資源簡介 專題 29 金屬及其化學性質一 、選擇題1.超市里買來的餅干、堅果類食品使用鋁箔來包裝, 鋁能制作成鋁箔,這是利用了鋁的( )A.延展性B.導電性C.導熱性D.熔點高2.最近, 科學家研制出一種紙質電池, 這種“軟電池 ”采用薄層紙片作為載體和傳導體, 在一邊附著 鋅,在另一邊附著二氧化錳。電池總反應為:Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH。下列說法不正確的是( )A.該反應不可能是置換反應B.該反應中不止一種元素的化合價發生變化C.該反應中 MnO2 可能催化劑D.該反應中 MnOOH 不是堿3.下列家庭小實驗不能成功的是( )A.用食鹽水除去菜刀表面的鐵銹B.用玻璃杯、口罩、筷子做粗鹽提純實驗C.用食醋鑒別食鹽和純堿D.用涂油漆方法防止鐵生銹4.鎳(Ni)是一種金屬元素,其金屬活動性比鉛強。已知鎳的化合物 NiCl2 和 Ni(NO3)2 易溶于水,Ni(OH)2微溶于水。下列不能直接反應得到 NiCl2 的是( )A.Ni 和 HCl B.NiO 和 HClC.Ni(OH)2 和 HCl D.Ni(NO3)2 和 HCl5.可用金屬活動性解釋下列現象和事實的是( )①鎂和鋁與稀鹽酸反應的劇烈程度不同;②不能用銅與稀硫酸反應制取氫氣;③用硫酸銅、石灰乳配置農藥波爾多液時,不能用鐵制容器;第 1 頁(共 14 頁)④ 銅能和濃硫酸反應。A. ①③ B. ①②③ C. ①③④ D. ①②③④6.三星堆考古相繼出土一批青銅器等精美文物。青銅的主要成分為銅、錫(Sn)合金,若要驗證銅、錫的化學活動性強弱,下列試劑不能選用的是( )A.ZnSO4 溶液、Cu、Sn B.稀硫酸、Cu、SnC.CuSO4 溶液、Sn D.SnSO4 溶液、Cu7.將等質量的鎂和鐵分別放入左右試管中, 加入等質量分數的稀鹽酸,充分反應后, 冷卻到室溫, 金屬均沒有剩余(U 形管內為水,初始液面相平,反應過程中裝置氣密性良好)。下列說法正確的是( )A.U 形管中液面一直保持相平B.兩支試管中所得溶液的質量相等C.U 形管中液而最終情況為左降右升D.依據 U 形管中最終液面的高低可判斷金屬的活動性強弱8.據圖示判斷 X、Y、Z 三種金屬與氫的活動性由強到弱的順序是( )A.X>H>Y>Z B.Y>Z>X>H C.Z>Y>X>H D.X>H>Z>Y9.等質量的 X、Y 兩種金屬分別和足量的等體積、等濃度的鹽酸反應,產生氣體的質量與時間的關系如圖所示。下列說法中不正確的是( )第 2 頁(共 14 頁)A.t1 時,產生氣體的質量:X>YC.t3 時,消耗金屬的質量:X=YB.t2 時,消耗金屬的質量:X>YD.t3 時,消耗鹽酸的質量:X=Y10.相同質量的鐵、鋅、鎂、鋁分別與足量的鹽酸反應, 產生氫氣的質量與反應時間的關系如圖所示,圖中曲線①②③④對應的金屬是( )A.鋁、鎂、鋅、鐵 B.鐵、鋅、鎂、鋁C.鋁、鎂、鐵、鋅 D.鋅、鎂、鐵、鋁二 、填空題11.金屬材料在生產生活中有廣泛的用途,人類的生產生活離不開金屬。(1)銅制插頭,這是利用金屬銅具有良好的 的性質。(2)鐵制品易銹蝕,工廠用稀硫酸除去鐵銹的原理是 。(用化學方程式表示)12.向一定質量的 Mg(NO3)2 和 Gu(NO3)2 混合溶液中加入 a 克鋅粉和鐵粉的混合物, 充分反應后過 濾,得到不飽和的濾液和濾渣, 將濾渣洗滌、干燥后再稱量, 發現質量仍為 a 克。則濾液中一定含有 的溶質是 。若忽略操作中的溶液損失、濾液中溶質的質量 (填“大于 ”“小于"或“等于”)原混合溶液中溶質的質量。13.金屬材料由于其特性,與我們的生活息息相關。(1)家庭用導線曾經經歷了鐵絲、鋁絲, 到今天普遍使用銅絲, 性不斷提高:(2)金屬鋁化學性質活潑,但是鋁鍋、飲料罐大量使用鋁材料,這是因為它的表面易生成一層 。(3)采礦、污水灌溉會將汞、鎘、鉻、鉛等元素排入環境會產生 污染,嚴重危害人類健康。14.等質量、顆粒相似的 A.B 兩種活潑金屬(化合價均為+2 價)與足量稀鹽酸反應,產生 H2 質量與反應時間的關系如圖所示。(1)A.B 兩種金屬可能是 Mg 和 Fe;Zn 和 Fe 或 Zn 和 Cu 三種組合中的一種,則 A.B 兩種金屬可能 第 3 頁(共 14 頁)是 。(2)A.B 兩種金屬元素的相對原子質量大小關系是: A B(選填“大于 ”或“小于 ”或“等于”)。15.(1)2.4 克鎂和某金屬的混合物和足量酸反應,生成氫氣 0.24 克,則該金屬可能為 (從鋁、銅、鐵中選答案)(2)在 Mg(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2 的混合溶液中加入一定量鋅粉,充分反應后過濾, 得濾渣和濾液。若向濾渣中滴加稀鹽酸, 有氣泡產生,則濾渣中一定有 (填化學式);濾液中所含溶質為 (填化學式)。三 、實驗探究題16.圖甲裝置可以用來比較不同金屬與稀鹽酸反應的快慢情況。其中的壓強傳感器能夠測出密閉容器內 的氣壓大小。現將等質量的鎂、鋁、鐵與等量的等濃度的稀鹽酸反應的相關數據記錄如圖乙。已知在等溫、等體積條件下,裝置內氣壓與氣體的量成正比。(1)實驗中還要控制成一致的變量是(2)分析乙圖,根據 得出三次實驗的鹽酸都已反應完全。(3)在進行上述實驗過程中,發現每組實驗測得的裝置內壓強的實際值。都比計算得到的理論之大。如圖丙所示。請分析可能的原因17.在鹽酸除鐵銹的實驗中, 常會發現生銹的鐵釘表面有一些氣泡產生。[提出問題]氣泡是怎么產生的?[猜想假設]猜想 1: ;猜想 2:鐵與水反應;猜想 3:鐵銹與水反應。[實驗過程]為了驗證假設,某同學設計了如圖甲所示的實驗方案進行探究。第 4 頁(共 14 頁)甲 現象 結論試管 1 有氣泡產生 猜想( 1) 正確試管 2[反思]⑴有同學認為上述實驗不夠嚴謹,于是他們又設計了如圖乙的對照實驗,這樣設計實驗的目的是: 。⑵還有同學想: 氣體會不會是鐵銹與水反應產生的?他認為還要補充一個鐵銹與水反應的實驗, 你覺得有沒有必要 ?四 、解答題18.Cu,Zn 合金稱為黃銅,有優良的導熱性和耐腐蝕性,可用作各種儀器零件。化學興趣小組的同學為 了測定某黃銅的組成,取 20g 該黃銅樣品于燒杯中,向其中分 5 次加入相同溶質質量分數的稀硫酸, 使之充分反應。每次所用稀硫酸的質量及剩余固體的質量記錄于下表:加入稀硫酸的質量 (g) 充分反應后剩余固體的質量 (g)第 1 次 40 m第 2 次 40 14.8第 3 次 40 12.2第 4 次 40 11.2第 5 次 40 11.2試回答下列問題:(1)從以上數據可知, 最后剩余的 11.2g 固體的成分是 ;表格中,m= .(2)黃銅樣品中鋅的質量分數為 .(3)計算所用稀硫酸中硫酸的質量分數是多少?第 5 頁(共 14 頁)19.現有一包由 6.5g 鋅和 5.6g 鐵混合而成的粉末, 把它加入到一定量的硝酸銀溶液中, 反應結束后過濾,洗滌, 烘干。(1)若測得濾渣中含有三種物質,則濾液中含有的溶質是 。(2)若測得濾渣中含有兩種物質,則這兩種濾渣分別是 。(3)若測得濾渣中只含有一種物質, 求此濾渣的質量。20.請根據下圖所示的實驗過程和提供的數據計算并寫出過程(1)生成氫氣 g;(2)合金中銅的質量分數是 ;(3)所用稀硫酸的溶質質量分數是多少? (寫出計算過程, 計算結果保留到 0.1%)第 6 頁(共 14 頁)專題 29 金屬及其化學性質答案解析一 、選擇題1.A【解析】鋁制作成鋁箔是鋁的形狀發生了變化,是利用了鋁的延展性, 故選 A.2.C【解析】A.根據置換反應反應物和生成物都一種單質和一種化合物分析;B、根據單質中元素化合價為 0、化合物中元素化合價代數和為 0 分析;C、根據催化劑為條件, 方程式左邊物質為反應物分析;D、根據堿的溶液中陰離子全部是氫氧根離子分析。A. 該反應生成物沒有單質,不可能是置換反應 ,不符合題意;B、 該反應中鋅和錳元素的化合價發生變化 ,不符合題意;C、 該反應中 MnO2 是反應物, 一定不是催化劑 ,符合題意;D、 該反應中 MnOOH 陰離子不全部是氫氧根離子, 不是堿 ,不符合題意;故選 C。3.A【解析】A.根據金屬除銹的方法分析;B、根據過濾原理分析;C、根據酸的性質分析;D、根據防銹措施分析。A.食鹽水不能與鐵銹發生反應, 不能除銹,符合題意;B、口罩相當于濾紙,筷子可當作玻璃棒, 所以可作過粗鹽提純實驗,不符合題意;C、食醋可與純堿反應產生氣泡, 與食鹽不反應,可用于鑒別食鹽和純堿,不符合題意;D、涂油漆可使鐵與氧氣和水隔離,能防止鐵生銹, 不符合題意;故答案為: A.4.D【解析】(1)在金屬活動性順序表中,排在氫前面的金屬能和酸反應置換出氫氣;第 7 頁(共 14 頁)(2)如果有沉淀、水或氣體生成,那么復分解反應就能進行。A.在金屬活動性順序表中,鉛排在氫的前面, 可以與酸反應; 由于鎳的活動性比鉛強, 所以鎳能與稀鹽酸反應生成 NiCl2 和 H2 ,故 A 正確不合題意;B. NiO 和 HCl 反應生成 NiCl2 和 H2O,故 B 正確不合題意;C. Ni(OH)2 和 HCl 反應生成 NiCl2 和 H2O,故 C 正確不合題意;D.如果 Ni(NO3)2 和 HCl 反應, 生成 NiCl2 和 HNO3 ,由于不符合復分解反應的條件, 所以不能實現, 故 D錯誤符合題意。故選 D。5.B【解析】(1)金屬的活動性越強,它與酸反應的越劇烈;(2)在金屬活動性順序表中,排在氫前面的金屬才能和酸反應置換出氫氣;(3)因為濃硫酸的氧化性非常強,所以銅能夠和它反應。①鎂和鋁與稀鹽酸反應的劇烈程度不同, 是因為鎂排在鋁的前面, 活動性更強,故①符合題意;②不能用銅與稀硫酸反應制取氫氣, 是因為銅排在氫的后面, 故②符合題意;③用硫酸銅、石灰乳配置農藥波爾多液時,不能用鐵制容器, 是因為鐵排在銅的前面, 能夠將銅從溶液中置換出來, 故③符合題意;④ 銅能和濃硫酸反應, 是因為濃硫酸的氧化性強, 故④不合題意。故選 B。6.A【解析】在金屬活動性順序表中,排在前面的金屬能夠將后面的金屬從鹽溶液中置換出來。A.ZnSO4 溶液與 Cu、Sn 都不反應,無法判斷活動性強弱, 故 A 符合題意;B.稀硫酸和 Cu 不反應, 和 Sn 反應,可以判斷二者活動性強弱,故 B 不合題意;C.CuSO4 溶液和 Sn 反應, 說明錫的活動性大于銅, 故 C 不合題意;D.SnSO4 溶液和 Cu 不反應,說明銅的活動性小于錫,故 D 不合題意。故選 A.7.C【解析】根據等質量鎂和 鐵完全與鹽酸反應, 鎂產生氫氣速率大于鐵,鎂產生氫氣質量大于鐵分析。第 8 頁(共 14 頁)鎂的活動性大于鐵, 將 等質量鎂和鐵分別與等質量鹽酸反應, 金屬沒有剩余,則酸完全反應,鎂產生氫氣速率大于鐵且產生氫氣質量鎂大于鐵。A. U 形管中液面始終左降右升,不符合題意;B、因最終產生氫氣不相等,所以兩支試管中所得溶液質量不相等, 不符合題意;C、 U 形管中液面最終情況為左降右升 ,符合題意;D、U 形管中最終液面的高低取決于產生氫氣的多少, 依據 U 形管中最終液面的高低不能判斷金屬的活動性強弱 ,不符合題意;故選 C。8.B【解析】(1)在金屬活動性順序表中,排在前面的金屬可以將后面的金屬從鹽溶液中置換出來;(2)在金屬活動性順序表中,位置越靠前,它的活動性越強。Y 表面有 Z 析出,說明活動性 Y>Z;Z 表面有 X 析出,說明活動性 Z>X;X 表面有氣泡冒出, 說明活動性 X>H。那么從強到弱的排序為: Y>Z>X>H。故選 B。9.D【解析】根據圖像可知,X 圖像的傾斜角度大,所以它的反應比 Y 更快一些;當氣體的質量變成一條水 平線時,說明不再有氣體產生, 即這種金屬已經全部反應完, 據此分析即可。A 根據圖像可知,t1 時,產生氣體的質量是 X>Y,故 A 正確不合題意;B.根據圖像可知,t2 時, X 已經消耗完,Y 還沒有消耗完,而開始時兩者的質量相等,所以 t2 時消耗金屬的質量 X>Y,故 B 正確不合題意;C.由題干可知, 二者生成氣體的質量保持不變,說明兩種金屬全部消耗完; 因為開始時金屬的質量相等,所以消耗金屬的質量 X=Y,故 C 正確不合題意;D.t3 時, 產生氣體的質量是 X>Y,所以消耗鹽酸的質量應該是 X>Y,故 D 錯誤符合題意。故選 D。10.C第 9 頁(共 14 頁)【解析】根據四種金屬的活動性順序分析,活動性順序越強反應速率越快, 即相等時間產生氫氣越多。鐵、鋅、鎂、鋁金屬活動性順序為鎂>鋁>鋅>鐵, 所以相同時間產生氫氣的質量關系為鎂>鋁>鋅>鐵,由此確定曲線①②③④分別對應的金屬為鋁、鎂、鋅、鐵;故選 C。二 、填空題11.(1)導電性(2)Fe2O3+3H2SO4=3H2O+Fe2 (SO4)3【解析】(1)銅可制成插頭,說明銅具有良好的導電性;(2)鐵銹成分為氧化鐵,與硫酸反應生成硫酸鐵和水,反應方程式為 Fe2O3+3H2SO4=3H2O+Fe2 (SO4)3 。12.Mg(NO3 )2 、 Zn(NO3 )2 、 Fe(NO3 )2 ;等于【解析】根據向一定質量的 Mg(NO3)2 和 Cu(NO3)2 混合溶液中加入 a 克鋅粉和鐵粉的混合物,鋅 與鐵都不能與硝酸鎂反應,都能與硝酸銅反應,且鋅先與硝酸銅反應, 然后鐵再反應, 鋅與硝酸銅反應固體質量增加,溶液減少,鐵與硝酸銅反應,固體質量減少,溶液質量增加分析。向一定質量的 Mg(NO3)2 和 Cu(NO3)2 混合溶液中加入 a 克鋅粉和鐵粉的混合物,鋅與鐵都不能與 硝酸鎂反應,都能與硝酸銅反應,且鋅先與硝酸銅反應, 然后鐵再反應,三金屬的相對原子質量為鋅> 銅>鐵,即鋅與硝酸銅反應時固體質量減少,鐵與硝酸銅反應時,固體質量增加,若反應后質量仍為 a 克, 則鋅和鐵都發生了反應, 溶液中一定有的溶質是 Mg(NO3)2 、 Zn(NO3)2 、 Fe(NO3)2 ,可能有 Cu(NO3)2, 若忽略操作中的溶液損失、濾液中溶質的質量等于原混合溶液中溶質的質量。故答案為: Mg(NO3)2 、 Zn(NO3)2 、 Fe(NO3)2 ;等于。13.(1)導電性(2)氧化物(3)重金屬【解析】根據金屬的性質分析, 金屬具有導電性, 鋁化學性質活潑,表面易形成氧化膜及重金屬對 環境有危害。(1)金屬制成導線是利用其導電性;(2) 金屬鋁化學性質活潑,但是鋁鍋、飲料罐大量使用鋁材料, 這是因為它的表面易生成一層氧化第 10 頁(共 14 頁)物保護膜;(3) 汞、鎘、鉻、鉛等元素為重金屬元素, 采礦、污水灌溉會將汞、鎘、鉻、鉛等元素排入環境會產生重金屬污染,嚴重危害人類健康。故答案為:(1)導電性;(2)氧化物;(3)重金屬。14.(1)Zn 和 Fe(2)大于【解析】(1)在金屬與酸反應的過程中, 金屬的活動性強弱決定反應的快慢,金屬的相對原子質量決定了生成氫氣的多少;(2)根據(1)中的分析解答。(1)根據圖片可知,A 生成氫氣的速度大于 B,則 A 的金屬活動性大于 B。二者與酸反應的化學方程式 為: A+2HCl=ACl2+H2 ↑; B+2HCl=BCl2+H2 ↑,據此可知,質量相等時, 相對原子質量越小的,生成氫氣 的質量越大。根據圖片可知, A 生成的氫氣質量小,但是 A 的相對原子質量大,那么 A.B 金屬應該為Zn 和 Fe。(2)根據(1)中分析可知: A.B 兩種金屬元素的相對原子質量大小關系是:A>B。15.(1)鋁(2)Zn、Ag、Cu;Zn(NO3)2 、Mg(NO3)2【解析】(1)根據方程式中物質間質量關系先計算出 2.4 克鎂產生氫氣質量,再由混合物產生氫氣質量判斷金屬雜質的成分分析;(2)根據鋅不能與硝酸鎂反應, 先與硝酸銀反應, 然后與硝酸銅反應, 銅和銀不與酸反應, 鋅能與酸反應分析。(1)設 2.4 克鎂與酸反應產生氫氣質量為 xMg---H224 22.4g x24:2=2.4g:xx=0.2g,而混合物與酸反應產生 0.24 克,銅不與鹽酸反應,2.5 克鐵與鹽酸反應生成氫氣質量小于0.24g,2.4 克鋁與鹽酸反應產生氫氣質量大于 0.24g,所以鎂中混有金屬為鋁;第 11 頁(共 14 頁)(2) 在 Mg(NO3)2 、AgNO3、Cu(NO3)2 的混合溶液中加入一定量鋅粉, 鋅的活動性小于鎂, 不能與硝酸 鎂反應,大于銅和銀,先與硝酸銀反應, 然后再與硝酸銅反應,充分反應后過濾, 得濾渣和濾液。若 向濾渣中滴加稀鹽酸,有氣泡產生, 因銀和銅都不與酸反應, 說明濾渣中一定含有鋅, 鋅過量, 則硝酸銀和硝酸銅全部反應, 故濾渣成分為 Zn、Ag、Cu;濾液成分為 Zn(NO3)2 、Mg(NO3)2。故答案為:(1)鋁;(2)Zn、Ag、Cu;Zn(NO3)2 、Mg(NO3)2。三 、實驗探究題16.(1)金屬顆粒大小(2)最終裝置內氣壓相同(3)氫氣中混入了氯化氫氣體或水蒸氣【解析】(1)實驗中還要控制成一致的變量是:金屬顆粒大小;(2)分析乙圖,根據最終裝置內氣壓相同得出三次實驗的鹽酸都已反應完全。(3)在進行上述實驗過程中,發現每組實驗測得的裝置內壓強的實際值。都比計算得到的理論之大。如圖丙所示。可能的原因:氫氣中混入了氯化氫氣體或水蒸氣。17.鐵與稀鹽酸反應;無氣泡產生; 證明鐵與水不會反應生成氣體;沒有必要【解析】【猜想 1】鐵為活潑金屬,能夠與酸反應生成氫氣,據此進行猜想;【實驗過程】根據鐵銹與稀鹽酸的反應產物描述現象;【反思】(1)稀鹽酸中除了 HCl,還有水, 可增加一個驗證水和鐵是否反應的實驗,從而保證實驗的嚴謹性;(2)根據鐵銹與稀鹽酸的反應產物進行推測。【猜想 1】鐵與稀鹽酸反應;【實驗過程】鐵銹和稀鹽酸反應,生成氯化鐵和水,沒有氣體生成,因此看到:沒有氣泡生成。【反思】(1)有同學認為上述實驗不夠嚴謹, 于是他們又設計了如圖乙的對照實驗,這樣設計實驗的目的是:證明鐵與水不會反應生成氣體。(2)我覺得沒有必要, 因為:稀鹽酸中既有 HCl,又含有水, 既然鐵銹與稀鹽酸反應沒有氣體生成,就足以說明水和鐵銹不是生成氣泡的原因。四 、解答題第 12 頁(共 14 頁)18.(1)Cu;17.4(2)44%(3)設稀硫酸質量分數為 XZn+ H2SO4= ZnSO4+ H2 ↑65 982.6g 40gx65:98=2.6g:40gxx=9.8%【解析】(1)根據黃銅中鋅能與稀硫酸反應, 銅不能與稀硫酸反應,反應結束后剩余固體為銅分析;(2)根據樣品中銅的質量計算出鋅的質量及質量分數分析;(3)根據反應的鋅的質量及方程式中鋅與硫酸質量比計算硫酸的質量分數分析。(1)黃銅中鋅能與稀硫酸反應, 銅不能與稀硫酸反應, 由表中數據可知,所加稀硫酸過量, 最后剩余 11.2 克固體為銅, 加入 40 克稀硫酸完全反應消耗鋅的質量為 14.8-12.2=2.6 克, 則 m=14.8+2.6=17.4g.(2)黃銅樣品中鋅的質量分數為 × 100% = 44%.19.(1)Zn(NO3)2 (硝酸鋅)(2)Ag、Fe(銀和鐵)(3)設鋅置換產生銀 x,鐵置換產生銀 y。Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+ 2Ag65 2166.5g xFe+2AgNO3=Fe(NO3)2+ 2Ag56 2165.6g y(=) 65 6.5g216x第 13 頁(共 14 頁)(=) 56 5.6g解得: x=21.6g解得: y=21.6gM=21.6g+21.6g=43.2g216y第 14 頁(共 14 頁)【解析】根據鋅、鐵、銀的活動性分析, 鋅鐵與硝酸銀反應的順序為鋅先鐵后,由此確定反應過程中濾渣和濾液的成分, 并利用方程式中鋅、鐵的質量計算生成的銀的質量。(1)鋅和鐵的混合物加入硝酸銀溶液中, 鋅先與硝酸銀反應, 然后鐵再與硝酸銀反應, 若測得濾渣中含有三種物質, 即鋅、鐵、銀,則濾液中只有硝酸鋅;(2) 若測得濾渣中含有兩種物質, 則這兩種濾渣分別是鐵和銀;故答案為:(1)Zn(NO3)2 (硝酸鋅) ;(2) Ag、Fe(銀和鐵) ;(3) 43.2g。20.(1)0.2(2)35%(3)所用稀硫酸的溶質質量分數為: × 100% = 10.5%【解析】先根據化學方程式的計算分析生成氫氣的質量, 消耗鋅的質量,稀硫酸中溶質的質量, 再根據溶質質量分數的概念進行解答。(1) 生成 ZnSO4 的質量為: 100gx16.1%=16.1g設:生成氫氣的質量為 x,消耗鋅的質量為 y,稀硫酸中溶質的質量為 z,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 ↑65 98 161 2y z 16.1g x65 98 161 2= = =y z 16. 1g x解得: x=0.2g y=6.5g z=9.8g故生成氫氣 0.2g;(2)合金中銅的質量分數是:10.5g × 100% = 35% 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫