2021届浙教版中考科学重难点专题集训9:金属与物质转换(学生卷+教师卷)
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1、金属及物质的转化金属及物质的转化 一、金属活动性一、金属活动性 1.(2018衢州)小柯为比较 Mg,Fe,Cu 三种金属的活动性顺序,进行了如图甲所示的实验。实验 后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙) ,发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。滤 液中含有的金属离子可能的组成有( ) Mg 2 Mg2和 Fe2 Fe2和 Cu2 Mg2、Fe2和 Cu2 A. B. C. D. 2.(2020绍兴)兴趣小组按如图流程进行实验(每步均充分反应),反应结束后,将烧杯内物质进 行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,下列说法不正确的是( ) A.由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序 B
2、.两支试管混合后,固体总质量一定增加 C.滤渣中一定有 Cu,一定没有 Fe 和 Zn D.滤液中的溶质一定有 FeCl2、ZnCl2和 CuCl2 3.(2020舟山)科学兴趣小组采用不同方案对金属活动性的强弱进行了研究。 甲同学:将镁带和铜粉分别在酒精灯的外焰上加热,观察现象。 乙同学:把铁制容器和铝制容器放在同一潮湿环境中,一段时间后观察容器表面的锈蚀情况。 实验后,同学们进行汇报和评价交流。 (1)甲同学根据_的实验现象,得出金属镁的活动性比铜强。 (2)乙同学观察到铁制容器表面有明显的锈蚀现象,面铝制容器表面无明显变化,据此他得出铁的 活动性比铝强的结论。小组讨论后一致认为乙同学的方
3、案设计不合理,他们的理由是:铝制容器表 面无明显变化是因为_导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应,因此不能用此方法比较铁 与铝的活动性强弱。 4.(2020 九上杭州期中)学习金属后,同学们到实验室进行一系列实验. (1)小金利用如图所示方案验证铁、铜、银的金属活动性顺序。溶液甲可以是_(写出一种 即可)。 (2)小姜认为要完成验证 Fe、Cu、Ag 三种金属的活动性顺序,还可以选用下列的药品_(填 序号)。 Fe、CuSO4溶液、Ag FeSO4溶液、Cu、Ag FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液 FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag (3)小斌取用由两种元素组成的某合金 6g 与足量的稀
4、硫酸充分反应后,生成 0.2g 氢气。下列说法 不合理的是_(填字母代号)。 A合金中的元素可能是 Fe 和 Cu B所得溶液中的溶质可能是硫酸镁和硫酸 C合金中的元素可能是 Zn 和 Fe D所得溶液中的溶质可能是硫酸铝和硫酸 E合金中的元素可能是 Zn 和 Ag F所得溶液中的溶质可能是硫酸镁、硫酸铝和硫酸 二、金属与酸的反应二、金属与酸的反应 1.(2020金华丽水)取一定质量的锌粒和铜片于同一敞口容器中,再逐渐加入稀硫酸。加入稀 硫酸的质量与有关量的变化关系图正确的是( ) A. B. C. D. 2.(2020余杭模拟)将质量均为 20 克的 Mg、Fe、Zn 三种金属分别放入质量和
5、溶质质量分数均相 同的三份稀硫酸中,反应完成后,生成氢气的质量关系不可能的是( ) A. B. C. D. 3.(2020金衢模拟)相同质量的 Mg、Fe、Zn 三种金属,分別与足量的、质量相同、质量分数相同 的稀 H2SO4充分反应,生成氢气与消耗稀 H2SO4的质量关系见右图,分析图象所得的结论中,不正确 的是( ) A.三种金属消耗稀 H2SO4的质量:MgFeZn B.三种金属的相对原子质量:MgFeZn C.三种金属的活动性顺序:MgZnFe D.三种金属与稀 H2SO4反应后溶液的质量:MgFeZn 4.(2020宁波)在“探究稀盐酸和稀硫酸的化学性质”实验中,小科发现镁带与稀盐酸
6、反应后的 试管内出现了灰白沉淀。 【提出问题】灰白色沉淀是什么物质? 【提出猜想】小科在老师指导下,猜想灰白色沉淀是下列物质中的一种或几种: 镁;氯化镁;氢氧化镁;碱式氯化镁Mg(OH)Cl。 老师肯定了小科的猜想,并鼓励他继续进行实验探究。 【实验探究】步骤一:将上述镁带与稀盐酸反应后试管内的物质过滤,得到滤液和灰白色滤渣。 步骤二:取滤液于试管中,加入适量的氯化镁粉末,粉末全部溶解。 步骤三:取少量灰白色滤渣于试管中,加入适量稀盐酸,沉淀全部溶解,无其他现象。 步骤四:将剩余滤渣用蒸馏水充分洗涤。取洗涤后的滤渣于试管中,加入过量稀硝酸,滤渣全部溶 解,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生。 【
7、实验反思及结论】 (1)从步骤二可知,灰白色沉淀不可能是氯化镁,因为滤液是氯化镁的_(填“饱和”或“不 饱和”)溶液。 (2)从步骤三可知,该沉淀中没有_。 (3)步骤四中将滤渣用蒸馏水充分洗涤是为了_。 (4)根据实验探究可知,该反应产生的灰白色沉淀中一定含有_。 三、金属与盐溶液置换反应三、金属与盐溶液置换反应 1.(2020 九上西湖月考)某金属加工厂生产过程中的废液含有少量的硝酸银和硝酸铜,为回收利 用资源和防止污染,该厂向废液中加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,向滤渣中加入少量的稀盐 酸,无气泡产生,则下列有关说法中正确的是( ) A.滤出的固体中一定含有银,滤液可能含有硝酸亚铁 B
8、.滤出的固体中一定含有银和铜,一定不含有铁 C.滤液中一定含有硝酸亚铁,一定没有硝酸银 D.滤出的固体中一定含有银,滤液中一定含有硝酸亚铁 2.(2019宁波)将一定量的铜锌混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中,不断搅拌,充分反应后 过滤。向得到的滤渣和滤液中分别加入足量的稀盐酸,均无现象。则滤渣中( ) A.一定有银,可能有铜和锌 B.一定有银,可能有铜,一定没有锌 C.一定有银和铜,可能有锌 D.一定有银和铜,一定没有锌 四、金属氧化物还原与物质转化四、金属氧化物还原与物质转化 1.(2018台州)下列选项所示的物质转化均能一步实现的是( ) A.Fe 2 Fe2O3 2 Fe(OH)3 B
9、.CuO 24 CuSO4 稀 CuCl2 C.S 2 SO2 2 H2SO4 D.CO2 Na2CO3 ()2 NaOH 2.(2019台州)某同学对 Fe2O3做了如图探究活动,已知氯气在水溶液中能将 Fe 2+转变为 Fe3+,且 每一步都充分反应。下列分析正确的是( ) A.无色气体可以使澄清石灰水变浑浊 B.黑色粉末是 Fe3O4 C.过程 Fe2O3中的氧元素全部转人无色气体 D.过程有置换反应发生 3.(2018杭州)小金做了如下实验,将 4.2 克铁粉和 4.0 克氧化铜粉末均匀混合,然后一次性投 入盛有 200 克 9.8 稀硫酸的大烧杯中。观察到如下现象,立即出现红色固体,
10、前阶段没有明显的气 泡产生,后阶段产生大量无色气泡,充分反应后上层清液呈浅绿色。由此小金做出下列判断其中不 合理的是( ) A.“立即出现红色固体”是由于很快发生了如下转化: 稀硫酸 4 铁粉 B.“产生大量无色气泡”是由于发生了如下反应: + 24=4 + 2 C.该实验条件下,硫酸铜比稀硫酸更容易跟铁粉发生反应 D.在不同浓度的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中投入铁粉,都是硫酸铜先跟铁粉反应 4.(2020 九上台州期中)某化工厂流程会产生澄清废水,其中可能含有的离子是 Ag +、Cu2+、Cl、 NO3 ,已知:白色的沉淀 Fe(OH) 2在空气中会迅速转化为红褐色的 Fe(OH)3. 取少量
11、废水,加入过量稀盐酸,产生白色沉淀;再加入过量氢氧化钠溶液,产生蓝色沉淀。该废 水中含有的金属离子是_. 兴趣小组设计了一个除去该废水中原有金属离子的实验方案,部分流程如图所示。操作 I 的名称 是_,单质 A 是_. 5.(2020衢州)如图所示,是小科建构的铜及其化合物之间相互转化的关系图。 (1)写出图中“?”处物质的化学式_。 (2)要一步实现图中“CuCu2”的转化,可将铜加入适量的某种盐溶液中,则该溶液的溶质是 _。 (3)根据图中的转化关系,利用硝酸铜溶液制备纯净的硫酸铜晶体。请设计一个实验方案,要求写 出主要操作步骤及所需要的试剂_。 6.(2019温州)小明取一包某食品包装袋
12、内的“脱氧剂” ,查阅资料发现其成分除铁粉外,可能含 有碳粉、Na2CO3、NaCl、Fe2O3等。为确定其成分,进行了如下实验: (1)过滤操作中除了需带铁圈的铁架台、滤纸、玻璃棒外,还需要用到的仪器有_ 。 (2)写出用 pH 试纸测定滤液 pH 的方法:_。 (3)试剂 X 的名称是_。 7.(2020金华丽水)除 H2、CO 能还原氧化铜外,CH4及其它一些具有还原性的气体也能与氧化铜 发生反应。如:加热时,CH4能与 CuO 反应生成 Cu、CO2和 H2O。某拓展小组同学设计了如图所示实验 装置(夹持装置省略),分别对有关气体问题进行探究。请按要求回答相关问题。 (1) 【探究】对
13、已知气体性质的探究。 将 CH4气体按如图所示装置进行规范实验,可观察到的实验现象有_(填序号); A 装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质 B 装置中的固体由白色变蓝色 C 装置中溶液变浑浊 (2) 【探究】对气体组成的探究。 气体 X 可能由 H2、CH4中的一种或两种组成,同学们按如图所示实验装置对其组成进行探究。 C 装置中溶液变浑浊,可证明气体 X 中含有_; 根据 B 装置中的固体由白色变蓝色的现象,得出气体 X 中含有 H2的结论,请对此结论作出评价, 并说明理由_。 (3) 【探究】对未知气体的探究。 将某火箭燃料 X 通过如图所示装置,观察到 A 装置中的黑色粉末变成光亮的红色
14、物质;B 装置中的 固体由白色变蓝色,C 装置中溶液不变浑浊。C 中导出的气体是空气中含量最多的物质。已知燃料 X 是由 2 种元素组成的纯净物,其相对分子质量为 32。根据现象及信息推断并写出:A 装置中发生反 应的化学方程式为_。 8.(2019金华)某兴趣小组在实验室相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、氧元素的垃圾,对产 生的废气成分(不考虑气态有机物)按如图所示的装置进行检验。 【实验研究】 拉动注射器,让废气依次通过装置。 【实验分析】 (1)能证明废气中有水蒸气存在的现象是_; (2)F 处的大号注射器,可以引导气体流向,其另一个主要作用是_; (3) 【反思评价】小金认为,仅根据
15、E 中澄清石灰水变浑浊,无法确定一氧化碳的存在,其理由是 _; (4)小金根据 D 中的粉末由黑色变为红色,得出废气中存在一氧化碳。小丽认为该结论不够严密, 若废气中存在氢气也会出现该现象。要使上述结论更加严密,还应添加的一个实验装置及位置是 _。 【实验结果】经检验,废气中存在 CO2、CO、H2O。 9.(2020南浔模拟)已知木炭还原氧化铜实验中发生的主要反应:C+2CuO 高温 2Cu+CO2。化学 兴趣小组对该实验产物(假设反应物已完全反应)作如下探究: (1)探究一:检验产物的成份 【提出问题】实验产物是暗红色固体,很难观察到紫红色固体。暗红色固体是什么? 【查阅资料】氧化亚铜(C
16、u2O)为红色固体;Cu2O+H2SO4CuSO4+Cu+H2O。 【猜想与假设】暗红色固体除铜外还可能含有 Cu2O。 【设计实验】取少量暗红色固体,加入稀硫酸,如果观察到现象:_,说明猜想正确 (2)探究二:测定产物中 Cu2O 的含量 原理:Cu2O+H2 2Cu+H2O,称取一定质量的固体样品,用如图装置进行实验(固定装置略去,碱石 灰为氧化钙和氢氧化钠混合物) ,通过测定反应前后装置 d 的质量达到实验目的。 a.装置 a 中用稀硫酸而不用稀盐酸,原因是_; b.若不加装置 e,实验结果会偏高,原因是_; c.点燃酒精灯前涉及的部分操作如下,正确的顺序是_ 打开 K2,关闭 K1 检
17、查装置的气密性 关闭 K2,打开 K1,通氢气一段时间 10.(2020越城模拟)某有机物样品一定含 C、H 元素,可能含 O 元素,如图是用燃烧法来确定其 组成的实验装置:在电炉加热时用纯净氧气氧化管内样品,并用氧化铜将有机物中的碳元素全部转 化为二氧化碳,最后根据产物的质量确定有机物的组成。请回答下列问题: (1)a 中盛放的试剂是_; (2)F 装置的作用是_; (3)若去掉 B 装置,对_元素的测量结果无影响; (4)准确称取 1.12g 样品,经充分燃烧后,D 装置增重 1.44g,E 装置增重 3.52g,则该有机物样品 中所含的元素为_ 。 11.(2020金衢模拟)为探究碳还原
18、氧化铜的最佳实验条件,用木炭粉和氧化铜的干燥混合物 1 2.5g 进行系列实验。 【查阅资料】氧化铜(CuO)为黑色固体。 碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜;氧化亚铜为红色固体, 能与稀硫酸反应:Cu2O H2SO4=CuSO4CuH2O。 【进行实验】取一定量混合物,用下图所示装置进行多次实验,获得如下实验数据和现象: 序号 木炭粉与氧化铜的质量比 反应后物质的颜色、状态 1 19 红色固 体有金属光泽 混有少量黑色物质 2 110 混有很少量黑色物质 3 111 混有极少量黑色物质 4 112 无黑色物质 5 113 混有较多黑色物质 【解释与结论】 (1)实验中,证明生成了
19、CO2的现象是_。 (2)该实验的结论是_。 (3) 【反思与评价】实验中没有进行质量比为 114 的实验,理由是_。 (4)为检验第 4 次实验的生成物红色固体中是否含 Cu2O,所需试剂是_。 五、金属相关反应计算五、金属相关反应计算 1.(2018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 混合溶液加人足量的 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 200 与含有杂质的废铁用反应(杂质不溶于水,也不参与反应) ,共做了五组实 验,其实验数据如下表。 实验组别 一 二 三 四
20、五 混合溶液质量/g 200 200 200 200 200 铁屑质量/g 6 9 12 15 18 析出铜的质量/g 6.4 9.6 m 16 16 请分析计算: (1)表中第三组实验的 m 值为_。 (2)第_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%) 2.(2020越城模拟)为探究铜及其化合物的性质, 进行如下实验:称取已部分被 H,还原的氧化 铜粉末(含 Cu 和 CuO)7.2g 置于烧杯中,向其中加入 50g 稀硫酸,充分反应后,再向烧杯中加入溶质 质量分数为 20
21、%的 NaOH 溶液,烧杯内固体物质的质量与加入 NaOH 溶液的质量关系如图所示。请分 析计算: (1)加完 50 克稀硫酸后溶液中的溶质为_(写出化学式); (2)Cu 和 CuO 的混合物中,Cu 元素和 O 元素的质量比为_; (3)a 的值; (4)实验所用稀硫酸中溶质的质量分数。 3.(2020天台模拟)某科学兴趣小组用足量的稀硫酸对 10 克铜锌合金样品进行科学探究,有关数 据见图。 (1)图中 M 的值为_克。 (2)AB 和 BC 不在同一直线上的原因是_。 (3)求所用稀硫酸的溶质的质量分数。 4.(2020滨江模拟)5G 通讯需要大量光纤连接各种基站,在光纤的表面涂布 C
22、u-Al 合金层的金属 涂层光纤是其中一种。 为测定金属涂层光纤的 Cu-Al 合金层中铝的质量分数, 小乐进行了相关实验, 测得实验数据如表所示,则: 甲 乙 丙 加入 Cu-Al 合金层样品粉末的质量(g) 10 10 20 加入稀硫酸的质量(g) 100 50 50 烧杯中剩余物的质量(g) 109 59 69 (1)实验中 Cu-Al 合金层样品粉末与稀硫酸恰好完全反应的实验是_ (选填“甲” “乙”或 “丙”); (2)该 Cu-Al 合金层样品粉末中铝的质量分数为多少?(写出计算过程) 5.(2020 九上温岭期中)有铁粉和铜粉的均匀混合物,甲、乙、丙三位同学分别取该混合物与稀 硫
23、酸反应,所得数据如下表所示: 甲 乙 丙 取用金属混合物的质量/g 10 10 20 取用稀硫酸的质量/g 100 120 100 反应后过滤,得干燥固体的质量/g 4.4 4.4 14.4 回答下列问题: (1)丙同学所得混合物中铜的质量是_。 (2)甲所得溶液中含有溶质的是_。 (3)根据实验数据分析,若取用金属混合物 15g,加入到 120g 稀硫酸中,充分反应后最终得到固 体质量为_。 (4)计算丙同学所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程,计算结果精确到 0.1%) 6.(2020 九上椒江期中)Mg(OH)2具有广泛的应用,常用菱镁矿制备。研究人员向一定质量的菱镁 矿粉中加入过量
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