备战20年中考大题训练 专题18 金属的化学性质(解析版)
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1、专 题 18 金属的化学性质1【江苏省常州市2019年中考模拟一模】工业上利用锌培砂(主要成分是ZnO,还含有SiO2、Fe2O3、CuO等)生产碱式碳酸锌Zn2(OH)2CO3的工艺流程如下:已知:SiO2不溶于水也不与稀硫酸反应。Fe2(SO4)3+Zn=2FeSO4+ZnSO4请回答下列问题:(1)“酸溶”过程中,Fe2O3发生的化学反应方程式为_。(2)“过滤”操作在实验室进行时,过滤器常由漏斗和_组成。(3)“转化”时产生的少量气体是(写化学式,下同)_;滤渣的成分是_。(4)“转化”时加入过量锌粉的目的是_。【答案】Fe2O3+3H2SO4 =Fe2(SO4)3 +3H2O 滤纸
2、H2 Fe、Cu、Zn Fe2+、Cu2+ 【解析】(1)“酸溶”过程是向锌培砂中加入足量稀硫酸,其中Fe2O3发生的化学反应方程式为: Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3 +3H2O(2) “过滤”操作在实验室进行时,过滤器常由漏斗和滤纸组成。(3) 因为加入足量稀硫酸,则“转化”时产生的少量气体是锌粉与稀硫酸反应生成的氢气;加入过量锌粉,发生反应的化学方程式有:Fe2(SO4)3+Zn=2FeSO4+ZnSO4、Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe、Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4,滤渣的成分中有生成的Fe、Cu和过量的Zn。(4)“转化”时加入过量锌粉的目的是除去溶液中的Fe2
3、+、Cu2+。2【宁夏银川市第十八中学2019届九年级下学期第一次模拟】小川同学用实验探究铁、镁、铜三种金属的活动性顺序时,将有关反应记录如下:Fe+2HCl=FeCl2+H2 Mg+2HCl=MgCl2+H2 Fe+CuSO4= FeSO4+Cu Cu+2HCl不反应(1)从上述反应中,可获得的信息有(至少两条)_;(2)通过观察实验现象,能说明镁比铁活泼的依据是_;如果补充一个实验(用化学方程式)_,也能说明镁比铁活泼。(3)用金属活动顺序解释生活中的一些现象,如:_(4)使用铁锅有利于人体健康,主要原因是_ (5)人们大量使用的是合金,这是因为合金具有更多优良性能,如钢比纯铁的硬度_【答
4、案】铁的金属性强于铜,镁的金属性强于铜(铁的金属性强于铜等) 镁与盐酸反应速率快,反应剧烈,迅速产生大量气泡 FeCl2+Mg=MgCl2+Fe 铁易生锈,铜不易生锈 烹调后的食物中含有人体需要的铁元素 大 【解析】(1)由Fe+2HClFeCl2+H2可知,铁的活泼性大于氢,由Fe+CuSO4FeSO4+Cu可知,铁的活泼性大于铜等;(2)由于镁与盐酸反应的速率比铁快,说明了镁比铁活泼。通过镁能与硫酸亚铁反应,也说明了镁比铁活泼,反应的方程式是:FeCl2+Mg=MgCl2+Fe。(3)波尔多液(主要成分为硫酸铜)不能用铁桶装,因为铁会置换出铜,腐蚀了桶,又使波尔多液失效。或铁易生锈,铜不易
5、生锈;(4)使用铁锅有利于人体健康,主要原因是烹调后的食物中含有人体需要的铁元素;(5)人们大量使用的是合金,这是因为合金具有更多优良性能,如钢比纯铁的硬度大。3【甘肃省临泽县第二中学、三中、四中2019届九年级下学期中考模拟】近年来,我国航空、航天、高铁等得到长足发展,跻身世界前列。大飞机C919试飞成功,标志着我国的航空强国梦又迈出了一大步。大飞机使用的化学材料如甲图。请回答:钛合金属于_填“金属”或“合成”材料。图乙是钛原子结构示意图,则_。铁比铝的强度大,但制造飞机却用铝合金而不用铁合金,主要原因是铝比铁的密度小且抗腐蚀性能强。铝具有很好的抗腐蚀性的原因是_。大飞机的化学材料不能用纯金
6、属,这是因为纯金属容易腐蚀,例如铁制品生锈是由于铁制品同时与空气中的氧气和_接触而锈蚀。为了验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,下列选用的药品可行的是_填序号。、溶液、Ag 溶液、Cu、Ag溶液、Cu、溶液溶液、溶液、Ag【答案】金属 8 铝和空气中的氧气反应生成一层致密的薄膜附着在铝的表面 水蒸气 【解析】(1)钛合金属于合金,合金是金属材料;(2)在原子中,质子数=核外电子数,则有22=2+x+10+2,x=8;(3)铁比铝的强度大,但制造飞机却用铝合金而不用铁合金,主要原因是铝比铁的密度小且抗腐蚀性能强。铝具有很好的抗腐蚀性的原因是铝和空气中的氧气反应生成一层致密的薄膜附着在铝的表
7、面;(4)铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用会生锈;(5)铁能将硫酸铜中的铜置换出来,银不能,因此可行;铜和银都不能置换出铁,不可行;铜不能置换出铁但能置换出银,可行;银不能置换出铁和铜,不可行;4【江苏省盐城市建湖县2019届九年级下学期期中】盐城起亚汽车制造需要铝等金属。(1)铝具有很好的抗腐蚀性能是因为_。(2)在2A1+2X+2H2O2NaA1O2+3H2反应中,X的化学式为_,生成物NaA1O2中铝元素的化合价为_。(3)利用下列各组试剂,不能判断出铝、铁、铜三种金属的活动性顺序的是_。A A1、Cu、FeSO4溶液 B Fe、AlC13溶液、CuCl2溶液C A1、Fe、Cu、HCl
8、溶液 D Cu、A1(NO3) 3溶液、Fe(NO3) 3溶液【答案】铝的表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步被氧化 NaOH +3 D 【解析】(1)铝具有很好的抗腐蚀性能是因为铝易与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜;(2)根据质量守恒定律可以知道反应前后原子的数目和种类不变来判断X的化学式,比较反应前后原子的种类和数目,可以知道反应前比反应后少了两个钠原子、两个氧原子和两个氢原子,而反应前有2个X分子,故一个X分子中含有一个钠原子、一个氧原子和一个氢原子,即X的化学式为NaOH;生成物NaAlO2中由于钠显+1价,氧元素显2价,根据化合物中各元素的化合价代数和为零,可推出铝元素的化合
9、价为:+3;(3)A Al能与FeSO4溶液反应,Cu不能与FeSO4溶液反应,可以比较出三种的金属的活动性强弱;B Fe不能与AlCl3溶液反应,能与CuCl2溶液反应,可以比较出三种的金属的活动性强弱;C Al、Fe能与HCl溶液反应但铝反应的速率快,Cu不能与HCl溶液反应,以比较出三种的金属的活动性强弱;D Cu、不能与Al(NO3)3溶液、Fe(NO3)2溶液反应,说明了金属的活动性是铝、铁大于铜,但不能比较铝、铁活动性强弱。故选D。5【2019年山东省济南市天桥区中考化学二模】现有一包固体粉末,可能含有Cu、Fe2O3、CuSO4、NaCl、Na2SO4中的一种或几种,为确定其成分
10、按如图所示进行实验,出现的现象如图中所述(设过程中所有发生的化学反应都恰好完全反应):根据实验过程中的现象判断:(1)固体D的化学式是_,红褐色沉淀H的化学式是_。(2)a、b、c表示同一操作,其名称是_。(3)无色溶液C中 一定含有的酸根离子是_,无色溶液I中一定含有的金属离子是_。(4)写出过程发生的化学方程式_。(5)固体粉末A中一定含有的物质是_。(6)固体粉末A中一定不含的物质是_。原因是_。【答案】Cu Fe(OH)3 过滤 硫酸根离子 钠离子 Na2SO4+Ba(OH)2BaSO4+2NaOH Cu、Fe2O3、Na2SO4 CuSO4 溶液C是无色的 【解析】固体粉末A加入足量
11、水,过滤,得到固体物质B和无色溶液C,硫酸铜显蓝色,则A中不含硫酸铜,黄色溶液E和无色溶液F会生成红褐色沉淀H,所以H是氢氧化铁沉淀,F中含有氢氧根,E是B中加入盐酸生成的,所以E中含有氯化铁,铜和氧化铁都难溶于水,所以B中含有氧化铁和铜,D是铜,C和氢氧化钡反应会生产白色沉淀,所以C中含有硫酸钠,硫酸钠和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,所以F是氢氧化钠,G是硫酸钡,氢氧化钠和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,所以I中一定含有氯化钠,A中含有氧化铁、铜、硫酸钠。(1)E是B中加入盐酸生成的,所以E中含有氯化铁,铜和氧化铁都难溶于水,所以B中含有氧化铁和铜,D是铜,固体D的化学式是;黄色
12、溶液E和无色溶液F会生成红褐色沉淀H,所以H是氢氧化铁沉淀,红褐色沉淀H的化学式是。(2)a、b、c表示同一操作,其名称是过滤。(3)C和氢氧化钡反应会生产白色沉淀,所以C中含有硫酸钠,无色溶液C中 一定含有的酸根离子是硫酸根离子,氢氧化钠和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,所以I是氯化钠,无色溶液I中一定含有的金属离子是钠离子。(4)C和氢氧化钡反应会生产白色沉淀,所以C中含有硫酸钠,硫酸钠和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,所以F是氢氧化钠,G是硫酸钡,故过程发生的化学方程式为 。(5)固体粉末A中一定含有的物质是Cu、Fe2O3、Na2SO4。(6)固体粉末A中一定不含的物质是Cu
13、SO4;原因是溶液C是无色的。6【山东省邹城市田黄中学2019届九年级模拟(2)】将一定量的金属M(M是Mg、Al、Zn、Fe中的一种)粉末放入AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,某小组同学按图所示流程进行实验,请你参与讨论并回答相关问题(1)金属M不可能是_( 填名称) 。(2)滤渣中一定含有的金属是_;无色滤液中含有的阴离子是_( 填符号) 。【答案】铁 Cu、Ag NO3- 【解析】(1)将一定量的金属M(M是Mg、Al、Zn、Fe中的一种)粉末放入AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,得到无色滤液,说明硝酸铜已经完全反应,金属M不可能是铁,这是因为铁能和硝酸银
14、、硝酸铜反应生成硝酸亚铁,硝酸亚铁溶液是浅绿色溶液;(2)充分反应后过滤,得到无色滤液,说明硝酸铜已经完全反应,硝酸银先于硝酸铜反应,因此硝酸银也已经完全反应,滤渣中一定含有的金属是反应生成的银和铜,向滤渣和滴加稀盐酸无明显现象产生,说明滤渣中不含有Mg、Al、Zn、Fe。滤渣中一定含有的金属是Cu、Ag;无色滤液中含有的阴离子是硝酸根离子,可以表示为NO3-。7【山东省青岛市市南区2019届中考化学二模】某废合金中含铁、炭、铜三种物质,某同学以该合金为原料回收铜:该同学将废合金溶于足量稀硫酸中充分反应,得到炭和铜的固体混合物。再将上述固体混合物按如下流程回收铜:(1)废合金溶于足量稀硫酸中发
15、生反应的化学方程式为_。(2)步骤的目的_。(3)步骤中发生反应的化学方程式为_。(4)操作a为_;步骤发生的化学反应基本类型为_。【答案】 分离炭和铜或将炭转化为气体除去 过滤、洗涤 置换反应 【解析】(1)铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为;(2)炭和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,所以步骤的目的:分离炭和铜或将炭转化为气体除去;(3)氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式为;(4)过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来,步骤是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,所以操作a为过滤、洗涤,步骤发生的化学反应基本类型为置换反应。8【安徽省合肥市168中学2018届九年级(上)期末】中
16、国环保部和国家标准委两个部门方便向WTO递交通知,宣布从2017年9月起,中国将禁止进口有关“洋垃圾”,力图减少环境污染,如电路板含有以下金属:Sn、Pb、Cu、Ag、Ni(镍,银白色)、Pd(钯,银白色),如果不回收,既是资源浪费,又会造成环境污染,如图是回收其中部分金属的流程图。(假设流程图中各反应均恰好完全反应,已知:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O)(1)写出红色固体A的名称_。(2)滤渣2中含有的金属是_。(3)步骤反应的化学方程式_。(4)步骤回收的纯净物B是_(写化学式)。(5)金属Ni的活动性比铁_(填“强”或“弱”)。(6)在步操作过程中,使用次数最多的玻璃仪
17、器是_。【答案】铜 Sn、Pb、Ni Fe+CuSO4FeSO4+Cu FeSO4 弱 玻璃棒 【解析】金属板加入足量的稀硫酸得到滤渣1和滤液1,滤渣1中加入稀硫酸、氧气控制温度加热,得到银、金、钯和滤液3,滤液3中加入铁粉会生成红色固体A,所以A是铜,滤渣1中含有银、金、钯、铜,滤液3是硫酸铜,滤液4是硫酸亚铁,所以铁、锡、铅、镍排在氢之前,滤液1中加铁得到硫酸亚铁和滤渣2,所以滤渣2中是锡、镍和铅;(1)A是铜,故填:铜;(2)滤渣2中含有的金属是:Sn、Pb、Ni;故填:Sn、Pb、Ni;(3)步骤是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,故填:Fe+CuSO4FeSO4+Cu;(4)通过推导可
18、知,步骤回收的纯净物B是FeSO4;故填:FeSO4;(5)金属Ni的活动性比铁要弱,故填:弱;(6)在步操作过程中,使用次数最多的玻璃仪器是玻璃棒,故填:玻璃棒。9【上海市虹口区2019届中考二模】某小组设计实验,以氧化铜为原料制取铜。甲同学用如图所示装置制取铜,气体M是_;实验时,应先通入一段时间该气体后再加热,原因是_。乙同学设计如下实验制取铜。步骤分析I将氧化铜放入过量稀硫酸中,微热加入稀硫酸需过量,目的是_。II向步骤I所得溶液中加入过量铁粉,过滤现象:_,有气泡产生III向步骤II得到的固体中加入过量稀硫酸,过滤反应的化学方程式是_,滤液的成分是_。【答案】氢气 排尽试管中的空气,
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