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第九单元 第二节 金属的化学性质
题型1 金属与氧气的反应 题型2 金属与酸的反应原理
题型3 金属与酸的反应图像 题型4 金属与盐溶液反应的原理
题型5 金属与盐溶液反应的图像问题 题型6 金属活动性强弱的判断
▉题型1 金属与氧气的反应
【知识点的认识】
金属的化学性质在初中阶段要求掌握三个：
金属能与氧气反应（金即使在高温时也不与氧气反应）
1．铁与氧气的反应：常温下，干燥的空气中铁很难与氧气反应．在潮湿的空气中，铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈（主要成分：Fe2O3；铁锈呈红色，结构疏松，易吸水，加快铁器的腐蚀）；还有铁经过缓慢氧化后，形成的化合物也可认为是氧化铁，即4Fe+3O2＝2Fe2O3．在纯氧中，铁丝能够被点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热（在点燃前，先将铁丝打磨，在集气瓶中留有少量细砂或水，防止高温溅落物炸裂瓶底 ）即3Fe+2O2Fe3O4．由上述实验现象，可以看出：“同种物质，在不同的反应条件下，现象可能不同，生成物有可能不同．”
2．镁与氧气的反应：常温下所看到的镁条呈黑色，用砂纸打磨后呈银白色．做镁条燃烧实验时，要注意用坩埚钳夹持，在下面垫上石棉网．镁条被点燃后，剧烈燃烧，产生耀眼的白光，形成白烟，放出大量的热；即2Mg+O22MgO．
3．铝与氧气的反应：铝在空气容易形成致密的氧化物，故其抗腐蚀性能很好．铝箔在纯氧中能够剧烈燃烧，即4Al+3O22Al2O3．
4．铜与氧气的反应：在加热的情况下，铜能与氧气反应，生成黑色的物质（氧化铜）；即2Cu+O22CuO．即使在纯氧中，铜也不能被点燃．在潮湿的空气中，铜能被腐蚀，形成绿色粉末状固体﹣﹣铜绿[Cu2（OH）2CO3]；即2Cu+O2+CO2+H2O＝Cu2（OH）2CO3．
总之，大多数金属一般都能与氧气反应，只是难易及剧烈程度不同而已，由此可判断金属的活动性强弱；反之亦然．
1．大部分金属能在一定条件下与氧气发生反应，下列有关说法不正确的是（　　）
A．镁在氧气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光
B．铁在氧气中燃烧实验现象为剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁黑色固体
C．铝在空气中易被氧化，形成致密的氧化物薄膜，起到保护作用
D．假黄金（铜锌合金）首饰可用灼烧的方法鉴别
2．成语、俗语、诗词是我国的文化瑰宝，其中蕴含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是（　　）
选项 有关的成语、俗语、诗词的描述 解释
A “真金不怕火炼” 高温下，黄金也不与氧气反应
B “遥知不是雪，为有暗香来” 分子在不断地运动
C “冰，水为之，而寒于水” 物质的状态不同，化学性质不同
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
A．A B．B C．C D．D
3．形成化学观念，发展科学思维。下列对相关化学观念分析正确的是（　　）
A．元素观：氧化物一定含氧元素，则含氧元素的化合物一定是氧化物
B．微粒观：同种分子构成的物质一定是纯净物，则纯净物一定都是由同种分子构成的
C．转化观：铜在空气中受热可转化为氧化铜
D．守恒观：二氧化锰可以做任何反应的催化剂，反应前后质量和性质都不变
4．下列有关化学基本观念的理解不正确的是（　　）
A．微粒观：氯化钠是由钠离子和氯离子构成的
B．转化观：汞和氧化汞在一定条件下可以相互转化
C．能量观：有能量改变的变化都是化学变化
D．化学反应前后原子的种类不发生改变
5．白炽灯是常见的照明灯具，其灯丝一般由钨制成。在生产白炽灯时，会先将玻璃泡内的空气通过排气管抽走，达到一定的真空状态，然后在芯柱上涂少量红磷。家用白炽灯结构如图1所示。
（1）抽走空气的目的是防止钨丝在高温下与 　 　 发生反应而被消耗。
（2）芯柱上涂少量红磷的作用是 　 　 （用化学方程式表示）。
（3）白炽灯使用一段时间后，玻璃泡会发黑，原因是灯丝表面的钨在高温下 　 　 （填物态变化名称）成为钨蒸气，而后钨蒸气在玻璃泡内表面遇冷形成固态钨。
（4）水银真空泵具有十分优越的性能。水银真空泵的构造如图2所示。
它的工作原理是：容器底部的水银被加热汽化，汽化的汞以高速通过一根狭窄的细管，进入到一个被水冷却的空间（CD区域），流速很高的汞蒸气把要抽取的气体逐出，汞蒸气在经过冷凝后，重新流入加热的容器中。通过分析，需要抽成真空的外接器皿应与 　 　 （填字母标号）口相连。
6．金属及其合金在人类社会的发展中应用非常广泛。
（1）我国的青铜文化历史悠久，青铜是铜锡合金，则与纯铜相比，青铜的硬度较 　 　 （填“大”或“小”）。
（2）铁是目前世界年产量第一的金属，工业上常利用铁矿石炼铁，写出一氧化碳还原赤铁矿（主要成分为氧化铁）炼铁的化学方程式：　 　 。
（3）铝具有质轻、耐腐蚀等优良性能，被广泛应用于航天、航空工业，铝具有很好的抗腐蚀性的原因是 　 　 。
▉题型2 金属与酸的反应原理
【知识点的认识】
金属与酸的反应原理 主要涉及金属的活动性顺序和酸的氧化性。这一反应通常发生在金属活动顺序中位于氢前面的金属与酸反应时，反应产物通常为盐和氢气。具体来说，这一反应可以通过置换反应来表达：
金属单质+酸→盐+氢气
例如，铁或锌与酸反应时，会生成相应的盐和氢气，同时伴随放热和冒泡现象，金属逐渐消失。这种反应不仅是一个简单的化学变化，还涉及到电化学过程，其中金属在酸的作用下释放出电子，形成氢气。
金属与酸的反应还涉及到电化学腐蚀的过程。在酸溶液中，金属材料会发生析氢电化学腐蚀，这一过程受到多种因素的影响，包括溶液的酸度、氧化性、以及腐蚀产物的性质等。增加溶液的酸度会加速阴极反应，提高腐蚀率，但腐蚀率还与氢过电位有关。溶液的氧化性通常加速腐蚀，但超过一定限度时，可能会使金属发生钝化而抑制腐蚀。腐蚀产物，尤其是可溶性金属盐，会催化阳极反应，而不溶性腐蚀产物则形成保护层抑制腐蚀。
此外，金属与酸的反应还受到金属活动性顺序的影响。根据金属活动性顺序表，位于氢前面的金属能够与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）反应生成氢气。例如，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。而对于位于氢后面的金属，则不与非氧化性酸反应，但可能与强氧化性酸发生氧化还原反应。例如，铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮。
综上所述，金属与酸的反应原理涉及金属的活动性、酸的氧化性以及电化学腐蚀过程，这些因素共同决定了金属与酸反应的类型和程度 。
解
C．“柔铁”的熔点比纯铁低
D．“剂钢”和“柔铁”的性能不同是因为含碳量不同
11．宋代《开宝本草》记载铁华粉【醋酸亚铁（CH3COO）2Fe】的制作：“取钢煅作叶，……平面磨错，令光净，以盐水洒之，（放）醋（酸）瓮中阴处埋之，一百日，铁上衣生，铁华成矣”。下列判断错误的是（　　）
A．“取钢煅作叶”增大了反应的接触面积
B．“平面磨错，令光净”是为除去表面的杂质
C．“醋瓮”可敞口放置于烈日下加快反应
D．“铁上衣生”可知铁的金属活动性比氢强
12．已知钛的金属活动性顺序位于氢前面。下列关于钛合金的说法错误的是（　　）
A．属于金属材料 B．硬度比纯钛更大
C．熔点比纯钛更高 D．钛能与稀盐酸反应
13．金属活动性顺序表中，排在氢（H）后面金属一般不与酸反应，但是如果遇到强氧化性的酸就可能发生反应。铜与稀盐酸、稀硫酸均不反应，但铜却能与稀硝酸发生反应：3Cu+8HNO3＝3Cu（NO3）2+2X↑+4H2O。下列说法正确的是（　　）
A．X的化学式为NO2
B．反应前后铜元素化合价从0变为+2
C．反应后生成物均由分子构成
D．参加反应的铜和生成的水的质量之比为32：9
14．下列有关金属及合金的说法中正确的是（　　）
A．合金是由两种或两种以上金属熔合而成的具有金属特性的物质
B．在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金
C．“真金不怕火炼”说明黄金的熔点非常高
D．铁与盐酸反应可生成氯化铁和氢气
15．金属与盐酸的反应的示意图如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．实验室可用铜和稀盐酸制氢气
B．四种金属中活动性最强的是镁
C．锌不能和稀盐酸制氢气
D．铁与稀盐酸反应的化学方程式为：2Fe+6HCl＝2FeCl3+3H2↑
16．某同学在探究金属与化合物溶液反应的实验时，向Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，请回答下列问题：
（1）写出Zn与AgNO3溶液反应的化学方程式 　 　 。
（2）向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是什么？　 　 ，滤液中除了水之外还有什么？　 　
17．将一定量的Fe粉投入到含Cu（NO3）2和AgNO3的溶液中，充分反应后，过滤后得到滤渣和滤液，取一定量的滤渣加入少量稀盐酸，发现部分滤渣溶解并有气泡产生。请说出滤渣和滤液中所含的有效成分，并说明理由。
▉题型3 金属与酸的反应图像
【知识点的认识】
金属与酸的反应原理 主要涉及金属的活动性顺序和酸的氧化性。这一反应通常发生在金属活动顺序中位于氢前面的金属与酸反应时，反应产物通常为盐和氢气。具体来说，这一反应可以通过置换反应来表达：
金属单质+酸→盐+氢气
例如，铁或锌与酸反应时，会生成相应的盐和氢气，同时伴随放热和冒泡现象，金属逐渐消失。这种反应不仅是一个简单的化学变化，还涉及到电化学过程，其中金属在酸的作用下释放出电子，形成氢气。
金属与酸的反应还涉及到电化学腐蚀的过程。在酸溶液中，金属材料会发生析氢电化学腐蚀，这一过程受到多种因素的影响，包括溶液的酸度、氧化性、以及腐蚀产物的性质等。增加溶液的酸度会加速阴极反应，提高腐蚀率，但腐蚀率还与氢过电位有关。溶液的氧化性通常加速腐蚀，但超过一定限度时，可能会使金属发生钝化而抑制腐蚀。腐蚀产物，尤其是可溶性金属盐，会催化阳极反应，而不溶性腐蚀产物则形成保护层抑制腐蚀。
此外，金属与酸的反应还受到金属活动性顺序的影响。根据金属活动性顺序表，位于氢前面的金属能够与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）反应生成氢气。例如，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。而对于位于氢后面的金属，则不与非氧化性酸反应，但可能与强氧化性酸发生氧化还原反应。例如，铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮。
综上所述，金属与酸的反应原理涉及金属的活动性、酸的氧化性以及电化学腐蚀过程，这些因素共同决定了金属与酸反应的类型和程度 。
本考点针对的题型是涉及金属与酸反应的图像的问题。
18．化学活动小组为探究X、Y、Z三种金属与酸的反应情况，进行了如下实验：取等质量的X、Y、Z分别与足量的浓度相同的稀硫酸反应，都生成+2价金属的化合物，反应情况如图所示。下列对该图像理解的叙述中，正确的是（　　）
A．金属活动性由强到弱：X、Z、Y
B．金属活动性由强到弱：X、Y、Z
C．X、Y、Z依次可能是Mg、Cu、Fe
D．相对原子质量的大小：X＞Y＞Z
19．相同条件下，分别将打磨过的等质量的铁片、镁片、锌片和等体积、等浓度的足量稀硫酸反应，测得一段时间后产生气体压强与时间的关系如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．A、B、C分别表示镁、锌、铁与酸反应
B．最终产生氢气质量大小关系是A＞C＞B
C．反应后所得盐溶液中溶质质量大小关系是A＞B＞C
D．三条曲线达到最大值后逐渐下降说明了金属与酸反应放热
20．等质量的稀盐酸分别与等质量且过量的铁、锌、镁反应。下列图像能正确反应产生氢气质量与时间之间关系的是（　　）
A．
B．
C．
D．
21．向盛有一定量的铜粉和锌粉的混合物的烧杯中滴加稀硫酸，下列图像能正确反映该过程中有关量之间变化关系的是（　　）
A． B．
C． D．
22．现有等质量且形状相同的镁和铝两种物质分别与等质量同浓度的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息，得出的结论不正确的是（　　）
A．盐酸都已完全反应
B．图线A表示镁的反应情况
C．反应结束后只有一种金属剩余，则剩余金属为镁
D．图线B过程中可以观察到金属溶解、有气泡产生
23．实验室现有一包铜、锌、碳的混合物，某化学小组同学利用该固体和稀硫酸制备氢气并测定各成分的含量。取粉碎的混合物4.3g，先加过量稀硫酸完全反应后过滤（铜，碳与稀硫酸不反应），再将洗净后的固体在O2中充分灼烧，固体质量与各操作时间关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．该反应产生的氢气质量为0.3g
B．M点对应的固体成分是铜和碳
C．c﹣d段铜元素在固体中的质量分数在不断增大
D．混合物中碳的质量分数约为2.3%
24．如图所示图像不能正确反映对应变化关系的是（　　）
A．将等质量的锌和铁分别放入等质量、相同质量分数的足量稀盐酸中
B．向一定量的稀盐酸中加入足量的不同金属
C．质量相同、溶质质量分数相同的稀硫酸中分别加入过量锌粉和铁粉
D．向等质量的锌和镁中分别加入足量的稀盐酸
25．取一定质量的镁、铁两种金属，分别与相同浓度的稀盐酸反应，产生氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系如丙图所示。图中 　 　 （填“a”或“b”）曲线表示与铁的反应。根据丙图，可推知反应结束，反应消耗的镁与铁的质量比为 　 　 。
26．在室温下将过量的打磨光亮的镁片、铝片分别与等浓度、等质量的稀硫酸反应（装置如图甲），用压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。
（1）打磨镁片、铝片是为了除去其金属表面的　 　 。
（2）观察图甲中镁、铝分别与稀硫酸反应的现象，下列说法不正确的是　 　 。
A．反应前后溶液的颜色发生改变
B．冒出大量无色气泡，镁片很快就消失了
C．反应前后用手触摸锥形瓶，瓶壁变得更凉
D．反应结束后二者产生氢气的体积相等
（3）依据图乙分析，曲线①为　 　 （填写化学式）与稀硫酸反应的压强变化曲线，AB段装置内压强下降的原因是　 　 。
▉题型4 金属与盐溶液反应的原理
【知识点的认识】
金属与盐溶液反应的原理主要基于金属活动性顺序，其中较活泼的金属能够置换出相对不活泼的金属。
金属与盐溶液的反应涉及到金属活动性顺序的应用。在金属活动性顺序表中，位于前面的金属能够将位于它后面的金属从其盐溶液中置换出来。这是因为较活泼的金属能够与盐溶液中的阳离子发生置换反应，生成新的金属和新的盐。例如，铁能够与硫酸铜反应，生成铁离子和铜，这是因为铁比铜更活泼。这种反应不仅展示了金属与盐溶液反应的基本原理，还说明了金属活动性顺序在实际应用中的重要性。
此外，金属与盐溶液的反应还涉及到反应顺序的问题。当多种盐溶液与一种金属发生置换反应时，反应的顺序是“先远后近”，这里的“远近”指的是两种金属在金属活动性顺序表中的位置。活动性越强的金属越先参与反应。例如，在硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁，由于铁的活动性比银强，因此铁会先与硝酸银反应，只有在硝酸银完全反应后，铁才会与硝酸铜发生反应。这种反应顺序的规则是由化学物质的活动性决定的，活动性越强的物质越先参与反应。
综上所述，金属与盐溶液的反应原理主要基于金属活动性顺序，较活泼的金属能够置换出相对不活泼的金属，并且这种反应的顺序遵循“先远后近”的原则，即活动性较强的金属优先参与反应 。
27．向硫酸铜溶液中加入铁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸，有气泡冒出，下列说法正确的是（　　）
A．滤液有可能呈蓝色
B．滤液的质量一定比原溶液的质量大
C．滤渣中一定有铁、铜
D．滤液中一定含有FeSO4，可能含有CuSO4
28．在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉、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。下列判断正确的有
①滤出的固体中一定含有铜，可能含有铁和镁
②滤出的固体一定含有铜，一定不含铁和镁
③滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁，可能含有氯化铜
④滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜（　　）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
29．金属材料在生活中有着广泛的用途，某兴趣小组所做的有关金属性质实验如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．A试管中观察到的现象只有铜丝表面出现银白色固体
B．如图实验可验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序
C．A试管中发生反应的化学方程式为Cu+AgNO3＝CuNO3+Ag
D．B试管反应后的溶液中一定含有CuSO4
30．将一定质量的镁投入到含有Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，向滤渣中滴入稀盐酸，有气体冒出，则以下判断错误的是（　　）
A．滤液中一定含有硝酸镁
B．滤液中一定不含硝酸铜
C．滤渣中一定含有铜、银和镁
D．反应后溶液质量增加
31．为了探究金属与盐溶液的反应规律，将一定质量的锌粉和银粉加入Cu（NO3）2溶液中，充分反应，实验过程及实验现象如图所示，则下列判断中正确的是（　　）
A．“？”处内容为：有白色沉淀生成
B．滤渣中可能含有单质锌
C．滤液中一定含有Cu2+
D．滤渣中一定含有单质铜
32．将一定质量的铁粉放入硫酸铜溶液中一段时间后。请判断下列说法不正确的是（　　）
A．滤渣中一定含有铜
B．溶液质量一定减少
C．该反应的产物是硫酸铁和铜
D．该反应可以用于探究质量守恒定律
33．某化学小组向一定量AgNO3和Al（NO3）3的混合溶液加入铜粉和锌粉，充分反应后过滤，得到溶液甲和固体乙，下列说法正确的是（　　）
①溶液甲中一定含Al（NO3）3和Zn（NO3）2
②固体乙中一定含Ag，可能含有Cu和Zn
③若溶液甲呈蓝色，则溶液甲一定含Al（NO3）3、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2
④若向固体乙上滴加盐酸有气泡产生，则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu（NO3）2
⑤若溶液甲呈无色，则溶液甲的质量可能大于原混合溶液的质量
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
34．将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是（　　）
A．若滤液呈浅绿色，则滤液中只含有硝酸亚铁
B．若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣中一定含有两种金属
C．若向滤液中加入锌片，有固体析出，则滤液中一定含有硝酸银
D．将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量可能与所加铁粉的质量相等
35．将一定量金属M加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤渣，滤液为无色，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。下列有关判断正确的是（　　）
A．金属活动性：M＞Zn＞Cu
B．滤液中可能只含一种溶质
C．滤渣中一定含有金属M
D．该过程一定发生了如下反应：M+CuSO4═Cu+MSO4
36．金属M能与Cu（NO3）2溶液反应：M+Cu（NO3）2═Cu+M（NO3）2，下列叙述不正确的是（　　）
A．金属M不可能是铝
B．一定能发生反应：M+2AgNO3═2Ag+M（NO3）2
C．若M为镁，恰好完全反应后，固体质量增大
D．恰好完全反应后，M表面有红色固体析出，溶液一定由蓝色变为无色
（多选）37．向m克Zn和Fe的混合物中加入一定质量的CuCl2溶液，充分反应后过滤：将滤渣洗涤、干燥后称量，质量仍为m克，对所得滤液和滤渣的判断正确的是（　　）
A．滤液可能是无色
B．滤液中一定有ZnCl2和FeCl2
C．滤渣中的物质可能有3种
D．向滤渣中加稀盐酸可能有气泡产生
（多选）38．向一定量的硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中逐渐加入锌粉。反应过程中溶质硫酸亚铁的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．a点时，溶液的总质量与反应前相比减小
B．b点时，溶液为硫酸锌和硫酸铜的混合溶液
C．c点时，溶液呈无色
D．d点时，过滤所得滤渣为铁和铜的混合物
（多选）39．向含有AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，下列叙述中，正确的是（　　）
A．滤液中一定含有Zn2+，一定无Ag+
B．滤液中一定含有Zn2+，可能有Cu2+、Ag+
C．滤渣中可能有Cu，一定没有Zn
D．滤渣中有Cu的时候，滤液中一定没有Ag+
（多选）40．实验室中有一定质量的AgNO3和Mg（NO3）2的混合溶液，现按下图所示进行实验，出现的现象如图中所述。通过分析图中信息进行判断，下列说法中，不合理的是（　　）
A．滤液中一定含有Ag+，可能含有Mg2+、Fe2+
B．滤液的颜色为浅绿色
C．滤渣的质量一定大于ag
D．现象X为有大量气泡冒出
（多选）41．向一定质量的AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中加入Zn粉ag，充分反应后过滤，得到一定温度下的滤液（不饱和）和滤渣，分别向滤液和滤渣中加入适量稀盐酸，均无明显现象。下列有关说法中，正确的是（　　）
A．滤液的颜色为浅绿色
B．滤液中的溶质只有Zn（NO3）2
C．滤渣质量一定大于ag
D．滤渣中一定有单质Ag和单质Fe
（多选）42．某室温下，向含有MgCl2、FeCl2、CuCl2的混合溶液中加入ag锌粉，充分反应后，过滤，得到滤渣和有色滤液，将滤渣晾干后称量质量为bg。则下列判断中，不正确的是（　　）
A．b的数值一定小于a
B．向滤渣中加入稀盐酸，一定没有气泡产生
C．反应后的滤液中至少含有2种金属阳离子
D．反应后所得的有色滤液指的是浅绿色
43．将铝粉加入一定质量Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，可得到滤液和滤渣。请写出：
（1）有银白色物质生成的反应。（用化学方程式表示）
（2）导致溶液质量变小的原因。
（3）若所得滤液中只含有一种溶质，则所得滤渣的成分。
44．金属及其化合物是初中常见物质，回答下列问题。
（1）“三星堆遗址”出土了黄金面罩、象牙、青铜艺术品、残存的丝织品等重要文物，其中属于金属材料的有 　 　 （填字母）。
A．黄金面罩
B．象牙
C．青铜面具
D．丝织品
（2）如图1所示，该实验的目的是 　 　 。
（3）某化学小组用一定量AgNO3溶液进行了如图实验，已知溶液甲呈蓝色。
向固体乙中滴加盐酸时 　 　 （填“有”或“没有”）气泡产生。溶液甲中一定含有的溶质有 　 　 （填化学式）。
（4）Fe3O4可以应用于合成氨作催化剂，但催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用O2将其“再生”，原理如图2所示。“再生”过程中铁元素的质量分数 　 　 （填“变大”、“不变”或“变小”）。
（5）通入O2加热，将一定质量失效催化剂进行再生。固体质量与温度变化的关系如图3所示。T1℃﹣T2℃下，FeO转化为Fe3O4，T3℃﹣T4℃下，Fe3O4转化为Fe2O3。则M＝　 　 。
（相对分子质量：FeO 72 Fe2O3 160 Fe3O4 232）
45．金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。
（1）郑州商城发掘出土的金覆面利用金具有良好的 　 　 性，将金锤成薄片。
（2）铝的化学性质很活泼，通常铝制品具有很好的抗腐蚀性，用化学方程式解释其原因 　 　 。
（3）某溶液中含有AgNO3和Fe（NO3）2两种溶质，向其中加入一定量的锌，反应后过滤得到滤渣。向滤渣加入到稀盐酸中有气泡产生，则滤液中一定有 　 　 ，一定没有 　 　 ，可能有 　 　 。
▉题型5 金属与盐溶液反应的图像问题
【知识点的认识】
金属与盐溶液反应的原理主要基于金属活动性顺序，其中较活泼的金属能够置换出相对不活泼的金属。
金属与盐溶液的反应涉及到金属活动性顺序的应用。在金属活动性顺序表中，位于前面的金属能够将位于它后面的金属从其盐溶液中置换出来。这是因为较活泼的金属能够与盐溶液中的阳离子发生置换反应，生成新的金属和新的盐。例如，铁能够与硫酸铜反应，生成铁离子和铜，这是因为铁比铜更活泼。这种反应不仅展示了金属与盐溶液反应的基本原理，还说明了金属活动性顺序在实际应用中的重要性。
此外，金属与盐溶液的反应还涉及到反应顺序的问题。当多种盐溶液与一种金属发生置换反应时，反应的顺序是“先远后近”，这里的“远近”指的是两种金属在金属活动性顺序表中的位置。活动性越强的金属越先参与反应。例如，在硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁，由于铁的活动性比银强，因此铁会先与硝酸银反应，只有在硝酸银完全反应后，铁才会与硝酸铜发生反应。这种反应顺序的规则是由化学物质的活动性决定的，活动性越强的物质越先参与反应。
综上所述，金属与盐溶液的反应原理主要基于金属活动性顺序，较活泼的金属能够置换出相对不活泼的金属，并且这种反应的顺序遵循“先远后近”的原则，即活动性较强的金属优先参与反应 。
本考点针对的题型是涉及金属与酸反应的图像的问题。
46．在5.6g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu（NO3）2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．所加溶液质量为M1g时，生成Cu的质量为m1g
B．cd段发生的是Fe和AgNO3溶液的反应
C．m3的值为17.6
D．e点溶液中含Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3
47．在13g锌粉中，先逐滴加入一定量的Cu（NO3）2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
①所加溶液质量为t1g时，生成Cu的质量为m1g
②a﹣b段发生的是Zn和（Cu（NO3）2溶液的反应
③向c点对应的固体中加稀硫酸，无明显现象
④m3的值为43.2
⑤d点溶液中不含Zn2+
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．②④⑤
▉题型6 金属活动性强弱的判断
【知识点的认识】
常见金属在溶液中的活动性顺序是“钾钙钠镁铝，锌铁锡铅（氢），铜汞银铂金”，具体如图所示．
金属活动性顺序的应用主要有：
1．表明了金属活动性强弱顺序（前强后弱）．即在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它在水溶液中就越容易失去电子变成离子，其活动性就越强；金属的位置越靠后，其阳离子在水溶液中就比较容易获得电子变成原子，其活动性就越弱．
需要注意的是：金属的活动性就越强参加反应时，现象就越明显、越剧烈．
2．可用来判断金属与酸能否发生置换反应（氢前置换氢）．只有排在氢前面的金属，才能置换出酸中的氢，而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢．
需要注意的是：
（1）金属必须是排在金属活动性顺序中（H）前面的金属；
（2）酸应是盐酸、稀硫酸（即不具有强氧化性的酸），不包括浓硫酸和硝酸；
（3）单质铁与酸发生置换反应时生成亚铁盐；
（4）K、Ca、Na除与酸反应外，还能与水在常温下发生置换反应（如2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑），其余金属则不能（这点初中阶段大体上了解即可）．
3．可用来判断金属与金属化合物溶液（即盐溶液）能否发生置换反应（前置后，盐可溶，K、Ca、Na不能够）．排在金属活动性顺序中前面的金属一般能把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来．
需要注意的是：（1）在金属活动性顺序中只要排在前面的金属就能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，而与H的位置无关．但K、Ca、Na等金属例外，由于它们过于活泼，不与溶液中的盐发生置换反应，而是先与溶液中的水发生置换反应（这点初中阶段大体上了解即可）．如把钠放入硫酸铜溶液中虽然反应[2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4]，最终没有单质铜生成．（2）铁与盐溶液发生置换反应时，生成二价亚铁盐．（3）用同种金属置换不同的盐溶液，盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来．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．例如，锌粒与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液反应，最先反应的是硝酸汞，当硝酸汞被消耗完时，硫酸铜才与锌粒反应，同理，硫酸铜反应完后，锌才会和氯化亚铁反应．还有，当多种金属与一种盐溶液反应时，最活泼的金属先反应．例如，把打磨光亮的镁带、铝丝、铜丝一起放入硝酸银溶液中，镁被消耗完后，铝才和硝酸银反应，铝反应完后，铜跟硝酸银反应．
另外，利用金属与酸或盐溶液之间的置换反应是否发生，通过具体的实验及其现象的分析，反过来可以反推金属的活动性顺序．具体的推断方法是这样的：
1．利用金属与酸能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序．例如，把铁和铜分别放在稀盐酸中时，铁的表面上有气泡冒出，这说明铁位居金属活动性顺序中氢的前面；而铜的表面无明显的现象，这说明铜位居金属活动性顺序中氢的后面；由此可推得铁活泼性比铜的要强．
2．利用金属与盐溶液能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序．例如，把铁钉放在硫酸铜溶液中，过一会儿，发现铁钉表面上出现了一层红色物质（即铜）；由此可推得铁活泼性比铜的要强．
48．学习了金属活动性后，小华以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分（如图）。下列说法错误的是（　　）
A．小华选择的原点丙是H
B．将甲加入稀盐酸中，有气泡产生，溶液变为浅绿色
C．要验证Zn与乙的活动性强弱，可将乙加入ZnSO4溶液中
D．在自然界中丁主要以单质形式存在
49．现有甲、乙、丙、丁四种颗粒大小相同的金属，分别投入相同的稀硫酸中，只有甲、乙表面有气泡产生，且甲产生气泡较快；再把丙和丁投入相同的硝酸银溶液中，过一会儿，丙的表面无变化，而丁表面有银析出。则四种金属的活动性顺序是（　　）
A．丙＞乙＞丁＞甲 B．丁＞乙＞丙＞甲
C．甲＞乙＞丁＞丙 D．乙＞甲＞丁＞丙
50．下表所示是验证Zn、Fe、Ag三种金属活动性顺序的4种实验方案，其中“—”表示未进行金属化合物溶液与金属之间的实验，各实验方案中，不能达到实验目的的是（　　）
金属化合物溶液 ① ② ③ ④
ZnSO4溶液 — Fe Ag Fe
FeSO4溶液 Zn Ag Zn —
AgNO3溶液 Fe — — Fe
A．① B．② C．③ D．④
51．为深入研究金属活动性顺序及其应用，某同学设计如图实验，观察到乙装置中铜片表面有气泡且电流计指针发生偏转。下列说法不正确的是（　　）
A．根据甲装置，可以比较金属活动性顺序：Zn＞Cu
B．乙中电流计指针偏转说明化学能可以转变为电能
C．乙中锌片是负极，溶液的氢离子移向锌片
D．甲、乙对比分析，Zn﹣Cu用导线连接，反应时电子由Zn片经导线流向Cu片
52．如图，将金属活动性不同的两种金属插在水果上可制成“水果电池”，已知相同条件下，两种金属的活动性差异越大，水果电池的电压越大。则下列水果电池中电压最大的是（　　）
A． B．
C． D．
53．现有X、Y、Z三种金属，常温下只有X能和稀硫酸反应，把Y、Z两种金属分别放入硝酸银溶液中，只有Y表面有银白色物质析出。三种金属的活动性顺序为（　　）
A．Y＞X＞Z B．Y＞Z＞X C．X＞Y＞Z D．X＞Z＞Y
54．下列各组物质不能验证Zn、Fe、Cu三种金属活动性强弱的是（　　）
A．稀硫酸
B．ZnSO4溶液、Fe、CuSO4溶液
C．Zn、FeSO4溶液、Cu
D．Zn、FeSO4溶液、CuSO4溶液
55．为验证Mg、Cu、Fe的金属活动性顺序，不可选用的一组物质是（　　）
A．MgCl2溶液、Cu、Fe
B．Mg、Cu、FeCl2溶液
C．Mg、Fe、Cu、盐酸
D．MgCl2溶液、Fe、CuCl2溶液
56．下列各组试剂不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是（　　）
A．CuSO4溶液 Fe Ag
B．AgNO3溶液 FeSO4溶液 Cu
C．AgNO3溶液 稀H2SO4 Fe Cu
D．FeSO4溶液 稀H2SO4 Cu Ag
57．为验证锌、铁、铜、银四种金属的活动性顺序，小红设计了如图所示的四个实验，下列说法中错误的是（　　）
A．①和②实验中需加入同样浓度的稀盐酸
B．实验③中溶液质量减小
C．X可能为铁，Y溶液可能为硫酸铜溶液
D．通过实验①②③能验证四种金属的活动性顺序
58．为探究锌、铁、铜三种金属的活动性及它们和氢元素的位置关系，小明设计了如下实验：
（1）试管C中发生反应的化学方程式为 　 　 ，该反应属于 　 　 （填基本反应类型）。
（2）小莉认为省略上述实验中 　 　 （填字母），也能达到实验目的。
59．金属在生产和生活中具有广泛的应用。
（1）铁能压成铁片，是利用了铁的 　 　 性。
（2）金属铝具有密度小、抗腐蚀性能好，因此铝的年产量已经超越铜仅次于铁，居世界第 　 　 位。铝具有良好抗腐蚀性能的原因是 　 　 。（用化学方程式表示）
（3）兴趣小组同学为了验证铁、铜、银的金属活动性，设计了实验如图1所示。请思考并回答题：
①写出A中的实验现象 　 　 ；
②写出B中发生反应的化学方程式 　 　 ；
③小李认为仅通过A、B两组实验无法验证铁、铜、银的金属活动性，还应再补充一组实验，请写出该实验的操作 　 　 。
（4）等质量相同表面积的镁条，等体积不同浓度的稀盐酸，在一定条件下反应，写出反应的化学方程式 　 　 ，实验结果如图2所示，对比a、b曲线，引起a曲线压强迅速增大的因素可能有 　 　 。
60．金属材料广泛应用于生活、生产中，其应用推动了社会发展。
（1）下列关于金属材料的说法错误的是　 　 （填序号）。
A．铁元素在自然界中以单质形式存在
B．铝的金属活动性比铁强，所以铝制品比铁制品更容易锈蚀
C．黄铜片（铜锌合金）的硬度大于纯铜片的硬度
（2）在铁路建设中，常用铝和氧化铁反应生成铁单质对钢轨中的缝隙进行焊接，反应的化学方程式为：，该反应中发生还原反应的物质是　 　 。
（3）为了探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性，下列方案能达到实验目的的有　 　 （填序号）。
A．将锌粉分别加入FeCl2溶液、CuSO4溶液中
B．稀盐酸中加入足量铜粉后，再加入铁粉，最后加入锌粉
C．FeCl2溶液中加入足量铜粉后，再加入锌粉
（4）向Mg（NO3）2、AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。此过程中一定发生的反应　 　 （用化学方程式表示）。该过程中下列说法正确的有　 　 （填序号，双选）。
A．若滤液为蓝色，则滤渣中只有Ag
B．若滤液为无色，则滤液中可能含有Mg（NO3）2
C．若往滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有Zn、Ag、Cu
D．所得滤液的质量与原混合溶液相比可能不变
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第九单元 第二节 金属的化学性质
题型1 金属与氧气的反应 题型2 金属与酸的反应原理
题型3 金属与酸的反应图像 题型4 金属与盐溶液反应的原理
题型5 金属与盐溶液反应的图像问题 题型6 金属活动性强弱的判断
▉题型1 金属与氧气的反应
【知识点的认识】
金属的化学性质在初中阶段要求掌握三个：
金属能与氧气反应（金即使在高温时也不与氧气反应）
1．铁与氧气的反应：常温下，干燥的空气中铁很难与氧气反应．在潮湿的空气中，铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈（主要成分：Fe2O3；铁锈呈红色，结构疏松，易吸水，加快铁器的腐蚀）；还有铁经过缓慢氧化后，形成的化合物也可认为是氧化铁，即4Fe+3O2＝2Fe2O3．在纯氧中，铁丝能够被点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热（在点燃前，先将铁丝打磨，在集气瓶中留有少量细砂或水，防止高温溅落物炸裂瓶底 ）即3Fe+2O2Fe3O4．由上述实验现象，可以看出：“同种物质，在不同的反应条件下，现象可能不同，生成物有可能不同．”
2．镁与氧气的反应：常温下所看到的镁条呈黑色，用砂纸打磨后呈银白色．做镁条燃烧实验时，要注意用坩埚钳夹持，在下面垫上石棉网．镁条被点燃后，剧烈燃烧，产生耀眼的白光，形成白烟，放出大量的热；即2Mg+O22MgO．
3．铝与氧气的反应：铝在空气容易形成致密的氧化物，故其抗腐蚀性能很好．铝箔在纯氧中能够剧烈燃烧，即4Al+3O22Al2O3．
4．铜与氧气的反应：在加热的情况下，铜能与氧气反应，生成黑色的物质（氧化铜）；即2Cu+O22CuO．即使在纯氧中，铜也不能被点燃．在潮湿的空气中，铜能被腐蚀，形成绿色粉末状固体﹣﹣铜绿[Cu2（OH）2CO3]；即2Cu+O2+CO2+H2O＝Cu2（OH）2CO3．
总之，大多数金属一般都能与氧气反应，只是难易及剧烈程度不同而已，由此可判断金属的活动性强弱；反之亦然．
1．大部分金属能在一定条件下与氧气发生反应，下列有关说法不正确的是（　　）
A．镁在氧气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光
B．铁在氧气中燃烧实验现象为剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁黑色固体
C．铝在空气中易被氧化，形成致密的氧化物薄膜，起到保护作用
D．假黄金（铜锌合金）首饰可用灼烧的方法鉴别
【答案】B
【解答】解：A、镁在氧气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色粉末状固体，故A正确；
B、铁在氧气中燃烧的实验现象应为剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，而四氧化三铁是生成物的化学名称，并非直接观察到的现象，故B错误；
C、铝与氧气反应，形成致密的氧化物薄膜，从而对铝起到保护作用，故C正确；
D、因真金不反应，假黄金灼烧会氧化变色，故可鉴别，故D正确；
故选：B。
2．成语、俗语、诗词是我国的文化瑰宝，其中蕴含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是（　　）
选项 有关的成语、俗语、诗词的描述 解释
A “真金不怕火炼” 高温下，黄金也不与氧气反应
B “遥知不是雪，为有暗香来” 分子在不断地运动
C “冰，水为之，而寒于水” 物质的状态不同，化学性质不同
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
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解答】解：A、“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，故选项说法正确。
B、遥知不是雪，为有暗香来，是因为分子很小，且梅花花香中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到梅花花香，故选项说法正确。
C、冰是固态的水，冰，水为之，而寒于水，说明物质的状态不同，物理性质不同，冰和水是同一种物质，化学性质相同，故选项说法错误。
D、火要虚，是在燃料中间留一些空气，增加可燃物与氧气的接触面积，可燃物燃烧得更旺，故选项说法正确。
故选：C。
3．形成化学观念，发展科学思维。下列对相关化学观念分析正确的是（　　）
A．元素观：氧化物一定含氧元素，则含氧元素的化合物一定是氧化物
B．微粒观：同种分子构成的物质一定是纯净物，则纯净物一定都是由同种分子构成的
C．转化观：铜在空气中受热可转化为氧化铜
D．守恒观：二氧化锰可以做任何反应的催化剂，反应前后质量和性质都不变
【答案】C
【解答】解：A、氧化物一定含氧元素，但含氧元素的化合物不一定是氧化物，如C2H5OH，故选项说法错误。
B、同种分子构成的物质一定是纯净物，但纯净物不一定都是由同种分子构成的，也可能是由原子或离子构成的，故选项说法错误。
C、铜与空气中的氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，故选项说法正确。
D、二氧化锰不是能做任何反应的催化剂，其它物质也可以作催化剂，化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变，物理性质可能改变，故选项说法错误。
故选：C。
4．下列有关化学基本观念的理解不正确的是（　　）
A．微粒观：氯化钠是由钠离子和氯离子构成的
B．转化观：汞和氧化汞在一定条件下可以相互转化
C．能量观：有能量改变的变化都是化学变化
D．化学反应前后原子的种类不发生改变
【答案】C
【解答】解：A、氯化钠是含有金属元素和非金属元素的化合物，是由钠离子和氯离子构成的，故选项说法正确。
B、汞和氧化汞在一定条件下可以相互转化，氧化汞受热分解生成汞和氧气，汞和氧气在加热条件下生成氧化汞，故选项说法正确。
C、有能量改变的变化不一定都是化学变化，也可能是物理变化，如氢氧化钠溶于水放热，属于物理变化，故选项说法错误。
D、化学变化的实质是分子分成原子，原子重新组合成新分子，化学反应前后原子的种类不发生改变，故选项说法正确。
故选：C。
5．白炽灯是常见的照明灯具，其灯丝一般由钨制成。在生产白炽灯时，会先将玻璃泡内的空气通过排气管抽走，达到一定的真空状态，然后在芯柱上涂少量红磷。家用白炽灯结构如图1所示。
（1）抽走空气的目的是防止钨丝在高温下与 　氧气　 发生反应而被消耗。
（2）芯柱上涂少量红磷的作用是 　4P+5O22P2O5 （用化学方程式表示）。
（3）白炽灯使用一段时间后，玻璃泡会发黑，原因是灯丝表面的钨在高温下 　升华　 （填物态变化名称）成为钨蒸气，而后钨蒸气在玻璃泡内表面遇冷形成固态钨。
（4）水银真空泵具有十分优越的性能。水银真空泵的构造如图2所示。
它的工作原理是：容器底部的水银被加热汽化，汽化的汞以高速通过一根狭窄的细管，进入到一个被水冷却的空间（CD区域），流速很高的汞蒸气把要抽取的气体逐出，汞蒸气在经过冷凝后，重新流入加热的容器中。通过分析，需要抽成真空的外接器皿应与 　A　 （填字母标号）口相连。
【答案】（1）氧气。
（2）4P+5O22P2O5。
（3）升华。
（4）A。
【解答】解：（1）在高温下，钨丝与空气中的氧气反应会导致其氧化，这不仅会影响钨丝的使用寿命，还会影响灯泡的发光效果，故抽走空气的目的是防止钨丝在高温下与O2（或氧气）发生反应而被消耗。
（2）红磷在灯泡通电发热时，会与灯泡内的氧气发生反应，生成五氧化二磷，反应的化学方程式为4P+5O22P2O5。则芯柱上涂少量红磷的作用是除去灯泡中残留的少量氧气，保护钨丝，延长灯泡的使用寿命。
（3）物质由固态直接变为气态的过程叫做升华；钨丝受热由固态直接变为了气态，产生了钨蒸气，是升华现象，钨蒸气在玻璃泡内表面遇冷凝华形成固态钨，附着在灯泡壁上，所以白炽灯使用一段时间后，玻璃泡会发黑。
（4）容器底部的水银被加热后汽化，形成汞蒸气，汽化的汞通过一根狭窄的细管，进入到一个被水冷却的空间（CD区域），流速很高的汞蒸气把要抽取的气体逐出，从而降低容器内的气压，汞蒸气在经过冷凝后，重新液化流入加热的容器中。水银真空泵工作原理是利用水银的连续流动以及气压差的原理，将气体从低压区域抽取到高压区域，从而达到真空抽取的目的，则需要抽成真空的外接器皿应与A口相连。
故答案为：（1）氧气。
（2）4P+5O22P2O5。
（3）升华。
（4）A。
6．金属及其合金在人类社会的发展中应用非常广泛。
（1）我国的青铜文化历史悠久，青铜是铜锡合金，则与纯铜相比，青铜的硬度较 　大　 （填“大”或“小”）。
（2）铁是目前世界年产量第一的金属，工业上常利用铁矿石炼铁，写出一氧化碳还原赤铁矿（主要成分为氧化铁）炼铁的化学方程式：　Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
（3）铝具有质轻、耐腐蚀等优良性能，被广泛应用于航天、航空工业，铝具有很好的抗腐蚀性的原因是 　铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化　 。
【答案】（1）大；
（2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（3）铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。
【解答】解：（1）合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，青铜是铜锡合金，则与纯铜相比，青铜的硬度较大。
（2）赤铁矿的主要成分是氧化铁，工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
（3）铝具有很好的抗腐蚀性能，是因为铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。
故答案为：
（1）大；
（2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（3）铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。
▉题型2 金属与酸的反应原理
【知识点的认识】
金属与酸的反应原理 主要涉及金属的活动性顺序和酸的氧化性。这一反应通常发生在金属活动顺序中位于氢前面的金属与酸反应时，反应产物通常为盐和氢气。具体来说，这一反应可以通过置换反应来表达：
金属单质+酸→盐+氢气
例如，铁或锌与酸反应时，会生成相应的盐和氢气，同时伴随放热和冒泡现象，金属逐渐消失。这种反应不仅是一个简单的化学变化，还涉及到电化学过程，其中金属在酸的作用下释放出电子，形成氢气。
金属与酸的反应还涉及到电化学腐蚀的过程。在酸溶液中，金属材料会发生析氢电化学腐蚀，这一过程受到多种因素的影响，包括溶液的酸度、氧化性、以及腐蚀产物的性质等。增加溶液的酸度会加速阴极反应，提高腐蚀率，但腐蚀率还与氢过电位有关。溶液的氧化性通常加速腐蚀，但超过一定限度时，可能会使金属发生钝化而抑制腐蚀。腐蚀产物，尤其是可溶性金属盐，会催化阳极反应，而不溶性腐蚀产物则形成保护层抑制腐蚀。
此外，金属与酸的反应还受到金属活动性顺序的影响。根据金属活动性顺序表，位于氢前面的金属能够与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）反应生成氢气。例如，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。而对于位于氢后面的金属，则不与非氧化性酸反应，但可能与强氧化性酸发生氧化还原反应。例如，铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮。
综上所述，金属与酸的反应原理涉及金属的活动性、酸的氧化性以及电化学腐蚀过程，这些因素共同决定了金属与酸反应的类型和程度 。
7．蛇年（2025）春晚吉祥物“巳（sì）升升”（寓意“巳巳如意，生生不息”的主题）的眉眼取自四川广汉三星堆遗址出土的青铜蛇形器的歧羽纹、臣字目。青铜是在纯铜中加入铅的合金。下列有关说法不正确的是（　　）
A．青铜是混合物
B．青铜属于金属材料
C．青铜易溶于稀盐酸
D．青铜的硬度比铅的硬度大
【答案】C
【解答】解：A、青铜是在纯铜中加入铅的合金，属于混合物，故选项说法正确。
B、金属材料包括纯金属以及它们的合金，青铜属于铜的合金，属于金属材料，故选项说法正确。
C、在金属活动性顺序中，青铜中铜的位置排在氢的后面，不与盐酸反应，故选项说法错误。
D、合金比组成成分金属的硬度大，则青铜的硬度比铅的硬度大，故选项说法正确。
故选：C。
8．将一根洁净的铁钉投入到稀硫酸溶液中，下列叙述正确的（　　）
①铁钉表面产生气泡；②液体颜色由无色变成浅绿色；③铁钉的质量减轻；④液体的质量减轻
A．1个正确 B．2个正确 C．3个正确 D．4个正确
【答案】C
【解答】解：①在金属活动性顺序表中，铁排在氢的前面，能与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，所以铁钉表面产生气泡，故①正确；
②铁能与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，亚铁离子是浅绿色的，所以反应后溶液由无色逐渐变为浅绿色，故②正确；
③铁能与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，所以随着反应进行铁的质量会减轻，故③正确；
④根据化学方程式Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑知，每56份质量的铁生成2份质量的氢气，溶液质量增加54份质量，所以反应后溶液质量会增加，故④错误；
所以①②③正确。
故选：C。
9．黄铜的主要成分为Zn和Cu，将一定质量的黄铜放入足量硫酸中，充分反应。下列说法不正确的是（　　）
A．所得固体不溶物是铜
B．发生的化学反应为：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
C．溶液中的微观粒子有Cu2+、H+、
D．反应后溶液质量增大
【答案】C
【解答】解：A、铜不能和稀硫酸反应，锌能和稀硫酸反应，所得固体不溶物是铜，该选项正确。
B、发生的化学反应为：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑，该选项正确。
C、溶液中的微观粒子没有Cu2+，该选项不正确。
D、65份质量的锌反应生成2份质量的氢气，反应后溶液质量增大，该选项正确。
故选：C。
10．《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”记录了古代铁器生产、使用的情形。“剂钢”和“柔铁”都是铁的合金。下列说法错误的是（　　）
A．“剂钢”的硬度比纯铁大
B．将“剂钢”加入足量稀硫酸中，固体全部溶解
C．“柔铁”的熔点比纯铁低
D．“剂钢”和“柔铁”的性能不同是因为含碳量不同
【答案】B
【解答】解：A、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，“剂钢”是铁的合金，“剂钢”的硬度比纯铁大，故选项说法正确。
B、“剂钢”是铁的合金，将“剂钢”加入足量稀硫酸中，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，“剂钢”中碳不能与稀硫酸反应，固体不会全部溶解，故选项说法错误。
C、合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，“柔铁”的熔点比纯铁低，故选项说法正确。
D、“剂钢”和“柔铁”都是铁的合金，它们的性能不同是因为含碳量不同，故选项说法正确。
故选：B。
11．宋代《开宝本草》记载铁华粉【醋酸亚铁（CH3COO）2Fe】的制作：“取钢煅作叶，……平面磨错，令光净，以盐水洒之，（放）醋（酸）瓮中阴处埋之，一百日，铁上衣生，铁华成矣”。下列判断错误的是（　　）
A．“取钢煅作叶”增大了反应的接触面积
B．“平面磨错，令光净”是为除去表面的杂质
C．“醋瓮”可敞口放置于烈日下加快反应
D．“铁上衣生”可知铁的金属活动性比氢强
【答案】C
【解答】解：A“取钢煅作叶”，指的是将原料锻造成为叶子形状，该操作增大了反应的接触面积，使反应更快更充分，故选项说法正确。
B、“平面磨错，令光净”，是用打磨的方式除去表面铁锈等杂质，故选项说法正确。
C、“醋瓮”敞口放置于烈日下，会导致酸的挥发，降低产率，故选项说法错误。
D、“铁上衣生”，发生的反应是铁与醋酸反应生成醋酸亚铁和氢气，说明铁的金属活动性比氢强，故选项说法正确。
故选：C。
12．已知钛的金属活动性顺序位于氢前面。下列关于钛合金的说法错误的是（　　）
A．属于金属材料 B．硬度比纯钛更大
C．熔点比纯钛更高 D．钛能与稀盐酸反应
【答案】C
【解答】解：A、金属材料包括纯金属和合金，故钛合金属于金属材料，故正确；
B、合金比组成它的纯金属硬度大，故钛合金硬度比纯钛更大，故正确；
C、合金比组成它的纯金属熔点低，故钛合金熔点比纯钛更低，故错误；
D、钛的金属活动性顺序位于氢前面，则钛能与稀盐酸反应，故正确。
故选：C。
13．金属活动性顺序表中，排在氢（H）后面金属一般不与酸反应，但是如果遇到强氧化性的酸就可能发生反应。铜与稀盐酸、稀硫酸均不反应，但铜却能与稀硝酸发生反应：3Cu+8HNO3＝3Cu（NO3）2+2X↑+4H2O。下列说法正确的是（　　）
A．X的化学式为NO2
B．反应前后铜元素化合价从0变为+2
C．反应后生成物均由分子构成
D．参加反应的铜和生成的水的质量之比为32：9
【答案】B
【解答】解：A、根据化学方程式可知，反应前后铜原子都是3个，氢原子都是8个，反应前氮原子是8个，反应后氮原子是6个，反应前氧原子是24个，反应后氧原子是22个，所以2X中应有氮原子2个，氧原子2个，即X的化学式为NO，故不符合题意；
B、反应前铜是单质，单质中铜元素的化合价为0；反应后生成硝酸铜，硝酸铜中铜元素的化合价为+2。所以反应前后铜元素化合价从0变为+2，故符合题意；
C、根据化学方程式和A的分析可知，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、和水。硝酸铜由铜离子和硝酸根离子构成，一氧化氮由一氧化氮分子构成，水由水分子构成，故不符合题意；
D、，根据化学方程式可知参加反应的铜和生成的水的质量之比＝192：72＝24：9，故不符合题意。
故选：B。
14．下列有关金属及合金的说法中正确的是（　　）
A．合金是由两种或两种以上金属熔合而成的具有金属特性的物质
B．在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金
C．“真金不怕火炼”说明黄金的熔点非常高
D．铁与盐酸反应可生成氯化铁和氢气
【答案】B
【解答】解：A、合金是在某种金属中加热熔合某些其它金属（或非金属），而形成的具有金属特性的物质，故选项说法错误。
B、合金比纯金属的性能更加优良，在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金，故选项说法正确。
C、“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，故选项说法错误。
D、铁与盐酸反应可生成氯化亚铁和氢气，故选项说法错误。
故选：B。
15．金属与盐酸的反应的示意图如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．实验室可用铜和稀盐酸制氢气
B．四种金属中活动性最强的是镁
C．锌不能和稀盐酸制氢气
D．铁与稀盐酸反应的化学方程式为：2Fe+6HCl＝2FeCl3+3H2↑
【答案】B
【解答】解：A、铜不能和稀盐酸反应，故该选项错误；
B、镁反应最剧烈，因此最活泼，故该选项正确；
C、根据漫画锌的活动性较强，可用锌和稀盐酸制氢气，故该选项错误；
D、铁与稀盐酸反应的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，故该选项错误；
故选：B。
16．某同学在探究金属与化合物溶液反应的实验时，向Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，请回答下列问题：
（1）写出Zn与AgNO3溶液反应的化学方程式 　Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag　 。
（2）向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是什么？　Ag、Cu、Zn　 ，滤液中除了水之外还有什么？　Zn（NO3）2
【答案】（1）Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag；
（2）Ag、Cu、Zn；Zn（NO3）2。
【解答】解：（1）锌和硝酸银溶液反应生成硝酸锌和银，该反应的化学方程式为：Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag。
（2）根据金属活动性Zn＞Cu＞Ag，向Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入一定质量的锌粉，锌先与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。充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中含有排在氢前面的金属，即滤渣中含有锌，说明硝酸银和硝酸铜的均反应完全，故此时滤渣中含有的固体是Ag、Cu、Zn；则滤液中除了水之外还有Zn（NO3）2。
故答案为：
（1）Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag；
（2）Ag、Cu、Zn；Zn（NO3）2。
17．将一定量的Fe粉投入到含Cu（NO3）2和AgNO3的溶液中，充分反应后，过滤后得到滤渣和滤液，取一定量的滤渣加入少量稀盐酸，发现部分滤渣溶解并有气泡产生。请说出滤渣和滤液中所含的有效成分，并说明理由。
【答案】滤渣中含有银、铜、铁；滤液中含有氯化亚铁。
【解答】解：将一定量的Fe粉投入到含Cu（NO3）2和AgNO3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，充分反应后，过滤后得到滤渣和滤液，取一定量的滤渣加入少量稀盐酸，发现部分滤渣溶解并有气泡产生，是因为稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气，说明滤渣中含有银、铜、铁，即铁过量。滤渣中含有银、铜、铁；滤液中含有氯化亚铁。
故答案为：滤渣中含有银、铜、铁；滤液中含有氯化亚铁。
▉题型3 金属与酸的反应图像
【知识点的认识】
金属与酸的反应原理 主要涉及金属的活动性顺序和酸的氧化性。这一反应通常发生在金属活动顺序中位于氢前面的金属与酸反应时，反应产物通常为盐和氢气。具体来说，这一反应可以通过置换反应来表达：
金属单质+酸→盐+氢气
例如，铁或锌与酸反应时，会生成相应的盐和氢气，同时伴随放热和冒泡现象，金属逐渐消失。这种反应不仅是一个简单的化学变化，还涉及到电化学过程，其中金属在酸的作用下释放出电子，形成氢气。
金属与酸的反应还涉及到电化学腐蚀的过程。在酸溶液中，金属材料会发生析氢电化学腐蚀，这一过程受到多种因素的影响，包括溶液的酸度、氧化性、以及腐蚀产物的性质等。增加溶液的酸度会加速阴极反应，提高腐蚀率，但腐蚀率还与氢过电位有关。溶液的氧化性通常加速腐蚀，但超过一定限度时，可能会使金属发生钝化而抑制腐蚀。腐蚀产物，尤其是可溶性金属盐，会催化阳极反应，而不溶性腐蚀产物则形成保护层抑制腐蚀。
此外，金属与酸的反应还受到金属活动性顺序的影响。根据金属活动性顺序表，位于氢前面的金属能够与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）反应生成氢气。例如，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。而对于位于氢后面的金属，则不与非氧化性酸反应，但可能与强氧化性酸发生氧化还原反应。例如，铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮。
综上所述，金属与酸的反应原理涉及金属的活动性、酸的氧化性以及电化学腐蚀过程，这些因素共同决定了金属与酸反应的类型和程度 。
本考点针对的题型是涉及金属与酸反应的图像的问题。
18．化学活动小组为探究X、Y、Z三种金属与酸的反应情况，进行了如下实验：取等质量的X、Y、Z分别与足量的浓度相同的稀硫酸反应，都生成+2价金属的化合物，反应情况如图所示。下列对该图像理解的叙述中，正确的是（　　）
A．金属活动性由强到弱：X、Z、Y
B．金属活动性由强到弱：X、Y、Z
C．X、Y、Z依次可能是Mg、Cu、Fe
D．相对原子质量的大小：X＞Y＞Z
【答案】A
【解答】解：A、据图可以看出，X的斜线最陡，反应的速率最快，Y的斜线最平缓，故Y反应速率最慢，故其活动性为X＞Z＞Y，故A正确；
B、由A可知，三种金属的活动性强弱顺序为X＞Z＞Y，故B错误；
C、铜不与酸反应，Y不可能是铜，故C错误；
D、等质量的X、Y、Z分别与足量的溶质质量分数相等的稀硫酸反应，都生成+2价金属的硫酸盐，应该依据金属的质量来计算生成氢气的知识，则金属的相对原子质量越大，反应生成氢气的质量越少，所以相对原子质量由大到小的顺序为：Z＞Y＞X，故D错误。
故选：A。
19．相同条件下，分别将打磨过的等质量的铁片、镁片、锌片和等体积、等浓度的足量稀硫酸反应，测得一段时间后产生气体压强与时间的关系如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．A、B、C分别表示镁、锌、铁与酸反应
B．最终产生氢气质量大小关系是A＞C＞B
C．反应后所得盐溶液中溶质质量大小关系是A＞B＞C
D．三条曲线达到最大值后逐渐下降说明了金属与酸反应放热
【答案】C
【解答】解：A、活泼金属和能酸反应生成氢气，三种金属的活动性顺序是镁＞锌＞铁，金属的活动性越强，反应速率越快，相同时间内生成的气体越多，压强越大，由图可知，反应过程内压强从大到小依次为A＞B＞C，则A、B、C分别表示镁、锌、铁与酸反应，故选项说法正确。
B、活泼金属和酸反应生成氢气，由图可知，最终装置内压强从大到小依次为A＞C＞B，则产生氢气的质量从大到小依次为A＞C＞B，故选项说法正确。
C、等质量的铁片、镁片、锌片和等体积、等浓度的足量稀硫酸反应，反应时的质量关系是：
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56 152
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑
24 120
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 161
则反应后所得盐溶液中溶质质量大小为Mg＞Fe＞Zn，即A＞C＞B，故选项说法错误。
D、活泼金属和酸反应放出氢气，三条曲线达到最大值后逐渐下降，是因为反应结束，装置内温度降低，压强逐渐减小，说明了金属与酸反应放热，故选项说法正确。
故选：C。
20．等质量的稀盐酸分别与等质量且过量的铁、锌、镁反应。下列图像能正确反应产生氢气质量与时间之间关系的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解答】解：A、根据分析，酸全部参加反应，生成氢气的质量相同，图像中生成氢气的质量不同，故不符合题意；
B、图像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，铁的斜线最平缓，表明铁的反应速率慢，故符合题意；
C、图中铁反应的时间短，锌反应的时间长，故不符合题意；
D、图中反应生成的氢气质量不同，故不符合题意；
故选：B。
21．向盛有一定量的铜粉和锌粉的混合物的烧杯中滴加稀硫酸，下列图像能正确反映该过程中有关量之间变化关系的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：A、铜粉和锌粉的混合物中的锌能与硫酸反应，而铜与硫酸不反应，因此固体的质量不会变为零，故A错误；
B、向铜粉和锌粉的混合物中加入硫酸立即产生氢气，因此，加入稀硫酸后氢气的质量不为零，故B错误；
C、向铜粉和锌粉的混合物中加入硫酸，锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，由化学方程式Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑可知，每98份质量的硫酸参加反应生成硫酸锌的质量为161份，因此随着锌参加反应，溶液的质量不断增大，当锌完全反应后，继续加入稀硫酸，溶液的质量继续增大，但增幅变小，故C正确；
D、向铜粉和锌粉的混合物中加入硫酸，锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，随着反应的进行，硫酸锌的质量由零开始慢慢增大，当锌完全反应后，继续加入稀硫酸时，硫酸锌的质量也不再增大，故D错误。
故选：C。
22．现有等质量且形状相同的镁和铝两种物质分别与等质量同浓度的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息，得出的结论不正确的是（　　）
A．盐酸都已完全反应
B．图线A表示镁的反应情况
C．反应结束后只有一种金属剩余，则剩余金属为镁
D．图线B过程中可以观察到金属溶解、有气泡产生
【答案】C
【解答】解：A、由图像可知，最终镁、铝二种金属生成的氢气质量相等，因为参加反应的稀盐酸的质量是相等的，所以稀盐酸都已完全反应，故A项结论正确；
B、因为镁的活动性比铝强，反应时间短，则图线A表示镁的反应情况，故B项结论正确；
C、因为二种金属生成的氢气质量相等，结合生成的氢气质量金属的质量，可知：反应结束后只有一种金属剩余，则剩余金属为铝，故C项结论不正确；
D、图线B过程中铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，故可以观察到金属溶解，有气泡产生，故D项结论正确。
故选：C。
23．实验室现有一包铜、锌、碳的混合物，某化学小组同学利用该固体和稀硫酸制备氢气并测定各成分的含量。取粉碎的混合物4.3g，先加过量稀硫酸完全反应后过滤（铜，碳与稀硫酸不反应），再将洗净后的固体在O2中充分灼烧，固体质量与各操作时间关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．该反应产生的氢气质量为0.3g
B．M点对应的固体成分是铜和碳
C．c﹣d段铜元素在固体中的质量分数在不断增大
D．混合物中碳的质量分数约为2.3%
【答案】D
【解答】解：A、锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜，碳与稀硫酸不反应，因此1.7g固体是碳与铜的总质量，锌的质量为4.3g﹣1.7g＝2.6g，设生成氢气的质量为x，则：
Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
65 2
2.6g x
x＝0.08g
即该反应产生的氢气质量为0.08g，故A说法错误；
B、由图像可知，M点时，锌还未完全反应，因此M点对应的固体成分是锌、铜和碳，故B说法错误；
C、由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类及其质量保持不变，因此c﹣d段铜元素在固体中的质量不变，而固体的质量增大，因此固体中，铜元素质量分数不断减小，故C说法错误；
D、设1.7g固体中，铜的质量为y，则其中碳元素的质量为1.7g﹣y，则：
2Cu+O22CuO 固体质量增加
128 160 160﹣128＝32
y
C+O2CO2 固体质量减少
12 12
1.7g﹣y 1.7g﹣y
（1.7g﹣y）＝2.0g﹣1.7g
y＝1.6g
则碳的质量为1.7g﹣1.6g＝0.1g
那么，混合物中碳的质量分数为2.3%，故D说法正确。
故选：D。
24．如图所示图像不能正确反映对应变化关系的是（　　）
A．将等质量的锌和铁分别放入等质量、相同质量分数的足量稀盐酸中
B．向一定量的稀盐酸中加入足量的不同金属
C．质量相同、溶质质量分数相同的稀硫酸中分别加入过量锌粉和铁粉
D．向等质量的锌和镁中分别加入足量的稀盐酸
【答案】C
【解答】解：A、锌的活动性比铁强，反应速率快，反应时间短；等质量的锌和铁分别放入等质量、相同质量分数的足量稀盐酸反应，铁生成氢气的质量比锌多，故正确。
B、由于消耗的酸的质量相同，根据元素守恒，产生的氢气中的氢元素全部来自于酸中，则产生的氢气的质量相同，又由于金属活动性顺序：镁＞铝＞铁，则相同时间内，反应速率：镁＞铝＞铁，该图像能正确反映其对应关系，故正确。
C、反应的铁和锌质量相等时，铁反应生成的氢气比锌多，最终稀硫酸完全反应，生成氢气质量相等，故错误。
D、向等量的锌和镁中逐渐加入稀盐酸至过量，刚开始滴加盐酸时，由于消耗的酸的质量相同，则产生的氢气相同，当盐酸过量时，由于在化合物中，锌和镁均为+2价，且锌的相对原子质量大于镁，则消耗等量的金属时，镁产生的氢气较多，该图像能正确反映其对应关系，故正确。
故选：C。
25．取一定质量的镁、铁两种金属，分别与相同浓度的稀盐酸反应，产生氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系如丙图所示。图中 　b　 （填“a”或“b”）曲线表示与铁的反应。根据丙图，可推知反应结束，反应消耗的镁与铁的质量比为 　3：7　 。
【答案】b；3：7。
【解答】解：取一定质量的镁、铁两种金属，分别与相同浓度的稀盐酸反应，镁的活动性比铁的活动性强，镁的反应速率比铁块，在相同的时间内镁生成的氢气多，则a表示镁反应的曲线，b表示铁反应的曲线。
镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑，每24份质量的镁能置换出2份质量的氢气；铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑，每56份质量的铁能置换出2份质量的氢气；由图可知，最终生成氢气的质量相等，假设均生成2份质量的氢气，则参加反应的金属的质量比是24：56＝3：7。
故答案为：
b；3：7。
26．在室温下将过量的打磨光亮的镁片、铝片分别与等浓度、等质量的稀硫酸反应（装置如图甲），用压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。
（1）打磨镁片、铝片是为了除去其金属表面的　氧化物　 。
（2）观察图甲中镁、铝分别与稀硫酸反应的现象，下列说法不正确的是　ABC　 。
A．反应前后溶液的颜色发生改变
B．冒出大量无色气泡，镁片很快就消失了
C．反应前后用手触摸锥形瓶，瓶壁变得更凉
D．反应结束后二者产生氢气的体积相等
（3）依据图乙分析，曲线①为　Mg　 （填写化学式）与稀硫酸反应的压强变化曲线，AB段装置内压强下降的原因是　完全反应后不再放热也不再产生气体，温度降低，装置内气压减小　 。
【答案】（1）氧化物；
（2）ABC；
（3）Mg；完全反应后不再放热也不再产生气体，温度降低，装置内气压减小。
【解答】解：（1）镁和氧气反应生成氧化镁，铝和氧气反应生成氧化铝，则打磨镁片、铝片是为了除去金属表面的氧化物，防止对实验造成影响。
（2）A、镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气，铝与硫酸反应生成硫酸铝和氢气，硫酸镁溶液和硫酸铝溶液都是无色的，所以反应前后溶液无颜色变化，故选项符合题意；
B、由于金属过量，所以最终镁和铝有剩余，不会消失，故选项符合题意；
C、由图乙可知，压强达到最高处又小幅度下降，说明镁、铝与硫酸反应放热，反应停止压强达到最高点，温度开始逐渐恢复到室温，气体气体缩小，所以压强略有降低，所以反应前后用手触摸锥形瓶，瓶壁变得发热，故选项符合题意；
D、由于金属过量，硫酸完全反应，反应等浓度、等质量的稀硫酸反应最终产生氢气质量相等，故选项不符合题意；
故选：ABC。
（3）镁比铝活泼，镁与稀硫酸反应的速率较快，相同时间内产生氢气体积较大，装置内气压较大，所以曲线①为镁与硫酸反应的压强变化曲线；镁与硫酸反应放热，AB段下降的原因是完全反应后不再放热也不再产生气体，温度降低，装置内气压减小。
故答案为：
（1）氧化物；
（2）ABC；
（3）Mg；完全反应后不再放热也不再产生气体，温度降低，装置内气压减小。
▉题型4 金属与盐溶液反应的原理
【知识点的认识】
金属与盐溶液反应的原理主要基于金属活动性顺序，其中较活泼的金属能够置换出相对不活泼的金属。
金属与盐溶液的反应涉及到金属活动性顺序的应用。在金属活动性顺序表中，位于前面的金属能够将位于它后面的金属从其盐溶液中置换出来。这是因为较活泼的金属能够与盐溶液中的阳离子发生置换反应，生成新的金属和新的盐。例如，铁能够与硫酸铜反应，生成铁离子和铜，这是因为铁比铜更活泼。这种反应不仅展示了金属与盐溶液反应的基本原理，还说明了金属活动性顺序在实际应用中的重要性。
此外，金属与盐溶液的反应还涉及到反应顺序的问题。当多种盐溶液与一种金属发生置换反应时，反应的顺序是“先远后近”，这里的“远近”指的是两种金属在金属活动性顺序表中的位置。活动性越强的金属越先参与反应。例如，在硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁，由于铁的活动性比银强，因此铁会先与硝酸银反应，只有在硝酸银完全反应后，铁才会与硝酸铜发生反应。这种反应顺序的规则是由化学物质的活动性决定的，活动性越强的物质越先参与反应。
综上所述，金属与盐溶液的反应原理主要基于金属活动性顺序，较活泼的金属能够置换出相对不活泼的金属，并且这种反应的顺序遵循“先远后近”的原则，即活动性较强的金属优先参与反应 。
27．向硫酸铜溶液中加入铁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸，有气泡冒出，下列说法正确的是（　　）
A．滤液有可能呈蓝色
B．滤液的质量一定比原溶液的质量大
C．滤渣中一定有铁、铜
D．滤液中一定含有FeSO4，可能含有CuSO4
【答案】C
【解答】解：A、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，向滤渣中加入稀硫酸，铜不与稀硫酸反应，有气泡冒出，说明滤渣中存在铁，滤液是硫酸亚铁的水溶液，显浅绿色，故选项说法错误。
B、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，每56份质量的铁可置换出64份质量的铜，滤液的质量一定比原溶液的质量小，故选项说法错误。
C、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，向滤渣中加入稀硫酸，铜不与稀硫酸反应，有气泡冒出，说明滤渣中存在铁，即滤渣中一定有铁、铜，故选项说法正确。
D、铁是过量的，滤液中一定含有FeSO4，不可能含有CuSO4，故选项说法错误。
故选：C。
28．在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉、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。下列判断正确的有
①滤出的固体中一定含有铜，可能含有铁和镁
②滤出的固体一定含有铜，一定不含铁和镁
③滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁，可能含有氯化铜
④滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜（　　）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】C
【解答】解：①金属活动性顺序为Mg＞Fe＞Cu，在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉，镁优先与氯化铜反应生成氯化镁和铜，氯化铜反应完，若还有镁粉，镁才能与氯化亚铁反应生成氯化镁和锌。向滤出的固体中滴加稀盐酸，没有气泡产生，说明固体中没有铁和镁，故说法错误。
②金属活动性顺序为Mg＞Fe＞Cu，加入镁粉，首先镁粉和氯化铜反应置换出铜，如果镁粉足量会继续和氯化亚铁反应置换出铁，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，说明固体一定含有铜，一定不含铁和镁，故说法正确。
③由于生成的固体不能与盐酸反应生成氢气，即不存在镁、铁单质，镁、铁元素一定存在于溶液中，即滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁，当镁粉少量时，氯化铜可能剩余，故说法正确。
④滤液中不一定有氯化铜，因为当加入镁粉恰好能反应完全时，此时不含氯化铜；当镁粉少量时，氯化铜可能有剩余，故说法错误。
判断正确的是②③。
故选：C。
29．金属材料在生活中有着广泛的用途，某兴趣小组所做的有关金属性质实验如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．A试管中观察到的现象只有铜丝表面出现银白色固体
B．如图实验可验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序
C．A试管中发生反应的化学方程式为Cu+AgNO3＝CuNO3+Ag
D．B试管反应后的溶液中一定含有CuSO4
【答案】B
【解答】解：A、铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，则A试管中观察到的现象是：铜丝表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色，故选项不正确。
B、A试管中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，说明金属活动性铜＞银，B试管中铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，说明金属活动性铁＞铜，由此可验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag，故选项正确。
C、A试管中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，化学方程式为Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag，故选项不正确。
D、B试管中铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，则B试管反应后的溶液中一定含有FeSO4，可能含有CuSO4，故选项不正确。
故选：B。
30．将一定质量的镁投入到含有Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，向滤渣中滴入稀盐酸，有气体冒出，则以下判断错误的是（　　）
A．滤液中一定含有硝酸镁
B．滤液中一定不含硝酸铜
C．滤渣中一定含有铜、银和镁
D．反应后溶液质量增加
【答案】D
【解答】解：A、金属活动性顺序为Mg＞Cu＞Ag，将一定质量的镁投入到含有Cu（NO3）2和AgNO3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，镁才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸镁和铜，充分反应后过滤，向滤渣中滴入稀盐酸，有气体冒出，银、铜均不与稀盐酸反应，说明滤渣中含有镁，即镁是过量的，滤液中一定含有硝酸镁，故选项说法正确。
B、根据A选项的解析，镁有剩余，则滤液中一定不含硝酸铜，故选项说法正确。
C、滤渣中一定含有银、铜、镁，故选项说法正确。
D、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份质量的镁可置换出64份质量的铜，溶液的质量会减少；则反应后溶液质量减少，故选项说法错误。
故选：D。
31．为了探究金属与盐溶液的反应规律，将一定质量的锌粉和银粉加入Cu（NO3）2溶液中，充分反应，实验过程及实验现象如图所示，则下列判断中正确的是（　　）
A．“？”处内容为：有白色沉淀生成
B．滤渣中可能含有单质锌
C．滤液中一定含有Cu2+
D．滤渣中一定含有单质铜
【答案】D
【解答】解：金属活动性顺序为Zn＞Cu＞Ag，将一定质量的锌粉和银粉加入Cu（NO3）2溶液中，银不能Cu（NO3）2溶液反应，锌能与Cu（NO3）反应生成硝酸锌和铜；过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气体产生，说明滤渣中含有锌，即加入的锌是过量的，硝酸铜完全反应，滤渣中含有铜和过量的锌，滤液中含有硝酸锌。
A、滤液中一定不含硝酸银，则“？”处无明显现象，故选项说法错误。
B、滤渣中加入盐酸，有气体产生，说明滤渣中一定含有锌，故选项说法错误。
C、加入的锌是过量的，硝酸铜完全反应，滤液中不含有Cu2+，故选项说法错误。
D、加入的锌是过量的，硝酸铜完全反应，滤渣中含有铜和过量的锌，故选项说法正确。
故选：D。
32．将一定质量的铁粉放入硫酸铜溶液中一段时间后。请判断下列说法不正确的是（　　）
A．滤渣中一定含有铜
B．溶液质量一定减少
C．该反应的产物是硫酸铁和铜
D．该反应可以用于探究质量守恒定律
【答案】C
【解答】解：A、在金属活动性顺序中，铁排在铜前，能置换出硫酸铜中的铜，滤渣中一定含有铜，故选项说法正确。
B、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu，每56份质量的铁可置换出64份质量的铜，溶液质量减小，故选项说法正确。
C、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故选项说法错误。
D、反应过程中没有气体参加反应，也没有气体逸出，该反应属于化学变化，可以用于探究质量守恒定律，故选项说法正确。
故选：C。
33．某化学小组向一定量AgNO3和Al（NO3）3的混合溶液加入铜粉和锌粉，充分反应后过滤，得到溶液甲和固体乙，下列说法正确的是（　　）
①溶液甲中一定含Al（NO3）3和Zn（NO3）2
②固体乙中一定含Ag，可能含有Cu和Zn
③若溶液甲呈蓝色，则溶液甲一定含Al（NO3）3、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2
④若向固体乙上滴加盐酸有气泡产生，则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu（NO3）2
⑤若溶液甲呈无色，则溶液甲的质量可能大于原混合溶液的质量
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
【答案】C
【解答】解：①金属活动性顺序为Al＞Zn＞Cu＞Ag，锌、铜的活动性弱于铝，均不能与Al（NO3）3反应；锌的活动性强于铜，锌先与AgNO3反应生成硫酸锌和银，锌完全反应后，若还有硝酸银溶液，铜才会与AgNO3反应生成硝酸铜和银。Al（NO3）3不参与反应，一定存在；锌与AgNO3反应生成Zn（NO3）2，溶液甲一定含Al（NO3）3和Zn（NO3）2，故说法正确。
②锌、铜均能置换AgNO3中的Ag，固体乙一定含Ag；若锌过量，固体可能含Zn、Cu，若锌不足，固体可能含Cu，可能含有Cu和Zn，故说法正确。
③溶液呈蓝色，说明溶液中含有Cu（NO3）2，此时锌已完全反应（锌先反应），溶液甲一定含Al（NO3）3、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2，故说法正确。
④滴加盐酸有气泡，说明固体含Zn（Zn与盐酸反应生成氢气），Zn过量时，AgNO3、Cu（NO3）2会被完全反应，溶液甲一定没有AgNO3和Cu（NO3）2，故说法正确。
⑤溶液呈无色，说明无Cu（NO3）2（铜未反应），仅锌与AgNO3反应，反应的化学方程式为Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag，Zn的相对原子质量为65，Ag的相对原子质量为108，每65份质量的Zn置换出216份质量的Ag，溶液质量减小，不可能大于原溶液质量，故说法错误。
正确的说法有①②③④，共4个。
故选：C。
34．将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是（　　）
A．若滤液呈浅绿色，则滤液中只含有硝酸亚铁
B．若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣中一定含有两种金属
C．若向滤液中加入锌片，有固体析出，则滤液中一定含有硝酸银
D．将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量可能与所加铁粉的质量相等
【答案】B
【解答】解：A、铁不能和硝酸锌反应，铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，硝酸亚铁在溶液中显浅绿色，若滤液呈浅绿色，则滤液中一定含有生成的硝酸亚铁和不参与反应的硝酸锌，故选项说法不正确。
B、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，一定有银生成，若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣中还有铁，所以滤渣中一定含有银和铁两种金属，故选项说法正确。
C、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，锌和硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌，若向滤液中加入锌片，有固体析出，不能说明滤液中一定含有硝酸银，因为滤液中一定有生成的硝酸亚铁，析出的固体可能是锌和硝酸亚铁反应生成的铁，故选项说法不正确。
D、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，由反应的化学方程式Fe+2AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag可知，每56份质量的铁完全反应能置换出216份质量的银，反应后固体质量变大，所以将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量一定大于所加铁粉的质量，故选项说法不正确。
故选：B。
35．将一定量金属M加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤渣，滤液为无色，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。下列有关判断正确的是（　　）
A．金属活动性：M＞Zn＞Cu
B．滤液中可能只含一种溶质
C．滤渣中一定含有金属M
D．该过程一定发生了如下反应：M+CuSO4═Cu+MSO4
【答案】B
【解答】解：A、将一定量金属M加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤渣，滤液为无色，说明硫酸铜已完全反应，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的金属，该金属可能是锌，也可能是M，无法确定M与锌的活动性强弱，故选项说法错误。
B、若M能与硫酸锌反应，且完全反应后M有剩余，则滤液中的溶质是M的硫酸盐，可能只含一种溶质，故选项说法正确。
C、由A选项的分析，滤渣中不一定含有金属M，故选项说法错误。
D、由于无法确定M的化合价，该过程不一定发生了反应M+CuSO4═Cu+MSO4，故选项说法错误。
故选：B。
36．金属M能与Cu（NO3）2溶液反应：M+Cu（NO3）2═Cu+M（NO3）2，下列叙述不正确的是（　　）
A．金属M不可能是铝
B．一定能发生反应：M+2AgNO3═2Ag+M（NO3）2
C．若M为镁，恰好完全反应后，固体质量增大
D．恰好完全反应后，M表面有红色固体析出，溶液一定由蓝色变为无色
【答案】D
【解答】解：A、由方程式可知，该M显+2价，该金属不可能是铝，故选项说法正确。
B、由方程式可知，M比铜活泼，一定比银活泼，M显+2价，M一定发生反应：M+2AgNO3＝2Ag+M（NO3）2，故选项说法正确。
C、若M为镁，恰好完全反应后，每24份质量的镁能置换出64份质量的铜，则固体质量增大，故选项说法正确。
D、溶液颜色不一定变为无色，如M是铁，溶液变为浅绿色，故选项说法错误。
故选：D。
（多选）37．向m克Zn和Fe的混合物中加入一定质量的CuCl2溶液，充分反应后过滤：将滤渣洗涤、干燥后称量，质量仍为m克，对所得滤液和滤渣的判断正确的是（　　）
A．滤液可能是无色
B．滤液中一定有ZnCl2和FeCl2
C．滤渣中的物质可能有3种
D．向滤渣中加稀盐酸可能有气泡产生
【答案】BD
【解答】解：根据金属与盐溶液的反应原则，远距离先置换的原则，可知氯化铜先锌与反应，再与铁反应，反应的化学方程式及其质量关系为：
Zn+CuCl2＝Cu+ZnCl2 Fe+CuCl2＝FeCl2+Cu
65 64 56 64
A、由以上质量关系可知，锌和氯化铜反应时固体质量减小，铁和氯化铜反应时固体质量增大，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥后称量，质量仍为mg，说明锌已经完全反应，铁参加反应生成了氯化亚铁，因此滤液颜色一定不是无色的，故A不正确；
B、因为锌和铁都与氯化铜发生了反应，因此滤液中一定有ZnCl2和FeCl2，故B正确；
C、滤渣中一定含有反应生成的铜，可能含有铁，因此滤渣中的物质不可能有3种，故C不正确；
D、滤渣中一定含有反应生成的铜，可能含有铁，则加稀盐酸时可能有气泡产生，故D正确；
故选：BD。
（多选）38．向一定量的硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中逐渐加入锌粉。反应过程中溶质硫酸亚铁的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．a点时，溶液的总质量与反应前相比减小
B．b点时，溶液为硫酸锌和硫酸铜的混合溶液
C．c点时，溶液呈无色
D．d点时，过滤所得滤渣为铁和铜的混合物
【答案】ABC
【解答】解：A、金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，向一定量的硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中逐渐加入锌粉，锌优先与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，硫酸铜反应完，锌才能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁。a点时，发生的反应是Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu可知，每65份质量的锌可置换出64份质量的铜，溶液的总质量与反应前相比增加，故选项说法错误。
B、b点时，锌和硫酸铜恰好完全反应，溶液为硫酸锌和硫酸亚铁的混合溶液，故选项说法错误。
C、c点时，硫酸亚铁溶液有剩余，溶液呈浅绿色，故选项说法错误。
D、d点时，锌和硫酸亚铁恰好完全反应，过滤所得滤渣为铁和铜的混合物，故选项说法正确。
故选：ABC。
（多选）39．向含有AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，下列叙述中，正确的是（　　）
A．滤液中一定含有Zn2+，一定无Ag+
B．滤液中一定含有Zn2+，可能有Cu2+、Ag+
C．滤渣中可能有Cu，一定没有Zn
D．滤渣中有Cu的时候，滤液中一定没有Ag+
【答案】BD
【解答】解：金属活动性：Zn＞Cu＞Ag，向含有AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定质量的锌粉，锌粉先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，当AgNO3完全反应后，锌再与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜。
A、锌粉先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，当AgNO3完全反应后，锌再与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，则滤液中一定含有Zn2+，可能含有Ag+（若锌与部分AgNO3发生反应），故选项不正确。
B、若锌与部分AgNO3发生反应，滤液中存在硝酸锌、未反应的硝酸银和硝酸铜，此时滤液中存在Zn2+、Cu2+、Ag+，若锌与AgNO3和Cu（NO3）2均完全反应，此时滤液中含有Zn2+，不含Cu2+、Ag+，故选项正确。
C、当锌粉过量时，锌粉与AgNO3反应生成硝酸锌和银，锌与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，过滤后，滤渣中含有Ag、Cu、Zn，故选项不正确。
D、滤渣中有Cu的时候，说明AgNO3完全反应，则滤液中一定没有Ag+，故选项正确。
故选：BD。
（多选）40．实验室中有一定质量的AgNO3和Mg（NO3）2的混合溶液，现按下图所示进行实验，出现的现象如图中所述。通过分析图中信息进行判断，下列说法中，不合理的是（　　）
A．滤液中一定含有Ag+，可能含有Mg2+、Fe2+
B．滤液的颜色为浅绿色
C．滤渣的质量一定大于ag
D．现象X为有大量气泡冒出
【答案】AD
【解答】解：A、由金属活动性顺序为Mg＞Fe＞Ag，向含有AgNO3、Mg（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁不能与Mg（NO3）2溶液反应，铁能与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银。充分反应后过滤，向滤液中加入稀盐酸，有白色沉淀生成，说明滤液中含有硝酸银，滤液中一定有硝酸银、硝酸镁、硝酸亚铁，即滤液中一定有Ag+、Mg2+和Fe2+，滤渣中只有银，故选项说法错误。
B、滤液中一定有硝酸银、硝酸镁、硝酸亚铁，则滤液的颜色为浅绿色，故选项说法正确。
C、由化学方程式Fe+2AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag可知，每56份质量的铁能置换出216份质量的银，由于a克铁粉反应完，滤渣质量一定大于a克，故选项说法正确。
D、滤渣中只有银，加入稀盐酸，现象X没有气泡冒出，故选项说法错误。
故选：AD。
（多选）41．向一定质量的AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中加入Zn粉ag，充分反应后过滤，得到一定温度下的滤液（不饱和）和滤渣，分别向滤液和滤渣中加入适量稀盐酸，均无明显现象。下列有关说法中，正确的是（　　）
A．滤液的颜色为浅绿色
B．滤液中的溶质只有Zn（NO3）2
C．滤渣质量一定大于ag
D．滤渣中一定有单质Ag和单质Fe
【答案】AC
【解答】解：向一定质量的AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中加入Zn粉，则锌会先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，然后与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁，向滤液和滤渣中加入适量稀盐酸，均无明显现象，说明滤液中不含有硝酸银，滤渣中不含有铁和锌；
A、根据分析，锌没有将铁置换出来，故滤液的颜色为浅绿色，故A正确；
B、滤液中的溶质含有Zn（NO3）2和Fe（NO3）2，故B错误；
C、置换出来的银的质量大于参加反应的锌的质量，故滤渣质量一定大于ag，故C正确；
D、滤渣中只含有银，故D错误；
故选：AC。
（多选）42．某室温下，向含有MgCl2、FeCl2、CuCl2的混合溶液中加入ag锌粉，充分反应后，过滤，得到滤渣和有色滤液，将滤渣晾干后称量质量为bg。则下列判断中，不正确的是（　　）
A．b的数值一定小于a
B．向滤渣中加入稀盐酸，一定没有气泡产生
C．反应后的滤液中至少含有2种金属阳离子
D．反应后所得的有色滤液指的是浅绿色
【答案】BCD
【解答】解：A、金属活动性顺序为Mg＞Zn＞Fe＞Cu，向含有MgCl2、FeCl2、CuCl2的混合溶液中加入ag锌粉，不能与MgCl2溶液反应；锌先与氯化铜反应生成氯化锌和铜，该反应方程式为：Zn+CuCl2＝ZnCl2+Cu，每65份质量的锌置换出64份质量的铜，待氯化铜反应完全，若锌有剩余，锌会与氯化亚铁反应生成氯化锌和铁，该反应方程式为Zn+FeCl2＝ZnCl2+Fe，每65份质量的锌能置换出56份质量的铁，充分反应后，过滤，得到滤渣和有色滤液，将滤渣晾干后称量质量为bg，则b的数值一定小于a，故选项说法正确。
B、锌先与氯化铜反应生成氯化锌和铜，待氯化铜反应完全，若锌有剩余，锌会与氯化亚铁反应生成铁和氯化锌，若滤渣中含有铁，向滤渣中加入稀盐酸，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，有气泡产生，故选项说法错误。
C、充分反应后，过滤，得到滤渣和有色滤液，则滤液中一定含FeCl2或FeCl2、CuCl2，则反应后的滤液中至少含有Mg2+、Zn2+、Fe2+3种金属阳离子，故选项说法错误。
D、反应后若溶液中含有CuCl2，所得的有色滤液不一定呈浅绿色，故选项说法错误。
故选：BCD。
43．将铝粉加入一定质量Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，可得到滤液和滤渣。请写出：
（1）有银白色物质生成的反应。（用化学方程式表示）
（2）导致溶液质量变小的原因。
（3）若所得滤液中只含有一种溶质，则所得滤渣的成分。
【答案】（1）Al+3AgNO3＝Al（NO3）3+3Ag；
（2）Al与AgNO3反应，生成的Al（NO3）3的质量小于参与反应的AgNO3；Al与Cu（NO3）2反应，生成的Al（NO3）3的质量小于参与反应的Cu（NO3）2；
（3）一定含有银和铜，可能含有铝。
【解答】解：（1）铝粉加入一定质量Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，发生的反应是Al+3AgNO3＝Al（NO3）3+3Ag、2Al+3Cu（NO3）2＝2Al（NO3）3+3Cu，银白色物质为金属银，铜为紫红色固体，则有银白色物质生成的反应为Al+3AgNO3＝Al（NO3）3+3Ag；
（2）根据Al+3AgNO3＝Al（NO3）3+3Ag、2Al+3Cu（NO3）2＝2Al（NO3）3+3Cu，溶液中，每510份质量的AgNO3能反应生成213份质量的Al（NO3）3，每564份质量的Cu（NO3）2能反应生成426份质量的Al（NO3）3，而溶剂质量不变，因此溶液质量减小；
（3）若铝过量，说明Al完全置换AgNO3和Cu（NO3）2中的金属，滤液中只含一种溶质，则一定是硝酸铝，则滤渣包含被置换的Ag、Cu及剩余的Al；若铝恰好完全反应，则滤渣包含被置换的Ag、Cu，则滤渣一定含有银和铜，可能含有铝；
故答案为：（1）Al+3AgNO3＝Al（NO3）3+3Ag；
（2）Al与AgNO3反应，生成的Al（NO3）3的质量小于参与反应的AgNO3；Al与Cu（NO3）2反应，生成的Al（NO3）3的质量小于参与反应的Cu（NO3）2；
（3）一定含有银和铜，可能含有铝。
44．金属及其化合物是初中常见物质，回答下列问题。
（1）“三星堆遗址”出土了黄金面罩、象牙、青铜艺术品、残存的丝织品等重要文物，其中属于金属材料的有 　AC　 （填字母）。
A．黄金面罩
B．象牙
C．青铜面具
D．丝织品
（2）如图1所示，该实验的目的是 　探究合金的熔点与其组分纯金属熔点的关系　 。
（3）某化学小组用一定量AgNO3溶液进行了如图实验，已知溶液甲呈蓝色。
向固体乙中滴加盐酸时 　没有　 （填“有”或“没有”）气泡产生。溶液甲中一定含有的溶质有 　硝酸锌，硝酸铜　 （填化学式）。
（4）Fe3O4可以应用于合成氨作催化剂，但催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用O2将其“再生”，原理如图2所示。“再生”过程中铁元素的质量分数 　变小　 （填“变大”、“不变”或“变小”）。
（5）通入O2加热，将一定质量失效催化剂进行再生。固体质量与温度变化的关系如图3所示。T1℃﹣T2℃下，FeO转化为Fe3O4，T3℃﹣T4℃下，Fe3O4转化为Fe2O3。则M＝　69.6　 。
（相对分子质量：FeO 72 Fe2O3 160 Fe3O4 232）
【答案】（1）AC；
（2）探究合金的熔点与其组分纯金属熔点的关系；
（3）没有；硝酸锌，硝酸铜；
（4）变小；
（5）69.6。
【解答】解：（1）金属材料包括合金和纯金属，“三星堆遗址”出土了黄金面罩、青铜面具属于金属材料，故选：AC；
（2）由实验装置图看出，该实验的目的是探究合金的熔点与其组分纯金属熔点的关系；故答案为：探究合金的熔点与其组分纯金属熔点的关系；
（3）在金属活动性顺序中，Zn＞H＞Cu＞Ag，锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银，铜与硝酸银反应产生硝酸铜和银，所以滤液中一定含有反应生成的硝酸锌；又因为溶液甲呈蓝色，说明滤液中还一定含有硝酸铜；因为有硝酸铜的存在，因此就不会有比铜活动性强的锌剩余，因此过滤、洗涤后往固体乙中加入稀盐酸，无气泡产生；溶液甲中一定含有反应产生的硝酸锌，硝酸铜，可能含有硝酸银；故答案为：没有；硝酸锌，硝酸铜；
（4）“再生”时是FeO和氧气反应生成Fe3O4，氧元素的质量分数增大，所以铁元素的质量分数变小；故答案为：变小；
（5）根据元素守恒，转化过程中铁元素的质量不变，T1℃﹣T2℃下，FeO转化为Fe3O4，M点固体成分为Fe3O4，T3℃﹣T4℃下，Fe3O4转化为Fe2O3，则T4℃时，固体质量为Fe2O3，Fe2O3的质量为72.0g，Fe3O4与Fe2O3中铁元素的质量相等，所以M点Fe3O4的质量为：72.0g100%÷（100%）＝；故答案为：69.6。
45．金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。
（1）郑州商城发掘出土的金覆面利用金具有良好的 　延展性　 性，将金锤成薄片。
（2）铝的化学性质很活泼，通常铝制品具有很好的抗腐蚀性，用化学方程式解释其原因 　4Al+3O2＝2Al2O3 。
（3）某溶液中含有AgNO3和Fe（NO3）2两种溶质，向其中加入一定量的锌，反应后过滤得到滤渣。向滤渣加入到稀盐酸中有气泡产生，则滤液中一定有 　硝酸锌　 ，一定没有 　硝酸银　 ，可能有 　硝酸亚铁　 。
【答案】（1）延展性；
（2）4Al+3O2＝2Al2O3；
（3）硝酸锌；硝酸银；硝酸亚铁。
【解答】解：（1）将黄金锤成极薄的薄片，因为金具有良好的延展性；
（2）铝具有很好的抗腐蚀性能，因为铝在空气中与氧气反应，在表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，反应的方程式为：4Al+3O2＝2Al2O3；
（3）某溶液中含有AgNO3和Fe（NO3）2两种溶质，向其中加入一定量的锌，锌会先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，再与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁，反应后过滤得到滤渣，向滤渣中加入稀盐酸看到有气泡产生，说下滤渣中含有铁，硝酸银完全反应，硝酸亚铁可能有剩余，所以滤液中一定有硝酸锌，可能有硝酸亚铁，一定没有硝酸银；
故答案为：（1）延展性；
（2）4Al+3O2＝2Al2O3；
（3）硝酸锌；硝酸银；硝酸亚铁。
▉题型5 金属与盐溶液反应的图像问题
【知识点的认识】
金属与盐溶液反应的原理主要基于金属活动性顺序，其中较活泼的金属能够置换出相对不活泼的金属。
金属与盐溶液的反应涉及到金属活动性顺序的应用。在金属活动性顺序表中，位于前面的金属能够将位于它后面的金属从其盐溶液中置换出来。这是因为较活泼的金属能够与盐溶液中的阳离子发生置换反应，生成新的金属和新的盐。例如，铁能够与硫酸铜反应，生成铁离子和铜，这是因为铁比铜更活泼。这种反应不仅展示了金属与盐溶液反应的基本原理，还说明了金属活动性顺序在实际应用中的重要性。
此外，金属与盐溶液的反应还涉及到反应顺序的问题。当多种盐溶液与一种金属发生置换反应时，反应的顺序是“先远后近”，这里的“远近”指的是两种金属在金属活动性顺序表中的位置。活动性越强的金属越先参与反应。例如，在硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁，由于铁的活动性比银强，因此铁会先与硝酸银反应，只有在硝酸银完全反应后，铁才会与硝酸铜发生反应。这种反应顺序的规则是由化学物质的活动性决定的，活动性越强的物质越先参与反应。
综上所述，金属与盐溶液的反应原理主要基于金属活动性顺序，较活泼的金属能够置换出相对不活泼的金属，并且这种反应的顺序遵循“先远后近”的原则，即活动性较强的金属优先参与反应 。
本考点针对的题型是涉及金属与酸反应的图像的问题。
46．在5.6g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu（NO3）2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．所加溶液质量为M1g时，生成Cu的质量为m1g
B．cd段发生的是Fe和AgNO3溶液的反应
C．m3的值为17.6
D．e点溶液中含Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3
【答案】D
【解答】解：A、金属活动性为Fe＞Cu＞Ag，在5.6g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu（NO3）2溶液，发生的反应是Fe+Cu（NO3）2＝Fe（NO3）2+Cu，每56份质量的铁置换出64份质量的铜，固体质量增大；充分反应后，不确定铁是否有剩余，再逐滴加入AgNO3溶液，bc段的斜率大于cd段的斜率，说明加入Cu（NO3）2溶液后铁粉有剩余，加入AgNO3溶液，先发生的反应是Fe+2AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag，每56份质量的铁置换出216份质量的银，后发生的反应是Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag，每64份质量的铜置换出216份质量的银。在M1点时，铁还未完全反应，由Fe+Cu（NO3）2＝Fe（NO3）2+Cu可知，固体含有铁与铜，总质量为m1g，则生成Cu的质量小于m1g，故选项说法错误。
B、cd段是铜和AgNO3溶液的反应，不是铁和AgNO3溶液的反应，因为在c点时铁已经完全反应，故选项说法错误。
C、5.6g铁粉完全反应，根据Fe+Cu（NO3）2＝Fe（NO3）2+Cu、Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag，最终5.6g铁完全转化为银，由Fe+2AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag，每56份质量的铁置换出216份质量的银，可得生成银的质量为，故选项说法错误。
D、d点时固体质量已达到最大值，e点时硝酸银溶液过量，剩余固体只含银，溶液中溶质有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3，故选项说法正确。
故选：D。
47．在13g锌粉中，先逐滴加入一定量的Cu（NO3）2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
①所加溶液质量为t1g时，生成Cu的质量为m1g
②a﹣b段发生的是Zn和（Cu（NO3）2溶液的反应
③向c点对应的固体中加稀硫酸，无明显现象
④m3的值为43.2
⑤d点溶液中不含Zn2+
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．②④⑤
【答案】C
【解答】解：①由分析可知，ab段为锌与硝酸铜反应，且锌有剩余，则所加溶液质量为t1g时，生成Cu的质量应小于m1g，故①错误；
②由分析可知，a﹣b段发生的是Zn和Cu（NO3）2溶液的反应，故②正确；
③由分析可知，bc段为锌与硝酸银反应，则c点表示锌完全反应，此时剩余固体为铜、银，向c点对应的固体中加稀硫酸，铜、银与稀硫酸均不反应，所以无明显现象，故③正确；
④由分析可知，d点表示锌、硝酸铜完全反应，则此时剩余固体为银，13g锌先转化为铜、银，铜再转化为银，说明13g锌全部转化为银，根据化学方程式，则生成银的质量为，则m3的值为43.2，故④正确；
⑤锌转化为硝酸锌，所以d点溶液中含Zn2+，故⑤错误；
故选：C。
▉题型6 金属活动性强弱的判断
【知识点的认识】
常见金属在溶液中的活动性顺序是“钾钙钠镁铝，锌铁锡铅（氢），铜汞银铂金”，具体如图所示．
金属活动性顺序的应用主要有：
1．表明了金属活动性强弱顺序（前强后弱）．即在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它在水溶液中就越容易失去电子变成离子，其活动性就越强；金属的位置越靠后，其阳离子在水溶液中就比较容易获得电子变成原子，其活动性就越弱．
需要注意的是：金属的活动性就越强参加反应时，现象就越明显、越剧烈．
2．可用来判断金属与酸能否发生置换反应（氢前置换氢）．只有排在氢前面的金属，才能置换出酸中的氢，而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢．
需要注意的是：
（1）金属必须是排在金属活动性顺序中（H）前面的金属；
（2）酸应是盐酸、稀硫酸（即不具有强氧化性的酸），不包括浓硫酸和硝酸；
（3）单质铁与酸发生置换反应时生成亚铁盐；
（4）K、Ca、Na除与酸反应外，还能与水在常温下发生置换反应（如2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑），其余金属则不能（这点初中阶段大体上了解即可）．
3．可用来判断金属与金属化合物溶液（即盐溶液）能否发生置换反应（前置后，盐可溶，K、Ca、Na不能够）．排在金属活动性顺序中前面的金属一般能把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来．
需要注意的是：（1）在金属活动性顺序中只要排在前面的金属就能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，而与H的位置无关．但K、Ca、Na等金属例外，由于它们过于活泼，不与溶液中的盐发生置换反应，而是先与溶液中的水发生置换反应（这点初中阶段大体上了解即可）．如把钠放入硫酸铜溶液中虽然反应[2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4]，最终没有单质铜生成．（2）铁与盐溶液发生置换反应时，生成二价亚铁盐．（3）用同种金属置换不同的盐溶液，盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来．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．例如，锌粒与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液反应，最先反应的是硝酸汞，当硝酸汞被消耗完时，硫酸铜才与锌粒反应，同理，硫酸铜反应完后，锌才会和氯化亚铁反应．还有，当多种金属与一种盐溶液反应时，最活泼的金属先反应．例如，把打磨光亮的镁带、铝丝、铜丝一起放入硝酸银溶液中，镁被消耗完后，铝才和硝酸银反应，铝反应完后，铜跟硝酸银反应．
另外，利用金属与酸或盐溶液之间的置换反应是否发生，通过具体的实验及其现象的分析，反过来可以反推金属的活动性顺序．具体的推断方法是这样的：
1．利用金属与酸能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序．例如，把铁和铜分别放在稀盐酸中时，铁的表面上有气泡冒出，这说明铁位居金属活动性顺序中氢的前面；而铜的表面无明显的现象，这说明铜位居金属活动性顺序中氢的后面；由此可推得铁活泼性比铜的要强．
2．利用金属与盐溶液能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序．例如，把铁钉放在硫酸铜溶液中，过一会儿，发现铁钉表面上出现了一层红色物质（即铜）；由此可推得铁活泼性比铜的要强．
48．学习了金属活动性后，小华以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分（如图）。下列说法错误的是（　　）
A．小华选择的原点丙是H
B．将甲加入稀盐酸中，有气泡产生，溶液变为浅绿色
C．要验证Zn与乙的活动性强弱，可将乙加入ZnSO4溶液中
D．在自然界中丁主要以单质形式存在
【答案】B
【解答】解：A、小华以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分，铅后面的是氢，氢之后是铜、汞，则选择的原点丙是H，故选项说法正确。
B、甲是铝，将甲加入稀盐酸中，有气泡产生，溶液仍为无色，故选项说法错误。
C、要验证Zn与乙的活动性强弱，可将乙加入ZnSO4溶液中，无明显现象，说明乙的金属活动性比锌弱，故选项说法正确。
D、丁应是金，在自然界中丁主要以单质形式存在，故选项说法正确。
故选：B。
49．现有甲、乙、丙、丁四种颗粒大小相同的金属，分别投入相同的稀硫酸中，只有甲、乙表面有气泡产生，且甲产生气泡较快；再把丙和丁投入相同的硝酸银溶液中，过一会儿，丙的表面无变化，而丁表面有银析出。则四种金属的活动性顺序是（　　）
A．丙＞乙＞丁＞甲 B．丁＞乙＞丙＞甲
C．甲＞乙＞丁＞丙 D．乙＞甲＞丁＞丙
【答案】C
【解答】解：现有甲、乙、丙、丁四种颗粒大小相同的金属，分别投入相同的稀硫酸中，只有甲、乙表面有气泡产生，且甲产生气泡较快，说明甲的金属活动性比乙强，且甲、乙的金属活动性都强于丙、丁；再把丙和丁投入相同的硝酸银溶液中，过一会儿，丙的表面无变化，而丁表面有银析出，说明丁的金属活动性比丙强；综上所述，四种的金属的活动性顺序是：甲＞乙＞丁＞丙。
故选：C。
50．下表所示是验证Zn、Fe、Ag三种金属活动性顺序的4种实验方案，其中“—”表示未进行金属化合物溶液与金属之间的实验，各实验方案中，不能达到实验目的的是（　　）
金属化合物溶液 ① ② ③ ④
ZnSO4溶液 — Fe Ag Fe
FeSO4溶液 Zn Ag Zn —
AgNO3溶液 Fe — — Fe
A．① B．② C．③ D．④
【答案】C
【解答】解：A、铁能与硝酸银溶液反应，说明铁的金属活动性比银强，锌能与硫酸亚铁反应，说明锌的金属活动性比铁强；该组合能验证Zn、Fe、Ag三种金属活动性顺序，故不符合题意；
B、银不能与硫酸亚铁溶液反应，说明铁的金属活动性比银强，铁不能与硫酸锌反应，说明锌的金属活动性比铁强；该组合能验证Zn、Fe、Ag三种金属活动性顺序，故不符合题意；
C、锌能与硫酸亚铁溶液反应，说明锌的金属活动性比铁强，银不能与硫酸锌反应，说明锌的金属活动性比银强；但无法确定铁和银的活动性强弱，该组合不能验证Fe、Ag金属活动性顺序，故符合题意；
D、铁能与硝酸银溶液反应，说明铁的金属活动性比银强，铁不能与硫酸锌反应，说明锌的金属活动性比铁强；该组合能验证Zn、Fe、Ag三种金属活动性顺序，故不符合题意。
故选：C。
51．为深入研究金属活动性顺序及其应用，某同学设计如图实验，观察到乙装置中铜片表面有气泡且电流计指针发生偏转。下列说法不正确的是（　　）
A．根据甲装置，可以比较金属活动性顺序：Zn＞Cu
B．乙中电流计指针偏转说明化学能可以转变为电能
C．乙中锌片是负极，溶液的氢离子移向锌片
D．甲、乙对比分析，Zn﹣Cu用导线连接，反应时电子由Zn片经导线流向Cu片
【答案】C
【解答】解：A、锌能和硫酸反应，但铜不能和硫酸反应，则说明锌比铜活泼，故正确；
B、乙中电流计指针偏转，说明有电流产生，即化学能可以转变为电能，故正确；
C、锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌单质中锌为0价，但硫酸锌中锌化合价为+2价，反应过程中化合价升高，则反应过程中锌失去电子，电子由锌片移向铜片，则电流由铜片移向锌片，则锌为负极，但溶液中的氢离子会移向铜片，从而得到电子，故不正确；
D、结合前面分析可知，反应时电子由Zn片经导线流向Cu片，故正确。
故选：C。
52．如图，将金属活动性不同的两种金属插在水果上可制成“水果电池”，已知相同条件下，两种金属的活动性差异越大，水果电池的电压越大。则下列水果电池中电压最大的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：将金属活动性不同的两种金属插在水果上可制成“水果电池”，相同条件下，两种金属的活动性差异越大，水果电池的电压越大；由金属活动性顺序可知，四个选项涉及的金属中，铝、银的两种金属的活动性差异最大，则柠檬电池电压最大的是C。
故选：C。
53．现有X、Y、Z三种金属，常温下只有X能和稀硫酸反应，把Y、Z两种金属分别放入硝酸银溶液中，只有Y表面有银白色物质析出。三种金属的活动性顺序为（　　）
A．Y＞X＞Z B．Y＞Z＞X C．X＞Y＞Z D．X＞Z＞Y
【答案】C
【解答】解：现有X、Y、Z三种金属，常温下只有X能和稀硫酸反应，说明X的位置排在氢的前面，Y、Z的位置排在氢的后面，即X＞H＞Y、Z；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，只有Y表面有银白色物质析出，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。
故选：C。
54．下列各组物质不能验证Zn、Fe、Cu三种金属活动性强弱的是（　　）
A．稀硫酸
B．ZnSO4溶液、Fe、CuSO4溶液
C．Zn、FeSO4溶液、Cu
D．Zn、FeSO4溶液、CuSO4溶液
【答案】D
【解答】解：A、将Zn、Fe、Cu分别加入稀硫酸中，观察到Zn、Fe均能与稀硫酸反应产生气泡，且Zn反应较剧烈，产生气泡的速率较快，说明活动性Zn＞Fe＞H，Cu不能与稀硫酸反应，说明活动性H＞Cu，可得出金属活动性Zn＞Fe＞Cu，不符合题意，故选项错误。
B、将Fe分别加入ZnSO4、CuSO4溶液中，实验中观察到Fe不能与ZnSO4反应，说明金属活动性Zn＞Fe；Fe加入CuSO4溶液中能观察到铁表面有红色固体析出，证明Fe能置换出铜，说明金属活动性Fe＞Cu，可得出金属活动性Zn＞Fe＞Cu，不符合题意，故选项错误。
C、将Zn、Cu分别加入FeSO4溶液中，实验中可以观察到Cu与FeSO4不反应，说明金属活动性Fe＞Cu；可以观察到Zn可以与FeSO4反应，说明金属活动性Zn＞Fe，可得出金属活动性Zn＞Fe＞Cu，不符合题意，故选项错误。
D、将Zn分别加入FeSO4溶液、CuSO4溶液中，实验中观察到Zn能与FeSO4反应，也能与CuSO4反应，可以说明金属活动性Zn＞Fe，Zn＞Cu，无法比较Fe、Cu的金属活动性，无法比较得出Zn、Fe、Cu的金属活动性，符合题意，故选项正确。
故选：D。
55．为验证Mg、Cu、Fe的金属活动性顺序，不可选用的一组物质是（　　）
A．MgCl2溶液、Cu、Fe
B．Mg、Cu、FeCl2溶液
C．Mg、Fe、Cu、盐酸
D．MgCl2溶液、Fe、CuCl2溶液
【答案】A
【解答】解：A、MgCl2溶液与Cu、Fe均不反应，只能说明镁的活动性比铜和铁的活动性强，但无法验证Cu、Fe的金属活动性顺序，故不可选用；
B、Mg与FeCl2溶液反应能置换出Fe，说明镁的活动性强于铁；而Cu与FeCl2溶液不反应，说明铁的活动性强于铜，所以能验证Mg、Cu、Fe的金属活动性顺序，故可选用；
C、Mg、Fe与盐酸均能反应产生氢气，且镁与盐酸反应更加剧烈，Cu与盐酸不反应，能验证Mg、Cu、Fe的金属活动性顺序，故可选用；
D、MgCl2溶液与Fe不反应，可知金属活动性Mg＞Fe，Fe与CuCl2溶液反应，有红色的铜生成，可知金属活动性Fe＞Cu，能验证Mg、Cu、Fe的金属活动性顺序，故可选用。
故选：A。
56．下列各组试剂不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是（　　）
A．CuSO4溶液 Fe Ag
B．AgNO3溶液 FeSO4溶液 Cu
C．AgNO3溶液 稀H2SO4 Fe Cu
D．FeSO4溶液 稀H2SO4 Cu Ag
【答案】D
【解答】解：A、铁能与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了金属活动性铁＞铜；银和CuSO4溶液不反应，说明了金属活动性铜＞银；可得出三种金属活动性铁＞铜＞银，A正确；
B、铜与硫酸亚铁不反应，无明显现象，说明铁比铜活泼，铜能与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，可以探究三种金属的活动性顺序，B正确；
C、铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，产生气泡，说明在金属活动性顺序里，铁排在氢前，铜和稀硫酸不反应，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢后，说明铁比铜活泼，铜能与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，可以探究三种金属的活动性顺序，C正确；
D、铜、银均与稀硫酸不反应，均无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜、银均排在氢后，铜、银和硫酸亚铁均不反应，均无明显现象，说明铁比铜、银活泼，无法探究铜、银的金属活动性顺序，D错误。
故选：D。
57．为验证锌、铁、铜、银四种金属的活动性顺序，小红设计了如图所示的四个实验，下列说法中错误的是（　　）
A．①和②实验中需加入同样浓度的稀盐酸
B．实验③中溶液质量减小
C．X可能为铁，Y溶液可能为硫酸铜溶液
D．通过实验①②③能验证四种金属的活动性顺序
【答案】D
【解答】解：A、①②探究的是铁和锌的金属活动性的强弱，对比实验要控制变量，①和②实验中需加入同样浓度的稀盐酸，故选项说法正确。
B、实验③发生的反应为铜与硝酸银生成硝酸铜和银，由Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag可知，每64份质量的铁可置换出216份质量的银，溶液的质量会减少，故选项说法正确。
C、通过①②产生气泡的快慢，得出金属活动性：锌＞铁，通过③铜能与硝酸银反应，得出金属活动性：铜＞银，还需验证铁＞铜，X可能为铁，Y可能为硫酸铜，铁能与硫酸铜反应，从而证明铁和铜的活动性强弱，故选项说法正确。
D、由C的解析可知，通过实验①②③不能验证铁和铜的活动性强弱，故选项说法错误。
故选：D。
58．为探究锌、铁、铜三种金属的活动性及它们和氢元素的位置关系，小明设计了如下实验：
（1）试管C中发生反应的化学方程式为 　Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu　 ，该反应属于 　置换反应　 （填基本反应类型）。
（2）小莉认为省略上述实验中 　C　 （填字母），也能达到实验目的。
【答案】（1）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；置换反应；
（2）C。
【解答】解：（1）试管C中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu，该反应符合单换单、价改变的特点，基本反应类型属于置换反应；
（2）A中锌能与硫酸亚铁反应，说明锌比铁活泼；B中铁能与稀硫酸反应，说明铁排在氢前；C中铁能与硫酸铜反应，说明铁比铜活泼；D中铜不能与稀硫酸反应，说明铜排在氢后；根据ABD即可验证金属活动性锌＞铁＞（氢）＞铜，所以省略C也能达到实验目的。
故答案为：
（1）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；置换反应；
（2）C。
59．金属在生产和生活中具有广泛的应用。
（1）铁能压成铁片，是利用了铁的 　延展　 性。
（2）金属铝具有密度小、抗腐蚀性能好，因此铝的年产量已经超越铜仅次于铁，居世界第 　二　 位。铝具有良好抗腐蚀性能的原因是 　4Al+3O2＝2Al2O3 。（用化学方程式表示）
（3）兴趣小组同学为了验证铁、铜、银的金属活动性，设计了实验如图1所示。请思考并回答题：
①写出A中的实验现象 　铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色　 ；
②写出B中发生反应的化学方程式 　Fe+2AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag　 ；
③小李认为仅通过A、B两组实验无法验证铁、铜、银的金属活动性，还应再补充一组实验，请写出该实验的操作 　将铜丝放入硝酸银溶液中，观察实验现象　 。
（4）等质量相同表面积的镁条，等体积不同浓度的稀盐酸，在一定条件下反应，写出反应的化学方程式 　Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑　 ，实验结果如图2所示，对比a、b曲线，引起a曲线压强迅速增大的因素可能有 　a中酸的浓度大于b，酸浓度越高，反应速率越快　 。
【答案】（1）延展；
（2）二；4Al+3O2＝2Al2O3；
（3）铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色；Fe+2AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag；将铜丝放入硝酸银溶液中，观察实验现象；
（4）Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑；a中酸的浓度大于b，酸浓度越高，反应速率越快。
【解答】解：（1）铁能压成铁片，是利用了铁的延展性；
（2）现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位，因为在常温下，铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，所以铝具有很好的抗腐蚀性能，反应的化学方程式为：4Al+3O2＝2Al2O3；
（3）①A中的反应是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该实验现象为：铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色；
②B中反应是铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，该反应的化学方程式为Fe+2AgNO3＝FeNO3+2Ag；
③仅通过A、B两组实验分别证明铁的活动性强于铜，铁的活动性强于银，无法验证铁、铜、银的金属活动性，还应再补充一组实验来证明铜和银的活动性，该实验的操作为将铜丝放入硝酸银溶液中，观察实验现象；
（4）镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为：Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑，等质量相同表面积的镁条，等体积不同浓度的稀盐酸，在一定条件下反应，实验结果如图，对比a、b曲线，引起a曲线压强迅速增大的因素可能有a中酸的浓度大于b，酸浓度越高，反应速率越快，或a中酸的浓度大于b，反应时放出热量更多，温度升高，反应速率加快。
故答案为：（1）延展；
（2）二；4Al+3O2＝2Al2O3；
（3）铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色；Fe+2AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag；将铜丝放入硝酸银溶液中，观察实验现象；
（4）Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑；a中酸的浓度大于b，酸浓度越高，反应速率越快。
60．金属材料广泛应用于生活、生产中，其应用推动了社会发展。
（1）下列关于金属材料的说法错误的是　AB　 （填序号）。
A．铁元素在自然界中以单质形式存在
B．铝的金属活动性比铁强，所以铝制品比铁制品更容易锈蚀
C．黄铜片（铜锌合金）的硬度大于纯铜片的硬度
（2）在铁路建设中，常用铝和氧化铁反应生成铁单质对钢轨中的缝隙进行焊接，反应的化学方程式为：，该反应中发生还原反应的物质是　Fe2O3 。
（3）为了探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性，下列方案能达到实验目的的有　BC　 （填序号）。
A．将锌粉分别加入FeCl2溶液、CuSO4溶液中
B．稀盐酸中加入足量铜粉后，再加入铁粉，最后加入锌粉
C．FeCl2溶液中加入足量铜粉后，再加入锌粉
（4）向Mg（NO3）2、AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。此过程中一定发生的反应　2AgNO3+Zn＝2Ag+Zn（NO3）2 （用化学方程式表示）。该过程中下列说法正确的有　CD　 （填序号，双选）。
A．若滤液为蓝色，则滤渣中只有Ag
B．若滤液为无色，则滤液中可能含有Mg（NO3）2
C．若往滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有Zn、Ag、Cu
D．所得滤液的质量与原混合溶液相比可能不变
【答案】（1）AB；
（2）Fe2O3；
（3）BC；
（4）2AgNO3+Zn＝2Ag+Zn（NO3）2；CD。
【解答】解：（1）A、铁元素在自然界中主要以化合物形式存在，如赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）等，而不是以单质形式存在，故A错误；
B、常温下，铝易与空气中的氧气反应，在其表面易形成一层致密的氧化铝薄膜，这层薄膜能阻止铝进一步被锈蚀，所以虽然铝的金属活动性比铁强，但是铝制品比铁制品更耐腐蚀，故B错误；
C、合金的硬度一般大于其组成成分的纯金属硬度，黄铜片（铜锌合金）的硬度大于纯铜片的硬度，故C正确；
（2）在氧化还原反应中，得到氧的物质被氧化，失去氧的物质被还原。在这个反应中，Fe2O3失去氧变成Fe，所以发生还原反应的物质是Fe2O3；
（3）A、将锌粉分别与FeCl2溶液、CuSO4溶液中，置换出铁和铜，说明锌的活动性大于铁、铜，但是无法比较铁和铜的活动性，故错误；
B、在稀盐酸中加入足量铜粉，铜不与稀盐酸反应；再加入铁粉，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，说明铁的活动性大于铜；最后加入锌粉，锌不仅与盐酸反应，锌也能够从氯化亚铁中置换出铁，说明锌的活动性大于铁，从而可以得出Zn＞Fe＞Cu，故正确；
C、在FeCl2溶液中加入足量铜粉，铜不与FeCl2反应，再加入锌粉，锌能置换出铁，说明锌的活动性大于铁，铜的活动性小于铁，从而可以得出Zn＞Fe＞Cu结论，故正确；
（4）根据金属活动性顺序Mg＞Zn＞H＞Cu＞Ag，向Mg（NO3）2AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌不能与硝酸镁反应，锌首先与硝酸银反应生成银和硝酸锌，化学方程式为2AgNO3+Zn＝2Ag+Zn（NO3）2；待硝酸银反应完全，如果锌有剩余，会继续与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌；
A、若滤液为蓝色，说明滤液中含有硝酸铜，则锌反应完全，锌可能只与硝酸银反应，滤渣中只有Ag；也可能锌与部分硝酸铜反应，滤渣中有Ag和Cu，故A错误；
B、镁的活动性比锌强，锌不能与硝酸镁反应，故滤液中一定含有硝酸镁，若滤液为无色，说明滤液中没有硝酸铜，锌可能将硝酸银和硝酸铜都反应完了，滤液中一定含有硝酸镁、硝酸锌，故B错误；
C、若往滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中有锌，因为锌能与稀盐酸反应产生氢气，那么滤渣中一定含有Zn、Ag、Cu，故C

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