8.2 金属的化学性质（精品讲义+分层练）-2025-2026学年九年级化学人教版下册

倒卖司马，搬运4000+ 第八单元 金属和金属材料 课题 2 金属的化学性质 ——目录—— 01 教材知识全解——讲透知识、查漏补缺 知识点1 金属与氧气的反应 知识点2 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应 知识点3 置换反应 知识点4 金属活动性顺序及其探究 知识点5 金属活动性顺序的应用 02 例题精析详解——例题逐题突破 考点1 考查金属与酸反应 考点2 考查金属活动性顺序 易错易混易错点 03 课时分层精练——巩固提升 第1课时 金属的化学性质 基础过关全练 能力提升全练 第2课时 金属活动性顺序 基础过关全练 易错专练 能力提升全练 素养探究全练 01教材知识全解——讲透知识、查漏补缺 知识点1 金属与氧气的反应 一、 金属与氧气的反应 金属 实验现象 反应的化学方程式 镁 打磨过的镁带在空气中表面逐渐变暗；在氧气中点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体 2Mg+O22MgO 铝 打磨过的铝在空气中表面会逐渐变暗，生成一层致密的氧化膜 4Al+3O2=2Al2O3 铁 在空气中，铁不能燃烧；在氧气中点燃，剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4 铜 常温下在干燥的空气中很难反应；在空气中加热，铜表面逐渐变黑 2Cu+O22CuO 金 无明显现象 ———— 图解要点 金的化学性质稳定，即使在高温下也不与氧气反应。 二、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。 【易错警示】铝制品和金制品都耐腐蚀，但二者原理不同。铝耐腐蚀是因为铝与氧气反应生成 一层致密的氧化铝薄膜，金耐腐蚀是因为金的化学性质稳定，不与氧气反应。 知识点2 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应 金属 实验现象 反应的化学方程式 镁 反应剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色 ①Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ ②Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 锌 反应比较剧烈，产生较多气泡，溶液仍为无色 ①Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ ②Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 铁 反应缓慢，有少量气泡产生，溶液 由无色变为浅绿色 ①Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 铜 无明显现象 —— 【点拨】利用金属与稀盐酸或稀硫酸能否反应以及反应的剧烈程度可以判断金属的活动性强弱。相同条件下，金属与酸反应越剧烈，金属越活泼。酸的种类、浓度及金属表面积、温度等因素也会影响金属与酸反应的剧烈程度，设计实验时应注意控制变量。 知识点3 置换反应 一、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作置换反应。 二、特征：反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，通式为A+BC→B+AC。 图解要点 知识点4 金属活动性顺序及其探究 一、金属与金属化合物溶液的反应 ★实验精讲 结论：铝、铜、银三种金属的活动性顺序为 Al>Cu>Ag。 【点拨】铝丝表面有一层致密的氧化铝薄膜，故实验前要用砂纸打磨以除去保护膜。 二、常见金属的活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au 三、判断金属的活动性顺序 判断依据 结论 金属能否与酸溶液反应产生氢气 若能产生氢气，则金属在金属活动性顺 序中位于氢的前面，否则位于氢的后面 金属与酸溶液反应的剧烈程度 相同条件下，反应越剧烈，金属越活泼 金属A与金属B的化合物溶液 能否发生置换反应 若A能置换出B,则A的金属活动性比 B强 【点拨】 (1)金属 K、Ca、Na 太活泼，很容易与水发生反应，故不能置换出溶液中的金属。 (2)金属 A 能从溶液中置换出金属 B，需满足：金属活动性顺序中 A 位于 B 前(不要求A一定在H前)，B的化合物能溶于水。 知识点5 金属活动性顺序的应用 金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中具有重要应用，它可以帮助作出一些预测和判断。 ①判断金属活动性的强弱：在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。 ②判断金属与酸的置换反应能否发生：在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢。 ③判断金属与金属化合物溶液的置换反应能否发生：在金属活动性顺序属里，位于前面的金属(K、Ca、Na除外)能把位于它后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。 【拓展延伸】 利用金属与金属化合物溶液的反应可冶炼金属、辨别真假黄金等。例如，我国劳动人民早在宋代就掌握了湿法炼铜技术：将铁浸入硫酸铜溶液中置换出金属铜。 北宋湿法炼铜家——张潜 02 例题精析详解——例题逐题突破 考点1 考查金属与酸溶液的反应 【例1】(2024河南新乡延津二模)取等质量的A，B两种金属，分别与足量浓度相同的稀盐酸反应，反应的有关图像如图所示(已知A，B在生成物中均显+2价)。下列依据该图像的叙述中，正确的是( ) A.金属活动性：A>B B.生成氢气的质量：B>A C.A、B可能分别对应Mg、Zn D.相对原子质量的大小：B>A 【答案】D 【解析】由图像可知，至完全反应，B所需时间短，A所需时间长，则金属活动性：A<B，生成氢气的质量：B<A。金属活动性：A<B，则A，B不可能分别对应Mg、Zn。等质量的A、B两种金属，分别与足量浓度相同的稀盐酸反应，A、B在生成物中均显+2价，则生成氢气的质量与A、B的相对原子质量成反1比，生成氢气越多，说明金属的相对原子质量越小，则相对原子质量：B>A。 【变式1-2】(2024深圳一模)下列图象能正确表示其对应关系的是 图像 选项 A．水在通电的条件下反应 B．等质量的CaCO3分别与足量的同浓度的稀HCl反应 C．向一定量稀H2SO4中滴加NaOH溶液至过量 D．将等质量的Zn粉和Fe粉分别与足量等浓度的稀H2SO4反应 【答案】D 【解析】A．水在通电的条件下反应生成氢气与氧气体积比为2：1，图示为质量比，图像不能正确表示其对应关系； B、等质量的粉末状CaCO3与块状CaCO3分别与足量的同浓度的稀HCl反应，反应物接触面积不同，反应速率不同，但是反应物量相同，则生成物质量相同，图像不能正确表示其对应关系； C．向一定量稀H2SO4中滴加NaOH溶液至过量，稀H2SO4溶液呈酸性，故pH值起点应小于7，图像不能正确表示其对应关系; D．将等质量的Zn粉和Fe粉分别与足量等浓度的稀H2SO4反应，Zn的金属活动性比Fe强，故Zn与酸反应速率较快，，，故将等质量的Zn粉和Fe粉分别与足量等浓度的稀H2SO4反应，金属铁反应产生的氢气更多，图像能正确表示其对应关系； 故选D。 考点2 考查金属活动性顺序 【例2】(2024山东聊城一模)用下列各组物质进行实验，能验证Zn、Ag、Cu三种金属活动性强弱的是( ) A.Zn、Ag、CuSO4溶液 B.Zn、Ag、Cu、稀硫酸 C.Ag、Cu、ZnCl2溶液 D.Ag、CuSO4溶液、ZnCl2溶液 【答案】A 【解析】A项，Zn与CuSO4溶液混合，Zn表面附着一层红色固体，说明金属活动性：Zn>Cu；Ag与CuSO4溶液混合，无明显现象，说明金属活动性：Cu>Ag,能验证Zn、Ag、Cu三种金属活动性强弱。 B项，Zn、Ag、Cu分别与稀硫酸混合，Zn表面有气泡产生，说明Zn在金属活动性顺序中排在H前；Ag、Cu表面无明显现象，说明Ag、Cu在金属活动性顺序中排在H后，金属活动性：Zn>Cu,Zn>Ag,但不能验证Cu、Ag的金属活动性强弱。 C项，Ag与ZnCl2溶液混合，无明显现象，说明金属活动性：Zn>Ag；Cu与ZnCl2溶液混合，无明显现象，说明金属活动性：Zn>Cu,不能验证Ag、Cu的金属活动性强弱。 D项，Ag与CuSO4溶液混合，无明显现象，说明金属活动性：Cu>Ag；Ag与ZnCl2溶液混合，无明显现象，说明金属活动性：Zn>Ag,不能验证Zn、Cu的金属活动性强弱。 【变式2-1】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；如果把Y和Z分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，Z不反应。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的是 A．X>Z>Y B．X>Y>Z C．Y>Z>X D．Z>Y>X 【答案】B 【解析】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，说明三种金属中X活动性最强；把Y和Z分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，不反应，说明金属Y在活动性顺序中位于H之前,而Z位于H之后，Y的活动性比Z强;综上所述，三种金属活动性由强到弱的顺序为X>Y>Z。 故选B。 ★归纳总结：验证三种金属活动性顺序的常用方法 ①“两金夹一液”：选用三种金属中活动性位于两端的金属单质，以及活动性位于中间的金属的化合物溶液。 ②“两液夹一金”：选用三种金属中活动性位于中间的金属单质，以及另外两种金属的化合物溶液。 易错易混易错点 金属与金属化合物溶液反应后滤渣、滤液成分的判断易错 【例题】(2024广西玉林一模)向含AgNO3、Cu(NO3)2的混合废液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，滤液仍为蓝色。下列有关判断正确的是( ) A.滤渣中一定有银，没有铜和锌 B.滤渣中一定有银和铜，可能有锌 C.滤液中一定有Zn2+、Cu2+,可能有Ag+ D.滤液中一定有Zn2+、Cu2+、Ag+ 【答案】C 【解析】向含AgNO3、Cu(NO3)2的混合废液中加入一定量锌粉，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌再与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜。充分反应后过滤，滤液仍为蓝色，说明滤液中有Cu(NO3)2。AgNO3一定参加反应，滤渣中一定有银；Cu(NO3)2可能不参加反应，也可能部分参加反应，则滤渣中可能有铜；锌粉一定完全反应，滤渣中一定没有锌。滤液中一定有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2,可能有AgNO3,即滤液中一定有Zn2+、Cu2+,可能有Ag+。 【变式】黄铜（含Zn和Cu）与过量稀硫酸反应，反应后溶液中溶质为 A．ZnSO4 B．H2SO4和ZnSO4 C．ZnSO4和CuSO4 D．H2SO4、ZnSO4、CuSO4 【答案】B 【解析】Zn与稀硫酸反应生成ZnSO4和H2，Cu不反应，硫酸过量，溶液含H2SO4和ZnSO4。 故选：B。 ★易错警示 (1)当两种或多种金属化合物在溶液中同时存在时，最不活泼的金属先从溶液中被置换出来。 (2)当两种或多种金属同时加入某种金属化合物溶液时，最活泼的金属先发生置换反应。即金属活动性相差越大，置换反应越易发生。 (3)当金属或酸存在“过量/少量”差异时，需结合反应先后与物质是否反应完全判断最终溶质或固体成分；核心逻辑：“过量”意味着反应物有剩余，“少量”意味着反应物被完全消耗，且反应顺序会影响最终产物的存在形式。 03 课时分层精练——巩固提升 第1课时 金属的化学性质 基础过关全练 知识点 1 金属与氧气的反应 1.【情境素材·中华优秀传统文化】(2024湖南邵阳新邵模拟)“金入于猛火，色不夺精光”是指金在高温下( ) A.易氧化 B.易还原 C.很稳定 D.很活泼 【答案】C 【解析】“入于猛火”却“色不夺精光”，说明金化学性质稳定，在高温下也不与氧气发生化学反应。 2.金属在国防科技、工农业生产及生活中都有着非常广泛的应用，请回答下列问题。 (1)镁被称为“国防金属”，镁粉可用于制造照明弹、燃烧弹，这是因为_____________________。 (2)铝合金制造的高铁车体具有能抗击强大气流的冲击和耐受雨雪侵蚀等特点。铝具有很好的抗腐蚀性能的原因是____________________________。 (3)黄铜(铜锌合金)外观酷似黄金，可通过加热法辨别真假黄金，依据的原理是____________________(用化学方程式表示)。 【答案】(1)镁燃烧能发出耀眼的白光 (2)铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化 (3)2Cu+O2=2CuO 【解析】(3)可通过加热法辨别真假黄金，加热时铜与氧气反应生成氧化铜，黄铜会变黑；金的化学性质稳定，加热条件下不发生反应。 3.（2024·安徽合肥·二模）如图所示，调节杠杆平衡后开始进行实验，下列选项不正确的是( ) A．实验1中，一段时间后，活性炭包会下沉 B．实验2中，加热后发现铜丝表面变黑且下沉 C．实验3中，一段时间后，铁块端将上升 D．实验1与实验2、实验3发生变化的本质不同 【答案】C 【详解】根据杠杆原理，质量大的一端会下沉，质量小的一端会上升。 A、实验1中，活性炭具有吸附性，可以吸附二氧化碳，导致活性炭包质量增大，一段时间后，活性炭包会下沉，A正确； B、实验2中，加热后，铜丝与空气中的氧气发生反应生成黑色的氧化铜，部分固体由铜变为氧化铜，质量增大，会发现铜丝表面变黑且下沉，B正确； C、实验3中，铁块与CuSO4反应生成FeSO4、Cu，化学方程式为，每56份质量的Fe反应生成64份质量的Cu，固体质量增大，一段时间后，铁块端将下沉，C错误； D、实验1中没有新物质生成，属于物理变化，实验2、实验3中有新物质生成，属于化学变化，这两种变化本质不同，D正确。 故选：C。 4.小明在进行氧气的性质实验时，观察到某物质在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，则该物质可能是( ) A．红磷 B．镁带 C．铁丝 D．铜片 【答案】C 【详解】A、红磷在氧气中剧烈燃烧，生成大量白烟，错误； B、镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成一种白色固体，错误； C、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，正确； D、铜在氧气中不能燃烧，错误。 故选C。 5.下列说法中不正确的是( ) A．镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，因此可用来制造照明弹 B．“真金不怕火炼”，说明金的化学性质稳定 C．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才能发生 D．铝制品抗腐蚀性强，是因为铝表面有一层致密的氧化膜，阻止了铝进一步被氧化 【答案】C 【详解】A、镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，因此可用来制造照明弹，故A不符合题意； B、“真金不怕火炼”，说明金的化学性质稳定，在高温条件下也不与氧气反应，故B不符合题意； C、常温下，铝和氧气能发生化学反应，故C符合题意； D、铝制品抗腐蚀性强，是因为铝易与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化膜，阻止了铝进一步被氧化，故D不符合题意。 故选C。 6.食品脱氧剂能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，其主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等。脱氧剂中通常会加入一定量的硅藻土，主要作用是吸附水，同时疏松配料，使铁粉更易与氧气接触。兴趣小组对某品牌的脱氧剂展开如下探究。 任务一：验证“食品脱氧剂”中含有铁粉、活性炭 【进行实验】 （1）请完善下面表格。 步骤 现象 结论 步骤1；用剪刀剪开脱氧剂，倒在白纸上，观察颜色，用磁铁去充分吸引 脱氧剂中含有铁粉 步骤2：取步骤1中剩下的黑色固体少许，放在坩埚中，坩埚上面盖一片内壁沾有石灰水的玻璃片，用电炉灼烧 黑色粉末燃烧，石灰水变浑浊 脱氧剂中含有活性炭粉 【交流反思】 （2）步骤2中用电炉灼烧而不用酒精灯灼烧的原因是 。 任务二：活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响 【进行实验】室温下，利用5g铁粉和10滴水，改变活性炭和氯化钠的用量（见右表），用氧气传感器测定密闭容器中氧气含量变化，实验结果如图1、图2所示。 编号 铁粉/g 活性炭/g 氯化钠/g 1 5 0 1 2 5 0.75 0 3 5 0.75 1 4 5 1.5 1 5 5 a 2 （3）以实验3作为对照标准，则a= 。 （4）结合图2，可以得到的结论是 。 通过此次项目式学习，同学们认识到，学好化学知识，用好化学知识，能真正认识世界。 【答案】 （1）部分黑色粉末被磁铁吸引 （2）酒精燃烧生成二氧化碳和水，无法确定生成的二氧化碳是活性炭粉燃烧还是酒精燃烧生成的 （3）0.75 （4）在铁粉、水、活性炭质量相同时，氯化钠用量在0、1、2g时，随着氯化钠用量增加，脱氧反应速率加快 【详解】 （1）铁粉是黑色的，且铁粉能被磁铁吸引，故用剪刀剪开脱氧剂，倒在白纸上，观察颜色，用磁铁去充分吸引，现象是：部分黑色粉末被磁铁吸引； （2）酒精燃烧生成二氧化碳和水，无法确定生成的二氧化碳是活性炭粉燃烧还是酒精燃烧生成的，故步骤2中用电炉灼烧而不用酒精灯灼烧； （3）该实验探究活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响，根据控制变量的原则及表中数据可知，实验1、3、4中氯化钠的质量均为1克，氯化钠的质量相同，活性炭质量不同，是探究活性炭用量对脱氧效果的影响；而实验2、3、5是控制活性炭的质量，探究氯化钠用量对脱氧效果的影响，则a=0.75； （4）由图可以看出，相同条件下，2、3、5实验中活性炭用量相等时，氯化钠的质量越大，氧气含量越少，即脱氧反应速率越快。则可以得到的结论是：在铁粉、水、活性炭质量相同时，氯化钠用量在0、1、2g时，随着氯化钠用量增加，脱氧反应速率加快，故填：在铁粉、水、活性炭质量相同时，氯化钠用量在0、1、2g时，随着氯化钠用量增加，脱氧反应速率加快（答案合理即可）。 知识点2 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应 7.【跨物理·杠杆】(2024陕西榆林榆阳二模)如图所示，杠杆的两端分别挂着打磨干净、质量相等的铁球和锌球，杠杆平衡。将两个金属球分别浸入等质量、等浓度的稀硫酸中，待不再产生气泡后，移走烧杯，两个金属球均有剩余。下列说法正确的是( ) A.两个烧杯中溶液均变为浅绿色 B.实验开始阶段，杠杆右端下沉 C.实验结束后，左侧烧杯中溶液质量更大 D.移走烧杯后，要想使杠杆平衡，支点应向左移动 【答案】D 【解析】左侧烧杯中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，溶液变为浅绿色；右侧烧杯中锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，溶液不变色。锌与稀硫酸的反应速率比铁快，实验开始阶段，相同时间内右侧烧杯中产生的氢气较多，杠杆左端下沉；实验结束后两个金属球均有剩余，说明稀硫酸完全反应，最终生成氢气的质量相等，消耗的锌的质量大于铁的质量，所以右侧烧杯中溶液质量比左侧烧杯中溶液质量大；因为消耗的锌的质量大于铁的质量，所以移走烧杯后，杠杆左端下沉，要想使杠杆平衡，支点应向左移动。 8.(2024安徽安师附中一模)将大小、形状相同的Mg、Zn、Fe、Cu四种金属同时投入盐酸中，下列结论不正确的是( ) 金属与盐酸反应 A.铜不能与盐酸发生反应 B.四种金属中与盐酸反应最剧烈的是Mg C.相等质量的锌和铁分别与足量盐酸反应，生成 H2的质量：Zn>Fe D.如果把盐酸换成稀硫酸，实验现象相同 【答案】C 【解析】相等质量的锌和铁分别与足量盐酸反应，金属反应完全，生成H2的质量：Zn<Fe。 9.【跨物理·浮力】(2023重庆江津期中)某研究性学习小组的同学做了如下实验：将一个不与硫酸反应的小球放入盛有稀硫酸的烧杯中，小球悬浮在稀硫酸中，位置如图所示。 (1)将打磨光亮的铝片放入烧杯中，小组的同学立刻看到的现象是______________。 (2)当完全反应后，小球所处位置与原来相比_______(填“不变”“上浮”或“下沉”)。 (3)反应的化学方程式为__________________________________________。 【答案】(1)铝片表面出现气泡 (2)上浮 (3)2Al+3H2SO4=Al2O3+3H2↑ 【解析】(2)铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气。当铝与稀硫酸完全反应后，溶液的密度增大，根据F浮=ρ液gV排可知，小球受到的浮力增大，故小球上浮。 知识点3 置换反应 10.(2024山东菏泽鄄城一模)化学家通过化学反应合成了很多材料，推动了人类社会物质文明的进步。下列化学反应中，属于置换反应的是( ) A.电解法冶炼铝：2Al2O34Al+3O2↑ B.制备氢氧化钙：CaO+H2O=Ca(OH)2 C.生产水煤气：C+H2O(g)CO+H2 D.工业制烧碱：Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3↓+2NaOH 【答案】C 【详解】置换反应是一种单质与一种化合物反应，生成另种单质和另一种化合物的反应，题给四个反应中只有C属于置换反应。 11.下列反应的化学方程式的书写和基本反应类型归纳均正确的是 A． 氧化反应 B．CaCO3=CaO+CO2 分解反应 C． 置换反应 D． 化合反应 【答案】D 【详解】A、镁在氧气中燃烧生成氧化镁，正确的化学方程式为，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故选项不符合题意； B、碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，正确的化学方程式为CaCO3CaO+CO2 ↑，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故选项不符合题意； C、铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，正确的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，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”的特点，属于置换反应，故选项不符合题意； D、磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，化学方程式书写正确，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故选项符合题意。 故选D。 12.下列反应属于置换反应的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、置换反应是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，该反应的反应物均是化合物，不属于置换反应，不符合题意； B、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”的反应，属于置换反应，符合题意； C、该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意； D、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意。 故选B。 13.下列选项中的化学反应属于置换反应的是 A．电解水 B．铝制品表面形式薄膜 C．工业制取二氧化碳 D．木炭高温还原氧化铜 【答案】D 【详解】A、通电分解水生成氢气和氧气，符合一变多，属于分解反应，选项错误； B、铝制品表面形式薄膜，是铝与空气中的氧气反应生成氧化铝，符合多变一，属于分解反应，选项错误； C、工业制取二氧化碳利用高温煅烧碳酸钙的方法，高温煅烧碳酸钙生成二氧化碳和氧化钙，符合一变多，属于分解反应，选项错误； D、木炭高温还原氧化铜是碳与氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，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，属于置换反应，选项正确。 故选D。 14.我国力争在2060年前实现碳中和，二氧化碳的捕获、储存、利用和转化等是实现目标的重要途径。人工光合固碳装置通过电化学手段将二氧化碳转化为甲酸（HCOOH），该反应的微观示意图如图，下列说法正确的是 A．反应前后氧元素的化合价没有变化 B．反应前后原子种类不改变 C．该反应属于置换反应 D．参加反应的两种分子的个数比为2∶3 解题指导：微观反应示意图类题目解题指导（广东中考版） (1)先划去反应前后完全相同的未参与反应的分子，再根据剩余粒子种类和数量写出完整的化学方程式，以此作为后续分析的核心依据。 (2)依据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目和质量都不会发生改变，可直接用于判断微观本质类选项。 (3)通过观察反应前后是否有单质出现来判断化合价变化，同时严格按照化合、分解、置换、复分解的反应定义去匹配反应类型。 (4)只统计真正参与反应的分子数量，剔除图中未反应的过量分子后，再计算两种反应物分子的个数比例，避免被冗余粒子干扰。 【答案】B 【分析】由反应的微观示意图可知，反应中有1个水分子没有参加反应，图中实际参加反应的是2个二氧化碳分子和2个水分子在一定条件下反应生成2个甲酸分子和1个氧分子，化学方程式为：。 【详解】A、反应前氧元素存在于化合物中，化合价为-2价，反应后单质氧气中氧元素为0价，反应前后氧元素的化合价发生变化，故A说法不正确； B、根据质量守恒定律，反应前后原子种类不改变，故B说法正确； C、该反应为二氧化碳和水在一定条件下反应生成甲酸和氧气，反应物是两种化合物，不属于置换反应，故C说法不正确； D、由化学方程式可知，参加反应的两种分子的个数比为2：2，故D说法不正确； 故选：B。 能力提升全练 15.【数字化实验】(2024吉林中考，10，公)为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D(203,6.15)表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是( ) A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99% B.铜在加热条件下能与氧气发生化学反应 C.拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少 D.通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释 【答案】C 【详解】在加热的条件下，铜与空气中的氧气反应生成氧化铜，由质量守恒定律可知，拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量不变。 16.(2024湖南怀化鹤城模拟，14，☆)现有等质量的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份浓度相同的足量稀硫酸中，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相同)。下列说法中错误的是( ) A.反应速率：乙>甲>丙 B.产生氢气的质量：甲>乙>丙 C.相对原子质量：乙>丙>甲 D.消耗硫酸的质量：甲>乙>丙 【答案】C 【详解】 解题指导 金属与足量酸反应时，当金属在生成物中的化合价相同时，等质量的不同金属完全反应后放出氢气的质量与其相对原子质量成反比。 17.【极值法】(2024河南洛阳一模，14，)将一定量镁粉、铝粉、铁粉的混合物与足量的稀硫酸完全反应，生成0.3g氢气，则金属混合物的质量不可能为( ) A.3.6g B.4.8g C.5.6g D.8.4 g 【答案】D 【详解】由化学方程式可知，等质量的镁、铝、铁三种金属与稀硫酸完全反应时，铝生成的氢气最多，铁生成的氢气最少，可采用极值法进行分析。设生成0.3g氢气需要铝的质量是x,铁的质量是y。 ，，所以2.7g<金属混合物的质量<8.4g,金属混合物的质量不可能为8.4g。 解题指导：极值法解答金属混合物与酸的反应 根据题干信息和化学反应原理，采用极值假设并结合计算确定所需反应物或生成物的极值，进而判断分析得出结论。 18.【数字化实验】(2024四川攀枝花仁和一模，24，☆)运用手持技术探究金属与酸的反应。向250mL的烧瓶内注入25mL一定浓度的稀盐酸，分别剪取长4cm、宽0.4cm的镁条、铝条、锌条、铁条、铜条，打磨后投入烧瓶中，迅速塞紧带有压强传感器的橡皮塞(见图1)，采集数据得到如图2所示的压强变化曲线。回答下列问题： 图1 图2 (1)曲线a对应的金属是_______。 (2)曲线b对应的金属是铁，反应的化学方程式为____________________________。 (3)曲线c在18s左右达到最高点后又稍下降的原因是___________________________________。 (4)下列说法错误的是_______(填字母)。 A.d对应的金属与稀盐酸的反应速率适中，适用于实验室制取氢气 B.从图2中0～100s可推测e对应的金属打磨不彻底 C.从图2中推测250～450s时盐酸浓度变大 【答案】(1)铜 (2)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ (3)镁与稀盐酸反应放热，18s左右反应结束，装置温度降低 (4)C 【解析】(1)曲线a压强不变，则对应的金属是铜。 (2)曲线b压强变化较慢，则对应的金属是铁，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。 (3)曲线c的压强变化最快，则对应的金属是镁，曲线c在18s左右达到最高点后又稍下降的原因是镁与稀盐酸反应放热，18s左右反应结束，装置温度降低，瓶内压强下降。 (4)d对应的金属(锌)与稀盐酸的反应速率适中，适用于实验室制取氢气。e对应的金属为铝，0～100s时，稀盐酸与Al2O3反应生成氯化铝和水，压强基本不变。由图2可知，投入镁，250～450s时反应已结束，盐酸浓度不变；投入铜不发生反应，250～450s时盐酸浓度不变；投入铝、锌、铁，250s～450s时随着反应的进行，盐酸浓度变小。 19.（2024·四川德阳·中考真题）室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是 A．根据压强变化推测两个反应都有热量放出 B．曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生H2总量更多 C．曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线 D．反应结束后Zn一定有剩余 【答案】A 【详解】A、镁、锌都能与稀盐酸反应生成氢气，根据图乙随着反应的进行，曲线①、曲线②的压强都是先增大，后小幅下降，可推测两个反应过程中都有热量放出，故选项说法正确； B、根据图乙，曲线①、曲线②最后压强相等，说明两者产生的氢气质量相等，故选项说法不正确； C、镁的活动性比锌强，则曲线①是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线，故选项说法不正确； D、最终压强相等，说明反应后生成氢气质量相等，生成氢气质量相等时，消耗镁、锌的质量比是24:65，因此镁片一定有剩余，而锌片不一定有剩余，故选项说法不正确； 故选A。 20.烧瓶中放入铝片，加入稀盐酸如图甲，烧瓶内气压变化如图乙所示。下列说法正确的是 A．AB段对应溶液的质量几乎不变 B．BC段发生的反应是 C．D点对应反应结束 D．CD段没有发生化学变化 【答案】D 【详解】A、铝的化学性质比较活泼，常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，AB段压强几乎不变，是因为氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，所以溶液质量一定增大，故A说法错误； B、BC段压强增大，一方面是因为铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，另一方面是因为铝和稀盐酸反应放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，反应的化学方程式为：，故B说法错误； C、CD段压强减小，是因为铝和稀盐酸反应结束，停止产生气体并且停止放热，温度逐渐恢复至室温，C点反应已结束，故C说法错误； D、根据上述分析，C点反应已结束，CD段没有发生化学变化，故D说法正确。 故选：D。 21.兴趣小组用如图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数。实验测得铜锌合金中锌的质量分数偏小，对产生此现象的原因解释不合理的是 A．加入稀硫酸的量不足，锌未反应完 B．该装置的气密性不好 C．没有考虑所加入稀硫酸的体积 D．移出D中的导管内留存有水 【答案】C 【详解】A、所加稀硫酸的量不足，锌没有完全反应，得到气体的体积偏小，计算结果偏小，选项说法正确； B、装置气密性不好，导致气体逸出，收集到气体体积偏小，计算结果偏小，选项说法正确； C、加入稀硫酸占据了B试管中的一部分体积，使排出水的体积偏大，故没有考虑所加入稀硫酸的体积，会使计算结果偏大，选项说法错误； D、移出D中的导管内留存有水 ，说明排出的水分没有被全部收集，收集到气体体积偏小，使最终计算结果偏小，选项说法正确。 故选C。 22.小圳同学在探究金属与酸的反应时做了如图1实验，分别将形状、体积相同的、R和M五种金属打磨后放入烧瓶中，再注入足量体积和浓度均相同的稀盐酸，利用压强传感器采集数据，得到图2所示的气压变化情况。下列有关说法错误的是 A．五种金属中Mg的金属活动性最强 B．Zn与稀盐酸反应产生速率比M快 C．Zn与稀盐酸反应后溶液质量减少 D．反应结束后消耗稀盐酸最多的金属是R 【答案】C 【详解】A、由图可知，镁反应用时压强变化到最高点用时最短即最短时间反应结束，则五种金属中Mg的金属活动性最强，故A说法正确，不符合题意； B、由图可知，锌的反应速率适中，压强变化比较平稳，M与酸反应的速率较慢，则锌与酸反应的速率比M快，故B说法正确，不符合题意； C、锌与盐酸反应，65g的锌反应生成2g的氢气，根据质量守恒定律，溶液质量增加，故C说法错误，符合题意； D、根据图像可知，反应后R的压强最大，说明生成的氢气量最多，则反应消耗的盐酸最多，故D说法正确，不符合题意； 故应选C。 第2课时 金属活动性顺序 基础过关全练 知识点 4 金属活动性顺序及其探究 1.【跨语文·古籍名著】(2023福建泉州安溪模拟)我国古代第一部药物学专著《神农本草经》有“石硫黄能化金银铜铁，奇物”的记载，描述了硫与金属的反应。金、银、铜、铁四种金属中，活动性最强的是( ) A.铁 B.铜 C.银 D.金 【答案】A 【详解】根据常见金属的活动性顺序，可知四种金属中铁的活动性最强。 2.(2024湖南益阳沅江一模)有X、Y、Z三种金属，X和稀盐酸不反应，Y和稀盐酸反应有气泡产生，X放入AgNO3溶液中有银白色固体出现，Z放入AgNO3溶液中无明显现象，则X、Y、Z三种金属的活动性由弱到强的顺序是( ) A.X<Z<Y B.Z<Y<X C.Z<X<Y D.Y<X<Z 【答案】C 【详解】 3.(2024辽宁沈阳二模改编)现有锌、铁、银三种金属，选一种试剂可验证三者的金属活动性强弱，该试剂可以是( ) A.硫酸铜溶液 B.硝酸镁溶液 C.硫酸亚铁溶液 D.氯化锌溶液 【答案】C 【详解】锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，说明金属活动性：锌>铁；银与硫酸亚铁不反应，说明金属活动性：铁>银。硫酸亚铁溶液可验证锌、铁、银的金属活动性强弱。 4.某学为验证 Zn、Fe、Cu三种金属活动性强弱的顺序，设计以下四个实验，其实验设计能验证出三种金属活动性强弱的顺序的是 A．实验一：将Zn、Cu两金属片分别放入稀盐酸中 B．实验二：将Fe、Cu两金属片分别放入稀盐酸中 C．实验三：将Zn、Fe两金属片分别放入CuCl2溶液中 D．实验四：将Zn、Cu两金属片分别放入FeCl2溶液中 【答案】D 【详解】A、该方案根据锌能与盐酸反应生成氯化锌与氢气，铜不能反应，只能说明金属Zn的活动性比Cu强，不能确定Fe与金属Zn、Cu的活动性强弱，不符合题意； B、该方案根据铁能与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气，铜不能反应，只能说明Fe的活动性比Cu强，不能确定Zn与金属Fe、Cu的活动性强弱，不符合题意； C、锌与氯化铜反应生成氯化锌与铜，铁与氯化铜反应生成铜与氯化亚铁，该方案根据Zn、Fe两金属能置换CuCl2溶液中铜，只能说明Zn、Fe两金属活动性比Cu强，但不能判断Zn、Fe两金属活动性强弱关系，不能确定Zn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，不符合题意； D、锌与氯化亚铁反应生成铁与氯化锌，该方案中Zn能置换氯化亚铁中的铁，说明Zn活动性比Fe强；Cu不能置换氯化亚铁中的铁，说明Cu活动性不如比Fe强；则活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，符合题意； 故选D。 5.（2024·山东滨州·中考真题）下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是 A．溶液     B．溶液  稀     C．溶液  稀     D．溶液  溶液   【答案】B 【详解】A、Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu，说明Fe比Cu活泼，Ag不能与CuSO4溶液反应，说明Ag不如Cu活泼，可以验证三种金属活动性强弱，不符合题意； B、Cu、Ag都不能与FeSO4溶液和稀H2SO4反应，只能说明Cu、Ag的活动性都比Fe弱，但无法比较Cu和Ag的活动性强弱，不能验证三种金属活动性强弱，符合题意； C、Fe能与AgNO3溶液反应置换出Ag，说明Fe比Ag活泼，Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag，说明Cu比Ag活泼，Fe能与稀H2SO4反应，Cu不能与稀H2SO4反应，说明Fe比Cu活泼，可以验证三种金属活动性强弱，不符合题意； D、Cu不能与FeSO4溶液反应，说明Cu不如Fe活泼，Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag，说明Cu比Ag活泼，可以验证三种金属活动性强弱，不符合题意。 故选B。 6.小明设计实验探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序。他设计了四个实验方案，分别选择的试剂是： ①铜、银、硫酸亚铁溶液； ②铁、银、硫酸铜溶液； ③银、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液； ④铜、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液。上述四个方案所选试剂正确的是： A．②④ B．①②③ C．①②③④ D．②③ 【答案】A 【详解】①中铜和银都不能跟硫酸亚铁溶液反应，说明铁的活动性强于铜、银，但不能判断铜和银的活动性顺序； ②将铁、银放入硫酸铜溶液中，铁丝表面有红色物质析出，银丝表面无明显现象，能说明铁比铜活泼，铜比银活泼，所以可以判断这三种金属的活动性顺序； ③银和硫酸亚铁溶液及硫酸铜溶液都不能反应，可以判断银的活动性最弱，但是铁和铜的活动性不能比较； ④将铜分别放入硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液，铜在硫酸亚铁中无明显现象，在硝酸银中表面有银白的物质析出，说明铁比铜活泼，铜比银活泼，所以可以判断出这三种金属的活动性顺序； 根据上述分析可以知道能够判断出铁、铜、银这三种金属的活动性顺序的为②④。 故选A。 7.为验证铁、铜、银的金属活动性强弱，某实验小组设计如下实验，下列说法错误的是 A．通过实验①②，能验证金属活动性：Fe>Cu>Ag B．通过实验①④，能验证三种金属中Fe的活动性最强 C．通过实验②③，不能验证三种金属中Ag的活动性最弱 D．若试管⑤中X为Cu，Y溶液为稀硫酸，通过实验②③⑤能验证金属活动：Fe>Cu>Ag 【答案】B 【详解】A、①中铁能和硫酸铜反应，说明铁比铜活泼；②中铜能和硝酸银反应，说明铜比银活泼，对比实验①②，能验证金属活动性：Fe>Cu>Ag，A正确。 B、①中铁能和硫酸铜反应，说明铁比铜活泼，④中银不能和硫酸反应，说明银的金属活动性位于氢后面，这两个实验没有确认铁的金属活动性比氢强，所以不能验证铁的金属活动性最强，B错误； C、②中铜能和硝酸银反应，说明铜比银活泼，③中铁能和硫酸反应，说明铁的金属活动性比氢强，这两个实验没有确认银的金属活动性比氢弱，所以不能验证银的活动性最弱，C正确； D、若试管⑤中X为Cu，Y溶液为稀硫酸，铜不能和硫酸反应，说明铜的金属活动性比氢弱，而③中铁能和硫酸反应，说明铁的金属活动性比氢强，对比可知铁比铜活泼，②中铜能和硝酸银反应，证明铜比银活泼，则能验证金属活动性：Fe>Cu>Ag，D正确。 故选：B。 8.【学科素养·科学思维】(2024重庆铜梁期末)金属越活泼(K、Ca、Na除外)，越易在溶液中将不活泼金属置换出来。 (1)将锰粉投入硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中，反应前后的微观示意图如图所示。 ①锰的活动性_______(填“>”或“<”)铁、铜。 ②若要验证锰、铁、铜三种金属的活动性强弱。除微观示意图所示实验外，还需要补充的实验可以是_______(填字母)。 A.将Mn加入FeSO溶液 B.将Cu加入FeSO4溶液 C.将Fe加入CuSO4溶液 D.将Mn加入CuSO4溶液 (2)小花同学想帮妈妈鉴定金首饰的真假，通过查阅资料得知除了可以用灼烧或加醋酸的方法外，还可以通过加入硝酸银溶液进行鉴定。请写出假黄金(黄铜)中的铜与硝酸银溶液反应的化学方程式：____________________________。 【答案】(1)①> ②BC (2)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 【详解】 (1)①由微观示意图可知，锰能将铁和铜从它们的化合物溶液中置换出来，则锰的活动性强于铁、铜。 ②要验证锰、铁、铜三种金属的活动性，还需要验证铁与铜的活动性强弱，B、C符合题意。 知识点5 金属活动性顺序的应用 9.【学科素养·科学思维】(2024甘肃临夏州一模)铬(Cr)及其化合物在催化、金属防腐等方面有重要的应用，是一种“氢前金属”，金属活动性介于锌和铜之间。根据金属化学性质的一般规律，下列推测不合理的是( ) A.金属铬能与稀硫酸反应 B.铬粉中混有的铜粉可通过滴加稀硫酸除去 C.铬能与氧气反应 D.可用铜片、CrSO4溶液和锌片验证三种金属的活动性 【答案】B 【详解】铬是一种“氢前金属”，铬能与稀硫酸反应；铜在金属活动性顺序中排在氢后，不和稀硫酸反应，向混有铜粉的铬粉中滴加稀硫酸，反而会将铬除去，无法达到除杂目的；铬能与氧气反应；铜不能与CrSO4溶液反应，锌可以与CrSO4溶液反应，可得出金属的活动性：Zn>Cr>Cu。 10.(2024江苏盐城期末)在Cu2、Al3和AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀硫酸时有气泡产生，则滤渣中没有( ) A.Cu B.Al C.Ag D.Fe 【答案】B 【详解】金属活动性：Al>Fe>Cu>Ag,则在Cu2、Al3和AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁与Al3不反应，铁先与AgNO1反应，AgNO3反应完，若铁粉有剩余，会继续与Cu2反应。分析滤液、滤渣成分如下： ，向滤渣中滴加稀硫酸时有气泡产生，可知滤渣成分为银、铜、铁，没有铝。 11.【跨语文·古籍名著】(2023安徽芜湖镜湖一模)北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山县有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾(硫酸铜晶体)……熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。”下列叙述正确的是( ) A.“信州铅山县有苦泉，流以为涧”中的苦泉是混合物 B.“挹其水熬之则成胆矾”中的苦泉变成胆矾，发生了化学变化 C.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”发生的反应是2Fe+3CuSO4=Fe2(SO4）3+3Cu D.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”过程中，釜的质量逐渐变小 【答案】A 【详解】苦泉中含有硫酸铜、水等物质，是混合物；苦泉变成胆矾是水蒸发的过程，硫酸铜晶体析出，没有新物质生成，是物理变化；铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜；置换出的铜的质量比消耗的铁的质量大，则釜的质量逐渐变大。 易错专练· 12.(2024山东济南天桥期末改编)将一定质量的铁粉加入一定量MgSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液M和滤渣N。下列说法中不正确的是( ) A.滤液M中一定存在Mg2+ B.滤液M中一定存在Fe2+ C.滤渣N中一定含有单质铜，一定没有单质镁 D.滤渣N的质量一定小于加入铁粉的质量 【答案】D 【详解】三种金属的活动性顺序为Mg>Fe>Cu,故一定质量的铁粉加入MgSO4和CuSO2的混合溶液中，铁能与硫酸铜反应置换出铜。MgSO4和铁不发生反应，故滤液M中一定存在Mg2+,A正确。铁与硫酸铜反应置换出铜，故滤液M中一定存在Fe2+,B正确。由上述分析知，滤渣中一定含有铜，一定不含有镁，C正确。Fe+CuSO4=FeSO4+Cu中，每56份质量的铁会置换出64份质量的铜，所以滤渣N的质量大于加入铁粉的质量，D错误。 能力提升全练 13.(2024山东滨州中考，12，)下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是( ) A.CuSO4溶液 Fe Ag B.FeSO4溶液 稀H2SO4 Cu Ag C.AgNO3溶液 稀H2SO4 Fe Cu D.AgNO3溶液 FeSO4溶液 Cu 【答案】B 【详解】铁能与CuSO4溶液反应置换出铜，说明金属活动性：铁>铜；银和CuSO4溶液不反应，说明金属活动性：铜>银，可得出三种金属活动性：铁>铜>银。Cu、Ag与FeSO4溶液、稀H2SO4均不反应，说明金属活动性：铁>铜，铁>银，在金属活动性顺序中，Cu、Ag均位于氢后，无法确定银和铜的活动性强弱。铁能与稀H2SO4反应，铜不能与稀H2SO4反应，说明金属活动性：铁>铜；铜能与AgNO3溶液反应置换出银，说明金属活动性：铜>银，可得出三种金属活动性：铁>铜>银。铜能与AgNO3溶液反应置换出银，说明金属活动性：铜>银；铜不能与FeSO4溶液反应，说明金属活动性：铁>铜，可得出三种金属活动性：铁>铜>银。 14.(2024江苏常州天宁—模，18，)为比较金属M与Fe、Zn的活动性强弱，实验小组设计了如图所示的装置。待甲中充分反应后打开K1,使甲中溶液进入乙中，无明显现象；打开K2,使乙中溶液进入丙中，观察到Zn片表面变黑(金属片均足量)。下列有关说法正确的是( ) A.甲中反应后得到黄色溶液 B.丙中反应后溶液质量增大 C.金属活动性：Zn>M>Fe D.将M片和Zn片互换位置仍能达到实验目的 【答案】B 【详解】甲中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，溶液由无色变为浅绿色；丙中锌与氯化亚铁反应生成铁和氯化锌，每65份质量的锌置换出56份质量的铁，反应后溶液的质量增大；乙中无明显现象，说明M与氯化亚铁不反应，即M的活动性比Fe弱，金属活动性：Zn>Fe>M；将M片与Zn片互换位置，则通过实验能得出金属活动性：Zn>Fe、Zn>M,不能比较M与Fe的活动性强弱。 15.【跨物理·力和运动】(2022贵州遵义红花岗二模，6，☆)如图所示是某同学制作的“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的薄铜片制成的容器安装在“轻质船体”上，用蜡烛对容器底部加热，喷蒸汽时，“蒸汽船”就向左行驶。下列说法错误的是( ) A.用铜制作装水的容器，利用了铜具有良好的延展性和导热性 B.加热后，观察到铜制容器底部变黑，其黑色物质一定是C C.将铜制容器内的水换成干冰，不加热，小船也会向左行驶 D.将铜制容器换成铝制容器，然后装入较浓的盐酸，不用加热小船也能向左行驶 【答案】B 【详解】用铜制作装水的容器，利用了铜具有良好的延展性和导热性；铜在加热时能与氧气反应生成氧化铜，氧化铜呈黑色；将铜制容器内的水换成干冰，干冰易升华，铜管右侧喷出二氧化碳气体，船体会向左行驶；铝能和盐酸反应生成氯化铝和氢气，故将铜制容器换成铝制容器，然后装入较浓的盐酸，不用加热，小船也能向左行驶。 16.(2024陕西西安雁塔模拟，6，)模型能够直观地反映化学变化的结果。将一定质量的镁条放入某混合溶液(溶液中硫酸铜和硫酸亚铁的质量相等)中，充分反应后烧杯内固体的组成和质量大小关系不可能是( ) 【答案】C 【详解】将镁条加入硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中，镁先与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，硫酸铜反应完全后，若镁还有剩余，会继续与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁。当镁只与硫酸铜反应时，烧杯内固体全部为铜；当硫酸铜完全反应、硫酸亚铁部分或恰好完全反应时，烧杯内固体为铜和铁且铜的质量大于铁的质量；当硫酸铜和硫酸亚铁均反应完全且镁过量时，烧杯内固体为铜、铁、镁，而硫酸铜和硫酸亚铁的质量相等，可知生成的铁的质量小于铜的质量。 17.(2022陕西中考A卷改编，14，)白铜是铜、镍(Ni)合金，某学习小组同学欲利用废弃的白铜回收铜、镍两种金属。 (1)先向盛有等量镍粉和锌粉的两支试管中分别加入同种稀硫酸，观察到都有气泡产生，且锌粉与稀硫酸反应更剧烈，镍粉与稀硫酸反应后的溶液为绿色，说明镍的金属活动性比锌_______(填“强”或“弱”)。查阅资料可知，镍与稀硫酸反应的化学方程式为Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑。 (2)接下来，同学们设计了如下实验流程回收铜和镍。 上图中，固体A是_______,②中反应的化学方程式是___________________________________(只写一个)。 (3)要验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序，用下列各组药品进行实验，不能达到目的的是_______(填字母)。 A.Ni、Zn、Cu、稀盐酸 B.Ni、Cu、ZnSO4溶液 C.Zn、Cu、NiSO4溶液 D.Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液 【答案】(1)弱 (2)Cu Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(或Zn+NiSO4=Ni+ZnSO4) (3)B 【解析】(2)根据金属活动性顺序，铜排在氢的后面，与稀硫酸不反应，因此固体A为铜；稀硫酸过量，因此溶液B中含有硫酸和硫酸镍，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌比镍活泼，故锌可与溶液中的硫酸镍反应生成硫酸锌和镍。 (3)锌和稀盐酸的反应速率比镍快，说明锌比镍活泼，铜不和稀盐酸反应，说明金属活动性：锌>镍>铜；镍、铜都不能和硫酸锌溶液反应，说明锌最活泼，不能比较镍和铜的金属活动性；锌能和硫酸镍溶液反应，说明锌比镍活泼，铜不能和硫酸镍溶液反应，说明镍比铜活泼，则金属活动性：锌>镍>铜；镍不能和硫酸锌溶液反应，说明锌比镍活泼，镍能和硫酸铜溶液反应，说明镍比铜活泼，则金属活动性：锌>镍>铜。 素养探究全练 18.【学科素养·科学探究与实践】(2024贵州六盘水二模)铁制品易生锈，将铁加热熔合金属铬(Cr)可制成不锈钢。化学兴趣小组进行以下实验，比较Cr、Fe、Cu的金属活动性强弱及进行相关定量研究。 【资料】①铬是一种抗腐蚀性能优良的银白色金属。 ②硫酸亚铬(CrSO4)溶液呈亮蓝色，在空气中能迅速被氧化成碱式硫酸铬[Cr(OH)SO4]。 ③不锈钢的硬度_______(填“大于”或“小于”)纯铁的硬度。 【实验】为验证Cr、Fe、Cu的活动性强弱，设计如下实验。 实验操作 实验现象 反应的化学方程式 实验结论 取大小、形状相同的Cr、Fe、Cu的金属片，打磨光亮，分别放入等体积、等浓度的稀硫酸中 _____________________ _____________________ _____________________ _____________________ ______________ ______________ ______________ (任写一个) 金属活动性：Cr>Fe>Cu 【反思评价】实验结束后有同学质疑：金属和酸反应放出的热量会影响反应速率，因此上述实验结论不够科学。可用铬片、铜片和_______溶液验证铬、铁、铜三种金属的活动性强弱。 【拓展延伸】向硝酸亚铁和硝酸铜的混合溶液中加入铬粉，溶液质量变化如图所示。 向某时刻反应后的固体中加稀盐酸，有气泡产生，此时固体成分为_____________________(填化学式)。指出AB段溶液质量变化的原因：____________________________。 【答案】【资料】大于 【实验】铬片、铁片表面均产生气泡，且铬片表面产生气泡的速率大于铁片，铜片表面无气泡产生Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑(或Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑) 【反思评价】硫酸亚铁(合理即可) 【拓展延伸】Fe、Cu或Cr、Fe、Cu参加反应的铬的质量小于置换出的铜的质量 【解析】 【资料】合金的硬度一般大于其组分金属的硬度，即不锈钢的硬度大于纯铁的硬度。 【实验】实验结论为金属活动性：Cr>Fe>Cu,故实验现象为铬片、铁片表面均产生气泡，且铬片表面产生气泡的速率大于铁片，铜片表面无气泡产生。 【反思评价】可选择铬片、铜片和硫酸亚铁溶液验证铬、铁、铜三种金属的活动性强弱，铬能与硫酸亚铁反应，说明铬比铁活泼，铜与硫酸亚铁不反应，说明铁比铜活泼。 【拓展延伸】向某时刻反应后的固体中加稀盐酸，有气泡产生，Cr、Fe能与稀盐酸反应产生气泡，Cu与稀盐酸不反应，结合下图分析可知，固体中一定含铁、铜，可能含铬。 AB段发生的反应是铬和硝酸铜反应生成硝酸亚铬和铜，每52份质量的铬置换出64份质量的铜，所以溶液质量减小。 19.（2024·山东威海·中考真题）应用广泛的金属 （1）国宝中的金属 国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯，铁上包铜，外层鎏金（鎏金是一种金属加工工艺，经过鎏金处理后，金属表面会覆盖一层金）。整个龙身飞扬舒展，反映了唐代高超的铸造工艺。 ①国宝历经千年，出土后表面仍金光灿灿，原因是 。 ②工业上以赤铁矿为原料炼铁，原理是 （用化学方程式表示）。 ③《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜，外化而内不化”，“曾青”即硫酸铜溶液，该炼铜反应的原理是 （用化学方程式表示），反应中有效作用的微粒为 （用符号表示）。“外化而内不化”的原因是 。 （2）生活中的金属 铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等。 ①请用化学方法证明：罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝（提供药品：已打磨的罐体金属片，其他仪器、药品自选）。 你的方案及预期现象是 。 ②合金与纯金属相比较，性质存在差异。对比分析图1，从微观角度解释原因 （答两条）。 ③合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求，罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图2分析，生产易拉罐时，罐盖中铜元素的含量应 （填“大于”“小于”或“等于”）罐体中铜元素的含量。 ④为比较铝、铜、锌的金属活动性，进行下图实验，则a、b、c可以选用的物质是 。 （3）航天中的金属 中国航天事业的成就令世界瞩目，火箭是航天飞行器的运载工具。 ①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料，具备的优良性能是 （答一条）。 ②运载火箭固体推进剂的主要组分为高氯酸铵和铝粉。其中高氯酸铵（）是供氧剂，氯元素的化合价是 。铝粉燃烧的化学方程式 ，反应过程中能量转化形式是 。 【答案】 （1）金的化学性质稳定 Fe、Cu2+ 铁和硫酸铜反应生成的铜覆盖在铁的表面，阻止内部的铁继续反应 （2） 将已打磨的罐体金属片，剪成小碎片，取少量小碎片于试管中，加入足量稀盐酸并加热，使之充分反应，最终在试管底部残留少于固体物质 原子的排列方式不同、物质的原子构成种类不同 大于 铝、铜、硫酸锌溶液 （3） 强度高（或密度小、耐腐蚀） +7 化学能转化为动能 【详解】 （1）①国宝历经千年，出土后表面仍金光灿灿，是因为金的化学性质稳定； ②赤铁矿的主要成分氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：； ③铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：；反应中有效作用的微粒为Fe、Cu2+；“外化而内不化”，是因为铁和硫酸铜反应生成的铜覆盖在铁的表面，阻止内部的铁继续反应； （2）①铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等，铜和硅都不与稀盐酸反应，将已打磨的罐体金属片，剪成小碎片，取少量小碎片于试管中，加入足量稀盐酸并加热，使之充分反应，最终在试管底部残留少于固体物质，说明罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝； ②合金与纯金属相比较，性质存在差异，是因为原子的排列方式不同、物质的原子构成种类不同； ③由图2可知，铜的含量越高，铝合金硬度越大，则生产易拉罐时，罐盖中铜元素的含量应大于罐体中铜元素的含量； ④铝和硫酸锌反应生成硫酸铝和锌，说明铝的金属活动性强于锌，铜和硫酸铝不反应，说明锌的金属活动性强于铜，所以比较铝、铜、锌的金属活动性，a、b、c可以选用的物质是铝、硫酸锌溶液、铜； （3）①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料，具备的优良性能是强度高（或密度小、耐腐蚀）；②高氯酸铵（NH4ClO4）中氮元素的化合价为-3价，氢元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价。设氯元素的化合价为，在化合物中各元素正负化合价代数和为零，则，解得，所以氯元素的化合价是+7价；铝和氧气在点燃的条件下生成氧化铝，反应的化学方程式为：；反应过程中能量转化形式是化学能转化为动能。 20.（2024·云南·中考真题）铜是重要的金属资源，它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。 （1）铜的认识：生活中常用铜作导线，体现了铜的延展性和 性。 （2）铜的冶炼：黄铜矿的主要成分是CuFeS2，根据其主要成分的组成元素，推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 （填化学式）。 （3）铜的加工：青铜是金属冶铸史上最早的合金，其主要成分是铜和锡。表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载：“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，据此判断A是 。 物质 A B 硬度 2.5-3 5-6.6 注：硬度以金刚石的硬度为10作标准，1表示很软，10表示很硬 （4）铜的锈蚀：铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2Cu+O2+H2O+X=Cu2（OH）2CO3，X的化学式为 。 （5）铜的回收：某工厂的废水经预处理后得到含FeSO4和CuSO4的溶液。为了减少污染并促进废物利用，工厂设计以下流程回收Cu和FeSO4。 ①步骤I中发生反应的化学方程式为 。 ②溶液C中的溶质是 。 【答案】 （1）导电性（或良好的导电性） （2）SO2 （3）铜/Cu （4）CO2 （5） 硫酸、硫酸亚铁 【详解】 （1）生活中常用铜作导线，体现了铜的延展性和导电性； （2）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，黄铜矿中含硫元素，则黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是：SO2； （3）“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，说明合金比组成它的纯金属硬度大，A的硬度小，故A是铜； （4）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含Cu、O、H、C的个数分别是2、3、2、0，生成物中含Cu、O、H、C的个数分别是2、5、2、1，故反应物中还应含2个O、1个C，故X的化学式为：CO2； （5）①该流程的目的是回收铜和硫酸亚铁，故M应是铁，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，可将硫酸铜中的铜置换出来，故步骤I中发生反应的化学方程式为：； ②固体A中含反应生成的铜和过量的铁，要想除去铁，得到铜，则加入的N应是硫酸，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，硫酸过量，则溶液C中的溶质是：硫酸亚铁、硫酸。 21.（2024·贵州·中考真题）贵州蕴藏丰富的铝、锰、锌、铁、铜等矿产资源。合理开采、充分利用这些矿产资源，可实现“富矿精开”。 Ⅰ．精准识矿 （1）金属的性质与存在形式。 ①铝具有很好的抗腐蚀性，因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜，反应的化学方程式为 。 ②分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸，锰片表面有气泡产生，铜片表面无明显变化。由此可知金属活动性：锰 （选填“强”或“弱”）于铜。 ③在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液，观察到的现象是 。 多数金属的化学性质比较活泼，它们主要以化合物的形式存在于自然界。如菱锌矿、铝土矿、菱锰矿等。 Ⅱ．精深用矿 （2）工业上用赤铁矿炼铁，CO与反应的化学方程式为 。炼铁时，加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨，利用了锰钢的 性能。 （3）用某菱锰矿为原料制备高附加值新型电池材料的流程如图1。 已知：菱锰矿中除外，还有；能与稀硫酸发生复分解反应，不溶于水也不与稀硫酸反应；氨水呈碱性。 ①过滤器中得到的滤渣是 。 ②反应器中，溶液与反应可生成锰的氧化物，如、、。发生的反应之一是，X的化学式是 。 ③70℃时，在反应器中保持通入的和溶液的质量不变，只改变溶液的溶质质量分数，测得生成含锰元素的固体中锰元素的质量分数与溶液的溶质质量分数之间的关系如图2。由图可知，当溶液的溶质质量分数为5.1%时，可获得高纯度的，当溶液的溶质质量分数为其它数值时，纯度降低，原因可能是 。 【答案】 （1） 4Al+3O2=2Al2O3 强 锌片附着一层红色固体 （2） Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 硬度大、耐腐蚀 （3） H2SO4 溶液的溶质质量分数不同，生成不同的锰的氧化物 【详解】 （1）①铝具有很好的抗腐蚀性，因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜，反应的化学方程式为：4Al+3O2=2Al2O3。 ②金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与稀盐酸反应生成氢气。分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸，锰片表面有气泡产生，说明锰在氢前。铜片表面无明显变化，说明铜在氢后。由此可知金属活动性：锰强于铜。 ③金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液，发生反应：Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，生成的铜附着在锌片的表面，所以观察到的现象是：锌片附着一层红色固体。 （2）工业上用赤铁矿炼铁，CO与反应生成二氧化碳、铁，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。炼铁时，加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨，利用了锰钢的硬度大、耐腐蚀的性能。 （3）①通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离，因为不溶于水也不与稀硫酸反应，所以过滤器中得到的滤渣是。 ②反应前有6Mn、32O、12H、6S，反应后（X除外）有6Mn、8O，根据化学反应前后各种原子个数相等，则X的化学式是H2SO4。 ③由图可知，当溶液的溶质质量分数为5.1%时，可获得高纯度的，当溶液的溶质质量分数为其它数值时，纯度降低，原因可能是溶液的溶质质量分数不同，生成不同的锰的氧化物。 22.（一）对古代金属制品的认识 （1）“三星堆遗址”出土了黄金面罩、象牙、青铜艺术品、残存的丝织品等重要文物，其中属于金属材料的有 （选填序号）。 a、黄金面罩        b、象牙        c、青铜面具        d、丝织品 （2）《吕氏春秋·别类篇》载有“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，表明青铜的硬度比纯铜 （选填“大”或“小”）。 （3）文物中的“黄金面罩”依然金光闪闪，而“青铜面具”则布满锈斑，由此现象可知金的化学性质比铜更 （选填“活泼”或“不活泼”）。 （4）青铜面具出土时表面存在绿色锈蚀，原因是铜与空气中O2、H2O、CO2反应，在表面慢慢生成一层铜绿【Cu2(OH)2CO3】，写出反应的化学方程式 。 （二）古代金属铜的冶炼方法 方法一：“火法炼铜”是将孔雀石【主要成分Cu2(OH)2CO3】与木炭一起加热，就得到红色的金属铜； 方法二：《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”，先用孔雀石制取硫酸铜，再用“湿法炼铜”获得铜。其流程如下： （5）方法一中涉及的反应方程式： ；： （6）步骤①的反应方程式为，加入过量稀硫酸的目的是 。 （7）步骤②中发生反应的化学方程式 （任写一个），固体B的成分 。 （8）与“火法炼铜”相比，“湿法炼铜”的优点有（至少答一条） 。 （三）某碱式碳酸铜的组成测定 某碱式碳酸铜成分可表示为Cux（OH）Y（CO3）z，为探究其组成，用如图装置对样品27.1g进行热分解实验，观察到样品固体先变成黑色，然后部分出现红色。 资料：①浓硫酸具有吸水性，浓氢氧化钠溶液能充分吸收CO2。 ②CuO加热会生成红色的Cu2O和O2。 （9）装配好实验装置后，先要 ，再加入样品。 （10）D装置中的实验现象是 。 （11）停止加热后仍需继续通N2，可防止倒吸和 。 （12）测得实验前后各装置的质量变化如下表。 温度/℃ 装置A 装置B 装置C 装置D 实验前/g 227.1 100.0 100.0 100.0 实验后/g 219.0 102.7 104.4 101.0 ①该碱式碳酸铜的化学式为 。 ②最后装置A剩余固体中铜、氧元素质量比 （最简整数比）。 【答案】 ac 大 不活泼 将碱式碳酸铜转化为硫酸铜溶液 或 铜和铁 反应不需要加热 检查气密性 红色网变为黑色 排除装置中滞留的气体 Cu5（OH）6（CO3）2 16:3 【详解】 （1）金属材料包含纯金属和合金；故选a黄金面罩、c青铜面具。 （2）合金硬度大于成分金属，青铜的硬度比纯铜大。 （3）文物中的“黄金面罩”依然金光闪闪，而“青铜面具”则布满锈斑，由此现象可知金的化学性质比铜更不活泼，更不容易参加化学反应。 （4）铜与空气中O2、H2O、CO2反应，在表面慢慢生成一层铜绿，反应为。 （5）方法一中涉及碱式碳酸铜受热生成氧化铜和水和二氧化碳气体，；氧化铜被还原剂还原成金属铜。 （6）活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，步骤①加入过量稀硫酸的目的是将碱式碳酸铜转化为硫酸铜溶液，便于下一步反应。 （7）溶液A中含有生成的硫酸铜和过量的稀硫酸，加入过量铁，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，；铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁，。固体B中含有生成的铜和过量的铁。 （8）与“火法炼铜”相比，“湿法炼铜”的优点有反应不需要加热、不产生有毒气体一氧化碳等（合理即可）。 （9）装配好实验装置后，先要检查装置气密性，防止装置漏气，再加入样品。 （10）铜和氧气加热生成黑色氧化铜，D装置中的实验现象是红色网变为黑色。 （11）反应后部分气体会滞留在装置中导致实验误差，停止加热后仍需继续通N2，可防止倒吸和排除装置中滞留的气体。 （12）①装置B吸收水增加质量就是生成水的质量102.7g-100.0g=2.7g；反应前后元素种类质量不变，则样品中氢的质量等于生成水中氢的质量：；则样品中氢氧根的质量为； 装置C吸收二氧化碳增加质量就是生成二氧化碳的质量104.4g-100.0g=4.4g；则样品中碳的质量等于生成二氧化碳中碳的质量：；则样品中碳酸根的质量为； 那么则样品中铜元素的质量为27.1g-5.1g-6.0g=16g；故X:Y:Z=，故该碱式碳酸铜的化学式为Cu5（OH）6（CO3）2。 ②由①分析可知： 氢氧根中氧的质量为5.1g-0.3g=4.8g，碳酸根中氧的质量为6.0g-1.2g=4.8g，水中氧元素的质量为，二氧化碳中氧元素质量为，装置D吸收氧气中氧元素质量为101.0g-100.0g=1.0g，则剩余固体中氧元素质量为4.8g+4.8g-1.0g-2.4g-3.2g=3.0g； 最后装置A剩余固体中铜、氧元素质量比16g：3.0g=16:3。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 倒卖司马，搬运4000+ 第八单元 金属和金属材料 课题 2 金属的化学性质 ——目录—— 01 教材知识全解——讲透知识、查漏补缺 知识点1 金属与氧气的反应 知识点2 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应 知识点3 置换反应 知识点4 金属活动性顺序及其探究 知识点5 金属活动性顺序的应用 02 例题精析详解——例题逐题突破 考点1 考查金属与酸反应 考点2 考查金属活动性顺序 易错易混易错点 03 课时分层精练——巩固提升 第1课时 金属的化学性质 基础过关全练 能力提升全练 第2课时 金属活动性顺序 基础过关全练 易错专练 能力提升全练 素养探究全练 01教材知识全解——讲透知识、查漏补缺 知识点1 金属与氧气的反应 一、 金属与氧气的反应 金属 实验现象 反应的化学方程式 镁 打磨过的镁带在空气中表面逐渐变暗；在氧气中点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体 2Mg+O22MgO 铝 打磨过的铝在空气中表面会逐渐变暗，生成一层致密的氧化膜 4Al+3O2=2Al2O3 铁 在空气中，铁不能燃烧；在氧气中点燃，剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4 铜 常温下在干燥的空气中很难反应；在空气中加热，铜表面逐渐变黑 2Cu+O22CuO 金 无明显现象 ———— 图解要点 金的化学性质稳定，即使在高温下也不与氧气反应。 二、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。 【易错警示】铝制品和金制品都耐腐蚀，但二者原理不同。铝耐腐蚀是因为铝与氧气反应生成 一层致密的氧化铝薄膜，金耐腐蚀是因为金的化学性质稳定，不与氧气反应。 知识点2 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应 金属 实验现象 反应的化学方程式 镁 反应剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色 ①Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ ②Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 锌 反应比较剧烈，产生较多气泡，溶液仍为无色 ①Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ ②Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 铁 反应缓慢，有少量气泡产生，溶液 由无色变为浅绿色 ①Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 铜 无明显现象 —— 【点拨】利用金属与稀盐酸或稀硫酸能否反应以及反应的剧烈程度可以判断金属的活动性强弱。相同条件下，金属与酸反应越剧烈，金属越活泼。酸的种类、浓度及金属表面积、温度等因素也会影响金属与酸反应的剧烈程度，设计实验时应注意控制变量。 知识点3 置换反应 一、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作置换反应。 二、特征：反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，通式为A+BC→B+AC。 图解要点 知识点4 金属活动性顺序及其探究 一、金属与金属化合物溶液的反应 ★实验精讲 结论：铝、铜、银三种金属的活动性顺序为 Al>Cu>Ag。 【点拨】铝丝表面有一层致密的氧化铝薄膜，故实验前要用砂纸打磨以除去保护膜。 二、常见金属的活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au 三、判断金属的活动性顺序 判断依据 结论 金属能否与酸溶液反应产生氢气 若能产生氢气，则金属在金属活动性顺 序中位于氢的前面，否则位于氢的后面 金属与酸溶液反应的剧烈程度 相同条件下，反应越剧烈，金属越活泼 金属A与金属B的化合物溶液 能否发生置换反应 若A能置换出B,则A的金属活动性比 B强 【点拨】 (1)金属 K、Ca、Na 太活泼，很容易与水发生反应，故不能置换出溶液中的金属。 (2)金属 A 能从溶液中置换出金属 B，需满足：金属活动性顺序中 A 位于 B 前(不要求A一定在H前)，B的化合物能溶于水。 知识点5 金属活动性顺序的应用 金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中具有重要应用，它可以帮助作出一些预测和判断。 ①判断金属活动性的强弱：在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。 ②判断金属与酸的置换反应能否发生：在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢。 ③判断金属与金属化合物溶液的置换反应能否发生：在金属活动性顺序属里，位于前面的金属(K、Ca、Na除外)能把位于它后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。 【拓展延伸】 利用金属与金属化合物溶液的反应可冶炼金属、辨别真假黄金等。例如，我国劳动人民早在宋代就掌握了湿法炼铜技术：将铁浸入硫酸铜溶液中置换出金属铜。 北宋湿法炼铜家——张潜 02 例题精析详解——例题逐题突破 考点1 考查金属与酸溶液的反应 【例1】(2024河南新乡延津二模)取等质量的A，B两种金属，分别与足量浓度相同的稀盐酸反应，反应的有关图像如图所示(已知A，B在生成物中均显+2价)。下列依据该图像的叙述中，正确的是( ) A.金属活动性：A>B B.生成氢气的质量：B>A C.A、B可能分别对应Mg、Zn D.相对原子质量的大小：B>A 【变式1-2】(2024深圳一模)下列图象能正确表示其对应关系的是 图像 选项 A．水在通电的条件下反应 B．等质量的CaCO3分别与足量的同浓度的稀HCl反应 C．向一定量稀H2SO4中滴加NaOH溶液至过量 D．将等质量的Zn粉和Fe粉分别与足量等浓度的稀H2SO4反应 考点2 考查金属活动性顺序 【例2】(2024山东聊城一模)用下列各组物质进行实验，能验证Zn、Ag、Cu三种金属活动性强弱的是( ) A.Zn、Ag、CuSO4溶液 B.Zn、Ag、Cu、稀硫酸 C.Ag、Cu、ZnCl2溶液 D.Ag、CuSO4溶液、ZnCl2溶液 【变式2-1】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；如果把Y和Z分别放入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，Z不反应。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的是 A．X>Z>Y B．X>Y>Z C．Y>Z>X D．Z>Y>X ★归纳总结：验证三种金属活动性顺序的常用方法 ①“两金夹一液”：选用三种金属中活动性位于两端的金属单质，以及活动性位于中间的金属的化合物溶液。 ②“两液夹一金”：选用三种金属中活动性位于中间的金属单质，以及另外两种金属的化合物溶液。 易错易混易错点 金属与金属化合物溶液反应后滤渣、滤液成分的判断易错 【例题】(2024广西玉林一模)向含AgNO3、Cu(NO3)2的混合废液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，滤液仍为蓝色。下列有关判断正确的是( ) A.滤渣中一定有银，没有铜和锌 B.滤渣中一定有银和铜，可能有锌 C.滤液中一定有Zn2+、Cu2+,可能有Ag+ D.滤液中一定有Zn2+、Cu2+、Ag+ 【变式】黄铜（含Zn和Cu）与过量稀硫酸反应，反应后溶液中溶质为 A．ZnSO4 B．H2SO4和ZnSO4 C．ZnSO4和CuSO4 D．H2SO4、ZnSO4、CuSO4 ★易错警示 (1)当两种或多种金属化合物在溶液中同时存在时，最不活泼的金属先从溶液中被置换出来。 (2)当两种或多种金属同时加入某种金属化合物溶液时，最活泼的金属先发生置换反应。即金属活动性相差越大，置换反应越易发生。 03 课时分层精练——巩固提升 第1课时 金属的化学性质 基础过关全练 知识点 1 金属与氧气的反应 1.【情境素材·中华优秀传统文化】(2024湖南邵阳新邵模拟)“金入于猛火，色不夺精光”是指金在高温下( ) A.易氧化 B.易还原 C.很稳定 D.很活泼 2.金属在国防科技、工农业生产及生活中都有着非常广泛的应用，请回答下列问题。 (1)镁被称为“国防金属”，镁粉可用于制造照明弹、燃烧弹，这是因为_____________________。 (2)铝合金制造的高铁车体具有能抗击强大气流的冲击和耐受雨雪侵蚀等特点。铝具有很好的抗腐蚀性能的原因是____________________________。 (3)黄铜(铜锌合金)外观酷似黄金，可通过加热法辨别真假黄金，依据的原理是____________________(用化学方程式表示)。 3.（2024·安徽合肥·二模）如图所示，调节杠杆平衡后开始进行实验，下列选项不正确的是( ) A．实验1中，一段时间后，活性炭包会下沉 B．实验2中，加热后发现铜丝表面变黑且下沉 C．实验3中，一段时间后，铁块端将上升 D．实验1与实验2、实验3发生变化的本质不同 4.小明在进行氧气的性质实验时，观察到某物质在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，则该物质可能是( ) A．红磷 B．镁带 C．铁丝 D．铜片 5.下列说法中不正确的是( ) A．镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，因此可用来制造照明弹 B．“真金不怕火炼”，说明金的化学性质稳定 C．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才能发生 D．铝制品抗腐蚀性强，是因为铝表面有一层致密的氧化膜，阻止了铝进一步被氧化 6.食品脱氧剂能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，其主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等。脱氧剂中通常会加入一定量的硅藻土，主要作用是吸附水，同时疏松配料，使铁粉更易与氧气接触。兴趣小组对某品牌的脱氧剂展开如下探究。 任务一：验证“食品脱氧剂”中含有铁粉、活性炭 【进行实验】 （1）请完善下面表格。 步骤 现象 结论 步骤1；用剪刀剪开脱氧剂，倒在白纸上，观察颜色，用磁铁去充分吸引 脱氧剂中含有铁粉 步骤2：取步骤1中剩下的黑色固体少许，放在坩埚中，坩埚上面盖一片内壁沾有石灰水的玻璃片，用电炉灼烧 黑色粉末燃烧，石灰水变浑浊 脱氧剂中含有活性炭粉 【交流反思】 （2）步骤2中用电炉灼烧而不用酒精灯灼烧的原因是 。 任务二：活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响 【进行实验】室温下，利用5g铁粉和10滴水，改变活性炭和氯化钠的用量（见右表），用氧气传感器测定密闭容器中氧气含量变化，实验结果如图1、图2所示。 编号 铁粉/g 活性炭/g 氯化钠/g 1 5 0 1 2 5 0.75 0 3 5 0.75 1 4 5 1.5 1 5 5 a 2 （3）以实验3作为对照标准，则a= 。 （4）结合图2，可以得到的结论是 。 通过此次项目式学习，同学们认识到，学好化学知识，用好化学知识，能真正认识世界。 知识点2 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应 7.【跨物理·杠杆】(2024陕西榆林榆阳二模)如图所示，杠杆的两端分别挂着打磨干净、质量相等的铁球和锌球，杠杆平衡。将两个金属球分别浸入等质量、等浓度的稀硫酸中，待不再产生气泡后，移走烧杯，两个金属球均有剩余。下列说法正确的是( ) A.两个烧杯中溶液均变为浅绿色 B.实验开始阶段，杠杆右端下沉 C.实验结束后，左侧烧杯中溶液质量更大 D.移走烧杯后，要想使杠杆平衡，支点应向左移动 8.(2024安徽安师附中一模)将大小、形状相同的Mg、Zn、Fe、Cu四种金属同时投入盐酸中，下列结论不正确的是( ) 金属与盐酸反应 A.铜不能与盐酸发生反应 B.四种金属中与盐酸反应最剧烈的是Mg C.相等质量的锌和铁分别与足量盐酸反应，生成 H2的质量：Zn>Fe D.如果把盐酸换成稀硫酸，实验现象相同 9.【跨物理·浮力】(2023重庆江津期中)某研究性学习小组的同学做了如下实验：将一个不与硫酸反应的小球放入盛有稀硫酸的烧杯中，小球悬浮在稀硫酸中，位置如图所示。 (1)将打磨光亮的铝片放入烧杯中，小组的同学立刻看到的现象是______________。 (2)当完全反应后，小球所处位置与原来相比_______(填“不变”“上浮”或“下沉”)。 (3)反应的化学方程式为__________________________________________。 知识点3 置换反应 10.(2024山东菏泽鄄城一模)化学家通过化学反应合成了很多材料，推动了人类社会物质文明的进步。下列化学反应中，属于置换反应的是( ) A.电解法冶炼铝：2Al2O34Al+3O2↑ B.制备氢氧化钙：CaO+H2O=Ca(OH)2 C.生产水煤气：C+H2O(g)CO+H2 D.工业制烧碱：Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3↓+2NaOH 11.下列反应的化学方程式的书写和基本反应类型归纳均正确的是 A． 氧化反应 B．CaCO3=CaO+CO2 分解反应 C． 置换反应 D． 化合反应 12.下列反应属于置换反应的是 A． B． C． D． 13.下列选项中的化学反应属于置换反应的是 A．电解水 B．铝制品表面形式薄膜 C．工业制取二氧化碳 D．木炭高温还原氧化铜 14.我国力争在2060年前实现碳中和，二氧化碳的捕获、储存、利用和转化等是实现目标的重要途径。人工光合固碳装置通过电化学手段将二氧化碳转化为甲酸（HCOOH），该反应的微观示意图如图，下列说法正确的是 A．反应前后氧元素的化合价没有变化 B．反应前后原子种类不改变 C．该反应属于置换反应 D．参加反应的两种分子的个数比为2∶3 解题指导：微观反应示意图类题目解题指导（广东中考版） (1)先划去反应前后完全相同的未参与反应的分子，再根据剩余粒子种类和数量写出完整的化学方程式，以此作为后续分析的核心依据。 (2)依据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目和质量都不会发生改变，可直接用于判断微观本质类选项。 (3)通过观察反应前后是否有单质出现来判断化合价变化，同时严格按照化合、分解、置换、复分解的反应定义去匹配反应类型。 (4)只统计真正参与反应的分子数量，剔除图中未反应的过量分子后，再计算两种反应物分子的个数比例，避免被冗余粒子干扰。 能力提升全练 15.【数字化实验】(2024吉林中考，10，公)为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D(203,6.15)表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是( ) A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99% B.铜在加热条件下能与氧气发生化学反应 C.拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少 D.通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释 16.(2024湖南怀化鹤城模拟，14，☆)现有等质量的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份浓度相同的足量稀硫酸中，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相同)。下列说法中错误的是( ) A.反应速率：乙>甲>丙 B.产生氢气的质量：甲>乙>丙 C.相对原子质量：乙>丙>甲 D.消耗硫酸的质量：甲>乙>丙 17.【极值法】(2024河南洛阳一模，14，)将一定量镁粉、铝粉、铁粉的混合物与足量的稀硫酸完全反应，生成0.3g氢气，则金属混合物的质量不可能为( ) A.3.6g B.4.8g C.5.6g D.8.4 g 18.【数字化实验】(2024四川攀枝花仁和一模，24，☆)运用手持技术探究金属与酸的反应。向250mL的烧瓶内注入25mL一定浓度的稀盐酸，分别剪取长4cm、宽0.4cm的镁条、铝条、锌条、铁条、铜条，打磨后投入烧瓶中，迅速塞紧带有压强传感器的橡皮塞(见图1)，采集数据得到如图2所示的压强变化曲线。回答下列问题： 图1 图2 (1)曲线a对应的金属是_______。 (2)曲线b对应的金属是铁，反应的化学方程式为____________________________。 (3)曲线c在18s左右达到最高点后又稍下降的原因是___________________________________。 (4)下列说法错误的是_______(填字母)。 A.d对应的金属与稀盐酸的反应速率适中，适用于实验室制取氢气 B.从图2中0～100s可推测e对应的金属打磨不彻底 C.从图2中推测250～450s时盐酸浓度变大 19.（2024·四川德阳·中考真题）室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是 A．根据压强变化推测两个反应都有热量放出 B．曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生H2总量更多 C．曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线 D．反应结束后Zn一定有剩余 20.烧瓶中放入铝片，加入稀盐酸如图甲，烧瓶内气压变化如图乙所示。下列说法正确的是 A．AB段对应溶液的质量几乎不变 B．BC段发生的反应是 C．D点对应反应结束 D．CD段没有发生化学变化 21.兴趣小组用如图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数。实验测得铜锌合金中锌的质量分数偏小，对产生此现象的原因解释不合理的是 A．加入稀硫酸的量不足，锌未反应完 B．该装置的气密性不好 C．没有考虑所加入稀硫酸的体积 D．移出D中的导管内留存有水 22.小圳同学在探究金属与酸的反应时做了如图1实验，分别将形状、体积相同的、R和M五种金属打磨后放入烧瓶中，再注入足量体积和浓度均相同的稀盐酸，利用压强传感器采集数据，得到图2所示的气压变化情况。下列有关说法错误的是 A．五种金属中Mg的金属活动性最强 B．Zn与稀盐酸反应产生速率比M快 C．Zn与稀盐酸反应后溶液质量减少 D．反应结束后消耗稀盐酸最多的金属是R 第2课时 金属活动性顺序 基础过关全练 知识点 4 金属活动性顺序及其探究 1.【跨语文·古籍名著】(2023福建泉州安溪模拟)我国古代第一部药物学专著《神农本草经》有“石硫黄能化金银铜铁，奇物”的记载，描述了硫与金属的反应。金、银、铜、铁四种金属中，活动性最强的是( ) A.铁 B.铜 C.银 D.金 2.(2024湖南益阳沅江一模)有X、Y、Z三种金属，X和稀盐酸不反应，Y和稀盐酸反应有气泡产生，X放入AgNO3溶液中有银白色固体出现，Z放入AgNO3溶液中无明显现象，则X、Y、Z三种金属的活动性由弱到强的顺序是( ) A.X<Z<Y B.Z<Y<X C.Z<X<Y D.Y<X<Z 3.(2024辽宁沈阳二模改编)现有锌、铁、银三种金属，选一种试剂可验证三者的金属活动性强弱，该试剂可以是( ) A.硫酸铜溶液 B.硝酸镁溶液 C.硫酸亚铁溶液 D.氯化锌溶液 4.某学为验证 Zn、Fe、Cu三种金属活动性强弱的顺序，设计以下四个实验，其实验设计能验证出三种金属活动性强弱的顺序的是 A．实验一：将Zn、Cu两金属片分别放入稀盐酸中 B．实验二：将Fe、Cu两金属片分别放入稀盐酸中 C．实验三：将Zn、Fe两金属片分别放入CuCl2溶液中 D．实验四：将Zn、Cu两金属片分别放入FeCl2溶液中 5.（2024·山东滨州·中考真题）下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是 A．溶液     B．溶液  稀     C．溶液  稀     D．溶液  溶液   6.小明设计实验探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序。他设计了四个实验方案，分别选择的试剂是：①铜、银、硫酸亚铁溶液；②铁、银、硫酸铜溶液；③银、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液；④铜、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液。上述四个方案所选试剂正确的是： A．②④ B．①②③ C．①②③④ D．②③ 7.为验证铁、铜、银的金属活动性强弱，某实验小组设计如下实验，下列说法错误的是 A．通过实验①②，能验证金属活动性：Fe>Cu>Ag B．通过实验①④，能验证三种金属中Fe的活动性最强 C．通过实验②③，不能验证三种金属中Ag的活动性最弱 D．若试管⑤中X为Cu，Y溶液为稀硫酸，通过实验②③⑤能验证金属活动：Fe>Cu>Ag 8.【学科素养·科学思维】(2024重庆铜梁期末)金属越活泼(K、Ca、Na除外)，越易在溶液中将不活泼金属置换出来。 (1)将锰粉投入硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中，反应前后的微观示意图如图所示。 ①锰的活动性_______(填“>”或“<”)铁、铜。 ②若要验证锰、铁、铜三种金属的活动性强弱。除微观示意图所示实验外，还需要补充的实验可以是_______(填字母)。 A.将Mn加入FeSO溶液 B.将Cu加入FeSO4溶液 C.将Fe加入CuSO4溶液 D.将Mn加入CuSO4溶液 (2)小花同学想帮妈妈鉴定金首饰的真假，通过查阅资料得知除了可以用灼烧或加醋酸的方法外，还可以通过加入硝酸银溶液进行鉴定。请写出假黄金(黄铜)中的铜与硝酸银溶液反应的化学方程式：____________________________。 知识点5 金属活动性顺序的应用 9.【学科素养·科学思维】(2024甘肃临夏州一模)铬(Cr)及其化合物在催化、金属防腐等方面有重要的应用，是一种“氢前金属”，金属活动性介于锌和铜之间。根据金属化学性质的一般规律，下列推测不合理的是( ) A.金属铬能与稀硫酸反应 B.铬粉中混有的铜粉可通过滴加稀硫酸除去 C.铬能与氧气反应 D.可用铜片、CrSO4溶液和锌片验证三种金属的活动性 10.(2024江苏盐城期末)在Cu2、Al3和AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀硫酸时有气泡产生，则滤渣中没有( ) A.Cu B.Al C.Ag D.Fe 11.【跨语文·古籍名著】(2023安徽芜湖镜湖一模)北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山县有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾(硫酸铜晶体)……熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。”下列叙述正确的是( ) A.“信州铅山县有苦泉，流以为涧”中的苦泉是混合物 B.“挹其水熬之则成胆矾”中的苦泉变成胆矾，发生了化学变化 C.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”发生的反应是2Fe+3CuSO4=Fe2(SO4）3+3Cu D.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”过程中，釜的质量逐渐变小 易错专练· 12.(2024山东济南天桥期末改编)将一定质量的铁粉加入一定量MgSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液M和滤渣N。下列说法中不正确的是( ) A.滤液M中一定存在Mg2+ B.滤液M中一定存在Fe2+ C.滤渣N中一定含有单质铜，一定没有单质镁 D.滤渣N的质量一定小于加入铁粉的质量 能力提升全练 13.(2O24山东滨州中考，12，)下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是( ) A.CuSO4溶液 Fe Ag B.FeSO4溶液 稀H2SO4 Cu Ag C.AgNO3溶液 稀H2SO4 Fe Cu D.AgNO3溶液 FeSO4溶液 Cu 14.(2024江苏常州天宁—模，18，)为比较金属M与Fe、Zn的活动性强弱，实验小组设计了如图所示的装置。待甲中充分反应后打开K1,使甲中溶液进入乙中，无明显现象；打开K2,使乙中溶液进入丙中，观察到Zn片表面变黑(金属片均足量)。下列有关说法正确的是( ) A.甲中反应后得到黄色溶液 B.丙中反应后溶液质量增大 C.金属活动性：Zn>M>Fe D.将M片和Zn片互换位置仍能达到实验目的 15.【跨物理·力和运动】(2022贵州遵义红花岗二模，6，☆)如图所示是某同学制作的“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的薄铜片制成的容器安装在“轻质船体”上，用蜡烛对容器底部加热，喷蒸汽时，“蒸汽船”就向左行驶。下列说法错误的是( ) A.用铜制作装水的容器，利用了铜具有良好的延展性和导热性 B.加热后，观察到铜制容器底部变黑，其黑色物质一定是C C.将铜制容器内的水换成干冰，不加热，小船也会向左行驶 D.将铜制容器换成铝制容器，然后装入较浓的盐酸，不用加热小船也能向左行驶 16.(2024陕西西安雁塔模拟，6，)模型能够直观地反映化学变化的结果。将一定质量的镁条放入某混合溶液(溶液中硫酸铜和硫酸亚铁的质量相等)中，充分反应后烧杯内固体的组成和质量大小关系不可能是( ) 17.(2022陕西中考A卷改编，14，)白铜是铜、镍(Ni)合金，某学习小组同学欲利用废弃的白铜回收铜、镍两种金属。 (1)先向盛有等量镍粉和锌粉的两支试管中分别加入同种稀硫酸，观察到都有气泡产生，且锌粉与稀硫酸反应更剧烈，镍粉与稀硫酸反应后的溶液为绿色，说明镍的金属活动性比锌_______(填“强”或“弱”)。查阅资料可知，镍与稀硫酸反应的化学方程式为Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑。 (2)接下来，同学们设计了如下实验流程回收铜和镍。 上图中，固体A是_______,②中反应的化学方程式是___________________________________(只写一个)。 (3)要验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序，用下列各组药品进行实验，不能达到目的的是_______(填字母)。 A.Ni、Zn、Cu、稀盐酸 B.Ni、Cu、ZnSO4溶液 C.Zn、Cu、NiSO4溶液 D.Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液 素养探究全练 18.【学科素养·科学探究与实践】(2024贵州六盘水二模)铁制品易生锈，将铁加热熔合金属铬(Cr)可制成不锈钢。化学兴趣小组进行以下实验，比较Cr、Fe、Cu的金属活动性强弱及进行相关定量研究。 【资料】①铬是一种抗腐蚀性能优良的银白色金属。 ②硫酸亚铬(CrSO4)溶液呈亮蓝色，在空气中能迅速被氧化成碱式硫酸铬[Cr(OH)SO4]。 ③不锈钢的硬度_______(填“大于”或“小于”)纯铁的硬度。 【实验】为验证Cr、Fe、Cu的活动性强弱，设计如下实验。 实验操作 实验现象 反应的化学方程式 实验结论 取大小、形状相同的Cr、Fe、Cu的金属片，打磨光亮，分别放入等体积、等浓度的稀硫酸中 _____________________ _____________________ _____________________ _____________________ ______________ ______________ ______________ (任写一个) 金属活动性：Cr>Fe>Cu 【反思评价】实验结束后有同学质疑：金属和酸反应放出的热量会影响反应速率，因此上述实验结论不够科学。可用铬片、铜片和_______溶液验证铬、铁、铜三种金属的活动性强弱。 【拓展延伸】向硝酸亚铁和硝酸铜的混合溶液中加入铬粉，溶液质量变化如图所示。 向某时刻反应后的固体中加稀盐酸，有气泡产生，此时固体成分为_____________________(填化学式)。指出AB段溶液质量变化的原因：____________________________。 19.（2024·山东威海·中考真题）应用广泛的金属 （1）国宝中的金属 国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯，铁上包铜，外层鎏金（鎏金是一种金属加工工艺，经过鎏金处理后，金属表面会覆盖一层金）。整个龙身飞扬舒展，反映了唐代高超的铸造工艺。 ①国宝历经千年，出土后表面仍金光灿灿，原因是 。 ②工业上以赤铁矿为原料炼铁，原理是 （用化学方程式表示）。 ③《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜，外化而内不化”，“曾青”即硫酸铜溶液，该炼铜反应的原理是 （用化学方程式表示），反应中有效作用的微粒为 （用符号表示）。“外化而内不化”的原因是 。 （2）生活中的金属 铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等。 ①请用化学方法证明：罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝（提供药品：已打磨的罐体金属片，其他仪器、药品自选）。 你的方案及预期现象是 。 ②合金与纯金属相比较，性质存在差异。对比分析图1，从微观角度解释原因 （答两条）。 ③合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求，罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图2分析，生产易拉罐时，罐盖中铜元素的含量应 （填“大于”“小于”或“等于”）罐体中铜元素的含量。 ④为比较铝、铜、锌的金属活动性，进行下图实验，则a、b、c可以选用的物质是 。 （3）航天中的金属 中国航天事业的成就令世界瞩目，火箭是航天飞行器的运载工具。 ①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料，具备的优良性能是 （答一条）。 ②运载火箭固体推进剂的主要组分为高氯酸铵和铝粉。其中高氯酸铵（）是供氧剂，氯元素的化合价是 。铝粉燃烧的化学方程式 ，反应过程中能量转化形式是 。 20.（2024·云南·中考真题）铜是重要的金属资源，它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。 （1）铜的认识：生活中常用铜作导线，体现了铜的延展性和 性。 （2）铜的冶炼：黄铜矿的主要成分是CuFeS2，根据其主要成分的组成元素，推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 （填化学式）。 （3）铜的加工：青铜是金属冶铸史上最早的合金，其主要成分是铜和锡。表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载：“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，据此判断A是 。 物质 A B 硬度 2.5-3 5-6.6 注：硬度以金刚石的硬度为10作标准，1表示很软，10表示很硬 （4）铜的锈蚀：铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2Cu+O2+H2O+X=Cu2（OH）2CO3，X的化学式为 。 （5）铜的回收：某工厂的废水经预处理后得到含FeSO4和CuSO4的溶液。为了减少污染并促进废物利用，工厂设计以下流程回收Cu和FeSO4。 ①步骤I中发生反应的化学方程式为 。 ②溶液C中的溶质是 。 21.（2024·贵州·中考真题）贵州蕴藏丰富的铝、锰、锌、铁、铜等矿产资源。合理开采、充分利用这些矿产资源，可实现“富矿精开”。 Ⅰ．精准识矿 （1）金属的性质与存在形式。 ①铝具有很好的抗腐蚀性，因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜，反应的化学方程式为 。 ②分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸，锰片表面有气泡产生，铜片表面无明显变化。由此可知金属活动性：锰 （选填“强”或“弱”）于铜。 ③在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液，观察到的现象是 。 多数金属的化学性质比较活泼，它们主要以化合物的形式存在于自然界。如菱锌矿、铝土矿、菱锰矿等。 Ⅱ．精深用矿 （2）工业上用赤铁矿炼铁，CO与反应的化学方程式为 。炼铁时，加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨，利用了锰钢的 性能。 （3）用某菱锰矿为原料制备高附加值新型电池材料的流程如图1。 已知：菱锰矿中除外，还有；能与稀硫酸发生复分解反应，不溶于水也不与稀硫酸反应；氨水呈碱性。 ①过滤器中得到的滤渣是 。 ②反应器中，溶液与反应可生成锰的氧化物，如、、。发生的反应之一是，X的化学式是 。 ③70℃时，在反应器中保持通入的和溶液的质量不变，只改变溶液的溶质质量分数，测得生成含锰元素的固体中锰元素的质量分数与溶液的溶质质量分数之间的关系如图2。由图可知，当溶液的溶质质量分数为5.1%时，可获得高纯度的，当溶液的溶质质量分数为其它数值时，纯度降低，原因可能是 。 22.（一）对古代金属制品的认识 （1）“三星堆遗址”出土了黄金面罩、象牙、青铜艺术品、残存的丝织品等重要文物，其中属于金属材料的有 （选填序号）。 a、黄金面罩        b、象牙        c、青铜面具        d、丝织品 （2）《吕氏春秋·别类篇》载有“金（铜）柔锡柔，合两柔则刚”，表明青铜的硬度比纯铜 （选填“大”或“小”）。 （3）文物中的“黄金面罩”依然金光闪闪，而“青铜面具”则布满锈斑，由此现象可知金的化学性质比铜更 （选填“活泼”或“不活泼”）。 （4）青铜面具出土时表面存在绿色锈蚀，原因是铜与空气中O2、H2O、CO2反应，在表面慢慢生成一层铜绿【Cu2(OH)2CO3】，写出反应的化学方程式 。 （二）古代金属铜的冶炼方法 方法一：“火法炼铜”是将孔雀石【主要成分Cu2(OH)2CO3】与木炭一起加热，就得到红色的金属铜； 方法二：《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”，先用孔雀石制取硫酸铜，再用“湿法炼铜”获得铜。其流程如下： （5）方法一中涉及的反应方程式： ；： （6）步骤①的反应方程式为，加入过量稀硫酸的目的是 。 （7）步骤②中发生反应的化学方程式 （任写一个），固体B的成分 。 （8）与“火法炼铜”相比，“湿法炼铜”的优点有（至少答一条） 。 （三）某碱式碳酸铜的组成测定 某碱式碳酸铜成分可表示为Cux（OH）Y（CO3）z，为探究其组成，用如图装置对样品27.1g进行热分解实验，观察到样品固体先变成黑色，然后部分出现红色。 资料：①浓硫酸具有吸水性，浓氢氧化钠溶液能充分吸收CO2。 ②CuO加热会生成红色的Cu2O和O2。 （9）装配好实验装置后，先要 ，再加入样品。 （10）D装置中的实验现象是 。 （11）停止加热后仍需继续通N2，可防止倒吸和 。 （12）测得实验前后各装置的质量变化如下表。 温度/℃ 装置A 装置B 装置C 装置D 实验前/g 227.1 100.0 100.0 100.0 实验后/g 219.0 102.7 104.4 101.0 ①该碱式碳酸铜的化学式为 。 ②最后装置A剩余固体中铜、氧元素质量比 （最简整数比）。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $