7.2 金属的性质（同步讲义）化学新教材北京版九年级下册

第七章 金属 第二节 金属的性质 1．了解常见金属的物理性质；了解物质的性质与用途的关系。 2．知道常见金属与氧气、酸的反应，知道置换反应。 3．知道金属与金属化合物溶液的反应，能够判断金属活动性。 重点: 金属与酸反应图像问题、金属与金属化合物溶液反应的金属活动性实验探究 难点: 金属活动性实验探究 一、金属的物理性质 1．常见金属的物理共性 金属的物理性质 常见的用途 典例 常温下为 （汞为 ） 有 制造钱币、制成饰品等 大多数金属呈 色 （铜 ，金 ） 大多数金属具有优良的 制成导线；用于电器、开关等 大多数金属具有优良的 制成锅、水壶等 大多数金属具有 ，能弯曲 延性：拉成丝 展性：压成片 【易错提醒】 （1）“银白色”与“白色”是不同的，不能混淆。 （2）纯铁块或纯铁片是银白色的，铁粉却是黑色的。是因为它们晶体单质的几何形状不同引起的。 （3）金属在导电性、导热性、延展性、熔点、密度、硬度等方面差异都很大。 2．金属物理性质的应用 （1）菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制的原因： 。 （2）银的导电性比铜好，而电线一般用铜制不用银制的原因： 。 （3）灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制的原因： ；如果用锡制的话，可能会 。 3．金属之最 铁 目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜） 银 导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝） 铬 硬度最高的金属 钨 熔点最高的金属 汞 熔点最低的金属 二、金属的化学性质 （一）金属与氧气的反应 1. 金属与氧气的反应：能表明大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和 程度是不同的。 2. 常温下铝与空气中的氧气反应，易生成很薄的 。 铝在常温下能与空气中的氧气反应：。 3. 常温下纯铁不易与空气中的 发生反应；在纯氧中点燃铁丝， ，生成 色的氧化物（Fe3O4）。 铁与氧气反应：。 4. 铜在常温下、干燥的环境中，几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中会生锈。铜与空气中的 氧气 在加热时发生反应，生成 的氧化物（CuO）。 铜在加热时能与氧气反应：。 【易错提醒】 铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈（主要成分：Fe2O3）；铁经过缓慢氧化后，形成的化合物是氧化铁，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，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。” （二）金属与稀盐酸和稀硫酸的反应 取铝、铁、铜等金属分别与稀盐酸、稀硫酸反应。 1. 实验现象：铝与盐酸、稀硫酸反应，产生的气泡 ；铁与盐酸、稀硫酸反应产生的气泡 ，而铜与稀盐酸、稀硫酸不发生反应。 2. 实验表明：①铝、铁等金属 与稀盐酸、稀硫酸能反应；铜 与稀盐酸、稀硫酸能反应。 ②铝、铁与稀盐酸、稀硫酸反应的剧烈程度不同。 3. 反应方程式：2Al+3H2SO4= Al2（SO4）3+3H2↑；Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑。 4. 这种由一种 与一种 反应生成另一种 和另一种 的反应。 三、金属活动性强弱的判断 1. 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． 2. 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 变成离子，其活动性就越 ；金属的位置越靠后，其阳离子在水溶液中就比较容易 变成原子，其活动性就越 。 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． 3. 排在氢前面的金属，才能置换出 中的氢，而排在氢后面的金属 置换出酸中的氢． 4. 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 出来。 【易错提醒】 （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）． （5）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）。 1．判断题 （1）“防盗玻璃”结构中嵌有极细的金属线，它能报警是利用了金属的导电性( ) （2）用铜而不用银作导线，是因为铜的导电性比银好。( ) （3）航母用的钢材应具有更高的耐高温、更高的强度和更强的耐腐蚀性等重要性能( ) （4）所有金属都呈银白色( ) （5）金属大多数为电和热的优良导体( ) （6）黄金可做成绕指柔是因为金的延展性良好( ) （7）钨制灯丝主要利用了钨硬度大的性质( ) （8）铁锅炒菜是利用铁的导热性( ) （9）锡可被制成锡箔用于包装糖果、香烟等，体现了金属具有导电性( ) （10）由于银的导电性优越，所以银常用来做导线( ) （11）因为金属钨的熔点高，所以被用来制造灯泡中的灯丝( ) （12）铝常温下与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜( ) （13）铁和硫酸铜溶液反应后，溶液的颜色变为无色( ) （14）硫酸铜溶液不能用铁制容器盛放( ) （15）铁和盐酸反应是置换反应( ) （16）置换反应生成单质和化合物，则有单质和化合物生成的反应一定是置换反应( ) 2．人类文明进步与材料发展关系十分密切。 （1）铁锅用于炒菜，主要利用铁具有 　 　的性质。 （2）铝合金被广泛用于航天工业。铝合金的硬度比纯铝的硬度 　 　。 3．金属在生产、生活中有着广泛的应用，金属材料已成为社会发展的重要物质基础。 （1）我国“天问一号”火星探测器成功降落火星，探测器在运行系统中使用了铜丝作电线，是因为铜具有良好的 　 　性和延展性。 （2）第24届冬奥会纪念币的材质为黄铜合金，若将少量黄铜合金投入足量稀盐酸中，　 　（填“有”或“没有”）固体剩余。 （3）“嫦娥五号”使用的记忆合金再次让全世界关注新合金材料。Mg2Cu是种能够储存氢能源的合金，它吸氢后生成MgCu2合金和MgH2，而MgH2和稀盐酸反应能产生氢气。MgH2和盐酸反应的化学方程式是 　 　。 4．铁、铝、铜是人类最广泛使用的三种金属，它们与我们的生活密切相关，请利用学过的知识回答下列问题： （1）生活中常在铁制的暖气片外面刷了一层银漆（实际主要成分是铝粉），金属铝在常温下耐腐蚀是因为：常温下，　 　。 （2）将相同粗细且直的铁丝、铝丝、铜丝分别插入浓度相同、体积相同的稀盐酸中，通过是否发生反应以及反应的剧烈程度可以判断这三种金属的活动性顺序，写出反应前后溶液颜色不改变的化学反应方程式 　 　。 （3）人类大量使用铁、铝、铜这三种金属的先后顺序是 　 　。 （4）通过金属与金属化合物溶液能否反应也可以得出三种金属活动性顺序，为验证铁、铝、铜的活动性顺序，下列实验方案不合理的是 　 　（填字母序号）。 A.将铁丝分别放入盛有硝酸铝溶液和硫酸铜溶液的两支试管中 B.将粗细相同的铁丝、铜丝分别放入盛有硫酸铝溶液的两支试管中 C.将铝片、铁片分别放入盛有硫酸铜溶液的两支试管中观察是否反应 D.将粗铝丝、薄铜片分别放入盛有硝酸亚铁溶液的两支试管中 ►问题一 金属的物理性质 【典例1】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．硬度很小、熔点很高 B．有良好的导电、传热性 C．是银白色的固体 D．密度比较小 【解题必备】金属与氧气的反应：能表明大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和 剧烈 程度是不同的。 【变式1-1】（2024•北京西城区模拟）采用现代数控技术所生产的0.01mm铝箔，由铝块加工而成的，这体现了铝具有（　　） A．延展性 B．导电性 C．导热性 D．密度小 【变式1-2】（2024•北京密云区一模）化学与生活、生产息息相关。下列生活用品，利用金属导热性的是（　　） A．铁制炒锅 B．铜制电线 C．钢制锤子 D．银制摆件 【变式1-3】金属是生产生活中常用的一类材料，现有铁、铜、汞、银四种金属，请选取合适的金属的化学式填入下面空格中： (1)热水瓶内胆壁镀层银白色物质是 ； (2)目前应用最广泛的金属是 ； (3)体温计中银白色的液体是 ； (4)家庭用电线中紫红色金属是 。 ►问题二 金属与氧气的反应 【典例2】下列关于金属与氧气反应的说法中正确的是（　　） A．红热的铁丝在空气中能燃烧 B．各种金属在常温下都能与氧气反应 C．根据金属与氧气反应的难易程度，可以初步比较一些金属的活动性 D．在较高温度下能与氧气反应的金属，在常温下也能与氧气反应 【解题必备】1. 金属与氧气的反应：能表明大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和剧烈程度是不同的。 2. 常温下镁与空气中的氧气反应，易生成很薄的氧化膜；镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的氧化物（MgO）。 镁在常温下能与空气中的氧气反应：。 3. 常温下纯铁不易与空气中的氧气发生反应；在纯氧中点燃铁丝，火星四射，生成黑色的氧化物（Fe3O4）。 铁与氧气反应：。 4. 铜在常温下、干燥的环境中，几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中会生锈。铜与空气中的 氧气 在加热时发生反应，生成黑色的氧化物（CuO）。 铜在加热时能与氧气反应：。 【变式2-1】国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯，铁上包铜，外层鎏金。整个龙身飞扬舒展，反映了唐代高超的铸造工艺。国宝历经千年，出土后表面仍金光灿灿，这是因为金的性质（　　） A．很活泼 B．导热性 C．很稳定 D．延展性 【变式2-2】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 ►问题三 金属与酸的反应 【典例3】某种废旧手机部件中含有Sn（锡）、Mg、Al、Ag等。将该种废旧手机粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应后，过滤可回收到的金属有（　　） A．Sn B．Mg C．Al D．Ag 【解题必备】 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。 【变式3-1】等质量的镁、铝、锌、铁四种金属，分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量由多到少的顺序是（　　） A．铝、锌、镁、铁 B．镁、铝、铁、锌 C．铝、镁、铁、锌 D．铁、铝、镁、锌 【变式3-2】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 ►问题四 金属与酸反应的图像问题 【典例4】现有等质量甲、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，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示，则下列说法中不正确的是（　　） A．生成氢气的质量：甲＞乙＞丙 B．相对原子质量：丙＞乙＞甲 C．金属活动性：乙＞甲＞丙 D．消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙 【解题必备】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 【变式4-1】用质量相等的锌粉和铁粉，分别与等质量、等浓度的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量和反应所用时间的关系，如图所示。则下列情况与图像不符的是（　　） A．曲线a、b分别表示锌、铁的反应情况 B．盐酸均反应完，锌、铁有剩余 C．盐酸均反应完，锌恰好完全反应，铁有剩余 D．完全反应后，最终所得溶液质量相等 【变式4-2】向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加等浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应 B．b点时，两个烧杯中产生的氢气质量相同 C．该曲线能反映铝和铁的金属活动性强弱 D．c点时，两个烧杯中金属都有剩余 ►问题五 置换反应 【典例5】（2024春•北京东城区月考）下列反应中属于置换反应的是（　　） A．CaO+H2O═Ca（OH）2 B．C+2CuO2Cu+CO2↑ C．2NaOH+CuSO4═Cu（OH）2↓+Na2SO4 D．CaCO3CaO+CO2↑ 【解题必备】这种由一种 单质 与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫置换反应。 【变式5-1】下列物质可以由相应的金属和酸发生置换反应生成的是（　　） A．FeCl3 B．CuSO4 C．AgCl D．ZnCl2 【变式5-2】（2024•北京东城区校级模拟）下列反应属于置换反应的是（　　） A．3CO+Fe2O32Fe+3CO2 B．CaCO3CaO+CO2↑ C．CO2+C2CO D．Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ ►问题六 金属活动性顺序探究 【典例6】某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，设计了四种方案：①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中；②将Zn、Cu分别加入到ZnSO4溶液中；③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中；④将Fe分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中。其中可行的是（　　） A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 【解题必备】金属与金属化合物溶液的反应 （1）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就 越强 ； （2）在金属活动性顺序里，位于 氢 前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢； （3）在金属活动性顺序里，位于前面的 金属 能把位于后面的金属从它们化合物溶液里 置换 出来。 （4）在活动性顺序中，金属的距离大的，反应先发生。如在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒，锌会先和 硫酸铜 反应，反应完毕后锌才和 硫酸亚铁 反应。 【变式6-1】（2024•德州）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 【变式6-2】（2024•徐州）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 【变式6-3】向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（　　） A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中溶质一定有三种 B．若滤渣中有两种金属，则滤液中溶质一定有两种 C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生 D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生 1．（2024春•北京东城区月考）《天工开物》中记载：“每七厘黄金可造方寸金箔一千片”，说明金具有良好的（　　） A．有光泽 B．导电性 C．延展性 D．导热性 2．（2024•北京丰台区一模）金可以制成金箔，说明金具有的性质是（　　） A．延展性 B．导电性 C．导热性 D．硬度高 3．（2024春•北京月考）铁锅可用于加热食物，主要利用的铁的性质是（　　） A．呈银白色 B．导热性 C．导电性 D．延展性 4．我国古代炼丹家魏伯阳所著的《周易参同契》是世界上现存最早的一部炼丹专著。书中描写道：“金入于猛火，色不夺精光。”这句话是指金的性质在强热条件下（　　） A．容易燃烧 B．比较活泼 C．容易氧化 D．非常稳定 5．下列物质的用途主要是由其化学性质决定的是（　　） A．液氮可用作制冷剂 B．氮气可用作保护气 C．铜丝可用作导线 D．铁块可以拉成铁丝 6．下列物质可以由相应的金属和酸发生置换反应生成的是（　　） A．FeCl3 B．CuSO4 C．AgCl D．ZnCl2 7．表中列出了几种物质的熔点，据此判断以下说法中正确的是（　　） 物质名称 汞 铜 铁 钨 氧 熔点/℃ ﹣38.8 1083 1535 3410 ﹣218 A．铜球掉入铁水中不会熔化 B．用钨制成的灯丝不易熔化 C．在﹣220℃时，氧是液态 D．水银温度计可测量﹣40℃的温度 8．（2024•北京东城区一模）下列化学反应中，属于置换反应的是（　　） A．4P+5O22P2O5 B．Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ C．3CO+Fe2O32Fe+3CO2 D．4Al+3O2═2Al2O3 9．关于铝、铜、银三种金属，下列说法正确的是（　　） A．三种金属在空气中均容易锈蚀 B．三种金属均是生活中常用导线的材料 C．将三种金属分别放入稀盐酸中，都没有气泡产生 D．用铝、银和硫酸铜溶液可以验证三种金属的活动性顺序 10．把甲、乙、丙三种金属分别加入稀盐酸中，甲表面有气泡产生，乙、丙无变化；再把丙放到乙的硝酸盐溶液中，丙表面析出乙。则三种金属的活动性顺序是（　　） A．甲＞乙＞丙 B．甲＞丙＞乙 C．甲＜乙＜丙 D．丙＞乙＞甲 11．（2024•滨州）下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是（　　） A．CuSO4溶液 Fe Ag B．FeSO4溶液 稀H2SO4 Cu Ag C．AgNO3溶液 稀H2SO4 Fe Cu D．AgNO3溶液 FeSO4溶液 Cu 12．下列图像不能正确反映其对应变化关系是（　　） A．在密闭容器（内含空气）内加热铜粉 B．将过量铁粉次性加入CuSO4溶液中 C．在等质量等浓度的稀硫酸中分别加入等质量且过量的镁片、锌片 D．在等质量的镁粉和锌粉中分别逐渐加入等浓度的稀盐酸至过量 13．某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，设计了四种方案：①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中；②将Zn、Cu分别加入到ZnSO4溶液中；③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中；④将Fe分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中。其中可行的是（　　） A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 14．（2024•青海）青海河湟谷地历史文化悠久，在互助县出土了魏晋时期的青铜艺术品玄武砚滴。 （1）青铜的硬度比纯铜 　 　。 （2）我国是最早采用湿法冶铜的国家，《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，即在CuSO4溶液中加入铁则可得到铜，该反应的化学方程式为 　 　。 15．（2024•淄博）镍（Ni）是一种用途广泛的金属，可用作其他金属的保护层或用来生产耐腐蚀的合金钢、硬币及耐热元件。回答下列问题： （1）镍在室温条件下能与稀硫酸反应生成硫酸镍（NiSO4，易溶于水）和氢气，该反应的化学方程式为 　 　。根据这一反应事实，可以得出镍和铜的金属活动性由强到弱的顺序为 　 　。 （2）白铜是一种铜镍合金，属于 　 　（填“纯净物”或“混合物”），其硬度比纯铜的硬度 　 　（填“大”或“小”）。 16．（2024春•北京海淀区月考）验证铜、银、铁的金属活动性顺序，同学们设计了如图所示的4个实验。 （1）③中，反应的化学方程式为 　 　。 （2）设计④的目的是 　 　。 （3）能够说明铜、银、铁的金属活动性顺序的实验组合为 　 　或 　 　（填序号）。 17．（2024•重庆A卷）锂（Li）离子电池应用广泛，有利于电动汽车的不断发展。 （1）Li 　 　（填“得到”或“失去”）电子变成Li+； （2）锂离子电池中含有铝箔，通常由铝锭打造而成，说明铝具有良好的 　 　性。 （3）锂离子电池中还含有铜箔，为验证铝和铜的金属活动性顺序，设计了如下实验： 【方案一】将铝片和铜片相互刻划，金属片上出现划痕者更活泼。 【方案二】将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5mL相同的稀盐酸中，金属丝表面产生气泡者更活泼。 【方案三】将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5mL相同的硝酸银溶液中，金属丝表面有银白色物质析出者更活泼。 以上方案中，你认为能达到实验目的的是 　 　（填方案序号），该方案中发生反应的化学方程式为 　 　。 1．我国古代炼丹家魏伯阳所著的《周易参同契》是世界上现存最早的一部炼丹专著。书中描写道：“金入于猛火，色不夺精光。”这句话是指金的性质在强热条件下（　　） A．容易燃烧 B．比较活泼 C．容易氧化 D．非常稳定 2．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．常温下，金属钴在潮湿的空气中不被锈蚀；钴能与盐酸反应，生成氯化亚钴（CoCl2）和氢气；氯化亚钴吸水后由蓝色变成红色。下列判断正确的是（　　） A．常温时钴易与氧气反应 B．铜能与氯化亚钴溶液反应 C．氯化亚钴需密封防潮保存 D．金属活动性顺序中钴排在氢后 4．在含有氯化铜和氯化镁的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，则对滤纸上物质判断正确是（　　） A．一定含有Cu B．一定含Fe C．可能含有Mg D．一定不含Fe和Mg 5．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 6．中国应用的湿法炼铜技术，是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是（　　） ①反应能证明两种金属的活动性 ②反应后溶液的质量增加 ③反应生成的溶质为硫酸铁 ④反应后固体表面附着一层红色物质 A．①④ B．②③ C．①②④ D．②③④ 7．（2024•齐齐哈尔）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 8．将一定量的Mg粉加入AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。下列判断正确的是（　　） ①滤渣中一定含有Ag、Cu，可能含有Mg ②滤渣中一定含有Ag，可能含有Cu ③滤液中一定含有Mg（NO3）2，一定不含Cu（NO3）2、AgNO3 A．①②③ B．①③ C．①② D．②③ 9．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． 10．（2024•德阳）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 11．（2024•广西）《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干”“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”记录了古代铁器生产、使用的情形。回答问题： （1）炼铁的原理是利用CO与Fe2O3的反应。Fe2O3中Fe的化合价为 　 　。 （2）“剂钢”指的是合金钢，钢的硬度比纯铁的 　 　（选填“大”或“小”）。 （3）人类对铁的利用比铜晚了1500多年，这是因为铁的金属活动性比铜的 　 　（填选“强”或“弱”）。已知胆矾溶于水得到硫酸铜溶液，请用化学方程式解释“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”的原因：　 。 12．（2013秋•北京期末）金属材料与人类的生产、生活息息相关 （1）人们习惯上称为“五金”的金、银、铜、铁、锡中，把金属　 　（填元素符号）的位置移到最后，正好符合金属活动性由　 　（填“强到弱”或“弱到强”）的顺序，其中可以和稀硫酸发生化学反应的金属是　 　。 （2）如图所示生活用品中，主要利用金属导热性的是　 　，延展性的是　 　（填字母序号）。 （3）从金属铜、银、锰（Mn）的混合粉末中分离出某种金属，并获得一种晶体，设计的实验流程如图。 ①硫酸盐中A元素的化合价为+2，请写出加入足量稀硫酸时反应的化学方程式：　 　。 ②生成金属C的化学方程式是　 　。 13．某兴趣小组为探究Mg、Al、Cu、Ag四种金属的活动性，进行如图所示实验。 （1）进行甲实验的目的是 　 　； （2）判断丙中反应能发生的现象是 　 　；（写一条即可） （3）同学们讨论后认为实验可以优化，去掉乙，也能得出四种金属的活动性：Mg＞Al＞Cu＞Ag，则丁中的试剂B为 　 　。 14．某校化学兴趣小组以“金属的化学性质”为主题开展项目式学习。 【任务一】金属与氧气反应 （1）烤蓝技术是防锈工艺的一种，即高温下在铁表面形成一层四氧化三铁，从而保护了内部的铁不受腐蚀。下列选项中与四氧化三铁致密结构相似的物质是 　 　（填字母）。 A．铝在常温下与氧气反应生成的氧化铝 B．铁在常温下与氧气、水反应生成的铁锈 C．水的净化中用于吸附颜色、异味的活性炭 【任务二】金属与酸反应 （2）将稀盐酸滴在铁片上，现象是 　 　，该反应的生成物是 　 　，反应后溶液质量 　 　（填“增大”“减小”或“不变”） （3）锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫，在反应一段时间后用燃着的木条放在试管口检验时，听到爆鸣声，则产生的该气体是 　 　。为什么在反应过程中产生了这种气体，简述原因 　 　。 【任务三】金属与金属化合物的溶液反应 （4）将打磨过的铁钉放在试管中，倒入少量含有硫酸铜的废水，反应的现象为 　 　。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第七章 金属 第二节 金属的性质 1．了解常见金属的物理性质；了解物质的性质与用途的关系。 2．知道常见金属与氧气、酸的反应，知道置换反应。 3．知道金属与金属化合物溶液的反应，能够判断金属活动性。 重点: 金属与酸反应图像问题、金属与金属化合物溶液反应的金属活动性实验探究 难点: 金属活动性实验探究 一、金属的物理性质 1．常见金属的物理共性 金属的物理性质 常见的用途 典例 常温下为固体（汞为液体） 有金属光泽 制造钱币、制成饰品等 大多数金属呈银白色 （铜红色，金黄色） 大多数金属具有优良的导电性 制成导线；用于电器、开关等 大多数金属具有优良的导热性 制成锅、水壶等 大多数金属具有延展性，能弯曲 延性：拉成丝 展性：压成片 【易错提醒】 （1）“银白色”与“白色”是不同的，不能混淆。 （2）纯铁块或纯铁片是银白色的，铁粉却是黑色的。是因为它们晶体单质的几何形状不同引起的。 （3）金属在导电性、导热性、延展性、熔点、密度、硬度等方面差异都很大。 2．金属物理性质的应用 （1）菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制的原因：铅的硬度太小，而铁的硬度较大。 （2）银的导电性比铜好，而电线一般用铜制不用银制的原因：与铜相比，银的价格较高，密度较大。 （3）灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制的原因：钨的熔点高，不易熔化；如果用锡制的话，可能会由于锡的熔点低而在使用时灯丝熔化。 3．金属之最 铁 目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜） 银 导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝） 铬 硬度最高的金属 钨 熔点最高的金属 汞 熔点最低的金属 二、金属的化学性质 （一）金属与氧气的反应 1. 金属与氧气的反应：能表明大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和 剧烈 程度是不同的。 2. 常温下铝与空气中的氧气反应，易生成很薄的 氧化膜 。 铝在常温下能与空气中的氧气反应：。 3. 常温下纯铁不易与空气中的 氧气 发生反应；在纯氧中点燃铁丝， 火星四射 ，生成 黑 色的氧化物（Fe3O4）。 铁与氧气反应：。 4. 铜在常温下、干燥的环境中，几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中会生锈。铜与空气中的 氧气 在加热时发生反应，生成 黑色 的氧化物（CuO）。 铜在加热时能与氧气反应：。 【易错提醒】 铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈（主要成分：Fe2O3）；铁经过缓慢氧化后，形成的化合物是氧化铁，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，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。” （二）金属与稀盐酸和稀硫酸的反应 取铝、铁、铜等金属分别与稀盐酸、稀硫酸反应。 1. 实验现象：铝与盐酸、稀硫酸反应，产生的气泡 最多 ；铁与盐酸、稀硫酸反应产生的气泡 较少 ，而铜与稀盐酸、稀硫酸不发生反应。 2. 实验表明：①铝、铁等金属 能 与稀盐酸、稀硫酸能反应；铜 不能 与稀盐酸、稀硫酸能反应。 ②铝、铁与稀盐酸、稀硫酸反应的剧烈程度不同。 3. 反应方程式：2Al+3H2SO4= Al2（SO4）3+3H2↑；Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑。 4. 这种由一种 单质 与一种 化合物 反应生成另一种 单质 和另一种 化合物 的反应。 三、金属活动性强弱的判断 1. 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． 2. 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． 3. 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． 4. 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。 【易错提醒】 （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）． （5）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）。 1．判断题 （1）“防盗玻璃”结构中嵌有极细的金属线，它能报警是利用了金属的导电性( ) （2）用铜而不用银作导线，是因为铜的导电性比银好。( ) （3）航母用的钢材应具有更高的耐高温、更高的强度和更强的耐腐蚀性等重要性能( ) （4）所有金属都呈银白色( ) （5）金属大多数为电和热的优良导体( ) （6）黄金可做成绕指柔是因为金的延展性良好( ) （7）钨制灯丝主要利用了钨硬度大的性质( ) （8）铁锅炒菜是利用铁的导热性( ) （9）锡可被制成锡箔用于包装糖果、香烟等，体现了金属具有导电性( ) （10）由于银的导电性优越，所以银常用来做导线( ) （11）因为金属钨的熔点高，所以被用来制造灯泡中的灯丝( ) （12）铝常温下与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜( ) （13）铁和硫酸铜溶液反应后，溶液的颜色变为无色( ) （14）硫酸铜溶液不能用铁制容器盛放( ) （15）铁和盐酸反应是置换反应( ) （16）置换反应生成单质和化合物，则有单质和化合物生成的反应一定是置换反应( ) 【答案】(1) √ (2) ×　 (3) √ (4) ×　(5) √ (6) √　(7) ×　(8) √　(9) ×　(10) × (11)√　 (12)√ (13) × (14)√ (15)√ (16)× 2．人类文明进步与材料发展关系十分密切。 （1）铁锅用于炒菜，主要利用铁具有 　 　的性质。 （2）铝合金被广泛用于航天工业。铝合金的硬度比纯铝的硬度 　 　。 【答案】（1）良好的导热性； （2）大； 【解析】（1）铁锅用于炒菜，是因为铁具有良好的导热性的性质； （2）一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，因此铝合金的硬度比纯铝的硬度大。 3．金属在生产、生活中有着广泛的应用，金属材料已成为社会发展的重要物质基础。 （1）我国“天问一号”火星探测器成功降落火星，探测器在运行系统中使用了铜丝作电线，是因为铜具有良好的 　 　性和延展性。 （2）第24届冬奥会纪念币的材质为黄铜合金，若将少量黄铜合金投入足量稀盐酸中，　 　（填“有”或“没有”）固体剩余。 （3）“嫦娥五号”使用的记忆合金再次让全世界关注新合金材料。Mg2Cu是种能够储存氢能源的合金，它吸氢后生成MgCu2合金和MgH2，而MgH2和稀盐酸反应能产生氢气。MgH2和盐酸反应的化学方程式是 　 　。 【答案】（1）导电； （2）有； （3）MgH2+2HCl＝MgCl2+2H2↑。 【解析】（1）探测器在运行系统中使用了铜丝作电线，是因为铜具有良好的导电性和延展性。 （2）若将少量黄铜合金投入足量稀盐酸中，锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，铜不与稀盐酸反应，有固体剩余。 （3）MgH2和稀盐酸反应产生氢气，同时应生成氯化镁，反应化学方程式MgH2+2HCl＝MgCl2+2H2↑。 4．铁、铝、铜是人类最广泛使用的三种金属，它们与我们的生活密切相关，请利用学过的知识回答下列问题： （1）生活中常在铁制的暖气片外面刷了一层银漆（实际主要成分是铝粉），金属铝在常温下耐腐蚀是因为：常温下，　 　。 （2）将相同粗细且直的铁丝、铝丝、铜丝分别插入浓度相同、体积相同的稀盐酸中，通过是否发生反应以及反应的剧烈程度可以判断这三种金属的活动性顺序，写出反应前后溶液颜色不改变的化学反应方程式 　 　。 （3）人类大量使用铁、铝、铜这三种金属的先后顺序是 　 　。 （4）通过金属与金属化合物溶液能否反应也可以得出三种金属活动性顺序，为验证铁、铝、铜的活动性顺序，下列实验方案不合理的是 　 　（填字母序号）。 A.将铁丝分别放入盛有硝酸铝溶液和硫酸铜溶液的两支试管中 B.将粗细相同的铁丝、铜丝分别放入盛有硫酸铝溶液的两支试管中 C.将铝片、铁片分别放入盛有硫酸铜溶液的两支试管中观察是否反应 D.将粗铝丝、薄铜片分别放入盛有硝酸亚铁溶液的两支试管中 【答案】（1）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； （2）2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑； （3）铜、铁、铝； （4）BC。 【解析】（1）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，所以金属铝在常温下耐腐蚀； （2）铝和铁在氢的前面，能与盐酸反应，铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，化学方程式为：2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑，铁和盐酸反应生成氯化亚铁浅绿色溶液和氢气； （3）人类大量使用铁、铝、铜这三种金属的先后顺序是铜、铁、铝；因为铜的活动性较弱，容易被人类发现和冶炼；铁的活动性适中，在人类掌握了炼铁技术后开始大量使用；铝的活动性强，冶炼困难，直到近代电解铝技术发展后才被大量使用。 （4）A、将铁丝分别放入盛有硝酸铝溶液和硫酸铜溶液的两支试管中，铁与硝酸铝不反应，证明铁的活动性弱于铝，铁与硫酸铜反应，证明铁的活动性强于铜，故正确； B、将粗细相同的铁丝、铜丝分别放入盛有硫酸铝溶液的两支试管中，铁丝、铜丝都不与硫酸铝反应，能证明铝的活动性强于铁和铜，不能证明铁和铜的活动性顺序，故错误； C、将铝片、铁片分别放入盛有硫酸铜溶液的两支试管中，铝片、铁片都与硫酸铜反应，能证明铝和铁的活动性强于铜，不能证明铁和铝的活动性顺序，故错误； D、将粗铝丝、薄铜片分别放入盛有硝酸亚铁溶液的两支试管中，铝能与硫酸亚铁反应，证明铝的活动性强于铁，铜不与硫酸亚铁反应，证明铁的活动性强于铜，故正确。 ►问题一 金属的物理性质 【典例1】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．硬度很小、熔点很高 B．有良好的导电、传热性 C．是银白色的固体 D．密度比较小 【答案】B 【解析】A、大多数金属硬度大不是硬度小，错误。B、金属都具有良好的导电、导热性，属于金属共性，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，错误。D、大多数金属密度较大，错误。故选B。 【解题必备】金属与氧气的反应：能表明大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和 剧烈 程度是不同的。 【变式1-1】（2024•北京西城区模拟）采用现代数控技术所生产的0.01mm铝箔，由铝块加工而成的，这体现了铝具有（　　） A．延展性 B．导电性 C．导热性 D．密度小 【答案】A 【解析】采用现代数控技术所生产的0.01mm铝箔，由铝块加工而成的，这体现了铝具有延展性。 故选：A。 【变式1-2】（2024•北京密云区一模）化学与生活、生产息息相关。下列生活用品，利用金属导热性的是（　　） A．铁制炒锅 B．铜制电线 C．钢制锤子 D．银制摆件 【答案】A 【解析】A、铁制炒菜锅是利用了金属具有优良的导热性，选项正确； B、铜制导线是利用了金属具有优良的导电性，选项错误； C、钢制锤子是利用合金硬度大，选项错误； D、银制摆件是利用金属具有金属光泽，选项错误。 故选：A。 【变式1-3】金属是生产生活中常用的一类材料，现有铁、铜、汞、银四种金属，请选取合适的金属的化学式填入下面空格中： (1)热水瓶内胆壁镀层银白色物质是 ； (2)目前应用最广泛的金属是 ； (3)体温计中银白色的液体是 ； (4)家庭用电线中紫红色金属是 。 【答案】（1）Ag （2）Fe （3）Hg （4）Cu 【解析】】（1）热水瓶内胆壁常镀一层银白色物质是银，元素符号是：Ag，故填：Ag； （2）目前应用最广泛的金属是铁，元素符号是：Fe，故填：Fe； （3）温度计中银白色的液体是汞，元素符号是：Hg，故填：Hg； （4）铜具有良好的导电性，常用作制电线，用于制造家庭电线的紫红色金属是铜，元素符号是：Cu，故填：Cu。 ►问题二 金属与氧气的反应 【典例2】下列关于金属与氧气反应的说法中正确的是（　　） A．红热的铁丝在空气中能燃烧 B．各种金属在常温下都能与氧气反应 C．根据金属与氧气反应的难易程度，可以初步比较一些金属的活动性 D．在较高温度下能与氧气反应的金属，在常温下也能与氧气反应 【答案】C 【解析】A、红热的铁丝在空气中不能燃烧，只有在氧气中才会燃烧，故说法错误； B、不活泼的金属如金，在常温下不能与氧气反应，故说法错误； C、金属越活泼，越易与氧气反应，相反，金属越不活泼，越不易与氧气反应，因此可根据金属与氧气反应的难易程度，初步比较不同金属的活动性，故说法正确； D、在较高温度下铜能与氧气反应，但在常温下两者不发生反应，故说法错误。 故选：C。 【解题必备】1. 金属与氧气的反应：能表明大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和剧烈程度是不同的。 2. 常温下镁与空气中的氧气反应，易生成很薄的氧化膜；镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的氧化物（MgO）。 镁在常温下能与空气中的氧气反应：。 3. 常温下纯铁不易与空气中的氧气发生反应；在纯氧中点燃铁丝，火星四射，生成黑色的氧化物（Fe3O4）。 铁与氧气反应：。 4. 铜在常温下、干燥的环境中，几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中会生锈。铜与空气中的 氧气 在加热时发生反应，生成黑色的氧化物（CuO）。 铜在加热时能与氧气反应：。 【变式2-1】国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯，铁上包铜，外层鎏金。整个龙身飞扬舒展，反映了唐代高超的铸造工艺。国宝历经千年，出土后表面仍金光灿灿，这是因为金的性质（　　） A．很活泼 B．导热性 C．很稳定 D．延展性 【答案】C 【解析】出土后表面仍金光灿灿，这是因为金的化学性质稳定； 故选：C。 【变式2-2】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。 ►问题三 金属与酸的反应 【典例3】某种废旧手机部件中含有Sn（锡）、Mg、Al、Ag等。将该种废旧手机粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应后，过滤可回收到的金属有（　　） A．Sn B．Mg C．Al D．Ag 【答案】D 【解析】Sn（锡）、Mg、Al都能和稀硫酸反应生成盐和氢气，Ag不能和稀硫酸反应，将该种废旧手机粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应后，过滤可回收到的金属是银。 故选：D。 【解题必备】 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。 【变式3-1】等质量的镁、铝、锌、铁四种金属，分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量由多到少的顺序是（　　） A．铝、锌、镁、铁 B．镁、铝、铁、锌 C．铝、镁、铁、锌 D．铁、铝、镁、锌 【答案】C 【解析】根据“相同质量的Mg、Al、Zn、Fe四种金属，分别跟足量的稀硫酸反应”，则设金属质量都为1g，则产生氢气的质量由大到小的排列顺序为：＞＞＞，故选C。 【变式3-2】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 【解析】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。 ►问题四 金属与酸反应的图像问题 【典例4】现有等质量甲、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，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示，则下列说法中不正确的是（　　） A．生成氢气的质量：甲＞乙＞丙 B．相对原子质量：丙＞乙＞甲 C．金属活动性：乙＞甲＞丙 D．消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙 【答案】B 【解析】A、由图可知，生成氢气的质量：甲＞乙＞丙，此选项正确； B、等质量甲、乙、丙三种金属粉末与足量稀硫酸反应，甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价，则相对原子质量越大，产生氢气质量越小，相对原子质量：丙＞乙＞甲，该选项说法不正确； C、由图可知，当三种金属都在发生反应时，相同时间内乙放出氢气的质量大于甲、大于丙，可判断三种金属活动性顺序是乙＞甲＞丙，此选项正确； D、金属与酸反应生成氢气时，氢气来源于酸中的氢元素，所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致，消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙，此选项正确。 故选：B。 【解题必备】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 【变式4-1】用质量相等的锌粉和铁粉，分别与等质量、等浓度的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量和反应所用时间的关系，如图所示。则下列情况与图像不符的是（　　） A．曲线a、b分别表示锌、铁的反应情况 B．盐酸均反应完，锌、铁有剩余 C．盐酸均反应完，锌恰好完全反应，铁有剩余 D．完全反应后，最终所得溶液质量相等 【答案】D 【解析】用质量相等的锌粉和铁粉，分别与等质量、等浓度的稀盐酸充分反应，锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式分别为：Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑；Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，每65份质量的锌和73份质量的盐酸反应生成2份质量的氢气，每56份质量的铁和73份质量的盐酸反应生成2份质量的氢气。 A、因为锌的活动性比铁的活动性强，等质量的金属，锌反应所需的时间短，即曲线a、b分别表示锌、铁的反应情况，故A说法正确； B、盐酸均反应完，因为稀盐酸相等，锌、铁均有剩余，由于氢气来自酸中的氢元素，所以生成的氢气相等，故B说法正确； C、锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式分别为：Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑；Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，每65份质量的锌和73份质量的盐酸反应生成2份质量的氢气，每56份质量的铁和73份质量的盐酸反应生成2份质量的氢气，如果盐酸均反应完，锌恰好完全反应，铁有剩余，故C说法正确； D、根据图像分析，生成氢气的质量相等，说明参加反应的盐酸质量相等，根据化学方程式可知，消耗金属的质量不相等，则完全反应后，最终所得溶液质量不相等，D说法不正确。 故选：D。 【变式4-2】向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加等浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应 B．b点时，两个烧杯中产生的氢气质量相同 C．该曲线能反映铝和铁的金属活动性强弱 D．c点时，两个烧杯中金属都有剩余 【答案】D 【解析】A、由图可知，a点时，Al与稀硫酸恰好完全反应，盛铁的烧杯中的酸有剩余，故说法错误； B、由图可知，b点时，铁已经完全反应，铝还在反应，两个烧杯中消耗硫酸不相等，产生氢气的质量不相同，铝产生氢气大于铁，故说法错误； C、由图可知，该曲线是产生氢气与酸的反应，不是氢气与时间的曲线，故右侧曲线不能反映反应的速率，不能反映铁和铝的金属活动性强弱，故说法错误； D、由图可知，c点，两个烧杯都能继续产生氢气，则c点时，两个烧杯中都有金属剩余，故说法正确。 故选：D。 ►问题五 置换反应 【典例5】（2024春•北京东城区月考）下列反应中属于置换反应的是（　　） A．CaO+H2O═Ca（OH）2 B．C+2CuO2Cu+CO2↑ C．2NaOH+CuSO4═Cu（OH）2↓+Na2SO4 D．CaCO3CaO+CO2↑ 【答案】B 【解析】A.CaO+H2O═Ca（OH）2反应为两种物质反应生成一种物质，符合“多变一”的特点，属于化合反应，故A错误； B.该反应是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的反应，属于置换反应，B正确； C.2NaOH+CuSO4═Cu（OH）2↓+Na2SO4反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应，故C错误； D.该反应是一种物质反应生成两种物质，符合“一变多”的特点，属于分解反应，故D错误。 故选：B。 【解题必备】这种由一种 单质 与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫置换反应。 【变式5-1】下列物质可以由相应的金属和酸发生置换反应生成的是（　　） A．FeCl3 B．CuSO4 C．AgCl D．ZnCl2 【答案】D 【解析】A、铁的金属活动性在氢前，所以能与稀盐酸反应生成氢气，但生成氢气的同时会生成氯化亚铁，而非氯化铁，故A错误；B、铜的金属活动性在氢后，所以不能与稀硫酸反应生成硫酸铜，故B错误； C、银的金属活动性在氢后，所以不能与稀盐酸发生生成氯化银，故C错误；D、锌的金属活动性在氢前，所以能与稀盐酸发生置换反应生成氢气和氯化锌，故正确。故选：D。 【变式5-2】（2024•北京东城区校级模拟）下列反应属于置换反应的是（　　） A．3CO+Fe2O32Fe+3CO2 B．CaCO3CaO+CO2↑ C．CO2+C2CO D．Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ 【答案】D 【解析】A、该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应，故选项错误。 B、该反应符合“一变多”的形式，符合分解反应的特征，属于分解反应，故选项错误。 C、该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应，故选项错误。 D、该反应是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的反应，属于置换反应，故选项正确。 故选：D。 ►问题六 金属活动性顺序探究 【典例6】某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，设计了四种方案：①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中；②将Zn、Cu分别加入到ZnSO4溶液中；③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中；④将Fe分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中。其中可行的是（　　） A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 【答案】A 【解析】①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中，锌能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，说明锌在铁的前面，铜不与硫酸亚铁反应，说明铜在铁的后面，可以验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序；②将Zn、Cu分别加入到ZnSO4溶液中，都不反应，说明铁和铜都在锌的后面，但是不能证明铁和铜的顺序；③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中，锌能与硫酸亚铁和硫酸铜反应，说明锌在铁和铜的前面，不能证明铁和铜的顺序；④将Fe 分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中，铁与硫酸锌不反应，说明铁在锌的后面，铁能与硫酸铜反应，说明铁在铜的前面，能验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序。故选：A。 【解题必备】金属与金属化合物溶液的反应 （1）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就 越强 ； （2）在金属活动性顺序里，位于 氢 前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢； （3）在金属活动性顺序里，位于前面的 金属 能把位于后面的金属从它们化合物溶液里 置换 出来。 （4）在活动性顺序中，金属的距离大的，反应先发生。如在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒，锌会先和 硫酸铜 反应，反应完毕后锌才和 硫酸亚铁 反应。 【变式6-1】（2024•德州）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。 【变式6-2】（2024•徐州）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。 【变式6-3】向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（　　） A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中溶质一定有三种 B．若滤渣中有两种金属，则滤液中溶质一定有两种 C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生 D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生 【答案】C 【解析】金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，锌先与CuCl2反应生成氯化锌和铜，CuCl2反应完，若还有锌粉，锌才能与FeCl2反应生成氯化锌和铁。 A、若滤渣中只有一种金属，该金属是铜，滤液中溶质不一定有三种，也可能是锌和氯化铜恰好完全反应，此时滤液中溶质有氯化亚铁、氯化锌两种，故选项说法错误。 B、若滤渣中有两种金属，滤液中溶质不一定有两种，也可能是锌和氯化亚铁恰好完全反应，此时滤液中溶质只有氯化锌一种，故选项说法错误。 C、若滤液中只有一种溶质，滤渣中一定含有铁，此时向滤渣中加入稀硫酸，一定有气泡产生，故选项说法正确。 D、若滤液中有两种溶质，说明溶质是氯化锌、氯化亚铁，若氯化亚铁部分参加了反应，滤渣中含有铜、铁，铁能与稀硫酸反应生成氢气，则向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，故选项说法错误。 故选：C。 1．（2024春•北京东城区月考）《天工开物》中记载：“每七厘黄金可造方寸金箔一千片”，说明金具有良好的（　　） A．有光泽 B．导电性 C．延展性 D．导热性 【答案】C 【解析】《天工开物》中记载：“每七厘黄金可造方寸金箔一千片”，说明金可以压成很薄的片，说明金具有良好的延展性。 故选：C。 2．（2024•北京丰台区一模）金可以制成金箔，说明金具有的性质是（　　） A．延展性 B．导电性 C．导热性 D．硬度高 【答案】A 【解析】金可以制成金箔，说明金具有良好的延展性。 故选：A。 3．（2024春•北京月考）铁锅可用于加热食物，主要利用的铁的性质是（　　） A．呈银白色 B．导热性 C．导电性 D．延展性 【答案】B 【解析】铁的物理性质有：银白色、导电性、导热性、延展性等；铁的化学性质有：和氧气的反应，和酸的反应、和盐的反应等；铁有良好的导热能力，因此铁锅可用于加热食物；故选：B。 4．我国古代炼丹家魏伯阳所著的《周易参同契》是世界上现存最早的一部炼丹专著。书中描写道：“金入于猛火，色不夺精光。”这句话是指金的性质在强热条件下（　　） A．容易燃烧 B．比较活泼 C．容易氧化 D．非常稳定 【答案】D 【解析】“金入于猛火，色不夺精光。”这句话是指金的性质在强热条件下非常稳定。 故选：D。 5．下列物质的用途主要是由其化学性质决定的是（　　） A．液氮可用作制冷剂 B．氮气可用作保护气 C．铜丝可用作导线 D．铁块可以拉成铁丝 【答案】B 【解析】A、液氮汽化能吸收大量的热，使周围温度降低，可用作制冷剂，该性质不需要发生化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； B、氮气化学性质不活泼，可用作保护气，该性质需要发生化学变化才能表现出来，属于化学性质，符合题意； C、铜具有导电性，可用作导线，该性质不需要发生化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； D、铁具有延展性，所以铁块可以拉成铁丝，该性质不需要发生化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意。 故选：B。 6．下列物质可以由相应的金属和酸发生置换反应生成的是（　　） A．FeCl3 B．CuSO4 C．AgCl D．ZnCl2 【答案】D 【解析】A、铁的金属活动性在氢前，所以能与稀盐酸反应生成氢气，但生成氢气的同时会生成氯化亚铁，而非氯化铁，故A错误；B、铜的金属活动性在氢后，所以不能与稀硫酸反应生成硫酸铜，故B错误； C、银的金属活动性在氢后，所以不能与稀盐酸发生生成氯化银，故C错误；D、锌的金属活动性在氢前，所以能与稀盐酸发生置换反应生成氢气和氯化锌，故正确。故选：D。 7．表中列出了几种物质的熔点，据此判断以下说法中正确的是（　　） 物质名称 汞 铜 铁 钨 氧 熔点/℃ ﹣38.8 1083 1535 3410 ﹣218 A．铜球掉入铁水中不会熔化 B．用钨制成的灯丝不易熔化 C．在﹣220℃时，氧是液态 D．水银温度计可测量﹣40℃的温度 【答案】B 【解析】A、铁水的温度高于铁的熔点，铁水的温度肯定高于铜的熔点1083℃，所以铜球掉入铁水中会熔化，故A错误； B、钨的熔点为3410℃，灯丝发光时温度很高，由于钨的熔点高，所以用钨制成的灯丝不易熔化，故B正确； C、氧的熔点是﹣218℃，﹣220℃低于氧的熔点，所以在﹣220℃时，氧是固态，故C错误； D、水银的熔点是﹣38.8℃，低于水银的熔点﹣40℃，此时水银为固态，所以水银温度计不能测量﹣40℃的温度，故D错误；故选：B。 8．（2024•北京东城区一模）下列化学反应中，属于置换反应的是（　　） A．4P+5O22P2O5 B．Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ C．3CO+Fe2O32Fe+3CO2 D．4Al+3O2═2Al2O3 【答案】B 【解析】A、该反应符合“多变一”的形式，属于化合反应，故选项错误。 B、该反应是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的反应，属于置换反应，故选项正确。 C、该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应，故选项错误。 D、该反应符合“多变一”的形式，属于化合反应，故选项错误。 故选：B。 9．关于铝、铜、银三种金属，下列说法正确的是（　　） A．三种金属在空气中均容易锈蚀 B．三种金属均是生活中常用导线的材料 C．将三种金属分别放入稀盐酸中，都没有气泡产生 D．用铝、银和硫酸铜溶液可以验证三种金属的活动性顺序 【答案】D 【解析】A、铝在空气中能和氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止里面的铝进一步氧化，则铝不易锈蚀，铜能和空气中的水蒸气、氧气、二氧化碳反应生成铜绿，则铜容易锈蚀，银化学性质不活泼，不和氧气反应，则银不易锈蚀，故选项说法不正确。 B、铝和铜是生活中常用导线的材料，而银价格较高，在生活中一般不用银作导线，故选项说法不正确。 C、在金属活动性顺序中，铝排在氢前面，铜、银排在氢后面，则铝能和稀盐酸反应产生气泡，铜、银不能和稀盐酸反应，故选项说法不正确。 D、将铝放入硫酸铜溶液中，铝能和硫酸铜反应，说明铝的金属活动性强于铜，将银放入硫酸铜溶液中，银不能和硫酸铜反应，说明铜的金属活动性强于银，可以验证三种金属的活动性顺序，故选项说法正确。 故选：D。 10．把甲、乙、丙三种金属分别加入稀盐酸中，甲表面有气泡产生，乙、丙无变化；再把丙放到乙的硝酸盐溶液中，丙表面析出乙。则三种金属的活动性顺序是（　　） A．甲＞乙＞丙 B．甲＞丙＞乙 C．甲＜乙＜丙 D．丙＞乙＞甲 【答案】B 【解析】由题意可知，把甲、乙、丙三种金属分别加入稀硫酸中，甲表面有气泡产生，乙、丙无变化，说明甲的活动性比氢强，乙、丙的活动性比氢弱，即金属活动性甲＞乙、丙；再把丙放到乙的硝酸盐溶液中，丙表面析出乙，说明丙的金属活动性比乙强，即丙＞乙。则甲、乙、丙三种金属的活动性由强到弱的顺序是甲＞丙＞乙。 故选：B。 11．（2024•滨州）下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是（　　） A．CuSO4溶液 Fe Ag B．FeSO4溶液 稀H2SO4 Cu Ag C．AgNO3溶液 稀H2SO4 Fe Cu D．AgNO3溶液 FeSO4溶液 Cu 【答案】B 【解析】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，故选项错误。 B、Cu、Ag与FeSO4溶液、稀H2SO4均不反应，说明了金属活动性铁＞铜，铁＞银，但无法确定银和铜的活动性强弱，故选项正确。 C、Fe能与稀H2SO4 反应生成氢气，铜不能与稀H2SO4 反应，说明活动性即铁＞氢＞铜；铜能与硝酸银溶液置换出银，说明了金属活动性铜＞银；可得出三种金属活动性铁＞铜＞银，故选项错误。 D、铜能与硝酸银溶液置换出银，说明了金属活动性铜＞银；铜不能与FeSO4溶液反应，说明了金属活动性铁＞铜；可得出三种金属活动性铁＞铜＞银，故选项错误。 故选：B。 12．下列图像不能正确反映其对应变化关系是（　　） A．在密闭容器（内含空气）内加热铜粉 B．将过量铁粉次性加入CuSO4溶液中 C．在等质量等浓度的稀硫酸中分别加入等质量且过量的镁片、锌片 D．在等质量的镁粉和锌粉中分别逐渐加入等浓度的稀盐酸至过量 【答案】C 【解析】A、在密闭容器（内含空气）内加热铜粉，铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，故选项图像正确。 B、将过量铁粉一次性加入CuSO4溶液中，一开始溶液中只有硫酸铜一种溶质，加入过量铁粉后，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应过程中有硫酸铜和硫酸亚铁两种溶质，完全反应后，溶液中只剩下硫酸亚铁一种溶质，故选项图像正确。 C、在等质量等浓度的稀硫酸中分别加入等质量且过量的镁片、锌片，镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，镁的金属活动性强于锌，反应速率快，镁、锌元素的化合价都是+2价，镁的相对分子质量小于锌，则完全反应后剩余镁的质量大，故选项图像不正确。 D、在等质量的镁粉和锌粉中分别逐渐加入等浓度的稀盐酸至过量，生成的氢气全部来自于稀盐酸，镁、锌元素的化合价都是+2价，镁的相对分子质量小于锌，则完全反应后镁生成氢气的质量大，故选项图像正确。 故选：C。 13．某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，设计了四种方案：①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中；②将Zn、Cu分别加入到ZnSO4溶液中；③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中；④将Fe分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中。其中可行的是（　　） A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 【答案】A 【解析】①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中，锌能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，说明锌在铁的前面，铜不与硫酸亚铁反应，说明铜在铁的后面，可以验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序；②将Zn、Cu分别加入到ZnSO4溶液中，都不反应，说明铁和铜都在锌的后面，但是不能证明铁和铜的顺序；③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中，锌能与硫酸亚铁和硫酸铜反应，说明锌在铁和铜的前面，不能证明铁和铜的顺序；④将Fe 分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中，铁与硫酸锌不反应，说明铁在锌的后面，铁能与硫酸铜反应，说明铁在铜的前面，能验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序。故选：A。 14．（2024•青海）青海河湟谷地历史文化悠久，在互助县出土了魏晋时期的青铜艺术品玄武砚滴。 （1）青铜的硬度比纯铜 　 　。 （2）我国是最早采用湿法冶铜的国家，《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，即在CuSO4溶液中加入铁则可得到铜，该反应的化学方程式为 　 　。 【答案】（1）大；（2）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu。 【解析】（1）合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，金属制成合金后，硬度变大，则青铜的硬度比纯铜大。 （2）铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu。 15．（2024•淄博）镍（Ni）是一种用途广泛的金属，可用作其他金属的保护层或用来生产耐腐蚀的合金钢、硬币及耐热元件。回答下列问题： （1）镍在室温条件下能与稀硫酸反应生成硫酸镍（NiSO4，易溶于水）和氢气，该反应的化学方程式为 　 　。根据这一反应事实，可以得出镍和铜的金属活动性由强到弱的顺序为 　 　。 （2）白铜是一种铜镍合金，属于 　 　（填“纯净物”或“混合物”），其硬度比纯铜的硬度 　 　（填“大”或“小”）。 【答案】（1）Ni+H2SO4═NiSO4+H2↑；Ni＞Cu；（2）混合物；大。 【解析】（1）镍在室温条件下能与稀硫酸反应生成硫酸镍（NiSO4，易溶于水）和氢气，反应的化学方程式为Ni+H2SO4═NiSO4+H2↑。根据这一反应事实，说明镍的位置排在氢前，而铜排在氢之后，则镍和铜的金属活动性由强到弱的顺序为Ni＞Cu。 （2）白铜是铜镍合金，属于混合物；合金的硬度通常大于其组成金属的硬度，白铜硬度比纯铜的硬度大。 16．（2024春•北京海淀区月考）验证铜、银、铁的金属活动性顺序，同学们设计了如图所示的4个实验。 （1）③中，反应的化学方程式为 　 　。 （2）设计④的目的是 　 　。 （3）能够说明铜、银、铁的金属活动性顺序的实验组合为 　 　或 　 　（填序号）。 【答案】（1）Fe+CusO4＝FeSO4+Cu； （2）验证铜、银的金属活动性顺序； （3）①②④；③④。 【解析】（1）③中，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为Fe+CusO4＝FeSO4+Cu； （2）④中，铜能与硝酸银发生置换反应生成银和硝酸铜，说明铜的活动性大于铜； （3）实验①中铁能与稀硫酸反应生成氢气，说明在金属活动性顺序中，铁位于氢的前边，实验②中铜不能与稀硫酸反应，说明在金属活动性顺序中，铜位于氢的后边，实验③中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明金属活动性：铁＞铜，实验④中铜能将银置换出来，说明金属活动性：铜＞银，由上述分析可知，分析实验③④或①②④的现象，能得出铁、铜、银的金属活动性顺序。 17．（2024•重庆A卷）锂（Li）离子电池应用广泛，有利于电动汽车的不断发展。 （1）Li 　 　（填“得到”或“失去”）电子变成Li+； （2）锂离子电池中含有铝箔，通常由铝锭打造而成，说明铝具有良好的 　 　性。 （3）锂离子电池中还含有铜箔，为验证铝和铜的金属活动性顺序，设计了如下实验： 【方案一】将铝片和铜片相互刻划，金属片上出现划痕者更活泼。 【方案二】将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5mL相同的稀盐酸中，金属丝表面产生气泡者更活泼。 【方案三】将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5mL相同的硝酸银溶液中，金属丝表面有银白色物质析出者更活泼。 以上方案中，你认为能达到实验目的的是 　 　（填方案序号），该方案中发生反应的化学方程式为 　 　。 【答案】（1）失去；（2）延展；（3）方案二；2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑。 【解析】（1）Li+带1个单位的正电荷，Li失去1个电子变成Li+。 （2）锂离子电池中含有铝箔，通常由铝锭打造而成，说明铝具有良好的延展性。 （3）【方案一】将铝片和铜片相互刻划，金属片上出现划痕者，说明的是两种金属的硬度大小，不能说明金属活动性强弱。 【方案二】将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5mL相同的稀盐酸中，金属丝表面产生气泡者更活泼，说明金属铝的金属活动性比铜强。 【方案三】将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放入5mL相同的硝酸银溶液中，铝、铜均能与硝酸银溶液反应置换出银，不能比较铝和铜的金属活动性。 能达到实验目的是方案二，铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，化学方程式2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑。 1．我国古代炼丹家魏伯阳所著的《周易参同契》是世界上现存最早的一部炼丹专著。书中描写道：“金入于猛火，色不夺精光。”这句话是指金的性质在强热条件下（　　） A．容易燃烧 B．比较活泼 C．容易氧化 D．非常稳定 【答案】D 【解析】“金入于猛火，色不夺精光。”这句话是指金的性质在强热条件下非常稳定。 故选：D。 2．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．常温下，金属钴在潮湿的空气中不被锈蚀；钴能与盐酸反应，生成氯化亚钴（CoCl2）和氢气；氯化亚钴吸水后由蓝色变成红色。下列判断正确的是（　　） A．常温时钴易与氧气反应 B．铜能与氯化亚钴溶液反应 C．氯化亚钴需密封防潮保存 D．金属活动性顺序中钴排在氢后 【答案】C 【解析】A、金属钴在潮湿的空气中不被锈蚀，说明常温时钴不易与氧气反应，故选项说法错误。 B、钴能与盐酸反应，生成氯化亚钴（CoCl2）和氢气，说明钴的位置排在氢的前面；则铜的活动性比钴弱，铜不能与氯化亚钴溶液反应，故选项说法错误。 C、氯化亚钴吸水后由蓝色变成红色，具有吸水性，因此氯化亚钴需密封防潮保存，故选项说法正确。 D、钴能与盐酸反应生成氯化亚钴（CoC12）和氢气，因此钴在金属活动顺序中氢的前面，故选项说法错误。故选：C。 4．在含有氯化铜和氯化镁的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，则对滤纸上物质判断正确是（　　） A．一定含有Cu B．一定含Fe C．可能含有Mg D．一定不含Fe和Mg 【答案】A 【解析】金属活动性顺序为Mg＞Fe＞Cu，在含有氯化铜和氯化镁的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁不能与氯化镁溶液反应，铁能与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，充分反应后过滤，无法确定反应进行的程度，则滤纸上一定含有铜，可能含有铁，一定不含镁。 故选：A。 5．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。 6．中国应用的湿法炼铜技术，是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是（　　） ①反应能证明两种金属的活动性 ②反应后溶液的质量增加 ③反应生成的溶质为硫酸铁 ④反应后固体表面附着一层红色物质 A．①④ B．②③ C．①②④ D．②③④ 【答案】A 【解析】将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜； ①铁能置换出铜，说明铁的活动性强于铜，该反应能证明两种金属的活动性，故选项符合题意； ②铁和硫酸铜反应的化学方程式及其质量关系如下： Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 56 160 152 64 则反应后溶液的质量减少，故选项不符合题意； ③反应生成的溶质为硫酸亚铁，故选项不符合题意； ④该反应有铜生成，反应后固体表面附着一层红色物质，故选项符合题意； 综上所述，正确的是：①④。 故选：A。 7．（2024•齐齐哈尔）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 【解析】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。 8．将一定量的Mg粉加入AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。下列判断正确的是（　　） ①滤渣中一定含有Ag、Cu，可能含有Mg ②滤渣中一定含有Ag，可能含有Cu ③滤液中一定含有Mg（NO3）2，一定不含Cu（NO3）2、AgNO3 A．①②③ B．①③ C．①② D．②③ 【答案】B 【解析】由于金属活动性Mg＞Cu＞Ag，则将一定量的镁加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，镁先与硝酸银反应生成银和硝酸镁，后与硝酸铜反应生成铜和硝酸镁，由于滤液为无色，则说明溶液中不含硝酸铜，说明溶液中的铜完全被置换出来了，则说明硝酸银、硝酸铜完全反应，滤液中只含有硝酸镁，一定不含硝酸银和硝酸铜；但加入的镁可能恰好反应，也可能过量，则滤渣中一定含有银和铜，可能含有镁，则①③正确。故选：B。 9．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。 10．（2024•德阳）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，故选项说法正确； 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，故选项说法不正确； 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，故选项说法不正确； 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，故选项说法不正确。故选：A。 11．（2024•广西）《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干”“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”记录了古代铁器生产、使用的情形。回答问题： （1）炼铁的原理是利用CO与Fe2O3的反应。Fe2O3中Fe的化合价为 　 　。 （2）“剂钢”指的是合金钢，钢的硬度比纯铁的 　 　（选填“大”或“小”）。 （3）人类对铁的利用比铜晚了1500多年，这是因为铁的金属活动性比铜的 　 　（填选“强”或“弱”）。已知胆矾溶于水得到硫酸铜溶液，请用化学方程式解释“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”的原因：　 。 【答案】（1）+3；（2）大；（3）强；Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4 【解析】（1）在化合物中正负化合价代数和为零，Fe2O3 中氧元素显﹣2价，设铁元素的化合价是x，可得：2x+（﹣2）×3＝0，则x＝+3；故答案为：+3； （2）一般，合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，“剂钢”指的是合金钢，钢的硬度比纯铁的大； （3）人类对铁的利用比铜晚了1500多年，这是因为铁的金属活动性比铜的强，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4；故答案为：强；Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4。 12．（2013秋•北京期末）金属材料与人类的生产、生活息息相关 （1）人们习惯上称为“五金”的金、银、铜、铁、锡中，把金属　 　（填元素符号）的位置移到最后，正好符合金属活动性由　 　（填“强到弱”或“弱到强”）的顺序，其中可以和稀硫酸发生化学反应的金属是　 　。 （2）如图所示生活用品中，主要利用金属导热性的是　 　，延展性的是　 　（填字母序号）。 （3）从金属铜、银、锰（Mn）的混合粉末中分离出某种金属，并获得一种晶体，设计的实验流程如图。 ①硫酸盐中A元素的化合价为+2，请写出加入足量稀硫酸时反应的化学方程式：　 　。 ②生成金属C的化学方程式是　 　。 【答案】（1）Fe；弱到强；铁、锡；（2）A；C； （3）①Mn+H2SO4═MnSO4+H2↑；②Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag 【解析】（1）常见金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，把铁放到最后，正好金属活动性由弱到强，所以依据金属活动性顺序可知，金、银、铜、锡、铁活动性减弱，故应将铁的位置向后移一位，则正好符合金属活动性顺序。 排在氢前面的金属可以置换出酸中的氢，铁、锡的位置排在氢的前面，能与稀硫酸发生化学反应。 （2）A、不锈钢铝锅，主要利用了铁具有良好的导热性；铝制成铝箔，主要利用了铝具有良好的延展性。 （3）铜、银、锰（Mn）的混合粉末中只有A能与稀硫酸反应生成无色气体和A的盐溶液，所以我们判断A是Mn；金属B、C为铜和银；B、C的混合物加入足量的含硝酸银溶液中，过滤后得到金属C，说明金属C不能与硝酸银溶液反应，金属B能与硝酸银溶液反应，B是Cu，C是银。 ①A是Mn，硫酸盐中A元素的化合价为+2，硫酸根显﹣2价，则硫酸锰的化学式为MnSO4，锰与稀硫酸反应生成硫酸锰和氢气，反应的化学方程式为：Mn+H2SO4═MnSO4+H2↑。 ②铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和锰，反应的化学方程式为：Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag。 13．某兴趣小组为探究Mg、Al、Cu、Ag四种金属的活动性，进行如图所示实验。 （1）进行甲实验的目的是 　 　； （2）判断丙中反应能发生的现象是 　 　；（写一条即可） （3）同学们讨论后认为实验可以优化，去掉乙，也能得出四种金属的活动性：Mg＞Al＞Cu＞Ag，则丁中的试剂B为 　 　。 【答案】（1）验证镁的金属活动性比铝强； （2）铝片表面覆盖一层红色物质或溶液颜色由蓝色变为无色； （3）硝酸银溶液。 【解析】（1）镁能与硫酸铝溶液反应生成硫酸镁溶液和铝，会观察到镁片的表面覆盖一层银白色物质，进行甲实验的目的是验证镁的金属活动性比铝强。 （2）铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，判断丙中反应能发生的现象是铝片表面覆盖一层红色物质，溶液颜色由蓝色变为无色。 （3）由实验甲，可得出镁的金属活动性比铝强，即Mg＞Al；实验乙，铝片表面产生气泡，说明铝的位置排在氢之前，即Al＞H；实验丙，可得出铝的金属活动性比铜强，即Al＞Cu；去掉乙，也能得出四种金属的活动性：Mg＞Al＞Cu＞Ag，则丁需要证明铜的金属活动性比银强，丁中的试剂B为硝酸银溶液。 14．某校化学兴趣小组以“金属的化学性质”为主题开展项目式学习。 【任务一】金属与氧气反应 （1）烤蓝技术是防锈工艺的一种，即高温下在铁表面形成一层四氧化三铁，从而保护了内部的铁不受腐蚀。下列选项中与四氧化三铁致密结构相似的物质是 　 　（填字母）。 A．铝在常温下与氧气反应生成的氧化铝 B．铁在常温下与氧气、水反应生成的铁锈 C．水的净化中用于吸附颜色、异味的活性炭 【任务二】金属与酸反应 （2）将稀盐酸滴在铁片上，现象是 　 　，该反应的生成物是 　 　，反应后溶液质量 　 　（填“增大”“减小”或“不变”） （3）锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫，在反应一段时间后用燃着的木条放在试管口检验时，听到爆鸣声，则产生的该气体是 　 　。为什么在反应过程中产生了这种气体，简述原因 　 　。 【任务三】金属与金属化合物的溶液反应 （4）将打磨过的铁钉放在试管中，倒入少量含有硫酸铜的废水，反应的现象为 　 　。 【答案】（1）A； （2）有气泡冒出，溶液由无色变为浅绿色；氯化亚铁和氢气；增大； （3）氢气；随着反应的进行浓硫酸的浓度逐渐降低变为稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成氢气； （4）铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色。 【解析】（1）A、铝在常温下与氧气反应生成的氧化铝结构致密，可以防止铝进一步被氧化，与四氧化三铁致密结构相似，故选项正确。 B、铁在常温下与氧气、水反应生成的铁锈疏松多孔，会加速铁的锈蚀，与四氧化三铁致密结构不相似，故选项错误。 C、水的净化中用于吸附颜色、异味的活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，与四氧化三铁致密结构不相似，故选项错误。 （2）将稀盐酸滴在铁片上，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，现象是有气泡冒出，溶液由无色变为浅绿色，该反应的生成物是氯化亚铁和氢气；铁和稀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，则反应后溶液质量增大。 （3）用燃着的木条放在试管口检验时，听到爆鸣声，则产生的该气体是氢气，因为随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐降低变成稀硫酸，稀硫酸与锌反应生成氢气，点燃不纯的氢气会听到爆鸣声。 （4）将打磨过的铁钉放在试管中，倒入少量含有硫酸铜的废水，发生反应为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的现象是铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$