8.2 金属的化学性质---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）下册

Chemistry 不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海 课题2 金属的化学性质钠及其化合物 【考点清单】 考点1 金属与氧气的反应 金属＋氧气→金属氧化物 (化合反应) 镁 铝 铁 铜 2Mg+O2 = 2MgO 4Al+3O2 = 2Al2O3 3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O22CuO 常温下表面形成氧化膜 常温下表面形成氧化膜 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 紫红色的铜丝加热后变黑 【特别提醒】 ①实验表明，大多数金属能与氧气发生反应，但反应的难易程度是不同的。 ②铝具有很好的抗腐蚀性能的原因：铝与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。 ③铁、铜常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应。 ④“真金不怕火炼”，说明即使在高温时金也不与氧气反应。 ⑤由金属与氧气反应情况可知：镁铝比较活泼，铁铜次之，金最不活泼。 ⑥人类使用金属的顺序，与金属活动性有关。越不活泼的金属，越容易被发现并加以利用。历史上使用金属的顺序是：金银→铜→铁→铝 考点2 金属与酸的反应 金属＋酸→盐＋H2↑ (置换反应) 反应条件：金属活动性排在H前 +稀盐酸 +稀硫酸 镁 锌 铁 现象 固体逐渐溶解，产生大量气泡 固体逐渐溶解，产生较多气泡 固体逐渐溶解，无色溶液变为 浅绿色，产生少量气泡 方程式 Mg+2HCl = MgCl2+H2↑ Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑ Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑ Fe+H2SO4 =FeSO4+H2↑ 实验 结论 镁、锌、铁能与稀盐酸和稀硫酸反应产生氢气，铜不能与稀盐酸和稀硫酸反应。 镁、锌、铁的活动性比铜强，它们能与稀盐酸和稀硫酸反应生成氢气。 【特别提醒】 ①根据金属与酸混合时是否有氢气产生将金属分为两类：活泼金属和不活泼金属； ②实验前用砂纸打磨金属，除去镁、铁等金属表面的氧化膜，便于金属与酸接触反应。 ③铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁化合价为＋2价；含有Fe2＋的溶液为浅绿色。 ④实验时应注意控制变量：尽可能使用相同形状等体积等质量的不同金属片，与等体积等浓度的稀盐酸和稀硫酸反应。 【课堂拓展】 1．金属与酸反应生成H2的速率：Mg > Al > Zn > Fe（金属越活泼，产生氢气的速率越快） 2．金属与酸反应生成H2的质量： （1）等质量金属与足量酸反应，产生氢气的质量由多到少的顺序是Al > Mg > Fe > Zn 【金属相对原子质量/金属化合价】值越小，产生的H2质量越多 金属与足量酸反应产生氢气的质量计算公式：m(氢气) = （2）足量的金属与等质量、等浓度的酸充分反应，产生的氢气质量相等。 考点3 置换反应 1.定义：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应 A+BC→AC+B 2.置换反应类型： ①金属+酸→金属化合物+H2 ②金属+金属化合物→另一金属+另一金属化合物 ③C+金属氧化物→金属单质+CO2 ④H2+金属氧化物→金属单质+H2O 【特别提醒】 “CO+金属氧化物→金属单质+CO2”不是置换反应，也不属于其他任何一种基本反应类型。 考点4 金属与金属化合物的反应 金属＋盐→新盐＋新金属 (置换反应) 现象的描述重点：金属表面生成固体的颜色，溶液颜色的变化。 实验 铝丝浸入硫酸铜溶液 铜丝浸入硝酸银溶液 铜丝浸入硫酸铝溶液 现象 铝表面有红色固体产生，溶液由蓝色逐渐变为无色。 铜表面有银白色固体产生，溶液由无色逐渐变为蓝色。 无明显现象 化学方程式 2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2 （活动性比较） 铝＞铜 铜＞银 铝>银 总结归纳 三种金属活动性由强到弱的顺序：铝>铜>银 通过金属与金属化合物溶液是否反应可以判断金属活动性的强弱。 考点5 金属活动性顺序 1.常见金属在溶液中的活动性顺序： 钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au 【特别提醒】 （1）判断不同金属的活动性强弱：金属的位置越靠前，活动性越强。 （2）判断金属能否与酸反应：位于氢之前的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢元素。 （3）判断金属能否与金属化合物溶液反应： 位于前面的金属能把位于后面的金属从其化合物的溶液里置换出来。 ①金属化合物必须溶于水；AgCl不溶于水，不能用于和金属发生置换反应； ②K、Ca、Na太活泼，常温下和水反应，不能置换出金属化合物中的金属。 【题组精炼】 题组一　金属与氧气反应 1.下列实验现象的描述错误的是 A．铁丝在氧气中燃烧火星四射 B．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光 C．铜在空气中加热表面变黑 D．铝在氧气中加热生成氧化铝 2.铝制品比铁制品抗腐蚀能力强的原因是 A．铝的密度小于铁的密度 B．铝的熔点低于铁的熔点 C．铝的导电性比铁强 D．铝的表面有一层致密的氧化膜，而铁没有 题组二 金属与稀盐酸和稀硫酸反应 3．把一根洁净的铁钉放在稀硫酸中，下列叙述错误的是（ ） A．铁钉的质量减轻 B．溶液的质量减轻 C．在铁钉表面产生气泡 D．溶液由无色逐渐变为浅绿色 4.一般情况下，金属活动性越强，与酸反应的速度越快。为了探究金属镁、锌、铁与酸反应的快慢，某研究性学习小组设计了如下的实验。 【实验步骤】 ①取A、B、C三支试管，分别加入2mL浓度相同的盐酸。 ②分别将过量的、颗粒大小相同的镁、锌、铁三种金属粉末，放入相同的气球中。 ③小心的把三个气球分别套在各个试管口上，如图所示。 ④分别将三种金属粉末倒入试管中。 【实验预测与分析】 (1)写出锌与盐酸反应的化学方程式 。 (2)气球膨胀最快的是 。(填“A或B或C”) (3)铁粉与盐酸反应的现象是 。 (4)步骤④是实验获得成功的关键，你认为该操作应该注意的是： 。 题组三 金属与酸反应的图像 5．将等质量的甲、乙两金属分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量与反应时间的关系如图。关于甲、乙两金属判断合理的是（ ） A．铝、镁 B．镁、铝 C．锌、镁 D．铝、锌 6．用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，实验结果如下图所示。下列结论正确的是（ ） A．镁与盐酸的反应是放热反应，且单位时间内放出热量越多，反应速率越快 B．b曲线对应的盐酸浓度较大，盐酸浓度越大，反应速率越快 C．装置内氢气的质量先增大，后减小 D．两种情况最终产生氢气的质量可能相同 7.下列图像与对应关系叙述错误的是 A．等质量的镁、铝加入足量的稀盐酸 B．足量的镁、铁加入等质量、等浓度的稀盐酸 C．分别向等质量的铁和锌加入等浓度的稀盐酸 D．分别向等质量、等浓度的稀硫酸中加入锌、铁 题组四 金属活动性顺序的应用 8.根据金属活动性顺序判断，下列各组物质不能发生化学反应的是 A．Hg与溶液 B．Cu与溶液 C．Zn与溶液 D．Al与稀盐酸 9．利用如图所示的四个实验验证铝、铁、铜的金属活动性顺序，下列实验组合中能得出正确结论的是（ ） A．①③④ B．①②③ C．②③④ D．①②④ 10．已知金属M、Fe和H活动性强弱关系为：，下列说法中不正确的是（ ） A．金属M可以是Mg或Sn B．将金属M放入稀硫酸中，会有气泡冒出 C．将金属M放入溶液中，金属表面有红色固体析出 D．若金属铁（足量）放入溶液中，溶液变为浅绿色 题组五 滤液滤渣分析 11.向溶液中加入一定量的镁粉和铁粉，充分反应后过滤，再向过滤出的固体中滴加稀盐酸，发现有气泡产生，则下列结论正确的个数是 ①滤渣中一定含有和 ②滤渣中一定含有和 ③滤液中一定不含，一定含有 ④滤液一定是浅绿色 A．4 B．3 C．2 D．1 12.向含有、的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。关于滤渣和滤液的成分有如下描述： ①滤液中一定含有     ②滤渣中一定含有Ag，可能含有Cu和Zn ③若滤液呈蓝色，则向滤渣中滴加稀盐酸无明显现象     ④若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定没有和， 以上四种描述中正确的是 A．①②③ B．②③④ C．②④ D．①②③④ 【课后练习】 1．归纳推理是学习化学的一种重要的思维方法。下列归纳推理正确的是（ ） A．蜡烛燃烧生成CO2和H2O，则蜡烛组成中一定含有碳、氢元素 B．铝表面会形成氧化铝保护层，则铁制品表面的铁锈也可起到保护作用 C．置换反应有单质生成，则有单质生成的反应一定是置换反应 D．催化剂在化学反应前后质量不变，则化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂 2．废旧手机的某些部件含有Mg、Al、Cu、Ag等金属，为了回收重金属，将旧手机部件浸入足量稀盐酸中充分反应后，过滤，所得固体中含有的金属（ ） A．Cu、Ag B．Mg、Ag C．Al、Cu D．Mg、Al 3．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、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型管中液面最终保持相平 B．两试管中所得溶液的质量相等 C．右试管中溶液由无色变成黄色 D．右试管比左试管中产生气泡的速率快 4．某化学兴趣小组利用数字手持技术探究金属铝和稀盐酸反应，测得容器内压强p和温度T随时间t变化的关系如下图所示，下列说法错误的是（ ） A．图1中段压强无明显变化的原理是： B．图1中后压强降低的原因是装置漏气 C．图2曲线中段表示反应是放热的 D．图2中在后主要是铝与稀盐酸反应 5．为验证铁、铜、银的金属活动性强弱，某实验小组设计如下实验，下列说法错误的是（ ） A．通过实验①②，能验证金属活动性：Fe>Cu>Ag B．通过实验①④，能验证三种金属中Fe的活动性最强 C．通过实验②③，不能验证三种金属中Ag的活动性最弱 D．若试管⑤中X为Cu，Y溶液为稀硫酸，通过实验②③⑤能验证金属活动：Fe>Cu>Ag 6．向含有、和的混合溶液中加入铁粉，所得铜的质量随铁粉质量变化关系如图(R表示一种金属元素)。下列说法错误的是（ ） A．金属R的活动性比铜弱 B．b点所得溶液中一定含有、 C．b点所得铜的质量为6.4g D．a点时，所得溶液中含有3种溶质 7．将足量的Zn粉投入一定质量的和的混合溶液中发生反应，溶液的质量随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ） A．a点对应的溶液中含有两种金属阳离子 B．b点处的固体中含Cu和Zn C．c点和d点溶液中溶质种类不同 D．溶液先不变色，一段时间后由蓝色逐渐变为无色 8．实验小组从X、银、铜、锌四种金属的混合物中分离某贵重金属丙。流程如下：（X在化合物中为+2价） (1)滤液A中含有的阳离子有 种。 (2)写出③中发生反应的化学方程式 。 (3)用下列各组物质进行实验，不能验证银、X、锌三种金属活动性强弱的是 （填字母）。 A．锌、XSO4溶液、银 B．ZnSO4溶液、X、银 C．ZnSO4溶液、X、AgNO3溶液 D．锌、X、稀盐酸、AgNO3溶液 9．某实验小组对未经打磨的3g铝片放入盛有足量稀盐酸的密闭容器中，通过气压传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化关系如图所示。 (1)从图可以看出a-b段气压几乎没有增大，分析其原因是铝在空气中容易被氧化，生成致密的氧化膜所导致的，请写出铝表面形成致密氧化膜的化学反应方程式___________。 (2)已知d点时产生0.3g氢气，请计算出该铝片中铝元素的质量。（精确到小数点后一位） (3)请在下图中画出产生氢气的时间图，并标注必要的数值。 10．铁、铝、铜是常见的三种金属，某化学兴趣小组对这三种金属的活动性顺序产生兴趣，想通过实验来证明这些金属的活动性强弱。 【提出问题】这三种金属的活动性强弱如何呢？ 【实验探究】同学们将打磨过的粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入等体积、等浓度的稀盐酸中。 实验操作 实验现象 缓慢产生少量气泡 快速产生大量气泡 无气泡 【讨论交流】 (1)分析上述现象，得出三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。 (2)写出铁丝插入稀盐酸的实验中，发生的化学反应方程式 。 【反思改进】小虹同学提出利用金属和金属化合物溶液反应也可以验证这三种金属的活动性顺序。于是大家做了如下实验， (3)小桥思考后认为 (填序号)实验是多余的，不需要进行该实验。 (4)反应一段时间后，小虹同学取出甲试管中的铝丝直接称量，发现其质量增加了1g，试管内溶液质量减少了 g。 (5)小真将反应一段时间后的乙试管中的溶液取出，向其中加入Zn粉，发现溶液质量变化如图所示，b点对应溶液中的金属离子是 (填离子符号)。 【拓展迁移】 (6)小好提出若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完)，也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。三种金属丝的插入顺序为 (填一种即可)。 (7)同学们对知识的探究意犹未尽，小好又提出在密闭容器中，将32.1g的Fe(OH)3与一定质量的CO加强热一段时间后，得到FexOy和Fe的固体混合物共19.2g(其他生成物中不含铁元素)。向此固体混合物中加入一定质量分数的稀硫酸100g恰好完全反应生成0.3g的H2，(已知FexOy与稀硫酸反应的生成物为化合物和水)，则FexOy的化学式为 。 【题组精炼】 题组一　金属与氧气反应 1. 【答案】D 【详解】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，故选项说法正确； B、镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，故选项说法正确； C、铜在空气中加热，会观察到表面变黑，故选项说法正确； D、铝在氧气中加热，失去金属光泽，表面变暗，生成氧化铝是结论，故选项说法错误。 故选D。 2. 【答案】D 【详解】铝和氧气生成一层致密氧化膜氧化铝，阻止铝进一步腐蚀，故铝制品比铁制品抗腐蚀能力强，故选：D。 题组二 金属与稀盐酸和稀硫酸反应 3． 【答案】B 【解析】铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应方程式为 A、铁参加反应，所以说铁钉的质量会减轻，此选项正确； B、由方程式可知一个铁原子能置换出一个氢分子，故铁与硫酸反应时生成的氢气质量远远小于反应的铁的质量，所以溶液质量会增加，此选项错误； C、铁反应生成氢气，所以会看到铁钉表面的有气泡产生，此选项正确； D、反应前硫酸溶液是无色的，当生成硫酸亚铁，硫酸亚铁溶液是浅绿色，所以说溶液由无色逐渐变为浅绿色，此选项正确； 故选B。 4. 【答案】 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ A 黑色固体表面冒气泡，固体逐渐减少(但不消失)，放热，溶液由无色变为浅绿色 同时将三种金属粉末倒入试管中 【分析】该实验实在控制好盐酸浓度和金属的表面积相同的情况下进行相同的操作， 【详解】（1）锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气，反应的化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。故填：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。 （2）因为镁的活动性比锌强，锌的活动性又比铁强，所以在控制好盐酸的浓度以及金属的表面积的情况下，活动性越强的反应速率越快，所以我们会看到A试管中的气球膨胀最快，其次是B锌，最后是C铁。故填：A。 （3）铁与盐酸反应会生成浅绿色的氯化亚铁和氢气，黑色的铁粉遇到稀盐酸之后，黑色固体表面会产生气泡，且随着反应的进行，铁粉的量会逐渐减少，但不会消失，因为金属是足量的，同时反应会放出热量，溶液会由无色会变为浅绿色。故填：黑色固体表面冒气泡，固体逐渐减少(但不消失)，放热，溶液由无色变为浅绿色。 （4）本实验是通过气球膨胀的快慢来判断反应速率的，所以步骤④中获得成功的关键是要同时将三种金属粉末倒入试管中，以防止生成的气体逸出，造成实验误差。故填：同时将三种金属粉末倒入试管中。 题组三 金属与酸反应的图像 5． 【答案】A 【解析】A、若甲、乙分别为铝、镁，镁比铝活泼，镁应该先反应完全，镁完全反应所需的时间短，根据反应方程式2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑可知，则每54份质量的铝能生成6份质量的氢气，根据反应方程式Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑可知，每24份质量的镁能生成2份质量的氢气，等质量的铝产生氢气比镁多，正确； B、根据A选项的分析可知，该选项错误； C、若甲、乙分别为锌、镁，镁比锌活泼，镁应该先反应完全，即镁完全反应所需的时间短，根据反应方程式Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑可知，每24份质量的镁能生成2份质量的氢气，根据反应方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知，每65份质量的锌能生成2份质量的氢气，等质量的镁比锌产生的氢气多，错误； D、若甲、乙分别为铝、锌，铝比锌活泼，铝应该先反应完全，即铝完全反应所需的时间短，根据反应方程式2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑可知，则每54份质量的铝能生成6份质量的氢气，根据反应方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知，每65份质量的锌能生成2份质量的氢气，等质量的铝比锌产生的氢气多，错误。 故选A。 6． 【答案】AD 【分析】压强先增大后减小，是因为镁与盐酸的反应是放热反应，随着反应进行，气体增多，温度升高，气压增大，完全反应后不再放热，温度降低，气压减小。 【解析】A、镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，属于放热反应；由图可知单位时间内放出热量越多，气压增大明显，说明反应速率越快，正确； B、盐酸的浓度越大，反应速率越快，压强增大越明显，故a曲线对应的盐酸浓度较大，错误； C、镁与盐酸反应生成氢气，随着反应的进行，氢气质量逐渐增加，待完全反应后，氢气的质量不再变化，故装置内氢气的质量先增大，后不变，错误； D、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，两种情况最终产生氢气的质量可能相同，最终压强不相等，可能是由于盐酸挥发出的氯化氢气体不一样多，正确。 故选AD。 7. 【答案】D 【详解】A、等质量的镁、铝加入足量的稀盐酸，镁比铝活泼，反应速率快，金属不足，酸过量，金属完全反应，镁和稀盐酸反应：，铝和稀盐酸反应：，相对原子质量：Mg＞，故最后铝生成氢气的质量大，不符合题意； B、足量的镁、铁加入等质量、等浓度的稀盐酸，镁比铁活泼，反应速率快，金属过量，酸不足，酸完全反应，稀盐酸的质量和浓度相同，故最后生成氢气的质量相同，不符合题意； C、分别向等质量的铁和锌加入等浓度的稀盐酸，一开始，酸不足，金属过量，生成氢气的质量相同，后金属不足，酸过量，铁和稀盐酸反应：，锌和稀盐酸反应：，相对原子质量：Zn＞Fe，故最后铁生成氢气的质量大，不符合题意； D、分别向等质量、等浓度的稀硫酸中加入锌、铁，一开始金属不足，酸过量，锌和稀硫酸反应：，铁和稀硫酸反应：，相对原子质量：Zn＞Fe，故铁生成氢气的质量大，后金属过量，酸不足，最后生成氢气的质量相同，符合题意。 故选D。 题组四 金属活动性顺序的应用 8. 【答案】B 【分析】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来。 【详解】A、金属活动性：汞>银，Hg与硝酸银溶液能发生置换反应，生成银和硝酸汞，故A不符合题意； B、金属活动性：铜<镁，Cu与硝酸镁溶液不发生化学反应，故B符合题意； C、金属活动性：锌>铁，Zn与硫酸亚铁溶液能发生置换反应，生成铁和硫酸锌，故C不符合题意； D、金属活动性顺序中铝排在氢前，铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，故D不符合题意； 故选：B。 9． 【答案】B 【解析】A、①铁和稀硫酸反应生成氢气，说明铁的位置排在氢的前面；③铜与稀硫酸不反应，说明了铜的位置排在氢的后面；④铜与硫酸铝不反应，说明了铜的位置排在铝的后面；但无法确定铝和铁的活动性强弱，故选项错误； B、①铁和稀硫酸反应生成氢气，说明铁的位置排在氢的前面；②铁与硫酸铝不反应，说明了铁的位置排在铝的后面；③铜与稀硫酸不反应，说明了铜的位置排在氢的后面；可得出三种金属活动性铝＞铁＞铜，故选项正确 C、②铁与硫酸铝不反应，说明了铁的位置排在铝的后面；③铜与稀硫酸不反应，说明了铜的位置排在氢的后面；④铜与硫酸铝不反应，说明了铜的位置排在铝的后面；但无法确定铜和铁的活动性强弱，故选项错误； D、①铁和稀硫酸反应生成氢气，说明铁的位置排在氢的前面；②铁与硫酸铝不反应，说明了铁的位置排在铝的后面；④铜与硫酸铝不反应，说明了铜的位置排在铝的后面；但无法确定铜和铁的活动性强弱，故选项错误。 故选B。 10． 【答案】A 【解析】A.金属M、Fe和H活动性强弱关系为：，金属M可以是Sn，不能是Mg，Mg的活动性比强Fe，故A错误； B.在金属活动性顺序表中，金属M排在氢前面，金属M能与稀硫酸反应生成氢气，所以将金属M放入稀硫酸中，会有气泡冒出，故B正确； C.金属M的活动性比铜强，将金属M放入溶液中，会置换出铜，金属M表面有红色固体析出，故C正确； D.铁的活动性比M强，金属铁（足量）放入溶液中，反应生成M和硝酸亚铁，溶液变为浅绿色，故D正确。 故选：A。 题组五 滤液滤渣分析 11. 【答案】C 【详解】向溶液中加入一定量的镁粉和铁粉，硝酸银先和镁反应生成硝酸镁和银，后和铁反应生成硝酸亚铁和银，充分反应后过滤，滤渣中一定有，再向过滤出的固体中滴加稀盐酸，发现有气泡产生，说明滤渣中含有排在氢前的金属，一定含有铁，可能含有镁，则滤液中一定含有硝酸镁，一定不含硝酸银，可能含有硝酸亚铁（浅绿色）。 根据上述分析①③正确，②④错误；故选C。 12. 【答案】D 【详解】金属活动性：Zn＞Cu＞Ag，向含有硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银完全反应后，锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。 ①锌一定与硝酸银反应生成了硝酸锌，故滤液中一定含有硝酸锌，正确； ②锌一定与硝酸银反应生成了银，故滤渣中一定含有银，锌是否与硝酸铜反应未知，锌是否过量未知，故滤渣中可能含有铜和锌，正确； ③若滤液呈蓝色，说明滤液中一定含硝酸铜，则锌已经完全反应，则滤渣中一定含银，可能含铜，向滤渣中滴加稀盐酸，铜和银均与稀盐酸不反应，则一定无明显现象，正确； ④若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，则滤渣中一定含锌，则硝酸银、硝酸铜已经完全反应，则滤液中一定没有硝酸银和硝酸铜，正确。 故正确的是①②③④。 故选D。 【课后练习】 1． 【答案】A 【解析】A、由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，蜡烛燃烧生成CO2和H2O，生成物中含有碳、氢元素，反应物中氧气中含有氧元素，则则蜡烛组成中一定含有碳、氢元素，故正确； B、铝表面会形成致密的氧化铝保护层，则铁制品表面的铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，故错误； C、置换反应有单质生成，则有单质生成的反应不一定是置换反应，如水通电分解生成氢气和氧气，属于分解反应，故错误； D、催化剂在化学反应前后质量不变，则化学反应前后质量不变的物质不一定是催化剂，也可能不参加反应，故错误； 故选：A。 2． 【答案】A 【解析】在金属活动性顺序中，Mg、Al在氢的前面，可以与酸发生置换反应，而Cu、Ag在氢的后面，不能与酸发生置换反应，故与盐酸充分反应后，剩余的金属是Cu、Ag。 故选：A。 3． 【答案】A 【解析】A、锌、铁会与盐酸反应生成氢气，充分反应后冷却到室温，金属足量，所以盐酸全部反应，生成的氢气质量相等，最终U形管两端的气体体积变化相等，所以U型管中液面最终保持相平。A正确； B、盐酸全部反应，生成的氢气质量相等，金属足量且等质量，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，B不正确； C、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。C不正确； D、在金属活动性顺序中，锌排在铁的前面，锌比铁活泼，锌与盐酸反应产生氢气的速率比铁与盐酸反应产生氢气的速率快，所以左试管比右试管中产生气泡的速率快。D不正确。 故选A。 4． 【答案】B 【解析】A、由于铝的金属活动性比较强，会与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，覆盖在金属铝的表面，因此在0-t1时间段内，氧化铝会先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，反应的化学方程式为，故0-t1时间段内压强无明显变化，正确； B、图1中t2后压强降低的原因是铝与稀盐酸反应结束后，温度会逐渐恢复至室温，因此装置内的压强会下降，错误； C、图2中在t1-t2时间段内是铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，该反应是放热反应，因此会观察到装置内温度升高且压强会随着反应的进行逐渐增大，直至反应结束，温度恢复至室温后，压强和温度将不再变化，正确； D、图2中在t1后发生的反应是铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，正确； 故选B。 5． 【答案】B 【解析】A、①中铁能和硫酸铜反应，说明铁比铜活泼；②中铜能和硝酸银反应，说明铜比银活泼，对比实验①②，能验证金属活动性：Fe>Cu>Ag，A正确。 B、①中铁能和硫酸铜反应，说明铁比铜活泼，④中银不能和硫酸反应，说明银的金属活动性位于氢后面，这两个实验没有确认铁的金属活动性比氢强，所以不能验证铁的金属活动性最强，B错误； C、②中铜能和硝酸银反应，说明铜比银活泼，③中铁能和硫酸反应，说明铁的金属活动性比氢强，这两个实验没有确认银的金属活动性比氢弱，所以不能验证银的活动性最弱，C正确； D、若试管⑤中X为Cu，Y溶液为稀硫酸，铜不能和硫酸反应，说明铜的金属活动性比氢弱，而③中铁能和硫酸反应，说明铁的金属活动性比氢强，对比可知铁比铜活泼，②中铜能和硝酸银反应，证明铜比银活泼，则能验证金属活动性：Fe>Cu>Ag，D正确。 故选：B。 6． 【答案】C 【解析】A、由于金属活动性顺序：Al>Fe>Cu，则铁能和硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，不能和硝酸铝反应，但由图可知，刚开始时没有铜生成，说明开始时铁和RNO3反应，则说明金属R的活动性比铜弱，该选项说法正确； B、b点表示铁和硝酸铜恰好完全反应，则此时溶液中的溶质为硝酸铝和硝酸亚铁，该选项说法正确； C、由于，则5.6g铁完全和硫酸铜反应时，生成铜的质量为6.4g，但由图可知，刚开始时，铁和RNO3反应，则生成的铜的质量小于6.4g，该选项说法不正确； D、a点时，表示铁和硝酸铜反应，但此时硝酸铜还未完全反应，则所得溶液中的溶质有硝酸铜、硝酸铝和硝酸亚铁，共三种，该选项说法正确。 故选C。 7． 【答案】D 【分析】在金属活动性顺序中，Zn＞Cu＞Ag，向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入足量的Zn，锌先和硝酸银反应产生硝酸锌和银，如果锌剩余，则与硝酸铜发生反应生成硝酸锌和铜。根据Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag可知，每65份质量的锌能置换出216份质量的银，则析出银的过程是溶液质量减少的过程；根据Zn+Cu( NO3)2=Zn(NO3)2+Cu可知，每65份质量的锌能置换出64份质量的铜，则析出铜的过程是溶液质量增加的过程即bc段。 【解析】A、a点对应的溶液质量没有减小到最小，硝酸银没有完全反应，溶液中含有硝酸银、生成的硝酸锌、没有反应的硝酸铜，此时溶液中含金属离子Zn2+、Cu2+、Ag+，错误； B、b点处的溶液质量减小到最小，表示锌与硝酸银恰好完全反应，固体中含金属单质Ag和未反应的Zn，错误； C、c点时表示锌与硝酸银、硝酸银恰好完全反应，溶液中已经没有硝酸银、硝酸铜，只有反应生成的硝酸锌，d点时，锌过量，溶液中只有反应生成硝酸锌，c点和d点溶液中溶质种类相同，错误； D、根据分析，锌先和硝酸银反应，此时硝酸铜没有反应，溶液是蓝色，当硝酸银被完全反应，锌和硝酸铜反应生成无色的硝酸锌溶液和铜，一段时间后由蓝色逐渐变为无色，正确。 故选D。 8． 【答案】(1)3 (2) (3)B 【分析】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。 步骤①中加入过量稀硫酸，Cu、Ag与稀硫酸不反应，且滤液A中加入锌，得到混合物乙，说明乙中含有锌和X，说明锌比X活泼，同时说明X比铜、银活泼，而滤液A中含有H2SO4、ZnSO4、XSO4。 【解析】（1）根据分析，滤液A中含有H2SO4、ZnSO4、XSO4，阳离子有3种，即锌离子、X离子和过量的硫酸中的氢离子。 （2）根据分析，固体混合物甲中含有Cu、Ag，③中加入硝酸银，Ag与硝酸银不反应，Cu与硝酸银发生置换反应生成硝酸铜和银单质，化学方程式为：。 （3）根据上述分析，银、X、锌的金属活动性顺序由强到弱为：Zn＞X＞H＞Cu。 A、锌能和XSO4溶液反应，银不能和XSO4溶液反应，说明锌比X活泼，X比银活泼，则金属活动性顺序为：锌＞X＞银，A不符合题意。 B、X、银都不能和ZnSO4溶液反应，说明锌最活泼，不能比较X和银的活动性顺序，B符合题意。 C、ZnSO4溶液不能和X反应，说明锌比X活泼，X能和AgNO3溶液反应，说明X比银活泼，则金属活动性顺序为：锌＞X＞银，C不符合题意。 D、锌、X都能和稀盐酸反应，X与盐酸反应得到XCl2溶液，锌能与XCl2溶液反应，说明锌比X活泼，X能和AgNO3溶液反应，说明X比银活泼，则金属活动性顺序为：锌＞X＞银，D不符合题意。 故选：B。 9． 【答案】（1） （2）设生成0.3g氢气需要的铝的质量为 故3g铝片中表面的氧化铝质量为： 氧化铝中的铝元素的质量分数为： 0.3g氧化铝中的铝元素的质量为： 该铝片中铝元素的质量为氧化铝中氯元素质量与铝的质量和： 答：该铝片中铝元素的质量为2.9g。 （3） 【解析】（1）铝与氧气反应生成氧化铝，在表面形成致密氧化膜，化学方程式为： （2）将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，氧化铝先和稀盐酸反应，然后稀盐酸再和铝反应生成氯化铝和氢气，由于铝和盐酸反应是放热反应，温度会升高，完全反应以后，随着冷却气压会降低，d点时压强最大，说明d点已经完全反应。 设生成0.3g氢气需要的铝的质量为 故3g铝片中表面的氧化铝质量为： 氧化铝中的铝元素的质量分数为： 0.3g氧化铝中的铝元素的质量为： 该铝片中铝元素的质量为氧化铝中氯元素质量与铝的质量和： （3）氧化铝先和稀盐酸反应，没有气体生产，所以压强不变，到b点100s后压强增大，说明稀盐酸开始和铝反应生成氢气，d点300s时产生0.3g氢气，完全反应后不再产生氢气，氢气质量保持不变，产生氢气的时间图为： 10． 【答案】(1)Al>Fe>Cu (2) (3)甲 (4)1 (5)Fe2+、Zn2+ (6)Cu、Fe、Al/Fe、Cu、Al (7)FeO 【详解】（1）由实验现象：铁丝表面产生少量气泡，铝丝表面产生大量气泡，铜丝表面不产生气泡，得出三种金属的活动性由强到弱的顺序是：Al>Fe>Cu，故填：Al>Fe>Cu； （2）铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为，故填：； （3）乙中铁丝伸入硫酸铜中铁丝表面有红色物质析出的现象，说明铁的活动性比铜强；丙中铝丝伸入硫酸铁中有黑色物质析出的现象，说明铝的活动性比铁强，由乙和丙就可以得出三者活动顺序，故甲可以省略，故填：甲； （4）取出甲试管中的铝丝直接称量，发现其质量增加了1g，根据质量守恒定律可知，试管内溶液质量就会减少1g，故填：1； （5）将反应一段时间后的乙试管中的溶液取出，此时溶液为硫酸亚铁，加入锌粉，锌的金属活动顺序大于铁，所以锌可以置换出硫酸亚铁中的铁，即此反应为锌和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌，而b点处于此反应过程中，故此时溶液中有亚铁离子和锌离子，故填：Fe2+、Zn2+； （6）只有一支盛有少量稀硫酸的试管，先插入铜片无现象，插入铁片，铁片表面产生气泡，溶液中再伸入铝片时，不产生气泡因为硫酸消耗完了，但是铝的活动性比铁强，铝的表面会析出金属铁，也能证明三种金属的活动性强弱；或者先插入铁片，铁片表面产生气泡，溶液中再伸入铜片，无明显现象，说明铁的活动性大于铜，再放入铝片，铝的表面会析出金属铁，说明铝的活动性大于铁，也能证明三种金属的活动性强弱，故填：Cu、Fe、Al或者Fe、Cu、Al； （7）32.1g的Fe(OH)3中铁元素的质量为 设与稀硫酸反应的铁的质量为a，参加反应的硫酸的质量为b。 则FexOy的质量为 FexOy中铁元素的质量为，含氧元素的质量为 则FexOy中铁原子和氧原子的个数比为，则FexOy为FeO，故填：FeO。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$