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随着新课程标准的不断实施,化学命题打破了传统、封闭、单一的学科界限,化学与数学、物理、生物等学科的联系日趋密切,体现了初中阶段学科之间的交融、渗透与融合,成为中考化学命题的一大亮点,现将近几年各地中考试题中的金属综合考题归类分析如下。
1.金属与溶液知识的综合
例1图1甲是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线图。
(1)甲图中,t2℃时,A、B、C三种物质的溶解度最大的是。P点所表示的含义为。
(2)t℃时,将B物质的不饱和溶液转变成饱和溶液可采取的方法有 。
(3)如乙图所示,20℃时,把试管放入盛有X的饱和溶液的烧杯中,在试管中加入几小段镁条,再加入5mL稀盐酸,立即产生大量气泡,同时烧杯中出现浑浊,则X可能为A、B、C三种固体物质中的哪一种?
解析:(3)中隐含的信息是,镁条与盐酸反应放出热量,导致烧杯中X的饱和溶液温度升高,烧杯中出现浑浊说明有X析出,因此可推知X的溶解度随温度升高而减小。
答案:(1) A,在t1℃时,B、C两物质的溶解度相同;(2) 降低温度、加入B物质或蒸发溶剂;(3)C。
2.金属与天平知识的综合
例2如图2所示,烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸,天平调平后,同时向两烧杯中分别加入等质量的锌片和铁片,则从反应开始到金属完全反应的过程中,天平指针指向的变化是()。
A.向左偏 B.向右偏
C.先向左偏后向右偏 D.先向右偏后向左偏
解析:金属锌的活动性比金属铁的活动性强,锌与盐酸反应剧烈,产生氢气快,所以天平首先偏向右边。由于金属完全参加反应,等质量的铁和锌与足量盐酸反应时,铁产生的氢气比锌产生的氢气多,所以天平最终偏向左边。由此可知整个过程中天平先向右偏后向左偏。答案为D。
3.金属与压强知识的综合
例3图3甲、乙两个装置均可通过胶头滴管向锥形瓶中滴加某种液体,达到使气球鼓起的目的,锥形瓶和胶头滴管放入物质正确的一组是( )。
解析:装置中的小气球鼓起来,是集气瓶内气体压强变化所致。对甲装置来说,瓶内气压减小(气体参加反应),气球才会鼓起来;对乙装置来说,瓶内气体压强增大(有新气体产生),气球才会鼓起来。CO2与NaOH反应导致气压减小,锌粒与稀硫酸反应产生气体,气压变大,二者均能使各自装置中的小球鼓起来。答案为D 。
4.金属与杠杆知识的综合
例4在杠杆的两端分别挂着质量和体积都相同的铁球和铝球,这时杠杆平衡。将两球分别浸没在质量相同、溶质的质量分数也相同的稀硫酸中,如图4所示,直至两个烧杯中均没有气泡产生为止,两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中正确的是()。
A.铁球一定是空心的
B.拿掉烧杯后,杠杆仍然平衡(金属球上附着的液体忽略不计,下同)
C.拿掉烧杯后,要想使杠杆平衡,支点应向N移动
D.拿掉烧杯后,要想使杠杆平衡,支点应向M移动
解析:铁球和铝球的质量和体积都相同,而铝的密度比铁小,由此可知铁球一定是空心的;铁球和铝球与稀硫酸充分反应后,外形变化不大且无孔洞出现,说明稀硫酸量不足。消耗等质量的稀硫酸所需铁的质量比铝的质量大,因此剩余的铁球质量比铝球质量小,拿掉烧杯后,要想使杠杆平衡,支点应向N移动。答案为A、C。
5.金属与力学知识的综合
例5在课外活动中,老师要求学生自制一个总质量为400克左右,不使用电力的四轮小车,并且比一比谁的小车在摩擦力很小的水平道路上一次运行的距离最远。张明制作了如图5所示的一辆小车,他往试管中加入两种试剂,塞紧塞子,过一会小车向前运动了。
(1)理论上,在加入的两种试剂总质量相同的条件下,请在下列试剂中选择最符合比赛要求的试剂:①锌粉,②铁粉,③铜粉,④10%的稀硫酸,⑤10%的盐酸溶液。你选择的试剂是 (填序号),在试管中发生反应的化学方程式为 。
(2)在加入的两种试剂总质量相同的条件下,若要使小车的运动速度比(1)中所选试剂快,应往试管中加入哪两种试剂 (填序号,从上一小题中提供的试剂中选)。(提示:10%的稀硫酸比10%的盐酸溶液pH要大)
(3)若仍选用以上试剂,在不改变试剂质量及道路和动力的条件下,如何使张明的小车跑得更远?请提出一种改进的方法。
(4)有同学根据同样的推进原理,但不进行化学反应,也能使小车运动。他选用的方法可能是。
解析:要使四轮小车运动,试剂之间必须发生反应且产生气体。常温下,铜与稀硫酸和盐酸不发生置换反应,不能产生氢气。反应产生的气体越多,小车运行的距离就越远。在两种试剂总质量相同的条件下,铁粉与盐酸反应产生的氢气最多,该反应的化学方程式为Fe+2HCl = FeCl2 + H2↑。要使小车的运动速度加快,则要求反应产生气体的速率加快。金属的活动性越强、酸的酸性越强,反应速率就越快,锌的金属活动性比铁要强,10%的盐酸比10%的稀硫酸溶液的酸性强,因此应选用锌粉和稀盐酸。在不改变试剂质量及道路和动力的条件下,小车的质量越轻跑得越远,因此应选用密度小的材料做小车,不进行化学反应也能使小车运动,必须受气体作用,因此可选用易升华的物质作原料,如干冰等。
答案:(1)②⑤,Fe+2HCl = FeCl2 + H2↑;(2)①⑤;(3)用密度小的材料制作小车;(4)向试管中加入适量干冰。
6.金属与图像知识的综合
例6向一定量的铁粉中逐滴加入稀硫酸至过量,图6是反应过程中某物质的质量Y随加入稀硫酸的质量变化的关系,则Y不可能表示( )。
A.消耗铁粉的质量
B.生成硫酸亚铁的质量
C.溶液的总质量
D.生成氢气的质量
解析:铁与硫酸发生的化学反应为Fe+H2SO4=
FeSO4+H2↑, 随着反应的不断进行,消耗铁粉的质量不断增加,生成FeSO4和H2的质量也不断增加,当铁粉全部反应完时,所消耗铁粉的质量、生成FeSO4和H2的质量也不再变化,但随着H2SO4溶液的继续加入,溶液的总质量将继续增加,不会固定不变。答案为 C。
1.金属与溶液知识的综合
例1图1甲是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线图。
(1)甲图中,t2℃时,A、B、C三种物质的溶解度最大的是。P点所表示的含义为。
(2)t℃时,将B物质的不饱和溶液转变成饱和溶液可采取的方法有 。
(3)如乙图所示,20℃时,把试管放入盛有X的饱和溶液的烧杯中,在试管中加入几小段镁条,再加入5mL稀盐酸,立即产生大量气泡,同时烧杯中出现浑浊,则X可能为A、B、C三种固体物质中的哪一种?
解析:(3)中隐含的信息是,镁条与盐酸反应放出热量,导致烧杯中X的饱和溶液温度升高,烧杯中出现浑浊说明有X析出,因此可推知X的溶解度随温度升高而减小。
答案:(1) A,在t1℃时,B、C两物质的溶解度相同;(2) 降低温度、加入B物质或蒸发溶剂;(3)C。
2.金属与天平知识的综合
例2如图2所示,烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸,天平调平后,同时向两烧杯中分别加入等质量的锌片和铁片,则从反应开始到金属完全反应的过程中,天平指针指向的变化是()。
A.向左偏 B.向右偏
C.先向左偏后向右偏 D.先向右偏后向左偏
解析:金属锌的活动性比金属铁的活动性强,锌与盐酸反应剧烈,产生氢气快,所以天平首先偏向右边。由于金属完全参加反应,等质量的铁和锌与足量盐酸反应时,铁产生的氢气比锌产生的氢气多,所以天平最终偏向左边。由此可知整个过程中天平先向右偏后向左偏。答案为D。
3.金属与压强知识的综合
例3图3甲、乙两个装置均可通过胶头滴管向锥形瓶中滴加某种液体,达到使气球鼓起的目的,锥形瓶和胶头滴管放入物质正确的一组是( )。
解析:装置中的小气球鼓起来,是集气瓶内气体压强变化所致。对甲装置来说,瓶内气压减小(气体参加反应),气球才会鼓起来;对乙装置来说,瓶内气体压强增大(有新气体产生),气球才会鼓起来。CO2与NaOH反应导致气压减小,锌粒与稀硫酸反应产生气体,气压变大,二者均能使各自装置中的小球鼓起来。答案为D 。
4.金属与杠杆知识的综合
例4在杠杆的两端分别挂着质量和体积都相同的铁球和铝球,这时杠杆平衡。将两球分别浸没在质量相同、溶质的质量分数也相同的稀硫酸中,如图4所示,直至两个烧杯中均没有气泡产生为止,两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中正确的是()。
A.铁球一定是空心的
B.拿掉烧杯后,杠杆仍然平衡(金属球上附着的液体忽略不计,下同)
C.拿掉烧杯后,要想使杠杆平衡,支点应向N移动
D.拿掉烧杯后,要想使杠杆平衡,支点应向M移动
解析:铁球和铝球的质量和体积都相同,而铝的密度比铁小,由此可知铁球一定是空心的;铁球和铝球与稀硫酸充分反应后,外形变化不大且无孔洞出现,说明稀硫酸量不足。消耗等质量的稀硫酸所需铁的质量比铝的质量大,因此剩余的铁球质量比铝球质量小,拿掉烧杯后,要想使杠杆平衡,支点应向N移动。答案为A、C。
5.金属与力学知识的综合
例5在课外活动中,老师要求学生自制一个总质量为400克左右,不使用电力的四轮小车,并且比一比谁的小车在摩擦力很小的水平道路上一次运行的距离最远。张明制作了如图5所示的一辆小车,他往试管中加入两种试剂,塞紧塞子,过一会小车向前运动了。
(1)理论上,在加入的两种试剂总质量相同的条件下,请在下列试剂中选择最符合比赛要求的试剂:①锌粉,②铁粉,③铜粉,④10%的稀硫酸,⑤10%的盐酸溶液。你选择的试剂是 (填序号),在试管中发生反应的化学方程式为 。
(2)在加入的两种试剂总质量相同的条件下,若要使小车的运动速度比(1)中所选试剂快,应往试管中加入哪两种试剂 (填序号,从上一小题中提供的试剂中选)。(提示:10%的稀硫酸比10%的盐酸溶液pH要大)
(3)若仍选用以上试剂,在不改变试剂质量及道路和动力的条件下,如何使张明的小车跑得更远?请提出一种改进的方法。
(4)有同学根据同样的推进原理,但不进行化学反应,也能使小车运动。他选用的方法可能是。
解析:要使四轮小车运动,试剂之间必须发生反应且产生气体。常温下,铜与稀硫酸和盐酸不发生置换反应,不能产生氢气。反应产生的气体越多,小车运行的距离就越远。在两种试剂总质量相同的条件下,铁粉与盐酸反应产生的氢气最多,该反应的化学方程式为Fe+2HCl = FeCl2 + H2↑。要使小车的运动速度加快,则要求反应产生气体的速率加快。金属的活动性越强、酸的酸性越强,反应速率就越快,锌的金属活动性比铁要强,10%的盐酸比10%的稀硫酸溶液的酸性强,因此应选用锌粉和稀盐酸。在不改变试剂质量及道路和动力的条件下,小车的质量越轻跑得越远,因此应选用密度小的材料做小车,不进行化学反应也能使小车运动,必须受气体作用,因此可选用易升华的物质作原料,如干冰等。
答案:(1)②⑤,Fe+2HCl = FeCl2 + H2↑;(2)①⑤;(3)用密度小的材料制作小车;(4)向试管中加入适量干冰。
6.金属与图像知识的综合
例6向一定量的铁粉中逐滴加入稀硫酸至过量,图6是反应过程中某物质的质量Y随加入稀硫酸的质量变化的关系,则Y不可能表示( )。
A.消耗铁粉的质量
B.生成硫酸亚铁的质量
C.溶液的总质量
D.生成氢气的质量
解析:铁与硫酸发生的化学反应为Fe+H2SO4=
FeSO4+H2↑, 随着反应的不断进行,消耗铁粉的质量不断增加,生成FeSO4和H2的质量也不断增加,当铁粉全部反应完时,所消耗铁粉的质量、生成FeSO4和H2的质量也不再变化,但随着H2SO4溶液的继续加入,溶液的总质量将继续增加,不会固定不变。答案为 C。