第3讲 金属及其性质（5考点+6题型）-2024-2025学年（浙教版）九年级上册科学期中期末题型复习讲义

第3讲 金属及其性质 考点一、金属材料 1 考点二、金属的化学性质 2 考点三、金属活动性顺序及其应用 3 考点四、制取H2常见的考点（图像） 4 考点五、防止金属腐蚀的常用方法 4 题型1金属材料 5 题型2金属的化学性质 6 题型3金属活动性顺序的判断 10 题型4金属置换反应滤液滤渣的分析判断 12 题型5金属与酸反应的氢气图像分析 16 题型6金属的防护 21 考点一、金属材料 1．金属材料 金属材料包括纯金属和它们的合金。 几种重要的金属材料使用顺序：青铜器时代→铁器时代→铝器时代。 2．金属的物理性质 (1)大多数金属呈银白色，但铜呈紫红色，金呈黄色。 (2)常温下大多为固体，但汞为液体。 (3)具有良好的导电性、导热性、延展性，但这些物理性质差异很大。 3．金属的用途 金属的性质在很大程度上决定了物质的用途，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易回收和对环境的影响等多种因素。 4．合金 (1)概念：在金属中加热熔合金属或非金属就可制得具有金属特性的物质。 如：生铁和钢是含碳量不同的铁的两种合金，其中生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。 (2)性质特征：合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性更好，熔点比组成它的纯金属的熔点低。 考点二、金属的化学性质 (1)金属与氧气的反应 铝、镁、铁、铜各与氧气反应(写化学方程式)： ①4Al＋3O22Al2O3；在氧气中加热比较薄的铝片（巧克力中那么薄的），剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，同时生成白色固体 ②2Mg＋O22MgO；镁条在空气中燃烧就能发出耀眼的强光,放出大量热量,生成白色固体 ③3Fe＋2O2Fe3O4；铁在空气中只能加热到发红；而在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体. ④2Cu＋O22CuO。铜在空气或氧气中加热,生成黑色固体,放热 (2)与酸溶液反应 铁钉放入稀盐酸中，其反应现象为铁钉表面有气泡冒出，溶液由无色变为浅绿色。反应的化学方程式为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，反应后溶液质量变大。 (3)金属与某些化合物(盐)溶液的反应 ①铝丝浸入CuSO4溶液中，铝丝表面有紫红色物质生成，溶液由蓝色变为无色。反应的化学方程式：2Al＋3CuSO4===3Cu＋Al2(SO4)3，且反应后溶液质量变小。 ②铜丝浸入AgNO3溶液中，铜丝表面有银白色物质生成，溶液由无色变为蓝色。反应的化学方程式为Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2，且反应后溶液质量变小。 考点三、金属活动性顺序及其应用 (1)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。 (2)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) 指组成化合物的某种元素被组成单质的元素所替代 (3)置换反应与氧化还原反应的关系 ①在反应物之间电子发生转移的反应称为氧化还原反应。 或：在化学反应前后，相关元素的化合价发生改变发生升降的变化，均为氧化还原反应。 ②判断氧化还原反应的最基本的方法：判断反应前后同一元素的化合价是否发生升降变化。 ③所有置换反应都是氧化还原反应。 (4)置换反应的原则 ①一种金属可以置换出没有它活泼的金属(在非金属单质中也可使用这一原则)； ②活动性在氢之前的金属元素，其单质可与强酸发生置换反应，之后的不可反应(另：在金属活泼性前3的金属可直接与水反应)； ③化学元素的活泼性，是指元素与其他物质反应的难易程度。越易和别的物质反应，元素越活泼。越难与其他物质反应，元素越不活泼，即越稳定； ④铁与酸和盐发生置换反应，生成铁的化合物中铁元素的化合价都是+2价。 (5)置换反应的分类 ①金属与酸的置换反应：金属单质 + 酸 → 盐 + 氢气 a．锌和稀硫酸反应：Zn + H2SO4 ==ZnSO4 + H2↑ b．镁和稀硫酸反应：Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑ ②金属与盐溶液的置换反应：金属单质 + 盐(溶液)→另一种金属 + 另一种盐 a．铁与硫酸铜反应：Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu 现象：铁条表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变成浅绿色。(湿法制铜) b．锌片放入硫酸铜溶液中：Zn + CuSO4 == ZnSO4 + Cu 现象：锌片表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变成无色。 c．铜片放入硝酸银溶液中：Cu + AgNO3 == Cu(NO3)2 + Ag 现象：铜片表面覆盖一层银白色的物质，溶液由无色变成蓝色。 考点四、制取H2常见的考点（图像） ①相同条件下，金属Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应，产生H2的速度由快到慢的是 Mg＞Al＞Zn＞Fe 。 ②过量的金属Mg、Al、Zn、Fe与等质量等浓度的稀盐酸反应制取的H2的质量比为 1：1：1：1 。 拓展：产生1gH2所需要的四种金属的质量分别是 Mg：12g；Al:9g；Zn：32.5g；Fe：28g 。 画出图像1：(X-时间，Y-H2的质量) ③等质量的金属Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应制取的H2，产生H2的量由多到少的是 Al＞Mg＞Fe＞Zn 。 画出图像1:(X-时间，Y-H2的质量) 图像2：(X-HCl的质量，Y- H2的质量) 拓展：如何判断金属产生H2量的多少？ 金属的相对原子质量/化合价 越小，等质量时产生的H2的量越多。 ④等质量金属与Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应后，溶液质量增加量由大到小的是 Zn＜Fe＜Mg＜Al 。 ⑤生成相同化合价的金属(假设X、Y均为+2价)，产生H2的量越小，相对分子量 越大 。 考点五、防止金属腐蚀的常用方法 金属的锈蚀既与周围环境里水、空气等物质的作用有关，也与金属内部的结构有关。根据金属锈蚀的条件，人们采取了一系列措施以防止金属生锈。常用的防治锈蚀的方法有： ①改变金属的内部结构。例如，把铬、镍加入普通钢中制成不锈钢。 ②在金属表面覆盖保护层。例如，在金属表面涂漆、电镀或用化学方法形成致密耐腐蚀的氧化膜等。 题型1金属材料 [题型专练1]. （2023秋•丽水期末）杭州第19届亚运会于9月23日晚在杭州奥体中心体育场——“大莲花”隆重开幕，历时16天。千万人同心协力，将一场“人文、绿色、智能、简约、惠民”的体育盛会向世界激情奉献。请结合相关材料回答下面小题。亚运火炬“薪火”金属部分采用1070铝合金旋压成型。它的化学成分主要是铝、镍、锌，该铝合金和铝的部分性质如表。“薪火”采用铝合金的优点是（　　） 材料 密度（克/厘米3） 化学性质 熔点℃ 强度 铝合金 2.7 在潮湿空气中不易氧化 660 较低 铝 2.7 在潮湿空气中易氧化 660 较低 A．增大强度 B．增大密度 C．增强抗氧化性 D．升高熔点 [题型专练2]. （2023秋•鹿城区月考）雅万高铁是中国境外首条采用中国标准和技术合作建设的高速铁路，其车身主要采用的银铭奥氏体不锈钢属于（　　） A．复合材料 B．金属材料 C．有机合成材料 D．无机非金属材料 [题型专练3]. （2023秋•西湖区校级月考）工业生产中常将两种金属在同一容器中加热使其熔化，冷凝后得到具有金属特性的熔融物——合金。试根据下表所列金属的熔点和沸点的数据（其他条件均满足），判断不能制得的合金是（　　） 金属 Na K Al Cu Fe 熔点/℃ 97.8 63.6 660 1083 1535 沸点/℃ 883 774 2200 2595 2750 A．K﹣Al 合金 B．Al﹣Fe 合金 C．Na﹣Cu合金 D．Fe﹣Cu 合金 题型2金属的化学性质 [题型专练4]. （2023秋•鹿城区期末）如图，将足量的等质量的锌和铁分别放入左、右试管中，加入等质量、稀盐酸等质量分数的稀盐酸，充分反应后，冷却到室温，（U型管内为水，初始液面相平，反应过程中装置气密性良好）下列说法正确的是（　　） A．U型管中液面一定相平 B．U型管中液面可能左升右降 C．两试管中所得溶液的质量相等 D．右试管中溶液由无色变成黄色 [题型专练5]. （2022秋•温州期末）废铜的回收利用意义重大，我国提出废铜回收率要达到70%的目标。小明设计如图的实验回收含铜垃圾，据图完成问题。 物质的性质决定用途。在上述流程中稀硫酸、铁屑的性质和对应的用途描述都正确的是（　　） 物质 性质 用途 A 稀硫酸 能与一些金属反应 将铜转化为可溶的硫酸铜 B 稀硫酸 能与某些金属氧化物反应 将氧化铜转化为可溶的硫酸铜 C 铁屑 金属活动性比铜弱 置换硫酸铜中的铜 D 铁屑 密度比铜小 置换硫酸铜中的铜 [题型专练6]. （2022秋•滨江区期末）如图曲线能正确反映下列化学变化中y与x变化关系的是（　　） A．锌粒中滴入稀硫酸：y代表氢气的质量 B．NaOH和Ba（NO3）2的混合溶液中加入稀硫酸：y代表沉淀的质量 C．氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸：y代表混合溶液的pH D．CuSO4和HCl的混合溶液中加入NaOH溶液：y代表沉淀的质量 [题型专练7]. （2023秋•越城区月考）在杠杆的两端挂着质量和体积都相同的铝球和铁球，这时杠杆平衡；将两球分别浸泡在质量和溶质质量分数都相同的稀硫酸中（如图所示），直至两个烧杯中均没有气泡产生为止，两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中正确的是（　　） ①反应结束后，烧杯甲中的溶液质量大； ②反应结束后，烧杯乙中的溶液质量大； ③拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向A端移动； ④拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向B端移动； A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ [题型专练8]. （2023秋•兰溪市校级期末）黄铜（由铜和锌形成的合金）有较强的耐磨性能，在生活中有广泛的用途。晓军同学为了测定黄铜屑样品组成，分四组取样品与稀硫酸反应，其实验数据记录如下表： 样品 第1份 第2份 第3份 第4份 取样品质量（g） 25.0 25.0 25.0 25.0 取稀硫酸质量（g） 40.0 80.0 120.0 160.0 产生气体质量（g） 0.2 0.4 0.5 m 试计算： （1）上表中m的数值是 ； （2）通过分析上述数据可知，当黄铜样品和稀硫酸的质量比为 时，两者恰好完全反应； （3）求所用稀硫酸中硫酸的质量分数？ 题型3金属活动性顺序的判断 [题型专练9]. （2023秋•江北区期末）有A、B两种金属放入等质量且等质量分数的稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，下列结论合理的是（　　） A．金属活动性A＞B B．相对原子质量A＜B C．与金属A反应的硫酸一定是过量的 D．与金属B反应的硫酸一定是过量的 [题型专练10]. （2024•鹿城区校级三模）钪元素符号为Sc，相对原子质量为45，活动性在镁和铝之间，主要化合价为+3价。如图，相同条件下取等质量的金属钪和锌，分别与等质量同浓度稀硫酸、CuSO4溶液反应。下列现象中错误的是（　　） A．试管①产生气泡速率大于试管② B．反应结束后试管①②中的总质量都减小 C．试管③④中都出现红色固体 D．反应结束后试管③④中的固体质量都增大 [题型专练11]. （2024•湖州二模）为比较金属M与Fe、Zn的金属活动性强弱，实验小组设计了如图装置。待甲中充分反应后打开K1，使甲中溶液全部进入乙中，乙中无明显现象，打开K2使乙中溶液全部进入丙中，Zn片表面变黑（金属片均足量）。下列有关说法正确的是（　　） A．甲中反应后得到黄色溶液 B．丙中反应后溶液质量增大 C．三种金属的活动性顺序为Zn＞M＞Fe D．将M片和Zn片互换位置仍能达到实验目的 题型4金属置换反应滤液滤渣的分析判断 [题型专练12]. （2024•宁波自主招生）向AgNO3、Cu（NO3） 2、Mg（NO3） 2的混合溶液中加入一些锌粉，完全反应后过滤。可能的情况是（　　） ①滤纸上有Ag、Cu、Zn，滤液中有Mg2+、Zn2+ ②滤纸上有Ag、Cu、滤液中有Mg2+、Zn2+、Ag+ ③滤纸上有Ag、Cu、Zn、Mg，滤液中有Zn2+ ④滤纸上有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Mg2+、Zn2+ A．①④ B．①②④ C．①③ D．②④ [题型专练13]. （2024•江北区一模）兴趣小组为探究Fe、Cu、Ag三种金属的活动性，将铜片放入硝酸银溶液中，观察到铜片表面出现银白色物质。一段时间后将甲图试管中的物质过滤，向滤液中加铁片，析出固体的质量随时间变化如图乙所示，下列说法错误的是（　　） A．该实验可以证明金属的活动性Fe＞Cu＞Ag B．试管中的物质过滤后，滤液中的溶质有两种 C．a点对应的溶质有Cu（NO3）2、AgNO3 D．bc段析出的固体是铜 [题型专练14]. （2024•镇海区模拟）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 [题型专练15]. （2024•浙江模拟）某化学兴趣小组为比较Mg、Fe，Cu三种金属的活动性，进行了如图甲所示的实验，实验后把两试管中的物质倒入图乙烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤。下列推断不正确的是（　　） A．试管a无明显现象，可推知金属活动性Mg＞Fe B．试管b反应后的固体中一定不含Fe C．充分反应后，乙烧杯的滤渣中一定含有Cu，可能含有Fe D．充分反应后，乙烧杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+，Cu2+ [题型专练16]. （2023秋•越城区期末）兴趣小组按如图流程进行实验（每步均充分反应），反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象，下列说法不正确的是（　　） A．由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序 B．滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2 C．滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn D．两支试管混合后，固体总质量一定增加 题型5金属与酸反应的氢气图像分析 [题型专练17]. （2023秋•拱墅区期末）等质量的X、Y两种金属分别和足量的同体积、同浓度的盐酸反应，产生气体的质量与时间的关系如图所示（金属的化合价相同）。下列说法中不正确的是（　　） A．t1时，产生气体的质量：X＞Y B．t2时，消耗金属的质量：X＞Y C．t3时，消耗金属的质量：X＝Y D．t3时，消耗盐酸的质量：X＝Y [题型专练18]. （2023秋•西湖区校级期中）将相同体积、相同溶质质量分数的稀盐酸，分别滴到等质量、颗粒大小相同的X、Y、Z三种较活泼金属中，生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．三种金属的活动性顺序为Y＞X＞Z B．产生氢气的速率顺序为 X＞Y＞Z C．消耗稀盐酸的质量顺序为Z＞Y＞X D．相对原子质量由大到小的顺序为 X＞Y＞Z [题型专练19]. （2023秋•浙江月考）在不同质量的Mg、Fe、Zn三种金属中分别逐滴加入196克溶质量分数为10%稀硫酸直至充分反应，反应物质量变化关系如图。能根据图像推测出来的推论是（　　） A．M、Q、P分别对应金属Mg、Fe、Zn B．金属活动性顺序：Mg＞Zn＞Fe C．充分反应后生成氢气质量：mMg＝mFe＝mZn D．充分反应后所得溶液质量：mMg＝mFe＝mZn [题型专练20]. （2023秋•西湖区月考）相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属，分别与足量的、质量相同、质量分数相同的稀硫酸充分反应，生成氢气与消耗稀硫酸的质量关系如图，所得的结论与事实相符的是（　　） A．三种金属消耗稀硫酸的质量：Mg＜Fe＜Zn B．三种金属的失去电子总数量：Mg＞Fe＞Zn C．三种金属的活动性顺序：Mg＝Fe＝Zn D．三种金属完全与稀硫酸反应后溶液的质量：Mg＞Fe＞Zn [题型专练21]. （2023秋•西湖区校级月考）将相同质量的镁、锌、铁分别和足量的等质量分数的稀盐酸反应，反应情况如图所示，其中图像正确的是（　　） A． B． C． D． 题型6金属的防护 [题型专练22]. （2023秋•椒江区期末）小金利用如图甲所示装置探究“溶液中的阴离子种类对铁钉锈蚀的快慢是否有影响”，实验中测得装置中溶液上方氧气浓度变化曲线如图乙所示。下列分析不正确的是（　　） A．实验装置里将铁钉一半浸在溶液中，是为了满足铁锈蚀的条件 B．实验中可根据不同溶液上方的氧气浓度变化的快慢，判断锈蚀快慢 C．实验所用三种溶液中，铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快 D．三条曲线都是先陡后缓，是由于阴离子种类影响了锈蚀快慢 [题型专练23]. （2023秋•温州期末）物质的结构、性质与用途之间存在一定的关系，合理利用三者关系，能更好地服务人类。结构一性质：铜在潮湿的空气中易生锈。古人通过往铜中加入锡，加热熔融后制成青铜合金，来增强防锈能力，其原理是（　　） A．隔绝水 B．改变铜原子的种类 C．隔绝空气 D．改变金属内部结构 [题型专练24]. （2023秋•拱墅区期末）为了证明铁的锈蚀是铁与氧气、水共同作用的结果，下列实验必须做的是（　　） A．①②③④ B．②③④ C．②④ D．③④ [题型专练25]. （2024•吴兴区校级模拟）在入役10年后，“辽宁”舰正式返回大连造船厂进行维护。进入船坞的“辽宁”舰可是“饱经风霜”，舰身上挂满了锈迹。同学们设计了如图1所示实验，探究“辽宁舰”锈蚀的主要原因。研究小组，实验一周后，发现试管A中铁钉几乎没有生锈，试管B中铁钉稍有生锈，试管C中铁钉明显锈蚀。 （1）试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是 。 （2）试管C中铁钉明显锈蚀而试管A中铁钉几乎没有生锈，由此可得出的结论是 。 （3）你能否设置一个试管D来尝试验证，“辽宁舰”在海上更容易生锈的原因？请标识在图中，并用简单文字说明。 。 （4）对于试管B中铁钉稍有生锈，同学们深入研究，将煮沸并迅速冷却的蒸馏水倒入烧杯中，迅速倒入植物油铺满水面。然后将溶解氧传感器插入水中，通风环境中持续三天采集得到数据图像如图2所示（室温下。自然状况的水中溶解氧约为8﹣9mg/L）。据此可知B试管中铁钉也稍有生锈的原因是 。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3讲 金属及其性质 考点一、金属材料 1 考点二、金属的化学性质 2 考点三、金属活动性顺序及其应用 3 考点四、制取H2常见的考点（图像） 4 考点五、防止金属腐蚀的常用方法 4 题型1金属材料 5 题型2金属的化学性质 6 题型3金属活动性顺序的判断 10 题型4金属置换反应滤液滤渣的分析判断 12 题型5金属与酸反应的氢气图像分析 16 题型6金属的防护 21 考点一、金属材料 1．金属材料 金属材料包括纯金属和它们的合金。 几种重要的金属材料使用顺序：青铜器时代→铁器时代→铝器时代。 2．金属的物理性质 (1)大多数金属呈银白色，但铜呈紫红色，金呈黄色。 (2)常温下大多为固体，但汞为液体。 (3)具有良好的导电性、导热性、延展性，但这些物理性质差异很大。 3．金属的用途 金属的性质在很大程度上决定了物质的用途，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易回收和对环境的影响等多种因素。 4．合金 (1)概念：在金属中加热熔合金属或非金属就可制得具有金属特性的物质。 如：生铁和钢是含碳量不同的铁的两种合金，其中生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。 (2)性质特征：合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性更好，熔点比组成它的纯金属的熔点低。 考点二、金属的化学性质 (1)金属与氧气的反应 铝、镁、铁、铜各与氧气反应(写化学方程式)： ①4Al＋3O22Al2O3；在氧气中加热比较薄的铝片（巧克力中那么薄的），剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，同时生成白色固体 ②2Mg＋O22MgO；镁条在空气中燃烧就能发出耀眼的强光,放出大量热量,生成白色固体 ③3Fe＋2O2Fe3O4；铁在空气中只能加热到发红；而在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体. ④2Cu＋O22CuO。铜在空气或氧气中加热,生成黑色固体,放热 (2)与酸溶液反应 铁钉放入稀盐酸中，其反应现象为铁钉表面有气泡冒出，溶液由无色变为浅绿色。反应的化学方程式为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，反应后溶液质量变大。 (3)金属与某些化合物(盐)溶液的反应 ①铝丝浸入CuSO4溶液中，铝丝表面有紫红色物质生成，溶液由蓝色变为无色。反应的化学方程式：2Al＋3CuSO4===3Cu＋Al2(SO4)3，且反应后溶液质量变小。 ②铜丝浸入AgNO3溶液中，铜丝表面有银白色物质生成，溶液由无色变为蓝色。反应的化学方程式为Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2，且反应后溶液质量变小。 考点三、金属活动性顺序及其应用 (1)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。 (2)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) 指组成化合物的某种元素被组成单质的元素所替代 (3)置换反应与氧化还原反应的关系 ①在反应物之间电子发生转移的反应称为氧化还原反应。 或：在化学反应前后，相关元素的化合价发生改变发生升降的变化，均为氧化还原反应。 ②判断氧化还原反应的最基本的方法：判断反应前后同一元素的化合价是否发生升降变化。 ③所有置换反应都是氧化还原反应。 (4)置换反应的原则 ①一种金属可以置换出没有它活泼的金属(在非金属单质中也可使用这一原则)； ②活动性在氢之前的金属元素，其单质可与强酸发生置换反应，之后的不可反应(另：在金属活泼性前3的金属可直接与水反应)； ③化学元素的活泼性，是指元素与其他物质反应的难易程度。越易和别的物质反应，元素越活泼。越难与其他物质反应，元素越不活泼，即越稳定； ④铁与酸和盐发生置换反应，生成铁的化合物中铁元素的化合价都是+2价。 (5)置换反应的分类 ①金属与酸的置换反应：金属单质 + 酸 → 盐 + 氢气 a．锌和稀硫酸反应：Zn + H2SO4 ==ZnSO4 + H2↑ b．镁和稀硫酸反应：Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑ ②金属与盐溶液的置换反应：金属单质 + 盐(溶液)→另一种金属 + 另一种盐 a．铁与硫酸铜反应：Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu 现象：铁条表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变成浅绿色。(湿法制铜) b．锌片放入硫酸铜溶液中：Zn + CuSO4 == ZnSO4 + Cu 现象：锌片表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变成无色。 c．铜片放入硝酸银溶液中：Cu + AgNO3 == Cu(NO3)2 + Ag 现象：铜片表面覆盖一层银白色的物质，溶液由无色变成蓝色。 考点四、制取H2常见的考点（图像） ①相同条件下，金属Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应，产生H2的速度由快到慢的是 Mg＞Al＞Zn＞Fe 。 ②过量的金属Mg、Al、Zn、Fe与等质量等浓度的稀盐酸反应制取的H2的质量比为 1：1：1：1 。 拓展：产生1gH2所需要的四种金属的质量分别是 Mg：12g；Al:9g；Zn：32.5g；Fe：28g 。 画出图像1：(X-时间，Y-H2的质量) ③等质量的金属Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应制取的H2，产生H2的量由多到少的是 Al＞Mg＞Fe＞Zn 。 画出图像1:(X-时间，Y-H2的质量) 图像2：(X-HCl的质量，Y- H2的质量) 拓展：如何判断金属产生H2量的多少？ 金属的相对原子质量/化合价 越小，等质量时产生的H2的量越多。 ④等质量金属与Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应后，溶液质量增加量由大到小的是 Zn＜Fe＜Mg＜Al 。 ⑤生成相同化合价的金属(假设X、Y均为+2价)，产生H2的量越小，相对分子量 越大 。 考点五、防止金属腐蚀的常用方法 金属的锈蚀既与周围环境里水、空气等物质的作用有关，也与金属内部的结构有关。根据金属锈蚀的条件，人们采取了一系列措施以防止金属生锈。常用的防治锈蚀的方法有： ①改变金属的内部结构。例如，把铬、镍加入普通钢中制成不锈钢。 ②在金属表面覆盖保护层。例如，在金属表面涂漆、电镀或用化学方法形成致密耐腐蚀的氧化膜等。 题型1金属材料 [题型专练1]. （2023秋•丽水期末）杭州第19届亚运会于9月23日晚在杭州奥体中心体育场——“大莲花”隆重开幕，历时16天。千万人同心协力，将一场“人文、绿色、智能、简约、惠民”的体育盛会向世界激情奉献。请结合相关材料回答下面小题。亚运火炬“薪火”金属部分采用1070铝合金旋压成型。它的化学成分主要是铝、镍、锌，该铝合金和铝的部分性质如表。“薪火”采用铝合金的优点是（　　） 材料 密度（克/厘米3） 化学性质 熔点℃ 强度 铝合金 2.7 在潮湿空气中不易氧化 660 较低 铝 2.7 在潮湿空气中易氧化 660 较低 A．增大强度 B．增大密度 C．增强抗氧化性 D．升高熔点 【解答】解：由题干信息铝“在潮湿空气中易氧化”、铝合金“在潮湿空气中不易氧化”可知，“薪火”采用铝合金的优点是增强抗氧化性。 故选：C。 [题型专练2]. （2023秋•鹿城区月考）雅万高铁是中国境外首条采用中国标准和技术合作建设的高速铁路，其车身主要采用的银铭奥氏体不锈钢属于（　　） A．复合材料 B．金属材料 C．有机合成材料 D．无机非金属材料 【解答】解：银铭奥氏体不锈钢是一种铁合金，属于金属材料。 故选：B。 [题型专练3]. （2023秋•西湖区校级月考）工业生产中常将两种金属在同一容器中加热使其熔化，冷凝后得到具有金属特性的熔融物——合金。试根据下表所列金属的熔点和沸点的数据（其他条件均满足），判断不能制得的合金是（　　） 金属 Na K Al Cu Fe 熔点/℃ 97.8 63.6 660 1083 1535 沸点/℃ 883 774 2200 2595 2750 A．K﹣Al 合金 B．Al﹣Fe 合金 C．Na﹣Cu合金 D．Fe﹣Cu 合金 【解答】解：由表格的信息可知：K﹣Al、Al﹣Fe、Fe﹣Cu熔合可以制得合金，因此它们有共同溶解的温度范围；Na﹣Cu不能制得合金，因为Cu达到熔点时，Na已经变成气体。 故选C。 题型2金属的化学性质 [题型专练4]. （2023秋•鹿城区期末）如图，将足量的等质量的锌和铁分别放入左、右试管中，加入等质量、稀盐酸等质量分数的稀盐酸，充分反应后，冷却到室温，（U型管内为水，初始液面相平，反应过程中装置气密性良好）下列说法正确的是（　　） A．U型管中液面一定相平 B．U型管中液面可能左升右降 C．两试管中所得溶液的质量相等 D．右试管中溶液由无色变成黄色 【解答】解：锌、铁会与盐酸反应生成氢气，充分反应后，冷却到室温，金属均有剩余，所以盐酸全部反应，生成的氢气质量相等，亚铁盐溶液显浅绿色，所以 A、通过分析题中的反应可知，金属均有剩余，所以盐酸全部反应，生成的氢气质量相等，氢气的体积也相等，U形管两端的气体体积变化相等，所以U型管中液面不变，故A正确； B、通过分析题中的反应可知，金属均有剩余，所以盐酸全部反应，生成的氢气质量相等，氢气的体积也相等，U形管两端的气体体积变化相等，所以U型管中液面不变，故B错误； C、通过分析题中的反应可知，金属均有剩余，所以盐酸全部反应，生成的氢气质量相等，置换相同质量的氢气，所用的铁和锌的质量不等，所以两试管中所得溶液的质量不相等，故C错误； D、铁和盐酸反应会生成氯化亚铁和氢气，亚铁盐溶液显浅绿色，所以反应后右试管中溶液为浅绿色，故D错误。 故选：A。 [题型专练5]. （2022秋•温州期末）废铜的回收利用意义重大，我国提出废铜回收率要达到70%的目标。小明设计如图的实验回收含铜垃圾，据图完成问题。 物质的性质决定用途。在上述流程中稀硫酸、铁屑的性质和对应的用途描述都正确的是（　　） 物质 性质 用途 A 稀硫酸 能与一些金属反应 将铜转化为可溶的硫酸铜 B 稀硫酸 能与某些金属氧化物反应 将氧化铜转化为可溶的硫酸铜 C 铁屑 金属活动性比铜弱 置换硫酸铜中的铜 D 铁屑 密度比铜小 置换硫酸铜中的铜 【解答】解：A、铜不能与稀硫酸反应，A错误； B、稀硫酸能与某些金属氧化物反应，可以将氧化铜转化为硫酸铜，B正确； C、铁的活动性比铜强，可以置换硫酸铜中的铜，C错误； D、铁的活动性比铜强，可以置换硫酸铜中的铜，与密度没有关系，D错误； 故选：B。 [题型专练6]. （2022秋•滨江区期末）如图曲线能正确反映下列化学变化中y与x变化关系的是（　　） A．锌粒中滴入稀硫酸：y代表氢气的质量 B．NaOH和Ba（NO3）2的混合溶液中加入稀硫酸：y代表沉淀的质量 C．氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸：y代表混合溶液的pH D．CuSO4和HCl的混合溶液中加入NaOH溶液：y代表沉淀的质量 【解答】解：A、锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，一开始就产生氢气，与图象不符，故选项错误。 B、向一定量NaOH和Ba（NO3）2的混合溶液中加入稀硫酸，稀硫酸和硝酸钡反应生成硫酸钡和硝酸，硝酸钡反应完后，沉淀质量不变，因此一开始加入稀硫酸就有硫酸钡沉淀产生，与图象不符，故选项错误。 C、氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸，碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强，pH的变化是从大于7逐渐的减小到等于7、小于7，与图象不符，故选项错误。 D、CuSO4和HCl的混合溶液中加入NaOH溶液，先与盐酸反应生成氯化钠和水，开始时不会生成沉淀，盐酸消耗完再与硫酸铜反应会生成氢氧化铜沉淀，故沉淀的质量先是零，滴加一定量的氢氧化钠溶液后，再不断上升，最后形成一条水平直线，与图象相符，故选项正确。 故选：D。 [题型专练7]. （2023秋•越城区月考）在杠杆的两端挂着质量和体积都相同的铝球和铁球，这时杠杆平衡；将两球分别浸泡在质量和溶质质量分数都相同的稀硫酸中（如图所示），直至两个烧杯中均没有气泡产生为止，两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中正确的是（　　） ①反应结束后，烧杯甲中的溶液质量大； ②反应结束后，烧杯乙中的溶液质量大； ③拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向A端移动； ④拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向B端移动； A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【解答】解：铁球和铝球的质量和体积都相同，将两球分别浸泡在质量相同，浓度相同的稀硫酸中，至不再反应，铁球和铝球的外形变化不大且无孔洞出现，说明金属都有剩余，硫酸完全反应，等量硫酸产生氢气的质量相等，通过化学方程式计算可知相同质量的硫酸消耗铁的质量要比铝多。 设消耗的铁和铝的质量分别为x、y，硫酸的质量为100g，质量分数为a%则： Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑　　　 2Al+3H2SO4＝Al2（SO4）3+3H2↑ 56　98　　　　　　　　　　　　　 54　　294 x　100g×a%　　　　　　　　　 　　y　　100g×a% 解得：x y ①由上述计算知参加反应的铁球质量大，生成氢气的质量相等，则放铁球的那个烧杯中溶液质量增加的多，故反应结束后，烧杯甲中的溶液质量小，①错误； ②由①的分析知，反应结束后，烧杯乙中的溶液质量大，②正确； ③因为铁球减少的质量大，反应后铁球要比铝球轻，故支点应向A移动，③正确； ④因为铁球减少的质量大，反应后铁球要比铝球轻，故支点应向A移动，④错误； 故选：C。 [题型专练8]. （2023秋•兰溪市校级期末）黄铜（由铜和锌形成的合金）有较强的耐磨性能，在生活中有广泛的用途。晓军同学为了测定黄铜屑样品组成，分四组取样品与稀硫酸反应，其实验数据记录如下表： 样品 第1份 第2份 第3份 第4份 取样品质量（g） 25.0 25.0 25.0 25.0 取稀硫酸质量（g） 40.0 80.0 120.0 160.0 产生气体质量（g） 0.2 0.4 0.5 m 试计算： （1）上表中m的数值是 ； （2）通过分析上述数据可知，当黄铜样品和稀硫酸的质量比为 时，两者恰好完全反应； （3）求所用稀硫酸中硫酸的质量分数？ 【解答】解：分析依据表中数据可知，每40.0g的稀硫酸与样品反应可生成0.2g氢气，当加入硫酸120.0g时，产生氢气为0.5g，说明25.0g样品中锌完全反应完了，所以第4份，加入160.0g的稀硫酸时，产生氢气也应为0.5g，则m＝0.5，故填：0.5； （2）分析依据表中数据可知，每40.0g的稀硫酸与样品反应可生成0.2g氢气，生成氢气为0.5g时，消耗硫酸的质量为100g，则恰好完全反应时，黄铜样品和稀硫酸的质量比为25g：100g＝1：4，故填：1：4； （3）设100g稀硫酸中硫酸的质量为x Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑ 98 2 x 0.5g x＝24.5g 则所用稀硫酸中硫酸的质量分数为100%＝24.5% 答：所用稀硫酸中硫酸的质量分数为24.5%。 题型3金属活动性顺序的判断 [题型专练9]. （2023秋•江北区期末）有A、B两种金属放入等质量且等质量分数的稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，下列结论合理的是（　　） A．金属活动性A＞B B．相对原子质量A＜B C．与金属A反应的硫酸一定是过量的 D．与金属B反应的硫酸一定是过量的 【解答】解：A、当金属都在发生反应时，相同时间内生成气体的质量由多到少的顺序是B＞A，金属的活动性越强，与酸反应的速率越快，则金属活动性顺序B＞A，故选项说法错误。 B、由于不知金属的化合价，无法比较两种金属的相对原子质量，故选项说法错误。 C、A、B两种金属放入等质量且等质量分数的稀硫酸中，最终A产生氢气的质量比B多，说明与金属A反应的硫酸的质量多，可能是恰好完全反应，也可能是金属过量，故选项说法错误。 D、最终A产生氢气的质量比B多，说明与金属A反应的硫酸的质量多，而加入的两种物质的质量是相等的，则与金属B反应的硫酸一定是过量的，故选项说法正确。 故选：D。 [题型专练10]. （2024•鹿城区校级三模）钪元素符号为Sc，相对原子质量为45，活动性在镁和铝之间，主要化合价为+3价。如图，相同条件下取等质量的金属钪和锌，分别与等质量同浓度稀硫酸、CuSO4溶液反应。下列现象中错误的是（　　） A．试管①产生气泡速率大于试管② B．反应结束后试管①②中的总质量都减小 C．试管③④中都出现红色固体 D．反应结束后试管③④中的固体质量都增大 【解答】解：A、钪的活动性在镁和铝之间，比锌活泼，试管①产生气泡速率大于试管②，该选项正确。 B、反应结束后试管①②中的总质量都减小，是因为生成的氢气都逸出装置，该选项正确。 C、试管③④中都出现红色固体，是因为反应都生成铜，该选项正确。 D、试管③中反应的化学方程式是2Sc+3CuSO4═Sc2（SO4）3+3Cu，90份质量的Sc反应生成192份质量的铜，反应后固体质量增大，④中反应的化学方程式是Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu，65份质量的锌反应生成64份质量的铜，反应后固体质量减小，该选项不正确。 故选：D。 [题型专练11]. （2024•湖州二模）为比较金属M与Fe、Zn的金属活动性强弱，实验小组设计了如图装置。待甲中充分反应后打开K1，使甲中溶液全部进入乙中，乙中无明显现象，打开K2使乙中溶液全部进入丙中，Zn片表面变黑（金属片均足量）。下列有关说法正确的是（　　） A．甲中反应后得到黄色溶液 B．丙中反应后溶液质量增大 C．三种金属的活动性顺序为Zn＞M＞Fe D．将M片和Zn片互换位置仍能达到实验目的 【解答】A、甲中发生铁与稀盐酸的反应，生成氯化亚铁和氢气，溶液由无色变为浅绿色，故A错误； B、丙中发生锌与氯化亚铁反应生成铁和氯化锌，因为锌的相对原子质量与铁相比较大，所以反应后溶液的质量增大，故B正确； C、因为乙中无明显现象，说明M与氯化亚铁不反应，则M的金属活动性比Fe小，故三种金属的活动性顺序为Zn＞Fe＞M，故C错误； D、将M片与Zn片互换位置，只能得到Zn＞Fe、Zn＞M的结论，并不能比较M与Fe的金属活动性，故D错误； 故选：B。 题型4金属置换反应滤液滤渣的分析判断 [题型专练12]. （2024•宁波自主招生）向AgNO3、Cu（NO3） 2、Mg（NO3） 2的混合溶液中加入一些锌粉，完全反应后过滤。可能的情况是（　　） ①滤纸上有Ag、Cu、Zn，滤液中有Mg2+、Zn2+ ②滤纸上有Ag、Cu、滤液中有Mg2+、Zn2+、Ag+ ③滤纸上有Ag、Cu、Zn、Mg，滤液中有Zn2+ ④滤纸上有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Mg2+、Zn2+ A．①④ B．①②④ C．①③ D．②④ 【解答】解：AgNO3、Cu（NO3） 2、Mg（NO3） 2的混合溶液中加入一些锌粉，锌不能和硝酸镁反应，先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。 ①滤纸上有Ag、Cu、Zn，滤液中有Mg2+、Zn2+，例如锌过量时，该选项正确。 ②滤纸上有Ag、Cu时，说明硝酸银完全反应，滤液中有Mg2+、Zn2+，没有Ag+，该选项不正确。 ③滤纸上可能有Ag、Cu、Zn，不含有Mg，滤液中有Mg2+、Zn2+，该选项不正确。 ④滤纸上有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Mg2+、Zn2+，例如锌不足以和硝酸银完全反应时，该选项正确。 故选：A。 [题型专练13]. （2024•江北区一模）兴趣小组为探究Fe、Cu、Ag三种金属的活动性，将铜片放入硝酸银溶液中，观察到铜片表面出现银白色物质。一段时间后将甲图试管中的物质过滤，向滤液中加铁片，析出固体的质量随时间变化如图乙所示，下列说法错误的是（　　） A．该实验可以证明金属的活动性Fe＞Cu＞Ag B．试管中的物质过滤后，滤液中的溶质有两种 C．a点对应的溶质有Cu（NO3）2、AgNO3 D．bc段析出的固体是铜 【解答】解：甲试管中的物质一定含有硝酸铜，可能含有硝酸银。向滤液中加铁片，铁的金属活动性比银、铜强，若含硝酸银，铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银，AgNO3反应完，若还有铁，铁才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸亚铁和铜，由图示可知，一定发生了上述两个反应，0﹣b段发生是铁与硝酸银的反应，b﹣c段发生的是铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜， A、将铜片放入硝酸银溶液中，观察到铜片表面出现银白色物质，说明金属活动性铜＞银；向滤液中加铁片，析出固体的质量，可以看出，铁先与AgNO3反应，铁后与Cu（NO3）2反应，说明金属活动性Fe＞Cu＞Ag，故正确； B、由乙图可知，析出固体有两个拐点，说明加入铁后有两个反应发生，试管中的物质过滤后，滤液中的溶质有两种，故正确； C、a点对应铁与部分硝酸银反应，溶液中所含的溶质是剩余的硝酸银、硝酸铜和生成的硝酸亚铁，故错误； D、bc段发生的是铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，析出的固体是铜，故正确。 故选：C。 [题型专练14]. （2024•镇海区模拟）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 【解答】解：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，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。 A、若滤液中只含一种溶质，滤渣一定含有Ag、Cu，可能含有Zn，例如锌过量时，该选项正确。 B、当滤液含两种溶质时，滤渣一定含有Ag，可能含有Cu，例如硝酸银完全反应，硝酸铜部分反应时，一定不含Zn，该选项正确。 C、若滤渣中有红色固体，滤液一定含有Zn（NO3）2，可能含Cu（NO3）2，例如硝酸铜部分反应时，该选项不正确。 D、若向所得滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成，是因为盐酸和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银和硝酸，即硝酸银部分反应，滤渣一定只含有Ag，该选项正确。 故选：C。 [题型专练15]. （2024•浙江模拟）某化学兴趣小组为比较Mg、Fe，Cu三种金属的活动性，进行了如图甲所示的实验，实验后把两试管中的物质倒入图乙烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤。下列推断不正确的是（　　） A．试管a无明显现象，可推知金属活动性Mg＞Fe B．试管b反应后的固体中一定不含Fe C．充分反应后，乙烧杯的滤渣中一定含有Cu，可能含有Fe D．充分反应后，乙烧杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+，Cu2+ 【解答】解：由于镁的活动性大于铁，铁不能与硫酸镁反应；铁的活动性大于铜，铁能将铜从其溶液中置换出来，由题意可知，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，说明了试管b中的铁完全反应了，试管a中的铁又与硫酸铜发生了反应。若硫酸铜完全反应了，溶液中的阳离子是：Mg2+和Fe2+；若硫酸铜没有完全反应，溶液中的阳离子是：Mg2+、Fe2+和Cu2+，所以溶液中一定含有Mg2+、Fe2+，可能含有的金属离子是Cu2+。 A、试管a无明显现象，说明铁不能与硫酸镁反应，可推知金属活动性Mg＞Fe，故A正确； B、由分析可知，由于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，说明试管b中的铁完全反应了，试管a中的铁又与硫酸铜发生了反应，故试管b反应后的固体中一定不含Fe，故B正确； C、由分析可知，充分反应后，乙烧杯的滤渣中一定含有铁与硫酸铜反应生成的Cu，可能含有过量的Fe，故C正确； D、由分析可知，充分反应后，乙烧杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+，可能含有Cu2+，故D错误； 故选：D。 [题型专练16]. （2023秋•越城区期末）兴趣小组按如图流程进行实验（每步均充分反应），反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象，下列说法不正确的是（　　） A．由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序 B．滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2 C．滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn D．两支试管混合后，固体总质量一定增加 【解答】解：由于金属的活动性强弱是：锌＞铁＞铜，在进行实验时，铁不能与氯化锌反应，能与氯化铜反应生成了氯化亚铁和铜，反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象，说明了铁没有剩余，滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn。所以： A、根据铁不能与氯化锌反应，说明金属活动性锌＞铁；能与氯化铜反应，说明金属活动性铁＞铜；可以判断出铁、铜、锌的活动性顺序，故A说法正确； B、由上述分析可知，滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2，可能含有CuCl2，说法B不正确； C、由上述分析可知，滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn，故C说法正确。 D、由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，所以两支试管混合后，固体总质量一定增加，故D说法正确； 故选：B。 题型5金属与酸反应的氢气图像分析 [题型专练17]. （2023秋•拱墅区期末）等质量的X、Y两种金属分别和足量的同体积、同浓度的盐酸反应，产生气体的质量与时间的关系如图所示（金属的化合价相同）。下列说法中不正确的是（　　） A．t1时，产生气体的质量：X＞Y B．t2时，消耗金属的质量：X＞Y C．t3时，消耗金属的质量：X＝Y D．t3时，消耗盐酸的质量：X＝Y 【解答】解：A、t1时，产生气体的质量：X＞Y，该选项说法正确； B、t2时，X完全反应，Y部分反应，由于金属的化合价相同，消耗金属的质量：X＞Y，该选项说法正确； C、t3时，X、Y完全反应消耗金属的质量：X＝Y，该选项说法正确； D、反应生成的氢气中的氢元素完全来自于盐酸，t3时，X反应生成的氢气多，因此消耗盐酸质量比Y大，即消耗盐酸的质量：X＞Y，该选项说法不正确。 故选：D。 [题型专练18]. （2023秋•西湖区校级期中）将相同体积、相同溶质质量分数的稀盐酸，分别滴到等质量、颗粒大小相同的X、Y、Z三种较活泼金属中，生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．三种金属的活动性顺序为Y＞X＞Z B．产生氢气的速率顺序为 X＞Y＞Z C．消耗稀盐酸的质量顺序为Z＞Y＞X D．相对原子质量由大到小的顺序为 X＞Y＞Z 【解答】解：A、由生成H2的质量与反应时间的关系图可知，在三种金属与稀盐酸进行反应时，相同时间内放出氢气的从多到少的顺序为Y＞X＞Z，可判断三种金属的活动性顺序为Y＞X＞Z；故A正确； B、由三种金属的活动性顺序为Y＞X＞Z，可判断产生氢气的速率顺序应为Y＞X＞Z，而非X＞Y＞Z；故B不正确； C、由生成H2的质量与反应时间的关系图可知，三种金属完全反应放出氢气的质量由大到小的顺序为X＞Y＞Z，则消耗稀盐酸的质量顺序为X＞Y＞Z，而非Z＞Y＞X；故C不正确； D、由生成H2的质量与反应时间的关系图可知，三种等质量的金属完全反应放出氢气的质量由大到小的顺序为X＞Y＞Z，根据一定量金属完全反应产生氢气质量金属的质量，要比较相对原子质量大小还需要已知三种金属的化合价，而题中没有给出相关金属的化合价，因此，无法比较三种金属相对原子质量的大小；故D不正确； 故选：A。 [题型专练19]. （2023秋•浙江月考）在不同质量的Mg、Fe、Zn三种金属中分别逐滴加入196克溶质量分数为10%稀硫酸直至充分反应，反应物质量变化关系如图。能根据图像推测出来的推论是（　　） A．M、Q、P分别对应金属Mg、Fe、Zn B．金属活动性顺序：Mg＞Zn＞Fe C．充分反应后生成氢气质量：mMg＝mFe＝mZn D．充分反应后所得溶液质量：mMg＝mFe＝mZn 【解答】解：A、与等质量的稀硫酸反应，消耗的锌的质量大，镁的质量小，故P是镁，Q是铁，M是锌，故A错误； B、镁比锌活泼，锌比铁活泼，但是根据图中信息不能比较反应速率，故B错误； C、镁、铁、锌与稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系： Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑， 24 98 120 2 4.8g 19.6g 24g 0.4g 反应后溶液质量：4.8g+19.6g﹣0.4g＝24g， Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑， 56 98 152 2 11.2g 19.6g 30.4g 0.4g 反应后溶液质量：11.2g+19.6g﹣0.4g＝30.4g， Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑， 65 98 161 2 13g 19.6g 32.2g 0.4g 反应后溶液质量：13g+19.6g﹣0.4g＝32.2g， 充分反应后生成氢气质量：mMg＝mFe＝mZn，故C正确； D、由上述分析可得，反应后溶液质量：mZn＞mFe＞mMg，故D错误； 故选：C。 [题型专练20]. （2023秋•西湖区月考）相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属，分别与足量的、质量相同、质量分数相同的稀硫酸充分反应，生成氢气与消耗稀硫酸的质量关系如图，所得的结论与事实相符的是（　　） A．三种金属消耗稀硫酸的质量：Mg＜Fe＜Zn B．三种金属的失去电子总数量：Mg＞Fe＞Zn C．三种金属的活动性顺序：Mg＝Fe＝Zn D．三种金属完全与稀硫酸反应后溶液的质量：Mg＞Fe＞Zn 【解答】解：A、最终镁反应生成的氢气最多，锌反应生成的氢气最少，生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸，三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＞Fe＞Zn，故选项说法不正确； B、反应时，镁、铁、锌的1个原子都是失去2个电子，因此三种金属的失电子总数量：Mg＞Fe＞Zn，故选项说法正确； C、三种金属的活动性顺序：Mg＞Zn＞Fe，由图中也不能得知，故选项说法不正确； D、反应生成氢气越多，最终形成溶液质量越小，三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＜Fe＜Zn，故选项说法不正确。 故选：B。 [题型专练21]. （2023秋•西湖区校级月考）将相同质量的镁、锌、铁分别和足量的等质量分数的稀盐酸反应，反应情况如图所示，其中图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：反应的化学方程式及其质量关系： Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ 56 2 Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑ 65 2 Mg+2HCl═MgCl2+H2↑ 24 2 A、三种金属的活动性：Mg＞Zn＞Fe，所以相同时间内，产生氢气的质量大小关系是：Mg＞Zn＞Fe，该选项不正确。 B、根据化学方程式，等质量的金属反应，生成氢气的质量大小关系是：Mg＞Fe＞Zn，该选项不正确。 C、等质量的盐酸反应，生成的氢气质量相等，等质量的金属反应，生成氢气的质量大小关系是：Mg＞Fe＞Zn，该选项不正确。 D、相同时间内，产生氢气的质量大小关系是：Mg＞Zn＞Fe；等质量的金属反应，生成氢气的质量大小关系是：Mg＞Fe＞Zn，该选项正确。 故选：D。 题型6金属的防护 [题型专练22]. （2023秋•椒江区期末）小金利用如图甲所示装置探究“溶液中的阴离子种类对铁钉锈蚀的快慢是否有影响”，实验中测得装置中溶液上方氧气浓度变化曲线如图乙所示。下列分析不正确的是（　　） A．实验装置里将铁钉一半浸在溶液中，是为了满足铁锈蚀的条件 B．实验中可根据不同溶液上方的氧气浓度变化的快慢，判断锈蚀快慢 C．实验所用三种溶液中，铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快 D．三条曲线都是先陡后缓，是由于阴离子种类影响了锈蚀快慢 【解答】解：A、铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气、水共同作用的结果，实验装置里将铁钉一半浸在溶液中，是为了满足铁锈蚀的条件，故选项说法正确。 B、铁锈蚀消耗氧气，实验中可根据溶液上方氧气浓度变化的快慢，判断铁钉锈蚀的快慢，故选项说法正确。 C、由图乙可知，实验所用三种溶液中，铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快，故选项说法正确。 D、根据三条曲线都是“先陡后缓”，是因为铁钉生锈消耗氧气，随着氧气浓度降低反应变慢，不能确定影响铁钉锈蚀快慢的因素是阴离子种类，故选项说法错误。 故选：D。 [题型专练23]. （2023秋•温州期末）物质的结构、性质与用途之间存在一定的关系，合理利用三者关系，能更好地服务人类。结构一性质：铜在潮湿的空气中易生锈。古人通过往铜中加入锡，加热熔融后制成青铜合金，来增强防锈能力，其原理是（　　） A．隔绝水 B．改变铜原子的种类 C．隔绝空气 D．改变金属内部结构 【解答】解：古人通过往铜中加入锡，加热熔融后制成青铜合金，来增强防锈能力，其原理是改变金属内部结构。 故选：D。 [题型专练24]. （2023秋•拱墅区期末）为了证明铁的锈蚀是铁与氧气、水共同作用的结果，下列实验必须做的是（　　） A．①②③④ B．②③④ C．②④ D．③④ 【解答】解：试管②的铁钉只能与干燥的空气接触，试管③中的铁钉只能与水接触，试管④中的铁钉能与氧气、水充分接触，一段时间后，试管④中的铁钉生锈，试管②、③的铁钉没有生锈，对比③、④二两支试管中的铁钉，说明铁生锈需要与氧气接触；对比②、④两支试管中的铁钉，说明铁生锈需要与水接触；故实验必须做的是②③④。 故选：B。 [题型专练25]. （2024•吴兴区校级模拟）在入役10年后，“辽宁”舰正式返回大连造船厂进行维护。进入船坞的“辽宁”舰可是“饱经风霜”，舰身上挂满了锈迹。同学们设计了如图1所示实验，探究“辽宁舰”锈蚀的主要原因。研究小组，实验一周后，发现试管A中铁钉几乎没有生锈，试管B中铁钉稍有生锈，试管C中铁钉明显锈蚀。 （1）试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是 。 （2）试管C中铁钉明显锈蚀而试管A中铁钉几乎没有生锈，由此可得出的结论是 。 （3）你能否设置一个试管D来尝试验证，“辽宁舰”在海上更容易生锈的原因？请标识在图中，并用简单文字说明。 。 （4）对于试管B中铁钉稍有生锈，同学们深入研究，将煮沸并迅速冷却的蒸馏水倒入烧杯中，迅速倒入植物油铺满水面。然后将溶解氧传感器插入水中，通风环境中持续三天采集得到数据图像如图2所示（室温下。自然状况的水中溶解氧约为8﹣9mg/L）。据此可知B试管中铁钉也稍有生锈的原因是 。 【解答】解：（1）因为气体溶解度随温度升高而减小，试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是排出溶于水的氧气。故答案为：排出溶于水的氧气； （2）试管C中铁钉明显锈蚀而试管A中铁钉几乎没有生锈，由此可得出的结论是铁生锈需要水。故答案为：铁生锈需要水； （3）试管D中有食盐水，加快铁锈蚀，“辽宁舰”在海上更容易生锈的原因是：海水中有盐加快铁生锈。故答案为： （4）B试管中铁钉也稍有生锈的原因是随着时间的推移，水中溶解的氧气增多。故答案为：随着时间的推移，水中溶解的氧气增多。 学科网（北京）股份有限公司 $$