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作业11 金属的化学性质
考点一 金属与氧气的反应
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。
1．常温下，在空气中极易与氧气反应，如：镁、铝等。4Al+3O2=2Al2O3；2Mg + O2 点燃 2MgO铝在空气中表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝的进一步氧化，因而铝具有很好的抗腐蚀性能。
2．常温下不易与氧气反应，但在空气或氧气中加热时，能与氧气反应。如：铁、铜等。
3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4；2Cu + O2 2CuO
3．常温下不易与氧气反应，在氧气中加热至熔化也不与氧气反应。如：金、银等。
“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不能与氧气反应。
考点二 金属与盐酸或稀硫酸的反应
1.镁条放入盐酸或稀硫酸中
现象：产生大量气泡，固体逐渐消失。
化学方程式：Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑；Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
2.锌粒放入盐酸或稀硫酸中
现象：产生气泡，固体逐渐减少。
化学方程式：Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑；Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
3.铁丝插入盐酸或稀硫酸中
现象：产生气泡，固体逐渐减少，溶液由无色逐渐变成浅绿色。
化学方程式：Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 氯化亚铁溶液浅绿色
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 硫酸亚铁溶液浅绿色
4.置换反应：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
考点三 金属与盐溶液的反应
1．铝丝浸入硫酸铜溶液中
现象：浸入溶液中的铝丝表面覆盖一层紫红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色。
化学方程式：2Al+3CuSO4= Al2(SO4)3+3Cu
2．铜丝浸入硝酸银溶液中
现象：浸入溶液中的铜丝表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色。
化学方程式：Cu+2AgNO3 =Cu(NO3)2+2Ag
3．铜丝浸入硫酸铝溶液中，无变化。
考点四 金属活动性顺序表
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性顺序由强逐渐减弱
1.金属活动性顺序的应用：
（1）在金属活动性顺序表里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。
（2）在金属活动性顺序表里，只有位于氢之前的金属才能置换出酸中的氢。
（3）在金属活动性顺序表里，只有位于前面的金属才能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
2.验证三种金属的活动性顺序，一般采用“取中”的原则，简记为“两金夹一液”或“两液夹一金”。
如：比较铁、铜、银三种金属活动性时，可“将Zn、Ag分别加入CuSO4溶液中”或“将Cu分别加入ZnSO4、AgNO3溶液中”。
考点五 金属与酸反应的图像问题
1.当横坐标是反应时间时，倾斜程度越大(越先出现拐点)，表示反应速率越快，金属活动性越强
2.等质量金属与足量酸反应:金属的相对原子质量除以化合价所得的数值越小，完全反应后生成的氢气越多。即等金足酸时，产生的氢气质量：铝＞镁＞铁＞锌，如图1）
3.等量相同浓度的同种酸与足量金属完全反应:酸不足被完全消耗，生成的氢气质量相等，如图2。
考点一 金属与氧气的反应
题型01 金属与氧气反应
1．（2022·山东临沂）下列有关金属材料的说法不正确的是
A．铜常用作导线，说明铜具有良好的导电性
B．“真金不怕火炼”说明金的化学性质不活泼
C．生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金
D．铝制品具有很好的抗腐蚀性，说明铝的金属活动性比较弱
【答案】D
【解析】A.铜常用作导线，说明铜具有良好的导电性，正确。
B.“真金不怕火炼”说明金的化学性质不活泼，高温条件下都不会与氧气反应，正确。
C.生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，生铁含碳量2~4.3%，钢的含碳量0.03~2%，正确。
D.铝制品具有很好的抗腐蚀性，不是说明铝的金属活动性比较弱，是因为铝在常温下就能与氧气反应生成致密的氧化铝膜，选项错误。
故选：D。
2．（2022·湖南张家界）金和黄铜（铜锌合金）是生活中常见的物质，下列试剂或方法不能将其区分的是（ ）
A．稀硫酸 B．硝酸银溶液 C．观察颜色 D．灼烧
【答案】C
【解析】A、加入稀硫酸时，黄铜中的锌能与稀硫酸反应生成氢气，黄金不能与稀硫酸反应，故能够产生气泡的是黄铜，无明显现象的是黄金，能将其区分，不符合题意；
B、加入硝酸银溶液时，黄铜中的锌和铜能与硝酸银溶液反应生成银单质，黄金不能与硝酸银溶液反应，故能够产生银白色固体的是黄铜，无明显现象的是黄金，能将其区分，不符合题意；
C、真黄金和假黄金颜色相同，不能将其区分，符合题意；
D、假黄金灼烧会变黑，因为铜与空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜，真黄金不会，可以鉴别，不符合题意。
故选：C。
【点睛】在进行物质鉴别时，所选择的试剂或操作方法应出现明显不同的实验现象，才能把欲鉴别的物质区分开来。
3．（2022·浙江温州）如图所示，两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧，根据燃烧难易及剧烈程度不同，可推测镁与锌具有不同的
A．颜色 B．熔点 C．金属延展性 D．金属活动性
【答案】D
【分析】根据题意，两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧，燃烧难易及剧烈程度不同，结合金属的化学性质、物理性质，进行分析判断。
【解析】两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧，如图所示镁粉燃烧时反应剧烈，根据燃烧难易及剧烈程度不同，说明镁比锌金属活动性强。
故选：D。
【点睛】本题难度不大，了解金属的化学性质是正确解答本题的关键。
考点二 金属与盐酸或稀硫酸的反应
题型01 金属与酸反应原理
4．（2023·河南平顶山）如图所示，将盐酸注入盛有镁的试管中。请回答：
(1)写出装置内发生反应的化学方程式 。
(2)观察到U形管处左端液面下降，写出产生此现象的原因： 。
【答案】(1)
(2)该反应放热，使容器内压强变大
【解析】（1）镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为。
（2）U形管处左端液面下降，说明该反应放热，使装置中的压强增大。
5．（2023·四川）下表为某核心期刊刊文中氢气制备对比实验的数据（将锌粒压成薄锌片增大了表面积）。下列不能由实验得出的结论是
编号 20mL硫酸的质量分数 1g锌的形状 0～3min产生氢气体积（mL）
① 20% 锌粒 31.7
② 20% 薄锌片 50.9
③ 30% 锌粒 61.7
④ 30% 薄锌片 79.9
A．Zn是金属活动顺序表中氢前金属
B．锌粒产生氢气的体积总是比薄锌片少
C．增大硫酸的质量分数能加快产生氢气
D．增大锌与酸的接触面积能加快产生氢气
【答案】B
【解析】A、根据锌和硫酸反应能产生氢气可知，锌的活动性比氢强，Zn是金属活动顺序表中氢前金属，故选项说法正确；
B、由实验②③对比可知，锌粒产生氢气的体积不是总是比薄锌片少，故选项说法错误；
C、由实验①③对比可知，增大硫酸的质量分数，反应物的浓度增大，能加快产生氢气，故选项说法正确；
D、由实验③④对比可知，增大锌与酸的接触面积（锌的形状不同，锌片比锌粒的表面积更大），能加快产生氢气，故选项说法正确。
故选B。
6．（2023·四川）认真观察实验现象是必备的化学素养，下列实验现象描述正确的是
A．硫在空气中燃烧，产生蓝紫色火焰
B．实验室用CO还原Fe2O3，黑色固体变为红色
C．向锌粒中加入稀硫酸，产生大量氢气
D．电解水实验中，正负极产生的气体在相同条件下的体积之比约为1：2
【答案】D
【解析】A、硫在空气中燃烧，产生微弱的淡蓝色火焰。A不正确；
B、实验室用CO还原Fe2O3，红棕色固体变为黑色。B不正确；
C、向锌粒中加入稀硫酸，产生大量气泡，描述实验现象不能出现具体物质的名称。C不正确；
D、电解水实验中，正负极产生的气体分别是氧气和氢气，在相同条件下氧气和氢气的体积之比约为1：2。D正确。
综上所述：选择D。
题型02 金属与酸反应的图像问题
7．现有等质量且形状相同的镁和锌两种物质分别与等质量同浓度的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息，得出的结论不正确的是
A．盐酸都已完全反应
B．图线A表示镁的反应情况
C．反应结束后只有一种金属剩余，则剩余金属为锌
D．图线B过程中可以观察到金属溶解、有气泡产生
【答案】C
【解析】A、由图像可知，最终镁、锌二种金属生成的氢气质量相等，因为参加反应的稀盐酸的质量是相等的，所以稀盐酸都已完全反应，故A项结论正确；
B、因为镁的活动性比锌强，反应时间短，则图线A表示镁的反应情况，故B项结论正确；
C、因为二种金属生成的氢气质量相等，结合生成的氢气质量=，可知，镁一定过量，锌可能反应完，故C项结论不正确；
D、由上述分析可知，镁一定过量，锌可能反应完，锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，故可以观察到金属溶解，有气泡产生，故D项结论正确。
故选C。
8．（2023·广西）向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A、，，。因为金属足量，则稀盐酸完全反应。如反应73份质量的HCl，溶液质量的增加情况为：镁增加24-2=22份，铝增加份，铁增加56-2=54份，所以溶液增加质量Fe>Mg>Al，图示正确；
B、消耗73份质量的HCl需要镁的质量为24份，铝的质量为份，铁的质量为56份，所以消耗相同质量的稀盐酸需要金属的质量Fe>Mg>Al，金属过量，最终稀盐酸全部消耗，则最终消耗稀盐酸质量相同。图示正确；
C、向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，最终生成的氢气质量相等，镁的金属活动性强于铝强于铁，故反应速率：Mg>Al>Fe，图示正确；
D、从B分析可知，最终稀盐酸全部反应，消化金属的质量Fe>Mg>Al。金属活动性Mg>Al>Fe，则相同时间内消耗的金属质量：Mg>Al>Fe。图示错误。
故选D。
题型03 置换反应
9．（2023·山东淄博）下列化学方程式符合事实，书写及反应类型均正确的是
选项 化学方程式 反应类型
A 化合反应
B 置换反应
C 分解反应
D 复分解反应
【答案】C
【解析】A、磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，其化学方程式为 ，该项中方程式未配平，故A错误；
B、银的金属活动性较氢弱，所以银和盐酸不反应，故B错误；
C、碳酸钙在高温下反应生成氧化钙和二氧化碳，其化学方程式为 ，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故C正确；
D、一氧化碳和三氧化二铁在高温下反应生成二氧化碳和铁，其化学方程式为 。复分解反应中，在反应前后元素的化合价不发生改变，而该过程中碳元素和铁元素的化合价改变，所以该反应不属于复分解反应，故D错误；
故选C。
10．（2023·黑龙江哈尔滨）下列有关叙述对应的化学方程式、所属基本反应类型都正确的是
A．木炭在氧气中燃烧 化合反应
B．过氧化氢溶液制氧气 分解反应
C．赤铁矿炼铁 氧化反应
D．铜和硝酸银溶液反应 置换反应
【答案】A
【解析】A. 木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：，属于化合反应，故选项符合题意；
B. 过氧化氢溶液制氧气，在二氧化锰的催化作用下，过氧化氢分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：，属于分解反应，故选项不符合题意；
C. 赤铁矿炼铁，赤铁矿的主要成分是氧化铁，在高温条件下，氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：，该反应不属于基本反应类型中的任一种，故选项不符合题意；
D. 铜和硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银，反应的化学方程式为：，属于置换反应，故选项不符合题意；
故选：A。
【点睛】本题考查化学方程式的书写与基本反应类型的判断，书写化学方程式遵循质量守恒定律和客观事实，化学反应的基本反应类型包括化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。结合题干信息，分析判断即可。
考点三 金属与盐溶液的反应
题型01 金属与盐溶液的反应
11．（2023·上海）下列实验过程中，溶液颜色改变的是
A．铜片插入硝酸银溶液 B．银片插入硫酸锌溶液
C．酚酞试液滴入稀盐酸 D．稀硫酸滴入氢氧化钠溶液
【答案】A
【解析】A.铜片插入硝酸银溶液中，由于铜的活动性比银强，铜能把银从硝酸银溶液中置换出来，生成硝酸铜，硝酸铜溶液呈蓝色，该实验中观察到的现象是：铜片表面覆盖银白色固体，溶液由无色变成蓝色；故选项说法符合题意；
B.银片插入硫酸锌溶液，由于银的活动性没有锌活泼，两者不能发生反应，观察不到现象，故选项说法不符合题意；
C.稀盐酸显酸性，不能使酚酞试液变色，故选项说法不符合题意；
D.稀硫酸滴入氢氧化钠溶液，稀硫酸和氢氧化钠溶液都是无色的，两种物质能反应生成硫酸钠和水，反应后的溶液仍然是无色的，则观察不到明显现象，故选项说法不符合题意；
故选：A。
【点睛】本题考查实验现象的描述，涉及到金属活动性顺序的应用，酸碱指示剂的变色等知识，解题时结合题干信息，根据所学知识分析判断即可。
12．（2023·湖南怀化）下列对有关实验现象的描述不正确的是
A．将铜丝插入硝酸银溶液中，铜丝表面有银白色物质析出
B．硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液产生蓝色沉淀
C．红磷在空气中燃烧产生大量的白雾
D．将CO2通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊
【答案】C
【解析】A、金属活动性Cu＞Ag，则Cu能置换出AgNO3中的Ag，Ag为银白色固体，所以将铜丝插入硝酸银溶液中，铜丝表面有银白色物质析出，故选项说法正确；
B、CuSO4能与NaOH反应生成Cu（OH）2蓝色沉淀与Na2SO4，则硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液产生蓝色沉淀，故选项说法正确；
C、红磷与氧气燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷为白色固体，则红磷在空气中燃烧产生大量的白烟，故选项说法错误；
D、澄清的石灰水中含有氢氧化钙，氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀与水，则将CO2通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，故选项说法正确。
故选C。
13．（2023·陕西）如下图，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”)。
【答案】(1)Cu/铜
(2)
(3)不存在
【解析】（1）因为X可以使溶液变蓝，说明溶液中出现了铜离子，所以金属X是铜。
（2）锌的金属活动性强于Cu，所以锌单质和硝酸铜反应生成铜单质和硝酸锌溶液，溶液蓝色消失。化学方程式为：Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu。
（3）因为溶液蓝色消失，所以溶液中铜离子全部被Zn置换出来，所以溶液中一定不存在银离子，所以烧杯内的溶液中一定不存在AgNO3。
题型02 金属与盐反应后滤渣和滤液成分及质量的变化
14．（2023·山东青岛）向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，所得滤渣的质量与加入锌粉的质量相等。下列说法不正确的是
A．滤液可能呈蓝色
B．滤渣中至少含有两种物质
C．向滤渣中滴加稀盐酸，一定没有气泡产生
D．向滤液中滴加稀盐酸，一定没有白色沉淀生成
【答案】C
【分析】由于金属活动性Zn＞Cu＞Ag，向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入—定质量的锌粉，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。根据Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag可知，每65份质量的锌可置换出216份质量的银；根据Zn+Cu（NO3）2═Zn（NO3）2+Cu，每65份质量的锌可置换出64份质量的铜，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，所得滤渣的质量与加入锌粉的质量相等，说明同时发生了上述两个反应。
【解析】A、根据分析可知，硝酸铜溶液可能有剩余，滤液可能呈蓝色，说法正确；
B、根据分析可知，同时发生了锌与AgNO3反应生成硝酸锌和银，锌与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，滤渣中至少银、铜含有两种物质，说法正确；
C、根据分析可知，锌可能有剩余，向滤渣中滴加稀盐酸，可能会有气泡产生，说法错误；
D、根据分析可知，同时发生了锌与AgNO3反应生成硝酸锌和银，锌与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，滤液中一定不含硝酸银，则向滤液中滴加稀盐酸，一定没有白色沉淀生成，说法正确。
故选C。
15．（2023·黑龙江齐齐哈尔）将一定质量的金属镁放入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法正确的是
A．若滤液为无色溶液，则滤渣中一定含有镁
B．若向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生，则滤渣中一定含有银和铜
C．若滤液为蓝色溶液，则滤液中至少含有三种金属离子
D．若加入镁的质量为2.4g，则滤渣的质量一定大于2.4g
【答案】D
【分析】活动性Mg>Cu>Ag，则加入镁后镁先和硝酸银反应生成硝酸镁和银，后和硝酸铜反应生成硝酸镁和铜。
【解析】A、若滤液为无色溶液，则硝酸铜全部反应，但无法判断镁和硝酸铜恰好完全反应还是镁有剩余，滤渣中可能有镁，错误；
B、若向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生，则没有氢前金属镁剩余，滤渣中一定有开始反应就置换出的银，但无法确定是否有铜，错误；
C、若滤液为蓝色溶液，则溶液中一定有硝酸铜存在，溶液中一定还有反应生成的硝酸镁，但是没有办法确定是否有硝酸银剩余，则至少有二种金属离子。错误；
D、，，镁和硝酸铜、硝酸锌反应后得到的固体质量都增加，所以若加入镁的质量为2.4g，则滤渣的质量一定大于2.4g。正确；
故选D。
16．（2023·江苏宿迁）将一定质量的粉加入和的混合溶液中，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。下列说法正确的是
A．滤渣质量与加入的粉质量可能相等
B．滤液中一定有、，可能有
C．若加入的Fe粉过量，则得到的滤液呈无色
D．若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡生成，则滤渣中一定有
【答案】B
【分析】在金属活动顺序中，镁的活动性强于铁，铁的活动性强于铜，将一定质量的粉加和，铁会与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，不会与硝酸镁反应。
【解析】A、根据化学方程式可知，每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，滤渣质量大于加入的粉质量，错误；
B、根据分析可知，滤液中一定有、，可能有，正确；
C、根据分析可知，若加入的Fe粉过量，则得到的滤液中溶质是、，含有的溶液呈浅绿色，错误；
D、铁、铜两种金属，铁排在氢之前，能置换出酸中氢，铜排在氢之后，不能置换出酸中的氢，若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡生成，则铁过量，滤渣中一定有，由于铁不能与反应，滤渣中一定没有镁，错误。
故选B。
考点四 金属活动性顺序
题型01 金属活动性顺序的应用
17.（2023·湖南永州）三种金属X、Y、Z相互之间的反应关系如下：
①，Z和不反应
②
则X、Y、Z的金属活动性顺序为
A．X>Y>Z B．X>Z>Y C．Y>X>Z D．Y>Z>X
【答案】D
【解析】Y能和硫酸反应，Z不能和硫酸反应，则说明在金属活动性顺序中，Y位于氢元素前面，Z位于氢元素后面，则Y位于Z前面，Z能将X从其化合物中置换出来，则Z位于X前面，则金属活动性顺序：Y>Z>X。
故选D。
18．（2023·山东青岛）锰（）在钢铁、电池等领域有广泛应用，其金属活动性介于锌和铁之间。以下对金属锰化学性质的预测，不合理的是
A．能在氧气中燃烧 B．能与氢氧化钠溶液反应
C．能与稀盐酸反应 D．能与硫酸铜溶液反应
【答案】B
【解析】A、锰（ Mn ）的金属活动性介于锌和铁之间，铁能在氧气中燃烧，所以推测锰能在氧气中燃烧，故A合理；
B、锰（ Mn ）的金属活动性介于锌和铁之间，铁和锌都不能与氢氧化钠溶液反应，所以锰不能与氢氧化钠溶液反应，故B不合理；
C、在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与稀盐酸反应，锰（ Mn ）的金属活动性介于锌和铁之间，锰也能与稀盐酸反应，故C合理；
D、在金属活动性顺序中，位置排在铜前面的金属，能与硫酸铜溶液反应，锰（ Mn ）的金属活动性介于锌和铁之间，锰能与硫酸铜溶液反应，故D合理；
故选B。
19．（2023·山东菏泽）碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池，其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，然后对滤液进行除铁净化，再加入锌粉置换出镉，下列金属的活动性顺序正确的是
A．Zn>Cu>Cd B．Zn>Cd>Cu C．Cu>Zn>Cd D．Cd>Zn>Cu
【答案】B
【解析】在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，说明Cd、Zn、Fe均能与稀硫酸反应，Cu不与稀硫酸反应，说明Cd、Zn、Fe的位置排在氢的前面，Cu的位置排在氢的后面。
再加入锌粉能置换出镉，说明锌的金属活动性比镉强，即Zn>Cd，则三种金属的活动性顺序为：Zn>Cd>Cu。
故选B。
题型02 设计实验验证金属活动性顺序
20．（2023·湖南郴州）为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，小东设计了如下所示的两组实验。下列说法正确的是
A．通过实验①、②能够验证三种金属的活动性顺序
B．实验②中发生的反应是
C．实验①中溶液质量逐渐增大
D．实验①中溶液颜色由蓝色变为黄色
【答案】A
【解析】A、①铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明活动性Fe>Cu，银和硫酸铜溶液不反应，说明活动性Cu>Ag，可得出活动性Fe>Cu>Ag，正确；
B、实验②银的活动性比铜弱，银和硫酸铜不能发生反应，错误；
C、实验①中，溶质由硫酸铜变为硫酸亚铁，溶质质量减少，溶剂水的质量不变，则溶液质量逐渐减少直至不再发生反应，错误；
D、实验①生成的是硫酸亚铁，溶液由蓝色变为浅绿色，错误；
故选A。
21．（2023·山东聊城）为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，下列实验方案能达到目的的是
A．将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中
B．将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中
C．将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中
D．将Fe放入稀盐酸、Cu放入AgNO3溶液中
【答案】B
【解析】A、将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中，只有铁与稀盐酸反应生成气体产生气泡，而铜、银都不与稀盐酸反应，只能够证明铁的金属活动性比铜、银强，但不能验证铜、银活动性的关系，选项错误；
B、将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中，铜不与氯化亚铁反应，证明铜的活动性比铁弱，铜能够与硝酸银反应生成银和硝酸铜，证明铜的活动性比银强，选项正确；
C、将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中，铜、银都不与硫酸亚铁反应，证明铜、银的活动性都比铁弱，但不能验证铜、银活动性的关系，选项错误；
D、将Fe放入稀盐酸，铁与稀盐酸反应生成氢气产生气泡，证明铁位于金属活动性顺序表中氢的前面，Cu放入AgNO3溶液中反应生成硝酸铜和银，证明铜的活动性比银强，但不能验证铁与铜的活动性的关系，选项错误，故选B。
22．（2023·北京）为验证铜、银、铁的金属活动性顺序，同学们设计了下图所示的6个实验。图中，“”表示将金属加入盐溶液。
(1)⑤中，反应的化学方程式为 。
(2)设计②的目的是 。
(3)仅由④和⑥不能得出铜、银、铁的金属活动性顺序，理由是 。
【答案】(1)
(2)铜的活泼性比银强；
(3)④可证明铜比银活泼，⑥可证明铁比银活泼，但无法确定铁和铜的活泼性强弱（合理即可）
【解析】（1）⑤是铁加入硫酸铜溶液中反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：，故填：；
（2）②是将铜加入硝酸银溶液中，可探究铜的活泼性比银强，故填：铜的活泼性比银强；
（3）④是将银加入硫酸铜溶液中，无明显变化，可证明铜比银活泼，⑥是铁加入硝酸银溶液中，观察到铁丝表面有银白色物质析出，可证明铁比银活泼，但无法确定铁和铜的活泼性强弱，故填：④可证明铜比银活泼，⑥可证明铁比银活泼，但无法确定铁和铜的活泼性强弱。（合理即可）
1.（新考法——中华传统文化 中华文化典籍中的化学知识）（2023·山东潍坊）中华传统文化典籍中包含很多化学知识。下列解释错误的是
A．《华阳国志》：“取井火煮之，一斛水得五斗盐”——加热蒸发可得食盐
B．《天工开物》：“凡石灰，经火焚炼为用”——煅烧石灰石可生成熟石灰
C．《梦溪笔谈》：“熬胆矾铁釜，久之易化为铜”——铁的金属活动性强于铜
D．《周易》：“泽中有火，上火下泽”——池中有机物发酵产生可燃性气体
【答案】B
【解析】A、氯化钠的溶解度受温度的影响较小，“取井火煮之，一斛水得五斗盐”，描述的是通过蒸发结晶的方式，使氯化钠析出，说法正确。
B、煅烧石灰石可生成生石灰氧化钙，说法错误；
C、“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”就是说铁能与硫酸铜反应生成铜，也就是说明铁的活动性强于铜，说法正确；
D、湖泊中有机物发酵会产生易燃的主要成分是甲烷的沼气，说法正确。
故选：B。
2.（新考法——中华传统文化 “苦泉水”制铜）（2023·四川广安）中国古代典籍中记录了很多化学知识，展示了我国古代人民的智慧。《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法：“挹其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。主要流程如下图所示：
(1)“熬”的过程类似于下列粗盐提纯实验中的________操作（填序号）。
A．溶解 B．过滤 C．蒸发
(2)“烹”的过程中，胆矾（）首先转变成水和无水硫酸铜，该反应的基本反应类型是 反应。
(3)写出“铁釜”中发生反应的化学方程式 。
(4)铁釜外侧容易生锈，是因为铁与空气中的 发生反应。
【答案】(1)C
(2)分解
(3)
(4)水、氧气
【解析】（1）“熬”的过程后得到了硫酸铜晶体，则类似蒸发操作，故选C；
（2）胆矾转变成水和无水硫酸铜，是一种物质分解产生多种物质的反应，属于分解反应；
（3）铁和硫酸铜溶液反应产生硫酸亚铁和铜，方程式是；
（4）铁生锈是铁与空气中的水、氧气发生反应。
3.（新考法——图像创新 溶质、溶剂和金属的质量随锌粉质量变化图像）（2023·山东潍坊）向盛有一定质量和混合溶液的烧杯中，加入锌粉至过量使其充分反应（溶液始终未饱和），烧杯中溶质、溶剂和金属的质量随锌粉质量变化情况如图所示。下列说法正确的是
A．丙代表烧杯中金属质量
B．ab段发生反应：
C．溶液质量：
D．c点溶液一定是无色的
【答案】AB
【分析】由金属活动性顺序Mg>Zn>Fe>Cu，则向盛有一定质量 MgSO4、FeSO4和 CuSO4混合溶液的烧杯中加入锌粉，锌不能与硫酸镁溶液反应，先与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，反应完，锌才能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁。
【解析】A、反应前，烧杯中没有金属，加入锌粉后，锌依次置换出铜和铁，则丙代表烧杯中金属质量，该选项说法正确；
B、由分析可知，ab段发生反应为锌和硫酸铜的反应，该选项说法正确；
C、由可知，每65份质量的锌可置换出64份质量的铜，根据质量守恒定律可知，溶液的质量会增加；由，每65份质量的锌可置换出56份质量的铁，溶液的质量会增加；且第二个过程溶液质量增加的比第一个过程多，溶液质量：c>a ，该选项说法错误；
D、c点硫酸亚铁还没有完全反应，溶液颜色显浅绿色，该选项说法错误。
故选AB。
4.（新情境——天舟6号货运飞船 空间站的铜、镁合金性能实验）（2023·重庆）天舟6号货运飞船在2023年5月成功发射，标志着我国航天事业可再进一步。科研人员在空间站做了多孔铜、镁合金等材料性能实验，以及甲烷微重力燃烧实验。
(1)相同质量的镁和铜，含原子数更多的是 ，铜能拉成丝，说明铜具有良好的 (填序号)。
A．导电性 B．导热性 C．延展性
(2)为了验证Mg(H)Cu的金属活动性顺序，小王同学做了如下两个实验：①将镁条和铜条分别放入相同的稀硫酸中②将镁条放入CuSO4溶液中。下列有关叙述正确的是_____(填序号)。
A．只需要实验①就能得出结论
B．实验②中有红色物质析出
C．实验②反应后溶液的质量减轻
(3)利用甲烷、氧气和氢氧化钠溶液组成的燃料电池可供电。三种物质共同作用生成一种盐和水，该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)镁/Mg C
(2)ABC
(3)CH4+2O2+2NaOH= Na2CO3+3H2O
【解析】（1）相同质量的两种金属，相对原子质量大的所含原子数目少；因为镁原子质量比铜原子质量小，所以相同质量的镁和铜，含原子数更多的是镁，铜能拉成丝，说明铜具有良好的延展性，故选C。
（2）A、金属活动性顺序中，氢前的金属可与稀硫酸反应生成氢气，通过实验①可观察到镁条表面有气泡产生，铜片表面无现象，所以就能得出结论Mg>(H)>Cu，正确；
B、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。镁的金属活动性比铜强，所以实验②中有红色物质析出，正确；
C、 实验②的反应为：，根据化学方程式可知，反应后溶质质量减少，溶剂质量不变，所以溶液的质量减轻，正确。
故选ABC。
（3）利用甲烷、氧气和氢氧化钠溶液组成的燃料电池可供电。三种物质共同作用生成一种盐和水，根据质量守恒定律可知生成的盐是碳酸钠，该反应的化学方程式为：CH4+2O2+2NaOH= Na2CO3+3H2O。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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限时练习：50min 完成时间： 月 日 天气：
作业11 金属的化学性质
考点一 金属与氧气的反应
大多数金属都能与氧气反应，但反应的_______和_______不同。
1．常温下，在空气中极易与氧气反应，如：镁、铝等。4Al+3O2=2Al2O3；2Mg + O2 点燃 2MgO铝在空气中表面生成一层_____________________，从而阻止铝的进一步氧化，因而铝具有很好的抗腐蚀性能。
2．常温下不易与氧气反应，但在空气或氧气中加热时，能与氧气反应。如：铁、铜等。
3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4；2Cu + O2 2CuO
3．常温下不易与氧气反应，在氧气中加热至熔化也不与氧气反应。如：金、银等。
“真金不怕火炼”说明金_____________________。
考点二 金属与盐酸或稀硫酸的反应
1.镁条放入盐酸或稀硫酸中
现象：产生大量_____，固体_______。
化学方程式：_____________________；Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
2.锌粒放入盐酸或稀硫酸中
现象：____________________________。
化学方程式：Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑；_____________________
3.铁丝插入盐酸或稀硫酸中
现象：产生_____，固体_________，溶液由无色逐渐变成_____。
化学方程式：___________________________ 氯化亚铁溶液浅绿色
___________________________ 硫酸亚铁溶液浅绿色
4.置换反应：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
考点三 金属与盐溶液的反应
1．铝丝浸入硫酸铜溶液中
现象：浸入溶液中的铝丝表面____________________，溶液____________________。
化学方程式：____________________
2．铜丝浸入硝酸银溶液中
现象：浸入溶液中的铜丝表面____________________，溶液____________________。
化学方程式：____________________
3．铜丝浸入硫酸铝溶液中，无变化。
考点四 金属活动性顺序表
K Ca ___ Mg ___ ___ ___ Sn Pb (H) ___ Hg ___ Pt Au
金属活动性顺序由强逐渐减弱
1.金属活动性顺序的应用：
（1）在金属活动性顺序表里，金属的位置越______，它的活动性就______。
（2）在金属活动性顺序表里，只有位于______的金属才能置换出酸中的氢。
（3）在金属活动性顺序表里，只有位于______金属才能把位于______金属从它们的盐溶液中置换出来。
2.验证三种金属的活动性顺序，一般采用“取中”的原则，简记为“两金夹一液”或“两液夹一金”。
如：比较铁、铜、银三种金属活动性时，可“将______、______分别加入CuSO4溶液中”或“将Cu分别加入______、______溶液中”。
考点五 金属与酸反应的图像问题
1.当横坐标是反应时间时，倾斜程度越大(越先出现拐点)，表示反应速率越快，金属活动性______
2.等质量金属与足量酸反应:金属的相对原子质量除以化合价所得的数值越小，完全反应后生成的氢气______。即等金足酸时，产生的氢气质量：铝＞镁＞铁＞锌，如图1）
3.等量相同浓度的同种酸与足量金属完全反应:酸不足被完全消耗，生成的氢气质量______，如图2。
考点一 金属与氧气的反应
题型01 金属与氧气反应
1．（2022·山东临沂）下列有关金属材料的说法不正确的是
A．铜常用作导线，说明铜具有良好的导电性
B．“真金不怕火炼”说明金的化学性质不活泼
C．生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金
D．铝制品具有很好的抗腐蚀性，说明铝的金属活动性比较弱
2．（2022·湖南张家界）金和黄铜（铜锌合金）是生活中常见的物质，下列试剂或方法不能将其区分的是（ ）
A．稀硫酸 B．硝酸银溶液 C．观察颜色 D．灼烧
3．（2022·浙江温州）如图所示，两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧，根据燃烧难易及剧烈程度不同，可推测镁与锌具有不同的
A．颜色 B．熔点 C．金属延展性 D．金属活动性
考点二 金属与盐酸或稀硫酸的反应
题型01 金属与酸反应原理
4．（2023·河南平顶山）如图所示，将盐酸注入盛有镁的试管中。请回答：
(1)写出装置内发生反应的化学方程式 。
(2)观察到U形管处左端液面下降，写出产生此现象的原因： 。
5．（2023·四川）下表为某核心期刊刊文中氢气制备对比实验的数据（将锌粒压成薄锌片增大了表面积）。下列不能由实验得出的结论是
编号 20mL硫酸的质量分数 1g锌的形状 0～3min产生氢气体积（mL）
① 20% 锌粒 31.7
② 20% 薄锌片 50.9
③ 30% 锌粒 61.7
④ 30% 薄锌片 79.9
A．Zn是金属活动顺序表中氢前金属
B．锌粒产生氢气的体积总是比薄锌片少
C．增大硫酸的质量分数能加快产生氢气
D．增大锌与酸的接触面积能加快产生氢气
6．（2023·四川）认真观察实验现象是必备的化学素养，下列实验现象描述正确的是
A．硫在空气中燃烧，产生蓝紫色火焰
B．实验室用CO还原Fe2O3，黑色固体变为红色
C．向锌粒中加入稀硫酸，产生大量氢气
D．电解水实验中，正负极产生的气体在相同条件下的体积之比约为1：2
题型02 金属与酸反应的图像问题
7．现有等质量且形状相同的镁和锌两种物质分别与等质量同浓度的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息，得出的结论不正确的是
A．盐酸都已完全反应
B．图线A表示镁的反应情况
C．反应结束后只有一种金属剩余，则剩余金属为锌
D．图线B过程中可以观察到金属溶解、有气泡产生
8．（2023·广西）向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是
A． B．
C． D．
题型03 置换反应
9．（2023·山东淄博）下列化学方程式符合事实，书写及反应类型均正确的是
选项 化学方程式 反应类型
A 化合反应
B 置换反应
C 分解反应
D 复分解反应
A．A B．B C．C D．D
10．（2023·黑龙江哈尔滨）下列有关叙述对应的化学方程式、所属基本反应类型都正确的是
A．木炭在氧气中燃烧 化合反应
B．过氧化氢溶液制氧气 分解反应
C．赤铁矿炼铁 氧化反应
D．铜和硝酸银溶液反应 置换反应
考点三 金属与盐溶液的反应
题型01 金属与盐溶液的反应
11．（2023·上海）下列实验过程中，溶液颜色改变的是
A．铜片插入硝酸银溶液 B．银片插入硫酸锌溶液
C．酚酞试液滴入稀盐酸 D．稀硫酸滴入氢氧化钠溶液
12．（2023·湖南怀化）下列对有关实验现象的描述不正确的是
A．将铜丝插入硝酸银溶液中，铜丝表面有银白色物质析出
B．硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液产生蓝色沉淀
C．红磷在空气中燃烧产生大量的白雾
D．将CO2通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊
13．（2023·陕西）如下图，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”)。
题型02 金属与盐反应后滤渣和滤液成分及质量的变化
14．（2023·山东青岛）向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，所得滤渣的质量与加入锌粉的质量相等。下列说法不正确的是
A．滤液可能呈蓝色
B．滤渣中至少含有两种物质
C．向滤渣中滴加稀盐酸，一定没有气泡产生
D．向滤液中滴加稀盐酸，一定没有白色沉淀生成
15．（2023·黑龙江齐齐哈尔）将一定质量的金属镁放入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法正确的是
A．若滤液为无色溶液，则滤渣中一定含有镁
B．若向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生，则滤渣中一定含有银和铜
C．若滤液为蓝色溶液，则滤液中至少含有三种金属离子
D．若加入镁的质量为2.4g，则滤渣的质量一定大于2.4g
16．（2023·江苏宿迁）将一定质量的粉加入和的混合溶液中，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。下列说法正确的是
A．滤渣质量与加入的粉质量可能相等
B．滤液中一定有、，可能有
C．若加入的Fe粉过量，则得到的滤液呈无色
D．若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡生成，则滤渣中一定有
考点四 金属活动性顺序
题型01 金属活动性顺序的应用
17.（2023·湖南永州）三种金属X、Y、Z相互之间的反应关系如下：
①，Z和不反应
②
则X、Y、Z的金属活动性顺序为
A．X>Y>Z B．X>Z>Y C．Y>X>Z D．Y>Z>X
18．（2023·山东青岛）锰（）在钢铁、电池等领域有广泛应用，其金属活动性介于锌和铁之间。以下对金属锰化学性质的预测，不合理的是
A．能在氧气中燃烧 B．能与氢氧化钠溶液反应
C．能与稀盐酸反应 D．能与硫酸铜溶液反应
19．（2023·山东菏泽）碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池，其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣，然后对滤液进行除铁净化，再加入锌粉置换出镉，下列金属的活动性顺序正确的是
A．Zn>Cu>Cd B．Zn>Cd>Cu C．Cu>Zn>Cd D．Cd>Zn>Cu
题型02 设计实验验证金属活动性顺序
20．（2023·湖南郴州）为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，小东设计了如下所示的两组实验。下列说法正确的是
A．通过实验①、②能够验证三种金属的活动性顺序
B．实验②中发生的反应是
C．实验①中溶液质量逐渐增大
D．实验①中溶液颜色由蓝色变为黄色
21．（2023·山东聊城）为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，下列实验方案能达到目的的是
A．将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中
B．将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中
C．将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中
D．将Fe放入稀盐酸、Cu放入AgNO3溶液中
22．（2023·北京）为验证铜、银、铁的金属活动性顺序，同学们设计了下图所示的6个实验。图中，“”表示将金属加入盐溶液。
(1)⑤中，反应的化学方程式为 。
(2)设计②的目的是 。
(3)仅由④和⑥不能得出铜、银、铁的金属活动性顺序，理由是 。
1.（新考法——中华传统文化 中华文化典籍中的化学知识）（2023·山东潍坊）中华传统文化典籍中包含很多化学知识。下列解释错误的是
A．《华阳国志》：“取井火煮之，一斛水得五斗盐”——加热蒸发可得食盐
B．《天工开物》：“凡石灰，经火焚炼为用”——煅烧石灰石可生成熟石灰
C．《梦溪笔谈》：“熬胆矾铁釜，久之易化为铜”——铁的金属活动性强于铜
D．《周易》：“泽中有火，上火下泽”——池中有机物发酵产生可燃性气体
2.（新考法——中华传统文化 “苦泉水”制铜）（2023·四川广安）中国古代典籍中记录了很多化学知识，展示了我国古代人民的智慧。《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法：“挹其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。主要流程如下图所示：
(1)“熬”的过程类似于下列粗盐提纯实验中的________操作（填序号）。
A．溶解 B．过滤 C．蒸发
(2)“烹”的过程中，胆矾（）首先转变成水和无水硫酸铜，该反应的基本反应类型是 反应。
(3)写出“铁釜”中发生反应的化学方程式 。
(4)铁釜外侧容易生锈，是因为铁与空气中的 发生反应。
3.（新考法——图像创新 溶质、溶剂和金属的质量随锌粉质量变化图像）（2023·山东潍坊）向盛有一定质量和混合溶液的烧杯中，加入锌粉至过量使其充分反应（溶液始终未饱和），烧杯中溶质、溶剂和金属的质量随锌粉质量变化情况如图所示。下列说法正确的是
A．丙代表烧杯中金属质量
B．ab段发生反应：
C．溶液质量：
D．c点溶液一定是无色的
4.（新情境——天舟6号货运飞船 空间站的铜、镁合金性能实验）（2023·重庆）天舟6号货运飞船在2023年5月成功发射，标志着我国航天事业可再进一步。科研人员在空间站做了多孔铜、镁合金等材料性能实验，以及甲烷微重力燃烧实验。
(1)相同质量的镁和铜，含原子数更多的是 ，铜能拉成丝，说明铜具有良好的 (填序号)。
A．导电性 B．导热性 C．延展性
(2)为了验证Mg(H)Cu的金属活动性顺序，小王同学做了如下两个实验：①将镁条和铜条分别放入相同的稀硫酸中②将镁条放入CuSO4溶液中。下列有关叙述正确的是_____(填序号)。
A．只需要实验①就能得出结论
B．实验②中有红色物质析出
C．实验②反应后溶液的质量减轻
(3)利用甲烷、氧气和氢氧化钠溶液组成的燃料电池可供电。三种物质共同作用生成一种盐和水，该反应的化学方程式为 。
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