答案 化学专题训练金属专项.docx
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答案化学专题训练金属专项
化学专题训练:
金属专项
1、判断下列物质间能不能发生置换反应,能反应的写出化学方程式:
①Cu+H2SO4②Zn+CuCl2溶液③Cu+AgCl(不溶)
④Cu+FeSO4⑤Zn+MgCl2溶液⑥Fe+Cu(NO3)2溶液
2、下列化合物可以有金属和酸直接反应制取的是( )
A.氯化铜 B.氯化铁 C.硫酸铁 D.硫酸镁
3、质量相同的下列金属,分别加入到足量的稀盐酸中充分反应,放出氢气最多的是( )A.Mg B.Al C.Cu D.Zn
【题型】判断金属活动性强弱
4、将甲、乙两种金属片分别放入丙的硫酸盐溶液中,甲表面有金属丙析出,乙表面没有任何变化。
据此判断,三种金属的活动性顺序是()
A.甲>丙>乙B.丙>甲>乙C.乙>甲>丙D.甲>乙>丙
5、金属Ni、Mn分别放入其他三种金属X、Y、Z的盐溶液中,反应的结果和有无金属析出的情况如下表所示。
X盐溶液
Y盐溶液
Z盐溶液
Ni
无
无
有
Mn
无
有
有
它们的金属活动性由强到弱的顺序为()
A.XMnYNiZB.ZNiYMnX
C.ZMnYNiXD.XMnNiYZ
6、将金属锰(Mn)投入稀盐酸中,有气泡产生。
将镁条插入硫酸锰溶液中,如果有锰析出,则Mn、Mg、Cu的金属活泼性由强到弱的顺序是()
A.Mn、Mg、CuB.Mg、Mn、CuC.Cu、Mg、MnD.Cu、Mn、Mg
7、今有x、y、z三种金属,它们之间有下列反应事实:
x+H2SO4→不发生反应;
z+H2SO4→zSO4+H2↑;x+yCl→xCl+y。
由此可判断这三种金属的活动性从左至右逐渐减弱的顺序是()
A、x、y、zB、y、x、zC、z、y、xD、z、x、y
8、现有甲、乙、丙、丁四种金属,将它们分别投人盐酸中,只有丙、丁发生反应并产生气泡;将丁投入丙的硝酸盐溶液中,有金属丙析出,将甲投入乙的硝酸盐溶液中,有金属乙析出。
这四种金属的活动性顺序是()
A.丁>丙>甲>乙B.乙>甲>丙>丁
C.丙>丁>甲>乙D.丁>丙>乙>甲
【题型】设计实验证明金属活动性的强弱
9、某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序,设计了四种方案:
①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中;②将Zn、Cu分别加入到ZnSO4溶液中;③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中;④将Fe分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中。
其中可行的是()
A.①或④ B.①或② C.②或③ D.③或④
10、为验证Mg、Cu、Ag三种金属的活动性强弱,某化学兴趣小组设计了右图所示的四个实验。
其中不必进行的实验是()
【题型】天平平衡问题金属与酸反应生成公式:
MH2=M金X 化合价/原子量
足量金属等量酸,产生氢气一边多;等量金属足量酸,产生氢气铝最多;
(金属质量相同时看:
化合价/原子量的值)等质量的Na、Mg、Al、Fe、Zn五种金属,分别与足量的稀盐酸充分反应,产生氢气的质量由多到少的顺序是( )
A.Al、Na、Mg、Fe、Zn B.Al、Mg、Na、Fe、Zn
C.Na、Mg、Al、Fe、ZnD.Zn、Fe、Al、Mg、Na
(2011.包头)在托盘天平两端各放一只等质量的烧杯,向两只烧杯中分别注入相同质量、相同质量分数的稀硫酸,天平平衡。
向左盘烧杯中加入镁,右盘烧杯中加入铁,反应完毕后,天平仍然平衡,则加入镁和铁的质量比可能是( )。
A.1∶1B.3∶7C.7∶3D.81∶77
(2012.包头)将盛有等质量、等质量分数稀盐酸的两只烧杯,放在托盘天平的左、右两盘,天平平衡;再向这两只烧杯中分别加入质量相等的碳酸钙和碳酸镁,待反应停止后,天平仍然平衡。
则下列情况可能的是()
①碳酸钙、碳酸镁都有剩余②碳酸钙、碳酸镁均无剩余③碳酸钙无剩余、碳酸镁有剩余
A.①B.②C.②③D.①③
(2013.包头)将盛有等质量、等质量分数且足量的稀盐酸的两只烧杯,放在托盘天平的左右两盘,天平平衡。
在左盘烧杯中加入10克碳酸钙,若要使天平重新平衡,则右盘烧杯中应加入的物质可能是
A.10克碳酸钾和碳酸钠B.10克碳酸镁和碳酸钠
C.5.6克氧化铜D.10克镁粉和铜粉
11、如右图所示,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锌片和铁片,则从反应开始到金属完全反应的过程中,天平指针指向的变化是()
A.向左偏B.向右偏
C.先向左偏后向右偏D.先向右偏后向左
12、将盛有等质量、相同溶质质量分数稀盐酸的两只烧杯,放在托盘天平的左右两盘,调至平衡。
再向两只烧杯中分别放入等质量的Mg和Fe,待反应停止后,根据平衡状况判断:
(1)若天平仍保持平衡,则反应物中一定无剩余的是
(2)若天平失去平衡,则指针一定偏向放(填Mg或Fe)的一方
【题型】金属与酸反应的图像问题:
13、某兴趣小组为探究活泼金属与酸反应的规律,将质量相等的甲、乙两种金属分别放入到质量分数相同的足量稀盐酸中,
经实验测定并绘制出生成氢气的质量与反应时间的关系(见右图)。
分析图像得到的以下结论中,一定正确的是:
()
A.金属甲比金属乙活泼B.金属甲比金属乙的相对原子质大
C.金属乙比金属甲的反应速率大D.金属乙比金属甲的化合价高
14、某研究性学习小组的同学为探究实验室制取氢气的方案,分别用等质量的金属A、B跟质量相同、溶质质量分数相同的稀硫酸反应,反应生成氢气的质量与时间的关系如右图所示。
分析图象得到的下列结论中,不合理的是(已知A、B在生成物中均显+2价,A、B的相对原子质量不等)(CD)
A.反应速率A>BB.生成氢气的质量A=B
C.金属的活动性A<BD.A、B均反应完,硫酸有剩余
解:
A、反应速率在图象中的体现方式是直线斜率(或者直线和时间的夹角大小),直线的斜率越大,说明该反应的速率越大.从图象可以看出,A直线的斜率大于B,所以A的反应速率大于B,故A不符合条件.
B、从图象可以看出,氢气的最大值相等,故B不符合条件.
C、反应速率越大,说明该金属的金属性越强,因为A的反应速率大于B,所以A的金属性大于B,故选C.
D、如果以A、B的质量为标准计算出氢气的质量肯定不同,所以氢气的质量是以酸为标准计算出来的,因此酸完全反应.故D符合条件.
故选D.
15、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右图所示,下列叙述正确的是()
A.M、N两种金属中较活泼的是NB.生成H2的质量M<N
C.相对原子质量较大的是ND.产生H2的速率N>M
16、现有4g由Cu和另一种金属形成的混合物,将其加入足量的稀盐酸充分反应后得到0.2g氢气,则另一种金属是()
A.AgB.ZnC.FeD.Mg
(2011.包头)向硝酸银、硝酸铜、硝酸镁的混合溶液中加入一定质量的锌,充分反应后过滤,得到滤渣A和滤液B。
(1)若反应前后溶液质量不变,A中一定含有__________________。
(2)若反应后溶液质量减少,B中一定含有的金属离子是________,不能确定的金属离子是__________________。
(2013.包头)向硝酸银、硝酸铜、硝酸亚铁的混合溶液中加入一定质量的锌粉,反应停止后过滤,得滤渣A和滤液B。
向滤渣A中加入稀盐酸,有气泡冒出。
则滤渣A中一定有________;滤液B中一定有的金属离子是________,一定没有的金属离子是________。
17、在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀盐酸,没有气泡产生。
下列判断正确的是()
A.滤出的固体中一定含有铜,可能含有铁和镁
B.滤出的固体一定含有铜,一定不含铁和镁
C.滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁,可能含有氯化铜
D.滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜
解:
根据金属活动顺序表知镁比铁活泼,铁比铜活泼,所以加入镁粉,首先镁粉和氯化铜溶液反应,置换出单质铜,如果镁粉足量可以再继续和氯化亚铁反应置换出铁.“充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀盐酸,没有气泡产生”说明没有镁剩余,且没有生成铁单质.
A、滤出固体不可能有铁和镁,因为二者和盐酸反应有气体生成,所以A不正确.
B、因为镁粉首先要和氯化铜反应,所以生成物一定有铜,结合A的分析一定不会有铁和镁,所以正确.
C、因为镁粉参与反应,所以滤液一定有氯化镁.由于生成的固体不能与盐酸反应生成氢气,即不存在铁单质,所以铁元素就一定在溶液中,即氯化亚铁不可能参与反应,所以也一定有,当镁粉少量时,氯化铜可能剩余,所以C正确.
D、氯化铜不一定有,因为当加入镁粉恰好能和氯化铜反应完时,所以D不正确.
故选BC
18、向Cu(NO3)2溶液中加入一定量的铁粉充分反应,下列情况中可能出现的是()
①溶液中有Fe2+、Cu2+、不溶物为Cu②溶液中有Fe2+、Cu2+、不溶物为Fe
③溶液中只有Cu2+、不溶物为Fe④溶液中只有Fe2+、不溶物为Fe,Cu
A.①③B.①④C.②③D.③④
反应方程式:
Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu
①溶液中有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、不溶物只有Cu
对的,Fe全部反应,而Cu(NO3)2有剩余,则生成Fe(NO3)2、Cu
②溶液中有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、不溶物只有Fe
错的,反应一定生成Cu,所以不溶物必有Cu,而不可能只有Fe
③溶液中只有Cu(NO3)2、不溶物只有Fe
错的,反应一定生成Fe(NO3)2和Cu,所以溶液中一定有Fe(NO3)2,不溶物一定有Cu,
④溶液中只有Fe(NO3)2、不溶物为Fe和Cu
对的,Cu(NO3)2完全反应,则溶液中只有Fe(NO3)2,不溶物为Fe,Cu
19、向含有AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合溶液中加人一定量的铁粉,使其充分反应后,过滤,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则下列结论正确的是()
A滤液中一定含Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+B滤液中一定含Fe2+,可能含Zn2+
C滤液中一定含Fe2+,Zn2+,不含Cu2+,Ag+D滤液中一定含Zn2+、Fe2+,可能含Cu2+
置换反应,先置换弱的
铁首先置换银,银置换完后再置换铜,铜置换完后再置换氢,不能置换锌,铜不能置换氢。
过滤,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中有铁
所以选C.滤液中一定含Fe2+,Zn2+,不含Cu2+,Ag+
20、印刷铜制电路板的“腐蚀液”为FeCl3溶液。
已知铜、铁均能与FeCl3溶液反应,反应方程式分别为:
Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2,Fe+2FeCl3=3FeCl2。
现将一包铜、铁的混合粉末加入到盛有FeCl3溶液的烧杯中,充分反应后烧杯中仍有少量固体,关于烧杯中物质组成的说法正确的是()
Y
A.溶液中一定含FeCl3,固体一定是铁和铜
B.溶液中一定含FeCl2,固体一定含铜
C.溶液中一定含FeCl2、CuCl2固体一定含铜
D.溶液中一定含FeCl2,固体一定是铁和铜
B
A有固体剩余,则溶液中不可能还有氯化铁,不选
B铜会有剩余或被置换出来
C若溶液有铜离子,则铁会先把铜置换出来,所以溶液没有氯化铜,不选
D可能没有铜,不选
稀硫酸的质量zhillian量
0
21、向一定量的铁粉中加入稀硫酸至过量,右图是反应过程中某种物质的
质量Y随加入稀硫酸的质量变化的关系,则Y不可能表示
()
A.消耗铁粉的质量 B.生成硫酸亚铁的质量
C.溶液的总质量 D生成氢气的质量
22、把相同体积、相同质量分数的稀盐酸,分别滴到等质量、颗粒大小相同的X、Y、Z三种较活泼金属中,生成H2的质量与反应时间的关系如右图所示。
这三种金属的活动性顺序为;假如X、Y、Z都是+2价金属,则相对原子质量由大到小的顺序为。
(2013.包头)某化学小组的同学为测定铜铁合金粉末中铜的质量分数,先称得两份质量为m克的合金粉末,然后甲乙两名同学分别按以下两种方案进行实验:
甲同学方案:
合金粉末过滤,将得到的固体洗涤、干燥、称量,称得质量为a克。
乙同学方案:
合金粉末过滤,将得到的固体洗涤、干燥、称量,称得质量为b克。
请回答下列问题:
(1)甲同学方案中,反应开始发生时的明显现象是_________________。
(2)实验结束后,甲同学计算出合金中铜的质量分数为:
乙同学计算出合金中铜的质量分数为:
经过同学们讨论,一致认为____同学的计算结果是错误的,原因是____________________。
23.兴趣小组的同学学习了金属的性质后,在实验室找到的一种银白色金属R做如下探究:
(1)将金属R投入稀盐酸中,金属表面有气泡冒出。
则该金属R在金属活动性顺序表中排在氢的(选填“前面”或“后面”)。
(2)为了比较金属R与铁的活动性强弱,兴趣小组设计下列方案进行实验,请完成下表:
你的一种猜想
验证方法
现象
结论
金属R的活动性比铁
将金属R投入
溶液中
金属R表面有黑色的物质析出
猜想(选填“正确”或“错误”)
(3)请根据上述的信息,得出结论:
Fe、R、Cu金属的活动性顺序是_____________________
(4)联想与启示:
为什么不能用铁制的容器来盛放硫酸铜溶液?
写出反应的化学方程式
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
.
解:
(1)遇酸放出氢气说明金属的活动性排在顺序表中H之前;
(2)将R投入到硫酸亚铁溶液中,金属R表面有黑色的物质析出可知,金属R的活动性比铁强;
(3)实验探究(R的活动性比Fe强)结合金属活动性(Fe的活动性比Cu强)可知,可得出:
R…Fe…Cu,所以Fe、R、Cu在下列金属活动性顺序表中的相应位置为:
;
(4)铁能和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式:
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,所以不能用铁制的容器来盛放硫酸铜溶液;
故答案为:
(1)前面;
(2)强;硫酸亚铁;正确;(3)
;
24.同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性,小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸。
只用一支试管,取一次盐酸的探究方案。
请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。
(1)填表
实验步骤
观察到的现象
①在试管中取少量盐酸,插入铁丝,充分反应。
②在①所得到的溶液中,插入,充分反应。
无明显现象
③在②所得到的溶液中,插入,充分反应。
结论:
金属活动性为铝>铁>铜
(2)将铝丝插入前进行的操作是。
(3)小华同学认为在小刚设计的方案中,只要补充一个实验,就可得出铝>铁>氢>铜的结论。
小华要补充的实验是。
(4)小强同学认为得到铝>铁>氢>铜的结论,不必做补充实验,只需要将小刚同学方案中插入金属的顺序调整即可,你认为调整后插入金属的顺序是。
解:
铁丝插入盐酸中能观察到有气泡冒出,说明铁排在氢前面,得到氯化亚铁溶液,在氯化亚铁溶液中插入铜丝无明显现象,说明铜的活动性比铁弱.而在氯化亚铁溶液中插入铝丝,铝的活动性比铁强,所以能置换氯化亚铁中铁,表面有黑色物质析出.同时得出金属活动性顺序为:
Al>Fe>Cu(Al>Fe>H)没有比较铜与氢的关系,所以补充铜丝与盐酸的反应就可以了.铝的表面易生成致密的氧化铝保护膜,影响反应的进行和反应速度,使用前应把保护膜除去.
故答案为:
(1)
实验步骤
观察到的现象
①
有气泡冒出,溶液由无色变为浅绿色
②铜丝
③铝丝
铝丝表面有一层黑色物质
(2)用砂纸将铝表面的氧化物打磨掉.
(3)将铜丝插入稀盐酸中;
(4)铜、铁、铝.
【题型】金属与酸反应的计算问题
1.6g铁的合金与足量的稀盐酸反应生成0.2g的氢气,则合金中另一金属是( )多选
A镁 B 铝C铜D锌
2.10g铁锌的合金与足量的稀硫酸反应,生成氢气的质量可能是()
A1gB0.3gC0.2gD0.35g
3.某合金可能含有以下金属镁,铝,铜,锌中的一种或几种,取10g该合金与足量的稀盐酸发生反应,生成氢气质量为0.2g,则一定含有的金属是()
A镁 B 铝C铜D锌
4.用一氧化碳冶炼纯度为80%的赤铁矿石1000t,理论上可以炼出含杂质4%的生铁多少吨?
5.13g锌与100g稀硫酸恰好完全反应,求:
(1)稀硫酸中溶质的质量分数。
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数。
6.黄铜外观类似黄金,其实是铜锌合金,取10g的黄铜加入50g的稀硫酸溶液,完全反应后剩余物质的总质量为59.8g
(1)反应放出的氢气是多少?
(2)黄铜中铜的质量分数是多少?
7.生铁是铁和碳的合金。
为测定某炼铁厂生产的生铁样品中铁的质量分数,化学兴趣小组的同学称得该生铁样品6.0g,放入烧杯中,向其中加入65.0g稀硫酸,恰好完全反应(假设杂质不参与反应)。
测得的实验数据如下:
反应前
反应后
烧杯及其中物质的质量
97.0g
96.8g
请你完成有关计算(结果保留一位小数):
(1)反应放出的氢气是多少?
(2)生铁样品的质量分数是多少?
(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少?
解:
设生铁中含Fe的质量为X,生成FeSO4的质量是Y
根据质量守恒定律生成氢气的质量=97.0g-96.8g=0.2g
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
561522
xy0.2g
56:
X=2:
0.2g
X=5.6g
152:
2=Y:
0.2g
Y=15.2g
生铁样品质量分数是5.6g/6g*100%=93.3%
反应后所得溶液的质量=65g+5.6g-0.2g=70.4g,
反应后所得溶液中溶质的质量分数=15.2g/70.3g*100%=21.6%
答:
反应放出的氢气是0.2g。
生铁样品质量分数是93.3%
反应后所得溶液中溶质的质量分数是21.6%
8.为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数,小龙和他的同学用足量的一氧化碳与10g赤铁矿石样品充分反应(杂质不参与反应),并将生成的气体用一定量的氢氧化钠溶液完全吸收,该溶液总质量与反应时间的变化关系如图.
(1)上述反应产生二氧化碳的质量为 _________ g;
(2)计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数;
(1)上述反应产生二氧化碳的质量=106.6-100=6.6g
设该样品中氧化铁质量为x
3CO+Fe2O3=高温=2Fe+3CO2
1603×44
x6.6g
x=8g
(2)该赤铁矿石中氧化铁的质量分数=8g÷10g×100%=80%
9.现有铜与另一种金属的混合物粉末,另一种金属可能是镁、铁、锌中的一种,现欲测定其组成。
【查阅资料】
(1)镁、铁、锌皆能与稀硫酸发生置换反应,且生成+2价的可溶性金属硫酸盐和氢气。
(2)相对原子质量:
Mg—24、Fe—56、Zn—65
【实验步骤及数据】取该混合物粉末8.0g放入烧杯中,将140.0g14.0%的稀硫酸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下:
次数
1
2
3
4
加入稀硫酸的质量/g
35.O
35.0
35.O
35.O
剩余固体的质量/g
6.8
5.6
4.4
4.2
通过计算(写出计算过程),求:
(1)该混合物粉末中铜的质量分数?
(2)该混合物粉末中另一金属为何种金属?
(3)第三次加入硫酸充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数是多少?
解:
(1)根据表格中的数据可知:
第一次反应金属的质量=8.0g-6.8g=1.2g
第二次反应金属的质量=6.8g-5.6g=1.2g
第三次反应金属的质量=5.6gg-4.4g=1.2g
第四次反应金属的质量=4.4g-4.2g=0.2g<1.2g
说明第四次稀硫酸有剩余,剩余固体为,混合物中含铜的质量为4.2g
该混合物粉末中铜的质量分数=4.2g/8.0g*100%=52.5%
(2)设混合物中另一种金属的为A、相对原子质量为X
根据题意可知另一种金属中的三种金属的化合价都为+2,所以反应化学方程式为:
A+H2SO4=ASO4+H2↑
X98
1.2g35.0g*14%
X=24
所以该混合物粉末中另一种金属镁.
(3)设三次一共生成硫酸镁的质量为Y,生成氢气的质量为Z
三次加入硫酸一共反应镁的质量=1.2g*3=3.6g
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
241202
3.6gYZ
Y=18g
Z=0.3g
所得溶液中溶质的质量=3.6g+35.0g*3-0.3g=108.3g
所得溶液中溶质的质量分数=18g/108.3g*100%=16.6%
答:
(1)该混合物粉末中铜的质量分数52.5%
(2)该混合物粉末中另一种金属镁
(3)第三次加入硫酸充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数是16.6%
20.选用一种试剂,除去下列物质中少量的杂质(括号内为杂质)。
(1)NaCl溶液(NaHCO3)
(2)CaCl2(CaCO3)
21.从提供的试剂中,选择一种以除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),仅供选用的试剂:
①烧碱溶液②硫酸钠溶液③盐酸④水
(1)把选择的试剂的代号填写在相应的横线上。
CaC03粉末(Na2C03);H2(C02)
(2)写出有关反应的化学方程式:
22.选择恰当的试剂或方法除去括号内的杂质。
(1)CaO(CaCO3)
(2)Cu(Fe);
(3)NaCl(CuCl2)。
(4)ZnSO4(CuSO4)____________________。
(5)O2(水蒸气)_________________________
23.请回答下列与物质提纯有关的问题:
(1)下列两个方案都可以除去铜粉中的少量氧化铜
①用稀盐酸除去氧化铜②用CO还原氧化铜
从环境保护和操作简便等方面考虑,较好的方案是(选填“①”或“②”);
(2)要除去K2SO4溶液中的少量KOH,不能选用稀盐酸,原因是会生成(填写具体物质的名称或化学式),而引入新的杂质:
(3)要使NaCl溶液中的少量Na2SO4转化为沉淀而除去,可选用适量的,
(4)要除去氢气中的少量水蒸气和氯化氢气体,将混合气体先通过足量的浓硫酸再通过足量的氢氧化钠溶液后,氢气中仍含有的杂质是。
24.从提供的试剂中,选择一种以除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),仅供选用的试剂:
①烧碱溶液②硫酸钠溶液③盐酸
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