1. 我国东汉时期炼丹理论家魏伯阳曾描写到:“金入于猛火,色不夺精光。”这句话是指黄金的性质在强热条件下的 (
A.氧化性
B.还原性
C.稳定性
D.可燃性
C
)。A.氧化性
B.还原性
C.稳定性
D.可燃性
答案
C
解析
“金入于猛火,色不夺精光”指黄金在强热条件下颜色不改变,说明黄金化学性质稳定,不易与其他物质反应。氧化性、还原性是物质在化学反应中表现的得失电子性质,可燃性是物质燃烧的性质,此描述未涉及化学反应,体现的是稳定性。
2. 下列金属中,常温下就易与氧气反应的是 (
A.铝
B.铂
C.铁
D.铜
A
)。A.铝
B.铂
C.铁
D.铜
答案
A
解析
在常温下,不同金属与氧气的反应活性不同。铝在常温下能与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化。而铂、铁、铜在常温下与氧气的反应相对较慢,通常需要加热或特定条件才能明显反应。
A选项,铝常温下就易与氧气反应,符合题意;
B选项,铂是一种惰性金属,常温下不易与氧气反应,不符合题意;
C选项,铁在常温下与氧气的反应非常缓慢,通常需要加热或潮湿环境才能明显反应,不符合题意;
D选项,铜在常温下与氧气的反应也很慢,通常需要加热才能生成氧化铜,不符合题意。
A选项,铝常温下就易与氧气反应,符合题意;
B选项,铂是一种惰性金属,常温下不易与氧气反应,不符合题意;
C选项,铁在常温下与氧气的反应非常缓慢,通常需要加热或潮湿环境才能明显反应,不符合题意;
D选项,铜在常温下与氧气的反应也很慢,通常需要加热才能生成氧化铜,不符合题意。
3. 以下物质不能由金属和酸反应直接生成的是 (
$A. ZnCl_2$
$B. FeSO_4$
$C. FeCl_3$
$D. AlCl_3$
C
)。$A. ZnCl_2$
$B. FeSO_4$
$C. FeCl_3$
$D. AlCl_3$
答案
C
解析
本题可根据金属与酸反应的规律来判断各选项中的物质能否由金属和酸反应直接生成。
选项A:$ZnCl_2$
锌($Zn$)在金属活动性顺序中位于氢($H$)之前,能与稀盐酸发生置换反应,化学方程式为$Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2\uparrow$,所以$ZnCl_2$可以由金属锌和稀盐酸反应直接生成。
选项B:$FeSO_4$
铁($Fe$)在金属活动性顺序中位于氢($H$)之前,能与稀硫酸发生置换反应,化学方程式为$Fe + H_2SO_4 = FeSO_4 + H_2\uparrow$,所以$FeSO_4$可以由金属铁和稀硫酸反应直接生成。
选项C:$FeCl_3$
铁($Fe$)与稀盐酸反应时,铁元素在生成物中显$+2$价,生成氯化亚铁($FeCl_2$),化学方程式为$Fe + 2HCl = FeCl_2 + H_2\uparrow$,不能直接生成氯化铁($FeCl_3$)。
选项D:$AlCl_3$
铝($Al$)在金属活动性顺序中位于氢($H$)之前,能与稀盐酸发生置换反应,化学方程式为$2Al + 6HCl = 2AlCl_3 + 3H_2\uparrow$,所以$AlCl_3$可以由金属铝和稀盐酸反应直接生成。
综上,不能由金属和酸反应直接生成的是$FeCl_3$,答案选C。
选项A:$ZnCl_2$
锌($Zn$)在金属活动性顺序中位于氢($H$)之前,能与稀盐酸发生置换反应,化学方程式为$Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2\uparrow$,所以$ZnCl_2$可以由金属锌和稀盐酸反应直接生成。
选项B:$FeSO_4$
铁($Fe$)在金属活动性顺序中位于氢($H$)之前,能与稀硫酸发生置换反应,化学方程式为$Fe + H_2SO_4 = FeSO_4 + H_2\uparrow$,所以$FeSO_4$可以由金属铁和稀硫酸反应直接生成。
选项C:$FeCl_3$
铁($Fe$)与稀盐酸反应时,铁元素在生成物中显$+2$价,生成氯化亚铁($FeCl_2$),化学方程式为$Fe + 2HCl = FeCl_2 + H_2\uparrow$,不能直接生成氯化铁($FeCl_3$)。
选项D:$AlCl_3$
铝($Al$)在金属活动性顺序中位于氢($H$)之前,能与稀盐酸发生置换反应,化学方程式为$2Al + 6HCl = 2AlCl_3 + 3H_2\uparrow$,所以$AlCl_3$可以由金属铝和稀盐酸反应直接生成。
综上,不能由金属和酸反应直接生成的是$FeCl_3$,答案选C。
4. 铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属,与我们的生活息息相关。
(1)人类开始使用这三种金属的先后排序为
(2)在空气中铝制品更耐腐蚀的原因是
(3)我国是湿法炼铜的先驱,请写出炼铜的化学方程式:
(1)人类开始使用这三种金属的先后排序为
Cu、Fe、Al
(用化学符号填写)。(2)在空气中铝制品更耐腐蚀的原因是
铝在空气中与氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步被氧化
。(3)我国是湿法炼铜的先驱,请写出炼铜的化学方程式:
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
。答案
(1)Cu、Fe、Al;(2)铝在空气中与氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步被氧化;(3)Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
解析
(1)金属活动性越弱,越容易被冶炼,人类使用越早。铜、铁、铝的金属活动性依次增强,所以使用先后排序为Cu、Fe、Al。
(2)铝在空气中与氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步被氧化,因此铝制品更耐腐蚀。
(3)湿法炼铜是用铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu。
(2)铝在空气中与氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步被氧化,因此铝制品更耐腐蚀。
(3)湿法炼铜是用铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu。
5. 某小组用锌粒与稀硫酸反应制取少量氢气,反应的化学方程式是
$Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2} \uparrow$
,该反应类型属于置换反应
。因为锌粒为固
态,稀硫酸为液
态,反应条件需常温
,所以可以采用与过氧化氢制取氧气同样的发生装置。因氢气具有难溶于水(或密度比空气小)
的性质,可采用排水(或向下排空气)
法收集。答案
$Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2} \uparrow$;置换反应;固;液;常温;难溶于水(或密度比空气小);排水(或向下排空气)。
解析
锌粒与稀硫酸反应会生成硫酸锌和氢气,其化学方程式为$Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2} \uparrow$。该反应是一种单质和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。锌粒是固态,稀硫酸是液态,反应条件是常温,所以发生装置可以与过氧化氢制取氧气的装置相同。氢气难溶于水且密度比空气小,所以可以采用排水法或向下排空气法收集,但考虑到排水法收集的氢气更纯净,通常优先采用排水法,但题目只问可采用的方法,所以答排水法或向下排空气法均可。
6. 同学们通过以下实验探究金属的化学性质。
实验 1:用砂纸打磨镁条、铝片、铁片、铜片的表面,去除
实验 2:取两支试管,分别加入锌粒和打磨后的铁片。再向试管中分别倒入稀硫酸,
观察现象。观察到铁片反应的现象是
实验 3:用砂纸打磨铁丝并绕成螺旋状,浸入硫酸铜溶液中,观察到
综合以上实验,得出以下实验结论:
(1)镁、铝、铁、铜等金属能与
(2)锌、铁能跟
(3)铁与硫酸铜溶液反应,
实验 1:用砂纸打磨镁条、铝片、铁片、铜片的表面,去除
氧化膜
。在空气中点燃镁条,观察到的现象是剧烈燃烧,发出耀眼白光,放热,生成白色固体
。铝片在空气中加热,反应的方程式为4Al + 3O₂$\xlongequal{\triangle}$2Al₂O₃
。在空气中加热铜片,观察到红色固体变为黑色
。将铁在氧气中点燃,观察到剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体
。实验 2:取两支试管,分别加入锌粒和打磨后的铁片。再向试管中分别倒入稀硫酸,
有气泡产生,铁片逐渐溶解,溶液由无色变为浅绿色
。锌粒反应的化学方程式为Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑
,此反应原理可制取氢
气,属于化学反应基本类型中的置换反应
。实验 3:用砂纸打磨铁丝并绕成螺旋状,浸入硫酸铜溶液中,观察到
铁丝表面有红色物质析出,蓝色溶液逐渐变为浅绿色
。综合以上实验,得出以下实验结论:
(1)镁、铝、铁、铜等金属能与
氧气
反应,但反应的难易和剧烈程度不同。(2)锌、铁能跟
酸(或稀硫酸)
反应,产生氢气,反应的速率
不同。(3)铁与硫酸铜溶液反应,
铁
把铜
从硫酸铜溶液中置换出来。答案
实验1:氧化膜;剧烈燃烧,发出耀眼白光,放热,生成白色固体;4Al + 3O₂$\xlongequal{\triangle}$2Al₂O₃;红色固体变为黑色;剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体。
实验2:有气泡产生,铁片逐渐溶解,溶液由无色变为浅绿色;Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑;氢;置换反应。
实验3:铁丝表面有红色物质析出,蓝色溶液逐渐变为浅绿色。
(1)氧气
(2)酸(或稀硫酸);速率
(3)铁;铜
实验2:有气泡产生,铁片逐渐溶解,溶液由无色变为浅绿色;Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑;氢;置换反应。
实验3:铁丝表面有红色物质析出,蓝色溶液逐渐变为浅绿色。
(1)氧气
(2)酸(或稀硫酸);速率
(3)铁;铜
7. 某小组为探究铝质易拉罐罐体是否为合金(可能含 Fe、Mg、Cu 等),开展了以下实验。
实验 1:取相同厚度的纯铝片与罐体相互刻画,纯铝片上划痕更深,说明罐体硬度比纯铝______
实验 2:取罐体碎片加入足量稀硫酸,观察到______
实验 3:为了验证铝、铁、铜的金属活动性顺序,某同学设计了以下实验:
则实验丙中 X 和 Y 的试剂组合可以是______
实验 1:取相同厚度的纯铝片与罐体相互刻画,纯铝片上划痕更深,说明罐体硬度比纯铝______
大
(填“大”或“小”),初步推测罐体可能是合金。实验 2:取罐体碎片加入足量稀硫酸,观察到______
有气泡产生,固体部分溶解
,写出其中任意一个反应的化学方程式:______2Al + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑(或Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑或Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂↑)
。残留固体可能是______Cu
(填金属化学式)。可以推测罐体可能是合金。实验 3:为了验证铝、铁、铜的金属活动性顺序,某同学设计了以下实验:
Al和FeSO₄溶液(或Fe和Al₂(SO₄)₃溶液)
。答案
7. 大
有气泡产生,固体部分溶解;2Al + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑(或Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑或Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂↑);Cu
Al和FeSO₄溶液(或Fe和Al₂(SO₄)₃溶液)
有气泡产生,固体部分溶解;2Al + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑(或Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑或Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂↑);Cu
Al和FeSO₄溶液(或Fe和Al₂(SO₄)₃溶液)
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