1、第二篇 物质科学(化学部分)第10课时金属1金属的置换反应中，总是一种金属失去电子从单质成为阳离子，而另一种金属元素得到电子从其阳离子成为金属单质。则下列关于金属活动性强弱的说法正确的是 (C)A金属活动性越强，则该金属的原子得电子能力越强B金属活动性越弱，则该金属的原子失电子能力越强C金属活动性越强，则该金属的原子失电子能力越强D金属活动性强弱与金属的原子得失电子能力无关2等质量的镁和锌(均粉末状)分别置于试管中，用相同的滴管向两烧杯逐滴滴加质量分数相等的稀硫酸到过量。图中变化趋势正确的是 (C)【解析】 注意本题的四个曲线图中的横坐标为滴加的硫酸质量，而不是时间。32018兰州利用下列试剂
2、之间的反应现象，能验证 Fe、 Cu、 Ag 金属活动性强弱顺序的是 (B)AFe、Cu、AgNO3溶液BFe、CuSO4溶液、AgCFeSO4溶液、CuSO4溶液、AgDFe、CuSO4溶液、AgNO3溶液【解析】 验证三种金属活动性顺序类问题时，一般采取“三取中”的方法进行设计实验，即选取活动性位于中间的那种金属的单质与另两种金属盐的水溶液反应；或取中间金属盐的水溶液与另两种金属的单质进行反应。Fe、Cu均能与AgNO3溶液反应，只能说明活动性FeAg，CuAg，但无法确定Fe、Cu的活动性强弱；Fe能与硫酸铜溶液反应，Ag不与CuSO4溶液反应，说明活动性FeCuAg；Ag与FeSO4溶
3、液、CuSO4 溶液均不反应，只能说明活动性FeAg，CuAg；Fe与CuSO4 溶液、AgNO3 溶液都反应，只能说明活动性FeCu，FeAg。42018杭州余杭区一模小金欲利用铝和铜的盐溶液反应来制取铜，他做了三个实验，并将现象记录在表格内，关于这三个实验现象分析错误的是(A)实验一：未打磨的铝片浸入10mL 10%硫酸铜溶液实验二：打磨的铝片浸入10mL 10%硫酸铜溶液实验三：未打磨的铝片浸入10mL 10%氯化铜溶液一段时间内无明显现象产生很多气泡，铝片上有疏松的紫红色物质产生许多气泡，铝片上有疏松的紫红色物质A. 验一能说明铝不能与硫酸铜溶液反应B实验二紫红色物质是铜，对应反应的化
4、学方程式是2Al3CuSO4= Al2(SO4)33CuC实验一铝片表面的氧化物阻碍了铝和硫酸铜溶液反应D实验一和三现象差异很大，跟硫酸铜溶液和氯化铜溶液中含有不同的酸根离子有关【解析】 铝片表面有致密的氧化铝保护膜，直接浸入硫酸铜溶液中时，保护膜会影响铝与硫酸铜的反应。5近年来我国航空事业不断进步，图101如图是我国首架大型客机C919，实现了我国航空领域的新突破。回答下列问题：(1)图中标示的材料中，含有的金属元素有_铝、锂、钛_；属于有机材料的是_橡胶_。(2)飞机大量使用合金材料，原因是_合金硬度大、密度小、抗腐蚀性强等_。(3)空气中，铝比铁具有更好的抗腐蚀性，原因是_铝表面能形成致
5、密的氧化铝保护膜，4Al3O2=2Al2O3_(结合化学方程式解释)。62018淮安某课外活动小组进行验证锌与铁的金属活动性的实验探究，实验过程图102如图所示。(1)相同条件下，取等质量锌粉、铁粉，根据图示进行实验，实验过程中，观察到锌粉表面产生气泡的速率比铁粉快，由此得到的结论是_锌比铁活泼_。(2)实验结束后，发现U形管两边的金属粉末均无剩余，则硫酸剩余的情况可能是_AB_(填字母)。A左、右两边均有剩余 B左边有剩余，右边无剩余C左、右两边均无剩余 D左边无剩余，右边有剩余7小科在学习金属活动性顺序后，知道钾、钙、钠金属活动性特别强，能与水反应生成碱和氢气。他想镁紧排在钠后面，它是否也
6、能与水反应呢？于是小科在两个烧杯中，分别加入等量的冷水和镁条，用酚酞指示剂。实验过程和现象如图：图103(1)小科得出的实验结论是_镁不能与冷水反应但能与热水反应_。(2)小科发现B试管放置在空气中一会儿，溶液的红色会褪色，这说明溶液的碱性减弱了。于是他大胆作出了一个猜想并设计了验证方案：猜想验证方案可能是氢氧化镁的溶解度受温度的影响，温度降低，溶解度变小，从而导致溶液碱性的减弱。将褪色后的溶液_加热_，如果溶液变红，说明小科的猜想正确。小科通过实验证明了自己的猜想是正确的。(3)一段时间后，小科观察到镁条在热水中无现象，但当他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反应时，便有了解释。他的
7、解释是_镁条表面覆盖有难溶于水的氢氧化镁阻止了反应的发生_。图10482018杭州江干区三模某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉进行处理，并绘制参加反应的锌与溶液中溶质种类的关系图(如图所示)，下列说法中不正确的是 (B)ACu的活动性比Ag强，只用盐酸无法探究两者活动性强弱B当溶质种类为1种时，金属单质种类可能为1种Ccd间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2、Cu2D从m1变化到m2时，溶液中硝酸铜的质量分数变大【解析】 虽然Cu的活动性比Ag强，但都排在H后面，都不能置换出酸中的H，只用盐酸无法探究两者活动性强弱。当溶液中溶质种类为1种时，即溶液中只含有硝酸锌
8、溶质，则置换出来的金属为银和铜两种。cd间(不含两点)，锌已全部置换出银，且置换出了部分铜，所以溶液中金属离子为Zn2、Cu2。从m1变化到m2时，65份质量的锌置换出216份质量的银，溶液的总质量减小，而硝酸铜溶质质量不变，所以溶液中硝酸铜的质量分数变大。9岳阳中考在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相等、溶质质量分数相同的稀盐酸，然后在左边烧杯中放入镁，在右边的烧杯中放入与镁质量相等的铝。待充分反应后，下列分析错误的是(D)A天平保持平衡，左边烧杯中，酸没有剩余，镁可能有剩余B天平保持平衡，右边烧杯中，酸没有剩余，铝一定有剩余C天平失去平衡，左边烧杯中，酸一定剩
9、余，镁一定没剩余D天平失去平衡，右边烧杯中，酸可能剩余，铝一定没剩余【解析】 根据化学方程式可得：Mg2HCl=MgCl2H2；247322Al6HCl=2AlCl33H2，542196则当天平保持平衡时，即生成的氢气质量相同，酸都没剩余，左边镁可能剩余；右边铝反应的质量比镁少，一定有剩余。当天平失去平衡时，即生成的氢气质量不同，由于镁完全反应消耗的酸少，因此左边烧杯镁一定完全反应，酸一定剩余(否则两边烧杯的酸均完全反应，天平平衡)；右边烧杯中，酸可能剩余，铝也可能剩余，也可能恰好完全反应均无剩余。10衢州中考整理实验器材时，小柯将还在反应的锌和稀硫酸的残留物，倒入有少量硫酸铜溶液的废液缸中，
10、观察到锌粒表面产生气泡的速度大大加快。对此他十分好奇：与硫酸铜溶液混合怎么会加快锌和稀硫酸的反应速度？查阅资料：相互接触的两种活动性不同的金属，同时放入酸中，活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快。硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。小柯按下表进行实验，观察并记录现象。组别第一组第二组ABCD金属锌片绑有铜片的锌片铁片绑有铜片的铁片30%硫酸溶液(mL)20？2020产生气泡快慢快明显加快慢明显加快(1)B组实验中“？”处的数据应为_20_。(2)为了定量比较产生气体的快慢，可以测量“收集相同体积的氢气所需的时间”或测量_相同时间内收集到氢气的体积_，然后进行比较。(3)请推测与废液
11、缸中少量硫酸铜溶液混合后，锌粒与稀硫酸反应速度加快的原因：_硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面，加快了锌与稀硫酸的反应速度_。【解析】 (1)探究实验中应遵循控制变量原则，即除探究因素外，其他影响反应速度的因素都相同。112018昆明阅读下面的科普材料。地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。陆地上存在各种各样的金属矿藏。部分常见的金属矿石矿石名称赤铁矿孔雀石辉铜矿铝土矿白钨矿图样主要成分Fe2O3Cu2(OH)2CO3Cu2SAl2O3CaWO4从矿石中制取金属单质的过程叫冶金，金属作为金属材料，其价值不仅取
12、决于它在地壳中的含量和独特的性能，在很大程度上还取决于其冶炼的难易程度。例如铝是人们熟悉的金属，其蕴藏量居金属之首，应用广泛，但在1886年以前，它的价格比黄金还高，其原因是冶炼成本太高。目前工业冶炼铝的原理是：将铝土矿提纯后，在熔融状态下电解，生成铝和氧气。早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。从1世纪起，铁成了一种最主要的金属材料，工业上可利用一氧化碳还原赤铁矿制得金属铁。金属除了有光泽、导电性、导热性、延展性等共同的物理性质外，还有各自的特性。例如，铁、铝等大多数金属都呈银白色，但铜呈紫红色；常温下大多数金属是固体，但汞是液体。金属材料应用广泛。形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金
13、，人造卫星和宇宙飞船上的天线是由钛镍形状记忆合金制造的，它具有形状记忆功能，可揉成一团放入卫星或宇宙飞船舱内，需要时可在一定条件下恢复原来的抛物面形状。钛合金与人体具有很好的“相容性”，因此可以用来制造人造骨等。人类每年要从自然界提取数以亿吨计的金属，但矿物的储量有限，因此，对金属资源的保护变得迫在眉睫。回答下列问题：(1)根据材料可知，工业上可以用_白钨矿_(填矿石名称)来冶炼金属钨。(2)铝是地壳中含量最多的金属元素，1886年以前铝的价格比黄金还高的原因是_冶炼成本太高_。(3)根据材料，写出工业冶炼铝的化学方程式：_2Al2O34Al3O2_。(4)金属可以压成片，抽成丝，利用了金属的
14、_延展_性。(5)根据材料可知，_钛镍形状记忆_合金可用来制造卫星或宇宙飞船的天线。(6)保护金属资源的途径有：防止金属腐蚀；_回收利用废旧金属_； 合理开采矿物；寻找金属替用品。【解析】 (1)由材料信息可知，白钨矿中含有钨元素，所以可用来冶炼金属钨。(3)在熔融状态下电解氧化铝，生成铝和氧气，反应的化学方程式为2Al2O34Al3O2。(4)金属具有延展性，所以可压成片，抽成丝。 (6)保护金属资源的有效途径有：防止金属的锈蚀，由于金属锈蚀而浪费的金属约占三分之一，要想方设法防止金属生锈；回收利用废旧金属可节约原料、节省能源，是一种保护金属资源的有效途径；有计划、合理地开采矿物，否则既浪费
15、了资源，又损害了国家利益；寻找金属的替用品，减少金属的使 用等。12绍兴义乌中考往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉，溶液中析出固体质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示，下列说法中正确的是 (C)图105Ac点对应溶液中含有的金属离子为Zn2和Cu2Bbc段(不含两端点)析出的金属是FeCab段(不含两端点)对应溶液中含有的金属离子为Zn2、Ag、Cu2 和Fe2D若bc段和cd段中析出固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，则m1m2【解析】 锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银(ab)，然后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜(bc)，最后与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁
16、(cd)。c点反应结束，溶液中没有铜离子、银离子，对应溶液中含有的金属离子为Zn2和Fe2；bc段，发生的是反应(不含两端点)，析出的金属是铜；ab段(不含两端点)，硝酸银没有反应完，对应溶液中含有的金属离子为Zn2、Ag、Cu2、Fe2；bc段反应的锌和铜的质量比为6564，cd段反应中锌和铁的质量比为6556。如果析出固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，则m1m2。132018宁波为测定CuCl2和FeCl2组成的混合溶液中FeCl2的质量分数，进行如下实验：取200g混合溶液加入足量的AgNO3溶液，经过滤、洗涤、干燥、称量，得到143.5gAgCl固体；另取原混合溶液各2
17、00g与含有杂质的废铁屑反应(杂质不溶于水，也不参与反应)，共做了五组实验，其实验数据如表。实验组别一二三四五混合溶液质量(g)200200200200200铁屑质量(g)69121518析出铜的质量(g)6.49.6m1616请分析计算：(1)表中第三组实验的m值为_12.8_。(2)第_四_组实验恰好完全反应。(3)铁屑中铁的质量分数为多少？(计算结果精确到0.1%)(4)原混合溶液中FeCl2的质量分数为多少？(计算结果精确到0.1%)【答案】 (3)计算铁屑中铁的质量分数时选用实验中第一组数据比较方便。设6g铁屑中铁的质量分数为x，FeCuCl2=FeCl2Cu56 646gx 6.4g，x93.3%。(4)根据实验可以计算200g混合液中氯元素的总质量。200g混合液中氯元素的总质量为143.5g35.5g，实验中200g混合液最多能置换出16g铜，可得200g混合液中CuCl2溶质中氯元素的质量为16g17.75g，则200g混合液FeCl2溶质中氯元素的质量为：35.5g17.75g17.75g，可得200g混合液中FeCl2溶质的质量为17.75g31.75g，所以200g混合液中FeCl2的质量分数为FeCl2%100%15.9%。