8.2 金属的化学性质(拓展培优练)-2026-2027学年九年级化学下册课后培优分级练(新教材人教版)
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内容正文:
8.2 金属的化学性质(拓展培优)
可能用到的相对质量:Na-23,Mg-24,Al-27,K-39,Ca-40,Fe-56,Cu-64,Zn-65,Ag-108,Ba-137,Cl-35.5,O-16
本试卷大题4道,选择14道,预计学生做题时间1.5h。
一、实验题
1.化学兴趣小组的同学们在学习完金属的化学性质后,进行了如下的探究实验。
【实验一】M是生活中常见的金属,MSO4溶液是无色液体,化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序,请你和他们一起进行以下探究活动。
【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?
【猜想与假设】
(1)小松的猜想是Al>Cu>M;小雷的猜想是Al>M>Cu;你的猜想是_______________;
【设计与实验】为了探究三种金属的活动性顺序,同学们取粗细相同的M丝、铝丝及相关溶液,进行了如图所示的实验:
观察到只有试管乙中发生明显变化。
【交流与表达】
(2)同学们一致认为试管丙中也应该有明显变化,之所以出现这种情况的原因可能是_______;
(3)于是同学们对实验进行了改进,把甲、丙中的铝丝打磨干净后又分别插入原试管中,结果甲、丙试管中都出现了明显变化,则丙试管中发生反应的化学方程式为_____________;
【解释与结论】通过以上实验,同学们得出了三种金属的活动性顺序的正确结论
【评价与反思】
(4)实验结束后,同学们对实验过程进行了反思:讨论后认为该实验可以优化,去掉试管______(填试管编号)中的实验,也可以得出正确的结论。
【拓展延伸】非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换反应规律,即活动性较强的非金属可把活动性较弱的从其盐溶液中置换出来,可发生下列反应:Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 I2+Na2S=2NaI+S↓ Br2+2KI=2KBr+I2
(5)S、Cl2、I2、Br2活动性由强到弱顺序是___________;
(6)下列化学方程式书写错误的是 ;
A.Cl2+2NaI=2NaCl+I2 B.I2+2KBr=2KI+Br2 C.Br2+Na2S=2NaBr+S↓ D.Cl2+K2S=2KCl+S↓
【实验二】向硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中连续、缓慢地加入质量为mg的锌粉,溶液中析出固体的质量与加入锌粉的质量关系如图所示。
(7)bc段(不含两端点)反应析出的金属是______(填名称)
(8)c点对应的溶液含有的物质是_________(填化学式)
(9)若ab段和bc段析出的固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为m1和m2,则m1和m2的比值为_____(填最简整数比)。
2.实验室现有一包粉末,可能是硝酸铜和硝酸银固体中的一种或两种,小组同学欲探究其成分,做如下实验,请回答相关问题:
【实验一】探究固体粉末成分
(1)小德同学取少量上述固体粉末样品于烧杯中,加入足量的水使其充分溶解后,发现溶液颜色为_____色,据此得出结论,固体中一定含有硝酸铜。
(2)小强同学取一定量的锌粉加入到上述溶液中,发现固体表面覆盖一层银白色固体,进而证明固体中存在硝酸银,产生此现象的化学方程式为______________。
由此确定固体粉末的成分为硝酸银和硝酸铜。
【实验二】探究反应后滤渣成分
小真同学在小强实验后的烧杯中又加入一定量的锌粉,过滤后得到滤渣和滤液,并对所得滤渣成分作出如下猜想:
猜想一:银、铜 猜想二:___________ 猜想三:银、铜、锌
(3)请帮助小真补充一个合理的猜想:猜想二: _______________;
(4)为探究滤渣情况,小真取滤渣于试管中,向其中加入一定量________(填字母)试剂,根据相应现象,可确定猜想三成立。
A.稀盐酸 B.硝酸亚铁溶液 C.氯化镁溶液 D.硫酸铜溶液
【实验三】探究原固体粉末中各成分的质量关系
小好同学想进一步探究原固体粉末中各成分的质量关系,取26.4g上述固体粉末于烧杯中加水溶解,再逐渐加入锌粉,并绘制了逐渐加入锌粉和烧杯底部固体的质量关系如图所示。
(5)结合图像下列有关说法中正确的是________(填字母)
A.a点处溶液中所含溶质为硝酸锌、硝酸铜
B.当锌粉加至b点以后,溶液中阴阳离子个数比一直为2:1
C.当锌粉加至c点时,溶液中含有3种粒子
D.当锌粉加至d点时,烧杯底部固体包括银、铜
(6)反应过程中,烧杯中固体质量恰好与所加锌粉质量相等时的点在下列区间中的_____(填字母)。
A.a~b之间 B.b~c之间 C. c~d之间
此时参加反应的两种阳离子的个数最简比为_____(填字母)。
A.2:151 B.1:151 C. 2:1 D.1:1
(7)若小好同学发现当锌粉加至b点时,将烧杯内物质过滤,将滤液蒸发结晶,晶体质量为18.85g,则原固体粉末中硝酸铜和硝酸银的最简质量比为_______。
3.将打磨后的铝片放入过量的硫酸铜溶液中,产生无色气体,铝片表面覆盖一层红色的物质时,溶液中出现绿色的不溶物。某兴趣小组对以上现象发生的几个反应进行探究(不考虑空气中CO2)。
(1)收集气体,检验纯度后点燃,气体燃烧且产生淡蓝色火焰,则气体可能为________,铝片表面生成红色物质的反应方程式为__________。
将上述混合物过滤,洗涤、低温干燥得到绿色固体,对绿色固体作如下猜测并进行实验:
【查阅资料】
①常见绿色固体有Cu2(OH)2CO3和Cux(OH)y(SO4)z,都不溶于水。
②500℃,Cux(OH)y(SO4)z完全分解,生成CuO、H2O和SO3,且反应前后各元素化合价不变。
③无水氯化钙可以吸收H2O,浓硫酸可以吸收H2O和SO3,碱石灰可以吸收H2O、SO3和CO2。
【作出猜想】
绿色固体可能为①Cu2(OH)2CO3;②Cux(OH)y(SO4)z
【进行实验】
取一定量的绿色固体,利用下图装置(已知B、C、D装置中的药品均足量),探究绿色固体组成。
(2)有同学认为不需要实验就能否定猜想①,理由是_________。
(3)控温500℃,加热至固体质量不再改变,测得B装置增重8.1 g,C装置增重12 g,则绿色固体的化学式中x:y:z为________。
【拓展反思】
(4)关于该实验,下列说法正确的是______(填标号)。
①若无D装置,则测得Cux(OH)y(SO4)z中x:y的值偏大
②实验过程中,可观察到装置A硬质玻璃管内绿色固体变成黑色
③若A中固体未完全反应,则测得Cux(OH)y(SO4)z中y:z的值偏小
④若将装置B和装置C互换位置,也能确定该物质的组成
4.某同学对盛放饮料的铝质易拉罐产生了兴趣,进行了以下探究活动。
Ⅰ.认识金属铝
(1)铝等金属能被轧制成很薄的易拉罐,说明金属有良好的________性。
(2)将打磨后的铝片浸入溶液中,铝片表面逐渐析出红色物质,溶液由________变为无色,反应的化学方程式为________。
Ⅱ.探究易拉罐的成分
【查阅资料】
a.铝质易拉罐的主要成分是铝,还含有少量镁、铁、铜等其他金属。
b.铝能与氢氧化钠溶液发生反应:;镁、铁、铜不能与氢氧化钠溶液发生反应。
【设计实验】实验装置如图所示,量气管D是带有刻度的仪器,其高度可以上下调节。实验步骤如下:
①检查装置的气密性。
②装入试剂,调节量气管D的高度使C、D中液面相平,读取D中液面所在的刻度数据。
③由A向B中逐滴加入氢氧化钠溶液,至B中不再产生气体为止。
④恢复至室温后,调节量气管D的高度使C、D中液面相平,读取D中液面所在的刻度数据。
【数据分析】
(3)两次读数的差值对应的是该实验条件下生成氢气的体积。要想计算铝质易拉罐碎屑中铝的质量分数,还需要知道的数据是易拉罐碎屑质量和________。
【反思评价】
(4)检查该装置的气密性的方法是:C、D中预先装入一定量水,上下移动量气管D,________,证明装置的气密性良好。
(5)上述实验中,若没有使用导管a将A与B连接起来,测得的氢气的体积会________(填“偏大”或“偏小”),理由是 ;能否用稀硫酸代替氢氧化钠溶液进行上述实验?说出你的判断及理由: 。
二、单选题
5.向盛有100g铁粉的烧杯中加入含有和的混合溶液,假设铁粉匀速充分反应。已知和的相对分子质量分别为170和188。下列表示烧杯中固体的质量随消耗铁粉的质量变化的关系图正确的是
A. B.
C. D.
6.向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法中,不正确的是
A.与原溶液相比,滤液质量减小
B.若滤渣中含有Fe和Cu,则滤液中一定不含AgNO3
C.若向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中一定含有Fe(NO3)3
D.若滤液中只含有一种溶质,则滤渣中一定含有Ag、Cu,可能含有Fe
7.向一定质量的MgCl2、FeCl2和CuCl2混合溶液中加入Zn粉。过滤后,再向滤渣中加入稀硫酸,反应过程中部分生成物的质量与加入锌粉或稀硫酸的质量的关系如图所示。下列说法正确的是
A.c点对应的溶液中只含一种溶质
B.从0点到a点,溶液的质量不断增大
C.与稀硫酸反应的锌粉的质量是5.6 g
D.b点固体与d点对应溶液中的固体组成相同
8.小明同学把铝粉加入到一定质量的硫酸镁、硫酸锌和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣.下列说法正确的是
A.若向滤渣中加稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有铝
B.若滤液为蓝色,滤液中一定有硫酸镁、硫酸锌、硫酸铝、硫酸铜
C.若滤液为无色,则滤渣成分可能有铝,一定有铜和锌,没有镁
D.若滤渣只有两种金属,则滤液一定没有硫酸锌、硫酸铜
9.某样品由下列选项中的两种物质组成,取样品加入足量稀盐酸中,固体完全溶解,产生氢气。则样品中一定含有的物质是
A.Al B.Mg C.CuO D.Fe
10.向硝酸铜、硝酸银和硝酸镁的混合溶液中加入一定质量的金属锌,充分反应后,过滤,得到滤渣和滤液,以下推断正确的是
A.若向滤液中加入稀盐酸有白色沉淀生成,则滤渣中一定有银和铜
B.若向滤渣中加入稀盐酸无气泡生成,则滤液中一定含有硝酸镁和硝酸锌
C.若反应前混合溶液的质量和反应后滤液的质量相等,则滤渣中只含有银和铜
D.若反应前金属锌的质量小于滤渣的质量,则滤液中一定含有硝酸铜
11.为探究金属活动性顺序,学习小组设计并进行实验Ⅰ和Ⅱ,实验结束,将两实验的废液全部倒入一洁净烧杯中,实验过程及现象如图所示:
下列相关判断中,正确的是
A.若固体C能与稀盐酸反应产生气体,则固体C是金属铝
B.若溶液C为蓝色,则溶液C中的金属离子是
C.若溶液C为无色,则固体A的成分是铜和铝
D.溶液C的质量大于反应前所取硝酸铜溶液和硝酸银溶液质量之和
12.化学社团用Cu、Fe、Ni金属丝及金属的硫酸盐溶液,采用不同的方案证明了三种金属活动性顺序:Fe>Ni>Cu。已知:NiSO4溶于水,溶液呈绿色。下列说法正确的是
方案一
方案二
A.方案一:试管①中的溶质可用硫酸替代
B.方案一:试管②中有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色
C.方案二:若金属A是Cu,B是Fe,可验证活动性顺序
D.方案二:若NiSO4换为CuSO4,金属A是Fe,B是Ni,可验证活动性顺序
13.分别将X和Y两种金属粉末与同质量、同浓度的稀盐酸反应(反应后生成的化合物中金属元素均显+2价),其发生反应的质量关系如图所示。下列说法正确的有
①X的金属活动性比Y强
②X比Y的相对原子质量大
③该反应可以表示将足量的金属放入等量的稀盐酸中
④两种金属充分反应后所得溶液的溶质质量相等
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
14.金属参加的化学变化与生活息息相关,下列说法和对应的化学方程式都正确的是
A.铁和稀盐酸反应:2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑
B.实验室制氢气:2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
C.铝在空气中形成致密氧化膜:4Al+3O2=2Al2O3
D.铜和硝酸银溶液反应:Cu+AgNO3=CuNO3+Ag
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8.2 金属的化学性质(拓展培优)
可能用到的相对质量:Na-23,Mg-24,Al-27,K-39,Ca-40,Fe-56,Cu-64,Zn-65,Ag-108,Ba-137,Cl-35.5,O-16
本试卷大题4道,选择14道,预计学生做题时间1.5h。
一、实验题
1.化学兴趣小组的同学们在学习完金属的化学性质后,进行了如下的探究实验。
【实验一】M是生活中常见的金属,MSO4溶液是无色液体,化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序,请你和他们一起进行以下探究活动。
【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?
【猜想与假设】
(1)小松的猜想是Al>Cu>M;小雷的猜想是Al>M>Cu;你的猜想是_______________;
【设计与实验】为了探究三种金属的活动性顺序,同学们取粗细相同的M丝、铝丝及相关溶液,进行了如图所示的实验:
观察到只有试管乙中发生明显变化。
【交流与表达】
(2)同学们一致认为试管丙中也应该有明显变化,之所以出现这种情况的原因可能是_______;
(3)于是同学们对实验进行了改进,把甲、丙中的铝丝打磨干净后又分别插入原试管中,结果甲、丙试管中都出现了明显变化,则丙试管中发生反应的化学方程式为_____________;
【解释与结论】通过以上实验,同学们得出了三种金属的活动性顺序的正确结论
【评价与反思】
(4)实验结束后,同学们对实验过程进行了反思:讨论后认为该实验可以优化,去掉试管______(填试管编号)中的实验,也可以得出正确的结论。
【拓展延伸】非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换反应规律,即活动性较强的非金属可把活动性较弱的从其盐溶液中置换出来,可发生下列反应:Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 I2+Na2S=2NaI+S↓ Br2+2KI=2KBr+I2
(5)S、Cl2、I2、Br2活动性由强到弱顺序是___________;
(6)下列化学方程式书写错误的是 ;
A.Cl2+2NaI=2NaCl+I2 B.I2+2KBr=2KI+Br2 C.Br2+Na2S=2NaBr+S↓ D.Cl2+K2S=2KCl+S↓
【实验二】向硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中连续、缓慢地加入质量为mg的锌粉,溶液中析出固体的质量与加入锌粉的质量关系如图所示。
(7)bc段(不含两端点)反应析出的金属是______(填名称)
(8)c点对应的溶液含有的物质是_________(填化学式)
(9)若ab段和bc段析出的固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为m1和m2,则m1和m2的比值为_____(填最简整数比)。
2.实验室现有一包粉末,可能是硝酸铜和硝酸银固体中的一种或两种,小组同学欲探究其成分,做如下实验,请回答相关问题:
【实验一】探究固体粉末成分
(1)小德同学取少量上述固体粉末样品于烧杯中,加入足量的水使其充分溶解后,发现溶液颜色为_____色,据此得出结论,固体中一定含有硝酸铜。
(2)小强同学取一定量的锌粉加入到上述溶液中,发现固体表面覆盖一层银白色固体,进而证明固体中存在硝酸银,产生此现象的化学方程式为______________。
由此确定固体粉末的成分为硝酸银和硝酸铜。
【实验二】探究反应后滤渣成分
小真同学在小强实验后的烧杯中又加入一定量的锌粉,过滤后得到滤渣和滤液,并对所得滤渣成分作出如下猜想:
猜想一:银、铜 猜想二:___________ 猜想三:银、铜、锌
(3)请帮助小真补充一个合理的猜想:猜想二: _______________;
(4)为探究滤渣情况,小真取滤渣于试管中,向其中加入一定量________(填字母)试剂,根据相应现象,可确定猜想三成立。
A.稀盐酸 B.硝酸亚铁溶液 C.氯化镁溶液 D.硫酸铜溶液
【实验三】探究原固体粉末中各成分的质量关系
小好同学想进一步探究原固体粉末中各成分的质量关系,取26.4g上述固体粉末于烧杯中加水溶解,再逐渐加入锌粉,并绘制了逐渐加入锌粉和烧杯底部固体的质量关系如图所示。
(5)结合图像下列有关说法中正确的是________(填字母)
A.a点处溶液中所含溶质为硝酸锌、硝酸铜
B.当锌粉加至b点以后,溶液中阴阳离子个数比一直为2:1
C.当锌粉加至c点时,溶液中含有3种粒子
D.当锌粉加至d点时,烧杯底部固体包括银、铜
(6)反应过程中,烧杯中固体质量恰好与所加锌粉质量相等时的点在下列区间中的_____(填字母)。
A.a~b之间 B.b~c之间 C. c~d之间
此时参加反应的两种阳离子的个数最简比为_____(填字母)。
A.2:151 B.1:151 C. 2:1 D.1:1
(7)若小好同学发现当锌粉加至b点时,将烧杯内物质过滤,将滤液蒸发结晶,晶体质量为18.85g,则原固体粉末中硝酸铜和硝酸银的最简质量比为_______。
3.将打磨后的铝片放入过量的硫酸铜溶液中,产生无色气体,铝片表面覆盖一层红色的物质时,溶液中出现绿色的不溶物。某兴趣小组对以上现象发生的几个反应进行探究(不考虑空气中CO2)。
(1)收集气体,检验纯度后点燃,气体燃烧且产生淡蓝色火焰,则气体可能为________,铝片表面生成红色物质的反应方程式为__________。
将上述混合物过滤,洗涤、低温干燥得到绿色固体,对绿色固体作如下猜测并进行实验:
【查阅资料】
①常见绿色固体有Cu2(OH)2CO3和Cux(OH)y(SO4)z,都不溶于水。
②500℃,Cux(OH)y(SO4)z完全分解,生成CuO、H2O和SO3,且反应前后各元素化合价不变。
③无水氯化钙可以吸收H2O,浓硫酸可以吸收H2O和SO3,碱石灰可以吸收H2O、SO3和CO2。
【作出猜想】
绿色固体可能为①Cu2(OH)2CO3;②Cux(OH)y(SO4)z
【进行实验】
取一定量的绿色固体,利用下图装置(已知B、C、D装置中的药品均足量),探究绿色固体组成。
(2)有同学认为不需要实验就能否定猜想①,理由是_________。
(3)控温500℃,加热至固体质量不再改变,测得B装置增重8.1 g,C装置增重12 g,则绿色固体的化学式中x:y:z为________。
【拓展反思】
(4)关于该实验,下列说法正确的是______(填标号)。
①若无D装置,则测得Cux(OH)y(SO4)z中x:y的值偏大
②实验过程中,可观察到装置A硬质玻璃管内绿色固体变成黑色
③若A中固体未完全反应,则测得Cux(OH)y(SO4)z中y:z的值偏小
④若将装置B和装置C互换位置,也能确定该物质的组成
4.某同学对盛放饮料的铝质易拉罐产生了兴趣,进行了以下探究活动。
Ⅰ.认识金属铝
(1)铝等金属能被轧制成很薄的易拉罐,说明金属有良好的________性。
(2)将打磨后的铝片浸入溶液中,铝片表面逐渐析出红色物质,溶液由________变为无色,反应的化学方程式为________。
Ⅱ.探究易拉罐的成分
【查阅资料】
a.铝质易拉罐的主要成分是铝,还含有少量镁、铁、铜等其他金属。
b.铝能与氢氧化钠溶液发生反应:;镁、铁、铜不能与氢氧化钠溶液发生反应。
【设计实验】实验装置如图所示,量气管D是带有刻度的仪器,其高度可以上下调节。实验步骤如下:
①检查装置的气密性。
②装入试剂,调节量气管D的高度使C、D中液面相平,读取D中液面所在的刻度数据。
③由A向B中逐滴加入氢氧化钠溶液,至B中不再产生气体为止。
④恢复至室温后,调节量气管D的高度使C、D中液面相平,读取D中液面所在的刻度数据。
【数据分析】
(3)两次读数的差值对应的是该实验条件下生成氢气的体积。要想计算铝质易拉罐碎屑中铝的质量分数,还需要知道的数据是易拉罐碎屑质量和________。
【反思评价】
(4)检查该装置的气密性的方法是:C、D中预先装入一定量水,上下移动量气管D,________,证明装置的气密性良好。
(5)上述实验中,若没有使用导管a将A与B连接起来,测得的氢气的体积会________(填“偏大”或“偏小”),理由是 ;能否用稀硫酸代替氢氧化钠溶液进行上述实验?说出你的判断及理由: 。
二、单选题
5.向盛有100g铁粉的烧杯中加入含有和的混合溶液,假设铁粉匀速充分反应。已知和的相对分子质量分别为170和188。下列表示烧杯中固体的质量随消耗铁粉的质量变化的关系图正确的是
A. B.
C. D.
6.向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法中,不正确的是
A.与原溶液相比,滤液质量减小
B.若滤渣中含有Fe和Cu,则滤液中一定不含AgNO3
C.若向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中一定含有Fe(NO3)3
D.若滤液中只含有一种溶质,则滤渣中一定含有Ag、Cu,可能含有Fe
7.向一定质量的MgCl2、FeCl2和CuCl2混合溶液中加入Zn粉。过滤后,再向滤渣中加入稀硫酸,反应过程中部分生成物的质量与加入锌粉或稀硫酸的质量的关系如图所示。下列说法正确的是
A.c点对应的溶液中只含一种溶质
B.从0点到a点,溶液的质量不断增大
C.与稀硫酸反应的锌粉的质量是5.6 g
D.b点固体与d点对应溶液中的固体组成相同
8.小明同学把铝粉加入到一定质量的硫酸镁、硫酸锌和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣.下列说法正确的是
A.若向滤渣中加稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有铝
B.若滤液为蓝色,滤液中一定有硫酸镁、硫酸锌、硫酸铝、硫酸铜
C.若滤液为无色,则滤渣成分可能有铝,一定有铜和锌,没有镁
D.若滤渣只有两种金属,则滤液一定没有硫酸锌、硫酸铜
9.某样品由下列选项中的两种物质组成,取样品加入足量稀盐酸中,固体完全溶解,产生氢气。则样品中一定含有的物质是
A.Al B.Mg C.CuO D.Fe
10.向硝酸铜、硝酸银和硝酸镁的混合溶液中加入一定质量的金属锌,充分反应后,过滤,得到滤渣和滤液,以下推断正确的是
A.若向滤液中加入稀盐酸有白色沉淀生成,则滤渣中一定有银和铜
B.若向滤渣中加入稀盐酸无气泡生成,则滤液中一定含有硝酸镁和硝酸锌
C.若反应前混合溶液的质量和反应后滤液的质量相等,则滤渣中只含有银和铜
D.若反应前金属锌的质量小于滤渣的质量,则滤液中一定含有硝酸铜
11.为探究金属活动性顺序,学习小组设计并进行实验Ⅰ和Ⅱ,实验结束,将两实验的废液全部倒入一洁净烧杯中,实验过程及现象如图所示:
下列相关判断中,正确的是
A.若固体C能与稀盐酸反应产生气体,则固体C是金属铝
B.若溶液C为蓝色,则溶液C中的金属离子是
C.若溶液C为无色,则固体A的成分是铜和铝
D.溶液C的质量大于反应前所取硝酸铜溶液和硝酸银溶液质量之和
12.化学社团用Cu、Fe、Ni金属丝及金属的硫酸盐溶液,采用不同的方案证明了三种金属活动性顺序:Fe>Ni>Cu。已知:NiSO4溶于水,溶液呈绿色。下列说法正确的是
方案一
方案二
A.方案一:试管①中的溶质可用硫酸替代
B.方案一:试管②中有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色
C.方案二:若金属A是Cu,B是Fe,可验证活动性顺序
D.方案二:若NiSO4换为CuSO4,金属A是Fe,B是Ni,可验证活动性顺序
13.分别将X和Y两种金属粉末与同质量、同浓度的稀盐酸反应(反应后生成的化合物中金属元素均显+2价),其发生反应的质量关系如图所示。下列说法正确的有
①X的金属活动性比Y强
②X比Y的相对原子质量大
③该反应可以表示将足量的金属放入等量的稀盐酸中
④两种金属充分反应后所得溶液的溶质质量相等
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
14.金属参加的化学变化与生活息息相关,下列说法和对应的化学方程式都正确的是
A.铁和稀盐酸反应:2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑
B.实验室制氢气:2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
C.铝在空气中形成致密氧化膜:4Al+3O2=2Al2O3
D.铜和硝酸银溶液反应:Cu+AgNO3=CuNO3+Ag
一、实验题
1.化学兴趣小组的同学们在学习完金属的化学性质后,进行了如下的探究实验。
【实验一】M是生活中常见的金属,MSO4溶液是无色液体,化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序,请你和他们一起进行以下探究活动。
【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?
【猜想与假设】
(1)小松的猜想是Al>Cu>M;小雷的猜想是Al>M>Cu;你的猜想是_______________;
【设计与实验】为了探究三种金属的活动性顺序,同学们取粗细相同的M丝、铝丝及相关溶液,进行了如图所示的实验:
观察到只有试管乙中发生明显变化。
【交流与表达】
(2)同学们一致认为试管丙中也应该有明显变化,之所以出现这种情况的原因可能是_______;
(3)于是同学们对实验进行了改进,把甲、丙中的铝丝打磨干净后又分别插入原试管中,结果甲、丙试管中都出现了明显变化,则丙试管中发生反应的化学方程式为_____________;
【解释与结论】通过以上实验,同学们得出了三种金属的活动性顺序的正确结论
【评价与反思】
(4)实验结束后,同学们对实验过程进行了反思:讨论后认为该实验可以优化,去掉试管______(填试管编号)中的实验,也可以得出正确的结论。
【拓展延伸】非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换反应规律,即活动性较强的非金属可把活动性较弱的从其盐溶液中置换出来,可发生下列反应:Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 I2+Na2S=2NaI+S↓ Br2+2KI=2KBr+I2
(5)S、Cl2、I2、Br2活动性由强到弱顺序是___________;
(6)下列化学方程式书写错误的是 ;
A.Cl2+2NaI=2NaCl+I2 B.I2+2KBr=2KI+Br2 C.Br2+Na2S=2NaBr+S↓ D.Cl2+K2S=2KCl+S↓
【实验二】向硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中连续、缓慢地加入质量为mg的锌粉,溶液中析出固体的质量与加入锌粉的质量关系如图所示。
(7)bc段(不含两端点)反应析出的金属是______(填名称)
(8)c点对应的溶液含有的物质是_________(填化学式)
(9)若ab段和bc段析出的固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为m1和m2,则m1和m2的比值为_____(填最简整数比)。
【答案】(1)M>Al>Cu
(2)铝表面有一层氧化铝薄膜
(3)2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu
(4)丙
(5)Cl2>Br2>I2 > S
(6)B
(7)铜
(8)Zn(NO3)2、Fe(NO3)2 、H2O
(9)8:27
【详解】(1)由金属活动性顺序表可知,Al的活动性大于Cu,M的活动性可能大于Al,可能小于Cu,也可能小于Al大于Cu,所以猜想为M>Al>Cu。
(2)铝化学性质活泼,常温下与氧气反应表面易生成致密氧化铝膜,将铝丝放入硫酸铜溶液中,无明显变化,可能是铝表面的氧化铝膜未打磨,干扰了实验的进行。
(3)铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,反应方程式为2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu。
(4)试管甲中铝与MSO4溶液反应,可证明铝的活动性大于M,试管乙中M与硫酸铜溶液反应,可证明M的活动性大于铜,试管丙中铝与硫酸铜溶液反应,证明铝的活动性大于铜,试管甲和乙就可以验证三种金属的活动性顺序,所以去掉试管丙中的实验,也可得出正确的结论。
(5)活动性较强的非金属可把活动性较弱的从其盐溶液中置换出来,结合所给方程式可知,S、Cl2、I2、Br2活动性由强到弱顺序是Cl2>Br2>I2 > S。
(6)A.Cl2的活动性大于I2,Cl2可与NaI反应,方程式正确;
B.I2的活动性小于Br2,I2不能和KBr反应,方程式错误;
C.Br2的活动性大于 S,Br2能和Na2S反应,方程式正确;
D.Cl2的活动性大于 S,Cl2能和K2S反应,方程式正确。
(7)金属活动性锌>铁>铜>银,向硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中连续、缓慢地加入质量为mg的锌粉,锌依次与硝酸银、硝酸铜、硝酸亚铁反应,即ab段析出固体为银,bc段析出固体为铜,cd段析出固体铁。
(8)c点锌与硝酸银和硝酸铜恰好完全反应,对应的溶液含有的物质包括溶质Zn(NO3)2、Fe(NO3)2 ,溶剂H2O。
(9)设ab段和bc段析出的固体质量都为m,由方程式可知
参加反应的锌粉质量m1和m2的比值为。
2.实验室现有一包粉末,可能是硝酸铜和硝酸银固体中的一种或两种,小组同学欲探究其成分,做如下实验,请回答相关问题:
【实验一】探究固体粉末成分
(1)小德同学取少量上述固体粉末样品于烧杯中,加入足量的水使其充分溶解后,发现溶液颜色为_____色,据此得出结论,固体中一定含有硝酸铜。
(2)小强同学取一定量的锌粉加入到上述溶液中,发现固体表面覆盖一层银白色固体,进而证明固体中存在硝酸银,产生此现象的化学方程式为______________。
由此确定固体粉末的成分为硝酸银和硝酸铜。
【实验二】探究反应后滤渣成分
小真同学在小强实验后的烧杯中又加入一定量的锌粉,过滤后得到滤渣和滤液,并对所得滤渣成分作出如下猜想:
猜想一:银、铜 猜想二:___________ 猜想三:银、铜、锌
(3)请帮助小真补充一个合理的猜想:猜想二: _______________;
(4)为探究滤渣情况,小真取滤渣于试管中,向其中加入一定量________(填字母)试剂,根据相应现象,可确定猜想三成立。
A.稀盐酸 B.硝酸亚铁溶液 C.氯化镁溶液 D.硫酸铜溶液
【实验三】探究原固体粉末中各成分的质量关系
小好同学想进一步探究原固体粉末中各成分的质量关系,取26.4g上述固体粉末于烧杯中加水溶解,再逐渐加入锌粉,并绘制了逐渐加入锌粉和烧杯底部固体的质量关系如图所示。
(5)结合图像下列有关说法中正确的是________(填字母)
A.a点处溶液中所含溶质为硝酸锌、硝酸铜
B.当锌粉加至b点以后,溶液中阴阳离子个数比一直为2:1
C.当锌粉加至c点时,溶液中含有3种粒子
D.当锌粉加至d点时,烧杯底部固体包括银、铜
(6)反应过程中,烧杯中固体质量恰好与所加锌粉质量相等时的点在下列区间中的_____(填字母)。
A.a~b之间 B.b~c之间 C. c~d之间
此时参加反应的两种阳离子的个数最简比为_____(填字母)。
A.2:151 B.1:151 C. 2:1 D.1:1
(7)若小好同学发现当锌粉加至b点时,将烧杯内物质过滤,将滤液蒸发结晶,晶体质量为18.85g,则原固体粉末中硝酸铜和硝酸银的最简质量比为_______。
【答案】(1)蓝
(2)2AgNO3+Zn=Zn(NO3)2+2Ag
(3)银
(4)ABD
(5)BC
(6) B A
(7)47:85
【详解】(1)根据结论固体中一定含有硝酸铜,硝酸铜溶于水后所得溶液呈蓝色。故填:蓝。
(2)锌与硝酸银反应生成银和硝酸锌。该反应化学方程式为:2AgNO3+Zn=Zn(NO3)2+2Ag。
(3)在金属活动性顺序中,这三种金属的活动性由强到弱的顺序为:锌>铜>银。将锌放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,锌先与硝酸银反应生成银。硝酸银完全反应后,锌与硝酸铜反应生成铜。硝酸铜完全反应后,锌会有剩余。所以滤渣成分有三种可能:银;银、铜;银、铜、锌。故填:银。
(4)A.稀盐酸不与银、铜反应,但能与锌反应生成氢气。加入稀盐酸有气泡产生,即可证明猜想三成立。此选项正确。
B.硝酸亚铁溶液不与银、铜反应,但可与锌反应置换出铁,观察到浅绿色溶液褪去,即可证明猜想三成立。此选项正确。
C.氯化镁不与银、铜、锌反应,没有现象产生,无法证明任何一个猜想成立。此选项错误。
D.硫酸铜不与银、铜反应,但能与锌反应生成硫酸锌和铜,观察到有红色固体生成或者红色固体增多,即可证明猜想三成立。此选项正确。
故选:ABD
(5)A.a 点,AgNO3还没有完全反应,溶质为AgNO3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2,此选项错误。
B.当锌粉加至b点时,溶液中所含溶质为硝酸锌[Zn(NO3)2]和硝酸铜[Cu(NO3)2],阴阳离子个数比均为2:1,此选项正确。
C.当锌粉加至c点时,溶液中所含溶质为硝酸锌[Zn(NO3)2],溶液中含有Zn2+、、H2O,一共3种粒子,此选项正确。
D.当锌粉加至d点时,锌过量,烧杯底部固体包括反应生成的银、铜以及过量的锌。此选项错误。
故选:BC
(6)反应①2AgNO3+Zn=Zn(NO3)2+2Ag ,每 65份Zn进去,析出216份Ag,固体质量变大(固体质量>加入锌质量)。
反应②Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu,每65份Zn进去,析出64份Cu,固体质量变小(固体质量<加入锌质量)。
a~b:只发生反应①,固体增重,固体质量>锌质量。
b 点:AgNO3恰好反应完,b~c 发生反应②,固体质量下降;
在b~c区间,会出现:增加的固体质量=加入锌的质量。
故选B;
设与硝酸银反应的锌质量为m1,与硝酸铜反应的锌质量为m2。
、
到某时刻底部固体总质量=
加入锌总质量= m1+ m2
令二者相等:,可得:
参加反应Ag+的质量为,Cu2+的质量为,因此Ag+与Cu2+的个数比为,故选A。
(7)当锌粉加至b点时,锌和硝酸银恰好完全反应,溶液质量的变化量为:26.4g-18.85g=7.55g
设26.4g原混合物中所含硝酸银的质量为x。
x=17g
则26.4g原混合物中所含硝酸铜的质量为26.4g-17g=9.4g
硝酸铜和硝酸银的最简质量比为9.4g:17g=47:85
故填:47:85
3.将打磨后的铝片放入过量的硫酸铜溶液中,产生无色气体,铝片表面覆盖一层红色的物质时,溶液中出现绿色的不溶物。某兴趣小组对以上现象发生的几个反应进行探究(不考虑空气中CO2)。
(1)收集气体,检验纯度后点燃,气体燃烧且产生淡蓝色火焰,则气体可能为________,铝片表面生成红色物质的反应方程式为__________。
将上述混合物过滤,洗涤、低温干燥得到绿色固体,对绿色固体作如下猜测并进行实验:
【查阅资料】
①常见绿色固体有Cu2(OH)2CO3和Cux(OH)y(SO4)z,都不溶于水。
②500℃,Cux(OH)y(SO4)z完全分解,生成CuO、H2O和SO3,且反应前后各元素化合价不变。
③无水氯化钙可以吸收H2O,浓硫酸可以吸收H2O和SO3,碱石灰可以吸收H2O、SO3和CO2。
【作出猜想】
绿色固体可能为①Cu2(OH)2CO3;②Cux(OH)y(SO4)z
【进行实验】
取一定量的绿色固体,利用下图装置(已知B、C、D装置中的药品均足量),探究绿色固体组成。
(2)有同学认为不需要实验就能否定猜想①,理由是_________。
(3)控温500℃,加热至固体质量不再改变,测得B装置增重8.1 g,C装置增重12 g,则绿色固体的化学式中x:y:z为________。
【拓展反思】
(4)关于该实验,下列说法正确的是______(填标号)。
①若无D装置,则测得Cux(OH)y(SO4)z中x:y的值偏大
②实验过程中,可观察到装置A硬质玻璃管内绿色固体变成黑色
③若A中固体未完全反应,则测得Cux(OH)y(SO4)z中y:z的值偏小
④若将装置B和装置C互换位置,也能确定该物质的组成
【答案】(1) 氢气 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,铝片与硫酸铜的反应物中不含碳元素
(3)4:6:1
(4)①②
【详解】(1)该气体燃烧产生淡蓝色火焰,结合铝与酸性溶液反应生成氢气,可知气体为氢气,铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,可观察到有生成红色物质,反应的化学方程式为2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,铝片与硫酸铜的反应物中不含碳元素,因此无法生成含碳元素的碱式碳酸铜,所以猜想①不成立;
(3)由于无水氯化钙吸收H2O,浓硫酸可以吸收H2O和SO3,B装置增重的质量为生成水的质量,测得B装置增重8.1 g,说明生成水的质量为8.1 g,C装置增重的质量为生成的SO3的质量,C装置增重12 g,说明生成SO3的质量为12 g,则生成的H2O、SO3个数比为,则Cux(OH)y(SO4)z中氢原子、硫原子的个数之比(2×3):1=6:1,Cux(OH)y(SO4)z中铜元素的化合价为+2价,氢氧根的化合价为-1价,硫酸根的化合价为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为0,则有(+2)×x+(-1)×y+(-2)×z=0,则2x=y+2z,结合氢原子、硫原子的个数之比6:1,即y:z=6:1,可得出x:y:z=4:6:1;
(4)①D装置中的作用是防止空气中水蒸气进入C装置,若无D装置,SO3的质量偏大,计算出z的数值偏大,根据2x=y+2z,则x会偏大,y不变,则x:y的值偏大,故①正确;
②500℃,Cux(OH)y(SO4)z完全分解,生成CuO、H2O和SO3。实验过程中,可观察到装置A硬质玻璃管内绿色固体变成黑色,故②正确;
③若A中固体未完全反应,生成的水和三氧化硫的质量比一定,因此测得Cux(OH)y(SO4)z中的值不变,而不是偏小,故③错误;
④若将装置B和装置C互换位置,浓硫酸会吸收H2O和SO3,不能确定该物质的组成,故④错误。
4.某同学对盛放饮料的铝质易拉罐产生了兴趣,进行了以下探究活动。
Ⅰ.认识金属铝
(1)铝等金属能被轧制成很薄的易拉罐,说明金属有良好的________性。
(2)将打磨后的铝片浸入溶液中,铝片表面逐渐析出红色物质,溶液由________变为无色,反应的化学方程式为________。
Ⅱ.探究易拉罐的成分
【查阅资料】
a.铝质易拉罐的主要成分是铝,还含有少量镁、铁、铜等其他金属。
b.铝能与氢氧化钠溶液发生反应:;镁、铁、铜不能与氢氧化钠溶液发生反应。
【设计实验】实验装置如图所示,量气管D是带有刻度的仪器,其高度可以上下调节。实验步骤如下:
①检查装置的气密性。
②装入试剂,调节量气管D的高度使C、D中液面相平,读取D中液面所在的刻度数据。
③由A向B中逐滴加入氢氧化钠溶液,至B中不再产生气体为止。
④恢复至室温后,调节量气管D的高度使C、D中液面相平,读取D中液面所在的刻度数据。
【数据分析】
(3)两次读数的差值对应的是该实验条件下生成氢气的体积。要想计算铝质易拉罐碎屑中铝的质量分数,还需要知道的数据是易拉罐碎屑质量和________。
【反思评价】
(4)检查该装置的气密性的方法是:C、D中预先装入一定量水,上下移动量气管D,________,证明装置的气密性良好。
(5)上述实验中,若没有使用导管a将A与B连接起来,测得的氢气的体积会________(填“偏大”或“偏小”),理由是 ;能否用稀硫酸代替氢氧化钠溶液进行上述实验?说出你的判断及理由: 。
【答案】(1)延展
(2) 蓝色
(3)氢气的密度
(4)C、D两端形成稳定液面差
(5) 偏大 加入的氢氧化钠溶液会占据一部分体积 不能,铝质易拉罐中的镁、铁也能与稀硫酸反应产生氢气
【详解】(1)铝等金属能被轧制成很薄的易拉罐,说明金属有良好的延展性,故填:延展性;
(2)铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,观察到铝片表面逐渐析出红色物质,溶液由蓝色变为无色,反应的化学方程式为;
(3)两次读数的差值对应的是该实验条件下生成氢气的体积,要想计算铝质易拉罐碎屑中铝的质量分数,还需要知道的数据是氢气的密度,根据质量=体积×密度计算出生成氢气的质量,再根据化学方程式计算铝质易拉罐碎屑中铝的质量,进一步计算出铝质易拉罐碎屑中铝的质量分数;
(4)C、D中预先装有一定量水,若气密性良好,上下移动量气管D,C、D两端形成稳定液面差;
(5)上述实验中,若没有使用导管a将A与B连接起来,加入的氢氧化钠溶液会占据一部分体积,造成测得的氢气的体积会偏大;
铝质易拉罐中的镁、铁也能与稀硫酸反应产生氢气,所以不能用稀硫酸代替氢氧化钠溶液进行上述实验。
二、单选题
5.向盛有100g铁粉的烧杯中加入含有和的混合溶液,假设铁粉匀速充分反应。已知和的相对分子质量分别为170和188。下列表示烧杯中固体的质量随消耗铁粉的质量变化的关系图正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】金属活动性:Fe>Cu>Ag,向盛有100g铁粉的烧杯中加入含有和的混合溶液,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,即,参加反应的铁、硝酸银与生成银的质量比为:56:340:216,则170g硝酸银完全反应消耗28g铁,生成108g银,完全反应后,剩余铁的质量为:100g-28g=72g,则铁与硝酸银恰好完全反应时,固体的质量为:108g+72g=180g,待硝酸银完全反应后,铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,即,参加反应的铁、硝酸铜与生成铜的质量比为:56:188:64,则188g硝酸铜完全反应消耗56g铁,生成64g铜,则硝酸铜恰好完全反应后,固体的质量为:64g+108g+72g-56g=188g,此时消耗铁粉的总质量为:28g+56g=84g,A选项的图符合题意。
6.向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法中,不正确的是
A.与原溶液相比,滤液质量减小
B.若滤渣中含有Fe和Cu,则滤液中一定不含AgNO3
C.若向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中一定含有Fe(NO3)3
D.若滤液中只含有一种溶质,则滤渣中一定含有Ag、Cu,可能含有Fe
【答案】C
【详解】A.两个反应中,,,每56份质量的铁分别置换出216份质量的银、64份质量的铜,溶质质量均减少,因此滤液质量比原溶液小,A正确。
B.滤渣含Fe和Cu,说明铁过量,、均已完全反应,滤液中一定不含,B正确。
C.滤渣加稀盐酸有气泡,说明铁过量,但铁反应仅生成,不会生成,C错误。
D.滤液只有一种溶质,说明溶质仅为,、均完全反应,滤渣一定含Ag、Cu,若铁过量则还含有Fe,D正确。
7.向一定质量的MgCl2、FeCl2和CuCl2混合溶液中加入Zn粉。过滤后,再向滤渣中加入稀硫酸,反应过程中部分生成物的质量与加入锌粉或稀硫酸的质量的关系如图所示。下列说法正确的是
A.c点对应的溶液中只含一种溶质
B.从0点到a点,溶液的质量不断增大
C.与稀硫酸反应的锌粉的质量是5.6 g
D.b点固体与d点对应溶液中的固体组成相同
【答案】B
【详解】A.金属活动性顺序:,加入锌粉后,先与反应:,再与反应:,不和反应。c点:加入的锌粉过量,溶液中含有未反应的和反应生成的两种溶质,错误。
B.0到a点发生Zn置换Cu的反应,每65份质量Zn参与反应,仅析出64份质量Cu,溶液质量增加份,因此溶液质量不断增大,正确。
C.a点生成6.4g Cu,消耗Zn质量为,b点共加13g Zn,因此和反应的Zn为,生成Fe质量为。5.6g Fe和稀硫酸反应生成质量为,剩余,由过量Zn和酸反应生成,消耗Zn质量为,不是5.6g,错误。
D.b点Zn刚好完全反应,固体为Cu、Fe;d点稀硫酸过量,Fe、Zn都完全反应,剩余固体只有Cu,组成不同,错误。
8.小明同学把铝粉加入到一定质量的硫酸镁、硫酸锌和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣.下列说法正确的是
A.若向滤渣中加稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有铝
B.若滤液为蓝色,滤液中一定有硫酸镁、硫酸锌、硫酸铝、硫酸铜
C.若滤液为无色,则滤渣成分可能有铝,一定有铜和锌,没有镁
D.若滤渣只有两种金属,则滤液一定没有硫酸锌、硫酸铜
【答案】B
【详解】A.滤渣加稀盐酸有气泡,说明滤渣含氢前金属,可能是铝置换出锌、铝无剩余的情况,因此滤渣不一定含铝。错误。
B.滤液为蓝色说明含有铜离子(硫酸铜剩余),证明铝量不足,仅和部分硫酸铜反应(或硫酸铜没有反应)、未与硫酸锌反应,因此滤液一定含未反应的硫酸镁、硫酸锌,反应生成的硫酸铝,以及剩余的硫酸铜。正确。
C.滤液为无色仅说明硫酸铜完全反应,若铝恰好把硫酸铜反应完、未和硫酸锌反应,滤渣仅含铜,因此“一定有锌”的描述不成立。错误。
D.滤渣只有两种金属时为铜和锌,此时可能铝仅置换了部分硫酸锌,滤液仍可含有硫酸锌,因此“一定没有硫酸锌”的描述错误。错误。
9.某样品由下列选项中的两种物质组成,取样品加入足量稀盐酸中,固体完全溶解,产生氢气。则样品中一定含有的物质是
A.Al B.Mg C.CuO D.Fe
【答案】C
【详解】中铝和氢气的质量比为,若生成0.2g氢气,需要1.8g铝;
中镁和氢气的质量比为,若生成0.2g氢气,需要2.4g镁;
氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水,不生成氢气;
中铁与氢气的质量比为,若生成0.2g氢气,需要5.6g铁。
题目要求两种物质总质量为5.8g,刚好生成0.2g氢气,因此必须满足:一种物质生成0.2g氢气需要的质量小于5.8g,另一种大于5.8g,才能让总质量刚好为5.8g。 题干所有活泼金属()生成0.2g氢气需要的质量都小于5.8g,只有不产生氢气,相当于生成0.2g氢气需要的质量远大于5.8g;如果不含,任意两种活泼金属混合,生成0.2g氢气的总质量一定小于5.8g,不符合题意。因此样品一定含有。
10.向硝酸铜、硝酸银和硝酸镁的混合溶液中加入一定质量的金属锌,充分反应后,过滤,得到滤渣和滤液,以下推断正确的是
A.若向滤液中加入稀盐酸有白色沉淀生成,则滤渣中一定有银和铜
B.若向滤渣中加入稀盐酸无气泡生成,则滤液中一定含有硝酸镁和硝酸锌
C.若反应前混合溶液的质量和反应后滤液的质量相等,则滤渣中只含有银和铜
D.若反应前金属锌的质量小于滤渣的质量,则滤液中一定含有硝酸铜
【答案】B
【详解】金属活动性:Mg>Zn>Cu>Ag,锌不与硝酸镁反应,先和硝酸银反应,再和硝酸铜反应。
锌置换出银:滤渣质量增大,滤液质量减小;锌置换出铜:滤渣质量减小,滤液质量增大。
A.加盐酸有白色沉淀,说明滤液含硝酸银,铜未被置换,滤渣只有银,选项错误;
B.滤渣加盐酸无气泡,说明锌完全反应,滤液一定含硝酸镁、硝酸锌,选项正确;
C.溶液质量不变,锌置换银溶液减重,置换铜溶液增重,两者抵消才会质量不变。说明硝酸银完全反应,硝酸铜发生了反应,但硝酸铜可能剩余,也可能恰好完全反应;滤渣一定有银、铜,也可能有过量的锌,选项错误;
D.锌质量小于滤渣质量,说明置换银造成增重大于置换铜造成的减重。若混合溶液中硝酸银的质量很多,硝酸铜的质量很少,锌将硝酸银和硝酸铜完全反应掉,也能使得滤渣的质量大于原来锌的质量,而此时溶液中无硝酸铜,选项错误。
11.为探究金属活动性顺序,学习小组设计并进行实验Ⅰ和Ⅱ,实验结束,将两实验的废液全部倒入一洁净烧杯中,实验过程及现象如图所示:
下列相关判断中,正确的是
A.若固体C能与稀盐酸反应产生气体,则固体C是金属铝
B.若溶液C为蓝色,则溶液C中的金属离子是
C.若溶液C为无色,则固体A的成分是铜和铝
D.溶液C的质量大于反应前所取硝酸铜溶液和硝酸银溶液质量之和
【答案】C
【详解】A.固体C能和稀盐酸反应说明含(只有能和稀盐酸反应),过量时会将体系中所有、置换为、,因此固体C含,不只有;错误。
B.溶液C为蓝色说明含,但不参与后续置换反应,溶液中一定还有,若未完全反应还会含;错误。
C.溶液C为无色说明无,即所有都被置换,只能是实验Ⅰ中过量,因此固体A含生成的和剩余的;正确。
D.置换、置换的反应中,2Al + 3Cu(NO3)2 = 2Al(NO3)3 + 3Cu:每 54 份质量Al析出 192 份质量Cu,溶液质量减小 ;Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag:每 64 份质量Cu析出 216 份质量Ag,溶液质量减小析出金属的总相对质量均大于参加反应的金属,溶液质量均减小,因此溶液C的质量小于原硝酸铜、硝酸银溶液的总质量;错误。
12.化学社团用Cu、Fe、Ni金属丝及金属的硫酸盐溶液,采用不同的方案证明了三种金属活动性顺序:Fe>Ni>Cu。已知:NiSO4溶于水,溶液呈绿色。下列说法正确的是
方案一
方案二
A.方案一:试管①中的溶质可用硫酸替代
B.方案一:试管②中有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色
C.方案二:若金属A是Cu,B是Fe,可验证活动性顺序
D.方案二:若NiSO4换为CuSO4,金属A是Fe,B是Ni,可验证活动性顺序
【答案】C
【详解】A. 若试管①溶质换为硫酸,仅能证明Ni活动性在H之前,无法比较Fe和Ni的活动性强弱,不能达成实验目的,错误。
B. 试管②中Ni与反应生成绿色的和红色Cu,溶液应由蓝色变为绿色,不是无色,错误。
C. A为Cu时,Cu不能置换中的Ni,说明;取出Cu后加入Fe,Fe能置换中的Ni,说明,可验证三种金属的活动性顺序,正确。
D. 换为后,足量Fe会将完全反应生成,证明,加入Ni后能证明,但无法比较Ni和Cu的活动性,错误。
13.分别将X和Y两种金属粉末与同质量、同浓度的稀盐酸反应(反应后生成的化合物中金属元素均显+2价),其发生反应的质量关系如图所示。下列说法正确的有
①X的金属活动性比Y强
②X比Y的相对原子质量大
③该反应可以表示将足量的金属放入等量的稀盐酸中
④两种金属充分反应后所得溶液的溶质质量相等
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【详解】①该图反映的是金属质量与生成氢气的质量关系,无法判断X、Y的金属活动性,错误;
②假设X和Y的化学式均为M,则反应可表示为:,由图可知,消耗金属的质量:X>Y,生成氢气的质量相等,反应后生成的化合物中金属元素均显+2价,则X比Y的相对原子质量大,正确;
③由图可知,消耗金属的质量不同,而生成氢气的质量相同,即消耗稀盐酸的质量相同,则该反应可以表示将足量的金属放入等量的稀盐酸中,等量的稀盐酸完全反应,正确;
④根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,反应后所得溶液中溶质的质量等于参加反应的金属的质量与参加反应的HCl中氯元素的质量和,两种金属充分反应后,消耗金属的质量不同,生成氢气的质量相同,即消耗盐酸的质量相同,则参加反应的HCl中氯元素的质量相等,则所得溶液的溶质质量不相等,错误。
14.金属参加的化学变化与生活息息相关,下列说法和对应的化学方程式都正确的是
A.铁和稀盐酸反应:2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑
B.实验室制氢气:2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
C.铝在空气中形成致密氧化膜:4Al+3O2=2Al2O3
D.铜和硝酸银溶液反应:Cu+AgNO3=CuNO3+Ag
【答案】C
【详解】A.铁和稀盐酸发生置换反应时,只会生成价的氯化亚铁(),正确方程式为,不会生成,错误。
B.钠是极活泼金属,与酸反应速率极快、难以控制,且成本高,不适合实验室制取氢气,实验室通常用锌和稀硫酸(或稀盐酸)制氢气,错误。
C.铝在常温下就能和空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,其反应的化学方程式为,正确。
D.铜和硝酸银反应会生成价的硝酸铜(),且原方程式未配平,正确方程式为,错误。
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