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2.2 金属的化学性质（1）
一、单选题
1.（2021九上·乐清月考）铕（Eu）是非常活泼的金属，能与冷水反应，应保存在氩气中。铕与水反应的化学方程式为：Eu＋2H2O═Eu(OH)2↓＋H2↑，该反应属于（ ）
A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 复分解反应
【答案】 C
【解析】根据反应物和生成物的种类和种数，确定化学反应的基本类型。
【解答】根据方程式 Eu＋2H2O═Eu(OH)2↓＋H2↑ 可知，反应物和生成物都由单质和化合物组成，则该反应为置换反应，故C正确，而A、B、D错误。
2.（2021九上·兰溪月考）下列物质中不能通过金属与硫酸反应得到的是( )
A. FeSO4 B. Al2(SO4)3 C. Fe2(SO4)3 D. ZnSO4
【答案】 C
【解析】根据酸的性质分析判断。
【解答】AC.铁和稀硫酸反应，生成硫酸亚铁和氢气，故A不合题意，C符合题意；
B.铝和稀硫酸反应，生成硫酸铝和氢气，故B不合题意；
D.锌和稀硫酸反应，生成硫酸锌和氢气，故D不合题意。
3.（2021·衢州）小科为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中合理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】 D
【解析】在金属活动性顺序表中，只有排在前面的金属才能将后面的金属从它的盐溶液中置换出来，据此分析判断。
【解答】A.锌和铜都能与硝酸银反应，只能说明它们的活动性比银强，但是不能判断锌和铜活动性的大小，故A错误；
B.银和硫酸锌不反应，则锌的活动性大于银；铜和硝酸银反应，则活动性铜大于银，但是无法比较锌和铜的活动性大小，故B错误；
C.银和铜都不能与硫酸锌反应，不能比较二者的活动性大小，故C错误；
D.锌和硫酸铜反应，则锌的活动性大于铜；铜和硝酸银反应，则铜的活动性大于银，那么三种的金属活动性强弱：锌>铜>银，故D正确。
4.（2021·温州）通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】 D
【解析】根据金属能否与酸或盐溶液反应，从而证明金属活动性强弱分析。
【解答】A、银和铜都不与稀硫酸反应，只有铁能与稀硫酸反应，只能证明铁的活动性最强，不能证明银和铜的活动性强弱，不符合题意；
B、银和铜都不能与硫酸亚铁溶液反应，只能证明铁的活动性最强，不能证明银和铜的活动性强弱，不符合题意；
C、银和铜都不能与硫酸亚铁溶液反应，只能证明铁的活动性最强，不能证明银和铜的活动性强弱，不符合题意；
D、铁能与硫酸铜反应，银不能与硫酸铜反应，可证明铁的活动性大于铜，铜的活动性大于银，可证明三金属活动性强弱，符合题意；
5.（2021九上·宁波月考）由Ag和另一种金属组成的混合物共8g，将其加入足量的稀硫酸完全反应后，共收集到0.4gH2 ， 则另一种金属可能是（ ）
A. Cu B. Zn C. Mg D. Fe
【答案】 C
【解析】根据银、铜不与酸反应，而8克锌或铁产生氢气质量均小于0.4克，镁大于0.4克分析。
【解答】银、铜不与酸反应，由方程可知，锌、镁、铁分别取8克时，产生氢气质量如下：
Zn －－H2 Mg －－H2 Fe －－H2
65 2 34 2 56 2
8g 0.25g 8g 0.67g 8g 0.29g
由Ag和另一种金属组成的混合物共8g，将其加入足量的稀硫酸完全反应后，共收集到0.4gH2 ， 则一定含有镁；
6.（2021·丽水）将铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中，能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱的是( )
A. 蒸馏水 B. 稀硫酸 C. 硫酸钠溶液 D. 氢氧化钠溶液
【答案】 B
【解析】根据铁与铜不能与水、硫酸钠、氢氧化钠反应，不能比较活动性强弱，但能用加稀硫酸来比较分析。
【解答】A、铁铜都不能与水反应，无法比较铁、铜的活动性强弱，不符合题意；
B、铁能与稀硫酸反应，铜不能与稀硫酸反应，可以比较铁的活动性大于铜，符合题意；
C、铁和铜都不能与硫酸钠反应，无法比较铁、铜的活动性强弱，不符合题意；
D、铁和铜都不能与氢氧化钠溶液反应，无法比较铁、铜的活动性强弱，不符合题意；
7.某同学为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁，剪取金属片打磨后，设计了如图所示的两种不同方法进行检验。这样设计的依据是( ) 。
A.活泼金属易与氧气反应
B.铁与铝有不同的物理性质
C.排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来
D.活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来
【答案】 D
【解析】根据金属能否与盐反应是利用活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来分析 。
【解答】铝的活动性大于锌和铁，能与氯化锌溶液、氯化亚铁溶液反应，铁的活动性小于锌，不能与氯化锌溶液反应，所以题中设计依据是活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来 ；
8.能用金属与同一种稀酸反应制取的化合物是( )
A. CuCl2 ， AlCl3 B. ZnCl2 ， MgCl2 C. Fe2( SO4)，FeSO4 D. Na2SO3 ， K2SO4
【答案】 B
【解析】根据铜不与盐酸反应，铁与酸反应生成+2价亚铁盐及硫酸盐和亚硫酸盐的不同分析。
【解答】A、铜不与稀盐酸反应，氯化铜不能由铜与盐酸制得，不符合题意；
B、氯化锌可由锌与盐酸反应生成，氯化镁可由镁与盐酸反应生成，符合题意；
C、铁与硫酸生成硫酸亚铁，硫酸铁不是铁与酸反应的产物，不符合题意；
D、 Na2SO3是钠和亚硫酸反应的产物， K2SO4是钾与硫酸反应的产物，不符合题意；
9.（2021·宁海模拟）科技人员成功研制出新型催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料，反应的微观示意图如图。有关该反应的说法正确的是（ ）
A. 反应前后分子的种类和数目都不变 B. 反应前碳元素的化合价为+2价
C. 该反应的基本类型为置换反应 D. 反应物与生成物的粒子个数比为1∶1∶1
【答案】 D
【解析】（1）将生成物和反应物中都存在的物质去掉，从而确定反应物和生成物，进而判断分子是否发生改变；
（2）根据正负化合价的代数和为零计算即可；
（3）根据反应物和生成物的种类和种数确定反应类型；
（4）根据方程式确定粒子的个数之比。
【解答】根据图片可知，反应物和生成物都去掉2个， 如下图所示：
反应前有两个分子，反应后只有一个分子，故A错误；
在CO2中，O的化合价为-2价，根据正负化合价代数和为零得到：x+（-2）×2=0，解答：x=+4价，故B错误；
反应物有两种，生成物只有一种，为化合反应，故C错误；
反应物和生成物的粒子个数之比为：1：1：1，故D正确。
10.（2021·柯桥模拟）用等质量的锌、铁、镁三种金属分别与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 反应后可能没有剩余的金属是锌和铁 B. 反应后不一定有剩余的金属是镁
C. 根据图像分析，金属镁产生氢气最多 D. 曲线X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况
【答案】 A
【解析】根据三种金属的活动性顺序和质量守恒定律分析。
【解答】根据金属活动性顺序表可知，三种金属的活动性顺序：镁>锌>铁，因此与酸反应的快慢为：镁>锌>铁。根据图片可知，曲线X、Y、Z分别表示镁、锌和铁的反应情况，故D错误；
根据图片可知，金属铁生成的氢气质量最多，故C错误；
根据反应的化学方程式可知，生成2份氢气，需要消耗镁24份、铁56份、锌64份，即消耗金属的质量大小：镁<铁<锌。镁和锌生成氢气的质量相等，即反应的稀盐酸的质量相等，那么二者的质量之比为：24：64，因此如果有一种金属剩余，那么就是金属镁，故B错误；
当酸的质量足够时，质量相等的锌和铁，生成氢气的质量铁大于锌，因此反应后可能没有剩余的金属是铁和锌，故A正确。
11.（2021·江干模拟）为比较Zn、Cu、Ag的金属活动性顺序，以及它们置换酸中的氢的能力，某科学兴趣小组设计了下图所示的四个实验，其中不必进行的实验是（ ）
A. B. C. D.
【答案】 B
【解析】根据金属能否与酸或盐发生反应验证金属的活动性强弱分析。
【解答】A实验可证明锌的活动性大于氢，B能证明锌的活动性大于铜，C能证明铜的活动性小于氢，D能证明铜的活动性大于银，所以ACD即可证明三金属的活动性强弱，B不需进行；
12.（2021九上·宁波月考）现有质量相等的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价)。则下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙、丙依次可能是Mg、Zn、Fe B. 金属活动性：甲>乙>丙
C. 相对原子质量：乙>丙>甲 D. 消耗硫酸的质量：甲>乙>丙
【答案】 D
【解析】（1）（2）金属越活泼，反应速率越快，反应需要时间越短；
（3）根据甲、乙、丙的化合价模拟写出方程式，从而找到生成氢气质量与相对原子质量的对应关系即可；
（4）反应生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸，据此分析判断。
【解答】A.由图中信息可知，完全反应所需时间：乙＜甲＜丙，金属活动性强弱是：乙＞甲＞丙，甲、乙、丙依次不可能是Mg、Zn、Fe，故A错误；
B.由上述分析可知，金属活动活动性强弱是乙＞甲＞丙，故B错误；
C.甲、乙、丙在生成物中均显+2价，稀硫酸足量，相对原子质量越大，生成的氢气质量越小，因此相对原子质量：丙＞乙＞甲，故C错误；
D.生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸，因此生成氢气质量越大，消耗硫酸质量越大，则消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙，故D正确。
13.（2021·瑞安模拟）等质量的金属镁和锌与一定量的稀硫酸反应，获取生成的氢气与金属质量的关系如右图所示。若增加反应的稀硫酸的质量并绘制氢气与金属质量的关系图，下列图形不可能出现的是（ ）
A.B.C.D.
【答案】 D
【解析】根据化合价相等时相对原子质量越小，等质量反应时产生氢气质量越多，酸完全反应时产生氢气质量相等分析。
【解答】镁的相对原子质量小于锌，所以在反应过程中等质量金属镁产生氢气质量大于锌，若酸完全反应时，则二者产生氢气质量相等，不可能出现开始产生氢气质量大的反应结束后最终产生氢气少的可能；
二、填空题
14.（2021九上·平阳月考）金属在日常生活中有着广泛的用途，常见金属的活动性顺序如图：
请回答下面问题：
（1）.金属活动性顺序表中的X是 元素。（填写元素符号）
（2）.把一根用砂纸打磨过的铁丝浸入硫酸铜溶液中，过了一会儿，观察到的现象有 ， 该反应的化学方程式为Fe + CuSO4=Cu + FeSO4 ， 反应生成物中盐的中文名称为 。
【答案】 （1）Hg
（2）铁丝表面附着一层红色物质；硫酸亚铁
【解析】（1）根据金属活动性顺序表解答；
（2）根据铜单质的颜色解答。根据反应的生成物的名称解答。
【解答】（1）根据金属活动性顺序表可知，X是汞元素，即Hg。
（2）把一根用砂纸打磨过的铁丝浸入硫酸铜溶液中，过了一会儿，观察到的现象：铁丝表面附着一层红色物质，该反应的化学方程式为Fe + CuSO4=Cu + FeSO4 ， 反应生成物中盐的中文名称为硫酸亚铁。
15.（2021·绍兴） 2021年3月,四川三星堆遗址进行了新一轮考古发掘。至今三星堆已出土了黄金面具、青铜纵目面具等一批珍贵文物,如图。
（1）出土的黄金面具仍金光灿灿,而青铜纵目面具已锈迹斑斑,这说明金的活动性比铜________(选填“强”或“弱”)。
（2）古代制作青铜器的铜来源于铜矿,如黄铜矿。黄铜矿的主要成分为二硫化亚铁铜 (CuFeS2),其中铁元素和铜元素均为+2价,硫元素的化合价为 ________。
（3）应用碳-14测出三星堆遗址距今3000年左右,碳-12和碳-14是碳元素的两种同位素原子,它们的主要区别是原子核中________ 数不同。
【答案】 （1）弱（2）-2（3）中子
【解析】（1）根据金的活动性比铜弱分析；
（2）根据化合物中元素化合价代数和为0分析；
（3）根据同种元素中不同种原子中子数不同分析。
【解答】（1） 出土的黄金面具仍金光灿灿,而青铜纵目面具已锈迹斑斑，说明铜的发生了缓慢氧化，而金没有，即金的活动性比铜弱；
（2） 二硫化亚铁铜 (CuFeS2),其中铁元素和铜元素均为+2价,根据化合物中元素化合价代数和为0可知，硫元素的化合价为－2价；
（3） 碳-12和碳-14是碳元素的两种同位素原子,它们的主要区别是原子核中的中子数不同；
故答案为：（1）弱；（2）－2；（3）中子。
16.（2021·嘉兴）人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程，对金属活动性规律的认识也是如此。
（1）1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失"，这为发现金属活动性顺序奠定了基础。小嘉选用锡、铜、锌三种金属重温实验，则会“消失”的金属有________。
（2）1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体，他称之为“可燃空气”，其实该气体就是________。从此为探索金属活动性打开了新思路。
（3）1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小嘉运用该规律开展实验，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉，溶液质量变化如图所示，则B点时溶液中所含的金属阳离子有________。
【答案】 （1）锡、锌（2）氢气（3）Cu2+、Fe2+
【解析】（1）在金属活动性顺序表中，只有排在氢前面的金属才能和酸反应生成氢气；
（2）活泼金属和酸反应，生成盐和氢气；氢气具有可燃性，遇明火容易爆炸；
（3）跟机铁粉和两种盐的反应过程分析判断。
【解答】（1）锡、铜、锌中，只有锡和锌排在氢的前面，因此会“消失”的金属是锡和锌。
（2）1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体，他称之为“可燃空气”，其实该气体就是氢气，从此为探索金属活动性打开了新思路。
（3）铁粉先和硝酸银反应，生成硝酸亚铁和银单质，再和硝酸铜反应，生成硝酸亚铁和铜单质。由于银和铜的原子量都大于铁，所以溶液的质量都会减小，且前者质量减小的速度大于后者，那么AB段为铁和硝酸银的反应，B点时硝酸银完全反应，硝酸铜还没有开始反应，因此溶质为硝酸亚铁和硝酸铜，溶液中的阳离子为 Cu2+、Fe2+ 。
17.（2021·丽水模拟）为探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序，小涛设计了如图所示的实验方案。请完成下列问题：
（1）同学们经讨论后认为该方案可以优化，________试管的实验是多余的；
（2）去掉多余的实验，同学们将另两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中，一段时间后过滤，向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，则组成滤渣的所有可能是 ________。
【答案】 （1）丙（2）Cu、Fe和Cu、Fe、Mg
【解析】（1）根据金属能否与盐溶液反应验证金属活动性强弱分析；
（2）根据铜不能与硫酸反应，铁和镁能与硫酸反应，滤渣中固体存在的顺序为先强后强分析。
【解答】（1）甲试管可得出镁的活动性大于铁，乙试管可得出铁的活动性大于铜，甲乙试管即可得出镁、铁、铜的活动性顺序，丙可得出镁的活动性大于铜，该实验多余；
（2） 去掉多余的实验，将另两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中，一段时间后过滤，向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，说明滤渣中一定有铁和铜，可能有镁，则组成滤渣的所有可能是 Cu、Fe和Cu、Fe、Mg。
故答案为：（1）丙；（2） Cu、Fe和Cu、Fe、Mg 。
18.（2021·普陀模拟）垃圾的分类回收再利用越来越受社会的关注。下图是某工厂处理含铜垃圾的生产流程：
（1）根据相关现象可知加入的A单质可能是________。
（2）若在回收含铜垃圾中发现混有金属铝，它________（填“会”或“不会”）出现在最终得到的红色粉末中。
【答案】 （1）铁（或Fe）（2）不会
【解析】（1）根据铁能与铜盐反应生成浅绿色亚铁盐溶液和铜分析；
（2）根据铁的活动性小于铝，所以不能置换出铝分析。
【解答】（1）蓝色溶液中加入A单质，得到红色固体和浅绿色溶液，则A为铁；
（2） 若在回收含铜垃圾中发现混有金属铝，则铝与硫酸反应会生成硫酸铝，铁的活动性小于铝，所以不能置换出铝，铝不会出现在最终得到的红色粉末中。
故答案为:（1）铁（或Fe）；（2）不会。
三、实验探究题
19.（2021·桐乡模拟）含铜离子的盐溶液一般呈蓝色，但老师在做氧化铜粉末与新配制的稀盐酸反应实验时，反应后的溶液却是绿色的，这是怎么回事呢 他们对此进行了科学探究：
猜想一：生成物中除铜离子外可能还有其它离子；
猜想二：可能与铜离子浓度偏大有关；
（1）为了验证猜想一，同学们先查阅了常见离子的颜色，知道了亚铁离子的颜色为浅绿色。于是，他们向反应后的溶液中加入金属锌，结果在锌表面只生成红色固体，则证明猜想一是________。
（2）为了验证猜想二，上网进行了查询，发现氯化铜溶液的颜色与溶液的浓度有关，见下表。那么，实验若要得到蓝色的氯化铜溶液，老师可采取的措施是：________。
溶液浓度 溶液很浓 溶液较浓 溶液很稀
溶液颜色 黄色 绿色 蓝色
（3）进一步查阅网上资料可知：氯化铜溶液的颜色变化的真正原因是氯离子的浓度不同产生的。为了验证上述资料是否正确。小宁同学向反应后蓝色的溶液中加入NaCI固体， 溶液出现________，则该资料是正确的。
【答案】 （1）错误的
（2）稀释原盐酸溶液（或减少加入的氧化铜的质量、对实验后的氯化铜溶液加水稀释）
（3）由蓝色变成绿色
【解析】（1）根据锌能与亚铁盐发生反应分析；
（2）根据溶液浓度影响溶液颜色可通过加水稀释来验证分析；
（3）根据氯离子浓度影响溶液颜色可通过增加氯离子来验证分析。
【解答】（1）锌的活动性大于铁，若溶液中有亚铁离子则加入锌后会置换出铁，但现象是锌表面只生成红色固体，说明溶液中没有亚铁离子，猜想一错误；
（2）由资料可知氯化铜溶液的颜色与溶液的浓度有关，则可采取稀释原盐酸溶液观察颜色的变化来证明猜想的正确性；
（3）要证明氯化铜溶液的颜色变化的真正原因是氯离子的浓度不同产生，可向溶液中加入其它含氯离子的物质，通过颜色的转变来实现；
故答案为：（1）错误的；（2）稀释原盐酸溶液（或减少加入的氧化铜的质量、对实验后的氯化铜溶液加水稀释）；（3）由蓝色变成绿色 。
20.（2021九上·宁波月考）为探究比较锌和铝的金属活动性强弱，某研究小组进行了如下探究。
（1）.小明设计的实验方案：向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。写出锌与盐酸反应的化学方程式： 。
（2）.小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中，发现前者比后者反应快，分析其中的原因是 。
（3）.小芳在（2）实验中，还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。
【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么？
【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色；AlCl3 为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体，易溶于水和乙醇。
【提出合理假设】假设 a：该灰黑色沉淀可能含有 ； 假设 b：该灰黑色沉淀可能含有 AlCl3；
假设 c：该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质。
【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。
实验编号 实验操作 实验现象
① 加入适量稀盐酸 出现微量气泡，固体全部溶解，得到澄清溶液
② 加入适量蒸馏水 固体部分溶解
③ 加入适量无水乙醇 固体部分溶解
【得出结论】由实验①可判断假设 c （填“成立”或“不成立”），再结合② 和③可得出该灰黑色沉淀的成分是 。
（4）.你认为（1）中小明的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱？ （填“能” 或“不能”），分别从设计方法和操作可行性的角度，具体说明理由 。
【答案】 （1）Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
（2）未去膜的铝片表面有氧化铝（氧化膜），氧化铝先与盐酸反应
（3）铝（或铝和氯化铝）；不成立；铝和氯化铝
（4）不能；设计方法角度：未控制金属的纯度、盐酸的浓度等相关变量相同；操作可行性角度：操作中难以做到铝片和锌粒的表面积相同
【解析】根据锌与盐酸反应产生氯化锌和氢气，铝表面有氧化铝膜，及所给资料内容结合实验现象判断物质成分分析。
【解答】（1） 锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气，方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ ；
（2） 未去膜的铝片表面有氧化铝（氧化膜），氧化铝先与盐酸反应，所以小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中，会发现前者比后者反应快；
（3）由查阅资料可知，铝在颗粒较小时为灰黑色，所以灰黑色沉淀可能含有铝；
加入稀盐酸有微量气泡产生，固体全部溶解，说明假设c不成立，加适量蒸馏水，固体部分溶解，加无水乙醇，固体部分溶解，说明固体成分为铝和氯化铝；
（4）因小明的实验中未控制锌和铝的纯度，盐酸的浓度等，所以不能比较二者金属活动性强弱；
故答案为：（1）Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ ；（2）未去膜的铝片表面有氧化铝（氧化膜），氧化铝先与盐酸反应 ；（3）铝（或铝和氯化铝）；不成立；铝和氯化铝；（4）不能；设计方法角度：未控制金属的纯度、盐酸的浓度等相关变量相同；操作可行性角度：操作中难以做到铝片和锌粒的表面积相同。
四、解答题
21.（2021九上·兰溪月考）向盛有100g稀硫酸的烧杯中逐渐加入10g锌粒，产生气体质量与锌粒质量的关系如图所示；充分反应后，称得烧杯中剩余物质总质量为109.8g。请根据关系图分析并计算：
（1）.稀硫酸反应完时，产生氢气的质量为 g
（2）.消耗金属锌的质量是多少克
（3）.反应结束时溶液溶质的质量分数
【答案】 （1）0.2
（2）设消耗金属锌的质量为x，生成硫酸锌的质量为y，
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
65 161 2
x y 0.2g
；
解得：x=6.5g， y=16.1g。
（3）烧杯中剩余锌粒的质量：10g-6.5g=3.5g；
烧杯中剩余溶液的总质量：109.8g-3.5g=106.3g；
反应结束后溶质的质量分数：。
【解析】（1）根据质量守恒定律可知，反应前后物质总质量的差就是生成氢气的质量；
（2）写出锌和稀硫酸反应的方程式，利用生成氢气的质量分别计算出参加反应的锌的质量和生成硫酸锌的质量；
（3）用加入锌粒的质量减去消耗锌的质量得到剩余锌粒的质量，再用剩余物质总质量减去剩余锌粒的质量得到剩余溶液的质量，最后根据计算即可。
根据关系图分析生成的氢气的质量，由氢气的质量可求出消耗锌粒质量，参加反应的硫酸中溶质的质量，再根据溶质的质量分数计算稀硫酸中溶质的质量分数．
【解答】（1）由图像可知，反应后生成氢气的质量为：100g+10g-109.8g=0.2g；
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2.2 金属的化学性质（1）
一、单选题
1.（2021九上·乐清月考）铕（Eu）是非常活泼的金属，能与冷水反应，应保存在氩气中。铕与水反应的化学方程式为：Eu＋2H2O═Eu(OH)2↓＋H2↑，该反应属于（ ）
A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 复分解反应
2.（2021九上·兰溪月考）下列物质中不能通过金属与硫酸反应得到的是( )
A. FeSO4 B. Al2(SO4)3 C. Fe2(SO4)3 D. ZnSO4
3.（2021·衢州）小科为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中合理的是（ ）
A. B.
C. D.
4.（2021·温州）通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是（ ）
A. B.
C. D.
5.（2021九上·宁波月考）由Ag和另一种金属组成的混合物共8g，将其加入足量的稀硫酸完全反应后，共收集到0.4gH2 ， 则另一种金属可能是（ ）
A. Cu B. Zn C. Mg D. Fe
6.（2021·丽水）将铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中，能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱的是( )
A. 蒸馏水 B. 稀硫酸 C. 硫酸钠溶液 D. 氢氧化钠溶液
7.某同学为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁，剪取金属片打磨后，设计了如图所示的两种不同方法进行检验。这样设计的依据是( ) 。
A.活泼金属易与氧气反应
B.铁与铝有不同的物理性质
C.排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来
D.活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来
8.能用金属与同一种稀酸反应制取的化合物是( )
A. CuCl2 ，AlCl3 B. ZnCl2 ，MgCl2 C. Fe2( SO4)，FeSO4 D. Na2SO3 ，K2SO4
9.（2021·宁海模拟）科技人员成功研制出新型催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料，反应的微观示意图如图。有关该反应的说法正确的是（ ）
A. 反应前后分子的种类和数目都不变 B. 反应前碳元素的化合价为+2价
C. 该反应的基本类型为置换反应 D. 反应物与生成物的粒子个数比为1∶1∶1
10.（2021·柯桥模拟）用等质量的锌、铁、镁三种金属分别与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 反应后可能没有剩余的金属是锌和铁 B. 反应后不一定有剩余的金属是镁
C. 根据图像分析，金属镁产生氢气最多 D. 曲线X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况
11.（2021·江干模拟）为比较Zn、Cu、Ag的金属活动性顺序，以及它们置换酸中的氢的能力，某科学兴趣小组设计了下图所示的四个实验，其中不必进行的实验是（ ）
A. B. C. D.
12.（2021九上·宁波月考）现有质量相等的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价)。则下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙、丙依次可能是Mg、Zn、Fe B. 金属活动性：甲>乙>丙
C. 相对原子质量：乙>丙>甲 D. 消耗硫酸的质量：甲>乙>丙
13.（2021·瑞安模拟）等质量的金属镁和锌与一定量的稀硫酸反应，获取生成的氢气与金属质量的关系如右图所示。若增加反应的稀硫酸的质量并绘制氢气与金属质量的关系图，下列图形不可能出现的是（ ）
A.B.C.D.
二、填空题
14.（2021九上·平阳月考）金属在日常生活中有着广泛的用途，常见金属的活动性顺序如图：
请回答下面问题：
（1）.金属活动性顺序表中的X是 元素。（填写元素符号）
（2）.把一根用砂纸打磨过的铁丝浸入硫酸铜溶液中，过了一会儿，观察到的现象有 ， 该反应的化学方程式为Fe + CuSO4=Cu + FeSO4 ， 反应生成物中盐的中文名称为 。
15.（2021·绍兴） 2021年3月,四川三星堆遗址进行了新一轮考古发掘。至今三星堆已出土了黄金面具、青铜纵目面具等一批珍贵文物,如图。
（1）出土的黄金面具仍金光灿灿,而青铜纵目面具已锈迹斑斑,这说明金的活动性比铜________(选填“强”或“弱”)。
（2）古代制作青铜器的铜来源于铜矿,如黄铜矿。黄铜矿的主要成分为二硫化亚铁铜 (CuFeS2),其中铁元素和铜元素均为+2价,硫元素的化合价为 ________。
（3）应用碳-14测出三星堆遗址距今3000年左右,碳-12和碳-14是碳元素的两种同位素原子,它们的主要区别是原子核中________ 数不同。
16.（2021·嘉兴）人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程，对金属活动性规律的认识也是如此。
（1）1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失"，这为发现金属活动性顺序奠定了基础。小嘉选用锡、铜、锌三种金属重温实验，则会“消失”的金属有________。
（2）1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体，他称之为“可燃空气”，其实该气体就是________。从此为探索金属活动性打开了新思路。
（3）1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小嘉运用该规律开展实验，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉，溶液质量变化如图所示，则B点时溶液中所含的金属阳离子有________。
17.（2021·丽水模拟）为探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序，小涛设计了如图所示的实验方案。请完成下列问题：
（1）同学们经讨论后认为该方案可以优化，________试管的实验是多余的；
（2）去掉多余的实验，同学们将另两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中，一段时间后过滤，向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，则组成滤渣的所有可能是 ________。
18.（2021·普陀模拟）垃圾的分类回收再利用越来越受社会的关注。下图是某工厂处理含铜垃圾的生产流程：
（1）根据相关现象可知加入的A单质可能是________。
（2）若在回收含铜垃圾中发现混有金属铝，它________（填“会”或“不会”）出现在最终得到的红色粉末中。
三、实验探究题
19.（2021·桐乡模拟）含铜离子的盐溶液一般呈蓝色，但老师在做氧化铜粉末与新配制的稀盐酸反应实验时，反应后的溶液却是绿色的，这是怎么回事呢 他们对此进行了科学探究：
猜想一：生成物中除铜离子外可能还有其它离子；
猜想二：可能与铜离子浓度偏大有关；
（1）为了验证猜想一，同学们先查阅了常见离子的颜色，知道了亚铁离子的颜色为浅绿色。于是，他们向反应后的溶液中加入金属锌，结果在锌表面只生成红色固体，则证明猜想一是________。
（2）为了验证猜想二，上网进行了查询，发现氯化铜溶液的颜色与溶液的浓度有关，见下表。那么，实验若要得到蓝色的氯化铜溶液，老师可采取的措施是：________。
溶液浓度 溶液很浓 溶液较浓 溶液很稀
溶液颜色 黄色 绿色 蓝色
（3）进一步查阅网上资料可知：氯化铜溶液的颜色变化的真正原因是氯离子的浓度不同产生的。为了验证上述资料是否正确。小宁同学向反应后蓝色的溶液中加入NaCI固体， 溶液出现________，则该资料是正确的。
20.（2021九上·宁波月考）为探究比较锌和铝的金属活动性强弱，某研究小组进行了如下探究。
（1）.小明设计的实验方案：向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。写出锌与盐酸反应的化学方程式： 。
（2）.小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中，发现前者比后者反应快，分析其中的原因是 。
（3）.小芳在（2）实验中，还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。
【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么？
【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色；AlCl3 为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体，易溶于水和乙醇。
【提出合理假设】假设 a：该灰黑色沉淀可能含有 ； 假设 b：该灰黑色沉淀可能含有 AlCl3；
假设 c：该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质。
【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。
实验编号 实验操作 实验现象
① 加入适量稀盐酸 出现微量气泡，固体全部溶解，得到澄清溶液
② 加入适量蒸馏水 固体部分溶解
③ 加入适量无水乙醇 固体部分溶解
【得出结论】由实验①可判断假设 c （填“成立”或“不成立”），再结合② 和③可得出该灰黑色沉淀的成分是 。
（4）.你认为（1）中小明的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱？ （填“能” 或“不能”），分别从设计方法和操作可行性的角度，具体说明理由 。
四、解答题
21.（2021九上·兰溪月考）向盛有100g稀硫酸的烧杯中逐渐加入10g锌粒，产生气体质量与锌粒质量的关系如图所示；充分反应后，称得烧杯中剩余物质总质量为109.8g。请根据关系图分析并计算：
（1）.稀硫酸反应完时，产生氢气的质量为 g
（2）.消耗金属锌的质量是多少克
（3）.反应结束时溶液溶质的质量分数
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