资源简介

鲁教版（2024）九年级下册 第九单元　金属第二节　金属的化学性质 题型专练
【题型1】铁与氧气的反应
【典型例题】下列物质物质在氧气中燃烧，生成黑色固体是(　　)
A.镁条 B.红磷 C.铁丝 D.金
【举一反三1】铁丝在空气中灼热发红，但不能燃烧，这一事实与下列哪一因素关系最密切(　　)
A.铁丝的表面积 B.氧气的浓度 C.燃烧时的温度 D.铁的着火点
【举一反三2】下列物质物质在氧气中燃烧，生成黑色固体是(　　)
A.镁条 B.红磷 C.铁丝 D.金
【举一反三3】铁丝在空气中灼热发红，但不能燃烧，这一事实与下列哪一因素关系最密切(　　)
A.铁丝的表面积 B.氧气的浓度 C.燃烧时的温度 D.铁的着火点
【题型2】金属与氧气的反应综合
【典型例题】很多成语、俗语、诗词中蕴含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是（　　）
A.“遥知不是雪，为有暗香来”——分子在不断运动
B.“釜底抽薪”——通过降低可燃物的着火点来灭火
C.“人要实，火要虚”——增加可燃物与氧气的接触面积，可燃物燃烧得更旺
D.“真金不怕火炼”——黄金高温下也不与氧气反应
【举一反三1】很多成语、俗语、诗词中含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是（　　）
A.“真金不怕火炼”——黄金在高温下也不与氧气反应
B.百炼成钢：在高温和捶打下，生铁中的碳与氧气反应转化成二氧化碳，从而降低碳含量
C.“冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，化学性质不同
D.“釜底抽薪”——通过移除可燃物来灭火
【举一反三2】如图所示，两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧，根据燃烧难易及剧烈程度不同，可推测镁与锌具有不同的(　　)
A.颜色 B.熔点 C.金属延展性 D.金属活动性
【举一反三3】很多成语、俗语、诗词中蕴含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是（　　）
A.“真金不怕火炼”——黄金高温下也不与氧气反应
B.“日照香炉生紫烟”——物质燃烧，属于化学变化
C.“冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，物理性质不同
D.“人要实，火要虚”——增加可燃物与氧气的接触面积，可燃物燃烧得更旺
【举一反三4】很多成语、俗语、诗词中含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是（　　）
A.“真金不怕火炼”——黄金在高温下也不与氧气反应
B.百炼成钢：在高温和捶打下，生铁中的碳与氧气反应转化成二氧化碳，从而降低碳含量
C.“冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，化学性质不同
D.“釜底抽薪”——通过移除可燃物来灭火
【举一反三5】金属汞俗名水银，滴到铝板上，能溶解铝，形成液态合金（铝汞齐），使表层的铝原子浓度变低，从而使铝与氧气反应时无法形成致密氧化膜，内部的铝原子不停地与氧气反应（出现“长毛”现象如图甲），变化过程的微观模型如图乙。
（1）铝汞齐属于 　 　（填“单质”、“化合物”和“混合物”）。
（2）写出图乙中铝被氧化的化学方程式 　。
（3）中国民航局规定，工业水银温度计不允许携带（温馨提示：飞机的机体主要是铝制的）。原因是水银一旦泄漏，除了汞蒸气本身剧毒外，更主要是因为 　 　。
（4）汞在空气蒸发，从微观的角度看是因为汞原子的 　 　。
（5）若在表面清洁的铝板上滴上HgCl2溶液。也会出现“长毛”现象。该反应的方程式为：　 　。
【举一反三6】随着我国科学技术的发展，“中国制造”走在世界前列。
（1）中国高度：我国双湖加油站是世界海拔最高的加油站，汽油属于 　 　（填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）中国密度：我国生产的一款动力电池能量密度达到255瓦时/千克，可实现整车1000公里续航。动力电池汽车相较于传统燃油汽车的优点是 　 　。
（3）中国力度：金沙江上的白鹤滩水电站能承受1650万吨的最大水推力。水电站工作时的能量转换是将机械能转化为 　 　能。
（4）中国速度：中国高铁时速已经达到了350公里/小时。高铁制造离不开铝合金，铝合金属于 　 　（填“有机合成”或“金属”）材料；铝具有良好的耐腐蚀性，其原因是 　（用化学方程式解释）。
【举一反三7】火锅是中国独创的美食，历史悠久，老少皆宜。如图是人们常用的一种铜火锅，里面用木炭加热。关于铜火锅的使用，请结合物质的相关性质，回答下列问题：
（1）生活中木炭常作燃料，是因为其具有 　 　。
（2）铜火锅不会因为加热熔化，是因为铜的 　 　。用铜火锅煮熟食物主要是利用铜的 　 　。
（3）长时间使用后，铜火锅烟囱部分会变黑，擦拭无法完全除去黑色物质，请用化学知识解释原因 　 　。
【题型3】金属和酸反应的图像分析
【典型例题】烧瓶中放入一铝片，加入稀盐酸如图甲，烧瓶内气压变化如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A.AB段对应溶液的质量几乎不变
B.BC段发生的反应是Al+2HCl＝＝AlCl2+H2↑
C.D点对应反应结束
D.CD段没有发生化学变化
【举一反三1】下列曲线正确的是(　　)
A. B. C. D.
【举一反三2】某化学学习小组的同学在研究金属的化学性质时，取一定质量的锌粒和铜片放入烧杯中，再逐渐加入稀硫酸。加入稀硫酸的质量与有关质量的变化关系如图所示，则下列图像中正确的是(　　)
A. B. C. D.
【举一反三3】向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量的镁、铁、锌三种金属。生成氢气的质量与加入金属的质量关系如图所示。
第1步：明确横纵坐标信息。
第2步：明确不同阶段产生氢气的质量关系。
①刚开始反应时，金属量不足(如m点)，生成氢气的质量由_________的质量决定，此时上述三种金属产生氢气的质量由大到小的关系为_________。
特别提醒
此时反应后所得溶液的质量由生成氢气的质量决定。生成氢气的质量越大，所得溶液的质量越_______，故所得溶液的质量由大到小的关系为_________。
②待稀硫酸完全反应后，金属过量(如n点)，生成氢气的质量由________的质量决定，此时上述三种金属产生氢气的质量大小关系为___________。
特别提醒
此时反应后所得溶液的质量由消耗金属的质量决定。消耗金属的质量越大，所得溶液的质量越________，故所得溶液的质量 由大到小的关系为__________。
③通过图4_________(填“能”或“不能”)判断出镁、铁、锌的金属活动性顺序。
【举一反三4】为测定某稀硫酸中溶质的质量分数，向盛有100 g该稀硫酸的烧杯中，分三次加入一定质量的锌粉，生成气体的质量与加入锌粉质量的关系如图所示。请计算：
(1)m的值为 　 　。
(2)该稀硫酸中溶质的质量分数。
【题型4】金属和酸反应的天平分析
【典型例题】如图所示，托盘天平两端的烧杯中分别盛有等质量和质量分数的稀硫酸，调整天平平衡后，同时向天平两端的烧杯中分别加入等质量的锌粒和铁粒。以下情况不可能出现的是(　　)
A.反应时天平指针先向右偏转
B.反应结束后天平指针居中
C.反应结束后天平指针偏左
D.反应结束后天平指针偏右
【举一反三1】如图所示，托盘天平两边各放了一只盛有足量等质量、等质量分数稀硫酸的小烧杯，向左右两边分别加入等质量的不同的金属，实验开始后发现左边先下沉，一段时间后右边下沉。符合这一现象的组合是(前面的放左盘，后面的放右盘)(　　)
A.铁、锌 B.铁、铜 C.锌、铁 D.镁、铁
【举一反三2】在天平的两个托盘上各放一个烧杯，杯中盛有相同的稀硫酸，此时天平平衡。如果一边放入少许锌粒，另一边放入相同质量的铁，两者完全溶解后，天平指针(　　)
A.偏向有锌的一边 B.偏向有铁的一边 C.不偏转 D.无法判断
【举一反三3】如图所示，托盘天平两端的烧杯中分别盛有等质量和质量分数的稀硫酸，调整天平平衡后，同时向天平两端的烧杯中分别加入等质量的锌粒和铁粒。以下情况不可能出现的是(　　)
A.反应时天平指针先向右偏转
B.反应结束后天平指针居中
C.反应结束后天平指针偏左
D.反应结束后天平指针偏右
【举一反三4】在天平的两个托盘上各放一个烧杯，杯中盛有相同的稀硫酸，此时天平平衡。如果一边放入少许锌粒，另一边放入相同质量的铁，两者完全溶解后，天平指针(　　)
A.偏向有锌的一边 B.偏向有铁的一边 C.不偏转 D.无法判断
【题型5】金属与酸反应的有关计算
【典型例题】8 g铁和镁的混合物与100 g稀硫酸恰好完全反应，则该稀硫酸的溶质质量分数可能是（　　）
A.5% B.8.4% C.15% D.19.6%
【举一反三1】实验室有部分被氧化的镁条8.0 g，与300.0 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸恰好完全反应，该镁条中镁元素的质量为(　　)
A.7.8 g B.7.2 g C.6.0 g D.2.4 g
【举一反三2】金属材料广泛应用于生产生活中。含有锌粉6.5 g、铁粉5.6 g、铜粉3.2 g、铝粉1.8 g的混合物与一定质量的稀硫酸充分反应，反应停止后，有6 g固体剩余。则生成氢气的质量为 　　 g。
【举一反三3】“金粉”(合金)是一种金属颜料，可用于文物修复。某化学兴趣小组通过实验测定“金粉”中铜的含量：称取25g“金粉”样品放入锥形瓶中，将100g稀硫酸分5次加入，记录每次反应后锥形瓶内物质的总质量。实验过程和数据如下。
回答下列问题。
(1)a的数值为______；第4次反应结束后，溶液中溶质的成分为______(用化学式表示)。
(2)计算样品中铜的质量分数(写出计算过程)。
(3)测定实验中，若将稀硫酸改为浓盐酸，则铜的质量分数______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【举一反三4】黄铜(铜和锌的合金)是一种重要的金属材料，常用于制造轴承、齿轮等机器零件。为回收黄铜中的铜，某化学兴趣小组的同学取黄铜样品粉末32.5 g，放入烧杯中，然后逐渐加入稀硫酸至过量。所加稀硫酸的质量与剩余固体的质量关系如图所示。
试计算：
(1)黄铜样品中铜的质量为______g；
(2)恰好完全反应时，所得溶液的溶质质量分数是多少？
【题型6】常见金属活动性顺序
【典型例题】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、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，然后对滤液进行除铁净化，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
【举一反三1】下列物质中金属活动性最强的是(　　)
A.银 B.钾 C. 铝 D.金
【举一反三2】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、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，然后对滤液进行除铁净化，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
【举一反三3】我国古代第一部药物学专著《神农本草经》有“石硫黄能化金银铁铜，奇物”的记载，描述了硫与金属的反应。金、银、铁、铜四种金属中，活动性最强的是(　　)
A.铁 B.铜 C.银 D.金
【题型7】置换反应及其应用
【典型例题】分析和推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是（　　）
A.由不同种分子构成的物质是混合物，所以混合物一定是由不同种分子构成的
B.燃烧需要同时满足三个条件，所以只有同时破坏燃烧的三个条件才能灭火
C.某物质在氧气中燃烧生成水和二氧化碳，该物质一定含有碳、氢两种元素
D.置换反应有单质和化合物生成，所以有单质和化合物生成的反应一定是置换反应
【举一反三1】科学家提出“硅是未来的石油”，制备粗硅的反应为SiO2＋2C高温,Si＋nCO↑，下列说法正确的是(　　)
A.该反应为置换反应
B.该化学方程式中n＝1
C.反应前后原子总数发生变化
D.硅是地壳中含量最高的元素
【举一反三2】推理是学习化学的重要方法，下列推理正确的是（　　）
A.因为分子由原子构成，所以分子质量一定大于所有原子质量
B.单质中只含一种元素，但只含一种元素的物质不一定是单质
C.置换反应中一定有单质生成，则有单质生成的化学反应一定是置换反应
D.电解水产生氢气和氧气，所以水一定是由氢气和氧气组成的
【举一反三3】芯片是电脑、手机等电子产品的核心部件，芯片的主要成分是纯度极高的硅，其运算速率与硅的纯度有关。
（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由 　 　（填微粒名称）构成的。
（2）图为硅原子结构示意图及元素信息。
①图中n＝　 　，硅属于 　 　（填“金属”或者“非金属”）元素。图中“+14”中14的含义是 　 　。
②硅酸钠（Na2SiO3）其水溶液俗称水玻璃。在高温下，硅酸钠溶液吸热水分蒸发，发生分解反应释放出SiO2（不可燃固体），可以用作木材防火剂。请简述其防火的原理 　 　。
（3）制硅的主要化学方程式有①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl。其中属于置换反应的是 　 　（填序号）。
【举一反三4】我国古代的“湿法炼铜”原理是Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。请根据化学方程式计算，用含40 g硫酸铜的溶液与足量的铁充分反应，理论上能得到铜的质量是多少？
【举一反三5】黄铜(铜和锌的合金)是一种重要的金属材料，常用于制造轴承、齿轮等机器零件。为回收黄铜中的铜，某化学兴趣小组的同学取黄铜样品粉末32.5 g，放入烧杯中，然后逐渐加入稀硫酸至过量。所加稀硫酸的质量与剩余固体的质量关系如图所示。
试计算：(1)黄铜样品中铜的质量为 　 　g。
(2)恰好完全反应时，所得溶液的溶质质量分数是多少？
【题型8】金属活动性顺序的应用
【典型例题】小岳同学发现桌上有三瓶没标签的金属，为了探究它们的活泼性，他分别将它们标注为X、Y、Z并进行了以下实验，把X和Y分别放入稀盐酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；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，下列有关三种金属活动性正确的是（　　）
A.Y＞X＞Z B.X＞Z＞Y C.Z＞X＞Y D.X＞Y＞Z
【举一反三1】小明同学为探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序，做了以下实验：①把X和Y分别放入稀盐酸中，Y溶解并产生氢气，X不反应．②把X和Y分别放入Z的盐溶液中，在Y的表面有金属Z析出，而X没有变化．根据以上实验事实判断，X、Y、Z三种金属活动性顺序由强到弱排列正确的是（　　）
A.X＞Y＞Z
B.Y＞X＞Z
C.Z＞Y＞X
D.Y＞Z＞X
【举一反三2】小薇自制了几支“吹不灭的蜡烛”，点燃后即使用力吹灭火焰，蜡烛也会很快复燃，这种蜡烛之所以具有熄而复燃的特点，是因为在烛芯中加入了某种金属粉末X，将X粉末放入少量盐酸中有大量气泡产生，待反应停止后，向反应后溶液中加入锌粒，无明显现象，则X、Zn、Cu三种金属活动性由强到弱的顺序是（　　）
A.Zn、X、Cu
B.X、Zn、Cu
C.Zn、Cu、X
D.Cu、X、Zn
【举一反三3】2022年11月，湖南省首届旅游发展大会在张家界召开。因其拥有独特的自然资源和人文资源而成为越来越多国内外旅客向往的旅游胜地。请你从化学的视角回答问题：
（1）我市拥有奇特的石英砂峰林地貌，石英砂主要含SiO2，其中硅元素的化合价 　 　。
（2）溶洞中形态各异的钟乳石的形成过程可以简单的理解为石灰岩长时间缓慢地“溶解”在水中，“水”在滴落时又缓慢的生长出钟乳。主要反应的化学方程式为：
Ⅰ．CaCO3+CO2+H2O＝2Ca（HCO3）2；
Ⅱ．2Ca（HCO3）2＝CaCO3↓+CO2+H2O。
反应Ⅰ和Ⅱ分别是 　 　（填基本反应类型）。
（3）贺龙元帅铜像铸造主要用的黄铜属于 　 　材料。黄铜具有塑性好、熔点低、　 　等优良性能。现有锌、铜、银和硝酸银溶液，请你设计实验方案验证锌、铜、银三种金属的活动性：　 　。
【举一反三4】锂电池常用于新能源汽车，钴的主要用途之一是生产锂电池，钴合金被广泛用于火箭发动机等耐热部件中。
（1）图1表示的是锂 　 　（填“原子”或“离子”）的结构示意图。
（2）锂电池新能源汽车与传统燃油汽车相比，优点是 　 　（答出一点即可）。
（3）钴合金属于 　 　（填“金属材料”或“合成材料”）。
（4）在图2所示实验中，一段时间后，钴片表面有红色物质析出，银片表面无明显现象，由此判断银、钴、铜三种金属活动性由强到弱的顺序是 　 　。
【举一反三5】如图所示为某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验，仔细分析后回答下列问题：
（1）请你写出A中反应的化学方程式 　 　，描述B中的实验现象 　 　。
（2）证明Cu、Fe、Ag的活动性顺序，至少要做哪些实验 　 　（选填序号）。
【举一反三6】实验室从含有金属镁、铁、铜的粉末中，分离和提取出重要化工原料MgSO4和有关金属，实验过程如下：
请回答：
（1）金属A是 　 　；金属B是 　 　。
（2）操作a的名称是 　 　。
（3）写出步骤②所涉及的化学反应方程式：　 　。
（4）实验步骤②中除了加入硫酸铜溶液外，还可选用的试剂是 　 　。
【题型9】金属和稀盐酸、稀硫酸反应
【典型例题】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
【举一反三1】生铁和足量的稀盐酸充分反应后，总会有一些残渣剩余，残渣的主要成分是（　　）
A.铁 B.氧化铁 C.氯化亚铁 D.碳
【举一反三2】等质量的三种金属镁、锌、铁与足量的稀盐酸反应，生成氢气质量由大到小的关系为（　　）
A.镁＞锌＞铁
B.铁＞镁＞锌
C.铁＞锌＞镁
D.镁＞铁＞锌
【举一反三3】等质量的四种金属①Mg②Al③Fe④Zn分别投入质量相等且足量的稀盐酸中。
（1）写出活动性最弱的金属与稀盐酸反应的化学方程式 　 　。
（2）所得四种溶液的质量由小到大的顺序为 　 　（填序号）。
【举一反三4】为研究“影响金属与盐酸反应剧烈程度的因素”，兴趣小组的同学进行了如下探究。
[提出问题]金属与盐酸反应的剧烈程度受哪些因素的影响
[作出猜想]Ⅰ.可能与金属本身的性质有关；Ⅱ.可能与盐酸的浓度有关；Ⅲ.可能与__________有关。
[实验探究]实验所用金属均已用砂纸打磨。
(1)实验一：为探究猜想Ⅰ，小红同学分别在两支试管中放入相同质量的锌片和铁片，然后分别加入同体积、同浓度的稀盐酸，观察到放锌片的试管中立即产生大量气泡，放铁片的试管中只产生少量气泡，由此得出结论：锌比铁更活泼。你认为实验一方案是否合理 ______。理由是______________________________。为继续探究猜想Ⅰ，小红同学分别在两支试管中放入相同质量、相同表面积的锌片和铁片，然后分别加入同体积、同浓度的稀盐酸，通过对比实验，观察到________________________，则猜想Ⅰ成立。
(2)实验二：为探究猜想Ⅱ，小军同学利用如图甲装置进行对照实验，使等质量、相同表面积且过量的锌片分别与等体积，浓度分别为5%和15%的稀盐酸反应。其中注射器的作用是_______________________。
(3)实验三：小军同学用压强传感器替换注射器进行数字化实验，测得两次实验中压强随时间的变化关系曲线如图乙所示。请你根据该图中信息得出两条合理结论：________________________。
【举一反三5】人类的生活和生产离不开金属。了解金属的性质对科学的利用金属材料是十分重要的。
(1)使用铜制导线是利用铜的延展性和________________。
(2)为探究铁、铜、锰(Mn)的金属活动性顺序，某同学进行了如下三个实验(金属片均已打磨且形状、大小相同，试管中所用5%的盐酸体积相同)。
【题型10】金属与盐溶液的反应综合
【典型例题】下列实验现象的描述中，错误的是(　　)
A.铜丝插入硫酸铝溶液中，铜丝表面有银白色固体析出
B.打开盛有浓盐酸试剂瓶的瓶塞，在瓶口上方出现大量白雾
C.硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰、放热，生成有刺激性气味的气体
D.氧化钙放入水中，液体温度升高
【举一反三1】北宋沈括在《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（硫酸铜晶体），烹胆矾则成铜，熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，下列叙述错误的是（　　）
A.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”发生反应是2Fe+3CuSO4＝Fe2（SO4）3+3Cu
B.胆矾可用于配制波尔多液
C.“烹胆矾则成铜”是化学变化
D.“信州铅山有苦泉，流以为涧”中的苦泉是混合物
【举一反三2】金属M与AgNO3溶液反应的化学方程式为M＋2AgNO3===M(NO3)2＋2Ag。则下列说法错误的是(　　)
A.金属M可能是铜
B.M的金属活动性比Ag强
C.该反应属于复分解反应
D.该反应前后M的化合价发生了改变
【举一反三3】青海河湟谷地历史文化悠久，在互助县出土了魏晋时期的青铜艺术品玄武砚滴。
(1)青铜的硬度比纯铜 　 　。
(2)我国是最早采用湿法冶铜的国家，《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，即在CuSO4溶液中加入铁则可得到铜，该反应的化学方程式为 　 。
【举一反三4】《梦溪笔谈》卷二十五记载“熬胆矾①铁釜②，久之亦化为铜③。”
【举一反三5】如图所示，向井穴板的孔穴1～3中滴加稀硫酸，4和5中滴加澄清石灰水，6中滴加CuSO4溶液。
(1)1中所得溶液的颜色为黄色，原因是生成了_________。
(2)发生置换反应的是_________(填序号)。
(3)从3、5中任选一个，写出发生反应的化学方程式____________________________________。
【题型11】金属与酸、盐溶液反应的图像问题
【典型例题】把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中（反应关系如图甲），把金属M加入到足量的Y（NO3）2溶液中（反应关系如图乙）。据此判断四种金属的活动性顺序为（　　）
A.X＞Z＞M＞Y
B.Y＞M＞Z＞X
C.X＞Z＞Y＞M
D.Z＞X＞M＞Y
【举一反三1】将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等浓度的稀盐酸中(反应关系如图甲)，把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中(反应关系如图乙)，据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是(　　)
A.M>X>Y>Z
B.M>X>Z>Y
C.X>M>Z>Y
D.X>M>Y>Z
【举一反三2】把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到同体积、同浓度的足量稀盐酸中，再把X加入到Z（NO3）2溶液中，Y加入到M（NO3）2溶液中，反应关系如图。据此判断四种金属的活动性顺序为（　　）
A.M＞Y＞X＞Z
B.X＞Z＞M＞Y
C.X＞Z＞Y＞M
D.Y＞M＞X＞Z
【举一反三3】现有体积大小相同的三种金属X、Y、Z，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反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是（　　）
A.X＞Y＞Z B.X＞Z＞Y C.Y＞Z＞X D.Z＞Y＞X
【举一反三4】把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中（反应关系如图甲），把金属M加入到足量的Y（NO3）2溶液中（反应关系如图乙）。据此判断四种金属的活动性顺序为（　　）
A.X＞Z＞M＞Y
B.Y＞M＞Z＞X
C.X＞Z＞Y＞M
D.Z＞X＞M＞Y
【题型12】金属与盐溶液反应滤液、滤渣的判断
【典型例题】向AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，滤液为蓝色，则滤出的固体中一定含有（　　）
A.Ag B.Cu、Zn C.Ag、Zn D.Ag、Cu、Zn
【举一反三1】在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定的镁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀盐酸，没有气泡产生。下列判断正确的是(　　)
A.滤出的固体中一定含有铜，可能含有铁和镁
B.滤出的固体中一定含有铜，一定不含有铁和镁
C.滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁，一定没有氯化铜
D.滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜
【举一反三2】在氯化铜和氯化锌的混合液中，加入过量的铁粉，充分反应后过滤，留在滤纸上的物质有(　　)
A.铜 B.铜、锌 C.铁、铜 D.铜、锌、铁
【举一反三3】印刷铜制电路板的“腐蚀液”是FeCl3溶液。已知铜铁均能与FeCl3溶液反应，反应的化学方程式分别为Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，Fe＋2FeCl3===3FeCl2。现将一包铜铁的混合粉末加入到盛有FeCl3溶液的烧杯中，充分反应后，烧杯中仍有少量固体，关于烧杯中物质组成的说法中正确的是(　　)
A.溶液中一定含有FeCl3，固体一定是铁和铜
B.溶液中一定含FeCl2，固体一定含铜
C.溶液中一定含FeCl2、CuCl2，固体一定含铜
D.溶液中一定含有FeCl2，固体一定是铁和铜
【举一反三4】小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，进行了如图甲所示的实验，实验后把两试管中的物质倒入烧杯中（如图乙），发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤。滤液中可能含有的金属离子是（　　）
①Mg2+ ②Cu2+ ③Fe2+
A.①②③ B.② C.③ D.②③
【举一反三5】我市某化工厂排放的废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁。某化学兴趣小组的同学取了适量的上述废液样品，将一定量锌粉加入样品中，充分反应后过滤，得到滤液A和固体B。
请回答下列有关问题：
(1)关于滤液A所含溶质的猜想中，不合理的是____________(填写序号)。
①猜想一：只有硫酸锌
②猜想二：硫酸锌、硫酸亚铁
③猜想三：硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜
④猜想四：硫酸锌、硫酸铜
(2)设计简单实验，确定“猜想二”对应的固体B的成分：
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)反应后析出金属的质量________(填“一定”或“不一定”)比参加反应的金属质量小。
【举一反三6】我国第四套人民币硬币中含有金属镍（Ni），镍及其化合物能发生下列反应：
①Ni+2HCl═NiCl2+H2↑；
②NiO+2HCl═NiCl2+H2O
③NiO2+4HCl═NiCl2+Cl2↑+2H2O
分析化学方程式，回答以下问题：
（1）金属镍（Ni）与硝酸银溶液反应的化学方程式为 　 　　　　　 　。
（2）反应③中Ni的化合价在反应前后 　 　（填“不变”“升高”或“降低”）。
（3）向混有少量硝酸铜的硝酸银溶液中加入镍粉，当反应完成后过滤，得到滤液和固体。若将滤渣放入稀盐酸没有气泡产生，则滤出的金属一定有 　 　，滤液中可能存在的离子是 　 　。
【举一反三7】在Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体上滴加稀硫酸时有气泡产生，则反应后所得溶液中含有的金属离子有________；反应后溶液的质量比原混合溶液的质量________(填“大”或“小”)；有关反应的化学方程式为_________________________________________________(写出一个即可)。
【举一反三8】广西壮族自治区博物馆展厅中陈列了一件出土于百色市西林县西汉时期的“鎏金铜面具”，形呈人面，睁眼、鼓鼻、闭口，不仅栩栩如生，更有着独特的形状和细腻的工艺。
（1）青铜器“鎏金铜面具”属于金属材料中的 　 　。（选填“纯金属”或“合金”）
（2）《周礼 考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。铜和青铜的相关性质见上表，推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有 　 　。
（3）晋葛洪《抱朴子内篇 黄白》中也有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”的记载，即将曾青（胆矾溶液）涂在铁的表面即可得到铜，写出该反应的化学方程式 　 　，请解释铁能置换出铜的原因是 　 　。
（4）为了保护青铜器并使其显得更加美观，文物保护工作者对青铜器进行了科学的防护处理，处理后得到含有AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液。若向其中加入一定量的金属Zn，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣成分为 　 　。
【题型13】探究金属活动性顺序
【典型例题】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.
【举一反三1】利用下列试剂之间的反应现象，能验证 Fe、Cu、Ag 金属活动性强弱顺序的是（　　）
A.Fe、Cu、AgNO3 溶液
B.Fe、CuSO4 溶液、Ag
C.FeSO4 溶液、CuSO4 溶液、Ag
D.Fe、CuSO4溶液、AgNO3溶液
【举一反三2】2018年5月13日，我国首艘001A型国产航母开始海试；标志着我国在航海及军事领域取得重大突破，为了探究航母材料中锌、铁、铜三种金属活动性强弱，某同学设计了下列实验（每步均充分反应），其中不能达到目的的是（　　）
A.稀盐酸中加入足量铁粉后，再加铜粉，最后加入锌粉
B.CuCl2溶液中加入足量铁粉后，再加入Zn粉
C.ZnCl2溶液中加入足量铜粉后，再加入铁粉
D.锌、铁、铜三种金属分别加入稀盐酸
【举一反三3】2022年6月17日航母“福建舰”正式下水开展系泊试验和航行试验，根据题意回答下列问题。
（1）航母飞行甲板使用的钢板表面镀有镍、铬、钛、铁、铜等金属，相关金属信息如图所示：
镍、铬属于不同元素的本质原因是 　 　，钛的相对原子质量为 　；铁原子失去最外层电子形成的微粒为 　 　（填化学符号）。
（2）资料显示：镍与盐酸或稀硫酸反应，生成可溶于水的正二价镍化合物，并放出氢气。实验小组为探究Ni、Fe、Cu的三种金属活动性顺序，展开了如下探究活动：同温下，取大小、厚度相同的这三种金属薄片，用砂纸打磨后，分别投入等体积、等浓度的足量稀盐酸中，观察现象：
由此判断Ni、Fe、Cu三种金属活动性由强至弱的顺序是：　 　。
为了进一步验证金属镍的活动性，张同学将打磨光亮的镍片浸没在硫酸铜溶液中。请写出可能发生的化学反应方程式：　 　。
（3）铬是一种重要的元素，它具有多种价态，其中+6和+3价态最为常见，其化学性质与金属铝类似，请你预测金属铬具有的化学性质：　 　。（填字母）
A.铬与氧气反应生成Cr2O3
B.铬粉放入硫酸铜溶液后会生成CrSO4
C.铬片能慢慢溶于稀盐酸，表面有气泡产生
D.铬片放入氯化镁溶液有固体析出
【举一反三4】如图所示是小明同学在实验室进行的实验，分析实验，回答问题。
（1）实验一是小明利用收集的二氧化碳气体进行的探究实验，能观察到的现象是 　 　，写出反应的化学方程式 　 　。
（2）实验二是小明为探究燃烧的条件所做实验。A、B两处分别放有一个火柴头，其中B处用沙土盖住，C处放一根火柴梗。观察到 　 　现象可推理出“可燃物燃烧温度需要达到着火点”。
（3）小明同学认为在实验三中要比较出铁铜银三种金属活动性顺序，试管C中的试剂X和Y分别为 　 　。
【题型14】金属性质的综合
【典型例题】用数轴表示某些化学知识更加直观、简明、易记。下列表示错误的是(　　)
A.等质量金属与足量相同稀盐酸反应放出氢气的质量：
B.生铁与钢的区分：
C.元素在地壳中的含量：
D.铁、铜、银的金属活动性：
【举一反三1】锡(Sn)是五金之一，它的金属活动性顺序位于铁和铜之间，则下列反应不会发生的是(　　)
A.Zn＋Sn(NO3)2===Zn(NO3)2＋Sn
B.Sn＋2HCl===SnCl2＋H2↑
C.Sn＋2AgNO3===Sn(NO3)2＋2Ag
D.Sn＋MgSO4===SnSO4＋Mg
【举一反三2】为了从某废旧电子产品中提炼贵重金属，得到硫酸铜溶液。小军所在的学习小组设计了如图流程：
(1)②中发生反应的基本类型为________________，滤液中一定存在的金属阳离子有________ (填离子符号)。
(2)滤渣Ⅱ中一定有________________________ (填化学式)。
(3)写出③中发生反应的化学方程式________________________。
【举一反三3】金属用途非常广泛，其结构和性质等是化学的重要研究内容。
(1)北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是________________ (填字母)。
a.地壳中含量最高的金属元素是铁
b.经常用钢丝球擦洗铝锅表面，保持洁净
c.人类最早大规模使用的金属是铜
d.“曾青得铁则化为铜”的原理是铜置换出铁
(2)生铁和钢是常见的两种合金，其性能存在差异的原因是________________；铝比铁活泼而铝制品具有很好的抗腐蚀性，请解释其原因________________。
(3)某同学为了探究相关金属的化学性质，做了如图实验：
①请写出试管B中发生反应的化学方程式________________。
②只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，请你补充一个实验来证明________________。(写出操作和现象)
③实验C中物质充分反应后，试管中溶液的颜色为________________ (填“蓝色”“无色”或“无法确定”)。
【举一反三4】请分析下列四个实验并回答相关问题。
(1)实验1预先在集气瓶底部放少量水的目的是 　 　。
(2)实验2切断电源后，将燃着的木条放在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体，打开活塞后观察到的现象是 　 　 。
(3)实验3对比薄铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧的现象，得出燃烧需要的条件是 　 　。
(4)实验4黄铜片和铜片相互刻画，铜片上留下刻痕，说明黄铜片的硬度比铜片的硬度 　 　(填“大”或“小”)。
【举一反三5】人类社会发展离不开金属材料，结合所学知识，回答下列问题：
(1)生活中使用的金属材料大多是合金，而不是纯金属，这是因为合金具有更多性能。下列属于合金的是________ (填字母序号)。
a.黄铜　　　　b.铝　　　　c.生铁
(2)某学习小组在学习金属的化学性质时，进行如下实验：
由实验可知，两种金属的活动性顺序是A__________B(填“＞”或“＜”)，若金属A为铁，则反应的化学方程式为_________________________。
鲁教版（2024）九年级下册 第九单元　金属第二节　金属的化学性质 题型专练（参考答案）
【题型1】铁与氧气的反应
【典型例题】下列物质物质在氧气中燃烧，生成黑色固体是(　　)
A.镁条 B.红磷 C.铁丝 D.金
【答案】C
【解析】镁条燃烧可生成白色固体，红磷燃烧冒出大量白烟，铁丝燃烧生成黑色固体，金在氧气中不燃烧。故选C。
【举一反三1】铁丝在空气中灼热发红，但不能燃烧，这一事实与下列哪一因素关系最密切(　　)
A.铁丝的表面积 B.氧气的浓度 C.燃烧时的温度 D.铁的着火点
【答案】B
【解析】铁丝在空气中灼热发红，但不能燃烧，在纯氧当中就能剧烈燃烧，说明该反应与氧气的浓度有密切关系。故选B。
【举一反三2】下列物质物质在氧气中燃烧，生成黑色固体是(　　)
A.镁条 B.红磷 C.铁丝 D.金
【答案】C
【解析】镁条燃烧可生成白色固体，红磷燃烧冒出大量白烟，铁丝燃烧生成黑色固体，金在氧气中不燃烧。故选C。
【举一反三3】铁丝在空气中灼热发红，但不能燃烧，这一事实与下列哪一因素关系最密切(　　)
A.铁丝的表面积 B.氧气的浓度 C.燃烧时的温度 D.铁的着火点
【答案】B
【解析】铁丝在空气中灼热发红，但不能燃烧，在纯氧当中就能剧烈燃烧，说明该反应与氧气的浓度有密切关系。故选B。
【题型2】金属与氧气的反应综合
【典型例题】很多成语、俗语、诗词中蕴含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是（　　）
A.“遥知不是雪，为有暗香来”——分子在不断运动
B.“釜底抽薪”——通过降低可燃物的着火点来灭火
C.“人要实，火要虚”——增加可燃物与氧气的接触面积，可燃物燃烧得更旺
D.“真金不怕火炼”——黄金高温下也不与氧气反应
【答案】B
【解析】分子在不断运动，花开后，具有花香味的物质的分子运动到远处人的鼻孔处，使人闻到花香味，A正确；“釜底抽薪”是通过移走可燃物的原理来灭火，B错误；可燃物架空一些能够增加可燃物与氧气的接触面积，使可燃物燃烧得更旺，C正确；“真金不怕火炼”是因为黄金的金属活动性较弱，化学性质比较稳定，高温下也不与氧气反应，D正确。
【举一反三1】很多成语、俗语、诗词中含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是（　　）
A.“真金不怕火炼”——黄金在高温下也不与氧气反应
B.百炼成钢：在高温和捶打下，生铁中的碳与氧气反应转化成二氧化碳，从而降低碳含量
C.“冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，化学性质不同
D.“釜底抽薪”——通过移除可燃物来灭火
【答案】C
【解析】“真金不怕火炼”意思是金即使在高温时也不与氧气反应，说明金的化学性质不活泼，A正确；生铁和钢的主要区别在于含碳量不同，钢的碳含量低，在空气中锤打，目的是在高温和捶打下，让碳和氧气反应生成二氧化碳，从而降低含碳量，B正确；“冰，水为之，而寒于水”，冰是固态的水，说明物质的状态不同，物理性质不同，但它们的化学性质相同，C错误；釜底抽薪，含义是抽去锅底下的柴火，清除了可燃物，达到灭火的目的，D正确。
【举一反三2】如图所示，两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧，根据燃烧难易及剧烈程度不同，可推测镁与锌具有不同的(　　)
A.颜色 B.熔点 C.金属延展性 D.金属活动性
【答案】D
【解析】金属与氧气反应的难易及剧烈程度不同是因为金属的活动性不同，故选D。
【举一反三3】很多成语、俗语、诗词中蕴含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是（　　）
A.“真金不怕火炼”——黄金高温下也不与氧气反应
B.“日照香炉生紫烟”——物质燃烧，属于化学变化
C.“冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，物理性质不同
D.“人要实，火要虚”——增加可燃物与氧气的接触面积，可燃物燃烧得更旺
【答案】B
【解析】“真金不怕火炼”意思是金即使在高温时也不与氧气反应，说明金的化学性质不活泼，A正确；“日照香炉生紫烟”的意思是香炉峰在阳光的照射下生起紫色烟霞，紫烟的产生只是香炉峰的水受热在液态和气态间的两态变化，并没产生新物质，不属于化学变化，B错误；“冰，水为之，而寒于水”，意思是冰是水凝结而成的，却比水还要寒冷，水为液态，冰为固态，水和冰是水的不同状态，物质的状态不同，物理性质不同，C正确；可燃物充分燃烧的条件：一是增大可燃物与氧气的接触面积，二是增大的氧气的浓度；“火要虚”是在燃料中间留一些空间，以增大与氧气的接触面积，可燃物燃烧得更旺，D正确。
【举一反三4】很多成语、俗语、诗词中含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是（　　）
A.“真金不怕火炼”——黄金在高温下也不与氧气反应
B.百炼成钢：在高温和捶打下，生铁中的碳与氧气反应转化成二氧化碳，从而降低碳含量
C.“冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，化学性质不同
D.“釜底抽薪”——通过移除可燃物来灭火
【答案】C
【解析】“真金不怕火炼”意思是金即使在高温时也不与氧气反应，说明金的化学性质不活泼，A正确；生铁和钢的主要区别在于含碳量不同，钢的碳含量低，在空气中锤打，目的是在高温和捶打下，让碳和氧气反应生成二氧化碳，从而降低含碳量，B正确；“冰，水为之，而寒于水”，冰是固态的水，说明物质的状态不同，物理性质不同，但它们的化学性质相同，C错误；釜底抽薪，含义是抽去锅底下的柴火，清除了可燃物，达到灭火的目的，D正确。
【举一反三5】金属汞俗名水银，滴到铝板上，能溶解铝，形成液态合金（铝汞齐），使表层的铝原子浓度变低，从而使铝与氧气反应时无法形成致密氧化膜，内部的铝原子不停地与氧气反应（出现“长毛”现象如图甲），变化过程的微观模型如图乙。
（1）铝汞齐属于 　 　（填“单质”、“化合物”和“混合物”）。
（2）写出图乙中铝被氧化的化学方程式 　。
（3）中国民航局规定，工业水银温度计不允许携带（温馨提示：飞机的机体主要是铝制的）。原因是水银一旦泄漏，除了汞蒸气本身剧毒外，更主要是因为 　 　。
（4）汞在空气蒸发，从微观的角度看是因为汞原子的 　 　。
（5）若在表面清洁的铝板上滴上HgCl2溶液。也会出现“长毛”现象。该反应的方程式为：　 　。
【答案】（1）混合物;（2）4Al+3O2＝2Al2O3;（3）可能跟飞机的铝制机体不断发生反应，最终严重损坏飞机;（4）间隔变大;（5）2Al+3HgCl2＝2AlCl3+3Hg。
【解析】（1）由题意可知，铝汞齐是液态合金，属于混合物；（2）铝被氧化生成了氧化铝，反应的化学方程式是：4Al+3O2＝2Al2O3；（3）由于汞与铝发生反应，国民航局规定，工业水银温度计不允许携带（温馨提示：飞机的机体主要是铝制的）。原因是水银一旦泄漏，除了汞蒸气本身剧毒外，更主要是因为：可能跟飞机的铝制机体不断发生反应，最终严重损坏飞机；（4）汞在空气蒸发，从微观的角度看是因为：汞原子的间隔变大；（5）若在表面清洁的铝板上滴上HgCl2溶液。也会出现“长毛”现象。该现象说明铝的金属活泼性比汞 强，涉及反应方程式为：2Al+3HgCl2＝2AlCl3+3Hg。
【举一反三6】随着我国科学技术的发展，“中国制造”走在世界前列。
（1）中国高度：我国双湖加油站是世界海拔最高的加油站，汽油属于 　 　（填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）中国密度：我国生产的一款动力电池能量密度达到255瓦时/千克，可实现整车1000公里续航。动力电池汽车相较于传统燃油汽车的优点是 　 　。
（3）中国力度：金沙江上的白鹤滩水电站能承受1650万吨的最大水推力。水电站工作时的能量转换是将机械能转化为 　 　能。
（4）中国速度：中国高铁时速已经达到了350公里/小时。高铁制造离不开铝合金，铝合金属于 　 　（填“有机合成”或“金属”）材料；铝具有良好的耐腐蚀性，其原因是 　（用化学方程式解释）。
【答案】（1）不可再生；（2）缓解石油危机，减少大气污染（合理即可）；（3）电；（4）金属；4Al+3O2═2Al2O3。
【解析】（1）汽油是石油炼制的产物，由于石油是一种化石能源，使用后不能在短时间内生成，属于不可再生能源，故汽油也属于不可再生能源；（2）动力电池汽车相较于传统燃油汽车的优点是缓解石油危机，减少大气污染（合理即可）；（3）水电站工作时的能量转换是将机械能转化为电能；（4）金属材料包括纯金属和合金，故铝合金属于金属材料；铝具有良好的耐腐蚀性，其原因是在常温下，铝能和氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，防止里层的铝进一步被氧化，反应的化学方程式是4Al+3O2═2Al2O3。
【举一反三7】火锅是中国独创的美食，历史悠久，老少皆宜。如图是人们常用的一种铜火锅，里面用木炭加热。关于铜火锅的使用，请结合物质的相关性质，回答下列问题：
（1）生活中木炭常作燃料，是因为其具有 　 　。
（2）铜火锅不会因为加热熔化，是因为铜的 　 　。用铜火锅煮熟食物主要是利用铜的 　 　。
（3）长时间使用后，铜火锅烟囱部分会变黑，擦拭无法完全除去黑色物质，请用化学知识解释原因 　 　。
【答案】（1）可燃性；（2）熔点较高；导热性；（3）加热的条件下，铜在空气中与氧气反应生成了氧化铜，氧化铜覆盖在铜的表面。
【解析】（1）木炭在常温下化学性质稳定，但在点燃条件下，与氧气充分反应能放出大量的热，所以生活中木炭常作燃料，是因为其具有可燃性；（2）铜的熔点较高，因此铜火锅不会因为加热而熔化。同时，铜具有良好的导热性，所以用铜火锅煮熟食物主要是利用铜的导热性 （3）长时间使用后，铜火锅烟囱部分会变黑，擦拭无法完全除去黑色物质，这是因为加热的条件下，铜在空气中与氧气反应生成了氧化铜。氧化铜覆盖在铜的表面，因此擦拭无法完全除去黑色物质。
【题型3】金属和酸反应的图像分析
【典型例题】烧瓶中放入一铝片，加入稀盐酸如图甲，烧瓶内气压变化如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A.AB段对应溶液的质量几乎不变
B.BC段发生的反应是Al+2HCl＝＝AlCl2+H2↑
C.D点对应反应结束
D.CD段没有发生化学变化
【答案】D
【解析】铝的化学性质比较活泼，常温下铝能与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，AB段压强几乎不变，是因为氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，反应前氧化铝不属于溶液，反应后氯化铝和水都属于溶液，所以溶液质量一定增大，A错误；BC段压强增大，一方面是因为铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，另一方面是因为铝和稀盐酸反应放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，反应的化学方程式为2Al+6HCl＝＝2AlCl3+3H2↑，B错误；CD段压强减小，是因为铝和稀盐酸反应结束，温度降低，恢复至常温，压强减小，C错误；根据上述解析，C点反应已结束，CD段没有发生化学变化，D正确。
【举一反三1】下列曲线正确的是(　　)
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】相等质量、等浓度的稀盐酸中加入金属，在初始阶段，由于金属是少量的，会完全参加反应，酸剩余，计算时应按照完全参加反应的金属来计算，根据化学方程式可知，产生的氢气是铝>铁；后来金属逐渐增加直至过量，此时就是酸完全参加反应，金属剩余，计算时应按照完全参加反应的酸来计算，根据化学方程式，产生的氢气相等，故A项错误，D项正确。B项，向稀硝酸中加水，只是起稀释作用，并不能改变溶液的酸碱性，故图像所显示的pH会逐渐接近7却不会超过7，图像错误。C项，在双氧水的分解过程中，二氧化锰起催化作用，在这里会加快双氧水的分解，即相同时间内加二氧化锰的双氧水分解应更快，图像错误。选D。
【举一反三2】某化学学习小组的同学在研究金属的化学性质时，取一定质量的锌粒和铜片放入烧杯中，再逐渐加入稀硫酸。加入稀硫酸的质量与有关质量的变化关系如图所示，则下列图像中正确的是(　　)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】铜片不与稀硫酸反应，故稀硫酸加入后，铜片的质量保持不变，故图像不正确，故A错误；锌粒与稀硫酸发生置换反应产生氢气，稀硫酸加入后，锌粒被消耗掉，质量逐渐减少至0，故图像不正确，故B错误；锌粒与稀硫酸发生置换反应产生氢气，稀硫酸加入后，锌粒逐渐被消耗掉，氢气的质量逐渐增大到最大值至不变，故图像正确，故C正确；锌粒与稀硫酸发生置换反应产生氢气和硫酸锌，故图像应与C图像一致，故D错误。
【举一反三3】向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量的镁、铁、锌三种金属。生成氢气的质量与加入金属的质量关系如图所示。
第1步：明确横纵坐标信息。
第2步：明确不同阶段产生氢气的质量关系。
①刚开始反应时，金属量不足(如m点)，生成氢气的质量由_________的质量决定，此时上述三种金属产生氢气的质量由大到小的关系为_________。
特别提醒
此时反应后所得溶液的质量由生成氢气的质量决定。生成氢气的质量越大，所得溶液的质量越_______，故所得溶液的质量由大到小的关系为_________。
②待稀硫酸完全反应后，金属过量(如n点)，生成氢气的质量由________的质量决定，此时上述三种金属产生氢气的质量大小关系为___________。
特别提醒
此时反应后所得溶液的质量由消耗金属的质量决定。消耗金属的质量越大，所得溶液的质量越________，故所得溶液的质量 由大到小的关系为__________。
③通过图4_________(填“能”或“不能”)判断出镁、铁、锌的金属活动性顺序。
【答案】第2步：①金属　　Mg>Fe>Zn　　小　　ZnSO >FeSO >MgSO 　　②稀硫酸　　Mg=Zn=Fe　　大　　ZnSO >FeSO >MgSO 　　③不能
【举一反三4】为测定某稀硫酸中溶质的质量分数，向盛有100 g该稀硫酸的烧杯中，分三次加入一定质量的锌粉，生成气体的质量与加入锌粉质量的关系如图所示。请计算：
(1)m的值为 　 　。
(2)该稀硫酸中溶质的质量分数。
【答案】(1)0.4 　(2)由图像看出19.5 g之前已反应停止，生成氢气0.5 g，说明硫酸完全反应，锌过量，
设硫酸质量分数为。
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑，
98　　　　　　　2
100 g　　　　　0.5 g
＝24.5%
答：该稀硫酸中溶质的质量分数为24.5%。
【解析】(1)由图像看出，6.5 g锌完全反应生成0.2 g氢气，19.5 g之前已反应停止，说明13 g锌已完全反应，因此m＝0.2×2＝0.4。
【题型4】金属和酸反应的天平分析
【典型例题】如图所示，托盘天平两端的烧杯中分别盛有等质量和质量分数的稀硫酸，调整天平平衡后，同时向天平两端的烧杯中分别加入等质量的锌粒和铁粒。以下情况不可能出现的是(　　)
A.反应时天平指针先向右偏转
B.反应结束后天平指针居中
C.反应结束后天平指针偏左
D.反应结束后天平指针偏右
【答案】D
【解析】锌的金属活动性强于铁，反应开始时左盘烧杯中产生氢气快，故天平指针先向右偏转，A 正确；烧杯内物质增加的质量=加入金属的质量-生成气体的质量，若稀硫酸少量，则左右两烧杯中产生的氢气质量相等，且加入的金属质量也相等，反应结束后天平指针居中，B正确；若稀硫酸过量，设加入锌粒和铁粒的质量为x，产生氢气的质量分别是y、z。
Zn + H SO === ZnSO + H ↑
65　　　　　　　　　　2
x　　　　　　　　　　y
y=
Fe + H SO ===FeSO + H ↑
56　　　　　　　　　　2
x　　　　　　　　　　z
z=
则左盘烧杯中产生的氢气质量小于右盘烧杯中产生的氢气质量，反应结束后左盘烧杯中物质质量大，天平指针偏左，C正确，D 错误。
【举一反三1】如图所示，托盘天平两边各放了一只盛有足量等质量、等质量分数稀硫酸的小烧杯，向左右两边分别加入等质量的不同的金属，实验开始后发现左边先下沉，一段时间后右边下沉。符合这一现象的组合是(前面的放左盘，后面的放右盘)(　　)
A.铁、锌 B.铁、铜 C.锌、铁 D.镁、铁
【答案】A
【解析】天平的指针先偏向左边，说明天平左边质量减少地较慢，即右边金属与酸反应比左边反应剧烈，右边金属活动性比左边的活动性强；金属Mg、Fe、Zn、Cu的活动性从强到弱的顺序为：Mg＞Zn＞Fe＞Cu；所以只有A符合。最后偏向右边，说明到反应结束时右边产生气体较少即等质量金属完全反应右边产生氢气的量小于左边；等质量的Mg、Cu、Fe、Zn与足量的酸完全反应产生氢气质量从大到小的顺序为Mg＞Fe＞Zn＞Cu，所以有A、B、D三项符合。综上选A。
【举一反三2】在天平的两个托盘上各放一个烧杯，杯中盛有相同的稀硫酸，此时天平平衡。如果一边放入少许锌粒，另一边放入相同质量的铁，两者完全溶解后，天平指针(　　)
A.偏向有锌的一边 B.偏向有铁的一边 C.不偏转 D.无法判断
【答案】A
【解析】锌和铁都能与稀硫酸反应，所以谁产生的氢气少，哪一边就重，天平指针就偏向这一边。根据题意分析，天平两侧都是金属完全参加反应，稀硫酸有剩余，根据化学方程式的计算，等质量的金属与足量的酸反应，产生的氢气锌比铁少，所以天平指针向这一侧偏。故选A。
【举一反三3】如图所示，托盘天平两端的烧杯中分别盛有等质量和质量分数的稀硫酸，调整天平平衡后，同时向天平两端的烧杯中分别加入等质量的锌粒和铁粒。以下情况不可能出现的是(　　)
A.反应时天平指针先向右偏转
B.反应结束后天平指针居中
C.反应结束后天平指针偏左
D.反应结束后天平指针偏右
【答案】D
【解析】锌的金属活动性强于铁，反应开始时左盘烧杯中产生氢气快，故天平指针先向右偏转，A 正确；烧杯内物质增加的质量=加入金属的质量-生成气体的质量，若稀硫酸少量，则左右两烧杯中产生的氢气质量相等，且加入的金属质量也相等，反应结束后天平指针居中，B正确；若稀硫酸过量，设加入锌粒和铁粒的质量为x，产生氢气的质量分别是y、z。
Zn + H SO === ZnSO + H ↑
65　　　　　　　　　　2
x　　　　　　　　　　y
y=
Fe + H SO ===FeSO + H ↑
56　　　　　　　　　　2
x　　　　　　　　　　z
z=
则左盘烧杯中产生的氢气质量小于右盘烧杯中产生的氢气质量，反应结束后左盘烧杯中物质质量大，天平指针偏左，C正确，D 错误。
【举一反三4】在天平的两个托盘上各放一个烧杯，杯中盛有相同的稀硫酸，此时天平平衡。如果一边放入少许锌粒，另一边放入相同质量的铁，两者完全溶解后，天平指针(　　)
A.偏向有锌的一边 B.偏向有铁的一边 C.不偏转 D.无法判断
【答案】A
【解析】锌和铁都能与稀硫酸反应，所以谁产生的氢气少，哪一边就重，天平指针就偏向这一边。根据题意分析，天平两侧都是金属完全参加反应，稀硫酸有剩余，根据化学方程式的计算，等质量的金属与足量的酸反应，产生的氢气锌比铁少，所以天平指针向这一侧偏。故选A。
【题型5】金属与酸反应的有关计算
【典型例题】8 g铁和镁的混合物与100 g稀硫酸恰好完全反应，则该稀硫酸的溶质质量分数可能是（　　）
A.5% B.8.4% C.15% D.19.6%
【答案】C
【解析】设4.8 g固体都是锌或镁时消耗硫酸的质量分别为x、y。
x＝8.4 g
y＝19.6 g
则硫酸的质量分数分别为：
因此稀硫酸的质量分数应该是大于8.4%，小于19.6%。
【举一反三1】实验室有部分被氧化的镁条8.0 g，与300.0 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸恰好完全反应，该镁条中镁元素的质量为(　　)
A.7.8 g B.7.2 g C.6.0 g D.2.4 g
【答案】B
【解析】实验室有部分被氧化的镁条8.0 g ，与300.0 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸恰好完全反应，镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，由反应的化学方程式：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑、MgO+2HCl═MgCl2+H2O可知，镁元素全部转化到氯化镁中，而氯化镁中的氯元素全部来自于氯化氢；300.0 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中氯化氢的质量为：300.0 g×7.3%＝21.9 g，其中氯离子的质量为：21.9 g100%＝21.3 g，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，则生成的氯化镁中氯离子的质量为21.3 g，由：Mg～MgCl2～2Cl可知，镁元素的质量为：21.3 g7.2 g。
【举一反三2】金属材料广泛应用于生产生活中。含有锌粉6.5 g、铁粉5.6 g、铜粉3.2 g、铝粉1.8 g的混合物与一定质量的稀硫酸充分反应，反应停止后，有6 g固体剩余。则生成氢气的质量为 　　 g。
【答案】0.5。
【解析】因为Cu的金属活动性在（H）之后，不能与稀硫酸发生置换反应，所以剩余的6克固体里肯定有全部的铜；除了铜外还剩6 g﹣3.2 g＝2.8 g固体应该是铁，因为锌和铝的活动性都比铁强，所以酸先与Zn、Al反应。那么就是6.5 g Zn、1.8 g Al、5.6 g﹣2.8 g＝2.8 g铁和硫酸完全反应了；设锌与硫酸反应生成氢气质量为x，铁与硫酸反应生成氢气质量为y，铝与硫酸反应生成氢气质量为z，
Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
65　　　　　　　　2
6.5 g　　　　　　　x
x＝0.2 g
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑
56　　　　　　　　2
2.8 g　　　　　　　y
y＝0.1 g
2Al+3H2SO4＝Al2（SO4）3+3H2↑
54　　　　　　　　　　　　6
1.8 g　　　　　　　　　　　z
z＝0.2 g
则生成氢气的总质量为：0.2 g+0.1 g+0.2 g＝0.5 g
【举一反三3】“金粉”(合金)是一种金属颜料，可用于文物修复。某化学兴趣小组通过实验测定“金粉”中铜的含量：称取25g“金粉”样品放入锥形瓶中，将100g稀硫酸分5次加入，记录每次反应后锥形瓶内物质的总质量。实验过程和数据如下。
回答下列问题。
(1)a的数值为______；第4次反应结束后，溶液中溶质的成分为______(用化学式表示)。
(2)计算样品中铜的质量分数(写出计算过程)。
(3)测定实验中，若将稀硫酸改为浓盐酸，则铜的质量分数______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)104.8　　ZnSO4、H2SO4
(2)解：根据质量守恒定律，生成氢气的总质量为25g+20g×5-124.8g=0.2g；
设样品中锌的质量为x，
x=6.5g
则样品中铜的质量分数为，
答：样品中铜的质量分数为74%。
(3)偏小
【解析】(1)锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，根据质量守恒定律，生成氢气的总质量为25g+20g×5-124.8g=0.2g；第1次加入20g稀硫酸，锥形瓶内减少的质量为20g+25g-44.94g=0.06g；第2次加入20g稀硫酸，锥形瓶内减少的质量为20g+44.94g-64.88g=0.06g；第3次加入20g稀硫酸，锥形瓶内减少的质量为64.88g+20g-84.82g=0.06g；说明每20g稀硫酸完全反应，产生氢气的质量为0.06g；第4次加入20g稀硫酸，产生氢气的质量为0.2g-0.06g×3=0.02g＜0.06g，则反应后锥形瓶内物质的总质量应该为20g+84.82g-0.02g=104.8g，则a的数值为104.8；第5次加入20g稀硫酸，锥形瓶内物质的总质量为104.8g+20g=124.8g，没有产生氢气，综上说明第4次加入20g稀硫酸时，锌反应完全，且硫酸有剩余；故第4次反应结束后，溶液中溶质的成分为硫酸锌和硫酸，化学式为ZnSO4、H2SO4；(2)见答案；(3)浓盐酸具有挥发性，若将稀硫酸换成浓盐酸，会使反应后锥形瓶内物质总质量偏小，则气体的质量偏大，从而使锌的质量计算结果偏大，导致铜的质量分数计算结果偏小。
【举一反三4】黄铜(铜和锌的合金)是一种重要的金属材料，常用于制造轴承、齿轮等机器零件。为回收黄铜中的铜，某化学兴趣小组的同学取黄铜样品粉末32.5 g，放入烧杯中，然后逐渐加入稀硫酸至过量。所加稀硫酸的质量与剩余固体的质量关系如图所示。
试计算：
(1)黄铜样品中铜的质量为______g；
(2)恰好完全反应时，所得溶液的溶质质量分数是多少？
【答案】(1)26
(2)由图可知，参加反应的锌的质量为32.5 g-26 g=6.5 g；
设恰好完全反应时，所得溶液的溶质质量为x，反应生成氢气的质量为y
x=16.1 g
y=0.2 g
则所得溶液的溶质质量分数为
答：所得溶液的溶质质量分数为16.1%。
【解析】(1)由金属活动性锌＞氢＞铜可知，锌可与稀硫酸反应，而铜不与稀硫酸反应，结合图像可知，黄铜样品中铜的质量为26g；(2)解析见答案。
【题型6】常见金属活动性顺序
【典型例题】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、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，然后对滤液进行除铁净化，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
【解析】在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，说明Cd、Zn、Fe均能与稀硫酸反应，Cu不与稀硫酸反应，说明Cd、Zn、Fe的位置排在氢的前面，Cu的位置排在氢的后面。再加入锌粉能置换出镉，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。
【举一反三1】下列物质中金属活动性最强的是(　　)
A.银 B.钾 C. 铝 D.金
【答案】B
【解析】根据金属活动性顺序可知，金属活动性钾>铝>银>金。
【举一反三2】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、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，然后对滤液进行除铁净化，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
【解析】在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，说明Cd、Zn、Fe均能与稀硫酸反应，Cu不与稀硫酸反应，说明Cd、Zn、Fe的位置排在氢的前面，Cu的位置排在氢的后面。再加入锌粉能置换出镉，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。
【举一反三3】我国古代第一部药物学专著《神农本草经》有“石硫黄能化金银铁铜，奇物”的记载，描述了硫与金属的反应。金、银、铁、铜四种金属中，活动性最强的是(　　)
A.铁 B.铜 C.银 D.金
【答案】A
【解析】根据金属活动性顺序可知，金、银、铁、铜四种金属中，活动性最强的是铁。
【题型7】置换反应及其应用
【典型例题】分析和推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是（　　）
A.由不同种分子构成的物质是混合物，所以混合物一定是由不同种分子构成的
B.燃烧需要同时满足三个条件，所以只有同时破坏燃烧的三个条件才能灭火
C.某物质在氧气中燃烧生成水和二氧化碳，该物质一定含有碳、氢两种元素
D.置换反应有单质和化合物生成，所以有单质和化合物生成的反应一定是置换反应
【答案】C
【解析】由不同种分子构成的物质是混合物，混合物也可以是两种或两种以上由不同原子构成的物质组成的物质例如稀有气体，A错误；燃烧需要同时满足三个条件才能发生，而灭火只要破坏其中一个条件即可，B错误；某物质在氧气中燃烧生成水和二氧化碳，根据质量守恒定律可知，该物质一定含有碳、氢两种元素，C正确；置换反应有单质和化合物生成，而有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应，比如一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，有单质和化合物生成，该反应不属于置换反应，D错误。
【举一反三1】科学家提出“硅是未来的石油”，制备粗硅的反应为SiO2＋2C高温,Si＋nCO↑，下列说法正确的是(　　)
A.该反应为置换反应
B.该化学方程式中n＝1
C.反应前后原子总数发生变化
D.硅是地壳中含量最高的元素
【答案】A
【解析】置换反应是指一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，观察各物质类别，可知该反应为置换反应，A正确；根据化学方程式的配平，n＝2，B错误；根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子总数保持不变，C错误；氧是地壳中含量最多的元素，D错误。故选A。
【举一反三2】推理是学习化学的重要方法，下列推理正确的是（　　）
A.因为分子由原子构成，所以分子质量一定大于所有原子质量
B.单质中只含一种元素，但只含一种元素的物质不一定是单质
C.置换反应中一定有单质生成，则有单质生成的化学反应一定是置换反应
D.电解水产生氢气和氧气，所以水一定是由氢气和氧气组成的
【答案】B
【解析】分子比构成它的原子的质量大，但分子质量不一定大于原子质量，例如水分子质量小于汞原子质量，A错误；单质是由同种元素组成的纯净物，单质中只含一种元素，但只含一种元素的物质不一定是单质，也可能是混合物，如氧气和臭氧的混合物、金刚石和石墨的混合物等，B正确；有单质生成的化学反应不一定是置换反应，比如过氧化氢分解也可以生成单质，C错误；电解水产生氢气和氧气，所以水是由氢元素与氧元素组成的，水是一种纯净物，不含氢气和氧气，D错误。
【举一反三3】芯片是电脑、手机等电子产品的核心部件，芯片的主要成分是纯度极高的硅，其运算速率与硅的纯度有关。
（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由 　 　（填微粒名称）构成的。
（2）图为硅原子结构示意图及元素信息。
①图中n＝　 　，硅属于 　 　（填“金属”或者“非金属”）元素。图中“+14”中14的含义是 　 　。
②硅酸钠（Na2SiO3）其水溶液俗称水玻璃。在高温下，硅酸钠溶液吸热水分蒸发，发生分解反应释放出SiO2（不可燃固体），可以用作木材防火剂。请简述其防火的原理 　 　。
（3）制硅的主要化学方程式有①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl。其中属于置换反应的是 　 　（填序号）。
【答案】（1）硅原子；（2）①4；非金属；硅原子的质子数为14（或者硅原子的核电荷数为14）；②硅酸钠溶液吸热，使可燃物温度降低至着火点以下（或者反应生成的SiO2附着在可燃物表面，隔绝氧气等其他合理答案）；（3）①③。
【解析】（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由硅原子构成的；（2）①原子中，核电荷数＝核外电子数，因此图中n＝14﹣2﹣8＝4；硅字带有“石”字旁，属于非金属元素。图中“+14”中14的含义是硅原子的质子数为14或者硅原子的核电荷数为14；②硅酸钠溶液吸热，使可燃物温度降低至着火点以下或者反应生成的SiO2附着在可燃物表面，隔绝氧气，因此硅酸钠可以用作木材防火剂；（3）单质与化合物起反应生成新的单质和新的化合物，该反应为置换反应，所以①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl三个反应中，其中属于置换反应的是①③。
【举一反三4】我国古代的“湿法炼铜”原理是Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。请根据化学方程式计算，用含40 g硫酸铜的溶液与足量的铁充分反应，理论上能得到铜的质量是多少？
【答案】16 g
【解析】设理论上能得到铜的质量为x。
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
160　　　　　　 64
40 g　　　　　　 x
x＝16 g
答：理论上能得到铜的质量为16 g。
【举一反三5】黄铜(铜和锌的合金)是一种重要的金属材料，常用于制造轴承、齿轮等机器零件。为回收黄铜中的铜，某化学兴趣小组的同学取黄铜样品粉末32.5 g，放入烧杯中，然后逐渐加入稀硫酸至过量。所加稀硫酸的质量与剩余固体的质量关系如图所示。
试计算：(1)黄铜样品中铜的质量为 　 　g。
(2)恰好完全反应时，所得溶液的溶质质量分数是多少？
【答案】(1)26 　(2)锌质量是32.5 g﹣26 g＝6.5 g。解：设反应生成硫酸锌质量是x，反应生成氢气质量是y。
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65　　　　161　2
6.5 g　　　x　　y
x＝16.1 g y＝0.2 g
恰好完全反应时，所得溶液的溶质质量分数是100%＝16.1%
答：硫酸锌质量分数是16.1%。
【解析】(1)锌能和稀硫酸反应，铜不能和稀硫酸反应，黄铜样品中铜的质量为26 g。
【题型8】金属活动性顺序的应用
【典型例题】小岳同学发现桌上有三瓶没标签的金属，为了探究它们的活泼性，他分别将它们标注为X、Y、Z并进行了以下实验，把X和Y分别放入稀盐酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；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，下列有关三种金属活动性正确的是（　　）
A.Y＞X＞Z B.X＞Z＞Y C.Z＞X＞Y D.X＞Y＞Z
【答案】D
【解析】把X和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X＞H＞Y。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，说明Y的金属活动性比银强，Z的金属活动性比银弱，即Y＞Ag＞Z。则X、Y和Z的金属活动性顺序为：X＞Y＞Z。
【举一反三1】小明同学为探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序，做了以下实验：①把X和Y分别放入稀盐酸中，Y溶解并产生氢气，X不反应．②把X和Y分别放入Z的盐溶液中，在Y的表面有金属Z析出，而X没有变化．根据以上实验事实判断，X、Y、Z三种金属活动性顺序由强到弱排列正确的是（　　）
A.X＞Y＞Z
B.Y＞X＞Z
C.Z＞Y＞X
D.Y＞Z＞X
【答案】D
【解析】Y能与酸反应放出氢气而X不能，说明Y的活动强比X强；Y能从Z的盐溶液中置换出Z，说明Y的活动性比Z强，X不能置换盐中的Z，则X的活动性不如Z强；综上所述，X、Y、Z金属活动性由强到弱的顺序为：Y＞Z＞X。
【举一反三2】小薇自制了几支“吹不灭的蜡烛”，点燃后即使用力吹灭火焰，蜡烛也会很快复燃，这种蜡烛之所以具有熄而复燃的特点，是因为在烛芯中加入了某种金属粉末X，将X粉末放入少量盐酸中有大量气泡产生，待反应停止后，向反应后溶液中加入锌粒，无明显现象，则X、Zn、Cu三种金属活动性由强到弱的顺序是（　　）
A.Zn、X、Cu
B.X、Zn、Cu
C.Zn、Cu、X
D.Cu、X、Zn
【答案】B
【解析】由题意可知，将X粉末放入少量盐酸中有大量气泡产生，向反应后溶液中加入锌粒，无明显现象，说明了X的活泼性大于锌。由金属活动性顺序表可知，锌的活泼性大于铜。所以，X、Zn、Cu三种金属活动性由强到弱的顺序是X、Zn、Cu。
【举一反三3】2022年11月，湖南省首届旅游发展大会在张家界召开。因其拥有独特的自然资源和人文资源而成为越来越多国内外旅客向往的旅游胜地。请你从化学的视角回答问题：
（1）我市拥有奇特的石英砂峰林地貌，石英砂主要含SiO2，其中硅元素的化合价 　 　。
（2）溶洞中形态各异的钟乳石的形成过程可以简单的理解为石灰岩长时间缓慢地“溶解”在水中，“水”在滴落时又缓慢的生长出钟乳。主要反应的化学方程式为：
Ⅰ．CaCO3+CO2+H2O＝2Ca（HCO3）2；
Ⅱ．2Ca（HCO3）2＝CaCO3↓+CO2+H2O。
反应Ⅰ和Ⅱ分别是 　 　（填基本反应类型）。
（3）贺龙元帅铜像铸造主要用的黄铜属于 　 　材料。黄铜具有塑性好、熔点低、　 　等优良性能。现有锌、铜、银和硝酸银溶液，请你设计实验方案验证锌、铜、银三种金属的活动性：　 　。
【答案】（1）+4价；（2）化合反应和分解反应；（3）金属；硬度大、抗腐蚀性能强等；将铜块放入硝酸银溶液中，充分反应；再向反应后得到的硝酸铜溶液中加入金属锌，观察现象。
【解析】（1）二氧化硅中氧元素的化合价为﹣2价，设硅元素的化合价为x，根据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则x+（﹣2）×4＝0，x＝+4，故填+4价；（2）由化学方程式可知，反应I是三种物质生成一种新物质的反应，符合化合反应的特点，属于化合反应，反应II是一种物质生成三种新物质的反应，符合分解反应的特点，属于分解反应，故填化合反应和分解反应；（3）黄铜是一种铜合金，属于金属材料，故填金属；黄铜是一种铜合金，具有塑性好、熔点低、硬度大、抗腐蚀性能强等性能，故填硬度大、抗腐蚀性能强等；锌、铜、银的金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银，验证方法是将铜块放入硝酸银溶液中，充分反应；再向反应后得到的硫酸铜溶液中加入金属锌，观察现象，故填将铜块放入硝酸银溶液中，充分反应；再向反应后得到的硝酸铜溶液中加入金属锌，观察现象。
【举一反三4】锂电池常用于新能源汽车，钴的主要用途之一是生产锂电池，钴合金被广泛用于火箭发动机等耐热部件中。
（1）图1表示的是锂 　 　（填“原子”或“离子”）的结构示意图。
（2）锂电池新能源汽车与传统燃油汽车相比，优点是 　 　（答出一点即可）。
（3）钴合金属于 　 　（填“金属材料”或“合成材料”）。
（4）在图2所示实验中，一段时间后，钴片表面有红色物质析出，银片表面无明显现象，由此判断银、钴、铜三种金属活动性由强到弱的顺序是 　 　。
【答案】（1）原子；（2）可以减少汽车尾气的污染（合理即可）；（3）金属材料；（4）Co＞Cu＞Ag。
【解析】（1）核电荷数＝核外电子数，表示原子，因此图1表示的是锂原子的结构示意图；（2）从环保的角度分析，传统燃油汽车会产生大量的空气污染物，如一氧化碳、二氧化硫等，锂电池新能源汽车与传统燃油汽车相比，可以减少汽车尾气的污染、噪声污染等优点；（3）金属与金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质为合金，钴合金属于金属材料；（4）在图2所示实验中，一段时间后，钴片表面有红色物质析出，银片表面无明显现象，说明钴能够置换出铜，而银不能置换出铜，由此判断银、钴、铜三种金属活动性由强到弱的顺序是Co＞Cu＞Ag。
【举一反三5】如图所示为某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验，仔细分析后回答下列问题：
（1）请你写出A中反应的化学方程式 　 　，描述B中的实验现象 　 　。
（2）证明Cu、Fe、Ag的活动性顺序，至少要做哪些实验 　 　（选填序号）。
【答案】（1）Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色；
（2）AB。
【解析】（1）A中反应为铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，该反应的化学方程式为：Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；B中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故现象是：铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色；（2）A实验中铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明铜比银活泼；B实验中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼，C实验中，铜和稀盐酸不反应，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢后，D实验中，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，产生气泡，说明在金属活动性顺序里，铁排在氢前，故证明Cu、Fe、Ag的活动性顺序，至少要做AB实验。
【举一反三6】实验室从含有金属镁、铁、铜的粉末中，分离和提取出重要化工原料MgSO4和有关金属，实验过程如下：
请回答：
（1）金属A是 　 　；金属B是 　 　。
（2）操作a的名称是 　 　。
（3）写出步骤②所涉及的化学反应方程式：　 　。
（4）实验步骤②中除了加入硫酸铜溶液外，还可选用的试剂是 　 　。
【答案】（1）铁，铜；（2）过滤；（3）Mg+CuSO4＝Cu+MgSO4；（4）H2SO4。
【解析】（1）铁能够被磁铁吸引，因此A是铁；镁和铜的混合物中，加入适量的硫酸铜溶液，镁和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，可判断出固体B是铜；（2）通过操作a，将固体和液体进行了分离，所以，操作a的名称是过滤；（3）在步骤②中，镁与硫酸铜反应生成了硫酸镁和铜，反应的化学方程式：Mg+CuSO4＝Cu+MgSO4；（4）由于镁能与酸反应，铜不能与酸反应，又要提取出重要化工原料MgSO4，所以，实验步骤②中除了加入硫酸铜溶液外，还可选用的试剂是H2SO4。
【题型9】金属和稀盐酸、稀硫酸反应
【典型例题】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】Mg、Fe、Cu、Ag 四种金属中, Mg和Fe 在金属活动性顺序中均位于氢前，能与稀盐酸反应生成氢气，且Mg比Fe活泼，反应更剧烈；Cu、Ag位于氢后，加入试管后无明显现象。由题意可知，丙产生气泡更剧烈，则丙中放置的是 Mg，甲中放置的是 Fe。故选B。
【举一反三1】生铁和足量的稀盐酸充分反应后，总会有一些残渣剩余，残渣的主要成分是（　　）
A.铁 B.氧化铁 C.氯化亚铁 D.碳
【答案】D
【解析】生铁的主要成分是铁，含有碳等杂质，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，碳不与稀盐酸反应，故残渣的成分主要是碳。
【举一反三2】等质量的三种金属镁、锌、铁与足量的稀盐酸反应，生成氢气质量由大到小的关系为（　　）
A.镁＞锌＞铁
B.铁＞镁＞锌
C.铁＞锌＞镁
D.镁＞铁＞锌
【答案】D
【解析】由反应的化学方程式：
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
24　　　　　　　2
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
65　　　　　　　2
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56　　　　　　2
因为金属的质量相同，与足量的稀盐酸反应，镁生成氢气的质量最多，铁次之，锌最少。
【举一反三3】等质量的四种金属①Mg②Al③Fe④Zn分别投入质量相等且足量的稀盐酸中。
（1）写出活动性最弱的金属与稀盐酸反应的化学方程式 　 　。
（2）所得四种溶液的质量由小到大的顺序为 　 　（填序号）。
【答案】（1）Fe+H2SO4＝＝FeSO4+H2↑；（2）②①③④。
【解析】（1）金属活动性：Mg＞Al＞Zn＞Fe，故活动性最弱的金属是铁，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：Fe+2HCl＝＝FeCl2+H2↑；
（2）反应的化学方程式为Mg+2HCl＝＝MgCl2+H2↑、2Al+6HCl＝＝AlCl3+3H2↑、Zn+2HCl＝＝ZnCl2+H2↑、Fe+2HCl＝＝FeCl2+H2↑ 可知，每24份质量镁能生成2份质量的氢气，每18份质量铝能生成2份质量的氢气，每65份质量锌能生成2份质量的氢气，每56份质量铁能生成2份质量的氢气，等质量的四种金属①Mg、②Al、④Zn、③Fe分别投入质量相等且足量的稀盐酸中，产生氢气质量由大到小的顺序为②①③④，所得四种溶液的质量＝反应前物质质量总和﹣氢气质量，反应前物质质量总和相等，所得四种溶液的质量由小到大的顺序为②①③④；
【举一反三4】为研究“影响金属与盐酸反应剧烈程度的因素”，兴趣小组的同学进行了如下探究。
[提出问题]金属与盐酸反应的剧烈程度受哪些因素的影响
[作出猜想]Ⅰ.可能与金属本身的性质有关；Ⅱ.可能与盐酸的浓度有关；Ⅲ.可能与__________有关。
[实验探究]实验所用金属均已用砂纸打磨。
(1)实验一：为探究猜想Ⅰ，小红同学分别在两支试管中放入相同质量的锌片和铁片，然后分别加入同体积、同浓度的稀盐酸，观察到放锌片的试管中立即产生大量气泡，放铁片的试管中只产生少量气泡，由此得出结论：锌比铁更活泼。你认为实验一方案是否合理 ______。理由是______________________________。为继续探究猜想Ⅰ，小红同学分别在两支试管中放入相同质量、相同表面积的锌片和铁片，然后分别加入同体积、同浓度的稀盐酸，通过对比实验，观察到________________________，则猜想Ⅰ成立。
(2)实验二：为探究猜想Ⅱ，小军同学利用如图甲装置进行对照实验，使等质量、相同表面积且过量的锌片分别与等体积，浓度分别为5%和15%的稀盐酸反应。其中注射器的作用是_______________________。
(3)实验三：小军同学用压强传感器替换注射器进行数字化实验，测得两次实验中压强随时间的变化关系曲线如图乙所示。请你根据该图中信息得出两条合理结论：________________________。
【答案】[作出猜想]金属和盐酸的接触面积
[实验探究](1)否　　锌片和铁片与稀盐酸的接触面积可能不同　　放锌片的试管中产生大量气泡，放铁片的试管中产生少量气泡
(2)收集并测量生成氢气的体积(或平衡装置内外压强)
(3)盐酸的浓度越大，产生的氢气越多；盐酸的浓度越大，反应的速率越快
【解析】[作出猜想]影响金属与盐酸反应剧烈程度的因素有金属的种类、金属和酸的接触面积以及酸的浓度。[实验探究](1)实验中所用锌片和铁片的质量虽然相同，但是与稀盐酸的接触面积不一定相同，所以不能根据产生气泡的速率来判断金属的活动性强弱，实验一方案不合理；应分别在两支试管中放入相同质量、相同表面积的锌片和铁片，然后分别加入同体积、同浓度的稀盐酸，通过对比实验，观察到放锌片的试管中产生大量气泡，放铁片的试管中产生少量气泡。则猜想Ⅰ成立。(2)注射器的作用是收集生成的气体且能大致测量出气体的体积或平衡装置内外压强。(3)题图乙中的曲线斜率可以表示反应速率，装置中压强的大小可以表示产生氢气的多少。根据曲线图可知，等质量、相同表面积且过量的锌片与酸反应时，酸的浓度越大，反应速率越快，生成的氢气越多。
【举一反三5】人类的生活和生产离不开金属。了解金属的性质对科学的利用金属材料是十分重要的。
(1)使用铜制导线是利用铜的延展性和________________。
(2)为探究铁、铜、锰(Mn)的金属活动性顺序，某同学进行了如下三个实验(金属片均已打磨且形状、大小相同，试管中所用5%的盐酸体积相同)。
【答案】(1)导电性
(2)无明显现象(合理即可)　　Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑　　锰>铁>铜
【解析】(1)使用铜制导线是利用铜的延展性和导电性；
(2)铜活泼性弱不和酸反应，加入酸无现象，铁和酸反应立即产生气泡，速率较慢，化学方程式为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，锰和酸反应立即产生气泡，速率较快，铁、铜、锰的金属活动性顺序(由强到弱)为锰>铁>铜。
【题型10】金属与盐溶液的反应综合
【典型例题】下列实验现象的描述中，错误的是(　　)
A.铜丝插入硫酸铝溶液中，铜丝表面有银白色固体析出
B.打开盛有浓盐酸试剂瓶的瓶塞，在瓶口上方出现大量白雾
C.硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰、放热，生成有刺激性气味的气体
D.氧化钙放入水中，液体温度升高
【答案】A
【解析】铜的活动性比铝弱，不能置换出铝，A错误；浓盐酸有挥发性，打开瓶塞时会在瓶口上方看到白雾，B正确；硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，放出热量，生成的SO2具有刺激性气味，C正确；氧化钙与水反应生成氢氧化钙时放出热量，所以温度会升高，D正确。
【举一反三1】北宋沈括在《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（硫酸铜晶体），烹胆矾则成铜，熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，下列叙述错误的是（　　）
A.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”发生反应是2Fe+3CuSO4＝Fe2（SO4）3+3Cu
B.胆矾可用于配制波尔多液
C.“烹胆矾则成铜”是化学变化
D.“信州铅山有苦泉，流以为涧”中的苦泉是混合物
【答案】A
【解析】“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，发生的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，不会生成硫酸铁，A错误；胆矾是硫酸铜晶体的俗称，和熟石灰均是配制波尔多液的原料，B正确；“烹胆矾则成铜”，发生的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有新物质生成，是化学变化，C正确；“信州铅山有苦泉，流以为涧”，苦泉中含有硫酸铜、水等物质，属于混合物，D正确。
【举一反三2】金属M与AgNO3溶液反应的化学方程式为M＋2AgNO3===M(NO3)2＋2Ag。则下列说法错误的是(　　)
A.金属M可能是铜
B.M的金属活动性比Ag强
C.该反应属于复分解反应
D.该反应前后M的化合价发生了改变
【答案】C
【解析】A项，在金属活动性顺序中，排在前边的金属能把位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。M＋2AgNO3===M(NO3)2＋2Ag，说明M在Ag前面，又是＋2价，当然可能是铜，正确。B项，M＋2AgNO3===M(NO3)2＋2Ag，说明M的金属活动性比Ag强。C项，一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，这种反应属于置换反应，错误。D项，反应前M为单质，0价，反应后M(NO3)2中M为＋2价，化合价发生了改变，正确。故选C。
【举一反三3】青海河湟谷地历史文化悠久，在互助县出土了魏晋时期的青铜艺术品玄武砚滴。
(1)青铜的硬度比纯铜 　 　。
(2)我国是最早采用湿法冶铜的国家，《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，即在CuSO4溶液中加入铁则可得到铜，该反应的化学方程式为 　 。
【答案】(1)大 　(2)Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
【解析】(1)合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，金属制成合金后，硬度变大，则青铜的硬度比纯铜大。(2)铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4===FeSO4+Cu。
【举一反三4】《梦溪笔谈》卷二十五记载“熬胆矾①铁釜②，久之亦化为铜③。”
【答案】(1)＜ 　(2)解：设所得溶液中溶质硫酸亚铁的质量为x，
Fe+CuSO4═Cu+FeSO4 减轻质量
56　　　　64　152　　　　　8
X　　　　(100 g﹣99.2 g)
x＝15.2 g
则充分反应后，所得溶液中溶质的质量分数为100%≈15.3%，
答：充分反应后，所得溶液中溶质的质量分数15.3%。
【解析】(1)铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明两种金属的金属活动性：Cu＜Fe。
【举一反三5】如图所示，向井穴板的孔穴1～3中滴加稀硫酸，4和5中滴加澄清石灰水，6中滴加CuSO4溶液。
(1)1中所得溶液的颜色为黄色，原因是生成了_________。
(2)发生置换反应的是_________(填序号)。
(3)从3、5中任选一个，写出发生反应的化学方程式____________________________________。
【答案】(1)Fe2(SO4)3
(2)3、6
(3)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑或Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
【解析】(1)1中所得溶液的颜色为黄色，原因是氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，硫酸铁溶液呈黄色。
(2)铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，这两个反应均属于置换反应。
(3)3中反应为铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，5中反应为铁粉和铜硫酸反应生成硫酸亚铁和铜，方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
【题型11】金属与酸、盐溶液反应的图像问题
【典型例题】把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中（反应关系如图甲），把金属M加入到足量的Y（NO3）2溶液中（反应关系如图乙）。据此判断四种金属的活动性顺序为（　　）
A.X＞Z＞M＞Y
B.Y＞M＞Z＞X
C.X＞Z＞Y＞M
D.Z＞X＞M＞Y
【答案】A
【解析】把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中（反应关系如图甲），Z、X能与稀盐酸反应生成氢气，Y、M不能，且完全反应时X消耗的时间短，说明反应速率快，即金属活动性X＞Z＞H＞Y、M。

展开更多......

收起↑