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专题08 金属的化学性质（讲练）
一、金属的化学性质
1、大多数金属可与氧气的反应
（1）铜与氧气反应化学方程式 ；反应的现象 ；
（2）铁与氧气反应化学方程式 ；反应的现象剧烈燃烧， ，放热， ；
（3）镁与氧气反应化学方程式 ；反应的现象剧烈燃烧， ，放热， ；
（4）铝与氧气反应化学方程式 ；反应的现象剧烈燃烧， ，放热， ；
2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑
（1）铁与盐酸反应化学方程式 ；反应的现象产生 ，金属 ，放热，溶液由无色变为浅绿色；
（2）镁与盐酸反应化学方程式 ；反应的现象产生大量气泡，金属 ，放热；
3、金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐（条件：“前换后，盐可溶”）
(“湿法冶金”原理)
铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式： ；反应的现象铁的表面覆盖着 ，溶液由 ；
铜与硝酸银溶液反应 ；反应的现象铜的表面覆盖着 ，溶液由 ；
金属与盐发生置换反应的条件： ① 三种金属除外；②盐必须为 ； ③在活动性中只能在 。
二、常见金属活动性顺序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
在金属活动性顺序里：
（1）金属的位置越靠前，它的
（2）位于 的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）
（3）位于前面的金属能把位于后面的 从它们的 中置换出来。（除K、Ca、Na）
（4）越活泼的，开发利用的 。
题型一 金属活动性顺序应用
【经典例题】【2022新疆】下列金属中，活动性最强的是( )
A. 铜 B. 铝 C. 镁 D. 铁
【经典例题】【2022四川自贡】现有X、Y两种金属，如果把X、Y分别放入稀盐酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y放入到硝酸铜溶液中，无任何现象，则X、Y、Cu的金属活动性强弱顺序是
A. B. C. D.
【趁热打铁】
1.【2021湖南怀化】有X、Y、Z三种金属，为判断其活动性顺序，某兴趣小组的同学做了如下实验：①将X、Y、Z分别置于稀盐酸中，X有气体产生，Y、Z无明显现象；②将Y金属放入Z的盐溶液中，无现象。则X、Y、Z的活动性顺序为（ ）
A. Y>Z>X B. X>Y>Z C. Y>X>Z D. X>Z>Y
2.【2022青海】下列金属不能从CuSO4溶液中置换出Cu的是（　　）
A．Al B．Fe C．Zn D．Ag
3.【2022湖南张家界】金和黄铜（铜锌合金）是生活中常见的物质，下列试剂或方法不能将其区分的是（　　）
A．稀硫酸 B．硝酸银溶液 C．观察颜色 D．灼烧
4.【2021湖南株洲】经过实验探究，人们总结出了金属活动性顺序规律，下列有关说法正确的是（ ）
A. 金属铝比铁更耐腐蚀，是因为铁更活泼
B. 工业上可以利用单质铁回收硫酸锌溶液中的金属锌
C. 铜、银单质分别与稀盐酸混合，铜置换出氢气更快
D. 金属活动性顺序可作为金属能否在溶液中发生置换反应的一种判断依据
5.【2022湖北黄石中考】向装有等量的同种盐酸的四支试管中，分别随机加入相同规格的Mg、Fe、Cu、Ag片，甲和丙均有气泡产生，且丙更剧烈，乙和丁无明显现象（如图）。则甲中放置的是（ ）
A. Mg B. Fe C. Cu D. Ag
题型二 探究金属活动性
【经典例题】【2022山西中考】我国西汉时期就有用胆矾湿法炼铜的记载。现阶段，这种方法在生产有色金属方面的作用越来越大。为了验证铁和硫酸铜溶液的反应，认识其反应原因，同学们设计了如下实验方案，请根据下列提示，补全实验内容：
【实验方案】
（1）实验方法：将洁净的铁丝伸入盛有硫酸铜溶液的试管中。
（2）实验原理：______（用化学方程式表示）。
（3）实验现象：______。
（4）实验结论：______。
【问题与交流】
①该实验成功的关键是什么？（写1点）______。
②简述铁和硫酸铜溶液反应的微观实质______。
【趁热打铁】
1. 【2022湖北黄冈等中考】为验证锌、铁、铜三种金属的活动性颗序，小红设计了如图所示的四个实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 通过实验①②③能验证锌的金属活动性比铁的强
B. 实验③中溶液的质量变大
C. X可能为锌，Y可能为硫酸亚铁
D. 只做实验③和④，一定不能验证锌、铁、铜的金属活动性顺序
2.【2021宁夏】某化学兴趣小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，利用实验室中的相关药品设计了如下实验方案（实验用到的三种金属丝均已打磨干净）：
①稀盐酸、铝、铜、银
②硫酸铜溶液、铝、银
③硫酸铝溶液、硝酸银溶液、铜
④硫酸铝溶液、铜、银
⑤硝酸银溶液、铝、铜
其中能验证铝、铜、银金属活动性顺序的是（　　）
A．②③⑤ B．①②③ C．③④⑤ D．①②④
3.【2022黑龙江佳木斯】如图，研究金属的活动性顺序实验。
（1）实验a观察到的现象是 　 　。
（2）要验证铜、铝、银的活动性顺序，不必做的实验是 　 　。（填实验序号）
4.【2022北京】37. 用下图所示实验研究金属的性质。
（1）①中有气体生成，生成的气体为_______________。
（2）③中反应的化学方程式为_______________。
（3）下列实验组合中，能得出铁、铜、银的金属活动性顺序的是_______________(填序号)。
A. ①④ B. ③④ C. ①②④
5.【2022湖南长沙】23. 已知某金属材料中含有镁、锌、铁、铜中的两种。小明在老师的指导下对该金属材料的成分进行探究。
【查阅资料】金属与盐酸反应的比较，如下图所示。得出这四种金属的活动性由强到弱的顺序是
______________。
【进行实验】
实验一：
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量金属材料样品于试管中，加入过量的稀硫酸。观察现象 固体全部溶解，_______________ 金属材料中一定有铁，一定没有__________
实验完成后，将废液倒入废液缸中 ―――― ―――――
实验二：
步骤1：另取金属材料，用砂纸打磨，称量其质量为20g：
步骤2：将打磨过的金属材料浸入过量的硫酸锌溶液中，过一会儿取出，洗净，在一定条件下烘干，称量其质量大于20g：
步骤3：实验完成后，将废液倒入废液缸中。
【得出结论】该金属材料中除铁外，还含有___________。
【实验反思】步骤2中，“一定条件”指的是____________。
【拓展提升】小红想对废液缸中的废液进行回收利用。
请你帮她分析废液成分，废液中溶质的成分是____________（填化学式）。
题型三 金属与盐溶液反应之成分分析
【经典例题】【2022湖北潜江等中考】 实验课上，某同学将一定质量的镁粉加入到硫酸亚铁溶液中，待反应结束后，过滤，得到滤液和滤渣，下列判断正确的是（ ）
A. 滤液中一定含有硫酸镁，可能含有硫酸亚铁
B. 若滤液为浅绿色，则滤渣中一定含有镁和铁
C. 向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有镁
D. 所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
【趁热打铁】
1.【2021湖北黄冈】将一定质量的锌粉、铁粉混合物加入到CuSO4溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列有关分析错误的是（ ）
A. 若滤液为无色，则可以证明锌的金属活动性大于铜
B. 若滤液为有色溶液，则滤液中至少含有2种金属离子
C. 若向滤渣中加入稀盐酸没有气泡产生，则滤液中可能含有三种溶质
D. 若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤渣中一定含有铜、铁、锌
2.【2022湖南邵阳】在硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤。下列说法正确的是（　　）
A．若滤液为无色，则滤渣中一定有银和锌，可能有铜
B．若滤液为蓝色，则滤液中一定有Cu2+、Zn2+，可能有Ag+
C．若往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定有Zn2+、Ag+，可能有Cu2+
D．若往滤液中加入稀盐酸有白色沉淀产生，则滤渣中一定有银和铜，可能有锌
3.【2022黑龙江齐齐哈尔中考】将铝粉和锌粉的混合物加入一定量的硝酸镁和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。则滤渣中一定含有的物质是______（填化学式，下同），滤液中可能含有的溶质是______。
题型三 金属与酸反应之图像题
【经典例题】19．（2分）【2022湖南怀化】现有质量相等的X、Y、Z三种金属，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，Y、Z在生成物中均显+2价，Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．X、Y、Z的金属活动性顺序为：Y＞Z＞X
B．相对原子质量：Y＞Z
C．完全反应生成氢气的质量：Y＜Z
D．Y与H2SO4反应的化学方程式为：Y+H2SO4═YSO4+H2↑
【趁热打铁】
1.【2021山东济宁】一定质量M、N两种金属，分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。分析图象得到的以下结论中，不正确的是（　　）
A．两种金属的活动性：M＞N
B．两种金属生成氢气的质量：M＝N
C．两种金属消耗稀硫酸的质量：M＝N
D．充分反应后，得到溶液的质量：M＝N
2.【2022山东济宁】相同质量的镁、铁、锌三种金属，分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应，生成氢气质量与反应时间关系见如图，分析图像判断，下面说法正确的是（　　）
A．金属锌反应速率最大
B．金属锌的活动性最强
C．金属镁生成氢气质量最多
D．金属铁消耗稀硫酸质量最多
3.【2022湖南衡阳】 向一定质量的Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉。反应过程中溶质Cu(NO3)2的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. a点时，溶液的总质量与反应前相比减小
B. b点时，溶液为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液
C. c点时，溶液呈无色
D. d点时，过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物
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专题08 金属的化学性质（讲练）
一、金属的化学性质
1、大多数金属可与氧气的反应
（1）铜与氧气反应化学方程式2Cu+ O2 2CuO ；反应的现象红色铜逐渐变成黑色；
（2）铁与氧气反应化学方程式3Fe+2O2Fe3O4；反应的现象剧烈燃烧，火星四射，放热，生产黑色物质；
（3）镁与氧气反应化学方程式2Mg+O22MgO；反应的现象剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体；
（4）铝与氧气反应化学方程式4Al+3O22Al2O3；反应的现象剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体；
2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑
（1）铁与盐酸反应化学方程式Fe+2HCl=FeCl2+ H2↑；反应的现象产生大量气泡，金属逐渐溶解至消失，放热，溶液由无色变为浅绿色；
（2）镁与盐酸反应化学方程式Mg+2HCl=MgCl2+ H2↑；反应的现象产生大量气泡，金属逐渐溶解至消失，放热；
3、金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐（条件：“前换后，盐可溶”）
Fe+CuSO4==Cu+FeSO44(“湿法冶金”原理)
铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 ；反应的现象铁的表面覆盖着一层红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色；
铜与硝酸银溶液反应Cu+2AgNO3= Cu（NO3）2+2 Ag；反应的现象铜的表面覆盖着一层银白色物质，溶液由无色变为蓝色；
金属与盐发生置换反应的条件： ①K Ca Na 三种金属除外；②盐必须为可溶性盐； ③在活动性中只能在前面的金属置换后面的金属。
二、常见金属活动性顺序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
在金属活动性顺序里：
（1）金属的位置越靠前，它的活动性就越强
（2）位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）
（3）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除K、Ca、Na）
（4）越活泼的，开发利用的越晚。
题型一 金属活动性顺序应用
【经典例题】【2022新疆】下列金属中，活动性最强的是( )
A. 铜 B. 铝 C. 镁 D. 铁
【答案】C
【解析】根据金属活动性顺序，这四种金属中金属活动性由强到弱的顺序是：镁、铝、铁、铜。故选C。
【点睛】根据金属活动性顺序的内容，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，进行分析判断。
【经典例题】【2022四川自贡】现有X、Y两种金属，如果把X、Y分别放入稀盐酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y放入到硝酸铜溶液中，无任何现象，则X、Y、Cu的金属活动性强弱顺序是
A. B. C. D.
【答案】
【解析】解：现有X、Y两种金属，如果把X、Y分别放入稀盐酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应，说明X的位置排在氢的前面，Y的位置排在氢的后面，即；
如果把Y放入到硝酸铜溶液中，无任何现象，说明Y的金属活动性比铜弱，即铜。
X的位置排在氢的前面，则X、Y、Cu的金属活动性强弱顺序是。
故选：B。
【点睛】本题难度不大，考查金属活动性应用，掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，据此判断能否发生反应，进而可确定三种金属活动性由强到弱的顺序。
【趁热打铁】
1.【2021湖南怀化】有X、Y、Z三种金属，为判断其活动性顺序，某兴趣小组的同学做了如下实验：①将X、Y、Z分别置于稀盐酸中，X有气体产生，Y、Z无明显现象；②将Y金属放入Z的盐溶液中，无现象。则X、Y、Z的活动性顺序为（ ）
A. Y>Z>X B. X>Y>Z C. Y>X>Z D. X>Z>Y
【答案】D
【解析】①将X、Y、Z分别置于稀盐酸中，X有气体产生，Y、Z无明显现象，说明X的活动性比氢强，Y、Z的活动性比氢弱；
②将Y金属放入Z的盐溶液中，无明显现象，说明Z＞Y。
所以，其活动性由强到弱的顺序为X＞Z＞Y，故选D。
2.【2022青海】下列金属不能从CuSO4溶液中置换出Cu的是（　　）
A．Al B．Fe C．Zn D．Ag
【答案】D
【解答】解：A、铝的金属活动性比铜强，能与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，能从CuSO4溶液中置换出Cu，故选项错误。
B、铁的金属活动性比铜强，能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，能从CuSO4溶液中置换出Cu，故选项错误。
C、锌的金属活动性比铜强，能与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，能从CuSO4溶液中置换出Cu，故选项错误。
D、银的金属活动性比铜弱，不能与硫酸铜反应，不能从CuSO4溶液中置换出Cu，故选项正确。
故选：D。
3.【2022湖南张家界】金和黄铜（铜锌合金）是生活中常见的物质，下列试剂或方法不能将其区分的是（　　）
A．稀硫酸 B．硝酸银溶液 C．观察颜色 D．灼烧
【答案】C
【解答】解：A、黄铜含有锌，可与硫酸反应生成氢气，有气泡产生，而黄金不反应，无明显现象，可以区分两种物质，故错误；
B、黄铜含有锌、铜，可与硝酸银反应生成银，表面有银白色物质出现，而黄金不反应，无明显现象，可以区分两种物质，故错误；
C、金和黄铜都为黄色，无法通过观察颜色进行区分，故正确；
D、黄铜灼烧有氧化铜生成，变为黑色，而黄金不变色，可以区分两种物质，故错误；
故选：C。
4.【2021湖南株洲】经过实验探究，人们总结出了金属活动性顺序规律，下列有关说法正确的是（ ）
A. 金属铝比铁更耐腐蚀，是因为铁更活泼
B. 工业上可以利用单质铁回收硫酸锌溶液中的金属锌
C. 铜、银单质分别与稀盐酸混合，铜置换出氢气更快
D. 金属活动性顺序可作为金属能否在溶液中发生置换反应的一种判断依据
【答案】D
【解析】A、金属铝比铁更耐腐蚀，是因为铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。铁在空气中生锈后，铁锈很疏松，不能阻止里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁不耐腐蚀。事实上铝比铁活泼，选项A不正确；
B、在金属活动性顺序中，铁排在锌后面，单质铁不能把锌从硫酸锌溶液中置换出来，选项B不正确；
C、在金属活动性顺序中，铜和银都排在氢后面，不能把稀盐酸中的氢置换出来，选项C不正确；
D、在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强，因此金属活动性顺序可作为金属能否在溶液中发生置换反应的一种判断依据，选项D正确。故选D。
5.【2022湖北黄石中考】向装有等量的同种盐酸的四支试管中，分别随机加入相同规格的Mg、Fe、Cu、Ag片，甲和丙均有气泡产生，且丙更剧烈，乙和丁无明显现象（如图）。则甲中放置的是（ ）
A. Mg B. Fe C. Cu D. Ag
【答案】B
【解析】活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来；活动性越强的金属与酸反应越剧烈，即反应放出氢气的速度越快；
活动性镁大于铁大于铜大于银；甲和丙均有气泡产生，且丙更剧烈，乙和丁无明显现象，则丙为镁、甲为铁，乙、丁为铜、银中的一种；
故选B。
题型二 探究金属活动性
【经典例题】【2022山西中考】我国西汉时期就有用胆矾湿法炼铜的记载。现阶段，这种方法在生产有色金属方面的作用越来越大。为了验证铁和硫酸铜溶液的反应，认识其反应原因，同学们设计了如下实验方案，请根据下列提示，补全实验内容：
【实验方案】
（1）实验方法：将洁净的铁丝伸入盛有硫酸铜溶液的试管中。
（2）实验原理：______（用化学方程式表示）。
（3）实验现象：______。
（4）实验结论：______。
【问题与交流】
①该实验成功的关键是什么？（写1点）______。
②简述铁和硫酸铜溶液反应的微观实质______。
【答案】（2）
（3）铁丝表面有红色固体物质生成，溶液由蓝色变为浅绿色/铁丝表面有红色固体物质附着
（4）在金属活动顺序表中，铁位于铜的前面，或铁的金属活动性大于铜
①. 铁丝要打磨干净（合理即可）
②. 铁原子变成亚铁离子，铜离子变成铜原子（合理即可）
【解析】【实验方案】
（1）实验方法：将洁净的铁丝伸入盛有硫酸铜溶液的试管中；
（2）实验原理：铁能与硫酸铜溶液发生置换反应，方程式为：；
（3）实验现象：实验过程中随着铜被置换出来，铁丝表面有红色固体产生，溶液颜色变浅，直至变为浅绿色；
（4）实验结论：该实验证明铁的金属活动性比铜强。
【问题与交流】
①该实验成功的关键铁丝表面要打磨干净，因铁容易生锈，其表面的污物和锈会影响实验；
②铁和硫酸铜溶液反应的微观实质铁原子变为亚铁离子，铜离子变为铜原子。
【点睛】本题的难度不大，了解金属的性质和金属活动性顺序表的应用是解答本题的基础知识。
【趁热打铁】
1. 【2022湖北黄冈等中考】为验证锌、铁、铜三种金属的活动性颗序，小红设计了如图所示的四个实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 通过实验①②③能验证锌的金属活动性比铁的强
B. 实验③中溶液的质量变大
C. X可能为锌，Y可能为硫酸亚铁
D. 只做实验③和④，一定不能验证锌、铁、铜的金属活动性顺序
【答案】C
【解析】A、通过实验①②验证锌、铜的金属活动性顺序为Zn＞（H）＞Cu，实验③验证铁、铜的金属活动性顺序为Fe＞Cu，所以通过实验①②③不能验证锌的金属活动性比铁的强，故A不符合题意；
B、实验③中的各物质的质量关系为： ，由此知，每56份的质量铁和160份质量的硫酸铜反应生成64份质量的铜和152份质量的硫酸亚铁，则反应后溶液的质量变小，故B不符合题意；
C、实验④中，要证明Zn＞Fe，则X可能为锌，Y可能为硫酸亚铁，锌置换出硫酸亚铁溶液中的铁可以说明锌比铁活泼，故C符合题意；
D、实验③验证铁、铜的金属活动性顺序为Fe＞Cu，若实验④中X为锌，Y为硫酸亚铁，则证明Zn＞Fe，所以通过实验③和④，可以验证锌、铁、铜的金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，故D不符合题意。
故选C。
2.【2021宁夏】某化学兴趣小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，利用实验室中的相关药品设计了如下实验方案（实验用到的三种金属丝均已打磨干净）：
①稀盐酸、铝、铜、银
②硫酸铜溶液、铝、银
③硫酸铝溶液、硝酸银溶液、铜
④硫酸铝溶液、铜、银
⑤硝酸银溶液、铝、铜
其中能验证铝、铜、银金属活动性顺序的是（　　）
A．②③⑤ B．①②③ C．③④⑤ D．①②④
【答案】A
【解答】①稀盐酸不能和银、铜反应，不能比较银和铜的活泼性，不能用稀盐酸、银、铝、铜检验；
②银不能和硫酸铜反应，说明银不如铜活泼，铝能和硫酸铜反应，说明铝比铜活泼，可以用硫酸铜溶液、铝、银检验；
③铜能和硝酸银反应，说明铜比银活泼，不能和硫酸铝溶液反应，说明铝比铜活泼，可以用铜、硝酸银溶液、硫酸铝溶液验；
④铜、银都不能和硫酸铝溶液反应，不能比较铜和银的活泼性，不能用硫酸铝溶液、铜、银检验。
⑤先将铜丝插入硝酸银溶液中，铜能将银置换出来，说明了铜比银活泼；铜丝与硝酸银完全反应后得到了硝酸铜，再将铝丝插入硝酸铜溶液中，铝丝能将铜置换出来，说明了铝比铜活泼，能用硝酸银溶液、铝、铜检验。
由以上分析可知，A符合题意。
故选：A。
3.【2022黑龙江佳木斯】如图，研究金属的活动性顺序实验。
（1）实验a观察到的现象是 　 　。
（2）要验证铜、铝、银的活动性顺序，不必做的实验是 　 　。（填实验序号）
【答案】（1）铜丝表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色；
（2）c。
【解答】解：（1）实验a中铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，现象是铜丝表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色，故答案为：铜丝表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色；
（2）a中实验得出铜比银活泼，b中铝和硫酸铜反应制得铜，得出铝比铜活泼，c中铝和稀硫酸反应得到氢气的，得出铝在氢的前面，由ab实验可以得出三种金属的活动性，因此不需要做实验c，故答案为：c。
4.【2022北京】37. 用下图所示实验研究金属的性质。
（1）①中有气体生成，生成的气体为_______________。
（2）③中反应的化学方程式为_______________。
（3）下列实验组合中，能得出铁、铜、银的金属活动性顺序的是_______________(填序号)。
A. ①④ B. ③④ C. ①②④
【答案】（1）氢气（或 ） （2） （3）BC
【解析】（1）铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，①中有气体生成，生成的气体为氢气（或 ）；
（2）铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式为：；
（3）实验①能说明铁的活动性大于氢，实验②能说明铜的活动性小于氢，实验③能说明铁的活动性大于铜，实验④能说明铜的活动性大于银。
A、①④证明活动性：①铁大于氢，④铜大于银，没有比较铁和铜，故不符合题意；
B、③④证明活动性：③铁大于铜，④铜大于银，因此铁>铜>银，符合题意；
C、①②④证明活动性：①铁大于氢，②铜小于氢，故铁大于铜，④铜大于银，故铁>铜>银。
故选：BC。
5.【2022湖南长沙】23. 已知某金属材料中含有镁、锌、铁、铜中的两种。小明在老师的指导下对该金属材料的成分进行探究。
【查阅资料】金属与盐酸反应的比较，如下图所示。得出这四种金属的活动性由强到弱的顺序是
______________。
【进行实验】
实验一：
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量金属材料样品于试管中，加入过量的稀硫酸。观察现象 固体全部溶解，_______________ 金属材料中一定有铁，一定没有__________
实验完成后，将废液倒入废液缸中 ―――― ―――――
实验二：
步骤1：另取金属材料，用砂纸打磨，称量其质量为20g：
步骤2：将打磨过的金属材料浸入过量的硫酸锌溶液中，过一会儿取出，洗净，在一定条件下烘干，称量其质量大于20g：
步骤3：实验完成后，将废液倒入废液缸中。
【得出结论】该金属材料中除铁外，还含有___________。
【实验反思】步骤2中，“一定条件”指的是____________。
【拓展提升】小红想对废液缸中的废液进行回收利用。
请你帮她分析废液成分，废液中溶质的成分是____________（填化学式）。
【答案】 ①. Mg＞Zn＞Fe＞Cu ②. 产生气泡，溶液由无色变为浅绿色 ③. Cu（或铜） ④. 镁（或Mg） ⑤. 隔绝空气或氧气 ⑥. MgSO4、FeSO4、H2SO4、ZnSO4
【解析】查阅资料：由图可知，镁、锌、铁能与稀盐酸反应，产生气泡，且镁反应最剧烈，其次是锌，然后是铁，说明在金属活动性顺序里，镁、锌、铁排在氢前。且镁比锌活泼，锌比铁活泼，铜与稀盐酸不反应，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢后，故这四种金属的活动性由强到弱的顺序是：Mg＞Zn＞Fe＞Cu；
进行实验：实验一：现象为固体全部溶解，结论为金属材料中一定有铁，故取少量金属材料样品于试管中，加入过量的稀硫酸。铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故现象为：固体全部溶解，产生气泡，溶液由无色变为浅绿色，固体全部溶解，说明金属材料中一定没有铜，因为铜与稀硫酸不反应；
实验二：得出结论：将打磨过的金属材料浸入过量的硫酸锌溶液中，过一会儿取出，洗净，在一定条件下烘干，称量其质量大于20g，说明金属材料中含镁，镁和硫酸锌反应生成硫酸镁和锌，即，24份质量的镁置换出65份质量的锌，固体质量增加；
实验反思：由以上分析可知，该金属材料中含镁和铁，镁、铁均能在加热的条件下与空气中的氧气反应，故步骤2中，“一定条件”指的是隔绝空气或氧气；　
拓展提升：实验一中，镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，稀硫酸过量，故实验一的废液中含硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸；实验二中镁和和硫酸锌反应生成硫酸镁和锌，硫酸锌过量，故实验二的废液中含硫酸锌、硫酸镁，故废液中的溶质为：MgSO4、FeSO4、H2SO4、ZnSO4。
题型三 金属与盐溶液反应之成分分析
【经典例题】【2022湖北潜江等中考】 实验课上，某同学将一定质量的镁粉加入到硫酸亚铁溶液中，待反应结束后，过滤，得到滤液和滤渣，下列判断正确的是（ ）
A. 滤液中一定含有硫酸镁，可能含有硫酸亚铁
B. 若滤液为浅绿色，则滤渣中一定含有镁和铁
C. 向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有镁
D. 所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
【答案】A
【解析】A.滤液中一定含有镁和硫酸亚铁反应生成的硫酸镁，可能含有未反应完的硫酸亚铁，正确。
B.若滤液为浅绿色，说明硫酸亚铁还未被完全反应，说明镁不足，所以则滤渣中一定含有铁（镁和硫酸亚铁反应生成的），选项错误。
C.向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明含有氢前金属，则滤渣中一定含有反应生成的铁，可能有过量的镁，选项错误。
D.镁和硫酸亚铁反应生成硫酸镁，硫酸镁的质量（120）小于硫酸亚铁（152），所以所得滤液的质量不一定比原溶液的质量大，选项错误。
故选：A。
【点睛】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
【趁热打铁】
1.【2021湖北黄冈】将一定质量的锌粉、铁粉混合物加入到CuSO4溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列有关分析错误的是（ ）
A. 若滤液为无色，则可以证明锌的金属活动性大于铜
B. 若滤液为有色溶液，则滤液中至少含有2种金属离子
C. 若向滤渣中加入稀盐酸没有气泡产生，则滤液中可能含有三种溶质
D. 若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤渣中一定含有铜、铁、锌
【答案】D
【解析】锌、铁的金属活动性比铜强，且锌的金属活动性比铁强，将一定质量的锌粉、铁粉混合物加入到CuSO4溶液中，锌先与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，待锌粉反应完，若还有硫酸铜，铁才能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜。
A、若滤液为无色，说明硫酸铜完全反应（硫酸铜是蓝色），则没有发生铁和硫酸铜的反应（硫酸亚铁是浅绿色），锌能置换出铜，可以证明锌的金属活动性大于铜，此选项正确；
B、若滤液为有色溶液，可能是硫酸铜有剩余，锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，滤液中含有锌离子和铜离子；或者铁与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁，且硫酸铜有剩余，滤液中含有锌离子、亚铁离子、铜离子；或者铁与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁，硫酸铜恰好完全反应，此时硫酸铜没有剩余，滤液中含有锌离子、亚铁离子；所以，滤液中至少含有2种金属离子，此选项正确；
C、若向滤渣中加入稀盐酸没有气泡产生，说明滤渣中不含锌、铁，硫酸铜可能有剩余，则滤液中可能含有硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜三种溶质，此选项正确；
D、若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，可能是锌完全反应，铁没有参加反应，或铁反应后有剩余，则滤渣中一定含有铜、铁，可能含有锌，此选项错误。
故选D。
2.【2022湖南邵阳】在硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤。下列说法正确的是（　　）
A．若滤液为无色，则滤渣中一定有银和锌，可能有铜
B．若滤液为蓝色，则滤液中一定有Cu2+、Zn2+，可能有Ag+
C．若往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定有Zn2+、Ag+，可能有Cu2+
D．若往滤液中加入稀盐酸有白色沉淀产生，则滤渣中一定有银和铜，可能有锌
【答案】B
【解答】解：A、锌的金属活动性比银、铜强，在硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜。若滤液为无色，说明硝酸铜已完全反应，可能是锌有剩余，则滤渣中一定有银和铜，可能有锌，故选项说法错误。
B、若滤液为蓝色，说明滤液中含有硝酸铜，硝酸银可能有剩余，则滤液中一定有Cu2+、Zn2+，可能有Ag+，故选项说法正确。
C、若往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，说明滤渣含有锌，说明锌是过量的，则滤液中一定有Zn2+，不可能有Ag+、Cu2+，故选项说法错误。
D、若往滤液中加入稀盐酸有白色沉淀产生，说明滤液中含有硝酸银，则滤渣中一定有银，不可能有铜、锌，故选项说法错误。
故选：B。
3.【2022黑龙江齐齐哈尔中考】将铝粉和锌粉的混合物加入一定量的硝酸镁和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。则滤渣中一定含有的物质是______（填化学式，下同），滤液中可能含有的溶质是______。
【答案】 ①. Ag ②. Zn（NO3）2、AgNO3
【解析】铝粉和锌粉不和硝酸镁反应，铝和硝酸银先反应生成银和硝酸铝，待铝完全反应后，锌和硝酸银反应生成银和硝酸锌，因此，则滤渣中一定含有的物质是银，其化学式为：Ag；滤液中一定含有的溶质是未参加反应的硝酸镁和反应生成的硝酸铝，可能含有的溶质是反应生成的硝酸锌，其化学式为：Zn（NO3）2，过量的硝酸银，其化学式为：AgNO3。
题型三 金属与酸反应之图像题
【经典例题】19．（2分）【2022湖南怀化】现有质量相等的X、Y、Z三种金属，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，Y、Z在生成物中均显+2价，Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．X、Y、Z的金属活动性顺序为：Y＞Z＞X
B．相对原子质量：Y＞Z
C．完全反应生成氢气的质量：Y＜Z
D．Y与H2SO4反应的化学方程式为：Y+H2SO4═YSO4+H2↑
【答案】D
【解答】解：A、现有质量相等的X、Y、Z三种金属，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，至完全反应，Z所需时间短，金属活动性Z比Y强，则X、Y、Z的金属活动性顺序为：Z＞Y＞X，故选项说法错误。
B、现有质量相等的Y、Z两种金属，分别放入溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，Y、Z在生成物中均显+2价，最终Y产生的氢气比Z多，则相对原子质量：Y＜Z，故选项说法错误。
C、由图示可知，完全反应生成氢气的质量：Y＞Z，故选项说法错误。
D、Y在生成物中显+2价，Y与H2SO4反应的化学方程式为：Y+H2SO4═YSO4+H2↑，故选项说法正确。
故选：D。
【点睛】本题主要考查了依据图象研究物质与酸反应的知识，难度不大，注意依据平时学过的知识正确解答即可。金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【趁热打铁】
1.【2021山东济宁】一定质量M、N两种金属，分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。分析图象得到的以下结论中，不正确的是（　　）
A．两种金属的活动性：M＞N
B．两种金属生成氢气的质量：M＝N
C．两种金属消耗稀硫酸的质量：M＝N
D．充分反应后，得到溶液的质量：M＝N
【答案】D
【解答】A、由图像可知，在反应相同的时间内，M生成的氢气比N多，则两种金属的活动性：M＞N，故A正确；
B、由图象可知，最终金属A和金属B生成的氢气质量相等，故B正确；
C、由图象可知，生成的氢气的质量相同，则参加反应的稀硫酸的质量也是相等的，故C正确；
D、由于两种金属的相对原子质量大小不能确定，充分反应后，得到溶液的质量也无法比较，故D错误。
故选：D。
2.【2022山东济宁】相同质量的镁、铁、锌三种金属，分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应，生成氢气质量与反应时间关系见如图，分析图像判断，下面说法正确的是（　　）
A．金属锌反应速率最大
B．金属锌的活动性最强
C．金属镁生成氢气质量最多
D．金属铁消耗稀硫酸质量最多
【答案】C
【解答】解：A、由图象可知，至完全反应，镁用的时间最短，则金属镁反应速率最大，故选项说法错误。
B、由图象可知，至完全反应，镁用的时间最短，则金属镁的活动性最强，故选项说法错误。
C、纵坐标表示生成氢气的质量，则金属镁生成氢气质量最多，故选项说法正确。
D、由质量守恒定律，生成的氢气中氢元素的质量来自于硫酸中氢元素的质量，金属镁与稀硫酸反应生成氢气质量最多，则金属镁消耗稀硫酸质量最多，故选项说法错误。
故选：C。
3.【2022湖南衡阳】 向一定质量的Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉。反应过程中溶质Cu(NO3)2的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. a点时，溶液的总质量与反应前相比减小
B. b点时，溶液为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液
C. c点时，溶液呈无色
D. d点时，过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物
【答案】C
【解析】A、a点表示的是锌粉与AgNO3溶液正在反应，由Zn的相对原子质量为65，Ag的相对原子质量为108可知，65份的Zn能置换出108份的Ag，故溶液质量在减小，选项正确，不符合题意；
B、b点之后随着锌粉的加入，Cu(NO3)2溶液质量开始减小，说明b点时Zn与Cu(NO3)2发生反应，且b点时AgNO3已被反应完，故溶液中不再含有AgNO3，则此时，溶液为Zn与AgNO3反应生成的Zn(NO3)2和还没有开始参与反应的Cu(NO3)2的混合溶液，选项正确，不符合题意；
C、c点表示溶液中Cu(NO3)2还没有反应完，则此时溶液中仍然存在铜离子，溶液的颜色仍为蓝色，选项错误，符合题意；
D、d点时Cu(NO3)2质量为0，说明此时Cu(NO3)2全部反应完，且此时Zn和Cu(NO3)2恰好完全反应，则此时Zn的质量也为0，故过滤得到的滤渣为Zn与AgNO3和Zn与Cu(NO3)2反应得到的Ag和Cu，选项正确，不符合题意。
故选D。
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