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金属及合金-2025年中考科学考前20天冲刺专题
一、选择题
1．（2025·金华二模）如图是探究金属铁锈蚀条件的实验装置图(铁架台等辅助仪器已略去)，下列关于该实验的说法错误的是（）
A．一段时间后，甲中铁钉生锈，乙中铁钉没生锈
B．甲装置中，铁钉与水和氧气同时接触从而生锈
C．丙装置中，加入干燥剂是为了除去空气中的水蒸气
D．该实验无法探究出铁生锈是否与氧气有关
【答案】A
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】铁生锈的条件是铁与空气和水同时接触，据此结合图片对各个选项分析判断即可。
【解答】AB.甲中铁钉与水和空气接触，而乙中铁钉无法与氧气接触，因此一段时间后， 甲中铁钉生锈，乙中铁钉没生锈 ，故A、B正确不合题意；
C. 丙装置中，加入干燥剂是为了除去空气中的水蒸气 ，故C正确不合题意；
D.丁中，铁钉不能与水接触，肯定不会生锈，虽然其中为氮气，也不能说明生锈需要氧气，故D正确不合题意。
故选A。
2．（2025上城·模拟）为探究镍(Ni)与 Zn、Cu的金属活动性顺序，小金做了如图所示实验。根据实验现象判断，三种金属活动性顺序由强到弱正确的是（　　）
A．Ni、Zn、 Cu B．Zn、 Cu、Ni
C．Zn、 Ni、 Cu D．Ni、 Cu、 Zn
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】 根据在金属活动性顺序中，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，进行分析解答。
【解答】 将镍丝放入硫酸锌溶液中，无明显现象，说明镍和硫酸锌不反应，说明镍的金属活动性比锌弱，即Zn＞Ni；将镍丝放入硫酸铜溶液中，表面出现红色物质，说明镍的金属活动性比铜强，即Ni＞Cu；则三种金属活动性顺序由强到弱的顺序是Zn＞Ni＞Cu、
故选C。
3．（2024九下·温州开学考）碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池，其材料之一镉（Cd）的制备是在铜镉渣（主要含有Cd、Zn、Cu等单质）中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，再加入锌粉置换出镉，下列金属的活动性顺序正确的是（　　）
A．Zn>Cu>Cd B．Zn>Cd>Cu C．Cu>Zn>Cd D．Cd>Zn>Cu
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】 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，进行分析判断。
【解答】 在铜镉渣（主要含有Cd、Zn、Cu单质）中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，说明Cd、Zn均能与稀硫酸反应，Cu不与稀硫酸反应，说明Cd、Zn的位置排在氢的前面，Cu的位置排在氢的后面，即Cd、Zn＞H＞Cu。
再加入锌粉置换出镉，说明锌的金属活动性比镉强，即Zn＞Cd。
则三种金属的金属活动性顺序为：Zn＞Cd＞Cu。
故选B。
4．（2025九下·杭州期中）钴(Co)的金属活动性与铁相似，钴的化合物相关性质如下。下列预测合理的是(　　)
物质 CoO Co (OH)2 CoCl2 CoCO3
溶解性 难溶，灰绿色固体 难溶，粉红色固体 易溶，溶液呈粉红色 难溶，粉红色固体
A．Co能从 MgCl2溶液中置换出 Mg
B．CoO能与盐酸发生反应得到浅绿色溶液
C．CoCO3与盐酸混合产生气泡，溶液变为粉红色
D．CoCl2与氢氧化钠溶液混合不发生反应
【答案】C
【知识点】复分解反应及其应用；金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用；酸的化学性质；碱的化学性质
【解析】【分析】氯化钴是可溶性盐，氢氧化钠是可溶性碱，发生复分解反应的前提是有沉淀、气体或水生成，氢氧化钴是沉淀，满足复分解反应的条件，所以可以反应。
【解答】A、铁的活动性弱于镁，不能置换出镁，钴与铁的活动性相似，可知不能将镁置换出来，故A错误；
B、氧化钴与稀盐酸反应生成氯化钴，由表中信息可知，溶液会变粉红色，故B错误；
C、CoCO3与盐酸混合产生氯化钴、水和二氧化碳，将观察到有气泡产生，溶液变为粉红色，故C
正确；
D、由表中信息可知，氢氧化钴是粉红色难溶于水的固体，可知氯化钴可以与氢氧化钠反应，故D错误。
故答案为：C。
5．（2025九下·萧山月考）在如图所示氢气还原氧化铜的实验中，下列说法错误的是（　　）
A．实验开始时，应先通氢气，再点燃酒精灯
B．实验结束时，应先熄灭酒精灯，继续通氢气至试管冷却
C．实验过程中，观察到黑色固体逐渐变为红色，说明发生了反应
D．该实验中，氢气表现出氧化性
【答案】D
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】实验操作步骤及原因
实验开始时先通氢气后点燃酒精灯：氢气具有可燃性，与空气混合达到一定比例时，遇明火可能会发生爆炸。先通氢气可以将装置内的空气排出，使装置内形成纯净的氢气环境，再点燃酒精灯进行加热，可避免爆炸事故的发生。
实验结束时先熄灭酒精灯，继续通氢气至试管冷却：反应结束后，若先停止通氢气，空气会进入装置，此时试管内的温度较高，生成的铜会与空气中的氧气反应，重新被氧化为氧化铜。所以先熄灭酒精灯，继续通氢气至试管冷却，能防止生成的铜被氧化，保证实验得到的产物是纯净的铜。
【解答】A、氢气具有可燃性，与空气混合加热可能会发生爆炸，实验开始时，先通氢气，排尽装置内的空气，再点燃酒精灯，防止氢气与空气混合加热发生爆炸，说法正确，不符合题意；
B、实验结束时，先熄灭酒精灯，继续通氢气至试管冷却，是为了防止生成的铜在较高温度下被空气中的氧气重新氧化成氧化铜，说法正确，不符合题意；
C、氢气还原氧化铜生成铜和水，氧化铜是黑色固体，铜是红色固体。实验过程中，观察到黑色固体逐渐变为红色，说明氧化铜被还原为铜，发生了反应，说法正确，不符合题意；
D、在氢气还原氧化铜的反应中，氢气夺取了氧化铜中的氧，使氧化铜被还原，氢气表现出还原性，而不是氧化性，说法错误，符合题意。
故答案为：D。
6．（2025九下·杭州期中）推理论证是一种重要的科学思维能力，如图曲线能正确反映下列化学变化中y与x变化关系的是（　　）
A．黄铜(铜锌合金)中滴入稀硫酸：y代表氢气的质量
B．氢氧化钠和氢氧化钙的混合溶液中通入CO2气体：y代表沉淀的质量
C．稀盐酸中滴入氢氧化钠溶液：y代表混合溶液的pH
D．硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中加入氢氧化钠溶液：y代表沉淀的质量
【答案】D
【知识点】酸与碱的反应及用途；盐的性质及用途；金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用；碱的化学性质
【解析】【分析】酸碱盐的混合体系中，酸与碱优先发生反应，因为大部分沉淀能溶于酸，在存在酸的情况下沉淀不可能析出。
【解答】A、锌铜合金中滴入稀硫酸，锌立即与稀硫酸反应产生氢气，图像的起点在原点，故A错误；
B、氢氧化钠和氢氧化钙溶液中通入二氧化碳，反应生成碳酸钙沉淀，图像的起点在原点，故B错误；
C、盐酸溶液的pH不等于零，图像的纵坐标不从零开始，故C错误；
D、酸碱优先反应，氢氧化钠先与稀硫酸反应，再与硫酸铜反应，与硫酸铜反应时产生蓝色絮状沉淀，故D正确。
故答案为：D。
7．（2025·丽水模拟）小金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。下列分析不正确的是
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．实验可根据不同溶液上方的氧气浓度变化的快慢，判断铁钉锈蚀快慢
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．三条曲线都是先陡后缓，是由于阴离子种类影响了锈蚀快慢
【答案】D
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】 根据题意，实验中测得装置中溶液上方氧气浓度变化曲线，结合铁锈蚀的条件，进行分析判断
【解答】 A.铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气、水共同作用的结果，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，故A正确不合题意；
B.铁锈蚀消耗氧气，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，故选项B正确不合题意；
C.由图乙可知，实验所用三种溶液中，铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快，故C正确不合题意；
D.根据三条曲线都是“先陡后缓”，是因为铁钉生锈消耗氧气，随着氧气浓度降低反应变慢，不能确定影响铁钉锈蚀快慢的因素是阴离子种类，故C错误符合题意。
故选D。
8．（2025·丽水模拟）如图所示的装置，甲、乙两个相同的瓶内分别装有等质量的铁粉和锌粉，同时加入足量等质量分数的稀硫酸。则反应过程中处于导管中点P的红色液柱移动情况是
A．先向左移动，最后停在P右侧 B．先向左移动，最后停在P位置
C．先向右移动，最后停在P位置 D．先向右移动，最后停在P左侧
【答案】A
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】 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，并且金属越活泼，越容易和盐反应。
【解答】 锌比铁活泼，锌和稀硫酸反应的速率比铁快，单位时间内产生的氢气比铁多，开始红色液柱向左移动。
加入的稀硫酸足量，则两种金属都会完全反应。根据反应的方程式可知，相同质量的铁产生的氢气质量大于锌产生的氢气质量，因此导致红色液柱向右移动至P点右侧。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
9．（2025九下·杭州月考）如图所示，将足量铜片浸入盛有硝酸银溶液的试管中，待充分反应后取出铜片，再将洁净的铁片浸入该试管的溶液中，下列分析不正确的是(　　)
A．铁片上析出的固体中一定有 Ag和Cu
B．实验结束时溶液中一定含有 Fe2+，
C．反应结束后试管中的溶液质量一定减少
D．实验能证明铜、铁、银的金属活动性强弱
【答案】A
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铜与硝酸银发生置换反应生成硝酸铜和银，待充分反应后，此时试管里为硝酸铜溶液，再将洁净的铁片浸入该试管的溶液中，铁与硝酸铜发生置换反应生成硝酸亚铁和铜，由此分析回答问题。
【解答】 A.铜与硝酸银发生置换反应生成硝酸铜和银，待充分反应后，铜片上覆盖着一层银白色的固体，此时试管里为硝酸铜溶液，再将洁净的铁片浸入该试管的溶液中，铁与硝酸铜发生置换反应生成硝酸亚铁和铜，铁片上覆盖着一层红色物质，所以铁片上析出的固体中一定有Cu，故A错误符合题意；
B.铜与硝酸银发生反应生成硝酸铜和银，待充分反应后，此时试管里为硝酸铜溶液，再将洁净的铁片浸入该试管的溶液中，铁与硝酸铜发生反应生成硝酸亚铁和铜，实验结束时溶液中一定含有Fe2+，故B正确符合题意；
C.Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag Fe+Cu（NO3）2═Fe（NO3）2+Cu
64 216 56 64
每64份质量的铜置换出216份质量的银，每56份质量的铁置换出64份质量的铜，所以反应后试管中的溶液质量一定减小，故C正确不符合题意；
D.铜可以置换出硝酸银中的银，说明铜比银活泼，铁可以置换出硝酸铜中的铜，说明铁比铜活泼，所以该实验能证明铜、铁、银的金属活动性强弱，故D正确不符合题意。
故选A。
10．（2025·拱墅模拟）分析推理是科学学习中常用的思维方法。下列说法正确的是（　　）
A．NaO2反应生成Na2CO3和H2O→碱都能和CO2反应生成盐和H2O
B．物质和氧气发生的反应属于氧化反应→氧化反应是指物质和氧气发生的反应
C．金属Fe在硫酸铜溶液中能置换出Cu→金属Na也能在硫酸铜溶液中置换出Cu
D．化合物是由不同种元素组成的纯净物→由不同种元素组成的纯净物一定是化合物
【答案】D
【知识点】单质和化合物的区别；氧化反应；金属的化学性质；碱的化学性质
【解析】【分析】A.根据碱的化学性质分析判断；
B.根据氧化反应的特征分析判断；
C.根据金属的化学性质分析判断；
D.由不同种元素组成的纯净物是化合物。
【解答】 A.并不是碱都能和CO2反应生成盐和H2O，如二氧化碳和氢氧化铜不能发生反应，故A错误；
B.氧化反应不是指物质和氧气发生的反应，如氢气和氧化铜反应，氢气发生了氧化反应，故B错误；
C.金属Fe在硫酸铜溶液中能置换出Cu，但金属Na的金属活动性很强，不能在硫酸铜溶液中置换出Cu，在硫酸铜溶液中先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，故C错误；
D.化合物是由不同种元素组成的纯净物，则由不同种元素组成的纯净物一定是化合物，故D正确。
故选D。
11．（2025九下·杭州月考）一兴趣小组向某溶液中加入一定质量的和的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液，关于该滤渣和滤液的以下四种说法，其中正确的有（　　）
①向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生
②向滤液中加入稀盐酸，一定有沉淀产生
③滤渣中一定含有，可能含有和
②滤液中一定含有，一定不含有和
A．只有① B．只有①②
C．只有①②③ D．只有①②③④
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】用不同的金属置换同种盐溶液，盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来。另外，若有一种金属和多种混合盐溶液反应，最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液进行分析。
【解答】①根据题意可知，反应后滤液呈浅绿色，说明Fe已开始反应，Al已经反应完。若铁没有完全反应，则加入稀盐酸，有气泡产生，若AgNO3过量则滤渣中不一定有铁，则加入稀盐酸不一定有气泡产生，故①正确；
②溶液显浅绿色，说明铁和硝酸银反应，如果滤液中存在未置换出的阴离子，则向滤液中加入稀盐酸，可能有沉淀产生，故②错误；
③溶液显浅绿色，说明铝和铁都参与了反应，则滤渣中一定含有Ag，可能含有Fe，一定不含铝，故③错误；
④滤液中一定含有Fe（NO3）2和Al（NO3）3，可能含有AgNO3，故④错误。
故选A。
12．（2025九下·萧山月考）某市有一家工厂处理含铜垃圾的生产流程如下：
在上述回收金属铜的生产流程中，下列说法正确的是（　　）
A．流程中A 操作是蒸发
B．黑色固体是氧化铜，发生 B 操作的反应属于置换反应
C．加入铁屑后得到浅绿色溶液，说明溶液中含有亚铁离子
D．最终得到的红色粉末是纯净的铜单质
【答案】C
【知识点】金属的化学性质；酸的化学性质
【解析】【分析】加热时铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银。
【解答】A、根据流程图可知，A 操作是灼烧，错误；
B、黑色固体是铜在空气中加热生成的氧化铜，B 操作是氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应，不是置换反应，置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，错误；
C、含亚铁离子溶液显浅绿色，加入铁屑后，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，得到浅绿色溶液，说明溶液中含有亚铁离子，正确；
D、根据流程图可知，滤液浸入铁屑，生成的铜覆盖在铁屑的表面，最终得到的红色粉末是铜和铁的混合物，不是纯净的铜单质，错误。
故答案为：C。
二、实验探究题
13．（2025·浙江模拟）小白做完制备氢气实验后，将还在反应的锌和稀硫酸的残留物倒入有少量硫酸铜溶液的废液缸中，发现锌粒表面产生气泡的速度变得更快。为什么残留物与硫酸铜溶液混合后锌粒表面产生气泡的速度变得更快
查阅资料：①相互接触的两种活动性不同的金属，同时放入酸中，活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快。②硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。小白按下表进行实验，观察并记录实验现象。
组别 第一组 第二组
A B C D
金属 锌片 绑有铜片的锌片 铁片 绑有铜片的铁片
30%的硫酸溶液/毫升 20 ____ ____ 20 20
产生气泡的快慢 快 明显加快 慢 明显加快
（1）B组实验中“ ”处的数据应为 　 　。
（2）为了定量比较产生气体的快慢，可以测量收集相同体积的氢气所需的时间或测量 　 　，然后进行比较。
（3）请推测与废液缸中少量硫酸铜溶液混合后，锌粒与稀硫酸反应速度加快的原因：　 　 。
【答案】（1）20
（2）相同时间收集到的氢气的体积
（3）硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面，加快了锌与硫酸的反应速度
【知识点】金属的化学性质；酸的化学性质
【解析】【分析】（1）根据对比实验中不同条件只有一个进行分析；
（2）根据定量比较产生气体的快慢，可以测量“收集相同体积的气体所需的时间”或测量“相同时间内收集的气体体积”来进行比较分析；
（3）根据锌会把硫酸铜中的铜置换出来进行分析；
【解答】 （1）在进行对比实验时，相同条件可以多个，但不同条件只有一个，该对比实验中的不同条件是锌片和绑有铜片的锌片，其它条件应相同，所以稀硫酸的量应是相同的，故B组实验中“ ”处的数据为20；
（2）定量比较产生气体的快慢，可以测量“收集相同体积的气体所需的时间”或测量“相同时间内收集的气体体积”，然后进行比较；
（3）由资料可知，相互接触的两种活动性不同的金属，同时放入酸中，活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快．本实验中，与废液缸中少量硫酸铜溶液混合后，硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面，加快了锌与稀硫酸的反应速度。
14．（2025·钱塘模拟） 小塘利用图甲装置来比较不同金属与稀盐酸反应的快慢情况，压强传感器能够测出密闭容器内的气压大小．现将铁、锌、铝与等质量、等质量分数的稀盐酸反应，相关数据记录如图乙．已知在等温、等体积条件下，装置内气压与气体的质量成正比．
（1）实验选择的金属，除了颗粒大小相似外，还要控制成一致的变量是　 　．
（2）分析图乙数据后，小塘得出“本次实验的三种金属，铝与稀盐酸反应最快”这一结论，他基于的依据是　 　．同时又根据　 　可判断出三次实验的盐酸都已经反应完全．
（3）在进行上述实验过程中，发现每组的实验测得的装置内压强的实际值都比计算得到的理论值大，请分析可能的原因有　 　．（写出1点）
【答案】（1）金属的质量
（2）在相同时间内，铝与稀盐酸反应使装置内气压上升得最快；实验最后得到瓶内气压相同，产生气体相同；最终装置内气压相同
（3）氢气中混入了氯化氢气体或水蒸气
【知识点】控制变量法；金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】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，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。
【解答】（1）实验中还要控制成一致的变量是铁、锌、铝三种金属的质量；
（2）分析乙图，根据气压越大，即生成气气体积的越多，得出三个实验在相同时间内，铝与稀盐酸反应使装置内气压上升得最快，反应速度最快；根据三次实验最终气压相等，即生成氢气体积相等得出三次实验的盐酸都已反应完全；
（3）在进行上述实验过程中，发现每组实验测得的装置内压强的实际值都比计算得到的理论值大，如图丙所示，可能的原因是反应放热，温度升高，气体热胀冷缩，盐酸和水蒸发加快，导致氢气中混有氯化氢和水蒸气，使得气压变大；
故答案为：
（1）金属的质量；
（2）在相同时间内，铝与稀盐酸反应使装置内气压上升得最快；实验最后得到瓶内气压相同，产生气体相同；
（3）氢气中混入了氯化氢气体或水蒸气。
15．（2025·上虞二模）为测定某氧化铜样品的纯度(杂质不与氢气反应)，小虞同学设计了以下实验装置，准确称取15 克干燥样品进行实验。
　 装置丙 装置丁
反应前 48.8g 161.2g
反应后 46.5g 163.9g
（1）实验中，甲装置的作用是　 　。
（2）他通入足量H2，实验过程中准确称取完全反应前后装置丙和丁的质量如表所示：小虞根据装置丁的质量变化进行计算，请帮他求出氧化铜样品的纯度　 　。
小虞根据装置丙减小的质量是氧化铜中氧元素质量，求得氧化铜样品的纯度76.7%。
（3）比较两种计算结果，请分析导致这一结果的原因可能是____(填字母)。
A．装置的气密性不好
B．空气中的水分被丁处浓硫酸吸收
C．空气中的二氧化碳被丁处浓硫酸吸收
（4）针对结果，对实验装置提出你的一条改进建议：　 　。
【答案】（1）干燥氢气
（2）80%
（3）B
（4）在丁的后面增加一个盛有碱石灰的干燥管
【知识点】根据化学反应方程式的计算；酸的物理性质及用途；金属的冶炼
【解析】【分析】（1）浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂。
（2）根据水的质量通过方程式计算氧化铜的质量，从而求得样品中氧化铜的质量分数。
（3）由酸的通性可知，浓硫酸不吸收二氧化碳。
（4）由（3）可知，再加装一个干燥装置即可。
【解答】（1）甲中的液体是浓硫酸，具有吸水性，可知作用是吸收水蒸气，干燥气体。
（2）丁质量的增加量为水的质量，则水的质量为163.9g-161.2g=2.7g。由可知，，解得x=12g。氧化铜样品的纯度为。
（3）由计算数据可知，根据丁装置质量变化量计算的结果偏大，可能是因为丁装置吸收了空气中的水蒸气，导致测得的氧化铜的质量偏大。
故答案为：B。
（4）为防止空气中的水蒸气进入装置丁，可在其之后再连接一个干燥装置，例如连接一个装有碱石灰的干燥管，或再连接一个装有浓硫酸的万能瓶。
16．（2025·普陀模拟）小科利用“铁与硫酸铜溶液反应”探究质量守恒定律，实验装置如图甲所示。
（1）【发现问题】有同学质疑：该方案中既没有气体参加反应，也没有气体生成，为什么也要用密闭装置呢 于是在老师的指导下，小组同学再次实验，并使用pH传感器测定锥形瓶内溶液pH，其数据如图。分析图像可知，反应开始阶段溶液的酸性逐渐　 　(填“增强”或“减弱”)。那么导致这一现象出现的原因又是什么呢
（2）【提出猜想】猜想一：可能是硫酸铜溶液和铁作用所致。
猜想二：可能是硫酸铜溶液和空气作用所致。
猜想三：可能是硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致。
【进行实验】为验证上述猜想，现提供如下用品：用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配成4%的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、pH传感器等。实验过程如下表，请完成表格中★处的填空。　 　。
实验序号 实验1 实验2 实验3
实验内容
实验现象 pH 先减小后略增大 pH略增大 pH不变
实验结论 猜想　 　成立
（3）【反思拓展】通过以上探究活动，请分析该方案采用密闭装置的原因是　 　。
【答案】（1）增强
（2）4%的硫酸铜溶液5mL；三
（3）防止空气中的物质参加反应或防止溶液因酸性增强与铁反应生成氢气
【知识点】质量守恒定律及其应用；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）常温下pH值小于7的溶液呈酸性，且pH值越小，酸性越强。
（2）根据现象可知，只有硫酸铜溶液、空气和铁均存在时，pH值会减小，可知猜想三正确。
（3）铁是活泼金属，能与酸反应产生氢气，若装置敞口，氢气会逸出，影响探究。
【解答】（1）由图乙可知，刚开始时pH值逐渐减小，说明酸性逐渐增强。
（2）根据控制变量法可知，★处的内容为：4%的硫酸铜溶液5mL。
由实验现象可知，当硫酸铜溶液、空气和铁均存在时，pH值先减小后略增大，可知导致pH值减小是硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致，故猜想三正确。
（3）由（2）可知，当硫酸铜溶液、空气和铁均存在时，pH值先减小，溶液酸性过强可能会导致铁与酸反应产生氢气，为防止氢气逸出，应在密闭容器内进行探究。
三、综合题
17．（2025·龙港模拟）铠甲作为一种军事防护手段有悠久的历史，按材料分历史上出现过皮甲、蒢甲、靑铜甲、铁甲、棉甲等。
（1）藤多数是植物的变态茎，可延伸数十米，因为其木质部内的　 　粗大，可保证长距离运输营养物质。
（2）皮甲大部分为牛皮，牛皮的这种质地坚韧、厚度适中的性状主要是由　 　控制的。
（3） “火法炼铜”技术的出现使青铜得以诞生。使用如图装置进行“火法炼铜”，请回答：
①图中乙装置内的浓硫酸的作用是　 　。
②实验过程中应“先打开甲处分液漏斗活塞”还是“先点燃丙处的酒精灯”，请做出判断，并说明理由：　 　。
【答案】（1）导管
（2）基因
（3）吸收气体中的水蒸气 (干燥氢气)；先打开甲处分液漏斗活塞，因为首先要通入氢气排尽试管内原有的空气，防止加热是爆炸。
【知识点】茎的运输作用；酸的物理性质及用途；基因工程；金属的冶炼
【解析】【分析】（1）木质部中的导管自下而上运输水分和无机盐，韧皮部中的筛管自上而下运输有机物。
（2）根据基因决定性状进行判断。
（3）可燃性气体不纯容易爆炸，所以加热前一定要先通一会该气体，排尽装置内原有的空气。
【解答】（1）木质部中有导管，可运输水分和无机盐。
（2）基因决定生物的性状，可知牛皮的这种质地坚韧、厚度适中的性状主要是由基因控制的。
（3）浓硫酸具有吸水性，作用是干燥氢气。
氢气不纯在加热时容易爆炸，所以应在加热前将装置内的空气排尽，故应先打开甲处分液漏斗活塞，再点燃酒精灯。
18．（2025九下·慈溪模拟）易拉罐是生活中常见的金属制品，其主要成分是铝镁合金(已知其他杂质不溶于酸也不与稀硫酸反应)，为了测定易拉罐铝镁合金中两种元素的质量比，小科开展了如图甲的实验/实验中生成沉淀的质量与滴入氢氧化钠溶液的质量的关系如图乙所示。
资料：氢氧化铝是一种白色沉淀，可与氢氧化钠反应： 氢氧化镁不与氢氧化钠反应。
（1）从图可知，当滴入氢氧化钠溶液　 　克时，溶液乙中有且只有一种溶质。
（2）通过图中信息计算将镁离子转化为沉淀消耗的氢氧化钠溶质质量为多少
（3）根据实验数据，该易拉罐中铝元素和镁元素的质量的为　 　
【答案】（1）b
（2）由乙中图示可知，生成氢氧化铝的质量为mA-mB；生成氢氧化镁的质量：mB， 将镁离子转化为沉淀消耗的氢氧化钠溶质质量为；
（3）
【知识点】金属的化学性质；碱的化学性质
【解析】【分析】根据氢氧化钠与氢氧化铝反应考虑；根据氢氧化镁的质量计算出镁元素质量，根据氢氧化铝质量计算出铝元素质量。
【解答】（1）稀硫酸和镁反应生成硫酸镁和氢气，和铝反应生成硫酸铝和氢气；氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠，和硫酸铝反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钠，和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水。根据图示可知，滴入氢氧化钠溶液a克时，氢氧化钠与恰好硫酸完全反应，溶液中溶质为硫酸镁、硫酸铝和硫酸钠；滴入氢氧化钠溶液b克时，硫酸镁、硫酸铝恰好与氢氧化钠完全反应，溶液中溶质为硫酸钠；滴入氢氧化钠溶液c克时，氢氧化铝与氢氧化钠恰好完全反应，溶液中溶质是NaAlO2、硫酸钠，因此：从图可知，当滴入氢氧化钠溶液b克时，溶液乙中有且只有一种溶质是硫酸钠，化学式为：Na2SO4；
（3）由乙中图示可知，生成氢氧化铝的质量为mA-mB；生成氢氧化镁的质量：mB，根据质量守恒定律可知，氢氧化铝中的铝元素质量、氢氧化镁中镁元素质量分别等于易拉罐中铝元素、镁元素的质量，该易拉罐中铝元素和镁元素的质量比为=。
19．（2025·浙江会考）为测定镁和硫酸镁固体混合物中镁元素的质量分数，先称取混合物10g，放入一干净的烧杯中，然后取一定溶质质量分数的稀硫酸100g，平均分成四次加入其中，充分震荡，实验所得数据见下表：
　 第1次 第2次 第3次 第4次
加入稀硫酸的质量/g 25 25 25 25
生成氢气的总质量/g 0.15 x 0.4 0.4
（1）上表中x的数值为　 　。
（2）上述稀硫酸的质量分数是　 　。
（3）现用60g溶质质量分数为98%的浓硫酸，配制上述实验中所需溶质质量分数的硫酸溶液，需加入多少克水　 　？（列式计算）
（4）固体混合物中，镁元素的质量分数为多少　 　？
【答案】（1）0.30
（2）29.4%
（3）由于每25g硫酸对应0.15g氢气，所以当生成0.4g氢气时消耗酸溶液的质量为≈66.7g；设生成0.4g氢气需要硫酸的质量为y，需要镁的质量为x，x=4.8g，y=19.6g，所以稀硫酸的质量分数为：×100%≈29.4%；把60g溶质质量分数为98%的浓硫酸配制质量分数为29.4%稀硫酸溶液，需加水为n克水，则：60×98%=（60+n）×29.4%解得n=140g；
（4）58.4%
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）根据表中数据分析可知x值为0.3g；
（2）根据表中的数据可知，第一次硫酸完全反应，依据生成的氢气质量进行计算；
（3）根据氢气的质量，利用化学方程式 Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑求出反应的镁和硫酸，然后根据溶质的质量分数公式即可求出稀硫酸的溶质的质量分数，最后通过溶液的稀释溶质不变列比例式可求出加入水的质量；
（4）求出混合物中硫酸镁的质量和硫酸镁中镁元素的质量，加上镁的质量可知混合物镁元素的总质量，比上混合物的质量即是镁元素的质量分数。
【解答】（1）第1次和第2次反应生成的氢气质量相等，都是0.15g，所以第1、2次加入稀硫酸完全反应后，一共产生0.3g氢气，x的数值为0.30；
（2）设参加反应的硫酸的质量为m，
m=7.35g，
所以硫酸的质量分数为：×100%=29.4%；
（4）混合物中硫酸镁的质量为：10g-4.8g=5.2g，
则5.2g硫酸镁中镁元素的质量为：5.2g×=1.04g，
所以10g镁和硫酸镁固体混合物中镁元素的质量分数为：×100%=58.4%。
（1）第1次和第2次反应生成的氢气质量相等，都是0.15g，所以第1、2次加入稀硫酸完全反应后，一共产生0.3g氢气，x的数值为0.30；
（2）设参加反应的硫酸的质量为m，
m=7.35g，
所以硫酸的质量分数为：×100%=29.4%；
（3）见答案；
（4）混合物中硫酸镁的质量为：10g-4.8g=5.2g，
则5.2g硫酸镁中镁元素的质量为：5.2g×=1.04g，
所以10g镁和硫酸镁固体混合物中镁元素的质量分数为：×100%=58.4%。
20．（2025九下·瑞安开学考）炼铁厂实验室欲检验某批次的生铁是否合格(含杂质量在2%-7%之间为合格)。某校兴趣小组的同学参与这次的检验，设计实验如下：称取生铁样品m克，把500g稀硫酸分5次加入样品中，测得实验数据如下表所示(生铁中铁与硫酸反应方程式 其他杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应)：
实验序号 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀硫酸的质量/g 100 100 100 100 100
剩余固体的质量/g 48.8 37.6 26.4 15.2 6
（1）通过计算判断该批次生铁是否合格。
（2）求该稀硫酸中溶质的质量分数(写出计算的过程)。
【答案】（1）由表中数据可知，每加入100g稀盐酸，固体的质量减少量为：48.8g-37.6g=11.2g，可知样品的的质量为：48.8g+11.2g=60g。最终剩余的6g固体是杂质，可知杂质的质量分数为
可知该批生铁不合格。
（2）解：设稀硫酸中溶质的质量为x
+═ + ↑
56 98 　 　
11.2g x 　 　
解得x=19.6g，稀硫酸中溶质的质量分数为
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）相邻两次实验剩余固体的质量差即为后一次反应消耗的铁，由此可反推出样品的质量，杂质不溶于水不与酸反应，可知最终剩余的固体即为杂质，求出杂质的质量分数判断生铁是否合格。
（2）根据每次反应消耗的铁计算稀硫酸中溶质的质量，溶质的质量除以溶液质量即可求得溶质的质量分数。
1 / 1金属及合金-2025年中考科学考前20天冲刺专题
一、选择题
1．（2025·金华二模）如图是探究金属铁锈蚀条件的实验装置图(铁架台等辅助仪器已略去)，下列关于该实验的说法错误的是（）
A．一段时间后，甲中铁钉生锈，乙中铁钉没生锈
B．甲装置中，铁钉与水和氧气同时接触从而生锈
C．丙装置中，加入干燥剂是为了除去空气中的水蒸气
D．该实验无法探究出铁生锈是否与氧气有关
2．（2025上城·模拟）为探究镍(Ni)与 Zn、Cu的金属活动性顺序，小金做了如图所示实验。根据实验现象判断，三种金属活动性顺序由强到弱正确的是（　　）
A．Ni、Zn、 Cu B．Zn、 Cu、Ni
C．Zn、 Ni、 Cu D．Ni、 Cu、 Zn
3．（2024九下·温州开学考）碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池，其材料之一镉（Cd）的制备是在铜镉渣（主要含有Cd、Zn、Cu等单质）中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，再加入锌粉置换出镉，下列金属的活动性顺序正确的是（　　）
A．Zn>Cu>Cd B．Zn>Cd>Cu C．Cu>Zn>Cd D．Cd>Zn>Cu
4．（2025九下·杭州期中）钴(Co)的金属活动性与铁相似，钴的化合物相关性质如下。下列预测合理的是(　　)
物质 CoO Co (OH)2 CoCl2 CoCO3
溶解性 难溶，灰绿色固体 难溶，粉红色固体 易溶，溶液呈粉红色 难溶，粉红色固体
A．Co能从 MgCl2溶液中置换出 Mg
B．CoO能与盐酸发生反应得到浅绿色溶液
C．CoCO3与盐酸混合产生气泡，溶液变为粉红色
D．CoCl2与氢氧化钠溶液混合不发生反应
5．（2025九下·萧山月考）在如图所示氢气还原氧化铜的实验中，下列说法错误的是（　　）
A．实验开始时，应先通氢气，再点燃酒精灯
B．实验结束时，应先熄灭酒精灯，继续通氢气至试管冷却
C．实验过程中，观察到黑色固体逐渐变为红色，说明发生了反应
D．该实验中，氢气表现出氧化性
6．（2025九下·杭州期中）推理论证是一种重要的科学思维能力，如图曲线能正确反映下列化学变化中y与x变化关系的是（　　）
A．黄铜(铜锌合金)中滴入稀硫酸：y代表氢气的质量
B．氢氧化钠和氢氧化钙的混合溶液中通入CO2气体：y代表沉淀的质量
C．稀盐酸中滴入氢氧化钠溶液：y代表混合溶液的pH
D．硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中加入氢氧化钠溶液：y代表沉淀的质量
7．（2025·丽水模拟）小金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。下列分析不正确的是
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．实验可根据不同溶液上方的氧气浓度变化的快慢，判断铁钉锈蚀快慢
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．三条曲线都是先陡后缓，是由于阴离子种类影响了锈蚀快慢
8．（2025·丽水模拟）如图所示的装置，甲、乙两个相同的瓶内分别装有等质量的铁粉和锌粉，同时加入足量等质量分数的稀硫酸。则反应过程中处于导管中点P的红色液柱移动情况是
A．先向左移动，最后停在P右侧 B．先向左移动，最后停在P位置
C．先向右移动，最后停在P位置 D．先向右移动，最后停在P左侧
9．（2025九下·杭州月考）如图所示，将足量铜片浸入盛有硝酸银溶液的试管中，待充分反应后取出铜片，再将洁净的铁片浸入该试管的溶液中，下列分析不正确的是(　　)
A．铁片上析出的固体中一定有 Ag和Cu
B．实验结束时溶液中一定含有 Fe2+，
C．反应结束后试管中的溶液质量一定减少
D．实验能证明铜、铁、银的金属活动性强弱
10．（2025·拱墅模拟）分析推理是科学学习中常用的思维方法。下列说法正确的是（　　）
A．NaO2反应生成Na2CO3和H2O→碱都能和CO2反应生成盐和H2O
B．物质和氧气发生的反应属于氧化反应→氧化反应是指物质和氧气发生的反应
C．金属Fe在硫酸铜溶液中能置换出Cu→金属Na也能在硫酸铜溶液中置换出Cu
D．化合物是由不同种元素组成的纯净物→由不同种元素组成的纯净物一定是化合物
11．（2025九下·杭州月考）一兴趣小组向某溶液中加入一定质量的和的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液，关于该滤渣和滤液的以下四种说法，其中正确的有（　　）
①向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生
②向滤液中加入稀盐酸，一定有沉淀产生
③滤渣中一定含有，可能含有和
②滤液中一定含有，一定不含有和
A．只有① B．只有①②
C．只有①②③ D．只有①②③④
12．（2025九下·萧山月考）某市有一家工厂处理含铜垃圾的生产流程如下：
在上述回收金属铜的生产流程中，下列说法正确的是（　　）
A．流程中A 操作是蒸发
B．黑色固体是氧化铜，发生 B 操作的反应属于置换反应
C．加入铁屑后得到浅绿色溶液，说明溶液中含有亚铁离子
D．最终得到的红色粉末是纯净的铜单质
二、实验探究题
13．（2025·浙江模拟）小白做完制备氢气实验后，将还在反应的锌和稀硫酸的残留物倒入有少量硫酸铜溶液的废液缸中，发现锌粒表面产生气泡的速度变得更快。为什么残留物与硫酸铜溶液混合后锌粒表面产生气泡的速度变得更快
查阅资料：①相互接触的两种活动性不同的金属，同时放入酸中，活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快。②硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。小白按下表进行实验，观察并记录实验现象。
组别 第一组 第二组
A B C D
金属 锌片 绑有铜片的锌片 铁片 绑有铜片的铁片
30%的硫酸溶液/毫升 20 ____ ____ 20 20
产生气泡的快慢 快 明显加快 慢 明显加快
（1）B组实验中“ ”处的数据应为 　 　。
（2）为了定量比较产生气体的快慢，可以测量收集相同体积的氢气所需的时间或测量 　 　，然后进行比较。
（3）请推测与废液缸中少量硫酸铜溶液混合后，锌粒与稀硫酸反应速度加快的原因：　 　 。
14．（2025·钱塘模拟） 小塘利用图甲装置来比较不同金属与稀盐酸反应的快慢情况，压强传感器能够测出密闭容器内的气压大小．现将铁、锌、铝与等质量、等质量分数的稀盐酸反应，相关数据记录如图乙．已知在等温、等体积条件下，装置内气压与气体的质量成正比．
（1）实验选择的金属，除了颗粒大小相似外，还要控制成一致的变量是　 　．
（2）分析图乙数据后，小塘得出“本次实验的三种金属，铝与稀盐酸反应最快”这一结论，他基于的依据是　 　．同时又根据　 　可判断出三次实验的盐酸都已经反应完全．
（3）在进行上述实验过程中，发现每组的实验测得的装置内压强的实际值都比计算得到的理论值大，请分析可能的原因有　 　．（写出1点）
15．（2025·上虞二模）为测定某氧化铜样品的纯度(杂质不与氢气反应)，小虞同学设计了以下实验装置，准确称取15 克干燥样品进行实验。
　 装置丙 装置丁
反应前 48.8g 161.2g
反应后 46.5g 163.9g
（1）实验中，甲装置的作用是　 　。
（2）他通入足量H2，实验过程中准确称取完全反应前后装置丙和丁的质量如表所示：小虞根据装置丁的质量变化进行计算，请帮他求出氧化铜样品的纯度　 　。
小虞根据装置丙减小的质量是氧化铜中氧元素质量，求得氧化铜样品的纯度76.7%。
（3）比较两种计算结果，请分析导致这一结果的原因可能是____(填字母)。
A．装置的气密性不好
B．空气中的水分被丁处浓硫酸吸收
C．空气中的二氧化碳被丁处浓硫酸吸收
（4）针对结果，对实验装置提出你的一条改进建议：　 　。
16．（2025·普陀模拟）小科利用“铁与硫酸铜溶液反应”探究质量守恒定律，实验装置如图甲所示。
（1）【发现问题】有同学质疑：该方案中既没有气体参加反应，也没有气体生成，为什么也要用密闭装置呢 于是在老师的指导下，小组同学再次实验，并使用pH传感器测定锥形瓶内溶液pH，其数据如图。分析图像可知，反应开始阶段溶液的酸性逐渐　 　(填“增强”或“减弱”)。那么导致这一现象出现的原因又是什么呢
（2）【提出猜想】猜想一：可能是硫酸铜溶液和铁作用所致。
猜想二：可能是硫酸铜溶液和空气作用所致。
猜想三：可能是硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致。
【进行实验】为验证上述猜想，现提供如下用品：用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配成4%的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、pH传感器等。实验过程如下表，请完成表格中★处的填空。　 　。
实验序号 实验1 实验2 实验3
实验内容
实验现象 pH 先减小后略增大 pH略增大 pH不变
实验结论 猜想　 　成立
（3）【反思拓展】通过以上探究活动，请分析该方案采用密闭装置的原因是　 　。
三、综合题
17．（2025·龙港模拟）铠甲作为一种军事防护手段有悠久的历史，按材料分历史上出现过皮甲、蒢甲、靑铜甲、铁甲、棉甲等。
（1）藤多数是植物的变态茎，可延伸数十米，因为其木质部内的　 　粗大，可保证长距离运输营养物质。
（2）皮甲大部分为牛皮，牛皮的这种质地坚韧、厚度适中的性状主要是由　 　控制的。
（3） “火法炼铜”技术的出现使青铜得以诞生。使用如图装置进行“火法炼铜”，请回答：
①图中乙装置内的浓硫酸的作用是　 　。
②实验过程中应“先打开甲处分液漏斗活塞”还是“先点燃丙处的酒精灯”，请做出判断，并说明理由：　 　。
18．（2025九下·慈溪模拟）易拉罐是生活中常见的金属制品，其主要成分是铝镁合金(已知其他杂质不溶于酸也不与稀硫酸反应)，为了测定易拉罐铝镁合金中两种元素的质量比，小科开展了如图甲的实验/实验中生成沉淀的质量与滴入氢氧化钠溶液的质量的关系如图乙所示。
资料：氢氧化铝是一种白色沉淀，可与氢氧化钠反应： 氢氧化镁不与氢氧化钠反应。
（1）从图可知，当滴入氢氧化钠溶液　 　克时，溶液乙中有且只有一种溶质。
（2）通过图中信息计算将镁离子转化为沉淀消耗的氢氧化钠溶质质量为多少
（3）根据实验数据，该易拉罐中铝元素和镁元素的质量的为　 　
19．（2025·浙江会考）为测定镁和硫酸镁固体混合物中镁元素的质量分数，先称取混合物10g，放入一干净的烧杯中，然后取一定溶质质量分数的稀硫酸100g，平均分成四次加入其中，充分震荡，实验所得数据见下表：
　 第1次 第2次 第3次 第4次
加入稀硫酸的质量/g 25 25 25 25
生成氢气的总质量/g 0.15 x 0.4 0.4
（1）上表中x的数值为　 　。
（2）上述稀硫酸的质量分数是　 　。
（3）现用60g溶质质量分数为98%的浓硫酸，配制上述实验中所需溶质质量分数的硫酸溶液，需加入多少克水　 　？（列式计算）
（4）固体混合物中，镁元素的质量分数为多少　 　？
20．（2025九下·瑞安开学考）炼铁厂实验室欲检验某批次的生铁是否合格(含杂质量在2%-7%之间为合格)。某校兴趣小组的同学参与这次的检验，设计实验如下：称取生铁样品m克，把500g稀硫酸分5次加入样品中，测得实验数据如下表所示(生铁中铁与硫酸反应方程式 其他杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应)：
实验序号 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀硫酸的质量/g 100 100 100 100 100
剩余固体的质量/g 48.8 37.6 26.4 15.2 6
（1）通过计算判断该批次生铁是否合格。
（2）求该稀硫酸中溶质的质量分数(写出计算的过程)。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】铁生锈的条件是铁与空气和水同时接触，据此结合图片对各个选项分析判断即可。
【解答】AB.甲中铁钉与水和空气接触，而乙中铁钉无法与氧气接触，因此一段时间后， 甲中铁钉生锈，乙中铁钉没生锈 ，故A、B正确不合题意；
C. 丙装置中，加入干燥剂是为了除去空气中的水蒸气 ，故C正确不合题意；
D.丁中，铁钉不能与水接触，肯定不会生锈，虽然其中为氮气，也不能说明生锈需要氧气，故D正确不合题意。
故选A。
2．【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】 根据在金属活动性顺序中，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，进行分析解答。
【解答】 将镍丝放入硫酸锌溶液中，无明显现象，说明镍和硫酸锌不反应，说明镍的金属活动性比锌弱，即Zn＞Ni；将镍丝放入硫酸铜溶液中，表面出现红色物质，说明镍的金属活动性比铜强，即Ni＞Cu；则三种金属活动性顺序由强到弱的顺序是Zn＞Ni＞Cu、
故选C。
3．【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】 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，进行分析判断。
【解答】 在铜镉渣（主要含有Cd、Zn、Cu单质）中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，说明Cd、Zn均能与稀硫酸反应，Cu不与稀硫酸反应，说明Cd、Zn的位置排在氢的前面，Cu的位置排在氢的后面，即Cd、Zn＞H＞Cu。
再加入锌粉置换出镉，说明锌的金属活动性比镉强，即Zn＞Cd。
则三种金属的金属活动性顺序为：Zn＞Cd＞Cu。
故选B。
4．【答案】C
【知识点】复分解反应及其应用；金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用；酸的化学性质；碱的化学性质
【解析】【分析】氯化钴是可溶性盐，氢氧化钠是可溶性碱，发生复分解反应的前提是有沉淀、气体或水生成，氢氧化钴是沉淀，满足复分解反应的条件，所以可以反应。
【解答】A、铁的活动性弱于镁，不能置换出镁，钴与铁的活动性相似，可知不能将镁置换出来，故A错误；
B、氧化钴与稀盐酸反应生成氯化钴，由表中信息可知，溶液会变粉红色，故B错误；
C、CoCO3与盐酸混合产生氯化钴、水和二氧化碳，将观察到有气泡产生，溶液变为粉红色，故C
正确；
D、由表中信息可知，氢氧化钴是粉红色难溶于水的固体，可知氯化钴可以与氢氧化钠反应，故D错误。
故答案为：C。
5．【答案】D
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】实验操作步骤及原因
实验开始时先通氢气后点燃酒精灯：氢气具有可燃性，与空气混合达到一定比例时，遇明火可能会发生爆炸。先通氢气可以将装置内的空气排出，使装置内形成纯净的氢气环境，再点燃酒精灯进行加热，可避免爆炸事故的发生。
实验结束时先熄灭酒精灯，继续通氢气至试管冷却：反应结束后，若先停止通氢气，空气会进入装置，此时试管内的温度较高，生成的铜会与空气中的氧气反应，重新被氧化为氧化铜。所以先熄灭酒精灯，继续通氢气至试管冷却，能防止生成的铜被氧化，保证实验得到的产物是纯净的铜。
【解答】A、氢气具有可燃性，与空气混合加热可能会发生爆炸，实验开始时，先通氢气，排尽装置内的空气，再点燃酒精灯，防止氢气与空气混合加热发生爆炸，说法正确，不符合题意；
B、实验结束时，先熄灭酒精灯，继续通氢气至试管冷却，是为了防止生成的铜在较高温度下被空气中的氧气重新氧化成氧化铜，说法正确，不符合题意；
C、氢气还原氧化铜生成铜和水，氧化铜是黑色固体，铜是红色固体。实验过程中，观察到黑色固体逐渐变为红色，说明氧化铜被还原为铜，发生了反应，说法正确，不符合题意；
D、在氢气还原氧化铜的反应中，氢气夺取了氧化铜中的氧，使氧化铜被还原，氢气表现出还原性，而不是氧化性，说法错误，符合题意。
故答案为：D。
6．【答案】D
【知识点】酸与碱的反应及用途；盐的性质及用途；金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用；碱的化学性质
【解析】【分析】酸碱盐的混合体系中，酸与碱优先发生反应，因为大部分沉淀能溶于酸，在存在酸的情况下沉淀不可能析出。
【解答】A、锌铜合金中滴入稀硫酸，锌立即与稀硫酸反应产生氢气，图像的起点在原点，故A错误；
B、氢氧化钠和氢氧化钙溶液中通入二氧化碳，反应生成碳酸钙沉淀，图像的起点在原点，故B错误；
C、盐酸溶液的pH不等于零，图像的纵坐标不从零开始，故C错误；
D、酸碱优先反应，氢氧化钠先与稀硫酸反应，再与硫酸铜反应，与硫酸铜反应时产生蓝色絮状沉淀，故D正确。
故答案为：D。
7．【答案】D
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】 根据题意，实验中测得装置中溶液上方氧气浓度变化曲线，结合铁锈蚀的条件，进行分析判断
【解答】 A.铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气、水共同作用的结果，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，故A正确不合题意；
B.铁锈蚀消耗氧气，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，故选项B正确不合题意；
C.由图乙可知，实验所用三种溶液中，铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快，故C正确不合题意；
D.根据三条曲线都是“先陡后缓”，是因为铁钉生锈消耗氧气，随着氧气浓度降低反应变慢，不能确定影响铁钉锈蚀快慢的因素是阴离子种类，故C错误符合题意。
故选D。
8．【答案】A
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】 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，并且金属越活泼，越容易和盐反应。
【解答】 锌比铁活泼，锌和稀硫酸反应的速率比铁快，单位时间内产生的氢气比铁多，开始红色液柱向左移动。
加入的稀硫酸足量，则两种金属都会完全反应。根据反应的方程式可知，相同质量的铁产生的氢气质量大于锌产生的氢气质量，因此导致红色液柱向右移动至P点右侧。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
9．【答案】A
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铜与硝酸银发生置换反应生成硝酸铜和银，待充分反应后，此时试管里为硝酸铜溶液，再将洁净的铁片浸入该试管的溶液中，铁与硝酸铜发生置换反应生成硝酸亚铁和铜，由此分析回答问题。
【解答】 A.铜与硝酸银发生置换反应生成硝酸铜和银，待充分反应后，铜片上覆盖着一层银白色的固体，此时试管里为硝酸铜溶液，再将洁净的铁片浸入该试管的溶液中，铁与硝酸铜发生置换反应生成硝酸亚铁和铜，铁片上覆盖着一层红色物质，所以铁片上析出的固体中一定有Cu，故A错误符合题意；
B.铜与硝酸银发生反应生成硝酸铜和银，待充分反应后，此时试管里为硝酸铜溶液，再将洁净的铁片浸入该试管的溶液中，铁与硝酸铜发生反应生成硝酸亚铁和铜，实验结束时溶液中一定含有Fe2+，故B正确符合题意；
C.Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag Fe+Cu（NO3）2═Fe（NO3）2+Cu
64 216 56 64
每64份质量的铜置换出216份质量的银，每56份质量的铁置换出64份质量的铜，所以反应后试管中的溶液质量一定减小，故C正确不符合题意；
D.铜可以置换出硝酸银中的银，说明铜比银活泼，铁可以置换出硝酸铜中的铜，说明铁比铜活泼，所以该实验能证明铜、铁、银的金属活动性强弱，故D正确不符合题意。
故选A。
10．【答案】D
【知识点】单质和化合物的区别；氧化反应；金属的化学性质；碱的化学性质
【解析】【分析】A.根据碱的化学性质分析判断；
B.根据氧化反应的特征分析判断；
C.根据金属的化学性质分析判断；
D.由不同种元素组成的纯净物是化合物。
【解答】 A.并不是碱都能和CO2反应生成盐和H2O，如二氧化碳和氢氧化铜不能发生反应，故A错误；
B.氧化反应不是指物质和氧气发生的反应，如氢气和氧化铜反应，氢气发生了氧化反应，故B错误；
C.金属Fe在硫酸铜溶液中能置换出Cu，但金属Na的金属活动性很强，不能在硫酸铜溶液中置换出Cu，在硫酸铜溶液中先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，故C错误；
D.化合物是由不同种元素组成的纯净物，则由不同种元素组成的纯净物一定是化合物，故D正确。
故选D。
11．【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】用不同的金属置换同种盐溶液，盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来。另外，若有一种金属和多种混合盐溶液反应，最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液进行分析。
【解答】①根据题意可知，反应后滤液呈浅绿色，说明Fe已开始反应，Al已经反应完。若铁没有完全反应，则加入稀盐酸，有气泡产生，若AgNO3过量则滤渣中不一定有铁，则加入稀盐酸不一定有气泡产生，故①正确；
②溶液显浅绿色，说明铁和硝酸银反应，如果滤液中存在未置换出的阴离子，则向滤液中加入稀盐酸，可能有沉淀产生，故②错误；
③溶液显浅绿色，说明铝和铁都参与了反应，则滤渣中一定含有Ag，可能含有Fe，一定不含铝，故③错误；
④滤液中一定含有Fe（NO3）2和Al（NO3）3，可能含有AgNO3，故④错误。
故选A。
12．【答案】C
【知识点】金属的化学性质；酸的化学性质
【解析】【分析】加热时铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银。
【解答】A、根据流程图可知，A 操作是灼烧，错误；
B、黑色固体是铜在空气中加热生成的氧化铜，B 操作是氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应，不是置换反应，置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，错误；
C、含亚铁离子溶液显浅绿色，加入铁屑后，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，得到浅绿色溶液，说明溶液中含有亚铁离子，正确；
D、根据流程图可知，滤液浸入铁屑，生成的铜覆盖在铁屑的表面，最终得到的红色粉末是铜和铁的混合物，不是纯净的铜单质，错误。
故答案为：C。
13．【答案】（1）20
（2）相同时间收集到的氢气的体积
（3）硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面，加快了锌与硫酸的反应速度
【知识点】金属的化学性质；酸的化学性质
【解析】【分析】（1）根据对比实验中不同条件只有一个进行分析；
（2）根据定量比较产生气体的快慢，可以测量“收集相同体积的气体所需的时间”或测量“相同时间内收集的气体体积”来进行比较分析；
（3）根据锌会把硫酸铜中的铜置换出来进行分析；
【解答】 （1）在进行对比实验时，相同条件可以多个，但不同条件只有一个，该对比实验中的不同条件是锌片和绑有铜片的锌片，其它条件应相同，所以稀硫酸的量应是相同的，故B组实验中“ ”处的数据为20；
（2）定量比较产生气体的快慢，可以测量“收集相同体积的气体所需的时间”或测量“相同时间内收集的气体体积”，然后进行比较；
（3）由资料可知，相互接触的两种活动性不同的金属，同时放入酸中，活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快．本实验中，与废液缸中少量硫酸铜溶液混合后，硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面，加快了锌与稀硫酸的反应速度。
14．【答案】（1）金属的质量
（2）在相同时间内，铝与稀盐酸反应使装置内气压上升得最快；实验最后得到瓶内气压相同，产生气体相同；最终装置内气压相同
（3）氢气中混入了氯化氢气体或水蒸气
【知识点】控制变量法；金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】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，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。
【解答】（1）实验中还要控制成一致的变量是铁、锌、铝三种金属的质量；
（2）分析乙图，根据气压越大，即生成气气体积的越多，得出三个实验在相同时间内，铝与稀盐酸反应使装置内气压上升得最快，反应速度最快；根据三次实验最终气压相等，即生成氢气体积相等得出三次实验的盐酸都已反应完全；
（3）在进行上述实验过程中，发现每组实验测得的装置内压强的实际值都比计算得到的理论值大，如图丙所示，可能的原因是反应放热，温度升高，气体热胀冷缩，盐酸和水蒸发加快，导致氢气中混有氯化氢和水蒸气，使得气压变大；
故答案为：
（1）金属的质量；
（2）在相同时间内，铝与稀盐酸反应使装置内气压上升得最快；实验最后得到瓶内气压相同，产生气体相同；
（3）氢气中混入了氯化氢气体或水蒸气。
15．【答案】（1）干燥氢气
（2）80%
（3）B
（4）在丁的后面增加一个盛有碱石灰的干燥管
【知识点】根据化学反应方程式的计算；酸的物理性质及用途；金属的冶炼
【解析】【分析】（1）浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂。
（2）根据水的质量通过方程式计算氧化铜的质量，从而求得样品中氧化铜的质量分数。
（3）由酸的通性可知，浓硫酸不吸收二氧化碳。
（4）由（3）可知，再加装一个干燥装置即可。
【解答】（1）甲中的液体是浓硫酸，具有吸水性，可知作用是吸收水蒸气，干燥气体。
（2）丁质量的增加量为水的质量，则水的质量为163.9g-161.2g=2.7g。由可知，，解得x=12g。氧化铜样品的纯度为。
（3）由计算数据可知，根据丁装置质量变化量计算的结果偏大，可能是因为丁装置吸收了空气中的水蒸气，导致测得的氧化铜的质量偏大。
故答案为：B。
（4）为防止空气中的水蒸气进入装置丁，可在其之后再连接一个干燥装置，例如连接一个装有碱石灰的干燥管，或再连接一个装有浓硫酸的万能瓶。
16．【答案】（1）增强
（2）4%的硫酸铜溶液5mL；三
（3）防止空气中的物质参加反应或防止溶液因酸性增强与铁反应生成氢气
【知识点】质量守恒定律及其应用；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）常温下pH值小于7的溶液呈酸性，且pH值越小，酸性越强。
（2）根据现象可知，只有硫酸铜溶液、空气和铁均存在时，pH值会减小，可知猜想三正确。
（3）铁是活泼金属，能与酸反应产生氢气，若装置敞口，氢气会逸出，影响探究。
【解答】（1）由图乙可知，刚开始时pH值逐渐减小，说明酸性逐渐增强。
（2）根据控制变量法可知，★处的内容为：4%的硫酸铜溶液5mL。
由实验现象可知，当硫酸铜溶液、空气和铁均存在时，pH值先减小后略增大，可知导致pH值减小是硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致，故猜想三正确。
（3）由（2）可知，当硫酸铜溶液、空气和铁均存在时，pH值先减小，溶液酸性过强可能会导致铁与酸反应产生氢气，为防止氢气逸出，应在密闭容器内进行探究。
17．【答案】（1）导管
（2）基因
（3）吸收气体中的水蒸气 (干燥氢气)；先打开甲处分液漏斗活塞，因为首先要通入氢气排尽试管内原有的空气，防止加热是爆炸。
【知识点】茎的运输作用；酸的物理性质及用途；基因工程；金属的冶炼
【解析】【分析】（1）木质部中的导管自下而上运输水分和无机盐，韧皮部中的筛管自上而下运输有机物。
（2）根据基因决定性状进行判断。
（3）可燃性气体不纯容易爆炸，所以加热前一定要先通一会该气体，排尽装置内原有的空气。
【解答】（1）木质部中有导管，可运输水分和无机盐。
（2）基因决定生物的性状，可知牛皮的这种质地坚韧、厚度适中的性状主要是由基因控制的。
（3）浓硫酸具有吸水性，作用是干燥氢气。
氢气不纯在加热时容易爆炸，所以应在加热前将装置内的空气排尽，故应先打开甲处分液漏斗活塞，再点燃酒精灯。
18．【答案】（1）b
（2）由乙中图示可知，生成氢氧化铝的质量为mA-mB；生成氢氧化镁的质量：mB， 将镁离子转化为沉淀消耗的氢氧化钠溶质质量为；
（3）
【知识点】金属的化学性质；碱的化学性质
【解析】【分析】根据氢氧化钠与氢氧化铝反应考虑；根据氢氧化镁的质量计算出镁元素质量，根据氢氧化铝质量计算出铝元素质量。
【解答】（1）稀硫酸和镁反应生成硫酸镁和氢气，和铝反应生成硫酸铝和氢气；氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠，和硫酸铝反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钠，和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水。根据图示可知，滴入氢氧化钠溶液a克时，氢氧化钠与恰好硫酸完全反应，溶液中溶质为硫酸镁、硫酸铝和硫酸钠；滴入氢氧化钠溶液b克时，硫酸镁、硫酸铝恰好与氢氧化钠完全反应，溶液中溶质为硫酸钠；滴入氢氧化钠溶液c克时，氢氧化铝与氢氧化钠恰好完全反应，溶液中溶质是NaAlO2、硫酸钠，因此：从图可知，当滴入氢氧化钠溶液b克时，溶液乙中有且只有一种溶质是硫酸钠，化学式为：Na2SO4；
（3）由乙中图示可知，生成氢氧化铝的质量为mA-mB；生成氢氧化镁的质量：mB，根据质量守恒定律可知，氢氧化铝中的铝元素质量、氢氧化镁中镁元素质量分别等于易拉罐中铝元素、镁元素的质量，该易拉罐中铝元素和镁元素的质量比为=。
19．【答案】（1）0.30
（2）29.4%
（3）由于每25g硫酸对应0.15g氢气，所以当生成0.4g氢气时消耗酸溶液的质量为≈66.7g；设生成0.4g氢气需要硫酸的质量为y，需要镁的质量为x，x=4.8g，y=19.6g，所以稀硫酸的质量分数为：×100%≈29.4%；把60g溶质质量分数为98%的浓硫酸配制质量分数为29.4%稀硫酸溶液，需加水为n克水，则：60×98%=（60+n）×29.4%解得n=140g；
（4）58.4%
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）根据表中数据分析可知x值为0.3g；
（2）根据表中的数据可知，第一次硫酸完全反应，依据生成的氢气质量进行计算；
（3）根据氢气的质量，利用化学方程式 Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑求出反应的镁和硫酸，然后根据溶质的质量分数公式即可求出稀硫酸的溶质的质量分数，最后通过溶液的稀释溶质不变列比例式可求出加入水的质量；
（4）求出混合物中硫酸镁的质量和硫酸镁中镁元素的质量，加上镁的质量可知混合物镁元素的总质量，比上混合物的质量即是镁元素的质量分数。
【解答】（1）第1次和第2次反应生成的氢气质量相等，都是0.15g，所以第1、2次加入稀硫酸完全反应后，一共产生0.3g氢气，x的数值为0.30；
（2）设参加反应的硫酸的质量为m，
m=7.35g，
所以硫酸的质量分数为：×100%=29.4%；
（4）混合物中硫酸镁的质量为：10g-4.8g=5.2g，
则5.2g硫酸镁中镁元素的质量为：5.2g×=1.04g，
所以10g镁和硫酸镁固体混合物中镁元素的质量分数为：×100%=58.4%。
（1）第1次和第2次反应生成的氢气质量相等，都是0.15g，所以第1、2次加入稀硫酸完全反应后，一共产生0.3g氢气，x的数值为0.30；
（2）设参加反应的硫酸的质量为m，
m=7.35g，
所以硫酸的质量分数为：×100%=29.4%；
（3）见答案；
（4）混合物中硫酸镁的质量为：10g-4.8g=5.2g，
则5.2g硫酸镁中镁元素的质量为：5.2g×=1.04g，
所以10g镁和硫酸镁固体混合物中镁元素的质量分数为：×100%=58.4%。
20．【答案】（1）由表中数据可知，每加入100g稀盐酸，固体的质量减少量为：48.8g-37.6g=11.2g，可知样品的的质量为：48.8g+11.2g=60g。最终剩余的6g固体是杂质，可知杂质的质量分数为
可知该批生铁不合格。
（2）解：设稀硫酸中溶质的质量为x
+═ + ↑
56 98 　 　
11.2g x 　 　
解得x=19.6g，稀硫酸中溶质的质量分数为
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）相邻两次实验剩余固体的质量差即为后一次反应消耗的铁，由此可反推出样品的质量，杂质不溶于水不与酸反应，可知最终剩余的固体即为杂质，求出杂质的质量分数判断生铁是否合格。
（2）根据每次反应消耗的铁计算稀硫酸中溶质的质量，溶质的质量除以溶液质量即可求得溶质的质量分数。
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