课题12金属材料,金属的化学性质

课题1-2金属材料金属的化学性质

一、考点突破

二、重难点提示

重点:金属的化学性质;金属活动性顺序。

难点:金属活动性顺序的探究。

一、金属材料

①合金是一种混合物,其组成中除了有金属外,还可能有非金属。

②常见的生铁、不锈钢、黄铜等都属于合金,而氧化铁、四氧化三铁等铁的氧化物则不是合金。

随堂练习

金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列相关说法中不正确的是()

A.不锈钢抗腐蚀性好,常用于制造医疗器械

B.铁具有良好的导热性,可以用于制造炊具

C.铝合金轻而坚韧,可作汽车、飞机和火箭的材料

D.铅锑合金的熔点较低、电阻率较大,常用于制成发热体

解析:铅锑合金的熔点较低,如果制成发热体后很容易烧断。

答案:D

二、金属的化学性质

①铝是一种活泼性较强的金属,铝制品在空气中其表面会形成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步被氧化,因此,铝制品具有较强的抗腐蚀性。这里不要误认为“铝制品具有较强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质不活泼”。

②单质铁与酸或盐溶液发生置换反应时,一般生成+2价铁的化合物。例如:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

随堂练习

下列物质能与稀硫酸反应,且反应后溶液为浅绿色的是(   )

A.铜B.锌C.铁D.铝

思路导航:A、铜不能和稀硫酸反应,故错误;B、锌能和稀硫酸反应生成硫酸锌,其溶液为无色,故错误;C、铁能和稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液,其溶液颜色为浅绿色,故正确;D、铝能和稀硫酸反应生成硫酸铝,其溶液为无色,故错误.答案:C

三、金属活动性顺序

①判断金属与盐溶液能否发生置换反应时,考虑金属单质与盐中金属元素的位置关系即可,而不需要考虑金属与H的位置关系。

②K、Ca、Na等很活泼的金属与排在其后的金属的盐溶液反应时,一般不会有金属析出。

随堂练习

某单质X能从某溶液中置换出单质Y,由此推断下列说法中正确的是(   )

A.X一定是排在金属活动顺序表中的氢以前的金属

B.X是金属时,Y可能是金属,也可能是非金属

C.X是金属时,Y一定是金属

D.X、Y都是金属时,Y一定比X活泼

思路导航:A、“单质X能从某溶液中置换出单质Y”不能判断出X、Y中任何一种物质组成,所以无法判断其在氢的前与后;故错误B、X是金属时,要置换出某溶液中的Y,那么Y可以是金属,也可能是氢气;正确C、X是金属时,Y可能是金属还可能是氢气;故错误D、X、Y都是金属时,根据金属活动性顺序表可知,X一定比Y活泼;故错误答案:B

知识点1:金属材料及其应用

例题1下列生活中的各种金属制品主要利用了金属的什么物理性质?

(1)铜导线(2)铝锅

(3)金项链(4)灯泡中的钨丝

思路导航:根据各种金属制品的用途及对金属加工的要求,分析这些金属制品主要利用了金属的哪些特理性质。

答案:(1)主要利用了铜的导电性、延展性以及有较好的机械强度;

(2)主要利用了铝的导热性和表面保护膜的稳定性;

(3)主要利用了金的金属光泽和良好的延展性;

(4)主要利用了金属钨的熔点高及电阻大等物理性质。

例题2下列关于合金的说法正确的是()

A.合金不属于金属材料

B.合金的硬度一般比各成分金属大

C.合金属于金属单质

D.多数合金的熔点高于组成它的成分金属

思路导航:金属材料包括纯金属及其合金,合金是由一种金属融合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的混合物,合金与纯金属相比,其优越性是:硬度高、熔点低、耐腐蚀等。故A、C、D错,B正确。

答案:B

例题3根据下表所给的数据,判断不能制得合金的是()

A.K-Fe合金B.K-Na合金C.Na-Al合金D.Fe-Cu合金

思路导航:金属熔合时,组分金属的熔点不能比组分金属的沸点高。因为铁的熔点比钾的沸点高,即当铁刚刚熔化时而钾已经全化,所以它们不能熔合在一起制得合金。

答案:A

知识点2:金属的化学性质

例题1铝在一百多年里产量得到大幅度的提高,并被广泛地使用,原因之一就是铝的抗腐蚀性能好。铝具有良好抗腐蚀性能的原因是()

A.铝的化学性质不活泼

B.铝不与酸反应

C.铝常温下不与氧气反应

D.铝表面生成一层致密的氧化铝保护膜

思路导航:铝的化学性质比较活泼,在常温下就容易跟氧气反应,生成一层致密的氧化铝薄膜,起到保护内部铝不被腐蚀的作用。

答案:D

例题2构建知识网络是一种重要的学习方法。下图是关于铁的化学性质的知识网络(“→”表示一种物质转化为另一种物质),其中B是密度最小的气体,C为红色固体单质。请回答下列问题:

(1)A物质的化学式为。

(2)B物质的一种用途是。

(3)反应②还需要的一种反应物是(填化学式)。

(4)写出反应③的方程式,并注明基本反应类型:()。

思路导航:此题是一道关于铁的化学性质的框图推断题,解题的关键是根据题给信息寻找“突破口”。(1)由图可知,Fe在点燃条件下生成A,则A是Fe3O4;(2)根据“B是密度最小的气体”可知,B是氢气,由于氢气具有可燃性和还原性,因此,可用于冶炼金属、作燃料。(3)反应②是由Fe3O4转化为Fe,应加入一种还原剂,C、CO、H2均符合条件。(4)根据“C为红色固体单质”可知C为金属Cu,可见反应③是Fe置换Cu的反应,即Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。

答案:(1)Fe3O4(2)冶炼金属(作燃料等)(3)C(或CO或H2)

(4)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;置换反应

例题3探究活动一:在室温条件下进行如图所示实验。已知:试管内的镁条和铁片表面均被打磨洁净,且形状、大小均相同;同时加入两支试管中的稀盐酸的质量和浓度均相等。

(1)该实验的目的是________、________。两支长颈漏斗中产生的现象的不同之处是________。

(2)若实验所用的金属均过量,则甲装置中产生的H2比乙装置中产生的H2质量________(填“多”、“少”或“相等”)。

探究活动二:为除去铜屑中混有的少量铁屑,并测定该混合物中铁的质量分数,现有如下A、B两组实验方案。

A:称取一定质量的样品过滤、洗涤、干燥、称量所得固体质量

B:称取一定质量的样品过滤、洗涤、干燥、称量所得固体质量

(3)两种方案中,你认为不能达到目的的是________(填“A”或“B”),理由是________。

(4)在你所选取的方案中,若采用加热烘干的方式干燥滤渣,会导致测定的铁的质量分数________(填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法判断”)。

思路导航:探究活动一:(1)由于镁和铁的活动性不同,与酸反应放出的热量也不同,再结合甲、乙两个实验装置及所用反应物的特点可知,该实验通过产生气泡的速率可以比较镁、铁与稀盐酸反应的剧烈程度,通过长颈漏斗内液面上升的高度又能比较相同时间内镁、铁与稀盐酸反应放出热量的多少。(2)若实验所用的金属均过量,则酸被完全消耗,由于稀盐酸的质量和浓度均相等,因此两试管中产生氢气的质量应相等。探究活动二:(3)方案A中铁屑被完全溶解,铜屑不能溶解,能彻底除去铁屑,最后得到纯净的Cu,利用样品质量和铜的质量求出铁的质量,进而求出该混合物中铁的质量分数。方案B中铁与硫酸铜溶液发生置换反应,但生成的铜覆盖在铁表面,不能将铁除净,因此不能求出该混合物中铁的质量分数。(4)在方案A中,对滤渣进行加热烘干,部分铜粉会转化为氧化铜,质量增大,导致铁的质量减小,质量分数也减小。

答案:(1)比较镁、铁与稀盐酸反应的剧烈程度比较相同时间内镁、铁与稀盐酸反应放出热量的多少甲装置长颈漏斗中的液面比乙装置中的高(2)相等(3)B,生成的铜会覆盖在铁的表面,使铁不能被告完全除尽(4)偏小

知识点3:金属活动性顺序

例题1(济宁)下列现象和事实,可用金属活动性作出合理解释的是()

①金属镁在空气中比铝更易点燃,说明镁比铝活动性强;

②金属铝比金属锌更耐腐蚀,说明锌比铝活动性强;

③硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液,不宜用铁制容器;

④金属锌与稀硫酸反应速率适中,更适于实验室制取氢气。

A.①②B.③④C.①③④D.①②③④

思路导航:在相同的条件下,金属在氧气中反应越剧烈,说明金属的活动性越强,金属镁在空气中比铝更易点燃,说明镁比铝活动性强,①对;金属铝更耐腐蚀是由于其化学性质活泼,而不是说明锌的活动性比铝强,②错;铁的活动性比铜强,所以铁能将硫酸铜中的铜置换出来,故不能用铁桶来配制波尔多液,③对;锌的化学性质较温和,和酸反应时的速率不快也不慢,适合在实验室中制取氢气,④对。综上可知,说法正确的为①③④。

答案:C

例题2(山东临沂)小明设计实验探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序。他设计了四个实验方案,分别选择的试剂是:①铜、银、硫酸亚铁溶液;②铁、银、硫酸铜溶液;③银、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液;④铜、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液。上述四个方案所选试剂正确的是()

A.②④B.①②③C.①②③④D.②③

思路导航:方案①将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中,都没有明显现象,据此可得出Fe比Cu和Ag都活泼,但Cu和Ag的活动性无法比较;方案②将Fe、Ag分别放入CuSO4溶液中,Fe表面出现红色物质,Ag表面无现象,据此可得出Fe比Cu活泼,Cu比Ag活泼;方案③将Ag分别放入FeSO4溶液和CuSO4溶液中,Ag表面均没有现象,据此可得出Fe比Ag活泼,Cu比Ag活泼,但Fe和Cu的活动性无法比较;方案④将Cu放入FeSO4溶液中,Cu表面无现象,说明Fe比Cu活泼,将Cu放入AgNO3溶液中,Cu表面出现银白色物质,说明Cu比Ag活泼。显然,方案②和④能验证出Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序。

答案:A

规律总结:设计实验探究金属的活动性顺序

在验证三种金属的活动性顺序时,常采用以下两种方法:

方案一:两金夹一盐。即选用三种金属中活动性最强和最弱的两种金属的单质及活动性介于两种金属之间的金属的盐溶液作为试剂,根据两种金属单质分别与盐溶液反应的情况进行判断。

方案二:两盐夹一金。即选用三种金属中活动性排在中间的金属单质及其它两种金属的盐溶液作为试剂,根据金属单质分别与两种盐溶液反应的情况进行判断。

例题3某校同学以“比较锰、铁、铜3种金属的活动性”为课题进行探究。提供的药品:铁片、铜片、锰片、稀盐酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰溶液。

他们考虑到铁的活动性比铜强,对3种金属的活动性顺序作出如下猜想。

猜想一:锰铁铜;

猜想二:铁铜锰;

猜想三:。

为了验证猜想成立,同学们分成三组,分别针对一种猜想设计实验方案。

(1)第一组验证猜想一。实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中,观察现象。

(2)第二组验证猜想二。实验方案是将锰片放入中,观察现象。

(3)第三组验证猜想三。实验方案是(只用两个实验):。

各组通过实验和交流,确认猜想一是正确的。第一组同学的实验现象

是:。

随后同学们对探究金属活动性的方案设计作了进一步研究。

为了验证甲、乙、丙、丁4种金属的活动性依次减弱,某同学设计了如下方案:①把甲放入乙的盐溶液中;②把乙放入丙的盐溶液中;③把乙放入丁的盐溶液中;④把丁放入丙的盐溶液中。你认为哪个实验没有必要做?请说明理由。

思路导航:此题是一道关于金属活动性顺序的探究题,主要考查学生运用所学知识进行科学探究的能力。根据铁比铜活泼,结合已给两种猜想可知猜想三为铁锰铜。要验证猜想二,只需探究铜和锰的活动性即可,因此可将锰片放入铜盐溶液中;要验证猜想三,可采用将锰片分别放入铁和铜盐溶液中或分别将铁和铜片放入锰盐溶液中的方法。运用实验①②④即可验证4种金属的活动性顺序,因此实验③没必要进行。

答案:铁锰铜

(2)硫酸铜溶液

(3)将两片锰分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中,观察现象

(或将铁片放入硫酸锰溶液中、锰片放入硫酸铜溶液中,观察现象)

(或将锰片放入硫酸亚铁溶液中、铜片放入硫酸锰溶液中,观察现象)

都有气泡产生,锰片的反应比铁片的反应剧烈

实验③实验②证明乙>丙实验④证明丙>丁,就没有必要再证明乙>丁了,没必要进行实验③

1.如何判断单质铁参加反应的生成物中铁的化合价?

铁与盐酸或稀硫酸发生置换反应,生成的化合物中铁元素显+2价,而不是+3价。如Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;而铁在氧气中燃烧的生成物是Fe3O4,其中铁元素既有+2价,也有+3价。

2.一种金属加入到多种金属的化合物溶液中如何发生反应?

当一种金属加入到多种金属的化合物溶液中,或几种金属同时加入到一种金属的化合物溶液中反应时,一般是在金属活动性顺序表中位置相隔越远的越优先发生置换反应。即金属与化合物中金属的活动性差异越大,反应越易进行,此即为金属与化合物溶液发生反应的优先置换原理。

随堂练习:

(眉山)向AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后再加入稀盐酸无明显现象.下列说法正确的是(   )

A.一定有锌粉剩余

B.所得溶液中一定有2n2+、Cu2+

C.一定有银粉生成

D.所得溶液中一定有Cu2+、Ag+

思路导航:根据金属活动性由强到弱的关系(Zn>Cu>Ag),锌可置换硝酸银中的银、锌可置换硝酸铜中的铜,生成的铜还可以置换硝酸银中的银.充分反应后再加入稀盐酸无明显现象,说明了溶液中没有硝酸银,锌全部参加了反应,根据以上反应及现象,分析反应的发生情况,推断所得固体及溶液中的离子.

由题意可知,向AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量的锌粉,发生的反应有锌可置换硝酸银中的银、锌可置换硝酸铜中的铜,生成的铜还可以置换硝酸银中的银.充分反应后再加入稀盐酸无明显现象,说明了溶液中没有硝酸银,锌没有剩余,铜不能确定.由此可知:

A.锌全部参加了反应,没有剩余,故A错误;B.所得溶液中一定有2n2+,Cu2+不能确定,故B错误;C.溶液中没有硝酸银,一定有银粉生成,故C正确;D.所得溶液中一定没有Ag+,Cu2+不能确定,故D错误.答案:C

金属与酸反应生成氢气的规律

活泼金属与酸反应生成氢气的计算是初中化学中一类重要的计算。为帮助同学们迅速解决此类问题,现将其规律归纳如下。

设有mg金属R(其相对原子质量为a,化合价为+x)与足量的盐酸反应生成ng氢气,

则:

根据上式可总结出如下规律:

①等质量的且化合价相同的金属与足量的酸(盐酸或稀硫酸)反应,相对原子质量大的金属生成的氢气少,相对原子质量小的金属生成的氢气多。

②等质量的且化合价不同的金属与足量的酸(盐酸或稀硫酸)反应,比值(相对原子质量/金属的化合价)大的金属生成的氢气少,比值小的金属生成的氢气多。

金属资源的利用和保护

一、预习新知

1.地球上的金属资源除少数不活泼的金属,如金、银等有单质形式存在外,其余都以

_______的形式存在。

2.铁的冶炼

(1)一氧化碳还原氧化铁的实验

①实验现象:玻璃管中的红色粉末变成_______;试管中的澄清石灰水变________。

②实验原理:______________。

(2)工业炼铁

①主要原料:________、________、_________。

②反应原理:在高温条件下,利用炉内反应生成的______把铁从铁矿石里还原出来。化学方程式为______________。

③主要设备:________。

3.铁生锈的原理和防锈措施

(1)锈蚀原理:铁在空气中生锈,实际上是铁跟______、_____等物质相互作用,发生的一系列复杂的化学反应。铁锈呈红褐色,主要成分是_______,铁锈具有__________等特点,因此,铁锈如果不及时除去,会加快铁生锈的速度。

(2)防锈措施:①保护铁制品表面___________;②在钢铁表面覆盖保护层,如______

__________;③改变铁的内部组织结构,制成_________。

4.金属资源的保护措施:①__________;②__________;③__________;④_________。

5.有关炼铁的计算

在实际炼铁过程中,所用原料与产品都不可能是绝对纯净的,因此,在根据化学方程式进行计算时,必须将不纯物质的质量换算成___________的质量。

二、问题思考

1.在一氧化碳还原氧化铁的实验中,酒精喷灯和酒精灯点燃、熄灭的先后顺序如何?

2.铁在氧气中燃烧与铁生锈这两个过程有何区别和联系?

(答题时间:30分钟)

1.下列金属中,人类开发利用最晚的是()

A.AlB.Fe

C.CuD.Ag

2.下列应用在高铁列车上的材料,不属于金属材料的是()

A.特种钢B.玻璃

C.铝合金D.铜线

3.下列关于铁、铝、铜的说法正确的是()

A.都能与稀盐酸反应

B.都能被磁铁吸引

C.都能与氧气反应

D.都能与硫酸锌溶液反应

4.下列反应中,属于置换反应的是()

A.CuO+COCu+CO2

B.S+O2SO2

C.Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2

D.CaCO3CaO+CO2↑

*5.北京奥运会火炬“祥云”,外体用轻薄高品质铝合金和优质有机材料加工而成,内部使用的燃料丙烷(C3H8)燃烧后不会对环境造成污染,体现了“绿色奥运”的理念。以下有关“祥云”的说法不正确的是()

A.铝合金质轻且延展性好

B.铝合金比纯铝的硬度小

C.燃料丙烷完全燃烧后生成二氧化碳和水

D.火炬外体的制作材料为均可回收的环保材料

*6.钛和钛的合金被认为是21世纪的重要材料,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、钛合金与人体有很好的“相容性”等。根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是()

A.用来做保险丝

B.用来制造航天飞机

C.用来制造轮船

D.用来制造人造骨

**7.化学家谢赫特曼研究发现:铝锰合金晶体中的原子排列方式没有出现“规则有序而重复排列”的普遍现象,提出了“准晶体”概念,因此获得年诺贝尔化学奖。下列观点正确的是()

A.铝锰合金的强度和硬度比铝高

B.铝锰合金不具有导电导热性

C.铝的直接构成微粒是铝分子

D.合金中原子排列方式与纯金属的原子排列方式相同

**8.下表中列出了几种物质的熔点,据此判断以下说法正确的是()

A.铜掉入铁水中不会熔化

B.在-℃时,氧气是固态

C.水银温度计可测量-40℃的温度

D.铜与金可熔合成合金

*9.(盐城)金属R与CuCl2溶液反应的化学方程式为:R+CuCl2=RCl2+Cu,则下列说法错误的是()

A.该反应是置换反应

B.金属R可能是铝

C.金属R的活动性比Cu强

D.该反应前后R的化合价发生了改变

*10.(黄冈)锡(Sn)是五金之一,它的金属活动性顺序位于铁和铜之间,则下列反应不会发生的是()

A.Zn+Sn(N03)2=Zn(N03)2+Sn

B.Sn+2HCl=SnCl2+H2↑

C.Sn+2AgN03=Sn(NO3)2+2Ag

D.Sn+MgS04=SnS04+Mg

**11.小雨的妈妈买了一条黄金项链,小雨想通过实验探究这条黄金项链是否为锌铜合金制成的仿制品,她不能选用的试剂是()

A.AlCl3溶液

B.Cu(NO3)2溶液

C.H2SO4溶液

D.AgNO3溶液

**12.(眉山)向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后再加入稀盐酸无明显现象。下列说法正确的是()

A.一定有锌粉剩余

B.所得溶液中一定有Zn2+、Cu2+

C.一定有银粉生成

D.所得溶液中一定有Cu2+、Ag+

**13.(烟台)电影《黄金大劫案》上映后,里面用“王水”(浓盐酸与浓硝酸的混合液)溶解黄金的情节引起了广泛的热议。黄金溶解在“王水”中形成HAuCl4(四氯合金酸),没有氢气产生。根据以上信息,下列有关说法正确的是()

①“王水”溶解黄金是化学变化;②金比氢活泼;③HAuCl4中,Au的化合价为+3价;④可以将pH试纸伸入“王水”中测其酸碱度;⑤“王水”可以用铁质容器盛装。

A.①④⑤B.①②③

C.③④⑤D.①③

**14.(南京)某合金6g与足量的稀硫酸充分反应后,如果生成0.2g氢气,该合金中的元素可能是()

A.Zn和FeB.Cu和Au

C.Zn和CuD.Mg和Al

*15.Fe、Cu、Mg、Zn是几种金属活动性不同的金属,将它们同时放入稀盐酸中,出现了下图表示的情景。请分析它们的表白后填写下列空白。

(1)大喊“我快要完蛋了”的金属是;说“我一点不在乎”的金属是。

(2)有一种金属坚持不住了,用化学方程式表示其原因:

(3)取出勉强能行的金属放在盛有氧气的集气瓶中燃烧,化学方程式为____________。

*16.(孝感)将等质量的锌粉和铁粉分别放入质量分数相同的足量稀盐酸中,反应生成H2的质量与反应时间的关系如图所示,据图回答:

(1)金属X是,判断的理由为。

(2)从图中你还能获得的信息有(答一条即可)。

*17.某同学为测定某种铁合金样品的组成,取2g该样品在纯氧中完全燃烧得到0.gCO2。

(1)该合金属于________(填“生铁”或“钢”)。

(2)有同学提出:灼烧可使钢中的炭变为CO2挥发掉,灼烧后钢样品质量会减轻。可是他们将一定量的钢样品灼烧后,发现质量反而增加了很多。原因是____、___。

**18.为探究Al、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,有甲、乙、丙三位同学设计了如下方案:

(1)甲同学将金属分别放入盛有盐酸的3支试管中。根据铜加入盐酸中无变化,的现象,判断出AlFeCu。

(2)乙同学只用一支试管,只取一次盐酸也能证明AlFeCu,他在盐酸中插入金属的顺序是Fe。

(3)丙同学只调整了乙同学插入盐酸中金属的顺序,也能得到正确结论。丙同学调整金属的顺序为。

在CuCl2和AlCl3的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中加入盐酸,无明显现象,则滤液中一定含有的溶质是。

**19.小彬同学家新买了水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬,为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,进行了如下探究活动。

铬(Cr)是银白色有光泽的金属,在空气中其表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液……

铝是银白色有光泽的金属,能与稀硫酸反应,生成无色的硫酸铝溶液……

三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系:

①CrAlCu②AlCrCu③AlCuCr

取大小相同的三种金属薄片,用砂纸打磨光亮。

(1)用砂纸打磨金属片的目的是__________。

(2)实验一所发生反应的化学方程式是_______。

(3)小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,小燕认为不可行,理由是________。

(4)小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,这三种药品可以是________。

比较金属活动性强弱的方法有

①_______________;

②_______________。

*20.黄铜是铜、锌合金,它用于制造机器、电器零件等。为测定某黄铜样品中铜的质

量分数,取10g该黄铜样品加入到稀硫酸中,恰好完全反应,产生氢气0.1g。试求:该黄铜样品中铜的质量分数。

1.A2.B3.C4.C

5.B解析:根据已有知识:质轻、延展性好是铝合金的重要特性,铝合金的硬度比组成它的纯金属铝的硬度高,可以判断B选项是不正确的。

6.A解析:因钛和钛的合金熔点较高,故不适宜做保险丝。

7.A解析:合金的硬度大于纯金属的硬度,铝锰合金是铝的合金,故铝锰合金的强度和硬度比铝高。

8.D解析:金或铜的熔点均低于另一种金属的沸点,故可以形成合金。

9.B解析:因生成RCl2,R显+2价,所以R不可能是铝。

10.D解析:由于锡的金属活动性顺序位于铁和铜之间,因此,锡不能与硫酸镁溶液发生置换反应。

11.A解析:锌、铜、金的活动性均小于Al,都不能从AlCl3溶液中置换出Al,无法区别。

12.C解析:在AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入锌粉,锌粉首先与AgNO3发生置换反应:Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag,如果反应后锌粉有剩余,再接着与Cu(NO3)2反应:Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu。根据“充分反应后再加入稀盐酸无明显现象”,说明锌粉无剩余,根据上述分析可知,一定有Ag生成,是否生成Cu不能确定;溶液中一定有Zn2+,而Cu2+、Ag+是否存在不能确定。

13.D解析:根据黄金溶解在“王水”中形成HAuCl4,显然此过程是化学变化,①正确;根据黄金溶解在“王水”中不产生氢气,可知金没有氢活泼,②错;设HAuCl4中Au的化合价为x,根据化合物中元素化合价的代数和为零,有(+1)+x+(-1)×4=0,解得x=+3,③正确;测酸碱度应该将待测液滴在pH试纸上,而不能将pH试纸伸入待测溶液中,④错;黄金能被“王水”溶解,铁一定也能被“王水”溶解,故不能用铁制容器盛装“王水”,⑤错。

14.A解析:由题意可知,生成1g氢气需要合金的质量为30g。根据规律③,可知,题给选项中能与稀硫酸反应生成1g氢气所需金属的质量分别为Zn:65/2=32.5g;Fe:56/2=28g;Mg:24/2=12g;Al:27/3=9g,Cu、Au与稀硫酸不反应,可理解为生成1g氢气所需它们的质量为无限大。显然,满足条件的合金中的两种金属分别生成1g氢气所需的质量应该是一个小于30g,一个大于30g。分析四个选项,只有Zn和Fe的组合符合要求。

15.(1)MgCu(2)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑(3)3Fe+2O2Fe3O4

16.(1)铁等质量的锌粉和铁粉分别放入质量分数相同的足量稀盐酸中,铁产生的氢气比锌多(2)锌比铁活泼

17.(1)钢(2)钢中含碳量少,所以碳减少的质量远小于铁转化为氧化物增加的质量

解析:根据化学方程式C+O2CO2,利用0.gCO2计算出C的质量,进而求出合金样品中C的质量分数为0.48%,所以该合金属于钢;钢在灼烧过程中,其中的铁会转化为铁的氧化物,其增加的质量远大于碳减少的质量,因此,最终导致质量增加了。

18.(1)铝与盐酸反应比铁剧烈(2)CuAl(3)CuFeAlFeCl2AlCl3

解析:(1)甲同学用三支试管同时做Al、Fe、Cu三种金属与盐酸反应的实验,根据铜加入盐酸中无变化,铝与盐酸反应比铁剧烈的不同现象即可得出三种金属的活动性顺序。(2)乙同学只用一支试管,只取一次盐酸也能证明AlFeCu,他先在盐酸中插入金属铁,铁与盐酸反应生成FeCl2溶液,然后插入金属铜,无现象,说明Fe比Cu活泼,接下来再插入金属铝,铝表面变黑,说明铝比铁活泼,从而证明了三种金属的活动性顺序。(3)丙同学只用一支试管,只取一次盐酸也能证明AlFeCu,他先加入的是铜,没有现象,然后再插入铁,产生了气泡,说明铁比铜活泼,此时试管中生成了FeCl2溶液,接着再插入铝,铝表面变黑,说明铝比铁活泼,从而证明了三种金属的活动性顺序。在CuCl2和AlCl3的混合溶液中加入一定量的铁粉,只发生反应Fe+CuCl2=FeCl2+Cu,根据“向滤出的固体中加入盐酸,无明显现象”,说明固体中没有铁,但CuCl2是否完全反应无法确定,而AlCl3不参加反应,所以滤液中一定含有的溶质是FeCl2和AlCl3。

19.实验现象:无现象

结论:铝能与稀硫酸发生反应,反应速率较快②

(1)除去金属表面的氧化物(或污物)

(2)Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑

(3)无法比较铬和铝的金属活动性强弱(合理答案均可)

(4)Al、CrSO4溶液、Cu(合理答案均可)

①通过金属与酸反应判断金属活动性强弱②通过金属与盐溶液反应判断金属活动性强弱(合理答案均可)

解析:(1)由于金属与氧气反应会在其表面生成一层金属氧化物,用砂纸打磨的目的是除掉金属表面的氧化物。

(2)根据题意以及金属与酸反应生成盐和氢气可知铬与硫酸反应生成硫酸亚铬和氢气。

(3)由于铝和铬都能与硫酸铜反应置换出铜,故无法比较两者的活动性强弱。

(4)比较三种金属的活动性强弱,可选用两种金属和一种盐(铝、铜和硫酸亚铬)或两种盐和一种金属(铬、硫酸铝和硫酸铜)。根据金属与酸反应或金属与盐溶液反应可判断金属的活动性强弱。

20.解:设该黄铜样品中锌的质量为x

答:略

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