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文檔簡介
中考科學教師題庫--物質科學二(化學)5物質轉化與材料應用5.2金屬的化學性質一、單選題1.下列關于金屬材料的說法中,正確的是()A.
鋼不屬于合金
B.
金屬銀可與硝酸銅溶液發(fā)生置換反應
C.
煉鐵的過程是把鐵礦石變成純凈的氧化鐵
D.
“真金不怕火煉”表明金(Au)在高溫條件下也很難與氧氣反應【答案】D【解析】A、鋼是鐵的合金,錯誤;B、銀在銅的后面,不能與硝酸銅溶液反應,錯誤;C、煉鐵的過程是把化合態(tài)的鐵變成游離態(tài)的鐵的過程,錯誤;D、“真金不怕火煉”表明金(Au)在高溫條件下也很難與氧氣反應,正確;故選D.根據(jù)已有的金屬的性質和冶煉的知識進行分析解答即可.2.某同學將鎂和金屬X的混合物共2.4g加入足量的稀硫酸,充分反應后得到0.22gH2,則金屬X可能是()A.
A1
B.
Zn
C.
Fe
D.
Cu【答案】A【解析】設該金屬全部是鎂,2.4g鎂與硫酸反應產(chǎn)生氫氣的質量為y,則:Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑24
22.4g
y根據(jù):242=2.4g故選:A.假設該金屬全部是鎂計算出產(chǎn)生氫氣質量為0.2g,因為實際產(chǎn)生氫氣0.22g,所以另一種金屬與鎂相比,相同質量時必需產(chǎn)生氫氣比鋅多.3.往Cu(NO3)2溶液中加入一定量的鐵粉,充分反應后,有金屬析出,過濾、洗滌后往濾渣中加入稀鹽酸,有無色氣體放出.下列分析正確的是()A.
濾液中一定有Cu(NO3)2、Fe(NO3)2
B.
濾液中一定有Fe(NO3)2,一定沒有Cu(NO3)2
C.
濾液中一定有Fe(NO3)2,可能沒有Cu(NO3)2
D.
濾渣中一定有Fe,可能有Cu【答案】B【解析】由于鐵的活動性在銅的前面,因此鐵可以和硝酸銅溶液反應生成金屬銅和硝酸亞鐵;由于向濾渣中加入稀鹽酸,有無色氣體放出,說明濾渣中一定含有鐵,即鐵過量,因此就不會有硝酸銅,即濾液只有生成的硝酸亞鐵,一定不含有硝酸銅,濾渣一定含有鐵和銅.故選項為:B.在金屬活動性順序中,只有前面的金屬可以把排在它后面的金屬從鹽溶液中置換出來,只有氫前的金屬可以和稀酸溶液反應生成氫氣,根據(jù)這一規(guī)律結合實驗的現(xiàn)象可以判斷物質的存在.4.
向CuCl2溶液中加入一定量的鐵粉,充分反應后過濾,得濾液和濾渣.取濾渣少許,向其中加入足量稀鹽酸,濾渣部分溶解,有無色氣體產(chǎn)生.根據(jù)上述實驗作出的下列推斷不正確的是()A.
金屬活動性:Fe>Cu
B.
濾渣含有鐵和銅
C.
濾液中不含Cu2+
D.
濾液質量比原溶液質量大【答案】D【解析】鐵的活動性比銅強,會置換出氯化銅中的銅,取濾渣少許,向其中加入足量稀鹽酸,濾渣部分溶解,有無色氣體產(chǎn)生,所以鐵是過量的,得到的濾液中含有氯化亞鐵,濾渣中含有鐵和銅,所以A、鐵會與氯化銅反應,所以金屬活動性:Fe>Cu,故A正確;B、取濾渣少許,向其中加入足量稀鹽酸,濾渣部分溶解,有無色氣體產(chǎn)生,所以濾渣含有鐵和銅,故B正確;C、通過分析可知鐵是過量的,所以濾液中不含銅離子,故C正確;D、每56份質量的鐵會生成64份質量的銅,所以反應后溶液質量減輕,故D錯誤.故選:D.根據(jù)金屬活動性順序可知,排在前面的金屬會將后面的金屬從其鹽溶液中置換出來,排在氫前面的金屬會置換出酸中的氫進行分析.5.某同學將鎂和金屬X的混合物共2.4g加入足量的稀硫酸,充分反應后得到0.22gH2,則金屬X可能是()A.
Al
B.
Zn
C.
Fe
D.
Cu【答案】A【解析】假設該金屬全部是鎂計算出產(chǎn)生氫氣質量為0.2g,因為實際產(chǎn)生氫氣0.22g,所以另一種金屬與鎂相比,相同質量時必需產(chǎn)生氫氣比鋅多。設該金屬全部是鎂,2.4g鎂與硫酸反應產(chǎn)生氫氣的質量為X則:
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑
24
2
2.4g
x
根據(jù):24/2.4=2/x
解得X=0.2g,因為收集到0.22gH2,所以另一種金屬產(chǎn)生氫氣的質量必須比同質量的鎂產(chǎn)生氫氣質量多,鋁產(chǎn)生的氫氣比相同質量的鎂產(chǎn)生氫氣多,鐵、鋅產(chǎn)生的氫氣比相同質量的鎂產(chǎn)生氫氣少,而銅不與酸反應,所以可能是鋁。故答案為:A
6.現(xiàn)有鐵與另一種金屬組成的混合物1.2g,與足量稀硫酸反應生成H20.1g,則混合物中的另一種金屬可能是()A.
Mg
B.
Al
C.
Zn
D.
Cu【答案】B【解析】等質量的金屬,產(chǎn)生氫氣的多少順序是Al>Mg>Fe>Zn,依次進行解答。若1.2g全部是Fe,生成氫氣的質量約為0.043g,題目告知金屬組成的混合物生成H20.1g,則1.2g另一種金屬生成氫氣的質量應該大于0.1g,排除C和D,1.2gMg生成氫氣恰好0.1g,錯誤,1.2gAl生成氫氣約0.133g,大于0.1g,因此另一種金屬可能是Al。若1.2g全部是Fe,生成氫氣的質量約為0.043g,題目告知金屬組成的混合物生成H20.1g,則1.2g另一種金屬生成氫氣的質量應該大于0.1g,排除C和D,1.2gMg生成氫氣恰好0.1g,錯誤,1.2gAl生成氫氣約0.133g,大于0.1g,因此另一種金屬可能是Al。故答案為:B7.某學生取一瓶稀硫酸,等體積分裝在甲、乙兩燒杯中,再稱取質量相等的鎂帶和鋅粒,把鎂帶放入甲燒杯中,鋅粒放入乙燒杯中。待反應結束后,發(fā)現(xiàn)甲燒杯中鎂帶有剩余,乙燒杯中鋅粒己全部反應,根據(jù)實驗現(xiàn)象推斷,下列結論正確的是()A.
甲燒杯中產(chǎn)生氫氣多
B.
乙燒杯中產(chǎn)生的氫氣多
C.
甲乙兩燒杯中產(chǎn)生的氫氣一樣多
D.
甲燒杯中產(chǎn)生的氫氣多或甲乙兩燒杯中產(chǎn)生的氫氣-樣多【答案】D【解析】根據(jù)鋅、鎂與稀硫酸的反應可知,甲燒杯中鎂帶有剩余,說明稀硫酸已用完,在此反應中產(chǎn)生了足夠多的氫氣,乙燒杯中鋅粒已全部反應,說明在此反應中有兩種情況可能存在:①稀硫酸已用完,產(chǎn)生了足夠的氫氣,那么甲乙兩燒杯中產(chǎn)生的氫氣一樣多;②稀硫酸沒有全部反應,因此,就沒有產(chǎn)生足夠的氫氣,在此實驗中甲燒杯中產(chǎn)生的氫氣多等知識進行分析。因為甲燒杯中鎂帶有剩余,說明稀硫酸已用完,在此反應中產(chǎn)生了足夠多的氫氣;
乙燒杯中鋅粒已全部反應,說明在此反應中有兩種情況可能存在:
①稀硫酸已用完,產(chǎn)生了足夠的氫氣,那么甲乙兩燒杯中產(chǎn)生的氫氣一樣多;
②稀硫酸沒有全部反應,因此,就沒有產(chǎn)生足夠的氫氣,在此實驗中甲燒杯中產(chǎn)生的氫氣多。
我們通過對實驗現(xiàn)象的推斷,要充分考慮可能出現(xiàn)的各種現(xiàn)象,全面分析。
故答案為:D8.已知Mg(OH)2△====MgO+H2O,Al(OH)3可與NaOH溶液反應生成能溶于水的NaAlO2,即Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,而Mg(OH)2不與NaOH溶液反應?,F(xiàn)將ag鎂鋁合金粉末溶于足量鹽酸中,再加入過量NaOH溶液,過濾,將沉淀進行洗滌、干燥、灼燒,得到白色粉末的質量還是ag,則原合金中鎂的質量分數(shù)為(
)A.
60%
B.
52.4%
C.
40%
D.
無法計算【答案】A【解析】根據(jù)整個過程的反應原理:鎂、鋁先和鹽酸反應生成氯化鎂和氯化鋁,然后氯化鋁再和過量的氫氧化鈉反應生成能溶于水的NaAlO2,而氫氧化鎂和氫氧化鈉不反應,故沉淀為氫氧化鎂,灼燒后的白色粉末為氧化鎂來分析.鎂、鋁先和鹽酸反應生成氯化鎂和氯化鋁,然后氯化鋁再和過量的氫氧化鈉反應生成能溶于水的NaAlO2,而氫氧化鎂和氫氧化鈉不反應,故沉淀為氫氧化鎂,灼燒后的白色粉末為氧化鎂,且白色粉末的質量還是ag.從反應的整個過程依據(jù)元素守恒,所以原合金中鎂的質量分數(shù)就是氧化鎂中鎂元素的質量分數(shù),即原合金中鎂的質量分數(shù)2424+169.現(xiàn)把足量的稀鹽酸分為兩等份,分別與等質量的X、Y金屬反應,生成氣體的質量與時間的關系如圖所示。則下列說法正確的是(
)A.
金屬X、Y的活動性關系為:X<Y
B.
金屬完全反應時消耗稀鹽酸的質量:X=Y
C.
X、Y的相對原子質量大小關系為:X<Y
D.
t3時燒杯中溶液的質量:X<Y【答案】D【解析】(1)金屬活動性越強,與酸反應的時間越短;
(2)生成氫氣的質量來源于酸中的氫元素,氫氣質量相等消耗掉的酸相等;
(3)金屬在鹽中化合價相等時,金屬的相對原子質量越小,產(chǎn)生氫氣越多;
(4)反應后溶液質量等于反應前總質量減去生成氫氣的質量。
A.相同時間內生成氫氣的質量是X>Y,說明X金屬的反應更劇烈,即金屬的活動性是X>Y,A錯誤;
B.生成氫氣的質量與消耗酸的質量呈正比,即生成等質量的氫氣才消耗等質量的酸。金屬完全反應時,生成氫氣質量不相等,則消耗的酸質量不相等,B錯誤;
C.生成氫氣的質量X>Y,若兩種金屬的化合價相等時,相對原子質量越小的金屬產(chǎn)生氫氣越多,則X<Y。若化合價不相等時,則無法確定,C錯誤;
D.t3℃時,金屬完全反應后,生成氫氣的質量X>Y,反應前加入的物質的質量相等。根據(jù)質量守恒定律,反應后燒杯中溶液質量=反應前的總質量-生成氫氣的質量,故t3時燒杯中溶液的質量X<Y,D正確。
故選D。10.往硝酸銅、硝酸銀和硝酸亞鐵的混合溶液中緩慢連續(xù)加入質量為m的鋅粉,溶液中析出固體的質量與參加反應的鋅粉質量關系如圖所示,下列說法中正確的是(
)A.
c點對應溶液中含有的金屬離子為Zn2+和Cu2+
B.
bc段(不含兩端點)析出的金屬是Fe
C.
ab段(不含兩端點)對應溶液中含有的金屬離子為Zn2+、Ag+、Cu2+和Fe2+
D.
若bc段和cd段中析出固體質量相等,參加反應的鋅粉質量分別為m1和m2,則m1>m2【答案】C【解析】根據(jù)金屬活動性順序中排在前面的金屬能與排在后面的金屬的鹽溶液發(fā)生反應分析,且兩金屬活動性相差越多越先反應;根據(jù)方程式中各物質質量關系分析。往硝酸銅、硝酸銀和硝酸亞鐵的混合溶液中緩慢連續(xù)加入質量為m的鋅粉,因鋅的活動性大于銅、銀和鐵,所以能與硝酸銅、硝酸銀和硝酸亞鐵發(fā)生反應,且先與硝酸銀反應,然后再硝酸銅,最后是硝酸亞鐵。
A、c點為鋅與硝酸銅剛好反應完的圖像,對應溶液中含有的金屬離子為Zn2+和Fe2+,不符合題意;
B、bc段(不含兩端點)為鋅與硝酸銅溶液的反應,析出的金屬是銅,不符合題意;
C、ab段(不含兩端點)為鋅與硝酸銀溶液的反應,對應溶液中含有的金屬離子為Zn2+、Ag+、Cu2+和Fe2+,符合題意;
D、bc段為鋅與硝酸銅的反應,且每65份質量的鋅生成64份質量的銅,cd段為鋅與硝酸亞鐵的反應,且每65份質量的鋅生成56份質量的鐵,若bc段和cd段中析出固體質量相等,參加反應的鋅粉質量分別為m1和m2,則m1<m2,不符合題意;
故答案為:C。11.根據(jù)金屬與酸反應的知識繪制了如下關系圖,下列選項正確的是(
)A.
表示向等濃度、等質量的鹽酸中逐漸加入鋁粉和鐵粉
B.
表示向等濃度、等質量的鹽酸中逐漸加入鋁粉和鐵粉
C.
表示向等質量的鋅粉和鐵粉中逐漸加入等濃度的稀鹽酸
D.
表示向等濃度、等質量的鹽酸中加入等質量的鐵粉和鋅粉【答案】B【解析】根據(jù)金屬與酸反應的過程分析判斷。
A.向等濃度、等質量的鹽酸中逐漸加入鋁粉和鐵粉,即金屬過量,生成氫氣的質量由酸的質量決定。因為鹽酸的溶質質量相同,所以生成氫氣的質量相等。當生成相同質量的氫氣時,消耗鋁的質量小于鐵的質量,故A錯誤,B正確;
向等質量的鋅粉和鐵粉中逐漸加入等濃度的稀鹽酸,此時鹽酸過量,而金屬完全反應。在金屬完全反應前,消耗相同的稀鹽酸,則生成相同的氫氣;當金屬完全反應后,金屬鐵反應生成氫氣的質量大,而鋅反應生成氫氣的質量小,故C錯誤;
向等濃度、等質量的鹽酸中加入等質量的鐵粉和鋅粉,鋅比鐵反應的速度快,因此完全反應需要的時間短,故D錯誤。
故選B。
12.如圖所示的四個圖象,分別對應四種過程,其中正確的是(
)A.
分別向等質量且足量的Mg和Zn中加入等質量、等濃度的稀硫酸
B.
分別向等質量的Mg和Cu中加入足量等質量、等濃度的稀硫酸
C.
分別向等質量且足量的Zn中加入等質量且不同濃度的稀硫酸
D.
分別向等質量的Mg和Zn中加入等質量等濃度且足量的稀硫酸【答案】A【解析】本題是圖像的判斷題,解答時要通過題目要求分析涉及到的各物質之間量的關系,結合變化趨勢先做出判斷,如隨著橫坐標物質量的變化,縱坐標表示的物質的量的變化趨勢,增加或降低等,再確定圖形中的起點、終點、轉折點是否符合題意。
A、分別向等質量且足量的Mg和Zn中加入等質量、等濃度的稀硫酸,鎂的活動性大于鋅,反應速率鎂大于鋅,最終酸完全反應,等質量酸產(chǎn)生等質量氫氣,符合題意;
B、銅不與鹽酸反應,不能產(chǎn)生氫氣,不符合題意;
C、等質量且不同濃度的稀硫酸與鋅反應,濃度越大反應速率越快,質量相等時濃度大的硫酸質量多,產(chǎn)生氫氣質量多,不符合題意;
D、分別向等質量的Mg和Zn中加入等質量等濃度且足量的稀硫酸,鎂活動性大于鋅,產(chǎn)生速率鎂大于鋅,且等質量鎂完全反應產(chǎn)生氫氣質量大于鋅,不符合題意;
故選A。13.在托盤天平的兩邊各放一只燒杯,調節(jié)天平至平衡,向兩燒杯中分別注入等質量、等質量分數(shù)的稀硫酸(足量),然后向右盤的燒杯中放入一定質量的Fe粉,同時向左盤的燒杯中放入與Fe粉等質量的Zn粉,反應過程中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是()A.
天平最終仍然平衡
B.
天平指針先偏向左盤,后偏向右盤
C.
天平指針始終偏向右盤
D.
天平指針先偏向右盤,后偏向左盤【答案】D【解析】金屬活動性的強弱決定了化學反應的快慢,而等質量的Fe和Zn與足量的稀硫酸反應時,所產(chǎn)生氫氣質量的多少是由金屬的相對原子質量的大小來決定的,相對原子質量越大,最后所產(chǎn)生氫氣的質量越少,反之就越多。在金屬活動性順序中,由于Zn的活動性比Fe強,所以與酸反應時,產(chǎn)生氫氣的速率快,所以開始時左盤質量輕,故天平的指針先偏向右盤;
等質量的Fe和Zn與足量的稀硫酸反應時,最終所產(chǎn)生氫氣質量的多少是由金屬的相對原子質量的大小來決定的,相對原子質量越大,最后所產(chǎn)生氫氣的質量越少,反之就越多。Zn的相對原子質量是65,而鐵的相對原子質量是56,所以隨著反應的進行,最終所產(chǎn)生氫氣的質量是右盤多一些,所以右盤質量輕,故天平指針最后偏向左盤。故答案為:D14.已知一銅、鋅合金粉末,加入到AgNO3溶液中,如果過濾后得到的固體中物質的種類為a,濾液中溶質的種類為b,則下列說法正確的是(
)A.
若a+b=3,則濾液中可能不含AgNO3
B.
若a+b=4,則濾紙上一定有Ag和Cu,濾液中一定含有Zn(NO3)2和Cu(NO3)2。
C.
若溶液呈藍色,則a=1
D.
若向固體中滴加稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,則a+b=4【答案】D【解析】(1)在金屬活動性順序表中,排在前面的金屬能夠將后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來;
(2)如果一種金屬的鹽溶液中有兩種以上單質金屬且都在該金屬的前面,那么排在最前面的先反應,后面的依次反應;
(3)假設固體a的數(shù)值從1~3,結合硝酸銀是否過量,對各個選項描述的情形進行判斷即可。由金屬活動性順序表可知,金屬的活動性Zn>Cu>Ag,
向AgNO3溶液中加入一定質量的Zn和Cu的混合粉末,Zn首先與硝酸銀溶液反應,Zn反應完成時,Cu再與硝酸銀反應,化學方程式為:
①Zn+2AgNO3__2Ag+Zn(NO3)2;
②Cu+2AgNO3__2Ag+Cu(NO3)2;
當a=1時,得到的金屬為銀,Cu和Zn全部反應,硝酸銀溶液足量,恰好反應時,溶液中的溶質為硝酸銅和硝酸鋅,此時b=2,即a+b=3,則一定沒有硝酸銀,故A不符合題意;
結合A的分析,若硝酸銀過量時,溶液中的溶質為硝酸銅、硝酸鋅和硝酸銀,此時b=3,則a+b=4,故B不符合題意;
若溶液呈藍色,說明銅和硝酸銀發(fā)生反應產(chǎn)生硝酸銅溶液,則濾渣一定含有銀,一定沒有鋅,可能含有銅,因此可能a=1或2,故C不符合題意;故答案為:D15.將等質量的鎂、鐵、鋅,分別放入三份質量分數(shù)相同的稀鹽酸中,反應生成的氫氣質量與反應時間的關系如圖所示。根據(jù)圖中信息,下列判斷正確的是(
)A.
圖線Y表示鎂的反應情況
B.
鎂一定過量
C.
鋅一定過量
D.
鎂消耗稀鹽酸的質量最大試題卷Ⅱ【答案】B【解析】根據(jù)圖示中產(chǎn)生氫氣的多少及快慢分析,產(chǎn)生氫氣快慢與金屬活動性順序有關,產(chǎn)生氫氣多少與其相對原子質量有關。A、三種金屬活動性順序為鎂>鋅>鐵,圖線Y相等時間產(chǎn)生氫氣小于X大于Z,說明Y為鋅,不符合題意;
B、Z為鎂、Y為鋅、Z為鐵,等質量的鎂、鐵、鋅,分別放入三份質量分數(shù)相同的稀鹽酸中,X和Y最終產(chǎn)生氫氣相等,Z最多,說明鎂一定過量,符合題意;
C、鋅可能過量也可能剛好完全反應,不符合題意;
D、鐵產(chǎn)生氫氣最多,則消耗鹽酸質量最大,不符合題意;
故選B。16.
往AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的鐵粉,充分反應后過濾,向濾渣中加入稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生.根據(jù)上述現(xiàn)象分析,你認為下面結論錯誤的是()A.
濾渣一定有Fe粉
?
B.
濾渣一定有Cu粉
C.
濾液中一定有Fe2+
?
D.
濾液中一定有Ag+、Cu2+【答案】D【解析】由題意可知,向濾渣中加入稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,說明加入的鐵有剩余,則一定有銀、銅被置換出來;由于鐵粉過量,所以硝酸銅、硝酸銀全部參加反應;因此,只能得到濾液中一定含有Fe(NO3)2,濾渣中一定含有Ag、Fe、Cu的結論.由以上分析可知:A、濾渣中一定有Fe粉,故A正確;B、濾渣中一定含有Cu,故B正確;C、濾液中一定有Fe2+,故C正確;D、濾液中一定沒有Ag+、Cu2+,故D錯誤;故選:D.根據(jù)金屬銀、銅、鐵的活動性由強到弱的順序鐵>銅>銀,當把鐵粉加入到AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,首先置換出銀,銀被置換完才繼續(xù)置換銅;過濾后向濾渣中滴加稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,說明加入的鐵已全部發(fā)生了反應.17.
將相同狀態(tài)的鐵和鎂分別與相同質量分數(shù),足量的稀鹽酸反應,產(chǎn)生氫氣的質量與反應時間的關系如圖所示,下列說法正確的是()?A.
鐵和鎂的質量相同
B.
甲是鐵、乙是鎂
C.
鐵和鎂完全反應所消耗的稀鹽酸質量相同
D.
反應后溶液的質量均減少【答案】C【解析】A、通過圖象可以看出,生成的氫氣質量相同,所以參加反應的鐵和鎂質量不同,故A錯誤;B、鎂比鐵活潑,所以鎂與酸反應的速率快,故B錯誤;C、通過圖象可以看出,生成的氫氣質量相同,所以鐵和鎂完全反應所消耗的稀鹽酸質量相同,故C正確;D、24份質量的鎂和酸反應生成2份質量的氫氣,溶液質量增大,56份質量的鐵和酸反應,生成2份質量的氫氣,溶液質量增大,故D錯誤;故選:C.A、根據(jù)生成的氫氣質量相同進行分析;B、根據(jù)活潑金屬與酸反應的速率快進行分析;C、根據(jù)質量守恒定律進行分析;D、根據(jù)活潑金屬和酸反應后的溶液質量增加進行分析.18.將質量均為20克的Mg、Fe、Zn三種金屬分別放入質量和溶質質量分數(shù)均相同的三份稀硫酸中,反應完成后,生成氫氣的質量關系不可能的是(
)A.
B.
C.
D.
【答案】D【解析】根據(jù)三種金屬與稀硫酸反應的化學方程式可以計算出生成氫氣的量。題中沒有具體告訴我們稀硫酸的量,所以可對稀硫酸的量進行討論。A、當三種金屬都過量時,根據(jù)等量的稀硫酸計算得到氫氣的質量,可得氫氣質量相等,A選項可能;
B、如果三個反應中酸過量,24份的Mg可得2份質量的氫氣,56份的Fe可得2份質量的氫氣,65份的Zn可得2份質量的氫氣。現(xiàn)在金屬的質量都是20g,得到氫氣的質量應該是Mg>Fe>Zn,B選項可能;
C、三種金屬與稀硫酸反應時,等量的金屬消耗稀硫酸的量由大到小順序是,Mg>Fe>Zn,所以當金屬Mg、Fe有過量Zn消耗完時,Mg和Fe反應產(chǎn)生的氫氣相同,Zn產(chǎn)生的氫氣較少,C選項可能;
D、三種金屬與稀硫酸反應時,等量的金屬消耗稀硫酸的量由大到小順序是,Mg>Fe>Zn,所以當金屬Mg有過量Fe、Zn消耗完時,產(chǎn)生氫氣的質量是Mg最大,F(xiàn)e、Zn產(chǎn)生的氫氣根據(jù)金屬計算可得Fe產(chǎn)生的氫氣質量大于Zn產(chǎn)生氫氣的質量,D不可能出現(xiàn),D正確。
故選D19.
將鐵粉裝入紗袋制成“吸金球”,以“吸”出含有金鹽的電鍍廢液中的金,變廢為寶.“吸金”利用的原理是()A.
鐵粉具有吸附性
B.
鐵粉具有磁性
C.
鐵的金屬活動性比金強
D.
鐵的導電性比金強【答案】C【解析】鐵的活動性比金強,所以將鐵投入到金鹽溶液中能置換出金,因此利用的是鐵的金屬活動性比金強.故選:C.根據(jù)信息可知“吸”金的原理是利用金屬和鹽溶液的反應,在金屬活動順序表中,排在前邊的金屬可以把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來結合選項的物質分析.20.
在硝酸銀、硝酸銅的混合溶液中加入一定量鋅粉,反應停止后過濾,濾液仍為藍色,有關判斷正確的是()A.
濾渣中一定有銀、沒有銅和鋅
B.
濾渣中一定有銀和鋅,可能有銅
C.
濾液中一定有硝酸鋅、硝酸銅、硝酸銀
D.
濾液中一定有硝酸鋅、硝酸銅,可能有硝酸銀【答案】D【解析】A、根據(jù)反應后的濾液顯藍色,說明濾渣中一定沒有鋅,否則會繼續(xù)和硝酸銅反應,故A錯誤;B、鋅會首先與硝酸銀發(fā)生置換反應,所以濾渣中一定有銀,鋅可能與硝酸銅反應,有可能沒有反應,所以濾渣中可能含有銅,由于有硝酸銅的剩余,則一定沒有鋅,故B錯誤;C、鋅和硝酸銀發(fā)生了置換反應,溶液顯藍色,所以濾液中一定含有硝酸銅和硝酸鋅;鋅也可能反應了少量的硝酸銀,也可能將硝酸銀全部反應完,所以濾液中可能含有硝酸銀,故C錯誤;D、鋅和硝酸銀發(fā)生了置換反應,溶液顯藍色,所以濾液中一定含有硝酸銅和硝酸鋅;鋅也可能反應了少量的硝酸銀,也可能將硝酸銀全部反應完,所以濾液中可能含有硝酸銀,故D正確.故選:D.根據(jù)三種金屬活動性由強到弱的順序:鋅>銅>銀,當把鋅粉加入到硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中時,銀首先被置換出來,在銀完全置換后,銅才能被置換出來;一定量的鋅粉,可能完全置換出銀,也可能只置換出部分的銀,濾液呈藍色,說明濾液中含有硝酸銅,鋅可能沒有置換出銅,有可能置換出部分銅等知識進行分析.21.
a、b、c三種酸分別與足量的金屬Mg充分反應,生成等質量的H2,反應消耗a、b、c的分子數(shù)目之比為3:6:2.下列關于a、b、c的推理合理的是(HX、H2Y、H3Z分別表示三種酸)()A.
a、b、c三種酸溶液中的H原子數(shù)目:c>a>b
B.
a、b、c與金屬Mg反應的速率:b>a>c
C.
a、b、c的相對分子質量:b<a<c
D.
a、b、c可能分別為H2Y、HX、H3Z【答案】D【解析】2HX+Mg=MgX2+H2↑,H2Y+Mg=MgY+H2↑,2H3Z+3Mg=Mg3Z2+3H2↑,生成氫氣相等,說明消耗的氫原子的個數(shù)相等,假設產(chǎn)生的氫原子的個數(shù)都是6個,則消耗的HX的分子6個,消耗H2Y的分子個數(shù)為3,消耗H3Z的分子個數(shù)為2個,因此反應消耗a、b、c的分子數(shù)目之比為3:6:2,相對于的酸及分子個數(shù)關系是3H2Y、6HX、2H3Z,因此:A、反應消耗a、b、c的分子數(shù)目之比為3:6:2,相對于的酸及分子個數(shù)關系是3H2Y、6HX、2H3Z,對應的原子個數(shù)相等,故選項錯誤;B、同種金屬與不同的酸無法比較反應速率,故選項錯誤;C、不同的酸的酸根不同,無法比較相對原子質量,因此無法比較相對分子質量,故選項錯誤;D、通過以上分析,a、b、c分別為H2Y、HX、H3Z,故選項正確;故選:D.根據(jù)三種酸分別與鎂反應的方程式,結合反應的酸的分子數(shù)目之比分析酸的種類結合選項進行分析得出正確的結論.22.將鐵分別放入下列溶液中充分反應,反應后溶液質量增加的是()A.
ZnSO4
B.
CuSO4
C.
HCl
D.
AgNO3【答案】C【解析】A、鐵和硫酸鋅不會反應,所以溶液質量不變,故錯誤;B、鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅,每56份質量的鐵會置換出64份質量的銅,所以溶液質量減輕,故錯誤;C、鐵與鹽酸反應后,生成氯化亞鐵溶液,且每反應一個鐵原子則置換出一個氫分子,也就是質量56份的鐵原子會置換出2份質量的氫分子,所以溶液質量增加,故正確;D、鐵和硝酸銀反應,生成硝酸亞鐵和銀,且每反應一個鐵原子則置換出兩個銀原子,也就是質量56份的鐵原子會置換出216份質量的銀,所以溶液質量減少,故錯誤;故選:C.根據(jù)題意知,鐵和溶液中的溶質反應,導致鐵片溶解,溶液質量增加且有氣體生成,說明鐵和溶液反應時是和酸反應,或能置換出比鐵的相對原子質量大的金屬單質.根據(jù)鐵的性質進行分析.23.
向一定量的AgNO3與Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的鋅粉,充分反應后過濾.分析判斷下列說法正確的是()A.
濾渣中一定有Zn,可能有Ag
B.
濾渣中一定有Cu、Ag,可能有Zn
C.
濾液中只有Zn(NO3)2
D.
濾液中一定有Zn(NO3)2,可能有Cu(NO3)2【答案】D【解析】根據(jù)加入鋅粉的質量多少,可得到以下幾種可能:①若加入的鋅的量只能與部分硝酸銀發(fā)生反應,所得濾液所含溶質為:AgNO3、Cu(NO3)2和生成的Fe(NO3)2,濾渣只有Ag;②若加入的鋅的量與硝酸銀恰好完全反應或與部分硝酸銅能發(fā)生反應,所得濾液所含溶質為:Cu(NO3)2和生成的Fe(NO3)2,濾渣有Ag、Cu;③若加入過量的鋅的量,硝酸銀與硝酸銅都被全部反應,所得濾液所含溶質為生成的Fe(NO3)2;濾渣有Ag、Cu、Zn;所以濾液中一定含有的溶質是Zn(NO3)2.故選:D.根據(jù)金屬銀、銅、鋅的活動性由強到弱的順序鋅>銅>銀,當把鋅粉加入到AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,首先置換出銀,銀被置換完才繼續(xù)置換銅.24.
在氯化亞鐵和氯化鎂的混合溶液中加入一定量的鋅粉,充分反應后過濾,得到濾渣和濾液.下列說法正確的是()A.
濾渣中一定含有鐵,一定沒有鎂、鋅
B.
得到的濾液一定是無色的
C.
濾渣中一定含有鐵和鋅,一定沒有鎂
D.
濾液中一定含有鋅離子和鎂離子【答案】D【解析】由金屬活動性順序可知,幾種金屬的活動性順序為:鎂>鋅>鐵,加入一定量的鋅粉,鋅不會置換出氯化鎂中的鎂,鋅會置換出氯化亞鐵中的鐵,所以A、鋅能夠和氯化亞鐵反應產(chǎn)生氯化鋅和鐵,因此濾渣中一定含有鐵,可能含有鋅,一定沒有鎂,故A錯誤;B、若鋅的量較少,不能把氯化亞鐵完全置換出來,溶液則為淺綠色,故B錯誤;C、若鋅的量較少,不能把氯化亞鐵完全置換出來,則濾渣中只有鐵,沒有鋅,故C錯誤;D、鋅能夠和氯化亞鐵反應產(chǎn)生氯化鋅和鐵,和氯化鎂不反應,因此濾液中一定含有氯化鋅和氯化鎂,含有的陽離子為鋅離子和鎂離子,故D正確.故選:D.根據(jù)金屬活動性順序可知,幾種金屬的活動性順序為:鎂>鋅>鐵,加入一定量的鋅粉,鋅不會置換出氯化鎂中的鎂,鋅會置換出氯化亞鐵中的鐵等知識進行分析.25.向一定質量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入過量的Zn粉,溶液質量隨反應時間變化的情況如圖所示。下列說法正確的是(
)A.
取a點溶液,滴加稀鹽酸,無白色沉淀
B.
圖標上b﹣c段質量增加的原因是Zn與Cu(NO3)2溶液反應
C.
c點和d點溶質種類不同,金屬單質種類也不同
D.
b點時溶液中金屬離子有Zn2+、Cu2+,金屬單質有Zn、Cu、Ag【答案】B【解析】(1)在金屬活動性順序中,兩種金屬的位次差越大,前面金屬越容易將后面的金屬從鹽溶液中置換出來,即鋅先與AgNO3反應,后與Cu(NO3)2反應;
(2)在置換反應中,如果進入的金屬比置換出的金屬質量大,那么溶液質量增大;否則,溶液質量減小。
鋅和硝酸銀、硝酸銅反應的化學方程式及其質量關系為:
Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag,
65
216
Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu
65
64
因為65<216,所以鋅和硝酸銀反應時溶液質量減??;因為65>64,所以鋅和硝酸銅反應時溶液質量增大,ab段是鋅和硝酸銀反應的過程,bc段是鋅和硝酸銅反應的過程,而cd段是反應完全結束后,溶液質量不變。
A.a點時鋅與硝酸銀的反應正在進行,因此溶液中含有硝酸銀;當?shù)渭酉←}酸時,稀鹽酸和硝酸銀反應生成白色沉淀氯化銀,故A錯誤;
B.圖標上b~c段質量增加的原因是Zn與Cu(NO3)2溶液反應,故B正確;
C.c點和d點全部反應完成,那么溶質種類相同,都是硝酸鋅;金屬單質種類也相同,都是Cu、Ag和沒有反應的Zn,故C錯誤;
D.b點時硝酸銀恰好完全反應,溶液中金屬離子有反應生成的Zn2+和沒有反應的Cu2+,金屬單質有Zn、Ag,沒有Cu,故D錯誤。
故選B。26.甲、乙兩燒杯內盛有等質量、等質量分數(shù)的鹽酸。將鎂逐漸加入甲燒杯,鐵逐漸加入乙杯,測量加入的金屬質量m和相應的燒杯內物質質量變化量△M,畫出△M-m曲線oac和obc的示意圖,如圖所示。根據(jù)圖中信息,下列說法錯誤的是(
)A.
m1:m2=3:7
B.
m1-△M1<m2-△M2
C.
m曲線oac表示的是甲燒杯中△M與m的變化關系
D.
當乙燒杯內加人鐵的質量為m1時,溶液中溶質不止一種【答案】B【解析】(1)鎂與稀鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣;鐵與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣,反應的化學方程式分別是Mg+2HC|=MgCl2+H2↑、Fe+2HC=FeCl2+H2↑;
(2)乙兩燒杯內盛有等質量、等質量分數(shù)的鹽酸,隨著金屬的加入至完全反應,△M不再改變。A、Mg+2HC|=MgCl2+H2↑
~△M1
Fe+2HC=FeCl2+H2↑
~△M2
24
2
24-2=22
56
2
56-2=54
由圖示,m1、m2時金屬與稀鹽酸完全反應,由反應的化學方程式可知,參加反應的鹽酸的質量相等時,此時消耗的鎂與鐵的質量比為24:56=3:7,故A選項說法正確,不符合題意;
B、由題意,m1-△M1、m2-△M2即為金屬質量與燒杯內物質質量變化量的差值,即生成氫氣的質量,由反應的化學方程式可知,參加反應的鹽酸的質量相等,則生成氫氣的質量相等,即,m1-△M1=m2-△M2,故B選項說法錯誤,符合題意;
C、由A選項的分析,完全反應時消耗的鎂的質量少,則曲線oac表示的是甲燒杯中△M與m的變化關系,故C選項說法正確,不符合題意;
D、當乙燒杯內加入鐵的質量為m1時,稀鹽酸有剩余,溶液中溶質不止一種,為氯化亞鐵和HCl,故D選項說法正確,不符合題意。
故答案為:B27.往硝酸銅、硝酸銀和硝酸亞鐵的混合溶液中緩慢連續(xù)加入質量為m的鋅粉,溶液中析出固體的質量與參加反應的鋅粉質量關系如圖所示,下列說法中錯誤的是(
)A.
bc段(不含兩端點)析出的金屬是Cu
B.
ab段(不含兩端點)對應溶液中含有四種金屬陽離子
C.
線段bc和cd相比,會略“陡”一些,但不一定會更長
D.
若bc段和cd段中析出固體質量相等,參加反應的鋅粉質量分別為m1和m2,m1>m2【答案】D【解析】(1)在發(fā)生置換反應時,加入金屬總是先與活動性相差最大的金屬先反應,然后按照活動性增大以此類推;
(2)首先將圖像中的三段與反應過程對應起來,然后寫出反應的化學方程式,利用反應物之間的數(shù)量關系完成解題。
A.bc段(不含兩端點)鋅與硝酸銅反應,析出的金屬是Cu,故A正確不合題意;
B.ab段鋅與硝酸銀反應,有生成的鋅離子和剩余的銀離子,還有沒反應的銅離子和亞鐵離子,共四種金屬陽離子,故B正確不合題意;
C.鋅和硝酸銅、硝酸亞鐵的反應如下:
Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu;
65
64
Zn+Fe(NO3)2=Zn(NO3)2+Fe;
65
56
根據(jù)上面的化學方程式可知,消耗相同質量的鋅,生成的銅多,因此BC段會略“陡”一些;但由于硝酸銅和硝酸亞鐵的質量無法比較,故不一定會更長,該選項說法正確;
D.根據(jù)化學方程式可知,設析出固體質量相等都為m,參加反應的鋅粉質量分別為m1=6564m,m2=655628.如圖表示鎂、銅與其氧化物的質量關系。圖線不重合的原因是()
A.
鎂和銅的密度不同
B.
與等質量的鎂和銅化合的氧元素質量不同
C.
加熱不充分,沒有完全氧化
D.
實驗的誤差造成【答案】B【解析】根據(jù)坐標表示的意義分析銅、鎂和氧氣反應產(chǎn)生氧化銅、氧化鎂的質量關系分析得出結論。鎂和氧氣反應的關系為:2Mg+O2=2MgO,即48份質量的鎂需要32份質量的氧氣;
銅和氧氣反應產(chǎn)生氧化銅,反應關系為:2Cu+O2=2CuO,即128份質量的銅需要32份質量的氧氣;因此等質量的鎂和銅,鎂消耗的氧氣更多,即與等質量的鎂和銅化合的氧元素質量不同。故答案為:B29.將6g不純鋅(含雜質M)和6g不純鐵(含雜質N),分別加入到足量的稀硫酸中,反應到不再有氫氣放出時,得到氫氣的質量都是0.2g.則M、N可能是(
)A.
M為Mg,N為Cu
B.
M為Fe,N為Al
C.
M為Al,N為Na
D.
N為Cu,N為Zn【答案】A【解析】金屬與酸完全反應放出氫氣的質量可利用公式“氫氣質量=金屬化合價金屬相對原子質量×金屬質量”求得;使用以上方法,對金屬中雜質甲、乙進行推斷。
根據(jù)金屬完全反應放出氫氣質量的計算公式:金屬化合價金屬相對原子質量×金屬質量得到:
6g鋅完全反應放出氫氣的質量=265×6g≈0.18g<0.2g,
則該鋅粉中的M應該是能與酸反應放出氫氣的金屬,且同等質量的金屬甲完全反應產(chǎn)生氫氣質量大于鋅;而D選項中銅不能與酸反應產(chǎn)生氫氣,故D不正確;
而等質量的鐵、鋁、鎂與酸完全反應放出氫氣的質量都比鋅大,因此M可能是鐵、鋁和鎂;
6g鐵與酸完全反應放出氫氣的質量=25630.向等質量的鋅粉和鐵粉中加入過量的稀硫酸,下列圖像能正確反映其對應關系的是(
)A.
B.
C.
D.
【答案】C【解析】本題是圖像的判斷題,解答時要通過題目要求分析涉及到的各物質之間量的關系,結合變化趨勢先做出判斷,如隨著橫坐標物質量的變化,縱坐標表示的物質的量的變化趨勢,增加或降低等,再確定圖形中的起點、終點、轉折點是否符合題意。
AB、等質量的鋅粉和鐵粉中加入過量的稀硫酸,最終反應結束后,鐵產(chǎn)生氫氣質量大于鋅,AB不符合題意;
CD、反應的硫酸質量相等時,生成氫氣質量相等,最終鐵和稀硫酸反應生成的氫氣比鋅多,C符合題意,D不符合題意;
故選C。二、填空題31.
銀銅合金廣泛用于航空工業(yè),從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下:(1)可將銅絲浸入
溶液中來驗證銅、銀兩種金屬的活動性強弱.(2)寫出渣料加入稀硫酸反應的化學方程式
.(3)硫酸銅溶液可用于制備硫酸銅晶體,其基本操作是
、冷卻結晶、過濾.(4)理論上銀銅合金廢料中的銅可完全轉化為硫酸銅.已知廢料的質量為100kg,若最后所得的硫酸銅溶液中含80kg硫酸銅,則廢料中銅的質量分數(shù)為
.【答案】AgNO3;CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;蒸發(fā)濃縮;32%【解析】(1)銅的金屬活動性比銀強,所以將銅絲浸入AgNO3溶液中來驗證銅、銀兩種金屬的活動性強弱;(2)渣料中含有氧化銅,氧化銅與稀硫酸發(fā)生反應生成硫酸銅和水,其反應方程式是:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;(3)硫酸銅溶液可用于制備硫酸銅晶體,其基本操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾;(4)80kgCuSO4中Cu的質量=80kg×6464+96則100kg廢料中銅的質量分數(shù)為:32kg100kg故答案是:(1)AgNO3;(2)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;(3)蒸發(fā)濃縮;(4)32%.(1)根據(jù)金屬活動性順序,驗證金屬的活動性順序是否合理,可根據(jù)“反應則活潑,不反應則不活潑”進行分析判斷;(2)根據(jù)反應物、生成物書寫化學反應方程式,注意要配平;(3)硫酸銅溶液水解成的硫酸難溶解,可以通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶得到硫酸銅晶體;(4)根據(jù)硫酸銅的分子式求得銅元素的質量,再來計算廢料中銅的質量分數(shù).32.
某化學小組向一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量的Mg粉,充分反應后過濾得溶液A和固體B對濾液A所含的溶質有以下幾種猜想:①Mg(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2②Mg(NO3)2、Cu(NO3)2③Mg(NO3)2、AgNO3④只有Mg(NO3)2經(jīng)過討論大家一致認為不合理的猜想是
(填標號),其理由是
.【實驗探究】若猜想④成立,通過以下實驗可確定固體B的成分,請將下表填寫完整.實驗步驟現(xiàn)
象固體B的成分
有氣泡產(chǎn)生
【答案】③;鎂先與硝酸銀反應;取固體加入鹽酸;鎂、銅和銀【解析】向一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量的Mg粉,鎂在銅和銀的前面,故鎂能與硝酸銀反應生成硝酸鎂和銀,能與硝酸銅反應生成硝酸鎂和銅,且鎂先與硝酸銀反應,故猜想③錯誤,因為不可能鎂先與硝酸銅反應,故填:③,鎂先與硝酸銀反應;猜想④成立,則溶液中含有硝酸鎂,固體成分中一定含有銅和銀,可能含有鎂,當加入鹽酸時有氣泡產(chǎn)生,說明一定含有鎂,故固體B的成分是鎂、銅和銀,故填:取固體加入鹽酸,鎂、銅和銀.根據(jù)已有的金屬活動性順序的意義進行分析解答,在金屬活動性順序中,位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來,據(jù)此解答.33.
某化工廠的廢液中含有硝酸銀、硝酸亞鐵和硝酸鋅.某同學取適量的上述廢液樣品,將一定質量的鎂粉加入樣品中,充分反應后過濾,得到濾液和濾渣.請?zhí)羁眨海?)若得到的濾液為淺綠色,則濾液中的溶質一定含有
(填寫化學式,下同),可能含有
.(2)若得到的濾液為無色,則濾渣中至少含有
種金屬.(3)反應后得到濾渣的質量
(選填“小于”、“大于”或“等于”)反應前加入鎂粉的質量.【答案】Zn(NO3)2、Mg(NO3)2、Fe(NO3)2;AgNO3;Ag、Fe;大于【解析】(1)將一定質量的鎂粉加入樣品中,鎂先和硝酸銀反應,再和硝酸亞鐵反應,最后和硝酸鋅反應,若得到的濾液為淺綠色,說明硝酸亞鐵沒有完全反應或沒有反應,則濾液中的溶質一定含有硝酸銀和鎂反應生成的Mg(NO3)2、沒有反應的Zn(NO3)2和Fe(NO3)2;如果鎂的量很少,則硝酸銀可能有一部分沒有反應,因此可能含有AgNO3;(2)若得到的濾液為無色,說明硝酸銀和硝酸亞鐵已經(jīng)完全反應,硝酸鋅是否反應無法確定,因此濾渣中至少含有Ag、Fe種金屬;(3)鎂和硝酸銀、硝酸亞鐵、硝酸鋅反應的化學方程式及其質量關系為:Mg+2AgNO3=Mg(NO3)2+2Ag,Mg+Fe(NO3)2=Mg(NO3)2+Fe,Mg+Zn(NO3)2=Mg(NO3)2+Zn,24
216
24
56
24
65由反應的質量關系可知,反應后得到濾渣的質量大于反應前加入鎂粉的質量.故填:Zn(NO3)2、Mg(NO3)2、Fe(NO3)2;AgNO3;Ag、Fe;大于.鎂能和硝酸銀反應生成硝酸鎂和銀,能和硝酸亞鐵反應生成硝酸鎂和鐵,能和硝酸鋅反應生成硝酸鎂和鋅;硝酸亞鐵溶液是淺綠色溶液.34.鎂、鋁、鋅的混合物40g與足量的稀硫酸完全反應,蒸發(fā)水后得到136g固體,則反應過程中放出氫氣的質量為
g。【答案】2【解析】首先用固體質量減去原來金屬混合物的質量得到其中硫酸根的質量,再根據(jù)稀硫酸的化學式得到其中氫元素和硫酸根的質量之比,進而計算出氫元素的質量,即產(chǎn)生氫氣的質量。
鎂、鋁、鋅都能夠和稀硫酸反應生成氫氣,生成硫酸鎂、硫酸鋁、硫酸鋅的混合物136g,
根據(jù)反應前后元素質量不變,則硫酸鎂、硫酸鋁、硫酸鋅三種物質的混合物中含硫酸根的質量為:
136g-40g=96g;
硫酸的化學式為H2SO4,其中氫元素與硫酸根的質量比:(1×2):(32+16×4)=1:48,
則硫酸中所含硫酸根的質量為96g時,對應氫元素的質量為x,
x96g=148,35.已知氯氣的氧化性很強,與金屬發(fā)生反應一般生成高價態(tài)的金屬氯化物?,F(xiàn)有銅、鋁、鎂、鐵、鋅五種金屬中的兩種組成的混合物,取該混合物4g與足量的氯氣反應后,固體質量增加7.1g;等質量的該金屬混合物投入足量的鹽酸中,產(chǎn)生氫氣0.2g。金屬混合物的組成情況可能有________種,分別為________?!敬鸢浮?;鋁和鋅,鎂和鋅【解析】分兩步對問題采用極端假設的方法進行①假設只有一種金屬與氯氣反應;②假設只有一種金屬反應生成了0.2g氫氣,,據(jù)此取兩者的重合部分即可。
由題意中關于氯氣的特點可建立如下的反應關系:
Cu+Cl2=
CuCl2
;2Al+3Cl2=2AlCl3
;Mg+Cl2=MgCl2
;2Fe+3Cl2=2FeCl3
固體質量增加7.1g,即Cl的質量為7.1g,若僅有一種金屬,且增加7.1g,則根據(jù)反應關系可求得金屬的質量分別是:Cu6.4g;Al1.8g;Mg2.4g;Fe3.73g;Zn6.5g,
而混合物4g意味著兩者質量的平均值可能等于4克,即一種金屬的質量大于4克,另一種小于4克,
故可能的組合為Cu---Al;Cu---Mg;Cu---Fe;Zn---Al;Zn---Mg;Zn---Fe六種。
同理,若僅有一種金屬,產(chǎn)生氫氣0.2g,則依據(jù)金屬與鹽酸反應的方程式可計算出對應的金屬質量分別是:Al1.8g;Mg2.4g;Fe5.6g;Zn6.5g,
而混合物4g意味著兩者質量的平均值可能等于4克,即一種金屬的質量大于4克,另一種小于4克,故可能的組合為Cu---Al;Cu---Mg;Zn---Al;Zn---Mg;Al---Fe;Mg---Fe六種。
符合兩種情況的共4種:Cu---Al;Cu---Mg;Zn---Al;Zn---Mg。但五種金屬中要排除銅和鐵,原因是銅不與鹽酸反應而會與氯氣反應,鐵與鹽酸反應生成FeCl2而與氯氣反應生成FeCl3,均不能同時滿足固體質量增加7.1g并產(chǎn)生氫氣0.2g的要求。
故答案為:2;鋁和鋅、鎂和鋅
36.如圖所示,R是滑動變阻器,它的金屬滑片垂直固定在等臂金屬杠桿的中央且可以隨杠桿左右移動。杠桿兩端分別懸掛100g等體積的Mg金屬球和Fe金屬球,此時杠桿平衡。再將兩球同時分別浸沒到100g質量分數(shù)為9.8%的稀硫酸中,反應過程中金屬球排開液體的體積及杯內液體密度變化忽略不計。則可觀察到:(1)反應過程中溶液變色的是________(填“左邊”或“右邊”)的燒杯。(2)從反應開始到結束,燈泡L的亮暗情況為________?!敬鸢浮浚?)右
(2)先變亮再變暗【解析】常見金屬能與氧氣反應,也能與鹽酸,硫酸及鹽溶液反應.
(1)鐵能和稀硫酸溶液反應生成硫酸亞鐵,硫酸亞鐵顏色為綠色,故右邊燒杯溶液變色;
(2)開始鎂反應快,鐵反應慢,故右邊質量大,杠桿右端下沉,滑片向右移動,電阻減小,電流增大,燈泡變亮;
100克鎂和鐵與100克質量分數(shù)9.8%稀硫酸反應,鎂只需要2.4克,鐵只需5.6克,故鎂剩余的多,導致左邊質量大,滑片向左移動,電阻變大,電流變小,燈泡變暗。
故答案為:(1)右;(2)先變亮再變暗37.請運用化學知識回答以下問題(1)生鐵和鋼的主要成分是________
,煉鐵的主要設備是________
.(2)已知試管內的鎂條和鐵片表面均被打磨潔凈,且形狀、大小均相同;同時加入兩支試管中的稀鹽酸的質量和質量分數(shù)均相等.兩支長頸漏斗中產(chǎn)生的現(xiàn)象的不同之處是________
.若實驗所用的金屬均過量,則甲裝置中產(chǎn)生的H2比乙裝置中產(chǎn)生的H2質量________
(填“多”、“少”或“相等”).(3)衣服上的油污用汽油洗比用水洗效果更好,原因是________
,但若在水中加入洗滌劑,也會有很好的洗滌效果,原因是洗滌劑可以起到________作用.【答案】(1)鐵;高爐
(2)甲的長頸漏斗中液面上升的比乙中高;相等
(3)油脂易溶于汽油;乳化【解析】(1)生鐵是含碳量為2%~4.3%的鐵合金,而鋼是含碳量為0.03%~2%的鐵合金,生鐵和鋼主要成分都是鐵,工業(yè)煉鐵在高爐中進行,故填:鐵;高爐;(2)從裝置圖看出,都是密閉的系統(tǒng),為了觀察水被壓入漏斗中的量,因此是比較相同時間內鎂、鐵與稀鹽酸反應放出熱量的多少的;因為鎂和酸反應快,放出的熱量多,所以甲裝置長頸漏斗中的液面比乙裝置中的高;如金屬過量,生成氫氣的多少就由酸的量決定,酸的量是相同的,因此放出的氫氣質量也相等,故填:甲的長頸漏斗中液面上升的比乙中高;相等;(3)油污不溶于水,而易溶于汽油等有機溶劑;洗滌劑具有乳化作用,可以使油污乳化.故填:油脂易溶于汽油;乳化.(1)根據(jù)生鐵和鋼都是鐵的合金,以及煉鐵的設備來分析;(2)從提供的藥品和裝置的特點來分析實驗目的.活動性強的金屬與酸反應劇烈,單位時間內放出的熱量多,由此可推知反應現(xiàn)象.如金屬過量,生成氫氣的多少就由酸的量決定;(3)根據(jù)油污在水和汽油中溶解性不同、洗滌劑去油污的原理進行分析解答即可.38.鐵在空氣中生銹的原因是鐵跟空氣中的發(fā)生了
反應,如果把鐵放入到鹽酸中,反應后跟反應前相比,溶液的質量
(填“減小”“不變”“增大”)?!皾穹掋~”的原理是硫酸銅溶液和鐵反應,該反應的化學方程式是
?!敬鸢浮克脱鯕猓辉龃螅籉e+CuSO4=Cu+FeSO4【解析】鐵與水和氧氣同時接觸時容易生銹,因此隔絕水和氧氣可以防止鐵制品生銹;
鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣;
硫酸銅和鐵反應生成硫酸亞鐵和銅。
鐵在空氣中生銹的原因是鐵跟空氣中的水和氧氣發(fā)生了反應;
鐵和稀鹽酸反應的化學方程式及其鐵和氫氣的質量比為:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56
2
即當有56份質量的鐵反應時生成2份質量的氫氣,隨著反應的進行,溶液的質量在增大。
硫酸銅和鐵反應的化學方程式為:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
故答案為:水和氧氣
增大
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4三、實驗探究題39.“一般不用K、Ca、Na等活潑金屬來置換鹽溶液中的其他金屬元素”,這是教科書上的一句話。小科對此進行了思考,并查閱資料,對金屬鈉和硫酸銅溶液的反應進行探究。【查閱資料】鈉常溫下就能與水發(fā)生劇烈反應,反應方程式為:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑?!咎岢霾孪搿坎孪胍?金屬鈉和硫酸銅溶液反應會有銅生成。猜想二:金屬鈉和硫酸銅溶液反應,生成的沉淀只有氫氧化銅?!緦嶒灱艾F(xiàn)象】切取不同大小的鈉塊分別投入到兩種不同濃度的硫酸銅溶液中,有關產(chǎn)生沉淀的現(xiàn)象如下表所示。實驗編號鈉塊大小硫酸銅溶液實驗中產(chǎn)生沉淀的現(xiàn)象①綠豆大小稀溶液10ml產(chǎn)生藍綠色沉淀②綠豆大小濃溶液10ml產(chǎn)生藍色絮狀沉淀③豌豆大小稀溶液10ml產(chǎn)生藍色絮狀沉淀④豌豆大小濃溶液10ml產(chǎn)生藍色絮狀沉淀,并出現(xiàn)黑色固體小科咨詢老師后得知藍綠色沉淀為堿式銅鹽。(1)【實驗結論】a.上述實驗中均未觀察到________色固體生成,由此判斷猜想一錯誤b.實驗①中觀察到的沉淀是藍綠色的,由此判斷猜想二也錯誤。(2)【實驗反思】a.實驗中生成氫氧化銅沉淀的原理是________。b.由上述實驗過程可知,導致鈉和硫酸銅溶液反應的產(chǎn)物不同的因素有________。c.為了用鈉置換硫酸銅中的銅元素,小科設計了如下實驗方案:方案一:把鈉塊和無水硫酸銅直接混合,在干燥的空氣中加熱。方案二:把鈉塊和無水硫酸銅直接混合,隔絕空氣加熱。請從兩個方案中選出合理的方案,并說明理由:________?!敬鸢浮浚?)紅
(2)鈉和水反應生成氫氧化鈉,生成的氫氧化鈉與硫酸銅反應生成氫氧化銅藍色沉淀;鈉塊的大??;硫酸銅溶液的濃度;方案二;隔絕空氣加熱,能避免鈉在空氣中被氧化【解析】本題有一定難度,熟練掌握控制變量法的應用、金屬的物理性質與化學性質、堿的化學性質等是正確解答本題的關鍵?!緦嶒灲Y論】(1)根據(jù)題意,猜想一猜想有銅生成,銅是紅色金屬,進行分析解答;【實驗反思】(1)由題意,鈉常溫下就能與水發(fā)生劇烈反應,生成氫氧化鈉,氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉,進行分析解答;(2)由實驗及現(xiàn)象,切取不同大小的鈉塊分別投入到兩種不同濃度的硫酸銅溶液中,有關產(chǎn)生沉淀的現(xiàn)象,進行分析解答;(3)根據(jù)鈉的金屬活動性很強,能與空氣中的氧氣反應,進行分析解答?!緦嶒灲Y論】(1)猜想一猜想有銅生成,銅是紅色金屬,由實驗結論,猜想一錯誤,則上述實驗中均未觀察到紅色固體生成;(2)【實驗反思】(1)由題意,鈉常溫下就能與水發(fā)生劇烈反應,生成氫氧化鈉,生成的氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應生成氫氧化銅藍色沉淀和硫酸鈉;(2)由實驗及現(xiàn)象,切取不同大小的鈉塊分別投入到兩種不同濃度的硫酸銅溶液中,有關產(chǎn)生沉淀的現(xiàn)象,則鈉塊大小相同,硫酸銅溶液濃度不同,產(chǎn)生的沉淀不同;鈉塊大小不同,硫酸銅溶液濃度相同,產(chǎn)生的沉淀不同;則導致鈉和硫酸銅溶液反應的產(chǎn)物不同的因素有鈉塊的大小、硫酸銅溶液的濃度;(3)鈉的金屬活動性很強,能與空氣中的氧氣反應,要避免鈉在空氣中被氧化,方案二隔絕空氣加熱,能避免鈉在空氣中被氧化,故方案二是合理的;故答案為:【實驗結論】(1)紅;【實驗反思】(1)鈉和水先反應生成氫氧化鈉,生成的氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應生成氫氧化銅藍色沉淀;(2)鈉塊的大小、硫酸銅溶液的濃度;(3)方案二;隔絕空氣加熱,能避免鈉在空氣中被氧化。40.為了比較甲、乙兩種金屬的活動性強弱和相對原子質量大小,小吳設計了一套實驗裝置(如圖)。他取兩種金屬(表面積相同)各m克,分別加入足量的稀硫酸(相同質量和質量分數(shù))進行反應。在相同條件下測定不同時間內收集到的氣體體積,實驗記錄如下表:反應時間(秒)20406080100120140收集到的氣體體積(毫升)甲金屬256095130160170170乙金屬3075120150150150150(1)由實驗結果可知:金屬活動性較強的是________。(2)為使得到的實驗數(shù)據(jù)準確,小吳開始收集氣體的時間點應該是________。A.導管口一有氣泡冒出時
B.冒出氣泡連續(xù)且均勻時
C.檢驗產(chǎn)生的氣體純凈時(3)根據(jù)已有實驗數(shù)據(jù),要比較甲、乙兩種金屬的相對原子質量大小,還需知道_______。A.參加反應的硫酸質量
B.生成物中金屬元素的化合價【答案】(1)乙
(2)A
(3)B【解析】可以根據(jù)相同的時間產(chǎn)生氣體的多少來比較金屬的活潑性。(1)由圖表格中的數(shù)據(jù)可以看出:最后甲生成的氫氣的質量比乙大,但是乙在單位時間內產(chǎn)生的氫氣卻比甲多,所有由此判斷乙的金屬活動性較強。
(2)為使得到的實驗數(shù)據(jù)準確,應該在有氣泡冒出時就應該收集。
(3)根據(jù)金屬與酸反應生成氫氣的質量=金屬的化合價金屬的相對原子質量×金屬的質量,所41.鎂是一種活潑金屬,除了能與氧氣反應,還可以和氮氣、二氧化碳反應。而錫在空氣中加熱只和氧氣反應生成白色的二氧化錫固體。(1)鎂與氮氣反應,生成黃色的氮化鎂固體,在物質分類上氮化鎂屬于純凈物中的________。(2)鎂與二氧化碳在點燃的條件下生成碳單質和氧化鎂,寫出鎂與二氧化碳反應的化學方程式:________。(3)以下是俄國化學家羅蒙諾索夫為測定質量守恒定律曾開展的實驗:①稱量一定量的金屬錫粉,放在如圖所示裝置的電熱板上(電熱板不與容器內任何物質反應),稱量裝置總質量。②通電使錫粉完全反應,生成白色固體。③打開密封塞聽到了“咝咝的聲響”,這是空氣進入容器所發(fā)出的。稱量白色固體比原金屬錫
粉質量增加為Δm1。④把白色固體放回原容器里(容器中空氣組成恢復到初始狀態(tài)),重新稱量裝置的總質量,比反應開始前質量增加為Δm2。⑤分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)Δm1=Δm2。在下列關于實驗的說法中正確的是
。A.金屬錫粉不足量結論仍成立
B.用鎂粉代替錫粉結論仍成立
C.實驗過程中沒有密封塞結論仍成立【答案】(1)化合物
(2)2Mg+CO22MgO+C
(3)A,B,C【解析】(1)根據(jù)化合物定義分析;(2)根據(jù)方程式書寫方法分析;(3)根據(jù)實驗原理分析。(1)氮化鎂由兩種元素組成,屬于化合物;
(2)鎂與二氧化碳在點燃的條件下生成碳單質和氧化鎂,反應方程式為2Mg+CO22MgO+C;
(3)因該實驗是利用錫粉增重質量為反應的錫與氧氣反應時氧氣的質量,所以錫不足量結論仍成立,A正確;鎂也能與空氣中成分發(fā)生化學反應,也可測定質量守恒定律,B正確;由該實驗原理與操作分析可知,裝置不用密封,C正確;
故答案為:(1)化合物;(2)2Mg+CO22MgO+C;(3)ABC。42.
某學習同學在做“氫氣在空氣中燃燒”實驗時,對生成物的成分產(chǎn)生了質疑:水和過氧化氫具有相同的組成元素,那么氫氣在空氣中燃燒除生成水外,是否有過氧化氫生成呢?帶著疑問,該小組同學利用如圖所示實驗裝置進行了以下探究.
【提出猜想】氫氣在空氣中燃燒除生成水,還有過氧化氫生成.【查閱資料】(1)在一定條件下(低溫環(huán)境下),氫氣在空氣中燃燒除生成水外,還有過氧化氫生成.(2)過氧化氫溶液能使無色的淀粉碘化鉀溶液變藍色.(1)【實驗探究】
主要步驟
主要現(xiàn)象
實驗結論
①將注射器內的稀硫酸接入到盛有鋅粒的錐形瓶中
在鋅粒表面有________
產(chǎn)生
反應的化學方程式為________
②點燃經(jīng)驗純后的氫氣,用底部結有并冰的小燒杯罩在火焰上方,用漏斗和試管收集所得液體.向試管中加入________
氫氣燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰,試管中液體由無色變________
色
氫氣在空氣中燃燒有過氧化氫生成(2)【評價反思】實驗中將氫氣燃燒的火焰對著冰,冰的作用是________
(填序號).①用冰有利于吸收氫氣燃燒產(chǎn)生的氣體②用冰創(chuàng)設低溫環(huán)境,使部分氫氣燃燒產(chǎn)生一定量的過氧化氫③有利于生成的過氧化氫和較低的溫度下溶入冰融化成的水中,便于收集(3)【拓展分析】除氫氣和氧氣反應會生成兩種氧化物外,金屬鈉也具有類似的化學性質:金屬鈉露置在空氣中與氧氣反應,生成氧化鈉;鈉在空氣中燃燒,生成過氧化鈉(Na2O2).請寫出鈉在空氣中燃燒的化學方程式:________
.此反應的基本類型是________
反應.【答案】(1)氣泡;Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;淀粉碘化鉀溶液;藍
(2)①②③
(3)2Na+O2Na2O2;化合【解析】【查閱資料】①鋅與硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣,所以在鋅粒表面有氣泡產(chǎn)生;方程式為:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;②由于過氧化氫溶液能使無色的淀粉碘化鉀溶液變藍色,氫氣在空氣中燃燒有過氧化氫生成,可以點燃經(jīng)驗純后的氫氣,用底部結有并冰的小燒杯罩在火焰上方,用漏斗和試管收集所得液體.向試管中加入無色的淀粉碘化鉀溶液,試管中液體由無色變會變藍色,說明氫氣在空氣中燃燒有過氧化氫生成;【評價反思】實驗中將氫氣燃燒的火焰對著冰,冰創(chuàng)設低溫環(huán)境,促使部分氫氣燃燒產(chǎn)生一定量的過氧化氫,并冷卻燃燒產(chǎn)生的氣體,有利于生成的過氧化氫和較低的溫度下溶入冰融化成的水中,便于收集;故選:①②③【拓展分析】過氧化鈉與過氧化氫有類似結構,金屬鈉在空氣中燃燒會生成過氧化鈉,過氧化鈉的化學式為Na2O2;反應的化學方程式為2Na+O2Na2O2,該反應符合“多變一”特征,屬于化合反應.故答案為:【查閱資料】①氣泡;Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;②淀粉碘化鉀溶液;藍.【評價反思】①②③;【拓展分析】2Na+O2Na2O2;化合.【查閱資料】①鋅與硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣;②過氧化氫溶液能使無色的淀粉碘化鉀溶液變藍色;【評價反思】冰創(chuàng)設低溫環(huán)境,促使部分氫氣燃燒產(chǎn)生一定量的過氧化氫,并冷卻便于收集.【拓展分析】金屬鈉在空氣中燃燒會生成過氧化鈉.根據(jù)反應特征確定反應類型.43.
金屬活動性順序在工農業(yè)生產(chǎn)和科學研究中有重要應用.(1)鋁比較活潑,為什么鋁制品卻有很好的抗腐蝕性能?(2)農業(yè)上不能用鐵制容器配制農藥波爾多液(含硫酸銅),請用方程式解釋.(3)探究實驗:分別用不同量的鋅加入到一定量的Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3混合溶液中,充分反應后過濾.以下是不同情況下對固體或和濾液成分的探究.①若向所得固體上滴鹽酸有氣泡產(chǎn)生,則該固體含有的金屬為________.②猜想:濾液中溶質為Mg(NO3)2、Zn(NO3)2、AgNO3,請分析該猜想不合理的原因________
.【答案】(1)在常溫下與空氣中的氧氣發(fā)生化學反應,使鋁的表面生成了一層致密的氧化鋁薄膜,從而阻止了內部的鋁進一步氧化
(2)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
(3)銀、銅、鋅;鋅有剩余,溶液中銀、銅全部被置換出來,濾液中不可能含有AgNO3【解析】(1)通常情況下鋁制品很耐腐蝕,這是因為鋁在常溫下與空氣中的氧氣發(fā)生化學反應,使鋁的表面生成了一層致密的氧化鋁薄膜,從而阻止了內部的鋁進一步氧化;(2)鐵和硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵,化學方程式為:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;(3)在金屬活動性順序中,鎂>鋅>氫>銅>銀,故鋅不能與Mg(NO3)2溶液反應;鋅先與硝酸銀反應生成銀和硝酸鋅,當硝酸銀完全反應會,鋅再與硝酸銅反應生成銅和硝酸鋅.①若向所得固體上滴鹽酸有氣泡產(chǎn)生,說明固體中有鋅,鋅有剩余,則溶液中銀、銅全部被置換出來,所以,則該固體含有的金屬為銀、銅、鋅;②由于向所得固體上滴鹽酸有氣泡產(chǎn)生,說明固體中有鋅,鋅有剩余,則溶液中銀、銅全部被置換出來,則濾液中不可能含有AgNO3.故答案為:(1)在常溫下與空氣中的氧氣發(fā)生化學反應,使鋁的表面生成了一層致密的氧化鋁薄膜,從而阻止了內部的鋁進一步氧化;(2)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;(3)①銀、銅、鋅;②鋅有剩余,溶液中銀、銅全部被置換出來,濾液中不可能含有AgNO3.(1)以根據(jù)鋁的化學性質方面進行分析回答;(2)根據(jù)反應物、生成物和反應條件及質量守恒定律的兩個原則,寫出正確的化學方程式;(3)在金屬活動性順序中,氫前的金屬能與酸反應生成氫氣,位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來,利用此知識分析即可.44.
某學習小組在完成教材“實驗探究9﹣3比較不同金屬與酸反應的劇烈程度”時發(fā)現(xiàn),鋁片與稀鹽酸反應比與稀硫酸反應明顯劇烈得多.(1)鋁與鹽酸反應的化學方程式為________
.(2)【提出問題】是否因為酸的組成不同或反應條件不同,從而導致反應劇烈程度明顯不同呢?【查閱資料】①參加反應的物質的性質越活潑,反應越劇烈.②溫度越高,反應物濃度越大,反應物間接觸面積越大,反應越劇烈.③稀鹽酸由H+、Cl﹣和H2O組成,稀硫酸由H+、SO42﹣和H2O組成.【實驗探究】在常溫下,取兩片質量、形狀相同的鋁片(均去掉氧化膜),分別加入到盛有體積相同、pH相同的稀硫酸和稀鹽酸的兩支大小相同的試管中,鋁片在稀鹽酸中反應比在稀硫酸中反應明顯劇烈.【猜想與假設】出現(xiàn)上述現(xiàn)象的可能原因是:假設①SO42﹣對鋁與酸的反應有抑制作用.假設②________
.【實驗驗證】設計實驗對上述假設進行驗證:①向上述稀鹽酸中加入少量________
等可溶性硫酸鹽,如果反應變緩,則假設①成立.②向上述稀硫酸中加入少量氯化鈉等可溶性氧化物,如果反應更劇烈,則假設②成立.【分析與應用】(1)稀鹽酸、稀硫酸能與鋁反應的原因是它們的溶液中都含有________
;反應劇烈程度明顯不同,是因為含有的陰離子不同.(2)如果上述假設都成立,要使上述稀硫酸與鋁反應的劇烈程度加大,可以采取的措施有:①加入可溶性氯化物,②________
,③________
,④將鋁片改換成鋁絲.【答案】(1)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(2)Cl﹣對促進鋁和鹽酸的反應有促進作用;硫酸鈉等;
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