第八单元 金属和金属材料(期末复习专项训练)(解析版)2025-2026学年人教版九年级化学下册

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第八单元 金属和金属材料(期末复习专项训练)(解析版)2025-2026学年人教版九年级化学下册

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第八单元 金属和金属材料(期末复习专项训练)
题型1 金属材料
1.【图片金属材料识别】(2025 湖北武汉·中考真题)汉字是中华文化的瑰宝,曾书于竹帛、镂于金石、琢于盘盂。兽骨、青铜、丝绸、竹木都曾为汉字的记录载体,其中属于合金的是(  )
A.兽骨 B.青铜 C.丝绸 D.竹木
解题要点合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质,合金具有以下特点:①一定是混合物;②合金中至少有一种金属等。
2.【古代金属材料识别】(2025 广东·中考真题)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于金属材料的是(  )
A.丝绸 B.瓷器 C.玉器 D.铁器
3.【生活中金属材料识别】(2025 湖南长沙·中考真题)材料的应用贯穿人类文明。下列物品主要由金属材料制成的是(  )
A.四羊青铜方尊 B.人面鱼纹彩陶盆
C.有机人工角膜 D.高强度芳纶纸
4.【中国空间站金属材料识别】(2025 湖北·中考真题)中国空间站系统建设所使用的下列材料中,属于金属材料的是(  )
A.建造空间站使用的碳纤维复合材料
B.制造载人飞船使用的滤紫外线石英玻璃
C.制作航天服使用的聚酰胺合成纤维
D.制造火箭使用的第三代铝锂合金
题型2 金属的物理性质与用途
1.【金属的导热性】(2025 辽宁·中考真题)下列制品主要利用金属导热性的是(  )
A.铁锅 B.铜导线
C.金饰品 D.铝制易拉罐
2.【金属的延展性】(2025 河南登封市·期末)河南博物院的藏品“金缕玉衣”是我国重要的黄金文物,所用的金丝最细处仅有0.08mm,金能制成金丝是利用了其(  )
A.导电性 B.密度大 C.延展性 D.熔点高
3.【金属的物理性】(2025 江苏盐城·期末)金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用.下列性质属于金属共性的是(  )
A.硬度很大 B.有良好的导电、导热性
C.是银白色的固体 D.熔点很高
4.【金属材料的物理性质】下列有关金属材料的说法正确的是
A.在常温下金属都是银白色 B.合金中只含有金属元素
C.铁是人类使用最早的金属 D.生铁和钢是含碳量不同的铁合金
5.【灯泡中的金属物理性质】(2025 江苏苏州·中考真题)白炽灯泡的结构如图,通电后钨丝在高温下发光。生产时灯泡内可能会混入少量氧气。下列说法正确的是(  )
A.钨丝的熔点低
B.两侧的金属丝不导电
C.灯泡内填充氮气是因为其化学性质活泼
D.白炽灯工作时,红磷能消耗残留氧气
题型3 合金其及用途
1.【合金的性质】(2025 湖南邵东市·期末)下列有关金属材料的说法不正确的是(  )
A.铜和黄铜相互刻画,铜片上留有痕迹
B.不锈钢的抗腐蚀性比纯铁更好
C.焊锡比锡的熔点高
D.钢和生铁性能不同,原因为含碳量不同
解题要点根据合金比组成成分金属的硬度大、熔点低、抗腐蚀性强,钢和生铁的含碳量进行分析。
2.【合金的性质】(2025 黑龙江海伦市·期末)下列有关合金的说法错误的是(  )
A.生铁是一种合金 B.制取合金的过程属于物理变化
C.焊锡的熔点比纯锡的熔点低 D.钢比生铁的含碳量高
解题要点合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质;例如青铜是铜和锡的合金。制取合金只是将不同的金属(或金属与非金属)混合在一起,没有新物质生成,属于物理变化;合金的特性有很多,比如合金的熔点一般比其组成成分的纯金属低等。
3.【合金的特点】(2025 安徽合肥期末)种类繁多的金属材料是人类社会文明发展的重要物质基础。下列有关金属材料的说法错误的是(  )
A.合金中至少含有一种金属 B.常温下大多数金属是固体
C.生活中合金的使用比纯金属更广泛 D.多数合金的熔点高于组成它的成分金属
4.【合金钢的性质】(2025·湖南长沙·期末)2025年4月28日,长沙桥面最宽、单跨最大、桥长最长的兴联路大桥正式建成通车,下列有关大桥的主要材质——钢的说法正确的是(  )
A.钢是合金,属于金属材料 B.钢的抗腐蚀性能比铁差
C.性能优良的钢是纯净的铁 D.钢的硬度比纯铁要小
5.【合金的性质综合】下列有关金属或合金的说法正确的是(  )
①合金中至少含两种金属
②合金中的元素以化合物形式存在
③合金中一定含有金属
④黄金具有非常好的延展性,但由于非常稀缺,所以不可能大量应用于产品包装
⑤合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高,抗腐蚀性能等也更好
⑥常温下汞是液体,所以汞应该属于非金属
A.①②③⑤ B.①②④⑥ C.①③④⑤ D.③④⑤
题型4 金属与氧气的反应
1.【金的化学性质】 “金入于猛火,色不夺精光。”这句话是指黄金在强热条件下( )
A.易氧化 B.易还原 C.很稳定 D.很活泼
2.【铝的化学性质】(2025 湖北襄阳·期末)铝有很好的抗腐蚀性能是因为(  )
A.在常温下,铝不能与氧气反应
B.铝在纯氧气中燃烧,产生耀眼的白光
C.铝能够与酸溶液反应
D.常温下,铝的表面在空气中能形成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步氧化
3.【古籍中的金属性质】《天工开物 五金》关于黄金有下列记载:“凡黄金为五金之长,熔化成形之后,住世永无变更……凡金性又柔,可屈折如枝柳……凡金箔每金七厘,造方寸金一千片”。下列说法错误的是(  )
A.黄金的化学性质活泼 B.黄金的硬度较小
C.黄金制成金箔发生了物理变化 D.黄金是一种古老而珍贵的金属
题型5 金属与酸的反应
1.【金属与酸的化学反应】将等质量的X、Y、Z三种金属分别加入到足量等浓度的稀盐酸中,只有X表面有气泡产生;再把金属Z加入到溶液中,观察到有固体析出。据此判断三种金属的活动性顺序为
A.Z>X>Y B.X>Z>Y C.X>Y>Z D.Y>Z>X
3.【金属与酸的化学综合反应】(2025·陕西西安·期末)已知一包镁粉中含有两种杂质,小明同学取2.4g该粉末,向其中加入足量的稀硫酸,充分反应后得到0.2g氢气,则该样品中的杂质可能是(  )
A.铁和锌 B.铝和锌 C.锌和铜 D.铁和铜
3.【混合金属与酸的化学反应】(2025 福建福州·期末)某金属混合物由锌、镁、铝三种金属中的两种或三种组成,9.8g该金属混合物与一定量稀盐酸恰好完全反应,将反应后的溶液蒸发结晶,得到24g固体,则该金属混合物中一定含有的金属是(  )
A.锌 B.镁 C.铝 D.无法确定
解题要点金属活动性顺序中,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。
4.【金属与酸的化学反应的传感器】(2025 江苏盐城·期末)室温时,利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲,压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是(  )
A.根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B.曲线①的压强上升比曲线②高,说明①产生H2总量更多
C.曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
D.反应结束后Zn一定有剩余
题型6 金属与酸反应的图像问题
1.【金属与酸的化学反应单个图像】(2025·河北邢台·期末)向盛有一定质量的锌的烧杯中滴加稀盐酸,反应过程中相关量y与稀盐酸体积的关系如图所示,则y可以表示(  )
A.氢气的质量 B.物质的总质量
C.水的质量 D.溶液中氯化锌的溶质质量分数
2.【多种金属与酸的化学反应的图像】(2025春 黑龙江大庆期末)现将等质量且形状相同的甲、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,产生氢气的质量随反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2)。
A.相对原子质量;丙<乙<甲 B.金属活动性:丙<甲<乙
C.消耗硫酸的质量:甲<乙<丙 D.甲、乙、丙可能分别是锌、铁、镁
3.【多种金属与酸的化学反应的图像】(2025 河南郑州·期末)将等质量的铁、锌、铜三种金属与足量的稀盐酸反应,下列图示正确的是(  )
A. B.
C. D.
4.【金属与酸化学反应的生产氢气的图像】分别向足量的金属镁、锌的烧杯中加入一定量的相同的稀盐酸,(横坐标表示反应时间,纵坐标表示氢气质量)下列图像关系中正确的是
A.B.C. D.
5.【多种金属与酸的化学反应的图像】(2025 湖北潜江·期末)向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末,同时加入质量分数相同的100g稀盐酸,充分反应。反应的有关图像错误的是(  )
A. B.
C. D.
解题要点根据金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素,若消耗盐酸相同,则生成氢气质量相同,消耗的金属的质量为Fe>Mg>Al,金属活动性为Mg>Al>Fe。
题型7 金属活动性强弱的探究
1.【金属与盐溶液化学反应的实验】(2025 辽宁鞍山·期末)通过实验可以验证物质的性质。下列试剂中,不能验证铁、铜的金属活动性顺序的是(  )
A.稀硫酸 B.硫酸钾溶液
C.硫酸铜溶液 D.硫酸亚铁溶液
2.【金属与盐溶液化学反应的活动性检验】(2025 山东威海·中考真题)欲探究Mg、Cu、Ag的金属活动性顺序,仅用组内试剂无法实现的是(  )
A.Mg、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液 B.Mg、Cu、Ag、稀硫酸
C.Mg、Ag、CuSO4溶液 D.Cu、MgSO4溶液、AgNO3溶液
解题要点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。
3.【金属与盐溶液化学反应的活动性探究】(2025 江苏徐州·期末)人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱,用如图装置进行实验。下列说法不正确的是(  )
A.实验前需要打磨金属片,除去表面的氧化膜
B.若向甲、乙试管加入稀盐酸,只有锌片表面能产生气泡
C.若向乙试管加入ZnSO4溶液,能得出锌的金属活动性比铜强
D.若向甲、乙试管加入AgNO3溶液,能得出三种金属的活动性:Zn>Cu>Ag
解题要点根据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。
4.【金属与盐溶液化学反应的活动性探究】(2025 无锡)利用如图所示装置探究金属的活动性顺序。实验步骤如下:
步骤1:在试管①和②中分别加入等体积10%的稀盐酸,向两个直角导管中分别滴入等量红色水,标记水的高度;
步骤2:向试管①和②中分别投入均过量的镁条和锌粒各0.5g,同时套上小气球;
步骤3:红色水面上升高度稳定后,记录水面上升的高度见表。
如表:红色水面上升的高度
金属 红色水面上升的高度/cm
镁条 4.5
锌粒 1.2
(1)写出镁与稀盐酸反应的化学方程式:    。
(2)实验时,观察到试管①和②的管口处气球均变大,气球变大的原因是:①    ;②    。
(3)反应结束后,冷却至室温。两侧气球体积相同,原因是   。
(4)实验结论:镁的金属活动性比锌强。得出该结论的依据是     。
题型8 金属活动性强弱的判断
1.【金属活动性强弱的判断】(2025 山东威海·中考真题)欲探究Mg、Cu、Ag的金属活动性顺序,仅用组内试剂无法实现的是(  )
A.Mg、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液 B.Mg、Cu、Ag、稀硫酸
C.Mg、Ag、CuSO4溶液 D.Cu、MgSO4溶液、AgNO3溶液
2.【金属活动性强弱的推理】(2025 广西柳州期末)现有X、Y、Z三种金属,其中只有金属X常温下易与氧气反应:把金属Y、Z分别放入CuSO4溶液中,只有金属Y表面析出红色固体。下列推测合理的是(  )
A.金属X可能是铜 B.金属Z可能是铁
C.Y放入Z的化合物溶液中有固体析出 D.金属活动性由强至弱依次为Y、Z、X
3.【金属活动性强弱的判断】(2025 湖南长沙·期末)下面对金属的利用不是由金属活动性决定的是(  )
A.用铁回收含银废液中的银 B.用锌与稀硫酸反应制取氢气
C.古代金银制品能保存至今 D.用铝合金制造飞机
解题要点在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸发生置换反应,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来。
4.【金属活动性强弱的判断】(2025 陕西西安·期末)化学兴趣小组利用置换反应来判断Fe、M、N三种金属的活动性顺序,设计了下图所示的5种方案。下列说法正确的是(  )
A.若方案①能反应,则方案③一定能反应
B.仅凭方案②,无法确定N与Fe的活动性顺序
C.结合方案④、⑤,一定能够判断M和N的活动性
D.若方案②、④均不能反应,则活动性:N>Fe>M
题型9 金属与盐溶液的反应
1.【金属与盐溶液的反应】(2025 山东德州·期末)小聪同学利用如图所示装置探究金属的活动性强弱。一段时间后,观察到铜片表面有银白色固体析出,溶液逐渐变为蓝色,则X溶液可能是(  )
A.ZnSO4溶液 B.AlCl3溶液 C.AgNO3溶液 D.MgCl2溶液
解题要点在金属活动性顺序表中,位于前面的金属能把位于它后面的金属从其盐溶液中置换出来,所以可以根据它们的金属活动性顺序及其应用来进行解答。
2.【金属与盐溶液的反应分析】(2025 江西南昌·期末)向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量Zn粉充分反应。下列说法正确的是(  )
A.若反应后溶液为蓝色,则反应前后溶液质量可能不变
B.若反应后溶液为无色,则锌一定过量
C.若取反应后溶液滴加稀盐酸白色沉淀生成,则过滤出的固体中一定含有银和铜
D.若过滤出的固体中加入稀盐酸有气体生成,则滤液中最多含有2种溶质
解题要点根据金属活动性顺序Zn>H>Cu>Ag,向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,等硝酸银完全消耗后,再和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜进行分析。
3.【金属与盐溶液的反应成分的分析】(2025 安徽安庆·期末)向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应后,过滤。下列说法正确的是(  )
A.若滤渣中只有一种金属,滤液中一定含有AgNO3
B.若滤渣中有两种金属,滤液中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2
C.若滤液中有Cu(NO3)2和Zn(NO3)2,则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生
D.若滤液中只有Zn(NO3)2,则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
解题要点金属活动性顺序为Zn>Cu>Ag,向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量锌粉,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜。
4.【金属与盐溶液的反应成分的分析】(2025 江苏宿迁·中考真题)将一定量的镁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应后,过滤,观察到滤液仍为蓝色。下列说法正确的是(  )
A.滤液中一定含有硝酸镁、硝酸铜,一定没有硝酸银
B.滤渣中一定含有银和铜,一定没有镁
C.所得滤液的质量一定小于原混合溶液的质量
D.向滤液中加入稀盐酸,一定产生白色沉淀
解题要点根据金属活动性顺序为Mg>Cu>Ag,将一定量的镁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,镁优先与AgNO3反应生成硝酸镁和银,AgNO3反应完,若还有镁粉,镁才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸镁和铜。
题型10 金属与盐溶液反应图像问题
1.【单个金属与盐溶液的反应的图像】(2025广东 雷州市·期末)向一定质量的Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉。反应过程中溶质Cu(NO3)2的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.a点时,溶液的总质量与反应前总质量相等
B.b点时,溶液为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液
C.c点时,溶液呈无色
D.d点时,过滤所得滤渣为Zn、Cu、Ag的混合物
解题要点金属活动性:Zn>Cu>Ag,向一定质量的硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入锌粉,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,待硝酸银完全反应后,锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。
2.【单个金属与盐溶液的反应的图像】向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉,溶液质量随反应时间的变化情况如图所示,下来说法正确的是(  )
A.AB段反应化学方程式:Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2
B.图中B点溶液中含有的溶质有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
C.BC段反应过程中生成的固体质量大于加入固体锌的质量
D.图中C点溶液中含有的溶质有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
解题要点根据金属活动性顺序为Zn>Cu>Ag,向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜。
3.【金属与盐溶液的反应的图像】(2025 湖北武汉江岸区·期末)往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.bc段(不含两端点)析出的金属是Fe
B.c点对应溶液中含有溶质为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2
C.若bc段和cd段中析出固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为m1和m2,m1>m2
D.ab段(不含两端点)对应溶液中含有的溶质为Zn(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2
解题要点往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,反应后固体质量增大,再和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,反应后固体质量减小,后和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁,反应后固体质量减小。
4.【金属与盐溶液的反应的图像】(2025 山东潍坊中考)(多选)向一定质量的MgCl2、FeCl2和CuCl2混合溶液中加入Zn粉,过滤后,再向滤渣中加入稀硫酸,反应过程中部分生成物的质量与加入锌粉或稀硫酸的质量的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.从O点到a点,溶液的质量不断增大 B.c点对应的溶液中只含一种溶质
C.与稀硫酸反应的锌粉的质量是5.6g D.b点固体与d点对应溶液中的固体组成不同
题型11 滤渣滤液问题
1.【金属与盐溶液的反应的成分分析】(2025 陕西·中考真题)将一定量铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质的溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。则下列说法正确的是(  )
A.若滤液中有AgNO3,则滤渣中一定没有Cu、Ag
B.若滤渣成分为Cu、Ag、Fe,则滤液中溶质只有一种
C.若滤渣成分为Cu、Ag,则滤液中一定有Fe(NO3)3
D.若滤液中有Cu(NO3)2,则滤渣中加入稀硫酸一定会有气泡产生
解题要点将一定量铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质的溶液中,铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,后和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜。
2.【金属与盐溶液的反应的成分分析】(2025 陕西·中考真题)将一定量铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质的溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。则下列说法正确的是(  )
A.若滤液中有AgNO3,则滤渣中一定没有Cu、Ag
B.若滤渣成分为Cu、Ag、Fe,则滤液中溶质只有一种
C.若滤渣成分为Cu、Ag,则滤液中一定有Fe(NO3)3
D.若滤液中有Cu(NO3)2,则滤渣中加入稀硫酸一定会有气泡产生
3.【金属与盐溶液的反应的成分分析】(2025 河北唐山·期末)向Cu(NO3)2溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属,充分反应后过滤,得到无色滤液和滤渣。一定发生反应的化学方程式为     ;向滤渣中加入一定量的稀盐酸,有气泡产生,滤渣中一定有     (填化学式,下同),滤液中可能含有的溶质是   。
4.【金属与盐溶液的反应的成分分析】(2025 山东济宁·中考真题)将一定质量Zn(NO3)2和AgNO3的混合溶液,按如图所示进行实验,现象如图中所述:
分析图中信息进行判断,下列说法合理的是(  )
A.滤渣中可能含有单质Zn
B.滤渣中一定含有单质Ag、Fe
C.滤渣的质量一定小于ag
D.滤液中一定含有Mg2+、Fe2+,可能含有Zn2+
解题要点金属活动性顺序中,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。
5.【金属与盐溶液的反应的成分分析】(2025 绥化)将ag金属Zn放入Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣、滤液。
(1)若滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤渣的成分是     (填化学式)。
(2)若滤液呈蓝色,则滤液中可能含有的溶质是     (填化学式)。
(3)若滤渣的质量仍为ag,则滤渣的组成有     种情况。
解题要点根据金属活动性顺序为Zn>Cu>Ag,将ag金属Zn放入Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,进行分析解答。
6.【金属与盐溶液的反应的成分分析】(2025 黑龙江绥化·中考真题)将ag金属Zn放入Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣、滤液。
(1)若滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤渣的成分是     (填化学式)。
(2)若滤液呈蓝色,则滤液中可能含有的溶质是     (填化学式)。
(3)若滤渣的质量仍为ag,则滤渣的组成有     种情况。
题型12 金属的冶炼
1.【一氧化碳与氧化铁的反应】(2025 河南周口·期末)用如图所示的微型实验装置进行一氧化碳还原氧化铁的实验。下列说法中不正确的是(  )
A.开始时应先通入一氧化碳,后预热玻璃管 B.实验中A处粉末由红色逐渐变为黑色
C.生成的铁和二氧化碳的质量比为14:11 D.B处的澄清石灰水变浑浊
2.【一氧化碳与氧化铁的反应】(2025 山东泰安·期末)如图所示是模拟工业炼铁的化学反应装置,以下说法错误的是(  )
A.实验中玻璃管里粉末由红色逐渐变成黑色,且石灰水变浑浊
B.工业炼铁的原理是:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,其中CO做还原剂
C.反应前后Fe元素的化合价由+3价变为0价
D.开始时应先预热玻璃管,然后集中在氧化铁下方加热,再通入一氧化碳
4.【古籍中的冶炼金属】((2025 四川成都·期末)《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”,处于当时世界领先地位,是现代冶金工艺的雏形。其流程图如右所示,下列说法错误的是(  )
A.熔炼过程中,赤铁矿与一氧化碳在反应的化学方程式为
B.通过搅拌向生铁中“充氧”可降低生铁的含碳量,此过程体现了氧气的氧化性
C.“黑色湿泥”(有效成分为磷酸铁FePO4),可加快反应速率,磷酸铁属于酸
D.不能用铁桶配制波尔多液,主要原因是Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
5.【古籍中的冶炼金属】(据《天工开物》记载我国古代以炉甘石(主要成分是ZnCO3)来升炼倭铅(即锌),其原理如图2。已知锌的熔点420℃、沸点906℃。则下列说法不正确的是(  )
A.升炼倭铅过程包含分解反应和氧化还原反应 B.“锌火”是锌蒸气和一氧化碳在空气的燃烧
C.“泥封”的目的是为了防止得到的锌被氧化 D.冶炼时锌变为蒸气在兜室冷凝为固体
6.【冶炼钢铁】((2025 广东广州·期末)图1是模拟工业炼铁实验,图2是工业炼铁的主要设备高炉。
(1)图1中①处硬质玻璃管中的现象是    ,②处试管中反应的化学方程式为    ,③处酒精灯的作用是    。
(2)下列实验步骤的先后顺序为    (填序号),原因是    。
①点燃酒精喷灯,给硬质玻璃管加热②通入一氧化碳
(3)图1反应结束时,熄灭酒精喷灯,停止加热,  后停止通入一氧化碳。
(4)在高炉中发生了如图3的一系列化学反应:
其中反应②的化学方程式为   。
(5)通过高炉炼得的铁为生铁,生铁属于    (选填“混合物”、“纯净物”)。
题型13 炼铁的相关计算
1.【冶炼钢铁的计算】某钢铁厂每天消耗1000t含氧化铁76%的赤铁矿石,该厂理论上可炼得日产含杂质5%的生铁质量为多少?(高炉炼铁的原理为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2)
2.【铁矿石的计算】铁矿石质量的高低,严重影响钢铁冶炼的质量和生产,其中含硫量是衡量铁矿石质量的指标之一、炼铁过程中矿石中的硫转化为二氧化硫,会造成空气污染。遵义市一0六地质大队科研人员对某批次铁矿石(含60%Fe2O3)的含硫量进行了测定,测定结果为0.1%。某工厂欲用该批次铁矿石200t炼铁(冶炼原理:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2)。
(1)该工厂在冶炼该批次铁矿石时,需处理二氧化硫的质量约为    t。
(2)请计算该工厂理论上可获得的铁的质量(写出计算过程)。
3.【金属的相关的计算】(2025·天津·中考真题)金属及金属材料具有广泛用途。
(1)铜能被加工成厚度仅为7μm的超薄铜箔,说明铜具有良好的     (填“延展性”或“导电性”)。
(2)炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁在高温下反应,其化学方程式为     。
(3)将一定量的铁粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤渣的成分为     (填化学式)。
(4)铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数,现将4.8g的铝镁合金与足量稀硫酸充分反应,生成0.5g氢气。该合金中铝的质量分数为     。
题型14 金属锈蚀的探究
1.【铁锈蚀的探究】(2025 湖北潜江·期末)通过实验探究铁锈蚀的条件,下列说法不正确的是(  )
A.①②中使用的蒸馏水是经过煮沸的,目的是除去水中的氧气
B.对比①和③可以得出铁生锈的条件是与氧气接触
C.①中生锈最明显的地方是乙处
D.探究过程使用了控制变量法
2.【铜锈蚀的探究】(2025 重庆九龙坡区·期末)铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3。为探究铜生锈的条件,小明用四根相同的铜丝做以下实验,实验后只有试管甲里的铜出现锈迹,其他试管中均无明显变化。下列说法不正确的是(  )
A.根据铜锈的组成,可以推测铜生锈可能是铜与空气中O2、CO2和H2O的共同作用
B.得出“铜生锈和O2有关”这一结论,依据的两组实验是“甲和乙”
C.为了得到正确的实验结论,试管丁的物质X是“干燥的O2、CO2的混合气体”
D.若将甲管中的蒸馏水改为海水,则铜丝生锈会更严重
3.【铁锈蚀的探究】(2025 广东惠州·期末)为探究铁生锈的条件设计实验如图,下列说法错误的是(  )
A.试管B应加入煮沸后迅速冷却的蒸馏水
B.试管A、E和F对应的铁钉一段时间后生锈
C.对比试管E和F可说明食盐能加快铁钉生锈
D.对比试管A和C,可推知铁生锈需要与水接触
解题要点铁与水和氧气同时接触时容易生锈,因此隔绝水和氧气可以防止铁制品生锈。防止金属生锈的方法很多,例如给金属涂一层油漆,给金属镀一层金属,把金属制成合金,给金属烤蓝等,都可以达到防止金属生锈的目的。
4.【铁锈蚀的探究装置】(2025 湖南长沙·期末)某化学学习小组为探究铁生锈条件,利用三个表面已打磨干净的铁片进行如图所示实验,下列说法不正确的是(  )
A.一段时间后,观察到乙中铁片表面出现红色固体
B.b、c红墨水液面降低,a、d液面升高
C.乙、丙中使用煮沸的蒸馏水,目的是除去水中的氧气
D.该实验能说明铁生锈与水和氧气有关
5.【铁锈蚀的探究】(2024吉林长春·中考真题)实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置,约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进,使出现明显现象的时间缩短至5﹣10分钟,改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。
(1)图1实验中,对比    (填序号)可知,铁生锈与氧气有关。
(2)图2实验中,证明铁生锈与水有关的现象为    。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是    。
(4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间,但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处
    (答一条即可)。
题型15 金属锈蚀的防护
1.【铁锈蚀的的防护】(2025 广西·中考真题)下列对铁片的处理方式中,容易导致其生锈的是(  )
A.在表面喷漆 B.制成不锈钢
C.在表面涂油 D.泡在海水中
2.【铁锈蚀与保护】(2024 辽宁·中考真题)下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是(  )
A.铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀 B.将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C.锈蚀的铁制品没有任何利用价值 D.铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
3.【铁锈蚀的的防护】(2025 上海静安区·期末)铁是我们最常见的金属。下列有关铁的说法正确的是(  )
A.铁在干燥的空气中不易生锈,说明铁不与氧气反应
B.将铁制品表面镀铬可以防止生锈,因为铬的金属活动性比铁弱
C.铁在潮湿的空气中容易生锈,生成主要成分为FeO的红褐色固体
D.自行车链条涂油防锈,其原理是隔绝了氧气和水
4.【铁锈蚀的的防护】(2025 辽宁营口·期末)保护金属资源的措施之一是防止金属腐蚀。下列措施不能防止铁制品生锈的是(  )
A.镀一层耐腐蚀金属 B.存放在潮湿的空气中
C.在表面涂油 D.涂防锈漆
题型16 金属资源的保护与利用
1.【金属资源的利用】(2025·江苏苏州·中考真题)在垃圾分类中,空的铝质易拉罐应属于(  )
A.可回收物 B.有害垃圾 C.厨余垃圾 D.其他垃圾
2.【金属资源的利用与保护】(2025 广西柳州·期末)广西有丰富的金属矿产资源。下列有关金属资源的利用和保护不正确的是(  )
A.将铁制品放在潮湿的空气里 B.在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈
C.废旧金属回收利用可以节约金属资源 D.有计划、合理地开采矿物
3.【金属资源的利用与保护】下列做法的主要目的与保护金属资源无关的是(  )
A.回收易拉罐 B.用昂贵的碳素纤维替代金属造赛车
C.给铁制品刷油漆 D.自来水管用塑料管材替代铁管
答案和解析
题型1 金属材料
1.【图片金属材料识别】(2025 湖北武汉·中考真题)汉字是中华文化的瑰宝,曾书于竹帛、镂于金石、琢于盘盂。兽骨、青铜、丝绸、竹木都曾为汉字的记录载体,其中属于合金的是(  )
A.兽骨 B.青铜 C.丝绸 D.竹木
【答案】B
【解析】A、兽骨是用动物骨骼制成的,不属于合金,故选项错误。
B、青铜是铜的合金,故选项正确。
C、丝绸是用蚕丝制成的,属于天然材料,故选项错误。
D、竹木属于天然材料,故选项错误。
故选:B。
解题要点合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质,合金具有以下特点:①一定是混合物;②合金中至少有一种金属等。
2.【古代金属材料识别】(2025 广东·中考真题)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于金属材料的是(  )
A.丝绸 B.瓷器 C.玉器 D.铁器
【答案】D
【解析A、丝绸是用蚕丝制成的,属于天然材料,故选项错误。
B、瓷器是用瓷土烧制而成的,属于无机非金属材料,故选项错误。
C、玉器是用玉石制成的,属于无机非金属材料,故选项错误。
D、铁器是用纯铁或铁合金制成的,属于金属材料,故选项正确。故选:D。
3.【生活中金属材料识别】(2025 湖南长沙·中考真题)材料的应用贯穿人类文明。下列物品主要由金属材料制成的是(  )
A.四羊青铜方尊 B.人面鱼纹彩陶盆
C.有机人工角膜 D.高强度芳纶纸
【答案】A
【解析A、四羊青铜方尊是用青铜制成的,青铜是铜的合金,属于金属材料,故选项说法正确。
B、人面鱼纹彩陶盆是用泥土烧制而成的,属于无机非金属材料,故选项错误。
C、有机人工角膜是用有机高分子材料制成的,故选项错误。
D、高强度芳纶纸是用芳纶制成的,芳纶是合成纤维的一种,属于合成材料,故选项错误。故选:A。
4.【中国空间站金属材料识别】(2025 湖北·中考真题)中国空间站系统建设所使用的下列材料中,属于金属材料的是(  )
A.建造空间站使用的碳纤维复合材料
B.制造载人飞船使用的滤紫外线石英玻璃
C.制作航天服使用的聚酰胺合成纤维
D.制造火箭使用的第三代铝锂合金
【答案】D
【解析A、碳纤维复合材料属于复合材料,故选项错误。
B、石英玻璃是用石英制成的,属于无机非金属材料,故选项错误。
C、聚酰胺合成纤维是合成纤维的一种,属于合成材料,故选项错误。
D、铝锂合金属于合金的一种,属于金属材料,故选项正确。故选:D。
题型2 金属的物理性质与用途
1.【金属的导热性】(2025 辽宁·中考真题)下列制品主要利用金属导热性的是(  )
A.铁锅 B.铜导线
C.金饰品 D.铝制易拉罐
【答案】A
【解析A、铁锅,主要利用金属的导热性,故选项正确。
B、铜导线,利用了铜的导电性,故选项错误。
C、金饰品,利用了金具有很好的金属光泽、化学性质非常稳定等性质,故选项错误。
D、铝制易拉罐,利用了其密度小、抗腐蚀性好等性质,故选项错误。故选:A。
2.【金属的延展性】(2025 河南登封市·期末)河南博物院的藏品“金缕玉衣”是我国重要的黄金文物,所用的金丝最细处仅有0.08mm,金能制成金丝是利用了其(  )
A.导电性 B.密度大 C.延展性 D.熔点高
【答案】C
【解析】A、导电性主要与金能否传导电流相关,制成金丝与传导电流没有直接关系,故A选项错误;
B、密度大体现的是金的质量和体积的关系,与金制成金丝这一现象无关,故B选项错误;
C、金能制成金丝,正是利用了金具有良好的延展性,可以被拉成很细的丝,故C选项正确;
D、熔点高与金能否制成细丝没有关联,故D选项错误;故选:C。
3.【金属的物理性】(2025 江苏盐城·期末)金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用.下列性质属于金属共性的是(  )
A.硬度很大 B.有良好的导电、导热性
C.是银白色的固体 D.熔点很高
【答案】B
【解析】A、硬度大不是金属的共性,如钠的硬度较小,故选项错误。
B、金属都具有良好的导电、导热性,属于金属共性,故选项正确。
C、都是银白色的固体不是金属的共性,如铜是紫红色固体,故选项错误。
D、熔点很高不是金属的共性,如钠的熔点较低,故选项错误。故选:B。
4.【金属材料的物理性质】下列有关金属材料的说法正确的是
A.在常温下金属都是银白色 B.合金中只含有金属元素
C.铁是人类使用最早的金属 D.生铁和钢是含碳量不同的铁合金
【答案】D
【解析】常温下,大多数金属呈银白色,但铜呈红色,金呈黄色,A错误;合金是在某种金属中加热熔合某些其他金属或非金属,而形成的具有金属特性的物质,B错误;铜是人类使用最早的金属,铁是目前使用量最多的金属,C错误;生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金,生铁中的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,D正确。
5.【灯泡中的金属物理性质】(2025 江苏苏州·中考真题)白炽灯泡的结构如图,通电后钨丝在高温下发光。生产时灯泡内可能会混入少量氧气。下列说法正确的是(  )
A.钨丝的熔点低
B.两侧的金属丝不导电
C.灯泡内填充氮气是因为其化学性质活泼
D.白炽灯工作时,红磷能消耗残留氧气
【答案】D
【解析A.钨丝的熔点高,这样才能在高温下工作而不熔化,故A错误;
B.两侧的金属丝是导电的,它们的作用是连接电源和钨丝,故B错误;
C.灯泡内填充氮气是因为其化学性质不活泼,可以防止钨丝氧化,故C错误;
D.白炽灯工作时,红磷能与残留的氧气反应生成五氧化二磷,从而消耗残留氧气,D正确。故选:D。
题型3 合金其及用途
1.【合金的性质】(2025 湖南邵东市·期末)下列有关金属材料的说法不正确的是(  )
A.铜和黄铜相互刻画,铜片上留有痕迹
B.不锈钢的抗腐蚀性比纯铁更好
C.焊锡比锡的熔点高
D.钢和生铁性能不同,原因为含碳量不同
【答案】C
【解析】A、黄铜是铜的合金,合金的硬度大于纯金属的硬度,所以铜和黄铜相互刻画,铜片上留有痕迹,故A说法正确;
B、不锈钢不易生锈,而纯铁在有水和氧气并存时易生锈,故不锈钢的耐腐蚀性强于纯铁,故B说法正确;
C、焊锡是一种合金,其熔点比组成它的锡、铅的熔点都要低,故B说法错误;
D、生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金,钢是含碳量为0.03%~2%的铁合金,因为含碳量不同,所以性能不同,故D说法正确。故选:C。
解题要点根据合金比组成成分金属的硬度大、熔点低、抗腐蚀性强,钢和生铁的含碳量进行分析。
2.【合金的性质】(2025 黑龙江海伦市·期末)下列有关合金的说法错误的是(  )
A.生铁是一种合金 B.制取合金的过程属于物理变化
C.焊锡的熔点比纯锡的熔点低 D.钢比生铁的含碳量高
【答案】D
【解析】A.生铁是含碳量大于 2% 的铁碳合金,故A正确;
B.制取合金是将不同的金属(或金属与非金属)混合在一起,没有新物质生成,属于物理变化,故B正确;
C.焊锡是锡铅合金,其熔点比纯锡的熔点低,故C正确;
D.钢的含碳量为 0.03%﹣2%,生铁的含碳量大于 2%,所以钢比生铁的含碳量低,故D错误;故选:D。
解题要点合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质;例如青铜是铜和锡的合金。制取合金只是将不同的金属(或金属与非金属)混合在一起,没有新物质生成,属于物理变化;合金的特性有很多,比如合金的熔点一般比其组成成分的纯金属低等。
3.【合金的特点】(2025 安徽合肥期末)种类繁多的金属材料是人类社会文明发展的重要物质基础。下列有关金属材料的说法错误的是(  )
A.合金中至少含有一种金属 B.常温下大多数金属是固体
C.生活中合金的使用比纯金属更广泛 D.多数合金的熔点高于组成它的成分金属
【答案】D
【解析】A、合金是金属和金属、金属和非金属组成的混合物,所以合金中至少含有一种金属,A正确;
B、常温下大多数金属时固体,故B正确;
C、生活中合金的使用比纯金属更广泛,故C正确;
D、合金比组成它的纯金属硬度大,熔点低,故D错误。故选:D。
4.【合金钢的性质】(2025·湖南长沙·期末)2025年4月28日,长沙桥面最宽、单跨最大、桥长最长的兴联路大桥正式建成通车,下列有关大桥的主要材质——钢的说法正确的是(  )
A.钢是合金,属于金属材料 B.钢的抗腐蚀性能比铁差
C.性能优良的钢是纯净的铁 D.钢的硬度比纯铁要小
【答案】A
【解析】A、钢是由铁和碳组成的合金,属于金属材料,故A正确;
B、钢的抗腐蚀性能通常比纯铁更好,故B错误;
C、性能优良的钢源于其合金成分,纯净的铁是纯金属,故C错误;
D、合金的硬度通常高于其组成金属,钢的硬度比纯铁要大,故D错误。故选:A。
5.【合金的性质综合】下列有关金属或合金的说法正确的是(  )
①合金中至少含两种金属
②合金中的元素以化合物形式存在
③合金中一定含有金属
④黄金具有非常好的延展性,但由于非常稀缺,所以不可能大量应用于产品包装
⑤合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高,抗腐蚀性能等也更好
⑥常温下汞是液体,所以汞应该属于非金属
A.①②③⑤ B.①②④⑥ C.①③④⑤ D.③④⑤
【答案】D
【解析】①合金中至少含1种金属,是因为合金是金属和金属或非金属熔合而成具有金属特性的混合物,该选项说法不正确;②合金中的元素以单质形式存在,该选项说法不正确;③合金中一定含有金属,该选项说法正确;④黄金具有非常好的延展性,但由于非常稀缺,所以不可以大量应用于产品包装,该选项说法正确;⑤合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高,某些合金的抗腐蚀性能等也更好,该选项说法正确;⑥汞属于金属,该选项说法不正确。故选D。
题型4 金属与氧气的反应
1.【金的化学性质】 “金入于猛火,色不夺精光。”这句话是指黄金在强热条件下( )
A.易氧化 B.易还原 C.很稳定 D.很活泼
【答案】C
【解析】金入于猛火,色不夺精光,是指金的化学性质非常稳定,即使在非常高的温度下,也不与其他物质反应,颜色也不会发生变化,故选C。
2.【铝的化学性质】(2025 湖北襄阳·期末)铝有很好的抗腐蚀性能是因为(  )
A.在常温下,铝不能与氧气反应
B.铝在纯氧气中燃烧,产生耀眼的白光
C.铝能够与酸溶液反应
D.常温下,铝的表面在空气中能形成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步氧化
【答案】D
【解析】通常情况下铝很耐腐蚀,这是因为铝在常温下与空气中的氧气发生化学反应,使铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜从而阻止了内部的铝进一步氧化,使铝有很好的抗腐蚀性。故选D。
3.【古籍中的金属性质】《天工开物 五金》关于黄金有下列记载:“凡黄金为五金之长,熔化成形之后,住世永无变更……凡金性又柔,可屈折如枝柳……凡金箔每金七厘,造方寸金一千片”。下列说法错误的是(  )
A.黄金的化学性质活泼 B.黄金的硬度较小
C.黄金制成金箔发生了物理变化 D.黄金是一种古老而珍贵的金属
【答案】A
【解析】A、“住世永无变更”说明黄金的化学性质不活泼,故错误;B、“凡金性又柔,可屈折如枝柳”说明黄金的硬度小,故正确;C、黄金制成金箔过程中,没有新物质生成,属于物理变化,故正确;D、黄金是一种古老而珍贵的金属,故正确。
故选:A。
题型5 金属与酸的反应
1.【金属与酸的化学反应】将等质量的X、Y、Z三种金属分别加入到足量等浓度的稀盐酸中,只有X表面有气泡产生;再把金属Z加入到溶液中,观察到有固体析出。据此判断三种金属的活动性顺序为
A.Z>X>Y B.X>Z>Y C.X>Y>Z D.Y>Z>X
【答案】B
【解析】将等质量的 X、Y、Z 三种金属分别加入到足量等浓度的稀盐酸中,只有 X 表面有气泡产生,说明 X 的活动性强于 Y 和 Z;把金属 Z 加入到 YNO 溶液中,观察到有固体析出,说明 Z 能置换出 Y,Z 的活动性强于 Y。综上,三种金属的活动性顺序为:X>Z>Y。故选B。
3.【金属与酸的化学综合反应】(2025·陕西西安·期末)已知一包镁粉中含有两种杂质,小明同学取2.4g该粉末,向其中加入足量的稀硫酸,充分反应后得到0.2g氢气,则该样品中的杂质可能是(  )
A.铁和锌 B.铝和锌 C.锌和铜 D.铁和铜
【答案】B
【解析】由分析可知,2.4g的锌与稀硫酸完全反应生成氢气的质量小于0.2g,2.4g的铁与稀硫酸完全反应生成氢气的质量小于0.2g,则该样品中的杂质不可能是铁和锌,故选项错误。由分析可知,2.4g的锌与稀硫酸完全反应生成氢气的质量小于0.2g,2.4g的铝与稀硫酸完全反应生成氢气的质量大于0.2g,则该样品中的杂质可能是铝和锌,故选项正确。由分析可知,2.4g的锌与稀硫酸完全反应生成氢气的质量小于0.2g,而铜和稀硫酸不反应,则样品中的杂质不可能是锌和铜,故选项错误。由分析可知,2.4g的铁与稀硫酸完全反应生成氢气的质量小于0.2g,而铜和稀硫酸不反应,则样品中的杂质不可能是铁和铜,故选项错误。故选B。
3.【混合金属与酸的化学反应】(2025 福建福州·期末)某金属混合物由锌、镁、铝三种金属中的两种或三种组成,9.8g该金属混合物与一定量稀盐酸恰好完全反应,将反应后的溶液蒸发结晶,得到24g固体,则该金属混合物中一定含有的金属是(  )
A.锌 B.镁 C.铝 D.无法确定
【答案】A
【解析】①设9.8g锌与稀盐酸完全反应生成氯化锌的质量为x。
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
65 136
9.8g x

x≈20.5g
②设9.8g镁与稀盐酸完全反应生成氯化镁的质量为y。
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
24 95
9.8g y

y≈38.8g
③设9.8g铝与稀盐酸完全反应生成氯化铝的质量为z。
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
54 267
9.8g z

z≈48.5g
综上,9.8g锌与稀盐酸完全反应生成氯化锌的质量为20.5g<24g;9.8g镁与稀盐酸完全反应生成氯化镁的质量为38.8g>24g;9.8g铝与稀盐酸完全反应生成氯化铝的质量为48.5g>24g;若9.8g金属混合物与稀盐酸恰好完全反应,将反应后的溶液蒸发结晶,得到24g固体,那么该金属混合物中一定含有锌,可能是锌、镁混合物,也可能是锌、铝混合物,还可能是锌、镁、铝混合物。故选:A。
解题要点金属活动性顺序中,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。
4.【金属与酸的化学反应的传感器】(2025 江苏盐城·期末)室温时,利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲,压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是(  )
A.根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B.曲线①的压强上升比曲线②高,说明①产生H2总量更多
C.曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
D.反应结束后Zn一定有剩余
【答案】A
【解析】A、镁、锌都能与稀盐酸反应生成氢气,根据图乙随着反应的进行,曲线①、曲线②的压强都是先增大,后小幅下降,可推测两个反应过程中都有热量放出,故A正确;
B、根据图乙,曲线①、曲线②最后压强相等,说明两者产生的氢气质量相等,故B错误;
C、镁的活动性比锌强,则曲线①是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线,故C错误;
D、最终压强相等,说明反应后生成氢气质量相等,生成氢气质量相等时,消耗镁、锌的质量比是24:65,因此镁片一定有剩余,而锌片不一定有剩余,故D错误;故选:A。
题型6 金属与酸反应的图像问题
1.【金属与酸的化学反应单个图像】(2025·河北邢台·期末)向盛有一定质量的锌的烧杯中滴加稀盐酸,反应过程中相关量y与稀盐酸体积的关系如图所示,则y可以表示(  )
A.氢气的质量 B.物质的总质量
C.水的质量 D.溶液中氯化锌的溶质质量分数
【答案】A
【解析】A、未加入稀盐酸前,烧杯中只有锌,氢气的质量为零,加入稀盐酸后,锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,随着反应的进行,氢气的质量逐渐增加,直至反应停止,氢气的质量不再增加,保持不变,故A正确;
B、加入稀盐酸前,烧杯中有锌,物质的总质量不为零,起点不对,故B不正确;
C、锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应不生成水,稀盐酸中含有水分,随着稀盐酸的加入,水的质量逐渐增加,故C不正确;
D、锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,随着反应的进行,氯化锌的质量分数逐渐增加,当反应停止后,不再生成氯化锌,溶液中氯化锌的溶质质量分数不再增加,反而随着稀盐酸的加入,溶液的质量增加,溶液中氯化锌的质量分数逐渐减小,而不是先上升再水平,故D不正确;故选:A。
2.【多种金属与酸的化学反应的图像】(2025春 黑龙江大庆期末)现将等质量且形状相同的甲、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,产生氢气的质量随反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2)。
A.相对原子质量;丙<乙<甲 B.金属活动性:丙<甲<乙
C.消耗硫酸的质量:甲<乙<丙 D.甲、乙、丙可能分别是锌、铁、镁
【答案】B
【解析】A、等质量的金属与足量的稀硫酸反应且生成物中金属元素均为+2价时,产生氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,结合图像可知,相对原子质量由大到小的顺序为丙>乙>甲,选项说法错误。
B、金属越活泼,与酸反应产生气体速率越快,单位时间内产生的气体越多,结合图像可知,三种金属的活动性为丙<甲<乙,故选项说法正确。
C、金属与酸反应生成氢气时,金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素,生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致,则消耗酸的质量为甲>乙>丙,故选项说法错误。
D、三种金属的活动性顺序是乙>甲>丙,三种金属的相对原子质量是丙>乙>甲,可知甲、乙、丙不可能分别为锌、铁、镁,故选项说法错误。故选:B。
3.【多种金属与酸的化学反应的图像】(2025 河南郑州·期末)将等质量的铁、锌、铜三种金属与足量的稀盐酸反应,下列图示正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A、铜不能和稀盐酸反应,故选项不正确。
B、完全反应后,铁反应生成氢气质量比锌大,故选项不正确。
C、铜不能和稀盐酸反应,不能产生氢气,完全反应后,铁反应生成氢气质量比锌大,故选项正确。
D、铜不能和稀盐酸反应,故选项不正确。故选:C。
4.【金属与酸化学反应的生产氢气的图像】分别向足量的金属镁、锌的烧杯中加入一定量的相同的稀盐酸,(横坐标表示反应时间,纵坐标表示氢气质量)下列图像关系中正确的是
A.B.C. D.
【答案】A
【解析】分别向足量的金属镁、锌的烧杯中加入一定量的相同的稀盐酸,横坐标表示反应时间,纵坐标表示氢气质量,镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气,锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,由于金属足量,说明盐酸反应完全,产生的氢气完全来自于酸,酸的量相同,所以最终生成氢气的质量相同,由于镁比锌活泼,所以镁和盐酸的反应速率比锌和盐酸的反应速率快,至完全反应所需的时间镁比锌短,故选A。
5.【多种金属与酸的化学反应的图像】(2025 湖北潜江·期末)向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末,同时加入质量分数相同的100g稀盐酸,充分反应。反应的有关图像错误的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A、向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末,同时加入质量分数相同的100g稀盐酸,若消耗盐酸相同,则生成氢气质量相同,根据方程式的质量关系可知消耗相同质量的盐酸,同时消耗金属的质量关系为Fe>Mg>Al,故溶液质量增加关系为Fe>Mg>Al,故A正确;
B、金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素,因为酸的量相同,金属过量,故最终生成的氢气应该相等,生成等质量的氢气,消耗的金属的质量为Fe>Mg>Al,故B正确;
C、金属活动性为Mg>Al>Fe,则镁的反应速率最快,至完全反应所需时间短,铝的次之,最后是铁;向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末,同时加入质量分数相同的100g稀盐酸,充分反应,最后生成的氢气的质量相等,故C正确;
D、金属活动性为Mg>Al>Fe,所以相同时间消耗金属的质量关系为:Mg>Al>Fe,根据方程式的质量关系可知消耗相同质量的盐酸,同时消耗金属的质量关系为Fe>Mg>Al,故D错误。故选:D。
解题要点根据金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素,若消耗盐酸相同,则生成氢气质量相同,消耗的金属的质量为Fe>Mg>Al,金属活动性为Mg>Al>Fe。
题型7 金属活动性强弱的探究
1.【金属与盐溶液化学反应的实验】(2025 辽宁鞍山·期末)通过实验可以验证物质的性质。下列试剂中,不能验证铁、铜的金属活动性顺序的是(  )
A.稀硫酸 B.硫酸钾溶液
C.硫酸铜溶液 D.硫酸亚铁溶液
【答案】B
【解析】A、铜不能与稀硫酸反应,铁能与稀硫酸反应,说明铁比铜活泼,不符合题意;
B、铁和铜的活动性都排在钾的后面,不能与硫酸钾反应,不能证明铁和铜的活动性,符合题意;
C、铁能与硫酸铜反应,说明铁的活动性比铜强,不符合题意;
D、铜的活动性排在铁后面,铜不能与硫酸亚铁反应,说明铁比铜活泼,不符合题意;故选:B。
2.【金属与盐溶液化学反应的活动性检验】(2025 山东威海·中考真题)欲探究Mg、Cu、Ag的金属活动性顺序,仅用组内试剂无法实现的是(  )
A.Mg、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液 B.Mg、Cu、Ag、稀硫酸
C.Mg、Ag、CuSO4溶液 D.Cu、MgSO4溶液、AgNO3溶液
【答案】B
【解析】A、Mg能与稀硫酸反应生成氢气,铜不能与稀硫酸反应,说明了活动性Mg>H>Cu;铜能与硝酸银溶液反应置换出银,说明了金属活动性Cu>Ag,可得出的金属活动性顺序为Mg>Cu>Ag,故选项错误。
B、Mg能与稀硫酸反应生成氢气,Cu、Ag均不能与稀硫酸反应,说明了活动性Mg>H>Cu、Ag,无法比较铜、银的金属活动性强弱,故选项正确。
C、镁与CuSO4溶液反应置换出铜,说明了金属活动性镁>铜;Ag与CuSO4溶液不反应,说明了金属活动性铜>银,由此可得出三种金属活动性为Mg>Cu>Ag,故选项错误。
D、Cu和硫酸镁溶液不反应,无明显现象,说明了金属活动性镁>铜;铜能与AgNO3溶液溶液反应置换出银,说明了金属活动性Cu>Ag,可得出的金属活动性顺序为Mg>Cu>Ag,故选项错误。故选:B。
解题要点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。
3.【金属与盐溶液化学反应的活动性探究】(2025 江苏徐州·期末)人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱,用如图装置进行实验。下列说法不正确的是(  )
A.实验前需要打磨金属片,除去表面的氧化膜
B.若向甲、乙试管加入稀盐酸,只有锌片表面能产生气泡
C.若向乙试管加入ZnSO4溶液,能得出锌的金属活动性比铜强
D.若向甲、乙试管加入AgNO3溶液,能得出三种金属的活动性:Zn>Cu>Ag
【答案】D
【解析】A、实验前需要打磨金属片,除去表面的氧化膜,以防止对实验造成干扰,故选项说法正确。
B、若向甲、乙试管加入稀盐酸,只有锌片表面能产生气泡,故选项说法正确。
C、若向乙试管加入ZnSO4溶液,无明显现象,能得出锌的金属活动性比铜强,故选项说法正确。
D、若向甲、乙试管加入AgNO3溶液,锌、铜均能与硝酸银溶液反应,说明了金属活动性锌>银,铜>银,但无法确定锌和铜的活动性强弱,故选项说法错误。故选:D。
解题要点根据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。
4.【金属与盐溶液化学反应的活动性探究】(2025 无锡)利用如图所示装置探究金属的活动性顺序。实验步骤如下:
步骤1:在试管①和②中分别加入等体积10%的稀盐酸,向两个直角导管中分别滴入等量红色水,标记水的高度;
步骤2:向试管①和②中分别投入均过量的镁条和锌粒各0.5g,同时套上小气球;
步骤3:红色水面上升高度稳定后,记录水面上升的高度见表。
如表:红色水面上升的高度
金属 红色水面上升的高度/cm
镁条 4.5
锌粒 1.2
(1)写出镁与稀盐酸反应的化学方程式:    。
(2)实验时,观察到试管①和②的管口处气球均变大,气球变大的原因是:①    ;②    。
(3)反应结束后,冷却至室温。两侧气球体积相同,原因是   。
(4)实验结论:镁的金属活动性比锌强。得出该结论的依据是     。
【答案】(1)Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;
(2)镁、锌与稀盐酸反应产生氢气,气体体积增加;金属与酸反应放热;
(3)金属足量,消耗相同量的盐酸,生成氢气体积相同;
(4)镁条对应的红色水面上升高度更高。
【解析】(1)镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,根据化学反应中原子的种类和数目不变进行配平,化学方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑。
(2)实验时,观察到试管①和②的管口处气球均变大,气球变大的原因是:①镁、锌与稀盐酸反应产生氢气,气体体积增加,导致试管内气压增大,推动空气进入气球,使气球膨胀。
②金属与酸反应放热,同样会使试管内气压增大,从而使气球变大。
(3)反应结束后,冷却至室温,两侧气球体积相同,说明生成的氢气量相同,原因是:虽然镁和锌与盐酸反应都产生了氢气,但由于实验中投入的镁条和锌粒的质量相等(均为0.5g),且足量,而盐酸的体积和浓度相同(等体积10%稀盐酸),所以两种情况下参与反应的HCl的量是相同的。由于盐酸是限制反应物,两种金属最终都与等量的HCl反应,因此产生的氢气的物质的量相同,从而在相同条件下(同温同压),产生的氢气体积相同,最终导致两侧气球体积相同。
简单来说:虽然镁比锌活泼,反应更快,但两者都是在 相同有限量的盐酸中反应,盐酸完全反应后,产生的氢气量由盐酸决定,因此最终两边产生的氢气一样多,气球体积相同。
(4)实验结论:镁的金属活动性比锌强。得出该结论的依据是:虽然最终气球体积相同(氢气量相同),但镁条对应的红色水面上升高度更高(4.5cm>1.2cm),说明试管①中的气体产生速率更快,即镁与盐酸反应更剧烈,反应速度更快。根据金属活动性顺序,金属越活泼,与酸反应越剧烈,产生氢气的速率越快。因此,镁反应更快,说明其金属活动性比锌强。
题型8 金属活动性强弱的判断
1.【金属活动性强弱的判断】(2025 山东威海·中考真题)欲探究Mg、Cu、Ag的金属活动性顺序,仅用组内试剂无法实现的是(  )
A.Mg、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液 B.Mg、Cu、Ag、稀硫酸
C.Mg、Ag、CuSO4溶液 D.Cu、MgSO4溶液、AgNO3溶液
【答案】B
【解析】A、Mg能与稀硫酸反应生成氢气,铜不能与稀硫酸反应,说明了活动性Mg>H>Cu;铜能与硝酸银溶液反应置换出银,说明了金属活动性Cu>Ag,可得出的金属活动性顺序为Mg>Cu>Ag,故选项错误。
B、Mg能与稀硫酸反应生成氢气,Cu、Ag均不能与稀硫酸反应,说明了活动性Mg>H>Cu、Ag,无法比较铜、银的金属活动性强弱,故选项正确。
C、镁与CuSO4溶液反应置换出铜,说明了金属活动性镁>铜;Ag与CuSO4溶液不反应,说明了金属活动性铜>银,由此可得出三种金属活动性为Mg>Cu>Ag,故选项错误。
D、Cu和硫酸镁溶液不反应,无明显现象,说明了金属活动性镁>铜;铜能与AgNO3溶液溶液反应置换出银,说明了金属活动性Cu>Ag,可得出的金属活动性顺序为Mg>Cu>Ag,故选项错误。
故选:B。
2.【金属活动性强弱的推理】(2025 广西柳州期末)现有X、Y、Z三种金属,其中只有金属X常温下易与氧气反应:把金属Y、Z分别放入CuSO4溶液中,只有金属Y表面析出红色固体。下列推测合理的是(  )
A.金属X可能是铜 B.金属Z可能是铁
C.Y放入Z的化合物溶液中有固体析出 D.金属活动性由强至弱依次为Y、Z、X
【答案】C
【解析】A、由分析可知,X的金属活动性强于铜,所以X不是铜,故选项说法不正确。
B、由分析可知,Z的金属活动性比铜弱或者Z就是铜,铁的金属活动顺序比铜强,所以Z不可能是铁,故选项说法不正确。
C、由分析可知,金属活动顺序为:Y>Z,Y能将Z从它的化合物溶液中置换出来,所以Y放入Z的化合物溶液中有固体析出,故选项说法正确。
D、由分析可知,金属活动性由强至弱依次为X、Y、Z,故选项说法不正确。
故选:C。
3.【金属活动性强弱的判断】(2025 湖南长沙·期末)下面对金属的利用不是由金属活动性决定的是(  )
A.用铁回收含银废液中的银 B.用锌与稀硫酸反应制取氢气
C.古代金银制品能保存至今 D.用铝合金制造飞机
【答案】D
【解析】A、用铁回收含银废液中的银,是利用铁能将位于其后的银从其盐溶液中置换出来,是由金属活动性决定的,能利用金属活动性顺序解释,故A不符合题意;
B、用锌与稀硫酸反应制取氢气,是利用氢前的金属能与酸发生置换反应生成氢气,是由金属活动性决定的,能利用金属活动性顺序解释,故B不符合题意;
C、古代金银制品能保存至今,是因为金银制品性质很稳定,是由金属活动性决定的,能利用金属活动性顺序解释,故C不符合题意;
D、用铝合金制造飞机是利用其密度小、易于加工等性质,不是由金属活动性决定的,不能利用金属活动性顺序解释,故D符合题意。
故选:D。
解题要点在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸发生置换反应,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来。
4.【金属活动性强弱的判断】(2025 陕西西安·期末)化学兴趣小组利用置换反应来判断Fe、M、N三种金属的活动性顺序,设计了下图所示的5种方案。下列说法正确的是(  )
A.若方案①能反应,则方案③一定能反应
B.仅凭方案②,无法确定N与Fe的活动性顺序
C.结合方案④、⑤,一定能够判断M和N的活动性
D.若方案②、④均不能反应,则活动性:N>Fe>M
【答案】D
【解析】A、若方案①铁能与M的盐溶液反应,说明铁的活动性大于M,但M的活动性不一定比氢强,比如硫酸铜能与铁反应生成铜和硫酸亚铁,但铜不能和稀硫酸反应,所以方案③不一定能反应,故选项错误;
B、方案②为铁与N的盐溶液,如果不能反应,说明N的活动性大于铁,如果能反应,说明铁的活动性大于N;所以仅凭方案②能确定N与铁的活动性顺序,故选项错误;
C、方案⑤为N和硫酸亚铁溶液,若能反应,说明N的活动性大于铁,方案④为M和硫酸亚铁溶液,若能反应,说明M的活动性大于铁;但仅根据这两个方案,若M、N都能与硫酸亚铁反应,无法判断M和N的活动性强弱,故选项错误;
D、方案④为M和硫酸亚铁溶液,若方案④不能反应,说明M的活动性小于Fe,方案②为铁与N的盐溶液,若方案②不能反应,说明N的活动性大于Fe;所以活动性顺序为N>Fe>M,选项正确。
故选:D。
题型9 金属与盐溶液的反应
1.【金属与盐溶液的反应】(2025 山东德州·期末)小聪同学利用如图所示装置探究金属的活动性强弱。一段时间后,观察到铜片表面有银白色固体析出,溶液逐渐变为蓝色,则X溶液可能是(  )
A.ZnSO4溶液 B.AlCl3溶液 C.AgNO3溶液 D.MgCl2溶液
【答案】C
【解析】将铜片置于X溶液中,观察到铜片表面有银白色固体析出,溶液逐渐变为蓝色,说明盐溶液与铜发生了反应,根据金属活动性:Mg>Al>Zn>Cu>Ag,在金属活动性顺序表中,位于前面的金属能把位于它后面的金属从其盐溶液中置换出来,所以X溶液为AgNO3溶液。故选:C。
解题要点在金属活动性顺序表中,位于前面的金属能把位于它后面的金属从其盐溶液中置换出来,所以可以根据它们的金属活动性顺序及其应用来进行解答。
2.【金属与盐溶液的反应分析】(2025 江西南昌·期末)向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量Zn粉充分反应。下列说法正确的是(  )
A.若反应后溶液为蓝色,则反应前后溶液质量可能不变
B.若反应后溶液为无色,则锌一定过量
C.若取反应后溶液滴加稀盐酸白色沉淀生成,则过滤出的固体中一定含有银和铜
D.若过滤出的固体中加入稀盐酸有气体生成,则滤液中最多含有2种溶质
【答案】A
【解析】A、若反应后溶液为蓝色,说明溶液中存在硝酸铜溶液,第一种情况是锌只能与硝酸银反应,第二种情况是硝酸银完全反应,硝酸铜部分反应。当为第二情况时,根据化学方程式Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag、Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu可知,每65份质量的锌能置换出216份质量的银,能置换出64份质量的铜,溶液质量减小的反应是锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银,溶液质量逐渐增大的反应是锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。这两个反应既有质量增大又有质量减小,反应前后溶液质量可能不变,故A正确;
B、若反应后溶液为无色,说明溶液中不含硝酸铜,锌不一定过量,也可能是锌与AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液恰好完全反应,故B错误;
C、若取反应后溶液滴加稀盐酸有白色沉淀生成,说明滤液中一定含有硝酸银,锌反应完全,则说明滤液中溶质为AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2,则过滤出的固体中一定含有银,一定不含有铜和锌,故C错误;
D、若过滤出的固体中加入稀盐酸有气体生成,说明滤渣中一定存在锌,AgNO3、Cu(NO3)2反应完全,则滤液中最多含有1种溶质,即硝酸锌,故D错误。故选:A。
解题要点根据金属活动性顺序Zn>H>Cu>Ag,向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,等硝酸银完全消耗后,再和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜进行分析。
3.【金属与盐溶液的反应成分的分析】(2025 安徽安庆·期末)向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应后,过滤。下列说法正确的是(  )
A.若滤渣中只有一种金属,滤液中一定含有AgNO3
B.若滤渣中有两种金属,滤液中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2
C.若滤液中有Cu(NO3)2和Zn(NO3)2,则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生
D.若滤液中只有Zn(NO3)2,则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
【答案】C
【解析】A、由金属活动性顺序为Zn>Cu>Ag,向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量锌粉,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜;若滤渣中只有一种金属,滤液中不一定含有AgNO3,也可能是锌和硝酸银恰好完全反应,故选项说法错误。
B、若滤渣中有两种金属,滤液中一定没有AgNO3,硝酸铜可能有剩余,则可能含有Cu(NO3)2,故选项说法错误。
C、若滤液中有Cu(NO3)2和Zn(NO3)2,则滤渣是银、铜的混合物,银、铜均不能与稀硫酸反应,则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生,故选项说法正确。
D、若滤液中只有Zn(NO3)2,可能是锌和硝酸铜恰好完全反应,此时滤渣是银、铜的混合物,向滤渣中加入稀硫酸,没有气泡产生,故选项说法错误。
故选:C。
解题要点金属活动性顺序为Zn>Cu>Ag,向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量锌粉,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜。
4.【金属与盐溶液的反应成分的分析】(2025 江苏宿迁·中考真题)将一定量的镁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应后,过滤,观察到滤液仍为蓝色。下列说法正确的是(  )
A.滤液中一定含有硝酸镁、硝酸铜,一定没有硝酸银
B.滤渣中一定含有银和铜,一定没有镁
C.所得滤液的质量一定小于原混合溶液的质量
D.向滤液中加入稀盐酸,一定产生白色沉淀
【答案】C
【解析】A、金属活动性顺序为Mg>Cu>Ag,将一定量的镁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,镁优先与AgNO3反应生成硝酸镁和银,AgNO3反应完,若还有镁粉,镁才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸镁和铜;充分反应后,过滤,观察到滤液仍为蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,硝酸银可能有剩余,滤液中一定含有硝酸镁、硝酸铜,可能含有硝酸银,故选项说法错误。
B、硝酸铜可能没有参加反应,也可能是部分参加了反应,则滤渣中一定含有银,一定没有镁,可能含有铜,故选项说法错误。
C、由Mg+2AgNO3═Mg(NO3)2+2Ag可知,每24份质量的镁可置换出216份质量的银,溶液的质量会减少;由Mg+Cu(NO3)2═Mg(NO3)2+Cu可知,每24份质量的铁可置换出64份质量的铜,溶液的质量会减少,则所得滤液的质量一定小于原混合溶液的质量,故选项说法正确。
D、若是硝酸铜部分参加了反应,硝酸银完全反应,向滤液中加入稀盐酸,没有产生白色沉淀,故选项说法错误。故选:C。
解题要点根据金属活动性顺序为Mg>Cu>Ag,将一定量的镁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,镁优先与AgNO3反应生成硝酸镁和银,AgNO3反应完,若还有镁粉,镁才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸镁和铜。
题型10 金属与盐溶液反应图像问题
1.【单个金属与盐溶液的反应的图像】(2025广东 雷州市·期末)向一定质量的Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉。反应过程中溶质Cu(NO3)2的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.a点时,溶液的总质量与反应前总质量相等
B.b点时,溶液为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液
C.c点时,溶液呈无色
D.d点时,过滤所得滤渣为Zn、Cu、Ag的混合物
【答案】B
【解析】金属活动性:Zn>Cu>Ag,向一定质量的硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入锌粉,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,待硝酸银完全反应后,锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜;
A、a点时,锌与硝酸银发生反应生成了硝酸锌和银,即Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag,65份质量的锌置换出216份质量的银,固体质量增加,溶液质量减小,故与反应前相比,a点时溶液的总质量减小,故不符合题意;
B、b点时,锌与硝酸银恰好完全反应,锌与硝酸银反应生成了硝酸锌,硝酸铜还未参与反应,此时溶液中的溶质为硝酸锌和硝酸铜,故符合题意;
C、c点时,硝酸铜部分参与反应,此时溶液中的溶质是硝酸锌、硝酸铜,此时溶液呈蓝色,不符合题意;
D、d点时,锌与硝酸铜恰好完全反应,此时溶液中的溶质是铜和银,不含锌,故不符合题意;故选B。
解题要点金属活动性:Zn>Cu>Ag,向一定质量的硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入锌粉,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,待硝酸银完全反应后,锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。
2.【单个金属与盐溶液的反应的图像】向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉,溶液质量随反应时间的变化情况如图所示,下来说法正确的是(  )
A.AB段反应化学方程式:Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2
B.图中B点溶液中含有的溶质有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
C.BC段反应过程中生成的固体质量大于加入固体锌的质量
D.图中C点溶液中含有的溶质有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
【答案】A
【解析】A、金属活动性顺序为Zn>Cu>Ag,向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜。AB段发生的反应是锌与AgNO3反应生成硝酸锌和银,反应的化学方程式为Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag,故选项说法正确。
B、反应至B点时AgNO3恰好全部反应,Cu(NO3)2没有参加反应,溶液中含有的溶质有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2,没有AgNO3,故选项说法错误。
C、BC段发生的反应是锌与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,反应的化学方程式为Zn+Cu(NO3)2═Zn(NO3)2+Cu,每65份质量的锌可置换出64份质量的铜,反应过程中生成的固体质量小于加入固体锌的质量,故选项说法错误。
D、C点时硝酸铜恰好完全反应,反应至c点时将溶液过滤,溶液中只有Zn(NO3)2,没有Cu(NO3)2,故选项说法错误。故选:A。
解题要点根据金属活动性顺序为Zn>Cu>Ag,向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜。
3.【金属与盐溶液的反应的图像】(2025 湖北武汉江岸区·期末)往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.bc段(不含两端点)析出的金属是Fe
B.c点对应溶液中含有溶质为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2
C.若bc段和cd段中析出固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为m1和m2,m1>m2
D.ab段(不含两端点)对应溶液中含有的溶质为Zn(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2
【答案】D
【解析】A、bc段(不含两端点)析出的金属是铜,故选项不正确。
B、c点对应溶液中含有溶质为Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,故选项不正确。
C、若bc段(析出铜)和cd段(析出铁)中析出固体质量相等,反应的锌是65份时,析出铜、铁质量分别是64份、56份,参加反应的锌粉质量分别为m1和m2,m1小于m2,故选项不正确。
D、ab段(不含两端点)对应溶液中含有的溶质为反应生成的Zn(NO3)2、没有反应的AgNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2,故选项正确。故选:D。
解题要点往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,反应后固体质量增大,再和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,反应后固体质量减小,后和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁,反应后固体质量减小。
4.【金属与盐溶液的反应的图像】(2025 山东潍坊中考)(多选)向一定质量的MgCl2、FeCl2和CuCl2混合溶液中加入Zn粉,过滤后,再向滤渣中加入稀硫酸,反应过程中部分生成物的质量与加入锌粉或稀硫酸的质量的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.从O点到a点,溶液的质量不断增大 B.c点对应的溶液中只含一种溶质
C.与稀硫酸反应的锌粉的质量是5.6g D.b点固体与d点对应溶液中的固体组成不同
【答案】AD
【解析】A、向一定质量的MgCl2、FeCl2和CuCl2混合溶液中加入Zn粉,锌先与氯化铜反应,由图像可知生成铜的质量6.4g,设消耗锌的质量为x,
Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu
65 64
x 6.4g
x=6.5g
所以向溶液中加入6.5g锌,从溶液中置换出6.4g铜,溶液的质量不断增大,故A正确;
B、镁的活动性比锌强,所以氯化镁不与锌反应。铜最不活泼,氯化铜先与锌反应生成了铜和氯化锌,氯化亚铁后与锌反应生成了铁和氯化铜。铜和铁都不可溶,因此c点溶液中溶质为生成的氯化锌和没有参加反应的氯化镁,故B错误;
C、由A可知与氯化铜反应的锌的质量为6.5克,所以与氯化亚铁反应的锌的质量为:13g﹣6.5g=6.5g,设生成铁的质量为x,
Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe
65 56
6.5g x
设铁与稀硫酸反应生成氢气的质量为y,
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
5.6g y
y=0.2g
由图像可知,Zn与Fe与稀硫酸反应共生成氢气0.4g(铜不与稀硫酸反应),所以锌与稀硫酸反应生成氢气的质量为0.4g﹣0.2g=0.2g,设与稀硫酸反应的锌的质量为z,
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
z 0.2g
故C错误;
D、b点氯化铜、氯化亚铁与锌粉恰好反应,固体为生成的铜和铁,d点固体中的铁与锌都与稀硫酸完全反应,固体中只有没有反应的铜,故D正确。故选:AD。
题型11 滤渣滤液问题
1.【金属与盐溶液的反应的成分分析】(2025 陕西·中考真题)将一定量铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质的溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。则下列说法正确的是(  )
A.若滤液中有AgNO3,则滤渣中一定没有Cu、Ag
B.若滤渣成分为Cu、Ag、Fe,则滤液中溶质只有一种
C.若滤渣成分为Cu、Ag,则滤液中一定有Fe(NO3)3
D.若滤液中有Cu(NO3)2,则滤渣中加入稀硫酸一定会有气泡产生
【答案】B
【解析】A、若滤液中有AgNO3,说明铁不足,则滤渣中一定没有Cu,一定含有Ag,故选项不正确。
B、若滤渣成分为Cu、Ag、Fe,说明铁过量,则滤液中溶质只有一种,即硝酸亚铁,故选项正确。
C、若滤渣成分为Cu、Ag,则滤液中一定没有Fe(NO3)3,是因为铁和硝酸银、硝酸铜反应生成的是硝酸亚铁,不是硝酸铁,故选项不正确。
D、若滤液中有Cu(NO3)2,说明铁不足,则滤渣中不含有铁,加入稀硫酸一定没有气泡产生,故选项不正确。故选:B。
解题要点将一定量铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质的溶液中,铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,后和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜。
2.【金属与盐溶液的反应的成分分析】(2025 陕西·中考真题)将一定量铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质的溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。则下列说法正确的是(  )
A.若滤液中有AgNO3,则滤渣中一定没有Cu、Ag
B.若滤渣成分为Cu、Ag、Fe,则滤液中溶质只有一种
C.若滤渣成分为Cu、Ag,则滤液中一定有Fe(NO3)3
D.若滤液中有Cu(NO3)2,则滤渣中加入稀硫酸一定会有气泡产生
【答案】B
【解析】A、若滤液中有AgNO3,说明铁不足,则滤渣中一定没有Cu,一定含有Ag,故选项不正确。
B、若滤渣成分为Cu、Ag、Fe,说明铁过量,则滤液中溶质只有一种,即硝酸亚铁,故选项正确。
C、若滤渣成分为Cu、Ag,则滤液中一定没有Fe(NO3)3,是因为铁和硝酸银、硝酸铜反应生成的是硝酸亚铁,不是硝酸铁,故选项不正确。
D、若滤液中有Cu(NO3)2,说明铁不足,则滤渣中不含有铁,加入稀硫酸一定没有气泡产生,故选项不正确。故选:B。
3.【金属与盐溶液的反应的成分分析】(2025 河北唐山·期末)向Cu(NO3)2溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属,充分反应后过滤,得到无色滤液和滤渣。一定发生反应的化学方程式为     ;向滤渣中加入一定量的稀盐酸,有气泡产生,滤渣中一定有     (填化学式,下同),滤液中可能含有的溶质是   。
【答案】Mg+Cu(NO3)2═Mg(NO3)2+Cu;Ag、Cu、Zn;Zn(NO3)2。
【解析】由金属活动性顺序为Mg>Zn>Cu>Ag,向Cu(NO3)2溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属,Ag不能与Cu(NO3)2溶液反应,Mg优先与Cu(NO3)2反应生成硝酸镁和铜,镁反应完,若还有Cu(NO3)2溶液,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,充分反应后过滤,得到无色滤液和滤渣,说明硝酸铜已经完全反应,但无法确定镁是否有剩余,锌是否参加了反应,则一定发生反应的化学方程式为Mg+Cu(NO3)2═Mg(NO3)2+Cu;滤渣中一定含有银、铜,向滤渣中加入一定量的稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中一定含有能与稀盐酸反应的锌,可能含有镁,滤液中一定含有Mg(NO3,可能含有Zn(NO3)2。
4.【金属与盐溶液的反应的成分分析】(2025 山东济宁·中考真题)将一定质量Zn(NO3)2和AgNO3的混合溶液,按如图所示进行实验,现象如图中所述:
分析图中信息进行判断,下列说法合理的是(  )
A.滤渣中可能含有单质Zn
B.滤渣中一定含有单质Ag、Fe
C.滤渣的质量一定小于ag
D.滤液中一定含有Mg2+、Fe2+,可能含有Zn2+
【答案】B
【解析】镁和硝酸银反应生成硝酸镁和银,和硝酸锌反应生成硝酸镁和锌,铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银。
A、滤渣中不可能含有单质Zn,是因为滤液是浅绿色溶液,说明铁反应生成了硝酸亚铁,如果滤渣中含有锌,则锌硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁,故选项不正确。
B、滤渣中一定含有单质Ag、Fe,是因为反应过程中生成的银不能再反应,滴加稀硫酸产生温室气体,是因为铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故选项正确。
C、滤渣的质量一定大于ag,是因为镁和硝酸银、硝酸锌反应后固体质量增大,铁和硝酸银反应后固体质量增大,故选项不正确。
D、滤液中一定含有Mg2+、Fe2+、Zn2+,故选项不正确。故选:B。
解题要点金属活动性顺序中,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。
5.【金属与盐溶液的反应的成分分析】(2025 绥化)将ag金属Zn放入Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣、滤液。
(1)若滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤渣的成分是     (填化学式)。
(2)若滤液呈蓝色,则滤液中可能含有的溶质是     (填化学式)。
(3)若滤渣的质量仍为ag,则滤渣的组成有     种情况。
【答案】(1)Ag、Cu、Zn;(2)AgNO3;(3)两。
【解析】(1)金属活动性顺序为Zn>Cu>Ag,将ag金属Zn放入Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,若滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,银、铜均不能与稀盐酸反应,说明滤渣中含有锌,则滤渣的成分是Ag、Cu、Zn。
(2)若滤液呈蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,硝酸铜可能没有参加反应,也可能是部分参加了反应;硝酸铜可能没有参加反应,可能是硝酸银溶液有剩余,也可能是锌和硝酸银恰好完全反应,滤液中可能含有的溶质是AgNO3。
(3)由Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,滤渣的质量会增加;由Zn+Cu(NO3)2═Zn(NO3)2+Cu可知,每65份质量的锌可置换出64份质量的铜,滤渣的质量会减少。若滤渣的质量仍为ag,说明同时发生的上述两个反应,硝酸铜可能有剩余,也可能是锌和硝酸铜恰好完全反应,也可能是锌有剩余,则滤渣的组成有银、铜或银、铜、锌两种情况。
解题要点根据金属活动性顺序为Zn>Cu>Ag,将ag金属Zn放入Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,进行分析解答。
6.【金属与盐溶液的反应的成分分析】(2025 黑龙江绥化·中考真题)将ag金属Zn放入Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣、滤液。
(1)若滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤渣的成分是     (填化学式)。
(2)若滤液呈蓝色,则滤液中可能含有的溶质是     (填化学式)。
(3)若滤渣的质量仍为ag,则滤渣的组成有     种情况。
【答案】(1)Ag、Cu、Zn;(2)AgNO3;(3)两。
【解析】(1)金属活动性顺序为Zn>Cu>Ag,将ag金属Zn放入Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,若滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,银、铜均不能与稀盐酸反应,说明滤渣中含有锌,则滤渣的成分是Ag、Cu、Zn。
(2)若滤液呈蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,硝酸铜可能没有参加反应,也可能是部分参加了反应;硝酸铜可能没有参加反应,可能是硝酸银溶液有剩余,也可能是锌和硝酸银恰好完全反应,滤液中可能含有的溶质是AgNO3。
(3)由Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,滤渣的质量会增加;由Zn+Cu(NO3)2═Zn(NO3)2+Cu可知,每65份质量的锌可置换出64份质量的铜,滤渣的质量会减少。若滤渣的质量仍为ag,说明同时发生的上述两个反应,硝酸铜可能有剩余,也可能是锌和硝酸铜恰好完全反应,也可能是锌有剩余,则滤渣的组成有银、铜或银、铜、锌两种情况。
题型12 金属的冶炼
1.【一氧化碳与氧化铁的反应】(2025 河南周口·期末)用如图所示的微型实验装置进行一氧化碳还原氧化铁的实验。下列说法中不正确的是(  )
A.开始时应先通入一氧化碳,后预热玻璃管 B.实验中A处粉末由红色逐渐变为黑色
C.生成的铁和二氧化碳的质量比为14:11 D.B处的澄清石灰水变浑浊
【答案】C
【解析】A、在一氧化碳还原氧化铁实验中,开始时先通入一氧化碳,是为了排尽装置内的空气;因为一氧化碳与空气混合在加热时可能会发生爆炸,所以先通入一氧化碳将装置内的空气排出,然后再预热玻璃管,故正确;
B.A处发生的反应是一氧化碳还原氧化铁,化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。氧化铁是红色粉末,生成的铁是黑色粉末,所以实验中A处粉末会由红色逐渐变为黑色,故正确;
C.根据化学方程式化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2,计算生成的铁和二氧化碳的质量比;铁的相对原子质量为56,二氧化碳的相对分子质量为44,则生成的铁和二氧化碳的质量比为(2×56):(3×44)=112:132 = 28:33,而不是14

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