内容正文:
第八单元 实验活动5 常见金属的物理性质和化学性质
一、单选题
1.同学在实验室进行“常见金属的物理性质和化学性质”实验,以下操作正确的是
A.加入锌粒 B.读取稀盐酸体积
C.加热铜片 D.点燃酒精灯
2.某同学在探究金属的化学性质时,下列实验中观察不到明显现象的是
A.镁与稀盐酸 B.铜与稀硫酸
C.铝与硫酸铜溶液 D.铜与硝酸银溶液
3.金属材料在生产生活中应用广泛。某化学兴趣小组同学探究常见金属的化学性质,进行了如下实验。
实验一:在分别装有质量相等和外形相同的 Cu、Fe、Al 和 Mg 的四只烧杯中,加入相同质量溶质质量分数为 7.3%的盐酸,如图 1 所示;在丙、丁烧杯中,使用温度传感器,测得反应过程中温度的变化曲线如图 2 所示。
实验二:把一定质量的 Al 放入刚反应结束的乙烧杯中,观察现象,得出结论:金属活动性 Al>Fe。
分析实验一和实验二,下列说法错误的是
A.由实验一、二可知,金属活动性 Mg>Al>Fe>Cu
B.实验二,反应后所得溶液中一定有 AlCl3
C.实验二充分反应后,所得溶液质量可能增大
D.实验一,若丁中固体有剩余,则丙、丁中参加反应的盐酸的质量不相等
4.《天工开物·五金》关于黄金的下列记载“凡金箔,每金七厘造方寸金一千∙∙∙∙∙∙凡金质至重,性又柔可屈折如枝柳∙∙∙∙∙∙成形之后,住世永无变更”。下列说法不正确的是
A.“性又柔,可屈折如枝柳”说明金的硬度小
B.真金不怕火炼,说明金的熔点高
C.“成形之后,住世永无变更”说明金的化学性质稳定
D.黄金可制成金箔,说明金具有良好的延展性
5.某同学将甲、乙、丙三种金属分别放入稀盐酸中,只有乙不产生气泡;将乙放入硫酸铜溶液中,也无变化;将丙放入硫酸铜溶液完全反应后过滤,再将甲放入滤液,反应又发生。根据该同学的实验,三种金属的活动性由强到弱的顺序是
A.甲、乙、丙 B.乙、甲、丙 C.甲、丙、乙 D.丙、甲、乙
6.在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀盐酸,没有气泡产生。下列判断正确的是
A.滤出的固体中一定含有铜,可能含有铁和镁
B.滤出的固体一定含有铜和铁,一定不含镁
C.滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁,可能含有氯化铜
D.滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜
7.项目小组为探究金属的化学性质进行图1所示实验,充分反应后,甲试管内的溶液只含一种溶质。然后将甲、乙两支试管内的物质倒入烧杯,如图2所示。充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
下列说法错误的是
A.若滤液呈无色,则滤渣中可能存在3种物质 B.若滤液呈蓝色,则滤渣中可能存在2种物质
C.若滤渣为混合物,则其质量可能小于2mg D.若滤渣为纯净物,则滤液中可能存在3种金属离子
8.在学习金属的化学性质时,老师给大家演示了下图所示的实验,下列说法正确的是
A.滤渣1中一定有铜、锌、铁 B.滤渣2中只有铜
C.滤液1一定呈蓝色 D.滤液1和滤液2中的成分一样
9.在学习了金属的化学性质后,兴趣小组同学设计了如图所示甲、乙两个实验。下列说法正确的是
A.甲实验中有银白色固体析出
B.乙实验反应后溶液的质量变大
C.实验甲和乙能验证铁、锌、铜三种金属的活动性
D.实验乙充分反应后,溶液中一定含有氯化铜和氯化亚铁
10.镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800℃液态镁中形成镁镍合金,再经如右下图所示的真空蒸馏,可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是
A.合金的硬度一般比其组成金属的小
B.镁的沸点比镍的高
C.真空蒸馏过程中,镁原子间的间隙发生改变
D.坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中
11.我国研发人员克服重重困难,生产出厚度仅为0.015mm的超薄不锈钢精密箔材,号称“手撕钢”,可应用于高精尖设备的制造。下列相关说法错误的是
A.该材料的成分是纯铁
B.该材料具有良好的抗腐蚀性能
C.改变金属的内部组成结构可以改变金属的性质
D.该材料的成功生产体现了金属材料良好的延展性
12.如图,将金属片X插入烧杯中的CuSO4溶液中,观察到溶液颜色由蓝色变为浅绿色后取出X,向烧杯内再加入过量铝粉。下列说法不正确的是
A.插入金属片X发生置换反应 B.金属X可以和稀硫酸反应产生氢气
C.实验结束后,烧杯内的溶液中可能存在CuSO4 D.全部反应结束后溶液质量减小
二、填空题
13.同学们在探究金属的物理性质和某些化学性质时,有如图操作:
(1)图A中,标号a的仪器名称是_________;加热铜片一端,观察到另一端的蜡烛熔化,说明铜具有的物理性质是_____________。
(2)图B的实验目的是_____________。
(3)图D中反应的化学方程式为__________________。
三、实验题
14.同学们在探究金属的物理性质和某些化学性质时,有如图操作:
(1)图A中,标号a的仪器名称是 _____ ;加热铜片一端,观察到另一端的蜡烛熔化,说明铜具有的物理性质是 _____ ,同时观察到加热部位的铜片表面变黑,发生反应的化学方程式为 _____ 。
(2)图B的实验目的是 _____ 。
(3)图C中,把铝丝放入稀硫酸中刚开始没看到气泡产生,其原因是 _____ 。
(4)图D中反应的化学方程式为 _____ ,如果要比较铝、铜、银三种金属的活动性强弱,在图C、D的基础上还需补充的一个实验,该实验方案是 _____ 。
15.某班同学在实验室探究金属的某些物理性质和化学性质,部分操作如图所示。
(1)操作A中能说明黄铜的硬度比纯铜大的现象为 _____________________________ 。
(2)操作B中可观察到的现象为 ______________________________ ;实验结束时,熄灭酒精灯的方法是 _________________________ 。
(3)操作C、D可以判断金属镁、银、铜的金属活动性顺序,操作C中发生反应的化学方程式为 ___________________________________ 。
(4)如果只用一种试剂,验证铝、铁、铜的金属活动性强弱,可选择的试剂为 ___________ 。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.C
【详解】A、向试管中加入块状固体(如锌粒)时,应先将试管横放,用镊子把药品放在试管口,再慢慢将试管竖立起来,使药品缓缓滑到试管底部,图中直接将锌粒投入直立的试管中,可能会打破试管底部,故选项错误;
B、读取量筒中液体体积时,量筒必须放平,视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平,故选项错误;
C、给铜片加热时,应用坩埚钳夹持铜片,在酒精灯外焰处加热,故选项正确;
D、点燃酒精灯时,应该用火柴点燃,不能用燃着的酒精灯去引燃另一只酒精灯,否则容易引发火灾,故选项错误;
故选:C。
2.B
【详解】A、镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,可观察到产生气泡,不符合题意;
B、铜与稀硫酸不反应,无明显现象,符合题意;
C、铝与硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜,可观察到有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为无色,不符合题意;
D、铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,可观察到有银白色固体析出,溶液由无色逐渐变为蓝色,不符合题意;
故选:B。
3.D
【详解】A、实验一中,铁能与稀盐酸反应,产生气泡,说明在金属活动性顺序里,铁排在氢前,铜和稀盐酸不反应,无明显现象,说明在金属活动性顺序里,铜排在氢后,说明铁比铜活泼,由图2可知,镁与稀盐酸反应速率比铝与稀盐酸反应速率快,说明镁比铝活泼,由实验二可得出铝比铁活泼,故由实验一、二可知,金属活动性:Mg>Al>Fe>Cu,不符合题意;
B、铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,把一定质量的 Al 放入刚反应结束的乙烧杯中,铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,铝与氯化亚铁反应生成氯化铝和铁,故反应后所得溶液中一定有氯化铝,不符合题意;
C、乙烧杯中,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,如果反应后,稀盐酸完全反应,加入铝后,铝和氯化亚铁反应生成氯化铝和铁,即,54份质量的铝置换出168份质量的铁,固体质量增加,溶液质量减小;如果铁和稀盐酸反应后,稀盐酸剩余,加入铝后,铝能与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,即,54份质量的铝置换出6份质量的氢气,溶液质量增加;如果溶液增加的质量大于减少的质量,则所得溶液质量增加,故实验二充分反应后,所得溶液质量可能增大,不符合题意;
D、实验一,若丁中固体有剩余,则酸完全反应,镁与稀盐酸反应:,铝与稀盐酸反应:,相对原子质量:Mg大于,则相同质量的镁和铝,铝消耗酸的质量大,则若丁中酸完全反应,则丙中的酸也一定完全反应,加入稀盐酸的质量和溶质质量分数相等,则丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等,符合题意。
故选D。
4.B
【详解】A、“性又柔,可屈折如枝柳”说明金的硬度小,容易被弯曲折叠,不符合题意;
B、真金不怕火炼,说明金的化学性质稳定,高温下也与氧气不反应,符合题意;
C、“成形之后,住世永无变更”说明金的化学性质稳定,很难与其他物质反应,不符合题意;
D、黄金可制成金箔,说明金具有良好的延展性,说法正确,不符合题意。
故选B。
5.C
【详解】将甲、乙、丙三种金属分别放入稀盐酸中,只有乙不产生气泡,说明金属活动性:甲、丙>H>乙。将乙放入硫酸铜溶液中,也无变化,说明金属活动性:Cu>乙。丙的金属活动性比铜强,将丙放入硫酸铜溶液完全反应后过滤,丙会置换出铜单质,滤液中有丙的硫酸盐溶液,再将甲放入滤液,反应又发生,甲与丙的硫酸溶液发生反应,说明金属活动性:甲>丙。综上,金属活动性顺序:甲>丙>H>Cu>乙。
故选 C。
6.C
【分析】金属活动性顺序Mg>Fe>H>Cu,在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉,先发生反应,若镁粉足量,后发生反应,充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀盐酸,没有气泡产生,说明只发生反应,滤出的固体只含Cu,不含Mg、Fe。
【详解】A、滤出的固体中一定含有铜,不可能含有铁和镁,错误;
B、滤出的固体只含铜,不可能含有铁和镁,错误;
C、只发生反应,且不确定CuCl2是否完全反应,则滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁,可能含有氯化铜,正确;
D、滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁,可能含有氯化铜,错误。
故选C。
7.D
【分析】甲试管中锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,充分反应后,甲试管内的溶液只含一种溶质,则甲试管中的溶质为氯化锌,则稀盐酸已经完全反应;乙试管中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,则乙试管中一定含硝酸铜和银。
【详解】A、若滤液呈无色,则滤液中不含硝酸铜,则混合前甲试管中锌过量,混合后,锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜,且硝酸铜完全反应,铜一定与硝酸银反应生成了银,锌一定与硝酸铜反应生成了铜,故滤渣中一定含铜、银,可能含锌,故滤渣中可能存在3种物质,不符合题意;
B、若滤液呈蓝色,则滤液中含硝酸铜,乙试管中铜一定与硝酸银反应生成了银,则滤渣中一定含银,如果甲试管中锌过量,混合后,锌可能与硝酸铜反应生成了铜,且硝酸铜部分反应,故滤渣中可能含铜,故滤渣中可能含铜、银两种物质,不符合题意;
C、若滤渣为混合物,由以上分析可知,滤渣中一定含银和铜,铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,即,64份质量的铜置换出216份质量的银,固体质量增加,则得到固体的质量大于mg,若铜粉过量,甲中锌混合前无剩余,则滤渣为混合物,质量小于2mg;即使如果甲试管中锌混合前过量,混合后,锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌与铜,即,65份质量的锌置换出64份质量的铜,固体质量减小,得到铜的质量一定小于mg,锌完全反应;则若滤渣为混合物,则其质量可能小于2mg,不符合题意;
D、若滤渣为纯净物,由于乙试管中铜与硝酸银反应生成了银,且银不参与其他反应,故滤渣中一定含银,则滤渣为银,甲试管中一定含氯化锌,如果乙试管中含硝酸银,硝酸银能与氯化锌反应生成氯化银和硝酸锌,则乙试管中一定不含硝酸银,则混合后,滤液中一定含锌离子、铜离子两种金属离子,一定不含银离子,符合题意。
故选D。
8.B
【详解】A、由于金属活动性顺序中,锌>铁>氢>铜,则将锌粉、铁粉加入硫酸铜溶液中,锌先于硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,待锌完全反应后,铁能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁。充分反应后,向滤渣1中加入稀盐酸,有气泡产生,由于锌、铁均能与盐酸反应,则说明滤渣1中一定含有铜、铁,可能含有锌,该选项说法不正确;
B、向滤渣1中加入过量的稀盐酸,由于锌、铁均能与盐酸反应,则充分反应后,滤渣2中只有铜,该选项说法正确;
C、由于滤渣1中一定含有铁,则说明硫酸铜已完全反应,则滤液1中一定不呈蓝色,该选项说法不正确;
D、由于不确定滤渣1中是否含有锌,而滤液1中一定含有硫酸锌,滤液2一定含有氯化亚铁,则滤液1和滤液2的成分不一样,该选项说法不正确。
故选B。
9.C
【详解】A、铁的金属活动性弱锌,故铁无法把锌从氯化锌溶液中置换出来,故选项错误;
B、发生反应:,135>127,故反应后溶液质量减小,故选项错误;
C、实验甲能证明锌的金属活动性大于铁,实验乙能证明铁的金属活动性大于铜,故金属活动性:锌>铁>铜,故选项正确;
D、若加入少量氯化铜溶液,铁未完全反应或恰好完全反应,溶液中只有氯化铁一种溶质若加入过量氯化铜溶液,铁完全反应,溶液中到杂质为氯化铜和氯化铁,故选项错误。
故选:C。
10.C
【详解】A、合金的硬度一般比其组成金属的大,而不是小,A 错误。
B、从真空蒸馏能够分离镁和镍,且镁以气态形式被收集,可推断出镁的沸点比镍的低,B 错误。
C、真空蒸馏过程中,镁由液态变为气态,物质的状态发生变化,分子(原子)间的间隙会发生改变,C 正确。
D、坡莫合金中含铜,铜不与稀硫酸反应,所以坡莫合金不能完全溶解于足量稀硫酸中,D 错误。
故选:C。
11.A
【详解】A、不锈钢是铁与其他金属(如铬、镍等)形成的合金,故说法错误;
B、不锈钢的特点之一就是具有抗腐蚀性能,故说法正确;
C、改变金属的内部组成结构可以改变金属的性质,故说法正确;
D、将金属轧至极薄箔材体现了金属的延展性,故说法正确。
故选A。
12.C
【详解】A、金属片X插入烧杯中的CuSO4溶液中,观察到溶液颜色由蓝色变为浅绿色,说明金属X为铁。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。铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,符合置换反应的条件,故A正确;
B、金属X为铁,铁可以和稀硫酸反应产生氢气,故B正确;
C、实验结束后,烧杯内的溶液中不可能存在CuSO4,因为加入的铝粉是过量的,铝会和硫酸铜反应,故C不正确;
D、随着反应进行,烧杯中的溶液先由CuSO4溶液变成FeSO4溶液、再变成溶液,生成的单质Cu、Fe会从溶液中沉淀出来,Cu的相对原子质量大于铁、铁大于铝,所以反应结束后溶液质量减小,故D正确;
故选:C。
13.(1) 酒精灯 优良的导热性
(2)比较合金与组成纯金属的硬度
(3)
【详解】(1)a是酒精灯。加热铜片一端,观察到另一端的蜡烛熔化,说明铜能导热,具有优良的导热性。
(2)黄铜和纯铜相互刻画是比较合金与组成纯金属的硬度。
(3)铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,化学方程式为:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
14. 酒精灯 优良的导热性 2Cu+O22CuO 比较合金与组成纯金属的硬度 表面有一层致密的氧化铝薄膜 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 将铜丝放入硝酸铝溶液中
【详解】(1)酒精灯常用于加热;加热铜片一端,观察到另一端的蜡烛熔化,说明铜具有的优良的导热性;加热部位的铜片表面变黑是由于铜在加热的条件下与氧气反应生成黑色的氧化铜;
(2)合金的硬度比组成它的各组分的硬度大,将铜片和黄铜片用相同大小的力量相互刻划,产生划痕的金属片是铜片;
(3)铝的化学性质比较活泼,在常温下能与空气中的氧气反应,在其表面生成氧化铝,所以把铝丝放入稀硫酸中刚开始没看到气泡产生;
(4)铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜;C和D实验无法比较铜和铝的金属活动性;可将铜放入硝酸铝溶液中;
15. 纯铜表面有划痕 红色的铜丝逐渐变黑 用灯帽盖灭 Mg+CuCl2=Cu+MgCl2 稀盐酸或稀硫酸
【详解】(1)纯铜和黄铜相互刻划,纯铜表面有划痕,说明黄铜硬度大,故填:纯铜表面有划痕。
(2)铜和氧气反应生成黑色氧化铜,现象为红色的铜丝逐渐变黑,熄灭酒精灯方法是用灯帽盖灭,故填:红色的铜丝逐渐变黑;用灯帽盖灭。
(3)C中镁和氯化铜反应生成铜和氯化镁,化学方程式为Mg+CuCl2=Cu+MgCl2,故填:Mg+CuCl2=Cu+MgCl2。
(4)稀盐酸或稀硫酸,可验证铝、铁、铜的金属活动性强弱,铜和酸不反应,活动性最弱,铝和铁都可以和酸反应,且铝的反应更剧烈,活动性最强,故金属活动性Al>Fe>Cu,故填:稀盐酸或稀硫酸。
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