8.2 金属的化学性质同步训练--2025-2026学年九年级化学人教版下册
2026-07-18
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摘要:
**基本信息**
围绕金属化学性质,通过基础选择、综合填空与流程、实验探究三层设计,实现从概念理解到综合应用的巩固路径,适配新授课分层教学需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|金属活动性顺序、置换反应等核心概念|单选题直接对应基础考点,如置换反应判断(1题)、金属活动性比较(2题),强化化学观念|
|中档层|金属性质、冶炼流程等知识整合|填空题(11题)结合银的获得与应用,流程题(12题)分析炼铜炼铁工艺,体现科学思维的综合应用|
|提升层|实验设计、数据分析与推理|实验题(13、14题)探究金属活动性,探究题(15题)通过压强曲线分析反应规律,培养科学探究与实践能力|
内容正文:
8.2 金属的化学性质
一、单选题:本大题共10小题,共20分。
1.下列反应属于置换反应的是( )
A.
B.
C.
D.
2.欲探究、、的金属活动性顺序,仅用组内试剂无法实现的是 ( )
A. 、、稀硫酸、溶液 B. 、、、稀硫酸
C. 、、溶液 D. 、溶液、溶液
3.古书记载“曾青得铁则化为铜”,其化学反应原理为:。下列说法错误的是
A. 属于氧化物 B. 中铁元素的化合价为
C. 该反应是置换反应 D. 该反应说明铁的金属活动性比铜强
4.若金属锰在金属活动性顺序中位于铝和锌之间,则下列反应错误的是 ( )
A. B.
C. D.
5.将小块钠放入水中,会发生剧烈反应,有关的化学方程式为。下列说法错误的是
A. 钠离子的符号为
B. 的化学式为
C. 小块钠放入水中熔化成闪亮的小球浮游在水面上,说明钠的熔点很低
D. 向反应后的溶液中滴加硫酸铜溶液,发生置换反应
6.在中燃烧生成和,其转化可用表示。在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是
A. B. 溶液
C. 溶液 D. 溶液
7.将一定量的锌粉加入到和的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生。下列说法不正确的是
A. 滤渣中一定含有、,可能含有
B. 滤液中一定含有和,一定没有
C. 滤渣的质量一定小于加入锌粉的质量
D. 滤液的颜色可能是浅绿色
8.在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器,铁的冶炼技术极大促进了生产力的发展。赤铁矿和磁铁矿的主要成分分别是和。下列说法不正确的是 ( )
A. 中铁元素的化合价为
B. 和都属于氧化物
C. 利用和炼铁的反应类型为置换反应
D. 中铁元素的质量分数比的高
9.铜能和稀硝酸反应。下列说法不正确的是
A. 铜常温下不能与酸反应产生氢气 B. 该反应的基本类型是置换反应
C. 反应中有种元素化合价发生改变 D. 生成的气体会导致酸雨的形成
10.年诺贝尔化学奖授予了金属有机框架材料的开创性研究者,如图是某种材料催化二氧化碳转化乙烯的微观示意图。有关该反应的说法中,错误的是
A. 该反应前后共涉及两种氧化物 B. 该反应中与分子个数比为
C. 该反应属于置换反应 D. 该反应有利于实现碳中和
二、填空题:本大题共1小题,共8分。
11.银是一种重要的贵金属,从古至今都有广泛应用。
Ⅰ银的获得
古人曾通过捡拾获得银,银在自然界能以单质形式存在的原因是 。
已知银的熔点,银铅合金的熔点,推测银冶炼时加入铅的作用是 。
Ⅱ银的应用
银块制成丝线用于刺绣,是利用其良好的 填物理性质。
某照相底片上涂有氯化银,当底片“曝光”时,会生成银和氯气,推测的保存方式为 。
在酸性环境中,纳米银粉能与水中微量的反应,产生具有杀菌能力的;当溶解的浓度过高时会产生,此时抗菌能力下降的主要原因是 。
已知:时,的溶解度约为。
Ⅲ银的回收
照相馆的废弃定影液中常含有一定量的,可向废液中加入与其反应回收银单质。说明的活动性比 填“强”或“弱”。
用上述方法获得的中常含有少量。请补充完整实验室提纯的方案:将所得固体置于烧杯中, ,洗涤,干燥。
三、流程题:本大题共1小题,共8分。
12.金属的生产是人类文明与社会进步的重要标志之一。
金属材料的使用经历了青铜器时代铁器时代铝器时代。金属材料使用的先后顺序与下列因素中的______ 填字母有关。
A.金属活动性顺序地壳中金属元素的含量
我国在春秋战国时期就开始铸造青铜器。以下是炼铜的两种方案:
方案:方案:
方案中发生反应的化学方程式为______ 。从环境保护角度分析,方案的缺点是______ 。
青铜与纯铜相比,具有______ 填所有正确选项的字母的优良性能。
A.硬度更大
B.熔点更高
高炉炼铁
炼铁所用高炉示意图如图所示,炉内不同区域温度不同,主要化学反应也不同。区温度比区温度______ 填“高”或“低”,图中第步在图中______ 区发生,反应的化学方程式为______ ;在高炉中用赤铁矿炼铁的主要反应原理是______ 用化学方程式表示。
经过上述过程高炉底部得到液态形式的铁水及固体炉渣,通过不同高度的出口分离铁水与炉渣,实现渣铁分离,说明炉渣具有______ 的性质写出一点即可。
铁制品在空气中易生锈,生活中防止铁锅生锈可采用的方法是______ 。
四、实验题:本大题共2小题,共20分。
13.为探究铝、铁、铜三种金属活动性的强弱,某兴趣小组设计了如图实验装置。待甲中充分反应后打开,使甲中溶液进入乙中,乙中无现象;再打开,使乙中溶液进入丙中,观察到铝片表面有固体析出,溶液由浅绿色逐渐变为无色金属片均足量。
实验前,铝片需用砂纸打磨,其目的是什么?
写出丙中发生反应的化学方程式______ 。
有同学认为将铜片和铝片互换位置也能完成探究。你认为是否可行并说明理由。
14.金属在日常生活中有着广泛的用途。常见金属的活动性顺序如下:
请回答下面问题:
金属活动性顺序表如图,其中的是 ______ 元素。填元素符号
如图为某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验,仔细分析后回答下列问题:
描述中的实验现象 ______ ;
写出中反应的化学方程式 ______ ;
要证明、、的活动性顺序,至少要做的实验是 ______ 填序号;
开始反应后中无气泡,原因是 ______ 。
向一定质量和的混合溶液中加入过量的粉,溶液质量随反应时间的变化情况如图所示。下列对点之间不包括点和点溶液和固体残渣的分析中,不正确的是 ______ 。
A.固体残渣中一定含有银
B.滤液中一定含有
C.固体残渣中可能含有铜
D.滤液中可能含有
为测定某黄铜铜锌合金中锌的质量分数,某校研究小组取样品置于烧杯中,并向烧杯中逐滴加入稀硫酸溶液,不断搅拌,测得烧杯中物质的总质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。请计算写出过程:
该反应生成氢气 ______ ;
该黄铜样品中锌的质量为 ______ ;
所用稀硫酸的溶质质量分数写出计算过程 ______ 。
五、探究题:本大题共1小题,共10分。
15.从多角度了解金属,探究金属的性质。
Ⅰ验证金属的化学性质
探究金属与酸的反应实验装置见图。
向只烧瓶内注入各某浓度的稀盐酸,取形状相同的镁、铝、锌、铁、铜金属片,分别投入其中,迅速塞紧橡胶塞,采集数据,压强变化曲线如图所示。
曲线对应的金属是 ______ 填化学式。
曲线对应的金属是洁净无锈的铁,在时溶液中含有的溶质是 ______ 填化学式。
曲线对应的金属是镁,反应的化学方程式为 ______ 。在左右曲线达到最高点后开始略微下降的原因是 ______ 。
曲线在几乎没有上升,写出该阶段主要发生的反应的化学方程式 ______ 。
利用图所示装置比较铁、铜、银的金属活动性。在甲中注入某溶液,充分反应后打开,使液体注入乙。若甲、乙两管中均有明显现象且两种金属片均有剩余,则乙中出现的现象是 ______ 。
Ⅱ金属的冶炼
写出工业上在高温下利用和赤铁矿冶炼铁的化学方程式 ______ 。
工业冶炼铝的原理为电解熔融的,生成铝和氧气,该流程生产金属铝耗电能约。某铝土矿中氧化铝的质量分数为,则利用该铝土矿冶炼金属铝约需耗电能多少。请写出完整计算过程
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:该反应的反应物有两种,生成物有一种,满足“多变一”反应特点,属于化合反应,故错误;
B.该反应的反应物、生成物均有两种,满足“成分互换”反应特点,属于复分解反应,故错误;
C.该反应的生成物有两种,且均为化合物,不满足“单换单”反应特点,不属于置换反应,故错误;
D.该反应的反应物为单质和化合物,生成物为单质和化合物,满足“单换单”反应特点,属于置换反应,故正确;
故选:。
一种单质与一种化合物起反应,生成新的单质和化合物,这样的反应为置换反应,满足“单换单”反应特点,据此分析。
掌握置换反应的特征是解答本题的关键。
2.【答案】
【解析】解:、能与稀硫酸反应生成氢气,铜不能与稀硫酸反应,说明了活动性;铜能与硝酸银溶液反应置换出银,说明了金属活动性,可得出的金属活动性顺序为,故选项错误。
B、能与稀硫酸反应生成氢气,、均不能与稀硫酸反应,说明了活动性、,无法比较铜、银的金属活动性强弱,故选项正确。
C、镁与溶液反应置换出铜,说明了金属活动性镁铜;与溶液不反应,说明了金属活动性铜银,由此可得出三种金属活动性为,故选项错误。
D、和硫酸镁溶液不反应,无明显现象,说明了金属活动性镁铜;铜能与溶液溶液反应置换出银,说明了金属活动性,可得出的金属活动性顺序为,故选项错误。
故选:。
根据在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,进行分析解答。
本题难度不大,考查金属活动性应用,明确金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
3.【答案】
【解析】A、氧化物是指含有两种元素,且一种元素为氧元素的化合物,硫酸铜中含有三种元素,不属于氧化物,该选项说法不正确;
B、中,硫酸根的化合价为价,根据“化合物中各元素化合价代数和为零”,则其中铁元素的化合价为价,该选项说法正确;
C、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,则属于置换反应,该选项说法正确;
D、铁能将铜从硫酸铜化合物溶液中置换出来,则说明铁比铜活泼,该选项说法正确。
故选A。
4.【答案】
5.【答案】
【解析】A.钠原子失去个电子形成带个单位正电荷的钠离子,符号为 ,说法正确。
B.根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变。反应物总共有个、个、个,已知生成物个含个、个、个,因此含个,化学式为 ,说法正确。
C.钠与水反应放出的热量就能使钠熔化,说明钠的熔点低于,熔点很低,同时钠密度小于水所以浮游在水面,说法正确。
D.反应后溶液为溶液,滴加硫酸铜的反应为 ,属于复分解反应,不符合置换反应“单质化合物新单质新化合物”的特征,说法错误。
6.【答案】
【解析】A. 碱式碳酸铜受热易分解,反应为 ,可生成,转化能实现。
B. 氧化铜是碱性氧化物,可与稀硫酸发生复分解反应,反应为 ,可得到硫酸铜溶液,转化能实现。
C. 金属活动性顺序中排在之前,锌可与硫酸铜发生置换反应,反应为 ,可得到,转化能实现。
D. 金属活动性顺序中排在之后,不能与稀盐酸发生置换反应,无法生成氯化铜溶液,转化不能实现。
7.【答案】
【解析】【分析】根据金属活动性顺序 ,锌粉优先与 反应,待 完全反应后,锌才会与 反应。滤渣加稀盐酸有气泡,说明滤渣含氢前金属,即至少含 , 已经被完全置换。
【详解】 优先被置换,因此滤渣一定含 ;有气泡说明至少含 ;若锌过量,滤渣还会含有未反应的 ,因此可能含 ,正确。
B.锌一定会反应生成 ,且 已完全反应,因此滤液一定含 、一定不含 ;但若锌过量,会将 完全反应,滤液中就不含 ,因此 是可能存在而非一定存在,错误。
C.两个反应的固体质量变化均为减少,置换铜: ,每份质量 反应生成份质量 ,固体质量减少份;置换铁: ,每份质量 反应生成份质量 ,固体质量减少份。无论反应进行到哪种符合题意的程度,滤渣总质量都小于加入锌粉的质量,正确。
D.若锌仅置换了部分 ,滤液中含 ,溶液呈浅绿色,因此滤液颜色可能为浅绿色,正确。
8.【答案】
9.【答案】
【解析】A.铜在金属活动性顺序中位于氢之后,常温下能和稀硝酸等氧化性酸反应,且反应不生成氢气,正确。
B.置换反应的定义是“单质化合物新单质新化合物”,该反应产物无单质生成,不属于置换反应,错误。
C.反应中 元素化合价从价升高为 价,部分 元素化合价从 价降低为 价, 、 元素化合价均无变化,共种元素化合价改变,正确。
D.生成的 属于氮氧化物,可在环境中转化为硝酸,是形成硝酸型酸雨的污染物之一,正确。
10.【答案】
【解析】A.氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物,反应中仅 、 属于氧化物,共种,表述正确;
B.由配平的方程式 可得, 与 的分子个数比为 ,表述正确;
C.置换反应的特征是“单质化合物新单质新化合物”,该反应生成物均为化合物,不符合置换反应的定义,表述错误;
D.该反应消耗二氧化碳转化为有用的化工原料,有利于减少碳排放、实现碳中和,表述正确。
11.【答案】银的化学性质不活泼
降低冶炼温度,节约能耗、便于冶炼
延展性
避光保存存放于棕色试剂瓶中,置于阴凉避光处
具有杀菌能力的是,氧气浓度过高时生成的溶解度极低,难以解离出足量,因此抗菌能力下降。
强
加入足量稀盐酸或稀硫酸,充分反应后过滤
【解析】金属的自然界存在形式和活动性相关,银在金属活动性顺序中位置靠后,化学性质极稳定,因此能以单质形式存在。
合金的熔点一般低于组成它的纯金属熔点,加入铅形成银铅合金后熔点大幅降低,冶炼时所需温度更低,操作更简便、能耗更低。
金属具有延展性,可被拉成丝、压成片,银块制成丝线利用了银的延展性。
由题可知氯化银见光易分解,因此需要避光保存,避免其分解失效。
抗菌能力下降的主要原因是具有杀菌能力的是,氧气浓度过高时生成的溶解度极低,难以解离出足量,因此抗菌能力下降。
金属活动性顺序中,活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来,可置换出中的,说明活动性比强。
活动性位于氢之前,可与稀酸反应生成可溶性盐,位于氢之后不与稀盐酸或稀硫酸反应,反应后过滤即可分离出较纯净的,后续洗涤干燥即可。
12.【答案】 生成二氧化硫,污染空气 高密度小答案不唯一洗净擦干答案不唯一
【解析】解:金属材料的开发与利用的先后顺序主要取决于金属的活动性强弱。金属活动性越弱,其化合物越容易被还原成单质,冶炼难度越低,因此越早被人类利用。铜、铁、铝的活动性依次增强,所以其使用顺序为青铜器时代铁器时代铝器时代,故与金属活动性顺序有关。
故答案为:;
方案是用铁和硫酸铜溶液反应制取铜,属于置换反应,化学方程式为:。方案是高温灼烧硫化亚铜,反应物中含有硫元素,在高温下会与氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫是形成酸雨的主要气体,会污染空气。
故答案为:;生成二氧化硫,污染空气;
青铜是铜的合金,合金与其组分纯金属相比,具有硬度更大、熔点更低、抗腐蚀性更强等优良性能。
故答案为:;
图中,区是热空气的入口,焦炭在此处与氧气充分反应生成二氧化碳,并放出大量的热,是高炉中温度最高的区域。区在区上方,从区上升的二氧化碳与炽热的焦炭反应生成一氧化碳,该反应为吸热反应,所以区温度比区温度高。图中第步是二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳,此反应发生在图的区,化学方程式为:。高炉中用赤铁矿主要成分为炼铁,是利用一氧化碳在高温下将氧化铁还原成铁,主要反应原理的化学方程式为:。
故答案为:高;;;;
在高炉底部,液态的铁水和液态的炉渣能够分层,并通过不同高度的出口分离,这说明炉渣的密度比铁水小。
故答案为:密度小答案不唯一;
铁生锈是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果。防止铁锅生锈,就是要破坏铁生锈的条件,即隔绝氧气和水,生活中常用的方法是在使用后洗净并擦干。
故答案为:洗净擦干答案不唯一。
根据金属活动性顺序进行分析,金属越不活泼,越容易被冶炼,因此被人类利用得越早;
根据置换反应原理书写化学方程式,并根据反应物成分分析其对环境的影响;
根据合金的性质进行分析,合金的硬度一般比其组分纯金属的硬度大;
根据高炉炼铁的原理和各区域发生的反应进行分析,风口处燃烧放热温度最高,二氧化碳与碳的反应发生在高温区,炼铁的核心反应是一氧化碳还原氧化铁;
根据物质分离的原理分析炉渣的物理性质;
根据铁生锈的条件分析防锈的方法。
本题主要考查了金属活动性顺序的应用、金属的冶炼、合金的性质、高炉炼铁的原理以及金属的腐蚀与防护等知识点。解题时需要仔细分析题干信息和图示,将已有的化学知识与具体情境相结合,从而得出正确答案。
13.【答案】除去铝片表面致密的氧化铝薄膜和污染物 不可行,无法验证铁和铜的金属活动性强弱
【解析】解:铝在空气中极易被氧气氧化,表面会生成一层致密的氧化铝薄膜,同时铝片表面可能附着杂质污物。这层氧化膜会隔绝铝单质,阻止铝与硫酸亚铁溶液发生置换反应,干扰实验现象,因此需要用砂纸打磨除去氧化铝薄膜与表面污物,避免干扰实验;
甲装置中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁溶液流入丙装置后,金属活动性铝大于铁,铝和硫酸亚铁发生置换反应生成硫酸铝和铁,反应的化学方程式为;
甲中溶液进入乙中,乙中无现象,说明金属活动性:,实验中观察到铝片表面析出固体,浅绿色溶液逐渐变为无色。通过该反应可证明金属活动性:,若将铜片和铝片位置互换,硫酸亚铁溶液会先流经铝片,铝可以置换出铁,只能证明,之后溶液再流经铜片无现象,此时溶液中无已被置换完全,无法证明与的活动性,不能完整探究三种金属的活动性顺序,因此该方案不可行。
故答案为:除去铝片表面致密的氧化铝薄膜和污染物;
;
不可行,无法验证铁和铜的金属活动性强弱。
根据铝片用砂纸打磨可以除去铝片表面致密的氧化铝薄膜和污染物来分析解答;
根据铝和硫酸亚铁发生置换反应生成硫酸铝和铁来分析解答;
根据将铜片和铝片位置互换,硫酸亚铁溶液会先流经铝片,铝可以置换出铁,只能证明,之后溶液再流经铜片无现象,此时溶液中无已被置换完全,无法证明与的活动性来分析解答。
本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
14.【答案】 铁的表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色铁钉表面被氧化,稀硫酸消耗铁钉表面的氧化物反应生成盐和水,当氧化物完全反应后,铁再和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气
【解析】根据金属的活动性顺序为:、、、、、、、、、、、、、、可知,金属活动性顺序表中的是元素;
中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,实验现象是铁的表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;
中铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,反应的化学方程式为:;
中铜能与硝酸银反应,说明铜比银活泼,中铁能与硫酸铜反应,说明铁比铜活泼,即可说明金属活动性顺序为铁铜银,故若要证明、、的活动性顺序,至少要做的实验是;
开始反应后中无气泡,原因是铁钉表面被氧化,稀硫酸消耗铁钉表面的氧化物反应生成盐和水,当氧化物完全反应后,铁再和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,才会开始产生气泡;
根据金属活动性顺序,向一定质量和的混合溶液中加入过量的粉,锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,待硝酸银反应完全,锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,溶液质量随反应时间的变化情况如图所示,点之间不包括点和点即为锌和硝酸银反应生成锌和硝酸锌,点表示硝酸银恰好完全反应,此过程中,固体残渣中一定含有银、锌,不可能含有铜,滤液中一定含有硝酸锌、硝酸银和硝酸铜,滤液中一定含有锌离子、银离子、铜离子;
黄铜中的铜不能与稀硫酸反应,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,根据质量守恒定律,烧杯中物质减少的质量即为该反应生成氢气的质量:;
设锌的质量为。
,
设消耗硫酸的质量为。
则所用稀硫酸的溶质质量分数为,
答:所用稀硫酸的溶质质量分数为。
故答案为:。
铁的表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;
;
;
铁钉表面被氧化,稀硫酸消耗铁钉表面的氧化物反应生成盐和水,当氧化物完全反应后,铁再和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。
。
;;。
根据金属的活动性顺序为:、、、、、、、、、、、、、、可知,金属活动性顺序表中的是元素;
铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜;铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银;
铜能与硝酸银反应,说明铜比银活泼,中铁能与硫酸铜反应,说明铁比铜活泼;
开始反应后中无气泡,原因是铁钉表面被氧化,稀硫酸消耗铁钉表面的氧化物反应生成盐和水,当氧化物完全反应后,铁再和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,才会开始产生气泡;
根据金属活动性顺序,向一定质量和的混合溶液中加入过量的粉,锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,待硝酸银反应完全,锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,溶液质量随反应时间的变化情况如图所示,点之间不包括点和点即为锌和硝酸银反应生成锌和硝酸锌,点表示硝酸银恰好完全反应,此过程中,固体残渣中一定含有银、锌,不可能含有铜,滤液中一定含有硝酸锌、硝酸银和硝酸铜,滤液中一定含有锌离子、银离子、铜离子;
根据化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算和判断。
本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
15.【答案】、镁与稀盐酸的反应放热,反应结束后温度降低,装置内气体收缩,压强略微下降 金属表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色答案不唯一
【解析】解:在金属活动性顺序中,铜排在氢之后,不能与稀盐酸反应生成氢气,装置内压强始终不变,对应曲线,因此曲线对应的金属是。
铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,时反应未完全进行,稀盐酸有剩余,因此溶液中含有的溶质是、。
镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,反应的化学方程式为:;在左右曲线达到最高点后开始略微下降的原因是:镁与稀盐酸的反应为放热反应,时反应结束,装置内温度逐渐降低,气体收缩,导致装置内压强略微下降。
曲线对应的金属是铝,铝表面的氧化铝薄膜先与稀盐酸反应,该阶段无氢气生成,压强几乎不变,反应的化学方程式为:;
实验目的为比较铁、铜、银的金属活动性,甲中注入硝酸银溶液,甲中放置铜片,铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,铜片有剩余,甲中出现铜表面析出银白色固体、溶液变为蓝色的现象;打开后,硝酸铜溶液流入乙中,乙中放置铁片,铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,铁片有剩余,因此乙中出现的现象是金属表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色答案不唯一。
高温下一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:
该铝土矿中氧化铝的质量为:,
氧化铝中铝元素的质量分数为:,
氧化铝中可冶炼出金属铝的质量为:,
冶炼金属铝约需消耗的电能为:
答:利用该铝土矿冶炼金属铝约需耗电能。
故答案为:
;
、;
;镁与稀盐酸的反应放热,反应结束后温度降低,装置内气体收缩,压强略微下降;
;
金属表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色答案不唯一;
;
。
根据金属活动性顺序,排在氢后的金属不能与稀盐酸反应生成氢气,装置内压强无变化,结合压强变化曲线的特征分析对应金属;
铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,时反应未完全进行,据此分析溶液中的溶质组成;
镁与稀盐酸发生置换反应生成氯化镁和氢气,据此书写化学方程式;金属与酸的反应为放热反应,反应结束后温度降低,装置内气体遇冷收缩,压强减小,据此分析曲线下降的原因;
铝在常温下与氧气反应生成的氧化铝薄膜会先与稀盐酸反应,该阶段无氢气生成,装置内压强无明显变化,据此书写对应反应的化学方程式;
铁、铜、银的金属活动性顺序为,结合甲、乙均有明显现象且金属片均有剩余的实验要求,分析实验原理与乙中对应的实验现象;
工业炼铁的原理为高温下一氧化碳与赤铁矿的主要成分氧化铁反应,生成铁和二氧化碳,据此书写化学方程式;
先根据铝土矿的质量与氧化铝的质量分数计算氧化铝的质量,再根据化学式计算氧化铝中铝元素的质量,最终结合生产金属铝的耗电量,计算总消耗的电能。
本题围绕金属的性质与冶炼展开综合探究,涵盖金属与酸的反应、金属活动性顺序的验证、金属冶炼的原理与相关计算。核心考查金属活动性顺序的应用、化学方程式的规范书写、根据化学式的计算,同时结合压强变化曲线分析反应过程,注重对实验现象的分析与实验原理的理解。金属与酸反应的压强变化需结合反应是否生成气体、反应的热效应综合分析,金属活动性顺序的验证需遵循“活动性强的金属能置换出活动性弱的金属”的核心规律,工业冶炼金属的计算需准确掌握化学式中元素质量分数的计算方法。
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