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第2章　物质转化与材料利用
第2节　金属的化学性质
第2课时　金属活动性顺序、金属的锈蚀及防护
基础过关全练
1.(2022新疆中考)下列金属活动性最强的是(　　)
A.铝　　B.镁　　C.铁　　D.铜
2.(2022浙江丽水中考)一般地说,金属越活泼,冶炼越困难,人类使用该金属的时间就越迟。如图为铁、铜、钠、锌四种金属的最早冶炼历史年代,则甲代表的金属是 (　　)
A.铁　　B.铜　　C.钠　　D.锌
3.(2022广西百色中考)金属活动性顺序在科学研究中有重要应用。将打磨过的铁丝插入含有硝酸银和硝酸锌的混合溶液中,铁丝表面会覆盖一层物质,这层物质是 (　　)
A.银和锌　　B.银
C.锌　　 D.银和铁
4.(2022浙江温州中考)如图所示,两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉,分别在空气中加热燃烧。根据燃烧难易及剧烈程度不同,可推测镁与锌具有不同的 (　　)
A.颜色　　 B.熔点
C.金属延展性　　D.金属活动性
5.(2022湖北黄石中考)向装有等量的同种盐酸的四支试管中,分别随机加入相同规格的Mg、Fe、Cu、Ag片,甲和丙均有气泡产生,且丙反应更剧烈,乙和丁无明显现象(如图)。则甲中放置的是 (　　)
A.Mg　　B.Fe　　C.Cu　　D.Ag
6.【主题教育·国防教育】2022年6月17日,中国第三艘航空母舰——福建舰正式下水试验试航,一时间举国欢腾,人人为之骄傲。为保证航母的使用寿命,下列防锈措施不可行的是 (　　)
A.用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件
B.刷防锈漆
C.船体表面镀一层黄金
D.给某些部位涂油
7.【新方法·控制变量法】(2023浙江青田七校联盟期中)如图所示,某同学探究铁生锈的条件,他将干净的铁钉放入A、B、C三支试管中进行实验。
(1)一周后,编号为　　　的试管中铁钉生锈最严重。
(2)常温下铁生锈的实质是铁与　　　和　　　发生化学反应。
(3)A中加入的蒸馏水要事先煮沸,其目的是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)沙漠地区的铁制品锈蚀速率较慢的原因是　　　　　　　　　　　　　。
能力提升全练
8.(2022浙江杭州中考,19,★★☆)在利用黄铜(一种合金)制作机器零件的过程中会产生黄铜屑,经测定黄铜屑主要含Zn、ZnO、Cu和CuO。下列分析错误的是 (　　)
A.将黄铜屑加入足量稀硫酸中,会有气泡产生
B.将黄铜屑加入足量稀硫酸中,黄铜屑会全部溶解
C.根据黄铜屑的成分,可确定黄铜中含有锌和铜两种金属
D.根据黄铜屑与足量稀硫酸反应的现象,可比较锌和铜的金属活动性强弱
9.【跨学科·数学】(2022浙江宁波中考,14,★★☆)将锌粉持续加入100 g含有和两种溶质的混合溶液中,充分反应。当加入锌粉的质量为6.5 g时,溶液质量最小;当加入锌粉的质量为13.0 g时,恰好完全反应。下列是反应中的相关量随加入锌的质量变化的关系图,其中正确的是 (　　)
　　
A B
　　
C D
10.(2022贵州毕节中考改编,6,★★☆)科学学习小组对某工业废水进行实验探究,部分过程如下:
下列有关说法正确的是 (　　)
A.步骤①置换出Fe、Ag两种单质
B.操作a需要漏斗、酒精灯等仪器
C.实验能探明三种金属活动性强弱
D.步骤④加盐酸是为了除去Cu粉
11.【新方法·对比分析法】(2021浙江衢州中考,12,★★☆)小科为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了下列四种方案,其中合理的是　 (　　)
　
A　 B
　　
C D
12.(2021浙江绍兴中考,14,★★☆)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 (　　)
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
13.(2021浙江温州中考,14,★★☆)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
14.(2021浙江宁波中考,15,★★☆)在5.6 g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 (　　)
A.所加溶液质量为M1 g时,生成Cu的质量为m1 g
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
15.(2022北京中考,36,★☆☆)用如图所示实验研究金属的性质。
(1)①中有气体生成,生成的气体为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)③中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)下列实验组合中,能得出铁、铜、银的金属活动性顺序的是　　　(填序号)。
A.①④　　B.③④　　C.①②④
素养探究全练
16.【学科素养·科学思维】(2022浙江金华中考)某项目学习小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究,设计如图1所示实验装置并完成实验。实验过程中,传感器采集数据绘制得到如图2的甲、乙两幅曲线图。
【资料1】一定条件下,碳和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀,但它们本身不参加反应。
【资料2】该实验步骤如下:
①检查装置气密性;
②装药品,将5克铁粉和2克碳粉加入锥形瓶,并加入2毫升饱和氯化钠溶液;
③立即塞紧橡皮塞,橡皮塞上已插有一支装有5毫升稀盐酸的注射器及传感器;
④观察现象,采集数据。
图1
　　实验曲线图甲　　　　　　实验曲线图乙
图2
用所学知识及以上资料信息完成下列问题:
(1)实验进行一段时间后,注射器中的盐酸会自动注入瓶内,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)图2甲、乙曲线图中,0~t1段温度升高,瓶内压强减小;t2~t3段温度升高,瓶内压强增大。解释产生这两个不同现象的原因。
答案全解全析
基础过关全练
1.B　根据金属活动性顺序可知,四种金属中金属活动性最强的是镁。
2.B　根据金属活动性顺序可知,四种金属活动性由弱到强的顺序为铜、铁、锌、钠,根据题意可知,甲代表的金属是铜,故选B。
3.B　铁的金属活动性比银强,比锌弱,将打磨过的铁丝插入含有硝酸银和硝酸锌的混合溶液中,铁不能与硝酸锌反应,铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,铁丝表面会覆盖一层银。
4.D　根据燃烧难易及剧烈程度不同,可推测镁与锌具有不同的金属活动性。故选D。
5.B　向装有等量的同种盐酸的四支试管中,分别随机加入相同规格的Mg、Fe、Cu、Ag片,甲和丙均有气泡产生,且丙更剧烈,乙和丁无明显现象,说明丙是金属活动性最强的镁,甲是铁,Cu、Ag是乙和丁中的一种。
6.C　船体表面镀一层黄金可以防止生锈,但黄金价格昂贵,是不可行的。
7.(1)B　(2)水　氧气　(3)除去水中溶解的氧气　(4)空气含水量低
解析　(1)A试管中的铁钉只与水接触,铁钉没有锈蚀;B试管中的铁钉与氧气和水同时接触,发生了锈蚀;C试管中的铁钉只与氧气接触,没有锈蚀。(2)由题述实验现象可知,常温下铁生锈的实质是铁与水和氧气发生化学反应。(3)A中加入的蒸馏水要事先煮沸,其目的是除去水中溶解的氧气。(4)沙漠地区气候干燥,空气含水量低,所以铁制品锈蚀较慢。
能力提升全练
8.B　黄铜屑主要含Zn、ZnO、Cu和CuO,其中锌与稀硫酸反应生成氢气,铜不能与稀硫酸反应,因此黄铜屑不会全部溶解,故B错误。
9.C　将锌粉持续加入含有AgNO3和Cu(NO3)2两种溶质的混合溶液中,锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,反应完全后,锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。反应各物质质量关系如下:
Zn + 2AgNO3 Zn(NO3)2　+　2Ag
65　　 340　　　　189　　 　216
6.5 g　34.0 g　　　18.9 g 　21.6 g
Zn + Cu(NO3)2 Zn(NO3)2 + Cu
65　　 188　　　　189　　　 64
6.5 g　18.8 g　　　18.9 g　　6.4 g
当加入锌粉的质量为6.5 g时,溶液质量最小,说明硝酸银恰好完全反应,参加反应的硝酸银质量为34.0 g,A错误。当加入锌粉的质量为13.0 g时,说明硝酸铜也恰好完全反应,参加反应的硝酸铜质量图像应先不变后逐渐减小至0,B错误。6.5 g锌反应生成银的质量为21.6 g,生成铜的质量为6.4 g,当锌的质量为13.0 g时,生成固体总质量为21.6 g+6.4 g=28.0 g,C正确。当锌为6.5 g时,硝酸锌的质量分数为×100%≈22.3%,当锌质量为13.0 g,硝酸锌的质量分数为×100%≈44.5%,D错误。
10.C　铜的金属活动性比银强,比铁弱,过量的铜粉能与硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银,不能与硝酸亚铁溶液反应,步骤①不能置换出Fe单质,A错误。操作a能将滤液和滤渣分离,是过滤操作,需要漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)等仪器,无需使用酒精灯,B错误。铜粉能与硝酸银溶液反应,不能与硝酸亚铁溶液反应,说明金属活动性铁>铜>银,C正确。铜不能与盐酸反应,步骤④加盐酸不是为了除去Cu粉,D错误。
11.D　锌、铜均能与硝酸银溶液反应,说明了金属活动性锌>银,铜>银,但无法确定锌和铜的金属活动性强弱,A方案不合理;银与ZnSO4溶液不反应,说明了金属活动性锌>银;铜能与硝酸银溶液反应,说明了金属活动性铜>银,但无法确定锌和铜的金属活动性强弱,B方案不合理;银、铜均不能与硫酸锌溶液反应,说明了金属活动性锌>银,锌>铜,但无法确定银和铜的金属活动性强弱,C方案不合理;锌能与硫酸铜溶液反应,说明了金属活动性锌>铜,铜能与硝酸银溶液反应,说明了金属活动性铜>银,由此可得出三种金属活动性锌>铜>银,D方案合理。
12.C　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,不能与硝酸镁反应,且锌与硝酸铜反应固体质量减小,铁与硝酸铜反应固体质量增大,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,若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量应等于原混合溶液中溶质的质量,①④错误,②③正确。所以应选C。
13.D　由于铜、银都不能与稀硫酸反应,无法比较铜、银的金属活动性强弱,故A不符合题意;由于铜、银都不能与硫酸亚铁反应,无法比较铜、银的金属活动性强弱,故B、C不符合题意;由于铁能与硫酸铜反应,银不能与硫酸铜反应,可比较出铁、铜、银三种金属活动性由强到弱的顺序是铁>铜>银,故D符合题意。
14.C　根据图像可知,ab段为铁和硝酸铜的反应,所加溶液质量为M1 g时,生成Cu的质量和剩余铁的质量之和为m1 g ,故A错误;bc段发生的是Fe和AgNO3溶液的反应,故B错误; 实验过程中,铁置换出铜,铜再置换出银,最终置换出的银都可看作是铁置换出的。设置换出银的质量m3为x。
Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag
56　　　　　 　　　　216
5.6 g x
=
解得:x=21.6 g
故C正确;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。
15.(1)氢气(或H2)　(2)Fe+CuSO4FeSO4+Cu　(3)BC
解析　(1)实验①中铁能与稀硫酸反应生成氢气,所以生成的气体为氢气。(3)实验①中铁能与稀硫酸反应生成氢气,说明铁位于氢的前边;实验②中铜不能与稀硫酸反应,说明铜位于氢的后边;实验③中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,说明金属活动性铁>铜;实验④中铜能将银置换出来,说明金属活动性铜>银;由上述分析可知,实验组合③④或①②④能得出铁、铜、银的金属活动性顺序。
素养探究全练
16.(1)当瓶内气压减小到一定程度,大气压将注射器的活塞下压(或瓶内气压减小,盐酸被吸入瓶内)
(2)铁生锈消耗氧气的同时放出热量,反应放出的热量使温度升高,压强增大,消耗氧气会使瓶内压强减小,但由于消耗氧气减小的压强大于温度升高增大的压强, 所以 0~t1段温度升高,瓶内压强减小。 因瓶内压强减小,盐酸被吸入瓶内,盐酸与铁反应产生氢气并放出热量,反应放出的热量使温度升高,压强增大,同时反应产生的氢气也会使瓶内压强增大,所以 t2~t3段温度升高,瓶内压强增大
解析　(1)铁生锈消耗瓶内氧气,瓶内压强减小,当瓶内气压减小到一定程度,在大气压作用下,盐酸进入瓶内。第2章　物质转化与材料利用
第2节　金属的化学性质
第1课时　金属与氧气、酸的反应
基础过关全练
1.(2022浙江舟山中考)取一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中,用手摸试管外壁会感觉发烫,反应的化学方程式为Mg+2HClMgCl2+H2↑。下列有关说法正确的是 (　　)
A.反应中无明显现象
B.反应是一个吸热反应
C.反应后溶液中溶质质量减小
D.反应说明镁能置换出酸中的氢
2.(2022重庆中考B卷)学会识图能发展科学思维。一小块未打磨的铝片和一定质量的稀盐酸反应,产生气泡的快慢和反应时间的关系如图。下列猜想正确的有 (　　)
①0~t1阶段,可能是铝表面有层氧化膜
②t1~t2阶段,可能是铝和稀盐酸反应放出热量
③t3时刻,可能是稀盐酸过量
④t3时刻,可能是稀盐酸不足
A.1项　　B.2项　　C.3项　　D.4项
3.(2019浙江温州中考)银是一种银白色金属,密度较大,具有良好的导电性,长期放置会被氧化而发黑。其中属于银的化学性质的是 (　　)
A.银白色　　B.密度较大
C.导电性良好　　D.能被氧化
4.(2020河南中考)已知镁和铝的相对原子质量之比为8∶9,若镁和铝分别与足量盐酸反应,生成氢气的质量相等,则参加反应的镁和铝的质量比为 (　　)
A.3∶2　　B.4∶3
C.1∶1　　D.1∶2
5.托盘天平左、右两边各放一只质量相等的烧杯,在两只烧杯中加入等质量、等质量分数的稀盐酸,此时天平保持平衡。然后在左盘烧杯中加入5 g锌粒,在右盘烧杯中加入5 g铁粉,充分反应后,两烧杯底部均有固体剩余,则此时天平 (　　)
A.指针偏向左边　　B.指针偏向右边
C.仍然平衡　　D.无法判断
能力提升全练
6.(2023浙江金华南苑中学月考,14,★★☆)将质量相等的镁、锌、铁三种金属,同时分别放入三份质量分数相同且等质量的稀盐酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息,得出的结论错误的是 (　　)
A.稀盐酸都已完全反应
B.三种金属可能都有剩余
C.锌可能反应完全,镁、铁一定过量
D.镁、锌一定过量,铁可能反应完全
7.(2019浙江绍兴中考,14,★★★)将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中,反应完成后,生成氢气的质量关系不可能的是 (　　)
8.(2022浙江宁波中考,24,★★☆)久置的镁带表面会有一层灰黑色固体。为了测量久置镁带中金属镁的质量分数,同学们提出了两种实验方法:
物理方法:取一定质量的镁带,用砂纸打磨,除尽表面的灰黑色固体,根据剩余固体质量计算金属镁的质量分数。
化学方法:取一定质量的镁带,与足量的稀硫酸反应,根据测得生成气体的体积计算金属镁的质量分数。
(1)经讨论,同学们否定了物理方法。理由是:打磨过程中　　　　　　　　　　。
(2)常温常压下氢气密度已知,因此大家认为化学方法可行。
(老师提示:镁与稀硫酸反应放热;灰黑色固体除了氧化镁之外,还存在少量碱式碳酸镁【MgCO3·Mg】,它与酸反应会产生CO2气体;碱石灰是CaO和NaOH的混合物)
同学们从下列装置中选择合适的装置,组装并进行实验。
A　　B
C　　D
①图C、D虚线框内有一种测量体积的仪器(未画出),该仪器是　　　　。
②完成该实验应选择的装置为　　　　(填字母)。
③结合实验方法和选择的装置分析,会造成实验结果不准确的是　　　　。
A.加入稀硫酸不足,镁带有剩余
B.装置气密性不好
C.反应结束,立即读数
9.(2022浙江宁波模拟,21,★★☆)在一根用细绳吊着的长玻璃棒左端绕上光亮的粗铜丝,并使玻璃棒保持水平,如图所示。用酒精灯给铜丝加热数分钟,停止加热后冷却,发现玻璃棒左端下降。
(1)用化学方程式解释左端下降的原因:　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)将玻璃棒连同细绳取下,将铜丝端浸入稀硫酸中,充分反应后取出,洗涤、干燥后再重新吊起(细绳系在玻璃棒的位置不变),玻璃棒　　　　(填“能”或“不能”)再次保持水平。请写出涉及的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　。 10.【新方法·对比分析法】(2018浙江绍兴中考,25,★★☆)小敏研究影响锌与盐酸反应快慢的因素。
(1)图中的A、B装置可以组装一套测量气体体积的装置,利用该装置时A中　　　管接c。
(2)他选用2克完全相同的锌片分别和同体积5%、15%的稀盐酸进行实验,获得表格中数据。由此推断实验是通过　　　　　　　　　　　　来体现反应快慢的。
序号 盐酸浓度 2分钟内产生 氢气的体积
1 5% 10 mL
2 15% 28 mL
(3)小敏分析数据得到如下结论:锌与盐酸反应快慢与盐酸浓度有关,盐酸浓度越大反应越快。其他同学认为结论不可靠,他们的依据是　　　　　　　　　　。
(4)实验中小敏发现锌与盐酸反应时,一开始产生氢气速率并没有随盐酸浓度的减小而减慢,查阅资料得知化学反应中往往伴随着能量变化。由此作出猜想:锌与盐酸反应快慢还与　　　　有关。
11.(2020浙江台州中考,31,★★☆)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。应选择下图中的　　　　装置进行制取和收集。
(2)下图为检查发生装置气密性的操作,当观察到水中的导管口有　　　　　　　　　　　　　产生,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)
(4)反应结束后,发现实际收集到的气体体积比计算值要大,请分析可能的原因(写出两点)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
素养探究全练
12.【学科素养·科学思维】(2021浙江台州中考)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乙所示。使用时,将顶盖上的开关打开,从内管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,请你用所学过的科学知识介绍德贝莱纳打火机的使用原理。
答案全解全析
基础过关全练
1.D　取一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中,镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,有气泡产生,A错误;用手摸试管外壁会感觉发烫,说明是放热反应,B错误;由反应的化学方程式可知,每24份质量的镁可置换出2份质量的氢气,反应后溶液中溶质质量会增大,C错误。故选D。
2.D　0~t1阶段,没有气泡产生,说明铝和稀盐酸还没有反应,可能是铝表面有层氧化膜,①正确;t1~t2阶段,产生气泡变快,可能是铝和稀盐酸反应且放出热量,温度升高,化学反应速率加快,②正确;t2时刻以后产生气泡的速率下降,是因为稀盐酸的浓度降低,t3时刻,刚好不再产生气泡,则可能是稀盐酸过量,也可能是铝过量,③和④正确。
3.D　银白色、密度大和导电性都不需要发生化学变化就可表现出来,都属于银的物理性质;银能被氧化变黑需要通过化学变化表现出来,属于化学性质。本题应选D。
4.B　Mg+2HCl MgCl2+H2↑,2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑,可以将铝与盐酸反应的化学方程式看成Al+2HCl AlCl3+H2↑,由此可见,当产生等质量的氢气时,消耗镁和铝的质量比为Ar(Mg)∶Ar(Al)=8∶(×9)=4∶3。
5.C　由题意可知,充分反应后,两烧杯底部均有固体剩余,说明盐酸全部参加了反应,生成氢气的质量相等,所以天平仍然平衡,故选C。
能力提升全练
6.D　由题图可知,镁、锌、铁三种金属反应生成氢气的质量相等,所以盐酸都已完全反应,三种金属可能都有剩余,A正确、B正确;因为三种金属生成氢气的质量相等,根据化学方程式计算可知:镁、铁一定过量,锌可能反应完全,C正确,D不正确。
7.D　题给的三种金属与稀硫酸反应的化学方程式和金属与硫酸的质量关系如下:
Mg　+　H2SO4 MgSO4+H2↑
24 98
10 g 40.8 g
Fe　+　H2SO4 FeSO4+H2↑
56 98
10 g 17.5 g
Zn　+　H2SO4 ZnSO4+H2↑
65 98
10 g 15.1 g
当硫酸的质量小于15.1 g时,金属均过量,酸完全反应,生成的氢气质量相等;当硫酸的质量介于17.5 g和15.1 g之间时,镁、铁能够将硫酸全部反应掉,产生氢气质量相等,而与锌反应的酸有剩余,产生氢气质量最小;当硫酸的质量介于17.5 g和40.8 g之间时,只有镁能够将硫酸全部反应掉,产生氢气质量最多,而与铁、锌反应的硫酸有剩余,由于等质量的铁、锌相比较,锌反应消耗硫酸少,因此锌产生氢气的质量最小;综上所述,本题应选D。
8.(1)镁会被磨掉　(2)①量筒(或量杯)
②ABC　③ABC
解析　(2)①根据题图装置功能推知,测量体积的仪器是量筒。②镁与稀硫酸反应属于固液不加热型,选用A为发生装置;由于灰黑色固体除了氧化镁之外,还存在少量碱式碳酸镁[MgCO3·Mg(OH)2],它与酸反应会产生CO2气体,故可用碱石灰吸收二氧化碳,同时吸收水分,应选用装置B;氢气难溶于水,因此用装置C收集氢气,氢气从短管进入,水从长管排出到量筒,量筒内水的体积即为生成氢气的体积。因此,须用装置ABC完成该实验。③加入稀硫酸不足,镁带有剩余,造成金属镁的质量分数偏小;装置气密性不好,可能氢气体积偏小,造成金属镁的质量分数偏小;镁与稀硫酸反应放热,反应结束,立即读数,氢气体积受热膨胀偏大,造成金属镁的质量分数偏大。
9.(1)2Cu+O22CuO
(2)不能　CuO+H2SO4 CuSO4+H2O
解析　(1)铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜,增加了参加反应的氧气的质量,故左端的质量增大了,左端下降,反应的化学方程式:2Cu+O22CuO。(2)干燥后再重新吊起(细绳系在玻璃棒的位置不变),玻璃棒不能再次保持水平,因为氧化铜和稀硫酸反应生成了硫酸铜和水,导致左端与酒精灯加热前比较质量减小。
10.(1)b　(2)相同时间内产生气体体积的多少
(3)没有换用不同浓度盐酸多次实验(合理即可)　(4)温度
解析　(1)利用A、B装置测量气体的体积时,气体从a管通入,水从b管排出至B;(2)根据题表的数据, 2分钟内产生气体的体积不同,则实验是通过相同时间内产生气体体积的多少来体现反应快慢的;(3)根据题表,只测定两种不同浓度的盐酸,没有换用其他浓度的盐酸进行多次实验,因此结论不可靠;(4)查阅资料得知,化学反应中往往伴随着能量的变化,即猜想锌与盐酸反应快慢还可能与温度有关。
11.(1)B和D　(2)气泡,松手后导管中有一段水柱
(3)解:盐酸中溶质氯化氢的质量为7.3 g×5%=0.365 g,设生成氢气的质量为m。
Mg+2HClMgCl2+H2↑
　　　73　　　　　 2
　　0.365 g m
=
m=0.01 g
V===0.11 L
答:能收集到0.11 L氢气。
(4)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等合理即可)
解析　(1)由于实验室制氢气在常温下进行,故选择B作为气体发生装置;由于氢气难溶于水且密度比空气小,故选择D作为收集装置。(2)检查气密性时,将导管一端放入水中,用手紧握试管,当观察到水中导管口有气泡产生,松手后导管中有一段水柱,说明气密性良好。(4)实际收集到的气体体积比计算值大,可能的原因有:金属与酸反应为放热反应,导致容器内气体受热膨胀;镁与水反应,生成了氢气;生成的氢气中混有水蒸气等。
素养探究全练
12.①内管气压大于外界大气压,开关打开时,氢气逸出,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锌与稀硫酸继续反应产生氢气,使内管的气压变大。
⑤内管液面下降,使锌与稀硫酸分离,停止产生氢气
解析　打火机的开关打开时,锌和稀硫酸反应不断产生氢气,由于内管气压大于外界大气压,所以氢气逸出,在空气中遇到铂发生燃烧,开关关闭后,由于没有氢气喷出,所以打火机的火焰熄灭。锌与稀硫酸仍继续反应产生氢气,使内管的气压变大,内管液面下降,使锌与稀硫酸分离,停止产生氢气。

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