備戰(zhàn)2021年中考科學(xué)考點28 金屬1原卷解析

考點28金屬1一、金屬的物理性質(zhì)大多數(shù)金屬都有特殊的光澤，密度和硬度較大，熔、沸點較高，具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。除汞(俗稱水銀)外，所有金屬在室溫下都是固體。1.[2019·上城區(qū)校級一模]下列有關(guān)“金屬之最”的描述中錯誤的是()A．地殼中含量最高的金屬元素是鋁B．人體中含量最高的金屬元素是鈣C．導(dǎo)電性最好的金屬是銅D．年產(chǎn)量最高的金屬是鐵【答案】C【解析】導(dǎo)電性最好的金屬是銀。2.下列有關(guān)合金的說法，正確的是()①合金中至少含有兩種金屬②合金中的元素以化合物形式存在③合金中一定含有金屬④合金一定是混合物⑤生鐵屬于鐵合金⑥合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成它的純金屬更高，抗腐蝕性能等也更好A.①②③④⑤⑥ B．①②C．①③④ D．③④⑤⑥【答案】D【解析】合金由一種金屬跟其他一種或幾種金屬(或非金屬)熔合而成；合金中的元素以單質(zhì)形式存在。3.今年5月，吳王夫差劍重返蘇州。吳王夫差劍為春秋末期制造的青銅劍，時隔2500年，雖表面有一層藍(lán)色薄銹，但仍寒光逼人，刃鋒極鋒利，堪稱削鐵如泥，吹毛斷發(fā)。仔細(xì)閱讀上面文字，完成下面問題：（1）青銅是金屬材料中的________，其主要成分是________(填化學(xué)式)。（2）從文中信息可以看出，青銅具有____的特點。A.強(qiáng)度高B.可塑性好C.耐腐蝕D.易加工（3）吳王夫差劍表面的藍(lán)色薄銹，其主要成分為堿式碳酸銅[化學(xué)式：Cu2(OH)2CO3]，這層藍(lán)色薄銹形成的可能原因是________?！敬鸢浮浚?）合金；Cu、Sn（2）A,C（3）銅與空氣中的氧氣、水分、二氧化碳等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)【解析】青銅是一種合金，其主要成分是銅和錫，根據(jù)題目所給的信息，找出青銅所具有的特點。

（1）青銅是金屬材料中的合金，其主要成分是Cu、Sn；

（2）吳王夫差制的青銅劍，歷經(jīng)2500年，仍寒光逼人、刃鋒極鋒利，說明青銅具有強(qiáng)度高、耐腐蝕的特點，故選AC；

（3）吳王夫差劍表面的藍(lán)色薄銹，主要成分是堿式碳酸銅，其形成的原因可能是：銅與空氣中的氧氣、水分、二氧化碳等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)；二、金屬的化學(xué)性質(zhì)1．金屬與氧氣的反應(yīng)金屬條件反應(yīng)的化學(xué)方程式現(xiàn)象(或備注)Mg點燃2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2MgO劇烈燃燒，耀眼白光，放出大量熱，生成白色固體Al常溫4Al＋3O2=2Al2O3表面生成致密保護(hù)膜點燃(氧氣中)4Al＋3O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2Al2O3劇烈燃燒，放出大量熱和耀眼的白光，生成白色固體Fe常溫、潮濕空氣4Fe＋3O2＋nH2O=2Fe2O3·nH2O在氧氣和水共同作用下，會生成暗紅色疏松的鐵銹氧氣中點燃3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點燃))Fe3O4劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成黑色固體Cu加熱2Cu＋O2△2CuO銅絲表面逐漸變?yōu)楹谏睗窨諝?Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3銅表面生成一層綠色物質(zhì)Au、Ag高溫下也不與氧氣反應(yīng)，“真金不怕火煉”大多數(shù)金屬都能與氧氣反應(yīng)，但難易和劇烈程度不同。Mg、Al等在常溫下就能與氧氣反應(yīng)；Fe、Cu等在常溫下幾乎不能單獨與氧氣反應(yīng)，點燃或加熱情況下可以發(fā)生反應(yīng)；Au、Ag等在高溫時也不與氧氣反應(yīng)。2．金屬與酸的反應(yīng)金屬現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式鎂劇烈反應(yīng)，大量氣泡，溶液仍為無色，放熱Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑鋁劇烈反應(yīng)(比鎂稍緩)，大量氣泡，溶液仍為無色，放熱2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑鋅反應(yīng)較劇烈，大量氣泡，溶液仍為無色，放熱Zn＋2HCl=ZnCl2＋H2↑Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑鐵反應(yīng)緩慢，有氣泡產(chǎn)生，溶液由無色逐漸變?yōu)闇\綠色Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑銅不反應(yīng)Mg、Al、Zn、Fe的金屬活動性比氫強(qiáng)，能置換出稀硫酸或稀鹽酸中的氫。等質(zhì)量的Mg、Al、Zn、Fe四種金屬與足量稀硫酸或稀鹽酸反應(yīng)時產(chǎn)生氫氣的量：Al＞Mg＞Fe＞Zn3．金屬與鹽的反應(yīng)實驗操作現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式鐵絲浸入硫酸銅溶液鐵絲表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4銅絲浸入硝酸銀溶液銅絲表面出現(xiàn)銀白色物質(zhì)，溶液由無色逐漸變?yōu)樗{(lán)色Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag表中三種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序：Fe>Cu>Ag?；顒有詮?qiáng)的金屬能把活動性弱的金屬從它的鹽的水溶液中置換出來。【知識拓展】1．此類反應(yīng)一定在溶液中進(jìn)行，不溶于水的化合物一般不與金屬反應(yīng)，如Cu與AgCl不能進(jìn)行置換反應(yīng)。2．K、Ca、Na活動性非常強(qiáng)，但不能用它們置換化合物中的金屬，因為它們能同溶液中的水劇烈反應(yīng)。1.[2018·徐州]納米鐵粉在空氣中不易自燃，但稍加熱即可劇烈燃燒，如圖所示是納米鐵粉在錐形瓶中燃燒的實驗。下列說法不正確的是()A．納米鐵粉燃燒的化學(xué)方程式為3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點燃))Fe3O4B．水可防止生成物濺落炸裂瓶底C．激光手電照射使納米鐵粉的著火點降低D．氣球先膨脹后又變癟【答案】C【解析】物質(zhì)的著火點是一定的，一般不會降低；納米鐵粉燃燒放出大量的熱，使錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，氣球膨脹，裝置冷卻后由于消耗氧氣，錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，氣球又變癟。2.某同學(xué)將鎂和金屬X的混合物共2.4g加入足量的稀硫酸中，充分反應(yīng)后得到0.22gH2，則金屬X可能是()A.Al B．Zn C．Fe D．Cu【答案】A【解析】假設(shè)2.4g金屬全部都是鎂，則與足量稀硫酸反應(yīng)只能產(chǎn)生0.2g氫氣，說明2.4g金屬X與足量稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量大于0.22g。3.小金做了如下實驗：將4.2克鐵粉和4.0克氧化銅粉末均勻混合，然后一次性投入盛有200克9.8%稀硫酸的大燒杯中。觀察到如下現(xiàn)象：立即出現(xiàn)紅色同體，前階段沒有明顯的氣泡產(chǎn)生，后階段產(chǎn)生大量無色氣泡，充分反應(yīng)后上層清液呈淺綠色。由此小金作出下列判斷，其中不合理的是()A．“立即出現(xiàn)紅色固體”是由于很快發(fā)生了如下轉(zhuǎn)化：B．“產(chǎn)生大量無色氣泡”是由于發(fā)生了如下反應(yīng)：C.該實驗條件下，硫酸銅比稀硫酸更容易跟鐵粉發(fā)生反應(yīng)D．在不同濃度的硫酸銅和稀硫酸的混合溶液中投入鐵粉，都是硫酸銅先跟鐵粉反應(yīng)【答案】D【解析】根據(jù)題干可知，該實驗是鐵粉和氧化銅的混合物與稀硫酸反應(yīng)，沒有說明在不同濃度的硫酸銅和稀硫酸混合溶液中投入鐵粉，因此與題中情景不符合，故選D4.（2020·金華·麗水）取一定質(zhì)量的鋅粒和銅片于同一敞口容器中，再逐漸加入稀硫酸。加入稀硫酸的質(zhì)量與有關(guān)量的變化關(guān)系圖正確的是（

）A.

B.

C.

D.【答案】C【解析】A.銅和稀硫酸不反應(yīng)，因此隨著稀硫酸質(zhì)量的增大，銅片的質(zhì)量保持不變，故A錯誤；

B.鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，因此鋅的質(zhì)量隨稀硫酸質(zhì)量的增大而減小，故B錯誤；

C.在鋅沒有完全反應(yīng)前，氫氣的質(zhì)量隨著稀硫酸的質(zhì)量增大而增大；當(dāng)鋅粒完全反應(yīng)后，氫氣的質(zhì)量保持不變，故C正確；

D.在鋅完全反應(yīng)前，生成硫酸鋅的質(zhì)量隨稀硫酸質(zhì)量的增大而增大。當(dāng)鋅完全反應(yīng)后，硫酸鋅的質(zhì)量保持不變，故D錯誤。

5.如圖所示的四個圖像，分別對應(yīng)四種過程，其中正確的是()A．①分別向等質(zhì)量Mg和Cu中加入足量等質(zhì)量、等濃度的稀硫酸B．②分別向等質(zhì)量且足量的Zn中加入等質(zhì)量、不同濃度的稀硫酸C．③分別向等質(zhì)量且足量的Mg和Zn中加入等質(zhì)量、等濃度的稀硫酸D．④分別向等質(zhì)量的Mg和Zn中加入等質(zhì)量、等濃度且足量的稀硫酸【答案】C【解析】銅與稀硫酸不反應(yīng)，不能產(chǎn)生氧氣，A錯誤；等質(zhì)量、不同濃度的稀硫酸中硫酸質(zhì)量不相等，與等質(zhì)量且足量的鋅反應(yīng)時生成氫氣質(zhì)量不相等，20%硫酸產(chǎn)生的氫氣多，B錯誤；足量金屬與等量酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣質(zhì)量相等，鎂的金屬活動性大于鋅，反應(yīng)速率快，C正確；等質(zhì)量兩種金屬與足量酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣質(zhì)量不相等，鎂產(chǎn)生氫氣多，鎂的金屬活動性大于鋅，反應(yīng)速率快，D錯誤。6.（2020·余杭模擬）將質(zhì)量均為20克的Mg、Fe、Zn三種金屬分別放入質(zhì)量和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均相同的三份稀硫酸中，反應(yīng)完成后，生成氫氣的質(zhì)量關(guān)系不可能的是（

）A.

B.

C.

D.【答案】D【解析】根據(jù)三種金屬與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計算出生成氫氣的量。題中沒有具體告訴我們稀硫酸的量，所以可對稀硫酸的量進(jìn)行討論。A、當(dāng)三種金屬都過量時，根據(jù)等量的稀硫酸計算得到氫氣的質(zhì)量，可得氫氣質(zhì)量相等，A選項可能；B、如果三個反應(yīng)中酸過量，24份的Mg可得2份質(zhì)量的氫氣，56份的Fe可得2份質(zhì)量的氫氣，65份的Zn可得2份質(zhì)量的氫氣。現(xiàn)在金屬的質(zhì)量都是20g，得到氫氣的質(zhì)量應(yīng)該是Mg>Fe>Zn，B選項可能；

C、三種金屬與稀硫酸反應(yīng)時，等量的金屬消耗稀硫酸的量由大到小順序是，Mg>Fe>Zn，所以當(dāng)金屬Mg、Fe有過量Zn消耗完時，Mg和Fe反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣相同，Zn產(chǎn)生的氫氣較少，C選項可能；

D、三種金屬與稀硫酸反應(yīng)時，等量的金屬消耗稀硫酸的量由大到小順序是，Mg>Fe>Zn，所以當(dāng)金屬Mg有過量Fe、Zn消耗完時，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是Mg最大，F(xiàn)e、Zn產(chǎn)生的氫氣根據(jù)金屬計算可得Fe產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量大于Zn產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量，D不可能出現(xiàn)，D正確。

7.[2018·紹興]小敏欲探究影響鋅與鹽酸反應(yīng)快慢的因素。(1)圖中A、B裝置可以組裝一套測量氣體體積的裝置，利用該裝置時A中的______管接c管。(2)小敏選用2g完全相同的鋅片分別和同體積5%、15%的稀鹽酸進(jìn)行實驗，獲得下表中的數(shù)據(jù)。由此推斷實驗是通過測量______________________________________來體現(xiàn)反應(yīng)快慢的。序號鹽酸濃度2min內(nèi)產(chǎn)生氫氣的體積15%10mL215%28mL(3)小敏分析數(shù)據(jù)得到如下結(jié)論：鋅與鹽酸反應(yīng)的快慢與鹽酸的濃度有關(guān)，鹽酸的濃度越大，反應(yīng)越快。其他同學(xué)認(rèn)為該結(jié)論不可靠，他們的依據(jù)是_______________________________________________。(4)實驗中，小敏發(fā)現(xiàn)鋅與稀鹽酸反應(yīng)時，一開始產(chǎn)生氫氣的速率并沒有隨鹽酸濃度的減小而減慢，查閱資料得知化學(xué)反應(yīng)中往往伴隨著能量變化。由此作出猜想：鋅與鹽酸反應(yīng)的快慢還與________________有關(guān)?！敬鸢浮?1)b(2)相同時間內(nèi)產(chǎn)生氫氣的體積(3)沒有換用不同濃度的鹽酸多次實驗(4)溫度【解析】(3)小敏只做了兩組實驗，不能排除實驗中的偶然性，若要得到正確的結(jié)論，應(yīng)換用不同濃度的鹽酸多次實驗。(4)鋅與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，開始時溫度升高，產(chǎn)生氣體的速率加快，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸不斷被消耗，濃度減小，溶液溫度降低，產(chǎn)生氣體的速率變慢，所以鋅與鹽酸反應(yīng)的快慢還與溫度有關(guān)。8.某化學(xué)興趣小組為了測定某黃銅（銅鋅合金）樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取10克樣品放入燒杯中，再取60克稀硫酸分六次加入燒杯中，充分反應(yīng)，實驗數(shù)據(jù)如下：第一次第二次第三次第四次第五次第六次加入稀硫酸的質(zhì)量(g)101010101010剩余固體的質(zhì)量(g)9.358.78.057.46.756.75(1)黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（寫出計算步驟，下同）(2)所用稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？【答案】(1)比較題表中第五次和第六次的數(shù)據(jù)可以知道，最終剩余同體的質(zhì)量為6.75g，可以說明該同體中鋅的質(zhì)量為10g-6.75g=3.25g；所以黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=32.5%.(2)設(shè)稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量為x.Zn+H?SO?=ZnSO?+H?↑65983.25gxx=4.9g稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=9.8%.【解析】見答案9.[2018·紹興]小敏欲探究影響鋅與鹽酸反應(yīng)快慢的因素。(1)圖中A、B裝置可以組裝一套測量氣體體積的裝置，利用該裝置時A中的______管接c管。(2)小敏選用2g完全相同的鋅片分別和同體積5%、15%的稀鹽酸進(jìn)行實驗，獲得下表中的數(shù)據(jù)。由此推斷實驗是通過測量______________________________________來體現(xiàn)反應(yīng)快慢的。序號鹽酸濃度2min內(nèi)產(chǎn)生氫氣的體積15%10mL215%28mL(3)小敏分析數(shù)據(jù)得到如下結(jié)論：鋅與鹽酸反應(yīng)的快慢與鹽酸的濃度有關(guān)，鹽酸的濃度越大，反應(yīng)越快。其他同學(xué)認(rèn)為該結(jié)論不可靠，他們的依據(jù)是_______________________________________________。(4)實驗中，小敏發(fā)現(xiàn)鋅與稀鹽酸反應(yīng)時，一開始產(chǎn)生氫氣的速率并沒有隨鹽酸濃度的減小而減慢，查閱資料得知化學(xué)反應(yīng)中往往伴隨著能量變化。由此作出猜想：鋅與鹽酸反應(yīng)的快慢還與________________有關(guān)?！敬鸢浮?1)b(2)相同時間內(nèi)產(chǎn)生氫氣的體積(3)沒有換用不同濃度的鹽酸多次實驗(4)溫度【解析】(3)小敏只做了兩組實驗，不能排除實驗中的偶然性，若要得到正確的結(jié)論，應(yīng)換用不同濃度的鹽酸多次實驗。(4)鋅與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，開始時溫度升高，產(chǎn)生氣體的速率加快，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸不斷被消耗，濃度減小，溶液溫度降低，產(chǎn)生氣體的速率變慢，所以鋅與鹽酸反應(yīng)的快慢還與溫度有關(guān)。1.把某稀硫酸分為等體積的兩份，放入兩個燒杯中，分別加入等質(zhì)量的甲、乙兩種金屬，反應(yīng)后金屬都沒有剩余。產(chǎn)生H2的質(zhì)量隨時間變化的趨勢如圖。下列說法正確的是()A．甲的活動性比乙強(qiáng)B．甲的相對原子質(zhì)量一定比乙小C．反應(yīng)消耗等質(zhì)量的硫酸D．反應(yīng)消耗等質(zhì)量的金屬【答案】D【解析】根據(jù)題意，金屬全部反應(yīng)，酸有剩余，只能找金屬與氫氣之間的關(guān)系式，根據(jù)化學(xué)方程式計算可知道金屬的質(zhì)量相同時，生成氫氣的質(zhì)量與金屬相對原子質(zhì)量和金屬化合價數(shù)的倒數(shù)的乘積成反比，且金屬越活潑反應(yīng)越快(即相同時間放出H2越多)。2.（2020·金衢模擬）相同質(zhì)量的Mg、Fe、Zn三種金屬，分別與足量的、質(zhì)量相同、質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀H2SO4充分反應(yīng)，生成氫氣與消耗稀H2SO4的質(zhì)量關(guān)系見右圖，分析圖象所得的結(jié)論中，不正確的是（

）A.三種金屬消耗稀H2SO4的質(zhì)量：Mg＞Fe＞Zn

B.三種金屬的相對原子質(zhì)量：Mg＜Fe＜Zn

C.三種金屬的活動性順序：Mg＞Zn＞Fe

D.三種金屬與稀H2SO4反應(yīng)后溶液的質(zhì)量：Mg＜Fe＜Zn【答案】C【解析】A.三種金屬消耗稀H2SO4的質(zhì)量：Mg＞Fe＞Zn，故A正確不合題意；

B.Mg的相對原子質(zhì)量為24，F(xiàn)e的相對原子量為56，Zn的相對原子量為65，因此三種金屬的相對原子質(zhì)量：Mg＜Fe＜Zn，故B正確不合題意；

C.根據(jù)金屬活動性順序表可知，三種金屬的活動性順序：Mg＞Zn＞Fe，但是根據(jù)題目中的信息無法確定三者金屬活動性的強(qiáng)弱，故C錯誤符合題意；

D.最后溶液的質(zhì)量=金屬質(zhì)量+稀硫酸質(zhì)量-氫氣質(zhì)量。三種金屬質(zhì)量相同且完全反應(yīng)，稀硫酸足量且質(zhì)量相同，因為產(chǎn)生氫氣質(zhì)量大大小關(guān)系為：Mg＞Fe＞Zn，所以三種金屬與稀硫酸反應(yīng)后溶液的質(zhì)量：Mg＜Fe＜Zn，故D正確不合題意。

3.（2020九上·西湖月考）根據(jù)金屬與酸反應(yīng)的知識繪制了如下關(guān)系圖，下列選項正確的是（

)A.表示向等濃度、等質(zhì)量的鹽酸中逐漸加入鋁粉和鐵粉

B.表示向等濃度、等質(zhì)量的鹽酸中逐漸加入鋁粉和鐵粉

C.表示向等質(zhì)量的鋅粉和鐵粉中逐漸加入等濃度的稀鹽酸

D.表示向等濃度、等質(zhì)量的鹽酸中加入等質(zhì)量的鐵粉和鋅粉【答案】B【解析】A.向等濃度、等質(zhì)量的鹽酸中逐漸加入鋁粉和鐵粉，即金屬過量，生成氫氣的質(zhì)量由酸的質(zhì)量決定。因為鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量相同，所以生成氫氣的質(zhì)量相等。當(dāng)生成相同質(zhì)量的氫氣時，消耗鋁的質(zhì)量小于鐵的質(zhì)量，故A錯誤，B正確；

向等質(zhì)量的鋅粉和鐵粉中逐漸加入等濃度的稀鹽酸，此時鹽酸過量，而金屬完全反應(yīng)。在金屬完全反應(yīng)前，消耗相同的稀鹽酸，則生成相同的氫氣；當(dāng)金屬完全反應(yīng)后，金屬鐵反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量大，而鋅反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量小，故C錯誤；

向等濃度、等質(zhì)量的鹽酸中加入等質(zhì)量的鐵粉和鋅粉，鋅比鐵反應(yīng)的速度快，因此完全反應(yīng)需要的時間短，故D錯誤。4.兩個燒杯中有等質(zhì)量的鋅和鐵，分別逐漸加入等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與加入稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖所示，A、B代表金屬，a、b、c是曲線上的三個點，請回答：(1)A金屬是________；在________點時兩燒杯中金屬都有剩余。(2)b點時B金屬所在燒杯中的溶液的溶質(zhì)是______________(填化學(xué)式)?！敬鸢浮?1)鐵c(2)ZnSO4、H2SO4【解析】向等質(zhì)量的鋅和鐵中分別加入等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸至過量，鐵產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量多，故A金屬是鐵；c點時，硫酸全部參加反應(yīng)，兩個燒杯中都有金屬剩余；b點時，B金屬已反應(yīng)完全，故b點時B金屬所在燒杯中的溶液的溶質(zhì)是ZnSO4、H2SO4。5.（2020九上·椒江期中）將盛有等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸的兩只燒杯，放在托盤天平左右兩盤上，調(diào)節(jié)至平衡，再向兩只燒杯中分別放入質(zhì)量相等的鋁和鐵（提示：鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣），待反應(yīng)停止后，請判斷：若天平仍保持平衡，燒杯中一定沒有剩余的物質(zhì)是________；若天平失去平衡，則指針一定偏向________的一側(cè)。【答案】HCl；Fe【解析】在金屬與酸反應(yīng)生成氫氣實驗中，生成氫氣的質(zhì)量由完全反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量決定，據(jù)此分析判斷。

（1）若天平仍保持平衡，說明生成的氫氣質(zhì)量相同；由于稀鹽酸的質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，那么其中溶質(zhì)HCl的質(zhì)量相同，根據(jù)氫氣質(zhì)量與HCl的質(zhì)量成正比可知，稀鹽酸肯定完全反應(yīng)。與相同質(zhì)量的稀鹽酸反應(yīng)時，消耗鋁的質(zhì)量小，而鐵的質(zhì)量大，所以燒杯中一定沒有剩余的是鐵；

（2）若天平失去平衡，那么生成氫氣的質(zhì)量不相同，應(yīng)該是稀鹽酸有剩余，而金屬完全反應(yīng)。質(zhì)量相同的鋁和鐵完全反應(yīng)，鋁生成氫氣的質(zhì)量大于鐵生成氫氣的質(zhì)量，因此鋁這邊質(zhì)量減小的多，而鐵那邊較重，則指針一定偏向鐵的一側(cè)。6.[2019·杭州]海綿鐵是多孔隙的塊狀固體物質(zhì)，主要成分是鐵單質(zhì)，常用于除工業(yè)循環(huán)冷卻水中的溶解氧，當(dāng)含有氧氣的水通過海綿鐵時，其中鐵單質(zhì)跟氧氣等物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)，生成不溶于水的紅褐色氫氧化物。請回答：(1)寫出上述生成紅褐色氫氧化物的化學(xué)方程式：_____________________________________。(2)海綿鐵除去溶解氧的反應(yīng)中，氧氣表現(xiàn)了________(填“氧化”或“還原”)性，跟成分相同的普通鐵塊相比較，海綿鐵除氧效果要好得多，原因是_____________________________________________?！敬鸢浮?1)4Fe＋3O2＋6H2O=4Fe(OH)3(2)氧化海綿鐵中多孔隙，增大了反應(yīng)物之間的接觸面積，加快了反應(yīng)速率【解析】(1)由題意可知，海綿鐵能與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Fe＋3O2＋6H2O=4Fe(OH)3。(2)海綿鐵除去溶解氧的反應(yīng)中，氧氣提供了氧，表現(xiàn)了氧化性，跟成分相同的普通鐵塊相比較，海綿鐵除氧效果要好得多，原因是海綿鐵中多孔隙，增大了反應(yīng)物之間的接觸面積，加快了反應(yīng)速率。7．[衢州中考]整理實驗器材時，小柯將還在反應(yīng)的鋅和稀硫酸的殘留物，倒入有少量硫酸銅溶液的廢液缸中，觀察到鋅粒表面產(chǎn)生氣泡的速度大大加快。對此他十分好奇：與硫酸銅溶液混合怎么會加快鋅和稀硫酸的反應(yīng)速度？查閱資料：①相互接觸的兩種活動性不同的金屬，同時放入酸中，活動性較強(qiáng)的金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速度會大大加快。②硫酸銅對鋅和稀硫酸反應(yīng)沒有催化作用。小柯按下表進(jìn)行實驗，觀察并記錄現(xiàn)象。組別第一組第二組ABCD金屬鋅片綁有銅片的鋅片鐵片綁有銅片的鐵片30%硫酸溶液(mL)20？2020產(chǎn)生氣泡快慢快明顯加快慢明顯加快(1)B組實驗中“？”處的數(shù)據(jù)應(yīng)為___________________。(2)為了定量比較產(chǎn)生氣體的快慢，可以測量“收集相同體積的氫氣所需的時間”或測量_____________________________________，然后進(jìn)行比較。(3)請推測與廢液缸中少量硫酸銅溶液混合后，鋅粒與稀硫酸反應(yīng)速度加快的原因：_________________________________________________。【答案】20相同時間內(nèi)收集到氫氣的體積硫酸銅與鋅發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生的銅附著在鋅粒表面，加快了鋅與稀硫酸的反應(yīng)速度【解析】(1)探究實驗中應(yīng)遵循控制變量原則，即除探究因素外，其他影響反應(yīng)速度的因素都相同。8.（2020·玉環(huán)模擬）已知影響金屬與酸反應(yīng)速率的因素有溫度和酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。小科為驗證該結(jié)論，現(xiàn)將等質(zhì)量的鐵粉與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進(jìn)行反應(yīng)，測定并記錄各組在不同時間(t)產(chǎn)生氣體體積(V)的數(shù)據(jù)，見表，并繪制得到圖甲。組別鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)溫度(℃)183221250382041232（1）分析實驗________

(填組別)數(shù)據(jù)，可知酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對金屬與酸反應(yīng)速率的影響；（2）小科分析數(shù)據(jù)得出溫度越高，酸溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，則反應(yīng)越快。那么圖甲中表示第1組實驗數(shù)據(jù)的曲線是________

(填字母)；（3）圖乙為室溫下足量鎂片與20毫升8%的稀鹽酸的反應(yīng)，利用壓強(qiáng)傳感器測得反應(yīng)后瓶內(nèi)氣壓變化如圖丙中曲線Ⅰ所示，僅根據(jù)生成的氫氣質(zhì)量計算出的氣壓變化如曲線Ⅱ所示，發(fā)現(xiàn)計算值比實際值偏小，計算可能沒有考慮的因素是________?！敬鸢浮浚?）1、4（2）C

（3）①反應(yīng)放熱，溫度升高；②氯化氫氣體揮發(fā)，氫氣中混入了氯化氫氣體（或溫度升高，水汽化成水蒸氣的數(shù)量增多）【解析】（1）根據(jù)控制變量法的要求，探究酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對反應(yīng)速率的影響時，必須控制溫度相同，而改變酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

（2）酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大，溫度最高的反應(yīng)最快；酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最小，溫度最低的反應(yīng)最慢；然后再對剩余的兩個圖像進(jìn)行分析判斷即可；

（3）活潑金屬和酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，而氣體的壓強(qiáng)會受到溫度的影響；鹽酸具有揮發(fā)性，會揮發(fā)出HCl氣體；水受熱后會汽化成水蒸氣，可從這些角度對其進(jìn)行分析?！窘獯稹浚?）根據(jù)控制變量法的要求，探究酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對反應(yīng)速率的影響時，必須控制溫度相同，而改變酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故選實驗1和4；

（2）在第2組中，鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%最大，溶液的溫度最高為50℃最高，這組的反應(yīng)最快，應(yīng)該是a；在第3組中，鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%最小，溶液的溫度最高為20℃最低，這組的反應(yīng)最慢，應(yīng)該是d；第1組和第4組，溶液溫度相同，而稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變。因為第1組質(zhì)量分?jǐn)?shù)小，所以它的反應(yīng)速度最小，應(yīng)該是C，而第4組對應(yīng)的應(yīng)該是b。

（3）僅根據(jù)生成的氫氣質(zhì)量計算出的氣壓變化如曲線Ⅱ所示，發(fā)現(xiàn)計算值比實際值偏小，可能因素還有：①反應(yīng)放熱，溫度升高；②氯化氫氣體揮發(fā)，氫氣中混入了氯化氫氣體；③溫度升高，水汽化成水蒸氣的數(shù)量增多。9.（2020·衢州）如圖所示，是小科建構(gòu)的銅及其化合物之間相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系圖。（1）寫出圖中“？”處物質(zhì)的化學(xué)式________。（2）要一步實現(xiàn)圖中“Cu→Cu2”的轉(zhuǎn)化，可將銅加入適量的某種鹽溶液中，則該溶液的溶質(zhì)是________。（3）根據(jù)圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系，利用硝酸銅溶液制備純凈的硫酸銅晶體。請設(shè)計一個實驗方案，要求寫出主要操作步驟及所需要的試劑________?！敬鸢浮浚?）CuO

（2）硝酸銀（AgNO3，）或硝酸汞[Hg（NO3）2]

（3）方案一：在硝酸銅溶液中加入氫氧化鈉溶液，沉淀后過濾、洗滌，并將適量稀硫酸加入到固體中，充分反應(yīng)后并結(jié)晶。方案二：在硝酸銅溶液中加入適量鐵粉，反應(yīng)后過濾、洗滌，取所得固體在空氣中充分加熱，再將適量稀硫酸加入該固體中，充分反應(yīng)后并結(jié)晶。【解析】（1）只由兩種元素組成，且其中一種是氧元素的化合物叫氧化物；

（2）在金屬活動性順序表中，只有排在前面的金屬才能將后面的金屬從鹽溶液中置換出來；

（3）方案一：硝酸銅溶液先與堿反應(yīng)生成不溶性的氫氧化銅，再與酸反應(yīng)生成硫酸銅；

方案二：先通過置換反應(yīng)得到銅單質(zhì)，再通過加熱得到氧化銅，最后與酸反應(yīng)生成硫酸銅。

【解答】（1）圖中“？”處物質(zhì)為銅的氧化物，肯定由銅元素和氧元素組成，那么化學(xué)式為：CuO；

（2）在金屬活動性順序表中，銀和汞都排在銅的后面，因此可以用它們的可溶性鹽溶液與銅單質(zhì)發(fā)生置換反應(yīng)，因此該溶液的溶質(zhì)是：硝酸銀（AgNO3，）或硝酸汞[Hg（NO3）2]；

（3）根據(jù)圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系，利用硝酸銅溶液制備純凈的硫酸銅晶體。

方案一：在硝酸銅溶液中加入氫氧化鈉溶液，沉淀后過濾、洗滌，并將適量稀硫酸加入到固體中，充分反應(yīng)后并結(jié)晶。

方案二：在硝酸銅溶液中加入適量鐵粉，反應(yīng)后過濾、洗滌，取所得固體在空氣中充分加熱，再將適量稀硫酸加入該固體中，充分反應(yīng)后并結(jié)晶。10.（2020·寧波模擬）有鐵粉和銅粉的均勻混合物，甲、乙、丙三位同學(xué)分別取該混合物與稀硫酸反應(yīng)，所得數(shù)據(jù)如下表所示：數(shù)據(jù)，回答下列問題：（1）丙同學(xué)所得混合物中銅的質(zhì)量是________。（2）甲所得溶液中含有溶質(zhì)的是________。（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析，若取用金屬混合物15g，加入到120g稀硫酸中，充分反應(yīng)后最終得到固體質(zhì)量為________。（4）計算丙同學(xué)所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計算過程，計算結(jié)果精確到0.1%）【答案】（1）8g

（2）H2SO4，F(xiàn)eSO4

（3）6.6g

（4）丙同學(xué)中有7g鐵粉參加了反應(yīng)，設(shè)反應(yīng)生成的FeSO4為y克,，生成的氫氣質(zhì)量為z。

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

56

152

2

7g

y

z

567g=152x解得x=19g；567g=2z解得z=0.25g

FeSO【解答】（1）鐵能與稀硫酸反應(yīng)，而銅不能與稀硫酸反應(yīng)，所以反應(yīng)中銅是一定會剩余的。甲和乙金屬混合物的質(zhì)量都是10克，稀硫酸甲是100克，乙是120克，而反應(yīng)后過濾，得到的干燥固體都是4g，說明4g物質(zhì)是銅，10g混合物中有鐵粉6g，銅粉4g，由此可知，20g混合物中鐵有12g，銅應(yīng)有8g；

（2）由甲、丙比較可知，丙中100g稀硫酸可與7g鐵粉反應(yīng)，而甲只有6g鐵粉所以稀硫酸過量，由此可知，甲所得溶液中含有溶質(zhì)是：H2SO4，F(xiàn)eSO4；

（3）由丙可知100g稀硫酸可與7g鐵粉恰好完全反應(yīng)，設(shè)120g稀硫酸能反應(yīng)的鐵粉為x。

100g7g=120gx

得x=8.4g

而15g中含有的鐵粉量為9g所以鐵粉過量，最終剩余的固體為15g-8.4g=6.6g；

（4）丙同學(xué)中有7g鐵粉參加了反應(yīng)，設(shè)反應(yīng)生成的FeSO4為y克,，生成的氫氣質(zhì)量為z。

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

56

152

2

7g

y

z

567g=152x解得x=19g；11.某化學(xué)興趣小組為了測定某黃銅（銅鋅合金）樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取10克樣品放入燒杯中，再取60克稀硫酸分六次加入燒杯中，充分反應(yīng)，實驗數(shù)據(jù)如下：第一次第二次第三次第四次第五次第六次加入稀硫酸的質(zhì)量(g)101010101010剩余固體的質(zhì)量(g)9.358.78.057.46.756.75(1)黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（寫出計算步驟，下同）(2)所用稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？【答案】(1)比較題表中第五次和第六次的數(shù)據(jù)可以知道，最終剩余同體的質(zhì)量為6.75g，可以說明該同體中鋅的質(zhì)量為10g-6.75g=3.25g；所以黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=32.5%.(2)設(shè)稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量為x.Zn+H?SO?=ZnSO?+H?↑65983.25gxx=4.9g稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=9.8%.【解析】見答案12.（2018·寧波）為測定CuCl2和FeCl2組成的混合溶液中FeCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行如下實驗：①取200g混合溶液加人足量的AgNO3溶液，經(jīng)過濾洗滌、干燥、稱量得到143.5gAgCl固體；②另取原混合溶液各200與含有雜質(zhì)的廢鐵用反應(yīng)（雜質(zhì)不溶于水，也不參與反應(yīng)），共做了五組實驗，其實驗數(shù)據(jù)如下表。實驗組別一二三四五混合溶液質(zhì)量/g200200200200200鐵屑質(zhì)量/g69121518析出銅的質(zhì)量/g6.49.6m1616請分析計算：（1）表中第三組實驗的m值為________。（2）第________組實驗恰好完全反應(yīng)。（3）鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（計算結(jié)果精確到0.1%）（4）原混合溶液中FeCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（計算結(jié)果精確到0.1%）【答案】（1）12.8

（2）四

（3）設(shè)參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為aFe+CuCl2=Cu+FeCl25664a16g5664=a=14gFe%=m鐵m總答：鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.3%．（4）設(shè)參加反應(yīng)的氯化銅的質(zhì)量為x，生成氯化銀的質(zhì)量為y，參加反應(yīng)的氯化亞鐵的質(zhì)量為z。Fe+CuCl2=Cu+FeCl213564x16g13564=xx=33.75g2AgNO3+CuCl2==Cu（NO3）2+2AgCl↓13528733.75gy135287=33.75gm=m總-m1=143.5g-71.75g=71.75g2AgNO3+FeCl2==Fe（NO3）2+2AgCl↓127287z71.75g127287=z71.75gz=31.75gFeCl2%=m質(zhì)m液【解析】（1）根據(jù)表格中的實驗組一和二可知，每增加3g鐵屑析出銅的質(zhì)量增加3.2g，根據(jù)實驗組二與四可知，實驗三中鐵屑全部反應(yīng)完，可得到m的數(shù)值；（2）根據(jù)實驗組三、四和五比較可確定實驗恰好完全反應(yīng)的組；（3）根據(jù)實驗組四中兩者恰好完全反應(yīng)，這組提供的數(shù)據(jù)來計算鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；（4）先根據(jù)生成銅的質(zhì)量計算出混合溶液中有的CuCl2的質(zhì)量。再根據(jù)混合溶液中有的CuCl2計算出AgCl的質(zhì)量。用已知條件中的143.5gAgCl減去與CuC