内容正文:
金属
金属光泽
导电、导热体
延展性
失去
越强
氢
氢
强
B
锡、锌
氢气
Cu2+、Fe2+
2. (1)锡、锌 (2)氢气 (3)Cu2+、Fe2+
【解析】(1)锡、铜、锌中,只有锡和锌排在氢的前
面,因此会“消失”的金属是锡和锌。铁粉先和硝
酸银反应,生成硝酸亚铁和银单质,再和硝酸铜反
应,生成硝酸亚铁和铜单质。因此AB段为铁和硝
酸银的反应,B点时硝酸银完全反应,硝酸铜还没
有开始反应,因此溶质为硝酸亚铁和硝酸铜,溶液
中的阳离子为Cu2+、Fe2+。
水分、氧气
内部结构
内部结构
保护膜
B
D
例1 D 【解析】A.由图像可知,在反应相同的时
间内,M生成的氢气比N多,则两种金属的活动
性:M>N,故A正确;B.由图像可知,最终金属
M和金属N生成的氢气质量相等,故B正确;C.由
图像可知,生成的氢气的质量相同,则参加反应的
稀硫酸的质量也是相等的,故C正确;D.由于两种
金属的相对原子质量大小不能确定,充分反应后,
得到溶液的质量也无法比较,故D错误。故选D。
C
C
例2 C 【解析】将镁和银的混合物放入Xg氯化
锌和氯化铜的混合溶液中,镁会先与氯化铜反应,
再与氯化锌反应,充分反应后过滤,得到滤渣和Yg
滤液(不饱和),向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产
生,说明滤渣中一定不含锌、镁,银不会与氯化
铜、氯化锌反应,所以:A.每24份质量的镁可以置
换出65份质量的锌或64份质量的铜,所以X一定
大于Y,故A正确;B.加入的镁可能置换出部分
铜,可能置换出全部铜,所以滤液可能仍然呈蓝
色,故B正确;C.滤渣中有铜和银,肯定没有镁和
锌,故C错误;D.滤液中最多含氯化锌、氯化铜、
氯化镁三种溶质,故D正确。故选C。
C
2.C 【解析】向一定质量的Mg(NO3)2和
Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合
物,锌和铁都能与硝酸铜反应,都不能与硝酸镁反
应,且锌与硝酸铜反应固体质量减少,铁与硝酸铜
反应固体质量增加,反应后固体质量不变则说明锌
和铁都与硝酸铜发生了反应,由金属活动性顺序可
知,锌要与硝酸铜反应完全后铁才能与硝酸铜反
应,说明反应后锌一定没有剩余,滤渣中一定有
铜、一定没有锌、可能有铁,滤
液中一定有硝酸镁、硝酸锌、硝酸亚铁,可能有硝
酸铜。①滤渣中可能有铜,错误;②向滤渣中加稀
盐酸,可能有气泡产生,正确;③滤液中一定有
Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有
Cu(NO3)2,正确;④若忽略过滤操作中溶液损失,
滤液中溶质的质量等于原混合溶液溶质的质量,错
误。故选C。
D
B
C
C
【解析】A.根据图像可知,ab段为铁和硝酸铜的反
应,所加溶液质量为M1g时,生成Cu的质量和剩
余铁的质量之和为m1g,故A错误;B.bc段发生的
是Fe和AgNO3溶液的反应,故B错误;C.在整个
实验过程中,铁置换出铜,铜再置换出银,其实最
终置换出的银都是铁置换出来的。
设置换出银的质量m3为x,
56 216
5.6g x
=
解得:x=21.6g,故C正确;
D.cd段铜和硝酸银反应,生成硝酸铜和银单质,
则e点溶液中肯定含Cu(NO3)2,故D错误。故选
C。
Fe+2AgNO3===Fe(NO3)2+2Ag;
A
C
D
B
B
导热
Fe2O3+6HCl===2FeCl2+3H2O
Ag、Fe
3
C
【答案】①内筒气压大于外界大气压,开关打开
时,氢气冲出,氢气在空气中遇到铂发生燃烧;②
锌和稀硫酸反应不断产生氢气;③开关关闭后没有
氢气喷出,火焰熄灭;④开关关闭后,锌与稀硫酸
继续反应产生氢气,使内筒的气压变大;⑤内筒液
面下降,使锌与稀硫酸分离,停止产生氢气。
B和D
气泡,松手后导管口有一段水
柱
【答案】盐酸中溶质氯化氢的质量:7.3克×5%=
0.365克
设生成氢气的质量为m。
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
73 2
0.365克 m
=,m=0.01克
V===0.11升
反应放热使
反应容器内的气体受热膨胀;镁与水发生反应产生
气体(或“气体中含有水蒸气”、“量筒内气压低于
外界气压”、“量筒内水没有装满”等,合理均
可)
谢谢观看
一、金属和非金属
金属的普遍特性:固态(除汞外),有 金属光泽 ,是良好的 导电、导热体 ,有 延展性 ,密度和熔点高。
非金属性质:固、液、气态,有多种颜色,不具金属特性,性质不一,应用不一。
1.铁:纯铁具有银白色金属光泽,质软。制成各种铁合金,广泛用于机械、建筑、医疗等行业。
2.铜:具有紫红色金属光泽,纯铜质软、韧性好。常用于制造电线、电缆及导热器具,还可制成各种铜合金(黄铜、青铜、白铜)。
3.铝:具有银白色金属光泽,密度小。常用于制造电线和电缆、铝箔包装等;铝合金外表美观,轻而坚韧,具有较强的抗腐蚀性能,可作建筑装饰材料及汽车、飞机、火箭、人造卫星的材料。
二、金属活动性顺序
考点3 比较金属的活动性顺序,概述金属与酸、金属与盐反应的条件,用金属活动性顺序说明某些现象
1.金属活动性顺序
2.金属活动性的应用
(1)金属的位置越靠前,在水溶液里就越容易 失去 电子,活动性就 越强 。
(2)金属与酸反应时,排在 氢 前面的金属能置换出酸里的 氢 。
(3)金属与盐发生反应,只有活动性 强 的金属才能把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来。K、Ca、Na会与盐溶液中的水发生置换反应,生成碱和氢气。
3.金属与盐的混合溶液反应后的滤渣、滤液成分的判断
将铁粉不断加入到硝酸铜、硝酸银、硝酸锌的混合溶液中,由于锌比铁活泼,根据金属与盐的反应规律,铁不与硝酸锌发生反应,因此滤液中一定含有硝酸锌,滤渣中一定不含金
属锌;根据“优先反应”规律(远距离先置换),无论铁的量是多少,铁首先与硝酸银发生反应,与硝酸银反应完全后,若铁粉有剩余,再与硝酸铜发生反应。最终剩余物的成分与加入铁粉的量有关。具体分析如下:
铁粉的量
(持续加入)
滤渣成分
滤液成分
(1)Ag
(2)Ag
(3)Ag、Cu
(4)Ag、Cu
(5)Ag、Cu、Fe
(1)Zn2+、Fe2+、Cu2+、Ag+
(2)Zn2+、Fe2+、Cu2+
(3)Zn2+、Fe2+、Cu2+
(4)Zn2+、Fe2+
(5)Zn2+、Fe2+
1.将铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中,能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱的是( B )
A.蒸馏水 B.稀硫酸
C.硫酸钠溶液 D.氢氧化钠溶液
人类对化学规律的认识常需经历漫长的探索过程,对金属活动性规律的认识也是如此。
(1)1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失”,这为发现金属活动性顺序奠定了基础。小嘉选用锡、铜、锌三种金属重温实验,则会“消失”的金属有 锡、锌 。
(2)1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体,他称之为“可燃空气”,其实该气体就是 氢气 。从此为探索金属活动性打开了新思路。
(3)1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小嘉运用该规律开展实验,向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉,溶液质量变化如图所示,则B点时溶液中所含的金属阳离子有 Cu2+、Fe2+ 。
三、金属的防腐
1.外因:金属与 水分、氧气 等物质的相互作用。
2.内因:金属的 内部结构 。
1.改变金属的 内部结构 。如在普通钢中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢。
2.表面覆盖 保护膜 。如刷油漆、涂机油、涂搪瓷、电镀、烤蓝等。
某同学根据铜绿[Cu2(OH)2CO3]的成分作出猜想:金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外,还必须有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”,需要进行如图所示实验中的( B )
A. 甲和乙 B.甲和丁
C.乙和丁 D.丙和丁
一定质量M、N两种金属,分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。分析图像得到的以下结论中,不正确的是( D )
A.两种金属的活动性:M>N
B.两种金属生成氢气的质量:M=N
C.两种金属消耗稀硫酸的质量:M=N
D.充分反应后,得到溶液的质量:M=N
例1 D 【解析】A.由图像可知,在反应相同的时间内,M生成的氢气比N多,则两种金属的活动性:M>N,故A正确;B.由图像可知,最终金属M和金属N生成的氢气质量相等,故B正确;C.由图像可知,生成的氢气的质量相同,则参加反应的稀硫酸的质量也是相等的,故C正确;D.由于两种金属的相对原子质量大小不能确定,充分反应后,得到溶液的质量也无法比较,故D错误。故选D。
1.将质量相等的Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀硫酸中,反应结束后,生成氢气的质量关系不可能的是( C )
★例2 将镁和银的混合物放入Xg氯化锌和氯化铜的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和Yg滤液(不饱和)。向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生,则下列判断不正确的是( C )
A.X一定大于Y
B.滤液可能仍然呈蓝色
C.滤渣中只有铜,肯定没有镁和锌
D.滤液中最多含三种溶质
例2 C 【解析】将镁和银的混合物放入Xg氯化锌和氯化铜的混合溶液中,镁会先与氯化铜反应,再与氯化锌反应,充分反应后过滤,得到滤渣和Yg滤液(不饱和),向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生,说明滤渣中一定不含锌、镁,银不会与氯化铜、氯化锌反应,所以:A.每24份质量的镁可以置换出65份质量的锌或64份质量的铜,所以X一定大于Y,故A正确;B.加入的镁可能置换出部分铜,可能置换出全部铜,所以滤液可能仍然呈蓝色,故B正确;C.滤渣中有铜和银,肯定没有镁和锌,故C错误;D.滤液中最多含氯化锌、氯化铜、氯化镁三种溶质,故D正确。故选C。
★2 向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是( C )
①滤渣中可能有铜 ②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生 ③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2 ④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A. ①② B.①③ C.②③ D.②④
2.C 【解析】向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物,锌和铁都能与硝酸铜反应,都不能与硝酸镁反应,且锌与硝酸铜反应固体质量减少,铁与硝酸铜反应固体质量增加,反应后固体质量不变则说明锌和铁都与硝酸铜发生了反应,由金属活动性顺序可知,锌要与硝酸铜反应完全后铁才能与硝酸铜反应,说明反应后锌一定没有剩余,滤渣中一定有铜、一定没有锌、可能有铁,滤
液中一定有硝酸镁、硝酸锌、硝酸亚铁,可能有硝酸铜。①滤渣中可能有铜,错误;②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生,正确;③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2,正确;④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量等于原混合溶液溶质的质量,错误。故选C。
★例3 实验研究铁锈蚀影响因素,记录如下。下列分析不正确的是( D )
实验装置
序号
其他试剂
200s时O2的含量
①
干燥剂
21%
②
10滴水
15%
③
10滴水和
1.0g食盐
8%
A.②③中O2含量减少表明铁已锈蚀
B.①②证明水对铁锈蚀有影响
C.②③证明食盐能加快铁锈蚀
D.①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
例5 C
3.如图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是( B )
①一段时间后,铁丝会由下向上出现锈蚀现象
②一段时间后,水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后,塑料瓶会变膨胀,因为铁生锈要放热
④一段时间后,塑料瓶会变瘪,因为铁生锈与空气有关
A. ①② B.②④ C.②③ D.③④
【提醒】本题考查了金属活动性顺序的应用,完成此题,可以依据金属活动性顺序的意义结合图像进行分析得出结论。
向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加100g相同质量分数的稀硫酸,反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示,下列叙述正确的是( C )
A.反应后均得到无色溶液
B.反应结束后两种金属均有剩余
C.折线b表示的是铁和稀硫酸反应的情况
D.反应结束后所得溶液的质量相等
【提醒】本题的难度较大,了解金属活动性顺序表的应用和根据化学方程式的计算是解答本题的关键。
在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( C )
A.所加溶液质量为M1g时,生成Cu的质量为m1g
B.bc段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应
C.m3的值为21.6
D.e点溶液中不含Cu(NO3)2
【解析】A.根据图像可知,ab段为铁和硝酸铜的反应,所加溶液质量为M1g时,生成Cu的质量和剩余铁的质量之和为m1g,故A错误;B.bc段发生的是Fe和AgNO3溶液的反应,故B错误;C.在整个实验过程中,铁置换出铜,铜再置换出银,其实最终置换出的银都是铁置换出来的。
设置换出银的质量m3为x,
Fe+2AgNO3===Fe(NO3)2+2Ag;
56 216
5.6g x
=
解得:x=21.6g,故C正确;
D.cd段铜和硝酸银反应,生成硝酸铜和银单质,则e点溶液中肯定含Cu(NO3)2,故D错误。故选C。
1.下列物质能除铁锈的是( A )
A.盐酸 B.植物油
C.NaOH溶液 D.食盐水
2.下列事实能用金属活动性解释的是( C )
①铝制品比铁制品耐腐蚀 ②用硫酸铜溶液和铁制取铜 ③用稀盐酸除铁锈 ④金属铜不能与稀硫酸反应
A. ①② B.①②③
B. C.②④ D.①②④
3.通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是( D )
4.下列说法错误的是( B )
A.铁钉是由铁合金制成的
B.根据图甲,铁钉生锈过程中O2体积不变
C.根据图甲,铁钉在潮湿环境更容易生锈
D.根据图乙,铁钉生锈过程中温度升高
5.向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,滤液呈蓝色。下列说法正确的是( B )
A.滤渣中—定有Ag、Cu
B.滤液中一定有Cu2+、Zn2+
C.向滤渣中滴加稀盐酸一定有气泡产生
D.向滤液中加入稀盐酸一定有沉淀生成
6.金属在生活、生产中有着广泛的应用,种类繁多的金属材料已成为社会发展的重要物质基础。
(1)实验室所用的石棉网中有铁丝,隔着石棉网给容器加热可达到均匀受热的目的,这主要利用了铁的
导热 性。石棉网使用一段时间后,其中的铁丝容易生锈,可用稀盐酸除去,其化学方程式可表示为
Fe2O3+6HCl===2FeCl2+3H2O 。
(2)某化学兴趣小组将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液:
①如果滤液呈无色,则滤渣中一定含有的金属是
Ag、Fe ;
②如果滤液中加入稀盐酸有白色沉淀,则滤液中的金属阳离子有 3 种;
③如果滤液呈浅绿色,则关于该滤渣和滤液的下列说法中正确的是 C 。
A.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
B.向滤液中加入稀盐酸,一定有白色沉淀产生
C.滤渣中一定含有Ag
D.滤液中一定含有Fe(NO3)2,一定不含AgNO3,可能含有Zn(NO3)2
7.1823年德贝莱纳发现氢气在空气中遇到铂会起火,并研制出以他名字命名的世界上第一个化学打火机,如图甲所示。德贝莱纳打火机的结构如图所示。使用时,将顶盖上的开关打开,从内筒中冲出的氢气被点燃;开关关闭,喷嘴被堵住、火焰熄灭,随后氢气停止产生,请用你所学过的科学知识介绍德贝莱纳打火机的使用原理。
【答案】①内筒气压大于外界大气压,开关打开时,氢气冲出,氢气在空气中遇到铂发生燃烧;②锌和稀硫酸反应不断产生氢气;③开关关闭后没有氢气喷出,火焰熄灭;④开关关闭后,锌与稀硫酸继续反应产生氢气,使内筒的气压变大;⑤内筒液面下降,使锌与稀硫酸分离,停止产生氢气。
8.某同学用足量的金属镁与7.3克5%的稀盐酸反应,测量产生氢气的体积。
(1)已知氢气的密度比空气小,难溶于水。应选择图甲中的 B和D 装置进行制取和收集。
(2)图乙为检查发生装置气密性的操作,当观察到水中的导管口有 气泡,松手后导管口有一段水柱 ,则表示该装置气密性良好。
(3)已知氢气的密度为0.09克/升,请计算能收集到多少升氢气。(计算结果精确到0.01%)
【答案】盐酸中溶质氯化氢的质量:7.3克×5%=0.365克
设生成氢气的质量为m。
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
73 2
0.365克 m
=,m=0.01克
V===0.11升
(4)反应结束后,发现实际收集到的气体体积比计算值要大,请分析可能原因(写出两点): 反应放热使反应容器内的气体受热膨胀;镁与水发生反应产生气体(或“气体中含有水蒸气”、“量筒内气压低于外界气压”、“量筒内水没有装满”等,合理均可) 。
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