1.2.1 金属的化学性质——金属的化学性质与置换反应（分层作业）科学新教材浙教版九年级下册

**基本信息** 以“基础认知-能力应用-综合探究”分层设计，覆盖金属化学性质全知识点，通过实验分析、数据处理等题型培养科学思维与探究实践能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|金属与O₂、酸、盐反应及置换反应概念|选择题（如第1、9题）直接考查基础性质与反应类型| |能力应用|金属活动性比较、实验现象分析|实验探究题（如第2、5题）结合变量控制与图像分析| |综合探究|跨知识点综合应用|工业流程题（如第8题）、定量计算题（如第15题）融合科学观念与推理论证|

1.2.1 金属的化学性质与置换反应 目 录 1 金属与氧气的反应 1 金属与酸的反应 3 金属与盐的反应 5 置换反应 7 8 12 金属与氧气的反应知识点1 1．下列关于金属与氧气反应的说法中正确的是（　　） A．红热的铁丝在空气中能燃烧 B．根据金属与氧气反应的难易程度，可以初步比较一些金属的活动性 C．各种金属在常温下都能与氧气反应 D．在较高温度下能与氧气反应的金属，在常温下也能与氧气反应 【答案】B 【详解】A、红热的铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中能够剧烈燃烧、火星四射、放出热量，生成黑色固体，选项错误； B、根据金属与氧气反应的难易程度，可以初步比较一些金属的活动性，选项正确； C、并非各种金属在常温下都能与氧气反应，如金属活动性较弱的金属如铜、银等很难在常温下与氧气反应，选项错误； D、在较高温度下能与氧气反应的金属，在常温下可能不与氧气反应，如铜在加热的条件下与氧气反应生成氧化铜，在常温下很难氧氧气反应生成氧化铜，选项错误。 故选B。 2．科学探究可以培养学生良好的科学思维。某兴趣小组进行了金属燃烧实验： 实验 1 2 3 步骤 将一片铝箔在空气中用酒精灯加热 将另一片相同铝箔伸入到充满氧气的集气瓶中，引燃 将一段镁条在空气中用酒精灯加热 现象 铝箔不燃烧，熔化后也不滴下，外面立即形成一层薄膜 铝箔剧烈燃烧，发出耀眼的白光 镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光 试回答下列问题： （1）进行l、2实验的目的是为研究铝和氧气反应的剧烈程度是否与氧气的___________有关。 （2）某同学分析2、3实验后就得出了如下结论：不同金属的活动性是不同的。其他同学认为这个结论不可靠，你认为他们的理由是__________________________________________________________________。 （3）小组同学认为镁和铝的活动性可以通过与氧气反应的剧烈程度来比较，你认为还可以通过________的实验来比较。 （4）在实验1中，有同学用细针去刺破液态铝外面的薄膜，观察到里面的液态铝依然没有流出来。实验后，同学们查阅资料获知该薄膜是氧化铝，其熔点明显高于酒精灯火焰的温度，由此推断，刺破薄膜后液态铝会迅速和___________反应又会形成致密氧化膜，所以液态铝不会流出来。 【答案】(1)浓度 (2)实验中存在氧气浓度和金属种类两个变量没有控制，不能得出不同金属的活动性是不同的结论（合理即可） (3)酸 (4)氧气/O2 【详解】（1）实验l、2中不同之处是氧气的浓度不同，实验的目的是为研究铝和氧气反应的剧烈程度是否与氧气的浓度有关； （2）实验中存在氧气浓度和金属种类两个变量没有控制，不能得出不同金属的活动性是不同的结论； （3）在其他条件相同的情况下，金属的活动性越强，与酸反应的速率越快，小组同学认为镁和铝的活动性可以通过与氧气反应的剧烈程度来比较，还可以通过与金属与酸反应的剧烈程度的实验来比较； （4）在实验1中，有同学“用细针去刺破液态铝外面的薄膜，观察到里面的液态铝依然没有流出来。实验后，同学们查阅资料获知该薄膜是氧化铝，其熔点明显高于酒精灯火焰的温度，由此推断，刺破薄膜后液态铝会迅速和氧气（或O2）反应又会形成致密氧化膜，所以液态铝不会流出来。 金属与酸的反应知识点2 3．如图所示，小明模拟二歧分类法，结合金属的性质对铁、铜、银、锌进行了分类，则S为（　　） ln能与酸反应----2 1b不能与酸反应----3 2n不能被磁铁吸引----S 2b能被磁铁吸引----R 3n表面呈银白色----P 3b表面不呈银白色-----Q A．铁 B．锌 C．铜 D．银 【答案】B 【详解】由1n能与酸反应，铁、锌能与酸反应，不可能是铜、银；2a不能被磁铁吸引，铁能被磁铁吸引，锌不能被磁铁吸引，故S为锌。 故选B。 4．（25-26九年级上·浙江绍兴·期末）在探究“金属与酸反应规律”的实验中，小虞同学向盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中分别逐滴滴加相同质量分数的稀硫酸（如图1所示），产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图2所示。下列说法正确的是（      ） A．a点时两个烧杯中金属都有剩余 B．b点时B烧杯溶液中溶质只有一种 C．c点时两个烧杯中的酸都恰好完全反应 D．曲线甲对应金属铁，曲线乙对应金属铝 【答案】A 【详解】A.a点时酸未反应完，故金属都有剩余，正确； B.甲产生的氢气多，乙产生的氢气少，故甲是铝，乙是铁，b 点时烧杯B中铁已经完全反应，故溶质有硫酸和硫酸亚铁，错误； C.c 点时，甲曲线氢气量出现拐点不再改变，说明铝烧杯中恰好完全反应；乙曲线硫酸有剩余，错误； D.相同质量的铝产生氢气比铁多，所以曲线甲对应铝，乙对应铁，错误。 故选A。 5．课外探究时，某兴趣小组同学选择了“金属和酸反应快慢与什么因素有关”课题。 （1）其他条件相同，同种金属与不同质量分数的盐酸反应，反应的快慢不同。取质量相等的铝片，盐酸质量分数越大，反应速率越快。如图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是三位同学记录实验生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系图像，其中正确的是_______。 （2）其他条件相同，不同金属与相同质量分数的盐酸反应，反应的快慢不同。取质量相等的锌片、铁片中的两种金属，分别与相同质量分数的足量盐酸反应，生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线如图甲所示，则曲线A对应的金属与稀盐酸反应后生成的盐的名称是_________。 （3）其他条件相同，颗粒大小不同的同种金属与相同质量分数的盐酸反应，反应的快慢不同。取质量相等的锌粉和锌片分别与相同质量分数的足量盐酸反应，锌粉与盐酸反应生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线如图所示，请用实线补画出锌片与盐酸反应生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线____________________。 【答案】(1)III (2)氯化亚铁 (3) 【详解】（1）取等质量的铝片，在其他条件相同且盐酸足量时，铝的质量相同，因此反应完全后生成氢气的最终质量相同；盐酸质量分数越大，反应速率越快，20%盐酸对应曲线起始斜率应更大，因此图Ⅲ正确。 （2）等质量的铁和锌分别与足量、相同质量分数的盐酸反应时，铁的相对原子质量小于锌，等质量铁生成的氢气质量较多；锌的金属活动性强于铁，反应速率较快。因此曲线A对应铁，曲线B对应锌。铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为 （3）等质量的锌粉和锌片与相同质量分数且足量的盐酸反应，锌粉与盐酸的接触面积更大，反应速率更快；锌的质量相同，反应完全后生成氢气的最终质量相同。因此锌片对应的实线应比锌粉虚线平缓，并最终到达相同的平台。 金属与盐的反应知识点3 6．（25-26九年级上·浙江台州·期末）铜粉中混有少量铁粉，下列药品不能帮助除去杂质铁粉的是（      ） A．磁铁 B．稀盐酸 C．氢氧化铜 D．氯化铜溶液 【答案】C 【详解】A．磁铁可以吸引铁粉但无法吸引铜粉，能直接分离除去铁粉，故A不符合题意； B．铁的金属活动性排在氢前，能和稀盐酸反应生成可溶的氯化亚铁和氢气，铜不与稀盐酸反应，反应后过滤就能得到纯净铜粉，故B不符合题意； C．铁粉和氢氧化铜这种不溶性碱不能发生反应，无法除去铁粉，不能实现除杂，故C符合题意； D．铁的金属活动性比铜强，能和氯化铜溶液发生置换反应生成铜和可溶的氯化亚铁，过滤后即可得到纯净的铜粉，故D不符合题意。 故选C。 7．（2025·浙江金华·三模）已知金属M与硫酸铜反应的化学方程式为，则下列分析正确的是（      ） A．M可能是铝 B．M的金属活动性比铜强 C．M不可能是锌 D．该反应属于复分解反应 【答案】B 【详解】A．由生成物MSO4可知M在该硫酸盐中显+2价，而铝通常显+3价，生成的硫酸铝化学式为Al2(SO4)3，故A错误； B．M能从硫酸铜溶液中置换出铜，说明M的金属活动性比铜强，故B正确； C．锌的金属活动性比铜强，且锌通常显+2价，能够发生题示反应，因此M可能是锌，故C错误； D．该反应由一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，不属于复分解反应，故D错误。 故选B。 8．某市有一家工厂处理含铜垃圾的生产流程如下： 下列有关说法正确的是（      ） A．步骤①用灼烧法是因为铜能在空气中燃烧 B．步骤②反应后所得的蓝色溶液不可能呈酸性 C．③和⑤两步骤中均有过滤操作 D．步骤④发生的反应类型是复分解反应 【答案】C 【详解】A．铜在空气中加热可与氧气反应生成黑色氧化铜，反应为，但铜在空气中通常不能燃烧，故A错误； B．步骤②中氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，若加入的硫酸过量，所得蓝色溶液可以呈酸性，故B错误； C．步骤③需要将蓝色溶液与不溶物分离，步骤⑤需要将红色粉末与浅绿色溶液分离，两步均采用过滤操作，故C正确； D．步骤④中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应为，属于置换反应，不是复分解反应，故D错误。 故选C。 置换反应知识点4 9．下列反应中，属于置换反应的是（      ） A．H2O+CO2=H2CO3 B．CaCO3CaO+CO2 C．CuO+2HCl=CuCl2+H2O D．Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 【答案】D 【详解】A．该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应，故A不符合题意； B．该反应符合“一变多”的形式，符合分解反应的特征，属于分解反应，故B不符合题意； C．该反应是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，故C不符合题意； D．该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故D符合题意。 故选D。 10．钆（Gd）被称为“世界上最冷的金属”。掺杂了Gd2O3的Cu可高效催化甲醇（CH3OH）与水的反应，其微观示意如图。有关该反应的说法中，正确的是（     ） A．属于置换反应 B．两种反应物均属于氧化物 C．反应前后催化剂的质量和性质不变 D．生成物中含碳化合物与单质的质量之比为22∶3 【答案】D 【分析】由反应的微观示意图可知，该反应是甲醇和水在催化作用下生成氢气和二氧化碳，反应的化学方程式为：。 【详解】A、由可知，该反应物均为化合物，不属于置换反应，说法不正确； B、反应物为甲醇和水，氧化物中只含两种元素，甲醇中含有三种元素，不属于氧化物，说法不正确； C、反应前后催化剂的质量和化学性质不变，说法不正确； D、由可知，生成二氧化碳和氢气的质量比为：44:6=22:3，说法正确。 故选D。 11．（2026·浙江温州·三模）食品包装袋中常放置铁粉除氧剂，以降低袋内氧气含量，延缓食品变质。某科学小组发现一包过期除氧剂已结块变色，于是取少量样品进行如下探究。 请回答： （1）滤渣A中加入稀盐酸有气泡产生，说明样品中仍含有_____。 （2）滤液B中加入溶液和稀硝酸产生白色沉淀，说明样品中含有_____离子。 （3）样品在空气中充分加热后固体质量增加，从质量守恒角度解释原因：_____________________________ ___________________________________________________________________________________________。 【答案】(1)Fe/铁粉 (2)氯 (3)铁在氧气中加热后得到的生成物质量等于参与反应的铁与氧气质量之和，故加热后固体质量增加 【详解】（1）铁锈与盐酸反应只溶解，无气体。单质铁与盐酸反应生成氢气，有气泡则说明还有未完全生锈的单质铁。 （2）氯化银是不溶于稀硝酸的白色沉淀，说明滤液中的含有氯离子。 （3）样品中的铁单质、铁的氧化物在空气中加热时，会与空气中的氧气发生化合反应，生成铁的氧化物。根据质量守恒定律：反应后固体生成物的质量=原有固体中铁元素质量+参与反应的氧气质量，因此加热后固体总质量变大。 12．（25-26九年级上·浙江杭州·期中）物质王国举行一场趣味篮球赛。某队由、、、HCl、Fe五名“队员”组成，“队员”只能将球传递给可以与自己发生化学反应的“队员”。比赛中，由“队员”先发球，其他“队员”间传接球，最后由“队员”投篮进球完成一次有效进攻。场上“队员”位置及传球路线如图所示。 （1）B位置“队员”代表的物质是________。 （2）为实现“快速进攻”，除传球给A位置的“队员”外，还能直接传球给________（填物质名称或化学式）“队员”。 （3）写出连线④两端的物质发生反应属于________反应（填反应类型）。 【答案】(1)铁/Fe (2)氯化铜/ (3)置换反应 【详解】（1）氢氧化钙会与二氧化碳、盐酸、氯化铜反应，氯化铜会与氢氧化钙、铁反应，由CO2“队员”先发球，其它“队员”间传接球，最后由CuCl2“队员”投篮进球完成一次有效进攻，所以A是盐酸，B是铁。 （2）​除了能和A（HCl）反应，还能和反应生成氢氧化铜沉淀，因此可以直接传球给氯化铜（）。 （3）连线④是铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，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，属于置换反应。 13．（2026·浙江宁波·三模）生产生活中铁、铝及其合金制品随处可见。小明发现某品牌碳酸饮料的易拉罐是由铝合金制成，内壁附着一层有机薄膜。为了解该薄膜的组成及作用，进行如下探究： （1）【获取薄膜】取该品牌易拉罐，擦掉表面油漆后放入烧杯，加入一定浓度的稀盐酸，放置一段时间，除去薄膜表面金属。请写出金属铝和稀盐酸反应的化学方程式：___________________________________。 （2）【组成鉴别】铝罐完全反应后，获得内部薄膜，将该薄膜洗涤烘干，取部分薄膜充分燃烧后，将燃烧生成的气体通入如图所示的装置中，观察到无水硫酸铜变蓝，澄清石灰水变浑浊。由此现象可推测，薄膜中一定含_____元素。若将甲中的无水硫酸铜更换为碱石灰，是否可行并说明理由______________________ ___________________________________________________________________________________________。 （3）【查阅资料】①该品牌的碳酸饮料为酸性溶液。 ②高浓度的铝化合物会对人体骨骼和大脑功能造成威胁。 根据资料，判断易拉罐内部涂抹有机薄膜的原因可能为：____________________________________________。 【答案】(1) (2) 氢、碳 不可行，是因为碱石灰吸收水后无明显现象，同时碱石灰也能够吸收二氧化碳，导致乙中无明显现象（合理即可） (3)防止碳酸饮料和铝反应 【详解】（1）金属铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应的化学方程式为：； （2）取部分薄膜充分燃烧后，将燃烧生成的气体通入如图所示的装置中，观察到无水硫酸铜变蓝，说明反应生成水，进一步说明薄膜中含有氢元素，澄清石灰水变浑浊，说明反应生成二氧化碳，进一步说明薄膜中含有碳元素。由此现象可推测，薄膜中一定含氢、碳元素。若将甲中的无水硫酸铜更换为碱石灰，不可行，是因为碱石灰吸收水后无明显现象，同时碱石灰也能够吸收二氧化碳，导致乙中无明显现象； （3）根据资料，判断易拉罐内部涂抹有机薄膜的原因可能为：防止碳酸饮料和铝反应。 14．科学兴趣小组同学利用数字化仪器对镁与盐酸反应进行研究，实验前先用砂纸将镁条打磨，将打磨后的镁条放入锥形瓶中，再将注射器中稀盐酸快速压入锥形瓶中，通过数字传感器测定实验过程中密闭容器内压强与时间的关系如图所示（装置气密性良好）。 （1）实验前先将镁条需先打磨的原因是_____________________________。 （2）ac段容器内压强增大，而cd段容器内压强逐渐减小，观察发现，至图中c点镁条恰好完全溶解，说明镁与盐酸反应还会_____（填“吸收”或“放出”）热量。 （3）往锥形瓶中刚注入盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强有所上升，原因可能是__________________ _______________________________________________。 【答案】(1)除去表面的氧化膜 (2)放出 (3)将盐酸注入时，使锥形瓶内气体体积被压缩，压强增大（合理即可） 【详解】（1）镁在空气中会生成氧化物。实验前先将镁条需先打磨的原因是除去表面的氧化物； （2）ac段容器内压强增大，而cd段容器内压强逐渐减小，观察发现，至图中c点镁条恰好完全溶解，说明镁与盐酸反应还会放出热量； （3）盐酸占据一定体积，将盐酸注入时，使锥形瓶内气体体积被压缩，压强增大。 15．（2026·浙江·中考真题）镀银铜粉是一种以铜为核、银为壳的核壳结构复合材料。工业上常利用置换反应制备该材料，以提升导线的导电稳定性。小科拟在实验室制取镀银铜粉，实验步骤如下： ①将表面已氧化的铜粉放入足量稀硫酸中浸泡，以除去表面的氧化膜。 ②待反应完全后，经过滤、洗涤、干燥得到纯净的铜粉。 ③将干燥后的铜粉加入硝酸银溶液中，并用玻璃棒不断搅拌使其充分反应，最终获得镀银铜粉。 （1）写出将表面已氧化的铜粉放入足量稀硫酸中浸泡，发生反应的化学方程式：___________________。 （2）现有铜粉完全参与置换反应，理论上可生成多少克银？（请写出计算过程） （3）如图所示为纯铜、纯银及镀银铜粉在使用过程中电阻随时间变化的图像。结合图像分析，镀银铜粉相较于纯铜和纯银的优势分别是：____________________________________________________________。 【答案】(1) (2)设理论上生成银的质量为x (3)与纯铜相比，镀银铜粉的电阻随时间变化波动更小；与纯银相比，镀银铜粉成本更低（合理即可） 【详解】（1）铜表面的氧化膜是氧化铜，氧化铜属于金属氧化物，能和稀硫酸发生复分解反应，生成硫酸铜和水，以此除去铜表面的氧化层，反应的化学方程式为：。 （2）略 （3）从图像可知纯铜的电阻随时间快速升高，镀银铜粉长期使用后电阻能保持稳定；纯银虽然电阻低且稳定，但银属于贵重金属，镀银铜粉用铜替代内部的银，在保证导电稳定性接近纯银的同时大幅降低成本。 16．【反应归纳】（25-26九年级上·浙江宁波·期末）用思维导图（如图）对常温或点燃条件下能与物质M发生反应的物质进行归纳整理，则M可能是（      ） A．碳 B．铁 C．氧化镁 D．氢氧化钠 【答案】B 【详解】A．碳和氧气：点燃可反应；和潮湿空气：常温不反应；和硫酸铜溶液不反应；和稀盐酸：不反应。A不符合题意。 B．铁和氧气：点燃生成四氧化三铁；和潮湿空气发生缓慢氧化生锈；和硫酸铜溶液可以发生置换反应；和稀盐酸可以发生置换反应，四类物质均可反应，完全符合条件。B符合题意。 C．氧化镁和氧气：不反应；和潮湿空气不反应；和硫酸铜溶液不反应；和稀盐酸能反应， C不符合题意 D．氢氧化钠和氧气不反应；和潮湿空气吸收二氧化碳变质；和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀；和稀盐酸中和反应。D不符合题意。 故选B。 17．【溶液判断】把过量的稀盐酸加入装有下列固体的烧杯中，能生成无色澄清溶液的是（      ） A．氧化铜 B．氧化铁 C．镁 D．硝酸银 【答案】C 【详解】A．氧化铜与盐酸反应后生成氯化铜，是蓝色溶液，不符合题意。 B．氧化铁与盐酸反应后生成物氯化铁溶于水形成黄色溶液，不符合题意。 C．镁与盐酸反应后生成物氯化镁，是无色溶液，符合题意。 D．硝酸银与盐酸生成氯化银白色沉淀，液体浑浊，不是澄清溶液，不符合题意。 故选C。 18．【过程分析】（2026·浙江杭州·二模）小塘同学在实验室用稀盐酸除去铁钉表面的铁锈，他向装有铁钉的容器中一次性倒入足量稀盐酸。实验过程中观察到铁锈逐渐消失，随后铁钉表面产生气泡。下列说法中正确的是（　　） A．实验过程中，溶液的颜色始终保持不变 B．反应中产生的气体，可通过收集后点燃检验 C．反应过程中，溶液中氯离子的数量在不断减少 D．为防止铁制品生锈，可将其浸泡在稀盐酸中 【答案】B 【详解】A．铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁溶液呈黄色，所以实验过程中溶液颜色会由无色变为黄色，并非始终保持不变，A错误。 B．铁锈消失后，铁与稀盐酸反应生成氢气，氢气具有可燃性，可通过收集后点燃，根据是否产生淡蓝色火焰来检验氢气，B正确。 C．氧化铁与稀盐酸反应时，氯离子未参与反应，数量不变；铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，此过程中氯离子数量也不变，所以反应过程中溶液中氯离子的数量不会减少，C错误。 D．铁能与稀盐酸反应，若将铁制品浸泡在稀盐酸中，会将铁制品腐蚀，不能防止铁制品生锈，D错误。 故选B。 19．【历史脉络】金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属大致年代如图所示： （1）铜和金是人类使用较早的金属。2021年3月，三星堆遗址又出土了大量的青铜器和金器，其中部分青铜器和金器上，还有被人为敲击的痕迹。通过敲打可将青铜等金属材料打制成不同的形状，这是利用了金属______。 （2）我国的青铜文化历史悠久。西汉时期的湿法炼铜工艺就是利用铁和硫酸铜溶液反应制取铜，相关的化学反应方程式为____________________________________。 （3）铝的利用距今100多年，现在铝的年产量得到大幅度的提高。铝虽然较活泼，但抗腐蚀性能好，原因是__________________________________________________。 【答案】(1)延展性 (2) (3)铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜，它能阻止铝继续被空气氧化 【详解】（1）金属可以被加工成不同形状，利用的是金属的延展性这一物理性质。 （2）湿法炼铜是铁置换硫酸铜中铜的置换反应，反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：。 （3）铝虽然化学性质活泼，但常温下就能和空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝保护膜，隔绝氧气，阻止内部铝继续被空气氧化，因此抗腐蚀性能好。 20．【实验探究】常温下，铁在潮湿的空气中容易生锈，产物主要为；铁丝在纯氧气中燃烧，产物为黑色的Fe3O4。 【提出问题】铁在空气中用酒精灯加热时，是否与空气中氧气发生反应?产物是什么? 【查阅资料】①常见的铁的氧化物有三种：FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中Fe3O4是磁性物质。 ②FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色。 【探究】 ①按图连接实验装置，检查气密性。向试管内加入铁粉，针筒活塞停在A刻度。 ②加热铁粉的过程中，活塞发生移动。停止加热后，活塞逐渐向左移动，最终停在B刻度。 ③用细线吊着洁净铁钉靠近加热后的固体粉末，发现没有粉末被铁钉吸上来。 ④向试管内加入盐酸，发现有气泡产生，溶液立即出现黄色。 ⑤另取一些未加热过的铁粉加入到盛有盐酸的 试管内，发现有气泡产生，溶液变为浅绿色。经检验，步骤④、⑤产生的气体相同。 【实验结论与反思】 （1）停止加热后，活塞逐渐向左移动的原因是__________________________________________________。 （2）步骤④、⑤中产生的气体是_________。 （3）本实验探究的结论是：铁粉在空气中用酒精灯加热时，与空气中氧气发生反应，产物是_________。 （4）结合已学知识和本次探究分析可得，铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的_________等因素影响。 【答案】(1)停止加热后，管内空气冷却压强变小，外界大气压将活塞往内压 (2)氢气/H2 (3)氧化铁/Fe2O3 (4)浓度 【详解】（1）加热时铁与氧气发生反应，管内空气因氧气减少压强变小，外界大气压将活塞往内压，所以停止加热后，活塞逐渐向左移动； （2）步骤④、⑤中产生的气体为铁与盐酸反应生成的氢气； （3）铁粉在空气中用酒精灯加热时，生成物质不能被磁铁吸引，不是四氧化三铁，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁黄色溶液，向试管内加入盐酸，发现有气泡产生，溶液立即出现黄色，说明与空气中氧气发生反应，产物是为氧化铁； （4）由该实验可知，铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的浓度的影响。 21．【变量探究】（2026·浙江台州·三模）在研究影响化学反应快慢的因素时，小科猜想：化学反应快慢随着反应物浓度的增大而增大。为验证猜想，他进行了如下实验。 【资料查询】； 【实验步骤】 ①取一锌片，用砂纸反复打磨其表面，再剪成完全相同的3块； ②将剪得的锌片分别放入3支试管中； ③将质量分数分别为20%、30%和50%的硫酸溶液8mL，置于上述试管中（如图甲），观察实验现象。 【结果与讨论】 （1）使用砂纸反复打磨锌片表面的目的是________________________________________。 （2）实验中，通过观测_________________________来判断金属锌与硫酸的化学反应快慢（写出一种即可）。 （3）根据图乙曲线，该实验结果是否支持小科的猜测__________。 （4）实验发现，锌片放入50%的硫酸溶液，产生气泡的速率反而最慢。结合资料与实验信息，请提出一个合理的猜测：_________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________。 【答案】(1)除去锌片表面的氧化膜 (2)产生气泡的快慢或相同时间产生的气泡量 (3)不支持 (4)硫酸浓度过高时，与锌反应生成二氧化硫气体，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，阻碍了氢气的生成，导致速率降低或反应生成的硫酸锌在高浓度硫酸中形成饱和溶液，析出的晶体覆盖在锌片表面，阻碍反应进行等 【详解】（1）锌暴露在空气中，表面易被氧化形成一层氧化锌薄膜，会阻碍锌和硫酸的接触反应，因此打磨的目的是除去这层氧化膜。 （2）锌和酸反应生成气体，反应越快，单位时间内产生的气泡越多，因此可以通过观测产生气泡的快慢或相同时间产生的气泡量来判断反应快慢。 （3）小科的猜想是“反应速率随反应物浓度增大一直增大”，但根据图乙，浓度更大的50%硫酸，相同时间内产生气泡量远低于20%和30%的硫酸，反应速率更慢，因此实验结果不支持小科的猜想。 （4）见答案。 22．【图像计算】普通黄铜仅由铜和锌组成。现有一块黄铜固体的质量为100克，绣绣利用稀盐酸来测定锌铜合金中锌的质量分数。实验中固体与酸完全反应，固体质量变化情况如图所示。（已知Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑） （1）从物质分类的角度看，锌铜合金属于 ________。 （2）该黄铜样品中锌的质量是 _________克。 （3）计算该黄铜样品完全反应时产生氢气的质量。 【答案】(1)混合物 (2)32.5 (3)设该黄铜样品完全反应时产生氢气的质量为。根据锌与稀盐酸反应的化学方程式及质量对应关系，可列出如下关系： 由相对质量与实际质量的对应关系可列比例式 解得 该黄铜样品完全反应时产生氢气的质量为1g。 【详解】（1）黄铜由铜和锌两种物质组成，不属于纯净物，因此属于混合物。 （2）铜不能与稀盐酸反应，锌能与稀盐酸反应，所以充分反应后剩余的固体为铜。由图可知样品初始质量为100g，反应后剩余固体质量为67.5g。设样品质量为，剩余铜的质量为，锌的质量为，则 （3）设该黄铜样品完全反应时产生氢气的质量为。根据锌与稀盐酸反应的化学方程式及质量对应关系，可列出如下关系 由相对质量与实际质量的对应关系可列比例式 解得 该黄铜样品完全反应时产生氢气的质量为1g。 23．【方案设计】（2026·浙江宁波·二模）5G通信基站建设时需要大量金属涂层光纤。为测定某金属涂层光纤表面铜铝合金中铜的质量分数，科学小组进行了如图所示实验。 （1）实验中玻璃棒搅拌的作用是___________。 （2）请判断过滤所得滤液的溶质为___________。 （3）根据题图数据计算该金属涂层光纤表面铜铝合金中铜的质量分数。（写出计算过程） （4）小科同学通过称量滤渣的质量来计算合金中铜的质量分数，他发现测定结果与上面相比明显偏小，原因可能是___________（填字母，可多选）。 A．滤渣没有完全干燥 B．铜铝合金中铝被氧化 C．滤渣中含有其他杂质 D．合金中还含有金属锌 【答案】(1)促进反应更快速、更充分地进行 (2)硫酸铝和硫酸 (3)设该金属涂层光纤表面铜铝合金中铝的质量为 (4)BD 【详解】（1）搅拌可以让合金与稀硫酸充分混合接触，既加快反应速度，也能保证合金中的铝完全反应。 （2）铝和稀硫酸反应生成硫酸铝，硫酸铝可溶于水，一定存在于滤液中；结合实验数据可判断稀硫酸过量（保证铝完全反应），因此滤液中还有剩余的硫酸；铜不与稀硫酸反应，以滤渣形式存在，不会进入滤液。 （3）见答案 （4）A．滤渣没有完全干燥，滤渣表面带有水分，称量质量偏大，计算出铜的质量分数偏大，不符合题意。 B．铜铝合金中铝被氧化铝被氧化生成氧化铝，氧化铝也能和稀硫酸反应溶解，原本的铝、氧化铝全部进入溶液；氧化的铝消耗酸，且固体损失更多，最终测得滤渣（铜）质量偏小，结果偏小，符合题意。 C．滤渣中含有其他杂质，杂质不溶于酸，会使滤渣称量质量偏大，铜质量分数偏大，不符合题意。 D．合金中还含有金属锌，锌能与稀硫酸反应并溶解，原本不溶的固体只有铜，现在锌也被反应掉，滤渣总质量减小，计算出铜的质量分数偏小，符合题意。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.2.1 金属的化学性质与置换反应 目 录 1 金属与氧气的反应 1 金属与酸的反应 2 金属与盐的反应 3 置换反应 4 5 7 金属与氧气的反应知识点1 1．下列关于金属与氧气反应的说法中正确的是（　　） A．红热的铁丝在空气中能燃烧 B．根据金属与氧气反应的难易程度，可以初步比较一些金属的活动性 C．各种金属在常温下都能与氧气反应 D．在较高温度下能与氧气反应的金属，在常温下也能与氧气反应 2．科学探究可以培养学生良好的科学思维。某兴趣小组进行了金属燃烧实验： 实验 1 2 3 步骤 将一片铝箔在空气中用酒精灯加热 将另一片相同铝箔伸入到充满氧气的集气瓶中，引燃 将一段镁条在空气中用酒精灯加热 现象 铝箔不燃烧，熔化后也不滴下，外面立即形成一层薄膜 铝箔剧烈燃烧，发出耀眼的白光 镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光 试回答下列问题： （1）进行l、2实验的目的是为研究铝和氧气反应的剧烈程度是否与氧气的___________有关。 （2）某同学分析2、3实验后就得出了如下结论：不同金属的活动性是不同的。其他同学认为这个结论不可靠，你认为他们的理由是__________________________________________________________________。 （3）小组同学认为镁和铝的活动性可以通过与氧气反应的剧烈程度来比较，你认为还可以通过________的实验来比较。 （4）在实验1中，有同学用细针去刺破液态铝外面的薄膜，观察到里面的液态铝依然没有流出来。实验后，同学们查阅资料获知该薄膜是氧化铝，其熔点明显高于酒精灯火焰的温度，由此推断，刺破薄膜后液态铝会迅速和___________反应又会形成致密氧化膜，所以液态铝不会流出来。 金属与酸的反应知识点2 3．如图所示，小明模拟二歧分类法，结合金属的性质对铁、铜、银、锌进行了分类，则S为（　　） ln能与酸反应----2 1b不能与酸反应----3 2n不能被磁铁吸引----S 2b能被磁铁吸引----R 3n表面呈银白色----P 3b表面不呈银白色-----Q A．铁 B．锌 C．铜 D．银 4．（25-26九年级上·浙江绍兴·期末）在探究“金属与酸反应规律”的实验中，小虞同学向盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中分别逐滴滴加相同质量分数的稀硫酸（如图1所示），产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图2所示。下列说法正确的是（      ） A．a点时两个烧杯中金属都有剩余 B．b点时B烧杯溶液中溶质只有一种 C．c点时两个烧杯中的酸都恰好完全反应 D．曲线甲对应金属铁，曲线乙对应金属铝 5．课外探究时，某兴趣小组同学选择了“金属和酸反应快慢与什么因素有关”课题。 （1）其他条件相同，同种金属与不同质量分数的盐酸反应，反应的快慢不同。取质量相等的铝片，盐酸质量分数越大，反应速率越快。如图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是三位同学记录实验生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系图像，其中正确的是_______。 （2）其他条件相同，不同金属与相同质量分数的盐酸反应，反应的快慢不同。取质量相等的锌片、铁片中的两种金属，分别与相同质量分数的足量盐酸反应，生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线如图甲所示，则曲线A对应的金属与稀盐酸反应后生成的盐的名称是_________。 （3）其他条件相同，颗粒大小不同的同种金属与相同质量分数的盐酸反应，反应的快慢不同。取质量相等的锌粉和锌片分别与相同质量分数的足量盐酸反应，锌粉与盐酸反应生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线如图所示，请用实线补画出锌片与盐酸反应生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线____________________。 金属与盐的反应知识点3 6．（25-26九年级上·浙江台州·期末）铜粉中混有少量铁粉，下列药品不能帮助除去杂质铁粉的是（      ） A．磁铁 B．稀盐酸 C．氢氧化铜 D．氯化铜溶液 7．（2025·浙江金华·三模）已知金属M与硫酸铜反应的化学方程式为，则下列分析正确的是（      ） A．M可能是铝 B．M的金属活动性比铜强 C．M不可能是锌 D．该反应属于复分解反应 8．某市有一家工厂处理含铜垃圾的生产流程如下： 下列有关说法正确的是（      ） A．步骤①用灼烧法是因为铜能在空气中燃烧 B．步骤②反应后所得的蓝色溶液不可能呈酸性 C．③和⑤两步骤中均有过滤操作 D．步骤④发生的反应类型是复分解反应 置换反应知识点4 9．下列反应中，属于置换反应的是（      ） A．H2O+CO2=H2CO3 B．CaCO3CaO+CO2 C．CuO+2HCl=CuCl2+H2O D．Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 10．钆（Gd）被称为“世界上最冷的金属”。掺杂了Gd2O3的Cu可高效催化甲醇（CH3OH）与水的反应，其微观示意如图。有关该反应的说法中，正确的是（     ） A．属于置换反应 B．两种反应物均属于氧化物 C．反应前后催化剂的质量和性质不变 D．生成物中含碳化合物与单质的质量之比为22∶3 11．（2026·浙江温州·三模）食品包装袋中常放置铁粉除氧剂，以降低袋内氧气含量，延缓食品变质。某科学小组发现一包过期除氧剂已结块变色，于是取少量样品进行如下探究。 请回答： （1）滤渣A中加入稀盐酸有气泡产生，说明样品中仍含有_____。 （2）滤液B中加入溶液和稀硝酸产生白色沉淀，说明样品中含有_____离子。 （3）样品在空气中充分加热后固体质量增加，从质量守恒角度解释原因：_____________________________ ___________________________________________________________________________________________。 12．（25-26九年级上·浙江杭州·期中）物质王国举行一场趣味篮球赛。某队由、、、HCl、Fe五名“队员”组成，“队员”只能将球传递给可以与自己发生化学反应的“队员”。比赛中，由“队员”先发球，其他“队员”间传接球，最后由“队员”投篮进球完成一次有效进攻。场上“队员”位置及传球路线如图所示。 （1）B位置“队员”代表的物质是________。 （2）为实现“快速进攻”，除传球给A位置的“队员”外，还能直接传球给________（填物质名称或化学式）“队员”。 （3）写出连线④两端的物质发生反应属于________反应（填反应类型）。 13．（2026·浙江宁波·三模）生产生活中铁、铝及其合金制品随处可见。小明发现某品牌碳酸饮料的易拉罐是由铝合金制成，内壁附着一层有机薄膜。为了解该薄膜的组成及作用，进行如下探究： （1）【获取薄膜】取该品牌易拉罐，擦掉表面油漆后放入烧杯，加入一定浓度的稀盐酸，放置一段时间，除去薄膜表面金属。请写出金属铝和稀盐酸反应的化学方程式：___________________________________。 （2）【组成鉴别】铝罐完全反应后，获得内部薄膜，将该薄膜洗涤烘干，取部分薄膜充分燃烧后，将燃烧生成的气体通入如图所示的装置中，观察到无水硫酸铜变蓝，澄清石灰水变浑浊。由此现象可推测，薄膜中一定含_____元素。若将甲中的无水硫酸铜更换为碱石灰，是否可行并说明理由______________________ ___________________________________________________________________________________________。 （3）【查阅资料】①该品牌的碳酸饮料为酸性溶液。 ②高浓度的铝化合物会对人体骨骼和大脑功能造成威胁。 根据资料，判断易拉罐内部涂抹有机薄膜的原因可能为：____________________________________________。 14．科学兴趣小组同学利用数字化仪器对镁与盐酸反应进行研究，实验前先用砂纸将镁条打磨，将打磨后的镁条放入锥形瓶中，再将注射器中稀盐酸快速压入锥形瓶中，通过数字传感器测定实验过程中密闭容器内压强与时间的关系如图所示（装置气密性良好）。 （1）实验前先将镁条需先打磨的原因是_____________________________。 （2）ac段容器内压强增大，而cd段容器内压强逐渐减小，观察发现，至图中c点镁条恰好完全溶解，说明镁与盐酸反应还会_____（填“吸收”或“放出”）热量。 （3）往锥形瓶中刚注入盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强有所上升，原因可能是__________________ _______________________________________________。 15．（2026·浙江·中考真题）镀银铜粉是一种以铜为核、银为壳的核壳结构复合材料。工业上常利用置换反应制备该材料，以提升导线的导电稳定性。小科拟在实验室制取镀银铜粉，实验步骤如下： ①将表面已氧化的铜粉放入足量稀硫酸中浸泡，以除去表面的氧化膜。 ②待反应完全后，经过滤、洗涤、干燥得到纯净的铜粉。 ③将干燥后的铜粉加入硝酸银溶液中，并用玻璃棒不断搅拌使其充分反应，最终获得镀银铜粉。 （1）写出将表面已氧化的铜粉放入足量稀硫酸中浸泡，发生反应的化学方程式：___________________。 （2）现有铜粉完全参与置换反应，理论上可生成多少克银？（请写出计算过程） （3）如图所示为纯铜、纯银及镀银铜粉在使用过程中电阻随时间变化的图像。结合图像分析，镀银铜粉相较于纯铜和纯银的优势分别是：____________________________________________________________。 16．【反应归纳】（25-26九年级上·浙江宁波·期末）用思维导图（如图）对常温或点燃条件下能与物质M发生反应的物质进行归纳整理，则M可能是（      ） A．碳 B．铁 C．氧化镁 D．氢氧化钠 17．【溶液判断】把过量的稀盐酸加入装有下列固体的烧杯中，能生成无色澄清溶液的是（      ） A．氧化铜 B．氧化铁 C．镁 D．硝酸银 18．【过程分析】（2026·浙江杭州·二模）小塘同学在实验室用稀盐酸除去铁钉表面的铁锈，他向装有铁钉的容器中一次性倒入足量稀盐酸。实验过程中观察到铁锈逐渐消失，随后铁钉表面产生气泡。下列说法中正确的是（　　） A．实验过程中，溶液的颜色始终保持不变 B．反应中产生的气体，可通过收集后点燃检验 C．反应过程中，溶液中氯离子的数量在不断减少 D．为防止铁制品生锈，可将其浸泡在稀盐酸中 19．【历史脉络】金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属大致年代如图所示： （1）铜和金是人类使用较早的金属。2021年3月，三星堆遗址又出土了大量的青铜器和金器，其中部分青铜器和金器上，还有被人为敲击的痕迹。通过敲打可将青铜等金属材料打制成不同的形状，这是利用了金属______。 （2）我国的青铜文化历史悠久。西汉时期的湿法炼铜工艺就是利用铁和硫酸铜溶液反应制取铜，相关的化学反应方程式为____________________________________。 （3）铝的利用距今100多年，现在铝的年产量得到大幅度的提高。铝虽然较活泼，但抗腐蚀性能好，原因是__________________________________________________。 20．【实验探究】常温下，铁在潮湿的空气中容易生锈，产物主要为；铁丝在纯氧气中燃烧，产物为黑色的Fe3O4。 【提出问题】铁在空气中用酒精灯加热时，是否与空气中氧气发生反应?产物是什么? 【查阅资料】①常见的铁的氧化物有三种：FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中Fe3O4是磁性物质。 ②FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色。 【探究】 ①按图连接实验装置，检查气密性。向试管内加入铁粉，针筒活塞停在A刻度。 ②加热铁粉的过程中，活塞发生移动。停止加热后，活塞逐渐向左移动，最终停在B刻度。 ③用细线吊着洁净铁钉靠近加热后的固体粉末，发现没有粉末被铁钉吸上来。 ④向试管内加入盐酸，发现有气泡产生，溶液立即出现黄色。 ⑤另取一些未加热过的铁粉加入到盛有盐酸的 试管内，发现有气泡产生，溶液变为浅绿色。经检验，步骤④、⑤产生的气体相同。 【实验结论与反思】 （1）停止加热后，活塞逐渐向左移动的原因是__________________________________________________。 （2）步骤④、⑤中产生的气体是_________。 （3）本实验探究的结论是：铁粉在空气中用酒精灯加热时，与空气中氧气发生反应，产物是_________。 （4）结合已学知识和本次探究分析可得，铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的_________等因素影响。 21．【变量探究】（2026·浙江台州·三模）在研究影响化学反应快慢的因素时，小科猜想：化学反应快慢随着反应物浓度的增大而增大。为验证猜想，他进行了如下实验。 【资料查询】； 【实验步骤】 ①取一锌片，用砂纸反复打磨其表面，再剪成完全相同的3块； ②将剪得的锌片分别放入3支试管中； ③将质量分数分别为20%、30%和50%的硫酸溶液8mL，置于上述试管中（如图甲），观察实验现象。 【结果与讨论】 （1）使用砂纸反复打磨锌片表面的目的是________________________________________。 （2）实验中，通过观测_________________________来判断金属锌与硫酸的化学反应快慢（写出一种即可）。 （3）根据图乙曲线，该实验结果是否支持小科的猜测__________。 （4）实验发现，锌片放入50%的硫酸溶液，产生气泡的速率反而最慢。结合资料与实验信息，请提出一个合理的猜测：_________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________。 22．【图像计算】普通黄铜仅由铜和锌组成。现有一块黄铜固体的质量为100克，绣绣利用稀盐酸来测定锌铜合金中锌的质量分数。实验中固体与酸完全反应，固体质量变化情况如图所示。（已知Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑） （1）从物质分类的角度看，锌铜合金属于 ________。 （2）该黄铜样品中锌的质量是 _________克。 （3）计算该黄铜样品完全反应时产生氢气的质量。 23．【方案设计】（2026·浙江宁波·二模）5G通信基站建设时需要大量金属涂层光纤。为测定某金属涂层光纤表面铜铝合金中铜的质量分数，科学小组进行了如图所示实验。 （1）实验中玻璃棒搅拌的作用是___________。 （2）请判断过滤所得滤液的溶质为___________。 （3）根据题图数据计算该金属涂层光纤表面铜铝合金中铜的质量分数。（写出计算过程） （4）小科同学通过称量滤渣的质量来计算合金中铜的质量分数，他发现测定结果与上面相比明显偏小，原因可能是___________（填字母，可多选）。 A．滤渣没有完全干燥 B．铜铝合金中铝被氧化 C．滤渣中含有其他杂质 D．合金中还含有金属锌 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $