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专题3 金属和金属材料
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 金属材料与金属资源 ☆ ①区别金属与非金属，列举金属和非金属的主要性质差异②概述金属与酸、金属与盐反应的条件，比较金属的活动性顺序，用金属活动性顺序说明某些现象
考点2 金属化学性质与应用 ☆☆☆
■考点一　金属材料与金属资源
金属的物理性质：金属都有特殊的光泽；大多数金属的颜色为银白色或灰色，但金为金黄色，铜为紫红色；金属在常温下为固态(除汞外，常温下为液态)；金属比较硬，具有良好的导热性、导电性和延展性。
非金属的物理性质：大多数非金属没有光泽，表面暗淡。大多数固体为灰黑色(磷为白色或暗红色)；多数气体无颜色，少数气体有颜色；溴是唯一在常温下呈液态的非金属单质。非金属硬度一般较小，但差异很大，一般不具备导电性、导热性，也没有延展性。
金属材料包括金属和合金两大类。当把金属材料变成纳米级的粒子时，金属的性质会发生变化，甚至与原来的性质完全不同。把一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质，就称为合金。钢是一种由铁和碳等元素组成的合金，生活中常见的合金还有铜合金、铝合金及钛合金等，合金往往比纯金属具有更好的性能。
■考点二　金属化学性质与应用
1．金属与氧气的反应
金属 条件 反应的化学方程式 现象(或备注)
Mg 点燃 2Mg＋O22MgO 剧烈燃烧，耀眼白光，放出大量热，生成白色固体
Al 常温 4Al＋3O2===2Al2O3 表面生成致密保护膜
点燃(氧气中) 4Al＋3O22Al2O3 剧烈燃烧，放出大量热和耀眼白光，生成白色固体
Fe 常温、潮湿空气 4Fe＋3O2＋nH2O===2Fe2O3·nH2O 在氧气和水共同作用下，会生成暗红色疏松的铁锈
氧气中点燃 3Fe＋2O2Fe3O4 剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体
Cu 加热 2Cu＋O2 △ 2CuO 铜丝表面逐渐变为黑色
潮湿空气 2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3 铜表面生成一层绿色物质
Au、Ag 高温下也不与氧气反应，“真金不怕火炼”
大多数金属都能与氧气反应，但难易和剧烈程度不同。Mg、Al等在常温下就能与氧气反应；Fe、Cu等在常温下几乎不能单独与氧气反应，点燃或加热情况下可以发生反应；Au、Ag等在高温时也不与氧气反应。
2．金属与酸的反应
金属 现象 反应的化学方程式
镁 剧烈反应，大量气泡，溶液仍为无色，放热 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑
铝 剧烈反应(比镁稍缓)，大量气泡，溶液仍为无色，放热 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑
锌 反应较剧烈，大量气泡，溶液仍为无色，放热 Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
铜 不反应
Mg、Al、Zn、Fe的金属活动性比氢强，能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢。
等质量的Mg、Al、Zn、Fe四种金属与足量稀硫酸或稀盐酸反应时产生氢气的量：Al＞Mg＞Fe＞Zn
3．金属与盐的反应
实验操作 现象 反应的化学方程式
铁丝浸入硫酸铜溶液 铁丝表面出现红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe＋CuSO4=== Cu＋FeSO4
铜丝浸入硝酸银溶液 铜丝表面出现银白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu＋2AgNO3=== Cu(NO3)2＋2Ag
　　表中三种金属的活动性由强到弱的顺序：Fe>Cu>Ag。活动性强的金属能把活动性弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。
【知识拓展】
1．此类反应一定在溶液中进行，不溶于水的化合物一般不与金属反应，如Cu与AgCl不能进行置换反应。
2．K、Ca、Na活动性非常强，但不能用它们置换化合物中的金属，因为能同溶液中的水剧烈反应。
■考点一　金属材料与金属资源
◇典例1：（2023·丽水）小明将纸条分别紧紧卷在木棒和铁棒上，加热纸条（如图），木棒上的纸条立即燃烧，面铁棒上的纸条不会立即燃烧。据此推测木棒和铁棒具有不同的（　　）
A．密度 B．导热性 C．硬度 D．延展性
【答案】B
【解析】燃烧的条件：①有可燃物；②与氧气接触；③温度得到着火点，据此分析判断。
【解答】两个纸条都是可燃物，且都与空气接触，而且着火点相同。木条上的纸条燃烧，说明它的温度达到着火点；铁棒上的纸条不燃烧，说明它的温度低于着火点，即它的热量通过铁棒传导出去了，故B正确，而A、C、D错误。
◆变式训练1：（2021·绍兴）如图所示为今年在三星堆遗址中发现的金面具残片，经测定该面具含金量约为85%。下列有关说法正确的是（　　）
A．金的元素符号为aU B．金容易被锈蚀
C．金单质由金原子构成 D．金的相对原子质量为197g
【答案】C
【解析】根据有关金的知识分析判断。
【解答】A. 金的元素符号为Au，故A错误；
B.金的化学性质比较稳定，不容易被腐蚀，故B错误；
C.金单质由金原子构成，故C正确；
D. 金的相对原子质量为197，没有单位g，故D错误。
◇典例2：（2023·慈溪模拟）如图是太阳能电池路灯，白天太阳能电池板将太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内，夜晚蓄电池给路灯供电，下列说法正确的是（　　）
A．灯柱用合金材料制成是因为合金比纯金属具有更好的性能
B．夜晚蓄电池给路灯供电时将光能转化为电能
C．白天给蓄电池充电时将化学能转化为电能
D．路灯的塑料和铝合金灯柱都属于有机合成材料
【答案】A
【解析】（1）根据合金的优点判断；（2）（3）根据能量转化的知识判断；
（4）有机合成材料包括合成塑料、合成橡胶和合成纤维。
【解答】A.灯柱用合金材料制成是因为合金比纯金属具有更好的性能，例如耐腐蚀性强，故A正确；
B.夜晚蓄电池给路灯供电时将电能转化为光能，故B错误；
C.白天给蓄电池充电时将光能转化为电能，故C错误；
D.灯的塑料属于有机合成材料，而铝合金不属于有机合成材料，故D错误。
◆变式训练2：（2023·温州模拟）2023年杭州亚运会火种灯采用双层玻璃结构，在低温、严寒、大风等环境下不会熄灭。其创意源自于青铜器精品“中华第一灯”——西汉长信宫灯。
（1）火种燃料使用的清洁能源是丙烷(C3H8)，丙烷属于化合物中的　 　 (选填“有机物”或“无机物”)。
（2）如果灯体上部封闭，不与导烟气腔连通，火焰容易熄灭，原因是　 　 。
（3）我国炼铜技术历史悠久。古人将赤铜(Cu2O)和炉甘石、木炭粉混合高温制得黄铜：X+Cu2O+CZn+2Cu+2CO2↑。则炉甘石主要成分X的化学式为　 　。
【答案】（1）有机物
（2）隔绝氧气（氧气或者空气不够）
（3）ZnCO3(碳酸锌)
【解析】（1）有机物是含碳化合物（一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等氧化物除外）或碳氢化合物及其衍生物的总称。
（2）燃烧的条件：①有可燃物；②与氧气接触；③温度达到着火点；
（3）根据质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和个数保持不变，据此分析解答。
【解答】（1）根据化学式 C3H8 可知，丙烷中含有碳元素，应该属于有机物。
（2）如果灯体上部封闭，不与导烟气腔连通，火焰容易熄灭，原因是：隔绝氧气（氧气或者空气不够）。
（3）根据方程式 X+Cu2O+CZn+2Cu+2CO2↑ 得到：X+2Cu+1O+1C=1Zn+2Cu++4O+2C，解得：X=1Zn+3O+1C= ZnCO3 。
■考点二　金属化学性质与应用
◇典例1：（2023·湖州）小敏阅读教材得知：将铜片和锌片同时插入稀H2SO4，可以组成一个电池(图甲)。那么该电池的正负极与什么有关呢？对此，小敏做了三组实验，并借助灵敏电流表进行判断(图乙)。发现该电池的正负极与金属活动性强弱有关且存在一定规律。据此判断，下列金属片组合可以使电流表指针向左偏转(图丙)的是（　　）
A．a铝片、b镁片 B．a铁片、b锌片 C．a铁片、b铜片 D．a铜片、b银片
【答案】C
【解析】根据金属活动性顺序及图示中电流表指针偏转方向分析。
【解答】由图乙可知，至少有一种金属与稀硫酸发生反应，且电流表指针偏向活动性强的一端，要使指针向左偏转，即偏向a端，说明a端金属的活动性大于b端，铝的活动性小于镁，铁的活动性小于锌、大于铜，铜和银都不与稀硫酸反应；
◆变式训练1：（2022·南湖模拟）小明将甲、乙、丙三种金属与两种溶液反应，并根据实验现象编制了如图的检索表，根据检索表可知甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为（　　）
A．甲＞乙＞丙 B．乙＞丙＞甲 C．丙＞甲＞乙 D．甲＞丙＞乙
【答案】A
【解析】本题考查的是金属的活动性顺序的应用。
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。
【解答】
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，甲能与盐酸反应，乙、丙不能与盐酸反应，说明甲的位置排在氢的前面，乙、丙的位置排在氢的后面，即甲＞H＞乙、丙。
如果把乙、丙分别放入硝酸银溶液中，乙能与硝酸银溶液反应，丙不能，说明乙的金属活动性比银强，丙的金属活动性比银弱，即乙＞银＞丙。则三种金属的活动性顺序为：甲＞乙＞丙。
◇典例2：（2023·湖州）如图是“铁粉和硫黄反应”的改进实验，将铁粉和硫黄混合物置于两块石英玻璃片之间，并铁粉与硫黄固定。在酒精灯上加热，产生红色火星，固体由棕灰色变为黑色。
（1）铁粉和硫黄在两块玻璃片之间，反应时几乎接触不到氧气，减少了　 　(填化学式)气体的生成，更加环保。
（2）向反应后的黑色固体滴入稀硫酸，有臭鸡蛋气味的硫化氢(H2S)气体产生，说明铁粉和硫黄发生反应。H2S中硫元素的化合价为　 　。
（3）反应后的黑色固体加入CuSO4溶液中，生成红色物质，说明黑色固体中有　 　剩余。
【答案】（1）SO2 （2）-2 （3）铁
【解析】铁和硫在加热的条件下反应生成硫化铁；化合物中各元素的化合价代数和为0；活泼性强的金属能够把活泼性弱的金属从他的盐溶液中置换出来；
【解答】（1）S和氧气反应会生成二氧化硫气体，所以铁粉和硫黄在两块玻璃片之间，反应时几乎接触不到氧气，减少了SO2气体的生成，更加环保。
（2）化合物中各元素的化合价代数和为0；化合物中H常显+1价，所以S元素显-2价；
（3）反应后的黑色固体加入CuSO4溶液中，生成红色物质， 说明发生了置换反应，因此可以确定黑色的固体中有单质铁剩余；
◆变式训练2：（2023·上城模拟）钴（Co）的化学性质与铁相似，但钴在常温下对水和空气都比较稳定。
（1）如图是含钴物质的化合价——物质类价图。其中物质a的化学式是 　 　；
（2）下列预测钴的化学性质合理的是 　 　。
A．Co能在O2中燃烧 B．常温时钴易与H2O反应
C．Co能与稀H2SO4反应 D．CoCl3溶液中的杂质MgCl2可加入钴粉除去
（3）已知CoSO4易溶于水，利用复分解反应原理，写出一种生成CoSO4反应的化学方程式 　 　。
【答案】（1）Co2O3 （2）A；C （3）Co（OH）2+H2SO4＝CoSO4+2H2O
【解析】本题主要考查Co的化学性质，通过图表分析判断在不同化合物中化合价的变化。
【解答】（1）Co为+3价时，其氧化物为 Co2O3 ；
（2）化学性质是需要通过化学变化才能体现出来的性质，其中B选项钴与水不反应，D选项 CoCl3 与 MgCl2 不反应，故为AC；
（3）复分解反应是指两种化合物反应，进行交换生成两种新的化合物，例如： Co（OH）2+H2SO4＝CoSO4+2H2O
1．（2021·绍兴）将铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中，能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱的是（　　）
A．蒸馏水 B．稀硫酸 C．硫酸钠溶液 D．氢氧化钠溶液
【答案】B
【解析】根据铁与铜不能与水、硫酸钠、氢氧化钠反应，不能比较活动性强弱，但能用加稀硫酸来比较分析。
【解答】A、铁铜都不能与水反应，无法比较铁、铜的活动性强弱，不符合题意；
B、铁能与稀硫酸反应，铜不能与稀硫酸反应，可以比较铁的活动性大于铜，符合题意；
C、铁和铜都不能与硫酸钠反应，无法比较铁、铜的活动性强弱，不符合题意；
D、铁和铜都不能与氢氧化钠溶液反应，无法比较铁、铜的活动性强弱，不符合题意；
2．（2021·绍兴）铁在海水中容易被锈蚀，通常在轮船的吃水线以下焊接比铁更活泼的金属块，用于保护铁质船壳。该金属块的材料可以是（　　）
A．金 B．银 C．铜 D．锌
【答案】D
【解析】在金属活动性顺序表中，排在前面的金属比后面的金属活泼性更强，据此分析解答。
【解答】在金属活动性顺序表中，从左到右依次排列为：锌>铁>铜>银>金，因为只有锌的活泼性比铁强，所以该金属块的材料可以是锌，故D正确，而A、B、C错误。
3．（2023·湖州）硫酸锌(ZnSO4)可用于治疗锌缺乏引起的食欲不振、生长发育迟缓等病症。下列选项中的两种物质，不能直接反应制得硫酸锌的是（　　）
A．Zn和H2SO4 B．ZnO和H2SO4
C．ZnCO3和H2SO4 D．Zn和Na2SO4
【答案】D
【解析】制得硫酸锌可以利用金属锌或者其化合物与其他化合物之间的反应制得。
【解答】A. 反应生成硫酸锌和氢气；
B.反应生成硫酸锌和水；
C.反应生成硫酸锌，水和二氧化碳；
D.这两者物质不能反应。
4．（2023·丽水）小科为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中合理的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】在金属活动性顺序表中，只有排在前面的金属才能将后面的金属从它的盐溶液中置换出来，据此分析判断。
【解答】A.锌和铜都能与硝酸银反应，只能说明它们的活动性比银强，但是不能判断锌和铜活动性的大小，故A错误；
B.银和硫酸锌不反应，则锌的活动性大于银；铜和硝酸银反应，则活动性铜大于银，但是无法比较锌和铜的活动性大小，故B错误；
C.银和铜都不能与硫酸锌反应，不能比较二者的活动性大小，故C错误；
D.锌和硫酸铜反应，则锌的活动性大于铜；铜和硝酸银反应，则铜的活动性大于银，那么三种的金属活动性强弱：锌>铜>银，故D正确。
5．（2023·丽水）通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】根据金属能否与酸或盐溶液反应，从而证明金属活动性强弱分析。
【解答】A、银和铜都不与稀硫酸反应，只有铁能与稀硫酸反应，只能证明铁的活动性最强，不能证明银和铜的活动性强弱，不符合题意；
B、银和铜都不能与硫酸亚铁溶液反应，只能证明铁的活动性最强，不能证明银和铜的活动性强弱，不符合题意；
C、银和铜都不能与硫酸亚铁溶液反应，只能证明铁的活动性最强，不能证明银和铜的活动性强弱，不符合题意；
D、铁能与硫酸铜反应，银不能与硫酸铜反应，可证明铁的活动性大于铜，铜的活动性大于银，可证明三金属活动性强弱，符合题意；
6．（2021·绍兴）向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是（　　）
①滤渣中可能有铜 ②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生
③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
【答案】C
【解析】根据向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入锌粉和铁粉的混合物, 锌和铁都能与硝酸铜反应，且锌先反应，然后铁再反应，锌与硝酸铜反应固体质量减少，铁与硝酸铜反应固体质量增加分析。【解答】向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物, 锌和铁都能与硝酸铜反应，不能与硝酸镁反应，且锌与硝酸铜反应固体质量减少，铁与硝酸铜反应固体质量增加，反应后固体质量不变则说明锌和铁都与硝酸铜发生了反应，由金属活动性顺序可知，锌要与硝酸铜反应完全后铁才能与硝酸铜反应，说明反应后锌一定没有剩余，滤渣中一定有铜，一定没有锌，可能有铁，滤液中一定有硝酸镁、硝酸锌、硝酸亚铁，可能有硝酸铜，①滤渣中可能有铜，错误；②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生，正确；③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2 ，正确；④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质质量等于原混合溶液溶质的质量，错误。
7．（2023·湖州）实验室处理含铜废液的过程中，部分流程如下图：
（1）操作A的名称是　 　。
（2）沉淀物中一定含有　 　。
【答案】（1）过滤（2）铁和铜
【解析】（1）根据过滤原理分析；（2）根据铁与硫酸铜反应生成铜及铁的用量分析。
【解答】（1）操作A分离出溶液和沉淀物，为过滤操作。
（2）硫酸铜、硫酸酸中加过量铁，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铁过量，所以过滤后得到沉淀物为铁和铜。
8．（2023·湖州）室外的铁制栏杆在多雨季节易生锈，小宁对铁生锈的条件进行了探索，实验装置如图。3天后，发现只有装置C中的铁丝生锈了。
（1）装置A中生石灰的作用是　 　。
（2）装置B、C中的实验现象说明与　 　接触是铁生锈的条件之一。
【答案】（1）吸收瓶内空气中的水分（2）空气
【解析】（1）根据氧化钙能与水反应分析；
（2）根据铁生锈与氧气或空气有关分析。
【解答】（1） 氧化钙与水反应可生成氢氧化钙，装置A中生石灰的作用是吸收瓶内空气中的水分；
（2）装置B中铁丝不与氧气接触，不能生锈，C中铁丝与水和氧气接触，生锈，由此对比可说明与空气或氧气接触是铁生锈的条件之一。
9．（2023·丽水）北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。
（1）胆矾的化学式为CuSO4·5H2O。已知CuSO4中硫元素化合价为+6价，则铜元素的化合价为 　价；
（2）由“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”可知铁与硫酸铜溶液反应生成铜，说明铁的金属活动性比铜　 　。
【答案】（1）+2（2）强
【解析】化学式各元素的化合价总价为零，以及考查了金属的活动性顺序。
【解答】（1）氧元素为-2价，故铜元素为+2价；
（2）活泼性强的金属可置换活泼性弱的金属， 故铁的金属活动性比铜强；
10．（2023·丽水）小科学习了物质的性质后，梳理单质、氧化物、酸、碱、盐与X之间的转化关系如图所示。“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质，部分反应物，生成物及反应条件已略去。
（1）若X是氯化钠，它在物质分类上属于化合物中的　 　，图中碱的化学式为　 　；
（2）若X是水，则能实现图中物质转化的基本反应类型有 (填字母)。
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
【答案】（1）盐；NaOH（2）A；B；C；D
【解析】物质中的纯净物分为单质和化合物，化合物中的无机化合物分为氧化物、酸、碱、盐等，其中的物质可在一定条件下进行转换。
【解答】（1）氯化钠属于盐类物质，由于 X是氯化钠，故碱中的金属元素为钠，其化学式为NaOH ；
（2）若x是水，则单质可为氢气，与氧气反应为化合反应；盐可为碳酸氢钠其分解分为碳酸钠，水和二氧化碳，其反应为分解反应；氧化物可为氧化铜，其为氢气发生置换反应，生成水哥和铜；酸可为盐酸，与碱发生复分解反应，生成水和盐，故四种基本反应类型都有。
11．（2021·绍兴）科学兴趣小组采用不同方案对金属活动性的强弱进行了研究。
甲同学：将镁带和铜粉分别在酒精灯的外焰上加热，观察现象。
乙同学：把铁制容器和铝制容器放在同一潮湿环境中，一段时间后观察容器表面的锈蚀情况。
……
实验后，同学们进行汇报和评价交流。
（1）甲同学根据　 　的实验现象，得出金属镁的活动性比铜强。
（2）乙同学观察到铁制容器表面有明显的锈蚀现象，面铝制容器表面无明显变化，据此他得出铁的活动性比铝强的结论。小组讨论后一致认为乙同学的方案设计不合理，他们的理由是：铝制容器表面无明显变化是因为　 　导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应，因此不能用此方法比较铁与铝的活动性强弱。
【答案】（1）镁带燃烧而铜丝不能燃烧（2）铝制容器表面有一层致密氧化膜
【解析】1、镁带在空气中点燃后即能燃烧，而铜丝只能变黑，所以可根据与氧气反应的现象判断两者金属活动性的强弱；
2、铝与铁在氧气中都会生锈，但两者的氧化物有区别，铝与氧气生成的氧化铝可形成一层致密的氧化铝保护膜阻止里面的铝进一步被氧化。而铁与氧气反应生成的氧化铁不能阻止里面的铁进一步被氧化。所以无法从锈蚀的情况判断活动性的强弱。
【解答】（1） 将镁带和铜粉分别在酒精灯的外焰上加热 ，镁带能剧烈燃烧，而铜会变黑，根据反应的剧烈程度可判断金属活动性强弱。所以可填： 镁带燃烧而铜丝不能燃烧 ；
（2）由铝和铁生锈时生成物质氧化铝和氧化铁的特点可知， 铝制容器表面无明显变化是因为铝制容器表面有一层致密氧化膜导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应，因此不能用此方法比较铁与铝的活动性强弱。
12．（2021·绍兴）人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程，对金属活动性规律的认识也是如此。
（1）1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失"，这为发现金属活动性顺序奠定了基础。小嘉选用锡、铜、锌三种金属重温实验，则会“消失”的金属有　 　。
（2）1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体，他称之为“可燃空气”，其实该气体就是　 　。从此为探索金属活动性打开了新思路。
（3）1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小嘉运用该规律开展实验，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉，溶液质量变化如图所示，则B点时溶液中所含的金属阳离子有　 　。
【答案】（1）锡、锌（2）氢气（3）Cu2+、Fe2+
【解析】（1）在金属活动性顺序表中，只有排在氢前面的金属才能和酸反应生成氢气；
（2）活泼金属和酸反应，生成盐和氢气；氢气具有可燃性，遇明火容易爆炸；
（3）跟机铁粉和两种盐的反应过程分析判断。
【解答】（1）锡、铜、锌中，只有锡和锌排在氢的前面，因此会“消失”的金属是锡和锌。
（2）1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体，他称之为“可燃空气”，其实该气体就是氢气，从此为探索金属活动性打开了新思路。
（3）铁粉先和硝酸银反应，生成硝酸亚铁和银单质，再和硝酸铜反应，生成硝酸亚铁和铜单质。由于银和铜的原子量都大于铁，所以溶液的质量都会减小，且前者质量减小的速度大于后者，那么AB段为铁和硝酸银的反应，B点时硝酸银完全反应，硝酸铜还没有开始反应，因此溶质为硝酸亚铁和硝酸铜，溶液中的阳离子为 Cu2+、Fe2+ 。
13．（2023·湖州）金属与酸反应会放出热量。为深入研究金属和酸反应的特点，小明用如图甲所示装置进行实验：在烧瓶中加入0.48克镁和足量的溶质质量分数为的稀盐酸，塞紧瓶塞，利用传感器记录160秒内瓶内气压变化。用等质量的铁和锌重复上述实验，得到相关曲线如图乙。
（1）图乙中，能支持锌比铁活动性强的证据是　 　。
（2）实验中，若0.48克镁完全反应，至少需要稀盐酸多少克？（镁与盐酸反应的化学方程式为：）
（3）解释镁与稀盐酸反应，0~80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因：　 　。
【答案】（1）相同时间内锌与盐酸反应时增大的气压比铁大
（2）解：设需要盐酸溶质的质量为x
Mg + =
24 73 　
0.48克 x 　
解得： 克
稀盐酸溶液质量 克
答：需要加入稀盐酸的质量为10克。
（3）0~40秒，镁与盐酸反应生成氢气并放出大量的热，气压快速增大；40~80秒，温度降低，气压下降
【解析】（1）根据活动性越强的金属与酸反应速率越快分析；
（2）根据反应的镁的质量及方程式中物质间质量关系计算盐酸中溶质质量，从而计算盐酸的溶质质量分数分析；
（3）根据镁与盐酸反应放热分析。
【解答】（1） 相同时间内锌与盐酸反应时增大的气压比铁大，即锌与盐酸反应速率比铁大，可证明锌比铁活动性强。
（3） 0~40秒，镁与盐酸反应生成氢气并放出大量的热，气压快速增大；40~80秒，温度降低，气压下降 ，所以镁与稀盐酸反应 0~80秒瓶内气压发生如图乙变化 。
14．（2023·丽水）1823年德贝菜纳发现氢气在空气中遇到铂会起火，并研制出以他名字命名的世界上第一个化学打火机，如图甲所示。德贝菜纳打火机的结构如图所示。使用时，将顶盖上的开关打开，从内管中冲出的氢气贝点燃。开关关闭，喷嘴被堵住、火焰熄灭，随后氢气停止产生，请你用所学过的科学知识介绍德贝菜纳打火机的使用原理。
【答案】①内管气压大于外界大气压，开关打开时，氢气出，氢气在空气中遇到粉发生燃烧
②锌和稀硫酸反应不断产生氢气。
③没有氢气喷出，火焰灭
④开关关后，与稀硫酸仍续反应产生氢气，使内管的气压变大
⑤内管液面下降，使锌与硫酸分离，停止产生氢气
【解析】①内管气压大于外界大气压，开关打开时，氢气出，氢气在空气中遇到粉发生燃烧；
②锌和稀硫酸反应不断产生氢气；
③没有氢气喷出，火焰灭；
④开关关后，与稀硫酸仍续反应产生氢气，使内管的气压变大；
⑤内管液面下降，使锌与硫酸分离，停止产生氢气，据此分析解答。
【解答】打火机的开关打开时，锌和稀硫酸反应不断产生氢气，由于内管气压大于外界大气压，所以氢气从管中冲出，在空气中遇到铂发生燃烧，开关关掉后，锌与稀硫酸仍续反应产生氢气，使内管的气压变大，内管液面下降，使锌与硫酸分离，停止产生氢气。由于没有氢气喷出，所以打火机的火焰熄灭。
1．（2022·南湖模拟）钯、镍、铜在电子工业中有广泛应用。小明想比较这三种金属的活动性强弱，做了如图所示实验，只有实验④有明显的现象。则这三种金属的活动性顺序排序正确的是（　　）
A．铜>镍>钯 B．铜>钯>镍 C．镍>钯>铜 D．镍>铜>钯
【答案】D
【解析】在金属活动性顺序表中，排在前面的金属能够将后面的金属从盐溶液中置换出来，据此分析判断。
【解答】①铜与稀盐酸不反应，那么活动性铜<氢；
②钯与稀盐酸不反应，那么活动性钯<氢；
③钯与硝酸铜不反应，那么活动性钯<铜；
④ 镍和稀盐酸反应生成氢气，那么活动性氢<镍；
那么三种金属的活动性强弱：镍>氢>铜>钯 。
2．（2023九下·义乌模拟）青铜是冶铸史上最早出现的Cu、Sn（锡）合金，与纯铜相比，耐磨且耐腐蚀。下列描述中错误的是（　　）
A．青铜是Cu和Sn（锡）发生化合反应生成的化合物
B．将青铜屑加入足量的稀盐酸中，会有气泡产生
C．用CuSO4溶液能验证Cu、Sn的金属活动性强弱
D．青铜是铜的合金，因此青铜属于金属材料
【答案】A
【解析】A、根据合金是金属与金属或非金属熔合而成的混合物分析；
B、根据锡能与盐酸反应产生氢气分析；
C、根据金属能否与盐溶液反应可验证金属活动性分析；
D、根据合金属于金属材料分析。
【解答】A、 青铜是Cu和Sn（锡）熔合而成的混合物 ，符合题意；
B、将青铜屑加入足量的稀盐酸中，锡与稀盐酸反应，会有气泡产生 ，不符合题意；
C、用CuSO4溶液与锡反应，能验证Cu、Sn的金属活动性强弱 ，不符合题意；
D、青铜是铜的合金，因此青铜属于金属材料 ，不符合题意；
3．（2022·南湖模拟）小乐利用如图甲所示装置探究“溶液中的阴离子种类对铁钉锈蚀的快慢是否有影响？”，实验中测得装置中溶液上方氧气浓度变化曲线如图乙所示。则下列分析错误的是（　　）
A．实验装置里将铁钉一半浸在溶液中，是为了满足铁锈蚀的条件
B．实验中可根据溶液上方氧气浓度变化的快慢，判断铁钉锈蚀的快慢
C．实验所用三种溶液中，铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快
D．根据三条曲线都是“先陡后缓”，可知影响铁钉锈蚀快慢的因素是阴离子种类
【答案】D
【解析】根据铁生锈是铁与氧气和水作用，所给三种物质影响氧气浓度的变化趋势确定铁生锈影响因素分析。
【解答】A、 铁生锈是铁与氧气和水共同作用，实验装置里将铁钉一半浸在溶液中，是为了满足铁锈蚀的条件 ，不符合题意；
B、铁钉生锈消耗氧气，实验中可根据溶液上方氧气浓度变化的快慢，判断铁钉锈蚀的快慢 ，不符合题意；
C、由图像可知，实验所用三种溶液中，铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快 ，不符合题意；
D、 根据三条曲线都是“先陡后缓”，可知影响铁钉锈蚀快慢的因素是阳离子种类 ，由三曲线变化趋势不同，可知阴离子种类影响铁钉锈快慢，符合题意；
4．（2023·慈溪模拟）将一定量的锌粉加入含有硝酸铜和硝酸银的废液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法错误的是（　　）
A．若向滤渣中滴加稀盐酸没有气泡，则滤渣中一定有银，可能有铜
B．若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡，则滤渣中一定有锌、铜和银
C．若滤液呈蓝色，则滤液中的溶质一定有硝酸铜
D．若滤液呈无色，则滤液中的溶质有硝酸锌和硝酸银
【答案】D
【解析】锌粉先和硝酸银反应，生产硝酸锌和银单质；再和硝酸铜反应，生产硝酸锌和铜单质，据此分析判断。
【解答】A.若向滤渣中滴加稀盐酸没有气泡，则滤渣中肯定没有锌，那么锌肯定和硝酸银发生了反应，但是不一定和硝酸铜反应，那么滤渣中一定有银，可能有铜，故A正确不合题意；
B.若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡，则滤渣中一定有锌。由于锌有剩余，那么硝酸铜和硝酸银肯定完全反应，那么滤渣中还有银和铜，故B正确不合题意；
C.若滤液呈蓝色，溶液中肯定存在铜离子，则滤液中的溶质一定有硝酸铜，故C正确不合题意；
D.若滤液呈无色，那么硝酸铜和硝酸银肯定已经完全反应，那么滤液中的溶质肯定只有硝酸锌，故D错误符合题意。
5．（2023·温州模拟）将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中，反应完成后有2种金属剩余，则它们生成氢气的质量关系可能是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】等质量的酸分别与足量的金属反应，酸均反应完，产生的氢气一样多，若横坐标表示时间，则图像斜率表示反应速率，可判断金属的种类；
等质量的金属与足量的酸发生反应，以生成+2价盐溶液为例，金属的相对质量越大，能产生的氢气质量越小，若横坐标表示时间，则图像斜率表示反应速率，可判断金属的种类。
【解答】
Mg+ H2SO4= MgSO4+ H2↑
24 98 　 2
Fe+ H2SO4= FeSO4+ H2↑
56 98 　 2
Zn+ H2SO4= ZnSO4+ H2↑
65 98 　 2
由上表可知，等质量的Mg、Fe、Zn分别与质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸反应，且反应完成后有2种金属剩余，则剩余的金属是Mg和Fe，完全反应的是Zn。
剩余的金属是Mg和Fe，所以与它们反应的硫酸均完全反应，Mg和Fe反应产生的氢气质量相等。
完全反应的金属是Zn，若Zn和硫酸恰好完全反应，则Zn反应产生的氢气质量与另外两个反应相等，即产生氢气的质量：Mg=Fe=Zn。若硫酸过量，则Zn反应产生的氢气质量比另外两个反应小，即产生氢气的质量：Mg=Fe>Zn。故答案为：C。
6．（2023·上城模拟）兴趣小组按如图流程进行实验（每步均充分反应）。反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象。下列说法不正确的是（　　）
A．滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Mg
B．滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2和CuCl2
C．本实验可判断出铁、铜、镁的活动性顺序
D．两支试管混合后，固体总质量一定增加
【答案】B
【解析】本题主要考查金属的活动性顺序对置换反应进行先后的影响。
【解答】由加入稀盐酸无现象可知滤渣中一定有铜，无其他金属；则滤液中一定有氯化镁，氯化亚铜，可能有氯化铜。
A.加入稀盐酸无现象可知滤渣中一定有铜，无其他金属；
B.有上述分析可知氯化铜可能还没反应完，故可能有氯化铜；
C.根据第一次时的反应现象即可知三者的活动性，活动性强的金属置换活动性弱的金属；
D.不管是铁置换出铜还是镁置换出铜，由其相对原子质量可知，质量一定增大；
7．（2023·温州模拟）我国古代有青铜器的高超熔铸技艺，青铜是铜锡合金，锡的加入可明显提高铜的强度和抗腐蚀性，锡是由锡石冶炼而来。我国古代曾用“湿法炼铜"火法炼铜”。“湿法炼铜"原理：曾青（硫酸铜溶液）得铁则化为铜；“火法炼铜”是用辉铜矿（主要成分Cu2S）炼铜，其原理是：Cu2S与氧气在高温条件下反应生成铜和二氧化硫。
（1）用来冶炼锡的锡石的主要成分SnO2属于　 　(选填"氧化物""酸"碱"或"盐")。
（2）本材料中，“湿法炼铜"属于　 　反应(填写反应的基本类型)﹔“火法炼铜”的化学方程式为　 　。
【答案】（1）氧化物（2）置换；Cu2S+O2=2Cu+SO2
【解析】酸的概念：电离时产生的阳离子全部都是氢离子的化合物；碱的概念：电离时产生的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物；
【解答】（1） SnO2属于氧化物，只含有两种元素，其中一种是氧元素的化合物成为氧化物；
（2）置换反应是单质和化合物反应生成新单质和新化合物的反应，所以本材料中，“湿法炼铜"属于置换反应，化学方程式为Cu2S+O2=2Cu+SO2 ；
故答案为：（1） 氧化物（2）置换、Cu2S+O2=2Cu+SO2
8．（2023·上城模拟）某兴趣小组同学在做铜片与硝酸银溶液反应的实验，向盛有硝酸银溶液的烧杯中加入足量铜片至反应完全。如图“ ”、“○”、“ ”表示烧杯内溶液中由溶质电离产生的不同离子（不考虑大小)。
（1）写出该反应过程中的实验现象：　 　。
（2）其中“ ”表示　 　(填写离子符号)。
【答案】（1）溶液变蓝，铜片表面出现银白色固体（2）Cu
【解析】1、金属活动性顺序：钾K、钙Ca、钠Na、镁Mg、铝Al、锌Zn、铁Fe、锡Sn、铅Pb、铜Cu、汞Hg、银Ag、铂Pt、金Au，金属活动性依次减弱。2、金属活动性规律：（1）排在前面的金属可以将排在后面的金属从它们的金属溶液中置换出来。（若金属过于活泼， 则会直接与水反应，并不会与水中的金属离子反应）。（2）理论上讲，金属活动性表中铁及排在其前的金属均可置换出纯水中的氢。（3）若只考虑氢离子的氧化性，排在氢（H）前的金属才能和非氧化性酸反应，置换出氢.（4）排在越后的金属越容易，也越先从它们的化合物中被置换出来；排在越前的金属越容易，也越先把其他化合物中的金属置换出来。Cu2+在溶液中显蓝色，Fe3+在溶液中显黄色；
【解答】（1）金属铜的活动性比硝酸银中的银活动性强，所以铜可以把银从他的溶液中置换出来，所以现象是溶液变蓝，铜片表面出现银白色固体；
（2）Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag；白色圆圈是NO3-；黑色的圆圈是Ag+；斜线的圆圈是Cu2+
9．（2023·温州模拟）向硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到固体A和液体B，回答下列问题。
①若液体B仍呈蓝色，则B中一定含有的溶质有　 　。
②若液体B呈无色，且向固体A中加入稀盐酸后产生气泡，则固体A中一定含有的物质有　 　。
【答案】Cu(NO3)2 、Zn(NO3)2；Ag、Cu、Zn
【解析】向硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量锌 ，锌粉先和硝酸银反应再与硝酸铜反应，过滤后的固体A能与稀盐酸反应，说明加入的锌粉是过量的。
【解答】1. 液体B仍呈蓝色 ，则液体B中一定有硝酸铜，故一定无硝酸银，反应后会生成硝酸锌；
2. 固体A中加入稀盐酸后产生气泡 ，说明锌粉过量，故原溶液中的铜和锌全部被置换出来了，固体一定有 Ag、Cu、Zn 。
10．（2023·温州模拟） 黄铜（铜锌合金）长期使用会锈蚀，铜锈主要成分为Cu2（OH）2CO3.查阅资料：铜锈可以与稀硫酸反应，其化学方程式为：Cu2（OH）2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑，杂质不与稀硫酸反应。回收废黄铜有用成分，调配锌铜比例，可以铸造新的黄铜，变废为宝。其工艺流程图如下：
（1）系列处理二后获得锌的质量　 　原废黄铜中锌的质量。（选填“<”“=”或“>）
（2）黄铜颜色与黄金相似，人称“愚人金”，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利。下列选项中能区别黄铜与黄金的方法是　 　。
A．用磁铁吸引 B．浸入稀盐酸溶液，观察有无气泡 C．在空气中灼烧后观察颜色
【答案】（1）> （2）B C
【解析】（1）根据锌与硫酸反应生成硫酸锌分析；
（2）根据锌、铜、金的性质分析。
【解答】（1） 步骤二中加入过量的锌生成了硫酸锌，所以经过系列处理二后获得锌的质量大于原废黄铜中的锌的质量。
（2）铜、锌、黄金都不能被磁铁吸引，A错误； 浸入稀盐酸溶液，有气泡产生的为黄铜，无气泡的为黄金，B正确； 在空气中灼烧后观察颜色，黄铜中铜与氧气变黑，黄金无明显变化，可以鉴别，C正确；
11．（2023九下·义乌模拟）人类对金属活动性规律的认识经历了漫长的探索。
材料一：晋朝葛洪《抱朴子内篇·黄白》中记载“以曾青(硫酸铜溶液)涂铁，铁赤色如铜”
材料二：南北朝的陶弘景说“鸡屎矾投苦酒(醋)中涂铁，皆作铜色"。
材料三： 1625 年德国化学家格劳贝尔意外发现将金属放入酸中会“消失”。
材料四： 1766 年英国化学家卡文迪许用六种金属与酸反应，发现产生“可燃空气”，燃烧会产生水。
材料五： 1865 年俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究的基础上提出了金属活动性规律。
（1）请解释“以曾青涂铁，铁赤色如铜”这一变化的原理：　 　。(用化学方程式表示)
（2）用银、铜、镁三种金属重复格劳贝尔实验，会“消失”的金属有　 　。
（3）若向含有相同质量的CuSO4和FeSO4混合溶液中放入一定质量的锌片，充分反应后，烧杯内固体的组合和质量大小关系可能是　 　。 (可多选)
【答案】（1）CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
（2）镁
（3）ACE
【解析】（1）金属活动性顺序中，前面金属能与后面的金属的盐溶液发生置换反应。铜红色。
（2）金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与酸溶液发生置换反应。银、铜、镁中镁排在氢前面。
（3）金属活动性顺序中，前面金属能与后面的金属的盐溶液发生置换反应。锌排在铁和铜前面，铁排在铜前面。锌放入CuSO4和FeSO4混合溶液中，锌和CuSO4溶液先反应。
【解答】（1）金属活动性顺序中，铁排在铜前面，铁能与硫酸铜溶液反应。所以答案为：CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
（2）镁排在氢前面，银、铜排在氢后面，所以镁会与酸反应而消失。所以答案为：镁。
（3）金属活动性顺序：锌＞铁＞铜。①当锌与CuSO4刚好完全反应时，烧杯内固体只有铜；②当锌与CuSO4反应后，锌还有剩余，则锌会继续与FeSO4反应析出铁，若此时锌全部反应完，则烧杯内固体为铁和铜；若此时锌还有剩余，则烧杯内固体为锌、铁和铜。③当烧杯内固体为锌、铁和铜时，CuSO4和FeSO4都反应完全，由于两种溶液质量相同，铜比铁的相对原子质量大，所以析出的铜质量大于铁。所以答案为：ACE。
12．（2023·温州模拟）为除去铜和氧化铜混合物中的氧化铜，达到回收金属铜的目的，小科向混合固体中逐滴加入过量的稀盐酸。
（1）实验中稀盐酸需加过量的目的是　 　。
（2）逐滴加入稀盐酸时，可观察到的现象是　 　。
（3）实验后得到金属铜与剩余溶液，小科结合建立模型的方法对反应前后的溶液成分进行分析。图甲为所加稀盐酸中各微粒数量的百分含量，请在图乙中完成反应后溶液中各微粒数量百分含量的模型图。　 　
【答案】（1）除尽混合物中的氧化铜
（2）固体部分溶解，溶液逐渐变蓝
（3）
【解析】（1）稀盐酸与铜不能反应；
（2）稀盐酸与氧化铜会反应，生成蓝色的氯化铜溶液；
（3）稀盐酸会与氧化铜反应生成氯化铜和水；
【解答】（1）稀盐酸与铜不能反应，故目的为： 除尽混合物中的氧化铜 ；
（2） 逐滴加入稀盐酸时 ，氧化铜被反应掉，故现象为固体部分溶解，溶液逐渐变蓝；
（3）反应后水的质量增加，溶液中出现铜离子，氢离子微粒减少，氯离子微粒数量不变，
故模型为：
13．（2023·浦江模拟）小科对Mg与稀盐酸反应后的废液成分产生了疑问，于是开始了实验探究。
【提出问题】Mg 与稀盐酸反应后的废液中有哪些溶质
（1）【猜想假设】猜想1：MgCl2； 猜想2：MgCl2和HCl。
【实验过程】小科取少量废液于试管中，滴加硝酸银溶液，再滴入足量稀硝酸，白色沉淀不消失。由上述现象，小科得出结论：猜想1正确。请评价小科的结论是否正确并说明理由。
（2）在听取老师建议后，小科用其他试剂进行实验，并得出猜想⒉正确。推测小科可能选择的试剂或药品并描述关键现象　 　。(写出一种即可)
（3）小科查阅相关资料发现镁与热水能发生反应生成氢气。在过量的镁与盐酸反应的过程中，小科发现试管很烫，那么此时镁与水反应了吗 小科又做了如下实验：
　 试管Ⅰ 试管2 试管3 试管4
试剂 和药品 镁条 冷水 镁条 热水 镁条 热水 氢氧化钠溶液 镁条 热水 氯化钠洛液
实验 现象 无气泡 少量气泡 少量气泡 大量气泡
分析上述实验，可以得出的结论是　 　。
【答案】不正确，HCI中也含有氯离子 ⑵在听取老师建议后，小科用其他试剂进行实验，并得出猜想⒉正确。推测小科可能选择的试剂或药品并描述关键现象 。(写出一种即可) 碳酸钠，有气泡(或pH试纸，PH<7 等) ⑶小科查阅相关资料发现镁与热水能发生反应生成氢气。在过量的镁与盐酸反应的过程中，小科发现试管很烫，那么此时镁与水反应了吗 小科又做了如下实验：
　 试管Ⅰ 试管2 试管3 试管4
试剂 和药品 镁条 冷水 镁条 热水 镁条 热水 氢氧化钠溶液 镁条 热水 氯化钠洛液
实验 现象 无气泡 少量气泡 少量气泡 大量气泡
分析上述实验，可以得出的结论是 。 镁能与热水反应，且氯离子能促进镁与水的反应
（1）不正确，HCl中也含有氯离子
（2）碳酸钠，有气泡(或pH试纸，pH<7 等)
（3）镁能与热水反应，且氯离子能促进镁与水的反应
【解析】（1）根据离子共存原理分析
（2）根据酸的性质分析
（3）通过实验现象分析结论
【解答】（1）Cl-能与Ag-反应产生AgCl白色沉淀，MgCl2和HCl溶液中都含有Cl-，因此都能和硝酸银反应产生不溶于酸的白色沉淀。
（2）猜想1和猜想2的区别是是否还有HCl，只要验证是否含HCl即可，检测HCl的方法有：1，加入碳酸钠溶液，看是否产生气泡；2，测溶液的pH；3，加入紫色石蕊试液，看是否变红色等。
（3）通过试管1和试管2的现象可以得出镁条能与热水反应，试管3可以得出钠离子和氢氧根离子对镁与水的反应没有促进作用，试管4可以得出氯离子能促进镁与水的反应。
故答案为（1）不正确，HCl中也含有氯离子（2） 碳酸钠，有气泡(或pH试纸，pH<7 等) （3） 镁能与热水反应，且氯离子能促进镁与水的反应
14．（2023·温州模拟）资料上说“一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素”。
小金对此进行了思考，并查阅资料，对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。实验中发现有无色无味的气体产生，同时有固体物质出现在容器底部。
【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应生成氢氧化钠和气体。
【问题及猜想】 会导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同。
【实验及现象】分别取10mL硫酸铜溶液，然后取5块大小相同的钠投入硫酸铜溶液中，观察现象。
编号 钠块大小 硫酸铜溶液浓度 实验中产生的现象
① 绿豆大小 10% 立即剧烈燃烧，有爆炸声，产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体。
② 绿豆大小 5% 4-5s后剧烈燃烧有爆炸声，产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体。
③ 绿豆大小 2% 熔成小球四处游动，“嘶嘶响声"偶尔有火光，产生蓝色絮状沉淀。
④ 绿豆大小 1% 熔成小球，四处游动，“嘶嘶响声"，产生蓝绿色沉淀。
⑤ 绿豆大小 0.5% 熔成小球，四处游动，“嘶嘶响声”，产生蓝绿色沉淀。
（1）请将【问题及猜想】补充完整　 　。
（2）小金觉得气体可能是①氧气 ②甲烷 ③氢气，从物质组成角度，你觉得哪个不可能，请说说理由。　 　。
（3）上述实验中均未观察到　 　色固体生成，由此判断不能置换出铜。
（4）实验①②中小金观察到钠块不会游动，当他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反应时，便有了解释。他的解释是　 　。
【答案】（1）硫酸铜溶液浓度
（2）②甲烷不可能；根据质量守恒定律，反应物中没有碳元素，产物不可能有甲烷CH4
（3）红
（4）生成大量沉淀附着在钠表面，阻碍了钠的游动
【解析】1、金属活动性顺序：钾K、钙Ca、钠Na、镁Mg、铝Al、锌Zn、铁Fe、锡Sn、铅Pb、铜Cu、汞Hg、银Ag、铂Pt、金Au，金属活动性依次减弱。2、金属活动性规律：（1）排在前面的金属可以将排在后面的金属从它们的金属溶液中置换出来。（若金属过于活泼， 则会直接与水反应，并不会与水中的金属离子反应）。（2）理论上讲，金属活动性表中铁及排在其前的金属均可置换出纯水中的氢。（3）若只考虑氢离子的氧化性，排在氢（H）前的金属才能和非氧化性酸反应，置换出氢.（4）排在越后的金属越容易，也越先从它们的化合物中被置换出来；排在越前的金属越容易，也越先把其他化合物中的金属置换出来。
【解答】（1）从实验的设计可以看出本实验的问题是探究硫酸铜溶液的浓度会导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同。
（2） ②甲烷不可能；根据质量守恒定律，反应物中没有碳元素，产物不可能有甲烷CH4；
（3）单质铜是红色的，根据置换反应的原理，活泼性强的金属能把活泼性弱的金属从他的盐溶液中置换出来，因为上述实验中均未观察到红色固体生成，由此判断不能置换出铜。
（4） 钠常温下就能与水发生剧烈反应生成氢氧化钠和气体。氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成的氢氧化铜沉淀，附在Na的表面，阻碍了钠的游动 ；
15．（2023·宁波模拟）钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝，直径约0.125~0.189毫米。小科利用钢丝棉探究铁制品锈蚀的条件，实验如下：
步骤一：取4个50mL活塞润滑性良好的注射器，检查气密性。
步骤二：称取4团等质量的钢丝棉（每团体积约为6cm3），A保持干燥，B、C用少量蒸馏水润湿，D用少量食盐水润湿，分别放入甲、乙、丙、丁注射器中。
步骤三：移动活塞，使它们均处于46mL刻度处，再用橡皮帽封住注射孔（如图所示）
步骤四：每隔一定时间，观察并记录实验现象如表。
　 5分钟 20分钟 1小时
甲 无现象 无现象 无现象
乙 无现象 无现象 无现象
丙 出现少许锈斑，活塞未明显移动 出现明显锈斑，活塞移动少许 锈斑增多，活塞移动明显
丁 出现明显锈斑，活塞移动少许 锈斑增多，活塞移动明显 锈蚀严重，绣斑增多，活塞处于39mL刻度处
（1）设计甲丙两组实验基于的假设是　 　。
（2）步骤三中要完成乙组设置，进行的具体操作是　 　。
（3）小科回想起一次去海边的旅行发现面对大海的铁栏杆锈蚀程度比其他地方更严重。请联系探究结果作出合理的解释。　 　。
【答案】（1）铁制品的锈蚀和水有关
（2）把钢丝棉塞进注射器中，将活塞推至注射器口，抽取足量的水后将注射器口朝上，缓缓推到活塞至46mL刻度处，再用橡皮帽封住注射孔
（3）由丁试验可知，盐分会大大加速铁制品的锈蚀，海水中含有盐分，铁栏杆接触过海水后，锈蚀的程度比其他地方更严重
【解析】根据铁生锈实质是铁与氧气和水接触，氯化钠溶液可加快生锈速率，结合各实验条件的控制进行验证分析。
【解答】（1） 甲实验钢丝棉只接触氧气，丙实验钢丝棉接触水和氧气，结合甲丙的实验现象是为了证明铁制品的锈蚀和水有关。
（2）乙组需使钢丝棉只接触水，不接触氧气，具体操作为把钢丝棉塞进注射器中，将活塞推至注射器口，抽取足量的水后将注射器口朝上，缓缓推到活塞至46mL刻度处，再用橡皮帽封住注射孔 ；
（3） 由丁试验可知，盐分会大大加速铁制品的锈蚀，海水中含有盐分，铁栏杆接触过海水后，锈蚀的程度比其他地方更严重 ，所以面对大海的铁栏杆锈蚀程度比其他地方更严重。
故答案为：（1）铁制品的锈蚀和水有关；（2） 把钢丝棉塞进注射器中，将活塞推至注射器口，抽取足量的水后将注射器口朝上，缓缓推到活塞至46mL刻度处，再用橡皮帽封住注射孔 ；（3） 由丁试验可知，盐分会大大加速铁制品的锈蚀，海水中含有盐分，铁栏杆接触过海水后，锈蚀的程度比其他地方更严重 。
16．（2022·南湖模拟）将一定质量的锌粉加入到硝酸锕、硝酸银和硝酸铝的混合溶液中。如图是盛放混合溶液的烧杯中間体质量在反应过程中的变化情况。
（1）写出ab段发生反应的化学方程式：　 　。
（2）bc段固体质量减少的原因是：　 　。
（3）请分析并解释cd段烧杯内溶液质量的变化情况：　 　。
【答案】（1）Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
（2）锌与硝酸铜反应，锌置换出铜的质量小于锌进入溶液的质量
（3）cd段烧杯内不再发生反应，溶液的质量不变
【解析】根据 将一定质量的锌粉加入到硝酸铜、硝酸银和硝酸铝的混合溶液中，锌不能与硝酸铝反应，先与硝酸银反应，然后与硝酸铜反应，且锌与硝酸银反应固体质量增加，与硝酸铜反应固体质量减少分析。
【解答】铝、锌、铜、银四种金属的活动性强弱为：铝>锌>铜>银，将一定质量的锌粉加入硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的混合溶液中，锌不能与硝酸铝反应，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，固体质量增大，硝酸银完全反应后，锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，固体质量减小，所以0b段时锌和硝酸银发生反应，bc段时锌和硝酸铜发生反应，c点时硝酸铜完全反应，c点后锌过量，溶液中不再发生反应。
17．（2023·宁波模拟）取铜镁合金20 g放入烧杯，将280 g 稀硫酸分4次加入烧杯中，充分反应后，测得剩余固体的质量记录如下。请计算：
次数 1 2 3 4
加入稀硫酸质量/g 70 70 70 70
剩余固体质量/g 18.2 16.4 14.6 13.2
（1）合金中铜﹑镁的质量比。
（2）所加稀硫酸的溶质的质量分数。(写出计算过程)
【答案】（1）铜不与知硫酸反应，镁与稀硫酸反应，由表中数据可知，加入70克稀硫酸完全反应，消耗的镁的质量为1.8g，第4次加入70克硫酸消耗镁的质量为1.4g，说明第4次硫酸过量，镁完全反应，则剩余13.2g固体全部为铜，合金中铜和镁的质量比为13.2：6.8＝33：17.
（2）设稀硫酸的溶质质量分数为x
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
24 98
1.8g 70gx
x=10.5%
【解析】（1）根据铜不与知硫酸反应，镁与稀硫酸反应，由表中数据确定反应结束后固体为铜，由此计算合金中铜和镁的质量比分析；
（2）由反应的镁的质量代入方程式中，利用方程式中物质间质量关系计算硫酸质量及溶质质量分数。
18．（2023·宁波模拟）在烧杯中加入2.14 g 久置的铝箔(铝箔中含有杂质，且杂质不与题目中出现的其他物质反应)，不断滴加稀硫酸，放出气体的质量与所加稀硫酸质量的关系如图1所示。请回答下列问题：
（1）计算2.14 g久置的铝箔中金属铝的质量(写出计算过程)。
（2）在图2中画出滴入稀硫酸与生成的硫酸铝的质量关系图(在坐标上标注必要的数值)
【答案】（1）由图示可知，铝与硫酸反应产生氢气质量为0.2g，设铝的质量为x
2Al+H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
54 6
x 0.2g
54：6＝x：0.2g
x=1.8g；
（2）由图示可知，与铝反应的稀硫酸质量为107.8－9.8＝98g，设硫酸的质量分数为y，生成硫酸铝质量为z
2Al+H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
342 6
y 0.2g
y=11.4g，由铝元素质量守恒可知，氧化铝反应生成硫酸铝质量为，描点绘制图像，图像随稀硫酸的增加而增大，起点为（0，0），然后在（9.8，1.14）后趋势变大，在（107.8，12.54）后保持不变。
【解析】（1）根据反应产生的氢气质量代入方程式中，利用方程式中物质质量关系计算铝的质量分析；
（2）由氢气质量及铝的质量，利用方程式及反应前后元素质量不变，计算出生成硫酸铝的质量，由描点法绘制图像。
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专题3 金属和金属材料
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 金属材料与金属资源 ☆ ①区别金属与非金属，列举金属和非金属的主要性质差异②概述金属与酸、金属与盐反应的条件，比较金属的活动性顺序，用金属活动性顺序说明某些现象
考点2 金属化学性质与应用 ☆☆☆
■考点一　金属材料与金属资源
金属的物理性质：金属都有特殊的光泽；大多数金属的颜色为银白色或灰色，但金为金黄色，铜为紫红色；金属在常温下为固态(除汞外，常温下为液态)；金属比较硬，具有良好的导热性、导电性和延展性。
非金属的物理性质：大多数非金属没有光泽，表面暗淡。大多数固体为灰黑色(磷为白色或暗红色)；多数气体无颜色，少数气体有颜色；溴是唯一在常温下呈液态的非金属单质。非金属硬度一般较小，但差异很大，一般不具备导电性、导热性，也没有延展性。
金属材料包括金属和合金两大类。当把金属材料变成纳米级的粒子时，金属的性质会发生变化，甚至与原来的性质完全不同。把一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质，就称为合金。钢是一种由铁和碳等元素组成的合金，生活中常见的合金还有铜合金、铝合金及钛合金等，合金往往比纯金属具有更好的性能。
■考点二　金属化学性质与应用
1．金属与氧气的反应
金属 条件 反应的化学方程式 现象(或备注)
Mg 点燃 2Mg＋O22MgO 剧烈燃烧，耀眼白光，放出大量热，生成白色固体
Al 常温 4Al＋3O2===2Al2O3 表面生成致密保护膜
点燃(氧气中) 4Al＋3O22Al2O3 剧烈燃烧，放出大量热和耀眼白光，生成白色固体
Fe 常温、潮湿空气 4Fe＋3O2＋nH2O===2Fe2O3·nH2O 在氧气和水共同作用下，会生成暗红色疏松的铁锈
氧气中点燃 3Fe＋2O2Fe3O4 剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体
Cu 加热 2Cu＋O2 △ 2CuO 铜丝表面逐渐变为黑色
潮湿空气 2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3 铜表面生成一层绿色物质
Au、Ag 高温下也不与氧气反应，“真金不怕火炼”
大多数金属都能与氧气反应，但难易和剧烈程度不同。Mg、Al等在常温下就能与氧气反应；Fe、Cu等在常温下几乎不能单独与氧气反应，点燃或加热情况下可以发生反应；Au、Ag等在高温时也不与氧气反应。
2．金属与酸的反应
金属 现象 反应的化学方程式
镁 剧烈反应，大量气泡，溶液仍为无色，放热 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑
铝 剧烈反应(比镁稍缓)，大量气泡，溶液仍为无色，放热 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑
锌 反应较剧烈，大量气泡，溶液仍为无色，放热 Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
铜 不反应
Mg、Al、Zn、Fe的金属活动性比氢强，能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢。
等质量的Mg、Al、Zn、Fe四种金属与足量稀硫酸或稀盐酸反应时产生氢气的量：Al＞Mg＞Fe＞Zn
3．金属与盐的反应
实验操作 现象 反应的化学方程式
铁丝浸入硫酸铜溶液 铁丝表面出现红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe＋CuSO4=== Cu＋FeSO4
铜丝浸入硝酸银溶液 铜丝表面出现银白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu＋2AgNO3=== Cu(NO3)2＋2Ag
　　表中三种金属的活动性由强到弱的顺序：Fe>Cu>Ag。活动性强的金属能把活动性弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。
【知识拓展】
1．此类反应一定在溶液中进行，不溶于水的化合物一般不与金属反应，如Cu与AgCl不能进行置换反应。
2．K、Ca、Na活动性非常强，但不能用它们置换化合物中的金属，因为能同溶液中的水剧烈反应。
■考点一　金属材料与金属资源
◇典例1：（2023·丽水）小明将纸条分别紧紧卷在木棒和铁棒上，加热纸条（如图），木棒上的纸条立即燃烧，面铁棒上的纸条不会立即燃烧。据此推测木棒和铁棒具有不同的（　　）
A．密度 B．导热性 C．硬度 D．延展性
◆变式训练1：（2021·绍兴）如图所示为今年在三星堆遗址中发现的金面具残片，经测定该面具含金量约为85%。下列有关说法正确的是（　　）
A．金的元素符号为aU B．金容易被锈蚀
C．金单质由金原子构成 D．金的相对原子质量为197g
◇典例2：（2023·慈溪模拟）如图是太阳能电池路灯，白天太阳能电池板将太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内，夜晚蓄电池给路灯供电，下列说法正确的是（　　）
A．灯柱用合金材料制成是因为合金比纯金属具有更好的性能
B．夜晚蓄电池给路灯供电时将光能转化为电能
C．白天给蓄电池充电时将化学能转化为电能
D．路灯的塑料和铝合金灯柱都属于有机合成材料
◆变式训练2：（2023·温州模拟）2023年杭州亚运会火种灯采用双层玻璃结构，在低温、严寒、大风等环境下不会熄灭。其创意源自于青铜器精品“中华第一灯”——西汉长信宫灯。
（1）火种燃料使用的清洁能源是丙烷(C3H8)，丙烷属于化合物中的　 　 (选填“有机物”或“无机物”)。
（2）如果灯体上部封闭，不与导烟气腔连通，火焰容易熄灭，原因是　 　 。
（3）我国炼铜技术历史悠久。古人将赤铜(Cu2O)和炉甘石、木炭粉混合高温制得黄铜：X+Cu2O+CZn+2Cu+2CO2↑。则炉甘石主要成分X的化学式为　 　。
■考点二　金属化学性质与应用
◇典例1：（2023·湖州）小敏阅读教材得知：将铜片和锌片同时插入稀H2SO4，可以组成一个电池(图甲)。那么该电池的正负极与什么有关呢？对此，小敏做了三组实验，并借助灵敏电流表进行判断(图乙)。发现该电池的正负极与金属活动性强弱有关且存在一定规律。据此判断，下列金属片组合可以使电流表指针向左偏转(图丙)的是（　　）
A．a铝片、b镁片 B．a铁片、b锌片 C．a铁片、b铜片 D．a铜片、b银片
◆变式训练1：（2022·南湖模拟）小明将甲、乙、丙三种金属与两种溶液反应，并根据实验现象编制了如图的检索表，根据检索表可知甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为（　　）
A．甲＞乙＞丙 B．乙＞丙＞甲 C．丙＞甲＞乙 D．甲＞丙＞乙
◇典例2：（2023·湖州）如图是“铁粉和硫黄反应”的改进实验，将铁粉和硫黄混合物置于两块石英玻璃片之间，并铁粉与硫黄固定。在酒精灯上加热，产生红色火星，固体由棕灰色变为黑色。
（1）铁粉和硫黄在两块玻璃片之间，反应时几乎接触不到氧气，减少了　 　(填化学式)气体的生成，更加环保。
（2）向反应后的黑色固体滴入稀硫酸，有臭鸡蛋气味的硫化氢(H2S)气体产生，说明铁粉和硫黄发生反应。H2S中硫元素的化合价为　 　。
（3）反应后的黑色固体加入CuSO4溶液中，生成红色物质，说明黑色固体中有　 　剩余。
◆变式训练2：（2023·上城模拟）钴（Co）的化学性质与铁相似，但钴在常温下对水和空气都比较稳定。
（1）如图是含钴物质的化合价——物质类价图。其中物质a的化学式是 　 　；
（2）下列预测钴的化学性质合理的是 　 　。
A．Co能在O2中燃烧 B．常温时钴易与H2O反应
C．Co能与稀H2SO4反应 D．CoCl3溶液中的杂质MgCl2可加入钴粉除去
（3）已知CoSO4易溶于水，利用复分解反应原理，写出一种生成CoSO4反应的化学方程式 　 　。
1．（2021·绍兴）将铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中，能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱的是（　　）
A．蒸馏水 B．稀硫酸 C．硫酸钠溶液 D．氢氧化钠溶液
2．（2021·绍兴）铁在海水中容易被锈蚀，通常在轮船的吃水线以下焊接比铁更活泼的金属块，用于保护铁质船壳。该金属块的材料可以是（　　）
A．金 B．银 C．铜 D．锌
3．（2023·湖州）硫酸锌(ZnSO4)可用于治疗锌缺乏引起的食欲不振、生长发育迟缓等病症。下列选项中的两种物质，不能直接反应制得硫酸锌的是（　　）
A．Zn和H2SO4 B．ZnO和H2SO4
C．ZnCO3和H2SO4 D．Zn和Na2SO4
4．（2023·丽水）小科为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中合理的是（　　）
A． B．
C． D．
5．（2023·丽水）通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是（　　）
A． B．
C． D．
6．（2021·绍兴）向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是（　　）
①滤渣中可能有铜 ②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生
③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
7．（2023·湖州）实验室处理含铜废液的过程中，部分流程如下图：
（1）操作A的名称是　 　。
（2）沉淀物中一定含有　 　。
8．（2023·湖州）室外的铁制栏杆在多雨季节易生锈，小宁对铁生锈的条件进行了探索，实验装置如图。3天后，发现只有装置C中的铁丝生锈了。
（1）装置A中生石灰的作用是　 　。
（2）装置B、C中的实验现象说明与　 　接触是铁生锈的条件之一。
9．（2023·丽水）北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。
（1）胆矾的化学式为CuSO4·5H2O。已知CuSO4中硫元素化合价为+6价，则铜元素的化合价为 　价；
（2）由“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”可知铁与硫酸铜溶液反应生成铜，说明铁的金属活动性比铜　 　。
10．（2023·丽水）小科学习了物质的性质后，梳理单质、氧化物、酸、碱、盐与X之间的转化关系如图所示。“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质，部分反应物，生成物及反应条件已略去。
（1）若X是氯化钠，它在物质分类上属于化合物中的　 　，图中碱的化学式为　 　；
（2）若X是水，则能实现图中物质转化的基本反应类型有 (填字母)。
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
11．（2021·绍兴）科学兴趣小组采用不同方案对金属活动性的强弱进行了研究。
甲同学：将镁带和铜粉分别在酒精灯的外焰上加热，观察现象。
乙同学：把铁制容器和铝制容器放在同一潮湿环境中，一段时间后观察容器表面的锈蚀情况。
……
实验后，同学们进行汇报和评价交流。
（1）甲同学根据　 　的实验现象，得出金属镁的活动性比铜强。
（2）乙同学观察到铁制容器表面有明显的锈蚀现象，面铝制容器表面无明显变化，据此他得出铁的活动性比铝强的结论。小组讨论后一致认为乙同学的方案设计不合理，他们的理由是：铝制容器表面无明显变化是因为　 　导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应，因此不能用此方法比较铁与铝的活动性强弱。
12．（2021·绍兴）人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程，对金属活动性规律的认识也是如此。
（1）1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失"，这为发现金属活动性顺序奠定了基础。小嘉选用锡、铜、锌三种金属重温实验，则会“消失”的金属有　 　。
（2）1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体，他称之为“可燃空气”，其实该气体就是　 　。从此为探索金属活动性打开了新思路。
（3）1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小嘉运用该规律开展实验，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉，溶液质量变化如图所示，则B点时溶液中所含的金属阳离子有　 　。
13．（2023·湖州）金属与酸反应会放出热量。为深入研究金属和酸反应的特点，小明用如图甲所示装置进行实验：在烧瓶中加入0.48克镁和足量的溶质质量分数为的稀盐酸，塞紧瓶塞，利用传感器记录160秒内瓶内气压变化。用等质量的铁和锌重复上述实验，得到相关曲线如图乙。
（1）图乙中，能支持锌比铁活动性强的证据是　 　。
（2）实验中，若0.48克镁完全反应，至少需要稀盐酸多少克？（镁与盐酸反应的化学方程式为：）
（3）解释镁与稀盐酸反应，0~80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因：　 　。
14．（2023·丽水）1823年德贝菜纳发现氢气在空气中遇到铂会起火，并研制出以他名字命名的世界上第一个化学打火机，如图甲所示。德贝菜纳打火机的结构如图所示。使用时，将顶盖上的开关打开，从内管中冲出的氢气贝点燃。开关关闭，喷嘴被堵住、火焰熄灭，随后氢气停止产生，请你用所学过的科学知识介绍德贝菜纳打火机的使用原理。
1．（2022·南湖模拟）钯、镍、铜在电子工业中有广泛应用。小明想比较这三种金属的活动性强弱，做了如图所示实验，只有实验④有明显的现象。则这三种金属的活动性顺序排序正确的是（　　）
A．铜>镍>钯 B．铜>钯>镍 C．镍>钯>铜 D．镍>铜>钯
2．（2023九下·义乌模拟）青铜是冶铸史上最早出现的Cu、Sn（锡）合金，与纯铜相比，耐磨且耐腐蚀。下列描述中错误的是（　　）
A．青铜是Cu和Sn（锡）发生化合反应生成的化合物
B．将青铜屑加入足量的稀盐酸中，会有气泡产生
C．用CuSO4溶液能验证Cu、Sn的金属活动性强弱
D．青铜是铜的合金，因此青铜属于金属材料
3．（2022·南湖模拟）小乐利用如图甲所示装置探究“溶液中的阴离子种类对铁钉锈蚀的快慢是否有影响？”，实验中测得装置中溶液上方氧气浓度变化曲线如图乙所示。则下列分析错误的是（　　）
A．实验装置里将铁钉一半浸在溶液中，是为了满足铁锈蚀的条件
B．实验中可根据溶液上方氧气浓度变化的快慢，判断铁钉锈蚀的快慢
C．实验所用三种溶液中，铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快
D．根据三条曲线都是“先陡后缓”，可知影响铁钉锈蚀快慢的因素是阴离子种类
4．（2023·慈溪模拟）将一定量的锌粉加入含有硝酸铜和硝酸银的废液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法错误的是（　　）
A．若向滤渣中滴加稀盐酸没有气泡，则滤渣中一定有银，可能有铜
B．若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡，则滤渣中一定有锌、铜和银
C．若滤液呈蓝色，则滤液中的溶质一定有硝酸铜
D．若滤液呈无色，则滤液中的溶质有硝酸锌和硝酸银
5．（2023·温州模拟）将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中，反应完成后有2种金属剩余，则它们生成氢气的质量关系可能是（　　）
A． B．
C． D．
6．（2023·上城模拟）兴趣小组按如图流程进行实验（每步均充分反应）。反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象。下列说法不正确的是（　　）
A．滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Mg
B．滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2和CuCl2
C．本实验可判断出铁、铜、镁的活动性顺序
D．两支试管混合后，固体总质量一定增加
7．（2023·温州模拟）我国古代有青铜器的高超熔铸技艺，青铜是铜锡合金，锡的加入可明显提高铜的强度和抗腐蚀性，锡是由锡石冶炼而来。我国古代曾用“湿法炼铜"火法炼铜”。“湿法炼铜"原理：曾青（硫酸铜溶液）得铁则化为铜；“火法炼铜”是用辉铜矿（主要成分Cu2S）炼铜，其原理是：Cu2S与氧气在高温条件下反应生成铜和二氧化硫。
（1）用来冶炼锡的锡石的主要成分SnO2属于　 　(选填"氧化物""酸"碱"或"盐")。
（2）本材料中，“湿法炼铜"属于　 　反应(填写反应的基本类型)﹔“火法炼铜”的化学方程式为　 　。
8．（2023·上城模拟）某兴趣小组同学在做铜片与硝酸银溶液反应的实验，向盛有硝酸银溶液的烧杯中加入足量铜片至反应完全。如图“ ”、“○”、“ ”表示烧杯内溶液中由溶质电离产生的不同离子（不考虑大小)。
（1）写出该反应过程中的实验现象：　 　。
（2）其中“ ”表示　 　(填写离子符号)。
9．（2023·温州模拟）向硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到固体A和液体B，回答下列问题。
①若液体B仍呈蓝色，则B中一定含有的溶质有　 　。
②若液体B呈无色，且向固体A中加入稀盐酸后产生气泡，则固体A中一定含有的物质有　 　。
10．（2023·温州模拟） 黄铜（铜锌合金）长期使用会锈蚀，铜锈主要成分为Cu2（OH）2CO3.查阅资料：铜锈可以与稀硫酸反应，其化学方程式为：Cu2（OH）2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑，杂质不与稀硫酸反应。回收废黄铜有用成分，调配锌铜比例，可以铸造新的黄铜，变废为宝。其工艺流程图如下：
（1）系列处理二后获得锌的质量　 　原废黄铜中锌的质量。（选填“<”“=”或“>）
（2）黄铜颜色与黄金相似，人称“愚人金”，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利。下列选项中能区别黄铜与黄金的方法是　 　。
A．用磁铁吸引 B．浸入稀盐酸溶液，观察有无气泡 C．在空气中灼烧后观察颜色
11．（2023九下·义乌模拟）人类对金属活动性规律的认识经历了漫长的探索。
材料一：晋朝葛洪《抱朴子内篇·黄白》中记载“以曾青(硫酸铜溶液)涂铁，铁赤色如铜”
材料二：南北朝的陶弘景说“鸡屎矾投苦酒(醋)中涂铁，皆作铜色"。
材料三： 1625 年德国化学家格劳贝尔意外发现将金属放入酸中会“消失”。
材料四： 1766 年英国化学家卡文迪许用六种金属与酸反应，发现产生“可燃空气”，燃烧会产生水。
材料五： 1865 年俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究的基础上提出了金属活动性规律。
（1）请解释“以曾青涂铁，铁赤色如铜”这一变化的原理：　 　。(用化学方程式表示)
（2）用银、铜、镁三种金属重复格劳贝尔实验，会“消失”的金属有　 　。
（3）若向含有相同质量的CuSO4和FeSO4混合溶液中放入一定质量的锌片，充分反应后，烧杯内固体的组合和质量大小关系可能是　 　。 (可多选)
12．（2023·温州模拟）为除去铜和氧化铜混合物中的氧化铜，达到回收金属铜的目的，小科向混合固体中逐滴加入过量的稀盐酸。
（1）实验中稀盐酸需加过量的目的是　 　。
（2）逐滴加入稀盐酸时，可观察到的现象是　 　。
（3）实验后得到金属铜与剩余溶液，小科结合建立模型的方法对反应前后的溶液成分进行分析。图甲为所加稀盐酸中各微粒数量的百分含量，请在图乙中完成反应后溶液中各微粒数量百分含量的模型图。　 　
13．（2023·浦江模拟）小科对Mg与稀盐酸反应后的废液成分产生了疑问，于是开始了实验探究。
【提出问题】Mg 与稀盐酸反应后的废液中有哪些溶质
（1）【猜想假设】猜想1：MgCl2； 猜想2：MgCl2和HCl。
【实验过程】小科取少量废液于试管中，滴加硝酸银溶液，再滴入足量稀硝酸，白色沉淀不消失。由上述现象，小科得出结论：猜想1正确。请评价小科的结论是否正确并说明理由。
（2）在听取老师建议后，小科用其他试剂进行实验，并得出猜想⒉正确。推测小科可能选择的试剂或药品并描述关键现象　 　。(写出一种即可)
（3）小科查阅相关资料发现镁与热水能发生反应生成氢气。在过量的镁与盐酸反应的过程中，小科发现试管很烫，那么此时镁与水反应了吗 小科又做了如下实验：
　 试管Ⅰ 试管2 试管3 试管4
试剂 和药品 镁条 冷水 镁条 热水 镁条 热水 氢氧化钠溶液 镁条 热水 氯化钠洛液
实验 现象 无气泡 少量气泡 少量气泡 大量气泡
分析上述实验，可以得出的结论是　 　。
14．（2023·温州模拟）资料上说“一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素”。
小金对此进行了思考，并查阅资料，对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。实验中发现有无色无味的气体产生，同时有固体物质出现在容器底部。
【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应生成氢氧化钠和气体。
【问题及猜想】 会导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同。
【实验及现象】分别取10mL硫酸铜溶液，然后取5块大小相同的钠投入硫酸铜溶液中，观察现象。
编号 钠块大小 硫酸铜溶液浓度 实验中产生的现象
① 绿豆大小 10% 立即剧烈燃烧，有爆炸声，产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体。
② 绿豆大小 5% 4-5s后剧烈燃烧有爆炸声，产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体。
③ 绿豆大小 2% 熔成小球四处游动，“嘶嘶响声"偶尔有火光，产生蓝色絮状沉淀。
④ 绿豆大小 1% 熔成小球，四处游动，“嘶嘶响声"，产生蓝绿色沉淀。
⑤ 绿豆大小 0.5% 熔成小球，四处游动，“嘶嘶响声”，产生蓝绿色沉淀。
（1）请将【问题及猜想】补充完整　 　。
（2）小金觉得气体可能是①氧气 ②甲烷 ③氢气，从物质组成角度，你觉得哪个不可能，请说说理由。　 　。
（3）上述实验中均未观察到　 　色固体生成，由此判断不能置换出铜。
（4）实验①②中小金观察到钠块不会游动，当他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反应时，便有了解释。他的解释是　 　。
15．（2023·宁波模拟）钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝，直径约0.125~0.189毫米。小科利用钢丝棉探究铁制品锈蚀的条件，实验如下：
步骤一：取4个50mL活塞润滑性良好的注射器，检查气密性。
步骤二：称取4团等质量的钢丝棉（每团体积约为6cm3），A保持干燥，B、C用少量蒸馏水润湿，D用少量食盐水润湿，分别放入甲、乙、丙、丁注射器中。
步骤三：移动活塞，使它们均处于46mL刻度处，再用橡皮帽封住注射孔（如图所示）
步骤四：每隔一定时间，观察并记录实验现象如表。
　 5分钟 20分钟 1小时
甲 无现象 无现象 无现象
乙 无现象 无现象 无现象
丙 出现少许锈斑，活塞未明显移动 出现明显锈斑，活塞移动少许 锈斑增多，活塞移动明显
丁 出现明显锈斑，活塞移动少许 锈斑增多，活塞移动明显 锈蚀严重，绣斑增多，活塞处于39mL刻度处
（1）设计甲丙两组实验基于的假设是　 　。
（2）步骤三中要完成乙组设置，进行的具体操作是　 　。
（3）小科回想起一次去海边的旅行发现面对大海的铁栏杆锈蚀程度比其他地方更严重。请联系探究结果作出合理的解释。　 　。
16．（2022·南湖模拟）将一定质量的锌粉加入到硝酸锕、硝酸银和硝酸铝的混合溶液中。如图是盛放混合溶液的烧杯中間体质量在反应过程中的变化情况。
（1）写出ab段发生反应的化学方程式：　 　。
（2）bc段固体质量减少的原因是：　 　。
（3）请分析并解释cd段烧杯内溶液质量的变化情况：　 　。
17．（2023·宁波模拟）取铜镁合金20 g放入烧杯，将280 g 稀硫酸分4次加入烧杯中，充分反应后，测得剩余固体的质量记录如下。请计算：
次数 1 2 3 4
加入稀硫酸质量/g 70 70 70 70
剩余固体质量/g 18.2 16.4 14.6 13.2
（1）合金中铜﹑镁的质量比。
（2）所加稀硫酸的溶质的质量分数。(写出计算过程)
18．（2023·宁波模拟）在烧杯中加入2.14 g 久置的铝箔(铝箔中含有杂质，且杂质不与题目中出现的其他物质反应)，不断滴加稀硫酸，放出气体的质量与所加稀硫酸质量的关系如图1所示。请回答下列问题：
（1）计算2.14 g久置的铝箔中金属铝的质量(写出计算过程)。
（2）在图2中画出滴入稀硫酸与生成的硫酸铝的质量关系图(在坐标上标注必要的数值)
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