9.2 金属的化学性质 第1课时（同步讲义）化学新教材鲁教版九年级下册

第九单元 金属 第二节 金属的化学性质 第1课时 金属的化学性质 教学目标 1.知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应的难易程度不同； 2.通过实验探究认识常见金属与稀盐酸、稀硫酸的反应规律，运用分类、比较、归纳、推理等思维方法； 3.知道金属与盐溶液的置换反应。 4.从反应物和生成物的种类认识置换反应，能辨别常见的置换反应。 重点和难点 金属与氧气的反应；不同金属与酸溶液的反应特点。 ◆知识点一 金属与氧气的反应 1． 反应条件 金属 现象 化学方程式 常温下就能反应 镁 打磨过的镁条在空气中表面逐渐变暗；在空气中点燃，发出耀眼白光，放出大量的热，生成白色固体 点燃时 铝 打磨过的铝，在空气中表面会变暗生成一层致密的氧化膜 常温下 点燃或加热时反应 铁 常温下在干燥的空气中，铁很难与氧气反应，点燃后在氧气中能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热 在氧气中点燃 铜 常温下在干燥的空气中很难反应，在空气中加热，表面会生成黑色固体 在空气中加热 高温不反应 金 在空气中加热不变色 不反应 由上表可得出：大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同，由此也可以在一定意义上反映金属的活泼程度。 2．铝的抗腐蚀性能 ，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。 即学即练 1．下列关于金属与氧气反应的说法中正确的是 A．细铁丝在空气中不能燃烧，是因为温度没有达到其着火点 B．铜在空气中能与氧气发生化学反应，其化学方程式为 C．“真金不怕火炼”说明即使在高温条件下金也不与氧气反应 D．金属与氧气发生化学反应时，都需要在点燃或加热的条件下 ◆知识点二 金属与酸的反应 金属与稀盐酸和稀硫酸反应的现象和化学方程式如下表： 金属 现象 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，试管壁发热，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 铝 打磨过的铝放入酸中，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，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，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，产生淡蓝色火焰 铜 无明显现象 不反应 即学即练 1．能用金属与酸反应制取的是 A．AgCl B．FeSO4 C．FeCl3 D．CuSO4 2．等质量的镁、锌、铁分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应，图中能够正确反映产生氢气质量m与反应时间t关系的图象为 A． B． C． D． ◆知识点三 金属与盐溶液的反应 通过下面的实验，探究金属能否与其它金属化合物的溶液发生反应： 实验操作 现象 化学方程式 质量变化 活动性比较 铁钉浸入硫酸铜溶液中 浸入溶液中铁钉表面覆盖一层紫红色的固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 金属质量增加，溶液质量减小 将打磨过的（为了除去氧化膜）铝丝浸入硫酸铜溶液中 溶液中的铝丝表面，覆盖一层紫红色的固体，溶液由蓝色逐渐变为无色 金属质量增加，溶液质量减小 铜丝浸入硝酸银溶液中 浸入溶液中的铜丝表面，覆盖一层黑色固体，溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu + 2AgNO3 ==== Cu(NO3)2 + 2Ag 金属质量增加，溶液质量减小 铁丝浸入硫酸铝溶液中 无任何现象产生 由上表可得出：以上4种金属的活动性由强到弱顺序为：Al＞Fe＞Cu＞Ag 即学即练 1．向和溶液中加入一定量的镁粉，反应停止后过滤，向滤出的固体中加入盐酸有气泡产生，下列关于滤液和固体物质中成分的判断错误的是 A．滤出的固体中一定含有Cu和Fe，可能含有Mg B．滤液中一定含有，可能含有 C．滤液中一定不含 D．滤液中一定含有、 2．将一定量的镁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后，过滤，观察到滤液仍为蓝色。下列说法正确的是 A．滤液中一定含有硝酸镁、硝酸铜，一定没有硝酸银 B．滤渣中一定含有银和铜，一定没有镁 C．所得滤液的质量一定小于原混合溶液的质量 D．向滤液中加入稀盐酸，一定产生白色沉淀 ◆知识点四 置换反应 1. 概念 由一种 与一种 反应，生成另一种 和另一种 的反应叫做置换反应，置换反应是化学反应的基本类型之一。 2. 特征 反应物和生成物都是一种 和一种 。 3. 通式 A+BC === B+AC 即学即练 1．下列参与的反应中，属于置换反应的是 A． B． C． D． 2．下列有关化学反应的四种基本类型说法正确的是 A．化合反应中元素化合价一定会改变 B．分解反应的产物中不可能有化合物 C．有单质和化合物生成的反应一定是置换反应 D．复分解反应中，Y可能是盐 重难点一 金属活动性顺序的应用（滤液、滤渣的判断） 金属与盐的混合溶液反应后滤渣、滤液成分的判断方法 例如：将铁粉不断加入硝酸铜、硝酸银、硝酸锌的混合溶液中。 I、由于锌比铁活泼，故铁不与硝酸锌反应（依据：金属与盐反应的规律），因此滤液中一定含有硝酸锌，滤渣中一定不含锌。 II、根据“优先反应”规律（即远距离先置换），铁首先与 溶液反应； （1）硝酸银反应一部分：滤渣（ ）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、 、 ） （2）硝酸银恰好完全反应完：滤渣（ ）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、 ） III、硝酸银反应完后，若铁粉有剩余，铁才与硝酸铜反应。 （3）硝酸铜反应一部分：滤渣（ ）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、 ） （4）硝酸铜恰好完全反应完：滤渣（ ）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁） （5）硝酸铜反应完、铁还有剩余：滤渣（ ）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁） 实践应用 1．将一定量金属M加入到和的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤渣，滤液为无色，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。下列有关判断正确的是 A．滤渣中一定含有金属M B．滤液中可能只含一种溶质，也可能含有两种溶质 C．金属活动性： D．该过程一定发生了如下反应： 2．某湿法炼锌残留的金属废料成分是Cd、Zn、Cu。某化学兴趣小组利用该金属废料制取海绵镉(Cd)、硫酸锌并回收铜，物质转化的主要流程如下图所示。 （1）已知滤液a中含有Cd2+，则滤渣M的化学式是 。 （2）滤液b中只含有一种溶质，则金属X是 。步骤Ⅱ中加入适量金属X，生成海绵镉的化学反应方程式是 。 （3）金属Cd、Zn、Cu的活动性由强到弱的顺序是 。 （4）得到硫酸锌晶体中锌元素的质量 (填“大于”或“小于”或“等于”)金属废料中参加反应的金属锌的质量。 考点一 金属化学性质 【例1】如图为某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验，请回答下列问题。 （1）描述A中的实验现象 ，该反应的化学方程式为 。 （2）要证明Cu、Fe、Ag的活动性顺序，至少要做的实验是 。（填序号） （3）开始反应后D中溶液逐渐变为黄色，原因是 ，过一会儿又观察到的现象是 。 【变式1-1】锌是一种常见的银白色有光泽的金属，在空气中锌表面能生成一层致密氧化膜。下列说法不正确的是 A．镀锌能有效提升金属制品的抗腐蚀能力 B．锌能与硝酸银溶液发生置换反应 C．实验室可以用锌与稀硫酸反应制取氢气，反应后溶液质量减少 D．可以用煅烧方法区别黄铜和黄金 【变式1-2】向Cu(NO3)2溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。根据上述现象分析，下列结论不正确的是 A．产生的气泡是氢气 B．滤渣中一定有两种金属 C．滤液中一定有Cu2+、Fe2+ D．滤液一定呈浅绿色 【变式1-3】日常生活中能看到许多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动，请你一起参与下列任务。 （1）区分铝片和铁片的物理方法 （写一种）。 任务二：处理金属底板 （2）除去铝片表面氧化膜和铁片表面铁锈的方法 （写一种）。 任务三：选择蚀刻液进行蚀刻 （3）首先将镂空图案的不干胶保护膜（能隔绝蚀刻液与金属底板接触）分别贴到处理好的铝片和铁片上，然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中，将铁片浸入足量的乙蚀刻液中，一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案，没有附着物；铁片上出现图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的 、 （填序号）。 ①氯化铜溶液    ②硝酸银溶液    ③稀盐酸    ④氯化亚铁溶液 任务四：金属蚀刻画的后处理 （4）将蚀刻好的金属片清洗掉废液，去掉不干胶保护膜，进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是 （请写出一种合理的方法）。 （5）铝片蚀刻废液处理，可加入足量的铝片，得到 溶液，回收保存，涉及化学方程式为 。 考点二 置换反应 【例2】下列属于置换反应的是 A．3Fe+2O2Fe3O4 B．2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O C．3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 D．Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O 【变式2-1】下列反应属于置换反应的是 A．金属钠遇水：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑ B．铝的冶炼：2Al2O34Al+3O2↑ C．乙炔燃烧：2C2H2+5O24CO2+2H2O D．吸收二氧化碳：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O 基础达标 1．下列物质中，不能用金属跟稀酸反应直接制得的是 A．FeCl3 B．Al2(SO4)3 C．MgCl2 D．MgSO4 2．下列关于金属和氧气反应的说法不正确的是 A．镁带在空气中燃烧时发出耀眼的白光 B．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 C．铜在空气中加热，变成了黑色的固体 D．“真金不怕火炼” 3．下列有关金属的说法，正确的是 A．不是所有的金属都能和盐酸反应放出氢气 B．通常所说的金属材料，就是指生产生活中使用的各种合金 C．在空气中不能燃烧的金属，在氧气中也一定不能燃烧 D．因为铝的金属活泼性比铁强，所以铁制品比铝制品更耐腐蚀 4．下列现象和事实，可用金属活动性作出合理解释的是 ①将等质量的金属镁、铝分别放在同种且足量的稀硫酸中，镁条反应的速率明显比铝快 ②金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝活动性强 ③硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液，不宜用铁制容器 ④金属镁、金属锌比较，金属锌与稀硫酸反应速率适中，更适于实验室制取氢 A．①② B．③④ C．①③④ D．①②③④ 5．向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是 A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定只有Cu B．若滤液为无色，则滤渣中一定含有Zn和Cu C．若往滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中可能含有Mg，一定含有Zn和Cu D．若往滤渣中加入稀盐酸，无明显现象，则滤液中一定只含有MgCl2和ZnCl2 6．某混合液中含有Cu(NO3)2、AgNO3、M(NO3)2，小明同学对其进行如下实验，有关说法正确的是 A．滤液A可能为蓝色 B．固体甲中可能含有金属M C．固体乙中加入稀盐酸不会产生气泡 D．四种金属的活动性一定为M>Zn>Cu>Ag 7．分别向盛有等质量甲、乙、丙三种金属(在化合物中均显+2价)粉末的试管中以相同的速率滴加等溶质量分数的稀盐酸，生成氢气的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是 A．三种金属完全反应产生氢气的质量关系：甲>乙>丙 B．三种金属的相对原子质量大小关系：甲>乙>丙 C．当加入稀盐酸的质量在时，金属甲和乙均有剩余 D．加入稀盐酸的质量为时，所得三种溶液的质量大小关系：甲>乙>丙 综合应用 8．实验室中有一定质量的Zn（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液，现按如图所示进行实验，出现的现象如图中所述，下列有关说法中，不正确的是 A．滤渣中一定含有Cu B．滤液的质量一定增大 C．滤液中一定存在Zn2+、Mg2+和Cu2+ D．向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生 9．向一定质量的AgNO3和的混合溶液中逐渐加入铁粉。反应过程中溶质的质量随加入铁粉质量的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．a点时，溶液的总质量与反应前相比增大 B．b点时，溶液呈无色 C．c点时，溶液中溶质为Fe(NO3)2和 D．d点时，过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物 10．建设生态文明与美丽中国，合理的垃圾分类，有效的垃圾回收与利用必不可少。某实践学习小组同学欲从废旧电脑的某些零部件中回收金属银，设计流程如图所示。 （1）步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸后发生反应的化学方程式为 。该反应属于 (判断基本的反应类型)。 （2）溶液X中只含有一种溶质，该溶质为 (写化学式)。步骤Ⅰ、步骤Ⅱ为同一操作，此操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 。 11．Ⅰ．人类生产、生活离不开化学。 （1）将铝块压成铝箔，说明铝具有 性；工业冶炼铝的原理为电解熔融的，生成铝和一种气体，该反应的化学方程式为 。 （2）西汉时期我国的劳动人民发明了“湿法炼铜”，在西汉刘安所著的《淮南子·万毕术》一书中有一段文字记载：“曾青得铁则化铜”。“曾青”指的是，其反应的化学方程式为 。 （3）闷热的夏天鱼经常跳出水面呼吸，原因是随着温度的升高气体溶解度 (“升高”或“降低”)。 Ⅱ．金属材料性能优良，已成为社会发展的重要物质之一。 （4）航母用到的生铁和钢都是铁的合金， 的含碳量高(填“生铁”或“钢”)。 （5）为探究铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学选用了下列试剂进行实验，不可行的是___________(填字母)。 A．铁丝、银丝、硫酸铜溶液 B．铜丝、银丝、硫酸亚铁溶液 C．铁丝、铜丝、稀硫酸、硝酸银溶液 D．铜丝、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液 （6）金属与金属化合物溶液反应可用于金属的回收和提纯。将一定量的锌粉投入含有和的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。下列说法正确的是___________。 A．滤渣中一定含有、和 B．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生 C．滤液的质量可能与原混合溶液质量相等 D．滤液中一定不含，可能含有和 拓展培优 12．对于金属材料，我们应该从多角度了解。 Ⅰ.金属冶炼 （1）《天工开物》中记载了炼锡的场景：“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴（指鼓入空气）熔化。” ①鼓入足量空气的目的是 ，从而提高炉温。 ②炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。 Ⅱ.金属的性质 （2）如图所示将金属X插入烧杯内的溶液中，观察到溶液颜色变蓝后取出X，向烧杯内再加入一定量锌粉，振荡后，溶液蓝色逐渐消失。 ①金属X是 ； ②加入锌粉，溶液蓝色消失的原因是 ；（用化学方程式表示） ③实验结束后，烧杯内的溶液中一定 （填“存在”或“不存在”）。 Ⅲ.金属的回收再利用 （4）某学习小组同学欲从含、、等金属的金属板中回收金属，设计流程如图： ①操作①的名称为 ； ②滤渣①与稀硫酸、氧气在加热条件下发生反应：，X的化学式为 ； ③滤液③中加铁粉的反应化学方程式为 （写其中1个）； ④、、的活动性由强到弱的顺序是 。 13．工业上常用电解熔融状态的氧化铝制取金属铝，在电解过程中通常会加入助熔剂如冰晶石（）以降低氧化铝的熔点。 （1）日常生活中的铝制品不易腐蚀的原因是 。冰晶石（）中氟元素的化合价是 。 （2）计算电解204t氧化铝，可制得多少t金属铝。（写出计算过程） 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第九单元 金属 第二节 金属的化学性质 第1课时 金属的化学性质 教学目标 1.知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应的难易程度不同； 2.通过实验探究认识常见金属与稀盐酸、稀硫酸的反应规律，运用分类、比较、归纳、推理等思维方法； 3.知道金属与盐溶液的置换反应。 4.从反应物和生成物的种类认识置换反应，能辨别常见的置换反应。 重点和难点 金属与氧气的反应；不同金属与酸溶液的反应特点。 ◆知识点一 金属与氧气的反应 1． 反应条件 金属 现象 化学方程式 常温下就能反应 镁 打磨过的镁条在空气中表面逐渐变暗；在空气中点燃，发出耀眼白光，放出大量的热，生成白色固体 点燃时 2Mg+O2 2MgO 铝 打磨过的铝，在空气中表面会变暗生成一层致密的氧化膜 常温下 4Al+3O2 =2Al2O3 点燃或加热时反应 铁 常温下在干燥的空气中，铁很难与氧气反应，点燃后在氧气中能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热 在氧气中点燃 3Fe+2O2 Fe3O4 铜 常温下在干燥的空气中很难反应，在空气中加热，表面会生成黑色固体 在空气中加热 2Cu+O22CuO 高温不反应 金 在空气中加热不变色 不反应 由上表可得出：大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同，由此也可以在一定意义上反映金属的活泼程度。 2．铝的抗腐蚀性能 铝在常温下与空气中的氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。 即学即练 1．下列关于金属与氧气反应的说法中正确的是 A．细铁丝在空气中不能燃烧，是因为温度没有达到其着火点 B．铜在空气中能与氧气发生化学反应，其化学方程式为 C．“真金不怕火炼”说明即使在高温条件下金也不与氧气反应 D．金属与氧气发生化学反应时，都需要在点燃或加热的条件下 【答案】C 【解析】A、细铁丝在空气中不能燃烧，是因为空气中氧气浓度较低，而不是温度没有达到其着火点，故A选项不符合题意； B、铜在加热条件下能和空气中的氧气发生反应生成氧化铜，该反应的化学方程式为2Cu+O22CuO，原方程式未配平且缺少反应条件，故B选项不符合题意； C、“真金不怕火炼”说明即使在高温条件下金也不与氧气反应，故C选项符合题意； D、金属与氧气发生化学反应时，并非都需要在点燃或加热的条件下，例如铝在常温下就能与氧气反应生成氧化铝，故D选项不符合题意。 故选C。 ◆知识点二 金属与酸的反应 金属与稀盐酸和稀硫酸反应的现象和化学方程式如下表： 金属 现象 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，试管壁发热，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 2HCl + Mg === MgCl2 + H2↑ H2SO4+Mg === MgSO4 + H2↑ 铝 打磨过的铝放入酸中，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，产生淡蓝色火焰 6HCl +2Al===2AlCl3 + 3H2↑ 3H2SO4 + 2Al === 3H2↑+Al2(SO4)3 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，产生淡蓝色火焰 2HCl + Zn === ZnCl2 + H2↑ H2SO4 + Zn === ZnSO4 + H2↑ 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，产生淡蓝色火焰 2HCl + Fe === FeCl2 + H2↑ H2SO4 + Fe === FeSO4 + H2↑ 铜 无明显现象 不反应 即学即练 1．能用金属与酸反应制取的是 A．AgCl B．FeSO4 C．FeCl3 D．CuSO4 【答案】B 【解析】A、在金属活动性顺序中，银排在氢的后面，不能用金属和酸反应制的，错误； B、铁和酸反应生成亚铁盐，故铁和硫酸反应生成硫酸亚铁，正确； C、铁和酸反应生成亚铁盐，故不能生成氯化铁，错误； D、铜排在氢的后面，铜不与酸反应，错误。 故选B。 2．等质量的镁、锌、铁分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应，图中能够正确反映产生氢气质量m与反应时间t关系的图象为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】在金属活动性顺序中，镁＞锌＞铁，与硫酸反应时镁的速率最快，在坐标中斜线最陡，铁的反应速率最慢，在坐标中斜线最平缓，观察图象，排除BC；、、，等质量的镁，锌，铁，分别跟足量的稀硫酸在室温下反应，则镁生成的氢气最多，锌生成的氢气最少，观察图象，排除D，故选：A。 ◆知识点三 金属与盐溶液的反应 通过下面的实验，探究金属能否与其它金属化合物的溶液发生反应： 实验操作 现象 化学方程式 质量变化 活动性比较 铁钉浸入硫酸铜溶液中 浸入溶液中铁钉表面覆盖一层紫红色的固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe + CuSO4 ==== Cu + FeSO4 金属质量增加，溶液质量减小 Fe＞Cu 将打磨过的（为了除去氧化膜）铝丝浸入硫酸铜溶液中 溶液中的铝丝表面，覆盖一层紫红色的固体，溶液由蓝色逐渐变为无色 2Al + 3CuSO4 ==== Al2(SO4)3 + 3Cu 金属质量增加，溶液质量减小 Al＞Cu 铜丝浸入硝酸银溶液中 浸入溶液中的铜丝表面，覆盖一层黑色固体，溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu + 2AgNO3 ==== Cu(NO3)2 + 2Ag 金属质量增加，溶液质量减小 Cu＞Ag 铁丝浸入硫酸铝溶液中 无任何现象产生 Al＞Fe 由上表可得出：以上4种金属的活动性由强到弱顺序为：Al＞Fe＞Cu＞Ag 即学即练 1．向和溶液中加入一定量的镁粉，反应停止后过滤，向滤出的固体中加入盐酸有气泡产生，下列关于滤液和固体物质中成分的判断错误的是 A．滤出的固体中一定含有Cu和Fe，可能含有Mg B．滤液中一定含有，可能含有 C．滤液中一定不含 D．滤液中一定含有、 【答案】D 【解析】A、滤出的固体能与盐酸反应，说明氯化铜已反应完全，但不能确定和盐酸反应的是镁还是铁，则滤出的固体中一定含有Cu和Fe，可能含有Mg，故选项说法正确； B、滤出的固体能与盐酸反应，说明氯化铜已反应完全，由于“加入一定量的镁粉”，可能不足，无法确定是否反应完全，则滤液中一定含有，可能含有，一定没有氯化铜，故选项说法正确； C、滤液中一定没有CuCl2，因为固体中有能和盐酸反应的金属，说明氯化铜中的铜全部被置换出来了，故选项说法正确； D、由选项B的分析可知，滤液中一定含有，可能含有，故选项说法不正确。 故选D。 2．将一定量的镁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后，过滤，观察到滤液仍为蓝色。下列说法正确的是 A．滤液中一定含有硝酸镁、硝酸铜，一定没有硝酸银 B．滤渣中一定含有银和铜，一定没有镁 C．所得滤液的质量一定小于原混合溶液的质量 D．向滤液中加入稀盐酸，一定产生白色沉淀 【答案】C 【解析】A、滤液仍为蓝色，说明滤液中一定有硝酸铜，由于镁先与硝酸银反应，若硝酸银没有完全反应，滤液中还会有硝酸银，故选项说法错误；   B、因为滤液中有硝酸铜，说明镁可能只与部分硝酸银反应，也可能与硝酸银反应完后又与部分硝酸铜反应，所以滤渣中一定有银，可能有铜，一定没有镁，故选项说法错误；   C、镁与硝酸银反应，，每24份质量的镁能置换出216份质量的银，溶液质量减小；镁与硝酸铜反应，每 24 份质量的镁能置换出64份质量的铜，溶液质量也减小，所以所得滤液的质量一定小于原混合溶液的质量，故选项说法正确； D、滤液中可能有硝酸银，也可能没有硝酸银，所以向滤液中加入稀盐酸，不一定产生白色沉淀，故选项说法错误；    故选：C。 ◆知识点四 置换反应 1. 概念 由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应，置换反应是化学反应的基本类型之一。 2. 特征 反应物和生成物都是一种单质和一种化合物。 3. 通式 A+BC === B+AC 即学即练 1．下列参与的反应中，属于置换反应的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A、该反应是由两种物质反应生成另一种新物质，符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意； B、该反应是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，属于置换反应，符合题意； C、该反应是由一种物质生成两种新物质，符合“一变多”的特点，属于分解反应，不合题意； D、该反应是由两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应，属于复分解反应，不合题意。 故选B。 2．下列有关化学反应的四种基本类型说法正确的是 A．化合反应中元素化合价一定会改变 B．分解反应的产物中不可能有化合物 C．有单质和化合物生成的反应一定是置换反应 D．复分解反应中，Y可能是盐 【答案】D 【解析】A、化合反应中元素化合价不一定会变，如氧化钙和水反应生成氢氧化钙，反应前后元素化合价不变，故A说法错误； B、分解反应的产物中可能有化合物，如高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故B说法错误； C、置换反应是指由一种单质和一种化合物反应，生成另外一种单质和一种化合物的反应，故有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应，例如一氧化碳高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，该反应不属于置换反应，故C说法错误； D、复分解反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，根据AgNO3+X=Y+AgCl↓ 中，Y可能是酸，硝酸银和盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸，Y也可能是盐，例如氯化钠，硝酸银和氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，故D说法正确； 故选：D。 重难点一 金属活动性顺序的应用（滤液、滤渣的判断） 金属与盐的混合溶液反应后滤渣、滤液成分的判断方法 例如：将铁粉不断加入硝酸铜、硝酸银、硝酸锌的混合溶液中。 I、由于锌比铁活泼，故铁不与硝酸锌反应（依据：金属与盐反应的规律），因此滤液中一定含有硝酸锌，滤渣中一定不含锌。 II、根据“优先反应”规律（即远距离先置换），铁首先与硝酸银溶液反应； （1）硝酸银反应一部分：滤渣（银）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸银、硝酸铜） （2）硝酸银恰好完全反应完：滤渣（银）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜） III、硝酸银反应完后，若铁粉有剩余，铁才与硝酸铜反应。 （3）硝酸铜反应一部分：滤渣（银、铜）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜） （4）硝酸铜恰好完全反应完：滤渣（银、铜）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁） （5）硝酸铜反应完、铁还有剩余：滤渣（银、铜、铁）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁） 实践应用 1．将一定量金属M加入到和的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤渣，滤液为无色，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。下列有关判断正确的是 A．滤渣中一定含有金属M B．滤液中可能只含一种溶质，也可能含有两种溶质 C．金属活动性： D．该过程一定发生了如下反应： 【答案】B 【解析】A、将一定量金属M加入到和的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤渣，滤液为无色，即滤液中一定不含有硫酸铜，说明硫酸铜已完全反应，说明金属活动性M＞Cu，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的金属，该金属可能是锌，也可能是M，故滤渣中不一定含有金属M，故选项说法错误； B、若M能与硫酸锌反应，且完全反应后M有剩余，则滤液中的溶质是M的硫酸盐，可能只含一种溶质；若M不能用与硫酸锌反应，且M能与稀盐酸反应产生氢气，则滤液中的溶质是M的硫酸盐和硫酸锌两种，故选项说法正确； C、将一定量金属M加入到和的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤渣，滤液为无色，说明硫酸铜已完全反应，即滤液中一定不含有硫酸铜，说明硫酸铜已完全反应，说明金属活动性M＞Cu，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的金属，该金属可能是锌，也可能是M，无法确定M与锌的活动性强弱，故选项说法错误； D、由于无法确定M的化合价，该过程不一定发生反应，故选项说法错误； 故选：B。 2．某湿法炼锌残留的金属废料成分是Cd、Zn、Cu。某化学兴趣小组利用该金属废料制取海绵镉(Cd)、硫酸锌并回收铜，物质转化的主要流程如下图所示。 （1）已知滤液a中含有Cd2+，则滤渣M的化学式是 。 （2）滤液b中只含有一种溶质，则金属X是 。步骤Ⅱ中加入适量金属X，生成海绵镉的化学反应方程式是 。 （3）金属Cd、Zn、Cu的活动性由强到弱的顺序是 。 （4）得到硫酸锌晶体中锌元素的质量 (填“大于”或“小于”或“等于”)金属废料中参加反应的金属锌的质量。 【答案】（1）Cu （2）Zn （3）Zn>Cd>Cu （4）大于 【解析】（1）金属废料成分是Cd、Zn、Cu，向粉碎的金属废料中加入过量稀硫酸，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜与稀硫酸不反应，已知滤液a中含有，说明Cd与稀硫酸反应生成氢气和，则充分反应后过滤得到的滤渣M为铜，其化学式为Cu； （2）由第（1）小问分析可知，滤液a中含有硫酸锌、和硫酸，滤液b结晶得到硫酸锌晶体，且滤液b中只含有一种溶质，说明滤液b为硫酸锌溶液，则加入适量金属X是为了除去滤液a中的和硫酸，且不引入新杂质，则金属X为锌； 则步骤Ⅱ中加入适量金属锌，生成海绵镉的原理是锌与反应生成Cd和硫酸锌，化学方程式为； （3）由第（1）（2）小问分析可知，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，说明金属活动性；Cd与稀硫酸反应生成氢气和，说明金属活动性；铜与稀硫酸不反应，说明金属活动性；锌与反应生成Cd和硫酸锌，说明金属活动性；综上可知金属Cd、Zn、Cu的活动性由强到弱的顺序是Zn>Cd>Cu； （4）金属废料中的金属锌全部转化为硫酸锌晶体，由于步骤Ⅱ中加入的适量金属锌也转化为硫酸锌晶体，所以最终得到硫酸锌晶体中锌元素的质量大于金属废料中参加反应的金属锌的质量。 考点一 金属化学性质 【例1】如图为某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验，请回答下列问题。 （1）描述A中的实验现象 ，该反应的化学方程式为 。 （2）要证明Cu、Fe、Ag的活动性顺序，至少要做的实验是 。（填序号） （3）开始反应后D中溶液逐渐变为黄色，原因是 ，过一会儿又观察到的现象是 。 【答案】（1）铜丝表面有银白色物质析出，溶液由无色逐渐变成蓝色 Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag （2）AB （3）铁钉生锈未打磨 铁钉表面有气泡产生 【解析】（1）A中发生的反应是铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，实验现象是铜丝表面有银白色物质析出，溶液由无色逐渐变成蓝色，该反应的化学方程式为：Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag； （2）A中铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，说明铜的金属活动性强于银，B中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁的金属活动性强于铜，由于即可得出Cu、Fe、Ag的活动性顺序为：Fe＞Cu＞Ag，故选AB； （3）开始反应后D中溶液逐渐变为黄色，原因是铁钉生锈未打磨，表面的铁锈（主要成分是氧化铁）和稀硫酸反应生成黄色的硫酸铁溶液和水；铁锈反应完后，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以过一会儿又观察到的现象是铁钉表面有气泡产生。 【变式1-1】锌是一种常见的银白色有光泽的金属，在空气中锌表面能生成一层致密氧化膜。下列说法不正确的是 A．镀锌能有效提升金属制品的抗腐蚀能力 B．锌能与硝酸银溶液发生置换反应 C．实验室可以用锌与稀硫酸反应制取氢气，反应后溶液质量减少 D．可以用煅烧方法区别黄铜和黄金 【答案】C 【解析】A、锌具有良好的抗腐蚀性，镀锌能有效提升金属制品的抗腐蚀能力，故选项说法正确； B、锌能与硝酸银反应生成硝酸锌和银，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故选项说法正确； C、实验室可以用锌与稀硫酸反应制取氢气，参加反应的锌的质量远大于生成氢气的质量，则反应后溶液质量增加，故选项说法错误； D、黄铜中的铜和空气中的氧气在加热条件下生成黑色的氧化铜，黄金灼烧无明显现象，可以鉴别，故选项说法正确。 故选：C。 【变式1-2】向Cu(NO3)2溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。根据上述现象分析，下列结论不正确的是 A．产生的气泡是氢气 B．滤渣中一定有两种金属 C．滤液中一定有Cu2+、Fe2+ D．滤液一定呈浅绿色 【答案】C 【解析】A、向Cu(NO3)2溶液中加入一定量的铁粉，铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，铜不与稀盐酸反应，说明滤渣中含有铁，说明铁是过量的，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则产生的气泡是氢气，故选项说法正确。 B、向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，铜不与稀盐酸反应，说明滤渣中含有铁，则滤渣中一定有铜、铁两种金属，故选项说法正确。 C、铁是过量的，则滤液中一定有Fe2+，一定没有Cu2+，故选项说法错误。 D、铁是过量的，生成的氯化亚铁溶液显浅绿色，则滤液一定呈浅绿色，故选项说法正确。 故选：C。 【变式1-3】日常生活中能看到许多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动，请你一起参与下列任务。 （1）区分铝片和铁片的物理方法 （写一种）。 任务二：处理金属底板 （2）除去铝片表面氧化膜和铁片表面铁锈的方法 （写一种）。 任务三：选择蚀刻液进行蚀刻 （3）首先将镂空图案的不干胶保护膜（能隔绝蚀刻液与金属底板接触）分别贴到处理好的铝片和铁片上，然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中，将铁片浸入足量的乙蚀刻液中，一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案，没有附着物；铁片上出现图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的 、 （填序号）。 ①氯化铜溶液    ②硝酸银溶液    ③稀盐酸    ④氯化亚铁溶液 任务四：金属蚀刻画的后处理 （4）将蚀刻好的金属片清洗掉废液，去掉不干胶保护膜，进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是 （请写出一种合理的方法）。 （5）铝片蚀刻废液处理，可加入足量的铝片，得到 溶液，回收保存，涉及化学方程式为 。 【答案】（1）磁铁吸引 （2）砂纸打磨除铁锈 （3）③ ①/②/③ （4）刷漆/涂油/保持干燥 （5） 【解析】（1）铁能被磁铁吸引，而铝不能，所以可以用磁铁吸引的方法来区分铝片和铁片，若能被磁铁吸引，则为铁片，不能被吸引，则为铝片，故填：磁铁吸引； （2）铝表面的氧化膜为氧化铝，铁表面的氧化膜为氧化铁，除去铝片表面氧化膜和铁片表面铁锈的方法可以采用砂纸打磨的方法除去氧化膜，故填：砂纸打磨除铁锈； （3）对于铝片，蚀刻后有凹陷图案且无附着物，这意味着铝与蚀刻液反应不会生成新的金属，所以甲蚀刻液是稀盐酸（③）；对于铁片，铁片上出现图案，说明铁能与乙蚀刻液发生置换反应，所以乙蚀刻液可以是氯化铜溶液（①）、硝酸银溶液（②）或稀盐酸（③），故填：③；①或②或③； （4）铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触，防止铁制品生锈的原理就是隔绝氧气或水。所以为防止铁片蚀刻画生锈，保持其表面清洁干燥或刷漆或涂油，就可以避免铁与水接触，从而防止生锈，故填：刷漆或涂油或保持干燥； （5）铝片蚀刻废液中含有与铝反应后生成的铝盐，加入足量铝片，若之前蚀刻液为稀盐酸，那么最终会得到氯化铝溶液，铝与盐酸反应得到氯化铝和氢气，反应的化学方程式为，故填：；。 考点二 置换反应 【例2】下列属于置换反应的是 A．3Fe+2O2Fe3O4 B．2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O C．3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 D．Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O 【答案】C 【解析】A、该反应是两种物质反应生成一种物质，符合“多变一”的特点，属于化合反应，故A错误； B、该反应是由一种物质反应生成两种物质，符合“一变多”的特点，属于分解反应，故B错误； C、该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故C正确； D、该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应，故D错误； 故选：C。 【变式2-1】下列反应属于置换反应的是 A．金属钠遇水：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑ B．铝的冶炼：2Al2O34Al+3O2↑ C．乙炔燃烧：2C2H2+5O24CO2+2H2O D．吸收二氧化碳：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O 【答案】A 【解析】A、该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故选项正确。 B、该反应符合“一变多”的形式，属于分解反应，故选项错误。 C、该反应的生成物均为化合物，不属于置换反应，故选项错误。 D、该反应的反应物和生成物均为化合物，不属于置换反应，故选项错误。 故选：A。 基础达标 1．下列物质中，不能用金属跟稀酸反应直接制得的是 A．FeCl3 B．Al2(SO4)3 C．MgCl2 D．MgSO4 【答案】A 【解析】A、在金属活动性顺序中，铁排在氢的前面，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，不能一步反应生成氯化铁，故选项符合题意； B、在金属活动性顺序中，铝排在氢的前面，铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，故选项不符合题意； C、在金属活动性顺序中，镁排在氢的前面，镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，故选项不符合题意； D、在金属活动性顺序中，镁排在氢的前面，镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，故选项不符合题意。 故选A。 2．下列关于金属和氧气反应的说法不正确的是 A．镁带在空气中燃烧时发出耀眼的白光 B．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 C．铜在空气中加热，变成了黑色的固体 D．“真金不怕火炼” 【答案】B 【解析】A、镁燃烧时，发出耀眼的白光，该选项说法正确； B、铁丝在空气中不能燃烧，该选项说法不正确； C、铜加热会生成黑色的氧化铜，则变成了黑色的固体，该选项说法正确； D、“真金不怕火炼”，是因为金在高温条件下也不和氧气反应，该选项说法正确。 故选B。 3．下列有关金属的说法，正确的是 A．不是所有的金属都能和盐酸反应放出氢气 B．通常所说的金属材料，就是指生产生活中使用的各种合金 C．在空气中不能燃烧的金属，在氧气中也一定不能燃烧 D．因为铝的金属活泼性比铁强，所以铁制品比铝制品更耐腐蚀 【答案】A 【解析】A、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，故不是所有的金属都能与盐酸反应，选项说法正确； B、金属材料包括合金和纯金属，选项说法不正确； C、铁丝在空气中不能燃烧，而在氧气中能够燃烧生成四氧化三铁，选项说法不正确； D、铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，故铝制品比铁制品耐腐蚀，选项说法不正确； 故选A。 4．下列现象和事实，可用金属活动性作出合理解释的是 ①将等质量的金属镁、铝分别放在同种且足量的稀硫酸中，镁条反应的速率明显比铝快 ②金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝活动性强 ③硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液，不宜用铁制容器 ④金属镁、金属锌比较，金属锌与稀硫酸反应速率适中，更适于实验室制取氢 A．①② B．③④ C．①③④ D．①②③④ 【答案】C 【解析】①将等质量的金属镁、铝分别放在同种且足量的稀硫酸中，镁条反应的速率明显比铝快，能说明镁比铝活动性强，可用金属活动性作出解释； ②金属铝耐腐蚀，是因为与空气中氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，不能说明锌比铝活动性强，不能用金属活动性作出解释； ③硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液，不宜用铁制容器，是因为铁的活动性比铜强，能与硫酸铜发生置换反应，所以不能用铁制容器配制波尔多液，可用金属活动性作出解释； ④金属锌与稀硫酸反应速率适中，Mg金属活动性比锌强，与稀硫酸反应速率较快，不便于气体收集，所以金属锌比Mg更适于实验室制取氢气，可用金属活动性作出解释； 故选C。 5．向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是 A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定只有Cu B．若滤液为无色，则滤渣中一定含有Zn和Cu C．若往滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中可能含有Mg，一定含有Zn和Cu D．若往滤渣中加入稀盐酸，无明显现象，则滤液中一定只含有MgCl2和ZnCl2 【答案】A 【解析】A、若滤液为蓝色，说明滤液中含有CuCl2，则滤渣中一定含有Cu，一定不含Zn，故选项说法正确； B、若滤液为无色，说明滤液中不含CuCl2，则滤渣中一定含有Cu，可能含Zn，故选项说法不正确； C、若往滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明Zn过量，锌和氯化镁不反应，滤渣中一定含有Zn和Cu，一定没有Mg，故选项说法不正确； D、若往滤渣中加入稀盐酸，无明显现象，说明Zn已反应完全，锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜，滤液中一定有MgCl2和ZnCl2，可能含有CuCl2，故选项说法不正确。 故选A。 6．某混合液中含有Cu(NO3)2、AgNO3、M(NO3)2，小明同学对其进行如下实验，有关说法正确的是 A．滤液A可能为蓝色 B．固体甲中可能含有金属M C．固体乙中加入稀盐酸不会产生气泡 D．四种金属的活动性一定为M>Zn>Cu>Ag 【答案】D 【解析】根据金属活动性顺序为Zn＞Cu＞Ag，向含有Cu(NO3)2、AgNO3、M(NO3)2，入一定量的锌粉，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜，无法确定锌是否能与M(NO3)2溶液反应； 向滤液A中加入ag M，得到固体乙bg（a≠b），说明M和滤液A中的溶质发生了化学反应；固体甲能与稀盐酸反应生成氢气，银、铜不能与稀盐酸反应，说明固体甲中一定含有锌或M，说明滤液A中一定不含硝酸银、硝酸铜，则说明M和滤液A中的溶质发生的是M和硝酸锌的反应，说明M的金属活动性比锌强。 A、根据分析，滤液A中不含硝酸铜，滤液A不可能为蓝色，故选项说法错误； B、M的金属活动性比锌强，所以锌不能置换出M，则固体甲中不可能含有金属M，故选项说法错误； C、由分析可知，滤液A中加入固体M，M和硝酸锌反应，则固体乙中一定含有锌，可能含有M，加入稀盐酸一定产生气泡，故选项说法错误； D、由上述解析，四种金属的活动性一定为M＞Zn＞Cu＞Ag，故选项说法正确。 故选D。 7．分别向盛有等质量甲、乙、丙三种金属(在化合物中均显+2价)粉末的试管中以相同的速率滴加等溶质量分数的稀盐酸，生成氢气的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是 A．三种金属完全反应产生氢气的质量关系：甲>乙>丙 B．三种金属的相对原子质量大小关系：甲>乙>丙 C．当加入稀盐酸的质量在时，金属甲和乙均有剩余 D．加入稀盐酸的质量为时，所得三种溶液的质量大小关系：甲>乙>丙 【答案】A 【解析】A、从图像中可以看出，当三种金属完全反应后（继续加入稀盐酸氢气质量不再增加时），生成氢气的质量关系是甲 > 乙 > 丙，该选项正确； B、金属与酸反应且金属在化合物中显 +2 价时，根据化学方程式，相对原子质量越小，等质量的金属完全反应生成氢气越多。因为生成氢气质量甲 > 乙 > 丙，所以相对原子质量大小关系应为丙 > 乙 > 甲，该选项错误； C、当加入稀盐酸质量在m2​−m3g时，乙产生氢气的质量不再增加，说明乙已经完全反应，没有剩余；甲产生氢气质量还在增加，说明甲有剩余，该选项错误； D、加入稀盐酸质量为m3​g时，加入的稀盐酸质量相等，金属质量相等，且甲、乙、丙均已完全反应，根据质量守恒定律，溶液质量 = 金属质量 + 稀盐酸质量 - 氢气质量。因为生成氢气质量甲 > 乙 > 丙，所以所得三种溶液的质量大小关系为丙 > 乙 > 甲 ，该选项错误。 故选：A。 综合应用 8．实验室中有一定质量的Zn（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液，现按如图所示进行实验，出现的现象如图中所述，下列有关说法中，不正确的是 A．滤渣中一定含有Cu B．滤液的质量一定增大 C．滤液中一定存在Zn2+、Mg2+和Cu2+ D．向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生 【答案】BD 【解析】根据金属活动性顺序为Mg＞Zn＞Cu，向一定质量的Zn（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的镁粉，镁优先与Cu（NO3）2反应生成硝酸镁和铜，Cu（NO3）2反应完，若还有镁粉，镁才能与Zn（NO3）2反应生成硝酸镁和锌。 A、由金属活动性顺序为Mg＞Zn＞Cu，向一定质量的Zn（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的镁粉，镁优先与Cu（NO3）2反应生成硝酸镁和铜，Cu（NO3）2反应完，若还有镁粉，镁才能与Zn（NO3）2反应生成硝酸镁和锌；得到蓝色滤液，说明滤液中含有硝酸铜，说明硝酸铜溶液有剩余，则滤渣中一定含有Cu，故选项说法正确； B、由Mg+Cu（NO3）2═Mg（NO3）2+Cu可知，每24份质量的镁可置换出64份质量的铜，则滤液的质量一定减少，故选项说法错误； C、硝酸铜溶液有剩余，硝酸锌没有参加反应，则滤液中一定存在Zn2+、Mg2+和Cu2+，故选项说法正确； D、滤渣的成分是铜，铜不与稀盐酸反应，则向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生，故选项说法错误； 故选BD。 9．向一定质量的AgNO3和的混合溶液中逐渐加入铁粉。反应过程中溶质的质量随加入铁粉质量的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．a点时，溶液的总质量与反应前相比增大 B．b点时，溶液呈无色 C．c点时，溶液中溶质为Fe(NO3)2和 D．d点时，过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物 【答案】CD 【解析】A、a点时发生的反应为铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，即，56份质量的铁置换出216份质量的银，固体质量增加，溶液质量减小，不符合题意； B、b点时铁和硝酸银恰好完全反应，此时溶液中的溶质是硝酸亚铁和硝酸铜， 硝酸亚铁溶液是浅绿色的，硝酸铜溶液是蓝色的，此时溶液不可能呈无色，不符合题意； C、c点时硝酸铜部分参与反应，铁与硝酸银、硝酸铜反应生成了硝酸亚铁，故此时溶液中的溶质是硝酸铜、硝酸亚铁，符合题意； D、d点时，铁与硝酸铜恰好完全反应，铁与硝酸银反应生成了银，铁与硝酸铜反应生成了铜，故此时所得滤渣为铜和银的混合物，符合题意。 故选CD。 10．建设生态文明与美丽中国，合理的垃圾分类，有效的垃圾回收与利用必不可少。某实践学习小组同学欲从废旧电脑的某些零部件中回收金属银，设计流程如图所示。 （1）步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸后发生反应的化学方程式为 。该反应属于 (判断基本的反应类型)。 （2）溶液X中只含有一种溶质，该溶质为 (写化学式)。步骤Ⅰ、步骤Ⅱ为同一操作，此操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 。 【答案】（1） 置换反应 （2） 漏斗 【解析】（1）根据金属活动性，则步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸后发生的反应是铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，化学方程式为；该反应符合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，属于基本反应类型中的置换反应； （2）根据金属活动性，则步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸后发生的反应是铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，铜、银与稀硫酸不反应，则充分反应后过滤得到的固体中含有铜、银，向该固体中加入适量硝酸银溶液，铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，充分反应后过滤得到溶液X，若溶液X中只含有一种溶质，则该溶质为硝酸铜，其化学式为； 步骤Ⅰ、步骤Ⅱ均为分离固液的过滤操作，此操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗。 11．Ⅰ．人类生产、生活离不开化学。 （1）将铝块压成铝箔，说明铝具有 性；工业冶炼铝的原理为电解熔融的，生成铝和一种气体，该反应的化学方程式为 。 （2）西汉时期我国的劳动人民发明了“湿法炼铜”，在西汉刘安所著的《淮南子·万毕术》一书中有一段文字记载：“曾青得铁则化铜”。“曾青”指的是，其反应的化学方程式为 。 （3）闷热的夏天鱼经常跳出水面呼吸，原因是随着温度的升高气体溶解度 (“升高”或“降低”)。 Ⅱ．金属材料性能优良，已成为社会发展的重要物质之一。 （4）航母用到的生铁和钢都是铁的合金， 的含碳量高(填“生铁”或“钢”)。 （5）为探究铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学选用了下列试剂进行实验，不可行的是___________(填字母)。 A．铁丝、银丝、硫酸铜溶液 B．铜丝、银丝、硫酸亚铁溶液 C．铁丝、铜丝、稀硫酸、硝酸银溶液 D．铜丝、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液 （6）金属与金属化合物溶液反应可用于金属的回收和提纯。将一定量的锌粉投入含有和的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。下列说法正确的是___________。 A．滤渣中一定含有、和 B．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生 C．滤液的质量可能与原混合溶液质量相等 D．滤液中一定不含，可能含有和 【答案】（1）延展性 （2） （3）降低 （4）生铁 （5）B （6）C 【解析】（1）铝块能压成铝箔，体现了铝的延展性； 根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变。电解熔融氧化铝（Al2O3）生成铝和一种气体，则这种气体是氧气，反应的化学方程式为。 （2）铁的金属活动性比铜强，可以将铜从硫酸铜溶液中置换出来，同时生成硫酸亚铁，化学方程式为。 （3）气体的溶解度随温度升高而降低，夏天水温高，水中溶解的氧气减少，鱼会跳出水面呼吸。 （4）生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，因此生铁的含碳量更高。 （5）A、铁能置换出硫酸铜中的铜，银不能，可验证活动性为Fe＞Cu＞Ag，可行。 B、铜、银都不能置换出硫酸亚铁中的铁，只能说明活动性Fe＞Cu且Fe＞Ag，无法验证铜和银的活动性，不可行。 C、铁能与稀硫酸反应，铜不能，说明活动性Fe＞H＞Cu；铜能置换出硝酸银中的银，说明活动性Cu＞Ag，可验证活动性为Fe＞Cu＞Ag，可行。 D、铜不能置换出硫酸亚铁中的铁，但能置换出硝酸银中的银，可验证活动性为Fe＞Cu＞Ag，可行。 故选B。 （6）金属活动性Zn＞H＞Cu＞Ag，锌先与硝酸银反应，即；再与硝酸铜反应，即，滤液无色，说明硝酸铜已完全反应。 A、滤渣中一定有Ag、Cu，但不一定有Zn（锌可能恰好完全反应），错误。 B、滤渣中不一定有锌，加入稀盐酸不一定有气泡，错误。 C、根据、，锌与硝酸银反应使溶液质量减小，与硝酸铜反应使溶液质量增大，整体质量可能相等，正确。 D、硝酸铜已完全反应，而锌先与硝酸银反应，则硝酸银也一定完全反应，滤液中一定不含AgNO3和Cu(NO3)2，一定含有Zn(NO3)2，错误。 故选C。 拓展培优 12．对于金属材料，我们应该从多角度了解。 Ⅰ.金属冶炼 （1）《天工开物》中记载了炼锡的场景：“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴（指鼓入空气）熔化。” ①鼓入足量空气的目的是 ，从而提高炉温。 ②炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。 Ⅱ.金属的性质 （2）如图所示将金属X插入烧杯内的溶液中，观察到溶液颜色变蓝后取出X，向烧杯内再加入一定量锌粉，振荡后，溶液蓝色逐渐消失。 ①金属X是 ； ②加入锌粉，溶液蓝色消失的原因是 ；（用化学方程式表示） ③实验结束后，烧杯内的溶液中一定 （填“存在”或“不存在”）。 Ⅲ.金属的回收再利用 （4）某学习小组同学欲从含、、等金属的金属板中回收金属，设计流程如图： ①操作①的名称为 ； ②滤渣①与稀硫酸、氧气在加热条件下发生反应：，X的化学式为 ； ③滤液③中加铁粉的反应化学方程式为 （写其中1个）； ④、、的活动性由强到弱的顺序是 。 【答案】（1）使木炭充分反应，放出热量 合金的熔点低 （2）铜 不存在 （3）过滤 / 、、 【解析】（1）①鼓入足量空气的目的是使木炭充分反应，放出热量； ②炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是合金的熔点低； （2）①带有铜离子的溶液为蓝色，故金属X为铜； ②铜与硝酸银反应生成硝酸铜与银，取出X后，加入锌粉，溶液蓝色消失，说明锌与硫酸铜反应生成硫酸锌与铜，该反应的化学方程式为：； ③若硝酸银、硝酸铜同时存在时，锌与硝酸银优先反应，锌与硝酸铜发生反应，故硝酸银被反应完全，实验结束后，烧杯内的溶液中一定不存在硝酸银； （3）①操作①将固体与液体分离，为过滤操作； ②根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类与数目均不变，反应物中：2个铜原子、10个氧原子、4个氢原子、2个硫原子，生成物中：2个铜原子、2个硫原子、8个氧原子，缺少2个氧原子、4个氢原子，故每个X分子中含有2个氢原子、1个氧原子，故X为H2O； ③金属板加入稀硫酸得到滤液①，向其中加入过量铁粉，得到镍、铁，说明镍与稀硫酸发生反应生成硫酸镍与氢气，铁能与硫酸镍反应置换出镍，铜不与稀硫酸反应，说明铁的金属活动性大于镍大于铜，故滤渣①为铜与过量铁，铜与稀硫酸与氧气反应生成硫酸铜，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，故滤液③的成分为硫酸铜、硫酸亚铁与稀硫酸，加入铁粉，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气，该反应的化学方程式为：；铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁与铜，该反应的化学方程式：； ④  根据上空，Cu、 Fe  、Ni  的活动性由强到弱的顺序是铁、镍、铜。 13．工业上常用电解熔融状态的氧化铝制取金属铝，在电解过程中通常会加入助熔剂如冰晶石（）以降低氧化铝的熔点。 （1）日常生活中的铝制品不易腐蚀的原因是 。冰晶石（）中氟元素的化合价是 。 （2）计算电解204t氧化铝，可制得多少t金属铝。（写出计算过程） 【答案】（1）常温下，铝与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝保护膜，阻止内部铝进一步被氧化 -1 （2）108t。 【解析】（1）日常生活中的铝制品不易腐蚀的原因是常温下，铝与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝保护膜，阻止内部铝进一步被氧化； 冰晶石（）中钠元素的化合价为+1，铝元素的化合价为+3，设氟元素的化合价为x，根据在化合物中各元素正负化合价代数和为零，则有（+1）×3+（+3）+6x=0，解得x=-1，故氟元素的化合价是-1。 （2）解：设电解204t氧化铝，可制得金属铝的质量为x。 x=108t 答：电解204t氧化铝，可制得金属铝的质量为108t。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $