科粤版（2024）九年级下册 6.2 金属的化学性质 题型专练（含解析）
文档属性
| 名称 | 科粤版（2024）九年级下册 6.2 金属的化学性质 题型专练（含解析） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 638.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 科粤版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-12-18 23:32:45 | ||
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文档简介
科粤版（2024）九年级下册 第六单元 金属和金属材料6.2 金属的化学性质 题型专练
【题型1】金属和稀盐酸、稀硫酸的反应
【典型例题】下列实验现象的描述中正确的是（ ）
A.红磷在空气中燃烧，产生大量白雾
B.铜丝插入稀硫酸中，产生大量气泡
C.镁条在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成氧化镁
D.硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，并生成一种有刺激性气味的气体
【举一反三1】下列物质中不能由金属单质和盐酸直接反应生成的是（ ）
A.FeCl3 B.FeCl2 C.MgCl2 D.ZnCl2
【举一反三2】铜和稀硫酸不反应，但铜与稀硝酸可以发生反应，化学方程式可表示为：。现将一定质量的铜加入到稀硝酸中，充分反应后，下列说法正确的是（ ）
A.该反应为分解反应
B.反应后的溶液中只含有一种成分
C.反应后的溶液为无色
D.反应后溶液的质量增加
【举一反三3】废旧手机的某些废旧部件中含有Mg、Al、Cu、Ag等金属，为了回收重金属，将旧手机的部件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应后经 ，溶液中存在的金属阳离子有 。
【举一反三4】同学们学习了金属的化学性质后，在实验室设计并完成了如下实验，以比较铁、铜的金属活动性强弱。
实验方法：将打磨过的铁丝、铜丝分别浸入稀盐酸溶液中。
（1）实验原理：①中发生反应的化学方程式为 。
（2）实验现象：①中可观察到的现象是 ，②中无明显现象。
（3）实验结论： 。
（4）实验后，接下来必须要做的事情是 ，完善实验报告，离开实验室。
问题与交流：②中无明显现象的原因是 。
【题型2】金属和酸反应的图像分析
【典型例题】为了探究金属与酸反应的规律，某实验小组进行了如下实验，取等质量的铁片、镁片、锌片分别与等体积、等浓度的稀盐酸反应，用温度传感器测得反应温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.金属与酸的反应是放热反应
B.100 s时，锌还在继续反应
C.反应结束时，三种金属产生氢气的质量：Mg＞Fe＞Zn
D.50 s时铁与酸反应放出的热量最少
【举一反三1】以下图像描述正确的是（ ）
A.将水通电一段时间生成气体的质量
B.分别向等质量的锌片和铁片中不断加入溶质质量分数相同的稀盐酸
C.在密闭容器中用红磷测定空气中氧气的含量
D.高锰酸钾受热分解
【举一反三2】以下能正确表示对应叙述的图像是（ ）
A.红磷在体积不变的密闭容器中燃烧，压强与时间的关系
B.电解水时，生成H2和O2的质量与时间的关系
C.高锰酸钾受热分解制氧气，固体中锰元素的质量分数与时间的关系
D.向足量的稀硫酸中，分别加入等质量的Zn、Fe，生成气体的质量与时间的关系
【举一反三3】如图所示图像不能正确反映对应变化关系的是（ ）
A.将等质量的锌和铁分别放入等质量、相同质量分数的足量稀盐酸中
B.向一定量的稀盐酸中加入足量的不同金属
C.质量相同、溶质质量分数相同的稀硫酸中分别加入过量锌粉和铁粉
D.向等质量的锌和镁中分别加入足量的稀盐酸
【举一反三4】小刚与小红分别做相同质量的不同金属与同质量、同质量分数的稀H2SO4反应的实验，实验结束后，分别交上的实验报告，并绘制出金属Zn、Fe分别与稀H2SO4反应放出H2的函数图像（如图所示）。两个图像中存在有错误的图像是 ，判断错误的理由是 ，图像不同的原因是 。由该实验可以得到的结论：①金属与酸反应的速率与有关。②金属与酸反应中若生成盐中金属价态相同，则生成的氢气量与有关。
【举一反三5】向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量的镁、铁、锌三种金属。生成氢气的质量与加入金属的质量关系如图所示。
第1步：明确横纵坐标信息。
第2步：明确不同阶段产生氢气的质量关系。
①刚开始反应时，金属量不足(如m点)，生成氢气的质量由_________的质量决定，此时上述三种金属产生氢气的质量由大到小的关系为_________（用化学式表示，下同）。
特别提醒
此时反应后所得溶液的质量由生成氢气的质量决定。生成氢气的质量越大，所得溶液的质量越___，故所得溶液的质量由大到小的关系为_______。
②待稀硫酸完全反应后，金属过量(如n点)，生成氢气的质量由_____的质量决定，此时上述三种金属产生氢气的质量大小关系为_________。
特别提醒
此时反应后所得溶液的质量由消耗金属的质量决定。消耗金属的质量越大，所得溶液的质量越_____，故所得溶液的质量 由大到小的关系为______。
③通过图4_____(填“能”或“不能”)判断出镁、铁、锌的金属活动性顺序。
【举一反三6】小刚与小红分别做相同质量的不同金属与同质量、同质量分数的稀H2SO4反应的实验，实验结束后，分别交上的实验报告，并绘制出金属Zn、Fe分别与稀H2SO4反应放出H2的函数图像（如图所示）。两个图像中存在有错误的图像是 ，判断错误的理由是 ，图像不同的原因是 。由该实验可以得到的结论：①金属与酸反应的速率与有关。②金属与酸反应中若生成盐中金属价态相同，则生成的氢气量与有关。
【题型3】金属与酸反应的有关计算
【典型例题】实验室有部分被氧化的镁条8.0 g，与300.0 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸恰好完全反应，该镁条中镁元素的质量为( )
A.7.8 g B.7.2 g C.6.0 g D.2.4 g
【举一反三1】托盘天平左、右两边各放一只质量相等的烧杯，在两只烧杯中加入等质量、等质量分数的稀盐酸，此时天平保持平衡。然后在左盘烧杯中加入5 g锌粒，在右盘烧杯中加入5 g铁粉，充分反应后，两烧杯底部均有固体剩余，则此时天平（ ）
A.偏向左边 B.偏向右边 C.仍然平衡 D.无法判断
【举一反三2】金属材料广泛应用于生产生活中。含有锌粉6.5 g、铁粉5.6 g、铜粉3.2 g、铝粉1.8 g的混合物与一定质量的稀硫酸充分反应，反应停止后，有6 g固体剩余。则生成氢气的质量为 g。
【举一反三3】黄铜是制作电子元件的重要材料。测定某黄铜合金(假设合金中仅含铜、锌)中锌的质量分数，兴趣小组同学进行了如图所示的实验。
分析并计算：
(1)生成氢气的总质量为______________g。
(2)该黄铜合金中锌的质量分数。
【题型4】金属和酸反应的天平分析
【典型例题】如图所示，托盘天平两边各放了一只盛有足量等质量、等质量分数稀硫酸的小烧杯，向左右两边分别加入等质量的不同的金属，实验开始后发现左边先下沉，一段时间后右边下沉。符合这一现象的组合是(前面的放左盘，后面的放右盘)( )
A.铁、锌 B.铁、铜 C.锌、铁 D.镁、铁
【举一反三1】在天平的两个托盘上各放一个烧杯，杯中盛有相同的稀硫酸，此时天平平衡。如果一边放入少许锌粒，另一边放入相同质量的铁，两者完全溶解后，天平指针( )
A.偏向有锌的一边 B.偏向有铁的一边 C.不偏转 D.无法判断
【举一反三2】在天平的两个托盘上各放一个烧杯，杯中盛有相同的稀硫酸，此时天平平衡。如果一边放入少许锌粒，另一边放入相同质量的铁，两者完全溶解后，天平指针( )
A.偏向有锌的一边 B.偏向有铁的一边 C.不偏转 D.无法判断
【举一反三3】如图所示，托盘天平两边各放了一只盛有足量等质量、等质量分数稀硫酸的小烧杯，向左右两边分别加入等质量的不同的金属，实验开始后发现左边先下沉，一段时间后右边下沉。符合这一现象的组合是(前面的放左盘，后面的放右盘)( )
A.铁、锌 B.铁、铜 C.锌、铁 D.镁、铁
【题型5】金属与金属化合物溶液反应
【典型例题】下列实验现象错误的是（ ）
A.铁丝与硫酸铜溶液反应：铁丝表面覆盖一层紫红色固体
B.红磷在空气中燃烧：发光、放热、产生大量白烟
C.锌粒与稀盐酸反应：锌粒表面有大量气泡冒出
D.硫在空气中燃烧：发出明亮的蓝紫色火焰
【举一反三1】下列关于金属及其合金的说法中，正确的是（ ）
A.地壳中含量最高的金属元素是铁
B.不能用铁制容器盛装新配制的农药波尔多液
C.铝的化学性质比铁活泼，所以更易锈蚀完
D.多数合金的熔点比组成它们的纯金属高
【举一反三2】美在化学——制作一幅金属画。
（1）方法一：雕刻。用钢刀在铜片上直接雕刻图案，该操作体现出钢刀的硬度比铜片 （填“大”或“小”）。
（2）方法二：蚀刻。在铁片贴上已镂空好图案的不干胶防水纸，将稀盐酸滴在图案上与铁片作用，请写出发生反应的化学方程式 ，所属基本反应类型是 。
（3）制作金属画不仅可以用酸蚀刻，还可覆盖一层物质制画。下列物质组合能完成金属画的是 （填字母）。
A．铝片—稀盐酸
B．铜片—硝酸银溶液
C．铁片—硫酸锌溶液
【举一反三3】悠久的中华文化蕴含着丰富的化学知识。
（1）蓝铜矿在我国古代被称为“石青”，是一种碱性铜碳酸盐矿物，主要成分
是Cu3（CO3）2（OH）n，其中铜元素的化合价为+2价，则n的值为________。
（2）孔雀石也是一种铜矿石，主要成分是Cu2（OH）2CO3。铜制品长期暴露在空气中能与空气中的O2、H2O和CO2化合生成该物质，请写出相应的化学方程式________________________________________。
（3）湿法炼铜为我国首创，其原理是铁与硫酸铜溶液反应，该反应的现象为________________________________。
（4）若采用湿法炼铜炼制32t铜，至少需要消耗铁的质量是多少？（利用化学方程式计算）
【举一反三4】《梦溪笔谈》卷二十五记载“熬胆矾①铁釜②，久之亦化为铜③。”
【题型6】金属与金属化合物溶液反应滤液、滤渣成分的判断
【典型例题】向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（ ）
A. 若滤渣中只有一种金属，则滤液中物质一定有三种
B. 若滤渣中有两种金属，则滤液中物质一定有两种
C. 若滤液中只有一种物质，则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
D. 若滤液中有两种物质，则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生
【举一反三1】将一定质量金属M的粉末放入盛有Cu(NO ) 溶液的烧杯中，充分反应后溶液呈无色；继续向烧杯中加入一定量的AgNO 溶液，待充分反应后过滤，得到蓝色滤液和滤渣。根据实验分析、以下结论正确的是( )
A. 金属 M可能为 Fe
B. 滤渣中一定含有银
C.滤液中一定含有AgNO 和Cu(NO )
D. 滤渣中加稀盐酸一定有气泡产生
【举一反三2】向Cu（NO3）2溶液中加入一定量的铁粉充分反应，下列情况中可能出现的是（ ）
①溶液中有Fe2+、Cu2+、不溶物为Cu ②溶液中有Fe2+、Cu2+、不溶物为Fe
③溶液中只有Cu2+、不溶物为Fe ④溶液中只有Fe2+、不溶物为Fe，Cu。
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
【举一反三3】向CuSO4溶液中加入一定质量的铝粉，完全反应后过滤，得滤渣和蓝色滤液。下列说法正确的是( )
A.向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生
B.滤渣中一定有Cu，可能有Al
C.滤液中只有Al2(SO4)3
D.滤液中只有CuSO4
【举一反三4】过量的铁投入硫酸铜溶液里，完全反应后过滤，滤纸上的物质是（ ）
A.铁 B.铜 C.硫酸亚铁 D.铁和铜
【举一反三5】金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(1)高炉炼铁的过程中，石灰石的作用是 。
(2)探究Mg、Fe、Cu的金属活动性顺序，下列试剂的选择方案正确的是 (填字母)。
A．Mg、Cu、FeSO4溶液
B．Fe、MgSO4溶液、CuSO4溶液
C．Mg、Fe、Cu、稀盐酸
D．Cu、MgSO4溶液、FeSO4溶液
(3)向Cu(NO3)2溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣。一定发生反应的化学方程式为 ，向滤渣中加入一定量的稀盐酸，有气泡产生，滤渣中一定有 (填化学式，下同)，滤液中可能含有的溶质是 。
【举一反三6】我国古代科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。
（1）日常生活中，大量制作电缆的金属是 （填字母序号）。
A.金
B.铜
C.银
D.钨
（2）明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法。
①炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。
②湿法冶金利用置换反应。向Cu（NO3）2、AgNO3混合液中加入Fe粉，充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，则滤液中一定不含的金属阳离子是 。
【举一反三7】处理某废旧金属后的溶液中含有Cu（OH）2和AgNO3两种溶质，为回收其中的金属，向该溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，再向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生，则滤液中一定含有的金属离子是 ；滤渣中可能含有 。
【举一反三8】我国第四套人民币硬币中含有金属镍（Ni），镍及其化合物能发生下列反应：
①Ni+2HCl═NiCl2+H2↑；
②NiO+2HCl═NiCl2+H2O
③NiO2+4HCl═NiCl2+Cl2↑+2H2O
分析化学方程式，回答以下问题：
（1）金属镍（Ni）与硝酸银溶液反应的化学方程式为 。
（2）反应③中Ni的化合价在反应前后 （填“不变”“升高”或“降低”）。
（3）向混有少量硝酸铜的硝酸银溶液中加入镍粉，当反应完成后过滤，得到滤液和固体。若将滤渣放入稀盐酸没有气泡产生，则滤出的金属一定有 ，滤液中可能存在的离子是 。
【题型7】置换反应及其应用
【典型例题】分析和推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是（ ）
A.由不同种分子构成的物质是混合物，所以混合物一定是由不同种分子构成的
B.燃烧需要同时满足三个条件，所以只有同时破坏燃烧的三个条件才能灭火
C.某物质在氧气中燃烧生成水和二氧化碳，该物质一定含有碳、氢两种元素
D.置换反应有单质和化合物生成，所以有单质和化合物生成的反应一定是置换反应
【举一反三1】下列有关“一定”的叙述，正确的是（ ）
A.由同种元素组成的物质一定是单质
B.有单质生成的反应一定是置换反应
C.混合物一定是由不同种元素组成的
D.由同种分子构成的物质一定是纯净物
【举一反三2】关于置换反应说法正确的是（ ）
A.铜在金属活动顺序表中位于氢的后面，所以铜不会发生置换反应
B.置换反应一定会有金属单质生成
C.Fe2（SO4）3可以由相应的金属和酸发生置换反应生成
D.置换反应中一定有元素化合价的改变
【举一反三3】下列属于置换反应的是（ ）
A.2H2O2H2↑+O2↑
B.Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu
C.S+O2SO2
D.NaOH+HCl＝NaCl+H2O
【举一反三4】下列反应中属于置换反应的是（ ）
A.BaCl2+2AgNO3＝Ba（NO3）2+2AgCl↓
B.2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
C.2Mg+CO22MgO+C
D.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【举一反三5】芯片是电脑、手机等电子产品的核心部件，芯片的主要成分是纯度极高的硅，其运算速率与硅的纯度有关。
（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由 （填微粒名称）构成的。
（2）图为硅原子结构示意图及元素信息。
①图中n＝ ，硅属于 （填“金属”或者“非金属”）元素。图中“+14”中14的含义是 。
②硅酸钠（Na2SiO3）其水溶液俗称水玻璃。在高温下，硅酸钠溶液吸热水分蒸发，发生分解反应释放出SiO2（不可燃固体），可以用作木材防火剂。请简述其防火的原理 。
（3）制硅的主要化学方程式有①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl。其中属于置换反应的是 （填序号）。
【举一反三6】已知有如下四个化学反应：①Mg+2HCl═MgCl +H ↑、②2Mg+O22MgO、③2Cu+O22CuO、④2CuO+C2Cu+CO2↑，请回答下列有关问题。
(1)置换反应是由___________反应，生成___________的反应。
(2)根据(1)中置换反应的概念判断，已知反应中属于置换反应的是______ (填序号)。
(3)类比(2)中你的选择，再写出一个属于置换反应的化学方程式_________。
(4)总结有关置换反应的特点、规律，下列说法正确的是____ (填字母)。
A. 反应后一定有气体生成
B. 反应前后元素化合价一定改变
C. 反应物的物质类别不同
D. 反应前后微粒数目一定不变
【举一反三7】芯片是电脑、手机等电子产品的核心部件，芯片的主要成分是纯度极高的硅，其运算速率与硅的纯度有关。
（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由 （填微粒名称）构成的。
（2）图为硅原子结构示意图及元素信息。
①图中n＝ ，硅属于 （填“金属”或者“非金属”）元素。图中“+14”中14的含义是 。
②硅酸钠（Na2SiO3）其水溶液俗称水玻璃。在高温下，硅酸钠溶液吸热水分蒸发，发生分解反应释放出SiO2（不可燃固体），可以用作木材防火剂。请简述其防火的原理 。
（3）制硅的主要化学方程式有①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl。其中属于置换反应的是 （填序号）。
【题型8】金属活动性顺序的应用
【典型例题】把X、Y、Z三种金属分别放入稀盐酸中，X、Y溶解并有气泡产生，Z不反应，取过量X放入Y（NO3）2和Z（NO3）2的混合溶液中充分反应后过滤，经检验，滤渣中只有X、Z．则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A.X＞Y＞Z B.Y＞Z＞X C.Y＞X＞Z D.X＞Z＞Y
【举一反三1】已知金属R和Fe、H活动性强弱关系为：Fe>R>H，下列说法错误的是（ ）
A.金属R放入Zn（NO3）2溶液中，有锌析出
B.金属R放入CuSO4溶液中，金属表面有红色固体析出
C.金属铁（足量）放入R（NO3）2溶液中，溶液变浅绿色
D.金属铁放入AgNO3溶液中，一段时间后溶液质量变小
【举一反三2】下列两种物质间不能发生化学反应的是( )
A. 锌与硫酸铜溶液
B. 铜与硫酸铝溶液
C. 铝与硝酸银溶液
D. 镁与硫酸亚铁溶液
【举一反三3】波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂，它是由硫酸铜、生石灰加水配制而成。配制波尔多液时_______ (填“能”或“不能”)用铁制容器，其原因是________ (用化学方程式表示)。
【举一反三4】三星堆遗址的发现再次证明人类社会的文明进步与金属材料的发展关系密切。已知金属M和N能够发生如下反应：M+H2SO4═MSO4+H2↑；Fe+MCl2═M+FeCl2；N+FeCl2═Fe+NCl2，请判断：
（1）Fe、M、N的活动性由强到弱的顺序是 。
（2）在AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，若滤液呈无色，则滤渣中一定含有的物质是 （填化学式）。
【举一反三5】我国第四套人民币硬币中使用到镍（Ni）、铜、铁等金属。某兴趣小组决定探究Ni、Fe、Cu的金属活动性顺序．
（1）［查阅资料］
镍能与盐酸或稀硫酸反应，生成可溶于水的正二价镍盐，并放出氢气．
①写出镍与盐酸反应的化学方程式 ．
②结合所学知识， （填“能”或“不能”）直接比较出Ni、Fe的金属活动性强弱．
（2）［探究实验］（所用金属片均已用砂纸打磨．）
（3）［迁移应用］用镍片、硫酸亚铁溶液和 溶液通过实验也能判断Fe、Ni、Cu的金属活动性顺序.
【题型9】探究金属活动性顺序
【典型例题】下列各组物质能验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性强弱的是（ ）
A.Fe、Cu、Ag、稀盐酸
B.FeSO4溶液、Cu、Ag
C.Fe、CuSO4溶液、Ag
D.FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag
【举一反三1】用稀盐酸与大小相同的镁、锌、铜片反应探究金属活动性。实验如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.铜片表面可以观察到气泡
B.锌片比镁片反应更剧烈
C.金属活动性由强到弱顺序为：镁＞锌＞铜
D.三支试管中盐酸的溶质质量分数可以不同
【举一反三2】下列实验现象能说明铁的金属活动性比铜强的是（ ）
A.铁片放入硫酸铜溶液中，铁片表面有红色物质析出
B.铁、铜分别放入硝酸银溶液里，溶液颜色均发生变化
C.铜的导电性好作导线，铁导电性差
D.铁、铜分别放入硫酸锌溶液中，表面均无现象
【举一反三3】研究金属的性质可以更好地利用金属。
（1）铜做导线，应用了铜的 性。
（2）铝制门窗抗腐蚀性能好，原因是 （填化学方程式）。
（3）化学课上同学们设计用稀硫酸来鉴别黄铜（铜锌合金）和黄金，原理是 （填化学方程式）。
（4）用如图所示实验来验证铜与银的金属活动性强弱，其反应的化学方程式是 。
【举一反三4】现有银、铜、铁三种金属，某研究小组的同学为探究银、铜、铁的金属活动性顺序，设计了三个实验：
Ⅰ．将铁片浸入稀硫酸中；
Ⅱ．将银片浸入稀硫酸中；
Ⅲ．将铁片浸入硫酸铜溶液中．
（1）实验Ⅰ的现象是：有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色．反应的化学方程式为 ；反应产生的气体可用 的方法检验．
（2）上述三个实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序，请你补充一个实验来达到实验目的（写出实验操作和现象）
根据以上探究，三种金属的活动性由强到弱的顺序是 ．
（3）将银、铁两种金属分别放入 等溶液中，即可验证这三种金属的活动性强弱．
（4）将铜片加热，铜片的表面变黑．同学们设计如下实验证明此黑色物质是氧化铜．
【题型10】常见金属活动性顺序
【典型例题】我国古代第一部药物学专著《神农本草经》有“石硫黄能化金银铁铜，奇物”的记载，描述了硫与金属的反应。金、银、铁、铜四种金属中，活动性最强的是( )
A.铁 B.铜 C.银 D.金
【举一反三1】为防止钢制船闸门被腐蚀，常在其表面安装比铁更活泼的金属块。这种金属可以是( )
A.铜 B.银 C.镁 D.锡
【举一反三2】我国古代第一部药物学专著《神农本草经》有“石硫黄能化金银铁铜，奇物”的记载，描述了硫与金属的反应。金、银、铁、铜四种金属中，活动性最强的是( )
A.铁 B.铜 C.银 D.金
【举一反三3】下列物质中金属活动性最强的是( )
A.银 B.钾 C. 铝 D.金
【题型11】金属性质的综合
【典型例题】金属钛(Ti)抗腐蚀性能好，露置于空气中数年，仍光亮如初。以金红石(主要成分是 TiO2)为原料生产金属钛的步骤主要有：①在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入氯气(Cl2)，得到TiCl4和一种可燃性气体；②在稀有气体环境和加热条件下，用Mg和TiCl4反应得到Ti和MgCl2。下列说法不正确的是( )
A.①中的反应为TiO2＋C＋2Cl2TiCl4＋CO2
B.②中的稀有气体的作用是隔绝空气
C.②中发生的反应为置换反应
D.金属钛在常温下不与O2反应
【举一反三1】在图甲的三口瓶中加入一定量的“暖宝宝”原料(主要成分为铁粉和碳粉)，并滴加几滴水，分别用压强、氧气浓度和温度三种数字传感器绘制出数据变化图像，如图乙所示，下列说法中不正确的是( )
A. Ⅰ为温度变化曲线
B.上述反应过程属于缓慢氧化
C.水在上述过程中不起催化作用
D.如果“暖宝宝”原料足量，压强可降至0
【举一反三2】下列关于鉴别黄铜(铜锌合金)与黄金的实验方案中合理的是( )
①比较质量，质量大的是黄铜
②灼烧，表面变色的是黄铜
③浸没在稀硫酸中，表面有气泡产生的是黄铜
④浸没在硫酸锌溶液中，表面附着红色物质的是黄铜
A.②③ B.②④ C.①③ D.①④
【举一反三3】金属的化学性质是化学学习和研究的重要内容。
（1）铝比较活泼，但铝制品却有较好的抗腐蚀性能，原因是铝在空气中与氧气反应，表面会生成一层致密的______________________（填化学式）薄膜。
（2）在AgNO3和Al（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉和铜粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。
①写出一定发生反应的化学方程式______________________。
②若滤渣中有两种金属，请分析滤液的成分______________________。
【举一反三4】学习小组的同学发现九年级化学下册教材有下列表述：“在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢”；“在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来”，于是，他们对金属的化学性质展开了项目化学习。
项目一：验证不同金属与盐酸反应速率。
[提出问题]不同金属与盐酸反应速率是否相同？
[实验探究]小组同学设计了下列实验方案，并记录了实验现象：
（1）写出实验①中反应的方程式______________________。
（2）实验②中的现象是______________________。
（3）上述实验能否验证镁、铁、铜三种金属的活动性强弱___________（“是”或“否”），理由是_________________________________。
项目二：验证金属与化合物溶液的反应
[实验过程]取大小相同的两根铜丝，用砂纸打磨光亮。
（4）实验④中现象______________________，反应的化学方程式是______________________。
（5）铜、铝、银三种金属的活动性顺序由弱到强的是______________________。
[反思与评价]在完成有关金属的实验时，金属需要打磨，其目的是______________________。
【举一反三5】老师在课上演示了两个趣味实验。
（1）“火焰分割”。先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部，如图甲所示：再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部，两张铁丝网中间的火焰熄灭，如图乙所示。
①铁块能拉成铁丝是利用了铁的 __________性。
②“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因：铁丝网b吸收热量，_____（选填字母）。
A.使酒精的着火点降低
B.使温度降低到酒精的着火点以下
（2）“铁花飞溅”。将铁粉抖撒到酒精灯火焰上方，铁粉剧烈燃烧，火星四射，宛如美丽的“铁花”。铁燃烧生成四氧化三铁的化学方程式为___________________________。
【题型12】金属与氧气的反应综合
【典型例题】2023年2月10日，神舟十五号航天员费仗龙、邓清明和张陆密切协同，圆满完成出舱活动全部任务，神舟十五号的飞船和火箭的主要结构用到了大量的金属材料，下列关于金属材料说法正确的是（ ）
A.黄铜片（铜锌合金）的硬度比纯铜片小
B.钢的含碳量比生铁高
C.铝比铁活泼，故铝制品比铁制品更容易被腐蚀
D.金属材料包括纯金属和合金
【举一反三1】成语、俗语、诗词是我国的文化瑰宝，其中蕴含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是（ ）
A.A B.B C.C D.D
【举一反三2】下列关于金属的说法正确的是（ ）
A.铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中可以燃烧生成氧化铁
B.铝表面易形成致密的氧化膜，可阻止铝进一步被氧化
C. 镁条在空气中燃烧，冒出浓烈黑烟，生成黑色粉末
D.铜在空气中加热表面变红，生成氧化铜
【举一反三3】很多成语、俗语、诗词中含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是（ ）
A.“真金不怕火炼”——黄金在高温下也不与氧气反应
B.百炼成钢：在高温和捶打下，生铁中的碳与氧气反应转化成二氧化碳，从而降低碳含量
C.“冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，化学性质不同
D.“釜底抽薪”——通过移除可燃物来灭火
【举一反三4】下列关于金属与氧气反应的说法正确的是（ ）
A.所有的金属在常温下都能与氧气反应
B.金属与氧气反应都必须点燃或加热
C.镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光
D.红热的铁丝在空气中能燃烧
科粤版（2024）九年级下册 第六单元 金属和金属材料6.2 金属的化学性质 题型专练（参考答案）
【题型1】金属和稀盐酸、稀硫酸的反应
【典型例题】下列实验现象的描述中正确的是（ ）
A.红磷在空气中燃烧，产生大量白雾
B.铜丝插入稀硫酸中，产生大量气泡
C.镁条在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成氧化镁
D.硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，并生成一种有刺激性气味的气体
【答案】D
【解析】红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故A错误；铜在金属活动顺序中排在氢之后，不能与稀硫酸反应，铜丝插入稀硫酸中，无明显现象，故B错误；镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成氧化镁是实验结论而不是实验现象，故C错误；硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成一种有刺激性气味的气体，故D正确。
【举一反三1】下列物质中不能由金属单质和盐酸直接反应生成的是（ ）
A.FeCl3 B.FeCl2 C.MgCl2 D.ZnCl2
【答案】A
【解析】由金属活动顺序表知，不能由金属单质和盐酸直接反应生成的是FeCl3；由金属单质和盐酸直接反应生成的是FeCl2。
【举一反三2】铜和稀硫酸不反应，但铜与稀硝酸可以发生反应，化学方程式可表示为：。现将一定质量的铜加入到稀硝酸中，充分反应后，下列说法正确的是（ ）
A.该反应为分解反应
B.反应后的溶液中只含有一种成分
C.反应后的溶液为无色
D.反应后溶液的质量增加
【答案】D
【解析】 由于不能确定硝酸是否完全反应，故不能确定溶液中是否含有硝酸，故溶液中除硝酸铜外还可能含有硝酸，B错误；由于硝酸铜溶液显蓝色，故反应后的溶液为蓝色，C错误；反应前溶液为硝酸溶液，反应中消耗铜的质量大于生成的一氧化氮的质量，故反应后溶液的质量增加。
【举一反三3】废旧手机的某些废旧部件中含有Mg、Al、Cu、Ag等金属，为了回收重金属，将旧手机的部件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应后经 ，溶液中存在的金属阳离子有 。
【答案】过滤；Mg2+和Al3+。
【解析】Mg与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，Al与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，稀硫酸不能和铜、银反应，充分反应后过滤，溶液中存在的金属阳离子有Mg2+和Al3+。
【举一反三4】同学们学习了金属的化学性质后，在实验室设计并完成了如下实验，以比较铁、铜的金属活动性强弱。
实验方法：将打磨过的铁丝、铜丝分别浸入稀盐酸溶液中。
（1）实验原理：①中发生反应的化学方程式为 。
（2）实验现象：①中可观察到的现象是 ，②中无明显现象。
（3）实验结论： 。
（4）实验后，接下来必须要做的事情是 ，完善实验报告，离开实验室。
问题与交流：②中无明显现象的原因是 。
【答案】（1）Fe+2HCl═FeCl2+H2↑；（2）有气泡产生，溶液颜色由无色变为浅绿色；（3）铁的金属活动性比铜强；（4）整理洗涤仪器；（5）在金属活动性顺序中，铜的位置排在氢的后面。
【解析】（1）铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
（2）铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，①中可观察到的现象是有气泡产生，溶液颜色由无色变为浅绿色。
（3）①中有气泡产生，溶液颜色由无色变为浅绿色，②中无明显现象，说明铁的位置排在氢的前面，铜的位置排在氢的后面，即铁＞氢＞铜，铁的金属活动性比铜强。
（4）实验后，接下来必须要做的事情是整理洗涤仪器，完善实验报告，离开实验室。
②中无明显现象的原因是在金属活动性顺序中，铜的位置排在氢的后面。
【题型2】金属和酸反应的图像分析
【典型例题】为了探究金属与酸反应的规律，某实验小组进行了如下实验，取等质量的铁片、镁片、锌片分别与等体积、等浓度的稀盐酸反应，用温度传感器测得反应温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.金属与酸的反应是放热反应
B.100 s时，锌还在继续反应
C.反应结束时，三种金属产生氢气的质量：Mg＞Fe＞Zn
D.50 s时铁与酸反应放出的热量最少
【答案】C
【解析】由图象信息可知，金属和酸反应温度都呈不同程度的升高，所以金属与酸反应是放热反应，A正确；100 s时，锌和金属反应温度还在继续上升，故锌还在继续与酸反应，B正确；因为题中没有给出相应的物质的质量，无法知道是金属过量还是酸过量，所以无法判断哪种金属产生的氢气质量大，C错误；在50 s时，铁与酸反应放出的热量最少，镁最多，D正确。
【举一反三1】以下图像描述正确的是（ ）
A.将水通电一段时间生成气体的质量
B.分别向等质量的锌片和铁片中不断加入溶质质量分数相同的稀盐酸
C.在密闭容器中用红磷测定空气中氧气的含量
D.高锰酸钾受热分解
【答案】B
【解析】水通电分解生成氢气和氧气，生成氢气和氧气的质量比为4：32＝1：8，A不符合题意；分别向等质量的锌片和铁片中不断加入溶质质量分数相同的稀盐酸，一开始，酸不足，金属过量，生成氢气的质量相等，后金属不足，酸过量，铁与稀盐酸反应：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑，锌与稀盐酸反应：Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑，相对原子质量：Zn＞Fe，故最后铁生成氢气的质量大，B符合题意；红磷燃烧，放出大量的热，装置内气体受热膨胀，压强增大，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，且最后压强低于原来的压强，C不符合题意；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故剩余固体的质量逐渐减小，但是不会减少至零，D不符合题意。
【举一反三2】以下能正确表示对应叙述的图像是（ ）
A.红磷在体积不变的密闭容器中燃烧，压强与时间的关系
B.电解水时，生成H2和O2的质量与时间的关系
C.高锰酸钾受热分解制氧气，固体中锰元素的质量分数与时间的关系
D.向足量的稀硫酸中，分别加入等质量的Zn、Fe，生成气体的质量与时间的关系
【答案】D
【解析】红磷燃烧放热，气体膨胀，气压增大，完全反应后温度降低，氧气消耗，气压减小至小于原气压，A错误；电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气质量比是1：8，B错误；高锰酸钾受热分解锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应进行，固体质量减小，固体中锰元素质量不变，因此随着反应进行，固体中锰元素质量分数增大，C错误；锌比铁活泼，反应速率较快，反应需要时间较短，最终铁反应生成的氢气较多，D正确。
【举一反三3】如图所示图像不能正确反映对应变化关系的是（ ）
A.将等质量的锌和铁分别放入等质量、相同质量分数的足量稀盐酸中
B.向一定量的稀盐酸中加入足量的不同金属
C.质量相同、溶质质量分数相同的稀硫酸中分别加入过量锌粉和铁粉
D.向等质量的锌和镁中分别加入足量的稀盐酸
【答案】C
【解析】锌的活动性比铁强，反应速率快，反应时间短；等质量的锌和铁分别放入等质量、相同质量分数的足量稀盐酸反应，铁生成氢气的质量比锌多，A正确；由于消耗的酸的质量相同，根据元素守恒，产生的氢气中的氢元素全部来自于酸中，则产生的氢气的质量相同，又由于金属活动性顺序：镁＞铝＞铁，则相同时间内，反应速率：镁＞铝＞铁，该图像能正确反映其对应关系，B正确；反应的铁和锌质量相等时，铁反应生成的氢气比锌多，最终稀硫酸完全反应，生成氢气质量相等，C错误；向等量的锌和镁中逐渐加入稀盐酸至过量，刚开始滴加盐酸时，由于消耗的酸的质量相同，则产生的氢气相同，当盐酸过量时，由于在化合物中，锌和镁均为+2价，且锌的相对原子质量大于镁，则消耗等量的金属时，镁产生的氢气较多，该图像能正确反映其对应关系，D正确。
【举一反三4】小刚与小红分别做相同质量的不同金属与同质量、同质量分数的稀H2SO4反应的实验，实验结束后，分别交上的实验报告，并绘制出金属Zn、Fe分别与稀H2SO4反应放出H2的函数图像（如图所示）。两个图像中存在有错误的图像是 ，判断错误的理由是 ，图像不同的原因是 。由该实验可以得到的结论：①金属与酸反应的速率与有关。②金属与酸反应中若生成盐中金属价态相同，则生成的氢气量与有关。
【答案】小红；Zn的反应速率较Fe快，因此图像象中Fe与Zn标反了；小刚取的金属量较少，金属完全反应，而小红取的酸量较少，酸完全反应。
【解析】两个图像中存在有错误的是小红的图像，判断错误的理由是Zn的反应速率较Fe快，因此图像中Fe与Zn标反了；图像不同的原因是：小刚取的金属量较少，金属完全反应，而小红取的酸量较少，酸完全反应。
【举一反三5】向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量的镁、铁、锌三种金属。生成氢气的质量与加入金属的质量关系如图所示。
第1步：明确横纵坐标信息。
第2步：明确不同阶段产生氢气的质量关系。
①刚开始反应时，金属量不足(如m点)，生成氢气的质量由_________的质量决定，此时上述三种金属产生氢气的质量由大到小的关系为_________（用化学式表示，下同）。
特别提醒
此时反应后所得溶液的质量由生成氢气的质量决定。生成氢气的质量越大，所得溶液的质量越___，故所得溶液的质量由大到小的关系为_______。
②待稀硫酸完全反应后，金属过量(如n点)，生成氢气的质量由_____的质量决定，此时上述三种金属产生氢气的质量大小关系为_________。
特别提醒
此时反应后所得溶液的质量由消耗金属的质量决定。消耗金属的质量越大，所得溶液的质量越_____，故所得溶液的质量 由大到小的关系为______。
③通过图4_____(填“能”或“不能”)判断出镁、铁、锌的金属活动性顺序。
【答案】第2步：①金属 Mg>Fe>Zn 小 ZnSO >FeSO >MgSO
②稀硫酸 Mg=Zn=Fe 大 ZnSO >FeSO >MgSO
③不能
【举一反三6】小刚与小红分别做相同质量的不同金属与同质量、同质量分数的稀H2SO4反应的实验，实验结束后，分别交上的实验报告，并绘制出金属Zn、Fe分别与稀H2SO4反应放出H2的函数图像（如图所示）。两个图像中存在有错误的图像是 ，判断错误的理由是 ，图像不同的原因是 。由该实验可以得到的结论：①金属与酸反应的速率与有关。②金属与酸反应中若生成盐中金属价态相同，则生成的氢气量与有关。
【答案】小红；Zn的反应速率较Fe快，因此图像象中Fe与Zn标反了；小刚取的金属量较少，金属完全反应，而小红取的酸量较少，酸完全反应。
【解析】两个图像中存在有错误的是小红的图像，判断错误的理由是Zn的反应速率较Fe快，因此图像中Fe与Zn标反了；图像不同的原因是：小刚取的金属量较少，金属完全反应，而小红取的酸量较少，酸完全反应。
【题型3】金属与酸反应的有关计算
【典型例题】实验室有部分被氧化的镁条8.0 g，与300.0 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸恰好完全反应，该镁条中镁元素的质量为( )
A.7.8 g B.7.2 g C.6.0 g D.2.4 g
【答案】B
【解析】实验室有部分被氧化的镁条8.0 g ，与300.0 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸恰好完全反应，镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，由反应的化学方程式：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑、MgO+2HCl═MgCl2+H2O可知，镁元素全部转化到氯化镁中，而氯化镁中的氯元素全部来自于氯化氢；300.0 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中氯化氢的质量为：300.0 g×7.3%＝21.9 g，其中氯离子的质量为：21.9 g100%＝21.3 g，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，则生成的氯化镁中氯离子的质量为21.3 g，由：Mg～MgCl2～2Cl可知，镁元素的质量为：21.3 g7.2 g。
【举一反三1】托盘天平左、右两边各放一只质量相等的烧杯，在两只烧杯中加入等质量、等质量分数的稀盐酸，此时天平保持平衡。然后在左盘烧杯中加入5 g锌粒，在右盘烧杯中加入5 g铁粉，充分反应后，两烧杯底部均有固体剩余，则此时天平（ ）
A.偏向左边 B.偏向右边 C.仍然平衡 D.无法判断
【答案】C
【解析】锌和铁都会和酸发生反应，而最后固体都有剩余，说明酸都反应完，加入等质量、等浓度的稀盐酸，说明酸的质量相等，而其中氢元素被置换，所以生成氢气的质量相等，即逸出装置的氢气质量相等，最终天平平衡。
【举一反三2】金属材料广泛应用于生产生活中。含有锌粉6.5 g、铁粉5.6 g、铜粉3.2 g、铝粉1.8 g的混合物与一定质量的稀硫酸充分反应，反应停止后，有6 g固体剩余。则生成氢气的质量为 g。
【答案】0.5。
【解析】因为Cu的金属活动性在（H）之后，不能与稀硫酸发生置换反应，所以剩余的6克固体里肯定有全部的铜；除了铜外还剩6 g﹣3.2 g＝2.8 g固体应该是铁，因为锌和铝的活动性都比铁强，所以酸先与Zn、Al反应。那么就是6.5 g Zn、1.8 g Al、5.6 g﹣2.8 g＝2.8 g铁和硫酸完全反应了；设锌与硫酸反应生成氢气质量为x，铁与硫酸反应生成氢气质量为y，铝与硫酸反应生成氢气质量为z，
Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
65 2
6.5 g x
x＝0.2 g
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑
56 2
2.8 g y
y＝0.1 g
2Al+3H2SO4＝Al2（SO4）3+3H2↑
54 6
1.8 g z
z＝0.2 g
则生成氢气的总质量为：0.2 g+0.1 g+0.2 g＝0.5 g
【举一反三3】黄铜是制作电子元件的重要材料。测定某黄铜合金(假设合金中仅含铜、锌)中锌的质量分数，兴趣小组同学进行了如图所示的实验。
分析并计算：
(1)生成氢气的总质量为______________g。
(2)该黄铜合金中锌的质量分数。
【答案】（1) 0.4
(2)解：设20 g合金样品中锌的质量为x。
Zn + 2HCl===ZnCl + H ↑
65 2
x 0.4 g
=
x=13 g
该黄铜合金中锌的质量分数为×100%=65%。
答：该黄铜合金中锌的质量分数为65%。
【解析】(1)由质量守恒定律可得，生成氢气的总质量为60 g+60 g+20 g-139.6 g=0.4 g。(2)根据化学方程式进行相关计算。
【题型4】金属和酸反应的天平分析
【典型例题】如图所示，托盘天平两边各放了一只盛有足量等质量、等质量分数稀硫酸的小烧杯，向左右两边分别加入等质量的不同的金属，实验开始后发现左边先下沉，一段时间后右边下沉。符合这一现象的组合是(前面的放左盘，后面的放右盘)( )
A.铁、锌 B.铁、铜 C.锌、铁 D.镁、铁
【答案】A
【解析】天平的指针先偏向左边，说明天平左边质量减少地较慢，即右边金属与酸反应比左边反应剧烈，右边金属活动性比左边的活动性强；金属Mg、Fe、Zn、Cu的活动性从强到弱的顺序为：Mg＞Zn＞Fe＞Cu；所以只有A符合。最后偏向右边，说明到反应结束时右边产生气体较少即等质量金属完全反应右边产生氢气的量小于左边；等质量的Mg、Cu、Fe、Zn与足量的酸完全反应产生氢气质量从大到小的顺序为Mg＞Fe＞Zn＞Cu，所以有A、B、D三项符合。综上选A。
【举一反三1】在天平的两个托盘上各放一个烧杯，杯中盛有相同的稀硫酸，此时天平平衡。如果一边放入少许锌粒，另一边放入相同质量的铁，两者完全溶解后，天平指针( )
A.偏向有锌的一边 B.偏向有铁的一边 C.不偏转 D.无法判断
【答案】A
【解析】锌和铁都能与稀硫酸反应，所以谁产生的氢气少，哪一边就重，天平指针就偏向这一边。根据题意分析，天平两侧都是金属完全参加反应，稀硫酸有剩余，根据化学方程式的计算，等质量的金属与足量的酸反应，产生的氢气锌比铁少，所以天平指针向这一侧偏。故选A。
【举一反三2】在天平的两个托盘上各放一个烧杯，杯中盛有相同的稀硫酸，此时天平平衡。如果一边放入少许锌粒，另一边放入相同质量的铁，两者完全溶解后，天平指针( )
A.偏向有锌的一边 B.偏向有铁的一边 C.不偏转 D.无法判断
【答案】A
【解析】锌和铁都能与稀硫酸反应，所以谁产生的氢气少，哪一边就重，天平指针就偏向这一边。根据题意分析，天平两侧都是金属完全参加反应，稀硫酸有剩余，根据化学方程式的计算，等质量的金属与足量的酸反应，产生的氢气锌比铁少，所以天平指针向这一侧偏。故选A。
【举一反三3】如图所示，托盘天平两边各放了一只盛有足量等质量、等质量分数稀硫酸的小烧杯，向左右两边分别加入等质量的不同的金属，实验开始后发现左边先下沉，一段时间后右边下沉。符合这一现象的组合是(前面的放左盘，后面的放右盘)( )
A.铁、锌 B.铁、铜 C.锌、铁 D.镁、铁
【答案】A
【解析】天平的指针先偏向左边，说明天平左边质量减少地较慢，即右边金属与酸反应比左边反应剧烈，右边金属活动性比左边的活动性强；金属Mg、Fe、Zn、Cu的活动性从强到弱的顺序为：Mg＞Zn＞Fe＞Cu；所以只有A符合。最后偏向右边，说明到反应结束时右边产生气体较少即等质量金属完全反应右边产生氢气的量小于左边；等质量的Mg、Cu、Fe、Zn与足量的酸完全反应产生氢气质量从大到小的顺序为Mg＞Fe＞Zn＞Cu，所以有A、B、D三项符合。综上选A。
【题型5】金属与金属化合物溶液反应
【典型例题】下列实验现象错误的是（ ）
A.铁丝与硫酸铜溶液反应：铁丝表面覆盖一层紫红色固体
B.红磷在空气中燃烧：发光、放热、产生大量白烟
C.锌粒与稀盐酸反应：锌粒表面有大量气泡冒出
D.硫在空气中燃烧：发出明亮的蓝紫色火焰
【答案】D
【解析】铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁丝表面覆盖一层紫红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色，A正确；红磷在空气中燃烧，发光、放热、产生大量白烟，B正确；锌粒与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，可观察到锌粒表面有大量气泡冒出，C正确；硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，D错误。
【举一反三1】下列关于金属及其合金的说法中，正确的是（ ）
A.地壳中含量最高的金属元素是铁
B.不能用铁制容器盛装新配制的农药波尔多液
C.铝的化学性质比铁活泼，所以更易锈蚀完
D.多数合金的熔点比组成它们的纯金属高
【答案】B
【解析】地壳中含量最高的金属元素是铝，A错误；铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，不能用铁制容器盛装新配制的农药波尔多液，B正确；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，阻止内部的铝进一步被氧化，因此铝的抗腐蚀性强，不容易被腐蚀，C错误；多数合金的熔点比组成它们的纯金属低，D错误。
【举一反三2】美在化学——制作一幅金属画。
（1）方法一：雕刻。用钢刀在铜片上直接雕刻图案，该操作体现出钢刀的硬度比铜片 （填“大”或“小”）。
（2）方法二：蚀刻。在铁片贴上已镂空好图案的不干胶防水纸，将稀盐酸滴在图案上与铁片作用，请写出发生反应的化学方程式 ，所属基本反应类型是 。
（3）制作金属画不仅可以用酸蚀刻，还可覆盖一层物质制画。下列物质组合能完成金属画的是 （填字母）。
A．铝片—稀盐酸
B．铜片—硝酸银溶液
C．铁片—硫酸锌溶液
【答案】（1）大；（2）Fe+2HCl═FeCl2+H2↑；置换反应；（3）AB。
【解析】（1）用钢刀在铜片上直接雕刻图案，该操作体现出钢刀的硬度比铜片大；（2）铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+2HCl═FeCl2+H2↑；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；（3）A项，铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，是用酸蚀刻，能完成金属画；B项，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，是覆盖一层物质制画，能完成金属画；C项，铁的金属活动性比锌弱，不能与硫酸锌溶液反应，不能完成金属画。
【举一反三3】悠久的中华文化蕴含着丰富的化学知识。
（1）蓝铜矿在我国古代被称为“石青”，是一种碱性铜碳酸盐矿物，主要成分
是Cu3（CO3）2（OH）n，其中铜元素的化合价为+2价，则n的值为________。
（2）孔雀石也是一种铜矿石，主要成分是Cu2（OH）2CO3。铜制品长期暴露在空气中能与空气中的O2、H2O和CO2化合生成该物质，请写出相应的化学方程式________________________________________。
（3）湿法炼铜为我国首创，其原理是铁与硫酸铜溶液反应，该反应的现象为________________________________。
（4）若采用湿法炼铜炼制32t铜，至少需要消耗铁的质量是多少？（利用化学方程式计算）
【答案】（1）2；
（2）2Cu+O2+H2O+CO2＝Cu2（OH）2CO3；
（3）铁表面会附着红色物质铜，溶液逐渐由蓝色变为浅绿色；
（4）28t。
【解析】（1）Cu3（CO3）2（OH）n中铜元素的化合价为+2价，碳酸根显﹣2价，氢氧根显﹣1价，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+2）×3+（﹣2）×2+（﹣1）×n＝0，则n＝2。
（2）铜制品长期暴露在空气中能与空气中的O2、H2O和CO2化合生成Cu2（OH）2CO3，化学方程式为：2Cu+O2+H2O+CO2＝Cu2（OH）2CO3。
（3）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，现象为铁表面会附着红色物质铜，溶液逐渐由蓝色变为浅绿色。
（4）设需要消耗铁的质量是是x。
Fe+CuSO4═Cu+FeSO4
56 64
x 32t
解得：x＝28t
答：至少需要消耗铁的质量是28t。
【举一反三4】《梦溪笔谈》卷二十五记载“熬胆矾①铁釜②，久之亦化为铜③。”
【答案】(1)＜ (2)解：设所得溶液中溶质硫酸亚铁的质量为x，
Fe+CuSO4═Cu+FeSO4 减轻质量
56 64 152 8
X (100 g﹣99.2 g)
x＝15.2 g
则充分反应后，所得溶液中溶质的质量分数为100%≈15.3%，
答：充分反应后，所得溶液中溶质的质量分数15.3%。
【解析】(1)铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明两种金属的金属活动性：Cu＜Fe。
【题型6】金属与金属化合物溶液反应滤液、滤渣成分的判断
【典型例题】向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（ ）
A. 若滤渣中只有一种金属，则滤液中物质一定有三种
B. 若滤渣中有两种金属，则滤液中物质一定有两种
C. 若滤液中只有一种物质，则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
D. 若滤液中有两种物质，则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生
【答案】C
【解析】金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，锌先与CuCl2反应生成氯化锌和铜，CuCl2反应完，若还有锌粉，锌才能与FeCl2反应生成氯化锌和铁。 若滤渣中只有一种金属，该金属是铜，滤液中物质不一定有三种，也可能是锌和氯化铜恰好完全反应，此时滤液中物质有氯化亚铁、氯化锌两种，A错误。若滤渣中有两种金属，滤液中物质不一定有两种，也可能是锌和氯化亚铁恰好完全反应，此时滤液中物质只有氯化锌一种，B错误。若滤液中只有一种物质，滤渣中一定含有铁，此时向滤渣中加入稀硫酸，一定有气泡产生，C正确。若滤液中有两种物质，说明物质是氯化锌、氯化亚铁，若氯化亚铁部分参加了反应，滤渣中含有铜、铁，铁能与稀硫酸反应生成氢气，则向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，D错误。
【举一反三1】将一定质量金属M的粉末放入盛有Cu(NO ) 溶液的烧杯中，充分反应后溶液呈无色；继续向烧杯中加入一定量的AgNO 溶液，待充分反应后过滤，得到蓝色滤液和滤渣。根据实验分析、以下结论正确的是( )
A. 金属 M可能为 Fe
B. 滤渣中一定含有银
C.滤液中一定含有AgNO 和Cu(NO )
D. 滤渣中加稀盐酸一定有气泡产生
【答案】B
【解析】Cu(NO ) 溶液呈蓝色;将一定质量金属 M的粉末放入盛有 Cu(NO ) 溶液的烧杯中，充分反应后溶液呈无色，说明M置换出了 Cu(NO ) 溶液中的 Cu，同时生成 M的化合物；继续向烧杯中加入一定质量的AgNO 溶液后得到蓝色滤液和滤渣，说明Cu置换出了 AgNO3溶液中的 Ag，同时生成了Cu(NO ) 。铁与 Cu(NO ) 溶液反应能生成 Cu，同时生成的 Fe(NO ) 溶液显浅绿色而非无色，故M不可能是铁，A 不正确；最终所得滤渣中一定含银，可能含Cu，但一定不含M(因 Cu 参与了反应，故活动性更强的M已完全反应)，B 正确；滤液中一定含Cu(NO ) 和M的化合物溶液，若反应中 Cu 过量则一定无 AgNO ，若 Cu的量不足，则一定含AgNO ，即滤液中可能含AgNO ，C不正确；滤渣中一定有银、可能有铜，因此向其中加稀盐酸时一定无气泡产生，D不正确。
【举一反三2】向Cu（NO3）2溶液中加入一定量的铁粉充分反应，下列情况中可能出现的是（ ）
①溶液中有Fe2+、Cu2+、不溶物为Cu ②溶液中有Fe2+、Cu2+、不溶物为Fe
③溶液中只有Cu2+、不溶物为Fe ④溶液中只有Fe2+、不溶物为Fe，Cu。
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
【答案】B
【解析】向硝酸铜溶液中加入过量的铁粉，充分反应后，所得固体为铁与铜的混合物，此时的溶液中只含硝酸亚铁，故情况④可能；若加入的铁粉恰好与硝酸铜完全反应，则得到的固体全部为铜，此时的溶液也只含硝酸亚铁；若加入的铁粉量不足，部分置换硝酸铜，所得固体全部为铜，此时的溶液为硝酸铜与硝酸亚铁的混合溶液，情况①可能；情况②③在溶液中存在硝酸铜的情况下铁粉有剩余是不可能出现的，因为铁粉会继续与硝酸铜反应。
【举一反三3】向CuSO4溶液中加入一定质量的铝粉，完全反应后过滤，得滤渣和蓝色滤液。下列说法正确的是( )
A.向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生
B.滤渣中一定有Cu，可能有Al
C.滤液中只有Al2(SO4)3
D.滤液中只有CuSO4
【答案】A
【解析】由于滤液是蓝色的，说明铝粉量不足，不能使硫酸铜溶液完全反应，故向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生，所以A正确；滤渣中一定只有铜，没有铝，故选项B错误；滤液中有生成的硫酸铝还有未反应完的硫酸铜，故选项C和D均错误。
【举一反三4】过量的铁投入硫酸铜溶液里，完全反应后过滤，滤纸上的物质是（ ）
A.铁 B.铜 C.硫酸亚铁 D.铁和铜
【答案】D
【解析】置换反应生成的金属铜不溶于水，应被过滤出来留在滤纸上；过量的铁不能全部反应，剩余的铁粉不溶于水，过滤后留在滤纸上；反应后生成的硫酸亚铁溶于水，形成硫酸亚铁溶液，硫酸亚铁不能被滤出，仍在滤液中；滤纸上的物质为铁和铜。
【举一反三5】金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(1)高炉炼铁的过程中，石灰石的作用是 。
(2)探究Mg、Fe、Cu的金属活动性顺序，下列试剂的选择方案正确的是 (填字母)。
A．Mg、Cu、FeSO4溶液
B．Fe、MgSO4溶液、CuSO4溶液
C．Mg、Fe、Cu、稀盐酸
D．Cu、MgSO4溶液、FeSO4溶液
(3)向Cu(NO3)2溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣。一定发生反应的化学方程式为 ，向滤渣中加入一定量的稀盐酸，有气泡产生，滤渣中一定有 (填化学式，下同)，滤液中可能含有的溶质是 。
【答案】(1)将铁矿石中二氧化硅转化为炉渣除去 (2)ABC(3)Mg+Cu(NO3)2===Cu+Mg(NO3)2 Ag、Cu、Zn Zn(NO3)2
【解析】(2)镁与FeSO4溶液反应置换出铁，说明了活动性镁＞铁；铜与FeSO4溶液不反应，说明了活动性铁＞铜；由此可得出三种金属活动性镁＞铁＞铜，A正确。铁与MgSO4溶液不反应，说明了活动性镁＞铁；铁与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了活动性铁＞铜；由此可得出三种金属活动性镁＞铁＞铜，B正确。镁与稀盐酸反应生成氢气，说明了活动性镁＞氢；铁与稀盐酸反应生成氢气，说明了活动性铁＞氢；但镁与稀盐酸的反应比铁与稀盐酸的反应剧烈，则可得镁＞铁；铜与稀盐酸不反应，说明氢＞铜；由此可得出三种金属活动性镁＞铁＞铜，C正确。Cu与MgSO4溶液、FeSO4溶液均不反应，说明铜最不活泼，但无法验证镁和铁的活动性强弱，D错误。(3)四种金属的活动性由强到弱的顺序为：Mg、Zn、Cu、Ag，则向Cu(NO3)2溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属，镁先与硝酸铜反应生成铜和硝酸镁，然后锌再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，银与硝酸铜不反应，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣，则硝酸铜已完全反应，滤渣中一定要银、铜，滤液中一定有硝酸镁，一定发生反应的化学方程式为Mg+Cu(NO3)2===Cu+Mg(NO3)2；向滤渣中加入一定量的稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中还一定有锌，滤液中可能含有的溶质是硝酸锌。
【举一反三6】我国古代科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。
（1）日常生活中，大量制作电缆的金属是 （填字母序号）。
A.金
B.铜
C.银
D.钨
（2）明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法。
①炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。
②湿法冶金利用置换反应。向Cu（NO3）2、AgNO3混合液中加入Fe粉，充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，则滤液中一定不含的金属阳离子是 。
【答案】（1）B；（2）①合金比组成它的纯金属的熔点低；②Ag+。
【解析】（1）铜具有优良的导电性，且价格较为便宜，日常生活中，大量制作电缆的金属是铜；（2）①炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是合金比组成它的纯金属的熔点低；②金属活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag，向Cu（NO3）2、AgNO3混合液中加入Fe粉，铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银，AgNO3反应完，若还有铁粉，铁才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸亚铁和铜，充分反应后过滤，若滤渣中有两种金属，则分别是银、铜，硝酸银已完全反应，硝酸铜可能有剩余，滤液中一定不含的金属阳离子是Ag+。
【举一反三7】处理某废旧金属后的溶液中含有Cu（OH）2和AgNO3两种溶质，为回收其中的金属，向该溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，再向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生，则滤液中一定含有的金属离子是 ；滤渣中可能含有 。
【答案】亚铁离子；铜。
【解析】根据金属活动性顺序：铁＞铜＞银；向含有Cu（NO3）2和AgNO3的溶液中加入一定量的铁粉，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，硝酸银反应完后，若还有铁粉剩余，铁再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜；充分反应后过滤，再向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生，说明滤渣中不含铁，则一定发生硝酸银和铁的反应，不一定发生铁和硝酸铜的反应。滤液中一定含有的金属离子是Fe2+；滤渣中一定含有银，可能含有铜。
【举一反三8】我国第四套人民币硬币中含有金属镍（Ni），镍及其化合物能发生下列反应：
①Ni+2HCl═NiCl2+H2↑；
②NiO+2HCl═NiCl2+H2O
③NiO2+4HCl═NiCl2+Cl2↑+2H2O
分析化学方程式，回答以下问题：
（1）金属镍（Ni）与硝酸银溶液反应的化学方程式为 。
（2）反应③中Ni的化合价在反应前后 （填“不变”“升高”或“降低”）。
（3）向混有少量硝酸铜的硝酸银溶液中加入镍粉，当反应完成后过滤，得到滤液和固体。若将滤渣放入稀盐酸没有气泡产生，则滤出的金属一定有 ，滤液中可能存在的离子是 。
【答案】（1）Ni+2AgNO3═Ni（NO3）2+2Ag；（2）降低；（3）Ag；Ag+、Cu2+。
【解析】（1）由金属活动性顺序的具体应用可知：活动性在氢前的金属可以与稀酸反应生成氢气，金属活动性强的金属可以把金属活动性比它弱的金属从其盐溶液中置换出来，由①可知，镍排在氢前，故镍可以与硝酸银反应生成银和硝酸镍，其化学方程式为：Ni+2AgNO3═Ni（NO3）2+2Ag；（2）反应③中，反应前NiO2中氧元素显﹣2价，根据化合物中各元素的正负化合价代数和为0，则镍的化合价是+4，反应后NiCl2中氯元素为﹣1价，则镍的化合价是+2，故Ni的化合价在反应前后降低；（3）根据金属活动性顺序：镍＞氢＞铜＞银，则向混有少量硝酸铜的硝酸银溶液中加入镍粉，镍先与硝酸银反应生成硝酸镍和银，待硝酸银反应完后，若镍还有剩余，则镍再与硝酸铜反应生成硝酸镍和铜，当反应完成后过滤，得到滤液和固体。若将滤渣放入稀盐酸没有气泡产生，说明滤渣中一定不含有排在氢前的金属镍，即镍反应完全，则一定发生了镍与硝酸银反应生成硝酸镍和银，则滤出的金属一定有银，可能含有铜，一定不含有镍；由于无法判断硝酸银和硝酸铜是否完全反应，则滤液中一定含有硝酸镍，可能含有硝酸银、硝酸铜，所以滤液中一定存在镍离子、硝酸根离子，可能存在的离子为银离子、铜离子。
【题型7】置换反应及其应用
【典型例题】分析和推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是（ ）
A.由不同种分子构成的物质是混合物，所以混合物一定是由不同种分子构成的
B.燃烧需要同时满足三个条件，所以只有同时破坏燃烧的三个条件才能灭火
C.某物质在氧气中燃烧生成水和二氧化碳，该物质一定含有碳、氢两种元素
D.置换反应有单质和化合物生成，所以有单质和化合物生成的反应一定是置换反应
【答案】C
【解析】由不同种分子构成的物质是混合物，混合物也可以是两种或两种以上由不同原子构成的物质组成的物质例如稀有气体，A错误；燃烧需要同时满足三个条件才能发生，而灭火只要破坏其中一个条件即可，B错误；某物质在氧气中燃烧生成水和二氧化碳，根据质量守恒定律可知，该物质一定含有碳、氢两种元素，C正确；置换反应有单质和化合物生成，而有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应，比如一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，有单质和化合物生成，该反应不属于置换反应，D错误。
【举一反三1】下列有关“一定”的叙述，正确的是（ ）
A.由同种元素组成的物质一定是单质
B.有单质生成的反应一定是置换反应
C.混合物一定是由不同种元素组成的
D.由同种分子构成的物质一定是纯净物
【答案】D
【解析】同种元素组成的物质不一定是单质，如氧气和臭氧的混合物中只含有氧元素，A错误；有单质生成的反应不一定是置换反应，如过氧化氢反应生成水和氧气，属于分解反应，B错误；混合物不一定是由不同种元素组成的，如氧气和臭氧的混合物中只含有氧元素一种元素，C错误；一种分子只能构成一种物质，则同种分子构成的物质一定是纯净物，D正确。
【举一反三2】关于置换反应说法正确的是（ ）
A.铜在金属活动顺序表中位于氢的后面，所以铜不会发生置换反应
B.置换反应一定会有金属单质生成
C.Fe2（SO4）3可以由相应的金属和酸发生置换反应生成
D.置换反应中一定有元素化合价的改变
【答案】D
【解析】铜在金属活动顺序表中位于氢的后面，但铜也会发生置换反应，如铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，A错误；置换反应不一定会有金属单质生成，如碳和水蒸气再高温下反应生成一氧化碳和氢气，B错误；铁发生置换反应发生亚铁盐，Fe2（SO4）3不能由相应的金属和酸发生置换反应生成，C错误；置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，单质中元素的化合价为0，则置换反应中一定有元素化合价的改变，D正确。
【举一反三3】下列属于置换反应的是（ ）
A.2H2O2H2↑+O2↑
B.Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu
C.S+O2SO2
D.NaOH+HCl＝NaCl+H2O
【答案】B
【解析】A项，分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应，特征是：一变多，该反应属于分解反应；B项，置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应，该反应属于置换反应；C项，化合反应是有两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应，特征是：多变一，该反应属于化合反应；D项，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，不属于置换反应。
【举一反三4】下列反应中属于置换反应的是（ ）
A.BaCl2+2AgNO3＝Ba（NO3）2+2AgCl↓
B.2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
C.2Mg+CO22MgO+C
D.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【答案】C
【解析】解：A项，氯化钡和硝酸银反应能生成硝酸钡和氯化银，反应物和生成物都是化合物，不属于置换反应；B项，两种反应物都是化合物，不属于置换反应；C项，该反应的反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，属于置换反应；D项，两种反应物都是化合物，不属于置换反应。
【举一反三5】芯片是电脑、手机等电子产品的核心部件，芯片的主要成分是纯度极高的硅，其运算速率与硅的纯度有关。
（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由 （填微粒名称）构成的。
（2）图为硅原子结构示意图及元素信息。
①图中n＝ ，硅属于 （填“金属”或者“非金属”）元素。图中“+14”中14的含义是 。
②硅酸钠（Na2SiO3）其水溶液俗称水玻璃。在高温下，硅酸钠溶液吸热水分蒸发，发生分解反应释放出SiO2（不可燃固体），可以用作木材防火剂。请简述其防火的原理 。
（3）制硅的主要化学方程式有①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl。其中属于置换反应的是 （填序号）。
【答案】（1）硅原子；（2）①4；非金属；硅原子的质子数为14（或者硅原子的核电荷数为14）；②硅酸钠溶液吸热，使可燃物温度降低至着火点以下（或者反应生成的SiO2附着在可燃物表面，隔绝氧气等其他合理答案）；（3）①③。
【解析】（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由硅原子构成的；（2）①原子中，核电荷数＝核外电子数，因此图中n＝14﹣2﹣8＝4；硅字带有“石”字旁，属于非金属元素。图中“+14”中14的含义是硅原子的质子数为14或者硅原子的核电荷数为14；②硅酸钠溶液吸热，使可燃物温度降低至着火点以下或者反应生成的SiO2附着在可燃物表面，隔绝氧气，因此硅酸钠可以用作木材防火剂；（3）单质与化合物起反应生成新的单质和新的化合物，该反应为置换反应，所以①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl三个反应中，其中属于置换反应的是①③。
【举一反三6】已知有如下四个化学反应：①Mg+2HCl═MgCl +H ↑、②2Mg+O22MgO、③2Cu+O22CuO、④2CuO+C2Cu+CO2↑，请回答下列有关问题。
(1)置换反应是由___________反应，生成___________的反应。
(2)根据(1)中置换反应的概念判断，已知反应中属于置换反应的是______ (填序号)。
(3)类比(2)中你的选择，再写出一个属于置换反应的化学方程式_________。
(4)总结有关置换反应的特点、规律，下列说法正确的是____ (填字母)。
A. 反应后一定有气体生成
B. 反应前后元素化合价一定改变
C. 反应物的物质类别不同
D. 反应前后微粒数目一定不变
【答案】(1) 一种单质和一种化合物 另一种单质和另一种化合物
(2)①④
(3)CuO+H2Cu+H O(合理即可)
(4)BC
【解析】利用置换反应的概念进行分析。置换反应是指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；其中单质中所含元素的化合价一定发生改变。
【举一反三7】芯片是电脑、手机等电子产品的核心部件，芯片的主要成分是纯度极高的硅，其运算速率与硅的纯度有关。
（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由 （填微粒名称）构成的。
（2）图为硅原子结构示意图及元素信息。
①图中n＝ ，硅属于 （填“金属”或者“非金属”）元素。图中“+14”中14的含义是 。
②硅酸钠（Na2SiO3）其水溶液俗称水玻璃。在高温下，硅酸钠溶液吸热水分蒸发，发生分解反应释放出SiO2（不可燃固体），可以用作木材防火剂。请简述其防火的原理 。
（3）制硅的主要化学方程式有①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl。其中属于置换反应的是 （填序号）。
【答案】（1）硅原子；（2）①4；非金属；硅原子的质子数为14（或者硅原子的核电荷数为14）；②硅酸钠溶液吸热，使可燃物温度降低至着火点以下（或者反应生成的SiO2附着在可燃物表面，隔绝氧气等其他合理答案）；（3）①③。
【解析】（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由硅原子构成的；（2）①原子中，核电荷数＝核外电子数，因此图中n＝14﹣2﹣8＝4；硅字带有“石”字旁，属于非金属元素。图中“+14”中14的含义是硅原子的质子数为14或者硅原子的核电荷数为14；②硅酸钠溶液吸热，使可燃物温度降低至着火点以下或者反应生成的SiO2附着在可燃物表面，隔绝氧气，因此硅酸钠可以用作木材防火剂；（3）单质与化合物起反应生成新的单质和新的化合物，该反应为置换反应，所以①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl三个反应中，其中属于置换反应的是①③。
【题型8】金属活动性顺序的应用
【典型例题】把X、Y、Z三种金属分别放入稀盐酸中，X、Y溶解并有气泡产生，Z不反应，取过量X放入Y（NO3）2和Z（NO3）2的混合溶液中充分反应后过滤，经检验，滤渣中只有X、Z．则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A.X＞Y＞Z B.Y＞Z＞X C.Y＞X＞Z D.X＞Z＞Y
【答案】C
【解析】把X、Y、Z三种金属分别放入稀盐酸中，X、Y溶解并有气泡产生，Z不反应，说明X、Y的活动性位于氢前，Z位于氢后；取过量X放入Y（NO3）2和Z（NO3）2的混合溶液中充分反应后过滤，经检验，滤渣中只有X、Z，说明X可以把Z置换出来，不能置换Y，说明X的活动性比Z强，但比Y弱，因此三种金属的活动性由强到弱的顺序为：Y＞X＞Z。
【举一反三1】已知金属R和Fe、H活动性强弱关系为：Fe>R>H，下列说法错误的是（ ）
A.金属R放入Zn（NO3）2溶液中，有锌析出
B.金属R放入CuSO4溶液中，金属表面有红色固体析出
C.金属铁（足量）放入R（NO3）2溶液中，溶液变浅绿色
D.金属铁放入AgNO3溶液中，一段时间后溶液质量变小
【答案】A
【解析】由题意和金属活动性顺序表知，金属R和Fe、Zn活动性强弱关系为：Zn> Fe>R，金属R放入Zn（NO3）2溶液中，不会有锌析出，说法A错误；金属R和Fe、Cu活动性强弱关系为： Fe>R>Cu，金属R放入CuSO4溶液中，R置换出硫酸铜中的铜，产生单质铜，铜是红色固体，说法B正确；由题知道，金属R和Fe活动性强弱关系为：Fe>R，金属铁（足量）放入R（NO3）2溶液中，发生置换反应，生成亚铁盐，溶液变浅绿色，说法C正确；根据金属活动性顺序表，Fe、Ag活动性强弱关系为：Fe>Ag，金属铁放入AgNO3溶液中，发生反应：每56份质量的铁置换出216份质量的银，所以一段时间后溶液质量变小，说法D正确。
【举一反三2】下列两种物质间不能发生化学反应的是( )
A. 锌与硫酸铜溶液
B. 铜与硫酸铝溶液
C. 铝与硝酸银溶液
D. 镁与硫酸亚铁溶液
【答案】B
【解析】锌的金属活动性比铜强，因此锌能与硫酸铜溶液发生置换反应Zn+CuSO ===Cu+ZnSO 。铜的金属活动性比铝弱，因此铜不能与硫酸铝溶液发生置换反应。铝的金属活动性比银强，因此铝能与硝酸银溶液发生置换反应AI+3AgNO3===AI(NO3)3+3Ag。镁的金属活动性比铁强，因此镁能与硫酸亚铁溶液发生置换反应Mg+FeSO ===Fe+MgSO 。
【举一反三3】波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂，它是由硫酸铜、生石灰加水配制而成。配制波尔多液时_______ (填“能”或“不能”)用铁制容器，其原因是________ (用化学方程式表示)。
【答案】不能 Fe+CuSO ===FeSO +Cu
【解析】铁的金属活动性比铜强，因此铁能与硫酸铜溶液发生置换反应，生成FeSO 和Cu，据此写出化学方程式。
【举一反三4】三星堆遗址的发现再次证明人类社会的文明进步与金属材料的发展关系密切。已知金属M和N能够发生如下反应：M+H2SO4═MSO4+H2↑；Fe+MCl2═M+FeCl2；N+FeCl2═Fe+NCl2，请判断：
（1）Fe、M、N的活动性由强到弱的顺序是 。
（2）在AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，若滤液呈无色，则滤渣中一定含有的物质是 （填化学式）。
【答案】（1）N＞Fe＞M；（2）Ag、Cu。
【解析】（1）M+H2SO4═MSO4+H2↑；Fe+MCl2═M+FeCl2；N+FeCl2═Fe+NCl2，故Fe、M、N的活动性由强到弱的顺序是N＞Fe＞M，故填：N＞Fe＞M；（2）在AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量锌粉，锌能与硝酸银反应生成硝酸锌和银，能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，充分反应后过滤，若滤液呈无色，说明硝酸铜全部被置换出来，故滤渣中一定含有的物质是Ag、Cu，故填：Ag、Cu。
【举一反三5】我国第四套人民币硬币中使用到镍（Ni）、铜、铁等金属。某兴趣小组决定探究Ni、Fe、Cu的金属活动性顺序．
（1）［查阅资料］
镍能与盐酸或稀硫酸反应，生成可溶于水的正二价镍盐，并放出氢气．
①写出镍与盐酸反应的化学方程式 ．
②结合所学知识， （填“能”或“不能”）直接比较出Ni、Fe的金属活动性强弱．
（2）［探究实验］（所用金属片均已用砂纸打磨．）
（3）［迁移应用］用镍片、硫酸亚铁溶液和 溶液通过实验也能判断Fe、Ni、Cu的金属活动性顺序.
【答案】（1）①Ni+2HCl＝NiCl2+H2↑；②能；（2）没有明显现象；Fe、Ni、Cu；（3）硫酸铜溶液。
【解析】（1）①根据查阅的资料，Ni显正二价，故与盐酸反应时生成二价镍盐，同时生成氢气，反应的方程式为：Ni+2HCl＝NiCl2+H2↑；②镍和铁都能与盐酸或稀硫酸反应，并放出氢气，因此根据二者产生气泡的速率快慢比较二者的活动性强弱；（2）因为镍和铁都在氢的前面，故铜不能置换出镍，观察到的现象是：没有明显现象；铁可以置换出镍，因此三种金属活动性由强到弱的顺序为：Fe、Ni、Cu；（3）金属和盐溶液发生置换反应的规律是排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，所以利用金属和盐溶液的置换反应进行验证；故可选择中间的金属与其它两种金属的盐溶液能否发生置换反应进行验证：在两支试管中分别放入打磨光亮的镍片，再加入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中；现象为：在硫酸亚铁溶液中的镍片没有变化，在硫酸铜溶液中的镍片表面出现红色物质。
【题型9】探究金属活动性顺序
【典型例题】下列各组物质能验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性强弱的是（ ）
A.Fe、Cu、Ag、稀盐酸
B.FeSO4溶液、Cu、Ag
C.Fe、CuSO4溶液、Ag
D.FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag
【答案】C
【解析】A项，Fe能与稀盐酸反应生成氢气，Cu、Ag不能与稀盐酸反应，无法确定银和铜的活动性强弱，该方案不合理；B项，Cu、Ag均不能与FeSO4溶液反应，说明了活动性铁＞铜，铁＞银，但无法确定银和铜的活动性强弱，该方案不合理；C项，铁能与硫酸铜溶液反应置换出铜，银不能与硫酸铜溶液反应，说明了活动性铁＞铜，铜＞银，由此可得出三种金属活动性铁＞铜＞银，该方案合理；D项，Ag与FeSO4溶液、CuSO4溶液均不反应，说明了活动性铁＞银，铜＞银，但无法确定铁和铜的活动性强弱，该方案不合理。
【举一反三1】用稀盐酸与大小相同的镁、锌、铜片反应探究金属活动性。实验如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.铜片表面可以观察到气泡
B.锌片比镁片反应更剧烈
C.金属活动性由强到弱顺序为：镁＞锌＞铜
D.三支试管中盐酸的溶质质量分数可以不同
【答案】C
【解析】铜的金属活动性比氢弱，与稀盐酸不反应，铜片表面无明显变化，A错误；由于镁的活动性大于锌，镁片比锌片反应更剧烈，B错误；根据金属与酸反应的难以程度可知，三种金属的活动性强弱顺序是Mg＞Zn＞Cu，C正确；探究锌、铜、镁的金属活动性时，要注意变量的控制，注意要除探究要素不同之外，其它条件都应该是相同的，所以加入稀盐酸的质量和溶质质量分数必须相同，D错误。
【举一反三2】下列实验现象能说明铁的金属活动性比铜强的是（ ）
A.铁片放入硫酸铜溶液中，铁片表面有红色物质析出
B.铁、铜分别放入硝酸银溶液里，溶液颜色均发生变化
C.铜的导电性好作导线，铁导电性差
D.铁、铜分别放入硫酸锌溶液中，表面均无现象
【答案】A
【解析】铁片放入硫酸铜溶液中，铁片表面有红色物质析出，说明铁可以将铜置换出来，发生的化学反应为：，金属活动性：铁>铜，可以得出铁的金属活动性比铜强，故A正确；铁、铜分别放入硝酸银溶液中，溶液颜色均发生改变，说明铁、铜均能将银置换出来，即金属活动性铁>银，铜>银，但无法确定铁和铜的活动性强弱，故B错误；导电性是金属的物理性质，与金属活动性无关，无法比较二者的金属活动性，故C错误；铁、铜分别放入硫酸锌溶液中，表面均无现象，说明铁和铜都不能将锌置换出来，说明金属活动性锌>铁，锌>铜，但无法确定铁和铜的活动性强弱，故D错误。
【举一反三3】研究金属的性质可以更好地利用金属。
（1）铜做导线，应用了铜的 性。
（2）铝制门窗抗腐蚀性能好，原因是 （填化学方程式）。
（3）化学课上同学们设计用稀硫酸来鉴别黄铜（铜锌合金）和黄金，原理是 （填化学方程式）。
（4）用如图所示实验来验证铜与银的金属活动性强弱，其反应的化学方程式是 。
【答案】（1）导电（或良好的导电）；（2）4Al+3O2＝2Al2O3；（3）Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；（4）Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag。
【解析】（1）铜做导线，应用了铜的导电性；（2）铝制门窗抗腐蚀性能好，是因为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，从而阻止铝进一步被氧化，该反应的化学方程式为：4Al+3O2＝2Al2O3；（3）黄铜中的锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，产生气泡，黄金和稀硫酸不反应，故可用稀硫酸鉴别黄铜和黄金，发生反应的化学方程式为：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；（4）用如图所示实验来验证铜与银的金属活动性强弱，X可以是铜，Y可以是硝酸银溶液，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明铜比银活泼，该反应的化学方程式为：Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag。
【举一反三4】现有银、铜、铁三种金属，某研究小组的同学为探究银、铜、铁的金属活动性顺序，设计了三个实验：
Ⅰ．将铁片浸入稀硫酸中；
Ⅱ．将银片浸入稀硫酸中；
Ⅲ．将铁片浸入硫酸铜溶液中．
（1）实验Ⅰ的现象是：有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色．反应的化学方程式为 ；反应产生的气体可用 的方法检验．
（2）上述三个实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序，请你补充一个实验来达到实验目的（写出实验操作和现象）
根据以上探究，三种金属的活动性由强到弱的顺序是 ．
（3）将银、铁两种金属分别放入 等溶液中，即可验证这三种金属的活动性强弱．
（4）将铜片加热，铜片的表面变黑．同学们设计如下实验证明此黑色物质是氧化铜．
【答案】（1）Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；点燃；（2）把铜片伸入硝酸银溶液中，铜片表面附着一层银白色固体；铁＞铜＞银；（3）硫酸铜；（4）稀硫酸；蓝。
【解析】（1）实验Ⅰ的现象是：有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；反应产生的氢气可用点燃的方法检验；
（2）将铁片浸入稀硫酸中，产生气泡，说明铁能和稀硫酸反应，将银片浸入稀硫酸中，无明显现象，说明银不能和稀硫酸反应，因此铁比银活泼，将铁片浸入硫酸铜溶液中，铁片表面附着一层黑色固体，说明铁比铜活泼，但是不能判断铜和银的活泼性，应该补充的实验是：把铜片伸入硝酸银溶液中，铜片表面附着一层银白色固体，说明铜比银活泼，根据以上探究，三种金属的活动性由强到弱的顺序是铁＞铜＞银；
（3）将银、铁两种金属分别放入硫酸铜等溶液中，即可验证这三种金属的活动性强弱，这是因为银表面无明显现象，说明铜比银活泼，铁表面附着一层红色固体，说明铁比铜活泼；
（4）加热条件下，铜能和空气中的氧气反应生成黑色固体氧化铜，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，实验过程如下表所示：
【题型10】常见金属活动性顺序
【典型例题】我国古代第一部药物学专著《神农本草经》有“石硫黄能化金银铁铜，奇物”的记载，描述了硫与金属的反应。金、银、铁、铜四种金属中，活动性最强的是( )
A.铁 B.铜 C.银 D.金
【答案】A
【解析】根据金属活动性顺序可知，金、银、铁、铜四种金属中，活动性最强的是铁。
【举一反三1】为防止钢制船闸门被腐蚀，常在其表面安装比铁更活泼的金属块。这种金属可以是( )
A.铜 B.银 C.镁 D.锡
【答案】C
【解析】由金属活动性顺序表可知，金属活动性：Mg＞Fe＞Sn＞Cu＞Ag，而常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属块，这种金属的位置要排在铁的前面，故其可以是锌。故选C。
【举一反三2】我国古代第一部药物学专著《神农本草经》有“石硫黄能化金银铁铜，奇物”的记载，描述了硫与金属的反应。金、银、铁、铜四种金属中，活动性最强的是( )
A.铁 B.铜 C.银 D.金
【答案】A
【解析】根据金属活动性顺序可知，金、银、铁、铜四种金属中，活动性最强的是铁。
【举一反三3】下列物质中金属活动性最强的是( )
A.银 B.钾 C. 铝 D.金
【答案】B
【解析】根据金属活动性顺序可知，金属活动性钾>铝>银>金。
【题型11】金属性质的综合
【典型例题】金属钛(Ti)抗腐蚀性能好，露置于空气中数年，仍光亮如初。以金红石(主要成分是 TiO2)为原料生产金属钛的步骤主要有：①在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入氯气(Cl2)，得到TiCl4和一种可燃性气体；②在稀有气体环境和加热条件下，用Mg和TiCl4反应得到Ti和MgCl2。下列说法不正确的是( )
A.①中的反应为TiO2＋C＋2Cl2TiCl4＋CO2
B.②中的稀有气体的作用是隔绝空气
C.②中发生的反应为置换反应
D.金属钛在常温下不与O2反应
【答案】A
【解析】在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入氯气(Cl2)，得到TiCl4和一种可燃性气体，而选项中的二氧化碳不是可燃性气体。故选A。
【举一反三1】在图甲的三口瓶中加入一定量的“暖宝宝”原料(主要成分为铁粉和碳粉)，并滴加几滴水，分别用压强、氧气浓度和温度三种数字传感器绘制出数据变化图像，如图乙所示，下列说法中不正确的是( )
A. Ⅰ为温度变化曲线
B.上述反应过程属于缓慢氧化
C.水在上述过程中不起催化作用
D.如果“暖宝宝”原料足量，压强可降至0
【答案】D
【解析】铁在空气中缓慢氧化会放热，容器内温度升高，反应结束后，温度逐渐恢复到室温，故Ⅰ为温度变化曲线，A 正确；由分析可知，该反应是铁生锈的过程，属于缓慢氧化，B正确；在题述过程中，水是作为反应物参与反应的，并不起催化作用，C 正确；即使“暖宝宝”原料足量，氧气被完全消耗，但瓶内还有氮气等其他气体，所以容器内压强不会降至0，D错误。
【举一反三2】下列关于鉴别黄铜(铜锌合金)与黄金的实验方案中合理的是( )
①比较质量，质量大的是黄铜
②灼烧，表面变色的是黄铜
③浸没在稀硫酸中，表面有气泡产生的是黄铜
④浸没在硫酸锌溶液中，表面附着红色物质的是黄铜
A.②③ B.②④ C.①③ D.①④
【答案】A
【解析】通过比较质量大小来鉴别物质时，其他因素要相同，如体积等，单纯比较质量大小，无法鉴别物质，①不合理；铜在空气中灼烧时，会与氧气反应生成黑色的氧化铜，而金在空气中灼烧时无明显现象，可以鉴别，②合理；黄铜浸没在稀硫酸中，其中的锌与稀硫酸反应时有气泡产生，金与稀硫酸不发生反应，可以鉴别，③合理；黄铜、金浸没在硫酸锌溶液中，由于锌的活动性强于铜、金，因此铜和金均不能与硫酸锌溶液反应，实验无明显现象，④不合理；故选A。
【举一反三3】金属的化学性质是化学学习和研究的重要内容。
（1）铝比较活泼，但铝制品却有较好的抗腐蚀性能，原因是铝在空气中与氧气反应，表面会生成一层致密的______________________（填化学式）薄膜。
（2）在AgNO3和Al（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉和铜粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。
①写出一定发生反应的化学方程式______________________。
②若滤渣中有两种金属，请分析滤液的成分______________________。
【答案】（1）Al2O3
（2）①Zn+2AgNO3===Zn（NO3）2+2Ag
②滤液中一定含硝酸锌、硝酸铝，可能含硝酸铜
【解析】（1）铝比较活泼，但铝制品却有较好的抗腐蚀性能，原因是铝在空气中与氧气反应，表面会生成一层致密的Al2O3薄膜，从而阻止铝进一步被氧化；
（2）金属活动性：Al＞Zn＞Cu＞Ag，在硝酸银和硝酸铝的混合溶液中加入一定量的锌粉和铜粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待锌完全反应后，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，锌、铜和硝酸铝不反应；
①一定发生的反应为锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，该反应化学方程式为Zn+2AgNO3===Zn（NO3）2+2Ag；
②若滤渣中有两种金属，则这两种金属为银和铜，说明锌已经完全反应，则滤液中一定含硝酸锌，硝酸铝不参与反应，故滤液中一定含硝
【题型1】金属和稀盐酸、稀硫酸的反应
【典型例题】下列实验现象的描述中正确的是（ ）
A.红磷在空气中燃烧，产生大量白雾
B.铜丝插入稀硫酸中，产生大量气泡
C.镁条在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成氧化镁
D.硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，并生成一种有刺激性气味的气体
【举一反三1】下列物质中不能由金属单质和盐酸直接反应生成的是（ ）
A.FeCl3 B.FeCl2 C.MgCl2 D.ZnCl2
【举一反三2】铜和稀硫酸不反应，但铜与稀硝酸可以发生反应，化学方程式可表示为：。现将一定质量的铜加入到稀硝酸中，充分反应后，下列说法正确的是（ ）
A.该反应为分解反应
B.反应后的溶液中只含有一种成分
C.反应后的溶液为无色
D.反应后溶液的质量增加
【举一反三3】废旧手机的某些废旧部件中含有Mg、Al、Cu、Ag等金属，为了回收重金属，将旧手机的部件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应后经 ，溶液中存在的金属阳离子有 。
【举一反三4】同学们学习了金属的化学性质后，在实验室设计并完成了如下实验，以比较铁、铜的金属活动性强弱。
实验方法：将打磨过的铁丝、铜丝分别浸入稀盐酸溶液中。
（1）实验原理：①中发生反应的化学方程式为 。
（2）实验现象：①中可观察到的现象是 ，②中无明显现象。
（3）实验结论： 。
（4）实验后，接下来必须要做的事情是 ，完善实验报告，离开实验室。
问题与交流：②中无明显现象的原因是 。
【题型2】金属和酸反应的图像分析
【典型例题】为了探究金属与酸反应的规律，某实验小组进行了如下实验，取等质量的铁片、镁片、锌片分别与等体积、等浓度的稀盐酸反应，用温度传感器测得反应温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.金属与酸的反应是放热反应
B.100 s时，锌还在继续反应
C.反应结束时，三种金属产生氢气的质量：Mg＞Fe＞Zn
D.50 s时铁与酸反应放出的热量最少
【举一反三1】以下图像描述正确的是（ ）
A.将水通电一段时间生成气体的质量
B.分别向等质量的锌片和铁片中不断加入溶质质量分数相同的稀盐酸
C.在密闭容器中用红磷测定空气中氧气的含量
D.高锰酸钾受热分解
【举一反三2】以下能正确表示对应叙述的图像是（ ）
A.红磷在体积不变的密闭容器中燃烧，压强与时间的关系
B.电解水时，生成H2和O2的质量与时间的关系
C.高锰酸钾受热分解制氧气，固体中锰元素的质量分数与时间的关系
D.向足量的稀硫酸中，分别加入等质量的Zn、Fe，生成气体的质量与时间的关系
【举一反三3】如图所示图像不能正确反映对应变化关系的是（ ）
A.将等质量的锌和铁分别放入等质量、相同质量分数的足量稀盐酸中
B.向一定量的稀盐酸中加入足量的不同金属
C.质量相同、溶质质量分数相同的稀硫酸中分别加入过量锌粉和铁粉
D.向等质量的锌和镁中分别加入足量的稀盐酸
【举一反三4】小刚与小红分别做相同质量的不同金属与同质量、同质量分数的稀H2SO4反应的实验，实验结束后，分别交上的实验报告，并绘制出金属Zn、Fe分别与稀H2SO4反应放出H2的函数图像（如图所示）。两个图像中存在有错误的图像是 ，判断错误的理由是 ，图像不同的原因是 。由该实验可以得到的结论：①金属与酸反应的速率与有关。②金属与酸反应中若生成盐中金属价态相同，则生成的氢气量与有关。
【举一反三5】向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量的镁、铁、锌三种金属。生成氢气的质量与加入金属的质量关系如图所示。
第1步：明确横纵坐标信息。
第2步：明确不同阶段产生氢气的质量关系。
①刚开始反应时，金属量不足(如m点)，生成氢气的质量由_________的质量决定，此时上述三种金属产生氢气的质量由大到小的关系为_________（用化学式表示，下同）。
特别提醒
此时反应后所得溶液的质量由生成氢气的质量决定。生成氢气的质量越大，所得溶液的质量越___，故所得溶液的质量由大到小的关系为_______。
②待稀硫酸完全反应后，金属过量(如n点)，生成氢气的质量由_____的质量决定，此时上述三种金属产生氢气的质量大小关系为_________。
特别提醒
此时反应后所得溶液的质量由消耗金属的质量决定。消耗金属的质量越大，所得溶液的质量越_____，故所得溶液的质量 由大到小的关系为______。
③通过图4_____(填“能”或“不能”)判断出镁、铁、锌的金属活动性顺序。
【举一反三6】小刚与小红分别做相同质量的不同金属与同质量、同质量分数的稀H2SO4反应的实验，实验结束后，分别交上的实验报告，并绘制出金属Zn、Fe分别与稀H2SO4反应放出H2的函数图像（如图所示）。两个图像中存在有错误的图像是 ，判断错误的理由是 ，图像不同的原因是 。由该实验可以得到的结论：①金属与酸反应的速率与有关。②金属与酸反应中若生成盐中金属价态相同，则生成的氢气量与有关。
【题型3】金属与酸反应的有关计算
【典型例题】实验室有部分被氧化的镁条8.0 g，与300.0 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸恰好完全反应，该镁条中镁元素的质量为( )
A.7.8 g B.7.2 g C.6.0 g D.2.4 g
【举一反三1】托盘天平左、右两边各放一只质量相等的烧杯，在两只烧杯中加入等质量、等质量分数的稀盐酸，此时天平保持平衡。然后在左盘烧杯中加入5 g锌粒，在右盘烧杯中加入5 g铁粉，充分反应后，两烧杯底部均有固体剩余，则此时天平（ ）
A.偏向左边 B.偏向右边 C.仍然平衡 D.无法判断
【举一反三2】金属材料广泛应用于生产生活中。含有锌粉6.5 g、铁粉5.6 g、铜粉3.2 g、铝粉1.8 g的混合物与一定质量的稀硫酸充分反应，反应停止后，有6 g固体剩余。则生成氢气的质量为 g。
【举一反三3】黄铜是制作电子元件的重要材料。测定某黄铜合金(假设合金中仅含铜、锌)中锌的质量分数，兴趣小组同学进行了如图所示的实验。
分析并计算：
(1)生成氢气的总质量为______________g。
(2)该黄铜合金中锌的质量分数。
【题型4】金属和酸反应的天平分析
【典型例题】如图所示，托盘天平两边各放了一只盛有足量等质量、等质量分数稀硫酸的小烧杯，向左右两边分别加入等质量的不同的金属，实验开始后发现左边先下沉，一段时间后右边下沉。符合这一现象的组合是(前面的放左盘，后面的放右盘)( )
A.铁、锌 B.铁、铜 C.锌、铁 D.镁、铁
【举一反三1】在天平的两个托盘上各放一个烧杯，杯中盛有相同的稀硫酸，此时天平平衡。如果一边放入少许锌粒，另一边放入相同质量的铁，两者完全溶解后，天平指针( )
A.偏向有锌的一边 B.偏向有铁的一边 C.不偏转 D.无法判断
【举一反三2】在天平的两个托盘上各放一个烧杯，杯中盛有相同的稀硫酸，此时天平平衡。如果一边放入少许锌粒，另一边放入相同质量的铁，两者完全溶解后，天平指针( )
A.偏向有锌的一边 B.偏向有铁的一边 C.不偏转 D.无法判断
【举一反三3】如图所示，托盘天平两边各放了一只盛有足量等质量、等质量分数稀硫酸的小烧杯，向左右两边分别加入等质量的不同的金属，实验开始后发现左边先下沉，一段时间后右边下沉。符合这一现象的组合是(前面的放左盘，后面的放右盘)( )
A.铁、锌 B.铁、铜 C.锌、铁 D.镁、铁
【题型5】金属与金属化合物溶液反应
【典型例题】下列实验现象错误的是（ ）
A.铁丝与硫酸铜溶液反应：铁丝表面覆盖一层紫红色固体
B.红磷在空气中燃烧：发光、放热、产生大量白烟
C.锌粒与稀盐酸反应：锌粒表面有大量气泡冒出
D.硫在空气中燃烧：发出明亮的蓝紫色火焰
【举一反三1】下列关于金属及其合金的说法中，正确的是（ ）
A.地壳中含量最高的金属元素是铁
B.不能用铁制容器盛装新配制的农药波尔多液
C.铝的化学性质比铁活泼，所以更易锈蚀完
D.多数合金的熔点比组成它们的纯金属高
【举一反三2】美在化学——制作一幅金属画。
（1）方法一：雕刻。用钢刀在铜片上直接雕刻图案，该操作体现出钢刀的硬度比铜片 （填“大”或“小”）。
（2）方法二：蚀刻。在铁片贴上已镂空好图案的不干胶防水纸，将稀盐酸滴在图案上与铁片作用，请写出发生反应的化学方程式 ，所属基本反应类型是 。
（3）制作金属画不仅可以用酸蚀刻，还可覆盖一层物质制画。下列物质组合能完成金属画的是 （填字母）。
A．铝片—稀盐酸
B．铜片—硝酸银溶液
C．铁片—硫酸锌溶液
【举一反三3】悠久的中华文化蕴含着丰富的化学知识。
（1）蓝铜矿在我国古代被称为“石青”，是一种碱性铜碳酸盐矿物，主要成分
是Cu3（CO3）2（OH）n，其中铜元素的化合价为+2价，则n的值为________。
（2）孔雀石也是一种铜矿石，主要成分是Cu2（OH）2CO3。铜制品长期暴露在空气中能与空气中的O2、H2O和CO2化合生成该物质，请写出相应的化学方程式________________________________________。
（3）湿法炼铜为我国首创，其原理是铁与硫酸铜溶液反应，该反应的现象为________________________________。
（4）若采用湿法炼铜炼制32t铜，至少需要消耗铁的质量是多少？（利用化学方程式计算）
【举一反三4】《梦溪笔谈》卷二十五记载“熬胆矾①铁釜②，久之亦化为铜③。”
【题型6】金属与金属化合物溶液反应滤液、滤渣成分的判断
【典型例题】向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（ ）
A. 若滤渣中只有一种金属，则滤液中物质一定有三种
B. 若滤渣中有两种金属，则滤液中物质一定有两种
C. 若滤液中只有一种物质，则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
D. 若滤液中有两种物质，则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生
【举一反三1】将一定质量金属M的粉末放入盛有Cu(NO ) 溶液的烧杯中，充分反应后溶液呈无色；继续向烧杯中加入一定量的AgNO 溶液，待充分反应后过滤，得到蓝色滤液和滤渣。根据实验分析、以下结论正确的是( )
A. 金属 M可能为 Fe
B. 滤渣中一定含有银
C.滤液中一定含有AgNO 和Cu(NO )
D. 滤渣中加稀盐酸一定有气泡产生
【举一反三2】向Cu（NO3）2溶液中加入一定量的铁粉充分反应，下列情况中可能出现的是（ ）
①溶液中有Fe2+、Cu2+、不溶物为Cu ②溶液中有Fe2+、Cu2+、不溶物为Fe
③溶液中只有Cu2+、不溶物为Fe ④溶液中只有Fe2+、不溶物为Fe，Cu。
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
【举一反三3】向CuSO4溶液中加入一定质量的铝粉，完全反应后过滤，得滤渣和蓝色滤液。下列说法正确的是( )
A.向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生
B.滤渣中一定有Cu，可能有Al
C.滤液中只有Al2(SO4)3
D.滤液中只有CuSO4
【举一反三4】过量的铁投入硫酸铜溶液里，完全反应后过滤，滤纸上的物质是（ ）
A.铁 B.铜 C.硫酸亚铁 D.铁和铜
【举一反三5】金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(1)高炉炼铁的过程中，石灰石的作用是 。
(2)探究Mg、Fe、Cu的金属活动性顺序，下列试剂的选择方案正确的是 (填字母)。
A．Mg、Cu、FeSO4溶液
B．Fe、MgSO4溶液、CuSO4溶液
C．Mg、Fe、Cu、稀盐酸
D．Cu、MgSO4溶液、FeSO4溶液
(3)向Cu(NO3)2溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣。一定发生反应的化学方程式为 ，向滤渣中加入一定量的稀盐酸，有气泡产生，滤渣中一定有 (填化学式，下同)，滤液中可能含有的溶质是 。
【举一反三6】我国古代科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。
（1）日常生活中，大量制作电缆的金属是 （填字母序号）。
A.金
B.铜
C.银
D.钨
（2）明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法。
①炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。
②湿法冶金利用置换反应。向Cu（NO3）2、AgNO3混合液中加入Fe粉，充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，则滤液中一定不含的金属阳离子是 。
【举一反三7】处理某废旧金属后的溶液中含有Cu（OH）2和AgNO3两种溶质，为回收其中的金属，向该溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，再向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生，则滤液中一定含有的金属离子是 ；滤渣中可能含有 。
【举一反三8】我国第四套人民币硬币中含有金属镍（Ni），镍及其化合物能发生下列反应：
①Ni+2HCl═NiCl2+H2↑；
②NiO+2HCl═NiCl2+H2O
③NiO2+4HCl═NiCl2+Cl2↑+2H2O
分析化学方程式，回答以下问题：
（1）金属镍（Ni）与硝酸银溶液反应的化学方程式为 。
（2）反应③中Ni的化合价在反应前后 （填“不变”“升高”或“降低”）。
（3）向混有少量硝酸铜的硝酸银溶液中加入镍粉，当反应完成后过滤，得到滤液和固体。若将滤渣放入稀盐酸没有气泡产生，则滤出的金属一定有 ，滤液中可能存在的离子是 。
【题型7】置换反应及其应用
【典型例题】分析和推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是（ ）
A.由不同种分子构成的物质是混合物，所以混合物一定是由不同种分子构成的
B.燃烧需要同时满足三个条件，所以只有同时破坏燃烧的三个条件才能灭火
C.某物质在氧气中燃烧生成水和二氧化碳，该物质一定含有碳、氢两种元素
D.置换反应有单质和化合物生成，所以有单质和化合物生成的反应一定是置换反应
【举一反三1】下列有关“一定”的叙述，正确的是（ ）
A.由同种元素组成的物质一定是单质
B.有单质生成的反应一定是置换反应
C.混合物一定是由不同种元素组成的
D.由同种分子构成的物质一定是纯净物
【举一反三2】关于置换反应说法正确的是（ ）
A.铜在金属活动顺序表中位于氢的后面，所以铜不会发生置换反应
B.置换反应一定会有金属单质生成
C.Fe2（SO4）3可以由相应的金属和酸发生置换反应生成
D.置换反应中一定有元素化合价的改变
【举一反三3】下列属于置换反应的是（ ）
A.2H2O2H2↑+O2↑
B.Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu
C.S+O2SO2
D.NaOH+HCl＝NaCl+H2O
【举一反三4】下列反应中属于置换反应的是（ ）
A.BaCl2+2AgNO3＝Ba（NO3）2+2AgCl↓
B.2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
C.2Mg+CO22MgO+C
D.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【举一反三5】芯片是电脑、手机等电子产品的核心部件，芯片的主要成分是纯度极高的硅，其运算速率与硅的纯度有关。
（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由 （填微粒名称）构成的。
（2）图为硅原子结构示意图及元素信息。
①图中n＝ ，硅属于 （填“金属”或者“非金属”）元素。图中“+14”中14的含义是 。
②硅酸钠（Na2SiO3）其水溶液俗称水玻璃。在高温下，硅酸钠溶液吸热水分蒸发，发生分解反应释放出SiO2（不可燃固体），可以用作木材防火剂。请简述其防火的原理 。
（3）制硅的主要化学方程式有①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl。其中属于置换反应的是 （填序号）。
【举一反三6】已知有如下四个化学反应：①Mg+2HCl═MgCl +H ↑、②2Mg+O22MgO、③2Cu+O22CuO、④2CuO+C2Cu+CO2↑，请回答下列有关问题。
(1)置换反应是由___________反应，生成___________的反应。
(2)根据(1)中置换反应的概念判断，已知反应中属于置换反应的是______ (填序号)。
(3)类比(2)中你的选择，再写出一个属于置换反应的化学方程式_________。
(4)总结有关置换反应的特点、规律，下列说法正确的是____ (填字母)。
A. 反应后一定有气体生成
B. 反应前后元素化合价一定改变
C. 反应物的物质类别不同
D. 反应前后微粒数目一定不变
【举一反三7】芯片是电脑、手机等电子产品的核心部件，芯片的主要成分是纯度极高的硅，其运算速率与硅的纯度有关。
（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由 （填微粒名称）构成的。
（2）图为硅原子结构示意图及元素信息。
①图中n＝ ，硅属于 （填“金属”或者“非金属”）元素。图中“+14”中14的含义是 。
②硅酸钠（Na2SiO3）其水溶液俗称水玻璃。在高温下，硅酸钠溶液吸热水分蒸发，发生分解反应释放出SiO2（不可燃固体），可以用作木材防火剂。请简述其防火的原理 。
（3）制硅的主要化学方程式有①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl。其中属于置换反应的是 （填序号）。
【题型8】金属活动性顺序的应用
【典型例题】把X、Y、Z三种金属分别放入稀盐酸中，X、Y溶解并有气泡产生，Z不反应，取过量X放入Y（NO3）2和Z（NO3）2的混合溶液中充分反应后过滤，经检验，滤渣中只有X、Z．则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A.X＞Y＞Z B.Y＞Z＞X C.Y＞X＞Z D.X＞Z＞Y
【举一反三1】已知金属R和Fe、H活动性强弱关系为：Fe>R>H，下列说法错误的是（ ）
A.金属R放入Zn（NO3）2溶液中，有锌析出
B.金属R放入CuSO4溶液中，金属表面有红色固体析出
C.金属铁（足量）放入R（NO3）2溶液中，溶液变浅绿色
D.金属铁放入AgNO3溶液中，一段时间后溶液质量变小
【举一反三2】下列两种物质间不能发生化学反应的是( )
A. 锌与硫酸铜溶液
B. 铜与硫酸铝溶液
C. 铝与硝酸银溶液
D. 镁与硫酸亚铁溶液
【举一反三3】波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂，它是由硫酸铜、生石灰加水配制而成。配制波尔多液时_______ (填“能”或“不能”)用铁制容器，其原因是________ (用化学方程式表示)。
【举一反三4】三星堆遗址的发现再次证明人类社会的文明进步与金属材料的发展关系密切。已知金属M和N能够发生如下反应：M+H2SO4═MSO4+H2↑；Fe+MCl2═M+FeCl2；N+FeCl2═Fe+NCl2，请判断：
（1）Fe、M、N的活动性由强到弱的顺序是 。
（2）在AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，若滤液呈无色，则滤渣中一定含有的物质是 （填化学式）。
【举一反三5】我国第四套人民币硬币中使用到镍（Ni）、铜、铁等金属。某兴趣小组决定探究Ni、Fe、Cu的金属活动性顺序．
（1）［查阅资料］
镍能与盐酸或稀硫酸反应，生成可溶于水的正二价镍盐，并放出氢气．
①写出镍与盐酸反应的化学方程式 ．
②结合所学知识， （填“能”或“不能”）直接比较出Ni、Fe的金属活动性强弱．
（2）［探究实验］（所用金属片均已用砂纸打磨．）
（3）［迁移应用］用镍片、硫酸亚铁溶液和 溶液通过实验也能判断Fe、Ni、Cu的金属活动性顺序.
【题型9】探究金属活动性顺序
【典型例题】下列各组物质能验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性强弱的是（ ）
A.Fe、Cu、Ag、稀盐酸
B.FeSO4溶液、Cu、Ag
C.Fe、CuSO4溶液、Ag
D.FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag
【举一反三1】用稀盐酸与大小相同的镁、锌、铜片反应探究金属活动性。实验如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.铜片表面可以观察到气泡
B.锌片比镁片反应更剧烈
C.金属活动性由强到弱顺序为：镁＞锌＞铜
D.三支试管中盐酸的溶质质量分数可以不同
【举一反三2】下列实验现象能说明铁的金属活动性比铜强的是（ ）
A.铁片放入硫酸铜溶液中，铁片表面有红色物质析出
B.铁、铜分别放入硝酸银溶液里，溶液颜色均发生变化
C.铜的导电性好作导线，铁导电性差
D.铁、铜分别放入硫酸锌溶液中，表面均无现象
【举一反三3】研究金属的性质可以更好地利用金属。
（1）铜做导线，应用了铜的 性。
（2）铝制门窗抗腐蚀性能好，原因是 （填化学方程式）。
（3）化学课上同学们设计用稀硫酸来鉴别黄铜（铜锌合金）和黄金，原理是 （填化学方程式）。
（4）用如图所示实验来验证铜与银的金属活动性强弱，其反应的化学方程式是 。
【举一反三4】现有银、铜、铁三种金属，某研究小组的同学为探究银、铜、铁的金属活动性顺序，设计了三个实验：
Ⅰ．将铁片浸入稀硫酸中；
Ⅱ．将银片浸入稀硫酸中；
Ⅲ．将铁片浸入硫酸铜溶液中．
（1）实验Ⅰ的现象是：有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色．反应的化学方程式为 ；反应产生的气体可用 的方法检验．
（2）上述三个实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序，请你补充一个实验来达到实验目的（写出实验操作和现象）
根据以上探究，三种金属的活动性由强到弱的顺序是 ．
（3）将银、铁两种金属分别放入 等溶液中，即可验证这三种金属的活动性强弱．
（4）将铜片加热，铜片的表面变黑．同学们设计如下实验证明此黑色物质是氧化铜．
【题型10】常见金属活动性顺序
【典型例题】我国古代第一部药物学专著《神农本草经》有“石硫黄能化金银铁铜，奇物”的记载，描述了硫与金属的反应。金、银、铁、铜四种金属中，活动性最强的是( )
A.铁 B.铜 C.银 D.金
【举一反三1】为防止钢制船闸门被腐蚀，常在其表面安装比铁更活泼的金属块。这种金属可以是( )
A.铜 B.银 C.镁 D.锡
【举一反三2】我国古代第一部药物学专著《神农本草经》有“石硫黄能化金银铁铜，奇物”的记载，描述了硫与金属的反应。金、银、铁、铜四种金属中，活动性最强的是( )
A.铁 B.铜 C.银 D.金
【举一反三3】下列物质中金属活动性最强的是( )
A.银 B.钾 C. 铝 D.金
【题型11】金属性质的综合
【典型例题】金属钛(Ti)抗腐蚀性能好，露置于空气中数年，仍光亮如初。以金红石(主要成分是 TiO2)为原料生产金属钛的步骤主要有：①在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入氯气(Cl2)，得到TiCl4和一种可燃性气体；②在稀有气体环境和加热条件下，用Mg和TiCl4反应得到Ti和MgCl2。下列说法不正确的是( )
A.①中的反应为TiO2＋C＋2Cl2TiCl4＋CO2
B.②中的稀有气体的作用是隔绝空气
C.②中发生的反应为置换反应
D.金属钛在常温下不与O2反应
【举一反三1】在图甲的三口瓶中加入一定量的“暖宝宝”原料(主要成分为铁粉和碳粉)，并滴加几滴水，分别用压强、氧气浓度和温度三种数字传感器绘制出数据变化图像，如图乙所示，下列说法中不正确的是( )
A. Ⅰ为温度变化曲线
B.上述反应过程属于缓慢氧化
C.水在上述过程中不起催化作用
D.如果“暖宝宝”原料足量，压强可降至0
【举一反三2】下列关于鉴别黄铜(铜锌合金)与黄金的实验方案中合理的是( )
①比较质量，质量大的是黄铜
②灼烧，表面变色的是黄铜
③浸没在稀硫酸中，表面有气泡产生的是黄铜
④浸没在硫酸锌溶液中，表面附着红色物质的是黄铜
A.②③ B.②④ C.①③ D.①④
【举一反三3】金属的化学性质是化学学习和研究的重要内容。
（1）铝比较活泼，但铝制品却有较好的抗腐蚀性能，原因是铝在空气中与氧气反应，表面会生成一层致密的______________________（填化学式）薄膜。
（2）在AgNO3和Al（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉和铜粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。
①写出一定发生反应的化学方程式______________________。
②若滤渣中有两种金属，请分析滤液的成分______________________。
【举一反三4】学习小组的同学发现九年级化学下册教材有下列表述：“在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢”；“在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来”，于是，他们对金属的化学性质展开了项目化学习。
项目一：验证不同金属与盐酸反应速率。
[提出问题]不同金属与盐酸反应速率是否相同？
[实验探究]小组同学设计了下列实验方案，并记录了实验现象：
（1）写出实验①中反应的方程式______________________。
（2）实验②中的现象是______________________。
（3）上述实验能否验证镁、铁、铜三种金属的活动性强弱___________（“是”或“否”），理由是_________________________________。
项目二：验证金属与化合物溶液的反应
[实验过程]取大小相同的两根铜丝，用砂纸打磨光亮。
（4）实验④中现象______________________，反应的化学方程式是______________________。
（5）铜、铝、银三种金属的活动性顺序由弱到强的是______________________。
[反思与评价]在完成有关金属的实验时，金属需要打磨，其目的是______________________。
【举一反三5】老师在课上演示了两个趣味实验。
（1）“火焰分割”。先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部，如图甲所示：再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部，两张铁丝网中间的火焰熄灭，如图乙所示。
①铁块能拉成铁丝是利用了铁的 __________性。
②“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因：铁丝网b吸收热量，_____（选填字母）。
A.使酒精的着火点降低
B.使温度降低到酒精的着火点以下
（2）“铁花飞溅”。将铁粉抖撒到酒精灯火焰上方，铁粉剧烈燃烧，火星四射，宛如美丽的“铁花”。铁燃烧生成四氧化三铁的化学方程式为___________________________。
【题型12】金属与氧气的反应综合
【典型例题】2023年2月10日，神舟十五号航天员费仗龙、邓清明和张陆密切协同，圆满完成出舱活动全部任务，神舟十五号的飞船和火箭的主要结构用到了大量的金属材料，下列关于金属材料说法正确的是（ ）
A.黄铜片（铜锌合金）的硬度比纯铜片小
B.钢的含碳量比生铁高
C.铝比铁活泼，故铝制品比铁制品更容易被腐蚀
D.金属材料包括纯金属和合金
【举一反三1】成语、俗语、诗词是我国的文化瑰宝，其中蕴含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是（ ）
A.A B.B C.C D.D
【举一反三2】下列关于金属的说法正确的是（ ）
A.铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中可以燃烧生成氧化铁
B.铝表面易形成致密的氧化膜，可阻止铝进一步被氧化
C. 镁条在空气中燃烧，冒出浓烈黑烟，生成黑色粉末
D.铜在空气中加热表面变红，生成氧化铜
【举一反三3】很多成语、俗语、诗词中含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是（ ）
A.“真金不怕火炼”——黄金在高温下也不与氧气反应
B.百炼成钢：在高温和捶打下，生铁中的碳与氧气反应转化成二氧化碳，从而降低碳含量
C.“冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，化学性质不同
D.“釜底抽薪”——通过移除可燃物来灭火
【举一反三4】下列关于金属与氧气反应的说法正确的是（ ）
A.所有的金属在常温下都能与氧气反应
B.金属与氧气反应都必须点燃或加热
C.镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光
D.红热的铁丝在空气中能燃烧
科粤版（2024）九年级下册 第六单元 金属和金属材料6.2 金属的化学性质 题型专练（参考答案）
【题型1】金属和稀盐酸、稀硫酸的反应
【典型例题】下列实验现象的描述中正确的是（ ）
A.红磷在空气中燃烧，产生大量白雾
B.铜丝插入稀硫酸中，产生大量气泡
C.镁条在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成氧化镁
D.硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，并生成一种有刺激性气味的气体
【答案】D
【解析】红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故A错误；铜在金属活动顺序中排在氢之后，不能与稀硫酸反应，铜丝插入稀硫酸中，无明显现象，故B错误；镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成氧化镁是实验结论而不是实验现象，故C错误；硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成一种有刺激性气味的气体，故D正确。
【举一反三1】下列物质中不能由金属单质和盐酸直接反应生成的是（ ）
A.FeCl3 B.FeCl2 C.MgCl2 D.ZnCl2
【答案】A
【解析】由金属活动顺序表知，不能由金属单质和盐酸直接反应生成的是FeCl3；由金属单质和盐酸直接反应生成的是FeCl2。
【举一反三2】铜和稀硫酸不反应，但铜与稀硝酸可以发生反应，化学方程式可表示为：。现将一定质量的铜加入到稀硝酸中，充分反应后，下列说法正确的是（ ）
A.该反应为分解反应
B.反应后的溶液中只含有一种成分
C.反应后的溶液为无色
D.反应后溶液的质量增加
【答案】D
【解析】 由于不能确定硝酸是否完全反应，故不能确定溶液中是否含有硝酸，故溶液中除硝酸铜外还可能含有硝酸，B错误；由于硝酸铜溶液显蓝色，故反应后的溶液为蓝色，C错误；反应前溶液为硝酸溶液，反应中消耗铜的质量大于生成的一氧化氮的质量，故反应后溶液的质量增加。
【举一反三3】废旧手机的某些废旧部件中含有Mg、Al、Cu、Ag等金属，为了回收重金属，将旧手机的部件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应后经 ，溶液中存在的金属阳离子有 。
【答案】过滤；Mg2+和Al3+。
【解析】Mg与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，Al与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，稀硫酸不能和铜、银反应，充分反应后过滤，溶液中存在的金属阳离子有Mg2+和Al3+。
【举一反三4】同学们学习了金属的化学性质后，在实验室设计并完成了如下实验，以比较铁、铜的金属活动性强弱。
实验方法：将打磨过的铁丝、铜丝分别浸入稀盐酸溶液中。
（1）实验原理：①中发生反应的化学方程式为 。
（2）实验现象：①中可观察到的现象是 ，②中无明显现象。
（3）实验结论： 。
（4）实验后，接下来必须要做的事情是 ，完善实验报告，离开实验室。
问题与交流：②中无明显现象的原因是 。
【答案】（1）Fe+2HCl═FeCl2+H2↑；（2）有气泡产生，溶液颜色由无色变为浅绿色；（3）铁的金属活动性比铜强；（4）整理洗涤仪器；（5）在金属活动性顺序中，铜的位置排在氢的后面。
【解析】（1）铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
（2）铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，①中可观察到的现象是有气泡产生，溶液颜色由无色变为浅绿色。
（3）①中有气泡产生，溶液颜色由无色变为浅绿色，②中无明显现象，说明铁的位置排在氢的前面，铜的位置排在氢的后面，即铁＞氢＞铜，铁的金属活动性比铜强。
（4）实验后，接下来必须要做的事情是整理洗涤仪器，完善实验报告，离开实验室。
②中无明显现象的原因是在金属活动性顺序中，铜的位置排在氢的后面。
【题型2】金属和酸反应的图像分析
【典型例题】为了探究金属与酸反应的规律，某实验小组进行了如下实验，取等质量的铁片、镁片、锌片分别与等体积、等浓度的稀盐酸反应，用温度传感器测得反应温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.金属与酸的反应是放热反应
B.100 s时，锌还在继续反应
C.反应结束时，三种金属产生氢气的质量：Mg＞Fe＞Zn
D.50 s时铁与酸反应放出的热量最少
【答案】C
【解析】由图象信息可知，金属和酸反应温度都呈不同程度的升高，所以金属与酸反应是放热反应，A正确；100 s时，锌和金属反应温度还在继续上升，故锌还在继续与酸反应，B正确；因为题中没有给出相应的物质的质量，无法知道是金属过量还是酸过量，所以无法判断哪种金属产生的氢气质量大，C错误；在50 s时，铁与酸反应放出的热量最少，镁最多，D正确。
【举一反三1】以下图像描述正确的是（ ）
A.将水通电一段时间生成气体的质量
B.分别向等质量的锌片和铁片中不断加入溶质质量分数相同的稀盐酸
C.在密闭容器中用红磷测定空气中氧气的含量
D.高锰酸钾受热分解
【答案】B
【解析】水通电分解生成氢气和氧气，生成氢气和氧气的质量比为4：32＝1：8，A不符合题意；分别向等质量的锌片和铁片中不断加入溶质质量分数相同的稀盐酸，一开始，酸不足，金属过量，生成氢气的质量相等，后金属不足，酸过量，铁与稀盐酸反应：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑，锌与稀盐酸反应：Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑，相对原子质量：Zn＞Fe，故最后铁生成氢气的质量大，B符合题意；红磷燃烧，放出大量的热，装置内气体受热膨胀，压强增大，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，且最后压强低于原来的压强，C不符合题意；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故剩余固体的质量逐渐减小，但是不会减少至零，D不符合题意。
【举一反三2】以下能正确表示对应叙述的图像是（ ）
A.红磷在体积不变的密闭容器中燃烧，压强与时间的关系
B.电解水时，生成H2和O2的质量与时间的关系
C.高锰酸钾受热分解制氧气，固体中锰元素的质量分数与时间的关系
D.向足量的稀硫酸中，分别加入等质量的Zn、Fe，生成气体的质量与时间的关系
【答案】D
【解析】红磷燃烧放热，气体膨胀，气压增大，完全反应后温度降低，氧气消耗，气压减小至小于原气压，A错误；电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气质量比是1：8，B错误；高锰酸钾受热分解锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应进行，固体质量减小，固体中锰元素质量不变，因此随着反应进行，固体中锰元素质量分数增大，C错误；锌比铁活泼，反应速率较快，反应需要时间较短，最终铁反应生成的氢气较多，D正确。
【举一反三3】如图所示图像不能正确反映对应变化关系的是（ ）
A.将等质量的锌和铁分别放入等质量、相同质量分数的足量稀盐酸中
B.向一定量的稀盐酸中加入足量的不同金属
C.质量相同、溶质质量分数相同的稀硫酸中分别加入过量锌粉和铁粉
D.向等质量的锌和镁中分别加入足量的稀盐酸
【答案】C
【解析】锌的活动性比铁强，反应速率快，反应时间短；等质量的锌和铁分别放入等质量、相同质量分数的足量稀盐酸反应，铁生成氢气的质量比锌多，A正确；由于消耗的酸的质量相同，根据元素守恒，产生的氢气中的氢元素全部来自于酸中，则产生的氢气的质量相同，又由于金属活动性顺序：镁＞铝＞铁，则相同时间内，反应速率：镁＞铝＞铁，该图像能正确反映其对应关系，B正确；反应的铁和锌质量相等时，铁反应生成的氢气比锌多，最终稀硫酸完全反应，生成氢气质量相等，C错误；向等量的锌和镁中逐渐加入稀盐酸至过量，刚开始滴加盐酸时，由于消耗的酸的质量相同，则产生的氢气相同，当盐酸过量时，由于在化合物中，锌和镁均为+2价，且锌的相对原子质量大于镁，则消耗等量的金属时，镁产生的氢气较多，该图像能正确反映其对应关系，D正确。
【举一反三4】小刚与小红分别做相同质量的不同金属与同质量、同质量分数的稀H2SO4反应的实验，实验结束后，分别交上的实验报告，并绘制出金属Zn、Fe分别与稀H2SO4反应放出H2的函数图像（如图所示）。两个图像中存在有错误的图像是 ，判断错误的理由是 ，图像不同的原因是 。由该实验可以得到的结论：①金属与酸反应的速率与有关。②金属与酸反应中若生成盐中金属价态相同，则生成的氢气量与有关。
【答案】小红；Zn的反应速率较Fe快，因此图像象中Fe与Zn标反了；小刚取的金属量较少，金属完全反应，而小红取的酸量较少，酸完全反应。
【解析】两个图像中存在有错误的是小红的图像，判断错误的理由是Zn的反应速率较Fe快，因此图像中Fe与Zn标反了；图像不同的原因是：小刚取的金属量较少，金属完全反应，而小红取的酸量较少，酸完全反应。
【举一反三5】向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量的镁、铁、锌三种金属。生成氢气的质量与加入金属的质量关系如图所示。
第1步：明确横纵坐标信息。
第2步：明确不同阶段产生氢气的质量关系。
①刚开始反应时，金属量不足(如m点)，生成氢气的质量由_________的质量决定，此时上述三种金属产生氢气的质量由大到小的关系为_________（用化学式表示，下同）。
特别提醒
此时反应后所得溶液的质量由生成氢气的质量决定。生成氢气的质量越大，所得溶液的质量越___，故所得溶液的质量由大到小的关系为_______。
②待稀硫酸完全反应后，金属过量(如n点)，生成氢气的质量由_____的质量决定，此时上述三种金属产生氢气的质量大小关系为_________。
特别提醒
此时反应后所得溶液的质量由消耗金属的质量决定。消耗金属的质量越大，所得溶液的质量越_____，故所得溶液的质量 由大到小的关系为______。
③通过图4_____(填“能”或“不能”)判断出镁、铁、锌的金属活动性顺序。
【答案】第2步：①金属 Mg>Fe>Zn 小 ZnSO >FeSO >MgSO
②稀硫酸 Mg=Zn=Fe 大 ZnSO >FeSO >MgSO
③不能
【举一反三6】小刚与小红分别做相同质量的不同金属与同质量、同质量分数的稀H2SO4反应的实验，实验结束后，分别交上的实验报告，并绘制出金属Zn、Fe分别与稀H2SO4反应放出H2的函数图像（如图所示）。两个图像中存在有错误的图像是 ，判断错误的理由是 ，图像不同的原因是 。由该实验可以得到的结论：①金属与酸反应的速率与有关。②金属与酸反应中若生成盐中金属价态相同，则生成的氢气量与有关。
【答案】小红；Zn的反应速率较Fe快，因此图像象中Fe与Zn标反了；小刚取的金属量较少，金属完全反应，而小红取的酸量较少，酸完全反应。
【解析】两个图像中存在有错误的是小红的图像，判断错误的理由是Zn的反应速率较Fe快，因此图像中Fe与Zn标反了；图像不同的原因是：小刚取的金属量较少，金属完全反应，而小红取的酸量较少，酸完全反应。
【题型3】金属与酸反应的有关计算
【典型例题】实验室有部分被氧化的镁条8.0 g，与300.0 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸恰好完全反应，该镁条中镁元素的质量为( )
A.7.8 g B.7.2 g C.6.0 g D.2.4 g
【答案】B
【解析】实验室有部分被氧化的镁条8.0 g ，与300.0 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸恰好完全反应，镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，由反应的化学方程式：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑、MgO+2HCl═MgCl2+H2O可知，镁元素全部转化到氯化镁中，而氯化镁中的氯元素全部来自于氯化氢；300.0 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中氯化氢的质量为：300.0 g×7.3%＝21.9 g，其中氯离子的质量为：21.9 g100%＝21.3 g，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，则生成的氯化镁中氯离子的质量为21.3 g，由：Mg～MgCl2～2Cl可知，镁元素的质量为：21.3 g7.2 g。
【举一反三1】托盘天平左、右两边各放一只质量相等的烧杯，在两只烧杯中加入等质量、等质量分数的稀盐酸，此时天平保持平衡。然后在左盘烧杯中加入5 g锌粒，在右盘烧杯中加入5 g铁粉，充分反应后，两烧杯底部均有固体剩余，则此时天平（ ）
A.偏向左边 B.偏向右边 C.仍然平衡 D.无法判断
【答案】C
【解析】锌和铁都会和酸发生反应，而最后固体都有剩余，说明酸都反应完，加入等质量、等浓度的稀盐酸，说明酸的质量相等，而其中氢元素被置换，所以生成氢气的质量相等，即逸出装置的氢气质量相等，最终天平平衡。
【举一反三2】金属材料广泛应用于生产生活中。含有锌粉6.5 g、铁粉5.6 g、铜粉3.2 g、铝粉1.8 g的混合物与一定质量的稀硫酸充分反应，反应停止后，有6 g固体剩余。则生成氢气的质量为 g。
【答案】0.5。
【解析】因为Cu的金属活动性在（H）之后，不能与稀硫酸发生置换反应，所以剩余的6克固体里肯定有全部的铜；除了铜外还剩6 g﹣3.2 g＝2.8 g固体应该是铁，因为锌和铝的活动性都比铁强，所以酸先与Zn、Al反应。那么就是6.5 g Zn、1.8 g Al、5.6 g﹣2.8 g＝2.8 g铁和硫酸完全反应了；设锌与硫酸反应生成氢气质量为x，铁与硫酸反应生成氢气质量为y，铝与硫酸反应生成氢气质量为z，
Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
65 2
6.5 g x
x＝0.2 g
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑
56 2
2.8 g y
y＝0.1 g
2Al+3H2SO4＝Al2（SO4）3+3H2↑
54 6
1.8 g z
z＝0.2 g
则生成氢气的总质量为：0.2 g+0.1 g+0.2 g＝0.5 g
【举一反三3】黄铜是制作电子元件的重要材料。测定某黄铜合金(假设合金中仅含铜、锌)中锌的质量分数，兴趣小组同学进行了如图所示的实验。
分析并计算：
(1)生成氢气的总质量为______________g。
(2)该黄铜合金中锌的质量分数。
【答案】（1) 0.4
(2)解：设20 g合金样品中锌的质量为x。
Zn + 2HCl===ZnCl + H ↑
65 2
x 0.4 g
=
x=13 g
该黄铜合金中锌的质量分数为×100%=65%。
答：该黄铜合金中锌的质量分数为65%。
【解析】(1)由质量守恒定律可得，生成氢气的总质量为60 g+60 g+20 g-139.6 g=0.4 g。(2)根据化学方程式进行相关计算。
【题型4】金属和酸反应的天平分析
【典型例题】如图所示，托盘天平两边各放了一只盛有足量等质量、等质量分数稀硫酸的小烧杯，向左右两边分别加入等质量的不同的金属，实验开始后发现左边先下沉，一段时间后右边下沉。符合这一现象的组合是(前面的放左盘，后面的放右盘)( )
A.铁、锌 B.铁、铜 C.锌、铁 D.镁、铁
【答案】A
【解析】天平的指针先偏向左边，说明天平左边质量减少地较慢，即右边金属与酸反应比左边反应剧烈，右边金属活动性比左边的活动性强；金属Mg、Fe、Zn、Cu的活动性从强到弱的顺序为：Mg＞Zn＞Fe＞Cu；所以只有A符合。最后偏向右边，说明到反应结束时右边产生气体较少即等质量金属完全反应右边产生氢气的量小于左边；等质量的Mg、Cu、Fe、Zn与足量的酸完全反应产生氢气质量从大到小的顺序为Mg＞Fe＞Zn＞Cu，所以有A、B、D三项符合。综上选A。
【举一反三1】在天平的两个托盘上各放一个烧杯，杯中盛有相同的稀硫酸，此时天平平衡。如果一边放入少许锌粒，另一边放入相同质量的铁，两者完全溶解后，天平指针( )
A.偏向有锌的一边 B.偏向有铁的一边 C.不偏转 D.无法判断
【答案】A
【解析】锌和铁都能与稀硫酸反应，所以谁产生的氢气少，哪一边就重，天平指针就偏向这一边。根据题意分析，天平两侧都是金属完全参加反应，稀硫酸有剩余，根据化学方程式的计算，等质量的金属与足量的酸反应，产生的氢气锌比铁少，所以天平指针向这一侧偏。故选A。
【举一反三2】在天平的两个托盘上各放一个烧杯，杯中盛有相同的稀硫酸，此时天平平衡。如果一边放入少许锌粒，另一边放入相同质量的铁，两者完全溶解后，天平指针( )
A.偏向有锌的一边 B.偏向有铁的一边 C.不偏转 D.无法判断
【答案】A
【解析】锌和铁都能与稀硫酸反应，所以谁产生的氢气少，哪一边就重，天平指针就偏向这一边。根据题意分析，天平两侧都是金属完全参加反应，稀硫酸有剩余，根据化学方程式的计算，等质量的金属与足量的酸反应，产生的氢气锌比铁少，所以天平指针向这一侧偏。故选A。
【举一反三3】如图所示，托盘天平两边各放了一只盛有足量等质量、等质量分数稀硫酸的小烧杯，向左右两边分别加入等质量的不同的金属，实验开始后发现左边先下沉，一段时间后右边下沉。符合这一现象的组合是(前面的放左盘，后面的放右盘)( )
A.铁、锌 B.铁、铜 C.锌、铁 D.镁、铁
【答案】A
【解析】天平的指针先偏向左边，说明天平左边质量减少地较慢，即右边金属与酸反应比左边反应剧烈，右边金属活动性比左边的活动性强；金属Mg、Fe、Zn、Cu的活动性从强到弱的顺序为：Mg＞Zn＞Fe＞Cu；所以只有A符合。最后偏向右边，说明到反应结束时右边产生气体较少即等质量金属完全反应右边产生氢气的量小于左边；等质量的Mg、Cu、Fe、Zn与足量的酸完全反应产生氢气质量从大到小的顺序为Mg＞Fe＞Zn＞Cu，所以有A、B、D三项符合。综上选A。
【题型5】金属与金属化合物溶液反应
【典型例题】下列实验现象错误的是（ ）
A.铁丝与硫酸铜溶液反应：铁丝表面覆盖一层紫红色固体
B.红磷在空气中燃烧：发光、放热、产生大量白烟
C.锌粒与稀盐酸反应：锌粒表面有大量气泡冒出
D.硫在空气中燃烧：发出明亮的蓝紫色火焰
【答案】D
【解析】铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁丝表面覆盖一层紫红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色，A正确；红磷在空气中燃烧，发光、放热、产生大量白烟，B正确；锌粒与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，可观察到锌粒表面有大量气泡冒出，C正确；硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，D错误。
【举一反三1】下列关于金属及其合金的说法中，正确的是（ ）
A.地壳中含量最高的金属元素是铁
B.不能用铁制容器盛装新配制的农药波尔多液
C.铝的化学性质比铁活泼，所以更易锈蚀完
D.多数合金的熔点比组成它们的纯金属高
【答案】B
【解析】地壳中含量最高的金属元素是铝，A错误；铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，不能用铁制容器盛装新配制的农药波尔多液，B正确；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，阻止内部的铝进一步被氧化，因此铝的抗腐蚀性强，不容易被腐蚀，C错误；多数合金的熔点比组成它们的纯金属低，D错误。
【举一反三2】美在化学——制作一幅金属画。
（1）方法一：雕刻。用钢刀在铜片上直接雕刻图案，该操作体现出钢刀的硬度比铜片 （填“大”或“小”）。
（2）方法二：蚀刻。在铁片贴上已镂空好图案的不干胶防水纸，将稀盐酸滴在图案上与铁片作用，请写出发生反应的化学方程式 ，所属基本反应类型是 。
（3）制作金属画不仅可以用酸蚀刻，还可覆盖一层物质制画。下列物质组合能完成金属画的是 （填字母）。
A．铝片—稀盐酸
B．铜片—硝酸银溶液
C．铁片—硫酸锌溶液
【答案】（1）大；（2）Fe+2HCl═FeCl2+H2↑；置换反应；（3）AB。
【解析】（1）用钢刀在铜片上直接雕刻图案，该操作体现出钢刀的硬度比铜片大；（2）铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+2HCl═FeCl2+H2↑；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；（3）A项，铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，是用酸蚀刻，能完成金属画；B项，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，是覆盖一层物质制画，能完成金属画；C项，铁的金属活动性比锌弱，不能与硫酸锌溶液反应，不能完成金属画。
【举一反三3】悠久的中华文化蕴含着丰富的化学知识。
（1）蓝铜矿在我国古代被称为“石青”，是一种碱性铜碳酸盐矿物，主要成分
是Cu3（CO3）2（OH）n，其中铜元素的化合价为+2价，则n的值为________。
（2）孔雀石也是一种铜矿石，主要成分是Cu2（OH）2CO3。铜制品长期暴露在空气中能与空气中的O2、H2O和CO2化合生成该物质，请写出相应的化学方程式________________________________________。
（3）湿法炼铜为我国首创，其原理是铁与硫酸铜溶液反应，该反应的现象为________________________________。
（4）若采用湿法炼铜炼制32t铜，至少需要消耗铁的质量是多少？（利用化学方程式计算）
【答案】（1）2；
（2）2Cu+O2+H2O+CO2＝Cu2（OH）2CO3；
（3）铁表面会附着红色物质铜，溶液逐渐由蓝色变为浅绿色；
（4）28t。
【解析】（1）Cu3（CO3）2（OH）n中铜元素的化合价为+2价，碳酸根显﹣2价，氢氧根显﹣1价，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+2）×3+（﹣2）×2+（﹣1）×n＝0，则n＝2。
（2）铜制品长期暴露在空气中能与空气中的O2、H2O和CO2化合生成Cu2（OH）2CO3，化学方程式为：2Cu+O2+H2O+CO2＝Cu2（OH）2CO3。
（3）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，现象为铁表面会附着红色物质铜，溶液逐渐由蓝色变为浅绿色。
（4）设需要消耗铁的质量是是x。
Fe+CuSO4═Cu+FeSO4
56 64
x 32t
解得：x＝28t
答：至少需要消耗铁的质量是28t。
【举一反三4】《梦溪笔谈》卷二十五记载“熬胆矾①铁釜②，久之亦化为铜③。”
【答案】(1)＜ (2)解：设所得溶液中溶质硫酸亚铁的质量为x，
Fe+CuSO4═Cu+FeSO4 减轻质量
56 64 152 8
X (100 g﹣99.2 g)
x＝15.2 g
则充分反应后，所得溶液中溶质的质量分数为100%≈15.3%，
答：充分反应后，所得溶液中溶质的质量分数15.3%。
【解析】(1)铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明两种金属的金属活动性：Cu＜Fe。
【题型6】金属与金属化合物溶液反应滤液、滤渣成分的判断
【典型例题】向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（ ）
A. 若滤渣中只有一种金属，则滤液中物质一定有三种
B. 若滤渣中有两种金属，则滤液中物质一定有两种
C. 若滤液中只有一种物质，则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
D. 若滤液中有两种物质，则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生
【答案】C
【解析】金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，锌先与CuCl2反应生成氯化锌和铜，CuCl2反应完，若还有锌粉，锌才能与FeCl2反应生成氯化锌和铁。 若滤渣中只有一种金属，该金属是铜，滤液中物质不一定有三种，也可能是锌和氯化铜恰好完全反应，此时滤液中物质有氯化亚铁、氯化锌两种，A错误。若滤渣中有两种金属，滤液中物质不一定有两种，也可能是锌和氯化亚铁恰好完全反应，此时滤液中物质只有氯化锌一种，B错误。若滤液中只有一种物质，滤渣中一定含有铁，此时向滤渣中加入稀硫酸，一定有气泡产生，C正确。若滤液中有两种物质，说明物质是氯化锌、氯化亚铁，若氯化亚铁部分参加了反应，滤渣中含有铜、铁，铁能与稀硫酸反应生成氢气，则向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，D错误。
【举一反三1】将一定质量金属M的粉末放入盛有Cu(NO ) 溶液的烧杯中，充分反应后溶液呈无色；继续向烧杯中加入一定量的AgNO 溶液，待充分反应后过滤，得到蓝色滤液和滤渣。根据实验分析、以下结论正确的是( )
A. 金属 M可能为 Fe
B. 滤渣中一定含有银
C.滤液中一定含有AgNO 和Cu(NO )
D. 滤渣中加稀盐酸一定有气泡产生
【答案】B
【解析】Cu(NO ) 溶液呈蓝色;将一定质量金属 M的粉末放入盛有 Cu(NO ) 溶液的烧杯中，充分反应后溶液呈无色，说明M置换出了 Cu(NO ) 溶液中的 Cu，同时生成 M的化合物；继续向烧杯中加入一定质量的AgNO 溶液后得到蓝色滤液和滤渣，说明Cu置换出了 AgNO3溶液中的 Ag，同时生成了Cu(NO ) 。铁与 Cu(NO ) 溶液反应能生成 Cu，同时生成的 Fe(NO ) 溶液显浅绿色而非无色，故M不可能是铁，A 不正确；最终所得滤渣中一定含银，可能含Cu，但一定不含M(因 Cu 参与了反应，故活动性更强的M已完全反应)，B 正确；滤液中一定含Cu(NO ) 和M的化合物溶液，若反应中 Cu 过量则一定无 AgNO ，若 Cu的量不足，则一定含AgNO ，即滤液中可能含AgNO ，C不正确；滤渣中一定有银、可能有铜，因此向其中加稀盐酸时一定无气泡产生，D不正确。
【举一反三2】向Cu（NO3）2溶液中加入一定量的铁粉充分反应，下列情况中可能出现的是（ ）
①溶液中有Fe2+、Cu2+、不溶物为Cu ②溶液中有Fe2+、Cu2+、不溶物为Fe
③溶液中只有Cu2+、不溶物为Fe ④溶液中只有Fe2+、不溶物为Fe，Cu。
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
【答案】B
【解析】向硝酸铜溶液中加入过量的铁粉，充分反应后，所得固体为铁与铜的混合物，此时的溶液中只含硝酸亚铁，故情况④可能；若加入的铁粉恰好与硝酸铜完全反应，则得到的固体全部为铜，此时的溶液也只含硝酸亚铁；若加入的铁粉量不足，部分置换硝酸铜，所得固体全部为铜，此时的溶液为硝酸铜与硝酸亚铁的混合溶液，情况①可能；情况②③在溶液中存在硝酸铜的情况下铁粉有剩余是不可能出现的，因为铁粉会继续与硝酸铜反应。
【举一反三3】向CuSO4溶液中加入一定质量的铝粉，完全反应后过滤，得滤渣和蓝色滤液。下列说法正确的是( )
A.向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生
B.滤渣中一定有Cu，可能有Al
C.滤液中只有Al2(SO4)3
D.滤液中只有CuSO4
【答案】A
【解析】由于滤液是蓝色的，说明铝粉量不足，不能使硫酸铜溶液完全反应，故向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生，所以A正确；滤渣中一定只有铜，没有铝，故选项B错误；滤液中有生成的硫酸铝还有未反应完的硫酸铜，故选项C和D均错误。
【举一反三4】过量的铁投入硫酸铜溶液里，完全反应后过滤，滤纸上的物质是（ ）
A.铁 B.铜 C.硫酸亚铁 D.铁和铜
【答案】D
【解析】置换反应生成的金属铜不溶于水，应被过滤出来留在滤纸上；过量的铁不能全部反应，剩余的铁粉不溶于水，过滤后留在滤纸上；反应后生成的硫酸亚铁溶于水，形成硫酸亚铁溶液，硫酸亚铁不能被滤出，仍在滤液中；滤纸上的物质为铁和铜。
【举一反三5】金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(1)高炉炼铁的过程中，石灰石的作用是 。
(2)探究Mg、Fe、Cu的金属活动性顺序，下列试剂的选择方案正确的是 (填字母)。
A．Mg、Cu、FeSO4溶液
B．Fe、MgSO4溶液、CuSO4溶液
C．Mg、Fe、Cu、稀盐酸
D．Cu、MgSO4溶液、FeSO4溶液
(3)向Cu(NO3)2溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣。一定发生反应的化学方程式为 ，向滤渣中加入一定量的稀盐酸，有气泡产生，滤渣中一定有 (填化学式，下同)，滤液中可能含有的溶质是 。
【答案】(1)将铁矿石中二氧化硅转化为炉渣除去 (2)ABC(3)Mg+Cu(NO3)2===Cu+Mg(NO3)2 Ag、Cu、Zn Zn(NO3)2
【解析】(2)镁与FeSO4溶液反应置换出铁，说明了活动性镁＞铁；铜与FeSO4溶液不反应，说明了活动性铁＞铜；由此可得出三种金属活动性镁＞铁＞铜，A正确。铁与MgSO4溶液不反应，说明了活动性镁＞铁；铁与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了活动性铁＞铜；由此可得出三种金属活动性镁＞铁＞铜，B正确。镁与稀盐酸反应生成氢气，说明了活动性镁＞氢；铁与稀盐酸反应生成氢气，说明了活动性铁＞氢；但镁与稀盐酸的反应比铁与稀盐酸的反应剧烈，则可得镁＞铁；铜与稀盐酸不反应，说明氢＞铜；由此可得出三种金属活动性镁＞铁＞铜，C正确。Cu与MgSO4溶液、FeSO4溶液均不反应，说明铜最不活泼，但无法验证镁和铁的活动性强弱，D错误。(3)四种金属的活动性由强到弱的顺序为：Mg、Zn、Cu、Ag，则向Cu(NO3)2溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属，镁先与硝酸铜反应生成铜和硝酸镁，然后锌再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，银与硝酸铜不反应，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣，则硝酸铜已完全反应，滤渣中一定要银、铜，滤液中一定有硝酸镁，一定发生反应的化学方程式为Mg+Cu(NO3)2===Cu+Mg(NO3)2；向滤渣中加入一定量的稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中还一定有锌，滤液中可能含有的溶质是硝酸锌。
【举一反三6】我国古代科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。
（1）日常生活中，大量制作电缆的金属是 （填字母序号）。
A.金
B.铜
C.银
D.钨
（2）明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法。
①炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。
②湿法冶金利用置换反应。向Cu（NO3）2、AgNO3混合液中加入Fe粉，充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，则滤液中一定不含的金属阳离子是 。
【答案】（1）B；（2）①合金比组成它的纯金属的熔点低；②Ag+。
【解析】（1）铜具有优良的导电性，且价格较为便宜，日常生活中，大量制作电缆的金属是铜；（2）①炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是合金比组成它的纯金属的熔点低；②金属活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag，向Cu（NO3）2、AgNO3混合液中加入Fe粉，铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银，AgNO3反应完，若还有铁粉，铁才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸亚铁和铜，充分反应后过滤，若滤渣中有两种金属，则分别是银、铜，硝酸银已完全反应，硝酸铜可能有剩余，滤液中一定不含的金属阳离子是Ag+。
【举一反三7】处理某废旧金属后的溶液中含有Cu（OH）2和AgNO3两种溶质，为回收其中的金属，向该溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，再向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生，则滤液中一定含有的金属离子是 ；滤渣中可能含有 。
【答案】亚铁离子；铜。
【解析】根据金属活动性顺序：铁＞铜＞银；向含有Cu（NO3）2和AgNO3的溶液中加入一定量的铁粉，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，硝酸银反应完后，若还有铁粉剩余，铁再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜；充分反应后过滤，再向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生，说明滤渣中不含铁，则一定发生硝酸银和铁的反应，不一定发生铁和硝酸铜的反应。滤液中一定含有的金属离子是Fe2+；滤渣中一定含有银，可能含有铜。
【举一反三8】我国第四套人民币硬币中含有金属镍（Ni），镍及其化合物能发生下列反应：
①Ni+2HCl═NiCl2+H2↑；
②NiO+2HCl═NiCl2+H2O
③NiO2+4HCl═NiCl2+Cl2↑+2H2O
分析化学方程式，回答以下问题：
（1）金属镍（Ni）与硝酸银溶液反应的化学方程式为 。
（2）反应③中Ni的化合价在反应前后 （填“不变”“升高”或“降低”）。
（3）向混有少量硝酸铜的硝酸银溶液中加入镍粉，当反应完成后过滤，得到滤液和固体。若将滤渣放入稀盐酸没有气泡产生，则滤出的金属一定有 ，滤液中可能存在的离子是 。
【答案】（1）Ni+2AgNO3═Ni（NO3）2+2Ag；（2）降低；（3）Ag；Ag+、Cu2+。
【解析】（1）由金属活动性顺序的具体应用可知：活动性在氢前的金属可以与稀酸反应生成氢气，金属活动性强的金属可以把金属活动性比它弱的金属从其盐溶液中置换出来，由①可知，镍排在氢前，故镍可以与硝酸银反应生成银和硝酸镍，其化学方程式为：Ni+2AgNO3═Ni（NO3）2+2Ag；（2）反应③中，反应前NiO2中氧元素显﹣2价，根据化合物中各元素的正负化合价代数和为0，则镍的化合价是+4，反应后NiCl2中氯元素为﹣1价，则镍的化合价是+2，故Ni的化合价在反应前后降低；（3）根据金属活动性顺序：镍＞氢＞铜＞银，则向混有少量硝酸铜的硝酸银溶液中加入镍粉，镍先与硝酸银反应生成硝酸镍和银，待硝酸银反应完后，若镍还有剩余，则镍再与硝酸铜反应生成硝酸镍和铜，当反应完成后过滤，得到滤液和固体。若将滤渣放入稀盐酸没有气泡产生，说明滤渣中一定不含有排在氢前的金属镍，即镍反应完全，则一定发生了镍与硝酸银反应生成硝酸镍和银，则滤出的金属一定有银，可能含有铜，一定不含有镍；由于无法判断硝酸银和硝酸铜是否完全反应，则滤液中一定含有硝酸镍，可能含有硝酸银、硝酸铜，所以滤液中一定存在镍离子、硝酸根离子，可能存在的离子为银离子、铜离子。
【题型7】置换反应及其应用
【典型例题】分析和推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是（ ）
A.由不同种分子构成的物质是混合物，所以混合物一定是由不同种分子构成的
B.燃烧需要同时满足三个条件，所以只有同时破坏燃烧的三个条件才能灭火
C.某物质在氧气中燃烧生成水和二氧化碳，该物质一定含有碳、氢两种元素
D.置换反应有单质和化合物生成，所以有单质和化合物生成的反应一定是置换反应
【答案】C
【解析】由不同种分子构成的物质是混合物，混合物也可以是两种或两种以上由不同原子构成的物质组成的物质例如稀有气体，A错误；燃烧需要同时满足三个条件才能发生，而灭火只要破坏其中一个条件即可，B错误；某物质在氧气中燃烧生成水和二氧化碳，根据质量守恒定律可知，该物质一定含有碳、氢两种元素，C正确；置换反应有单质和化合物生成，而有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应，比如一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，有单质和化合物生成，该反应不属于置换反应，D错误。
【举一反三1】下列有关“一定”的叙述，正确的是（ ）
A.由同种元素组成的物质一定是单质
B.有单质生成的反应一定是置换反应
C.混合物一定是由不同种元素组成的
D.由同种分子构成的物质一定是纯净物
【答案】D
【解析】同种元素组成的物质不一定是单质，如氧气和臭氧的混合物中只含有氧元素，A错误；有单质生成的反应不一定是置换反应，如过氧化氢反应生成水和氧气，属于分解反应，B错误；混合物不一定是由不同种元素组成的，如氧气和臭氧的混合物中只含有氧元素一种元素，C错误；一种分子只能构成一种物质，则同种分子构成的物质一定是纯净物，D正确。
【举一反三2】关于置换反应说法正确的是（ ）
A.铜在金属活动顺序表中位于氢的后面，所以铜不会发生置换反应
B.置换反应一定会有金属单质生成
C.Fe2（SO4）3可以由相应的金属和酸发生置换反应生成
D.置换反应中一定有元素化合价的改变
【答案】D
【解析】铜在金属活动顺序表中位于氢的后面，但铜也会发生置换反应，如铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，A错误；置换反应不一定会有金属单质生成，如碳和水蒸气再高温下反应生成一氧化碳和氢气，B错误；铁发生置换反应发生亚铁盐，Fe2（SO4）3不能由相应的金属和酸发生置换反应生成，C错误；置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，单质中元素的化合价为0，则置换反应中一定有元素化合价的改变，D正确。
【举一反三3】下列属于置换反应的是（ ）
A.2H2O2H2↑+O2↑
B.Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu
C.S+O2SO2
D.NaOH+HCl＝NaCl+H2O
【答案】B
【解析】A项，分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应，特征是：一变多，该反应属于分解反应；B项，置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应，该反应属于置换反应；C项，化合反应是有两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应，特征是：多变一，该反应属于化合反应；D项，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，不属于置换反应。
【举一反三4】下列反应中属于置换反应的是（ ）
A.BaCl2+2AgNO3＝Ba（NO3）2+2AgCl↓
B.2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
C.2Mg+CO22MgO+C
D.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【答案】C
【解析】解：A项，氯化钡和硝酸银反应能生成硝酸钡和氯化银，反应物和生成物都是化合物，不属于置换反应；B项，两种反应物都是化合物，不属于置换反应；C项，该反应的反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，属于置换反应；D项，两种反应物都是化合物，不属于置换反应。
【举一反三5】芯片是电脑、手机等电子产品的核心部件，芯片的主要成分是纯度极高的硅，其运算速率与硅的纯度有关。
（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由 （填微粒名称）构成的。
（2）图为硅原子结构示意图及元素信息。
①图中n＝ ，硅属于 （填“金属”或者“非金属”）元素。图中“+14”中14的含义是 。
②硅酸钠（Na2SiO3）其水溶液俗称水玻璃。在高温下，硅酸钠溶液吸热水分蒸发，发生分解反应释放出SiO2（不可燃固体），可以用作木材防火剂。请简述其防火的原理 。
（3）制硅的主要化学方程式有①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl。其中属于置换反应的是 （填序号）。
【答案】（1）硅原子；（2）①4；非金属；硅原子的质子数为14（或者硅原子的核电荷数为14）；②硅酸钠溶液吸热，使可燃物温度降低至着火点以下（或者反应生成的SiO2附着在可燃物表面，隔绝氧气等其他合理答案）；（3）①③。
【解析】（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由硅原子构成的；（2）①原子中，核电荷数＝核外电子数，因此图中n＝14﹣2﹣8＝4；硅字带有“石”字旁，属于非金属元素。图中“+14”中14的含义是硅原子的质子数为14或者硅原子的核电荷数为14；②硅酸钠溶液吸热，使可燃物温度降低至着火点以下或者反应生成的SiO2附着在可燃物表面，隔绝氧气，因此硅酸钠可以用作木材防火剂；（3）单质与化合物起反应生成新的单质和新的化合物，该反应为置换反应，所以①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl三个反应中，其中属于置换反应的是①③。
【举一反三6】已知有如下四个化学反应：①Mg+2HCl═MgCl +H ↑、②2Mg+O22MgO、③2Cu+O22CuO、④2CuO+C2Cu+CO2↑，请回答下列有关问题。
(1)置换反应是由___________反应，生成___________的反应。
(2)根据(1)中置换反应的概念判断，已知反应中属于置换反应的是______ (填序号)。
(3)类比(2)中你的选择，再写出一个属于置换反应的化学方程式_________。
(4)总结有关置换反应的特点、规律，下列说法正确的是____ (填字母)。
A. 反应后一定有气体生成
B. 反应前后元素化合价一定改变
C. 反应物的物质类别不同
D. 反应前后微粒数目一定不变
【答案】(1) 一种单质和一种化合物 另一种单质和另一种化合物
(2)①④
(3)CuO+H2Cu+H O(合理即可)
(4)BC
【解析】利用置换反应的概念进行分析。置换反应是指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；其中单质中所含元素的化合价一定发生改变。
【举一反三7】芯片是电脑、手机等电子产品的核心部件，芯片的主要成分是纯度极高的硅，其运算速率与硅的纯度有关。
（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由 （填微粒名称）构成的。
（2）图为硅原子结构示意图及元素信息。
①图中n＝ ，硅属于 （填“金属”或者“非金属”）元素。图中“+14”中14的含义是 。
②硅酸钠（Na2SiO3）其水溶液俗称水玻璃。在高温下，硅酸钠溶液吸热水分蒸发，发生分解反应释放出SiO2（不可燃固体），可以用作木材防火剂。请简述其防火的原理 。
（3）制硅的主要化学方程式有①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl。其中属于置换反应的是 （填序号）。
【答案】（1）硅原子；（2）①4；非金属；硅原子的质子数为14（或者硅原子的核电荷数为14）；②硅酸钠溶液吸热，使可燃物温度降低至着火点以下（或者反应生成的SiO2附着在可燃物表面，隔绝氧气等其他合理答案）；（3）①③。
【解析】（1）硅与金刚石结构相似，则硅是由硅原子构成的；（2）①原子中，核电荷数＝核外电子数，因此图中n＝14﹣2﹣8＝4；硅字带有“石”字旁，属于非金属元素。图中“+14”中14的含义是硅原子的质子数为14或者硅原子的核电荷数为14；②硅酸钠溶液吸热，使可燃物温度降低至着火点以下或者反应生成的SiO2附着在可燃物表面，隔绝氧气，因此硅酸钠可以用作木材防火剂；（3）单质与化合物起反应生成新的单质和新的化合物，该反应为置换反应，所以①2C+SiO22CO↑+Si（得到粗硅）；②Si+2Cl2SiCl4；③2H2+SiCl4Si+4HCl三个反应中，其中属于置换反应的是①③。
【题型8】金属活动性顺序的应用
【典型例题】把X、Y、Z三种金属分别放入稀盐酸中，X、Y溶解并有气泡产生，Z不反应，取过量X放入Y（NO3）2和Z（NO3）2的混合溶液中充分反应后过滤，经检验，滤渣中只有X、Z．则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A.X＞Y＞Z B.Y＞Z＞X C.Y＞X＞Z D.X＞Z＞Y
【答案】C
【解析】把X、Y、Z三种金属分别放入稀盐酸中，X、Y溶解并有气泡产生，Z不反应，说明X、Y的活动性位于氢前，Z位于氢后；取过量X放入Y（NO3）2和Z（NO3）2的混合溶液中充分反应后过滤，经检验，滤渣中只有X、Z，说明X可以把Z置换出来，不能置换Y，说明X的活动性比Z强，但比Y弱，因此三种金属的活动性由强到弱的顺序为：Y＞X＞Z。
【举一反三1】已知金属R和Fe、H活动性强弱关系为：Fe>R>H，下列说法错误的是（ ）
A.金属R放入Zn（NO3）2溶液中，有锌析出
B.金属R放入CuSO4溶液中，金属表面有红色固体析出
C.金属铁（足量）放入R（NO3）2溶液中，溶液变浅绿色
D.金属铁放入AgNO3溶液中，一段时间后溶液质量变小
【答案】A
【解析】由题意和金属活动性顺序表知，金属R和Fe、Zn活动性强弱关系为：Zn> Fe>R，金属R放入Zn（NO3）2溶液中，不会有锌析出，说法A错误；金属R和Fe、Cu活动性强弱关系为： Fe>R>Cu，金属R放入CuSO4溶液中，R置换出硫酸铜中的铜，产生单质铜，铜是红色固体，说法B正确；由题知道，金属R和Fe活动性强弱关系为：Fe>R，金属铁（足量）放入R（NO3）2溶液中，发生置换反应，生成亚铁盐，溶液变浅绿色，说法C正确；根据金属活动性顺序表，Fe、Ag活动性强弱关系为：Fe>Ag，金属铁放入AgNO3溶液中，发生反应：每56份质量的铁置换出216份质量的银，所以一段时间后溶液质量变小，说法D正确。
【举一反三2】下列两种物质间不能发生化学反应的是( )
A. 锌与硫酸铜溶液
B. 铜与硫酸铝溶液
C. 铝与硝酸银溶液
D. 镁与硫酸亚铁溶液
【答案】B
【解析】锌的金属活动性比铜强，因此锌能与硫酸铜溶液发生置换反应Zn+CuSO ===Cu+ZnSO 。铜的金属活动性比铝弱，因此铜不能与硫酸铝溶液发生置换反应。铝的金属活动性比银强，因此铝能与硝酸银溶液发生置换反应AI+3AgNO3===AI(NO3)3+3Ag。镁的金属活动性比铁强，因此镁能与硫酸亚铁溶液发生置换反应Mg+FeSO ===Fe+MgSO 。
【举一反三3】波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂，它是由硫酸铜、生石灰加水配制而成。配制波尔多液时_______ (填“能”或“不能”)用铁制容器，其原因是________ (用化学方程式表示)。
【答案】不能 Fe+CuSO ===FeSO +Cu
【解析】铁的金属活动性比铜强，因此铁能与硫酸铜溶液发生置换反应，生成FeSO 和Cu，据此写出化学方程式。
【举一反三4】三星堆遗址的发现再次证明人类社会的文明进步与金属材料的发展关系密切。已知金属M和N能够发生如下反应：M+H2SO4═MSO4+H2↑；Fe+MCl2═M+FeCl2；N+FeCl2═Fe+NCl2，请判断：
（1）Fe、M、N的活动性由强到弱的顺序是 。
（2）在AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，若滤液呈无色，则滤渣中一定含有的物质是 （填化学式）。
【答案】（1）N＞Fe＞M；（2）Ag、Cu。
【解析】（1）M+H2SO4═MSO4+H2↑；Fe+MCl2═M+FeCl2；N+FeCl2═Fe+NCl2，故Fe、M、N的活动性由强到弱的顺序是N＞Fe＞M，故填：N＞Fe＞M；（2）在AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量锌粉，锌能与硝酸银反应生成硝酸锌和银，能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，充分反应后过滤，若滤液呈无色，说明硝酸铜全部被置换出来，故滤渣中一定含有的物质是Ag、Cu，故填：Ag、Cu。
【举一反三5】我国第四套人民币硬币中使用到镍（Ni）、铜、铁等金属。某兴趣小组决定探究Ni、Fe、Cu的金属活动性顺序．
（1）［查阅资料］
镍能与盐酸或稀硫酸反应，生成可溶于水的正二价镍盐，并放出氢气．
①写出镍与盐酸反应的化学方程式 ．
②结合所学知识， （填“能”或“不能”）直接比较出Ni、Fe的金属活动性强弱．
（2）［探究实验］（所用金属片均已用砂纸打磨．）
（3）［迁移应用］用镍片、硫酸亚铁溶液和 溶液通过实验也能判断Fe、Ni、Cu的金属活动性顺序.
【答案】（1）①Ni+2HCl＝NiCl2+H2↑；②能；（2）没有明显现象；Fe、Ni、Cu；（3）硫酸铜溶液。
【解析】（1）①根据查阅的资料，Ni显正二价，故与盐酸反应时生成二价镍盐，同时生成氢气，反应的方程式为：Ni+2HCl＝NiCl2+H2↑；②镍和铁都能与盐酸或稀硫酸反应，并放出氢气，因此根据二者产生气泡的速率快慢比较二者的活动性强弱；（2）因为镍和铁都在氢的前面，故铜不能置换出镍，观察到的现象是：没有明显现象；铁可以置换出镍，因此三种金属活动性由强到弱的顺序为：Fe、Ni、Cu；（3）金属和盐溶液发生置换反应的规律是排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，所以利用金属和盐溶液的置换反应进行验证；故可选择中间的金属与其它两种金属的盐溶液能否发生置换反应进行验证：在两支试管中分别放入打磨光亮的镍片，再加入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中；现象为：在硫酸亚铁溶液中的镍片没有变化，在硫酸铜溶液中的镍片表面出现红色物质。
【题型9】探究金属活动性顺序
【典型例题】下列各组物质能验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性强弱的是（ ）
A.Fe、Cu、Ag、稀盐酸
B.FeSO4溶液、Cu、Ag
C.Fe、CuSO4溶液、Ag
D.FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag
【答案】C
【解析】A项，Fe能与稀盐酸反应生成氢气，Cu、Ag不能与稀盐酸反应，无法确定银和铜的活动性强弱，该方案不合理；B项，Cu、Ag均不能与FeSO4溶液反应，说明了活动性铁＞铜，铁＞银，但无法确定银和铜的活动性强弱，该方案不合理；C项，铁能与硫酸铜溶液反应置换出铜，银不能与硫酸铜溶液反应，说明了活动性铁＞铜，铜＞银，由此可得出三种金属活动性铁＞铜＞银，该方案合理；D项，Ag与FeSO4溶液、CuSO4溶液均不反应，说明了活动性铁＞银，铜＞银，但无法确定铁和铜的活动性强弱，该方案不合理。
【举一反三1】用稀盐酸与大小相同的镁、锌、铜片反应探究金属活动性。实验如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.铜片表面可以观察到气泡
B.锌片比镁片反应更剧烈
C.金属活动性由强到弱顺序为：镁＞锌＞铜
D.三支试管中盐酸的溶质质量分数可以不同
【答案】C
【解析】铜的金属活动性比氢弱，与稀盐酸不反应，铜片表面无明显变化，A错误；由于镁的活动性大于锌，镁片比锌片反应更剧烈，B错误；根据金属与酸反应的难以程度可知，三种金属的活动性强弱顺序是Mg＞Zn＞Cu，C正确；探究锌、铜、镁的金属活动性时，要注意变量的控制，注意要除探究要素不同之外，其它条件都应该是相同的，所以加入稀盐酸的质量和溶质质量分数必须相同，D错误。
【举一反三2】下列实验现象能说明铁的金属活动性比铜强的是（ ）
A.铁片放入硫酸铜溶液中，铁片表面有红色物质析出
B.铁、铜分别放入硝酸银溶液里，溶液颜色均发生变化
C.铜的导电性好作导线，铁导电性差
D.铁、铜分别放入硫酸锌溶液中，表面均无现象
【答案】A
【解析】铁片放入硫酸铜溶液中，铁片表面有红色物质析出，说明铁可以将铜置换出来，发生的化学反应为：，金属活动性：铁>铜，可以得出铁的金属活动性比铜强，故A正确；铁、铜分别放入硝酸银溶液中，溶液颜色均发生改变，说明铁、铜均能将银置换出来，即金属活动性铁>银，铜>银，但无法确定铁和铜的活动性强弱，故B错误；导电性是金属的物理性质，与金属活动性无关，无法比较二者的金属活动性，故C错误；铁、铜分别放入硫酸锌溶液中，表面均无现象，说明铁和铜都不能将锌置换出来，说明金属活动性锌>铁，锌>铜，但无法确定铁和铜的活动性强弱，故D错误。
【举一反三3】研究金属的性质可以更好地利用金属。
（1）铜做导线，应用了铜的 性。
（2）铝制门窗抗腐蚀性能好，原因是 （填化学方程式）。
（3）化学课上同学们设计用稀硫酸来鉴别黄铜（铜锌合金）和黄金，原理是 （填化学方程式）。
（4）用如图所示实验来验证铜与银的金属活动性强弱，其反应的化学方程式是 。
【答案】（1）导电（或良好的导电）；（2）4Al+3O2＝2Al2O3；（3）Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；（4）Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag。
【解析】（1）铜做导线，应用了铜的导电性；（2）铝制门窗抗腐蚀性能好，是因为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，从而阻止铝进一步被氧化，该反应的化学方程式为：4Al+3O2＝2Al2O3；（3）黄铜中的锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，产生气泡，黄金和稀硫酸不反应，故可用稀硫酸鉴别黄铜和黄金，发生反应的化学方程式为：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；（4）用如图所示实验来验证铜与银的金属活动性强弱，X可以是铜，Y可以是硝酸银溶液，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明铜比银活泼，该反应的化学方程式为：Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag。
【举一反三4】现有银、铜、铁三种金属，某研究小组的同学为探究银、铜、铁的金属活动性顺序，设计了三个实验：
Ⅰ．将铁片浸入稀硫酸中；
Ⅱ．将银片浸入稀硫酸中；
Ⅲ．将铁片浸入硫酸铜溶液中．
（1）实验Ⅰ的现象是：有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色．反应的化学方程式为 ；反应产生的气体可用 的方法检验．
（2）上述三个实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序，请你补充一个实验来达到实验目的（写出实验操作和现象）
根据以上探究，三种金属的活动性由强到弱的顺序是 ．
（3）将银、铁两种金属分别放入 等溶液中，即可验证这三种金属的活动性强弱．
（4）将铜片加热，铜片的表面变黑．同学们设计如下实验证明此黑色物质是氧化铜．
【答案】（1）Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；点燃；（2）把铜片伸入硝酸银溶液中，铜片表面附着一层银白色固体；铁＞铜＞银；（3）硫酸铜；（4）稀硫酸；蓝。
【解析】（1）实验Ⅰ的现象是：有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；反应产生的氢气可用点燃的方法检验；
（2）将铁片浸入稀硫酸中，产生气泡，说明铁能和稀硫酸反应，将银片浸入稀硫酸中，无明显现象，说明银不能和稀硫酸反应，因此铁比银活泼，将铁片浸入硫酸铜溶液中，铁片表面附着一层黑色固体，说明铁比铜活泼，但是不能判断铜和银的活泼性，应该补充的实验是：把铜片伸入硝酸银溶液中，铜片表面附着一层银白色固体，说明铜比银活泼，根据以上探究，三种金属的活动性由强到弱的顺序是铁＞铜＞银；
（3）将银、铁两种金属分别放入硫酸铜等溶液中，即可验证这三种金属的活动性强弱，这是因为银表面无明显现象，说明铜比银活泼，铁表面附着一层红色固体，说明铁比铜活泼；
（4）加热条件下，铜能和空气中的氧气反应生成黑色固体氧化铜，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，实验过程如下表所示：
【题型10】常见金属活动性顺序
【典型例题】我国古代第一部药物学专著《神农本草经》有“石硫黄能化金银铁铜，奇物”的记载，描述了硫与金属的反应。金、银、铁、铜四种金属中，活动性最强的是( )
A.铁 B.铜 C.银 D.金
【答案】A
【解析】根据金属活动性顺序可知，金、银、铁、铜四种金属中，活动性最强的是铁。
【举一反三1】为防止钢制船闸门被腐蚀，常在其表面安装比铁更活泼的金属块。这种金属可以是( )
A.铜 B.银 C.镁 D.锡
【答案】C
【解析】由金属活动性顺序表可知，金属活动性：Mg＞Fe＞Sn＞Cu＞Ag，而常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属块，这种金属的位置要排在铁的前面，故其可以是锌。故选C。
【举一反三2】我国古代第一部药物学专著《神农本草经》有“石硫黄能化金银铁铜，奇物”的记载，描述了硫与金属的反应。金、银、铁、铜四种金属中，活动性最强的是( )
A.铁 B.铜 C.银 D.金
【答案】A
【解析】根据金属活动性顺序可知，金、银、铁、铜四种金属中，活动性最强的是铁。
【举一反三3】下列物质中金属活动性最强的是( )
A.银 B.钾 C. 铝 D.金
【答案】B
【解析】根据金属活动性顺序可知，金属活动性钾>铝>银>金。
【题型11】金属性质的综合
【典型例题】金属钛(Ti)抗腐蚀性能好，露置于空气中数年，仍光亮如初。以金红石(主要成分是 TiO2)为原料生产金属钛的步骤主要有：①在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入氯气(Cl2)，得到TiCl4和一种可燃性气体；②在稀有气体环境和加热条件下，用Mg和TiCl4反应得到Ti和MgCl2。下列说法不正确的是( )
A.①中的反应为TiO2＋C＋2Cl2TiCl4＋CO2
B.②中的稀有气体的作用是隔绝空气
C.②中发生的反应为置换反应
D.金属钛在常温下不与O2反应
【答案】A
【解析】在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入氯气(Cl2)，得到TiCl4和一种可燃性气体，而选项中的二氧化碳不是可燃性气体。故选A。
【举一反三1】在图甲的三口瓶中加入一定量的“暖宝宝”原料(主要成分为铁粉和碳粉)，并滴加几滴水，分别用压强、氧气浓度和温度三种数字传感器绘制出数据变化图像，如图乙所示，下列说法中不正确的是( )
A. Ⅰ为温度变化曲线
B.上述反应过程属于缓慢氧化
C.水在上述过程中不起催化作用
D.如果“暖宝宝”原料足量，压强可降至0
【答案】D
【解析】铁在空气中缓慢氧化会放热，容器内温度升高，反应结束后，温度逐渐恢复到室温，故Ⅰ为温度变化曲线，A 正确；由分析可知，该反应是铁生锈的过程，属于缓慢氧化，B正确；在题述过程中，水是作为反应物参与反应的，并不起催化作用，C 正确；即使“暖宝宝”原料足量，氧气被完全消耗，但瓶内还有氮气等其他气体，所以容器内压强不会降至0，D错误。
【举一反三2】下列关于鉴别黄铜(铜锌合金)与黄金的实验方案中合理的是( )
①比较质量，质量大的是黄铜
②灼烧，表面变色的是黄铜
③浸没在稀硫酸中，表面有气泡产生的是黄铜
④浸没在硫酸锌溶液中，表面附着红色物质的是黄铜
A.②③ B.②④ C.①③ D.①④
【答案】A
【解析】通过比较质量大小来鉴别物质时，其他因素要相同，如体积等，单纯比较质量大小，无法鉴别物质，①不合理；铜在空气中灼烧时，会与氧气反应生成黑色的氧化铜，而金在空气中灼烧时无明显现象，可以鉴别，②合理；黄铜浸没在稀硫酸中，其中的锌与稀硫酸反应时有气泡产生，金与稀硫酸不发生反应，可以鉴别，③合理；黄铜、金浸没在硫酸锌溶液中，由于锌的活动性强于铜、金，因此铜和金均不能与硫酸锌溶液反应，实验无明显现象，④不合理；故选A。
【举一反三3】金属的化学性质是化学学习和研究的重要内容。
（1）铝比较活泼，但铝制品却有较好的抗腐蚀性能，原因是铝在空气中与氧气反应，表面会生成一层致密的______________________（填化学式）薄膜。
（2）在AgNO3和Al（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉和铜粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。
①写出一定发生反应的化学方程式______________________。
②若滤渣中有两种金属，请分析滤液的成分______________________。
【答案】（1）Al2O3
（2）①Zn+2AgNO3===Zn（NO3）2+2Ag
②滤液中一定含硝酸锌、硝酸铝，可能含硝酸铜
【解析】（1）铝比较活泼，但铝制品却有较好的抗腐蚀性能，原因是铝在空气中与氧气反应，表面会生成一层致密的Al2O3薄膜，从而阻止铝进一步被氧化；
（2）金属活动性：Al＞Zn＞Cu＞Ag，在硝酸银和硝酸铝的混合溶液中加入一定量的锌粉和铜粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待锌完全反应后，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，锌、铜和硝酸铝不反应；
①一定发生的反应为锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，该反应化学方程式为Zn+2AgNO3===Zn（NO3）2+2Ag；
②若滤渣中有两种金属，则这两种金属为银和铜，说明锌已经完全反应，则滤液中一定含硝酸锌，硝酸铝不参与反应，故滤液中一定含硝