2025九年级化学中考金属和金属材料专题复习练习题(含解析)

2025九年级化学中考金属和金属材料专题复习练习题
一、选择题
1.(2024济南10)下列探究实验的设计中,不能达到实验目的的是(  )
A. 测定氧气含量 B. 探究质量守恒
C. 探究分子运动 D. 比较金属活动性
2.(2024济南14)菱锌矿是工业上制备硫酸锌的原料。菱锌矿的主要成分是,还含有和等。如图是用碳酸锌样品(杂质为和;难溶于水,也不与稀硫酸反应)模拟工业制备的流程。下列有关说法中,合理的是(  )
A. 滤液为无色溶液 B. 滤渣甲是
C. 滤渣乙是单质铁 D. 步骤Ⅱ有气体生成
3.(2024德州11)小聪同学利用如图所示装置探究金属的活动性强弱。一段时间后,观察到铜片表面有银白色固体析出,溶液逐渐变为蓝色,则X溶液可能是(  )
A.ZnSO4溶液 B.AlCl3溶液 C.AgNO3溶液 D.MgCl2溶液
4.(2024德州13)形成化学观念、发展科学思维是学习化学的目标要求。下列有关认识正确的是(  )
A.分类观念:氧化镁、二氧化硫、氯酸钾都属于氧化物
B.守恒思想:2g氢气和8g氧气充分反应后生成10g水
C.证据推理:铝具有很好的抗腐蚀性能,说明铝的金属活动性弱
D.宏微结合:过氧化氢和水的化学性质不同,因为二者分子结构不同
5. (2024德州16)下列选项中,相应实验方案设计合理的是(  )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别氧气和二氧化碳 看颜色,闻气味
B 鉴别烧碱溶液和石灰水 分别滴加紫色石蕊溶液
C 除去铁粉中的铜粉 加入足量稀硫酸,过滤
D 去除粗盐中难溶性杂质 加水溶解,过滤,蒸发
A.A B.B C.C D.D
6. (2024东营2)下列物质的性质与用途没有对应关系的是(  )
A. 活性炭有吸附性,可用于净水 B. 钨熔点高,可用于制灯丝
C. 碳酸氢钠溶液呈碱性,可用于治疗胃酸过多 D. 浓硫酸有腐蚀性,可用于干燥气体
7. (2024东营12)下列对化学实验中有时出现一些意外现象或结果解释不合理的是(  )
实验 氢氧化钠溶液
实验现象 ①中产生大量气泡,将燃着的木条放在②瓶口、瓶中均未熄灭 瓶子变瘪 点燃氢气,立即发生了爆炸 开始无明显变化,后铝箔表面析出红色物质,产生大量气泡
结果或解释 A.装置漏气 B.证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应 C.点燃前未检验氢气的纯度或收集的氢气量不足 D.硫酸铜溶液中含有酸性物质
8. (2024滨州5)下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是(  )
A. 经常用食盐水清洗铁制品 B. 保持铁制品表面清洁干燥
C. 在铁制品表面涂油漆 D. 在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属
9. (2024滨州12)下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是(  )
A. 溶液 B. 溶液 稀
C. 溶液 稀 D. 溶液 溶液
10.(2024滨州15)分析推理是化学学习中常用的思维方法。下列分析推理正确的是(  )
A. 中和反应有盐和水生成,则生成盐和水的反应一定是中和反应
B. 由金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物属于盐,则盐中一定有金属元素
C. 化合物由不同种元素组成,则由不同种元素组成的纯净物一定是化合物
D. 活泼金属与盐酸反应有气泡产生,则与盐酸反应有气泡产生的物质一定是活泼金属
11. (2024滨州16)下列图像能正确反映对应变化关系的是(  )
A. 向的硫酸溶液中加水
B. 向盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液
C. 时,向一定量硝酸钾的不饱和溶液中加入硝酸钾
D. 向一定量的硫酸铜溶液中加入锌
12. (2024济宁3)下列化学方程式书写错误的是(  )
A.
B.
C.
D.
13. (2024济宁8)下列图像能正确反映对应变化关系的是(  )
A. 图Ⅰ表示向一定量的盐酸和硫酸混合溶液中不断加入溶液
B. 图Ⅱ表示向一定量的稀盐酸中不断滴加水
C. 图Ⅲ表示向等质量不同金属粉末中分别加入足量等浓度的稀硫酸
D. 图Ⅳ表示在恒温条件下,将饱和氯化钠溶液蒸发适量的水
14. (2024济宁10)下列实验方案能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验方案
A. 验证溶液中有 取少量溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀不溶
B. 除去CO2中混有的少量HCl 将气体通过盛有饱和NaOH溶液的洗气瓶
C. 证明铁金属活泼性比铜强 将铁片插入硫酸铜溶液中,一段时间后有红色固体附着在铁片
D. 验证铜粉中含有的杂质是CuO 向固体样品中滴加过量稀硫酸,固体减少并且溶液呈蓝色
15. (2024临沂5)下列有关实验现象的描述中正确的是(  )
A. 镁条在空气中燃烧,生成氧化镁
B. 将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中,下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭
C. 用大烧杯罩住分别盛有浓氨水和酚酞溶液的小烧杯,酚酞溶液由红色变为无色
D. 把一根打磨过铁丝浸入稀盐酸中,铁丝表面产生气泡,溶液由无色变为黄色
16. (2024临沂12)下列关于金属和金属材料的说法中正确的是(  )
A. 生铁和钢的含碳量不同 B. 黄铜比纯铜硬度小
C. 合金属于合成材料 D. 大多数金属在自然界中以单质形式存在
17. (2024临沂14)推理是学习化学常用的思维方法。下列说法中正确的是(  )
A. 酸雨的pH<7,所以pH<7的雨水一定是酸雨
B. 同种元素原子的质子数相同,所以不同种元素原子的质子数不同
C. 铝制品具有很好的抗腐蚀性能,所以铝的化学性质不活泼
D. 化肥对提高农作物的产量具有重要作用,所以农业生产中要大量使用化肥
18. (2024临沂16)下列四个图像中不能正确反映对应变化关系的是(  )
A. 电解水
B 向一定量二氧化锰中加入过氧化氢溶液
C. 向一定量硝酸镁和硝酸银的混合溶液中加入锌粉
D. 向一定量硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液
19. (2024青岛3)下列生活用品,主要由金属材料制成的是(  )
A. 保鲜膜 B. 铜导线 C. 陶瓷碗 D. 实木椅
20. (2024青岛16)《神农本草经》中有石胆“能化铁为铜”的记载。石胆的主要成分是,溶于水得到硫酸铜溶液。下列说法正确的是(  )
A. 石胆溶于水,溶液呈黄色 B. 石胆化铁为铜发生了复分解反应
C. 石胆也能化锌为铜 D. 铁、铜都能与稀盐酸反应产生氢气
21. (2024青岛19)下列图像表示的反应过程与实际情况相符合的是(  )
A. 向稀硫酸中滴加过量氢氧化钡溶液
B. 向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸
C. 向硝酸银溶液中滴加过量稀盐酸
D. 向等质量锌片和锌粉中分别加足量且等溶质质量分数的稀硫酸
22. (2024日照6)下列事实解释不合理的是(  )
A.汽油要密封保存——分子总是在不断运动
B.煤粉比煤块燃烧更旺——增大了与氧气的接触面积
C.沙漠地区的铁制品锈蚀较慢——沙漠地区空气干燥
D.吹灭蜡烛——隔绝了氧气
23. (2024日照10)下列实验方案正确的是(  )
选项 实验目的 实验方案
A. 除去铁制品表面的铁锈 将铁制品长时间浸泡在过量稀盐酸中
B. 检验NaCl溶液中是否含有CaCl2 取少量样品,滴加适量AgNO3溶液,观察现象
C. 比较铜、银的金属活动性 将洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中,观察现象
D. 分离木炭粉末和二氧化锰粉末 加入足量H2O2溶液,过滤
24. (2024潍坊9)科学探究与实践是初中化学学科的核心素养之一。下列实验设计不合理的是(  )
A. 分别向盛有50mL热水和冷水的两个烧杯中,加入等量品红,观察扩散情况,比较温度对分子运动快慢的影响
B. 室温下,把等量的肥皂水分别滴加到盛有等量软水、硬水的两支试管中,振荡,观察泡沫多少,区分软水和硬水
C. 室温下,将砂纸打磨过的形状、大小相同的铁片和铜片,分别插入盛有相同体积、相同溶质质量分数硫酸锌溶液的两支试管中,比较铁与铜的金属活动性
D. 室温下,分别向盛有5mL水和汽油的两支试管中,各加入一粒相同的高锰酸钾后振荡,比较同种物质在不同溶剂中的溶解性
25. (2024潍坊16)从含有浓度相近的、和的废水中回收和有关金属。取样后,向其中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列说法错误的是(  )
A. 若所得滤液为无色,则滤液中溶质只有
B. 若所得滤液为浅绿色,则滤渣只有铜
C. 若向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,则滤渣中至少含有两种金属
D. 若向滤渣中加入稀硫酸,无气泡产生,则滤液中只有两种溶质
26. (2024烟台8)中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是(  )
A. 《梦溪笔谈》—石油:“燃之如麻,但烟甚浓”——石油的不完全燃烧
B. 《天工开物》:“每金七厘,造方寸金一千片”——金的延展性强
C. 《梅花》:“遥知不是雪,为有暗香来”——分子在不断地运动
D. 《吕氏春秋》:“金(指铜)柔锡柔,合两柔则刚”——铜锡合金的硬度比铜、锡小
二、填空题
27.(2024济南17)材料是人类社会物质文明进步的重要标志。纵观人类发展的历史,从石器时代、青铜器时代、铁器时代直到信息时代,每一次时代变革,都与化学材料的发展密不可分。
(1)“沉睡三千年,一醒惊天下”。三星堆遗址出土的青铜大面具,诉说着古蜀文明的灿烂辉煌。青铜属于金属材料中的______(填“合金”或“纯金属”)。
(2)早在春秋时期,我国劳动人民就已开始生产和使用铁器。工业上用赤铁矿炼铁的主要原理是,该反应中还原剂是______(填化学式)。
(3)我国古代就有湿法冶金技术,湿法冶金是利用置换反应从盐溶液中得到金属。在实验室中,把一定量铁粉加入一定量的、和混合溶液中,按下图所示进行实验,出现的现象如图中所述。
试回答:①滤液A中大量存在的金属阳离子是______(填离子符号)。
②滤渣B中含有的金属单质是______(填化学式)。
③写出过程I中发生反应的一个化学方程式:__________________。
(4)多种新材料的成功研制,助力我国进入创新型国家行列。
①我国科研团队用六方氮化硼制备出某种菱方氮化硼,为新一代激光技术奠定了理论和材料基础。与都是由硼元素和氮元素组成的,但由于结构不同(如图所示),属于不同的物质。
制备氮化硼的化学方程式为,该反应属于______(填“化合”“分解”“置换”之一)反应;由六方氮化硼(h-BN)制备菱方氮化硼(r-BN)的变化属于______(填“物理”或“化学”)变化。
②芳纶是被广泛应用于航空航天工业的一种性能优良的新材料。芳纶中碳元素和氮元素的质量比为______(填最简整数比),其中所含元素的质量分数最小的元素是______(填元素符号)。
28. (2024德州18)金属材料在生产、生活中应用广泛,在提高人类生活质量等方面起着重要作用。
(1)金属铜被拉成细丝、制成导线主要利用了铜的    性和导电性。
(2)铝粉与氧化铁粉末在高温条件下发生置换反应,并放出大量热,反应的化学方程式为    。该反应可用于焊接钢轨、制备金属纳米复合材料等。
(3)铜和金是人类利用较早的金属。在考古挖掘中,出土的青铜器锈迹斑斑,黄金器物却光亮如新,主要原因是    。
(4)了解金属锈蚀的条件,对于寻找防止金属制品锈蚀的方法非常重要。铁制品锈蚀条件的探究实验中,洁净无锈的铁钉在以下三种情况最易生锈的是    (填序号)。
29. (2024东营13)我国新能源汽车产销量连续八年全球第一,新能源汽车常用磷酸铁锂电池(如图)作为动力。
(1)新能源汽车与传统燃油汽车相比,突出的优点是________________。
(2)磷酸铁锂电池外壳常用的材料大体分为三种:塑料、钢壳和铝壳,其中属于合成材料的是__________,电池工作过程中将化学能转化为__________能。
(3)电极材料磷酸铁锂()中,锂、氧两种元素的质量比是__________。
(4)报废的磷酸铁锂电池经过预处理、酸浸、除杂等环节回收得到的物质,可重新作为制作该电池的原料。已知拆解电池所得材料中含铁片、铜箔、铝箔等,采用硫酸“酸浸”的目的是除去铁、铝,反应的化学方程式为____________________(任写其中一个),该反应属于__________(填基本反应类型)反应。
30. (2024东营16)2024年春节期间,广饶县孙子文化园举办的“孙武归来—春秋奇妙夜”沉浸式夜游项目在全国引起轰动,现场表演的非遗项目“打铁花”不仅有“火树银花落,万点星辰开”的古老浪漫,而且蕴含着丰富的化学原理。
(1)“打铁花”就是将生铁熔化后的铁水打向空中,形成铁花。请用化学方程式表示其中的主要原理:______________________________。
(2)表演者将铁水打得又高又散的主要原因是____________________。
(3)从合金的性质角度分析:打铁花用生铁而不用纯铁的依据是____________________。
(4)炼制铁水需要生铁,请写出工业上用赤铁矿石(主要成分是)炼铁的化学方程式:____________________。
(5)为了探究影响铁燃烧的因素,某兴趣小组进行了如下实验:
实验 实验内容 实验现象 实验结论
一 取两根同样的铁丝,各在铁丝的一端系一根火柴,在酒精灯上引燃后,一根在空气中,一根插入盛满氧气的集气瓶中,观察现象 铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧 ________
二 取等质量的铁丝和铁粉,分别将铁丝、铁粉放在或撒在酒精灯火焰上,观察现象 铁丝在空气中不燃烧,铁粉在空气中__________ _____
【实验反思】
(6)有同学认为不做实验二也能得到同样的结论,你认为他的依据是_______________。
31. (2024菏泽13)碳酸锰是制造电信器材的软磁铁氧体,也可用作脱硫的催化剂。工业上利用软锰矿(主要成分是,还含有、、杂质)制取的流程如图所示。
已知:①
②在酸性条件下,可将氧化为,而自身转化为。
请回答下列问题:
(1)操作a的名称___________。
(2)固体A中金属单质的化学式为___________。
(3)查阅资料:
氢氧化物
开始沉淀 2.7 8.3
完全沉淀 3.7 9.8
在溶液C到固体D的转化过程中,用溶液调节,其目的是___________。发生反应的化学方程式为___________。
32. (2024青岛25)钢铁是目前应用最广泛的金属。钢铁工业的发展状况是衡量一个国家工业化水平的重要标志。
(1)早在春秋时期,我国就掌握了炼铁方法,其原理是,反应过程中化合价降低的元素是______。
(2)如今铁制品应用于生活的方方面面。如用铁锅做饭,主要因为铁具有______性。
(3)不锈钢不易生锈,铁容易生锈,二者性质不同的原因是______。请列举一条生活中防止铁锅生锈的方法______。铁制品生锈时应及时除锈,生产中可用盐酸除铁锈(主要成分是),反应的化学方程式为______。
(4)随着生产力的发展,我国炼铁技术又有新突破,是少数几个掌握羰基铁粉生产技术的国家之一。羰基铁粉在国防军工领域有重要应用,其制备的简易流程如图所示。
制备时,先往设备中通入一段时间CO再加热的原因是______,制备过程中可循环利用的物质是______。
33. (2024日照13)铅蓄电池性能优良,在电动自行车、汽车中广泛应用。已知铅元素在元素周期表中的信息和铅原子的结构示意图如图所示。回答下列问题:
(1)下列说法错误的是    (填标号)。
A.x=2
B.铅属于金属元素
C.铅的相对原子质量是82
D.铅元素对人体来说是有害元素
(2)伍德合金是铅、铋、锡和镉组成的合金,可用于制作电路保险丝。伍德合金属于 (填标号),铅的熔点比伍德合金的熔点要    (填标号)。
A.纯净物 B.混合物 C.高 D.低
(3)铅蓄电池放电时发生反应的化学方程式:Pb+X+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,X的化学式为    。
34. (2024威海14)应用广泛的金属
(1)国宝中的金属
国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯,铁上包铜,外层鎏金(鎏金是一种金属加工工艺,经过鎏金处理后,金属表面会覆盖一层金)。整个龙身飞扬舒展,反映了唐代高超的铸造工艺。
①国宝历经千年,出土后表面仍金光灿灿,原因是___________。
②工业上以赤铁矿为原料炼铁,原理是___________(用化学方程式表示)。
③《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜,外化而内不化”,“曾青”即硫酸铜溶液,该炼铜反应的原理是___________(用化学方程式表示),反应中有效作用的微粒为________(用符号表示)。“外化而内不化”的原因是___________。
(2)生活中的金属
铝制易拉罐主要由铝合金制成,除铝外,还含有锌、铜、硅等。
①请用化学方法证明:罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝(提供药品:已打磨的罐体金属片,其他仪器、药品自选)。
你的方案及预期现象是___________。
②合金与纯金属相比较,性质存在差异。对比分析图1,从微观角度解释原因________(答两条)。
③合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求,罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图2分析,生产易拉罐时,罐盖中铜元素的含量应___________(填“大于”“小于”或“等于”)罐体中铜元素的含量。
④为比较铝、铜、锌的金属活动性,进行下图实验,则a、b、c可以选用的物质是____。
(3)航天中的金属
中国航天事业成就令世界瞩目,火箭是航天飞行器的运载工具。
①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料,具备的优良性能是___________(答一条)。
②运载火箭固体推进剂的主要组分为高氯酸铵和铝粉。其中高氯酸铵()是供氧剂,氯元素的化合价是___________。铝粉燃烧的化学方程式___________,反应过程中能量转化形式是___________。
35. (2024潍坊18)“沉睡三千年,一醒惊天下”。文物考古彰显我国古今科技文明。
Ⅰ.科技助力文物发掘
(1)用作测定文物年代的碳-14,衰变时核内质子数发生改变,则衰变后元素种类______(填“改变”或“不变”)。
Ⅱ.璀璨文明再现
(2)石青[主要成分为]是彩绘陶俑的一种矿物颜料,铜元素化合价为+2,则______。
(3)“何意百炼钢;化为绕指柔”。生铁在空气中加热,反复捶打,成为韧性十足的“百炼钢”,该过程中,生铁的含碳量______(填“升高”或“降低”)。
(4)古籍记载“凡煎炼亦用洪炉,入(锡)砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞲(指鼓入空气)熔化。火力已到,砂不即熔,用铅少许勾引,方始沛然流注”。高温下木炭还原锡砂()的化学方程式为______;锡铅合金的熔点比纯锡______(填“高”或“低”)。
Ⅲ.文物修复与保护
(5)熟石膏()可用于文物修复,当其与适量水混合时会逐渐变硬、膨胀,生成生石膏(),该过程发生______(填“物理”或“化学”)变化。
(6)发掘的某些珍贵文物可放入氮气保护箱中,是因为氮气___________________。
36. (2024潍坊22)钼(Mo)是制作特种钢的重要添加剂。工业以辉钼矿(主要成分为及少量的)为原料制备金属钼的主要流程如下。回答下列问题。
(1)在焙烧炉中,矿石要粉碎处理并从上部加入,其目的是______________。炉内主要反应,X的化学式为______。
(2)反应器1中浓氨水可以溶解粗产品。搅拌器相当于实验室中的______(填一种仪器名称)。要实现废渣和溶液的分离,需要进行的主要操作是______(填操作名称)。
(3)反应器2中发生复分解反应,Y溶液中溶质的主要成分为______(填化学式)。
(4)反应器3中发生反应的化学方程式为______。
(5)为减少废气X对环境的影响,可用上述流程中的______溶液进行吸收。
37. (2024烟台22)在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动,请你一起参与下列任务。
【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板
(1)区分铝片和铁片的物理方法是______(写1种)。
【任务二】预处理金属底板
(2)用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈,可以用______(写1种物质名称)。
【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻
(3)首先将有镂空图案的不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的铝片和铁片上,然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中,将铁片浸入足量的乙蚀刻液中,一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案,没有附着物;铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的______、______(填序号)。
①硫酸铜溶液 ②硝酸银溶液 ③稀盐酸 ④氯化亚铁溶液 ⑤氯化钠溶液
【任务四】金属蚀刻画的后处理
(4)将蚀刻好的金属片清洗掉废液,去掉不干胶保护膜,进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是______(写1种合理的方法)。
【任务五】废液回收利用
(5)铝片蚀刻废液处理,可加入足量铝片,得到______溶液,回收保存。
(6)铁片蚀刻废液处理,如下图所示:
过程①加入的物质X是______,过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是______。
三、实验题
38.(2024德州23)通过学习常见的酸,同学们知道如果浓盐酸敞口放置在空气中,溶质的质量分数会变小。善于思考的小明同学提出疑间:如果稀盐酸敞口放置在空气中,溶质的质量分数又会如何变化呢?
于是,小明和兴趣小组的同学取两瓶溶质质量分数均为1%的稀盐酸,A瓶溶液密封保存,而B瓶溶液敞口放置一段时间,制定实验方案进行探究活动。
【实验探究一】
(1)实验方案:如图1所示,向两个盛有足量锌粒的烧瓶中,分别注入等量A瓶和B瓶中的盐酸,充分反应后两个烧瓶内压强变化如图2所示。烧瓶中发生反应的化学方程式为   。
(2)实验原理:等量的两种盐酸和足量的锌粒反应,盐酸的质量分数越大,生成的气体越多,烧瓶内的压强则越   。
(3)实验结论:稀盐酸敞口放置在空气中,溶质的质量分数会   (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)反思评价:
①烧瓶中的锌粒必须足量,目的是   。
②用图1装置,如果选择其他类别的物质代替锌粒,也能完成探究活动。请写出符合条件的一种物质   (写化学式)。
【实验探究二】
(1)实验方案:如图3所示,在两个烧杯中分别加入5mL等浓度的稀氢氧化钠溶液,均滴入几滴酚酞溶液,观察到的现象是   。用滴管向一个烧杯中慢慢滴入A瓶中的盐酸(以20滴为1mL计),并不断搅拌,至溶液颜色恰好变成无色为止,记录所用稀盐酸的滴数。然后,再将B瓶中的盐酸按照以上操作滴入另一烧杯中。
兴趣小组的同学按上述方案分组进行探究活动,下表是他们在实验时记录的有关数据。
组别 消耗A瓶中盐酸的滴数 消耗B瓶中盐酸的滴数
一组 84 78
二组 82 76
三组 85 80
平均值 83.67 78
(2)实验原理:中和相同的氢氧化钠溶液,所用盐酸的质量分数越大,消耗的量越 。
(3)反思评价:实验中用滴管慢慢滴加盐酸且不断搅拌,目的是   。
【合作交流】
同学们交流分析后,认为还可以用测定溶液pH的方法进行探究。根据以上实验结论推测:两瓶溶液的pH大小关系是A   B(填“>”“<”或“=”)。
【微观探析】
如图是稀盐酸敞口放置时,溶剂、溶质分子运动的微观示意图。试从微观角度分析,稀盐酸敞口放置溶质的质量分数发生变化的原因是   。
39.(2024滨州24)小明和同学们在学习了工业炼铁的原理后,想通过自制一氧化碳模拟工业炼铁的化学原理。
【查阅资料】①二氧化碳和炭粉在高温的条件下生成一氧化碳;
②饱和碳酸氢钠溶液不与二氧化碳反应;
③饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢气体;
④一氧化碳既不与氢氧化钠溶液反应也不与澄清石灰水反应;
【设计并进行实验】同学们设计并进行了下图所示的实验(装置气密性良好);
【实验分析】请结合实验完成下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为______;
(2)装置C的作用是______;
(3)装置E中发生反应的化学方程式为______;
(4)反应完毕,装置H中玻璃管内观察到的现象是______,该反应的还原剂是______(填化学式);
(5)装置J中点燃的酒精灯的作用是______。
40.(2024临沂21)铁是生活生产中重要的金属材料。请完成下列问题:
(1)实验1硬质玻璃管中的现象为________。
(2)实验2模拟西汉时期湿法炼铜工艺,该反应的化学方程式为________。
(3)由实验3可知,铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与________发生化学反应的过程。
四、计算题
41.(2024德州25)中华民族的发明创造为人类文明进步作出了巨大贡献。西汉时期的《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”之说,东汉的《神农本草经》、晋代的《抱朴子内篇》中也都有类似的记载。同学们在实验室根据上述原理制取铜:取足量的硫酸铜溶液于烧杯中,向其中加入11.2g铁,充分反应,最多可制得铜的质量为多少?(写出计算过程)
42.(2024滨州25)黄铜(铜和锌的合金)是一种重要的金属材料,常用于制造轴承、齿轮等机器零件。为回收黄铜中的铜,某化学兴趣小组的同学取黄铜样品粉末,放入烧杯中,然后逐渐加入稀硫酸至过量。所加稀硫酸的质量与剩余固体的质量关系如图所示。
试计算:
(1)黄铜样品中铜的质量为______g;
(2)恰好完全反应时,所得溶液的溶质质量分数是多少?
43.(2024威海16)某品牌“发热鞋垫”中发热剂的主要成分为铁粉、活性炭和氯化钠等。为测定其中铁粉的含量,小明同学进行如下实验:取5g发热剂样品于烧杯中,逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡,测得加入稀硫酸的质量为23.4g,反应后烧杯内剩余物的总质量为28.3g,计算发热剂中铁粉的质量分数(假设其他成分不与酸反应)。
44.(2024潍坊23)“金粉”(合金)是一种金属颜料,可用于文物修复。某化学兴趣小组通过实验测定“金粉”中铜的含量:称取25g“金粉”样品放入锥形瓶中,将100g稀硫酸分5次加入,记录每次反应后锥形瓶内物质的总质量。实验过程和数据如下。
加入次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀硫酸的质量/g 20 20 20 20 20
反应后锥形瓶内物质总质量/g 44.94 64.88 84.82 a 124.8
回答下列问题。
(1)a的数值为______;第4次反应结束后,溶液中溶质的成分为______(用化学式表示)。
(2)计算样品中铜的质量分数(写出计算过程)。
(3)测定实验中,若将稀硫酸改为浓盐酸,则铜的质量分数______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
参考答案及解析
一、选择题
1.【答案】A
【解析】A、蜡烛燃烧消耗氧气的同时会产生二氧化碳气体,没有产生压强差,不能用于测定氧气含量,选项错误;
B、氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,装置密闭防止了氢氧化钠吸收外界的二氧化碳,反应前后质量不变,能用于探究质量守恒定律,选项正确;
C、浓氨水具有挥发性,氨水中的氨分子运动到空气中,接触到b溶液的水,形成氨水,使酚酞变红,能用于探究分子运动,选项正确;
D、左右两试管中只有金属种类不同,左侧的试管锌片表面有气泡产生,右侧铜片无现象,说明锌的金属活动性大于铜,能用于比较金属活动性,选项正确。
故选A。
2.【答案】BD
【解析】A、步骤Ⅰ中氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应后的溶液呈黄色,故选项说法错误;
B、碳酸锌与稀硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化碳,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,难溶于水,也不与稀硫酸反应,因为稀硫酸过量,所以滤渣甲是SiO2,故选项说法正确;
C、步骤Ⅱ中过量的锌粉会与硫酸铁反应生成硫酸锌和铁,因为锌粉过量,所以滤渣乙是单质铁和锌,故选项说法错误;
D、步骤Ⅱ中锌和过量的稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,有气体生成,故选项说法正确;
故选:BD。
3.【答案】C
【解析】在金属活动性顺序表中,位于前面的金属能把位于它后面的金属从其盐溶液中置换出来,所以可以根据它们的金属活动性顺序及其应用来进行解答。本题中将铜片置于X溶液中,观察到铜片表面有银白色固体析出,溶液逐渐变为蓝色,说明盐溶液与铜发生了反应,根据金属活动性:Mg>Al>Zn>Cu>Ag,在金属活动性顺序表中,位于前面的金属能把位于它后面的金属从其盐溶液中置换出来,所以X溶液为AgNO3溶液。
故选:C。
4.【答案】D
【解析】本题主要考查化学中的一些基本概念和思想,包括氧化物的定义、质量守恒定律、金属活动性以及分子结构与物质化学性质的关系等,例如,氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物;质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和;金属活动性反映金属在水溶液里形成水合离子倾向的大小等。A、氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物;氧化镁是由镁和氧两种元素组成,属于氧化物;二氧化硫是由硫和氧两种元素组成,属于氧化物;而氯酸钾是由钾、氯、氧三种元素组成,不属于氧化物,故A错误;
B、根据氢气和氧气反应的化学方程式2H2+O22H2O,氢气和氧气反应的质量比为1:8,2g氢气和8g氧气反应时,氢气过量,按照氧气的质量计算生成水的质量。设生成水的质量为x,,解得x=9g,故B错误;
C、铝具有很好的抗腐蚀性能,是因为铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步被氧化,而不是因为铝的金属活动性弱,铝是比较活泼的金属,故C错误;
D、过氧化氢H2O2和水H2O的化学性质不同,是因为它们的分子结构不同,分子是保持物质化学性质的最小粒子,故D正确;
故选:D。
5.【答案】D
【解析】A.根据氧气和二氧化碳均为无色无味的气体进行分析;
B.根据烧碱溶液和石灰水均为碱性溶液进行分析;
C.根据铜不会与稀硫酸反应,铁会与稀硫酸反应,进行分析;
D.根据氯化钠可溶进行分析。
【详解】A、氧气和二氧化碳均为无色无味的气体,看颜色,闻气味,不能鉴别,故A错误;
B、烧碱溶液和石灰水均为碱性溶液,均能使紫色石蕊溶液变蓝,故B错误;
C、铜不会与稀硫酸反应,铁会与稀硫酸反应,会除去主要物质,故C错误;
D、氯化钠可溶,去除粗盐中难溶性杂质,溶解、过滤除去固体杂质、蒸发结晶得到氯化钠晶体,故D正确。
故选:D。
6. 【答案】D
【解析】
【详解】A、活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,可用于净水,不符合题意;
B、钨是熔点最高的金属,可用于制灯丝,不符合题意;
C、碳酸氢钠溶液显碱性,能与胃液中的盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,可用于治疗胃酸过多,不符合题意;
D、浓硫酸具有吸水性,故可用于干燥某些气体,符合题意。
故选D。
7. 【答案】B
【解析】
【详解】A、①中产生大量气泡,说明大理石和盐酸反应生成了二氧化碳,将燃着的木条放在②瓶口、瓶中均未熄灭,说明未收集到二氧化碳或收集到的二氧化碳较少,则可能是A装置漏气,不符合题意;
B、氢氧化钠溶液中含水,二氧化碳能溶于水,且能与水反应,也能导致装置内气体减少,压强减小,也能导致瓶子变瘪,不能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,符合题意;
C、点燃氢气,立即发生了爆炸,说明氢气不纯,则可能是点燃前未检验氢气的纯度或收集的氢气量不足,使氢气中混有一定量的空气,则点燃时,发生爆炸,不符合题意;
D、开始无明显变化,是因为铝箔表面有一层氧化铝薄膜,后铝箔表面析出红色物质,是因为铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,产生大量气泡,说明硫酸铜溶液中含有酸性物质,铝和酸反应生成氢气,不符合题意。
故选B。
8. 【答案】A
【解析】
【详解】铁生锈实际上是铁与空气中氧气和水共同作用的结果,因此减缓或防止钢铁锈蚀的原理是避免铁制品同时与水和空气接触;
A、经常用食盐水清洗铁制品,盐水会加快铁锈蚀的速率,不能减缓或防止钢铁锈蚀,符合题意;
B、保持铁制品表面清洁干燥,能减缓或防止钢铁锈蚀,不符合题意;
C、在铁制品表面涂油漆,能隔绝氧气和水,能减缓或防止钢铁锈蚀,不符合题意;
D、在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属,能隔绝氧气和水,能减缓或防止钢铁锈蚀,不符合题意。
故选:A。
9. 【答案】B
【解析】
【详解】A、Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu,说明Fe比Cu活泼,Ag不能与CuSO4溶液反应,说明Ag不如Cu活泼,可以验证三种金属活动性强弱,不符合题意;
B、Cu、Ag都不能与FeSO4溶液和稀H2SO4反应,只能说明Cu、Ag的活动性都比Fe弱,但无法比较Cu和Ag的活动性强弱,不能验证三种金属活动性强弱,符合题意;
C、Fe能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明Fe比Ag活泼,Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明Cu比Ag活泼,Fe能与稀H2SO4反应,Cu不能与稀H2SO4反应,说明Fe比Cu活泼,可以验证三种金属活动性强弱,不符合题意;
D、Cu不能与FeSO4溶液反应,说明Cu不如Fe活泼,Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明Cu比Ag活泼,可以验证三种金属活动性强弱,不符合题意。
故选B。
10. 【答案】C
【解析】
【详解】A、中和反应指酸和碱互相交换成分,生成盐和水的反应,中和反应有盐和水生成,但生成盐和水的反应不一定是中和反应。例如二氧化碳和氢氧化钠反应会生成碳酸钠和水,由于该反应的反应物不是酸和碱,不属于中和反应,错误;
B、由金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物属于盐,但盐中不一定有金属元素,如氯化铵(NH4Cl)属于盐,但不含金属元素,错误;
C、化合物由不同种元素组成,由不同种元素组成的纯净物一定是化合物,正确;
D、活泼金属与盐酸反应有气泡产生,但与盐酸反应有气泡产生的物质不一定是活泼金属,也可能是碳酸盐,如碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳气体,错误。
故选C。
11. 【答案】D
【解析】
【详解】A、向pH=2的硫酸溶液中加水,氢离子浓度不断降低,溶液pH不断增大,但氢离子不会消失,溶液pH会一直小于7,不含等于或大于7,A错误;
B、向盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液,二氧化锰是反应的催化剂,其质量和化学性质在反应前后保持不变,B错误;
C、向某温度时一定量的不饱和硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾固体,硝酸钾能继续溶解,至达到饱和状态不再溶解,该过程中溶剂质量不变,所以溶质质量不断增大直到饱和,溶质质量分数也逐渐增大,达到饱和状态不再发生改变,但一开始的时候溶液中含有硝酸钾,溶质质量分数不是0,所以曲线起点不是0,C错误;
D、向一定量的硫酸铜溶液中加入锌,硫酸铜与锌反应生成硫酸锌和铜,化学方程式为:,则每65份质量的锌置换出64份质量的铜,固体质量减小,则溶质质量增大,待铜置换完之后,溶质质量不再变化,D正确。
故选:D。
12. 【答案】D
【解析】
【详解】A、铝和氧气在点燃条件下反应生成氧化铝,化学方程式为,化学方程式书写完全正确。
B、铜和硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜溶液,化学方程式为,化学方程式书写完全正确。
C、氯化镁溶液与氢氧化钙溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙溶液,化学方程式为,化学方程式书写完全正确。
D、碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为,原化学方程式中没有加热这个反应条件,即化学方程式书写错误。
综上所述:选择D。
13. 【答案】C
【解析】
【详解】A、向一定量的盐酸和硫酸混合溶液中不断加入 Ba ( OH ) 2 溶液,氢氧根离子与氢离子会结合成水,钡离子与硫酸根会结合成不溶于酸的沉淀硫酸钡,沉淀一开始就会出现,图像错误;
B、稀盐酸溶液显酸性,pH<7,向一定量的稀盐酸中不断滴加水,溶液的pH逐渐增大,但不会大于7,图像错误;
C、向等质量不同金属粉末中分别加入足量等浓度的稀硫酸,由于三种金属的活动性:镁>锌>铁,所以相同时间,镁反应速度最快,铁最慢,相同时间镁产生气体最多,曲线最陡,铁产生气体最少,曲线最缓;镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,方程式及相关质量关系如下:、、,由于酸足量,所以金属完全反应,消耗等量的三种金属,镁产生气体最多,锌产生气体最少,图像正确;
D、恒温条件下,将饱和氯化钠溶液蒸发适量水,有氯化钠析出,析出晶体后的溶液仍为该温度下的饱和溶液,溶质质量分数不变,图像错误;
故选C。
14. 【答案】C
【解析】
【详解】A.先加BaCl2溶液有白色沉淀,再加稀盐酸沉淀不消失,该白色沉淀可能为氯化银,原溶液中可能含有银离子,不一定含有硫酸根离子,因此,该实验方案不能达到实验目的,故不符合题意;
B.NaOH虽然能与酸性气体如HCl反应,但同样也能与CO2反应,因此使用NaOH溶液进行洗气并不能达到选择性除去HCl的目的,反而会导致CO2被吸收,从而降低净化效果,不符合除杂原则,该实验方案不能达到实验目的,故不符合题意;
C. 将铁片插入硫酸铜溶液中,一段时间后有红色固体附着在铁片上,这一现象确实证明了铁的金属活泼性比铜强,该实验方案能达到实验目的,故符合题意;
D.验证铜粉中含有的杂质是CuO向固体样品中滴加过量稀硫酸,铜不与稀酸反应,氧化铜与稀酸反应生成硫酸铜和水,但如果杂质是氢氧化铜,它与稀酸反应也会生成硫酸铜和水,观察到固体减少并且溶液呈蓝色,不能说明杂质是氧化铜,因此,该实验方案不能达到实验目的,故不符合题意;
故选:C。
15. 【答案】B
【解析】
【详解】A、镁条在空气中燃烧,生成氧化镁,是结论不是现象,故A错误;
B、二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧、密度比空气的大,将CO2沿着烧杯壁到入盛有燃着高低蜡烛的烧杯中,蜡烛火焰从下至上依次熄灭,故B正确;
C、用大烧杯罩住分别盛有浓氨水和酚酞溶液的小烧杯,浓氨水挥发出氨气,氨气运动到酚酞溶液中,酚酞溶液由无色变为红色,故C错误;
D、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,观察到铁丝表面产生气泡,溶液由无色变为浅绿色, 故D错误。
故选B。
16. 【答案】A
【解析】
【详解】A、根据生铁是指含碳量为 2%~4.3% 的铁的合金,钢是指含碳量为 0.03%~2% 的铁的合金可知,二者的主要区别为含碳量不同,故A选项说法正确,符合题意;
B、合金的硬度比组成它的纯金属大,因此黄铜是铜锌合金,其硬度比纯铜大,故B选项说法不正确,不符合题意;
C、合金属于金属材料,不属于合成材料,故C选项说法不正确,不符合题意;
D、大多数金属活化学性质较活泼,在自然界中以化合物形式存在;少数金属,如金、银等化学性质稳定,在自然界中以单质形式存在,故D选项说法正确,不符合题意。
故选A。
17. 【答案】B
【解析】
【详解】A、常温下,pH<7的溶液显酸性,但pH<7的雨水不一定是酸雨,正常雨水的pH≈5.6,将pH<5.6的降雨称为酸雨,故A不正确;
B、元素是具有相同核电荷数(或质子数)的一类原子的总称,同种元素的原子质子数相同,不同种元素原子的质子数不同,故B正确;
C、铝制品具有很好抗腐蚀性能,因为铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止反应进一步进行,故C不正确;
D、农业生产中大量使用化肥,会造成浪费,造成污染,要合理施用化肥,故D不正确。
故选B。
18. 【答案】C
【解析】
【详解】A、水在通电的条件下生成氢气和氧气,根据“正氧负氢、氢二氧一”可知,电解水时正极产生氧气,负极产生氢气,产生氢气和氧气的体积比是2:1,故A项正确;
B、二氧化锰在过氧化氢分解的过程中,充当的是催化剂,其质量在反应前后不会改变,故B项正确;
C、金属活动性:镁>锌>银,向一定量硝酸镁和硝酸银的混合溶液中加入锌粉,锌与硝酸镁不反应,锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银,由反应时的质量比可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,溶液的质量会逐渐减少,至完全反应不再发生改变,故C项不正确;
D、氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,故一开始加入氢氧化钠就有沉淀生成,等硫酸铜完全反应后,沉淀的质量不再发生变化,故D项正确。
故选:C。
19. 【答案】B
【解析】
【分析】金属材料包括纯金属、合金。
【详解】A、保鲜膜材质是塑料,塑料属于合成材料,不属于金属材料,A选项错误;
B、铜导线材质是铜,铜属于金属材料,B选项正确;
C、陶瓷碗材质是陶瓷,陶瓷属于无机非金属材料,不属于金属材料,C选项错误;
D、实木椅材质是木头,木头属于天然材料,不属于金属材料,D选项错误。
故选:B。
20. 【答案】C
【解析】
【详解】A、石胆的主要成分是,溶于水得到硫酸铜溶液,溶液呈蓝色,说法错误,不符合题意;
B、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成气体、沉淀或水,石胆化铁的原理是硫酸铜与铁反应生成铜和硫酸亚铁,不属于复分解反应,该反应符合一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,说法错误,不符合题意;
C、锌的金属活动性比铜强,锌能与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,因此石胆也能化锌为铜,说法正确,符合题意;
D、根据金属活动性顺序:铁>氢>铜,铁能与稀盐酸反应生成氢气,铜与稀盐酸不反应,说法错误,不符合题意。
故选:C。
21. 【答案】AC
【解析】
【详解】A、向稀硫酸中滴加过量氢氧化钡溶液,硫酸能与氢氧化钡反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀和水,一开始就产生沉淀,过量氢氧化钡将硫酸完全反应,沉淀质量不在增加,图象正确;
B、向氢氧化钠中溶液滴加过量稀盐酸,碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强,pH的变化是从大于7逐渐的减小到等于7、再小于7,图象错误;
C、向硝酸银溶液中滴加过量稀盐酸,硝酸银与盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸,所以一开始到反应结束溶液中氯元素质量都为0,过量稀盐酸将硝酸银完全反应后,稀盐酸有剩余,溶液中开始有氯元素,不断滴加过量稀盐酸,溶液中氯元素质量不断增加,图象正确;
D、向等质量锌片和锌粉中分别加足量且等溶质质量分数的稀硫酸,由于锌粉和锌片的质量相等,最终生成氢气的质量相等,但锌粉与稀盐酸接触面积大,反应的速率快,反应时间短,应先拐点,图象错误;
故选AC。
22. 【分析】A、根据分子的基本性质,进行分析判断。
B、根据促进燃烧的方法,进行分析判断。
C、根据铁与氧气、水充分接触时容易生锈,使铁制品与氧气或水隔绝可以防止生锈进行分析判断。
D、根据灭火的原理,进行分析判断。
【解答】解:A、汽油要密封保存,是因为分子总是在不断运动,防止运动到空气中造成浪费,故选项说法正确。
B、煤粉比煤块燃烧更旺,是因为增大了与氧气的接触面积,故选项说法正确。
C、铁与氧气、水充分接触时容易生锈,沙漠地区的铁制品锈蚀较慢,是因为沙漠地区空气干燥,故选项说法正确。
D、吹灭蜡烛,吹走了蜡烛火焰的热量,从而降低了蜡烛的温度,其灭火原理是使温度降到着火点以下,故选项说法错误。
故选:D。
23. 【分析】A、根据酸的化学性质,进行分析判断。
B、根据盐的化学性质,进行分析判断。
C、根据在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,进行分析判断。
D、根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,进行分析判断。
【解答】解:A、铁锈的主要成分氧化铁和稀盐酸完全反应后,铁会与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,不能将铁制品长时间浸泡在过量稀盐酸中,故选项实验方案错误。
B、CaCl2、NaCl溶液均能与适量AgNO3溶液反应生成氯化银沉淀,不能检验NaCl溶液中是否含有CaCl2,故选项实验方案错误。
C、将洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中,铜丝表面有银白色固体析出、溶液变为蓝色,说明铜的金属活动性强于银,故选项实验方案正确。
D、加入足量H2O2溶液,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,二氧化锰在反应中作催化剂,反应前后质量不变,过滤,得到的仍是木炭粉末和二氧化锰粉末的混合物,故选项实验方案错误。
故选:C。
24. 【答案】C
【解析】
【详解】A、分别向盛有50mL热水和冷水的两个烧杯中,加入等量品红,观察扩散情况,品红在热水中的扩散速率比在冷水中快,由此可比较温度对分子运动快慢的影响,实验设计合理,不符合题意;
B、室温下,把等量的肥皂水分别滴加到盛有等量软水、硬水的两支试管中,振荡,观察泡沫多少,其中出现泡沫较多的是软水,出现泡沫较少的是硬水,能区分软水和硬水,实验设计合理,不符合题意;
C、室温下,将砂纸打磨过的形状、大小相同的铁片和铜片,分别插入盛有相同体积、相同溶质质量分数硫酸锌溶液的两支试管中,铁、铜与硫酸锌均不反应,说明金属活动性,无法比较铁与铜的金属活动性,实验设计不合理,符合题意;
D、室温下,分别向盛有5mL水和汽油的两支试管中,各加入一粒相同的高锰酸钾后振荡,该实验中溶剂种类不同,变量唯一,能比较同种物质在不同溶剂中的溶解性,实验设计合理,不符合题意。
故选:C。
25. 【答案】BD
【解析】
【分析】金属活动性:Zn>Fe>Cu,向废水中加入一定量的锌粉,锌先与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,待硫酸铜完全反应后,锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁。
【详解】A、若所得滤液为无色,说明硫酸铜、硫酸亚铁已经完全反应,锌与硫酸铜、硫酸亚铁反应生成了硫酸锌,则滤液中溶质只含硫酸锌,不符合题意;
B、若所得滤液为浅绿色,说明滤液中一定含硫酸亚铁,则锌已经完全反应,锌一定与硫酸铜反应生成了硫酸锌和铜,硫酸亚铁可能部分参与反应,则滤渣中一定含铜,可能含铁,符合题意;
C、若向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,说明滤渣中一定含铁,锌一定与硫酸铜反应生成了硫酸锌和铜,滤渣中也一定含铜,故滤渣中一定含铁、铜,可能含锌,不符合题意;
D、若向滤渣中加入稀硫酸,无气泡产生,则滤渣中不含锌、铁,则硫酸亚铁没有参与反应,滤液中一定含硫酸锌、硫酸亚铁,硫酸铜可能部分参与反应,故滤液中可能含硫酸铜,故滤液中至少含有两种溶质,符合题意
故选BD。
26. 【答案】D
【解析】
【详解】A、石油:“燃之如麻,但烟甚浓”,是因为氧气的含量不足,导致石油不完全燃烧所产生的,故A解释正确;
B、“每金七厘,造方寸金一千片”,是说金可以压成很薄的片,说明金的延展性强,故B解释正确;
C、“遥知不是雪,为有暗香来”,是因为花香中含有的分子是在不断运动的,向四周扩散,使人们闻到花香,故C解释正确;
D、“金(指铜)柔锡柔,合两柔则刚”,说明铜锡合金的硬度比铜、锡大,故D解释错误;
故选:D。
二、填空题
27. 【答案】(1)合金 (2)CO
(3) ①. Zn2+、Fe2+ ②. Ag、Cu、Fe ③. (合理即可)
(4) ①. 化合 ②. 化学 ③. 6:1 ④. H
【解析】
【小问1详解】
青铜主要成分是铜、锡,属于金属材料中的合金。故填:合金。
【小问2详解】
工业上用赤铁矿炼铁的主要原理是在高温条件下,一氧化碳夺取赤铁矿里的氧,将铁还原出来。即,该反应中还原剂是一氧化碳。故填:CO。
【小问3详解】
把一定量铁粉加入一定量的Cu(NO3)2、Zn(NO3)2和AgNO3混合溶液中,得到的滤渣B中滴加稀盐酸有气体生成,说明滤渣B中含有铁,铁的活动性大于铜、银,小于锌,说明铁与Cu(NO3)2和AgNO3完全反应生成铜、银和硝酸亚铁,铁与硝酸锌不反应,所以①滤液A中含有未反应的硝酸锌,反应生成的硝酸亚铁,滤液A中大量存在的金属阳离子是锌离子、亚铁离子;②滤渣B中含有反应剩余的铁、反应生成的铜、银;③过程I中铁与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁,化学方程式为。故填:Zn2+、Fe2+;Ag、Cu、Fe;。
【小问4详解】
①制备氮化硼(BN)的反应符合化合反应多变一的特征,该反应属于化合反应;由六方氮化硼(h-BN)制备菱方氮化硼(r-BN)的变化生成了新物质,属于化学变化。故填:化合;化学。
②芳纶中碳元素和氮元素的质量比=(12×14×n):(14×2×n)=6:1;
芳纶中碳元素、氢元素和氮元素的质量比=(12×14×n):(1×10×n):(14×2×n)=84:5:14,所以所含元素的质量分数最小的元素是氢元素。
故填:6:1;H。
28. 【分析】(1)根据金属的性质进行分析;
(2)根据题文信息进行分析;
(3)根据铁生锈的条件进行进行分析。
【解答】解:(1)金属铜被拉成细丝、制成导线主要利用了铜的延展性和导电性;
(2)铝粉与氧化铁粉末在高温条件下发生置换反应,并放出大量热,反应的化学方程式为:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;该反应可用于焊接钢轨、制备金属纳米复合材料等:;
(3)铜和金是人类利用较早的金属。在考古挖掘中,出土的青铜器锈迹斑斑,黄金器物却光亮如新,主要原因是金的化学性质比铜更稳定;
(4)铁在潮湿的环境下易生锈;试管A中铁钉放在了潮湿的环境中,试管B中铁钉放在有水但没有氧气的环境中,试管C中铁钉放在有氧气但没有水的环境中,因此洁净无锈的铁钉在以下三种情况最易生锈的是A。
故答案为:
(1)延展;
(2)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;
(3)金的化学性质比铜更稳定;
(4)A。
【点评】掌握金属的性质及金属的制备原理、铁生锈的原理等相关知识即可解答。
29. 【答案】(1)可以减少污染物的排放,保护环境(合理即可)
(2) ①. 塑料 ②. 电
(3)7:64 (4) ①. 、 ②. 置换
【解析】
【小问1详解】
与传统燃油汽车相比,新能源汽车可以减少污染物的排放,保护环境;
【小问2详解】
塑料属于合成材料,钢是铁的合金,钢和铝均属于金属材料;
电池工作过程中将化学能转化为电能;
【小问3详解】
磷酸铁锂中锂、氧两种元素的质量比为:;
【小问4详解】
采用硫酸“酸浸”目的是除去铁、铝,发生反应为铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,该反应的化学方程式为:,铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气,该反应的化学方程式为:;
该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应,属于置换反应。
30. 【答案】(1)
(2)增大铁水与空气的接触面积,使其充分燃烧
(3)合金的熔点比组分金属的熔点低
(4)
(5) ①. 氧气浓度可以影响铁燃烧(合理即可) ②. 立即燃烧 ③. 接触面积可以影响铁燃烧(合理即可)
(6)“打铁花”的原理和现象已经验证了接触面积可以影响铁燃烧(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
“打铁花”过程中铁和氧气点燃生成四氧化三铁,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
“打铁花”过程中铁和氧气反应,表演者将铁水打得又高又散的主要原因是:增大铁水与空气的接触面积,使其充分燃烧;
【小问3详解】
合金的熔点比组分金属的熔点低,生铁比纯铁更容易燃烧;
【小问4详解】
高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式:;
【小问5详解】
实验一:取两根同样的铁丝,各在铁丝的一端系一根火柴,在酒精灯上引燃后,一根在空气中,一根插入盛满氧气的集气瓶中;铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧;说明氧气浓度可以影响铁燃烧;
实验二:取等质量的铁丝和铁粉,分别将铁丝、铁粉放在或撒在酒精灯火焰上;铁粉和空气接触面积比铁丝大,所以铁丝在空气中不燃烧,铁粉在空气中会立即燃烧;说明接触面积可以影响铁燃烧;
【小问6详解】
“打铁花”的原理和现象已经验证了接触面积可以影响铁燃烧,所以不做实验二也能得到同样的结论。
31. 【答案】(1)过滤 (2)Cu
(3) ①. 使固体D中只有Fe(OH)3沉淀,不含Mn(OH)2沉淀 ②. Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4
【解析】
【小问1详解】
过滤是将不溶于液体的固体与液体分开的一种方法,据图可知,通过操作a得到了固体A和溶液B,所以操作a是过滤。故填:过滤。
【小问2详解】
由于铁、铜、MnO、CaO中铜与稀硫酸不反应,所以固体A中金属单质是铜,化学式为Cu。故填:Cu。
【小问3详解】
根据查阅资料分析可知,Fe(OH)3完全沉淀pH=3.7,pH=8.3时Mn(OH)2开始沉淀,所以为使固体D中只有Fe(OH)3沉淀,不含Mn(OH)2沉淀,在溶液C到固体D的转化过程中,用10%NaOH溶液调节3.7<pH<8.3。溶液C中Fe2(SO4)3与10%NaOH溶液反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钠,发生反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4。故填:使固体D中只有Fe(OH)3沉淀,不含Mn(OH)2沉淀;Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4。
32. 【答案】(1)C##碳元素
(2)导热 (3) ①. 物质的结构不同 ②. 擦干或涂油 ③.
(4) ①. 排尽设备内空气,防止爆炸 ②. CO
【解析】
【小问1详解】
Fe2O3中铁元素显+3价,生成的Fe中铁元素显0价,化合价降低;CO中碳元素显+2价,生成的CO2中碳元素显+4价,化合价升高;氧元素均显-2价,化合价不变,故填C或碳元素;
【小问2详解】
铁具有导热性,可用铁锅做饭;
【小问3详解】
不锈钢是铁、铬合金,铬氧化后会生成一层致密的氧化物薄膜起保护作用,不锈钠的耐腐蚀性比纯金属强,是因为不锈钢是在铁中加入了铬,改变了物质的结构,化学性质发生改变;生活中,洗净铁锅后要及时擦干或涂上食用油,可以防止铁生锈;铁锈的主要成分是 Fe2O3 与盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为;
【小问4详解】
CO不纯时点燃易爆炸,先往设备中通入一段时间CO,是为了排尽设备内的空气,防止CO不纯爆炸;CO与海绵铁能反应,Fe(CO)5 能转化为CO,则CO可循环利用。
33. 【分析】(1)根据铅元素在元素周期表中的信息和铅原子的结构示意图进行分析;
(2)根据合金是由金属和金属、金属与非金属熔合形成的物质进行分析;根据合金的性能比组成其纯金属的性能优良进行分析;
(3)根据化学反应前后,元素种类、原子个数不变进行分析。
【解答】解:(1)A、x=2,故正确;
B、铅的偏旁是钅,属于金属元素,故正确;
C、铅的相对原子质量是207.2,故错误;
D、铅元素对人体来说是有害元素,故正确。
故选:C;
(2)伍德合金是铅、铋、锡和镉组成的合金,可用于制作电路保险丝。伍德合金属于混合物,故选B;铅的熔点比伍德合金的熔点要高,故选:C;
(3)铅蓄电池放电时发生反应的化学方程式:Pb+X+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,生成物中有2个铅原子、2个硫原子、10个氧原子、4个氢原子,反应物中有1个铅原子、4个氢原子、2个硫原子、8个氧原子,所以X的化学式为PbO2。
故答案为:(1)C;
(2)B;C;
(3)PbO2。
【点评】本题考查了化学与材料、原子的结构、化学式中元素化合价的确定以及质量守恒定律,难度不大。
34. 【答案】(1) ①. 金的化学性质稳定 ②. ③. ④. Fe、Cu2+ ⑤. 铁和硫酸铜反应生成的铜覆盖在铁的表面,阻止内部的铁继续反应
(2) ①. 将已打磨的罐体金属片,剪成小碎片,取少量小碎片于试管中,加入足量稀盐酸并加热,使之充分反应,最终在试管底部残留少于固体物质 ②. 原子的排列方式不同、物质的原子构成种类不同 ③. 大于 ④. 铝、硫酸锌溶液、铜
(3) ①. 强度高(或密度小、耐腐蚀) ②. +7 ③. ④. 化学能转化为动能
【解析】
【小问1详解】
①国宝历经千年,出土后表面仍金光灿灿,是因为金的化学性质稳定;
②赤铁矿的主要成分氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
③铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:;反应中有效作用的微粒为Fe、Cu2+;“外化而内不化”,是因为铁和硫酸铜反应生成的铜覆盖在铁的表面,阻止内部的铁继续反应;
【小问2详解】
①铝制易拉罐主要由铝合金制成,除铝外,还含有锌、铜、硅等,铜和硅都不与稀盐酸反应,将已打磨的罐体金属片,剪成小碎片,取少量小碎片于试管中,加入足量稀盐酸并加热,使之充分反应,最终在试管底部残留少于固体物质,说明罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝;
②合金与纯金属相比较,性质存在差异,是因为原子的排列方式不同、物质的原子构成种类不同;
③由图2可知,铜的含量越高,铝合金硬度越大,则生产易拉罐时,罐盖中铜元素的含量应大于罐体中铜元素的含量;
④铝和硫酸锌反应生成硫酸铝和锌,说明铝的金属活动性强于锌,铜和硫酸铝不反应,说明锌的金属活动性强于铜,所以比较铝、铜、锌的金属活动性,a、b、c可以选用的物质是铝、硫酸锌溶液、铜;
【小问3详解】
①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料,具备的优良性能是强度高(或密度小、耐腐蚀);
②高氯酸铵(NH4ClO4)中氮元素的化合价为-3价,氢元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价。设氯元素的化合价为,在化合物中各元素正负化合价代数和为零,则,解得,所以氯元素的化合价是+7价;铝和氧气在点燃的条件下生成氧化铝,反应的化学方程式为:;反应过程中能量转化形式是化学能转化为动能。
35. 【答案】(1)改变 (2)3
(3)降低 (4) ①. ②. 低
(5)化学 (6)化学性质稳定
【解析】
【小问1详解】
元素是质子数相同的一类原子的总称,故衰变时核内质子数发生改变,则衰变后元素种类改变;
【小问2详解】
Cun(CO3)2(OH)2 中铜元素显+2价,碳酸根离子显-2价,氢氧根离子显-1价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,n=3;
【小问3详解】
生铁的含碳量为2%-4.3%,钢的含碳量为0.03%-2%,生铁在空气中加热,反复捶打,成为韧性十足的“百炼钢”,该过程中,碳燃烧生成二氧化碳,故生铁的含碳量降低;
【小问4详解】
木炭和SnO2在高温下反应生成Sn和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
合金比组成它的纯金属熔点低,故锡铅合金的熔点比纯锡低;
【小问5详解】
熟石膏可用于文物修复,当其与适量水混合时会逐渐变硬、膨胀,生成生石膏,该过程有新物质生成,属于化学变化;
【小问6详解】
发掘的某些珍贵文物可放入氮气保护箱中,是因为氮气化学性质稳定,可作保护气。
36. 【答案】(1) ①. 增大反应物的接触面积,使反应更充分 ②. SO2
(2) ①. 玻璃棒 ②. 过滤
(3)NH4Cl (4) (5)浓氨水
【解析】
【小问1详解】
在焙烧炉中,矿石要粉碎处理并从上部加入,是为了增大反应物的接触面积,使反应充分进行;依据质量守恒定律,反应前后原子的种类、个数不变,反应前Mo、S、O原子个数分别为2、4、14,反应后Mo、S、O原子个数分别为2、0、6,则X的化学式为SO2;
【小问2详解】
搅拌器相当于实验室中的玻璃棒;将固液分离的操作是过滤;
【小问3详解】
复分解反应是指两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物;钼酸铵与盐酸反应生成氯化铵和钼酸,则Y溶液中溶质的主要成分为NH4Cl;
小问4详解】
反应器3中:MoO3和氢气高温下反应生成钼和水,反应的化学方程式为;
【小问5详解】
X为二氧化硫气体,有毒,污染空气,二氧化硫是酸性气体,可用碱性溶液来吸收,故用浓氨水吸收二氧化硫。
37. 【答案】(1)用磁铁吸引 (2)稀盐酸
(3) ①. ③ ②. ①
(4)保持铁片蚀刻画表面清洁干燥
(5)氯化铝##AlCl3
(6) ①. 铁粉 ②.
【解析】
【小问1详解】
由于磁铁能吸引铁片,不能吸引铝片,所以可用磁铁吸引的方法区分铝片和铁片。故填:用磁铁吸引。
【小问2详解】
由于稀盐酸能与主要成分为氧化铁的铁锈反应生成氯化铁和水,所以用化学方法除去铁片表面的铁锈,可以用稀盐酸。故填:稀盐酸。
【小问3详解】
由于铝片上有凹陷图案,没有附着物,说明铝与甲蚀刻液反应没有生成新的金属,铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,所以甲蚀刻液只能是③稀盐酸。
由于铁片上出现红色附着物图案,说明铁与①硫酸铜溶液反应生成红色的铜。所以乙蚀刻液是①硫酸铜溶液 。故填:③;①。
【小问4详解】
由于铁的锈蚀是铁制品与空气中的氧气和水共同作用的结果。防止铁制品生锈的原理是破坏铁锈蚀的条件,即隔绝氧气或水。所以为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是保持铁片蚀刻画表面清洁干燥。故填:保持铁片蚀刻画表面清洁干燥。
【小问5详解】
由于铝片蚀刻废液是铝与盐酸反应生成的氯化铝和剩余的稀盐酸的混合溶液,所以铝片蚀刻废液处理,可加入足量铝片,与稀盐酸完全反应,得到氯化铝溶液,回收保存。故填:氯化铝。
【小问6详解】
由于铁片蚀刻废液是铁与硫酸铜反应生成的硫酸亚铁与剩余的硫酸铜的混合溶液,所以过程①加入的物质X是与硫酸铜反应生成硫酸亚铁的铁粉,铁粉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,滤渣中的铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是。故填:铁粉;。
三、实验题
38. 【分析】【实验探究一】
(1)根据锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,写出该反应的化学方程式;
(2)压强的变化是由于温度变化和气体变化引起的,进行分析解答;
(3)根据图2压强对比,压强越大,说明产生的气体越多,盐酸的质量分数越大,进行分析比较;
(4)①只有稀盐酸中的溶质反应完,才可以比较A瓶和B瓶中稀盐酸的浓度;
②利用图1装置来完成此活动,只有和稀盐酸反应产生气体,气体越多,压强越大,通过压强大小来判断A瓶和B瓶中稀盐酸的浓度;
【实验探究二】
(1)根据酚酞遇碱变红来解答;
(2)根据盐酸质量分数越大,所含溶质越多,反应时消耗的稀盐酸越少进行分析解答;
(3)根据溶液由红变为无色时,说明氢氧化钠和盐酸恰好完全反应进行分析;
【合作交流】根据溶液酸碱度和pH之间的关系进行分析解答;
【微观探析】从微观角度,再结合图,分子在不断运动进行分析。
【解答】解:【实验探究一】
(1)锌粒和盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;
(2)盐酸浓度越大,生成的气体越多,则烧瓶内的压强越大;
(3)由图2可知,B瓶盐酸和锌粒反应时,压强大,说明产生的氢气较多,则B瓶盐酸溶质质量分数较大,而B瓶盐酸敞口放置;
(4)①加入过量锌粒的目的是让稀盐酸完全反应;
②和稀盐酸反应可以产生气体的是活泼金属和碳酸盐,题目说其他类别的物质,锌粒属于单质,则选择碳酸盐即可,如CaCO3;
【实验探究二】
(1)酚酞遇到氢氧化钠溶液变红;
(2)盐酸质量分数越大,所含溶质越多,和相同质量的氢氧化钠反应消耗的稀盐酸越少;
(3)边滴加稀盐酸边搅拌,是为了使氢氧化钠和盐酸充分反应,以防止稀盐酸滴加过量,对实验结果造成影响;
【合作交流】对于酸性溶液,溶液浓度越小,pH越大,A瓶盐酸浓度小于B瓶盐酸浓度,则A瓶盐酸的pH>B瓶盐酸的pH;
【微观探析】从图可知水分子和氯化氢分子在不断运动,导致稀盐酸敞口放置浓度变大的原因是水分子的蒸发速度比氯化氢分子的挥发速度快,使盐酸浓度变大。
【点评】本题主要考查盐酸的性质和变化规律,难度大,根据所学知识,再结合题目信息进行分析解答。
39. 【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)干燥二氧化碳气体
(3)CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
(4) ①. 固体由红色变成黑色 ②. 一氧化碳##CO
(5)处理尾气,防止一氧化碳污染空气
【解析】
【分析】盐酸具有挥发性,A中产生的气体是二氧化碳、氯化氢和水蒸气,B装置中的碳酸氢钠能吸收氯化氢,浓硫酸具有吸水且不与二氧化碳反应,C装置中浓硫酸能吸收水蒸气;D装置发生的反应是碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,装置E能吸收没有参加反应的二氧化碳,二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,F装置能检验二氧化碳是否完全除尽,G装置中浓硫酸能吸收水蒸气;H装置中一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,I装置能检验二氧化碳,一氧化碳具有可燃性,J装置用于处理尾气,防止一氧化碳污染空气;
【小问1详解】
石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
【小问2详解】
浓硫酸具有吸水且不与二氧化碳反应,装置C的作用是干燥二氧化碳气体;
【小问3详解】
装置E中发生的反应是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O;
【小问4详解】
H装置中一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,反应完毕,装置H中玻璃管内观察到的现象是固体由红色变成黑色;该反应中一氧化碳得到氧元素,还原剂是一氧化碳(或CO);
【小问5详解】
装置J中点燃的酒精灯的作用是处理尾气,防止一氧化碳污染空气。
40. 【答案】(1)红棕色粉末变为黑色
(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu (3)氧气和水
【解析】
【小问1详解】
实验1硬质玻璃管中发生的反应为氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,该反应的现象为红棕色粉末变为黑色。
【小问2详解】
铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
【小问3详解】
由实验3可知,只有水,没有氧气,铁钉不生锈;只有氧气,没有水,铁钉也不生锈;只有氧气和水同时存在时,铁钉才会生锈,说明铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与氧气和水发生化学反应的过程。
四、计算题
41. 【分析】根据铁的质量和化学方程式的计算来分析。
【解答】解:设最多可制得铜的质量为x。
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
56 64
11.2g x
x=12.8g
答:最多可制得铜的质量为12.8g。
【点评】本题主要考查了化学方程式的计算,在根据化学方程式计算时,第一要正确书写化学方程式,第二要使用正确的数据,第三计算过程要完整。
42. 【答案】(1)26 (2)由图可知,参加反应的锌的质量为;
设恰好完全反应时,所得溶液的溶质质量为,反应生成氢气的质量为
则所得溶液的溶质质量分数为
答:所得溶液的溶质质量分数为16.1%。
【解析】
【小问1详解】
由金属活动性锌>氢>铜可知,锌可与稀硫酸反应,而铜不与稀硫酸反应,结合图像可知,黄铜样品中铜的质量为26g;
【小问2详解】
解析见答案。
43. 【答案】解:设发热剂中铁粉的质量为,铁和稀硫酸反应有氢气生成,生成氢气的质量=5g+23.4g-28.3g=0.1g
发热剂中铁粉的质量分数=
答:发热剂中铁粉的质量分数为56%。
【解析】
【详解】解析见答案。
44. 【答案】(1) ①. 104.8 ②. ZnSO4、H2SO4
(2)解:根据质量守恒定律,生成氢气的总质量为25g+20g×5-124.8g=0.2g;
设样品中锌的质量为x,
x=6.5g
则样品中铜的质量分数为,
答:样品中铜的质量分数为74%。
(3)偏小
【解析】
【小问1详解】
锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,根据质量守恒定律,生成氢气总质量为25g+20g×5-124.8g=0.2g;
第1次加入20g稀硫酸,锥形瓶内减少的质量为20g+25g-44.94g=0.06g;
第2次加入20g稀硫酸,锥形瓶内减少的质量为20g+44.94g-64.88g=0.06g;
第3次加入20g稀硫酸,锥形瓶内减少的质量为64.88g+20g-84.82g=0.06g;
说明每20g稀硫酸完全反应,产生氢气的质量为0.06g;
第4次加入20g稀硫酸,产生氢气的质量为0.2g-0.06g×3=0.02g<0.06g,则反应后锥形瓶内物质的总质量应该为20g+84.82g-0.02g=104.8g,则a的数值为104.8;
第5次加入20g稀硫酸,锥形瓶内物质的总质量为104.8g+20g=124.8g,没有产生氢气,综上说明第4次加入20g稀硫酸时,锌反应完全,且硫酸有剩余;故第4次反应结束后,溶液中溶质的成分为硫酸锌和硫酸,化学式为ZnSO4、H2SO4;
【小问2详解】
见答案;
【小问3详解】
浓盐酸具有挥发性,若将稀硫酸换成浓盐酸,会使反应后锥形瓶内物质总质量偏小,则气体的质量偏大,从而使锌的质量计算结果偏大,导致铜的质量分数计算结果偏小。

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