu(NO3)2已完全反应。
A、滤渣一定含Ag、Cu,但锌不一定剩余,该说法错误。
B、金属活动性Zn>H>Cu>Ag,若锌无剩余,加稀硫酸无气泡,该说法错误。
C、Zn与AgNO3反应导致溶液质量减小,Zn与Cu(NO3)2反应导致溶液质量增大,则反应后总质量可能与原溶液相等,该说法正确。
D、滤液无色说明Cu(NO3)2已完全反应,则滤液一定含Zn(NO3)2,一定不含AgNO3、Cu(NO3)2,该说法错误。
故选C。
【变式4-3】(24-25九下·天津滨海·二模)金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)铜能被加工成厚度仅为的超薄铜箔,说明铜具有良好的______(填字母)。
A.导电性 B.抗腐蚀性 C.延展性
(2)工业冶炼铝的原理为电解熔融的,生成铝和一种气体。该反应的化学方程式为
(3)向硫酸铜溶液中加入铁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸,有气泡冒出,则滤液中含有的溶质为 (填化学式)。若加入的铁粉是8g,得到的滤渣是8.4g,则滤渣中铜的质量为 g。
(4)钛与稀盐酸反应的化学方程式为,则X的化学式是 。若将钛放入硫酸铜溶液中,则 (填“有”或“没有”)铜析出。
【答案】(1)C
(2)
(3) 3.2
(4) 有
【详解】(1)铜能被加工成厚度仅为7μm的超薄铜箔,说明铜具有良好的延展性,故选:C;
(2)工业冶炼铝的原理为电解熔融的氧化铝,生成铝和一种气体,由质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则生成的气体是氧气,故填:;
(3)向硫酸铜溶液中加入铁粉,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸,有气泡冒出,铜和稀硫酸不反应,说明滤渣中含有铁,即铁是过量的,则滤液中含有的溶质为;若加入的铁粉是8g,得到的滤渣是8.4g,设滤渣中铜的质量为x,则有,,x=3.2g;故填:FeSO4;3.2。
(4)由反应的化学方程式可知,反应前钛、氢、氯原子个数分别为2、6、6,反应后的生成物中钛、氢、氯原子个数分别为0、6、0,根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、数目不变,则2X中含有2个钛原子和6个氯原子,则X中含有1个钛原子和3个氯原子,则物质X的化学式为;钛能与稀盐酸反应,说明在金属活动性顺序中,钛的位置排在氢的前面,则钛的位置排在铜的前面,若将钛放入硫酸铜溶液中,则有铜析出。故填:TiCl3;有。
题型05 置换反应
置换反应
(1)概念:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与另一种化合物的反应。
(2)特点:反应物和生成物都是两种,且均为一种单质和一种化合物。
(3)通式:A+BC→AC+B属于基本反应类型之一。
(4)常见的置换反应:
①金属+酸→金属化合物+H2
②金属+金属化合物→另一金属+另一金属化合物
③C+金属氧化物→金属单质+CO2
④H2+金属氧化物→金属单质+H2O
(注意:CO+金属氧化物→金属单质+CO2 该反应不属于置换反应)
【典例5】(25-26九上·天津红桥区·月考)下列叙述对应的化学方程式及基本反应类型均正确的是
A.CO与赤铁矿中的Fe2O3反应:置换反应
B.生石灰做食品干燥剂:化合反应
C.比较铜和银两种金属的活动性:分解反应
D.将金属Ni放入硫酸铜溶液中能生成NiSO4:置换反应
【答案】B
【详解】A.化学方程式未配平,且反应条件应为高温,化学方程式应为:;反应物均为化合物,不属于置换反应。A不正确;
B.化学方程式正确,且为化合反应;B正确;
C.银的金属活动性弱于铜,银不能置换铜,且标注反应类型错误;C不正确;
D.化学方程式没有配平,属于置换反应。D不正确。
故选B。
【变式5-1】(24-25九上·天津第七中学·月考)下列化学反应方程式,属于置换反应的是
A.3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 B.2C+O2=2CO
C.Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ D.CaCO3=CaO+CO2↑
【答案】C
【分析】置换反应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的反应,据此进行分析判断。
【详解】A、该反应的反应物均是化合物,反应物中没有单质,不属于置换反应,故选项不符合题意;
B、该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,故选项不符合题意;
C、该反应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的反应,属于置换反应,故选项符合题意;
D、该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,故选项不符合题意。
故选C。
【变式5-2】(23-24九下·天津河西·一模)在明代宋应星所著的《天工开物》记载了火法炼锌的方法,总反应的化学方程式为:。下列关于该反应的叙述中,不正确的是
A.该反应属于置换反应 B.生成物是由分子构成的
C.所有元素化合价都发生改变 D.参加反应的和C的质量比为
【答案】C
【详解】A、置换反应是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,故该反应属于置换反应,说法正确,不符合题意;
B、生成物一氧化碳是由一氧化碳分子构成的,说法正确,不符合题意;
C、该反应中氧元素的化合价没有发生改变,在化学反应前后都为-2价,说法错误,符合题意;
D、由化学方程式可知,参加反应的和C的质量比为,说法正确,不符合题意。
故选:C。
【变式5-3】(25-26九上·天津双菱中学·期中)推理是学习化学的一种常用方法,下列推理正确的是
A.置换反应生成单质和化合物,则生成单质和化合物的反应一定是置换反应
B.单质只含一种元素,则只含一种元素的纯净物一定是单质
C.由同种分子构成的物质是纯净物,所以纯净物一定由同种分子构成
D.化学变化中分子种类发生改变,则分子种类发生改变的变化一定是化学变化
【答案】BD
【详解】A.置换反应的定义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。例如,过氧化氢分解生成水和氧气,该反应生成了单质和化合物,但它属于分解反应,并非置换反应。故A错误;
B.单质的定义是由同种元素组成的纯净物。只含一种元素的纯净物,符合单质的定义,所以“只含一种元素的纯净物一定是单质”的推理正确,故B正确;
C.纯净物的构成微粒有分子、原子、离子。比如铁(Fe)是纯净物,由铁原子构成,并非由分子构成。所以纯净物一定由同种分子构成的推理错误,故C错误;
D.化学变化的本质是分子破裂成原子,原子重新组合成新分子,因此化学变化中分子种类一定改变。反过来,若分子种类发生改变,说明有新分子生成,一定有新物质生成,属于化学变化,推理正确。故D正确;
故选BD。
题型06 金属的活动性
常见金属在溶液中的活动性顺序:
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
谐音记忆:嫁给那美女,身体细纤轻,统共一百斤。
【典例6】(25-26九上·天津红桥区·月考)将甲、乙、丙三种金属分别投入稀硫酸中,甲、丙表面有气泡产生,乙无明显现象;若将甲放入丙的硫酸盐溶液中,一段时间后,甲的表面有丙析出。由此推断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.丙、乙、甲 D.丙、甲、乙
【答案】B
【详解】甲、丙与稀硫酸反应产生气泡,说明活动性均强于氢,乙无明显现象,说明活动性弱于氢,若将甲放入丙的硫酸盐溶液中,一段时间后,甲的表面有丙析出,说明甲能置换丙的硫酸盐溶液中的丙,即甲的活动性强于丙,因此活动性顺序为甲>丙>乙,选项B正确;
答案:B。
【变式6-1】(21-22九上·天津北辰区·期末)现有N、M、R三种金属,如果把N和M分别放入稀硫酸中,N溶解并产生气体,M不反应:如果把M和R分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在M表面有银析出,而R没有变化。根据以上实验实施,三种金属活动顺序由强到弱的顺序是
A.M>N>R B.R>N>M C.N>M>R D.N>R>M
【答案】C
【分析】根据①在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能与酸反应置换出氢气,排在后面的则不能;②活动性较强的金属一般可以将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。可以较为容易的判断出N、M、R三种金属的活动性顺序。
【详解】由题中把N和M分别放入稀硫酸中,N可以反应产生氢气,M不反应,可知N位于氢之前,M位于氢后;而把M和R放入硝酸银溶液中,过一会儿,在M表面有银析出,R表面没有变化说明M位于银之前,R位于银之后。就是说N、M、R的金属活动性顺序由强到弱应是N、M、R。
故选:C。
【变式6-2】(19-20九上·天津滨海新区·期末)将X、Y、Z三种金属分别放入稀盐酸中,X、Y溶解并有气泡产生,Z不反应;取X放入Y(NO3)2的溶液中,过一会儿,X表面没有任何变化。则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是
A.X Y Z B.Y Z X C.Y X Z D.X Z Y
【答案】C
【详解】将X、Y、Z三种金属分别放入稀盐酸中,X、Y溶解并有气泡产生,Z不反应;说明X、Y能与稀盐酸反应,Z与稀盐酸不反应,在金属活动性顺序里,X、Y排在氢前,Z排在氢后,取X放入Y(NO3)2的溶液中,过一会儿,X表面没有任何变化,说明Y比X活泼,故X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是YXZ。故选C。
【变式6-3】(25-26九上·天津红桥区·月考)金属活泼活动性顺序如下:
K Ca Na Mg ① Zn ② Sn Pb (H) ③ Hg Ag Pt Au
(1)Cu、Al、Fe相对应的位置是 (用序号表标)。铜和金是人类使用较早的金属。铜能加工成各种形状的器具,金可被打造成造型精美的饰品,这主要是利用了铜和金具有良好的 性。
(2)铝制品耐腐蚀的原因是表面形成 薄膜(填化学式);赤铁矿中含,不能读作 (“氧化铁”或“四氧化三铁”或“三氧化二铁”);铁生锈后的产物为,则有 种(填写数字)元素参与生锈。
(3)将金属锌加入硝酸银和硝酸铜混合溶液中,向充分反应后的滤渣中加入稀盐酸有气泡,滤渣为 (填“Ag”或“Cu、Ag”或“Zn、Cu、Ag”)。
(4)《淮南万毕术》中记载了“曾青得铁则化为铜”,其反应观示意图如图所示,该反应过程中生成的微观粒子是 ;要置换出12.8 kg铜,至少需要 g硫酸铜。
【答案】(1) ③①② 延展性
(2) 四氧化三铁 3或三
(3)、、
(4) 和 32000
【详解】(1)按照金属活动性顺序,铝在镁的后面,铁在锌的后面,铜在汞的前面,故对应的、、对应的顺序是③①②;铜能加工成各种形状的器具,金可被打造成造型精美的饰品,这主要是利用了铜和金具有良好的延展性。
(2)铝制品耐腐蚀的原因是表面形成了薄膜,能隔绝氧气和水;赤铁矿中含不能读作四氧化三铁,四氧化三铁的化学式为;中有铁元素、氢元素和氧元素,故有3种元素参与生锈。
(3)锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银,锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,向充分反应后的滤渣中加入稀盐酸有气泡,铜和银都不与酸反应,故可知滤渣中还有锌,故滤渣为、、。
(4)由图可知反应生成的微粒是和,根据质量守恒定律可知硫酸铜中铜元素的质量为12.8kg,故硫酸铜的质量为,。
题型07 探究金属的活动性顺序
根据金属的活动性顺序以及应用探究活动性顺序
(1)判断不同金属的活动性强弱:金属的位置越靠前,活动性越强。
(2)判断金属能否与酸反应:位于氢之前的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢元素。
(3)判断金属能否与金属化合物溶液反应:位于前面的金属能把位于后面的金属从其化合物的溶液里置换出来。
【典例7】(24-25九下·天津河西·一模)下列实验组合中,能得出铝、铁、铜的金属活动性顺序的是
A.①②③ B.②③④ C.③④ D.④⑤
【答案】D
【详解】A、①铁丝能和硫酸反应,②铝丝也能和硫酸反应,③铜丝不能和硫酸反应,不确定酸的浓度是否相同,无法比较铁和铝的金属活动性顺序,该选项不符合题意;
B、②铝丝能和硫酸反应,③铜丝不能和硫酸反应,对比说明铝比铜活泼,④中铝能和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸铝,说明铝比铁活泼,但没有比较铁和铜的活动性顺序,该选项不符合题意;
C、③铜丝不能和硫酸反应,说明铜位于氢元素后面,④铝能和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸铝,说明铝比铁活泼,但无法验证铁和铜的活动性顺序,该选项不符合题意;
D、④铝能和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸铝,说明铝比铁活泼,⑤铁能和硫酸铜反应,说明铁比铜活泼,则说明金属活动性顺序:铝>铁>铜,该选项符合题意;
故选D。
【变式7-1】(24-25九下·天津和平二十一中学·统考)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
【详解】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7-2】(23-24九下·天津河东·模拟)某科学兴趣小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序,利用实验室中的相关药品设计了如下实验方案(实验用到的三种金属丝均已打磨干净):①稀盐酸、铝、铜、银;②硫酸铜溶液、铝、银;③硫酸铝溶液、硝酸银溶液、铜;④硫酸铝溶液、铜、银。其中能验证铝、铜、银金属活动性顺序的是
A.②③ B.①② C.③④ D.①④
【答案】A
【详解】①稀盐酸不能和银、铜反应,不能比较银和铜的活泼性,不能用稀盐酸、银、铝、铜检验;
②银不能和硫酸铜反应,说明银不如铜活泼,铝能和硫酸铜反应,说明铝比铜活泼,可以用硫酸铜溶液、铝、银检验;
③铜能和硝酸银反应,说明铜比银活泼,不能和硫酸铝溶液反应,说明铝比铜活泼,可以用铜、硝酸银溶液、硫酸铝溶液验;
④铜、银都不能和硫酸铝溶液反应,不能比较铜和银的活泼性,不能用硫酸铝溶液、铜、银检验;
由以上分析可知,②③能验证铝、铜、银金属活动性顺序,只有A符合题意。
故选A。
【变式7-3】(24-25九上·天津第七中学·月考)科学探究与实验是化学学习的有效途径。某实验小组对镍(Ni)、铁、铜的金属活动性顺序进行实验探究,请补充下列实验报告。
【猜想】结合已知的金属活动性顺序,小组同学做出如下猜想。
(1)猜想一: Ni> Fe> Cu; 猜想二: ;猜想三: Fe> Cu> Ni
【实验】
(2)
实验内容
现象
结论
将镍片浸入稀硫酸溶液中
镍片上有气泡产生
猜想 错误
向试管中加入适量 NiSO4溶液,将用砂纸打磨过的铁片浸入 NiSO4溶液中
铁片上
猜想二正确
(3)实验②中发生反应的化学方程式为 。
【结论】
(4)三种金属的活动性顺序为 。
【答案】(1)Fe>Ni>Cu
(2) 三 有固体析出
(3)
(4)Fe>Ni>Cu
【详解】(1)根据猜想一和猜想三可知,猜想二应为:Fe>Ni>Cu;
(2)将镍片浸入盛有稀硫酸的试管中,镍片上有气泡产生,说明镍的金属活动性比氢强,铜的金属活动性比氢弱,故镍的金属活动性比铜强,故猜想三错误;
猜想二正确,故铁的金属活动性比镍强,洁净的铁片浸入NiSO4溶液中,铁会与硫酸镍反应生成镍与硫酸亚铁,故铁片上有固体析出;
(3)实验②中铁与硫酸镍反应生成镍与硫酸亚铁,反应的化学方程式为:;
(4)根据上述可知,三种金属的活动性顺序为Fe>Ni>Cu。
题型08 滤渣滤液成分的分析
金属与金属化合物溶液反应后滤渣、滤液成分的判断
(1)将题目中涉及的金属按活动性由强到弱的顺序排列。
(2)根据金属与金属化合物溶液发生置换反应的规律[活动性强的金属(K、Ca、Na除外)可以把活动性弱的金属从其化合物溶液中置换出来,金属活动性差距越大越先反应],按反应的先后顺序正确书写相关化学方程式。
(3)由置换反应规律得出结论:①滤渣中一定含有活动性最弱的金属单质;②滤液中一定含有活动性最强的金属的离子。
(4)根据以上结论和题意对“可能含有”的物质进行具体分析和判断。
如向AgNO3、Cu(NO3)2混合溶液中加锌粉:
反应进行程度
滤渣成分
滤液成分
图示分析
①锌与部分硝酸银反应
Ag
AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2
②锌与硝酸银恰好完全反应
Ag
Cu(NO3)2、Zn(NO3)2
③硝酸银完全反应,锌与部分硝酸铜反应
Ag、Cu
Cu(NO3)2、Zn(NO3)2
④硝酸银完全反应,锌与硝酸铜恰好完全反应
Ag、Cu
Zn(NO3)2
⑤锌有剩余,硝酸银、硝酸铜完全反应
Ag、Cu、Zn
Zn(NO3)2
【典例8】(24-25·天津宝坻第三中学·模拟)向含有硝酸亚铁和硝酸铜的混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,滤渣中一定含有的物质是 ,滤液中一定含有的溶质是 (写化学式)。
【答案】 铜和铁 Zn(NO3)2
【分析】在金属活动性顺序中,三种金属的活动性顺序是:锌﹥铁﹥铜。向含有硝酸亚铁和硝酸铜的混合溶液中加入一定量锌粉,锌首先和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。硝酸铜全部反应后,如果有锌剩余,锌与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁。因为充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,所以滤渣中除了含有铜,还含有排在金属活动性顺序中氢前面的金属,根据反应规律,如果加入的锌只能将部分或全部硝酸亚铁反应,则滤渣中含有铜和铁,不含锌;如果锌过量,则滤渣中含有滤渣中含有铜、铁和锌。
锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,锌与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁,因此滤液中一定含有硝酸锌,其化学式为:Zn(NO3)2。因为一定量的锌粉不一定能将硝酸亚铁全部反应,所以反应后滤液中可能含有硝酸亚铁。
【详解】因为充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,所以滤渣中一定含有的物质是铜和铁,可能含有锌。滤液中一定含有的溶质是硝酸锌,其化学式为:Zn(NO3)2,可能含有硝酸亚铁。
【变式8-1】(24-25九下·天津静海区实验中学·开学考)某化学小组向一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,下述说法正确的是
A.滤渣中一定含有Cu和Ag,可能含有Zn
B.滤液中一定含有Al(NO3)3和Zn(NO3)2
C.向滤渣滴加盐酸有气泡产生,则滤液中一定没有Cu(NO3)2和AgNO3
D.若滤液是蓝色,则滤液中一定含有Al(NO3)3、Zn(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3
【答案】BC
【分析】银、铝、铜、锌四种金属的活动性:铝>锌>铜>银,向一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,锌反应完全后,铜再与硝酸银反应生成硝酸铜和银。
【详解】A、若锌与硝酸银恰好完全反应,则固体为铜和银,若锌有剩余,则固体一定含有锌、铜和银,若硝酸银过量,则滤渣只有银,不含有铜和锌,因此滤渣不一定含有铜,故选项说法不正确;
B、锌不能置换出硝酸铝中的铝,可以与硝酸银反应生成银和硝酸锌,若硝酸银过量,则铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜,因此加入铜粉和锌粉,锌一定参与反应生成硝酸锌,硝酸铝不参与反应,所以滤液一定含有硝酸锌和硝酸铝,可能含有硝酸铜,故选项说法正确;
C、向滤渣滴加盐酸有气泡产生,说明锌有剩余,硝酸银全部反应完毕,硝酸铝、铜不参与反应,所以溶液中不含有硝酸银和硝酸铜,故选项说法正确;
D、若滤液为蓝色,说明有硝酸铜生成,因此锌一定全部反应,锌与硝酸银全部反应生成了硝酸锌和银,铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜,因此溶液中有未反应的硝酸铝,生成的硝酸锌和硝酸铜,由于铜的量不能确定,则滤液中可能含有硝酸银,故选项说法不正确。
故选BC。
【变式8-2】(24-25九下·天津红桥区泰达实验中学·)金属材料广泛应用于生产、生活中。
(1)生活中,铜质插头是利用了金属铜的 性(填“导电”或“导热”)。铝耐腐蚀的原因是铝能和空气中的氧气反应,生成一层 。
(2)现代工业利用高炉炼铁,其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁的反应,该反应的化学方程式为 。
(3)将一定质量的镁粉放入到含有溶质为硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
①若滤液呈蓝色,则滤渣中一定含有的金属是 。(填化学式)
②若向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生,则滤液中一定含有的溶质是 。(填化学式)
(4)某同学欲探究铝、铜的金属活动性顺序,下列方案可行的是______。
A.铝丝、铜丝、稀硫酸 B.铝丝、铜丝、氯化铝溶液
(5)现有铁、氧化铁、四氧化三铁的混合物共50克,与足量的一氧化碳充分反应生成二氧化碳的质量为33克。则原混合物中铁单质的质量可能为______。
A.5g B.7.5g C.10g D.38g
【答案】(1) 导电 致密的氧化铝薄膜,阻止里面的铝进一步与氧气反应
(2)
(3) Ag Al(NO3)3、Mg(NO3)2
(4)AB
(5)B
【详解】(1)生活中,铜质插头是利用了金属铜的导电性;铝耐腐蚀的原因是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与氧气反应,故填:导电;致密的氧化铝薄膜,阻止里面的铝进一步与氧气反应;
(2)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为,故填:;
(3)金属活动性:Mg>Al>Cu>Ag,将一定质量的镁粉放入到含有溶质为硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的溶液中,镁先与硝酸银反应生成硝酸镁和银,当硝酸银完全反应后,镁再与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜,当硝酸铜完全反应后,镁与硝酸铝反应生成硝酸镁和铝。
①滤液呈蓝色,说明硝酸铜没有反应或部分反应,硝酸银完全反应,硝酸铝没有反应,所以滤渣中一定含有的金属是银(Ag),故填:Ag;
②向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生,滤渣中一定没有铝和镁,则滤液中一定含有的溶质是硝酸铝(Al(NO3)3)、硝酸镁(Mg(NO3)2),故填:Al(NO3)3、Mg(NO3)2;
(4)A、铝丝能与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,可观察到有气泡产生,说明金属活动性:Al>H,铜与稀硫酸不反应,说明金属活动性:H>Cu,即可得到金属活动性:Al>Cu,故A正确;
B、铜丝与氯化铝不反应,无明显现象,说明金属活动性:Al>Cu,故B正确。
故选AB;
(5)在一氧化碳还原金属氧化物时,生成的二氧化碳中氧元素一半来自金属氧化物,所以混合物中氧元素质量=。假设12g氧元素全部来自氧化铁,氧化铁质量=,所以单质铁质量=。假设12g氧元素全部来自四氧化三铁,四氧化三铁质量=,所以单质铁质量=。因此,原混合物中铁单质的质量应大于6.5g小于10g,故选B。
【变式8-3】(24-25九下·天津实验中学滨海学校·月考)金属在生产、生活和社会发展中应用广泛。
(1)下列生活用品利用金属良好导热性的是______(填序号)。
A.镀铬水龙头 B.铸铁暖气片 C.黄铜钥匙
(2)航天器的天线用钛合金制成,钛合金比金属钛的硬度 (填“大”或“小”)。
(3)“玉兔号”月球车是中国首辆月球车,飞船上的镀铬铁制品能防锈蚀,其防锈原理是阻止了铁与空气中的 接触。
(4)向硝酸铜、硝酸铝和硝酸银的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,滤液呈无色,则滤出的固体一定有 ,滤液中含有的金属离子是 (填离子符号)。
(5)将26g锌加入到含32g硫酸铜和15.2g硫酸亚铁的混合溶液中,充分反应后过滤,滤渣的质量为 g。
【答案】(1)B
(2)大
(3)氧气、水
(4) 银、铜 、
(5)24.9
【详解】(1)镀铬水龙头主要利用金属的耐腐蚀性;铸铁暖气片利用金属铁良好的导热性,能将热量传递出来;黄铜钥匙利用黄铜硬度较大、耐磨性等性质 。所以利用金属良好导热性的是铸铁暖气片,选 B。
(2)合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大,钛合金是合金,所以钛合金比金属钛的硬度大。
(3)铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触,镀铬铁制品能防锈蚀,是因为铬层阻止了铁与空气中的氧气和水接触,从而防止铁生锈。
(4)在金属活动性顺序中,Al>Zn>Cu>Ag,锌加入到硝酸铜、硝酸铝和硝酸银的混合溶液中,锌不与硝酸铝反应,先与硝酸银反应[],再与硝酸铜反应[]。滤液呈无色,说明硝酸铜完全反应,那么硝酸银也已完全反应 ,所以滤出的固体一定有生成的Ag和Cu;
硝酸铝不反应,锌反应后生成硝酸锌,所以滤液中含有的金属离子是、。
(5)金属活动性Zn>Fe>Cu,将26g锌加入到含32g硫酸铜和15.2g硫酸亚铁的混合溶液中,锌先与硫酸铜反应(),每65份质量的锌能与160份质量的硫酸铜恰好完全反应;若锌有剩余,则锌与硫酸亚铁反应()。假设硫酸铜完全反应,与硫酸铜发生反应的锌质量为x,反应生成的铜质量为y,则
、
x=13g、y=12.8g
可知与硫酸铜反应后,剩余锌的质量为,假设这部分锌完全与硫酸亚铁反应,参与反应的硫酸亚铁质量为a,反应生成的铁质量为b,则
、
a=30.4g、b=11.2g
实际上硫酸亚铁质量只有15.2g,对比可知只有6.5g锌与硫酸亚铁反应,生成5.6g铁,剩余锌的质量为
综上,充分反应后过滤,滤渣的质量为
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