2024年中考化学专题训练——金属活动性顺序及其应用

2024年中考化学专题训练——金属活动性顺序及其应用 一、选择题 1．下列有关Fe+CuSO4=FeSO4+Cu的说法错误的是 A．该反应属于置换反应 B．该反应说明Fe的金属活动性比Cu强 C．该反应的现象是溶液由蓝色变为浅绿色，有红色物质析出 D．该反应后溶液的质量增加 2．推理是化学学习中常见的思维方法。下列推理正确的是 A．复分解反应有沉淀、气体或水生成，则有沉淀生成的反应一定是复分解反应 B．锌和铜均是金属，锌与稀硫酸反应生成氢气，则铜也能与稀硫酸反应生成氢气 C．中和反应生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是中和反应 D．碱性溶液能使酚酞试液变红，则滴入酚酞试液后变红的溶液一定呈碱性 3．“证据推理与模型认知”是化学学科核心素养的重要组成部分。下列推理正确的是 A．CO和CO2的分子结构不同，则两种物质的化学性质不同 B．铝的金属活动性比铁强，则铝制品比铁制品更容易受腐蚀 C．阴离子带负电，所以带负电的粒子都是阴离子 D．含有的物质加入BaCl2溶液产生沉淀，则加入BaCl2溶液产生沉淀的物质一定含有 4．为验证Mg、Fe、Cu的金属活动性顺序，下列各组物质不能达到目的是 A．Mg、Fe、Cu、盐酸 B．MgCl2溶液、Cu、Fe C．Mg、Cu、FeCl2溶液 D．MgCl2溶液、Fe、CuCl2溶液 5．某化学兴趣小组为探究锌、铜、银三种金属的活动性顺序，利用实验室中的相关药品，设计了如下实验方案（用到的三种金属丝均已打磨干净），其中能验证锌、铜、银金属活动性顺序的是 ①稀盐酸、锌、铜、银； ②硫酸铜溶液、锌、银； ③硫酸锌溶液、硝酸银溶液、铜； ④硫酸锌溶液、铜、银； ⑤硝酸银溶液、锌、铜； A．②③⑤ B．①②③ C．③④⑤ D．①②④ 6．将一定量铜锌混合粉末加入盛有硝酸银溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤。再向得到的滤渣和滤液中分别加入足量稀盐酸，均无明显现象。则下列判断正确的是 A．滤渣中一定有银，可能有铜和锌 B．滤渣中一定有银和铜，一定没有锌 C．滤液中一定有硝酸锌和硝酸铜，一定没有硝酸银 D．反应后溶液质量一定比反应前溶液质量小 7．有A、B、C三种金属，为判断其活动性顺序，某兴趣小组实验如下：①将A、B、C分别置于稀硫酸中，A有气体产生且使溶液变为浅绿色，B、C无明显现象；②将B、C分别置于CuSO4溶液中，C使溶液逐渐褪色，B无现象。则A、B、C的活动性顺序为 A．A>B>C B．A>C>B C．C>A>B D．C>B>A 8．向Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3的混合溶液中加入铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀硫酸时有气泡产生。下列推断正确的是 A．滤渣中一定有铝、铜、银 B．滤渣中一定有银和铜，可能有铁，一定没有铝 C．滤液中一定有Fe(NO3)2，可能有Al(NO3)3 D．滤液中一定有Fe(NO3)2和Al(NO3)3 9．化学是一门实验科学。下列实验方法能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方法 A 配制质量分数为5%的KNO3溶液 向盛有5.0gKNO3固体的烧杯中，加入100g水，搅拌 B 验证Al、Cu、Ag的金属活动性顺序 向CuSO4溶液和AgNO3溶液中各放入大小、形状相同的A1丝 C 检验氢气的纯度 用拇指堵住集满氢气的试管口，管口向下靠近火焰，移开拇指点火 D 探究乙炔(C2H2)中含有碳元素 点燃乙炔，将干冷的烧杯罩在火焰上，观察是否有水珠生成 A．A B．B C．C D．D 10．下列实验现象或实验原理正确的是 A B C D             白磷不燃烧 探究铁生锈的两个条件 U型管内液面左高右低 验证Fe、Cu、Ag金属活动性 A．A B．B C．C D．D 二、实验题 11．化学兴趣小组的同学利用Y型管设计了如图实验进行探究活动，请回答下列问题。 (1)如图1所示实验，一段时间后，观察到Y型管左侧酚酞溶液变 色，该实验说明浓氨水具有的一条物理性质为 。 (2)如图2所示实验，根据Y型管左右两侧现象对比，可得出燃烧条件之一为 ，左侧管内发生的反应化学方程式为 。 (3)如图3所示实验，M溶液中溶质为 。(填一种) 12．为探究锌、铜、镍三种金属的性质，某兴趣小组进行如下实验。 【实验一】将三种金属丝分别与一节干电池和小电珠连接，小电珠发光。 【实验二】取粗细、长短相同的锌丝、铜丝、镍丝均与50mL稀盐酸反应，实验记录如下： 锌 铜 镍 铜 稀盐酸的质量分数 3% 3% 15% 15% 反应现象 少量气泡 无现象 许多气泡 无现象 【实验三】金属锌、铜和稀盐酸构成如图所示的化学电池装置，观察到铜片表面有气泡（H2），小电珠发光。 (1)实验一的现象说明三种金属都具有 性。 (2)镍与稀盐酸反应生成氯化镍（NiCl2）和氢气，反应的化学方程式是 ，铜不能与稀盐酸发生化学反应的原因是 。 (3)要判断三种金属活动性强弱，必须在实验二的基础上增补一个实验才能得出结论，其实验内容是 。 (4)金属活动性强弱是由金属物质的结构决定的，不会因某个实验而改变。下列关于实验三分析正确的是 （填选项）。 A．铜的金属活动性变得比锌强 B．铜与稀盐酸发生了置换反应 C．该装置将化学能转化为电能 三、计算题 13．将10g锌铜合金投入154.7g稀硫酸中，恰好完全反应，生成氢气0.2g。求: （1）求该锌铜合金中铜的质量分数? （2）当反应后所得溶液的溶质质量分数? 四、填空与简答 14．金属材料广泛应用于生产、生活中。 (1)下列用品中，主要利用金属导热性的是___________（填字母）。 A．金饰品 B．铁锅 C．铜导线 (2)铝在空气中与氧气反应，其表面会生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步被氧化。该反应的化学方程式为 。 (3)向含有氯化铜、氯化亚铁和稀盐酸的混合溶液中加入过量镁粉，充分反应后过滤，滤液中含有的溶质是 （写化学式）。 (4)铁制容器不能用来盛放农药波尔多液（波尔多液的主要成分是硫酸铜和氢氧化钙），用化学方程式表示其原因 。 (5)某钢铁厂每天需消耗4900t含Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是 t。 15．人类社会的发展离不开金属材料。下图是某硬铝的主要成分及相关实验。 (1)如图A所示，将未打磨过的硬铝放入足量稀硫酸中，初始未观察到气泡的原因是 。 (2)如图B所示，将打磨过硬铝片放入硫酸铜溶液中，写出硬铝中镁与硫酸铜溶液反应的方程式 。 (3)如图C所示，将一定量硝酸银溶液滴入盛放有硬铝粉末的试管中，充分反应后，过滤，滤渣中有红色固体，则滤渣一定有 (填化学式)。 16．古往今来，金属制品在我们的社会生活中一直起着非常重要的作用，“铁、铜、铝、锌”是生活中常见的金属，根据所学知识回答下列问题： (1)“沉睡三千年，一醒惊天下”。三星堆出土大量有研究价值的文物，如高2.62米的青铜大立人、高3.95米的青铜神树（如图所示）。青铜的硬度比纯铜的硬度 （填“大”或“小”）。湿法炼铜记载于西汉时期《淮南万毕术》：曾青得铁则化为铜，说明铁的金属活动性比铜 (填“强”或“弱”)。 (2)铝制品之所以耐腐蚀是因为 （用文字描述）。 (3)户外铁栏杆易生锈，防止其生锈的合理措施 （写一条）。 (4)将Zn和金属R（化合物中R的化合价为+2价，相对原子质量小于64）的混合粉末加入一定量的Cu(NO3)2溶液中，溶液质量的变化情况如图所示。 ①由上图可知Zn、Cu、R的金属活动性由强到弱的顺序为 。 ②c点的滤渣组成情况有 种。 ③bc段反应的化学方程式为 。 (5)向10.7gMg、Al、Zn固体混合物中加入一定量的H2SO4恰好完全反应，反应后的溶液质量增加了10.1g，将反应后溶液蒸发结晶，干燥，所得固体质量为 。 A．15.5g B．5.1g C．39.5g D．20.3g 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D A B A D B D C C 1．D 【详解】A、置换反应指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，由题中所给反应可知该反应为置换反应，故选项正确； B、在金属活动性顺序中排在前面的金属能把排在后面的金属从它的化合物溶液中置换出来，因为金属铁能把铜置换出来，所以铁比铜活泼，故选项正确； C、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，硫酸铜呈蓝色，硫酸亚铁中亚铁离子呈浅绿色，该反应的现象是溶液由蓝色变为浅绿色，有红色物质析出，故选项正确； D、根据化学方程式可知，每56份质量的铁与硫酸铜反应会生成64份质量的铜和硫酸亚铁，所以反应后溶液的质量会减小，故选项错误。 故选：D。 2．D 【详解】A、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应，故复分解反应有沉淀、气体或水生成，但是有沉淀生成的反应不一定是复分解反应，如二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，不符合题意； B、锌和铜均是金属，在金属活动性顺序里，锌排在氢前，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，在金属活动性顺序里，铜排在氢后，铜和稀硫酸不反应，不符合题意； C、中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应，故中和反应生成盐和水，但是生成盐和水的反应不一定是中和反应，如二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，不符合题意； D、碱性溶液能使酚酞试液变红，则滴入酚酞试液后变红的溶液一定呈碱性，说法正确，符合题意。 故选D。 3．A 【详解】A、根据CO与CO2化学式可知，两种物质的组成元素相同，而构成两物质的分子构成上相差一个氧原子，由于两物质的分子构成不同而致使两物质的化学性质不同，选项说法正确； B、铝的金属活动性虽然比铁强，但铝表面会生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此铝制品比铁制品更耐腐蚀，选项错误； C、阴离子带负电，但是带负电的粒子不一定都是阴离子 ，如电子带负电，但不是阴离子，选项说法错误； D、含有的物质加入BaCl2溶液产生沉淀，但加入BaCl2溶液产生沉淀的物质不一定是，硝酸银或者也能和BaCl2反应产生沉淀，选项说法错误； 故选A。 4．B 【详解】A、将铁放入盐酸中，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，将铜放入生成的氯化亚铁中不反应，活动性Fe>Cu，将镁放入生成的氯化亚铁中，发生反应，活动性Mg>Fe，所以Mg>Fe>Cu。可行。 B、铜、铁均不和氯化镁反应，则活动性镁最强，无法比较铜、铁的活动性，不可行。 C、镁能与氯化亚铁反应而铜不能与氯化亚铁反应，所以活动性Mg>Fe>Cu。可行。 D、铁可以和氯化铜反应，不可以和氯化镁反应，所以活动性Mg>Fe>Cu。可行。 故选B。 5．A 【详解】①稀盐酸不能和银、铜反应，不能比较银和铜的活泼性，故不能用稀盐酸、锌、铜、银验证； ②银和硫酸铜不反应，说明银不如铜活泼，锌能和硫酸铜反应，说明锌比铜活泼，故可以用硫酸铜、锌、银验证； ③铜能和硝酸银反应，说明铜比银活泼，不能和硫酸锌溶液反应，说明锌比铜活泼，可以用铜、硝酸银溶液、硫酸锌溶液验证； ④铜、银都不能和硫酸锌溶液反应，不能比较铜和银的活泼性，故不能用硫酸锌溶液、铜、银验证； ⑤先将铜插入硝酸银溶液中，铜能将银置换出来，说明了铜比银活泼，然后再将锌放入铜和硝酸银完全反应后得到的硝酸铜溶液中，锌能将铜置换出来，说明了锌比铜活泼，故能用硝酸银溶液、锌、铜验证。 故②③⑤可以验证，选A。 6．D 【分析】由于金属的活动性顺序是：锌>铜>银，将一定量的铜锌混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，不断搅拌，锌先与硝酸银反应生成了硝酸锌和银，当锌反应完后，铜再与硝酸银反应生成了硝酸铜和银。向滤渣和滤液中分别滴加稀盐酸均无明显现象产生，说明滤渣中不含能与稀盐酸反应的金属、滤液中不含硝酸银。所以滤渣中一定含有银，可能含有铜，一定没有锌。 【详解】A、滤渣中一定含有银，可能含有铜，一定没有锌，故错误； B、滤渣中一定含有银，可能含有铜，一定没有锌，故错误； C、滤液中一定有硝酸锌，可能有硝酸铜，一定没有硝酸银，故错误； D、锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，65份质量的锌置换出216份质量的银，溶液质量变小；铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，64份质量的铜置换出216份质量的银，溶液质量变小，故正确； 故选D。 7．B 【详解】①将A、B、C分别置于稀硫酸中，A有气体产生且使溶液变为浅绿色，B、C无明显现象，说明A能与稀硫酸反应，在金属活动性顺序里，A排在氢前，B、C与稀硫酸不反应，在金属活动性顺序里，B、C排在氢后，则A比B、C活泼； ②将B、C分别置于CuSO4溶液中，C使溶液逐渐褪色，B无现象，说明C能与硫酸铜反应，C比铜活泼，B与硫酸铜不反应，铜比B活泼，则C比B活泼。 故三种金属的活动性顺序为：A＞C＞B。 故选B。 8．D 【分析】由于金属活动性顺序是：铝＞铁＞铜＞银，向含有AgNO3、Cu（NO3）2、Al（NO3）3混合溶液中加入一定量的铁粉，铁粉首先置换硝酸银中的银，待硝酸银完全反应后继续与硝酸铜发生反应，铁不能与硝酸铝发生反应；因为向滤渣中滴加稀硫酸，有气泡产生，说明滤渣中有铁粉，即所加的铁粉过量，那说明原混合溶液中的银和铜全部被置换出来。 【详解】A、由于铁的活动性小于铝，不能将铝置换出来，故A错误； B、由上述分析可知，滤渣中一定有银和铜、铁，故B错误； C、由上述分析可知，滤液中一定有Fe（NO3）2、Al（NO3）3，故C错误； D、滤液中一定有Al（NO3）3和Fe（NO3）2，故D正确。 故选D。 9．C 【详解】A、向盛有5.0g硝酸钾固体的烧杯中，加入95g水搅拌，得到溶液的质量分数5%的硝酸钾溶液，故A不正确； B、铝能和硝酸银、硫酸铜反应，说明铝最活泼，不能比较银和铜的活泼性，故B不正确； C、用拇指堵住集满氢气的试管口，管口向下靠近火焰，移开拇指点火，如果发出尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯，如果发出“噗噗”声，说明氢气纯净，故C正确； D、点燃乙炔，将干冷的烧杯罩在火焰上，观察是否有水珠生成，探究乙炔中含有氢元素，故D不正确。 故选：C。 10．C 【详解】A、图中白磷能与氧气接触，温度达到了着火点，白磷能燃烧，实验现象错误； B、图中第一支试管中的铁钉锈蚀，第二支试管中的铁钉无明显变化，可以得出铁锈蚀与氧气有关，不能探究铁生锈的两个条件，实验原理错误； C、硝酸铵溶于水吸热，使装置内温度降低，装置内遇冷体积减小，则U型管内液面左高右低，实验现象正确； D、铜、银均不能与硫酸亚铁溶液反应，说明了活动性铁＞铜，铁＞银，无法比较铜、银的金属活动性，实验原理错误； 答案：C。 11．(1) 红 挥发性 (2) 可燃物温度达到着火点 4P+5O22P2O5 (3)氯化锌、硫酸锌、硝酸锌（写出一种即可） 【详解】（1）氨水呈碱性可以使无色酚酞变红，图1一段时间后Y型管左侧酚酞溶液变红色，说明右侧的浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气溶于右侧的酚酞试剂中，形成的氨水使酚酞变红色； （2）对比两侧红磷得出相同情况下左侧红磷在加热后燃烧，右侧红磷没有加热不燃烧，故燃烧的条件之一是可燃物需要达到着火点；红磷与氧气燃烧生成五氧化二磷，化学反应方程式为4P+5O22P2O5； （3）将氯化锌或者硫酸锌或者硝酸锌的溶液加入到Y型管中，观察到左侧铝片表面有白色固体析出，证明锌的金属活动性弱于铝，右侧观察到铜片表面无明显现象，证明铜金属活动性弱于锌，综上可以得出金属活动性铝大于锌大于铜。 12．(1)导电 (2) Ni+2HCl═NiCl2+H2↑ 铜不活泼，在金属活动性顺序中排在氢的后面 (3)把粗细、长短相同的锌丝、镍丝放入15%的50mL稀盐酸中，观察放出气泡的快慢 (4)C 【详解】（1）实验一中，将三种金属丝分别与一节干电池和小电珠连接，小电珠发光，说明三种金属都具有导电性。 （2）镍与稀盐酸反应生成氯化镍（NiCl2）和氢气，反应的化学方程式为；在金属活动性顺序中，位于氢前的金属能与稀盐酸反应，铜位于氢后，不能与稀盐酸发生反应。 （3）实验二中只比较了锌与铜、镍与铜的活动性，但没有比较锌与镍的活动性顺序，故需增加一个比较锌和镍的活动性比较实验，可把粗细、长短相同的锌丝、镍丝分别放入15%的50mL的稀盐酸中，观察放出气泡的快慢。 （4）由于金属活动性强弱是由金属物质的结构决定的，不会因某个实验而改变，则： A.铜的金属活动性比锌弱，不会因为某个实验就变得比锌强，该选项说法不正确； B.在金属活动性顺序中，铜位于氢元素后面，不能与稀盐酸发生化学反应，不会因为某个实验就能与稀盐酸反应，该选项说法不正确； C.该装置中是将化学能转化为了电能，该选项说法正确； 故选C。 13．（1）将10g锌铜合金投入154.7g稀硫酸中，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜与稀硫酸不反应。 解：设锌铜合金中锌的质量为x，生成硫酸锌的质量为y x=6.5g y=16.1g 该锌铜合金中铜的质量分数为：； （2）反应后所得溶液的溶质质量分数为：。 答：（1）该锌铜合金中铜的质量分数为35%； （2）反应后所得溶液的溶质质量分数为10%。 【详解】（1）见答案； （2）见答案。 14．(1)B (2)4Al+3O2=2Al2O3 (3)MgCl2 (4)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu (5)2660 【详解】（1）A、金制成金饰品，利用了金的延展性； B、铁锅用于烹饪，利用了铁的导热性； C、铜制成导线，利用了铜的导电性； 故选B； （2）铝与氧气反应生成氧化铝，化学反应方程式为4Al+3O2=2Al2O3； （3）根据金属活动性顺序可知金属活动性Mg＞Fe＞H＞Cu，则过量的Mg加入氯化铜、氯化亚铁和稀盐酸的混合溶液中，镁与氯化铜反应生成铜与氯化镁，镁与盐酸反应生成氯化镁与氢气，镁与氯化亚铁反应生成铁与氯化镁，则过滤后滤液中含有溶质为MgCl2； （4）波尔多液中的硫酸铜能与铁反应生成硫酸亚铁与铜，故不能用铁制容器来盛放农药波尔多液，反应的化学反应方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu； （5）设生产的生铁的质量为x 根据质量守恒得出 x=2660t 故理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是2660t。 15．(1)铝表面有氧化物/铝表面有氧化膜/铝表面有氧化铝 (2) (3)Ag、Cu 【详解】（1）铝在空气中易与氧气形成致密的氧化膜。将未打磨过的硬铝放入足量稀硫酸中，初始未观察到气泡的原因是：铝表面有氧化铝薄膜； （2）将打磨过硬铝片放入硫酸铜溶液中，镁和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，化学方程式为：； （3）根据题中图示可知，硬铝中含有Al、Mg、Cu 。将一定量硝酸银溶液滴入盛放有硬铝粉末的试管中，镁先与硝酸银反应生成银和硝酸镁，然后铝再与硝酸银反应生成银和硝酸铝，最后铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，充分反应后，过滤，滤渣中有红色固体，说明含有铜，硝酸银已经完全反应，所以滤渣一定有Ag、Cu。 16．(1) 大 强 (2)铝在空气中与氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步被氧化 (3)刷油漆（合理即可） (4) Zn＞R＞Cu 2 R+ Cu(NO3)2= R(NO3)2+Cu (5)C 【详解】（1）合金的硬度大于纯金属，故青铜的硬度比纯铜的硬度大；曾青得铁则化为铜，铁能将铜从其盐溶液中置换出来，说明铁的金属活动性比铜强； （2）铝制品之所以耐腐蚀是因为铝在空气中与氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步被氧化； （3）铁生锈是铁与水和氧气接触发生反应，户外铁栏杆易生锈，刷油漆隔绝氧气和水可以防止其生锈（合理即可）； （4）将Zn和金属R（化合物中R的化合价为+2价，相对原子质量小于64）的混合粉末加入一定量的Cu(NO3)2溶液中，溶液质量的变化情况如图所示。 ①将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的Cu(NO3)2溶液中，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，根据化学方程式Zn+ Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+ Cu可知，65份质量的锌生成64份质量的铜，反应后固体质量减小，则反应后溶液质量增加，由图示可知首先发生的反应，溶液质量是增加的，然后发生反应溶液质量是减小的，说明锌先与硝酸铜反应，然后R再与硝酸铜反应，可知Zn、Cu、R的金属活动性由强到弱的顺序为Zn＞R＞Cu； ②c点时，溶液质量不再改变，反应结束，R可能完全反应，也可能有剩余，滤渣可以是只有铜，或是铜和R两种物质，故组成情况有2种； ③bc段发生的反应是R与硝酸铜反应生成R(NO3)2和铜，反应的化学方程式为：R+ Cu(NO3)2= R(NO3)2+Cu； （5）向10.7gMg、Al、Zn固体混合物中加入一定量的H2SO4恰好完全反应，反应后的溶液质量增加了10.1g，根据质量守恒定律，反应产生氢气的质量为10.7g-10.1g=0.6g，硫酸中氢元素和硫酸根的质量比为2：96=1：48，则硫酸中硫酸根的质量为0.6g×48=28.8g，则将反应后溶液蒸发结晶，干燥，所得固体是金属离子与硫酸根离子组成的盐，其质量=10.7g+28.8g=39.5g。故选：C。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$