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专题04 金属与酸、金属与盐溶液的反应
一、金属与酸反应的定量分析
二、金属活动性顺序的判断
三、金属活动性顺序的实验设计与探究
四、应用金属活动性顺序判断金属与酸（盐）反应后溶液（滤杂）成分
【考点一】金属与酸反应的定量分析
本考点一般考查的知识点有：①一定量的金属混合物与足量酸反应，生成一定量H2，根据H2的量分析金属混合物的组成；②等质量不同金属分别与等质量等浓度的同种(或不同种)酸反应，分析剩余物的质量大小；③利用坐标图分析同质量(或不同质量)的金属与等量(或不等量)的酸反应后有关结论的正误判断等。一般在选择题或计算题中呈现。
一、金属不足（横坐标为时间）
题眼
等质量的Mg、Al、Zn、Fe 三种金属
解题思路
1、金属不足，酸就一定过量，化学反应中产物的量永远由量不足的物质决定，虽然题目中所给金属质量相同，但是因为相对原子质量不同，则生成氢气的质量一定不同
2、斜率代表：产生氢气的速度（由金属活动性顺序决定）
3、产生氢气的总质量由相等价态的金属相对质量决定（铝等价为2价后相对质量为18）
二、金属不足（横坐标为金属质量）
题眼
解题思路
1、因为酸足量，所以没有拐点
2、直线的斜率代表：等质量的金属产生氢气的量
注意：(1)金属的活动性决定了金属与酸反应的速率，金属越活泼，与酸反应的速率越大，图像中斜线的倾斜度越大(M的活动性强于N)；
(2)金属的相对原子质量与化合价决定了金属与酸反应生成氢气的多少，当两种金属成盐时的化合价相同时，等质量的两种盐中相对原子质量越小的，生成的氢气越多，图像中的拐点越高(M的相对原子质量小于N)。
三、足量金属等量酸
横坐标为时间
斜率代表氢气生成速率，则由 金属活动性顺序 决定
横坐标为 金属质量
斜率与等价后的 相对质量成反比
金属是足量的，说明酸完全反应，最终生成氢气的质量要依据酸的质量来计算，所以最终生成氢气的质量相等
【典例精讲】
1．（2021·辽宁沈阳·模拟预测）质量相同质量分数相同的稀H2SO4与足量Mg、Al、Zn、Fe充分反应，生成氢气质量与金属质量的关系如图所示，分析图像信息，得出结论正确的是（ ）
A．四种金属都能与酸反应生成H2
B．四种金属的活动性顺序：Al>Mg>Fe>Zn
C．相同质量的四种金属与稀H2SO4反应，消耗酸的质量相等
D．相同质量的四种金属与足量稀H2SO4反应氢气质量：Zn>Fe>Mg>Al
【答案】A
【解析】A、Mg、Al、Zn、Fe活动性均比氢强，可以与酸反应生成氢气。正确。B、四种金属的活动性顺序Mg>Al>Zn>Fe。错误。C、从图像可知，当酸足量时（开始阶段），同质量的不同金属放出的氢气质量不等，说明消耗的酸的质量不相等。错误。D、从图像可知，当酸足量时（开始阶段），同质量的不同金属放出的氢气质量Al>Mg>Fe>Zn。错误。故选A。
2．（2021杭州市钱江新城实验学校月末）镁、铝、锌、铁与稀盐酸或稀硫酸之间的反应规律及图像正确的是（ ）
A．等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应 B．等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应
C．等量酸与足量镁、铝、锌、铁反应 D．等量酸与足量镁、铝、锌、铁反应
【答案】C
【解析】A、等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应，最终和酸反应生成氢气由多到少的顺序是铝、镁、铁、锌，该选项对应关系不正确，不符合题意；B、等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应，反应的酸质量相等时生成氢气质量相等，最终和酸反应生成氢气由多到少的顺序是铝、镁、铁、锌，该选项对应关系不正确,不符合题意；C、等量酸与足量镁、铝、锌、铁反应，最终生成氢气质量相等，由于镁比铝活泼，铝比锌活泼，锌比铁活泼，因此反应时间由短到长的顺序是镁、铝、锌、铁，该选项对应关系正确,符合题意；D、等量酸与足量镁、铝、锌、铁反应最终生成氢气质量相等，当金属质量相等时，生成氢气质量由大到小是顺序是铝、镁、铁、锌，该选项对应关系不正确，不符合题意；故选择C。
3．（2021·江苏·苏州市振华中学校九年级阶段练习）生锈(铁锈的主要成分是Fe2O3)的铁钉放入盛有稀盐酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内压强随时间的变化曲线如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．ab段的化学反应：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
B．bc段的化学反应：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
C．影响cd段压强变化的主要因素是温度
D．d点时恰好完全反应，且d点温度高于a点
【答案】C
【解析】A、ab段：稀盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O，该选项说法不正确；B、bc段：铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，该选项说法不正确；C、影响cd段压强变化的主要因素是温度，是因为完全反应后温度降低，压强减小，该选项说法正确；D、c点时恰好完全反应，且d点温度等于a点，是因为da两点都是在室温状态下，该选项说法不正确。故选C。
4．（2022金陵中学仙林分校期末）两个烧杯中装有等质量的金属铝和镁，然后分别逐渐加入同浓度的稀盐酸，产生氢气的质量与加入盐酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该图反映出镁比铝的金属活动性强
B．a点时，两个烧杯中都有金属剩余
C．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同
D．c点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应
【答案】B
【解析】A.由图示，无法反映镁、铝的金属活动性强弱，故选项说法错误；B.由图示可知，随着稀盐酸的加入，能继续产生氢气，则a点时，两个烧杯中都有金属剩余，故选项说法正确；C.b点时，两个烧杯中产生氢气的质量不同，镁已完全反应，铝能继续产生氢气，b点时，铝产生的氢气比镁多，故选项说法错误；D.c点时，盛有铝的烧杯中的酸恰好完全反应，盛有镁的烧杯中稀盐酸有剩余，故选项说法错误。故选B。
5．（2021·山东·乐陵市江山国际学校九年级一模）等质量、等浓度的稀硫酸分别与足量的镁、锌两种金属反应，下列图像能正确表示产生氢气质量与反应时间之间关系的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】A、根据分析，等质量的硫酸与足量的镁、锌反应，则酸全部参加反应，生成氢气的质量相同，图象中生成氢气的质量不同，不符合题意；B、图象中生成氢气的质量相同，且镁的斜线最陡，表明镁反应的速率快，锌的斜线最平缓，表明锌的反应速率慢，镁反应的时间短，锌反应的时间长，符合题意；C、图中锌反应的时间短，镁反应的时间长，表明是锌比镁反应的速率快，错误，不符合题意；D、图中反应生成的氢气质量不同，不符合题意。故选B。
6．（2020·山东滨州·中考真题）现有质量相等的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价）。则下列说法错误的是（ ）
A．完全反应所需时间：丙>甲>乙 B．生成氢气的质量：甲>乙>丙
C．相对原子质量：乙>丙>甲 D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙
【答案】C
【解析】A、由题意甲、乙、丙三种金属分别与三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应，金属完全反应，根据生成氢气的质量与反应时间的关系图可知，金属乙反应的氢气质量最先达到最大值，其次是金属甲，最后是金属丙，即金属乙最先反应完，其次是金属甲，金属丙最后反应完，因此完全反应所需时间的关系为丙>甲>乙，A选项说法正确，不符合题意；B、如图所示曲线平行于x轴时，生成的氢气质量达到最大值，三种金属生成氢气的质量甲最大，其次是乙，最小的是丙，即生成氢气的质量甲>乙>丙，B选项说法正确，不符合题意；C、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价，若金属元素的符号为M，与稀硫酸反应的通式为，设金属的相对原子质量为，金属的质量为，生成氢气的质量为，根据方程式可知，则有，已知甲、乙、丙三种金属的质量相等，则金属的相对原子质量与生成氢气的质量成反比，如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙，三种金属的相对原子质量关系为甲＜乙＜丙，C选项说法错误，符合题意；D、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价，若金属元素的符号为M，与稀硫酸反应的通式为，由方程式可知生成的氢气中的氢元素全部来自于硫酸，根据质量守恒定律元素守恒，生成的氢气质量越大，消耗的硫酸质量越大，如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙，消耗硫酸的质量关系为甲>乙>丙，D选项说法正确，不符合题意。故选C。
【考点二】金属活动性顺序的判断
本考点的主要考查方式有:①根据金属在自然界的存在形式判断；②根据金属冶炼的发展史判断；③根据金属在自然界的腐蚀程度判断；④根据金属与氧气、酸或盐的反应判断。一般以选择题形式呈现，少量出现在填空题中。
【典例精讲】
5．（2021·青海中考真题）下列物质不能与稀盐酸反应的是（ ）
A．铜 B．氧化铜
C．氢氧化钙 D．碳酸氢钠
【答案】A
【解析】A、在金属活动性顺序中，铜的位置排在氢的后面，不能与稀盐酸反应，故选项正确；B、氧化铜能与稀盐酸反应生成氯化铜和水，故选项错误；C、氢氧化钙能与稀盐酸反应生成氯化钙和水，故选项错误；
D、碳酸氢钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故选项错误。故选：。
6．（2021·青海中考真题）现有X、Y、Z三种金属单质如果把X和Y分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，X不反应；又把X和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在X表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，判断X、Y、Z金属活动性由强到弱的顺序是（ ）
A．X、Y、Z B．Y、X、Z
C．Z、Y、X D．X、Z、Y
【答案】B
【解析】把X和Y分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，X不反应，说明在金属活动性顺序里，Y排在氢前，X排在氢后，Y比X活泼；又把X和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在X表面有银析出，而Z没有变化，说明X能与硝酸银反应，X比银活泼，Z与硝酸银不反应，银比Z活泼，故X比Z活泼，故X、Y、Z金属活动性由强到弱的顺序是Y、X、Z。
故选B。
7．（2021·广西桂林市·中考真题）下列金属活动性最强的是（ ）
A．钠 B．铝
C．铁 D．铜
【答案】A
【解析】依据金属活动性顺序钾钙钠镁铝、锌铁锡铅氢、铜汞银铂金可知：金属活动性最强的是钠；故选A。
8．（2021·辽宁中考真题）现有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会，在Y表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，相关分析错误的是（ ）
A．三种金属可能分别是铁、铜、银
B．Y一定能从硫酸铜溶液中置换出铜
C．X与稀盐酸反应后溶液的质量一定增大
D．三种金属活动性由强到弱的顺序是X>Y>Z
【答案】B
【解析】A、由以上分析可知，金属活动性：X＞（H）＞Y＞Ag≥Z，故三种金属可能分别是铁、铜、银，A正确；B、金属活动性：（H）＞Y＞Ag，（H）＞Cu＞Ag，无法判断Y与Cu 的金属活动性强弱，故Y不一定能从硫酸铜溶液中置换出铜，B错误； C、金属活动性X＞（H），金属X与稀盐酸反应生成氢气，因为金属的质量一定大于生成的氢气的质量，故反应后溶液的质量一定增大，C正确；D、由以上分析可知，三种金属活动性由强到弱的顺序是X>Y>Z，D正确；故选B。
[方法指导]
判断金属活动性顺序，可以根据金属与酸能否反应以及反应的剧烈程度(“氢前能、氢后否、越靠前、越剧烈”)或根据金属能否与另一金属的盐溶液反 应(前金换后金)。
【考点三】金属活动性顺序的实验设计与探究
一般考查形式有:①给出几种金属，并设计几套实验方案，要求对设计方案进行正误判断；②给出几种金属，猜想其金属活动性顺序，设计实验方案，并进行验证探究。一般在选择题、实验探究题中出现，少量在填空题中呈现。
【典例精讲】
9. （2021·浙江衢州市·中考真题）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】A、锌、铜均能与硝酸银溶液反应，说明了活动性锌＞银，铜＞银，但无法确定锌和铜的活动性强弱，故该方案不合理；B、银与ZnSO4溶液不反应，说明了活动性锌＞银；铜能与硝酸银溶液反应，说明了活动性铜＞银，但无法确定锌和铜的活动性强弱，故该方案不合理；C、银、铜均能与硫酸锌溶液反应，说明了活动性锌＞银，锌＞铜，但无法确定银和铜的活动性强弱，故该方案不合理；D、锌能与硫酸铜溶液反应，说明了活动性锌＞铜；铜能与硝酸银溶液反应，说明了活动性铜＞银，由此可得出三种金属活动性锌＞铜＞银；故该方案合理。故选D。
10．（2021·宁夏中考真题）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
【解析】①稀盐酸和铝可以反应生成氯化铝和氢气，证明铝的金属活动性顺序在H之前，铜、银既不能和稀盐酸反应，也不能和氯化铝反应，故无法判断铜、银的金属活动性强弱，①不符合题意；②铝能和硫酸铜反应生成铜和硫酸铝，银不能和硫酸铜反应，故金属活动性Al＞Cu＞Ag，②符合题意；③铜不能和硫酸铝溶液反应，可以和硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，故金属活动性Al＞Cu＞Ag，③符合题意；④铜、银都不能和硫酸铝溶液，故无法判断铜、银的金属活动性强弱，④不符合题意；⑤铝和硝酸银溶液反应会生成银和硝酸铝，说明金属活动性：Al＞Cu，铜不能和生成的硝酸铝反应说明Cu＞Ag，⑤符合题意；故选A。11．（2021·湖北宜昌市·中考真题）通过下列三个实验，探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序：→不反应、 、→不反应，则X、Y和Z的金属活动性由强到弱和（H）的位置顺序正确的是（ ）
A．Y（H）XZ B．Y（H）ZX
C．YX（H）Z D．YZ（H）X
【答案】A
【解析】由反应由反应X+HCl→不反应，即X不能置换出盐酸中的氢，可知X活动性小于氢；由反应Y+H2SO4=YSO4+H2↑，即X能置换出硫酸中的氢，可知X的活动性大于氢，综上所述：活动性为：Y>H>X，由反应Z+X(NO3)2→不反应，可知Z不能把X从其盐溶液中置换出来，故Z的活动性小于X，故三种金属的活动顺序由强到弱和（H）的位置顺序为：Y>（H）>X>Z。故选：A。
12．（2021·内蒙古呼伦贝尔·中考真题）现有铁、铜两种金属，下列哪一种试剂无法判断铁、铜的金属活动性顺序（ ）
A．稀盐酸 B．硫酸铜溶液
C．氯化亚铁溶液 D．硫酸锌溶液
【答案】D
【解析】A、铁和稀盐酸反应有气泡生成，说明铁的金属活动性比氢强，铜与稀盐酸不反应，说明铜的金属活动性比氢若，所以铁的金属活动性比铜强，符合题意；B、铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，铁表面有红色固体析出，说明铁的金属活动性比铜强，符合题意；C、铜丝伸入氯化亚铁溶液中，铜丝表面无明显现象，说明铁的金属活动性比铜强，符合题意；D、铁丝、铜丝伸入硫酸锌溶液中，铁丝、铜丝表面无明显现象，说明铁、铜金属活动性比锌弱，但无法比较铁、铜的金属活动性，符合题意；故选D。
13．（2021·四川自贡）为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学设计了以下四组实验。下列说法错误的是（ ）
A．通过实验①、②，能验证金属活动性：Fe＞Cu
B．通过实验①、②、③，能验证金属活动性：Fe＞Cu＞Ag
C．实验④中X为Cu，Y为FeSO4溶液，能验证金属活动性：Fe＞Cu
D．实验④中X为Cu，Y为AgNO3溶液，能验证金属活动性：Cu＞Ag
【答案】B
【解析】A、通过①②实验可知，铁能与稀硫酸反应生成氢气，铜不能与稀硫酸反应，可以证明金属的活动性：Fe>Cu，所以说法正确；B、通过①②③实验可知，铁能与稀硫酸反应生成氢气，铜不能与稀硫酸反应，铁能置换出硝酸银中的银，可以证明金属活动性：Fe>Cu，Fe>Ag，但不能说明Cu>Ag金属活动性，所以说法错误；C、若要用实验④，X可以为Cu，Y为FeSO4溶液，铜能置换出硫酸铁中的铁，这个反应能证明金属活动性Fe>Cu，所以说法正确；D、若要用实验④，X可以为Cu，Y为AgNO3溶液，铜能置换出硝酸银中的银，这个反应能证明金属活动性Al>Cu，所以说法正确。故选B。
[方法指导]
金属活动性顺序的实验设计:
(1)两种金属
①把一种金属放入另一种金属的盐溶液中。②把两种金属放入稀盐酸(或稀硫酸)中(至少有一种金属排在氢前)。
(2)三种金属
①把活动性居中的金属放入两边的金属盐溶液中，简称“中间金属,两边盐”。
②把活动性处于两边的金属放入居中的金属盐溶液中，简称“两边金属，中间盐”。
【考点四】应用金属活动性顺序判断金属与酸（盐）反应后溶液（滤杂）成分
本考点的主要考查方式有:以文字叙述(或框图流程)提供一种(或几种)金属与几种盐(或酸、盐)混合物反应，或几种金属与一种盐(或酸)反应后，对滤液、滤渣中的成分进行判断等。一般在选择题或填空题中呈现。
两种金属
例：Fe与CuSO4反应
铁少量——代表全部消耗并且铜也没有完全置换出
则滤液中：FeSO4 CuSO4 滤纸上剩余固体：Cu
铁适量——铁全部消耗，铜全部被置换出
则滤液中：CuSO4 滤纸上剩余固体：Cu
铁过量——铁不但把铜全部置换出来，且本身有单质剩余
则滤液中：CuSO4 滤纸上剩余固体：Fe、Cu（先写剩余的，以防遗漏）
三种金属
例：Zn FeSO4 CuCl2
Zn少量分3种情况考虑
1．只置换出部分Cu（金属活动性顺序表中距离远的先反应）
滤液: FeSO4 CuCl2 ZnCl2 (先写剩的，再写生成的)
滤渣：Cu
2．恰好Cu全部被置换出来
滤液: FeSO4 ZnCl2
滤渣：Cu
3．部分Fe被置换出
滤液: FeSO4 ZnCl2
滤渣：Cu Fe
Zn恰好足量
滤液: ZnCl2
滤渣：Cu Fe
Zn过量
滤液: ZnCl2
滤渣： Zn Cu Fe
【典例精讲】
14. （2021·山东潍坊）将一定量的铝粉投入到含溶质为Mg（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3的溶液中，充分反应后过滤，滤液无色；向滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象。下列说法错误的是（ ）
A．滤渣中一定有Ag、Cu
B．滤渣中一定有Ag，可能有Cu，没有Mg
C．滤液中一定没有Cu（NO3）2、AgNO3
D．滤液中一定有Al（NO3）3、Mg（NO3）2
【答案】B
【解析】题干中几种金属的活动性顺序：Mg＞Al＞(H)＞Cu＞Ag，活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，氢之前的金属能与稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气。将一定量的铝粉投入到含溶质为Mg（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3的溶液中，铝先与硝酸银反应再与硝酸铜反应，不与硝酸镁反应。充分反应后过滤，滤液无色，说明滤液中没有铜离子，向滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象，说明没有铝粉剩余。
A、根据分析知，铝粉没有剩余，铝与硝酸银、硝酸铜恰好反应，故滤渣中一定有Ag、Cu，故A说法正确；B、滤液无色，说明硝酸铜与铝粉反应，滤渣中一定有Cu，故B说法错误；C、铝与硝酸银、硝酸铜恰好完全反应，滤液中一定没有Cu（NO3）2、AgNO3，故C说法正确；D、铝和硝酸银、硝酸铜反应生成硝酸铝，硝酸镁不参与反应，故滤液中一定有Al（NO3）3、Mg（NO3）2，故D说法正确。故选B。
15. （2021·毕节·中考真题）在Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀硫酸时有气泡产生。滤渣中没有（ ）
A．Cu B．Al
C．Ag D．Fe
【答案】B
【解析】铁的金属活动性比银、铜强，比铝弱，在Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3混合溶液中加入一定量的铁粉，不能与Al(NO3)3溶液反应，铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银，AgNO3反应完，若还有铁粉，铁才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜。充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀硫酸时有气泡产生，说明滤渣中含有铁，说明铁是过量的，则滤渣中一定含有银、铜、铁，一定没有铝。
故选：B。
16．（2021·湖北十堰）将锌粉和铁粉的混合物加入盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中，充分反应后过滤，关于滤渣和滤液的说法正确的是（ ）
A．若向滤渣中加稀盐酸，有气泡产生，则滤液中最少有2种溶质
B．若向滤液中加稀盐酸，无明显现象，则法渣中最多有1种金属
C．若滤渣中只有两种金属，则滤液中最少有1种溶质
D．若滤液中只有两种溶质，则滤渣中最多有1种金属
【答案】C
【解析】A、若向滤渣中加稀盐酸，有气泡产生，则说明滤渣中一定含有能与稀盐酸反应的铁，同时一定含有银，说明铁没有参加反应，或部分参加了反应，若铁没有参加反应，则滤液中最少有硝酸锌一种溶质，故选项说法错误。B、若向滤液中加稀盐酸，无明显现象，是说明滤液中不含硝酸银，则滤渣中最多有银、铁、锌三种金属，故选项说法错误。C、若滤渣中只有两种金属，则含有银和铁，铁可能没有参加反应，或部分参加了反应，若铁没有参加反应，锌与硝酸银恰好完全反应，则滤液中最少有硝酸锌1种溶质，故选项说法正确。D、若滤液中只有两种溶质，则为硝酸锌和硝酸银，则滤渣中最多有银、铁2种金属，故选项说法错误。故选 C。
17．（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】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。
18．（2021·广西贵港·中考真题）现有一包金属粉末，可能是由A1、Mg、Zn、Fe、Ag中的一种或几种组成。取该样品2.4g，向其加入100g一定溶质质量分数的稀硫酸，恰好完全反应，产生0.2g H2，溶液呈无色，无固体剩余。则下列结论正确的是（ ）
A．该样品的组成仅有两种可能 B．所用稀硫酸的溶质质量分数为19.6%
C．该样品中一定含有Mg D．所得溶液中溶质的总质量为12g
【答案】D
【解析】设生成0.2g氢气，需要镁、锌和铝的质量分别为、、
A、金属粉末与稀硫酸反应，得到无色溶液，固体无剩余，说明粉末中一定不包括铁和银，通过上面计算可知，金属粉末可能组成为镁、铝和锌、铝、镁和锌，组成有三种可能，说法错误；B、由质量守恒定律可知：生成的氢气中氢元素都来源于硫酸中的氢元素，生成0.2g氢气，100g一定溶质质量分数的稀硫酸中氢元素的质量=0.2g，则硫酸溶液中硫酸的质量=，稀硫酸的溶质质量分数=，说法错误；C、由A可知，该样品中不一定含有镁，说法错误；D、反应后所得溶液中溶质的为金属硫酸盐，金属的质量=2.4g，硫酸根的质量=，所得溶液中溶质的质量=9.6g+2.4g=12g；故选D。
19．（2021·云南中考真题）（1）将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，溶液质量的变化情况如图所示。下列说法错误的是______填标号。
A．金属活动性
B．反应结束后过滤、滤渣中一定有Cu，可能有Zn和R
C．反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤液一定无色
（2）某金属粉末含有Mg、Al、Cu、Ag中的一种或几种，取24g该金属粉末与足量稀盐酸反应产生2g氢气，则该金属粉末的组成有______种情况。
【答案】BC 7
【解析】（1）A、将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，锌与氯化铜反应生成氯化锌和铜，根据化学反应质量关系，65份质量锌生成铜64份质量，反应后固体质量减小，则反应后溶液质量增加，由溶液质量的变化情况首先发生的反应，溶液质量是增加的，然后发生反应溶液质量是减小的，说明锌先与氯化铜反应，然后是R与氯化铜反应，说明金属活动性，则A说法正确；B、反应结束后过滤、滤渣中一定有Cu，可能有R，Zn一定没有，因为锌完全反应后，R才与氯化铜反应，故B说法错误；C、反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤液一定无色是错误的，假如R是铁，铁与硫酸反应生成氯化亚铁溶液是浅绿色的，故C说法错误。故选BC；（2）设生成2g氢气，单独消耗镁质量为x，消耗铝质量为y
铜、银与盐酸不反应。金属粉末组成镁；镁、铝、铜；镁、铝、银；镁、铝、铜、银；铝、铜；铝、银；铝、铜、银。
20．（2021·四川达州市·中考真题）金属在生活、生产中有着广泛的应用，种类繁多的金属材料已成为社会发展的重要物质基础。
（1）实验室所用的石棉网中有铁丝，隔着石棉网给容器加热可达到均匀受热的目的，这主要利用了铁的_______性。石棉网使用一段时间后，其中的铁丝容易生锈，可用稀盐酸除去，其化学方程式可表示为____________________________。
（2）某化学兴趣小组将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液：
①如果滤液呈无色，则滤渣中一定含有的金属是_______；
②如果滤液中加入稀盐酸有白色沉淀，则滤液中的金属阳离子有_______种；
③如果滤液呈浅绿色，则关于该滤渣和滤液的下列说法中正确的是_______。
a．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生
b．向滤液中加入稀盐酸，一定有白色沉淀产生
c．滤渣中一定含有Ag
d．滤液中一定含有Fe(NO3)2，一定不含AgNO3，可能含有Zn(NO3)2
【答案】导热 铁和银（或Fe和Ag） 3或三 c
【解析】（1）实验室所用的石棉网中有铁丝，隔着石棉网给容器加热可达到均匀受热的目的，这主要利用了铁具有良好的导热性；铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，故填：导热；Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；（2）三种金属的活动性Zn＞Fe＞Ag，将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌反应完全后，铁再与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银；①如果滤液呈无色，说明只有锌与硝酸银发生了反应，则滤渣中一定含有的金属是未反应的铁和生成的银，故填：铁和银（或Fe和Ag）；②如果滤液中加入稀盐酸有白色沉淀，说明硝酸银未反应完全，锌、铁反应完全，滤液中的溶质为硝酸锌、硝酸亚铁和硝酸银，则滤液中的金属阳离子有Zn2+、Fe2+和Ag+，故填：3或三；③如果滤液呈浅绿色，说明铁与硝酸银发生了反应，但无法确定铁是否有剩余，滤渣中一定含有银，可能含有铁，滤液中一定含有硝酸锌、硝酸亚铁，可能含有硝酸银；a、由于滤渣中可能含有铁，向滤渣中加入稀盐酸，不一定有气泡产生，选项说法不正确；b、滤液中可能含有硝酸银，向滤液中加入稀盐酸，不一定有白色沉淀产生，选项说法不正确；c、由分析可知，滤渣中一定含有Ag，选项说法正确；d、由分析可知，滤液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2，可能含有AgNO3，选项说法不正确。故选c。
[方法指导]
金属与盐溶液反应的先后顺序:
(1)一种金属与几种盐溶液混合
当一种金属与几种盐的混合溶液反应时，最不活泼的金属最先置换出来。例如:向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加锌粉，锌先AgNO反应，置换出Ag，AgNO反应完以后，锌再与Cu(NO2)2反应，置换出Cu。
(2)几种金属与一种盐溶液混合
当向一种盐溶液中加入几种金属的混合物时，最活泼的金属最先发生反应。例如:向AgNO溶液中加Cu，Zn合金，Zn先与AgNO溶液反应，待Zn反应完以后，Cu再与AgNO3溶液发生反应。专题04 金属与酸、金属与盐溶液的反应
一、金属与酸反应的定量分析
二、金属活动性顺序的判断
三、金属活动性顺序的实验设计与探究
四、应用金属活动性顺序判断金属与酸（盐）反应后溶液（滤杂）成分
【考点一】金属与酸反应的定量分析
本考点一般考查的知识点有：①一定量的金属混合物与足量酸反应，生成一定量H2，根据H2的量分析金属混合物的组成；②等质量不同金属分别与等质量等浓度的同种(或不同种)酸反应，分析剩余物的质量大小；③利用坐标图分析同质量(或不同质量)的金属与等量(或不等量)的酸反应后有关结论的正误判断等。一般在选择题或计算题中呈现。
一、金属不足（横坐标为时间）
题眼
等质量的Mg、Al、Zn、Fe 三种金属
解题思路
1、金属不足，酸就一定过量，化学反应中产物的量永远由量不足的物质决定，虽然题目中所给金属质量相同，但是因为相对原子质量不同，则生成氢气的质量一定不同
2、斜率代表：产生氢气的速度（由金属活动性顺序决定）
3、产生氢气的总质量由相等价态的金属相对质量决定（铝等价为2价后相对质量为18）
二、金属不足（横坐标为金属质量）
题眼
解题思路
1、因为酸足量，所以没有拐点
2、直线的斜率代表：等质量的金属产生氢气的量
注意：(1)金属的活动性决定了金属与酸反应的速率，金属越活泼，与酸反应的速率越大，图像中斜线的倾斜度越大(M的活动性强于N)；
(2)金属的相对原子质量与化合价决定了金属与酸反应生成氢气的多少，当两种金属成盐时的化合价相同时，等质量的两种盐中相对原子质量越小的，生成的氢气越多，图像中的拐点越高(M的相对原子质量小于N)。
三、足量金属等量酸
横坐标为时间
斜率代表氢气生成速率，则由 金属活动性顺序 决定
横坐标为 金属质量
斜率与等价后的 相对质量成反比
金属是足量的，说明酸完全反应，最终生成氢气的质量要依据酸的质量来计算，所以最终生成氢气的质量相等
【典例精讲】
1．（2021·辽宁沈阳·模拟预测）质量相同质量分数相同的稀H2SO4与足量Mg、Al、Zn、Fe充分反应，生成氢气质量与金属质量的关系如图所示，分析图像信息，得出结论正确的是（ ）
A．四种金属都能与酸反应生成H2
B．四种金属的活动性顺序：Al>Mg>Fe>Zn
C．相同质量的四种金属与稀H2SO4反应，消耗酸的质量相等
D．相同质量的四种金属与足量稀H2SO4反应氢气质量：Zn>Fe>Mg>Al
2．（2021杭州市钱江新城实验学校月末）镁、铝、锌、铁与稀盐酸或稀硫酸之间的反应规律及图像正确的是（ ）
A．等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应 B．等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应
C．等量酸与足量镁、铝、锌、铁反应 D．等量酸与足量镁、铝、锌、铁反应
3．（2021·江苏·苏州市振华中学校九年级阶段练习）生锈(铁锈的主要成分是Fe2O3)的铁钉放入盛有稀盐酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内压强随时间的变化曲线如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．ab段的化学反应：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
B．bc段的化学反应：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
C．影响cd段压强变化的主要因素是温度
D．d点时恰好完全反应，且d点温度高于a点
4．（2022金陵中学仙林分校期末）两个烧杯中装有等质量的金属铝和镁，然后分别逐渐加入同浓度的稀盐酸，产生氢气的质量与加入盐酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该图反映出镁比铝的金属活动性强
B．a点时，两个烧杯中都有金属剩余
C．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同
D．c点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应
5．（2021·山东·乐陵市江山国际学校九年级一模）等质量、等浓度的稀硫酸分别与足量的镁、锌两种金属反应，下列图像能正确表示产生氢气质量与反应时间之间关系的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2020·山东滨州·中考真题）现有质量相等的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价）。则下列说法错误的是（ ）
A．完全反应所需时间：丙>甲>乙 B．生成氢气的质量：甲>乙>丙
C．相对原子质量：乙>丙>甲 D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙
【考点二】金属活动性顺序的判断
本考点的主要考查方式有:①根据金属在自然界的存在形式判断；②根据金属冶炼的发展史判断；③根据金属在自然界的腐蚀程度判断；④根据金属与氧气、酸或盐的反应判断。一般以选择题形式呈现，少量出现在填空题中。
【典例精讲】
5．（2021·青海中考真题）下列物质不能与稀盐酸反应的是（ ）
A．铜 B．氧化铜
C．氢氧化钙 D．碳酸氢钠
6．（2021·青海中考真题）现有X、Y、Z三种金属单质如果把X和Y分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，X不反应；又把X和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在X表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，判断X、Y、Z金属活动性由强到弱的顺序是（ ）
A．X、Y、Z B．Y、X、Z
C．Z、Y、X D．X、Z、Y
7．（2021·广西桂林市·中考真题）下列金属活动性最强的是（ ）
A．钠 B．铝
C．铁 D．铜
8．（2021·辽宁中考真题）现有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会，在Y表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，相关分析错误的是（ ）
A．三种金属可能分别是铁、铜、银
B．Y一定能从硫酸铜溶液中置换出铜
C．X与稀盐酸反应后溶液的质量一定增大
D．三种金属活动性由强到弱的顺序是X>Y>Z
[方法指导]
判断金属活动性顺序，可以根据金属与酸能否反应以及反应的剧烈程度(“氢前能、氢后否、越靠前、越剧烈”)或根据金属能否与另一金属的盐溶液反 应(前金换后金)。
【考点三】金属活动性顺序的实验设计与探究
一般考查形式有:①给出几种金属，并设计几套实验方案，要求对设计方案进行正误判断；②给出几种金属，猜想其金属活动性顺序，设计实验方案，并进行验证探究。一般在选择题、实验探究题中出现，少量在填空题中呈现。
【典例精讲】
9. （2021·浙江衢州市·中考真题）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．
10．（2021·宁夏中考真题）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
11．（2021·湖北宜昌市·中考真题）通过下列三个实验，探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序：→不反应、 、→不反应，则X、Y和Z的金属活动性由强到弱和（H）的位置顺序正确的是（ ）
A．Y（H）XZ B．Y（H）ZX
C．YX（H）Z D．YZ（H）X
12．（2021·内蒙古呼伦贝尔·中考真题）现有铁、铜两种金属，下列哪一种试剂无法判断铁、铜的金属活动性顺序（ ）
A．稀盐酸 B．硫酸铜溶液
C．氯化亚铁溶液 D．硫酸锌溶液
13．（2021·四川自贡）为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学设计了以下四组实验。下列说法错误的是（ ）
A．通过实验①、②，能验证金属活动性：Fe＞Cu
B．通过实验①、②、③，能验证金属活动性：Fe＞Cu＞Ag
C．实验④中X为Cu，Y为FeSO4溶液，能验证金属活动性：Fe＞Cu
D．实验④中X为Cu，Y为AgNO3溶液，能验证金属活动性：Cu＞Ag
[方法指导]
金属活动性顺序的实验设计:
(1)两种金属
①把一种金属放入另一种金属的盐溶液中。②把两种金属放入稀盐酸(或稀硫酸)中(至少有一种金属排在氢前)。
(2)三种金属
①把活动性居中的金属放入两边的金属盐溶液中，简称“中间金属,两边盐”。
②把活动性处于两边的金属放入居中的金属盐溶液中，简称“两边金属，中间盐”。
【考点四】应用金属活动性顺序判断金属与酸（盐）反应后溶液（滤杂）成分
本考点的主要考查方式有:以文字叙述(或框图流程)提供一种(或几种)金属与几种盐(或酸、盐)混合物反应，或几种金属与一种盐(或酸)反应后，对滤液、滤渣中的成分进行判断等。一般在选择题或填空题中呈现。
两种金属
例：Fe与CuSO4反应
铁少量——代表全部消耗并且铜也没有完全置换出
则滤液中：FeSO4 CuSO4 滤纸上剩余固体：Cu
铁适量——铁全部消耗，铜全部被置换出
则滤液中：CuSO4 滤纸上剩余固体：Cu
铁过量——铁不但把铜全部置换出来，且本身有单质剩余
则滤液中：CuSO4 滤纸上剩余固体：Fe、Cu（先写剩余的，以防遗漏）
三种金属
例：Zn FeSO4 CuCl2
Zn少量分3种情况考虑
1．只置换出部分Cu（金属活动性顺序表中距离远的先反应）
滤液: FeSO4 CuCl2 ZnCl2 (先写剩的，再写生成的)
滤渣：Cu
2．恰好Cu全部被置换出来
滤液: FeSO4 ZnCl2
滤渣：Cu
3．部分Fe被置换出
滤液: FeSO4 ZnCl2
滤渣：Cu Fe
Zn恰好足量
滤液: ZnCl2
滤渣：Cu Fe
Zn过量
滤液: ZnCl2
滤渣： Zn Cu Fe
【典例精讲】
14. （2021·山东潍坊）将一定量的铝粉投入到含溶质为Mg（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3的溶液中，充分反应后过滤，滤液无色；向滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象。下列说法错误的是（ ）
A．滤渣中一定有Ag、Cu
B．滤渣中一定有Ag，可能有Cu，没有Mg
C．滤液中一定没有Cu（NO3）2、AgNO3
D．滤液中一定有Al（NO3）3、Mg（NO3）2
15. （2021·毕节·中考真题）在Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀硫酸时有气泡产生。滤渣中没有（ ）
A．Cu B．Al
C．Ag D．Fe
16．（2021·湖北十堰）将锌粉和铁粉的混合物加入盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中，充分反应后过滤，关于滤渣和滤液的说法正确的是（ ）
A．若向滤渣中加稀盐酸，有气泡产生，则滤液中最少有2种溶质
B．若向滤液中加稀盐酸，无明显现象，则法渣中最多有1种金属
C．若滤渣中只有两种金属，则滤液中最少有1种溶质
D．若滤液中只有两种溶质，则滤渣中最多有1种金属
17．（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
18．（2021·广西贵港·中考真题）现有一包金属粉末，可能是由A1、Mg、Zn、Fe、Ag中的一种或几种组成。取该样品2.4g，向其加入100g一定溶质质量分数的稀硫酸，恰好完全反应，产生0.2g H2，溶液呈无色，无固体剩余。则下列结论正确的是（ ）
A．该样品的组成仅有两种可能 B．所用稀硫酸的溶质质量分数为19.6%
C．该样品中一定含有Mg D．所得溶液中溶质的总质量为12g
19．（2021·云南中考真题）（1）将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，溶液质量的变化情况如图所示。下列说法错误的是______填标号。
A．金属活动性
B．反应结束后过滤、滤渣中一定有Cu，可能有Zn和R
C．反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤液一定无色
（2）某金属粉末含有Mg、Al、Cu、Ag中的一种或几种，取24g该金属粉末与足量稀盐酸反应产生2g氢气，则该金属粉末的组成有______种情况。
20．（2021·四川达州市·中考真题）金属在生活、生产中有着广泛的应用，种类繁多的金属材料已成为社会发展的重要物质基础。
（1）实验室所用的石棉网中有铁丝，隔着石棉网给容器加热可达到均匀受热的目的，这主要利用了铁的_______性。石棉网使用一段时间后，其中的铁丝容易生锈，可用稀盐酸除去，其化学方程式可表示为____________________________。
（2）某化学兴趣小组将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液：
①如果滤液呈无色，则滤渣中一定含有的金属是_______；
②如果滤液中加入稀盐酸有白色沉淀，则滤液中的金属阳离子有_______种；
③如果滤液呈浅绿色，则关于该滤渣和滤液的下列说法中正确的是_______。
a．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生
b．向滤液中加入稀盐酸，一定有白色沉淀产生
c．滤渣中一定含有Ag
d．滤液中一定含有Fe(NO3)2，一定不含AgNO3，可能含有Zn(NO3)2
[方法指导]
金属与盐溶液反应的先后顺序:
(1)一种金属与几种盐溶液混合
当一种金属与几种盐的混合溶液反应时，最不活泼的金属最先置换出来。例如:向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加锌粉，锌先AgNO反应，置换出Ag，AgNO反应完以后，锌再与Cu(NO2)2反应，置换出Cu。
(2)几种金属与一种盐溶液混合
当向一种盐溶液中加入几种金属的混合物时，最活泼的金属最先发生反应。例如:向AgNO溶液中加Cu，Zn合金，Zn先与AgNO溶液反应，待Zn反应完以后，Cu再与AgNO3溶液发生反应。

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