2.2金属的化学性质讲义 2025-2026学年浙教版科学九年级上册

九上专题4：金属的化学性质讲义 【知识回顾】 一、金属与氧气的反应，生成金属氧化物； 金属 在空气中 在氧气中 化学方程式 镁 常温下表面逐渐变暗。点燃，剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体。 点燃，剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体。 铝 常温下，铝表面变暗，生成一层致密氧化膜，保护铝不再被腐蚀。 点燃，剧烈燃烧火星四射，放出大量的热，生成白色固体。 4Al+3O22Al2O3 铁 持续加热发红，离火变冷。 点燃，剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。 3Fe+2O2Fe3O4 铜 加热，生成黑色物质；潮湿空气中，生成铜绿而被腐蚀。 加热，生成黑色物质。 金 即使在高温时也不与氧气反应 结论：有些金属能在空气中燃烧，如镁；有些金属能在纯氧中燃烧，如铁；有些虽不能燃烧，但也会反应，生成氧化物，如铜、铁、铝等分别能生成氧化铜、氧化铁、氧化铝。氧化铝是一层致密的保护膜。 二、金属与某些酸（稀盐酸或稀硫酸）的反应，生成盐和H2 1、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 金属表面有气泡。 Fe+2HCl=FeCl2+H2 ↑ 金属表面有气泡，溶液由无色变成浅绿色。 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 实验室制取H2 2、条件：金属活动性强于H，除K、Ca、Na（由于活动性太强，只会与水反应，生成碱和H2）。 2K+2H2O==2KOH+H2↑ 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ Ca+2H2O==Ca(OH)2+H2↑ 3、铁、镁、锌、铝能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同：金属活动性强弱、酸的浓度、金属表面积大小 4、置换反应 （1） 概念：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。 （2） 置换反应的几个类型 1 金属与酸的置换反应： 2 金属与盐溶液的置换反应： 3 非金属单质与金属氧化物的置换反应： 三、金属的活动性顺序 结论：铝、镁、铁、锌等金属能跟稀硫酸、稀盐酸反应产生氢气，而铜等却不能跟稀硫酸、稀盐 酸反应。 思考1：铝制容器在实用时应注意些什么？不可盛酸性或碱性物质，否则容器会被腐蚀。 思考2：是否所有的金属都能被酸腐蚀？ 不是。排在金属活动顺序表氢后面的金属就不能与酸溶液反应。 1、能与盐溶液反应，生成另一种金属和盐 （1）条件：① 金属活动性强于盐中的金属，除K、Ca、Na外 ② 盐为可溶，必须为溶液才能金属反应（活动性相差大的金属与盐先反应） （2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu (湿法炼铜) 铁钉表面有红色物质生成，溶液由蓝色变成浅绿色 （3）Cu+2AgNO3=2Ag+ Cu(NO3)2 铜丝表面有银白色物质生成，蓝色溶液消失 2、小结：金属的化学性质 金属与酸反应条件： 1、金属为活泼金属 2、酸为稀盐酸和稀硫酸 金属与盐溶液的反应条件：1、（金属符合）前换后 2、反应物盐要可溶 注意：金属活动性顺序的理解与应用 1、掌握一个规律： 在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，金属在水溶液中就越容易失去电子变成离子，它的活动性就越强；金属的位置越靠后，该金属的阳离子在水溶液中就越容易获得电子变成原子； 2、记住两种应用： （1）判断金属与酸的反应：排在氢前面的金属能置换出酸中的氢，而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢； （2）判断金属与盐的反应：排在前面的金属一般能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来； 3、注意三个要点： （1）适用范围：金属活动性顺序仅适用于在水溶液中的反应，超出此范围则不一定适用； （2）判断金属跟酸反应时的要点： ① 酸：这里的酸一般是指稀硫酸、稀盐酸等非氧化性强酸，不包括浓硫酸和硝酸等强氧化性酸； ② 金属：铁与酸（如：稀硫酸、稀盐酸）反应，生成+2价的亚铁盐； （3）判断金属跟盐反应时的要点： ① 盐：盐必须是可溶的，因为金属与盐的反应必须在溶液中进行； ② 金属：铁与盐反应，生成+2价的铁盐； 四、金属与酸反应的计算 1、等质量的四种金属Al、Mg、Fe、Zn与足量的稀盐酸反应，生成氢气的多少？ 生成氢气的质量为Al＞Mg＞Fe＞Zn（H2的多少决定：相对原子质量的大小，其中Al应为18） ①金属越活泼，图示反应物的线越陡，如Mg线比Zn线陡，Zn线比Fe线陡。 ②金属的相对原子质量越小，与酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高。可简单概括为：越陡越活，越高越小。 2、足量的四种金属Al、Mg、Fe、Zn与等质量的稀盐酸反应生成氢气的多少？ 结论：生成氢气一样多（H2的多少决定：消耗HCl的多少，原因在于H2中的氢元素都是由HCl中的H提供，然后它们消耗HCl的量一样） 3、置换反应中固体反应物或溶液质量变化的讨论 （1） 金属与酸反应，金属质量减少，溶液质量增加。 溶液质量增加 65-2=63 （2） 金属与盐溶液反应质量变化分两种情形。 1 单质金属的相对原子质量<盐中金属相对原子质量，溶液质量减少。 溶液质量减少 64-56=8 注意：铜是固体，其质量不能计算在溶液中。 2 单质金属的相对原子质量<盐中金属相对原子质量，溶液质量增加。 溶液质量增加 65-64=1 五、金属活动性的探究方法 金属活动性探究通常用条件比较法、置换比较法、反应速率比较法。 1、条件比较法 钾、钙、钠的单质在空气中迅速氧化；镁、铝在空气中能较快氧化；铁、铜在加热的条件下才能氧化（干燥空气）；铂、金在高温条件下也不与氧气反应。 2、金属与酸反应速率比较法 金属 现象 反应的化学方程式 稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸 镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰 剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰 锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰 铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰 铜 不反应 不反应 结论：镁、锌、铁三中金属都能与稀盐酸和稀硫酸发生置换反应，但反应的剧烈程度不同。反应越剧烈说明金属活动性越强。所以上表中四种金属的活动性由强到弱的顺序为：Mg>Zn>Fe>Cu。 3、金属与盐溶液反应的比较法 实验操作 现象 反应的化学方程式 铁钉浸入硫酸铜溶液中 浸入溶液中的铁钉表面覆盖着一层红色的铜，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 铝丝浸入硫酸铜溶液中 浸入溶液中的铝丝表面覆盖着一层红色的铜，溶液由蓝色逐渐变为无色 铜丝浸入硝酸银溶液中 浸入溶液中的铜丝表面覆盖着一层银白色的银，溶液由无色逐渐变为蓝色 铜丝浸入硫酸铝溶液中 不反应 结论：活动性较强的金属能把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。活动性：Fe>Cu;Al>Cu;Cu>Ag。 4.设计实验探究金属的活动性强弱。 将一种金属单质放入几种金属的盐溶液的混合液中时，其中排在金属活动性顺序中最靠后的金属最先被置换出来，然后再依次置换出稍靠后的金属。如将金属Zn放人FeSO4和 CuSO4的混合溶液中，Zn先与CuSO4发生置換反应，与CuSO4反应完后再与FeSO4发生置换反应。根据金属锌的量不同可分为以下几种情况： 金属Zn的量 析出金属 滤液的成分 Zn不足（不能与CuSO4溶液完全反应) Cu ZnSO4、FeSO4、CuSO4 Zn不足(恰好与CuSO4溶液完全反应) Cu Zn SO4、FeSO4 Zn不足(不能与FeSO4溶液完全反应) Fe、Cu Zn SO4、FeSO4 Zn适量(恰好与FeSO4溶液完全反应) Fe、Cu Zn SO4 Zn足量 Zn、Fe、Cu Zn SO4 5.金属活动性顺序实验设计的探究　 在金属活动性顺序表中，位置越前的金属，活动性就越强，金属越活泼越容易与氧气发生反应。排在H前面的金属能把酸(非氧化性酸)中的H置换出来，活动性越强，反应速度越快；活动性强的金属能把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)。根据上述特点，可以设计“两种、三种或多种金属的活动性顺序比较”的实验方案。 (1)比较两种金属的活动性强弱：可将一种金属放入另一金属的盐溶液中，或者将两种金属都放入酸中，然后根据置换反应能否发生或氢气产生的速率做出相应的判断。 (2)比较三种金属的活动性强弱：一般采用“中间金属、两端溶液”或“中间溶液、两端金属”的方法。取活动性居中的金属放入活动性在两端的盐溶液中或者取活动性在两端的金属放入活动性居中的盐溶液中，然后根据置换反应能否发生做出相应的判断。也可以分步利用金属、酸、盐溶液能否发生反应来判断。 (3)比较四种或四种以上金属的活动性强弱：以H为依据，将四种金属分成两类，一类H前金属，一类H后金属。再用比较两种金属活动性强弱的方案在H前或H后金属中进行比较。 六、防止金属腐蚀的常用方法 【经典例题】 【例题1】取一定质量的锌粒和铜片于同一敞口容器中，再逐渐加入稀硫酸。加入稀硫酸的质量与有关量的变化关系图正确的是（ ） 【答案】C 【解析】铜与硫酸不反应，随着稀硫酸的加入铜片的质量不变，A错误；锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，随着稀硫酸的加入锌粒质量不断减少至0，B错误；锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，随着稀硫酸的不断加入，氢气的质量不断增加，当锌完全消耗，氢气的质量不变，C正确；锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，随着稀硫酸的不断加入，硫酸锌的质量不断增加，当锌完全消耗，硫酸锌的质量不变，D错误。 【例题2】金属钛(Ti)抗腐蚀性能好，露置于空气中数年，仍光亮如初。以金红石(主要成分是TiO2) 为原料生产金属钛的步骤主要有：①在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入氯气(Cl2)， 得到TiCl4和一种可燃性气体；②在稀有气体环境和加热条件下，用Mg和TiCl4反应得到Ti和MgCl2。下列说法中不正确的是（ ） A.①中的反应TiO2+C+2Cl2=== (高温)TiCl2+CO4↑ B.②中的稀有气体的作用是隔绝空气 C.②中发生的反应为置换反应 D.金属钛在常温下不与O2反应 【答案】A 【解析】A．金红石与焦炭的混合物中通入Cl2，得到TiCl4和一种可燃气体知道反应物是二氧化钛和焦炭、氯气，产物是四氯化钛和一氧化碳，而不是二氧化碳，故A错误；B．稀有气体化学性质稳定，不会参与化学反应，常做保护气，用来隔绝空气，故B正确；C．Mg和TiCl4反应得到Ti和MgCl2，反应物和生成物分别是单质和化合物，属于置换反应，故C正确；D．金属钛抗腐蚀性能好，露置于空气中数年，仍光亮如初，说明金属钛在常温下不与O2反应，故D正确. 【例题3】下列属于置换反应的是(　　) A．H2＋CuOCu＋H2O B．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ C．HCl＋NaOH===NaCl＋H2O D．2Mg＋O22MgO A【解析】置换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，据此进行分析判断． 【例题4】下列化合物不能由金属与相应稀酸直接反应生成的是(　　) A. AlCl3 B. ZnCl2 C. FeCl3 D. MgSO4 C【解析】本题采用筛选法解答。AlCl3可以由金属铝直接与稀盐酸反应制得；ZnCl2可以由金属锌与稀盐酸反应制得；MgSO4可以由金属镁直接与稀硫酸反应制得；FeCl3不能由铁直接与稀盐酸反应制得，因为铁与稀盐酸反应生成FeCl2而不是FeCl3。 【例题5】某同学将镁和金属X的混合物共2.4 g加入足量的稀硫酸，充分反应后得到0.22 g H2，则金属X可能是(　 ) A．Al B．Zn C．Fe D．Cu A【解析】本题采用极值法解答。假设2.4 g金属为纯净的镁，与足量的稀硫酸反应能生成0.2 g氢气，而镁与金属X的混合物2.4 g与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量为0.22 g，比0.2 g多，说明等质量的金属X与稀硫酸反应产生氢气的质量比镁多，符合条件的只有铝。 【例题6】等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应，下列图像能正确表示产生氢气的质量与反应时间关系的是（ ） 【答案】D 【解析】等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应，由于金属过量而置换出硫酸中全部的氢，因此充分反应后放出氢气的质量相等；根据金属活动性强弱关系：镁>锌>铁，可判断镁与稀硫酸反应最剧烈，铁与稀硫酸反应最慢，即酸与镁的反应时间最短最先完成，其次是锌，最后完成的反应消耗时间最长的为铁。 【例题7】如图，将等质量的锌和铁分别放入左、右两支试管中，加入等质量、等质量分数的稀盐酸，充分反应后，冷却到室温，金属均有剩余(U形管内为水，初始液面相平，反应过程中装置气密性良好)，下列说法中正确的是（ ） A.右侧试管中溶液为浅绿色 B.两支试管中所得溶液的质量相等 C.U形管中液面左升右降 D.右侧试管比左侧试管中产生气泡的速率快 【答案】A 【解析】锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁溶液是浅绿色的。 【例题8】两个烧杯中有等质量的锌和铁，分别逐渐加入等质量分数的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示，A、B代表金属，a、b、c是曲线上的三个点，则： (1)分析可知：A金属是__________；在__________点时两烧杯中金属都有剩余。 (2)b点时B金属所在烧杯里的溶液溶质是__________(填化学式)。 【答案】(1)铁 c (2) ZnSO4、H2SO4 【解析】根据产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系图，铁产生的氢气质量多，故A金属是铁； 加入cg硫酸时，硫酸全部参加反应，两个烧杯中都有金属剩余；加入bg硫酸时，铁产生的氢气多，锌产生的氢气质量少，故b点时B金属所在烧杯里的溶液溶质是ZnSO4，H2SO4。 【例题9】将某稀硫酸分成两等份，分别向其中加入锌粉或铁粉，反应结束后剩余的铁比剩余的锌多，产生氢气的质量分别为a g和b g，则a和b的关系是(　　)　 A．a＜b B．a＝b C．a＞b D．无法判断 B【解析】根据题意可判断稀硫酸完全反应，生成氢气的质量取决于硫酸的质量，反应消耗硫酸的质量相等，故产生的氢气质量相等。故选B。 【例题10】相同质量的镁、铝、锌分别与相同质量20%的盐酸充分反应，产生氢气质量(直接用各金属表示)大小关系有以下几种猜测：①Mg＞Al＞Zn；②Al＞Mg＞Zn；③Al＝Mg＝Zn；④Al＝Mg＞Zn；⑤Al＝Zn＞Mg；⑥Al＞Mg＝Zn。其中合理的个数为(　C　) A．5个 B．4个 C．3个 D．2个 【解析】Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 24 73 2 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 18 73 2 Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 65 73 2 假设HCl质量均为73 g ①当金属质量≤18 g时，金属全部反应，产生H2质量：Al＞Mg＞Zn； ②当金属质量≥65 g时，酸全部反应，产生的氢气质量相等； ③当24 g≤金属质量＜65 g时，产生的氢气质量：Al＝Mg＞Zn； ④当18 g＜金属质量＜24 g时，产生的氢气质量Al＞Mg＞Zn。 【例题11】用Mg、Al、Zn、Fe四种金属分别与稀硫酸反应，若要得到等质量的氢气，消耗这四种金属的质量由多到少的顺序为____________________。如果用等质量的上述四种金属分别与足量的稀硫酸反应，完全反应后，产生氢气的质量由多到少的顺序为____________________。如果将足量的上述四种金属放入等质量、等浓度的稀硫酸中，完全反应后，产生氢气的质量关系为___________________________。 【答案】Zn>Fe>Mg>Al；Al>Mg>Fe>Zn；四种金属产生的H2质量均相等 【解析】（1）假设金属为一能够反应且化合价为+2价的金属M，其相对原子质量为x,金属的质量为m,生成的氢气的质量为y。 M+H2SO4═MSO4+H2↑ x 2 m y x/m＝2/y 解得：m=xy/2 通过这个式子可以看出，生成的等质量的氢气时，需要金属的质量，与金属的相对原子质量成正比，相对原子质量越大，需要金属的质量就越大。铝在形成化合物时的化合价为+3，所以为了达到统一的标准可以将铝元素的化合价转化为：+3×=+2，所以其相对分子质量也可以变为：27×=18，由镁、铁、锌的相对原子质量分别为24、56、65．所以，需要金属的质量由多到少的顺序为：Zn、Fe、Mg、Al。 （2）由上述计算可知，y=，通过这个式子可以看出，当等质量的金属完全反应时，生成的氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，相对原子质量越大，生成的氢气的质量也就越小。所以若等质量的Mg、Fe、Zn、Al金属，加入到足量的稀硫酸（或稀盐酸）中，产生H2由多到少的顺序是顺序是：Al、Mg、Fe、Zn。 （3）足量的四种金属分别与等质量、等浓度的稀硫酸反应，稀硫酸完全反应，依据质量守恒定律可知，生成的氢气质量相等， 【例题12】某校研究性学习小组的同学为了对Cu­Zn合金、Fe­Cu合金、Fe­Zn合金、Fe­Al合金进行研究，他们取其中一种合金的粉末5.6 g，与足量的稀硫酸充分反应，经测定，产生了0.38 g气体，则该合金可能是(　　) A．Cu­Zn合金 B．Fe­Cu合金 C．Fe­Zn合金 D．Fe­Al合金 D【解析】根据化学方程式计算可知，5.6 g铁与足量稀硫酸反应产生0.2 g氢气，5.6 g锌与稀硫酸完全反应生成0.17 g氢气，5.6 g铝与稀硫酸完全反应生成0.62 g氢气，铜不与稀硫酸反应，故符合5.6 g合金与足量稀硫酸反应产生0.38 g氢气的应为Fe­Al合金。 【例题13】现有铁与另一种金属组成的混合物1.2 g，与足量稀硫酸反应生成H2 0.1 g，则混合物中的另一种金属可能是(　　) A．Mg B．Al C．Zn D．Cu B【解析】本题采用极值法解答。假设纯净的铁与足量的稀硫酸反应，生成0.1 g氢气需要铁的质量为2.8 g，而铁与另一种金属混合与稀硫酸反应，生成0.1 g氢气只需要1.2 g金属，说明另一种金属与稀硫酸反应时一定是不足1.2 g金属即产生0.1 g氢气，符合条件的只有铝。 【例题14】已知一包铁粉中含有两种杂质，小明同学取5.6 g该粉末，向其中加入足量的稀硫酸，充分反应后，得到0.5 g氢气。则该样品中的杂质可能是(　　) A．Mg和Zn B．Al和Zn C．Zn和Cu D．Mg和Cu B【解析】由化学方程式可知，5.6 g镁、锌、铁完全反应生成氢气质量都小于0.5 g，5.6 g铝完全反应生成氢气质量大于0.5 g，故选B。 【例题15】在托盘天平的两边各放一只烧杯，调节天平平衡，向两烧杯中分别注入等质量、等浓度的稀硫酸(足量)，然后向右盘的烧杯中放入一定质量的Fe粉，同时向左盘的烧杯中放入与Fe粉等质量的Zn粉，反应过程中可能出现的现象是(　　) A．天平最终仍然平衡 B．天平指针先偏向左盘，后偏向右盘 C．天平指针始终偏向右盘 D．天平指针先偏向右盘，后偏向左盘 D【解析】开始时托盘天平两盘所放物质的总质量是相同的，因此指针的偏转方向就取决于两边产生氢气的快慢和质量的多少。由于锌比铁活泼，与酸反应产生氢气的速率比铁快，因此开始指针会偏向加铁的一端，两种金属完全反应后，由于铁放出的氢气比锌多，所以指针最后会偏向加锌的一端。 【例题16】向已调平的托盘天平两边各放一只盛有等质量、等浓度的稀硫酸的烧杯。向左边烧杯中加入一定质量的金属X，同时向右边烧杯中加入相同质量的金属Y，观察到天平指针先偏向左边，当两种金属完全溶解后，天平指针又偏向右边(注：反应中X、Y都生成＋2价的化合物)。则： (1)X、Y两种金属的活动性由强到弱的顺序为__________。 (2)X、Y两种金属的相对原子质量由大到小的顺序为__________。 【答案】(1)Y>X　(2)Y>X　 【解析】(1)由天平指针先偏向左边，说明左边的金属X与酸反应产生氢气的速率慢，右边的金属Y与酸反应产生氢气的速率快，则金属活动性Y>X；(2)当两种金属完全溶解后，天平指针又偏向右边，说明等质量的金属Y完全反应产生氢气的质量少，金属X产生的氢气多，且X、Y在生成物中的化合价相同，则X的相对原子质量小于Y。 【例题17】在天平(灵敏度极高)两边的烧杯中分别盛有100 g浓度为9.8%的稀硫酸，天平平衡，再向两烧杯中分别加入相同质量的镁和铁，充分反应后，若天平平衡，则反应物中一定有剩余的物质是________，一定没有剩余的物质是________；若天平失去平衡，则一定没有剩余的物质是___________。 【答案】镁；硫酸；铁　 【解析】若天平平衡，说明生成气体的质量相等，故稀硫酸应该没有剩余；根据等质量金属完全反应放出氢气质量＝×金属的质量，可知因为镁原子的相对原子质量小于铁原子的相对原子质量，所以如果生成气体的质量相等，则反应的铁的质量大于镁的质量，故一定有剩余的是镁； 若天平失去平衡，则指针一定偏向放入金属铁的一方，铁一定没有剩余。 【例题18】将A、B两种金属放入等浓度的稀硫酸中，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．生成氢气的质量：A＞B C．反应的硫酸质量：A＜B D．反应的金属质量：A＜B B【解析】相同时间内B反应生成氢气的质量大于A，可判断金属活动性：B＞A，故A项错误；两种金属完全反应后，放出H2的质量：A＞B，故B项正确；消耗硫酸的质量：A＞B，故C项错误；金属的相对原子质量及金属元素在生成物中的化合价不确定，所以不能确定参加反应的金属的质量大小，故D项错误。故选B。 【例题19】向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量稀硫酸，下列图像描述正确的是(　　) B【解析】等质量的锌粉、铁粉与足量的稀硫酸反应，由于锌与酸反应产生氢气的速率较快，因此坡度陡；又由于等质量的锌、铁与酸完全反应后，铁产生的氢气较多，故最终铁与酸反应的曲线高度较高。 【例题20】如图中所示的四个图像，分别对应四种过程，其中正确的是(　　) A．①分别向等质量Mg和Cu中加入足量等质量、等浓度的稀硫酸 B．②分别向等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸 C．③分别向等质量且足量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸 D．④分别向等质量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度且足量的稀硫酸 C【解析】①Cu与稀硫酸不反应；②足量的Zn与20%的稀硫酸反应生成氢气多；③Mg比Zn活泼，向足量的Mg、Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸，Mg产生氢气快，最后氢气质量相等；④向等质量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度且足量的稀硫酸，Mg产生的氢气多，速率快。故选C。 【例题21】现有质量相等的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份浓度相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显＋2价)。则下列说法错误的是(　　) A．完全反应所需时间：丙>甲>乙 B．生成氢气的质量：甲>乙>丙 C．相对原子质量：乙>丙>甲 D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙 C【解析】甲、乙、丙在生成物中均显＋2价，稀硫酸足量，相对原子质量越大，生成的氢气质量越小，因此相对原子质量：丙＞乙＞甲，C不正确。 【例题22】将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中，反应关系如图甲所示；把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中，反应关系如图乙所示。据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是(　　) A．M>X>Y>Z B．M>X>Z>Y C．X>M>Z>Y D．X>M>Y>Z A【解析】把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中（反应关系如图甲），M、X能与稀盐酸反应生成氢气，Y、Z不能，且完全反应时M消耗的时间短，说明反应速率快，即金属活动性M＞X＞H＞Y、Z。 把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中（反应关系如图乙），Y与硝酸银溶液反应生成银，Z与硝酸银溶液不反应，即金属活动性Y＞Ag＞Z。故四种金属的活动性顺序为M＞X＞Y＞Z。 【例题23】在两只烧杯中分别放入相同质量的镁、锌两种金属，然后向两只烧杯中分别倒入相同质量、相同浓度的稀硫 酸，反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系如图所示。综合以上信息得到以下结论，合理的是(　　) A．从图像可以看出，金属镁比金属锌的活动性强 B．若两种金属都有剩余，二者得到的氢气质量相同 C．若硫酸有剩余，二者得到的氢气质量相同 D．若两种金属完全溶解，二者消耗硫酸的质量相同 B【解析】图中是反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系，不能判断镁和锌的活动性强弱，A错误；若两种金属都有剩余，则生成氢气质量决定于反应的硫酸的质量，两只烧杯中分别倒入相同质量、相同浓度的稀硫酸，说明硫酸质量相等，因此二者得到的氢气质量相同，B正确；若硫酸有剩余，相等质量的镁、锌完全反应时，镁反应生成的氢气多，C不正确；若两种金属完全溶解，二者消耗硫酸的质量不相同，镁消耗的硫酸多，D不正确。 【例题24】将等质量的锌粉和铁粉，分别放入质量相等、浓度相同的稀硫酸中，生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示，请回答下列问题。 (1)写出锌与稀硫酸反应的化学方程式__________________________________。该反应的基本反应类型为__________反应； (2)对于该图像的理解，下列说法正确的是________(填序号)。 ①A表示锌和稀硫酸的反应曲线　②反应结束后两种金属一定都有剩余　③反应结束后稀硫酸都没有剩余　④反应结束后消耗两种金属的质量相等　⑤反应结束后所得溶液质量相等 【答案】(1)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑；置换 (2)①③ 【解析】由图像可知，A产生氢气的速率比B快，说明A比B活泼，故A对应锌，B对应铁，①正确；由图像最终产生氢气的质量相等，说明反应结束后消耗的硫酸质量相同，即硫酸完全反应，故③正确；而产生等质量的氢气消耗的铁比锌少，故铁一定有剩余，锌可能有剩余，故②④错误；由于参加反应的硫酸质量相同，消耗的锌和铁质量不同，生成的氢气质量相同，根据质量守恒定律，所得溶液的质量一定不同，故⑤错误。 【例题25】现有甲、乙、丙三种金属，先将三者分别加入硫酸亚铁溶液中，只有甲可置换出铁单质。再将三者加入硝酸银溶液中，只有乙不能置换出银单质，则三者的金属活动性由强到弱的顺序是(　　) A．甲＞乙＞丙 B．乙＞甲＞丙 C．甲＞丙＞乙 D．无法判断 C【解析】：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，现有甲、乙、丙三种金属，先将三者分别加入到硫酸亚铁溶液中，只有甲可使溶液中析出铁单质，说明甲的金属活动性比铁强，乙、丙的金属活动性比铁弱，即甲＞铁＞乙、丙。再将三者加入到硝酸银溶液中，只有乙不能使溶液中析出银单质，说明甲、丙的金属活动性比银强，乙的金属活动性比银弱，即甲、丙＞银＞乙。则三者的金属活动性从大到小的顺序是甲＞丙＞乙。 【例题26】常见金属X与硝酸银溶液反应的化学方程式为X＋3AgNO3===3Ag＋X(NO3)3，有关该反应说法错误的是(　　) A．该反应是置换反应 B．X可能是铁 C．金属活动性X＞Ag D．X表面有固体析出 B【解析】A、该反应是一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，故A正确；B、由X与硝酸银溶液反应的生成了X（NO3）3，X在化合物中的化合价为+3价，铁与硝酸银溶液反应生成了硝酸亚铁，故该金属不可能是铁，故B错误；C、由金属X能与硝酸银反应置换出银，说明X的活动性比银强，故C正确；D、由金属X能与硝酸银反应置换出银，X表面有固体银析出，故D正确。 【例题27】有X、Y、Z三种金属，X在常温下能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应；如果把Y和Z分别放入CuSO4溶液中，过一会儿，在Z表面有红色固体析出，而Y没有变化。根据以上实验事实，判断X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是(　　) A. X＞Y＞Z B. X＞Z＞Y C. Y＞Z＞X D. Z＞Y＞X B【解析】现有X、Y、Z三种金属，X在常温下就能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应，说明X的金属活动性比Y、Z强；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化，说明Z的金属活动性比银强，Y的金属活动性比银弱，即Z＞Ag＞X；则X、Y和Z的金属活动性顺序为：X＞Z＞Y。 【例题28】化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了如图所示实验方案。下列说法不正确的是(　　) A．由实验甲可知金属活动性：Al>Cu B．由实验乙可知金属活动性：Cu>Ag C．由实验甲、乙、丙可知金属活动性：Al>Cu>Ag D．实验甲中的CuSO4改为CuCl2后不能完成本实验探究 D【解析】A、由实验甲将铝丝放入硫酸铜溶液中，铝丝表面会有红色物质出现，可知金属活动性：Al＞Cu,故正确；B、由实验乙将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面会有银白色物质出现，可知金属活动性：Cu＞Ag,故正确；C、由实验丙将铜丝放入硫酸铝溶液中，无变化，同样可知金属活动性：Al＞Cu,所以由实验甲、乙、丙可知金属活动性：Al＞Cu＞Ag,故正确；D、位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，实验甲中的CuSO4改为CuCl2能完成本实验探究，故错误。 【例题29】已知A、B、C、D是四种金属单质，A能从B的化合物溶液中置换出B，但A不能与稀盐酸反应；相同条件下，C、D能与稀盐酸反应产生H2，且D比C反应剧烈。则四种金属的活动性由强到弱的顺序是(　　) A. D>C>A>B B. A>B>C>D C. B>A>C>D D. D>C>B>A A【解析】由金属活动性表的应用及题意可知，A能从B的硝酸盐溶液中置换出B但A不能与稀盐酸反应，可判断金属A的活动性比B强且在活动性顺序中位于氢之后，即活动性强弱关系氢＞A＞B；由C、D能与稀盐酸反应产生H2，且D比C反应剧烈的实验现象，可判断金属D的活动性比C强且两金属都位于金属活动性顺序中氢之前，即活动性强弱关系为D＞C＞氢；综合以上分析，四种金属的活动性由弱到强的顺序为D＞C＞A＞B．观察选择项可知，A正确。 【例题30】通过下列三个实验，探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序： X＋HCl—不反应　 Y＋H2SO4===YSO4＋H2↑ Z＋X(NO3)2—不反应 则X、Y和Z的金属活动性由强到弱及(H)的位置顺序正确的是(　　) A. Y　(H)　X　Z B. Y　(H)　Z　X C. Y　X　(H)　Z D. Y　Z　(H)　X A【解析】由“X＋HCl—不反应”，可知X活动性小于氢；由反应Y＋H2SO4===YSO4＋H2↑，可知Y的活动性大于氢；由“Z＋X(NO3)2—不反应”，可知Z的活动性小于X，所以三种金属的活动性由强到弱及(H)的位置关系为Y＞(H)＞X＞Z。 【例题31】将金属锰(Mn)投入稀盐酸中，有气泡产生。将镁条插入硫酸锰溶液中，有锰析出，则Mn、Mg、Cu的金属活动性由强到弱的顺序是(　　) A. Mg、Mn、Cu B. Mn、Mg、Cu C. Cu、Mg、Mn D. Cu、Mn、Mg A【解析】将金属锰(Mn)投入稀盐酸中，有气泡产生，可知活动性Mn>H；将镁条插入硫酸锰溶液中，有锰析出，可知活动性Mg>Mn；又知在金属活动性顺序中Cu位于H后，则活动性Mg>Mn>Cu。 【例题32】现有Al、Cu、Ag三种金属，限用一种试剂一次性就可以验证它们的金属活动性强弱，则该试剂是(　　) A. CuSO4溶液 B. 稀H2SO4 C. AgNO3溶液　 D. AlCl3溶液 A【解析】A、铝能将硫酸铜中的铜置换出来，说明活动性铝在铜前，银不能与硫酸铜反应，说明活动性银在铜后，故使用硫酸铜溶液能一次性验证铝、铜、银的活动性强弱，故正确；B、铝能与稀硫酸反应生成氢气，说明活动性铝在氢前，而铜和银不能与稀硫酸反应，说明铜和银在氢后，但是无法说明铜和银的活动性强弱，故错误；C、铝、铜都可以与硝酸银溶液反应，无法证明铝、铜的活动性强弱，故错误；D、铜、银与氯化铝溶液都不反应，无法证明铜、银的活动性强弱，故错误； 【例题33】有甲、乙、丙、丁四种金属，只有丙在自然界能以单质形态存在。含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放。将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中，在甲表面有铜析出，而丁没有变化。这四种金属活动性由弱到强的顺序是(　　) A. 丙＜丁＜甲＜乙 B. 乙＜甲＜丁＜丙　 C. 丁＜甲＜乙＜丙 D. 丙＜乙＜甲＜丁 A【解析】只有丙在自然界能以单质形态存在，说明丙最不活泼；含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放，说明乙的金属活动性比甲强，即活动性：乙＞甲；将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中，在甲表面有铜析出，而丁没有变化，说明甲的金属活动性比丁强。则四种金属活动性由弱到强的顺序是丙＜丁＜甲＜乙。 【例题34】某同学参加实验操作考试，为验证镁、锌、铜三种金属的活动性顺序，他设计了以下四种实验方案，其中能达到目的的是(　　) A. 将镁片、锌片分别放入Cu(NO3)2溶液中 B. 将锌片、铜片分别放入Mg(NO3)2溶液中 C. 将镁片分别放入Zn(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液中 D. 将镁片、锌片、铜片分别放入稀盐酸中 D【解析】将镁片、锌片分别放入Cu(NO3)2溶液中，观察到镁片、锌片的表面均有红色固体出现，说明镁、锌的活动性都比铜强，但无法判断镁、锌活动性的强弱，A错误；将锌片、铜片分别放入Mg(NO3)2溶液中，锌片、铜片上均无明显变化，说明镁的活动性比锌、铜都强，但无法判断锌、铜活动性的强弱，B错误；将镁片放入Zn(NO3)2溶液中，镁片表面有银白色固体出现，将镁片放入Cu(NO3)2溶液中，镁片表面出现红色固体，说明镁的活动性比锌、铜都强，但无法判断锌、铜活动性的强弱，C错误；将镁片、锌片、铜片分别放入稀盐酸中，观察到镁片表面产生气泡的速率最快，锌片表面产生气泡的速率次之，而铜片表面没有明显变化，证明三种金属的活动性镁>锌>铜，D正确。 【例题35】用实验探究Al和Cu的金属活动性强弱。若提供的试剂只有：CuCl2溶液、AlCl3溶液、Al、Cu和稀盐酸。对此下列说法正确的是(　　) A．最多只能设计一种实验方案 B．CuCl2溶液是不可或缺的试剂 C．选用两种合适的试剂即可实现实验目的 D．AlCl3溶液中加入Cu不能探究金属活动性强弱 C【解析】要探究Cu和Al的活动性强弱，根据题目提供的试剂，可以设计如下三种方案：①Al、Cu、稀盐酸；②Al、CuCl2溶液；③Cu和AlCl3溶液；其中①③中没有用到CuCl2溶液；方案③将Cu放入AlCl3溶液中，不发生反应，可以证明活动性Al>Cu。 【例题36】为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学设计了以下四组实验。下列说法错误的是(　　) A. 通过实验①、②，能验证金属活动性：Fe＞Cu B. 通过实验①、②、③，能验证金属活动性：Fe＞Cu＞Ag C. 实验④中若X为Cu，Y为FeSO4溶液，则能验证金属活动性：Fe＞Cu D. 实验④中若X为Cu，Y为AgNO3溶液，则能验证金属活动性：Cu＞Ag B【解析】通过实验①、②、③可知，铁能与稀硫酸反应生成氢气，铜不能与稀硫酸反应，铁能置换出硝酸银中的银，可以证明金属活动性：Fe>Cu，Fe>Ag，但不能说明金属活动性Cu>Ag，B错误。 【例题37】某同学为了探究相关金属的化学性质， 做了下列实验： (1)A试管中的实验现象是_____________________________________________。 (2)只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是________。 A. Cu、Ag、稀盐酸　 　　B. Cu、AgNO3溶液 (3)实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想： A. Zn、Cu、Ag　 B. Zn、Cu　 C. Cu、Ag　 D. Ag 这四种猜想中明显不合理的是________(填编号)。 【答案】（1）锌片上附着一层红色的物质，溶液由蓝色变为无色 （2）B （3）B 【解析】(1)锌的活动性比铜强，锌能和硝酸铜反应，生成铜和硝酸锌，故现象为锌片上附着一层红色的物质，溶液由蓝色变为无色。(2)通过实验A可知锌的活动性比铜强，通过实验B可知锌的活动性比银强，还需要证明铜和银的活动性强弱，Cu、Ag与稀盐酸均不能反应，故无法证明；Cu与AgNO3溶液反应，可以证明铜的活动性比银强，可以达到实验目的。(3)当Zn过量时，固体中含有Zn、Cu、Ag，故A项合理；由于银的活动性最弱，故最先被置换出来，固体中一定有银，故B项不合理；当锌不足或恰好反应时，固体中含有Cu、Ag，故C项合理；当锌不足，未与硝酸铜反应时，固体中只含有Ag，故D项合理。 【例题38】化学实验室要从X、银、铜、锌四种金属混合物中分离某贵重金属，流程如下。下列说法中正确的是(　　) A．固体丙中一定只含有银 B．四种金属活动性强弱顺序：Zn＞X＞Cu＞Ag C．滤液C中的金属化合物一定只有Cu(NO3)2 D．固体甲中一定含有Cu和Ag，可能含有X B【解析】根据金属活动性：锌＞氢＞铜＞银，所以向锌、X、铜、银的金属混合物中加入稀硫酸，锌一定参加反应产生气泡，而铜和银一定不反应，滤液A中再加入过量的锌得到H2、固体混合物乙和滤液B，说明锌除了和过量的硫酸反应产生气体外，还和化合物溶液发生了置换反应，因此说明锌的活动性比X强，且X位于氢前；由于硫酸过量，固体甲中只含铜和银，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，所以固体丙中一定含有银，可能含有铜，故A错误；通过推导可知，四种金属活动性强弱顺序为Zn、X、Cu、Ag，故B正确；滤液C中一定含有Cu(NO3)2，也可能含有AgNO3，故C错误；固体甲中一定含有Cu和Ag，没有X，故D错误。 【例题39】小丽为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁，剪取金属片打磨后，设计了如图所示的两种不同方法进行检验，这样设计的依据是(　　　) A. 铁、铝有不同的物理性质 B. 活泼金属易与氧气反应 C. 排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来 D. 活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的化合物溶液中置换出来 D【解析】铝比锌活泼，锌比铁活泼，这样设计的依据是活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的化合物溶液中置换出来。 【例题40】某电镀厂排放的废液中含有CuSO4、FeSO4和ZnSO4三种金属化合物，为减少水污染并节约成本，回收硫酸锌、金属铁和铜，设计流程如图所示， 下列说法正确的是(　　) A. 流程中四步操作都是过滤 B. 实验方案中X是Zn，Y是CuSO4溶液 C. 滤液b中加适量X有气体产生 D. 最终所得硫酸锌的质量等于原废液中金属化合物的质量 C【解析】污水中加入过量的X，经过操作①可以得到固体a和滤液c，滤液c经过操作④可以得到硫酸锌，所以滤液c中的金属化合物是硫酸锌，X是锌，操作①是过滤；固体a中含有锌、铁、铜，加入稀硫酸，可以得到铜和硫酸锌、硫酸亚铁，所以b中含有硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸，再加入适量的锌可以得到硫酸锌和铁。操作④是蒸发，故A错误；通过推导可知，实验方案中X是Zn，Y是稀H2SO4，故B错误；滤液b中加适量X，发生的反应是锌和硫酸亚铁、H2SO4反应，有气体产生，故C正确；最终所得硫酸锌的质量大于原废液中金属化合物的质量，故D错误。 【例题41】某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下操作方案，结合方案回答下列问题。 (1)固体A中含有________和________，无色气体X为________(均填化学式)； (2)步骤①中反应的化学方程式为____________________________，该反应属于四种基本反应类型中的________反应； (3)操作a的名称为________，在该操作中用到了玻璃棒，其作用为__________； (4)理论上所得硫酸亚铁晶体的质量________(填“＞”“＜”或“＝”)原废液中硫酸亚铁的质量。 【答案】(1)Fe；Cu；H2　(2)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu；置换 (3)过滤；引流　(4)＞ 【解析】（1）步骤①中加入的铁是过量的，铁会与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，所以固体A中含有铁、铜； （2）铁会与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜; （3）过滤可以将不溶性固体从溶液中分离，所以操作a的名称为过滤；（4）铁和硫酸铜反应会生成硫酸亚铁，铁会与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，所以理论上所得硫酸亚铁晶体的质量＞原废液中硫酸亚铁的质量。 【例题42】在FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入Zn粉，下列说法错误的是(　　) A．若反应完成后Zn无剩余，溶液中若有CuCl2，则一定有FeCl2 B．若反应完成后Zn无剩余，溶液中若无CuCl2，则可能有FeCl2 C．若反应完成后Zn有剩余，则溶液中有ZnCl2，无CuCl2和FeCl2 D．若反应完成后Zn有剩余，则溶液中有ZnCl2，无CuCl2，可能有FeCl2 D【解析】在FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入Zn粉，锌会先与氯化铜反应，氯化铜反应完后，再与氯化亚铁反应，所以： A、若反应完成后Zn无剩余，溶液中若有CuCl2，氯化铜没有完全反应，则一定有FeCl2，故A正确；B、若反应完成后Zn无剩余，溶液中若无CuCl2，加入的锌可能与氯化亚铁发生了置换反应，也可能没有，则可能有FeCl2，故B正确；C、若反应完成后Zn有剩余，锌会与氯化铜、氯化亚铁完全反应，则溶液中有ZnCl2，无CuCl2和FeCl2，故C正确；D、若反应完成后Zn有剩余，则溶液中有ZnCl2，一定没有CuCl2、FeCl2，故D错误。 【例题43】分别将不同质量的锌粉加入到一定量的Fe(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，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．若滤液中只含一种金属化合物，滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe，可能含有Zn B．当滤液中含两种金属化合物时，滤渣中一定含有Ag、Cu，可能含有Fe，一定不含Zn C．若滤渣中有红色固体，则滤液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2，一定不含AgNO3、Cu(NO3)2 D．若向所得滤渣中滴加稀盐酸无气泡生成，滤渣中一定含有Ag，可能含有Cu，一定不含Fe和Zn C【解析】由于金属活动性：Zn＞Fe＞Cu＞Ag，将不同质量的锌粉加入到一定量的Fe(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌，当硝酸银完全反应后，锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，当硝酸铜完全反应后锌再与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁。若滤液中只含一种金属化合物，则是硝酸锌，滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe，可能含有Zn，故A正确；当滤液中含两种金属化合物时，则是硝酸锌和硝酸亚铁，滤渣中一定含有Ag、Cu，可能含有Fe，一定不含Zn，故B正确；若滤渣中有红色固体，红色固体是铜，则滤液中一定含有Zn(NO3)2，一定不含AgNO3，可能含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2，故C错误；若向所得滤渣中滴加稀盐酸无气泡生成，则滤渣中一定含有Ag，可能含有Cu，一定不含Fe和Zn，故D正确。 【例题44】将一定质量的铁粉加入到Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3三种物质的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列有关说法正确的是( ) A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定有银，可能有铜 B．若滤渣中含有银、铜、铁，则滤液中一定含有Al3＋、 Fe3＋、NO3－ C．若滤液为浅绿色，则滤渣中一定含有银、铜、铝 D．若滤渣中加稀盐酸无气泡产生，则滤液中一定有Al3＋、Fe2＋、Cu2＋，可能有Ag＋ A【解析】将一定质量的铁粉加入到Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3三种物质的混合溶液中，铁能与硝酸银、硝酸铜反应，不能与硝酸铝反应，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。若滤液为蓝色，则含有铜离子，则滤渣中一定有银，可能有铜，A正确；若滤渣中含有银、铜、铁，则滤液中一定含有Al3＋、Fe2＋、NO 3－，B错误；若滤液为浅绿色，则滤渣中一定含银，不一定含有铜，不会含有铝，C错误；若滤渣中加稀盐酸无气泡产生，则滤液中一定有Al3＋、Fe2＋，可能有Ag＋和Cu2＋，D错误。 【例题45】某化工厂的废液中主要含有硝酸银、硝酸铜，取一定量的该废液样品，加入镁粉和铜粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。请填空。 (1)若滤渣中有镁粉，则滤渣中除镁粉外还含有______________(填化学式，下同)； (2)若滤渣中有铜粉，则滤液中一定含有的金属化合物是____________________，可能含有的金属化合物是____________________； (3)若滤渣中没有铜粉，则滤液中一定含有的金属化合物是__________________，可能含有的金属化合物是____________________； (4)反应后得到滤液的质量________(填“小于”“大于”或“等于”)反应前所取废液样品的质量。 【答案】(1)Ag、Cu　(2)Mg(NO3)2；Cu(NO3)2 (3)Mg(NO3)2、Cu(NO3)2；AgNO3　(4)小于 【解析】(1)镁比铜活泼，铜比银活泼，将适量铜粉和镁粉的混合物放入一定量含有硝酸银、硝酸铜的溶液中，镁先和硝酸银反应，再和硝酸铜反应；若滤渣中有镁粉，说明镁粉过量，因此硝酸银、硝酸铜都已完全反应，所以滤渣中一定还含有银、铜；(2)若滤渣中有铜粉，说明硝酸银一定已反应完，镁是否过量不能确定，但镁一定参加反应生成硝酸镁，硝酸铜是否反应不能确定，因此滤液中一定含有硝酸镁，可能含有硝酸铜，一定没有硝酸银；(3)若滤渣中没有铜粉，说明镁完全反应生成硝酸镁，铜完全反应生成硝酸铜，硝酸银是否完全反应不能确定，因此滤液中一定含有硝酸镁、硝酸铜，不能确定是否含有硝酸银；(4)由反应的质量关系可知，反应后得到滤渣的质量大于反应前加入镁粉、铜粉的质量，因此反应后得到滤液的质量小于反应前所取废液样品的质量。 【例题46】将镁和银的混合物放入x g氯化锌和氯化铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和y g 滤液。向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生，则下列判断不正确的是(　　) A. x一定大于y B. 滤液可能仍然呈蓝色 C. 滤渣中只有铜，肯定没有镁和锌 D. 滤液中最多含三种金属化合物 C【解析】将镁和银的混合物放入氯化锌和氯化铜的混合溶液中，镁会先与氯化铜反应，再与氯化锌反应，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生，说明滤渣中一定不含锌、镁，肯定含Ag、Cu。每24份质量的镁可以置换出65份质量的锌或64份质量的铜，所以x一定大于y，故A正确；加入的镁可能置换出部分铜，也可能置换出全部铜，所以滤液可能仍然呈蓝色，故B正确；滤渣中肯定有铜和银，肯定没有镁和锌，故C错误；滤液中最多含氯化锌、氯化铜、氯化镁三种金属化合物，故D正确。 【例题47】向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入m g Zn，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥后称量，得到的质量仍为m g，据此下列说法不正确的是(　　) A．取反应后的滤液观察，滤液可能呈蓝色 B．反应后的溶液中一定含有AgNO3 C．取滤渣滴加稀硫酸，可能有气泡产生 D．滤渣中的物质至少有两种 B【解析】向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn，根据金属活动性顺序，Zn先与AgNO3溶液反应，后与Cu(NO3)2溶液反应，并且Zn与AgNO3反应过程中金属的质量会增加，Zn与Cu(NO3)2反应过程中，金属的质量会减轻，而反应前后固体的质量都是m g，说明AgNO3已反应完，Cu(NO3)2也发生了置换反应，因此滤渣中一定含有Ag、Cu，可能有锌，滤液中一定有Zn(NO3)2，可能有Cu(NO3)2，一定没有AgNO3。 【例题48】现有铜与另一种金属M的混合物(M可能是Al、Fe或Ag)，在该混合物中加入足量的稀硫酸，有气泡产生，则M不可能是________，待反应完全后________(填实验操作方法)，得到铜和滤液，在滤液中加入锌片，其表面有一层黑色物质，则M是________。取一定量的原混合物投入到一定量的AgNO3溶液中，充分反应后，对反应所得溶液和固体推断正确的是______。 A．溶液中一定有M的离子 B．固体中一定有Ag和Cu C．固体中一定有Ag D．溶液中一定有Ag＋ 【答案】Ag；过滤；Fe；A、C　 【解析】由向混合物中加入稀硫酸有气泡产生，说明金属M在金属活动性顺序中位于氢前，是Al或Fe中的一种，故不可能是Ag；将铜与溶液分开的操作为过滤；向滤液中加入锌片，表面有一层黑色物质，由此可知锌能置换出M，且置换出的金属粉末M为黑色，则M应为Fe而不是Al；取Cu、Fe的混合物放入AgNO3溶液中，则Fe先与AgNO3溶液反应生成Ag和Fe(NO3)2，若铁粉反应完全，而AgNO3有剩余，则Cu与未反应完的AgNO3溶液反应，故滤渣中一定有银，可能有Cu和Fe，滤液中一定有Fe(NO3)2，可能有Cu(NO3)2和AgNO3。 【例题49】某学习小组用相同的洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究，设计的实验如图所示。一周后观察，下列说法错误的是(　) A．①和②中的铁钉无明显变化，③中的铁钉明显生锈 B．②中加入的蒸馏水要事先煮沸，目的是除去水中溶解的氧气 C．③中铁钉的甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最严重 D．探究发现铁生锈的主要条件是铁与氧气和水(或水蒸气)直接接触 C【解析】①中的铁钉只与氧气接触，没有与水接触，不易生锈，②中铁钉只与水接触，没有与氧气接触，不易生锈，③中铁钉与水、氧气同时接触，明显生锈，A正确；试管②中的蒸馏水要事先煮沸，目的是除去水中溶解的少量氧气，故B正确；③中铁钉的乙处与水、氧气接触最充分，锈蚀最严重，故C错误；经探究发现铁在与水、氧气同时接触时最易生锈，故D正确。 【例题50】小敏研究影响锌与盐酸反应快慢的因素。 (1)图甲中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置，利用该装置时A中的_________管接c。 (2)他选用2g完全相同的锌片分别和同体积5%、15%的稀盐酸进行实验，获得图乙表格数据。由此推断实验是通过__________________来体现反应快慢的。 (3)小敏分析数据得到如下结论：锌与盐酸反应的快慢与盐酸浓度有关，盐酸浓度越大反应越快。其他同学认为结论不可靠，他们的依据是___________________________。 (4)实验中小敏发现锌与稀盐酸反应时，一开始产生氢气速率并没有随盐酸浓度的减小而减慢，查阅资料得知化学反应中往往伴随着能量变化。由此做出猜想：锌与盐酸反应快慢还与_________有关。 【答案】(1)b (2)相同时间内产生气体多少 (3)没有换用不同浓度盐酸多次实验等 (4)温度 【解析】（1）气体的密度比水的密度小，所以图甲中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置，利用该装置时A中的b管接c。 （2）通过比较相同温度、时间内，不同的盐酸浓度产生的气体体积来确定金属和酸反应的快慢；由此推断实验是通过相同时间内产生气体多少来体现反应快慢的。 （3）锌与盐酸反应快慢与盐酸浓度有关，盐酸浓度越大反应越快。其他同学认为结论不可靠，他们的依据是：没有换用不同浓度盐酸多次实验等； （4）实验中小敏发现锌与盐酸反应时，一开始产生氢气速度并没有随盐酸浓度的减少而减慢，查阅资料得知化学反应中往往伴随着能量变化。由此作出猜想：锌与盐酸反应快慢还与温度有关。 【例题51】已知：镁在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁(Mg3N2)，氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气。 (1)写出氮化镁与水反应的化学方程式：______________________________。 (2)ag镁在空气中完全燃烧生成固体的总质量m为____________________ (用含a的式子表示m的取值范围)。 (3)某学生对该混合物中氮化镁的质量分数进行测定，设计如下实验装置。 【查阅资料】 I.碱石灰是固体氧化钙和氢氧化钠的混合物，常用作干燥剂，不与NH3反应。 II.2NH3+4H2O===(NH4)2SO4。 Ⅲ.NH3是一种极易溶于水的气体。 【实验步骤】 ①检查装置的气密性；②精确称量镁在空气中燃烧后的固体5.00g放入锥形瓶中，称量装置C，连接好装置；③关闭止水夹K，打开Ａ中分液漏斗活塞，逐滴加入水，至样品恰好完全反应；④打开止水夹K，鼓入空气；⑤再次称量装置C，装置C增重0.34g。 请回答： (一)装置B的作用是______________________________。 (二)装置Ｄ的作用是______________________________。 (三)实验步骤④中鼓入空气的目的是______________________________。 (四)固体混合物中Mg3N2质量分数为____________________。 (五)实验证明此方法测定的实验结果偏低，可能____________________的原因是 (写一条)。 【答案】(1)Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑ (2)(或1.39a<m<1.67a) (3)(一)吸收水 蒸气(干燥) (二)防止空气中的水蒸气进入装置C中 (三)使产生的氨气完全被浓硫酸吸收(答案合理即可) (四)20% (五)有部分氨气溶于水(答案合理即可) 【解析】（1）氮化镁与水反应的化学方程式为：Mg3N2+6H2O═3Mg（OH）2+2NH3↑； （2）设ag镁和氧气反应生成的氧化镁的质量为x，ag镁和氮气反应生成氮化镁的质量为y， 2Mg+O2=== (点燃)2MgO，3Mg+N2=== (点燃)Mg3N2， 48 80 72 100 ag x ag y 48/ag＝80/x，72/ag＝100/y，x=，y= 因此ag镁在空气中完全燃烧生成固体的总质量m为：; （一）装置B的作用是吸收水蒸气； （二）装置D的作用是防止空气中的水蒸气进入C装置中； （三）实验步骤④中鼓入空气的目的是使生成的氨气完全被浓硫酸吸收； （四）设氮化镁的质量为z，装置C增重0.34g，说明生成了0.34g氨气， Mg3N2+6H2O═3Mg（OH）2+2NH3↑， 100 34 z 0.34g 固体混合物中Mg3N2的质量分数为：1g/5g×100%=20%； （五）实验证明此方法测定的结果偏低，可能原因是部分氨气溶于水中。 【例题52】某兴趣小组为探究CO2气体与金属Mg的反应，设计了一套制取纯净、干燥CO2气体，并用过量CO2与热的金属Mg充分反应的实验。请回答相关问题。 【查阅资料】二氧化碳气体既不溶于饱和NaHCO3溶液，也不与NaHCO3反应。 Ⅰ、利用下列装置和相关药品进行实验 （1）检查装置A气密性的操作是：____________________________________________。   （2）装置B的作用是：____________________________________________。 （3）实验时应先______，一段时间后再______。（填代号） a、点燃D处酒精灯 b、打开A装置中的弹簧夹，从长颈漏斗处加入稀盐酸 Ⅱ、探究Mg与CO2反应的产物 可观察到D处的实验现象有黑白两种固体产生。查阅资料黑色固体为碳单质，白色固体是镁的化合物。为探究白色固体的成分，进行了假设与猜想。 （4）猜想1 白色固体是MgO 猜想2 白色固体是MgCO3 猜想3 白色固体是________________ （5）验证与结论 ：取D中固体适量于试管，加入足量的____________，观察到：有黑色固体不溶物，白色固体消失， ______的现象，则猜想1成立。 【答案】     连接装置，关闭弹簧夹（或止水夹），通过长颈漏斗向锥形瓶中注水直至长颈漏斗末端，继续注水至形成液面差，一段时间后液面差不变，则气密性好。     除去CO2中的HCl气体     b     a     MgO和MgCO3的混合物     稀硫酸（或稀盐酸）     无气泡产生 【详解】（1）检查装置A气密性的操作是连接装置，关闭弹簧夹（或止水夹），通过长颈漏斗向锥形瓶中注水直至长颈漏斗末端，继续注水至形成液面差，一段时间后液面差不变，则气密性好。 （2）盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳中会带有氯化氢气体，故装置B的作用是除去CO2中的HCl气体。 （3）实验时应先打开A装置中的弹簧夹，从长颈漏斗处加入稀盐酸，故选b，一段时间后再点燃D处酒精灯，故选a。 （4）猜想1 白色固体是MgO 猜想2 白色固体是MgCO3 猜想3 白色固体是MgO和MgCO3的混合物 （5）验证与结论 ：镁和二氧化碳高温生成氧化镁和二氧化碳，氧化镁和稀硫是反应生成硫酸镁和水，氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水，取D中固体适量于试管，加入足量的稀硫酸（或稀盐酸），观察到：有黑色固体不溶物，白色固体消失，碳酸镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和水和二氧化碳，无气泡产生，则猜想1成立。 【例题53】某兴趣小组在探究金属化学性质时，将锌粉和铁粉的混合物加入盛有定量硝酸银和硝酸铜溶液的烧杯中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。实验结果有图1、图2两种情况。请回答下列问题： (1)图1是向滤液中加入稀盐酸，观察到有白色沉淀产生。 ①滤液中一定含有的金属离子为________(填离子符号) ②写出一个产生滤渣的反应的化学方程式________。 (2)图2是向滤渣中加入稀盐酸，观察到有无色气体产生。 ①滤渣中一定含有________(填化学式，下同)； ②滤液中可能含有________。 【答案】     Zn2+、Fe2+、Cu2+、Ag+     Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag或Fe+2AgNOg=Fe(NO3)2+2Ag     Fe、Cu、Ag     Fe(NO3)2 【详解】(1) 向滤液中加入稀盐酸，观察到有白色沉淀产生，说明滤液中有Ag+，就说明金属完全被消耗完，即该实验中硝酸银过量，铁与锌都被硝酸银反应完，分别转化成Fe2+、Zn2+，硝酸铜没参加反应，故滤液中一定含有的金属离子为：Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+； 铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银，化学方程式分别为：Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag或Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag； (2) 向滤渣中加入稀盐酸，观察到有无色气体产生，说明金属中一定有铁，但是锌可能被消耗完也可能没有消耗完，故滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe； 因为锌一定是先反应，因此滤液中一定有硝酸锌，是否含有硝酸亚铁，要考虑锌是否过量，故滤液中可能含有：Fe(NO3)2。 【例题54】在探究金属活动性的实验中，同学们将含有ZnSO4、FeSO4、CuSO4的废液倒在废液缸里，为避免废液直接排放造成水污染，小明同学利用废液设计了如下回收硫酸锌和有关金属单质的实验。请回答：   （1）固体A中含有的金属单质有___________。     （2）要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是___________。     （3）不计实验中的物质损失，要计算原废液中硫酸锌的质量，除要称量回收的ZnSO4质量外，还必须称量实验过程中的量有___________。 【答案】     锌、铁、铜     取固体D于试管中加入少量稀硫酸，若无气泡则酸已足量。其他合理回答也可，如检测滤液B中的氢离子     加入的锌粉的质量（或固体B、C、D的质量；或固体A、B、D的质量） 【详解】（1）锌、铁、铜三种金属的活动性由强到弱的顺序为锌>铁>铜，则向含有ZnSO4、FeSO4、CuSO4的废液中加入过量的锌粉，锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，充分反应后过滤，滤渣固体A中含有反应生成铁、铜和剩余的锌，故填锌、铁、铜。 （2）固体A中含有锌、铁、铜，经磁铁吸引后除去铁，则固体C中含有铜与锌，步骤④中加入的稀硫酸，稀硫酸置于固体C中的锌反应生成硫酸锌和氢气，检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是取固体D于试管中加入少量稀硫酸，若无气泡，表明锌已经完全反应，则酸已足量，故填取固体D于试管中加入少量稀硫酸，若无气泡则酸已足量。 （3）由图可知，最终回收的ZnSO4质量包括原废液中的硫酸锌和加入的锌粉在流程中反应生成的硫酸锌，所以计算原废液中硫酸锌的质量，除要称量回收的ZnSO4质量外，还必须称量实验过程中的量有加入的锌粉的质量，故填加入的锌粉的质量。 【例题55】某化学兴趣小组用如图所示实验探究铁生锈的条件(每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉)。请你填写空格： (第10题) (1)由A、B中出现的实验现象可知，铁生锈必需的条件之一是______________。甲同学认为，只由试管A中发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。乙同学不同意他的观点，认为必须全面观察试管__________________(填试管编号)发生的现象，并经过科学严谨的推理，才能得出上述结论。 (2)试管D和E实验的目的是进一步探究铁在____________________________的环境中是否更容易锈蚀。 (3)为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜等措施以外，还可以制成合金。这是因为合金与纯金属相比，其组成和内部组织结构发生变化，从而引起_______的变化。 【答案】(1)与空气(或氧气)接触；A、B、C (2)有食盐存在或有酸存在　(3)性质 【解析】（1）A中铁钉与氧气接触，B中铁钉与氧气不接触，故由A、B中出现的实验现象可知，铁生锈的条件之一是与空气（或氧气）接触；通过B可知，在没有氧气的情况下铁不容易生锈，通过C可知，在没有水的情况下铁不容易生锈，A中的铁和水、氧气同时接触容易生锈，通过ABC可知，铁在水和氧气同时存在的情况下容易生锈。（2）试管D和E中，铁钉与水和氧气接触的同时和盐、酸接触，目的是进一步探究铁在盐、酸存在的环境中是否更容易锈蚀。③合金与纯金属相比，其组成和内部组织结构发生变化，从而引起性质的变化。 方法规律：本题采用对比实验法解答。要证明铁的锈蚀是铁与氧气、水共同作用的结果，就要分别设计铁在隔绝氧气、隔绝水的条件下和铁同时与氧气、水接触的条件下是否锈蚀，通过对这三个实验现象的全面观察、分析，才能得出结论。 【例题56】久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈[主要成分为Cu2(OH)2CO3]，某化学兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究。 【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测，铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳、水等物质反应的结果。 【实验设计】兴趣小组同学取打磨光亮的铜丝，设计了如图所示的四个实验。 【现象分析】若干天后，发现只有D瓶中的铜丝表面出现绿色的铜锈，其他瓶中的铜丝表面均无铜锈出现。 (1)实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是______________________ ______________________________________________。 (2)B瓶与D瓶中的现象对比，可以得出的结论是 ____________________________________________________________________。 【实验结论】由上述四个实验可分析得出，铜生锈是铜与空气中的______________________共同作用的结果。 【答案】【现象分析】(1)除去水中溶解的氧气 (2)铜生锈需要二氧化碳 【实验结论】氧气、水和二氧化碳 【解析】（1）实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是除去水中溶解的二氧化碳和氧气。 （2）B瓶与D瓶中的现象对比可知，B中不含有二氧化碳，不能生锈，D中含有二氧化碳，能够生锈，可以得出的结论是铜生锈需要二氧化碳。 【实验结论】由上述四个实验可分析得出，A中不含有水，B中不含有二氧化碳，C中不含有氧气，都不能生锈，D中同时含有水、二氧化碳和氧气，能够生锈，因此铜生锈是铜与空气中的二氧化碳、水蒸气和氧气 共同作用的结果。 【例题57】某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。 【探究一】铁生锈的条件 (1)该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于上图所示装置中，经过一段时间观察，________(填装置序号)装置中出现了明显的锈迹。 他们的结论：铁生锈是因为铁与空气中的_______________________________等发生了化学反应。 (2)甲同学提出了疑问：空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？请设计实验为甲同学释疑。____________________________________，观察并记录现象即可证明。 【探究二】影响铁生锈速率快慢的因素 乙同学说：妈妈常说菜刀沾有盐水生锈更快。这种说法对吗？ 同学们广泛查阅资料。 资料一：导电性强的溶液都可加速铁的生锈。 资料二：海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一些锌块，能有效降低钢材被腐蚀的速率。 (3)一些铁制品表面覆盖了某些涂层。不同的涂层被破坏后，铁生锈的速率不同。你认为下列涂层破坏后，铁生锈的速率较快的是________(填序号)。 a．镀锌铁 b．镀锡铁 (4)一些建筑的大门刷上了一层银白色的金属，你认为该金属可能是________。 a．银粉 b．铜粉 c．镁粉 【交流与思考】 (5)写出一种防止铁生锈的方法_______________________________________________________ _________________。 【答案】(1)A；氧气和水(或水蒸气) (2)将A装置中的空气换作氮气或二氧化碳 (3)b　(4)c　(5)刷油漆(其他合理答案均可) 【解析】（1）铁生锈的条件是铁与空气中的水分和氧气共同作用的结果，A中铁钉满足铁生锈的条件，一段时间后会出现明显的锈迹．（2）将A装置中的氧气换做氮气或二氧化碳就可验证空气中氮气或二氧化碳有没有参加铁生锈的反应．（3）铁比锡活泼，锡层破坏后，铁锈蚀速度加快．（4）大门上刷一层银白色金属，该金属可能是镁，因为镁比铁活泼，先腐蚀镁，起到防锈作用，故选：C。（5）铁制品防锈的方法有涂保护层，刷油漆等 【例题58】大多数金属材料在空气中都会生锈，铜锈的主要成分是铜绿[Cu2(OH)2CO3] 。某同学利用下图所示的实验一进行实验，研究铜在空气中生锈的条件。一个月后该同学发现B装置中的铜丝生锈了，而A、C装置中的铜丝无明显变化。 试回答下列问题： (1)同学得出结论说：“铜生锈的原因是铜与空气中的氧气和水相互作用。”该同学得出的结论正确吗? __________ ，你认为影响铜生锈的因素还可能有____________________。 (2)为了验证你的判断，现给你提供上图实验二所示的装置，从左到右每个仪器所盛放的试剂依次为__________、__________和__________。 【答案】(1)不正 确空气中的CO2气体 (2)氢氧化钠溶液 蒸馏水 碱石灰 【解析】实验二是想验证铜生锈是否需要二氧化碳，所以可以通过除去空气中的二氧化碳，仅让铜与水和氧气接触，观察铜是否生锈来加以验证，要想除去空气中的二氧化碳，可以通过氢氧化钠溶液，所以广口瓶盛放的是氢氧化钠溶液，为防止空气中的二氧化碳进入试管，可以在右边的干燥管内放入碱石灰。 【例题59】金属防腐是科学研究的重大课题。学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。 【认识铁的腐蚀】 (1)下列环境中的铁制品最容易生锈的是______(填字母)。 a.未擦干的铁锅 b.镀铬的门把手 c.盛水的不锈钢水杯 (2)每年因锈蚀浪费掉的铁制品数量惊人，铁栅栏常采取的防锈措施是______________。 (3) 铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O，其中铁元素的化合价是_________。 【探究铁的腐蚀】 (4)该小组用如图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约________ (填“40”或“10”)mL刻度处，原因是________________________________。 【拓展探究】 (5)小强同学进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。 温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 10.18 0.18 10.18 小强同学的实验是探究______________因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是_____________________ __________________________________________。 【答案】(1)a (2)涂漆 (3)+3 (4)40 铁锈蚀消耗氧气且氧气约占空气体积的五分之一 (5)温度 一定温度范围内，温度越高，铁生锈越快，达到一定温度时，铁生锈速率不再改变 【解析】(1)a.未擦干的铁锅，与氧气和水充分接触，容易生锈；b.镀铬的门把手，隔绝氧气和水，不容易生锈；c.不锈钢水杯耐腐蚀，不容易生锈。 (2)每年因锈蚀浪费掉的铁制品数量惊人，铁栅栏常采取的防锈措施是涂漆。 (3)铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O，氧化铁中，氧元素化合价是-2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，铁元素的化合价是+3。 (4)几天后水面最终处于约40mL刻度处，原因是铁锈蚀消耗氧气且氧气约占空气体积的五分之一。 (5)小强同学的实验是探究温度因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是一定温度范围内，温度越高，铁生锈越快，达到一定温度时，铁生锈速率不再改变。 【例题60】在盐酸除铁锈的实验中，我们常会发现生锈的铁钉表面有一些气泡产生。气泡是怎么产生的?针对这一问题，同学们提出了有关假设，并设计了如图甲所示的实验方案进行探究。实验时，观察到放有铁的试管中有气泡产生，而另一试管中没有，从而验证了自己的假设是成立的。 (1)分析上述实验，你认为同学们建立的假设是__________________________________________。 (2)有同学认为上述实验不够严谨，溶液中的水可能会对实验产生影响。于是他们又进行了对照实验，请你在右上图的虚线框中用图示的形式将图乙的对照实验补充完整。 (3)还有同学想：气体会不会是铁锈与水反应产生的?他认为还要补充一个铁锈与水反应的实验，你觉得有没有必要? ______________________________________________________________________。 【答案】(1)除铁锈时，气泡可能是铁与盐酸反应生成的 (2)如图所示 (3)没有必要，因为稀盐酸中本身含有水，可以排除铁锈与水反应产生气体的猜想 【解析】（1）进行的实验是：铁和稀盐酸相互作用，铁锈和稀盐酸相互作用，说明提出的假设是：气泡是铁和盐酸反应产生的． （3）因为稀盐酸中含有水，所以没有必要补充一个铁锈与水反应的实验． 【例题61】久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈[主要成分为Cu2(OH)2CO3]，某化学兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究。 【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测，铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳、水等物质反应的结果。 【实验设计】兴趣小组同学取打磨光量的铜丝，设计了如图所示的四个实验。 【现象分析】若干天后，发现只有D瓶中的铜丝出现绿色的铜锈，其他瓶中的铜丝均无铜锈出现。 (1)实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是______________。 (2)B瓶与D瓶中的现象对比，可以得出的结论是____________________________。 【实验结论】由上述四个实验可分析得出，铜生锈是铜与空气中的______________共同作用的结果。 【拓展探究】以锈蚀严重的废铜屑为原料，回收制取纯铜。查阅资料： Cu2(OH)2CO3+2H2SO4===2CuSO4+3H2O+CO2↑；Cu2(OH)2CO3===2CuO+H2O+CO2↑。 如图是该兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案： 【分析评价】 (3)步骤Ⅲ、Ⅳ、V都需要进行的实验操作是____________，该操作中玻璃棒的作用是____________。 (4)步骤Ⅱ过程发生反应的化学方程式为________________________，此实验开始时要先通一段时间CO再加热，目的是____________________________________。 (5)同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量：方案一____________ (填“>”“=”或“<”)方案二，以上两种方案中，方案二优于方案一，理由是____________________________________(任答一点)。 【答案】(1)除去水中溶解的二氧化碳和氧气 (2)铜生锈需要二氧化碳 【实验结论】二氧化碳、水蒸气和氧气 (3)过滤 引流 (4) CO+CuO=== (△)Cu+CO2 排尽空气，防止加热CO和空气的混合物引起爆炸 (5)= 不需要处理尾气 【解析】(1)实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是除去水中溶解的二氧化碳和氧气。 (2)B瓶与D瓶中的现象对比可知，B中不含有二氧化碳，不能生锈，D中含有二氧化碳，能够生锈，可以得出的结论是铜生锈需要二氧化碳。 【实验结论】由四个实验可分析得出，A中不含有水，B中不含有二氧化碳，C中不含有氧气，都不能生锈，D中同时含有水、二氧化碳和氧气，能够生锈，因此铜生锈是铜与空气中的二氧化碳、水蒸气和氧气共同作用的结果。 (3)步骤Ⅲ、Ⅳ、V都需要进行的实验操作是过滤，该操作中玻璃棒的作用是引流。 (4)步骤Ⅱ过程中，氧化铜和一氧化碳在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，此实验开始时要先通一段时间CO再加热，目的是排尽空气，防止加热CO和空气的混合物引起爆炸。 (5)两个方案中，同一份废铜屑中的铜元素最终都转化成铜，因此两种方案最终得到的铜的质量相等；两种方案中，方案二优越于方案一，理由是不需要处理尾气，节约能源等。 【例题62】金属材料在生产、生活中有着广泛的应用，人类的生产和生活都离不开金属。 (1)新型材料纳米级铁粉具有广泛的用途，它比普通铁粉更易与氧气反应，其制备的主要流程如下图所示。 高温反应器中反应的化学方程式为______________________________；反应前需向反应器中通入氮气，目的是____________________。 (2)金属活动性顺序有重要的应用。铜、铝、铁为日常生活中常见的金属，某化学兴趣小组的同学在探究铝、铜、铁三种金属的有关性质时，进行了下图的实验： 在A实验中发生反应的化学方程式为______________________________；将A实验结束后①、②试管内的物质倒入烧杯中，发现烧杯中的红色固体物质明显增多，其原因是____________________，一段时间后过滤，滤液中的溶质一定有__________(填化学式)。 (3)某同学在一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，他对反应过程进行了分析，得到了以下几个图像(横坐标表示加入铁的质量)，其中错误的是__________(填字母)。 【答案】（1）FeCl2+H2=== (高温)Fe+2HCl；②排尽装置内的空气，防止加热时产生爆炸(或防止纳米铁被氧气氧化)； （2）①Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；②未反应的铁继续与硫酸铜反应，FeSO4、Al2(SO4)3；（3）D 【解析】（1）①氯化亚铁和氢气在高温的条件下生成铁和氯化氢，化学方程式为：FeCl2+H2=== (高温)Fe+2HCl； ②可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸，所以反应前需向反应器中通入氮气，目的是：排尽装置内的空气，防止加热时产生爆炸； （2）①铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu； ②铁不会与硫酸铝反应，会与硫酸铜反应置换出铜，所以将A实验结束后①、②试管内的物质倒入烧杯中，发现烧杯中的红色固体物质明显增多，其原因是：未反应的铁继续与硫酸铜反应，一段时间后过滤，滤液中的溶质一定有FeSO4、Al2（SO4）3； （3）在一定质量的AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入铁粉，铁会先与硝酸银反应，硝酸银反应结束，再与硝酸铜反应，所以A、铁先于硝酸银反应，所以铜质量不会增加，然后在与硝酸铜反应时，铜的质量逐渐增多，然后不变，故A正确； B、根据铁与硝酸银反应的化学方程式，铁置换硝酸银的过程中溶液质量逐渐减小，而溶液中硝酸铜的质量不变，因此该阶段硝酸铜的质量分数逐渐增大；等铁粉开始与硝酸铜反应时，硝酸铜不断减小至完全反应，溶液硝酸铜的质量分数开始逐渐减小直至为0，故B正确； C、铁与硝酸银、硝酸铜的反应过程中，溶液的质量都不断减小，由于银的相对原子质量比铜大，所以与硝酸银反应阶段溶液质量减小的速度比与硝酸铜反应时要更大些；两种物质完全反应后所得到的硝酸亚铁溶液质量不再改变；故C正确。 D、在未加入铁粉时，混合溶液中只含有硝酸银和硝酸铜两种溶质，而不是三种溶质，故D错误。 【例题63】小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验： 步骤1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好，药品如图所示)；待U形管内充满O2后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器， 收集20mL O2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。 步骤2：一段时间后，观察U形管内的铁丝，其现象如下表所示。 观察对象 现象 ①干燥的普通铁丝 没有明显变化 ②潮湿的普通铁丝 较多红褐色锈斑 ③潮湿的纯铁丝 没有明显变化 (1)步骤一中，检查U形管内是否已充满O2的方法是____________________。 (2)铁制品的锈蚀条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是____________________。 (3)通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是____________________。 【答案】(1)将带火星的木条放置在b导管口，若木条复燃，则证明U形管内已充满O2 (2)观察到注射器活塞向左移动(或注射器内O2体积减小) (3)水分和金属的内部结构 【解析】（1）步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是：在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气； （2）铁制品锈蚀的条件之一是需要 O2，在此实验中能支持此条件的证据是：潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；注射器中氧气减少； （3）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是：水分和金属的内部结构，因为“潮湿的纯铁丝”和“潮湿的普通铁丝”的变量是“有无碳和其他杂质” 【例题64】普通黄铜由铜和锌组成，广泛用于制造板材、管材等，也用于铸造机械零件。现有一块50.00g黄铜样品。小科利用一种30未知浓度的稀盐酸来测定样品中Cu的质量分数。有关数据如图，请分析计算 （1）黄铜中Cu的质量？ （2）样品完全反应产生H2的质量？ （3）样品恰好完全反应时，测得溶液的质量为198.25g，小科据此求稀盐酸的溶质质量分数为请分析小科的计算是否可行，并说明理由_________？ 【答案】（1）33.75g；（2）黄铜中锌的质量=50.00g-33.75g=16.25g， 设完全反应产生的H2的质量为x x=0.5g 样品完全反应产生H2的质量为0.5g； （3）不可行，没有考虑气体的质量 【详解】（1）根据铜不能与盐酸反应，由图可得黄铜中铜的质量为33.75g。 （2）解析见答案。 （3）小科的计算不可行，因为没有考虑生成气体的质量。 【例题65】某科学兴趣小组的同学要测定铜-锌合金或铜-银合金中铜的质量分数，实验室只提供了一瓶未标明溶质质量分数的稀硫酸和必要的仪器。称取某合金样品20g放入烧杯中，再将80g稀硫酸分四次加入，充分反应，测得实验数据如表所示： 测量次数 第1次 第2次 第3次 第4次 加入的稀硫酸质量/g 20 20 20 20 烧杯中剩余物的质量/g 39.92 59.84 79.80 99.80 （1）你认为能测出其中铜的质量分数的是________合金。（选填：铜-锌或铜-银） （2）第三次实验中，溶液中所含溶质是________。 （3）求能测定的合金中铜的质量分数是多少? （4）求所用稀硫酸的溶质质量分数？ 【答案】（1）铜-锌；（2）ZnSO4、H2SO4；（3）生成氢气的总质量为：20g+80g-99.80g=0.2g； 设样品中锌的质量为x 解得：x=6.5g； 所以黄铜中铜的质量分数为：； （4）由表可知，每20g稀硫酸完全反应最多生成H2质量0.08g， 设稀硫酸中溶质质量分数为y 解得：y=19.6% 故所用稀硫酸的溶质质量分数为19.6%。 【巩固提高】 一、选择题 1．为研究铁、铜、银三种金属的活动性强弱，小平做了如图实验，一段时间后观察到铁丝表面附有红色物质。为得出三种金属的活动性顺序，还需结合下列实验中的（　　） A．无明显现象 B．无明显现象 C．无明显现象 D．铁丝表面出现银白色物质 【答案】B 【分析】图中的铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁的金属活动性比铜强，还需要实验验证铜、银活动性的关系。 【详解】A、该实验中，银不与氯化铁溶液反应，证明银的活动性比铁弱，但不能验证银、铜的活动性的关系，选项错误； B、银不与硫酸铜反应，证明银的活动性比铜弱，小平的实验证明铁的金属活动性比铜强，补充该实验能够验证三种金属的活动性的关系，选项正确； C、铜和氯化铁不反应，证明铜的活动性比铁弱，但不能验证银、铜的活动性的关系，选项错误； D、铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，能够证明铁的活动性比银强，但不能验证银、铜的活动性的关系，选项错误，故选B。 2．在研究金属活动性顺序时，小柯将金属铁放在硫酸铜溶液中，观察到明显现象。为了得出铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，小柯还应再选做下列实验中的（　　） A．   B．   C．   D．   【答案】B 【详解】在研究金属活动性顺序时，小瑞将金属铁放在硫酸铜溶液中，观察到明显现象，说明了金属活动性铁＞铜。为得出铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，还需再证明锌＞铁，故小瑞还应再做B实验，铁和硫酸锌溶液不反应，说明铁的金属活动性比锌弱，即锌＞铁。 故选B。 3．小明将甲、乙、丙三种金属与两种溶液反应，并根据实验现象编制了如图的检索表，根据检索表可知甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为（　　） la能与盐酸反应……………甲 1b不能与盐酸反应…………2 2a能与硝酸银反应…………乙 2b不能与硝酸银反应………丙 A．乙>丙>甲 B．甲>乙>丙 C．丙>甲>乙 D．甲>丙>乙 【答案】B 【详解】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，甲能与盐酸反应，乙、丙不能与盐酸反应，说明甲的位置排在氢的前面，乙、丙的位置排在氢的后面，即甲＞H＞乙、丙。如果把乙、丙分别放入硝酸银溶液中，乙能与硝酸银溶液反应，丙不能，说明乙的金属活动性比银强，丙的金属活动性比银弱，即乙＞银＞丙。则三种金属的活动性顺序为：甲＞乙＞丙。 故选B。 4．向一定质量CuSO4、FeSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉，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，则滤液中的溶质一定有三种 B．若滤渣中有两种金属，则滤液中的溶质一定有两种 C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀盐酸一定有气泡产生 D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀盐酸不可能有气泡产生 【答案】C 【分析】根据锌、铁、铜活动性顺序为锌＞铁＞氢＞铜，向一定质量CuSO4、FeSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉，锌粉先与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，若锌有剩余，则锌再与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌。加入稀盐酸，锌和铁会与盐酸反应，铜不与盐酸反应。 【详解】A、由分析可得，若滤渣中只有一种金属，一定为铜，可能硫酸铜部分反应，此时滤液中的溶质有硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜；也可能硫酸铜恰好完全反应，此时滤液中的溶质为硫酸锌、硫酸亚铁，错误； B、由分析可得，若滤渣中有两种金属，则金属为铜和铁，硫酸铜反应完全，滤液中一定没有硫酸铜，硫酸亚铁可能部分反应，此时滤液中的溶质有硫酸锌、硫酸亚铁，硫酸亚铁可能恰好完全反应，此时滤液中只有硫酸锌，错误； C、由分析可得，若滤液中只有一种溶质，则一定为硫酸锌，说明硫酸铜和硫酸亚铁全部反应完全，即滤渣中一定有铜和铁，可能有锌，向滤渣中加入稀盐酸一定有气泡产生（铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气），正确； D、由分析可得，若滤液中有两种溶质，则为硫酸锌和硫酸亚铁，说明硫酸铜一定反应完全，滤渣中一定有铜，但是硫酸亚铁不一定反应完全，有可能硫酸亚铁反应了一部分，此时滤渣中有铜和铁，加入稀盐酸有气泡产生，也有可能硫酸亚铁没有反应，此时滤渣中只有铜，加入稀盐酸不会产生气泡，错误。 故选C。 5．为验证Fe、Cu的金属活动性，下列方案中不可行的是（　　） A． B．   C．   D．   【答案】C 【详解】A、铁能与硫酸反应，铜不能与硫酸，能验证金属活动性Fe＞Cu，该方案可行，不符合题意； B、铁能将铜置换出来，能验证金属活动性Fe＞Cu,故B方案可行该方案可行，不符合题意； C、铁、铜都不能与硫酸锌溶液反应，说明金属活动性顺序是Zn大于Fe、Cu，但无法比较Fe、Cu的金属活动性强弱，该方案不可行，符合题意； D、铜不能将铁置换出来，能验证金属活动性Fe＞Cu，该方案可行，不符合题意。 故选C。 6．将一定量的锌粉加入含有硝酸铜和硝酸银的废液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法错误的是（　　） A．若向滤渣中滴加稀盐酸没有气泡，则滤渣中一定有银，可能有铜 B．若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡，则滤渣中一定有锌、铜和银 C．若滤液呈蓝色，则滤液中的溶质一定有硝酸铜 D．若滤液呈无色，则滤液中的溶质有硝酸锌和硝酸银 【答案】D 【分析】锌、铜、银三种金属的活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银，将一定量的锌粉加入含有硝酸铜和硝酸银的废液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银完全反应后，剩余的锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。 【详解】A、滤渣中加入稀盐酸无气泡产生，即滤渣中不含锌，锌完全反应，将一定量的锌粉加入含有硝酸铜和硝酸银的废液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银完全反应后，剩余的锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，滤渣中一定有银，可能有铜，说法正确； B、滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，即反应后锌有剩余，硝酸铜与硝酸银完全反应，则滤渣中一定有锌、铜和银，说法正确； C、过滤后的滤液为蓝色，即滤液中含有硝酸铜，说法正确； D、过滤后的滤液为无色，即硝酸银与硝酸铜完全反应，则滤液中的溶质一定有硝酸锌，一定没有硝酸银，说法错误。 故选D。 7．将一定量的铜铝混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤。向得到的滤渣和滤液中分别加入足量的稀盐酸，均无现象。则滤渣中（　　） A．一定有银，可能有铜和铝 B．一定有银，可能有铜，一定没有铝 C．一定有银和铜，可能有铝 D．一定有银和铜，一定没有铝 【答案】B 【详解】由于金属的活动性顺序是：铝＞铜＞银，将一定量的铜铝混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，不断搅拌，铝先与硝酸银反应生成了硝酸铝和银，当铝反应完后，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，说明不含能与稀盐酸反应的金属、不含硝酸银溶液。所以滤渣中一定含有银，可能含有铜，一定没有铝。 故选B。 8．为探究金属M和铁的金属活动性强弱，提供的试剂有：相同大小的M片和铁片、H2SO4溶液、MSO4溶液、FeSO4溶液。下列说法正确的是（　　） A．利用相同大小的M片和铁片、H2SO4溶液可以探究金属活动性强弱 B．利用H2SO4溶液、MSO4溶液、FeSO4溶液可以探究金属活动性强弱 C．根据M片和铁片的硬度可以判断金属活动性强弱 D．利用M片、FeSO4溶液不可以探究金属活动性强弱 【答案】A 【详解】A、利用相同大小的M片和铁片与H2SO4溶液，根据能否发生反应以及反应的剧烈程度可以探究金属活动性强弱，故选项正确； B、利用H2SO4溶液、MSO4溶液、FeSO4溶液，无金属单质存在，所以不能通过置换反应探究金属活动性强弱，所以无法探究金属活动性强弱，故选项错误； C、硬度属于物理性质，根据M片和铁片的硬度，不可以判断化学性质的金属活动性强弱，故选项错误； D、利用M片、FeSO4溶液可以探究出金属活动性强弱，若反应则有固体置换出，M比铁强，若不反应无明显现象则M比铁弱，故选项错误； 故选A。 【点睛】本题主要考查了对金属活动性顺序的应用，根据发生的化学反应判断金属的活动性强弱是解题的关键。 9．为验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序，某科学兴趣小组设计了如图所示的四个实验，下列说法中正确的是（　　） A．通过实验①②③能验证锌的金属活动性比铁的强 B．实验③中溶液的质量变大 C．X可能为锌，Y可能为硫酸亚铁 D．只做实验③和④，一定不能验证锌、铁、铜的金属活动性顺序 【答案】C 【详解】A、通过实验①②验证锌、铜的金属活动性顺序为Zn＞（H）＞Cu，实验③验证铁、铜的金属活动性顺序为Fe＞Cu，所以通过实验①②③不能验证锌的金属活动性比铁的强，错误； B、实验③中的各物质的质量关系为： ，由此知，每56份的质量铁和160份质量的硫酸铜反应生成64份质量的铜和152份质量的硫酸亚铁，则反应后溶液的质量变小，错误； C、实验④中，要证明Zn＞Fe，则X可能为锌，Y可能为硫酸亚铁，锌置换出硫酸亚铁溶液中的铁可以说明锌比铁活泼，正确； D、实验③验证铁、铜的金属活动性顺序为Fe＞Cu，若实验④中X为锌，Y为硫酸亚铁，则证明Zn＞Fe，所以通过实验③和④，可以验证锌、铁、铜的金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，错误。 故选C。 10．将一定质量的金属铁放入AgNO3与Zn（NO3）2的混合溶液中，充分反应后，过滤，向滤液中滴入稀盐酸，有白色沉淀产生。下列对滤渣和滤液的成分判断中，正确的是（　　） A．滤渣中一定含有银和锌 B．滤渣中一定含有银、铁、锌 C．滤液中的溶质只有Fe（NO3）2 D．滤液中一定含有AgNO3、Fe（NO3）2和Zn（NO3）2 【答案】D 【详解】A、铁、银、锌三种金属的活动性由强到弱的顺序为锌、铁、银，将一定质量的金属铁放入AgNO3与Zn（NO3）2的混合溶液中，铁只能够与硝酸银反应，充分反应后，过滤，向滤液中滴入稀盐酸，有白色沉淀产生，则滤液中含有硝酸银，即硝酸银有剩余，滤渣中只含有银，选项错误； B、铁、银、锌三种金属的活动性由强到弱的顺序为锌、铁、银，将一定质量的金属铁放入AgNO3与Zn（NO3）2的混合溶液中，铁只能够与硝酸银反应，充分反应后，过滤，向滤液中滴入稀盐酸，有白色沉淀产生，则滤液中含有硝酸银，即硝酸银有剩余，滤渣中只含有银，选项错误； C、由A可知，一定有没有参加反应的硝酸锌，选项错误； D、由A可知，铁与部分硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，则滤液中的溶质有剩余的硝酸银和硝酸锌以及没有反应的硝酸锌，选项正确，故选D。 11．现有相同质量的金属锌和铁，放入足量的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．A代表铁，B代表锌 B．B代表铁，A代表锌 C．金属活动性A>B D．相对原子质量A>B 【答案】A 【详解】A、根据化学方程式Zn+ H2SO4 ＝ZnSO4 + H2↑、Fe + H2SO4 ＝ FeSO4 + H2↑ 可知，每65份质量锌能生成2份质量氢气，每56份质量铁能生成2份质量氢气，等质量的镁和铁与足量硫酸反应，铁生成的氢气质量更多，锌比铁活泼，反应速度更快，A代表铁，B代表锌，正确； B、根据选项A的分析可知，A代表铁，B代表锌，错误；、 C、根据图示可知，A与稀硫酸反应速度小于B与稀硫酸的速度，金属活动性A<B，错误； D、根据一定量金属完全反应产生氢气的质量=可知，相对原子质量A<B，错误。 故选A。 12．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，有气泡产生，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．两支试管混合后，固体总质量可能大于2M克 C．滤渣中一定有Cu和Fe，一定没有Zn D．滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2，一定没有CuCl2 【答案】B 【分析】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，有气泡产生，说明了铁有剩余。 【详解】A、根据铁不能与氯化锌反应，能与氯化铜反应，可以判断出铁、铜、锌的活动性顺序，说法正确； B、由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，铁不能置换氯化锌中的锌，所以两支试管混合后，第一支试管没反应的铁可以继续与第二支试管中的氯化铜反应，所以固体总质量一定大于2M，说法错误； C、由上述分析可知，滤渣中一定有Cu和Fe，一定没有Zn，说法正确； D、由上述分析可知，滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2，一定没有CuCl2，说法正确。 故选B。 13．取一定量的Mg放入Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中充分反应后过滤，得到固体和滤液。下列说法错误的是（　　） A．固体中只有Ag时，滤液一定呈蓝色 B．固体中有Cu和Ag时，滤液一定呈无色 C．固体中一定有Ag，滤液中可能有AgNO3 D．固体中可能有Cu，滤液中一定有Mg（NO3）2 【答案】B 【分析】镁比铜活泼，铜比银活泼。取一定量的Mg放入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，镁先与硝酸银反应生成硝酸镁和银，硝酸银完全反应后，镁再与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜，充分反应后过滤，得到固体和滤液。 【详解】A、固体中只有Ag时，镁质量不足，没有与硝酸铜反应，硝酸铜溶液呈蓝色，滤液一定呈蓝色，选项正确； B、固体中有Cu和Ag时，滤液不一定呈无色，只有镁质量充足时，硝酸铜完全反应后滤液一定呈无色，选项错误； C、固体中一定有 Ag，如果镁质量比较少时，滤液中有AgNO3 是完全有可能的，选项正确； D、镁比铜活泼，铜比银活泼。取一定量的Mg放入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，镁先与硝酸银反应生成硝酸镁和银，硝酸银完全反应后，镁再与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜，固体中可能有Cu，滤液中一定有Mg (NO3)2，选项正确，故填B。 【点睛】物质发生化学反应后生成物的成分组成要成分考虑到反应物的质量以及是否过量，不足或恰好完全反应。 14．将铁粉（on段）和稀硫酸（n点后）先后加入到一定量的硫酸铜溶液中，搅拌使之充分反应。过程中加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如图所示。下列说法正确的是（　　）   A．a、b点对应的剩余固体只有一种 B．m<6.4 C．实验过程中共产生FeSO4的质量为15.2g D．n点对应的横坐标数值为11.2 【答案】D 【详解】A、铁和稀硫酸先后加入到硫酸铜溶液中，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铜、硫酸铜不与硫酸反应，a点时铁与硫酸铜还没有反应完全，此时剩余固体中含有剩余的铁和生成的铜；由图像可知，加入硫酸时剩余固体减少，说明铁过量，铁与硫酸发生反应，b点是铁和硫酸铜反应完全，铁又和硫酸反应，此时铁还没有把硫酸反应完全，还存在铁，故b点剩余固体中含有铁和铜，所以 a、b点对应的剩余固体都是铁和铜 ，故A错误，不符合题意； B、m为5.6g铁与与硫酸铜反应生成铜的质量，由方程式可知，5.6克铁完全反应生成6.4克铜，即m=6.4g，故B错误，不符合题意； C、由图示可知，与硫酸铜反应的铁质量是5.6g，与硫酸铜反应完剩余的铁是：12g-6.4g=5.6g，所以反应前铁的总质量是5.6g+5.6g=11.2g，根据：铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，根据化学反应前后铁元素质量守恒，设生成硫酸亚铁的质量为y，则有，，解得，故实验过程中共产生FeSO4的质量30.4g ，故C错误，不符合题意； D、n点对应的横坐标数值为5.6g+（12g-6.4g)=11.2g ，故D正确，符合题意； 故选D。 15．向一定量的AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn，溶液质量与加入Zn的质量关系如下图所示，下列说法正确的是（　　） A．a点溶液中有2种阳离子 B．c点溶液中溶质为Zn（NO3）2 C．若取b～c段溶液，滴加稀盐酸，会产生白色沉淀 D．若取d点固体，有反应生成的铜与银，加入稀盐酸则无气泡产生 【答案】B 【分析】当锌和硝酸银反应，由于进入溶液的锌的质量小于析出银的质量，所以溶液质量是减小的，即ab段。当锌和硝酸铜反应时，由于进入溶液锌的质量大于析出铜的质量，所以溶液质量是增大的，即bc段。当硝酸铜完全反应后，锌不再参加反应，因此溶液的质量保持不变，即cd段。 【详解】A．a点时，锌正在和硝酸银反应，而硝酸铜还为开始反应，则此时溶液中的阳离子为Zn2+，Cu2+和没有反应完的Ag+，故A错误； B．c点时，硝酸银和硝酸铜恰好完全反应，此时的溶质只有反应产物硝酸锌，故B正确； C．b~c段，锌再和硝酸铜反应，此时溶质为硝酸锌和硝酸铜，如果滴加稀盐酸，那么不会产生沉淀，故C错误； D．d点时，加入的锌过量，此时固体为锌、铜和银，加入稀盐酸后，锌会和稀盐酸反应生成氢气，故D错误。 故选B。 16．将一定量的铜铁混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入足量稀盐酸，无现象，向滤液中加入稀盐酸，有白色沉淀。则滤渣的成分是（　　） A．银 B．银、铁 C．银、铜 D．银、铜、铁 【答案】A 【分析】本题考查两种混合金属与盐溶液的置换反应； 【详解】将一定量的铜铁混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，铜和铁都能与硝酸银溶液反应，向滤渣中加入足量稀盐酸，无现象，说明滤渣中一定没有铁，向滤液中加入稀盐酸，有白色沉淀，说明硝酸银有剩余，铜与铁都完全反应完，则滤渣中只有银。 故选A； 【点睛】仔细分析题干中的信息再结合化学反应方程式分析是解题的关键； 17．用等质量的锌、铁、镁三种金属分别与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气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．反应后一定有剩余的金属是镁和铁 B．反应后可能没有剩余的金属是锌和铁 C．从图中可看出三种金属消耗的稀盐酸质量相等 D．曲线X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况 【答案】B 【详解】A、B.根据反应的方程式可知，锌和镁生成氢气的质量相等，则消耗镁的质量小于锌，即无论锌是否有剩余，镁肯定有剩余。而根据铁生成氢气的质量无法判断它是否有剩余，则反应后可能没有剩余的是锌和铁，故B正确，而A错误。 C.根据质量守恒定律可知，生成氢气的质量与参加反应的稀盐酸的质量成正比。生成氢气的质量X=Y<Z，则消耗稀盐酸的质量：X=Y<Z，故C错误； D.根据图像可知，生成氢气的速度：X>Y>Z，即金属活动性强弱：X>Y>Z。根据金属活动性顺序表可知，X、Y、Z分别为镁、锌和铁，故D错误。 故选B。 18．某学习小组同学做完铁与稀硫酸反应实验后，将反应后的混合物M全部倒入盛有一小块铜锌合金的烧杯中，发现有大量气泡产生。待充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。他们得出的现象或结论如下：①M中一定不含铁单质；②烧杯中溶液由浅绿色变成蓝色；③滤液中一定含有ZnSO4；④滤渣中可能含有三种金属单质；⑤滤液中可能含有两种金属离子。其中正确的个数有（　　） A．4个 B．3个 C．2个 D．1个 【答案】A 【分析】将铁与稀硫酸反应后的混合物M全部倒入盛有一小块铜锌合金的烧杯中，发现有大量气泡产生。说明混合物M中稀硫酸过量，因为锌能与稀硫酸反应生成氢气而产生大量气泡，所以M中铁已经完全反应，M中含稀硫酸、硫酸亚铁，锌先与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，待稀硫酸完全反应后，锌再与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，铜与稀硫酸、硫酸亚铁不反应。 【详解】①由分析可知，M中一定不含铁单质，此说法正确； ②铜与稀硫酸和硫酸亚铁都不反应，烧杯中溶液不会由浅绿色变成蓝色，此说法错误； ③锌一定与稀硫酸反应生成了硫酸锌和氢气，故滤液中一定含有ZnSO4，此说法正确； ④铜不参与反应，滤渣中一定含铜，如果锌过量，锌与硫酸亚铁反应生成了硫酸锌和铁，滤渣中含锌、铁、铜，所以滤渣中可能含有三种金属单质，此说法正确； ⑤如果锌过量，锌将稀硫酸、硫酸亚铁完全反应，滤液中只含锌离子一种金属离子，如果锌含量不足，则溶液中含锌离子和亚铁离子两种金属离子，此说法正确。 故选A。 19．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+ 【答案】B 【分析】根据金属活动性顺序铁＞铜＞银，铁粉和硝酸银、硝酸铜混合溶液混合发生反应时，首先与硝酸银反应，待硝酸银完全反应后继续和硝酸铜进行反应。 【详解】A．滤纸上有银、铜，说明溶液中的硝酸银已全部反应，溶液中不含Ag+，故A不可能存在。 B．滤纸上有银，说明向混合溶液中加入铁粉，铁粉只和硝酸银发生了反应，而硝酸银可能完全反应也可能仍有剩余，铁粉量不足，没有和硝酸铜反应，滤液中含有Ag+、Cu2+、Fe2+，故B可能存在。 CD．滤纸上有银、铜、铁，说明加入的铁粉过量，则溶液中的硝酸银、硝酸铜全部反应，溶液中阳离子只含Fe2+，故CD不可能存在。 故选B。 20．某科学兴趣小组为验证Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验方案。其中可以达到实验目的组合是（　　） A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 【答案】A 【详解】A．①中铁能与硫酸铜溶液反应，说明铁的金属活动性比铜强，即Fe＞Cu；②中铜能与硝酸银溶液反应，说明铜的金属活动性比银强，即Cu＞Ag；该组合能得出Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag，故选项正确。 B．①中铁能与硫酸铜溶液反应，说明铁的金属活动性比铜强，即Fe＞Cu；③中铁能与稀盐酸反应，说明铁的金属活动性比氢强，即Fe＞H；该组合无法得出银、铜两种金属的活动性顺序，故选项错误。 C．②中铜能与硝酸银溶液反应，说明铜的金属活动性比银强，即Cu＞Ag；③中铁能与稀盐酸反应，说明铁的金属活动性比氢强，即Fe＞H；该组合无法得出铁、铜两种金属的活动性顺序，故选项错误。 D．②中铜能与硝酸银溶液反应，说明铜的金属活动性比银强，即Cu＞Ag；④中银不能与稀盐酸反应，说明银的金属活动性比氢弱，即H＞银；该组合无法得出铁、铜两种金属的活动性顺序，故选项错误。 故选A。 21．等质量的镁、铝、铁、锌与足量稀硫酸反应，它们放出 H2 的质量和反应时间的关系如下图，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】等质量的镁、铝、铁、锌与足量稀硫酸反应，产生氢气的质量= ，参加反金属的质量相等，则产生氢气的质量由少到多的排列顺序为:锌、铁、镁、铝。金属的活动性越强，反应速率越快，至完全反应所需时间越短，四种金属活动性由强到弱的顺序是镁、铝、锌、铁，至完全反应所需时间的多少是镁、铝、锌、铁。 故选D。 22．将质量相等的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入溶质质量分数相同的稀硫酸中，反应完成后，金属均无剩余，则下图中正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】将质量相等的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入溶质质量分数相同的稀硫酸中，金属均完全反应。Mg、Fe、Zn三种金属和稀硫酸反应生成物的盐溶液中，金属都为正2价，则金属相对原子质量越小，产生的氢气越多，故产生氢气由多到少为：Mg＞Fe＞Zn，而且它们的金属活动性顺序为Mg＞Zn＞Fe，故A符合题意。 故选A。 23．向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。关于该滤渣和滤液说法正确的是（　　） A．向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生 B．滤液中一定有Cu(NO3)2和Zn(NO3)2 C．滤渣中一定有Ag，可能有Cu和Zn D．滤液中一定无AgNO3，可能有Zn(NO3)2 【答案】B 【详解】AC、锌粉先和硝酸银反应，生成硝酸锌和银单质，再和硝酸铜反应，生成硝酸锌和铜单质。充分反应后，得到蓝色溶液，说明溶液中还存在硝酸铜，那么加入的锌肯定完全反应，即滤渣中肯定存在银，可能存在铜，故C错误；由于滤渣中肯定没有锌单质，一定含有银单质，可能含有铜单质，因此加入稀盐酸后，肯定没有气泡产生，故A错误。 BD、反应后的溶液呈蓝色，则滤液肯定含有硝酸铜。无论锌是否和硝酸铜开始反应，但是锌肯定和硝酸银开始反应，则滤液中肯定存在反应产物硝酸锌。如果硝酸银全部反应，那么溶液中没有硝酸银；否则，滤液中存在硝酸银，故B正确，D错误。 故选B。 24．现有X、Y、Z三种金属，如果把X、Y和Z分别放入稀硫酸中，X和Z溶解并产生气体，Y无变化；如果把X放入Z的盐溶液中，过一会儿，在X的表面有Z析出。根据以上实验事实，判断X、Y和Z的金属活动性顺序（　　） A．X>Y>Z B．Y>Z>X C．X>Z>Y D．Z>X>Y 【答案】C 【详解】把X、Y和Z分别放入稀硫酸中，X和Z溶解并产生气体，Y无变化，说明X和Z的金属活动性比Y强；把X放入Z的盐溶液中，过一会儿，在X的表面有Z析出，说明X比Z的金属活动性强，故X，Y和Z的金属活动性顺序为X＞Z＞Y。 故选C。 25．向AgNO3、Zn（NO3）2的混合溶液中加入一定量铁粉，充分反应后，过滤，向滤液中滴入NaCl溶液，有白色沉淀产生。则下列对滤渣成分的判断中，正确的是（　　） A．一定有Fe和Ag B．一定有Zn和Ag C．只有Ag D．只有Fe 【答案】C 【详解】向AgNO3、Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量铁粉，铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，在金属活动性顺序里，锌位于铁之前，铁与硝酸锌不反应，向滤液中滴入NaCl溶液，有白色沉淀产生说明溶液中还有硝酸银溶液，因此可以确定加入的铁粉不够，故滤渣只有银。 故选C。 26．一定质量的Zn加入含有Fe(NO3)2和AgNO3两种物质的混合溶液中，充分反应后过滤液仍为浅绿色，下列叙述正确的是（　　） ①滤液中一定有Zn2+、Fe2+②滤液中可能有Ag+③滤渣中一定有Ag，可能有Fe A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 【答案】D 【详解】由金属活动性顺序可知，排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，将一定质量的Zn加入Fe（NO3）2、AgNO3两种物质的混合溶液中，锌会先与硝酸银反应，然后再与硝酸亚铁反应，充分反应后过滤，滤液仍为浅绿色，所以溶液中的硝酸亚铁可能被置换部分，也可能没有被置换，所以： ①滤液中一定有Zn2+、Fe2+，说法正确； ②滤液中可能有Ag+，说法正确； ③滤渣中一定有Ag，可能有Fe，说法正确。 故选D。 【点睛】一定质量的金属和两种盐的混合溶液反应，要根据金属活动性顺序注意反应的先后顺序，根据反应的现象判断反应的程度，然后才能确定滤液和滤渣的成分。 27．在AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一些铁粉，待反应完成后再过滤，下列情况中可能存在的是（　　） A．滤渣中有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Fe2+ B．滤渣中有Ag、Cu，滤液中有Ag+、Fe2+ C．滤渣中有Ag、Cu、Fe，滤液中有Cu2+、Fe2+ D．滤渣中有Ag、Cu、Fe，滤液中有Ag+、Cu2+ 【答案】A 【分析】在金属活动性顺序中，铁＞铜＞银，铁能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，故滤液一定含有Fe2+，故滤纸上一定含有银。 【详解】A.若加入的铁粉量少，只能与部分硝酸银反应，此时滤渣中有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Fe2+，故A可能存在。 B.若滤渣中有Ag、Cu，则说明硝酸银已经被完全反应，则滤液中没有Ag+，故B不可能存在。 CD.滤渣中有Ag、Cu、Fe，则说明加入的铁粉过量，则滤液中只有Fe2+，故C、D不可能存在。 故选A。 28．某金属加工厂生产过程中的废液含有少量的硝酸银和硝酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤液中加入少量的稀盐酸，无沉淀产生，则下列有关说法中正确的是（　　） A．滤出的固体中一定含有银和铜 B．滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含有铁 C．滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银 D．滤液中一定含有硝酸亚铁，可能含有硝酸银和硝酸铜 【答案】C 【分析】铁比铜活泼，铜比银活泼，向废液中加入一定量的铁粉，铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，后和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜；向滤液中加入少量的稀盐酸，无沉淀产生，说明滤液中不含有硝酸银。 【详解】A、滤出的固体中一定含有反应生成的银，不一定含有铜，该选项说法不正确。 B、滤出的固体中一定含有银，可能含有铜、铁，该选项说法不正确。 C、滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银，该选项说法正确。 D、滤液中一定含有硝酸亚铁，不含有硝酸银，可能含有硝酸铜，该选项说法不正确。 故选C 29．将一定量的锌粉加入硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸镁的混合溶液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则下列叙述正确的是（    ） ①滤渣中一定含有锌  ②滤渣中一定含有铜、铁，可能有锌  ③向滤渣中加入稀盐酸，溶液最终可能显无色  ④滤液中的溶质一定含有硫酸锌和硫酸镁  ⑤滤液的颜色不可能为浅绿色  ⑥若将滤渣洗涤干燥后称量，其质量可能大于放入前的锌粉的质量。 A．②④ B．①④⑤⑥ C．②③④ D．②③④⑤ 【答案】C 【详解】向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，说明一定有铁，如果加入的锌是过量的，还可能为铁、锌混合物。根据锌会置换出硫酸铜中的铜、硫酸亚铁中的亚铁离子，不会置换出硫酸镁中的镁，所以 ①滤渣中一定含有铁，可能含有锌，错误； ②滤渣中一定含有铜、铁，可能有锌，正确； ③如果滤渣中有铁和锌，加入稀盐酸先和锌反应，溶液可能无色，正确； ④溶液中一定含有生成的硫酸锌和不能反应的硫酸镁，正确； ⑤若滤渣中只有铁或者滤渣为铁和锌时，加入盐酸过量，盐酸和铁反应生成氯化亚铁，溶液为浅绿色，错误； ⑥根据化学方程式Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4，Zn+FeSO4═Fe+ZnSO4可知：若将滤渣洗涤干燥后称量，其质量小于放入前的锌粉的质量，错误。 故选C。 30．钯、镍、铜在电子工业中有广泛应用。小明想比较这三种金属的活动性强弱，做了如图所示实验，只有实验④有明显的现象。则这三种金属的活动性顺序排序正确的是（    ） A．铜>镍>钯 B．铜>钯>镍 C．镍>钯>铜 D．镍>铜>钯 【答案】D 【分析】根据金属的活动性顺序的应用分析判断，只有排在氢前面的金属才能与酸发生置换反应，生成盐和氢气；只有排在前面的金属才能把后面的金属从它的盐溶液中置换出来。 【详解】①中无现象，说明了金属的活动性是铜＜氢； ②中无现象，说明了金属的活动性是钯＜氢； ③中无现象，说明了金属的活动性是铜＞钯； ④有明显的现象，说明了金属的活动性是镍＞氢； 由以上可知，金属的活动性顺序是：镍＞铜＞钯。 故选D。 31．通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、铁球能和稀硫酸反应有气泡产生，银球和铜球不与稀硫酸反应，无法比较三种金属的活动性强弱，故A错误。 B、铜球和银球都不与硫酸亚铁反应，无法比较三种金属的活动性强弱，故B错误。 C、铜球、银球、铁球都不与硫酸亚铁反应，无法比较三种金属的活动性强弱，故C错误。 D、铁球能置换硫酸铜溶液中的铜，铁球表面有红色的铜析出，说明铁的活动性大于铜，银球不能置换硫酸铜溶液的铜，说明银的活动性小于铜，可以比较三种金属的活动性强弱，故D正确。 故选D。 32．某同学探究、、三种金属的活动性顺序；做了以下实验：（1）取样，分别加入溶液中，发现、表面出现红色物质而却没有；（2）取、大小相等的颗粒，分别加入溶质质量分数相等的稀中，发现表面产生气泡的速度明显比快。则、、的金属活动性由强到弱依次是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据三种金属与硫酸铜反应的实验现象X、Z表面出现红色物质而Y却没有，可判断X、Z活动性大于铜，而Y的活动性小于铜；根据相同的X、Z与相同的稀硫酸反应的现象X表面产生气泡的速度明显比Z快，可判断X的活动性比Z强；综合以上判断，可得出X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱顺序为X＞Z＞Y。 故选A。 33．某金属加工厂生产过程中的废液含有少量、，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的锌粉，反应停止后过滤，向滤出的固体中加入少量的稀盐酸，无气体产生。则下列有关说法中，正确的是（　　） A．滤出的固体中一定含有、，一定不含 B．滤出的固体中一定含有，可能含有和 C．滤液中一定含有，一定没有和 D．滤液中一定含有，可能有和 【答案】D 【分析】在金属活动性顺序中，锌排在铜和银的前边，可以和硝酸银及硝酸铜溶液反应，生成银和铜以及硝酸锌，向滤出的固体中加入少量稀盐酸，无气体产生，说明剩余的固体中无锌。 【详解】A、向滤出的固体中加入少量稀盐酸，无气体产生，说明固体中一定不含锌，锌在与硝酸银和硝酸铜反应时，首先和硝酸银反应，所以一定含有银，可能含有铜，故错误； B、向滤出的固体中加入少量稀盐酸，无气体产生，说明固体中一定不含锌，锌在与硝酸银和硝酸铜反应时，首先和硝酸银反应，所以一定含有银，可能含有铜，故错误； C、锌在与硝酸银和硝酸铜反应时，都生成硝酸锌，所以滤液中一定含有硝酸锌，由于锌的量不固定，所以滤液中是否含硝酸银和硝酸铜不能确定，故错误； D、锌在与硝酸银和硝酸铜反应时，都生成硝酸锌，所以滤液中一定含有硝酸锌，由于锌的量不固定，所以滤液中是否含硝酸银和硝酸铜不能确定，故正确。 故选D。 34．向AgNO3和 Cu（NO3）2混合溶液中加入一定量的Zn、Fe和Cu的混合粉末，充分反应后过滤，洗涤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的有 ①滤渣中一定有Ag，滤液中可能有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3； ②当滤液为蓝色时，滤渣中一定有Cu、Ag，一定没有Zn、Fe； ③向滤渣中加入盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定有Fe、Cu、Ag，可能有Zn； ④向滤液中加入KCl溶液，无明显现象，则滤液中一定有Zn（NO3）2，可能有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2，滤渣中可能有Zn、Fe、Cu。 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 【答案】C 【详解】①滤渣中一定有锌和硝酸银反应生成的Ag，当混合溶液中AgNO3的量足够多时，滤液中可能有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3，故正确； ②当滤液为蓝色时，滤渣中一定有Ag，不一定有Cu，这是因为滤液为蓝色时，溶液中可能含有Ag＋，若Ag＋过量，则滤渣中不含Cu，故错误； ③向滤渣中加入盐酸，有气泡产生，由于几种金属的活动性顺序为Zn＞Fe＞（H）＞Cu＞Ag，则滤渣中一定有Fe、Cu、Ag，若Zn过量，则滤渣中可能有Zn，故正确； ④向滤液中加入KCl溶液，无明显现象，说明滤液中一定没有AgNO3，一定有Zn（NO3）2，可能有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2，由于K的金属活动性比Zn强，所以滤渣中可能有Zn、Fe、Cu，故正确。 故选C。 35．把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入同体积、同浓度的足量稀盐酸中，再把X加入溶液中，M加入溶液中，反应关系如图所示。据此判断四种金属的活动性顺序为（　　） A．Z>X>M>Y B． X >Z>M>Y C．X>Z>Y>M D．Y>M>Z>X 【答案】B 【详解】由反应关系图1可知：X、Y、Z、M四种金属，分别投入稀盐酸中时，只有X、Z有反应；说明X、Z的活泼性大于Y、M；又因为金属活动性越强的金属，与酸反应时速度越快，根据图象可以看出X与酸反应时快，所以可判断X的活动性大于Z，故选项A、D错误；从把X加入Z（NO3）2溶液中，M加入YNO3溶液中，反应的关系图可以看出X能把Z置换出来，M能把Y置换出来，根据”在金属活动性顺序中，活动性较强的金属一般可以将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来”可以得出X的活动性大于Z的活动性，M的活动性大于Y的活动性，故选项B正确。故选B。 36．某化学兴趣小组为验证、、三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验操作。其中可以达到实验目的的组合是（    ） A．①②或②③或②④⑤ B．①②或②③或③④⑤ C．①③或②③或①④⑤ D．②④或①③或②④⑤ 【答案】A 【详解】A、①中铁能够与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，表明铁的活动性比铜强，②中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，表明铜的活动性比银强，①②能够表明三种金属的活动性的顺组为：铁>铜>银；②中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，表明铜的活动性比银强，③中铜不能与硫酸亚铁反应，表明铁的活动性比铜强，②③能够表明三种金属的活动性的顺组为：铁>铜>银；②中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，表明铜的活动性比银强，④中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，表明铁位于金属活动性中氢的前面，⑤中铜与稀盐酸不反应，表明铜位于金属活动性顺序表中氢的后面，即②④⑤能够表明三种金属的活动性的顺组为：铁>铜>银，选项正确； B、①中铁能够与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，表明铁的活动性比铜强，②中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，表明铜的活动性比银强，①②能够表明三种金属的活动性的顺组为：铁>铜>银；②中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，表明铜的活动性比银强，③中铜不能与硫酸亚铁反应，表明铁的活动性比铜强，②③能够表明三种金属的活动性的顺组为：铁>铜>银；③中铜不能与硫酸亚铁反应，表明铁的活动性比铜强，④中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，表明铁位于金属活动性中氢的前面，⑤中铜与稀盐酸不反应，表明铜位于金属活动性顺序表中氢的后面，③④⑤只能说明铁的活动性比铜强，但不能验证银的活动性与铁、铜活动性的关系，选项错误； C、①中铁能够与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，表明铁的活动性比铜强，③中铜不能与硫酸亚铁反应，表明铁的活动性比铜强，但不能验证银的活动性与铁、铜活动性的关系；②中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，表明铜的活动性比银强，③中铜不能与硫酸亚铁反应，表明铁的活动性比铜强，②③能够表明三种金属的活动性的顺组为：铁>铜>银；①中铁能够与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，表明铁的活动性比铜强，④中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，表明铁位于金属活动性中氢的前面，⑤中铜与稀盐酸不反应，表明铜位于金属活动性顺序表中氢的后面，但不能验证银的活动性与铁、铜活动性的关系，选项错误； D、②中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，表明铜的活动性比银强，④中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，表明铁位于金属活动性中氢的前面，但不能验证铁与铜的活动性的关系；①中铁能够与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，表明铁的活动性比铜强，③中铜不能与硫酸亚铁反应，表明铁的活动性比铜强，但不能验证银的活动性与铁、铜活动性的关系，选项错误。 故选A。 37．在、和混合溶液中，加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，在滤渣中加入稀盐酸，有气体产生。则下列结论正确的是（    ） A．滤液中一定有和，滤渣中一定有Ag、Cu、Fe和Zn B．滤液中一定有和，滤渣中一定有Ag、Cu、Fe和Zn C．滤液中一定有和，滤渣中一定有Ag、Cu和Fe，一定无Zn D．滤液中一定有和，滤渣中一定有Ag、Cu和Fe，一定无Zn 【答案】D 【分析】在金属活动顺序表中，铁位于锌的后边，位于铜和银的前边，所以铁能和硝酸银，硝酸铜发生反应，置换出银和铜来，但是它不可以置换硝酸锌中的锌。在 AgNO3 、 Cu(NO3)2 和 Zn(NO3)2 混合溶液中，加入一定量的铁粉充分反应后过滤，在滤渣中加入稀盐酸，有气体产生，说明滤渣中含有过量的铁，铁粉过量，所以硝酸银中的银和硝酸铜中的铜全部都被置换出来，而铁会生成硝酸亚铁进入到溶液中（铁发生置换反应只能生成亚铁盐），硝酸锌不参加反应还在溶液中。所以过滤之后的滤液当中一定有硝酸亚铁和硝酸锌，滤渣中一定有银、铜和铁，一定没有锌。 【详解】A. 根据以上分析可得，滤液中一定有硝酸亚铁而不是硝酸铁，并且铁不能把锌置换出来，滤渣中不可能有锌。故A不符合题意； B. 根据以上分析可得，铁不能把锌置换出来，滤渣中不可能有锌。故B不符合题意； C. 根据以上分析可得，滤液中一定有硝酸亚铁而不是硝酸铁，故C不符合题意； D. 根据以上分析可得，过滤之后的滤液当中一定有硝酸亚铁和硝酸锌，滤渣中一定有银、铜和铁，一定没有锌。 故选：D。 【点睛】 38．建立模型是科学学习中常用的方法。向等质量的锌粉和铁粉中，分别加入相同质量分数的稀硫酸。下列模型能正确反映实验中产生氢气质量与加入硫酸质量之间关系的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，根据反应的化学方程式，每56份质量的铁会生成2份质量的氢气。锌和稀硫酸反应，生成硫酸锌和氢气，每65份质量的锌会生成2份质量的氢气，向等质量的锌粉和铁粉中分别逐渐加入足量且相同质量分数的稀硫酸，最后铁粉生成氢气的量会更多。因为产生的氢气中的氢元素全部来自于酸，所以当金属过量，硫酸的量不足时，生成氢气的量是相等的，两条曲线重合。 故选A。 39．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（已知甲、乙丙在生成物中化合价均为+2价）。则以下说法中不正确的是（　　） A．生成氢气的质量：甲>乙>丙 B．相对原子质量：乙>丙>甲 C．金属活动性：乙>甲>丙 D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙 【答案】B 【详解】A、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，在三种金属完全反应后，放出H2的质量是甲＞乙＞丙，故说法正确； B、三种金属的化合价、金属的质量都相等，完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，即产生氢气多的相对原子质量小；根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，在三种金属完全反应后，放出H2的质量是甲＞乙＞丙，因此可判断相对原子质量是丙＞乙＞甲，故说法不正确； C、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，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，故说法正确， D、金属与酸的反应生成氢气时，氢气中氢元素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，故说法正确。 故选B。 40．非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换反应规律，即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶液中置换出来，如在溶液中可发生下列反应：；；由此可判断非金属活动性强弱顺序正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换反应规律，即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶液中置换出来，由反应C12+2NaBr=2NaCl+Br2可得非金属性C12＞Br2，同理Br2+2KI=2KBr+I2，可得Br2＞I2，I2+Na2S=2NaI+S↓，可得I2＞S，所以几种物质的活动性由强到弱的顺序是C12＞Br2＞I2＞S，故选B。 41．将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀盐酸中，反应完成后，生成氢气的质量关系不可能的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、当酸足量，镁、铁、锌三种金属被完全反应，那么等质量的镁、铁、锌，相对原子质量越小，产生氢气越多，故A正确。 B、等质量的镁和锌分别和酸完全反应时，镁生成的氢气比锌多，选项B中镁和锌产生的氢气一样多，则镁一定剩余，那么和镁反应的酸肯定被完全反应，三种金属加入的酸是一样的，那么铁就算把酸完全反应也绝不可能产生的氢气比锌还要多，故B错误。 C、当铁恰好和硫酸反应时，镁过量，锌不足，镁、铁和稀硫酸反应生成的氢气质量相等，锌和稀硫酸反应生成的氢气质量小于镁、铁和稀硫酸反应生成的氢气质量，故C正确。 D、当金属过量，等质量、等质量分数的盐酸被完全反应，生成氢气质量相等，故D正确。 故选B。 42．等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应，下列图象能正确表示产生氢气的质量与反应时间关系的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应，由于金属过量而置换出硫酸中全部的氢，因此充分反应后放出氢气的质量相等；根据金属活动性强弱关系镁＞锌＞铁，可判断镁与稀硫酸反应最剧烈，铁与稀硫酸反应最慢，即金属与镁的反应时间最短最先完成、其次是锌，最后完成的反应消耗时间最长的为铁。故选D。 43．有X、Y、Z三种金属，它们在溶液中能发生如下反应：X＋YCl2→XCl2＋Y  ， Z＋XCl2→ZCl2＋X ， X＋HCl→XCl2＋H2↑。已知Y与稀盐酸不能反应，则金属的活动性由强到弱的顺序为（  ） A．X、Y、（H）、Z B．Z、Y、（H）、X C．Y、（H）、X、Z D．Z、X、（H）、Y 【答案】D 【详解】试题分析：只有排在H前面的金属，才能置换出稀盐酸中的H；只有排在前面的金属，才能把后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。已知Y与稀盐酸不能反应，所以活动性H＞Y；因为X＋YCl2→XCl2＋Y，所以活动性X＞Y;因为Z＋XCl2→ZCl2＋X，所以活动性Z＞X；因为X＋HCl→XCl2＋H2↑，所以活动性X＞H 考点：根据反应现象对金属活动性顺序进行判断 二、简答题 44．向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，发现质量仍为a克。 （1）请写出其中一个化学反应方程式 。 （2）反应后的滤液中一定含有的溶质是 。 （3）往反应后的滤液中加稀盐酸，无气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是 。 【答案】 Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu或Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu 硝酸镁、硝酸锌和硝酸亚铁 铜 【详解】（1）镁、铜、锌、铁四种金属的活动性由强到弱的顺序为镁、锌、铁、铜，向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，硝酸镁不参加反应，锌先与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，反应的化学方程式为：Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu，锌完全反应后，剩余的硝酸铜再与铁反应生成硝酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu，故填Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu或Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu。 （2）锌先与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，反应的化学方程式为：Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu，反应中锌与生成的铜的质量比为65：64，反应后固体的质量减少，硝酸铜与铁反应生成硝酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu，反应中铁与铜的质量比为56：64，则反应后固体的质量增加，向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，反应后固体的质量仍为a克，则锌完全反应，铁全部或部分反应，所以反应后的滤液中一定含有的溶质是硝酸镁、硝酸锌和硝酸亚铁，故填硝酸镁、硝酸锌和硝酸亚铁。 （3）锌、铁都位于金属活动性顺序表中氢的前面，都能够与USANA反应生成氢气产生气泡，往反应后的滤液中加稀盐酸，无气泡产生，即锌、铁完全反应，则滤渣中一定含有的物质是铜，故填铜。 三、填空题 45．金属在日常生活中有着广泛的用途，常见金属的活动性顺序如图1．请回答下面问题 （1）金属活动性顺序表中的X是 （填写相应的元素符号）元素。 （2）若向CuSO4，溶液中加入过量的Fe片，充分反应，如图2表示该反应前后溶液中存在的主要离子，请写出该图形代表的离子（填离子符号）O： 。 （3）向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉，溶液质量随反应时间的变化情况如图3所示，图中B点溶液中含有的溶质有 （填化学式）。 【答案】 Hg Fe2+ Zn(NO3)2、Cu(NO3)2 【详解】（1）金属活动性顺序表中，铜银之间的金属是汞，即X为汞，其元素符号为Hg，故填Hg。 （2）硫酸铜与铁反应生成硫酸亚铁和铜，反应前溶液中的离子是铜离子和硫酸根离子，反应后溶液中的离子是亚铁离子和硫酸根离子，由图可知，离子O是反应后出现的新离子，则该离子是亚铁离子，其符号为Fe2+，故填Fe2+。 （3）锌、银、铜三种金属的活动性顺序为：锌>铜>银，向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银完全反应后，锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，由图可知，B点处硝酸银恰好完全反应，硝酸铜尚未参加反应，则溶液中的溶质是锌与硝酸银反应生成的硝酸锌和未反应的硝酸铜，其化学式分别为Zn(NO3)2、Cu(NO3)2，故填Zn(NO3)2、Cu(NO3)2。 46．镍（Ni）是一中常见金属，在生产生活中发挥着重要的作用。 （1）用于制造合金。具有“记忆”本领的钛镍合金属于 （选填“纯净物”或“混合物”）； （2）用于电镀工业。铁表面镀镍不易锈蚀，原因是隔绝了铁与 接触； （3）已知镍的金属活动性位于镁和铜之间，下列四种方案，能验证镁、镍、铜三种金属的活动性顺序方案有 （填写字母）。 A．   B．    C．    D． 【答案】 混合物 水和空气（或水和氧气） BC 【详解】（1）钛镍合金是由钛和镍两种单质组成的，属于混合物； （2）铁表面镀镍不易锈蚀，隔绝了水和空气（或水和氧气）； （3）A、镍、镁均能与硫酸铜溶液反应，说明了活动性镍＞铜，镁＞铜，但无法确定镁和镍的活动性强弱，故该方案不合理； B、镍与硫酸镁不反应，说明了活动性镁＞镍，镍能与硫酸铜溶液反应，说明了活动性镍＞铜，由此可得出三种金属活动性镁＞镍＞铜，故该方案合理； C、镁与硫酸镍溶液反应，说明了活动性镁＞镍，镍能与硫酸铜溶液反应，说明了活动性镍＞铜，由此可得出三种金属活动性镁＞镍＞铜，故该方案合理； D、镍、铜都不能与硫酸镁溶液反应，说明了活动性镁＞镍，镁＞铜，但无法确定铜和镍的活动性强弱，故该方案不合理； 故选BC。 47．实验室的某一废液中含有CuCl2、FeC12和AlCl3三种溶质。小科设计了如下流程来回收AlCl3和有关金属。根据以下实验过程和现象回答问题： （1）金属X为 （填化学式），操作①需要的玻璃仪器有 （写出两种）。 （2）固体B中含金属 （填化学式），操作②为 。 【答案】 Al 烧杯、漏斗或烧杯、玻璃棒或玻璃棒、漏斗 Al、Fe、Cu 用磁铁吸引 【分析】某一废液中含有CuCl2、FeC12和AlCl3三种溶质，要回收AlCl3和有关金属，则是要回收AlCl3和Fe、Cu。 【详解】（1）根据以上分析可知，金属X为Al，通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离，操作①是过滤，过滤操作中需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。 （2）因为加入过量的金属Al，所以固体B中含置换出的金属Fe、Cu以及过量的Al，操作②为用磁铁吸引。 48．在Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，加入一定量的锌粉，使之充分反应后，有下列情况，     （1）若反应后锌粉有剩余，则溶液中含有的溶质是 。     （2）若反应后，将溶液过滤，所得固体物质中加入盐酸没有气体产生，则固体混合物中一定有 ， 可能有 。 （3）若反应后将析出的金属过滤出，向滤液中加入氯化钠溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，则此时溶液中含有的金属离子是 。 【答案】 硝酸锌/ Zn（NO3）2 Ag/银 Cu/铜 银离子、铜离子、锌离子 【详解】（1）若反应后锌有剩余，则说明硝酸银和硝酸铜已经完全反应，则溶质就是反应产物硝酸锌。 （2）若反应后，将溶液过滤，所得固体物质中加入盐酸没有气体产生，即固体中没有剩余的锌，那么锌肯定已经与硝酸银反应，则固体中肯定存在反应产物Ag。如果锌的质量足够，那么可能与硝酸铜反应，从而置换出铜，即可能有Cu。 （3）若反应后将析出的金属过滤出，向滤液中加入氯化钠溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，则白色沉淀为氯化银，即溶液中肯定存在剩余的硝酸银，则此时的溶质为反应产物硝酸锌、剩余的硝酸银和没有反应的硝酸铜，则此时溶液中金属离子为：银离子、铜离子和锌离子。 49．请按要求完成下列金属性质的实验：     （1）在一定量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量铁粉充分反应后，溶液中溶质成分不可能是 A．Fe（NO3）2、AgNO3、Cu（NO3）2  B．Cu（NO3）2、Fe（NO3）2  C．AgNO3、Fe（NO3）2 D．Fe（NO3）2 （2）研究一：金属与酸反应过程中的能量变化：打磨后的镁条与稀盐酸反应，试管外壁发烫，说明该反应 （填“吸热”或“放热”）。 研究二：金属与盐溶液反应过程中的相关变化。 （3）某同学用硫酸铜溶液把“铁勺”变“铜勺”，其反应的化学方程式为 【答案】 C 放热 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 【详解】（1）铁粉先和硝酸银反应，生成硝酸亚铁和银单质，再和硝酸铜反应，生成硝酸亚铁和铜单质。 A、如果铁粉质量很小，那么只和部分硝酸银反应，那么溶质为反应产物硝酸亚铁、未反应的硝酸银和硝酸铜，故A不合题意； B、如果铁的质量不够多，那么只和硝酸银完全反应或者只和部分硝酸铜反应，那么溶质为反应产生硝酸亚铁和剩余的硝酸铜，故B不合题意； C、如果溶液中存在硝酸银，那么硝酸铜还没有开始反应，因此只要有硝酸银存在，那么硝酸铜肯定同时存在，故C符合题意； D、如果硝酸铜完全反应，那么溶质只有反应产物硝酸亚铁，故D不合题意。 故选C。 （2）金属与酸反应过程中的能量变化：打磨后的镁条与稀盐酸反应，试管外壁发烫，说明该反应放热。 （3）铁和硫酸铜反应，生成硫酸亚铁和铜单质，反应的方程式为：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。 50．有X、Y两种金属，把足量Y投入的无色溶液中，Y表面有X析出，得到溶液的质量比溶液的质量小。 （1）下列判断正确的是 。 A．相对原子质量Y>X B．中X的化合价为+2 C．金属活动性顺序Y>X D．X、Y可能依次是Fe、Mg （2）等质量的X，Y两种金属（活动性强于氢），分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应，生成氢气质量和反应时间的关系正确的是 。 A．B．C．D． 【答案】 BCD A 【详解】（1）A．把足量Y投入的无色溶液中，Y表面有X析出，得到溶液的质量比溶液的质量小，则表示生成单质X质量大于参加反应Y的质量，所以相对原子质量X > Y，故A错误。 B．中硝酸根离子化合价为-1价，根据化合物化合价总体为零，可知X的化合价为+2，故B正确。 C．根据Y可以置换出X，则表示金属活动性顺序Y>X，故C正确。 D．金属活动性顺序Y>X，相对原子质量X > Y，故X、Y可能依次是Fe、Mg，故D正确。 故选BCD。 （2）等质量的X，Y两种金属分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应，金属活动性顺序Y>X，则Y产生氢气速度快，故CD错误。 酸过量，则等质量的X、Y金属完全反应，X、Y在反应中都生成+2价的化合物，所以相对原子质量越小的生成氢气越多，则Y生成氢气比X生成氢气多，故选A。 51．某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验： （1）A试管中实验现象是 。 （2）只通过A和B实验尚不能证明锌、铜、银三种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明。补充实验所用试剂合理的是 。 A． Cu、Ag、稀盐酸               B． Cu、AgNO3溶液 （3）实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想，这四种猜想中明显不合理的是 。（填编号） A． Zn、Cu、Ag           B． Zn、Cu          C． Cu、Ag D． Zn、Ag 【答案】 锌片的表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为无色 B BD 【详解】（1）A试管中锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜，所以实验现象是：锌片的表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为无色； （2）通过A和B实验可证明金属活动性：锌＞铜，锌＞银，还需要补充实验证明：铜＞银； A．Cu、Ag都不与稀盐酸反应，无法比较铜、银的活动性强弱，故A不符合题意； B．Cu能与AgNO3溶液反应，说明了铜的活动性大于银，故B符合题意； （3）A．当Zn过量时，固体中含有Zn、Cu、Ag，故A合理； B．由于银的活动性最弱，最先置换出来，固体中一定有银，故B不合理； C．当锌不足或恰好反应时，固体中含有Cu、Ag；故C合理； D．固体中有锌，则说明锌过量，则铜和银都被置换出来了，故D不合理。 故选BD。 52．把相同体积、相同质量分数的稀盐酸，分别滴加到等质量、颗粒大小相同的X、Y、Z三种活泼金属中，生成H2的质量与反应时间的关系如图所示，这三种金属的活动性顺序为 ；假如X、Y、Z都是+2价金属，则相对原子质量由大到小的顺序为 。 【答案】 Y＞X＞Z Z＞Y＞X 【详解】金属越活泼，反应的速率越快，在坐标中斜线越陡，根据坐标可以看出，最陡的是Y，最平缓的是Z，所以其活动性为Y＞X＞Z； 等质量不同的金属与足量的酸反应，产生氢气质量与成正比，X、Y、Z都是+2价金属，Z反应生成的氢气质量最少，则Z的相对原子质量最大，X生成的氢气质量最大，则X的相对原子质量最小，故其相对原子质量关系为Z＞Y＞X。 53．把铁片和铜片同时放入盛有硝酸银溶液的试管中，充分反应后过滤，在滤纸上留下少量金属，并得到滤液．在滤液里滴加盐酸：若有白色沉淀产生，滤液中一定含有的金属离子是 ．若无白色沉淀产生，则滤纸上一定含有的金属是 ，滤液中一定含有的金属离子是 【答案】 Fe2+、Cu2+、Ag+ Ag Fe2+ 【分析】铁比铜活泼，铜比银活泼，把铁片和铜片同时放入盛有硝酸银溶液的试管中时，铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，当铁完全反应后，如果硝酸银过量，铜再和硝酸银反应生成硝酸铜和银；稀盐酸和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银和盐酸。 【详解】若有白色沉淀产生，说明硝酸银过量，则滤纸上一定含有的金属是Ag，滤液中一定含有的金属离子是反应生成的硝酸亚铁中的亚铁离子、反应生成的硝酸铜中的铜离子和过量的硝酸银中的银离子，亚铁离子、铜离子和银离子可以表示为Fe2+、Cu2+、Ag+； 若无白色沉淀产生，说明硝酸银可能和铁、铜恰好完全反应，或硝酸银不足，无论硝酸银恰好和铁、铜完全反应，还是不足，滤纸上一定含有的金属是Ag，如果硝酸银恰好和铁、铜完全反应，滤纸上只含有Ag，如果硝酸银不足以和铜反应，滤纸上含有Ag、Cu，如果硝酸银不足以和铁完全反应，滤纸上含有Ag、Fe、Cu，因此可能含有的金属是Fe、Cu； 无论硝酸银恰好和铁、铜完全反应，还是不足，滤液中一定含有铁和硝酸银反应生成的硝酸亚铁，即滤液中一定含有亚铁离子； 如果硝酸银恰好和铁、铜完全反应，滤液中一定含有铁和硝酸银反应生成的硝酸亚铁，即滤液中一定含有亚铁离子，同时滤液中一定含有铜和硝酸银反应生成的硝酸铜，即滤液中一定含有铁离子，因此滤液中一定含有的金属离子是Fe2+，可能含有的金属离子是Cu2+。 54．以下是质量分数相同的稀盐酸与Zn、Fe金属反应生成氢气的四个关系图，图中纵坐标y均表示生成氢气的质量。 根据下面的描述选择对应的图像（填写字母） （1）等量的Zn和Fe分别跟足量的稀盐酸反应，横坐标X表示所用金属质量的图 。 （2）足量的Zn和Fe分别跟等质量的稀盐酸反应，横坐标X表示反应时间的图 。 （3）等量的Zn和Fe分别跟足量的稀盐酸反应，横坐标X表示反应时间的图 。 （4）等量Zn和Fe分别跟足量的稀盐酸反应，横坐标X表示稀盐酸质量的图 。 【答案】 B C D A 【分析】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，反应关系为：、。 【详解】（1）足量的Zn和Fe分别跟足量的稀盐酸反应，则锌反应的快，则产生的氢气的质量一直增大，且铁产生的氢气的质量大于锌，故填：B； （2）足量的Zn和Fe分别跟等质量的稀盐酸反应，最终产生的氢气的质量相等，故填：C； （3）等量的Zn和Fe分别跟足量的稀盐酸反应，横坐标X表示反应时间的图，则最终铁产生的氢气的质量大于锌，故填：D； （4）等量Zn和Fe分别跟足量的稀盐酸反应，横坐标X表示稀盐酸质量的图，则等量的盐酸产生的氢气的质量相等，故填：A。 55．如图甲所示为探究铁钉锈蚀条件的实验，如图乙所示为用稀盐酸除铁钉表面的铁锈的实验。回答问题： （1）如图甲所示实验，若实验结果是试管①③中的铁钉不生锈，试管②中铁钉生锈；则可得出铁钉生锈的条件是： 。 （2）如图乙所示实验，若观察到试管中铁钉变得光亮且表面有气泡生成，溶液呈黄色；此时溶液中存在的微粒除H+和Cl-外，还有 （不考虑H2O）。 【答案】 铁钉与水和空气（或氧气）同时接触 Fe2＋、Fe3＋ 【详解】（1）实验①中铁钉没有与空气接触，而实验②中铁钉与空气接触，二者比较可知，铁钉生锈需要接触氧气；实验②中铁钉与水接触，而实验③中铁钉没有与空气接触，二者比较可知，铁钉生锈需要接触水；综上所述，铁钉生锈的条件：铁钉与水和空气（或氧气）同时接触； （2）溶液呈黄色，即铁锈与稀盐酸反应生成了FeCl3；有气泡生成，即铁和稀盐酸反应，生成FeCl2，那么溶液中存在的微粒除H+和Cl-外，还有Fe2＋、Fe3＋。 56．将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中： （1）若稀硫酸质量较少均反应完，金属均剩余，则能正确反映生成氢气情况的为 （选填“A”、“B”或“C”下同） （2）若稀硫酸质量较多，金属均反应完，则能正确反映生成氢气情况的为 。 【答案】 A B 【详解】（1）若稀硫酸质量较少均反应完，金属均剩余，反应生成的氢气来自酸中的氢元素，所以反应的酸相同，则生成氢气也相同，故填A。 （2）若稀硫酸质量较多，金属均反应完。Mg、Fe、Zn三种金属化合价相同，则相对原子质量越小，生成的氢气越多，故镁产生氢气最多，锌产生氢气最少，故填B。 57．小金要探究、X、锌三种金属的活动性顺序设计了如图所示的实验方案。 （1）若乙试管中无现象，则三种金属的活动性由弱到强的顺序是 ，理由是 。 （2）若甲试管中无现象，则 试管的实验是多余的。去掉多余的实验，同学们将另两支试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中，一段时间后过滤，得到不溶物，取不溶物于试管丁中，加入过量稀硫酸，发现有气泡产生，则不溶物中一定含有 ，试管丁中一定含有的可溶性物质是 。 【答案】 X、铜、锌 乙试管无现象说明X的活动性小于铜，由丙可知，铜的活动性小于锌，则三种金属的活动性由弱到强的顺序为X、铜、锌 乙 铜和锌 硫酸和硫酸锌 【详解】（1）若乙试管中无现象，说明了X的活动性小于铜，由丙可知，锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，铜的活动性小于锌，则三种金属的活动性弱到强的顺序是X、铜、锌，故理由是乙试管无现象说明X的活动性小于铜，由丙可知，铜的活动性小于锌，则三种金属的活动性由弱到强的顺序为X、铜、锌。 （2）若甲试管中无现象，通过甲、丙即可比较出三种金属的活动性强弱，是X>锌>铜，则乙试管的实验是多余的。去掉多余的实验，同学们将另两支试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中，一段时间后过滤，得到不溶物取不溶物于试管丁中，加入过量稀硫酸，发现有气泡产生，则不溶物中一定含有铜和锌，试管丁中一定含有的可溶性物质是硫酸和硫酸锌。 【点睛】在金属活动性顺序表中，前面的金属能把位于它后面的金属从它们的化合物中置换出来。 58．某化学兴趣小组为了测定某黄铜（铜、锌合金）样品中锌的质量分数，取10g样品放入烧杯中，再取60 g稀硫酸分六次加入烧杯中，充分反应后，实验数据如下： 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 加入稀硫酸的质量（g） 10 10 10 10 10 10 剩余固体的质量（g） 9.35 8.7 8.05 7.4 6.75 6.75 （提示：铜不与稀硫酸反应） （1）黄铜样品中锌的质量分数为多少？ （2）所用稀硫酸的质量分数为多少？ 【答案】 32.5% 9.8% 【分析】锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜和稀硫酸不反应。根据数据可知，每10克稀硫酸能够反应的锌的质量为10g-9.35g=0.65g；第五次和第六次剩余固体相同，说明样品中含有铜6.75g。 【详解】（1）黄铜样品中锌的质量分数为。 （2）设所用稀硫酸的质量分数为x 。 ，x=9.8%。 答：所用稀硫酸的质量分数为9.8%。 59．在探究金属活动性顺序时，华雪同学把两根绕成螺旋状的洁净铜丝分别浸入硫酸铝溶液、硝酸银溶液中，过一会儿取出： （1）铜丝浸入硫酸铝溶液中，可观察到的现象是： 。 （2）铜丝浸入硝酸银溶液中，可观察到铜丝上有 色物质生成，溶液逐渐变成蓝色。 （3）铜丝浸入硝酸银溶液中，离子数目减少的是 ，离子数目增加的是 。 （4）根据上述实验所观察到的现象，华雪同学 （填“能”或者“不能”）证明铝、铜、银的金属活动性顺序Al＞Cu＞Ag 【答案】 无现象 银白 Ag+ Cu2+ 能 【分析】根据金属活动性顺序的运用分析：在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与酸发生置换反应生成氢气，位置在前的金属能把位于其后的金属从其盐溶液中置换出来。 【详解】（1）由于金属活动性铝大于铜，若把铜丝浸入硫酸铝溶液中，观察到无明显现象，说明铜的金属活动性比铝弱；在金属活动性顺序中，铜位于氢的后面，铜不能与稀硫酸发生置换反应；故填：无现象 （2）由于金属活动性铜大于银，将铜丝浸入硝酸银溶液中，生成硝酸铜溶液和银，铜丝表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色逐渐变成蓝色，故填：银白 （3）铜丝浸入硝酸银溶液中，生成硝酸铜溶液和银，其中银离子得到电子转化为银原子，铜原子失去电子转化为铜离子；故填：Ag+；Cu2+ （4）根据铜丝浸入硫酸铝溶液中，无明显现象，说明金属活动性铝大于铜，铜丝浸入硝酸银溶液中，铜丝表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色逐渐变成蓝色，说明金属活动性铜大于银，可得铝、铜、银的金属活动性顺序Al＞Cu＞Ag。故填：能 【点睛】本题考查了金属活动性顺序的应用，完成此题，可以依据金属活动性顺序的意义以及金属活动性顺序进行。 四、探究题 60．为了探究Fe、Cu、Ag、R（R为未知金属）四种金属的金属活动性顺序，进行如下实验：如图甲所示，将四根金属丝同时插入烧杯中的溶液里，只观察到①中铁丝表面出现气泡，②中铁丝表面有紫红色物质；如图乙所示，一段时间后，将烧杯中铁丝替换为R丝进行实验，观察到①中R丝表面出现气泡，②中R丝表面无明显现象。“○”“●”“●”为相应金属丝插入烧杯前，烧杯中溶液里存在的阳离子。 （1）图乙所示的②中存在的阳离子 （从“○”“ ”或“”中选填）。 （2）Fe、Cu、Ag、R四种金属的金属活动性顺序由强到弱依次为 。 【答案】 Fe＞R＞Cu＞Ag 【详解】（1）（1）由于铁与稀硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气，铁能与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜。若将铁丝替换为R丝进行实验，观察到①中R丝表面出现气泡，说明了R在金属活动性顺序表中位于氢的前边，由于乙中无明显现象，说明了烧杯乙中的溶质是FeSO4，没有硫酸铜，所以②中存在的阳离子是亚铁离子，应是。 （2）由①中铁丝表面出现气泡，说明了铁位于氢的前边，铜位于氢的后边；由②中铁丝表面有紫红色物质；说明了铁的活动性大于铜，铜的活动性大于银；一段时间后，将烧杯中铁丝替换为R进行实验，由于甲中出现气泡，说明了R在金属活动性顺序表中位于氢的前边；由于乙中无明显现象，烧杯乙中的溶质是FeSO4，说明R的活泼性小于铁，可得出Fe、Cu、Ag、R的活动性顺序由强到弱为：Fe＞R＞Cu＞Ag。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 九上专题4：金属的化学性质讲义 【知识回顾】 一、金属与氧气的反应，生成金属氧化物； 金属 在空气中 在氧气中 化学方程式 镁 常温下表面逐渐变暗。点燃，剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体。 点燃，剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体。 铝 常温下，铝表面变暗，生成一层致密氧化膜，保护铝不再被腐蚀。 点燃，剧烈燃烧火星四射，放出大量的热，生成白色固体。 4Al+3O22Al2O3 铁 持续加热发红，离火变冷。 点燃，剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。 3Fe+2O2Fe3O4 铜 加热，生成黑色物质；潮湿空气中，生成铜绿而被腐蚀。 加热，生成黑色物质。 金 即使在高温时也不与氧气反应 结论：有些金属能在空气中燃烧，如镁；有些金属能在纯氧中燃烧，如铁；有些虽不能燃烧，但也会反应，生成氧化物，如铜、铁、铝等分别能生成氧化铜、氧化铁、氧化铝。氧化铝是一层致密的保护膜。 二、金属与某些酸（稀盐酸或稀硫酸）的反应，生成盐和H2 1、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 金属表面有气泡。 Fe+2HCl=FeCl2+H2 ↑ 金属表面有气泡，溶液由无色变成浅绿色。 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 实验室制取H2 2、条件：金属活动性强于H，除K、Ca、Na（由于活动性太强，只会与水反应，生成碱和H2）。 2K+2H2O==2KOH+H2↑ 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ Ca+2H2O==Ca(OH)2+H2↑ 3、铁、镁、锌、铝能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同：金属活动性强弱、酸的浓度、金属表面积大小 4、置换反应 （1） 概念：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。 （2） 置换反应的几个类型 1 金属与酸的置换反应： 2 金属与盐溶液的置换反应： 3 非金属单质与金属氧化物的置换反应： 三、金属的活动性顺序 结论：铝、镁、铁、锌等金属能跟稀硫酸、稀盐酸反应产生氢气，而铜等却不能跟稀硫酸、稀盐酸反应。 思考1：铝制容器在实用时应注意些什么？不可盛酸性或碱性物质，否则容器会被腐蚀。 思考2：是否所有的金属都能被酸腐蚀？ 不是。排在金属活动顺序表氢后面的金属就不能与酸溶液反应。 1、能与盐溶液反应，生成另一种金属和盐 （1）条件：① 金属活动性强于盐中的金属，除K、Ca、Na外 ② 盐为可溶，必须为溶液才能金属反应（活动性相差大的金属与盐先反应） （2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu (湿法炼铜) 铁钉表面有红色物质生成，溶液由蓝色变成浅绿色 （3）Cu+2AgNO3=2Ag+ Cu(NO3)2 铜丝表面有银白色物质生成，蓝色溶液消失 2、小结：金属的化学性质 金属与酸反应条件： 1、金属为活泼金属 2、酸为稀盐酸和稀硫酸 金属与盐溶液的反应条件：1、（金属符合）前换后 2、反应物盐要可溶 注意：金属活动性顺序的理解与应用 1、掌握一个规律： 在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，金属在水溶液中就越容易失去电子变成离子，它的活动性就越强；金属的位置越靠后，该金属的阳离子在水溶液中就越容易获得电子变成原子； 2、记住两种应用： （1）判断金属与酸的反应：排在氢前面的金属能置换出酸中的氢，而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢； （2）判断金属与盐的反应：排在前面的金属一般能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来； 3、注意三个要点： （1）适用范围：金属活动性顺序仅适用于在水溶液中的反应，超出此范围则不一定适用； （2）判断金属跟酸反应时的要点： ① 酸：这里的酸一般是指稀硫酸、稀盐酸等非氧化性强酸，不包括浓硫酸和硝酸等强氧化性酸； ② 金属：铁与酸（如：稀硫酸、稀盐酸）反应，生成+2价的亚铁盐； （3）判断金属跟盐反应时的要点： ① 盐：盐必须是可溶的，因为金属与盐的反应必须在溶液中进行； ② 金属：铁与盐反应，生成+2价的铁盐； 四、金属与酸反应的计算 1、等质量的四种金属Al、Mg、Fe、Zn与足量的稀盐酸反应，生成氢气的多少？ 生成氢气的质量为Al＞Mg＞Fe＞Zn（H2的多少决定：相对原子质量的大小，其中Al应为18） ①金属越活泼，图示反应物的线越陡，如Mg线比Zn线陡，Zn线比Fe线陡。 ②金属的相对原子质量越小，与酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高。可简单概括为：越陡越活，越高越小。 2、足量的四种金属Al、Mg、Fe、Zn与等质量的稀盐酸反应生成氢气的多少？ 结论：生成氢气一样多（H2的多少决定：消耗HCl的多少，原因在于H2中的氢元素都是由HCl中的H提供，然后它们消耗HCl的量一样） 3、置换反应中固体反应物或溶液质量变化的讨论 （1） 金属与酸反应，金属质量减少，溶液质量增加。 溶液质量增加 65-2=63 （2） 金属与盐溶液反应质量变化分两种情形。 1 单质金属的相对原子质量<盐中金属相对原子质量，溶液质量减少。 溶液质量减少 64-56=8 注意：铜是固体，其质量不能计算在溶液中。 2 单质金属的相对原子质量<盐中金属相对原子质量，溶液质量增加。 溶液质量增加 65-64=1 五、金属活动性的探究方法 金属活动性探究通常用条件比较法、置换比较法、反应速率比较法。 1、条件比较法 钾、钙、钠的单质在空气中迅速氧化；镁、铝在空气中能较快氧化；铁、铜在加热的条件下才能氧化（干燥空气）；铂、金在高温条件下也不与氧气反应。 2、金属与酸反应速率比较法 金属 现象 反应的化学方程式 稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸 镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰 剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰 锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰 铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰 铜 不反应 不反应 结论：镁、锌、铁三中金属都能与稀盐酸和稀硫酸发生置换反应，但反应的剧烈程度不同。反应越剧烈说明金属活动性越强。所以上表中四种金属的活动性由强到弱的顺序为：Mg>Zn>Fe>Cu。 3、金属与盐溶液反应的比较法 实验操作 现象 反应的化学方程式 铁钉浸入硫酸铜溶液中 浸入溶液中的铁钉表面覆盖着一层红色的铜，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 铝丝浸入硫酸铜溶液中 浸入溶液中的铝丝表面覆盖着一层红色的铜，溶液由蓝色逐渐变为无色 铜丝浸入硝酸银溶液中 浸入溶液中的铜丝表面覆盖着一层银白色的银，溶液由无色逐渐变为蓝色 铜丝浸入硫酸铝溶液中 不反应 结论：活动性较强的金属能把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。活动性：Fe>Cu;Al>Cu;Cu>Ag。 4.设计实验探究金属的活动性强弱。 将一种金属单质放入几种金属的盐溶液的混合液中时，其中排在金属活动性顺序中最靠后的金属最先被置换出来，然后再依次置换出稍靠后的金属。如将金属Zn放人FeSO4和 CuSO4的混合溶液中，Zn先与CuSO4发生置換反应，与CuSO4反应完后再与FeSO4发生置换反应。根据金属锌的量不同可分为以下几种情况： 金属Zn的量 析出金属 滤液的成分 Zn不足（不能与CuSO4溶液完全反应) Cu ZnSO4、FeSO4、CuSO4 Zn不足(恰好与CuSO4溶液完全反应) Cu Zn SO4、FeSO4 Zn不足(不能与FeSO4溶液完全反应) Fe、Cu Zn SO4、FeSO4 Zn适量(恰好与FeSO4溶液完全反应) Fe、Cu Zn SO4 Zn足量 Zn、Fe、Cu Zn SO4 5.金属活动性顺序实验设计的探究　 在金属活动性顺序表中，位置越前的金属，活动性就越强，金属越活泼越容易与氧气发生反应。排在H前面的金属能把酸(非氧化性酸)中的H置换出来，活动性越强，反应速度越快；活动性强的金属能把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)。根据上述特点，可以设计“两种、三种或多种金属的活动性顺序比较”的实验方案。 (1)比较两种金属的活动性强弱：可将一种金属放入另一金属的盐溶液中，或者将两种金属都放入酸中，然后根据置换反应能否发生或氢气产生的速率做出相应的判断。 (2)比较三种金属的活动性强弱：一般采用“中间金属、两端溶液”或“中间溶液、两端金属”的方法。取活动性居中的金属放入活动性在两端的盐溶液中或者取活动性在两端的金属放入活动性居中的盐溶液中，然后根据置换反应能否发生做出相应的判断。也可以分步利用金属、酸、盐溶液能否发生反应来判断。 (3)比较四种或四种以上金属的活动性强弱：以H为依据，将四种金属分成两类，一类H前金属，一类H后金属。再用比较两种金属活动性强弱的方案在H前或H后金属中进行比较。 六、防止金属腐蚀的常用方法 【经典例题】 【例题1】取一定质量的锌粒和铜片于同一敞口容器中，再逐渐加入稀硫酸。加入稀硫酸的质量与有关量的变化关系图正确的是（ ） 【例题2】金属钛(Ti)抗腐蚀性能好，露置于空气中数年，仍光亮如初。以金红石(主要成分是TiO2) 为原料生产金属钛的步骤主要有：①在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入氯气(Cl2)， 得到TiCl4和一种可燃性气体；②在稀有气体环境和加热条件下，用Mg和TiCl4反应得到Ti和MgCl2。下列说法中不正确的是（ ） A.①中的反应TiO2+C+2Cl2=== (高温)TiCl2+CO2↑ B.②中的稀有气体的作用是隔绝空气 C.②中发生的反应为置换反应 D.金属钛在常温下不与O2反应 【例题3】下列属于置换反应的是(　　) A．H2＋CuOCu＋H2O B．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ C．HCl＋NaOH===NaCl＋H2O D．2Mg＋O22MgO 【例题4】下列化合物不能由金属与相应稀酸直接反应生成的是(　　) A. AlCl3 B. ZnCl2 C. FeCl3 D. MgSO4 【例题5】某同学将镁和金属X的混合物共2.4 g加入足量的稀硫酸，充分反应后得到0.22 g H2，则金属X可能是(　 ) A．Al B．Zn C．Fe D．Cu 【例题6】等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应，下列图像能正确表示产生氢气的质量与反应时间关系的是（ ） 【例题7】如图，将等质量的锌和铁分别放入左、右两支试管中，加入等质量、等质量分数的稀盐酸，充分反应后，冷却到室温，金属均有剩余(U形管内为水，初始液面相平，反应过程中装置气密性良好)，下列说法中正确的是（ ） A.右侧试管中溶液为浅绿色 B.两支试管中所得溶液的质量相等 C.U形管中液面左升右降 D.右侧试管比左侧试管中产生气泡的速率快 【例题8】两个烧杯中有等质量的锌和铁，分别逐渐加入等质量分数的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示，A、B代表金属，a、b、c是曲线上的三个点，则： (1)分析可知：A金属是__________；在__________点时两烧杯中金属都有剩余。 (2)b点时B金属所在烧杯里的溶液溶质是__________(填化学式)。 【例题9】将某稀硫酸分成两等份，分别向其中加入锌粉或铁粉，反应结束后剩余的铁比剩余的锌多，产生氢气的质量分别为a g和b g，则a和b的关系是(　　)　 A．a＜b B．a＝b C．a＞b D．无法判断 【例题10】相同质量的镁、铝、锌分别与相同质量20%的盐酸充分反应，产生氢气质量(直接用各金属表示)大小关系有以下几种猜测：①Mg＞Al＞Zn；②Al＞Mg＞Zn；③Al＝Mg＝Zn；④Al＝Mg＞Zn；⑤Al＝Zn＞Mg；⑥Al＞Mg＝Zn。其中合理的个数为(　　) A．5个 B．4个 C．3个 D．2个 【例题11】用Mg、Al、Zn、Fe四种金属分别与稀硫酸反应，若要得到等质量的氢气，消耗这四种金属的质量由多到少的顺序为____________________。如果用等质量的上述四种金属分别与足量的稀硫酸反应，完全反应后，产生氢气的质量由多到少的顺序为____________________。如果将足量的上述四种金属放入等质量、等浓度的稀硫酸中，完全反应后，产生氢气的质量关系为___________________________。 【例题12】某校研究性学习小组的同学为了对Cu­Zn合金、Fe­Cu合金、Fe­Zn合金、Fe­Al合金进行研究，他们取其中一种合金的粉末5.6 g，与足量的稀硫酸充分反应，经测定，产生了0.38 g气体，则该合金可能是(　　) A．Cu­Zn合金 B．Fe­Cu合金 C．Fe­Zn合金 D．Fe­Al合金 【例题13】现有铁与另一种金属组成的混合物1.2 g，与足量稀硫酸反应生成H2 0.1 g，则混合物中的另一种金属可能是(　　) A．Mg B．Al C．Zn D．Cu 【例题14】已知一包铁粉中含有两种杂质，小明同学取5.6 g该粉末，向其中加入足量的稀硫酸，充分反应后，得到0.5 g氢气。则该样品中的杂质可能是(　　) A．Mg和Zn B．Al和Zn C．Zn和Cu D．Mg和Cu 【例题15】在托盘天平的两边各放一只烧杯，调节天平平衡，向两烧杯中分别注入等质量、等浓度的稀硫酸(足量)，然后向右盘的烧杯中放入一定质量的Fe粉，同时向左盘的烧杯中放入与Fe粉等质量的Zn粉，反应过程中可能出现的现象是(　　) A．天平最终仍然平衡 B．天平指针先偏向左盘，后偏向右盘 C．天平指针始终偏向右盘 D．天平指针先偏向右盘，后偏向左盘 【例题16】向已调平的托盘天平两边各放一只盛有等质量、等浓度的稀硫酸的烧杯。向左边烧杯中加入一定质量的金属X，同时向右边烧杯中加入相同质量的金属Y，观察到天平指针先偏向左边，当两种金属完全溶解后，天平指针又偏向右边(注：反应中X、Y都生成＋2价的化合物)。则： (1)X、Y两种金属的活动性由强到弱的顺序为__________。 (2)X、Y两种金属的相对原子质量由大到小的顺序为__________。 【例题17】在天平(灵敏度极高)两边的烧杯中分别盛有100 g浓度为9.8%的稀硫酸，天平平衡，再向两烧杯中分别加入相同质量的镁和铁，充分反应后，若天平平衡，则反应物中一定有剩余的物质是________，一定没有剩余的物质是________；若天平失去平衡，则一定没有剩余的物质是___________。 【例题18】将A、B两种金属放入等浓度的稀硫酸中，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．生成氢气的质量：A＞B C．反应的硫酸质量：A＜B D．反应的金属质量：A＜B 【例题19】向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量稀硫酸，下列图像描述正确的是(　　) 【例题20】如图中所示的四个图像，分别对应四种过程，其中正确的是(　　) A．①分别向等质量Mg和Cu中加入足量等质量、等浓度的稀硫酸 B．②分别向等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸 C．③分别向等质量且足量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸 D．④分别向等质量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度且足量的稀硫酸 【例题21】现有质量相等的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份浓度相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显＋2价)。则下列说法错误的是(　　) A．完全反应所需时间：丙>甲>乙 B．生成氢气的质量：甲>乙>丙 C．相对原子质量：乙>丙>甲 D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙 【例题22】将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中，反应关系如图甲所示；把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中，反应关系如图乙所示。据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是(　　) A．M>X>Y>Z B．M>X>Z>Y C．X>M>Z>Y D．X>M>Y>Z 【例题23】在两只烧杯中分别放入相同质量的镁、锌两种金属，然后向两只烧杯中分别倒入相同质量、相同浓度的稀硫 酸，反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系如图所示。综合以上信息得到以下结论，合理的是(　　) A．从图像可以看出，金属镁比金属锌的活动性强 B．若两种金属都有剩余，二者得到的氢气质量相同 C．若硫酸有剩余，二者得到的氢气质量相同 D．若两种金属完全溶解，二者消耗硫酸的质量相同 【例题24】将等质量的锌粉和铁粉，分别放入质量相等、浓度相同的稀硫酸中，生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示，请回答下列问题。 (1)写出锌与稀硫酸反应的化学方程式__________________________________。该反应的基本反应类型为__________反应； (2)对于该图像的理解，下列说法正确的是________(填序号)。 ①A表示锌和稀硫酸的反应曲线　②反应结束后两种金属一定都有剩余　 ③反应结束后稀硫酸都没有剩余　④反应结束后消耗两种金属的质量相等　 ⑤反应结束后所得溶液质量相等 【例题25】现有甲、乙、丙三种金属，先将三者分别加入硫酸亚铁溶液中，只有甲可置换出铁单质。再将三者加入硝酸银溶液中，只有乙不能置换出银单质，则三者的金属活动性由强到弱的顺序是(　　) A．甲＞乙＞丙 B．乙＞甲＞丙 C．甲＞丙＞乙 D．无法判断 【例题26】常见金属X与硝酸银溶液反应的化学方程式为X＋3AgNO3===3Ag＋X(NO3)3，有关该反应说法错误的是(　　) A．该反应是置换反应 B．X可能是铁 C．金属活动性X＞Ag D．X表面有固体析出 【例题27】有X、Y、Z三种金属，X在常温下能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应；如果把Y和Z分别放入CuSO4溶液中，过一会儿，在Z表面有红色固体析出，而Y没有变化。根据以上实验事实，判断X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是(　　) A. X＞Y＞Z B. X＞Z＞Y C. Y＞Z＞X D. Z＞Y＞X 【例题28】化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了如图所示实验方案。下列说法不正确的是(　　) A．由实验甲可知金属活动性：Al>Cu B．由实验乙可知金属活动性：Cu>Ag C．由实验甲、乙、丙可知金属活动性：Al>Cu>Ag D．实验甲中的CuSO4改为CuCl2后不能完成本实验探究 【例题29】已知A、B、C、D是四种金属单质，A能从B的化合物溶液中置换出B，但A不能与稀盐酸反应；相同条件下，C、D能与稀盐酸反应产生H2，且D比C反应剧烈。则四种金属的活动性由强到弱的顺序是(　　) A. D>C>A>B B. A>B>C>D C. B>A>C>D D. D>C>B>A 【例题30】通过下列三个实验，探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序： X＋HCl—不反应　 Y＋H2SO4===YSO4＋H2↑ Z＋X(NO3)2—不反应 则X、Y和Z的金属活动性由强到弱及(H)的位置顺序正确的是(　　) A. Y　(H)　X　Z B. Y　(H)　Z　X C. Y　X　(H)　Z D. Y　Z　(H)　X 【例题31】将金属锰(Mn)投入稀盐酸中，有气泡产生。将镁条插入硫酸锰溶液中，有锰析出，则Mn、Mg、Cu的金属活动性由强到弱的顺序是(　　) A. Mg、Mn、Cu B. Mn、Mg、Cu C. Cu、Mg、Mn D. Cu、Mn、Mg 【例题32】现有Al、Cu、Ag三种金属，限用一种试剂一次性就可以验证它们的金属活动性强弱，则该试剂是(　　) A. CuSO4溶液 B. 稀H2SO4 C. AgNO3溶液　 D. AlCl3溶液 【例题33】有甲、乙、丙、丁四种金属，只有丙在自然界能以单质形态存在。含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放。将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中，在甲表面有铜析出，而丁没有变化。这四种金属活动性由弱到强的顺序是(　　) A. 丙＜丁＜甲＜乙 B. 乙＜甲＜丁＜丙　 C. 丁＜甲＜乙＜丙 D. 丙＜乙＜甲＜丁 【例题34】某同学参加实验操作考试，为验证镁、锌、铜三种金属的活动性顺序，他设计了以下四种实验方案，其中能达到目的的是(　　) A. 将镁片、锌片分别放入Cu(NO3)2溶液中 B. 将锌片、铜片分别放入Mg(NO3)2溶液中 C. 将镁片分别放入Zn(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液中 D. 将镁片、锌片、铜片分别放入稀盐酸中 【例题35】用实验探究Al和Cu的金属活动性强弱。若提供的试剂只有：CuCl2溶液、AlCl3溶液、Al、Cu和稀盐酸。对此下列说法正确的是(　　) A．最多只能设计一种实验方案 B．CuCl2溶液是不可或缺的试剂 C．选用两种合适的试剂即可实现实验目的 D．AlCl3溶液中加入Cu不能探究金属活动性强弱 【例题36】为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学设计了以下四组实验。下列说法错误的是(　　) A. 通过实验①、②，能验证金属活动性：Fe＞Cu B. 通过实验①、②、③，能验证金属活动性：Fe＞Cu＞Ag C. 实验④中若X为Cu，Y为FeSO4溶液，则能验证金属活动性：Fe＞Cu D. 实验④中若X为Cu，Y为AgNO3溶液，则能验证金属活动性：Cu＞Ag 【例题37】某同学为了探究相关金属的化学性质， 做了下列实验： (1)A试管中的实验现象是_____________________________________________。 (2)只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是________。 A. Cu、Ag、稀盐酸　 　　B. Cu、AgNO3溶液 (3)实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想： A. Zn、Cu、Ag　 B. Zn、Cu　 C. Cu、Ag　 D. Ag 这四种猜想中明显不合理的是________(填编号)。 【例题38】化学实验室要从X、银、铜、锌四种金属混合物中分离某贵重金属，流程如下。下列说法中正确的是(　　) A．固体丙中一定只含有银 B．四种金属活动性强弱顺序：Zn＞X＞Cu＞Ag C．滤液C中的金属化合物一定只有Cu(NO3)2 D．固体甲中一定含有Cu和Ag，可能含有X 【例题39】小丽为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁，剪取金属片打磨后，设计了如图所示的两种不同方法进行检验，这样设计的依据是(　　　) A. 铁、铝有不同的物理性质 B. 活泼金属易与氧气反应 C. 排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来 D. 活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的化合物溶液中置换出来 【例题40】某电镀厂排放的废液中含有CuSO4、FeSO4和ZnSO4三种金属化合物，为减少水污染并节约成本，回收硫酸锌、金属铁和铜，设计流程如图所示， 下列说法正确的是(　　) A. 流程中四步操作都是过滤 B. 实验方案中X是Zn，Y是CuSO4溶液 C. 滤液b中加适量X有气体产生 D. 最终所得硫酸锌的质量等于原废液中金属化合物的质量 【例题41】某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下操作方案，结合方案回答下列问题。 (1)固体A中含有________和________，无色气体X为________(均填化学式)； (2)步骤①中反应的化学方程式为____________________________，该反应属于四种基本反应类型中的________反应； (3)操作a的名称为________，在该操作中用到了玻璃棒，其作用为__________； (4)理论上所得硫酸亚铁晶体的质量________(填“＞”“＜”或“＝”)原废液中硫酸亚铁的质量。 【例题42】在FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入Zn粉，下列说法错误的是(　　) A．若反应完成后Zn无剩余，溶液中若有CuCl2，则一定有FeCl2 B．若反应完成后Zn无剩余，溶液中若无CuCl2，则可能有FeCl2 C．若反应完成后Zn有剩余，则溶液中有ZnCl2，无CuCl2和FeCl2 D．若反应完成后Zn有剩余，则溶液中有ZnCl2，无CuCl2，可能有FeCl2 【例题43】分别将不同质量的锌粉加入到一定量的Fe(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，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．若滤液中只含一种金属化合物，滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe，可能含有Zn B．当滤液中含两种金属化合物时，滤渣中一定含有Ag、Cu，可能含有Fe，一定不含Zn C．若滤渣中有红色固体，则滤液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2，一定不含AgNO3、Cu(NO3)2 D．若向所得滤渣中滴加稀盐酸无气泡生成，滤渣中一定含有Ag，可能含有Cu，一定不含Fe和Zn 【例题44】将一定质量的铁粉加入到Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3三种物质的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列有关说法正确的是( ) A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定有银，可能有铜 B．若滤渣中含有银、铜、铁，则滤液中一定含有Al3＋、 Fe3＋、NO3－ C．若滤液为浅绿色，则滤渣中一定含有银、铜、铝 D．若滤渣中加稀盐酸无气泡产生，则滤液中一定有Al3＋、Fe2＋、Cu2＋，可能有Ag＋ 【例题45】某化工厂的废液中主要含有硝酸银、硝酸铜，取一定量的该废液样品，加入镁粉和铜粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。请填空。 (1)若滤渣中有镁粉，则滤渣中除镁粉外还含有______________(填化学式，下同)； (2)若滤渣中有铜粉，则滤液中一定含有的金属化合物是____________________，可能含有的金属化合物是____________________； (3)若滤渣中没有铜粉，则滤液中一定含有的金属化合物是__________________，可能含有的金属化合物是____________________； (4)反应后得到滤液的质量________(填“小于”“大于”或“等于”)反应前所取废液样品的质量。 【例题46】将镁和银的混合物放入x g氯化锌和氯化铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和y g 滤液。向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生，则下列判断不正确的是(　　) A. x一定大于y B. 滤液可能仍然呈蓝色 C. 滤渣中只有铜，肯定没有镁和锌 D. 滤液中最多含三种金属化合物 【例题47】向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入m g Zn，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥后称量，得到的质量仍为m g，据此下列说法不正确的是(　　) A．取反应后的滤液观察，滤液可能呈蓝色 B．反应后的溶液中一定含有AgNO3 C．取滤渣滴加稀硫酸，可能有气泡产生 D．滤渣中的物质至少有两种 【例题48】现有铜与另一种金属M的混合物(M可能是Al、Fe或Ag)，在该混合物中加入足量的稀硫酸，有气泡产生，则M不可能是________，待反应完全后________(填实验操作方法)，得到铜和滤液，在滤液中加入锌片，其表面有一层黑色物质，则M是________。取一定量的原混合物投入到一定量的AgNO3溶液中，充分反应后，对反应所得溶液和固体推断正确的是______。 A．溶液中一定有M的离子 B．固体中一定有Ag和Cu C．固体中一定有Ag D．溶液中一定有Ag＋ 【例题49】某学习小组用相同的洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究，设计的实验如图所示。一周后观察，下列说法错误的是(　) A．①和②中的铁钉无明显变化，③中的铁钉明显生锈 B．②中加入的蒸馏水要事先煮沸，目的是除去水中溶解的氧气 C．③中铁钉的甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最严重 D．探究发现铁生锈的主要条件是铁与氧气和水(或水蒸气)直接接触 【例题50】小敏研究影响锌与盐酸反应快慢的因素。 (1)图甲中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置，利用该装置时A中的_________管接c。 (2)他选用2g完全相同的锌片分别和同体积5%、15%的稀盐酸进行实验，获得图乙表格数据。由此推断实验是通过__________________来体现反应快慢的。 (3)小敏分析数据得到如下结论：锌与盐酸反应的快慢与盐酸浓度有关，盐酸浓度越大反应越快。其他同学认为结论不可靠，他们的依据是___________________________。 (4)实验中小敏发现锌与稀盐酸反应时，一开始产生氢气速率并没有随盐酸浓度的减小而减慢，查阅资料得知化学反应中往往伴随着能量变化。由此做出猜想：锌与盐酸反应快慢还与_________有关。 【例题51】已知：镁在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁(Mg3N2)，氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气。 (1)写出氮化镁与水反应的化学方程式：______________________________。 (2)ag镁在空气中完全燃烧生成固体的总质量m为____________________ (用含a的式子表示m的取值范围)。 (3)某学生对该混合物中氮化镁的质量分数进行测定，设计如下实验装置。 【查阅资料】 I.碱石灰是固体氧化钙和氢氧化钠的混合物，常用作干燥剂，不与NH3反应。 II.2NH3+4H2O===(NH4)2SO4。 Ⅲ.NH3是一种极易溶于水的气体。 【实验步骤】 ①检查装置的气密性；②精确称量镁在空气中燃烧后的固体5.00g放入锥形瓶中，称量装置C，连接好装置；③关闭止水夹K，打开Ａ中分液漏斗活塞，逐滴加入水，至样品恰好完全反应；④打开止水夹K，鼓入空气；⑤再次称量装置C，装置C增重0.34g。 请回答： (一)装置B的作用是______________________________。 (二)装置Ｄ的作用是______________________________。 (三)实验步骤④中鼓入空气的目的是______________________________。 (四)固体混合物中Mg3N2质量分数为____________________。 (五)实验证明此方法测定的实验结果偏低，可能____________________的原因是 (写一条)。 【例题52】某兴趣小组为探究CO2气体与金属Mg的反应，设计了一套制取纯净、干燥CO2气体，并用过量CO2与热的金属Mg充分反应的实验。请回答相关问题。 【查阅资料】二氧化碳气体既不溶于饱和NaHCO3溶液，也不与NaHCO3反应。 Ⅰ、利用下列装置和相关药品进行实验 （1）检查装置A气密性的操作是：____________________________________________。   （2）装置B的作用是：____________________________________________。 （3）实验时应先______，一段时间后再______。（填代号） a、点燃D处酒精灯 b、打开A装置中的弹簧夹，从长颈漏斗处加入稀盐酸 Ⅱ、探究Mg与CO2反应的产物 可观察到D处的实验现象有黑白两种固体产生。查阅资料黑色固体为碳单质，白色固体是镁的化合物。为探究白色固体的成分，进行了假设与猜想。 （4）猜想1 白色固体是MgO 猜想2 白色固体是MgCO3 猜想3 白色固体是________________ （5）验证与结论 ：取D中固体适量于试管，加入足量的____________，观察到：有黑色固体不溶物，白色固体消失， ____ __的现象，则猜想1成立。 【例题53】某兴趣小组在探究金属化学性质时，将锌粉和铁粉的混合物加入盛有定量硝酸银和硝酸铜溶液的烧杯中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。实验结果有图1、图2两种情况。请回答下列问题： (1)图1是向滤液中加入稀盐酸，观察到有白色沉淀产生。 ①滤液中一定含有的金属离子为________(填离子符号) ②写出一个产生滤渣的反应的化学方程式________ 。 (2)图2是向滤渣中加入稀盐酸，观察到有无色气体产生。 ①滤渣中一定含有_______ _(填化学式，下同)； ②滤液中可能含有______ __。 【例题54】在探究金属活动性的实验中，同学们将含有ZnSO4、FeSO4、CuSO4的废液倒在废液缸里，为避免废液直接排放造成水污染，小明同学利用废液设计了如下回收硫酸锌和有关金属单质的实验。请回答：   （1）固体A中含有的金属单质有___________。     （2）要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是___________。     （3）不计实验中的物质损失，要计算原废液中硫酸锌的质量，除要称量回收的ZnSO4质量外，还必须称量实验过程中的量有___________。 【例题55】某化学兴趣小组用如图所示实验探究铁生锈的条件(每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉)。(1)由A、B中出现的实验现象可知，铁生锈必需的条件之一是______________。甲同学认为，只由试管A中发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。乙同学不同意他的观点，认为必须全面观察试管__________________(填试管编号)发生的现象，并经过科学严谨的推理，才能得出上述结论。 (2)试管D和E实验的目的是进一步探究铁在____________________________的环境中是否更容易锈蚀。 (3)为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜等措施以外，还可以制成合金。这是因为合金与纯金属相比，其组成和内部组织结构发生变化，从而引起_______的变化。 【例题56】久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈[主要成分为Cu2(OH)2CO3]，某化学兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究。 【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测，铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳、水等物质反应的结果。 【实验设计】兴趣小组同学取打磨光亮的铜丝，设计了如图所示的四个实验。 【现象分析】若干天后，发现只有D瓶中的铜丝表面出现绿色的铜锈，其他瓶中的铜丝表面均无铜锈出现。 (1)实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是______________________ ______________________________________________。 (2)B瓶与D瓶中的现象对比，可以得出的结论是___________________________________________。 【实验结论】由上述四个实验可分析得出，铜生锈是铜与空气中的______________共同作用的结果。 【例题57】某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。 【探究一】铁生锈的条件 (1)该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于上图所示装置中，经过一段时间观察，________(填装置序号)装置中出现了明显的锈迹。 他们的结论：铁生锈是因为铁与空气中的_______________________________等发生了化学反应。 (2)甲同学提出了疑问：空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？请设计实验为甲同学释疑。____________________________________，观察并记录现象即可证明。 【探究二】影响铁生锈速率快慢的因素 乙同学说：妈妈常说菜刀沾有盐水生锈更快。这种说法对吗？ 同学们广泛查阅资料。 资料一：导电性强的溶液都可加速铁的生锈。 资料二：海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一些锌块，能有效降低钢材被腐蚀的速率。 (3)一些铁制品表面覆盖了某些涂层。不同的涂层被破坏后，铁生锈的速率不同。你认为下列涂层破坏后，铁生锈的速率较快的是________(填序号)。 a．镀锌铁 b．镀锡铁 (4)一些建筑的大门刷上了一层银白色的金属，你认为该金属可能是________。 a．银粉 b．铜粉 c．镁粉 【交流与思考】 (5)写出一种防止铁生锈的方法_______________________________________________________。 【例题58】大多数金属材料在空气中都会生锈，铜锈的主要成分是铜绿[Cu2(OH)2CO3] 。某同学利用下图所示的实验一进行实验，研究铜在空气中生锈的条件。一个月后该同学发现B装置中的铜丝生锈了，而A、C装置中的铜丝无明显变化。 试回答下列问题： (1)同学得出结论说：“铜生锈的原因是铜与空气中的氧气和水相互作用。”该同学得出的结论正确吗? __________ ，你认为影响铜生锈的因素还可能有____________________。 (2)为了验证你的判断，现给你提供上图实验二所示的装置，从左到右每个仪器所盛放的试剂依次为__________、__________和__________。 【例题59】金属防腐是科学研究的重大课题。学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。 【认识铁的腐蚀】 (1)下列环境中的铁制品最容易生锈的是______(填字母)。 a.未擦干的铁锅 b.镀铬的门把手 c.盛水的不锈钢水杯 (2)每年因锈蚀浪费掉的铁制品数量惊人，铁栅栏常采取的防锈措施是______________。 (3) 铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O，其中铁元素的化合价是_________。 【探究铁的腐蚀】 (4)该小组用如图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约________ (填“40”或“10”)mL刻度处，原因是________________________________。 【拓展探究】 (5)小强同学进行如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。 温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 10.18 0.18 10.18 小强同学的实验是探究______________因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是_____________________ __________________________________________。 【例题60】在盐酸除铁锈的实验中，我们常会发现生锈的铁钉表面有一些气泡产生。气泡是怎么产生的?针对这一问题，同学们提出了有关假设，并设计了如图甲所示的实验方案进行探究。实验时，观察到放有铁的试管中有气泡产生，而另一试管中没有，从而验证了自己的假设是成立的。 (1)分析上述实验，你认为同学们建立的假设是__________________________________________。 (2)有同学认为上述实验不够严谨，溶液中的水可能会对实验产生影响。于是他们又进行了对照实验，请你在右上图的虚线框中用图示的形式将图乙的对照实验补充完整。 (3)还有同学想：气体会不会是铁锈与水反应产生的?他认为还要补充一个铁锈与水反应的实验，你觉得有没有必要? ______________________________________________________________________。 【例题61】久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈[主要成分为Cu2(OH)2CO3]，某化学兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究。 【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测，铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳、水等物质反应的结果。 【实验设计】兴趣小组同学取打磨光量的铜丝，设计了如图所示的四个实验。 【现象分析】若干天后，发现只有D瓶中的铜丝出现绿色的铜锈，其他瓶中的铜丝均无铜锈出现。 (1)实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是______________。 (2)B瓶与D瓶中的现象对比，可以得出的结论是____________________________。 【实验结论】由上述四个实验可分析得出，铜生锈是铜与空气中的______________共同作用的结果。 【拓展探究】以锈蚀严重的废铜屑为原料，回收制取纯铜。查阅资料： Cu2(OH)2CO3+2H2SO4===2CuSO4+3H2O+CO2↑；Cu2(OH)2CO3===2CuO+H2O+CO2↑。 如图是该兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案： 【分析评价】 (3)步骤Ⅲ、Ⅳ、V都需要进行的实验操作是____________，该操作中玻璃棒的作用是____________。 (4)步骤Ⅱ过程发生反应的化学方程式为________________________，此实验开始时要先通一段时间CO再加热，目的是____________________________________。 (5)同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量：方案一____________ (填“>”“=”或“<”)方案二，以上两种方案中，方案二优于方案一，理由是____________________________________(任答一点)。 【例题62】金属材料在生产、生活中有着广泛的应用，人类的生产和生活都离不开金属。 (1)新型材料纳米级铁粉具有广泛的用途，它比普通铁粉更易与氧气反应，其制备的主要流程如下图所示。 高温反应器中反应的化学方程式为______________________________；反应前需向反应器中通入氮气，目的是____________________。 (2)金属活动性顺序有重要的应用。铜、铝、铁为日常生活中常见的金属，某化学兴趣小组的同学在探究铝、铜、铁三种金属的有关性质时，进行了下图的实验： 在A实验中发生反应的化学方程式为______________________________；将A实验结束后①、②试管内的物质倒入烧杯中，发现烧杯中的红色固体物质明显增多，其原因是____________________，一段时间后过滤，滤液中的溶质一定有__________(填化学式)。 (3)某同学在一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，他对反应过程进行了分析，得到了以下几个图像(横坐标表示加入铁的质量)，其中错误的是__________(填字母)。 【例题63】小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验： 步骤1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好，药品如图所示)；待U形管内充满O2后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器， 收集20mL O2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。 步骤2：一段时间后，观察U形管内的铁丝，其现象如下表所示。 观察对象 现象 ①干燥的普通铁丝 没有明显变化 ②潮湿的普通铁丝 较多红褐色锈斑 ③潮湿的纯铁丝 没有明显变化 (1)步骤一中，检查U形管内是否已充满O2的方法是____________________。 (2)铁制品的锈蚀条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是____________________。 (3)通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是_____________ _______。 【例题64】普通黄铜由铜和锌组成，广泛用于制造板材、管材等，也用于铸造机械零件。现有一块50.00g黄铜样品。小科利用一种30未知浓度的稀盐酸来测定样品中Cu的质量分数。有关数据如图，请分析计算 （1）黄铜中Cu的质量？ （2）样品完全反应产生H2的质量？ （3）样品恰好完全反应时，测得溶液的质量为198.25g，小科据此求稀盐酸的溶质质量分数为请分析小科的计算是否可行，并说明理由_________？ 【例题65】某科学兴趣小组的同学要测定铜-锌合金或铜-银合金中铜的质量分数，实验室只提供了一瓶未标明溶质质量分数的稀硫酸和必要的仪器。称取某合金样品20g放入烧杯中，再将80g稀硫酸分四次加入，充分反应，测得实验数据如表所示： 测量次数 第1次 第2次 第3次 第4次 加入的稀硫酸质量/g 20 20 20 20 烧杯中剩余物的质量/g 39.92 59.84 79.80 99.80 （1）你认为能测出其中铜的质量分数的是________合金。（选填：铜-锌或铜-银） （2）第三次实验中，溶液中所含溶质是________。 （3）求能测定的合金中铜的质量分数是多少? （4）求所用稀硫酸的溶质质量分数？ 【巩固提高】 一、选择题 1．为研究铁、铜、银三种金属的活动性强弱，小平做了如图实验，一段时间后观察到铁丝表面附有红色物质。为得出三种金属的活动性顺序，还需结合下列实验中的（　　） 无明显现象 B．无明显现象 C．无明显现象 D．铁丝表面出现银白色物质 2．在研究金属活动性顺序时，小柯将金属铁放在硫酸铜溶液中，观察到明显现象。为了得出铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，小柯还应再选做下列实验中的（　　） A．   B．   C．   D．   la能与盐酸反应……………甲 1b不能与盐酸反应…………2 2a能与硝酸银反应…………乙 2b不能与硝酸银反应………丙 3．小明将甲、乙、丙三种金属与两种溶液反应，并根据实验现象编制了如图的检索表，根据检索表可知甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为（　　） A．乙>丙>甲 B．甲>乙>丙 C．丙>甲>乙 D．甲>丙>乙 4．向一定质量CuSO4、FeSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉，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，则滤液中的溶质一定有三种 B．若滤渣中有两种金属，则滤液中的溶质一定有两种 C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀盐酸一定有气泡产生 D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀盐酸不可能有气泡产生 5．为验证Fe、Cu的金属活动性，下列方案中不可行的是（　　） A． B．  C．   D．   6．将一定量的锌粉加入含有硝酸铜和硝酸银的废液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法错误的是（　　） A．若向滤渣中滴加稀盐酸没有气泡，则滤渣中一定有银，可能有铜 B．若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡，则滤渣中一定有锌、铜和银 C．若滤液呈蓝色，则滤液中的溶质一定有硝酸铜 D．若滤液呈无色，则滤液中的溶质有硝酸锌和硝酸银 7．将一定量的铜铝混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤。向得到的滤渣和滤液中分别加入足量的稀盐酸，均无现象。则滤渣中（　　） A．一定有银，可能有铜和铝 B．一定有银，可能有铜，一定没有铝 C．一定有银和铜，可能有铝 D．一定有银和铜，一定没有铝 8．为探究金属M和铁的金属活动性强弱，提供的试剂有：相同大小的M片和铁片、H2SO4溶液、MSO4溶液、FeSO4溶液。下列说法正确的是（　　） A．利用相同大小的M片和铁片、H2SO4溶液可以探究金属活动性强弱 B．利用H2SO4溶液、MSO4溶液、FeSO4溶液可以探究金属活动性强弱 C．根据M片和铁片的硬度可以判断金属活动性强弱 D．利用M片、FeSO4溶液不可以探究金属活动性强弱 9．为验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序，某科学兴趣小组设计了如图所示的四个实验，下列说法中正确的是（　　） A．通过实验①②③能验证锌的金属活动性比铁的强 B．实验③中溶液的质量变大 C．X可能为锌，Y可能为硫酸亚铁 D．只做实验③和④，一定不能验证锌、铁、铜的金属活动性顺序 10．将一定质量的金属铁放入AgNO3与Zn（NO3）2的混合溶液中，充分反应后，过滤，向滤液中滴入稀盐酸，有白色沉淀产生。下列对滤渣和滤液的成分判断中，正确的是（　　） A．滤渣中一定含有银和锌 B．滤渣中一定含有银、铁、锌 C．滤液中的溶质只有Fe（NO3）2 D．滤液中一定含有AgNO3、Fe（NO3）2和Zn（NO3）2 11．现有相同质量的金属锌和铁，放入足量的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．A代表铁，B代表锌 B．B代表铁，A代表锌 C．金属活动性A>B D．相对原子质量A>B 12．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，有气泡产生，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．两支试管混合后，固体总质量可能大于2M克 C．滤渣中一定有Cu和Fe，一定没有Zn D．滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2，一定没有CuCl2 13．取一定量的Mg放入Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中充分反应后过滤，得到固体和滤液。下列说法错误的是（　　） A．固体中只有Ag时，滤液一定呈蓝色 B．固体中有Cu和Ag时，滤液一定呈无色 C．固体中一定有Ag，滤液中可能有AgNO3 D．固体中可能有Cu，滤液中一定有Mg（NO3）2 14．将铁粉（on段）和稀硫酸（n点后）先后加入到一定量的硫酸铜溶液中，搅拌使之充分反应。过程中加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如图所示。下列说法正确的是（　　）   A．a、b点对应的剩余固体只有一种 B．m<6.4 C．实验过程中共产生FeSO4的质量为15.2g D．n点对应的横坐标数值为11.2 15．向一定量的AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn，溶液质量与加入Zn的质量关系如下图所示，下列说法正确的是（　　） A．a点溶液中有2种阳离子 B．c点溶液中溶质为Zn（NO3）2 C．若取b～c段溶液，滴加稀盐酸，会产生白色沉淀 D．若取d点固体，有反应生成的铜与银，加入稀盐酸则无气泡产生 16．将一定量的铜铁混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入足量稀盐酸，无现象，向滤液中加入稀盐酸，有白色沉淀。则滤渣的成分是（　　） A．银 B．银、铁 C．银、铜 D．银、铜、铁 17．用等质量的锌、铁、镁三种金属分别与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气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．反应后一定有剩余的金属是镁和铁 B．反应后可能没有剩余的金属是锌和铁 C．从图中可看出三种金属消耗的稀盐酸质量相等 D．曲线X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况 18．某学习小组同学做完铁与稀硫酸反应实验后，将反应后的混合物M全部倒入盛有一小块铜锌合金的烧杯中，发现有大量气泡产生。待充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。他们得出的现象或结论如下：①M中一定不含铁单质；②烧杯中溶液由浅绿色变成蓝色；③滤液中一定含有ZnSO4；④滤渣中可能含有三种金属单质；⑤滤液中可能含有两种金属离子。其中正确的个数有（　　） A．4个 B．3个 C．2个 D．1个 19．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+ 20．某科学兴趣小组为验证Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验方案。其中可以达到实验目的组合是（　　） A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 21．等质量的镁、铝、铁、锌与足量稀硫酸反应，它们放出 H2 的质量和反应时间的关系如下图，其中正确的是（　　） A．B．C． D． 22．将质量相等的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入溶质质量分数相同的稀硫酸中，反应完成后，金属均无剩余，则下图中正确的是 A．B．C． D． 23．向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。关于该滤渣和滤液说法正确的是（　　） A．向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生 B．滤液中一定有Cu(NO3)2和Zn(NO3)2 C．滤渣中一定有Ag，可能有Cu和Zn D．滤液中一定无AgNO3，可能有Zn(NO3)2 24．现有X、Y、Z三种金属，如果把X、Y和Z分别放入稀硫酸中，X和Z溶解并产生气体，Y无变化；如果把X放入Z的盐溶液中，过一会儿，在X的表面有Z析出。根据以上实验事实，判断X、Y和Z的金属活动性顺序（　　） A．X>Y>Z B．Y>Z>X C．X>Z>Y D．Z>X>Y 25．向AgNO3、Zn（NO3）2的混合溶液中加入一定量铁粉，充分反应后，过滤，向滤液中滴入NaCl溶液，有白色沉淀产生。则下列对滤渣成分的判断中，正确的是（　　） A．一定有Fe和Ag B．一定有Zn和Ag C．只有Ag D．只有Fe 26．一定质量的Zn加入含有Fe(NO3)2和AgNO3两种物质的混合溶液中，充分反应后过滤液仍为浅绿色，下列叙述正确的是（　　） ①滤液中一定有Zn2+、Fe2+②滤液中可能有Ag+③滤渣中一定有Ag，可能有Fe A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 27．在AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一些铁粉，待反应完成后再过滤，下列情况中可能存在的是（　　） A．滤渣中有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Fe2+ B．滤渣中有Ag、Cu，滤液中有Ag+、Fe2+ C．滤渣中有Ag、Cu、Fe，滤液中有Cu2+、Fe2+ D．滤渣中有Ag、Cu、Fe，滤液中有Ag+、Cu2+ 28．某金属加工厂生产过程中的废液含有少量的硝酸银和硝酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤液中加入少量的稀盐酸，无沉淀产生，则下列有关说法中正确的是（　　） A．滤出的固体中一定含有银和铜 B．滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含有铁 C．滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银D．滤液中一定含有硝酸亚铁，可能含有硝酸银和硝酸铜 29．将一定量的锌粉加入硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸镁的混合溶液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则下列叙述正确的是（    ） ①滤渣中一定含有锌  ②滤渣中一定含有铜、铁，可能有锌  ③向滤渣中加入稀盐酸，溶液最终可能显无色  ④滤液中的溶质一定含有硫酸锌和硫酸镁  ⑤滤液的颜色不可能为浅绿色  ⑥若将滤渣洗涤干燥后称量，其质量可能大于放入前的锌粉的质量。 A．②④ B．①④⑤⑥ C．②③④ D．②③④⑤ 30．钯、镍、铜在电子工业中有广泛应用。小明想比较这三种金属的活动性强弱，做了如图所示实验，只有实验④有明显的现象。则这三种金属的活动性顺序排序正确的是（    ） A．铜>镍>钯 B．铜>钯>镍 C．镍>钯>铜 D．镍>铜>钯 31．通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是（　　） A．B．C．D． 32．某同学探究、、三种金属的活动性顺序；做了以下实验：（1）取样，分别加入溶液中，发现、表面出现红色物质而却没有；（2）取、大小相等的颗粒，分别加入溶质质量分数相等的稀中，发现表面产生气泡的速度明显比快。则、、的金属活动性由强到弱依次是（　　） A． B． C． D． 33．某金属加工厂生产过程中的废液含有少量、，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的锌粉，反应停止后过滤，向滤出的固体中加入少量的稀盐酸，无气体产生。则下列有关说法中，正确的是（　　） A．滤出的固体中一定含有、，一定不含 B．滤出的固体中一定含有，可能含有和 C．滤液中一定含有，一定没有和 D．滤液中一定含有，可能有和 34．向AgNO3和 Cu（NO3）2混合溶液中加入一定量的Zn、Fe和Cu的混合粉末，充分反应后过滤，洗涤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的有 ①滤渣中一定有Ag，滤液中可能有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3； ②当滤液为蓝色时，滤渣中一定有Cu、Ag，一定没有Zn、Fe； ③向滤渣中加入盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定有Fe、Cu、Ag，可能有Zn； ④向滤液中加入KCl溶液，无明显现象，则滤液中一定有Zn（NO3）2，可能有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2，滤渣中可能有Zn、Fe、Cu。 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 35．把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入同体积、同浓度的足量稀盐酸中，再把X加入溶液中，M加入溶液中，反应关系如图所示。据此判断四种金属的活动性顺序为（　　） A．Z>X>M>Y B． X >Z>M>Y C．X>Z>Y>M D．Y>M>Z>X 36．某化学兴趣小组为验证、、三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验操作。其中可以达到实验目的的组合是（    ） A．①②或②③或②④⑤ B．①②或②③或③④⑤ C．①③或②③或①④⑤ D．②④或①③或②④⑤ 37．在、和混合溶液中，加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，在滤渣中加入稀盐酸，有气体产生。则下列结论正确的是（    ） A．滤液中一定有和，滤渣中一定有Ag、Cu、Fe和Zn B．滤液中一定有和，滤渣中一定有Ag、Cu、Fe和Zn C．滤液中一定有和，滤渣中一定有Ag、Cu和Fe，一定无Zn D．滤液中一定有和，滤渣中一定有Ag、Cu和Fe，一定无Zn 38．建立模型是科学学习中常用的方法。向等质量的锌粉和铁粉中，分别加入相同质量分数的稀硫酸。下列模型能正确反映实验中产生氢气质量与加入硫酸质量之间关系的是（　　） A．B．C．D． 39．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（已知甲、乙丙在生成物中化合价均为+2价）。则以下说法中不正确的是（　　） A．生成氢气的质量：甲>乙>丙 B．相对原子质量：乙>丙>甲 C．金属活动性：乙>甲>丙 D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙 40．非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换反应规律，即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶液中置换出来，如在溶液中可发生下列反应：；；由此可判断非金属活动性强弱顺序正确的是（    ） A． B． C． D． 41．将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀盐酸中，反应完成后，生成氢气的质量关系不可能的是（    ） A．B．C． D． 42．等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应，下列图象能正确表示产生氢气的质量与反应时间关系的是（　　） A．B．C． D． 43．有X、Y、Z三种金属，它们在溶液中能发生如下反应：X＋YCl2→XCl2＋Y  ， Z＋XCl2→ZCl2＋X ， X＋HCl→XCl2＋H2↑。已知Y与稀盐酸不能反应，则金属的活动性由强到弱的顺序为（  ） A．X、Y、（H）、Z B．Z、Y、（H）、X C．Y、（H）、X、Z D．Z、X、（H）、Y 二、简答题 44．向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，发现质量仍为a克。 （1）请写出其中一个化学反应方程式 。 （2）反应后的滤液中一定含有的溶质是 。 （3）往反应后的滤液中加稀盐酸，无气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是 。 三、填空题 45．金属在日常生活中有着广泛的用途，常见金属的活动性顺序如图1．请回答下面问题 （1）金属活动性顺序表中的X是 （填写相应的元素符号）元素。 （2）若向CuSO4，溶液中加入过量的Fe片，充分反应，如图2表示该反应前后溶液中存在的主要离子，请写出该图形代表的离子（填离子符号）O： 。 （3）向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉，溶液质量随反应时间的变化情况如图3所示，图中B点溶液中含有的溶质有 （填化学式）。 46．镍（Ni）是一中常见金属，在生产生活中发挥着重要的作用。 （1）用于制造合金。具有“记忆”本领的钛镍合金属于 （选填“纯净物”或“混合物”）； （2）用于电镀工业。铁表面镀镍不易锈蚀，原因是隔绝了铁与 接触； （3）已知镍的金属活动性位于镁和铜之间，下列四种方案，能验证镁、镍、铜三种金属的活动性顺序方案有 （填写字母）。 A．   B．    C．    D． 47．实验室的某一废液中含有CuCl2、FeC12和AlCl3三种溶质。小科设计了如下流程来回收AlCl3和有关金属。根据以下实验过程和现象回答问题： （1）金属X为 （填化学式），操作①需要的玻璃仪器有 （写出两种）。 （2）固体B中含金属 （填化学式），操作②为 。 48．在Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，加入一定量的锌粉，使之充分反应后，有下列情况，     （1）若反应后锌粉有剩余，则溶液中含有的溶质是 。     （2）若反应后，将溶液过滤，所得固体物质中加入盐酸没有气体产生，则固体混合物中一定有 ， 可能有 。 （3）若反应后将析出的金属过滤出，向滤液中加入氯化钠溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，则此时溶液中含有的金属离子是 。 49．请按要求完成下列金属性质的实验：     （1）在一定量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量铁粉充分反应后，溶液中溶质成分不可能是 A．Fe（NO3）2、AgNO3、Cu（NO3）2  B．Cu（NO3）2、Fe（NO3）2  C．AgNO3、Fe（NO3）2 D．Fe（NO3）2 （2）研究一：金属与酸反应过程中的能量变化：打磨后的镁条与稀盐酸反应，试管外壁发烫，说明该反应 （填“吸热”或“放热”）。 研究二：金属与盐溶液反应过程中的相关变化。 （3）某同学用硫酸铜溶液把“铁勺”变“铜勺”，其反应的化学方程式为 50．有X、Y两种金属，把足量Y投入的无色溶液中，Y表面有X析出，得到溶液的质量比溶液的质量小。 （1）下列判断正确的是 。 A．相对原子质量Y>X B．中X的化合价为+2 C．金属活动性顺序Y>X D．X、Y可能依次是Fe、Mg （2）等质量的X，Y两种金属（活动性强于氢），分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应，生成氢气质量和反应时间的关系正确的是 。 A．B．C．D． 51．某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验： （1）A试管中实验现象是 。 （2）只通过A和B实验尚不能证明锌、铜、银三种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明。补充实验所用试剂合理的是 。 A． Cu、Ag、稀盐酸               B． Cu、AgNO3溶液 （3）实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想，这四种猜想中明显不合理的是 。（填编号） A． Zn、Cu、Ag           B． Zn、Cu          C． Cu、Ag D． Zn、Ag 52．把相同体积、相同质量分数的稀盐酸，分别滴加到等质量、颗粒大小相同的X、Y、Z三种活泼金属中，生成H2的质量与反应时间的关系如图所示，这三种金属的活动性顺序为 ；假如X、Y、Z都是+2价金属，则相对原子质量由大到小的顺序为 。 53．把铁片和铜片同时放入盛有硝酸银溶液的试管中，充分反应后过滤，在滤纸上留下少量金属，并得到滤液．在滤液里滴加盐酸：若有白色沉淀产生，滤液中一定含有的金属离子是 ．若无白色沉淀产生，则滤纸上一定含有的金属是 ，滤液中一定含有的金属离子是 54．以下是质量分数相同的稀盐酸与Zn、Fe金属反应生成氢气的四个关系图，图中纵坐标y均表示生成氢气的质量。 根据下面的描述选择对应的图像（填写字母） （1）等量的Zn和Fe分别跟足量的稀盐酸反应，横坐标X表示所用金属质量的图 。 （2）足量的Zn和Fe分别跟等质量的稀盐酸反应，横坐标X表示反应时间的图 。 （3）等量的Zn和Fe分别跟足量的稀盐酸反应，横坐标X表示反应时间的图 。 （4）等量Zn和Fe分别跟足量的稀盐酸反应，横坐标X表示稀盐酸质量的图 。 55．如图甲所示为探究铁钉锈蚀条件的实验，如图乙所示为用稀盐酸除铁钉表面的铁锈的实验。回答问题： （1）如图甲所示实验，若实验结果是试管①③中的铁钉不生锈，试管②中铁钉生锈；则可得出铁钉生锈的条件是： 。 （2）如图乙所示实验，若观察到试管中铁钉变得光亮且表面有气泡生成，溶液呈黄色；此时溶液中存在的微粒除H+和Cl-外，还有 （不考虑H2O）。 56．将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中： （1）若稀硫酸质量较少均反应完，金属均剩余，则能正确反映生成氢气情况的为 （选填“A”、“B”或“C”下同） （2）若稀硫酸质量较多，金属均反应完，则能正确反映生成氢气情况的为 。 57．小金要探究、X、锌三种金属的活动性顺序设计了如图所示的实验方案。 （1）若乙试管中无现象，则三种金属的活动性由弱到强的顺序是 ，理由是 。 （2）若甲试管中无现象，则 试管的实验是多余的。去掉多余的实验，同学们将另两支试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中，一段时间后过滤，得到不溶物，取不溶物于试管丁中，加入过量稀硫酸，发现有气泡产生，则不溶物中一定含有 ，试管丁中一定含有的可溶性物质是 。 58．某化学兴趣小组为了测定某黄铜（铜、锌合金）样品中锌的质量分数，取10g样品放入烧杯中，再取60 g稀硫酸分六次加入烧杯中，充分反应后，实验数据如下： 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 加入稀硫酸的质量（g） 10 10 10 10 10 10 剩余固体的质量（g） 9.35 8.7 8.05 7.4 6.75 6.75 （提示：铜不与稀硫酸反应） （1）黄铜样品中锌的质量分数为多少？ （2）所用稀硫酸的质量分数为多少？ 59．在探究金属活动性顺序时，华雪同学把两根绕成螺旋状的洁净铜丝分别浸入硫酸铝溶液、硝酸银溶液中，过一会儿取出： （1）铜丝浸入硫酸铝溶液中，可观察到的现象是： 。 （2）铜丝浸入硝酸银溶液中，可观察到铜丝上有 色物质生成，溶液逐渐变成蓝色。 （3）铜丝浸入硝酸银溶液中，离子数目减少的是 ，离子数目增加的是 。 （4）根据上述实验所观察到的现象，华雪同学 （填“能”或者“不能”）证明铝、铜、银的金属活动性顺序Al＞Cu＞Ag 四、探究题 60．为了探究Fe、Cu、Ag、R（R为未知金属）四种金属的金属活动性顺序，进行如下实验：如图甲所示，将四根金属丝同时插入烧杯中的溶液里，只观察到①中铁丝表面出现气泡，②中铁丝表面有紫红色物质；如图乙所示，一段时间后，将烧杯中铁丝替换为R丝进行实验，观察到①中R丝表面出现气泡，②中R丝表面无明显现象。“○”“●”“●”为相应金属丝插入烧杯前，烧杯中溶液里存在的阳离子。 （1）图乙所示的②中存在的阳离子 （从“○”“ ”或“”中选填）。 （2）Fe、Cu、Ag、R四种金属的金属活动性顺序由强到弱依次为 。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $