第八章金属杂质计算问题
一.选择题(共10小题)
1.某工厂用赤铁矿石冶炼含杂质4%的生铁630t ,假设在冶炼过程中共损失10%的铁元素,则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是( )
A .1200t B .1080t C .960t D .840t
2.有一不纯的铁5.60g 与足量的稀硫酸反应,放出0.21g 氢气,则铁片中可能含有一种金属杂质为( )
A .Mg B .Zn C .Pb D .Cu
3.用某赤铁矿石280吨生产出含杂质2%的生铁160吨,那么此赤铁矿石含氧化铁为( )
A .70% B .75% C .80% D .90%
4.由两种金属组成的混合物共20g ,与足量盐酸充分反应后,共放出1g 氢气,估计原混合物的组成不可能是( )
A .Zn 和Mg B.Fe 和Mg C .Zn 和Fe D .Fe 和Cu
5.若6克不纯的锌粉(含杂质甲)和6克不纯的铁粉(含杂质乙),分别与足量的稀硫酸充分反应后,都得到0.2克氢气,则甲、乙可能是( )
A .甲为Cu 、乙为Zn B .甲为Fe 、乙为Mg
C .甲为Mg 、乙为Cu D.甲为Ag 、乙为Al
6.如图,甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验,下列有关说法正确的是( )
A .甲实验试管口向下倾斜可防止氢气逸出
B .乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C .甲、乙两实验中,都应先通入气体,再使试管、玻璃管均匀受热,以防止发生爆炸
D .甲、乙两实验中,氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜,都发生了置换反应
7.对于木炭、氢气、一氧化碳分别跟氧化铜反应,下列叙述中正确的是( )
A .都有还原剂参加反应 B .都是置换反应
C .都有二氧化碳生成 D.都有红色物质生成
8.将一定量的氢气通入盛有8g 氧化铜的玻璃管中,将生成的气体全部通入足量的浓硫酸中,浓硫酸的质量增加了0.9g ,则玻璃管中得到的固体组成为( )
A .CuO 和Cu B .只含CuO C.只含单质Cu D .无法确定
9.地质考察人员发现一种带有螺纹的矿石,研究时发现该矿石能在氧气中燃烧,主要反应是4X +11O 2Fe 2O 3+8SO 2.下列有关说法中不正确的是( )
A .X 的化学式是FeS 2
B .SO 2中的硫、氧元素的个数比为1:2
C .Fe 2O 3中铁元素的质量分数为70%
D .该矿石不能直接加入高炉炼铁
10.如图所示的四个图象,能正确反映对应变化关系的是( )
A .
镁在氧气中燃烧
B .
向二氧化锰中加入过氧化氢溶液
C .
向一定量铁粉和铜粉的混合物中加入硫酸铜溶液
D .
等质量的镁、铝分别与质量分数相等且足量的稀硫酸反应
1故选A .2故选A .3故选C 4故选CD .5故选C .6故选C .7故答案为:AD .8故选
A .9故选B10故选:B .
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.(2016秋•哈尔滨月考)某工厂用赤铁矿石冶炼含杂质4%的生铁630t ,假设在冶炼过程中共损失10%的铁元素,则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是( )
A .1200t B .1080t C .960t D .840t
【分析】由已知“含杂质4%的生铁630t ”,可计算铁的质量;由铁的质量,可计算理论上所炼铁的质量;根据化学方程式可求氧化铁的质量,最后可求含杂质20%赤铁矿石的质量.
【解答】解:含杂质4%的生铁630t 中铁的质量为:630t ×(1﹣4%);则理论上所炼铁的质量为630t ×(1﹣4%)÷(1﹣10%)=630t×96%×
设需要含杂质20%的赤铁矿石的质量为x ,
3CO +Fe 2O 32Fe +3CO 2 ;
160 112
(1﹣20%)x 630t ×96%×
解得x=1200t,
故选A .
【点评】运用质量守恒定律的思想处理问题;学会计算化合物、混合物中某元素的质量的方法;掌握根据化学方程式计算的步骤、方法.
2.(2015•攸县校级模拟)有一不纯的铁5.60g 与足量的稀硫酸反应,放出0.21g 氢气,则铁片中可能含有一种金属杂质为( )
A .Mg B .Zn C .Pb D .Cu
【分析】根据二价金属与酸反应的化学方程式来计算金属的平均式量,使平均式量介于56和另一种金属的相对原子质量之间.
【解答】解:把不纯的铁看作纯二价金属M ,设其相对原子质量为X ,则
M +H 2SO 4═MSO 4+H 2↑
X 2
5.60g
0.21g
,
解得X ═53.3
即组成金属的相对原子质量一定是一个比53.3大,一个小于53.3.由于铁的相对原子质量等于56,所以另一金属的应该是相对原子质量小于53.3.且一定能够和酸反应得到氢气. A 中镁的相对原子质量为24,53.3介于24和56之间,故A 正确.
B 中锌的相对原子质量为65,故B 错误.
C 中铅的相对原子质量为207,故C 错误.
D 中铜不与稀硫酸反应,若含有铜时,只有铁反应,根据方程式,5.60g 铁全部反应仅生成0.20g 氢气,故D 错误.
故选A .
【点评】本题考查了学生应用化学方程式计算判断金属的成分,注意利用平均值的方法来解答.
3.(2010•哈尔滨模拟)用某赤铁矿石280吨生产出含杂质2%的生铁160吨,那么此赤铁矿石含氧化铁为( )
A .70% B .75% C .80% D .90%
【分析】赤铁矿石的主要成分为氧化铁Fe 2O 3,在高温下与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳;根据该反应的化学方程式,由含杂质2%的生铁160吨中铁的质量计算参加反应的氧化铁的质量,使用氧化铁质量与铁矿石的质量比,计算赤铁矿石中氧化铁质量分数.
【解答】解:设赤铁矿中氧化铁的质量分数为x
Fe 2O 3+3CO 2Fe +3CO 2
160 112
280t ×x 160t ×(1﹣2%)
=
x=80%
故选C .
【点评】根据化学方程式进行计算时,所使用的物质的质量必须为纯净物的质量,含杂质生铁的质量160吨不能直接代入方程式进行计算.
4.(2007•安定区模拟)由两种金属组成的混合物共20g ,与足量盐酸充分反应后,共放出1g 氢气,估计原混合物的组成不可能是( )
A .Zn 和Mg B.Fe 和Mg C .Zn 和Fe D .Fe 和Cu
【分析】利用一定质量金属完全反应放出氢气质量=×金属质量,计算生成1g 氢气消耗选项所涉及金属铁、锌、镁、铝的质量;然后根据题设的条件:两种金属混合物20g ,与足量稀盐酸反应后生成了l g氢气,推断出两种金属混合物的可能组成.
【解答】解:根据与硫酸反应时铁、锌、镁、铝分别呈+2、+2、+2、+3价,与足量稀盐酸反应后生成了l g氢气,所需要消耗金属的质量分别为:
需要金属铁的质量=1g÷
÷=28g;需要金属锌的质量1g ÷=32.5g;需要金属镁的质量=1g=12g;需要金属铝的质量=1g÷=9g;铜不与稀硫酸反应;
根据金属混合物与酸反应产生气体质量为两种金属反应产生氢气质量和,由实际实验中两种金属混合物20g 与足量稀盐酸反应后生成了l g氢气,可判断混合物中两种金属可能为金属铁、锌两种金属其中之一与金属镁、铝两种金属其中之一所组成的混合物,如Zn 和Mg 、Fe 和Mg 等的组合,而Zn 和Fe 、Fe 和Cu 所组成的混合物不能满足条件,原混合物的组成不可能是这两个组合.
故选CD .
【点评】一定质量金属完全反应放出氢气质量=×金属质量,利用该公式进行计算时,需要注意到铁在与酸发生置换反应时呈现出+2价.
5.(2003•松江区二模)若6克不纯的锌粉(含杂质甲)和6克不纯的铁粉(含杂质乙),分别与足量的稀硫酸充分反应后,都得到0.2克氢气,则甲、乙可能是( )
A .甲为Cu 、乙为Zn B .甲为Fe 、乙为Mg
C .甲为Mg 、乙为Cu D.甲为Ag 、乙为Al
【分析】根据金属活动顺序镁>铝>锌>铁>氢>铜>银,铜、银不能与酸反应放出氢气;若金属中混有铜、银,则产生氢气量会偏小;
金属与酸完全反应放出氢气的质量可利用经验推导公式“氢气质量=”求得;
使用以上方法,对金属中杂质甲、乙进行推断.
【解答】解:根据金属完全反应放出氢气质量的计算公式:氢气质量=
6g 锌完全反应放出氢气的质量= ≈0.18g <0.2g ,则该锌粉中的甲应该是能与酸反应放出氢气的金属,且同等质量的金属甲完全反应产生氢气质量大于锌;而A 、D 选项中铜、银不能与酸反应产生氢气,故A 、D 不正确;而等质量的铁、镁与酸完全反应放出氢气的质量都比锌大,因此,B 、C 选项都有可能是正确的;
6g 铁与酸完全反应放出氢气的质量=≈0.21g >0.2g ,则铁粉中金属乙不能与酸反应或虽是能与酸反应放出氢气但等质量的金属乙完全反应放出氢气的质量小于铁;而选项B 中等质量的镁完全反应放出氢气的质量大于铁,故B 选项不正确;选项C 中的乙的铜不能与酸反应,铁粉中混有铜时放出氢气的质量偏小,故C 选项正确;
故选C .
【点评】等质量的金属镁、铝、锌、铁与足量酸完全反应产生氢气由多到少的顺序为铝>镁>铁>锌,根据这一模型可方便快速地进行判断.
6.(2016•台州校级三模)如图,甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验,下列有关说法正确的是( )
A .甲实验试管口向下倾斜可防止氢气逸出
B .乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C .甲、乙两实验中,都应先通入气体,再使试管、玻璃管均匀受热,以防止发生爆炸
D .甲、乙两实验中,氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜,都发生了置换反应
【分析】A .根据实验过程中的注意事项来分析;
B .根据实验中的现象来分析;
C .根据实验的步骤来分析;
D .根据反应的实质以及反应的类型来分析.
【解答】解:A .氢气还原氧化铜生成水,为了防止冷水倒流回试管底部将试管炸裂,所以试管口应略向下倾斜,故错误;
B .乙实验中还会观察到黑色的粉末慢慢变成红色,来判断反应的发生,故错误;
C .两实验都先通入一段时间的气体,以排净装置内的空气,再进行加热,以免发生爆炸,故正确;
D .一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,反应物是两种化合物,不属于置换反应,故错误.
故选C .
【点评】本题主要考查了一氧化碳和氢气的性质,解题时要掌握一氧化碳和氢气还原氧化铜的实验原理和实验中的一些注意事项,属常规型实验考查题.
7.(2016秋•西城区月考)对于木炭、氢气、一氧化碳分别跟氧化铜反应,下列叙述中正确的是( )
A .都有还原剂参加反应 B .都是置换反应
C .都有二氧化碳生成 D.都有红色物质生成
【分析】本题考查了一氧化碳、木炭和氢气的化学性质,它们共同的化学性质是可燃性和还原性,因此都可以做还原剂.一氧化碳、木炭还原氧化铜的现象相同:黑色变红色;澄清的石灰水变浑浊.氢气还原氧化铜的现象:黑色变红色;试管壁上有水雾.木炭和氢气还原氧化铜时发生的是置换反应,一氧化碳发生的不是置换反应.
【解答】解:A 、一氧化碳、木炭和氢气都具有还原性,都可以做还原剂.故选项正确;
B 、一氧化碳与氧化铜发生的反应不是置换反应.故选项错误;
C 、氢气还原氧化铜生成的是水.故选项错误;
D 、一氧化碳、木炭和氢气还原氧化铜具有相同的现象:黑色变红色.故选项正确. 故答案为:AD .
【点评】本考点探究了铜的冶炼原理,实际上也是考查了一氧化碳、木炭和氢气的还原性.本题既考查了反应的现象,又考查了反应的基本类型,希望同学们加强记忆、认真把握.
8.(2015•信阳校级模拟)将一定量的氢气通入盛有8g 氧化铜的玻璃管中,将生成的气体全部通入足量的浓硫酸中,浓硫酸的质量增加了0.9g ,则玻璃管中得到的固体组成为( )
A .CuO 和Cu B .只含CuO C.只含单质Cu D .无法确定
【分析】题目涉及以下变化过程:氢气在加热条件下与氧化铜反应生成铜和水,生成的水被浓硫酸吸收;根据变化过程分析可知,浓硫酸增加的质量即氢气还原氧化铜反生成水的质量;利用生成的水中氧元素全部来自于氧化铜,由水中氧元素质量可计算出被还原的氧化铜的质量,并与原氧化铜的质量8g 作比较,判断8g 氧化铜是否全部被还原,若部分被还原,则管内固体为生成的铜与剩余氧化铜的混合物.
【解答】解:浓硫酸的质量增加了0.9g ,即氢气还原氧化铜生成了0.9g 水,生成水中O 元素质量=0.9g××100%=0.8g
0.8gO 元素全部来自被还原的氧化铜,则被还原的CuO 的质量==4g<8g 因此,玻璃管中得到的固体为CuO 和Cu 的混合物;
故选A .
【点评】根据化学变化前后元素的种类不变、元素质量不变,分析得出生成水中氧元素质量即被还原氧化铜中氧元素质量,此为解决问题的技巧.
9.(2015•重庆校级模拟)地质考察人员发现一种带有螺纹的矿石,研究时发现该矿石能在氧气中燃烧,主要反应是4X +11O 2Fe 2O 3+8SO 2.下列有关说法中不正确的是( )
A .X 的化学式是FeS 2
B .SO 2中的硫、氧元素的个数比为1:2
C .Fe 2O 3中铁元素的质量分数为70%
D .该矿石不能直接加入高炉炼铁
【分析】A 、化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变;
B 、根据元素只论种类,不论个数分析;
C 、关键物质的化学式可以计算组成元素的质量分数;
D 、该矿石能在氧气中高温煅烧,其产物之一二氧化硫是大气主要污染物之一.
【解答】解:A 、根据反应的化学方程式4X +11O 22Fe 2O 3+8SO 2,反应物中氧原子个数为22,反应后的生成物中铁、氧、硫原子个数分别为4、22、8,根据反应前后原子种类、数目不变,则4X 中含有4个铁原子和8个硫原子,则每个X 分子由1个铁原子和2个硫原子构成,则物质X 的化学式为FeS 2,该选项说法正确;
B 、SO 2中的硫、氧原子的个数比为1:2,不能说元素个数比,因为元素不论个数,故选项说法不正确;
C 、Fe 2O 3中铁元素的质量分数为:×100%=70%,该选项说法正确;
D 、该矿石能在氧气中高温煅烧,其产物之一二氧化硫是大气主要污染物之一,该矿石不是一种优质铁矿,所以不能直接加入高炉炼铁,该选项说法正确;
故选B
【点评】本题难度不大,推断物质的化学式时,要利用化学反应前后元素守恒、原子守恒来确定.
10.(2016•呼和浩特)如图所示的四个图象,能正确反映对应变化关系的是( )
A .
镁在氧气中燃烧
B .
向二氧化锰中加入过氧化氢溶液
C .
向一定量铁粉和铜粉的混合物中加入硫酸铜溶液
D .
等质量的镁、铝分别与质量分数相等且足量的稀硫酸反应
【分析】解答图象题,要弄清图象中横坐标和纵坐标表示的量,再看图象是从原点开始与否,及图象的转折点.最后结合备选答案化学方程式计算进行解答.
【解答】解:A .镁跟氧气反应生成氧化镁,氧化镁的质量由“0”开始,逐渐增加,直至反应完全,氧化镁的质量不再增加,保持不变;而镁和氧气的质量逐渐减少,直到反应不再发生,若镁有剩余,则氧气的质量为“0”,或氧气有剩余,则镁的质量为“0”,若二者恰好反应,则均无剩余,其质量均为“0”.故A 不正确;
B .向二氧化锰中加入过氧化氢溶液,随着过氧化氢溶液质量的增加,氧气的质量由“0”开始逐渐增加,故B 正确;
C .向一定量铁粉和铜粉的混合物中加入硫酸铜溶液,其曲线应从纵坐标上一点开始,再随着硫酸铜溶液的加入,固体质量逐渐增加(因为Fe +CuSO 4=Cu+FeSO 4),直至反应不再发生,固体的质量不再改变,故C 不正确;
D .等质量的镁、铝分别与质量分数相等且足量的稀硫酸反应,镁生成的氢气质量应比铝少,故D 不正确.
故选:B .
【点评】解答本题关键要弄清图象中是从原点开始与否,及图象的转折点的意义,及反应是恰好反应,还是反应物有剩余,再根据有关的化学方程式进行计算解答.
第八章金属杂质计算问题
一.选择题(共10小题)
1.某工厂用赤铁矿石冶炼含杂质4%的生铁630t ,假设在冶炼过程中共损失10%的铁元素,则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是( )
A .1200t B .1080t C .960t D .840t
2.有一不纯的铁5.60g 与足量的稀硫酸反应,放出0.21g 氢气,则铁片中可能含有一种金属杂质为( )
A .Mg B .Zn C .Pb D .Cu
3.用某赤铁矿石280吨生产出含杂质2%的生铁160吨,那么此赤铁矿石含氧化铁为( )
A .70% B .75% C .80% D .90%
4.由两种金属组成的混合物共20g ,与足量盐酸充分反应后,共放出1g 氢气,估计原混合物的组成不可能是( )
A .Zn 和Mg B.Fe 和Mg C .Zn 和Fe D .Fe 和Cu
5.若6克不纯的锌粉(含杂质甲)和6克不纯的铁粉(含杂质乙),分别与足量的稀硫酸充分反应后,都得到0.2克氢气,则甲、乙可能是( )
A .甲为Cu 、乙为Zn B .甲为Fe 、乙为Mg
C .甲为Mg 、乙为Cu D.甲为Ag 、乙为Al
6.如图,甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验,下列有关说法正确的是( )
A .甲实验试管口向下倾斜可防止氢气逸出
B .乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C .甲、乙两实验中,都应先通入气体,再使试管、玻璃管均匀受热,以防止发生爆炸
D .甲、乙两实验中,氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜,都发生了置换反应
7.对于木炭、氢气、一氧化碳分别跟氧化铜反应,下列叙述中正确的是( )
A .都有还原剂参加反应 B .都是置换反应
C .都有二氧化碳生成 D.都有红色物质生成
8.将一定量的氢气通入盛有8g 氧化铜的玻璃管中,将生成的气体全部通入足量的浓硫酸中,浓硫酸的质量增加了0.9g ,则玻璃管中得到的固体组成为( )
A .CuO 和Cu B .只含CuO C.只含单质Cu D .无法确定
9.地质考察人员发现一种带有螺纹的矿石,研究时发现该矿石能在氧气中燃烧,主要反应是4X +11O 2Fe 2O 3+8SO 2.下列有关说法中不正确的是( )
A .X 的化学式是FeS 2
B .SO 2中的硫、氧元素的个数比为1:2
C .Fe 2O 3中铁元素的质量分数为70%
D .该矿石不能直接加入高炉炼铁
10.如图所示的四个图象,能正确反映对应变化关系的是( )
A .
镁在氧气中燃烧
B .
向二氧化锰中加入过氧化氢溶液
C .
向一定量铁粉和铜粉的混合物中加入硫酸铜溶液
D .
等质量的镁、铝分别与质量分数相等且足量的稀硫酸反应
1故选A .2故选A .3故选C 4故选CD .5故选C .6故选C .7故答案为:AD .8故选
A .9故选B10故选:B .
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.(2016秋•哈尔滨月考)某工厂用赤铁矿石冶炼含杂质4%的生铁630t ,假设在冶炼过程中共损失10%的铁元素,则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是( )
A .1200t B .1080t C .960t D .840t
【分析】由已知“含杂质4%的生铁630t ”,可计算铁的质量;由铁的质量,可计算理论上所炼铁的质量;根据化学方程式可求氧化铁的质量,最后可求含杂质20%赤铁矿石的质量.
【解答】解:含杂质4%的生铁630t 中铁的质量为:630t ×(1﹣4%);则理论上所炼铁的质量为630t ×(1﹣4%)÷(1﹣10%)=630t×96%×
设需要含杂质20%的赤铁矿石的质量为x ,
3CO +Fe 2O 32Fe +3CO 2 ;
160 112
(1﹣20%)x 630t ×96%×
解得x=1200t,
故选A .
【点评】运用质量守恒定律的思想处理问题;学会计算化合物、混合物中某元素的质量的方法;掌握根据化学方程式计算的步骤、方法.
2.(2015•攸县校级模拟)有一不纯的铁5.60g 与足量的稀硫酸反应,放出0.21g 氢气,则铁片中可能含有一种金属杂质为( )
A .Mg B .Zn C .Pb D .Cu
【分析】根据二价金属与酸反应的化学方程式来计算金属的平均式量,使平均式量介于56和另一种金属的相对原子质量之间.
【解答】解:把不纯的铁看作纯二价金属M ,设其相对原子质量为X ,则
M +H 2SO 4═MSO 4+H 2↑
X 2
5.60g
0.21g
,
解得X ═53.3
即组成金属的相对原子质量一定是一个比53.3大,一个小于53.3.由于铁的相对原子质量等于56,所以另一金属的应该是相对原子质量小于53.3.且一定能够和酸反应得到氢气. A 中镁的相对原子质量为24,53.3介于24和56之间,故A 正确.
B 中锌的相对原子质量为65,故B 错误.
C 中铅的相对原子质量为207,故C 错误.
D 中铜不与稀硫酸反应,若含有铜时,只有铁反应,根据方程式,5.60g 铁全部反应仅生成0.20g 氢气,故D 错误.
故选A .
【点评】本题考查了学生应用化学方程式计算判断金属的成分,注意利用平均值的方法来解答.
3.(2010•哈尔滨模拟)用某赤铁矿石280吨生产出含杂质2%的生铁160吨,那么此赤铁矿石含氧化铁为( )
A .70% B .75% C .80% D .90%
【分析】赤铁矿石的主要成分为氧化铁Fe 2O 3,在高温下与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳;根据该反应的化学方程式,由含杂质2%的生铁160吨中铁的质量计算参加反应的氧化铁的质量,使用氧化铁质量与铁矿石的质量比,计算赤铁矿石中氧化铁质量分数.
【解答】解:设赤铁矿中氧化铁的质量分数为x
Fe 2O 3+3CO 2Fe +3CO 2
160 112
280t ×x 160t ×(1﹣2%)
=
x=80%
故选C .
【点评】根据化学方程式进行计算时,所使用的物质的质量必须为纯净物的质量,含杂质生铁的质量160吨不能直接代入方程式进行计算.
4.(2007•安定区模拟)由两种金属组成的混合物共20g ,与足量盐酸充分反应后,共放出1g 氢气,估计原混合物的组成不可能是( )
A .Zn 和Mg B.Fe 和Mg C .Zn 和Fe D .Fe 和Cu
【分析】利用一定质量金属完全反应放出氢气质量=×金属质量,计算生成1g 氢气消耗选项所涉及金属铁、锌、镁、铝的质量;然后根据题设的条件:两种金属混合物20g ,与足量稀盐酸反应后生成了l g氢气,推断出两种金属混合物的可能组成.
【解答】解:根据与硫酸反应时铁、锌、镁、铝分别呈+2、+2、+2、+3价,与足量稀盐酸反应后生成了l g氢气,所需要消耗金属的质量分别为:
需要金属铁的质量=1g÷
÷=28g;需要金属锌的质量1g ÷=32.5g;需要金属镁的质量=1g=12g;需要金属铝的质量=1g÷=9g;铜不与稀硫酸反应;
根据金属混合物与酸反应产生气体质量为两种金属反应产生氢气质量和,由实际实验中两种金属混合物20g 与足量稀盐酸反应后生成了l g氢气,可判断混合物中两种金属可能为金属铁、锌两种金属其中之一与金属镁、铝两种金属其中之一所组成的混合物,如Zn 和Mg 、Fe 和Mg 等的组合,而Zn 和Fe 、Fe 和Cu 所组成的混合物不能满足条件,原混合物的组成不可能是这两个组合.
故选CD .
【点评】一定质量金属完全反应放出氢气质量=×金属质量,利用该公式进行计算时,需要注意到铁在与酸发生置换反应时呈现出+2价.
5.(2003•松江区二模)若6克不纯的锌粉(含杂质甲)和6克不纯的铁粉(含杂质乙),分别与足量的稀硫酸充分反应后,都得到0.2克氢气,则甲、乙可能是( )
A .甲为Cu 、乙为Zn B .甲为Fe 、乙为Mg
C .甲为Mg 、乙为Cu D.甲为Ag 、乙为Al
【分析】根据金属活动顺序镁>铝>锌>铁>氢>铜>银,铜、银不能与酸反应放出氢气;若金属中混有铜、银,则产生氢气量会偏小;
金属与酸完全反应放出氢气的质量可利用经验推导公式“氢气质量=”求得;
使用以上方法,对金属中杂质甲、乙进行推断.
【解答】解:根据金属完全反应放出氢气质量的计算公式:氢气质量=
6g 锌完全反应放出氢气的质量= ≈0.18g <0.2g ,则该锌粉中的甲应该是能与酸反应放出氢气的金属,且同等质量的金属甲完全反应产生氢气质量大于锌;而A 、D 选项中铜、银不能与酸反应产生氢气,故A 、D 不正确;而等质量的铁、镁与酸完全反应放出氢气的质量都比锌大,因此,B 、C 选项都有可能是正确的;
6g 铁与酸完全反应放出氢气的质量=≈0.21g >0.2g ,则铁粉中金属乙不能与酸反应或虽是能与酸反应放出氢气但等质量的金属乙完全反应放出氢气的质量小于铁;而选项B 中等质量的镁完全反应放出氢气的质量大于铁,故B 选项不正确;选项C 中的乙的铜不能与酸反应,铁粉中混有铜时放出氢气的质量偏小,故C 选项正确;
故选C .
【点评】等质量的金属镁、铝、锌、铁与足量酸完全反应产生氢气由多到少的顺序为铝>镁>铁>锌,根据这一模型可方便快速地进行判断.
6.(2016•台州校级三模)如图,甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验,下列有关说法正确的是( )
A .甲实验试管口向下倾斜可防止氢气逸出
B .乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C .甲、乙两实验中,都应先通入气体,再使试管、玻璃管均匀受热,以防止发生爆炸
D .甲、乙两实验中,氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜,都发生了置换反应
【分析】A .根据实验过程中的注意事项来分析;
B .根据实验中的现象来分析;
C .根据实验的步骤来分析;
D .根据反应的实质以及反应的类型来分析.
【解答】解:A .氢气还原氧化铜生成水,为了防止冷水倒流回试管底部将试管炸裂,所以试管口应略向下倾斜,故错误;
B .乙实验中还会观察到黑色的粉末慢慢变成红色,来判断反应的发生,故错误;
C .两实验都先通入一段时间的气体,以排净装置内的空气,再进行加热,以免发生爆炸,故正确;
D .一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,反应物是两种化合物,不属于置换反应,故错误.
故选C .
【点评】本题主要考查了一氧化碳和氢气的性质,解题时要掌握一氧化碳和氢气还原氧化铜的实验原理和实验中的一些注意事项,属常规型实验考查题.
7.(2016秋•西城区月考)对于木炭、氢气、一氧化碳分别跟氧化铜反应,下列叙述中正确的是( )
A .都有还原剂参加反应 B .都是置换反应
C .都有二氧化碳生成 D.都有红色物质生成
【分析】本题考查了一氧化碳、木炭和氢气的化学性质,它们共同的化学性质是可燃性和还原性,因此都可以做还原剂.一氧化碳、木炭还原氧化铜的现象相同:黑色变红色;澄清的石灰水变浑浊.氢气还原氧化铜的现象:黑色变红色;试管壁上有水雾.木炭和氢气还原氧化铜时发生的是置换反应,一氧化碳发生的不是置换反应.
【解答】解:A 、一氧化碳、木炭和氢气都具有还原性,都可以做还原剂.故选项正确;
B 、一氧化碳与氧化铜发生的反应不是置换反应.故选项错误;
C 、氢气还原氧化铜生成的是水.故选项错误;
D 、一氧化碳、木炭和氢气还原氧化铜具有相同的现象:黑色变红色.故选项正确. 故答案为:AD .
【点评】本考点探究了铜的冶炼原理,实际上也是考查了一氧化碳、木炭和氢气的还原性.本题既考查了反应的现象,又考查了反应的基本类型,希望同学们加强记忆、认真把握.
8.(2015•信阳校级模拟)将一定量的氢气通入盛有8g 氧化铜的玻璃管中,将生成的气体全部通入足量的浓硫酸中,浓硫酸的质量增加了0.9g ,则玻璃管中得到的固体组成为( )
A .CuO 和Cu B .只含CuO C.只含单质Cu D .无法确定
【分析】题目涉及以下变化过程:氢气在加热条件下与氧化铜反应生成铜和水,生成的水被浓硫酸吸收;根据变化过程分析可知,浓硫酸增加的质量即氢气还原氧化铜反生成水的质量;利用生成的水中氧元素全部来自于氧化铜,由水中氧元素质量可计算出被还原的氧化铜的质量,并与原氧化铜的质量8g 作比较,判断8g 氧化铜是否全部被还原,若部分被还原,则管内固体为生成的铜与剩余氧化铜的混合物.
【解答】解:浓硫酸的质量增加了0.9g ,即氢气还原氧化铜生成了0.9g 水,生成水中O 元素质量=0.9g××100%=0.8g
0.8gO 元素全部来自被还原的氧化铜,则被还原的CuO 的质量==4g<8g 因此,玻璃管中得到的固体为CuO 和Cu 的混合物;
故选A .
【点评】根据化学变化前后元素的种类不变、元素质量不变,分析得出生成水中氧元素质量即被还原氧化铜中氧元素质量,此为解决问题的技巧.
9.(2015•重庆校级模拟)地质考察人员发现一种带有螺纹的矿石,研究时发现该矿石能在氧气中燃烧,主要反应是4X +11O 2Fe 2O 3+8SO 2.下列有关说法中不正确的是( )
A .X 的化学式是FeS 2
B .SO 2中的硫、氧元素的个数比为1:2
C .Fe 2O 3中铁元素的质量分数为70%
D .该矿石不能直接加入高炉炼铁
【分析】A 、化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变;
B 、根据元素只论种类,不论个数分析;
C 、关键物质的化学式可以计算组成元素的质量分数;
D 、该矿石能在氧气中高温煅烧,其产物之一二氧化硫是大气主要污染物之一.
【解答】解:A 、根据反应的化学方程式4X +11O 22Fe 2O 3+8SO 2,反应物中氧原子个数为22,反应后的生成物中铁、氧、硫原子个数分别为4、22、8,根据反应前后原子种类、数目不变,则4X 中含有4个铁原子和8个硫原子,则每个X 分子由1个铁原子和2个硫原子构成,则物质X 的化学式为FeS 2,该选项说法正确;
B 、SO 2中的硫、氧原子的个数比为1:2,不能说元素个数比,因为元素不论个数,故选项说法不正确;
C 、Fe 2O 3中铁元素的质量分数为:×100%=70%,该选项说法正确;
D 、该矿石能在氧气中高温煅烧,其产物之一二氧化硫是大气主要污染物之一,该矿石不是一种优质铁矿,所以不能直接加入高炉炼铁,该选项说法正确;
故选B
【点评】本题难度不大,推断物质的化学式时,要利用化学反应前后元素守恒、原子守恒来确定.
10.(2016•呼和浩特)如图所示的四个图象,能正确反映对应变化关系的是( )
A .
镁在氧气中燃烧
B .
向二氧化锰中加入过氧化氢溶液
C .
向一定量铁粉和铜粉的混合物中加入硫酸铜溶液
D .
等质量的镁、铝分别与质量分数相等且足量的稀硫酸反应
【分析】解答图象题,要弄清图象中横坐标和纵坐标表示的量,再看图象是从原点开始与否,及图象的转折点.最后结合备选答案化学方程式计算进行解答.
【解答】解:A .镁跟氧气反应生成氧化镁,氧化镁的质量由“0”开始,逐渐增加,直至反应完全,氧化镁的质量不再增加,保持不变;而镁和氧气的质量逐渐减少,直到反应不再发生,若镁有剩余,则氧气的质量为“0”,或氧气有剩余,则镁的质量为“0”,若二者恰好反应,则均无剩余,其质量均为“0”.故A 不正确;
B .向二氧化锰中加入过氧化氢溶液,随着过氧化氢溶液质量的增加,氧气的质量由“0”开始逐渐增加,故B 正确;
C .向一定量铁粉和铜粉的混合物中加入硫酸铜溶液,其曲线应从纵坐标上一点开始,再随着硫酸铜溶液的加入,固体质量逐渐增加(因为Fe +CuSO 4=Cu+FeSO 4),直至反应不再发生,固体的质量不再改变,故C 不正确;
D .等质量的镁、铝分别与质量分数相等且足量的稀硫酸反应,镁生成的氢气质量应比铝少,故D 不正确.
故选:B .
【点评】解答本题关键要弄清图象中是从原点开始与否,及图象的转折点的意义,及反应是恰好反应,还是反应物有剩余,再根据有关的化学方程式进行计算解答.