中考化学题型专题练习之金属综合

中考化学题型专题练习之金属综合

金属综合 题一： 金属材料在生产、生活中有广泛的应用，认识金属的性质有利于更好地利用金属。‎ ‎(1)铁在初中化学实验中多次亮相，下图展示了铁钉的一系列变化。‎ Ⅰ.变化①是铁钉与空气中的 发生了反应。‎ Ⅱ.变化②中常见除去铁锈的化学方程式为 。‎ Ⅲ.变化③体现的是古代湿法炼铜的反应原理，该反应的基本类型是 。‎ ‎(2)下表是小明同学记录的锌粉与稀硫酸反应过程中反应时间与产生气体体积的变化数据：‎ 时间（min）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 氢气体积（mL）‎ ‎50‎ ‎120‎ ‎230‎ ‎290‎ ‎310‎ 实验数据反映，该反应速率的特点是 ，引起该速率变化的原因是 。‎ ‎(3)将m克锌和铁的混合物放入硝酸铜溶液中，充分反应，经过滤、洗涤、干燥后，固体仍为m克，则反应后滤液中一定含有的溶质是 （填化学式）。‎ 题二： 某小组同学在实验室研究铝与氯化铜溶液的反应，过程如下：‎ 实验操作 实验现象 ‎①铝片表面附着一层红色物质 ‎②铝片表面逸出大量无色气体，放出大量的热 ‎③烧杯底部出现红色沉淀和白色沉淀 ‎(1)打磨铝片的目的是 。‎ ‎(2)现象①③中的红色固体是同种物质，请写出现象①的化学方程式 。‎ ‎(3)经检验，现象②中的无色气体为氢气。甲同学猜测可能是氯化铜溶液显酸性，经pH计检验，pH 7，证实了甲的猜想。‎ ‎(4)探究现象③中白色沉淀的化学成分。‎ 乙同学通过查阅资料认为白色沉淀可能是氯化亚铜（CuCl）。‎ ‎【查阅资料】CuCl可与浓氨水反应生成无色的和Cl-，在空气中易被氧化变为蓝色。‎ ‎【进行实验】①取烧杯底部的白色沉淀，充分洗涤。洗涤的目的是 。‎ ‎②向白色沉淀中加入浓氨水，沉淀溶解得到无色溶液，将无色溶液分为两份，进行实验：‎ 操作步骤 实验现象 实验结论 Ⅰ.用试管取其中一份溶液，滴加适量AgNO3溶液 产生白色沉淀 该溶液中含有__________‎ Ⅱ.将另外一份溶液置于空气中一段时间 ‎__________________‎ 该溶液中含有 ‎【得出结论】通过实验可以确定，该白色沉淀是CuCl。‎ ‎【反思与评价】Al与CuCl2溶液反应为什么会出现CuCl呢？‎ Ⅰ.丙同学猜测：可能是Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl。为了验证猜想，他取Cu与15%的CuCl2溶液混合，结果无白色沉淀产生。他又分析了Cu与CuCl2溶液反应的实验现象，再次将打磨过的Al片插入盛有15%的CuCl2溶液的试管，并将试管置于冰水中，发现白色沉淀明显减少。于是他将Cu与15%的CuCl2溶液的实验进行了改进，从而证明了Cu与CuCl2溶液反应能生成CuCl ‎，改进方法是 ，试写出该反应的化学方程式 。‎ Ⅱ.丁同学认为丙同学的实验还不够严谨，还应考虑 对Cu与CuCl2溶液反应的影响。‎ 题一： ‎(1)探究小组欲从含有FeCl3、CuCl2的废液中回收金属铜，取一定量的废液样品加入少量铁粉，一段时间后铁粉完全溶解，但未发现红色固体沉积。‎ 出现这种现象的可能原因是　 　。‎ 经查阅资料，铁粉在废液中发生两个化学反应：‎ ‎①2FeCl3+Fe=3FeCl2 ②CuCl2+Fe=FeCl2+Cu ‎(2)探究小组另取废液，向废液中加入一定且足量的铁粉至充分反应，溶液变为浅绿色，过滤、干燥，称得固体沉积物质量与加入铁粉质量相等。‎ ‎①固体沉积物质量与加入铁粉质量相等的原因是　 　；‎ ‎②经测定，反应后得到铜的质量为‎1.6g，其中，反应①消耗铁粉的质量是　 　，反应②消耗铁粉的质量是　 　（计算结果精确到0.1）‎ 题二： 金属是重要的资源，在日常生活中已得到越来越广泛的应用。‎ ‎(1)铜常用于制作导线，因为其具有良好的 。‎ ‎(2)将纯铝和铝合金相互刻划，纯铝上留下明显的划痕，说明 。‎ ‎(3)对汽车的部分钢铁部件进行喷漆可以防止其生锈，原因是 。‎ ‎(4)如图，向一定量AgNO3溶液中加入铜和锌的混合粉末，充分反应后过滤，得溶液甲和固体乙。‎ ‎①若乙中含有锌、铜、银三种固体，则溶液甲中所含的金属离子符号为 ；此时向固体乙中加入稀盐酸，发生反应的化学方程式为 ，该反应类型为 反应。‎ ‎②若溶液甲呈蓝色，是因为 （用化学反应方程式表示)，此时固体乙中一定含有的物质是 。‎ 参考答案 题一： ‎(1)Ⅰ.氧气、水蒸气（或O2、H2O） ‎ Ⅱ.Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O（或Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O） ‎ Ⅲ.置换反应 ‎(2)先逐渐加快，又逐渐减慢（或先变快后变慢） 锌和硫酸反应放热，温度升高，反应速率加快；随着硫酸的浓度减小，反应速率逐渐减慢 ‎(3)Zn(NO3)2、Fe(NO3)2‎ 详解：(1)Ⅰ.铁生锈是铁与空气中的氧气和水蒸气发生复杂的化学反应的结果；Ⅱ.工业上常用稀盐酸或稀硫酸除去铁锈，相关反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O或Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O；Ⅲ.古代湿法炼铜的原理为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，该反应属于置换反应；(2)由反应开始后每分钟产生气体体积的增加量“50→70→110→60→‎20”‎可直观看出，反应速度先逐渐加快，又逐渐减慢；反应发生快慢变化的原因有：锌和硫酸反应放热，温度升高，反应速率加快；随着硫酸的浓度减小，反应速率逐渐减慢；(3)将m g铁、锌混合物加入到硫酸铜溶液中后，可等效为会依次发生如下两个反应： Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu（反应中Zn、Cu的质量比为65：64）、Fe+Cu(NO3)2= Fe(NO3)2+Cu（反应中Fe、Cu的质量比为56：64），由题意知反应前后固体质量不变，则一定同时发生上述两个反应，则反应后所得溶液中一定含有Zn(NO3)2和Fe(NO3)2。‎ 题二： ‎(1)除去铝片表面的氧化膜 (2)2Al+3CuCl2=2AlCl3+3Cu (3)＜ ‎ ‎(4)【进行实验】①除净Cl-，防止干扰检验CuCl存在 ②Ⅰ. Cl- (或氯离子)‎ Ⅱ.溶液变为蓝色（或变为蓝色） ‎ ‎【反思与评价】Ⅰ.加热铜与15% CuCl2溶液的混合物（或将铜与15% CuCl2溶液混合并加热） Cu+CuCl2 2CuCl Ⅱ.AlCl3（或溶液需显酸性等合理答案均可）‎ 详解：(1)铝的化学性质比较活泼，在常温下易与空气中的氧气发生反应而在其表面生成一层致密的氧化铝保护膜，因此在做铝与氯化铜的反应前需先打磨除去铝片表面的氧化膜；(2)在金属活动性顺序表中，铝排在铜前，铝能够与氯化铜发生置换反应生成铜单质，发生反应的化学方程式为：2Al+3CuCl2=2AlCl3+3Cu；(3)甲猜想并证明了氯化铜溶液显酸性，酸性溶液的pH＜7；(4)【进行实验】①由实验②可知，检验CuCl的存在是通过检验白色沉淀与浓氨水混合能否产生Cl-(或氯离子)的方法进行的，因此在实验前需将白色沉淀用蒸馏水充分洗涤，以除净Cl-，防止对检验CuCl是否存在的实验产生干扰；‎ ‎②Ⅰ.向溶液中加入AgNO3后产生了白色沉淀，可推断出溶液中含有能与Ag+ 结合成AgCl沉淀的Cl-(或氯离子)；Ⅱ.由【查阅资料】中的知识可知，若溶液中含有，则溶液在空气中静置一段时间后会变为蓝色；【反思与评价】Ⅰ.由丙同学的验证实验可知，在低温时，铜与15%的氯化铜反应速率减慢，可推断出铜与15%的氯化铜的反应速率与温度有关，可得出改进实验方案为：加热铜与15% CuCl2溶液的混合物；依据质量守恒定律，反应前后各元素的种类不变，可写出铜与氯化铜反应的化学方程式为Cu+CuCl2 2CuCl；Ⅱ.由于题中反应并非只有铜与氯化铜接触，溶液中还存在铝与氯化铜反应生成的AlCl3、溶液呈酸性因素，设计对比实验，排除这些因素是否对铜与氯化铜的反应速率产生干扰。‎ 题三： ‎(1)加入的铁先和氯化铁反应，由于铁的量不足，还未与氯化铜反应 ‎ ‎(2)①铁和氯化铁反应固体质量是减少的，而铁和氯化铜反应固体质量是增大的，当两者变化量相同时则固体沉积物质量和加入的铁质量相等 ②‎0.2g ‎‎1.4g 详解：(1)根据查阅资料的内容“2FeCl3+Fe═3FeCl‎2”‎ 可知，铁除能将比它不活泼的铜从其盐溶液中置换出外，还能与FeCl3发生化合反应生成氯化亚铁，等铁粉完全溶解后并未发现红色固体沉积，说明铁更易与FeCl3反应，由于铁量不足，没有更多的铁与氯化铜发生反应，导致没有得到铜；（2）在反应“2FeCl3+Fe═3FeCl‎2”‎中铁溶解会使固体质量减少，在反应“CuCl2+Fe═FeCl2+Cu”中每56份质量的铁发生反应而会生成64份质量的铜，固体质量会增加，当第一个反应中固体减少的质量和第二个反应中固体增加的质量相等时，固体沉积物质量与加入铁粉质量相等；②设反应②消耗的铁的质量为y，‎ CuCl2+Fe═FeCl2+Cu ‎ ‎56 64 ‎ y ‎1.6g ‎ ‎ 解得：y=‎‎1.4 ‎g 由于固体沉积物质量与加入铁粉质量相等，即生成铜的质量等于加入的全部的铁的质量，则反应①消耗铁粉的质量是‎1.6 g-‎1.4 g=‎0.2g；反应②消耗铁粉的质量是‎1.4 g。‎ 题一： ‎(1)导电性 (2)铝合金的硬度比纯铝大（或纯铝的硬度比铝合金小） ‎ ‎(3)隔绝空气（或隔绝氧气、水） ‎ ‎(4)①Zn2+；Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；置换 ②Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag；Ag（或银）‎ 详解：(1)铜具有良好的导电性，常用于制电线、电缆；(2)合金比成分金属的硬度大，所以纯铝和铝合金相互刻划，铝合金会在纯铝的表面留下划痕；(3)防止金属生锈的主要方法有：保持洁净干燥、在金属表面覆盖一层保护膜以使内部金属和外界隔绝（如喷漆、涂油、电镀、烤蓝等）；(4)①若乙中含有锌，则溶液甲中一定不含Ag+ 和Cu2+，溶液中只含有Zn2+；在金属活动性顺序表中，锌排在氢前而铜、银排在氢后，向锌、铜、银三种固体中加入稀盐酸，只有锌能与稀盐酸发生化学反应，反应的化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；该反应具有“一种单质和一种化合物起反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应特点，属于置换反应；②若溶液甲呈蓝色，说明溶液中有Cu2+存在，是因为向硝酸银中加入铜后二者发生反应生成的，反应的化学方程式为：Cu+2AgNO3 =Cu(NO3)2+2Ag；此时固体乙中一定含有反应生成的Ag（或银），一定不含锌，可能含有铜。‎