第八单元 金属和金属材料
【例1】(2019枣庄)把X、Y、Z三种金属分别放入稀硫酸中,X没有明显现象,Y和Z表面有气泡产生;另取Y放入Z的盐溶液中,未见明显现象。则三种金属的活动性顺序为( ) A.X>Y>Z B.Z>Y>X C.X>Z>Y D.Y>X>Z
点拨:由题意可知,X、Y、Z三种金属分别放入稀硫酸中,Y、Z表面有气泡产生,X无变化,说明Y、Z的金属活动性比氢强,X的金属活动性比氢弱,即Y、Z>H>X;Y放入Z的盐溶液,没有明显现象,说明Y的活动性比Z弱,故这三种金属的活动性由强到弱的顺序为:Z>Y>X。 答案:B
【例2】(2019 东营)小东同学向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,下列说法正确的是( ) A.滤液中一定含有硝酸亚铁,一定没有硝酸银和硝酸锌 B.滤液中一定含有硝酸锌,一定没有硝酸亚铁和硝酸银 C.滤渣中一定含有银和铁,一定没有锌 D.反应后滤液的质量大于反应前溶液的质量
解析:铁的金属活动性比银强,比锌弱,不能与硝酸锌溶液反应;向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉,铁能与硝酸银溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银,反应停止后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的金属,该金属应为铁,说明铁是过量的。所以滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸锌,一定没有硝酸银;滤渣中一定含有银和铁,一定没有锌;铁能与AgNO3溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银,反应的化学方程式为Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag,由反应时的质量比可知,每56份质量的铁可置换出216份质量的银,溶液的质量会减少。 答案:C
【例题3】(2019临沂)某同学为了探究相关金属的化学性质,做了下列实验:
(1)A试管中实验现象是___________。
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(2)只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱,需补充一个实验来证明,补充实验所用试剂合理的是_____。 A. Cu、Ag、稀盐酸 B. Cu、AgNO3溶液
(3)实验C中物质充分反应后,某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想: A. Zn、 Cu、Ag B. Zn、 Cu C. Cu、Ag 这四种猜想中明显不合理的是______(填编号)。
解析:(1)锌的活动性比银的强,能和硝酸银溶液反应,生成铜和硝酸锌,故现象为锌片上附着一层红色的物质,溶液由蓝色变为无色。(2)通过实验A可知锌的活动性比铜强,通过实验B可知锌的活动性比银强,还需要证明铜的活动性和银的活动性,Cu、Ag、稀盐酸之间不能反应,故无法证明,Cu插入AgNO3溶液反应,可以证明铜的活动性比银强,可以达到实验目的。(3)锌片放入硝酸铜和硝酸银的溶液中,先进行的反应是锌和硝酸银的反应,硝酸银反应结束,再进行锌和硝酸铜的反应,故若锌是过量的,得到的金属为锌、银、铜,A符合;若锌和硝酸铜、硝酸银恰好反应,得到的金属是铜和银,C符合;在此反应的过程中一定有银析出,故B错误。
答案:(1)锌片上附着一层红色的物质,溶液由蓝色变为无色 (2)B (3)B 【例题4】(2019淄博)兴趣小组的同学利用下图装置探究工业炼铁的化学原理。
(1)实验前要先通入一氧化碳,然后再加热;实验过程中观察到硬质玻璃管内的红色物质逐渐变为______色,写出反应的化学方程式____________________。
(2)实验过程中必须对尾气进行处理,利用支架调节酒精灯的高度,用酒精灯火焰的_________点燃。
(3)通过上述实验探究,同学们总结一氧化碳的化学性质有______________。
解析:(1)实验过程中红色氧化铁变为黑色的铁,化学方程式为一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳。(2)使用酒精灯加热时应用外焰进行加热。(3)通过上述实验可总结出一氧化碳的化学性质有还原性、可燃性。
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答案:(1)黑 Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2↑ (2)外焰 (3)还原性、可燃性 【基础巩固】
1.(2019 扬州)下列金属中,金属活动性最强的是( A ) A.钾
B.铁
C.铜
D.金
解析:在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,金属的活动性就越强,钾、铁、铜、金四种金属中钾的位置最靠前,故四种金属中金属活动性最强的是钾。 2.(2019 岳阳)下列与金属材料有关的说法中,正确的是( D ) A.黄铜片比铜片硬度小
B.钢的性能优良,是很纯的铁 C.沙漠地区的铁制品锈蚀较快
D.为防止钢铁制品生锈,可在其表面刷漆
解析:合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,黄铜片比铜片硬度大;钢的性能优良,钢是铁的合金,不是很纯的铁;沙漠地区的铁制品,不易与水蒸气接触,不易生锈;为防止钢铁制品生锈,可在其表面刷漆,以隔绝氧气和水。
3.(2019重庆B卷)为了探究铁制品锈蚀的条件,小明用普通铁钉、纯铁钉同时进行下面的四组实验,一段时间后只在实验I中观察到了红褐色的锈斑,其他均无明显变化。下列说法错误的是( D )
A.I和Ⅱ说明铁制品锈蚀需要O2
B.I和Ⅲ说明铁制品锈蚀需要H2O
C.I和Ⅳ说明H2O和O2同时存在,铁制品不一定发生锈蚀 D.Ⅲ和Ⅳ说明铁制品的锈蚀与铁制品内部结构有关
解析:Ⅰ中铁钉生锈,Ⅱ中铁钉不能生锈,说明铁制品锈蚀需要氧气;Ⅰ中铁钉生锈,Ⅲ中铁钉不能生锈,说明铁制品锈蚀需要水;Ⅰ中铁钉生锈,Ⅳ中纯铁钉不能生锈,说明H2O和O2同时存在,铁制品不一定发生锈蚀;Ⅲ和Ⅳ不能说明铁制品锈蚀跟铁制品内部结构有关,这是因为除去铁钉不同外,其它物质不完全相同。
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