- 化学与材料的发展
- 共3104题
在金属A中含有金属B,放入稀硫酸时,金属A被腐蚀;将金属A与金属C组成原电池,则A为电池的正极,A、B、C三种金属活动性的顺序是( )
正确答案
解析
解:A、B和稀硫酸形成的原电池中,A被腐蚀,说明A作负极,且A的活泼性大于B;
A、C形成的原电池中,A作正极,则C作负极,较活泼的金属作负极,较不活泼的金属作正极,所以C的活泼性大于A,
则这三种金属的活动性顺序是C>A>B,
故选D.
已知A、B、C、D分别是Cu、Na、Mg、Al四种金属中的一种.已知①A不能与稀硫酸反应放出气体;②B和D分别放入冷水中,B与冷水剧烈反应且产生大量气泡;③常温下C在浓硫酸中钝化且与强碱反应放出气体,由此可以推断A、B、C、D依次是( )
正确答案
解析
解:A不能与稀硫酸反应放出气体,则A为Cu;常温下C在浓硫酸中钝化且与强碱反应放出气体,则C为Al;B和D分别放入冷水中,B与冷水剧烈反应且产生大量气泡,则B为金属Na、D为Mg,
根据分析可知,A、B、C、D依次为:Cu、Na、Al、Mg,
故选C.
X、Y、Z、M代表四种金属元素.金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解,Z极上有氢气放出;若电解Y2+和Z2+离子共存的溶液时,Y先析出;又知M2+离子的氧化性强于Y2+离子.则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为( )
正确答案
解析
解:金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解,Z极上有氢气放出,所以X是负极,Z是正极,所以金属的活动性X>Z,若电解Y2+和Z2+离子共存的溶液时,Y先析出,说明Y2+氧化性强于Z2+,所以金属的活动性Z>Y,M2+离子的氧化性强于Y2+离子,所以金属的活动性Y>M,综上可知四种金属的活动性由强到弱的顺序为X>Z>Y>M.
故选B.
分别用X、Y、Z、W四种金属进行如下三个实验:
根据以上事实的下列判断错误的是( )
正确答案
解析
解:根据1可知金属活泼性是:X>Y,根据2可知金属的活泼性是:W>X,根据3可知,金属的活泼性是Y>Z,所以四种金属的金属活动性为:W>X>Y>Z,Z可能是Ag或Cu.
A.金属单质的还原性越弱,离子的得电子能力越强,即氧化性越强,四种金属的金属活动性为:W>X>Y>Z,所以Z的阳离子氧化性最强,故A正确;
B.金属的活动性为:W>Y,W的还原性强于Y的还原性,故B正确;
C.四种金属的金属活动性为:W>X>Y>Z,Z可能是Ag或Cu,Z放入CuSO4溶液中一定没有Cu析出,故C错误;
D.金属活泼性是:X>Z,所以用X、Z和稀硫酸构成的原电池,X做负极,故D正确.
故选C.
下列事实不能用金属活动性解释的是( )
正确答案
解析
解:A.铝的表面能生成一层致密的氧化膜,阻碍了反应的进一部进行,所以可用铝制的水壶烧水,与题意无关,故A错误;
B.镀锌铁制品破损后,活泼性较强的锌作原电池的负极,活泼性较弱铁作原电池的正极,符合题意,故B正确;
C.根据金属的活动性强弱选择合适的冶炼方法,一般来说,活泼金属用电解法,较活泼金属用热还原法,不活泼金属如Hg、Ag等用热分解法冶炼,符合题意,故C正确;
D.利用电解法进行粗铜提纯时粗铜应作阳极,精铜作阴极得到电子,阴极与电池的负极相连,得到电子,这几种金属的活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag>Pt,因此在电解过程中Ag、Pt不会失去电子,而是形成阳极泥,符合题意,故D正确;
故选:A.
有A、B、C、D四种金属,分别把它们加入到稀盐酸中,A、B、D反应后有气体放出,C无明显现象,再把A、D加入B盐溶液中,D表面有B析出,而A没有,则四种金属的活动性顺序是为( )
正确答案
解析
解:A、B、D与盐酸反应后有气体放出,说明A、B、D比H活泼;C与盐酸反应无明显现象,则C的活泼性在H之后;把A、D加入B盐溶液中,D表面有B析出,而A没有,说明D比B活泼,A没有B活泼,则金属活泼性为D>B>A>C,选D.
不同的金属在化学反应中表现出来的活泼程度不同,早在1812年瑞典化学家贝采里乌斯根据大量实验现象首先提出了金属活动顺序的概念,后来俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究之后,于1865年发表了金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au.
(1)金属活动性顺序是学习“金属及其化合物”的重要工具,许多“金属及其化合物”的知识规律可以通过金属活动性顺序来掌握.例如,工业上冶炼金属,根据金属活动性顺序可以采用不同的冶炼方法.其中可以用“热分解法”冶炼的金属是______、______.
工业上又常用下列反应进行金属钾的冶炼:Na+KClK↑+NaCl,似乎“违背”了金属活动性顺序,试解释钠能将更活泼的钾置换出来的原因______.
(2)在实践中发现还有许多化学事实“违背”金属活动性顺序,但这些“反常”现象都可以通过化学原理得到合理解释.某学生在做探究实验时,把锌粒投入1mol•L-1氯化铁溶液中,观察到如下实验现象:锌粒表面有一定量气泡产生,溶液颜色逐渐变浅,一段时间后溶液逐渐浑浊,试用相关反应方程式进行解释______、______.
(3)研究金属活动性顺序还可以指导对金属阳离子氧化性强弱的认识,工业上用氯化铁溶液腐蚀铜制电路板.
①请根据金属活动性顺序结合该反应原理,比较Cu2+、Fe3+、Fe2+的氧化性强弱______.
②请运用原电池原理设计实验验证Cu2+、Fe3+氧化性强弱的结论.
方案:______.
正确答案
解:(1)可以用“热分解法”冶炼的金属是不活泼的金属(铂、金通常以单质形式存在于自然界中),如银、汞等;反应Na+KClK↑+NaCl之所以能进行是因钾以蒸气形式逸出后,促使平衡不断右移的结果,故答案为:Hg、Ag;该反应为可逆反应,及时抽出钾蒸气,导致平衡不断正向移动;
(2)在FeCl3溶液中,因存在Fe3+的水解,所以呈酸性;锌粒表面产生气泡是锌与溶液中的H+反应的结果,溶液颜色变浅是锌与Fe3+反应的结果;溶液出现浑浊是Fe3+水解程度增大,生成Fe(OH)3沉淀的结果,
故答案为:Zn+2Fe3+═Zn2++2Fe2+;3Zn+2Fe3++6H2O═2Fe(OH)3↓+3H2↑+3Zn2+[或Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,Zn+2H+═Zn2++H2↑,或写化学方程式也可以]
(3)①由氯化铁溶液腐蚀铜制电路板的反应2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,可知Fe3+的氧化性大于Cu2+;由湿法炼铜Fe+Cu2+═Fe2++Cu可知,Cu2+的氧化性大于Fe2+,所以氧化性顺序为:Fe3+>Cu2+>Fe2+,故答案为:Fe3+>Cu2+>Fe2+;
②原电池的负极失电子,正极是阳离子得电子的过程,证明氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+的方案:将铜棒与碳棒用导线连接,再插入氯化铁溶液,发现有电流产生,铜棒不断溶解,溶液由黄色变为蓝色或蓝绿色,
故答案为:铜棒与碳棒用导线连接,再插入氯化铁溶液,发现有电流产生,铜棒不断溶解,溶液由黄色变为蓝色或蓝绿色.
解析
解:(1)可以用“热分解法”冶炼的金属是不活泼的金属(铂、金通常以单质形式存在于自然界中),如银、汞等;反应Na+KClK↑+NaCl之所以能进行是因钾以蒸气形式逸出后,促使平衡不断右移的结果,故答案为:Hg、Ag;该反应为可逆反应,及时抽出钾蒸气,导致平衡不断正向移动;
(2)在FeCl3溶液中,因存在Fe3+的水解,所以呈酸性;锌粒表面产生气泡是锌与溶液中的H+反应的结果,溶液颜色变浅是锌与Fe3+反应的结果;溶液出现浑浊是Fe3+水解程度增大,生成Fe(OH)3沉淀的结果,
故答案为:Zn+2Fe3+═Zn2++2Fe2+;3Zn+2Fe3++6H2O═2Fe(OH)3↓+3H2↑+3Zn2+[或Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,Zn+2H+═Zn2++H2↑,或写化学方程式也可以]
(3)①由氯化铁溶液腐蚀铜制电路板的反应2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,可知Fe3+的氧化性大于Cu2+;由湿法炼铜Fe+Cu2+═Fe2++Cu可知,Cu2+的氧化性大于Fe2+,所以氧化性顺序为:Fe3+>Cu2+>Fe2+,故答案为:Fe3+>Cu2+>Fe2+;
②原电池的负极失电子,正极是阳离子得电子的过程,证明氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+的方案:将铜棒与碳棒用导线连接,再插入氯化铁溶液,发现有电流产生,铜棒不断溶解,溶液由黄色变为蓝色或蓝绿色,
故答案为:铜棒与碳棒用导线连接,再插入氯化铁溶液,发现有电流产生,铜棒不断溶解,溶液由黄色变为蓝色或蓝绿色.
为探究 Na、Mg、Al的金属活动性顺序,某课外小组同学进行了如下实验:
(1)他们记录的实验现象有:①有剧烈反应,迅速生成大量的气体.
②浮在水面上,熔成小球,不断游动,小球渐小最终消失,溶液变红.
③反应不剧烈,产生无色气体.
④有气体产生,溶液变成红色.
与实验相对应的实验现象序号顺序为______.
(2)实验结论是______.
正确答案
解:(1)①将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中,现象是:浮在水面上,熔成小球,不断游动,小球渐小最终消失,溶液变红;将一小段用砂纸打磨后的镁带放入试管中,加入少量水,加热至水沸腾,有气体产生,溶液变成红色;将一小段镁带投入稀盐酸中,会剧烈反应,迅速生成大量的气体;将一小片铝投入稀盐酸中,反应不剧烈,产生无色气体,故答案为:②④①③;
(2)根据金属和酸以及水的反应的剧烈程度,可以知道:金属活动性顺序为 Na>Mg>Al,
故答案为:金属活动性顺序为 Na>Mg>Al.
解析
解:(1)①将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中,现象是:浮在水面上,熔成小球,不断游动,小球渐小最终消失,溶液变红;将一小段用砂纸打磨后的镁带放入试管中,加入少量水,加热至水沸腾,有气体产生,溶液变成红色;将一小段镁带投入稀盐酸中,会剧烈反应,迅速生成大量的气体;将一小片铝投入稀盐酸中,反应不剧烈,产生无色气体,故答案为:②④①③;
(2)根据金属和酸以及水的反应的剧烈程度,可以知道:金属活动性顺序为 Na>Mg>Al,
故答案为:金属活动性顺序为 Na>Mg>Al.
A、B、C都是金属,把A浸入C的硝酸盐溶液中,A的表面有C析出,A与B和酸溶液组成原电池时,B为电池的负极.A、B、C三种金属的活动性顺序为______.
正确答案
B>A>C
解析
解:较活泼金属能置换出较不活泼的金属,把A浸入C的盐溶液中,A的表面有C析出,金属活动性顺序A>C;不同金属和电解质溶液构成原电池时,一般来说,活泼金属作负极、不活泼金属作正极,A与B和酸溶液组成原电池时,B为电池的负极,金属活动性顺序B>A,通过以上分析知,金属活动性顺序是B>A>C,
故答案为:B>A>C.
图表资料可以为我们提供很多信息,下面是某学生对图表的使用情况,其中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、活泼金属(排在氢前面)可以和酸反应置换出氢气,利用的是金属活动顺序表的知识,故A正确;
B、降低温度时在两种固体混合物的水溶液中哪种物质先析出和温度与溶解度之间的关系有关,不是根据熔点数据表,故B错误;
C、根据金属活动顺序表可以判断含有两种同主族元素阳离子的水溶液中何种阳离子先发生放电反应,不能根据元素周期表来判断,故C错误;
D、复分解反应发生条件之一:生成沉淀,可以根据酸碱盐的溶解性表来判断物质的溶解性,故D正确.
故选:BC.
有甲、乙、丙、丁四种金属.将甲、乙用导线相连放入稀H2SO4中可以看到乙慢慢地溶解,而甲的表面有气体逸出.把丁放到乙的硝酸盐溶液中后,丁的表面覆盖一层乙的单质.用石墨电极电解含相同物质的量浓度的甲和丙两种金属的盐溶液,丙的单质先析出.将甲放入稀盐酸中有H2析出.已知四种金属中有一种是铜.根据以上实验判断铜是( )
正确答案
解析
解:将甲、乙用导线相连放入稀H2SO4中可以看到乙慢慢地溶解,而甲的表面有气体逸出,则活泼性乙>甲;
把丁放到乙的硝酸盐溶液中后,丁的表面覆盖一层乙的单质,则金属的活泼性丁>乙;
用石墨电极电解含相同物质的量浓度的甲和丙两种金属的盐溶液,丙的单质先析出,则金属的活泼性甲>丙;
将甲放入稀盐酸中有H2析出,则甲位于氢之前,所以金属活动性强弱顺序是丁>乙>甲>H>丙,所以丙是铜,故选C.
某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性,他们提出了以下两种方案.请你帮助他们完成有关实验项目:
方案Ⅰ:有人提出将形状和大小均相等的铁片和铜片,分别同时放入100ml2.0mol/L稀硫酸中,观察产生气泡的快慢,据此可以确定它们的金属活动性.该原理的离子方程式为:______;若反应进行到2min时共收集到标准状况下的气体1120ml,则用硫酸表示的该反应的反应速率为(溶液体积变化忽略不计):______.
方案Ⅱ:有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池,以确定它们的活动性.试在下面的方框内画出你设计的原电池装置图,注明电解质溶液名称和正负极材料,标出电子流动方向,并写出电极反应式.
正极反应式:______.
负极反应式:______.
方案Ⅲ:结合你所学的知识,帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同):______,用离子方程式表示其反应原理:______.
正确答案
解:Ⅰ:铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+═Fe2++H2↑;
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
1mol 22.4L
0.05mol 1.12L
所以消耗硫酸0.05mol,硫酸的反应速率=
故答案为:Fe+2H+═Fe2++H2↑;0.25mol/(L•min);
Ⅱ:正极上氢离子得电子生成氢气,反应还原反应,电极反应式为2H++2e-═H2↑;
负极上铁失电子生成二价铁离子,发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-═Fe2+;
用铁、铜作电极,稀硫酸作电解质溶液设计原电池,铁的金属性比铜强,所以铁作负极,铜作正极,电子从负极沿导线流向正极.
故答案为:正极:2H++2e-═H2↑;负极:Fe-2e-═Fe2+;
Ⅲ:根据铁和铜的置换反应设计,设计方法如下:将铁片置于CuSO4溶液中,一段时间后观察Fe表面有红色的金属铜析出,即可以证明金属铁的活泼性强于金属铜的;反应原理为:铁和铜离子发生氧化还原反应生成铜和二价铁离子.反应的离子方程式为:Fe+Cu2+═Fe2++Cu.
故答案为:将铁片置于CuSO4溶液中,一段时间后观察Fe表面有红色的金属铜析出,即可以证明金属铁的活泼性强于金属铜的;Fe+Cu2+═Fe2++Cu.
解析
解:Ⅰ:铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+═Fe2++H2↑;
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
1mol 22.4L
0.05mol 1.12L
所以消耗硫酸0.05mol,硫酸的反应速率=
故答案为:Fe+2H+═Fe2++H2↑;0.25mol/(L•min);
Ⅱ:正极上氢离子得电子生成氢气,反应还原反应,电极反应式为2H++2e-═H2↑;
负极上铁失电子生成二价铁离子,发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-═Fe2+;
用铁、铜作电极,稀硫酸作电解质溶液设计原电池,铁的金属性比铜强,所以铁作负极,铜作正极,电子从负极沿导线流向正极.
故答案为:正极:2H++2e-═H2↑;负极:Fe-2e-═Fe2+;
Ⅲ:根据铁和铜的置换反应设计,设计方法如下:将铁片置于CuSO4溶液中,一段时间后观察Fe表面有红色的金属铜析出,即可以证明金属铁的活泼性强于金属铜的;反应原理为:铁和铜离子发生氧化还原反应生成铜和二价铁离子.反应的离子方程式为:Fe+Cu2+═Fe2++Cu.
故答案为:将铁片置于CuSO4溶液中,一段时间后观察Fe表面有红色的金属铜析出,即可以证明金属铁的活泼性强于金属铜的;Fe+Cu2+═Fe2++Cu.
现有A、B、C、D四种金属,把A、B分别浸入稀硫酸中,产生气泡都很慢;把C、D 分别浸入稀硫酸中,产生气泡都很快;把A、B用导线连接时,A上有气泡析出;把C浸入D的硝酸盐溶液中,C表面有D析出.这四种金属的活动性顺序由强到弱为:( )
正确答案
解析
解:把A、B分别浸入稀硫酸中,产生气泡都很慢;把C、D 分别浸入稀硫酸中,产生气泡都很快,说明活泼性是C、D的强于A、B的,把A、B用导线连接时,A上有气泡析出,A是正极,所以活泼性是B>A,把C浸入D的硝酸盐溶液中,C表面有D析出,说明活泼性是C>D,所以金属的活泼性是:C>D>B>A.
故选A.
新买的铝锅、铝壶用来烧开水,凡是水浸到的地方都会变黑,这现象说明该水中含有( )
正确答案
解析
解:在金属活动性顺序表中,金属的活动性强弱顺序是K>Ca>Na>Al>Fe,活泼性强的金属能置换出活泼性较弱的金属,所以铝能置换出铁,新买的铝锅、铝壶用来烧开水,凡是水浸到的地方都会变黑,说明有铁生成,则溶液中一定含有铁元素,故选D.
下列元素①K、②Na、③Al、④Mg,按照金属活泼性由强至弱的顺序排列正确的是( )
正确答案
解析
解:按照金属活动顺序表,①K、②Na、③Al、④Mg的活泼性由强至弱的顺序是①②④③.
故选D.
扫码查看完整答案与解析