浙教版科学九上期末复习专题3 金属及其性质

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浙教版科学九上期末复习专题3 金属及其性质

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浙教版九上专题3 金属及其性质
知识点一、金属与非金属
1.金属与非金属的区别:
(1)组成不同
①金属是由金属元素组成的,如铁,铜,钠,镁,汞等。
②非金属是由非金属元素组成的,如碳,硫,氧气,氢气等。
(2)性质不同
①金属的性质:都有特殊的光泽,大多数颜色是银白色或灰色,金为黄色,铜为紫红色,延展性好,硬度大,良好的导电性,导热性,密度高,熔点高。
②非金属的性质:没有光泽,质脆有多种颜色,无延展性,硬度不一致,一般不导电,不导密度低,熔点低。
2.金属的用途:(1)物质的性质决定物质的用途,物质的用途反映物质的性质,即。
(2)不同的金属有不同的用途,人们常根据金属的一般属性和每种金属的独特性质,如它们的密度,外观,价格,来选择使用金属。
知识点二、常见金属和回收利用
1.合金:(1)定义:把一种金属跟其他金属或非金属融合而成的具有金属特性的物质,属于混合物。
(2)性能:①合金一般比其组成金属的颜色更鲜艳。
②合金的硬度一般大于其组成它的金属。
③合金的熔点一般低于组成它的金属。
4 合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属。
2.钢:(1)组成:由碳和铁元素形成的合金。
(2)性能:质地坚硬有弹性和延展性,机械性能好。
(3)用途:制作汽车车身、刀具、量具等。
3.金属的污染:
(1)金属一般不会自行分解,会影响土质。
(2)金属的氧化和锈蚀也会污染土壤,危害生态环境。
(3)像铅、镉等有毒的金属被腐蚀后会溶于水,形成金属离子污染土壤和地下水源。
4.金属的回收利用:(1)普遍回收的金属:铝、铅、铁、铜、锡、锌、银和金等。
(2)回收旧金属的意义:①节约资源和能源。②减少环境污染。
知识点三、 金属与氧气的反应
1. 金属与氧气的反应
物质 空气 氧气 反应方程式
镁 在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体。 比在空气中燃烧更剧烈。
铜 不燃烧,加热冷却后表面颜色变成黑色。
铁 在空气中不燃烧,只缓慢氧化。 在氧气中剧烈燃烧,火星四射生成黑色固体。
铝 粉末状铝剧烈燃烧,块状铝一般不燃烧,只缓慢氧化。 在氧气中剧烈燃烧发出白光生成白色粉末状固体。
铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝。我么从而阻止铝进一步被氧化,因此铝具有良好的抗腐蚀性。同时用铝在做实验时,要用沙皮纸在铝的表面打磨,表面氧化膜除去,再进行实验。
知识点四、 金属与酸的反应
1. 金属与稀盐酸,稀硫酸的反应
项目 稀盐酸 稀硫酸 反应现象
镁 剧烈反应有大量气泡产生,溶液呈无色。
锌 反应较快,有大量气泡产生,溶液呈无色。
铁 有少量气泡产生反应慢溶液由无色变为浅绿色。
铜 不反应。 不反应。 无现象。
知识点五、 金属的活性
1. 实验
(1)由①加入硫酸铜溶液后,铁表面有红色固体物质析出,说明铁能置换出铜,③无明显现象,说明铁的金属活动性比铜要强。
(2)由②可知,加入硝酸银溶液,铜表面有白色的银析出,说明铜能置换出银,铜的金属活性比银要强。
(3)有④可知,试管中有气泡产生,说明铁能从盐酸中置换出氢气。⑤中无明显现象,从而说明铁的金属活动性比氢要强,而银的金属活性比氢要弱。
2. 金属活动性顺序
3. 金属活动性顺序的意义
(1)可判断金属的化学活动性:在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,就越容易失去电子变成离子,它的活性就越强。
(2)可判断金属能否与酸发生置换反应而产生氢气:在金属活动性顺序中,排在氢气前面的金属能置换出酸里的氢,排在氢后面的金属不能置换酸里的氢。
(3)可判断金属能否跟盐溶液发生置换反应:在金属活动性顺序中,只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它们的可溶性盐溶液里面置换出来。
(4)因为钾,钙,钠等金属非常活泼,把它们放入盐溶液中。不与盐溶液发生反应,而是先与盐溶液中的水发生反应。
知识点六、金属相关的竞争反应
1.两种以上金属混合物放入酸溶液中,活泼金属先反应
2.两种及以上金属放入金属盐溶液中,活泼金属先反应
3.酸和盐混合溶液中加碱,酸碱反应先进行
4.碱和盐混合溶液中加酸,酸碱反应先进行
重点题型精炼
题型一、合金
1.将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合,冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金。这是制取合金的常用方法之一。仅根据下表数据判断,适宜采用上述方法制取的合金是(  )
金属 Na Mg Al Cu Fe
熔点/℃ 97.5 640 660 1083 1535
沸点/℃ 883 1090 2467 2567 2750
A.Fe—Na合金 B.Al—Na合金 C.Mg—Fe合金 D.Cu—Na合金
2.杭州亚运会开幕式上,奥运冠军汪顺和数字火炬手共同点燃主火炬,这一幕惊艳了世界。火炬“薪火”的金属部分采用1070铝合金旋压成型工艺。下列有关合金说法正确的是(  )
A.合金属于金属材料 B.合金熔点较组成各成分金属高
C.制成合金属于化学变化 D.钢是由铁和锌形成的合金
3.青铜是冶铸史上最早出现的Cu、Sn(锡)合金,与纯铜相比,耐磨且耐腐蚀。下列描述中错误的是(  )
A.青铜是Cu和Sn(锡)发生化合反应生成的化合物
B.将青铜屑加入足量的稀盐酸中,会有气泡产生
C.用CuSO4溶液能验证Cu、Sn的金属活动性强弱
D.青铜是铜的合金,因此青铜属于金属材料
4.我国古代劳动人民在认识、改造和应用物质方面有着很多实践。
(1)战国《吕氏春秋》中记载:“金柔锡柔,合两柔则刚”(“金”指铜单质,“锡”指锡单质,“刚”指坚硬)。这句话说明铜锡合金具有的特性是   。
(2)战国《周礼》中记载;“煤饼烧砺房成灰”(“砺房”即牡砺壳,主要成分是碳酸钙)。古代劳动人民将此“灰”溶于水可制得碱液。写出该反应的化学方程式   。
5.人们的日常生活离不开金属,高科技新材料的开发和应用也需要金属。
(1)根据上图金属应用实例推断,金属具有的物理性质有(写出一条即可)   ;
(2)日常使用的金属材料多数属于合金,下表列出了一些常见合金的主要成分和性能。
合金 合金的主要性能 主要成分及纯金属的性能
焊锡 熔点183℃ 锡:熔点232℃;铅:熔点327℃
硬铝 强度和硬度好 铝、铜、镁等。硬度小,质软
不锈钢 抗腐蚀性好 铁、铬、镍等。纯铁抗腐蚀性能不如不锈钢
由表中信息可以推断,与组成合金的纯金属相比,合金的优点一般有   (写出一条即可)。
6.合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质。查阅资料可知合金的熔点低于其中任何一种金属的熔点。下表是几种金属熔点的数据。
金属 锡 铅 锑
熔点/℃ 232 327 630
(1)铅锡合金具有导电性,该性质属于合金的   性质。(填物理性质或化学性质)
(2)如图表示铅锡合金的熔点随其中一种金属的质量分数变化的图像,则该图中横坐标表示   金属的质量分数。
(3)一般家用保险丝大都是用铅(不少于98%)和锑(0.3~1.5%)制成的合金,根据以上信息及生活经验判断该合金的熔点可能为____。
A.20~40℃ B.232~300℃ C.327~600℃ D.630~900℃
7.在制作蛋挞时,通常会用到一金属外壳。该金属外壳的主要成分是什么呢?
[查阅资料]
资料一:金属外壳最初是用锡做的,但锡纸包装食物会有异味。随着铝产量的增加,铝也被广泛用作食品加工包装。
资料二:铝和锡的相关性质见表。
金属 颜色 熔点/℃ 密度/g·cm-3 性质 金属活动性 形成盐的化合价
铝 银白色 660 2.70 耐高温,耐低温 强 +3
锡 银白色 232 7.28 -13.2℃会变灰 弱 +2
[建立猜想]
猜想一:金属外壳的主要成分是锡
猜想二:金属外壳的主要成分是铝
猜想三:金属外壳的主要成分是锡和铝的合金
[实验设计]
(1)为了排除猜想一,把金属外壳剪成金属条,插人氯化锡溶液中,出现  现象。
(2)该小组另设计一方案:先用托盘天平直接测量一个金属壳的质量,再用排水法测出该金属壳的体积,计算出金属壳的密度后与铝、锡的密度相比较。该方案不可行的原因是  。
(3)现提供酒精喷灯、坩埚、温差电偶温度计(可测定最高温度为3000℃)等器材,利用合金的熔点比其组成成分金属的熔点低,可设计实验方案:  。
题型二、金属化学性质
8.钴(Co)的金属活动性与铁相似,钴的化合物相关性质如下、下列预测合理的是(  )
物质 CoO Co(OH)2 CoCl2 CoCO3
在水中的溶解性 难溶,灰绿色固体 难溶,粉红色固体 易溶,溶液呈粉红色 难溶,粉红色固体
A.Co能从MgCl2溶液中置换出Mg B.CoO能与盐酸反应得到粉红色溶液
C.CoCO3能与盐酸反应生成H2 D.Co(OH)2可由Co与NaOH溶液反应制得
9.等质量的M、N两种金属,分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应(已知M、N在生成物中均为+2价),生成氢气质量和反应时间的关系如图所示,下列叙述正确的是(  )
A.M、N两种金属中较活泼的是N
B.生成H的质量MC.相对原子质量较大的是N
D.产生H2的速率N>M
10.模型能够直观反映化学变化的结果。将一定质量的镁条放入某一溶液(如图),其溶质硫酸锌和硫酸亚铁的质量相同,充分反应后烧杯内固体的组成和质量大小关系不可能的是(  )
A.B.C.D.
11.如图所示,烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸,天平调平后,同时向其中分别加入等质量的过量锌 片和铁片,则反应开始到反应结束的过程中,天平指针指向的变化是(  )
A.先向左偏后平衡 B.先向左偏后向右偏
C.先向右偏后平衡 D.先向右偏后向左
12.钻(Co)的化学性质与铁相似,但钻在常温下对水和空气都比较稳定。
(1)如图是含钴物质的化合价——物质类价图。其中物质a的化学式是   。
(2)下列预测钴的化学性质合理的是____。
A.Co能在O2中燃烧 B.常温时钴易与H2O反应
C.Co能与稀H2SO4反应 D.CoCl3溶液中的杂质MgCl2可加入钻粉除去
13.北宋张潜在其《浸铜要略序》一书中对铜的冶炼有如下记载:“山麓有胆泉,土人汲以浸铁,数日辄类朽木,锻炼成铜”。
(1)书中提及的“胆泉”为硫酸铜溶液,“浸铁”即将铁放入其中,写出此冶炼铜方法中生成铜的化学方程式   。
(2)若“浸铁”前后溶液中存在的离子种类如图所示,其中“”“”“”表示不同种类的离子,则“”表示   (填写离子符号)。
14.铁、锌、镁是生活中常见的金属,请回答:
(1)“双吸剂”的主要成分是还原铁粉,常用于食品保鲜,其原因是铁粉能吸收空气中的水蒸气和氧气,生成氢氧化亚铁等物质,该过程主要发生了   变化。
(2)三份完全相同的稀盐酸分别与一定质量的锌、铁、镁充分反应,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是   。
A .曲线X、Y、Z分别表示镁、锌、铁的反应情况
B .三份稀盐酸可能都被完全反应
C .三种金属的质量关系一定是m镁D .反应结束后锌和镁一定都没有剩余,铁可能有剩余
题型三、金属活动顺序
15.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(  )
A.B.C.D.
16.三星堆考古相继出土一批青铜器等精美文物。青铜的主要成分为铜、锡(Sn)合金,若要验证铜、锡的化学活动性强弱,下列试剂不能选用的是(  )
A.ZnSO4溶液、Cu、Sn B.稀硫酸、Cu、Sn
C.CuSO4溶液、Sn D.SnSO4溶液、Cu
17.小明将甲、乙、丙三种金属与两种溶液反应,并根据实验现象编制了如图的检索表,根据检索表可知甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为(  )
A.甲>乙>丙 B.乙>丙>甲 C.丙>甲>乙 D.甲>丙>乙
18.如图所示,R是滑动变阻器,它的金属滑片垂直固定在等臂金属杠杆的中央且可以随杠杆左右移动。杠杆两端分别悬挂100 g等体积的Mg金属球和Fe金属球,此时杠杆平衡。再将两球同时分别浸没到100 g质量分数为9.8%的稀硫酸中,反应过程中金属球排开液体的体积及杯内液体密度变化忽略不计。则可观察到:
(1)反应过程中溶液变色的是   (填“左边”或“右边”)的烧杯。
(2)从反应开始到结束,灯泡L的亮暗情况为   。
19.为了探究Fe、Cu、Ag、R(R为未知金属)四种金属的金属活动性顺序,进行如下实验:如图甲所示, 将四根金属丝同时插入烧杯中的溶液里,只观察到①中铁丝表面出现气泡,②中铁丝表面有紫红色物质:如图乙所示,一段时间后,将烧杯中铁丝替换为R丝进行实验,观察到①中R丝表面出现气泡,②中R丝表面无明显现象。 为相应金属丝插入烧杯前,烧杯中溶液里存在的阳离子。
(1)图乙所示的②中存在的阳离子是   (从“ ”" ”或“ ”中选填)。
(2)Fe、Cu、Ag、R四种金属的金属活动性顺序由强到弱依次为   。
20.金属及其金属制品对人类社会的发展有着及其重要的作用。
(1)铜锌合金的外观与黄金极为相似,市场上一些不法分子以假乱真,祸害百姓。利用简单的化   学知识,将其放入盐酸中,观察是否有产生即可鉴别其真伪。
(2)铝、铁、银是日常生活中经常接触到的三种金属。对Al、Fe、Ag三种金属的活动性顺序进行探究,能达到目的一组试剂是   (填序号)
①Ag、FeCl2溶液、AlCl3溶液②Fe、AlCl3溶液、AgNO3溶液③Ag、Fe、AlCl3溶液
21.学习小组在实验室探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。
【设计与实验】同学们设计并进行如图所示实验(实验中所用金属均已用砂纸打磨)。
(1)【解释与结论】实验Ⅰ中只有一支试管内有气泡产生,反应的化学方程式为   。
(2)实验Ⅱ中实验现象是   。
由上述实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银。
(3)【反思与交流】某同学又取了金属M放入试管中,滴加稀硫酸,发现有气泡产生,请你推测:金属M   (填“能”或“不能”)与硫酸铜溶液发生化学反应。
(4)【拓展与延伸】同学们用不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸在室温下进行实验,探究锌与稀硫酸反应快慢的影响因素,实验记录表:
实验编号 硫酸的溶质质量分数(均取20mL) 锌的形状(均取1g) 氢气的体积(mL)(均收集3分钟)
① 20% 锌粒 31.7
② 20% 锌片 50.9
③ 30% 锌粒 61.7
④ 30% 锌片 79.9
实验①②对比说明   ;要比较不同溶质质量分数的稀硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是   。
由此得出锌的形状和稀硫酸的溶质质量分数都会影响反应快慢。
题型四、金属腐蚀与防腐
22.实验探究铁生锈的影响因素,记录如下表。下列分析不正确的是(  )
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含量减少表明铁锈蚀消耗了氧气 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
23.小乐利用如图甲所示装置探究“溶液中的阴离子种类对铁钉锈蚀的快慢是否有影响?”,实验中测得装置中溶液上方氧气浓度变化曲线如图乙所示。则下列分析错误的是(  )
A.实验装置里将铁钉一半浸在溶液中,是为了满足铁锈蚀的条件
B.实验中可根据溶液上方氧气浓度变化的快慢,判断铁钉锈蚀的快慢
C.实验所用三种溶液中,铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快
D.根据三条曲线都是“先陡后缓”,可知影响铁钉锈蚀快慢的因素是阴离子种类
24.2023年3月20日,三星堆出土了许多青铜器。如图一件青铜器表面布满绿色物质。青铜是冶铸史上最早出现的Cu,Sn(锡)合金,与纯铜相比,耐磨且耐腐蚀。下列描述中错误的是(  )
A. 青铜器表面的绿色物质是Cu与空气中的CO2、O2、H2O共同作用的结果
B.青铜是Cu和Sn(锡)发生化合反应生成的化合物
C.用CuSO4溶液能验证Cu,Sn的金属活动性强弱
D.古代用铜作器皿,主要是因为铜的金属活动性较弱
25.如图甲所示为探究铁钉锈蚀条件的实验,如图乙所示为用稀盐酸除铁钉表面的铁锈的实验。
(1)如图甲所示实验,若实验结果是试管①③中的铁钉不生锈,试管②中铁钉生锈;则可得出铁钉生锈的条件是:   。
(2)如图乙所示实验,若观察到试管中铁钉变得光亮且表面有气泡生成,溶液呈黄绿色;此时溶液中存在的微粒除H+和Cl-外,还有   (不考虑H2O)。
26.化学学习小组对铁制品锈蚀的条件进行探究。
【提出问题】铁制品锈蚀与哪些因素有关?
【查阅资料】Ⅰ.氯化钙固体可作干燥剂。Ⅱ.常温常压,氢气密度是0.089g/L。
Ⅲ.一定条件下,碳可加快铁的锈蚀,但碳本身不参加反应。
【设计与实验】龙龙:定性探究铁锈蚀的因素取洁净无锈铁钉分别放入试管(A、B、C试管中为相同的普通铁钉,D试管中为纯铁钉),进行图1实验,一段时间后,观察到A铁钉表面有铁锈,B、C、D铁钉表面无明显现象。
(1)对比A、B、C试管中实验现象,说明铁锈蚀主要是与空气中   和   发生化学反应。
(2)对比A、D试管中实验现象,说明铁锈蚀还与   有关。
(3)西西:定量探究铁锈蚀的因素:装置如图2所示,检查气密性,将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后,t3时刻再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上,采集数据如图3、图4。
据图3,0-t2时刻说明铁在生锈过程中   (填“吸收”或“放出”)热量。
(4)据图4,对比AB段和BC段说明   ,分析t3之后压强突然变大的原因是   。
27.镁条放置在空气中一段时间,表面会形成一层黑色物质。小科查得以下资料:
I.常温下,空气中的氮气和稀有气体不会与镁发生反应。
II.无水CaCl2固体有较强的吸水性,能吸收空气中的水蒸气。
为探究镁表面黑色物质的成因是与空气中的哪些成分有关,他开展如图实验进行探究。
数日后第①组镁条表面出现黑色物质,第②、③组只观察到镁条表面变暗,并没有出现黑色物质。
(1)对照第①、②两组实验,可以得出“镁条变黑一定与   有关”的结论。
(2)对照第   两组实验,可以得出镁条变黑还需要空气中二氧化碳气体的参与。
(3)小科通过查阅资料发现:镁条表面变黑,实质是镁与空气中的水、氧气、二氧化碳发生了反应。为了使实验结论更加严谨,还应该补做第④组实验,且观察到镁条表面无明显变化才能得出结论,则第④组实验“?”处应填写   。
28.小科发现家里经常切咸菜的刀很容易生锈,结合已学习的铁生锈条件,他认为食盐水更容易使铁生锈。为了验证自己的猜想,他进行了如下实验。
①按照图甲所示连接装置,检查气密性;
②取两枚相同规格的普通铁钉用盐酸清洗后晾干,分别放入两支试管中;
③向A试管中加入少量饱和氯化钠溶液;向B试管中加入 ▲ ;
④用连接传感器的橡皮塞分别塞紧两支试管,观察现象并采集数据。
(1)实验前用盐酸清洗铁钉的目的是   。
(2)请补全③中的操作:  。设置B试管的目的为   。
(3)图乙是依据传感器采集到的A试管数据绘制而成的曲线。请根据已学知识,说明图乙中0~ts段温度升高的原因是   。
(4)写出一种防止菜刀生锈的措施:   。
题型五、置换反应及应用
29.小宁分别将不同质量的锌粉加入一定量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,充分反应后过滤,以下是在不同情况下对滤渣或滤液成分的说法,错误的是(  )
A.若滤液中只含一种溶质,滤渣一定含有Ag、Cu,可能含有Zn
B.当滤液含两种溶质时,滤渣一定含有Ag,可能含有Cu,一定不含Zn
C.若滤渣中有红色固体,滤液一定含有Zn(NO3)2,一定不含Cu(NO3)2
D.若向所得滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成,滤渣一定只含有Ag
30.向AgNO3、Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中加入一定量的Zn粉,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量,发现滤渣的质量等于加入Zn粉的质量。下列分析正确的是(  )
A.滤液中的溶质至少有两种
B.取反应后的滤液滴加稀盐酸,一定无白色沉淀
C.取反应后的滤渣滴加稀盐酸,一定有气泡生成
D.反应后所得的溶液一定是无色的
31.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,得到的固体质量为b克(b>0)。下列分析有错误的是(  )
①若0<b<a,滤液中一定没有Fe(NO3)2
②若b=a,滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
③若b>a,向滤渣中加稀盐酸,不可能有气泡产生
④若b>a,且忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量一定<原混合溶液溶质的质量
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
32.向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液巾缓慢连续加入m克锌粉,析出固体的质量与加入锌粉的质量关系如图所示。下列分析不正确的是(  )
A.A点对应的溶液中一定有 Zn(NO3)2
B.B点对应的固体一定有Zn,可能有Ag
C.C点对应的溶液为无色,此时溶液无Cu(NO3)2,只有Zn(NO3)2
D.加入m克锌粉后,过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生
33.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,发现质量仍为a克。则滤液中一定含有的溶质是   ;若忽略操作中的溶液损失,滤液中溶质的质量    (填“大于”、 “小于”或“等于”)原混合溶液中溶质的质量。
34.在Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,加入一定量的锌粉,使之充分反应后,有下列情况,
(1)若反应后锌粉有剩余,则溶液中含有的溶质是   。
(2)若反应后,将溶液过滤,所得固体物质中加入盐酸没有气体产生,则固体混合物中一定有   ,可能有   。
(3)若反应后将析出的金属过滤出,向滤液中加入氯化钠溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,则此时溶液中含有的金属离子是   。
35.图一、图二是某兴趣小组探究金属、酸的化学性质时所做的两组实验。实验结束后,将两组实验试管中的物质分别全部倒入甲、乙两个洁净的烧杯中,据图回答:
(1)甲烧杯中的物质完全反应后,发现红色固体物质明显增多。下列说法正确的是_______。
A.试管②反应后的固体中一定不含铁
B.完全反应后,甲烧杯中的固体一定含有铁
C.完全反应后,甲烧杯的溶液中可能含有Cu2+
D.完全反应后,甲烧杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+
(2)乙烧杯中的物质充分反应后,仅观察到有白色沉淀,无其他现象。则试管③反应后的溶液中的溶质可能组合是   (写化学式)。
(3)将乙烧杯内的物质进行过滤,对所得滤液中溶质成分进行了如下探究:
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1:取少量滤液于试管中,向其中滴加足量硝酸钡溶液 有白色沉淀生成 滤液中的溶质是   
步骤2:静置,向上层清液中滴加无色酚酞溶液 溶液变红
(4)在上述(3)的实验探究中,步骤1中加入足量硝酸钡溶液的目的是    。
题型六、金属的计算
36.某化学兴趣小组为了测定某黄铜(铜、饰合金)样品中锌的质量分数,取10g样品放入烧杯中。再取 60g稀硫酸分六次加入烧杯中,直至充分反应,实验数据如下:
  第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次
加入H2SO4的质量(g) 10 10 10 10 10 10
剩余固体的质量(g) 9.35 8.7 8.05 7.4 6.95  
(1)黄铜样品中锌的质量分数为多少?
(2)所用稀硫酸的质量分数为多少
37.为防止食品腐败,某些食品包装袋内常放入“除氧剂”,其主要成分是铁粉,其他物质不与酸反应。某兴小组在实验室发现了一包破损的“除氧剂”,他们取六份样品,分别加入不同质量的稀硫酸。测得部分数据如下表:
实验次数 1 2 3 4 5 6
样品质量/克 30 30 30 30 30 30
稀硫酸质量/克 30 60 90 120 150 180
产生气体质量/克 0 0.1 0.3 0.5 m 0.6
(1)第1次实验没有气体产生,其理由是:   ;
(2)表格中m的数值为   ;
(3)请计算该实验中的铁粉中的铁单质的质量分数。
38.将一定溶质质量分数的稀硫酸逐渐加入10克表面被氧化的镁条中,测得产生氢气的质量与加入的稀硫酸质量关系如图。
(1)当加入稀硫酸的质量为70克,产生氢气的质量为   克。
(2)当加入稀硫酸的质量为10克时,不产生氢气,原因是   。
(3)计算镁条中镁单质的质量分数(写出计算过程)。
39.为测定黄铜(铜、锌合金)的组成,取该样品10g,向其中逐滴加入9.8%的稀硫酸。反应过程中生成的气体与所用硫酸溶液的质量关系如图所示。请计算:
(1)样品中铜的质量分数。
(2)反应完全所消耗的硫酸溶液质量。
(3)反应后所得溶液的溶质质量分数。
40.人类的生产生活离不开金属。某兴趣小组为了测定铜钱(铜锌合金)中铜的质量分数,取多枚铜钱放入烧杯中,另取80克稀硫酸,分四次等质量加入,每次均充分反应,实验数据记录如下表。
实验次数 1 2 3 4
稀硫酸的用量/克 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 20.0 17.4 14.8 13.8
分析上述数据,请回答下列问题:
(1)第4次实验结束后溶液的pH   7(填“>”、“=”或“<”)。
(2)计算铜钱中铜的质量分数(计算结果精确到0.1%)。
(3)计算稀硫酸的溶质质量分数。
41.为测定某含有杂质的锌粒样品中锌的质量分数,取一定量锌粒样品于锥形瓶中,分3次每次加入100.0g溶质质量分数相同的稀硫酸,实验过程和数据如图所示。(杂质不参加反应)
请回答下列问题:
(1)第   次加入100.0g稀硫酸过量。
(2)计算锌粒样品中锌的质量分数?
(3)实验后反思,锥形瓶中若有氢气残留,会导致锌的质量分数测量值   (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
42.现有铜与金属镁、锌中的一种组成的混合物,现欲测定其组成。取该混合物粉末8.0g放入烧杯中,将140.0g溶质的质量分数为14.0%的稀硫酸平均分四次加入该烧杯中,充分反应后,测得剩余固体质量数据记录如图:通过计算,
求:
(1)该混合物粉末中铜的质量分数是   
(2)计算确定混合物中另一种金属成分(写出计算过程)
(3)加入稀硫酸充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)
答案
1.B
【解析】A.铁的熔点高于钠的沸点,故A不合题意;
B.铝的熔点低于钠的沸点,可以熔合,故B符合题意;
C.铁的熔点高于镁的沸点,故C不合题意;
D.铜的熔点高于钠的沸点,故D不合题意。故选B。
2.A
【解析】A、合金属于金属材料 ,符合题意;
B、 合金熔点较组成各成分金属的低,不符合题意;
C、合金是金属与金属或非金属熔合,制成合金属于物理变化 ,不符合题意;
D、 钢是由铁和碳形成的合金 ,不符合题意;故选A。
3.A
【解析】A、 青铜是Cu和Sn(锡)熔合而成的混合物 ,符合题意;
B、 将青铜屑加入足量的稀盐酸中,锡与稀盐酸反应,会有气泡产生 ,不符合题意;
C、 用CuSO4溶液与锡反应,能验证Cu、Sn的金属活动性强弱 ,不符合题意;
D、 青铜是铜的合金,因此青铜属于金属材料 ,不符合题意;故选A。
4.(1)铜锡合金的硬度比其组成成分大(2)CaO+H2O=Ca(OH)2
【解析】(1) “金柔锡柔,合两柔则刚” 说明铜锡单质的硬度都小,形成合金后硬度变大;
(2)碳酸钙灼烧生成氧化钙和水,生成的氧化钙与水反应可生成氢氧化钙,反应方程式为 CaO+H2O=Ca(OH)2 。
5.(1)导电性(导热性或延展性)(2)熔点更低(强度更高、硬度更高、抗腐蚀性更好)
【解析】(1)金属可以做电线,说明它具有导电性。做炊具说明它具有导热性,能拉成丝说明它具有延展性。
(2)从表中可以看出合金的熔点比锡铅的熔点低,强度和硬度好,抗腐蚀性好。
6.(1)物理(2)锡(3)B
【解析】(1)导电性,不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质;
(2)横坐标质量分数为零时熔点要比质量分数为100%时熔点高,因为铅的熔点比锡的熔点高,所以横坐标表示锡的质量分数;
(3)合金的熔点比它的组成成分熔点要低,铅、锑这两种物质熔点最低的是327℃,最高是630℃,所以保险丝应该选择熔点比327℃低,且必须要高于室温,选项B符合题意。
7.(1)金属小条表面析出银白色固体(其他答案合理均可)
(2)单个金属外壳质量、体积较小,方案中测量方法误差大
(3)将金属外壳放在坩埚中用酒精喷灯加热,用温差电偶温度计测定金属外壳的熔点并与铝、锡的熔点相比较
【解析】(1) 排除猜想一,即金属中含有铝,因铝的活动性大于锡,则把金属外壳剪成金属条,插人氯化锡溶液中,铝能与氯化锡反应,会出现金属小条表面析出银白色固体的现象;
(2)单个金属外壳质量、体积较小,方案中测量方法误差大,所以利用比较密度的方案不可行;
(3)利用合金的熔点比其组成成分金属的熔点低,可通过将金属外壳放在坩埚中用酒精喷灯加热,用温差电偶温度计测定金属外壳的熔点并与铝、锡的熔点相比较得出结论。
8.B
【解析】A、 Co的金属活动性与铁相似,则小于镁,不能从MgCl2溶液中置换出Mg ,不符合题意;
B、 CoO能与盐酸反应生成 CoCl2 , CoCl2 易溶,溶液呈粉红色, CoO能与盐酸反应得到粉红色溶液 ,符合题意;
C、 CoCO3能与盐酸反应生成CO2 ,不符合题意;
D、 Co与NaOH溶液不能反应,不符合题意;故选B。
9.C
【解析】 AB.根据图片可知,相同时间内内M产生的氢气比N多,即M与酸的反应更快,M产生氢气的速度更大,因此M比N活泼,故A、D错误;
B.根据图片可知,M图像的最高点更大,则最终产生的氢气的质量M比N多,故B错误;
C.等质量的M、N两种金属,分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应,相对原子质量越大,产生的氢气越少,故C正确。故选C。
10.C
【解析】根据题意可知,镁条先和硫酸亚铁反应,待反应结束后再和硫酸锌反应,
即只要有锌生成,那么铁肯定被完全置换出来。
质量相同的硫酸锌和硫酸亚铁,其中锌的质量肯定大于铁的质量。
当铁被全部置换而锌被部分置换时,铁质量大于锌,故B正确不合题意;
当镁的质量不够将锌完全置换出来时,则固体只有锌和铁,且锌的质量可能等于铁的质量,故A正确不合题意;
当镁的质量有剩余时,锌和铁被完全置换出来,且锌的质量大于铁的质量,而锌和铁的质量之和可能等于剩余镁的质量,故C错误符合题意,D正确不合题意。故选C。
11.C
【解析】烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸,天平调平后,同时向其中分别加入等质量的过量锌片和铁片,锌的活动性大于铁,反应速率锌大于铁,即相同时间产生氢气质量锌大于铁,最终酸完全反应,产生氢气质量相等,所以反应开始时加锌一端增重质量小于铁,结束后两端增重质量相等,即指针先偏向右盘最终平衡;故选C。
12.(1)Co2O3(2)A;C
【解析】(1)由图示可知,a是一种氧化物,其中钴元素显+3价,因为氧元素显-2价,根据化学式中正负化合价的代数和为零,所以a的化学式为 Co2O3;
(2))根据“钴(Co)的化学性质与铁相似,但钴在常温下对水和空气都比较稳定”可知:
A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,所以Co能在O2中燃烧, 故推理合理;
B、钴在常温下对水和空气都比较稳定,所以常温时钻不易与 H2O反应,故推理不合理;
C、铁能与稀H2SO4反应生成硫酸亚铁和氢气, 所以 Co 能与稀 H2SO4反应,故推理合理:
D、铁不如镁活泼,所以钴不与 MgCl2反应,不符合除杂原则,故推理不合理;
13.(1)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu(2)Fe2+
【解析】(1)将铁放入硫酸铜溶液中,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应方程式为 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 。
(2)浸铁前溶液中离子种类为铜离子和硫酸根离子,反应后铜离子替换成亚铁离子,硫酸根离子不变,由图示可知,“”是反应后的新离子,为亚铁离子,符号为 Fe2+ 。
14.(1)化学(2)AD
【解析】(1)铁粉吸收空气中的氧气和水蒸气,生成了新的物质氢氧化亚铁,则该过程发生了化学变化。
(2)A.根据金属活动性顺序表可知,三种金属的活动性强弱依次为镁>锌>铁,因此生成氢气的速度镁>锌>铁,故A正确;
B.根据反应的化学方程式可知,生成氢气的质量与参加反应的稀盐酸质量成正比。由于铁反应生成氢气的质量大于镁和锌生成氢气的质量,所以与铁反应的稀盐酸的质量肯定大于镁和锌,即与镁和锌反应的稀盐酸肯定有剩余,故B错误;
C.根据反应的方程式可知,生成2g的氢气,需要镁24g,锌65g,铁56g。根据图线可知,锌和镁生成氢气的质量相同,那么镁的质量肯定小于锌的质量。虽然铁反应生成氢气的质量大于镁反应生成氢气的质量,但是由于多的氢气质量不确定,那么就可能存在锌和铁的质量相同,甚至锌的质量大于铁的质量,故C错误;
D.根据B中的分析可知,与锌和镁反应的稀盐酸有剩余,那么锌和镁肯定没有剩余。没有任何信息说明铁有剩余,即可能铁完全反应,也可能没有完全反应,故D正确。故选AD。
15.D
【解析】A、银和铜都不与稀硫酸反应,只有铁能与稀硫酸反应,只能证明铁的活动性最强,不能证明银和铜的活动性强弱,不符合题意;
B、银和铜都不能与硫酸亚铁溶液反应,只能证明铁的活动性最强,不能证明银和铜的活动性强弱,不符合题意;
C、银和铜都不能与硫酸亚铁溶液反应,只能证明铁的活动性最强,不能证明银和铜的活动性强弱,不符合题意;
D、铁能与硫酸铜反应,银不能与硫酸铜反应,可证明铁的活动性大于铜,铜的活动性大于银,可证明三金属活动性强弱,符合题意;故选D。
16.A
【解析】A.ZnSO4溶液与Cu、Sn都不反应,无法判断活动性强弱,故A符合题意;
B.稀硫酸和Cu不反应,和Sn反应,可以判断二者活动性强弱,故B不合题意;
C.CuSO4溶液和Sn反应,说明锡的活动性大于铜,故C不合题意;
D.SnSO4溶液和Cu不反应,说明铜的活动性小于锡,故D不合题意。故选A。
17.A
【解析】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,甲能与盐酸反应,乙、丙不能与盐酸反应,说明甲的位置排在氢的前面,乙、丙的位置排在氢的后面,即甲>H>乙、丙。
如果把乙、丙分别放入硝酸银溶液中,乙能与硝酸银溶液反应,丙不能,说明乙的金属活动性比银强,丙的金属活动性比银弱,即乙>银>丙。
则三种金属的活动性顺序为:甲>乙>丙。故选A。
18.(1)右(2)先变亮再变暗
【解析】(1)铁能和稀硫酸溶液反应生成硫酸亚铁,硫酸亚铁颜色为绿色,故右边烧杯溶液变色;
(2)开始镁反应快,铁反应慢,故右边质量大,杠杆右端下沉,滑片向右移动,电阻减小,电流增大,灯泡变亮; 100克镁和铁与100克质量分数9.8%稀硫酸反应,镁只需要2.4克,铁只需5.6克,故镁剩余的多,导致左边质量大,滑片向左移动,电阻变大,电流变小,灯泡变暗。
19.(1)(2)Fe>R>Cu>Ag
【解析】(1)根据甲图可知,在加入金属丝之前,①中的阳离子为H+,故为H+;②中的阳离子为Cu2+,因此为Cu2+。在①中加入铁丝和铜丝后,铜丝没变化,而铁丝表面有气泡生成,即铁和稀盐酸反应生成了硫酸亚铁,此时溶液肯定有阳离子Fe2+。在①中加入R金属丝和铜丝后,R表面有气泡生成,说明溶液中存在剩余的稀硫酸,即存在H+,那么就是Fe2+。还足以说明R的活动性大于氢,而铜的活动性小于氢,因此活动性R>铜。在②中加入铁丝和银丝后,铁丝表面有红色物质生成,说明铁和硫酸铜反应,生成了硫酸亚铁和铜单质,此时溶液中肯定有阳离子Fe2+。②中加入R和Ag丝后,都无明显现象,说明②中肯定没有Cu2+。前后比较可知,②中存在的阳离子只有Fe2+,即。
(2)由①中铁丝表面出现气泡,说明了铁位于氢的前边,铜位于氢的后边;
由②中铁丝表面有紫红色物质,说明了铁的活动性大于铜,铜的活动性大于银;
一段时间后,将烧杯中铁丝替换为R进行实验,由于甲中出现气泡,说明了R在金属活动性顺序表中位于氢的前边;烧杯乙中的溶质是FeSO4,由于乙中无明显现象,说明R的活泼性小于铁,
可得出Fe、Cu、Ag、R的活动性顺序由强到弱为:Fe>R>Cu>Ag。
20.(1)气泡(2)②
【解析】(1)铜和金与盐酸不反应,锌与盐酸反应产生氢气,加入盐酸,观察是否有气泡产生可鉴别铜锌合金和黄金。
(2) ①Ag不能与FeCl2溶液、AlCl3溶液反应,不能比较铁和铝的活动性强弱,错误;②Fe不能与AlCl3溶液反应,能与AgNO3溶液反应,可比较出三金属的活动性强弱,正确;③Ag、Fe都不能与AlCl3溶液反应,不能验证银和铁的活动性强弱,错误。
21.(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(2)铜片表面有银白色固体生成,溶液由无色变成蓝色;
(3)能(4)在其他条件相同时,锌与稀硫酸接触面积越大,反应速率越快;;①③或②④
【解析】(1)【解释与结论】铜、锌、银三种金属中,只有锌的金属活动性排在氢的前面,即只有锌能与稀硫酸反应,实验Ⅰ中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)实验Ⅱ中铜片与硝酸银溶液反应生成白色单质银和蓝色的硝酸铜,故观察到的实验现象是:铜片表面有银白色固体生成,溶液由无色变成蓝色;
(3) 【反思与交流】 某同学又取了金属M放入试管中,滴加稀硫酸,发现有气泡产生,说明金属M的活动性大于氢,而铜的金属活动性小于氢,则金属M的活动性大于铜,故金属M能与硫酸铜溶液发生化学反应;
(4)【拓展与延伸】①根据实验①②可知,锌粒与酸的接触面积大,3min内收集氢气的体积大,那么得到:在其他条件相同时,锌与稀硫酸接触面积越大,反应速率越快;
②根据控制变量法可知,比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响,其他因素应该相同,只改变硫酸的质量分数应选择的实验编号是①③或②④。
22.D
23.D
【解析】A、 铁生锈是铁与氧气和水共同作用,实验装置里将铁钉一半浸在溶液中,是为了满足铁锈蚀的条件 ,不符合题意;
B、铁钉生锈消耗氧气,实验中可根据溶液上方氧气浓度变化的快慢,判断铁钉锈蚀的快慢 ,不符合题意;
C、由图像可知,实验所用三种溶液中,铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快 ,不符合题意;
D、 根据三条曲线都是“先陡后缓”,可知影响铁钉锈蚀快慢的因素是阳离子种类 ,由三曲线变化趋势不同,可知阴离子种类影响铁钉锈快慢,符合题意;故选D。
24.B
【解析】A、 青铜器表面的绿色物质是铜绿,是Cu与空气中的CO2、O2、H2O共同作用的结果 ,不符合题意;
B、青铜是铜和锡形成的合金,属于混合物,没有发生化学变化,符合题意;
C、 用CuSO4溶液与金属锡反应,能验证Cu,Sn的金属活动性强弱 ,不符合题意;
D、 古代用铜作器皿,主要是因为铜的金属活动性较弱,不易锈蚀,不符合题意;故选B。
25.(1)铁钉与水和空气同时接(2)Fe2+、Fe3+
【解析】(1) ①中铁钉不与氧气接触,不生锈,③中的铁钉不与水接触不生锈,试管②中铁钉与氧气和水接触,能生锈,由此对比可知,铁生锈条件是铁钉与水和空气共同作用。
(2)试管中加入盐酸微热,观察到试管中铁钉变得光亮且表面有气泡生成,溶液呈黄绿色,说明铁和氧化铁都与盐酸发生了反应,铁与盐酸反应生成氯化亚铁,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,则此时溶液中存在的微粒除H+和Cl-外,还有Fe2+、Fe3+ 。
26.(1)水;氧气(2)碳元素(3)放出(4)氯化钠溶液能够促进铁生锈;把稀盐酸注入三颈烧瓶,稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,气体增多,压强增大。
【解析】(1)根据图片可知,A中铁与水和氧气同时接触而生锈,B中铁通过植物油与氧气隔绝不能生锈,C中铁通过棉花与水隔绝不能生锈,说明铁锈蚀主要是与空气中水和氧气发生化学反应。
(2)普通铁钉含有碳,而纯铁钉不含碳,则对比A、D试管中实验现象,说明铁锈蚀还与碳有关。
(3)根据图3可知,0-t2时间段温度升高,说明铁在生锈过程中放出热量。
(4)①根据图4可知,加入氯化钠后气压减小更快,说明氯化钠溶液能够促进铁生锈。
②t3之后压强突然变大的原因是把稀盐酸注入三颈烧瓶,稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,气体增多,压强增大。
27.(1)水(蒸气)(2)①③(3)二氧化碳(CO2)
【解析】(1) 第①组镁条表面出现黑色物质,第② 组镁条不接触水,没有变黑,对照第①、②两组实验,可以得出“镁条变黑一定与水有关。
(2) 得出镁条变黑还需要空气中二氧化碳气体的参与,需进行镁变黑及因缺少二氧化碳不变黑的对比实验,即 ①③实验对比。
(3)对比实验中没进行缺少氧气时的对比实验,所以第④组实验“?”处应填写二氧化碳。
28.(1)除去铁钉表面的铁锈
(2)与氯化钠溶液等体积的水;进行对照(3)铁生锈时放热
(4)保持菜刀表面洁净干燥(合理即可)
【解析】(1)铁钉表面有铁锈, 实验前用盐酸清洗铁钉,是为了除去铁钉表面的铁锈。
(2)要证明食盐水更容易使铁生锈,需进行铁接触饱和氯化钠溶液和水的对比实验,则③中缺少操作是向B试管中加入与氯化钠溶液等体积的水, 设置B试管的目的是为了进行对照。
(3) 0~ts段温度升高是铁生锈时放热。
(4)保持菜刀表面洁净干燥可防止菜刀生锈。
29.C
【解析】A.锌先于硝酸银反应,再与硝酸铜反应,若溶质只有一种其溶质为硝酸锌,滤渣为 Ag、Cu ,可能有Zn,故正确;
B.若有两种溶质,则此时硝酸银反应完了,溶质为硝酸铜和硝酸锌,固体中无锌,可能有铜,一定有银;
C.红色固体为铜,故硝酸银一定反应完,但硝酸铜不一定反应完,故其错误;
D. 滴加稀盐酸有白色沉淀生成 ,故一定有硝酸银,即硝酸银还没反应完,故滤渣中一定只含有银; 故答案为:C
30.B
【解析】 A、向AgNO3、Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中加入一定量的Zn粉,通过方程式可知,锌与硝酸银反应固体质量增加,与硝酸铜和硝酸亚铁反应固体质量减少,将滤渣洗涤、干燥、称量,发现滤渣的质量等于加入Zn粉的质量,则锌一定与硝酸银和硝酸铜发生了反应,可能与硝酸亚铁发生了反应,滤液中溶质至少一种,不符合题意;
B、 滤液中一定没有硝酸银剩余,取反应后的滤液滴加稀盐酸,一定无白色沉淀 ,符合题意;
C、 反应后的滤渣中一定有银和铜,可能有铁,取反应后的滤渣滴加稀盐酸,不一定有气泡生成 ,不符合题意;
D、 反应后所得的溶液中可能有硝酸亚铁和硝酸铜,不一定是无色的 ,不符合题意;故选B。
31.B
【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,锌和铁都不能与硝酸镁反应,都能与硝酸铜反应,且锌与硝酸铜反应时,每65份质量的锌置换出64份质量的铜,铁与硝酸铜反应时,每56份质量的铁置换出64份质量的铜,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,得到的固体质量为b克(b>0)
①若0<b<a,则一定发生了锌与硝酸铜的反应,铁可能发生了反应,滤液中可能有Fe(NO3)2,错误;②若b=a,则锌与铁都与硝酸铜发生了反应,滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2,正确;③若b>a,则锌与铁都与硝酸铜发生了反应,滤渣中一定有铜,可能有铁,不可能有锌,向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生,错误;④若b>a,且忽略过滤操作中溶液损失,依据质量守恒定律可知,滤液中溶质的质量一定<原混合溶液溶质的质量,正确;故选B。
32.B
【解析】A、 向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液巾缓慢连续加入m克锌粉, 锌先与硝酸银反应,然后再与硝酸铜反应,A点是部分硝酸银反应的图像,溶液成分为硝酸锌、硝铜和硝酸银,不符合题意;
B、B点部分硝酸铜发生反应,固体一定有银、铜,一定没有锌,符合题意;
C、 C点为锌过量,对应的溶液为无色,此时溶液无Cu(NO3)2,只有Zn(NO3)2 ,不符合题意;
D、 加入m克锌粉后,过滤,滤渣成分为锌、银、铜,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生 ,不符合题意;故选B。
33.Mg(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)2;等于
【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,因锌和铁活动性小于镁,大于铜,所以都不能与硝酸镁反应,都能与硝酸铜反应,由方程式
Zn+Cu(NO3)2= Cu+Zn(NO3)2
65 64
Fe+Cu(NO3)2= Cu+Fe(NO3)2
56 64
可知,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,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,发现质量仍为a克,说明硝酸铜既与锌发生了反应,又与铁发生了反应,因锌的活动性大于铁,所以锌先反应,铁后反应,滤液中一定含有的溶质是 Mg(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)2 ,硝酸铜可能有,由固体质量不变及质量守恒定律可知,溶液质量反应前后也不变。
34.(1)硝酸锌(2)Ag;Cu(3)银离子、铜离子、锌离子
【解析】(1)若反应后锌有剩余,则说明硝酸银和硝酸铜已经完全反应,则溶质就是反应产物硝酸锌。
(2)若反应后,将溶液过滤,所得固体物质中加入盐酸没有气体产生,即固体中没有剩余的锌,那么锌肯定已经与硝酸银反应,则固体中肯定存在反应产物Ag。如果锌的质量足够,那么可能与硝酸铜反应,从而置换出铜,即可能有Cu。
(3)若反应后将析出的金属过滤出,向滤液中加入氯化钠溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,则白色沉淀为氯化银,即溶液中肯定存在剩余的硝酸银,则此时的溶质为反应产物硝酸锌、剩余的硝酸银和没有反应的硝酸铜,则此时溶液中金属离子为:银离子、铜离子和锌离子。
35.(1)A;C;D(2)Ba(OH)2、BaCl2或BaCl2(3)氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠
(4)检验并去除碳酸钠,消除加入酚酞后对溶液颜色变化的影响
【解析】(1)铁与氯化镁不反应,铁与氯化铜可反应生成铜和氯化亚铁,甲烧杯中的物质完全反应后,发现红色固体物质明显增多,说明试管②中氯化铜有剩余,则反应后的固体中一定不含铁,A正确;完全反应后,甲烧杯中的固体可能含有铁,B错误;完全反应后,甲烧杯的溶液中氯化铜可能剩余,溶液中可能含有Cu2+,C正确;完全反应后,甲烧杯的溶液中溶质一定有未反应的氯化镁和生成的氯化亚铁,一定含有Mg2+、Fe2+,D正确;
(2)乙烧杯中的物质充分反应后,仅观察到有白色沉淀,无其他现象,说明试管中无盐酸剩余,则试管③反应后的溶液中的溶质可能是氯化钡或氯化钡和氢氧化钡;
(3)乙烧杯滤液加硝酸钡溶液,有白色沉淀生成,说明含有与硝酸钡反应产生沉淀的碳酸钠,除碳酸钠外,还一定有生成的氯化钠,加入足量硝酸钡后的溶液中加酚酞,酚酞变红,说明还有氢氧化钠;
(4)因碳酸钠和氢氧化钠溶液都呈碱性,为不影响氢氧化钠的验证,需将碳酸钠除去,上述(3)的实验探究中,步骤1中加入足量硝酸钡溶液的目的是检验并去除碳酸钠,消除加入酚酞后对溶液颜色变化的影响 ;
36.(1)解:由表中的数据可知,每加入10g的稀硫酸消耗固体的质量为0.65g,第五次加入10g的稀硫酸只反应掉的固体是0.45g<0.65g,说明有剩余硫酸,剩余的固体是不反应的铜,所以黄铜样品中锌的质量为:10g-6.95g=3.05g;
所以黄铜样品中锌的质量分数为:
答:黄铜样品中锌的质量分数为30.5%;
(2)设10g稀硫酸中溶质质量为x
Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 98
0.65g x
解得:x=0.98g
稀硫酸中溶质质量分数为:
答:所用稀硫酸的质量分数为9.8%.
37.(1)硫酸与氧化铁先发生反应
(2)0.6
(3)解:设该实验中的铁粉中的铁单质的质量分数为x
Fe+ H2SO4=FeSO4+ H2↑
56   2
30gx   0.6g
56:2=30gx:0.6g
x=56%
答:该实验中的铁粉中的铁单质的质量分数为56%。
38.(1)0.5
(2)稀硫酸先与表面的氧化镁反应生成硫酸镁和水
(3)
解:产生0.5g的氢气需要镁的质量为X
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑  
24     2  
X     0.5g  
24 = 2    
X 0.5g    
X=6g
Mg%=  
39.(1)解:设锌的质量为x
Zn+ H2SO4= ZnSO4+ H2↑
65     2
x     0.10g
65:2=x:0.10g
x=3.25g
样品中铜的质量分数为
答:样品中铜的质量分数为67.5%。
(2)解:设反应完全所消耗的硫酸溶液质量为y
Zn+ H2SO4= ZnSO4+ H2↑
  98   2
  9.8%y   0.10g
98:2=9.8%y:0.10g
y=50g
答:反应完全所消耗的硫酸溶液质量为50克。
(3)解:设反应生成硫酸锌质量为z
Zn+ H2SO4= ZnSO4+ H2↑
    161 2
    z 0.10g
161:2=z:0.10g
z=8.05g
反应后所得溶液的溶质质量分数为
答:反应后所得溶液的溶质质量分数为15.1%。
40.(1)<
(2)根据第1次和第2次数据可知,第一次固体也应是减少了2.6g,
所以铜钱的质量为:20g+2.6g=22.6g,
铜不能与稀硫酸反应,因此固体质量的剩余量就是铜的质量;
铜钱中铜的质量分数为: 。
(3)根据题意可知,20g稀盐酸恰好和2.6锌完全反应,
设20g的稀硫酸中的溶质质量为x。
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 98
2.6g x

解得:x=3.92g;
参加反应的稀硫酸中的溶质质量分数:。
41.(1)2、3
(2)解:产生氢气总质量是0.4g+0.2g=0.6g。
设锌粒样品中锌的质量分数是x。
x=97.5%。
(3)偏小
【解析】【分析】(1)根据每加入100.0克稀硫酸完全反应,产生氢气质量为0.4克,第二次加入100克稀硫酸产生0.2克氢气分析;
(2)根据产生氢气质量及方程式中物质间质量关系计算锌的质量及质量分数分析;
(3)根据锥形瓶内有氢气残留,则计算氢气质量偏小,导致锌的质量偏小分析。
42.(1)52.5%
(2)35克稀硫酸中溶质质量为,设金属的相对原子质量为x
R --H2SO4
x 98
1.2g 4.9g
x:98=1.2g:4.9g
x=24,即另一种金属成分为镁。
(3)8.0克混合物中铜的质量为4.2克,镁的质量为3.8克,设反应生成硫酸镁质量为y,生成氢气质量为z
Mg+ H2SO4=MgSO4+ H2↑
24 120 2
3.8g y z
24:120=3.8g:y 24:2=3.8g:z
y=19g z=0.3g
加入稀硫酸充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数是
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