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一、选择题:
1.金属钛被誉为21 世纪的“明星”金属,具有很多优良性能,被广泛应用于各行各业。为探究钛与镁、铜
金属活动性的强弱,选取的下列各组试剂中正确的是(提示:钛的活动性在镁和氢之间)( )
①钛 镁 铜 稀盐酸 ②镁 钛 硫酸铜溶液 ③镁 铜 氯化钛溶液 ④钛 铜 硫酸镁溶液 ⑤钛 硫酸镁溶液 硫酸
铜溶液 ⑥铜 硫酸镁溶液 氯化钛溶液
A.①②③⑤
B.②③④⑥
C.①②⑤⑥
D.①③④⑤
【答案】A
【解析】①钛的活动性在镁和氢之间,镁和钛能和稀盐酸反应,镁和稀盐酸反应比钛快,镁的活动性强于
钛,铜不和稀盐酸反应,则金属活动性:镁>钛>铜,故正确;②根据钛与硫酸铜溶液反应生成了硫酸钛,
镁能与硫酸钛反应,可比较金属的活动性强弱,则金属活动性:镁>钛>铜,故正确; ③镁和氯化钛溶液
反应,铜不和氯化钛溶液反应,则金属活动性:镁>钛>铜,故正确;④钛和铜均不和硫酸镁溶液反应,则
金属活动性无法比较,故不正确;⑤钛和硫酸镁溶液不反应,和硫酸铜溶液反应,则金属活动性:镁>钛>
铜,故正确; ⑥铜和硫酸镁溶液、氯化钛溶液均不反应,则铜的活动性比镁和钛弱,镁和钛的活动性无法
比较,故不正确。故选A。
2.下列各物质,由金属和同一种酸直接反应制取的是( )
A.
和
B.
和
C.
和
D.
和
【答案】A
【解析】A、铝和锌的活动性均在氢前,所以和铝都能与硫酸反应能生成硫酸锌和硫酸铝,符合题意;B、
钾和钠的活动性在氢前,所以钾与硫酸反应能生成硫酸钾,而钠需要和亚硫酸反应生成亚硫酸钠,不符合
题意;C、铁和盐酸反应只能生成氯化亚铁不能生成氯化铁,不符合题意;D、镁的活动性在氢前,所以镁
与盐酸反应能生成氯化镁;铜在氢的后面不会与盐酸反应,所以不能由酸和金属反应直接制得;不符合题
意。故选:A。
第2 课 金属化学性质01
第8 单元
3.将金属M 的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后,溶液呈无色,继续向烧杯中加入一定量
的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。根据上述实验分析,下列说法错误的是( )
A.金属活动性强弱顺序:M>Cu>Ag
B.滤渣中可能有金属M
C.滤液中至少含有两种溶质
D.滤渣中一定有Ag
【答案】B
【详解】A、溶液呈无色,M 和硝酸铜溶液反应,则M 的金属活动性强于铜,加入一定量的硝酸银溶液,
充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,则铜的金属活动性强于银,则
金属活动性强弱顺序:M>Cu>Ag,故A 正确;B、M 的金属活动性最强,M 和硝酸铜溶液和硝酸银均反
应,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,故滤渣中没有金属M,故B 不正确;C、加入一定量的硝酸
银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,则滤液中含有M 的盐溶液和硝酸铜,可能含有硝酸银,
故至少含有两种溶质,故C 正确;D、加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,
铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,则滤渣中一定有Ag,故D 正确。故选B。
4.某学生为了验证锌、银、铜三种金属的活动性顺序,设计了五个实验:①将Zn、Cu 分别放入稀盐酸中;
②将Ag 放入Cu(NO3)2溶液中;③将Cu 放入AgNO3溶液中;④将Cu 放入ZnSO4溶液中;⑤将Zn 放入
AgNO3溶液中。下列实验组合不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是( )
A.①②
B.①③
C.①⑤
D.②④
【答案】C
【详解】A、①能验证锌比铜强,②能验证铜比银强,故此项可验证三种金属的活动性顺序,故选项正确;
B、①能验证锌比铜强,③能验证铜比银强,故此项可验证三种金属的活动性顺序,故选项正确;C、①能
验证锌比铜强,⑤能验证锌比银前,但铜和银的活动性强弱没有验证,故不能验证三种金属的活动性,故
选项错误;D、②能验证铜比银强,④能验证锌比铜强,故此项可验证三种金属的活动性顺序,故选项正
确。故选C。
5.向一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入锌粉,所得溶液的质量与加入锌粉的质量关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.a 点所得溶液中的溶质是硝酸铜、硝酸锌
B.向b 点所得固体中加入盐酸有气泡产生
C.c 点所得固体为银和铜
D.d 点所得溶液中溶质一定有硝酸锌,可能有硝酸铜
【答案】C
【详解】A、a 点是锌和部分硝酸银反应,溶液中的溶质有:反应生成的硝酸锌、剩余的硝酸银和没有反应
的硝酸铜,错误;B、b 点时锌和硝酸银恰好反应,固体中只有银一种物质,加入盐酸没有气泡产生,错误;
C、b~c 段是锌和硝酸铜反应,c 点表示锌和硝酸铜恰好反应,所得固体为银和铜,正确;D、d 点表示锌
过量,所得溶液中溶质只有硝酸锌,错误。故选C。
6.将一定量的锌粉加入到硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸镁的混合溶液中,过一段时间后过滤,向滤渣中加入
稀盐酸有气泡产生,则下列叙述正确的是
①滤渣中一定含有锌
②滤渣中一定含有铜,可能含有锌
③向滤渣中加入稀盐酸,最后溶液一定变成浅绿色
④滤液中溶质一定含有硫酸锌和硫酸镁
⑤滤液的颜色不可能为浅绿色
A.①④⑤
B.②③④⑤
C.②③④
D.②④
【答案】D
【详解】由于铜的活动性比铁弱,故锌先将铜完全置换出来后在与硫酸亚铁反应。现向滤渣中加入稀盐酸
有气泡产生,说明滤渣中一定含有铜和铁,可能含有锌。虽然铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,但是
若有锌,向滤渣中加入稀盐酸,最后溶液不一定变成浅绿色;滤液中一定含有硫酸镁和硫酸锌,一定没有
硫酸铜,可能含有浅绿色的硫酸亚铁,②④正确。故选D。
二、填空题:
7.某化工厂的废液中主要含有硝酸银、硝酸铜。取一定量的该废液样品,加入镁粉和铜粉,充分反应后
过滤,得到滤液和滤渣。 请填写下列空格:
(1)若滤渣中有镁粉,则滤渣中除镁粉外还含有________(填写名称,下同)。
(2)若滤渣中有铜粉,则滤液中的溶质一定含有________,可能含有________。
(3)若滤渣中没有铜粉,则滤液中的溶质一定含有________,可能含有________。
(4)反应后得到滤液的质量________ (选填“小于”、“大于”或“等于”)反应前所取废液样品的质量。
【答案】(1)铜和银。(2)硝酸镁,硝酸铜。(3)硝酸镁、硝酸铜_,硝酸银。(4)小于
【详解】三种金属的活动性顺序为:镁>铜>银;在金属活动顺序表中,排在氢前边的金属能和酸发生置换
反应生成盐和氢气。金属的位置越靠前,金属的活动性越强。位置靠前的金属能将位于其后的金属从它的
盐溶液中置换出来。向含有硝酸银、硝酸铜的废液中,加入镁粉和铜粉,镁先与硝酸银、硝酸铜反应,生
成硝酸镁和银、铜,镁反应完后如果硝酸银还有剩余,铜再与剩余的硝酸铜反应生成硝酸铜和银,充分反
应后过滤,(1)若滤渣中有镁粉,则滤渣中除镁粉外还含铜和银。(2)若滤渣中有铜粉,则滤液中的溶
质一定含有硝酸镁,可能含有硝酸铜。(3)若滤渣中没有铜粉,则滤液中的溶质一定含有硝酸镁、硝酸
铜_,可能含有硝酸银。(4)因为质量关系为:镁—银:24:108,镁—铜:24:64,铜—银:64:108,即反
应掉的金属的质量一定小于被置换出来的金属的质量,所以反应后得到滤液的质量小于反应前所取废液样
品的质量。
8.某化学兴趣小组的同学为了探究锰、镁、铜三种金属的活动性,他们首先将锰片插入到氯化镁溶液中,
一段时间后观察到锰片表面无明显变化;将锰片插入到氯化铜溶液中,一段时间后观察到锰片表面有红色
物质生成。
(1)根据以上实验判断,三种金属的活动性由强到弱的顺序是________。
(2)除氯化铜溶液外,__________________(任举一例)溶液中,也能产生相同的实验现象。
(3)写出单质锰(Mn)与氯化铜溶液反应的化学方程式:__________________________(该化合物中Mn 元素显
+2 价)。
【答案】(1)Mg>Mn>Cu (2)硫酸铜或硝酸铜 (3)Mn+CuCl2=MnCl2+Cu
【详解】(1)活动性较强的金属一般可以将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。将锰片插入到氯化镁
溶液中,一段时间后观察到锰片表面无明显变化,说明锰不能置换出镁,镁的活动性要比锰强;将锰片插
入到氯化铜溶液中,一段时间后观察到锰片表面有红色物质生成,说明锰可以置换出氯化铜溶液中的铜,
锰的活动性比铜强,所以三种金属的活动性由强到弱的顺序是Mg>Mn>Cu。(2)要产生相同的实验现象,
只要是可溶性的铜盐溶液即可,故可以是硫酸铜或硝酸铜。(3)因为Mn 活动性位于Cu 的前面,所以单质
锰(Mn)与氯化铜溶液反应,可以把铜置换出来,反应原理为:Mn+CuCl2=MnCl2+Cu。
9.为了判断Fe、Cu、Zn、Ag 的金属活动性,圆梦同学设计并完成了下列实验,请将相应的内容填写:
(1)将四种金属分别放入稀盐酸内,有气体产生的是__________,其化学方程式为________________(任意
写一个);将能与盐酸反应并且有气体生成的金属分别放入FeCl2溶液和ZnCl2溶液中,在金属表面有物质
析出,该金属是___________,其化学方程式为_____________________;
(2)将没有与稀盐酸反应的金属分别放入AgNO3溶液和CuCl2溶液中,在金属表面有物质析出,该金属是
____,从而得出四种金属的活动性顺序为______________________。
【答案】 (1)Fe、Zn Fe+2HCl=FeCl2+H2↑或Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2 Zn Zn+FeCl2=Fe+ZnCl2
(2) Cu Zn>Fe>Cu>Ag
【解析】(1)Fe、Zn 在金属的活动性顺序中位于氢的前面,放入稀盐酸内,有气体产生,化学方程式为:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2;Zn 在铁的前面,能把铁从它的盐溶液中置换出来,其化学方
程式为:Zn+FeCl2=Fe+ZnCl2;(2)Cu 在金属的活动性顺序中位于氢的后面,不与酸反应,在金属的活动
性顺序中,Cu 在银的前面,能把银从它的盐溶液中置换出来,从而得出四种金属的活动性顺序为:Zn>
Fe>Cu>Ag。
10.金属材料广泛应用于生产生活中。
(1)铁是应用最广泛的金属。生活中用铁锅做炊具,主要利用铁的________性。
(2)为探究铝、铜的金属活动性顺序,某同学选用了下列药品进行实验,其中可行的是________(填字
母)。
A.铝丝、铜丝、氯化镁溶液 B.铝丝、铜丝、硫酸铜溶液
(3)A~G 是初中化学常见的物质。已知A 为黑色固体单质,B 为红棕色粉末,G 为紫红色固体单质,它
们的转化关系如下图所示,回答问题。
①写出化学式:A________;B________。
②反应Ⅱ的化学方程式为__________________。
③反应Ⅲ的化学方程式为__________________。
【答案】 (1)导热
(2)B
(3)C Fe2O3 CO2+C
2CO Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
【解析】(1)铁有优良的导热性故可利用铁制成炊具;(2)A.铝、铜都不能和氯化镁反应,因此不能比
较二者金属活动性顺序;B.铝可以和硫酸铜溶液反应置换出铜,证明铝比铜活泼,可以验证铝、铜的金属
活动性顺序; (3)G 为紫红色固体单质,则G 是铜,A 为黑色固体单质,B 为红棕色粉末,A 和B 高温
能反应生成C 和D,则A 可能是碳,B 可能是氧化铁,生成的D 能与硫酸铜反应生成铜,则D 是铁,C 是
二氧化碳,C 能与A 反应生成E,则E 是一氧化碳,一氧化碳能与F 反应生成铜,则F 是氧化铜,代入框
图,推断合理;因此:①A 是碳,B 是氧化铁,化学式分别为:C;Fe2O3;②反应Ⅱ是二氧化碳和碳在高
温下反应产生一氧化碳,方程式为:CO2+C
2CO;③反应Ⅲ为铁能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,
故反应的化学方程式:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;
三、流程题:
11.11.以下是印刷线路板的生产及废液的处理过程:
请回答下列问题:
(1)写出步骤②中发生的一个反应:______________________
(2)滤渣的成份有________,步骤③中发生反应的化学方程式是______________________
(3)该流程中可以循环、回收利用的物质是:________________。
【答案】 (1)Fe+CuCl2==Cu+FeCl2 (2)Fe、Cu Fe+2HCl==FeCl2+H2↑ (3) FeCl2
【解析】(1)金属活动顺序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au,在金属活动顺序表中,
排在氢前边的金属能和酸发生置换反应生成盐和氢气。金属的位置越靠前,金属的活动性越强。位置靠前
的金属能将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。将铁放入氯化铜、氯化铁、氯化亚铁的溶液中,铁
能与氯化铁反应生成氯化亚铁,与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜;反应方程式为:2FeCl3 + Cu= CuCl2
+2FeCl2 ,Fe+CuCl2==Cu+FeCl2 ,(2) 步骤②反应后的固体即为 滤渣,成份有生成的铜和过量的铁,步骤
③中铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式是Fe+2HCl==FeCl2+H2↑(3) 步骤②与步骤③生
成的氯化亚铁可以在一定条件下转化成氯化铁,可循环利用。
四、科学探究题:
12.常温下,小明同学在练习“金属的化学性质”实验操作时,发现几支试管中冒出气泡的速率有快有慢,
于是他与小芳同学一起合作进行如下探究。
(提出问题)金属与酸反应的快慢受哪些因素影响呢?
(猜想与假设)A.可能与酸的浓度有关;B.可能与金属的种类有关;C.可能与金属的形状有关。
(设计并实验)小明和小芳进行如下实验。
实验
编号
盐酸的
浓度
金属
(均取2 g)
金属的
形状
收集50 mL
氢气所需要
的时间/s
①
10%
镁
粉状
60
②
10%
铁
片状
120
③
10%
镁
片状
102
④
20%
铁
片状
110
(1)实验时需将镁片和铁片进行打磨,其目的是______________________________________。
(2)写出铁与稀盐酸反应的化学方程式:________________________________。
(收集证据)
(3)要比较金属的种类对反应快慢的影响,应选择的实验编号是________。
(得出结论)通过上述四个实验,你得出的影响金属与酸反应的因素有________________________。
(4)实验①中试管外壁发烫,说明镁与稀盐酸反应是放热反应。实验测得该反应中产生气体的速率(v)与时间
(t)的关系如图所示,你认为在t2~t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是_______________________
________________________________。
【答案】(1)除去金属表面氧化物,防止干扰实验 (2) 2HCl+Fe===FeCl2+ H2↑ (3) ②③
(4) 酸的浓度、金属形状和金属种类 镁与盐酸反应消耗了盐酸,盐酸的浓度变小,因此反应速率逐
渐减慢
【解析】【提出问题】金属与酸反应的快慢受哪些因素影响呢?【设计并实验】(1)实验时需将镁片和铁片
进行打磨,其目的是除去金属表面氧化物,防止干扰实验。(2)铁与稀盐酸反应的化学方程式: 2HCl+
Fe==FeCl2+ H2↑。【收集证据】(3)要比较金属的种类对反应快慢的影响,应选择的实验编号是②③,灵活
应用控制变量法。【得出结论】影响金属与酸反应的因素有酸的浓度、金属形状和金属种类。(4)实验①中
试管外壁发烫,说明镁与稀盐酸反应是放热反应。实验测得该反应中产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如
图所示,在t2~t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因∶镁与盐酸反应消耗了盐酸,盐酸的浓度变小,因
此反应速率逐渐减慢。