資源簡介

(共23張PPT)
七年級上冊
題型五　金屬實驗題
2025年中考化學題型專題復習
類型1　金屬活動性的探究問題
【典例1】
金屬材料的廣泛應用,極大地促進了社會發展。
(1)鎵(Ga)及其化合物應用廣泛,常用于半導體、合金、磁性材料等領域。已知鎵在化合物中常為+3價,金屬活動性順序:Zn>Ga>Fe。
①寫出鎵與稀鹽酸反應的化學方程式　　　　　　　　　　　 。
②根據上述信息,下列預測不合理的是　　　　(填字母)。
A.鎵具有導電性　　　　　　　　　
B.氧化鎵的化學式為Ga2O3
C.鎵能與硫酸鋁溶液反應生成鋁
D.H2或CO在高溫條件下能將鎵的氧化物轉化為金屬鎵
2Ga+6HCl 2GaCl3+3H2↑
C
類型1　金屬活動性的探究問題
【典例1】
(2)為了驗證鐵、銅、銀三種金屬的活動性順序,興趣小組同學進行了以下實驗。
①實驗Ⅰ中,能證明鐵的活動性比銀強的證據是　　　 　　　　　　　　　　　　　　　 　 。
②實驗Ⅱ中發生反應的化學方程式是　　　　　　　　　　　　 。
③實驗Ⅲ中的X與Y的組合可能是　　　 　　 。
鐵片表面有銀白色固體析出,溶液由無色變為淺綠色
Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)2
Fe片和硫酸銅溶液或銅片和硫酸亞鐵溶液
類型1　金屬活動性的探究問題
思路分析
驗證三種金屬活動性順序的思路:
先將三種金屬按正確的順序排列:A>B>C。
方法一:“金屬A+B的鹽溶液,B的鹽溶液+金屬C”,即“兩金夾一鹽”,觀察現象。
方法二:“A的鹽溶液+金屬B,金屬B+C的鹽溶液”,即“兩鹽夾一金”,觀察現象。
類型1　金屬活動性的探究問題
(1)②根據活動性Zn>Ga>Fe,Al的活動性>Zn,所以Ga不能與硫酸鋁溶液反應,C不正確。
(2)①通過實驗現象證明鐵的活動性比銀強,鐵表面有銀白色固體析出,溶液由無色變為淺綠色。
③通過實驗Ⅰ得到金屬活動性Fe>Ag,通過實驗Ⅱ得到金屬活動性Cu>Ag,無法判斷Fe、Cu的金屬活動性強弱,為了判斷Fe、Cu的金屬活動性強弱,可以將Fe片放入銅的鹽溶液中,也可以將Cu片放入鐵的鹽溶液中。
類型1　金屬活動性的探究問題
針對練1
[2024黔南州模擬]金屬材料的應用推動了社會發展,被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡位于貴州省平塘縣,是目前世界上最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡,支撐它的角鋼塔架中含有鐵、銅、錳(Mn)元素,某小組同學準備探究這三種金屬的活動性強弱。
【實驗目的】探究鐵、銅、錳三種金屬的活動性強弱。
【實驗設計】設計如圖所示實驗。
類型1　金屬活動性的探究問題
針對練1
【實驗現象】只有實驗①無明顯現象發生。
【實驗分析】生成物中錳元素顯+2價。
(1)寫出四個實驗中的任意一個發生反應的化學方程式　　　　　　　　　　　　　　　　 ,幾個反應的共同特點是　　　　　　　。
Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑(或Mn+FeSO4 MnSO4+Fe,或Mn+CuSO4 MnSO4+Cu)
都是置換反應
類型1　金屬活動性的探究問題
針對練1
(2)同學們分析發現,不需要進行實驗　　　　(填序號)也可以達到實驗目的。
【實驗結論】
(3)鐵、銅、錳三種金屬的活動性強弱為　　　　　　　　。
【實驗拓展】
(4)現將由5.5 g錳、5.6 g鐵、6.4 g銅組成的混合物放入一定量的稀硫酸中,充分反應后過濾得到固體12 g,則產生氫氣的質量為 g。(相對原子質量:H—1,Mn—55,Fe—56,Cu—64)
④
Mn>Fe>Cu
0.2
類型1　金屬活動性的探究問題
(1)只有實驗①無明顯現象發生,說明實驗①無反應發生,實驗②③④都有反應發生。②中鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣Fe+H2SO4 FeSO4+ H2↑;③中錳與硫酸亞鐵反應生成硫酸錳和鐵Mn+FeSO4 MnSO4+Fe;
④中錳與硫酸銅反應生成硫酸錳和銅Mn+CuSO4 MnSO4+Cu。上述反應都是金屬與酸或鹽的反應,都屬于置換反應。
(2)由實驗①可知,金屬活動性:(H)>Cu;由實驗②可知,金屬活動性:Fe>(H);由實驗③可知,金屬活動性:Mn>Fe;由實驗④可知,金屬活動性:Mn>Cu。實驗①②③已經說明金屬活動性:Mn>Fe>(H)>Cu,所以不需要進行實驗④也可以達到實驗目的。
類型1　金屬活動性的探究問題
(4)由(2)可知,金屬活動性:Mn>Fe>(H)>Cu,充分反應后過濾得到的12 g固體中含有6.4 g Cu,則未參加反應的Fe為12 g-6.4 g=5.6 g,即只有5.5 g Mn與稀硫酸反應,設生成的氫氣質量為x。
Mn+H2SO4 MnSO4+H2↑
55 2
5.5 g x
解得x=0.2 g,
即產生氫氣的質量為0.2 g。
類型2　有關流程圖及定量研究的問題
【典例2】
金屬材料的應用推動了社會的發展。新型材料的研制,已成為現代高新技術的重要物質基礎。
(1)目前常用的1元硬幣為鋼芯鍍鎳合金,具有耐腐蝕、　　　 　　　　 　等優點。
(2)鎂和鋁可熔煉成Mg17Al12鎂合金,熔煉過程只能在真空中,不能在空氣中進行的原因是　　　　　　　　　　　 (寫其中一個化學方程式)。
硬度大
2Mg+O2 2MgO(或4Al+3O2 2Al2O3)
類型2　有關流程圖及定量研究的問題
【典例2】
(3)某廢棄物中可能含有Cu、CuO、Mg、Zn中的一種或幾種,為確定其成分并回收金屬,取樣品進行如圖實驗。(相對原子質量:H—1,O—16,Mg—24,Cu—64,Zn—65)
①步驟Ⅱ的操作是　　　　。
②步驟Ⅱ中產生的現象是　　　　　 。步驟Ⅲ中鋅和稀硫酸反應的化學方程式為　　　　　　　 。
過濾
有紅色固體產生、有氣泡產生、溶液由藍色變為無色
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
類型2　有關流程圖及定量研究的問題
【典例2】
③若溶液C中只含一種溶質,則樣品的成分是　　　　　　　 。
④通過測氫氣的質量,也可確定樣品的成分,則w的值為　　 　　　　　　　　　(用含m和n的代數式表示)。
Cu、CuO、Zn
≤w≤
類型2　有關流程圖及定量研究的問題
圖示化分析
Cu、CuO、Mg、Zn中的一種或幾種
Cu不與酸反應，其余都反應，CuO+H2SO4═CuSO4+H2O,
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑，Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
加酸有銅剩余，說明樣品中一定有Cu
加過量的鋅粉得到的固體B中有銅，說明溶液A中一定有CuSO4，且還有過量的稀H2SO4溶液,現象為有紅色固體析出、有氣泡產生、溶液由藍色變為無色
一定有CuSO4、H2SO4，可能有ZnSO4、MgSO4
生成的Cu和過量的Zn
一定有ZnSO4，可能有MgSO4
Cu是CuO與酸反應生成CuSO4中置換出來的，因此可求出CuO的質量
可以是Mg、Zn任一種反應產生的，也可以是Mg、Zn的混合物反應產生的
類型2　有關流程圖及定量研究的問題
圖示化分析
Mg+H2SO4 ZnSO4+H2↑
24 2 65 2
(m-2n) g x (m-2n) g y
x= y=
≤w≤
類型2　有關流程圖及定量研究的問題
(2)熔煉過程只能在真空中進行,因為Mg、Al均能與氧氣反應,化學方程式為2Mg+O2 2MgO、4Al+3O2 2Al2O3。
(3)①將固液分離的方法是過濾。
②Zn先與CuSO4反應再與H2SO4反應,有紅色固體產生、有氣體產生、溶液由藍色變為無色。步驟Ⅲ中過量的鋅和稀H2SO4反應:Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑。
類型2　有關流程圖及定量研究的問題
④樣品為m g,根據步驟Ⅰ現象知一定有Cu,為n g,根據步驟Ⅲ知一定有CuO,經計算CuO也為n g,所以剩余金屬的質量為(m-2n) g,利用極值法進行計算:
Mg+H2SO4 MgSO4+H2
24 2
(m-2n) g x
x=
類型2　有關流程圖及定量研究的問題
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
65 2
(m-2n) g y
y=
w的值是一個范圍:≤w≤
類型2　有關流程圖及定量研究的問題
針對練2
[2024遵義模擬]銅合金在生活中應用廣泛,銅合金中還可能有Zn、Fe、Ni等,回答下列問題:
(1)銅合金相比純銅的優點為　　　　　　　　　　　　。
(2)Ni的活潑性介于Fe與Cu之間,寫出一組能驗證該結論的試劑:　　　　　　　　　　　　　 。
硬度大、抗腐蝕性強
Ni、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液(合理即可)
類型2　有關流程圖及定量研究的問題
針對練2
(3)某化學工業廢水中含有CuSO4 、FeSO4,通過下列流程回收FeSO4和Cu。
①操作Ⅰ的名稱為　　　　。
②加入試劑a時反應的化學方程式為　　　　　　　　　　 。
③試劑b需過量的目的是　　　　　　　　　　　　,反應的現象為　　　　　　　　　　 　 。
過濾
Fe+CuSO4 Cu+FeSO4
使鐵完全轉化為硫酸亞鐵
固體減少,產生氣泡且溶液由無色變成淺綠色
類型2　有關流程圖及定量研究的問題
針對練2
(4)含銅60%的某銅合金,其成分可能為Cu-Zn 合金或Cu-Fe合金,請從定量角度設計實驗證明該銅合金的組成 　 。(相對原子質量:H—1,Fe—56,Zn—65)
取該銅合金a g,加入足量的稀硫酸,若測得生成氫氣的質量為a g,說明該銅合金為Cu-Zn合金,若測得氫氣的質量為a g,說明該合金為Cu-Fe
類型2　有關流程圖及定量研究的問題
(2)要判斷Cu、Fe、Ni的金屬活動性,利用金屬的化學性質(與酸反應、與鹽溶液反應)設計實驗,根據題意Ni的金屬活動性介于Fe與 Cu之間,可以將Ni分別放入Fe、 Cu的鹽溶液中進行實驗。
(3)②加入Fe,可將CuSO4中的Cu置換出來:Fe+CuSO4 Cu+FeSO4。
③過量試劑b是將鐵完全轉化為硫酸亞鐵;現象為固體減少,產生氣泡,溶液由無色變成淺綠色。
類型2　有關流程圖及定量研究的問題
(4)假設該合金是Cu-Zn 合金,質量為a g,則鋅的質量為40% a g,加入足量的稀硫酸,則測得生成氫氣的質量為a g;假設該合金是Cu-Fe合金,則鐵的質量為40% a g,加入足量的稀硫酸,則測得生成氫氣的質量為a g。

展開更多......

收起↑