精练04 金属相关问题——2024年浙江中考科学专项突破限时精练

精练04 金属相关问题 （本专题包括金属的还原实验、金属的活动性顺序、金属制取氢气图像问题） 知识点一、金属活动性顺序 经过许多实验，人们总结出一些金属的活动性顺序如下： K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au 金属活动性由强逐渐减弱 金属活动性顺序的应用规律： ①金属跟酸反应：在金属活动性顺序中，只有排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。 ②金属跟盐溶液的反应：在金属活动性顺序中，只有一种活动性较强的金属才能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。 知识点二、置换反应： ①由一种单质跟一种化合物起反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。 ②通式： A ＋ BC ＝＝＝＝ AC ＋ B （单质） （化合物） （生成） （另一种化合物） （另一种单质） 知识点三、金属还原实验 ①反应原理：3CO + Fe2O32Fe + 3CO2  ②装置：  ③现象：红色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰石变浑浊，尾气燃烧时产生蓝色火焰。  ④实验步骤： a.检验装置的气密性 b.装入药品并固定装置 c.通入一氧化碳气体并点燃酒精灯 d.待装置内的空气全部排尽后点燃酒精喷灯给氧化铁加热 e.当试管内的红色粉末变为黑色时，停止加热 f.待玻璃管内的固体冷却后，停止通一氧化碳，并熄灭酒精灯 ⑤实验结论：红色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁，一氧化碳在高温条件下得到了氧，生成了二氧化碳。 ⑥化学反应方程式: 3CO + Fe2O32Fe + 3CO2  CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O 2CO+O22CO2 ⑦注意事项：  a.反应条件:高温;若无洒粉喷灯可在酒精灯火焰上加一个金属网罩。  b.CO有剧毒，实验应在通风橱中进行，未反应完的气体要进行尾气处理;尾气处理方法有收集法、燃烧法(将CO转变为无毒的CO2)以防止污染空气。  c.操作顺序：CO要“早出晚归”，洒精喷灯要“迟到早退”。 实验开始先通入CO，排尽装置内的空气，防止CO 与空气混合，加热时发生爆炸；实验完毕后要继续通入 CO气体，直到玻璃管冷却，防止高温下的铁与空气接触，被氧化。 考向一 金属的还原实验 [例题1] （2023•拱墅区校级二模）两千多年前，我们的祖先经过长期实践，摸索出一套炼铜工艺。 （1）其中碳还原氧化铜的原理可以用实验装置如图甲、乙表示。 [提出问题]碳燃烧时可能生成CO2也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成气体是否也有多种可能？ [作出猜想]猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2。 [设计方案]实验装置如图乙。打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通一段时间氮气。 方案一：从定性观察角度判断：猜想①成立的实验现象是 。 方案二：从定量计算角度判断。 取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据。 反应前的质量 反应后的质量 A（玻璃管+固体） m1 m2 B+C（广口瓶+混合液） m3 m4 （2）若猜想②成立，则理论上（m4﹣m3 ） （填“＜”“＝”或“＞”）（ m1﹣m2）。 （3）若猜想③成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的碳的质量m的取值范围是 。 考向二 金属的活动性顺序 [例题2] （2023•湖州模拟）向AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一些铁粉，完全反应后过滤。下列情况中，可能存在的是（　　） A．滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Ag+、Fe2+ B．滤纸上有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Fe2+ C．滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Fe2+、Cu2+ D．滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Ag+、Cu2+ [例题3] （2023•宁波模拟）小宁分别将不同质量的锌粉加入一定量的Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤，以下是在不同情况下对滤渣或滤液成分的说法，错误的是（　　） A．若滤液中只含一种溶质，滤渣一定含有Ag、Cu，可能含有Zn B．当滤液含两种溶质时，滤渣一定含有Ag，可能含有Cu，一定不含Zn C．若滤渣中有红色固体，滤液一定含有Zn（NO3）2，一定不含Cu（NO3）2 D．若向所得滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成，滤渣一定只含有Ag 考向三 金属制取氢气图像问题 [例题4] （2022•拱墅区三模）相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属，分别与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2S