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2.2 金属的化学性质（2）
一、单选题
1.在金属表面覆盖保护膜是普遍采用的金属防锈措施之一。下列自行车的防锈措施中，不属于覆盖保护膜的是( ) 。
A.擦拭保洁 B.链条上油 C.轮圈镀铬 D.车架喷漆
【答案】 A
【解析】根据金属制品表面涂油、涂漆等都属于表面覆盖保持膜，表面洁净干燥不属于覆盖保持膜分析。
【解答】A、擦拭保洁是保持金属制品纯净干燥防锈 ，符合题意；B、链条上油属于覆盖保护膜 ，不符合题意；C、轮圈镀铬属于覆盖保护膜 ，不符合题意；D、车架喷漆属于覆盖保护膜 ，不符合题意；故选A。
2.如图所示，分别向甲，乙两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片，再向甲中加入植物油，U形玻璃管内为红墨水(开始时两端液面相平)，塞上橡皮塞后，放置一段时间。下列说法错误的是( )。
A.植物油用于隔绝氧气和水
B.甲试管中铁片比乙试管中铁片不易生锈
C.U形玻璃管两端的液面变为右低左高
D.U形玻璃管两端的液面变为左低右高
【答案】 C
【解析】根据甲中铁不与氧气和水接触，不生锈，乙中铁生锈时会使压强减小分析。
【解答】A、植物油可以隔绝氧气和水 ，不符合题意；
B、甲试管中铁片不与水和氧气接触，比乙试管中铁片不易生锈 ，不符合题意；
C、甲试管中铁比乙试管中不易生锈，当乙试管中铁生锈时装置内压强减小，U形管内液面会出现左低右高的现象，符合题意；
D、 U形玻璃管两端的液面变为左低右高 ，不符合题意；
3.（2021九上·义乌月考）向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣和滤液有下列四种说法：
①向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生。②向滤液中加入稀盐酸，一定有沉淀产生。
③滤渣中一定含有Ag，可能含有Fe。
④滤液中一定含有Fe(NO3)2 ， 一定不含AgNO3 ， 可能含有Al(NO3)2
以上说法正确的个数为（ ）
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
【答案】 B
【解析】根据向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末，铝先与硝酸银反应，然后铁再反应分析。
【解答】 向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末，铝先与硝酸银反应，然后铁再反应，反应后得到滤渣和浅绿色滤液，说明铁发生了反应，则铝已反应完全，铁可能剩余，滤渣中一定有银，可能有铁，一定没有铝，滤液中一定有硝酸铝和硝酸亚铁，硝酸银可能有剩余。
①向滤渣中加入稀盐酸，不一定有气泡产生，错误；②向滤液中加入稀盐酸，不一定有沉淀产生，错误；③滤渣中一定含有Ag，可能含有Fe，正确；④滤液中一定含有Fe(NO3)2和Al(NO3)2 ，可能含AgNO3 ，错误；
4.（2021·越城模拟）烧杯中盛有等质量的锌粉和铁粉，向其中不断加入氯化铜溶液，测得烧杯中剩余固体的质量与加入氯化铜溶液质量的关系如图所示。下列相关说法正确的是（ ）
A.ab段发生的是铁与氯化铜的反应
B.向b点所得固体中加人稀盐酸，无气泡产生
C.c点所得溶液呈浅绿色
D.d点所得溶液中的溶质有2种
【答案】 C
【解析】根据向盛有等质量的锌粉和铁粉的烧杯中，不断加入氯化铜溶液，锌先与氯化铜反应，然后铁与氯化铜反应，结合图像中剩余固体的质量变化确定各点的反应情况分析。
【解答】A、 向盛有等质量的锌粉和铁粉的烧杯中，不断加入氯化铜溶液，锌先与氯化铜反应，然后铁与氯化铜反应，图像中ab段发生的是锌与氯化铜的反应 ，不符合题意；
B、b为锌完全反应时的图像，所得固体为铜和铁，向b点所得固体中加人稀盐酸，有气泡产生 ，不符合题意；
C、c点为铁完全反应的图像，所得溶液中含有氯化亚铁，呈浅绿色 ，符合题意；
D、d点为氯化铜过量的图像，所得溶液中溶质有氯化铜、氯化亚铁和氯化锌三种 ，不符合题意；
故选C。
5.（2021·绍兴）向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是（ ）
①滤渣中可能有铜 ②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生
③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④
【答案】 C
【解析】根据向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入锌粉和铁粉的混合物, 锌和铁都能与硝酸铜反应，且锌先反应，然后铁再反应，锌与硝酸铜反应固体质量减少，铁与硝酸铜反应固体质量增加分析。
【解答】 向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物, 锌和铁都能与硝酸铜反应，不能与硝酸镁反应，且锌与硝酸铜反应固体质量减少，铁与硝酸铜反应固体质量增加，反应后固体质量不变则说明锌和铁都与硝酸铜发生了反应，由金属活动性顺序可知，锌要与硝酸铜反应完全后铁才能与硝酸铜反应，说明反应后锌一定没有剩余，滤渣中一定有铜，一定没有锌，可能有铁，滤液中一定有硝酸镁、硝酸锌、硝酸亚铁，可能有硝酸铜，①滤渣中可能有铜，错误；②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生，正确；③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2 ， 正确；④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量等于原混合溶液溶质的质量，错误。
6.（2021·鄞州模拟）下列图像不能正确表示对应变化关系的是( )
A. 图甲表示向等质量的锌粉和铁粉中，分别加入相同质量分数的稀盐酸时，产生的H2质量与稀盐酸质量的关系
B. 图乙表示两份完全相同的双氧水在有无MnO2情况下，产生O2质量与反应时间的关系
C. 图丙表示向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液时，溶液pH随NaOH溶液质量的变化关系
D. 图丁表示向一定量Ba(OH)2溶液中滴加过量H2SO4溶液时的溶液导电性与时间的关系
【答案】 B
【解析】（1）在金属和酸的反应中，如果金属完全反应，那么相对原子质量越小的金属反应生成的氢气质量越多；
（2）催化剂只能改变化学反应的速率，而不能改变生成物的种类和质量；
（3）根据稀盐酸和氢氧化钠的反应分析；
（4）溶液的导电性强弱与离子浓度的大小有关。
【解答】A.质量相同的锌粉和铁粉与足量的稀盐酸反应后，铁粉反应生成氢气的质量大于锌粉，故A正确不合题意；
B.在双氧水分解制取氧气的实验中，加入二氧化锰后反应会加快，生成氧气的速度也会加快，但是最终生成氧气的质量相等，故B错误符合题意；
C.稀盐酸呈酸性，而氢氧化钠呈碱性，二者反应生成氯化钠和水，因此随着氢氧化钠溶液的加入，溶液的pH会不断增大，故C正确不合题意；
D.在开始的一段试剂内，氢氧化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水，离子浓度逐渐减小到零；当氢氧化钡完全反应后，溶液中离子的浓度又逐渐增大，则溶液的导电性先减小到零再逐渐增大，故D正确不合题意。
7.（2021·宁海模拟）小科按如图流程进行实验（假设每步均充分反应），反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤液中加入少量铁粉，无明显现象。由此实验可知（ ）
A. 滤渣中一定有铜和铁 B. 金属的活动性顺序：Zn＞Fe＞Cu
C. 两支试管混合后，固体总质量一定增加 D. 滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2 ， 可能含有CuCl2
【答案】 B
【解析】根据铁能与氯化铜反应不能与氯化锌反应，且铁与氯化铜反应时固体质量增加，溶液质量减小分析。
【解答】铁不能与氯化锌反应，能与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁， 反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤液中加入少量铁粉，无明显现象，说明滤液中氯化铜完全反应，滤液成分为氯化锌和氯化亚铁，固体中一定有铜，可能有铁。
A、 滤渣中一定有铜可能有铁，不符合题意；
B、 金属的活动性顺序：Zn＞Fe＞Cu ，符合题意；
C、 若试管中氯化铜无剩余，则两支试管混合后，固体总质量不变 ，不符合题意；
D、 滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2 ， 一定不含有CuCl2 ，不符合题意；
故选B。
8.（2021·金华模拟）小明为探究镁、锌、铜、银的活动性顺序，设计如下实验流程，依据该流程设计，下面对物质①、②的选择合理的是（ ）
A.①稀盐酸 ②硝酸银 B.①稀硫酸 ②硫酸锌
C.①稀盐酸 ②硫酸亚铁 D.①稀硫酸 ②硝酸镁
【答案】 A
【解析】根据金属能否与酸或盐反应验证金属活动性顺序分析。
【解答】 镁、锌、铜、银中镁、锌能与酸反应，铜和银不与酸反应，所以①为酸，要比较铜和银的活动性，可利用铜与硝酸银反应或利用银不与硝酸铜反应完成，则②可以是硝酸银，而铜和银都不能与硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸镁反应，不能验证两金属的金属活动性，A正确。
故选A。
9.（2021·镇海模拟）下列图像分别对应四个变化过程的一种趋势，其中正确的图像个数有 （ ）
①图甲，在一定量Fe(NO3)2、AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉
②图乙，向等质量的锌粉和铁粉中，分别加入足量且相同质量分数的稀盐酸
③图丙，在一定温度下，向硝酸钾的饱和溶液中加入硝酸钾晶体
④图丁，向质量和质量分数都相等的稀盐酸中分别加入足量的锌粉和铁粉
A. 1 个 B. 2 个 C. 3 个 D. 4 个
【答案】 C
【解答】①向一定量Fe（NO3）2、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液中加入铁粉时，铁粉先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，当硝酸银没有完全反应时，溶液中的溶质是硝酸亚铁、硝酸铜和硝酸亚铁等3种；当硝酸银完全反应时，溶液中只有硝酸亚铁和硝酸铜2种溶质；再和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，当硝酸铜恰好完全反应时，溶液中的溶质硝酸亚铁1种，故①正确；
②向等质量的锌粉和铁粉中，分别加入足量相同质量分数的稀盐酸，随着稀盐酸的加入，生成氢气质量相等，最终铁和稀盐酸反应生成的氢气多，故②正确；
③常温下，向硝酸钾的饱和溶液中加入硝酸钾晶体时，硝酸钾晶体不能够继续溶解，因此溶液的质量保持不变，故③错误；
④向质量和质量分数都相等的稀盐酸中分别加入足量的锌粉和铁粉，在反应过程中，消耗相同质量的金属时，铁生成氢气的质量大于锌生成氢气的质量；当反应结束时，金属有剩余，而稀盐酸完全反应，因为稀盐酸的质量相等，所以生成氢气的质量相等，故④正确。
那么正确的为①②④，有3个。
二、填空题
10.（2021九上·义乌月考）某化学小组在硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定质量的锌粉充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。请回答：
（1）.若滤液呈蓝色，滤液中可能含有的金属离子: 。
（2）.若滤液呈无色，向滤渣中滴入稀盐酸 有气泡产生 (选填“一定”、“可能”或“不可能”）。
【答案】 （1）Ag+（2）可能
【解答】 在硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定质量的锌粉，锌不能与硝酸铝反应，先与硝酸银反应，然后与硝酸铜反应；
（1） 若滤液呈蓝色，说明一定有硝酸铜，则硝酸银可能全部反应，可能部分反应，滤液中一定有硝酸铝、硝酸锌和硝酸铜，可能含有硝酸银，可能含的金属离子是Ag+ ；
（2） 若滤液呈无色，则一定不含硝酸铜，硝酸银也一定不含有，则滤渣中一定有铜和银，可能有锌，向滤渣中滴入稀盐酸可能有气泡产生；
故答案为：（1） Ag+ ；（2）可能。
11.（2021·嵊州模拟）金属在生产和生活中应用广泛。
（1）.下列属于铁合金的是 （选填字母）。
A.铁锈 B.纯铁 C.不锈钢
（2）.某化工厂的废液中含有硝酸银、硝酸亚铁和硝酸锌。兴趣小组的同学们取适量的上述废液样品，将一定质量的镁粉加入样品中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。
①若滤液为浅绿色，则滤液中除Fe(NO3)2外，一定含有的溶质还有 。
②所得滤液的质量与废液样品的质量相比一定减小，其原因是 。
【答案】 （1）C
（2）Mg(NO3)2、Zn(NO3)2；反应置换出的金属银、铁或锌的质量均大于参加反应的镁的质量（或反应生成硝酸镁的质量均小于参加反应的硝酸银、硝酸亚铁或硝酸锌的质量）
【解答】（1）A、铁锈属于混合物； B、纯铁属于单质； C、不锈钢属于合金；
（2）镁的活动性比银、铁、锌都要强，所以镁单质加入溶液中，银离子、亚铁离子、锌离子都可以被置换出来，且其置换顺序是银、铁、锌；滤液是浅绿色，则说明一定存在亚铁离子，所以银一定被置换了，亚铁离子不一定；故滤液中一定还存在硝酸锌、硝酸亚铁和反应生成的硝酸镁；
可能发生的反应是：Mg+ 2AgNO3= Mg(NO3)+ 2Ag；Mg+ Fe(NO3)2=Mg(NO3)2+ Fe；Mg+Zn(NO3)2=Mg(NO3)2+Zn；
由方程式可知，每24g镁可以置换出216g的银或56g铁或65g的锌，因此反应完成后所得溶液的质量会减轻；
故答案为：（1）C；（2） Mg(NO3)2、Zn(NO3)2 ； 反应置换出的金属银、铁或锌的质量均大于参加反应的镁的质量（或反应生成硝酸镁的质量均小于参加反应的硝酸银、硝酸亚铁或硝酸锌的质量） 。
12.（2021九下·金华月考）利用废弃的黄铜（含铜、锌）制取海绵铜(Cu)，并得到硫酸锌溶液，主要流程如图：
已知：2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O
（1）过程Ⅱ中加入过量锌粉的目的是________。
（2）过程Ⅲ中有气体产生，所选用的物质C是________（填一种酸）。
【答案】 （1）使硫酸铜完全反应（2）稀硫酸
【解答】（1） 过程Ⅱ中加入过量锌粉是为了除去硫酸铜并使其完全反应；
（2）因加入锌过量，且锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，则固体B中为锌和铜， 过程Ⅲ中有气体产生，说明加入C为稀硫酸；
故答案为：（1） 使硫酸铜完全反应 ；（2）稀硫酸。
13.（2021九下·诸暨期中）制造芯片的基材主要是高纯硅。下图是制备高纯硅的一种工艺流程：
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ 的 化学方程式是________。
（2）过滤所得粗硅应充分洗涤，以除去表面可能吸附的HCl和________（填化学式）。
（3）反应Ⅱ的基本类型属于________；反应Ⅱ要在无氧气环境中进行，原因是________（答出一种即可）。
（4）上述生产流程中，可以循环利用的物质是________（填化学式）。
【答案】 （1）2Mg+SiO2 Si+2MgO（2）MgCl2
（3）置换反应；防止硅被氧化或防止氢气高温时遇氧气爆炸（合理即可）（4）HCl
【解答】（1）镁和二氧化硅在高温下反应，生成硅单质和氧化镁，方程式为： 2Mg+SiO2 Si+2MgO ；
（2）过滤所得粗硅应充分洗涤，以除去表面可能吸附的HCl和氯化镁，化学式为MgCl2；
（3）反应II，即四氯化硅与氢气在高温下反应，生成硅单质和氯化氢，由于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。
反应Ⅱ要在无氧气环境中进行，原因是：防止硅被氧化或防止氢气高温时遇氧气爆炸。
（4）在上述生产流程中，HCl既是反应物，又是生成物，因此可以循环利用的物质是HCl。
三、实验探究题
14.（2020九上·镇海期末）血红蛋白含有亚铁离子，起着向人体组织传送氧气的作用，如果缺铁就可能出现缺铁性贫血。下面是一种常见补铁药品说明书中的部分内容：
【查阅资料】
① Fe3+ 可与硫氰化钾 溶液反应，从而溶液会显红色，且Fe3+的浓度越大，溶液红色越深；而Fe2+遇硫氰化钾 溶液不会显红色。
② 高锰酸钾（KMnO4）溶液可以与盐酸反应，而不与稀硫酸反应。
③ 稀硝酸可以将 Fe2+氧化成Fe3+ 。
Ⅰ．小科进行了以下实验，来检测该补铁药品中是否含有Fe3+并探究维生素C的作用：
（1）加入硫氰化钾 溶液后溶液变为淡红色，说明溶液中________（填“有”或“没有”）Fe3+。
（2）药品说明书中“与维生素 C 同服可增加本品吸收”，是由于维生素C可以防止________（填“Fe2+”或“Fe3+”）被氧化。
（3）Ⅱ．小科又将药片溶于试剂 2 中，在酸性条件下用高锰酸钾溶液测定该药品中的 Fe 2+ 含量是否合格，反应原理为：
本实验中的试剂2与实验Ⅰ中的试剂1都可以是 （填序号）。
A.蒸馏水 B.稀盐酸 C.稀硫酸 D.稀硝酸
【答案】 （1）有（2）Fe2+（3）C
【解答】（1）加入硫氰化钾溶液后溶液变为淡红色，说明溶液中有Fe3+；
（2）二价铁变成三价铁时，化合价升高，被氧化，因此药品说明书中“与维生素 C 同服可增加本品吸收”，是由于维生素C可以防止Fe2+被氧化。
（3）加入蒸馏水会，溶液呈中性，故A不合题意；
加入稀盐酸后，稀盐酸与高锰酸钾反应，同样不能保持酸性环境，故B不合题意；
稀硫酸与高锰酸钾不反应，既可以溶解药片，也可以保证酸性环境，故C符合题意；
稀硝酸也能使 Fe2+氧化成Fe3+ ，影响测量结果，故D不合题意。
15.（2020九上·滨江月考）人类的生产生活离不开金属。
（1）.铁生锈的条件是铁与 直接接触。
（2）.铜制品如果长期暴露在空气中也会生锈，已知铜锈化学式为Cu2（OH）2CO3。试判断铜生锈除满足铁生锈的上述条件外，还需要空气中的 。
（3）.在生活中经常用一些铝制品代替铁，铝耐腐蚀的原因是_______。[填序号]
A. 铁比铝活动性弱
B. 铝与氧气反应在其表面生成致密的氧化物保护膜
C. 常温下，铝不与稀盐酸、稀硫酸等稀酸溶液反应
（4）.如图所示，烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸，天平调平后，同时向其中分别加入等质量的锌片和铁片，则从反应开始到金属完全反应的过程中，天平指针指向的变化是______[填序号]
A. 向左偏 B. 向右偏 C. 先向左偏后向右偏 D. 先向右偏后向左
【答案】 （1）氧气、水（2）二氧化碳（3）B（4）D
【解析】（1）根据铁锈生成的条件解答；
（2）根据铜生锈的条件解答；
（3）从氧化铝和氧化铁的致密性大小进行分析即可；
（4）加入锌后由于锌的活动性较强反应速度较快，质量减轻较快，最后是锌生成的氢气较多，质量较小。
【解答】（1）钢铁生锈的条件是铁与水与氧气接触；
（2）铜锈Cu2（OH）2CO3是铜与氧气、水和二氧化碳反应生成的，因此铜生锈除满足铁生锈的上述条件外，还需要空气中的二氧化碳；
（3）在生活中经常用一些铝制品代替铁，铝耐腐蚀的原因是铝易在空气中形成致密的保护膜，故选B。
（4）加入锌与铁后锌的活动性较强反应速度较快，质量减轻较快，右盘重，因此开始时天平先向右偏；最后是铁生成的氢气较多，质量减少的多，而左盘重，这时指针向左偏，因此指针先向右偏后向左，故选D。
16.（2020九上·新昌月考）“一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素”，这是教科书上的一句话。小科对此进行了思考，并查阅资料，对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。
【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应，反应方程式为:2Na +2H2O=2Na0H+H2↑。
【提出猜想】猜想一:金属钠和硫酸铜溶液反应会有铜生成。
猜想二:金属钠和硫酸铜溶液反应，生成的沉淀只有氢氧化铜。
【实验及现象】切取不同大小的钠块分别投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中，有关产生沉淀的现象如下表所示。
实验编号 钠块大小 硫酸铜溶液 实验中产生沉淀的现象
① 绿豆大小 稀溶液10ml 产生蓝绿色沉淀
② 绿豆大小 浓溶液10ml 产生蓝色絮状沉淀
③ 豌豆大小 稀溶液10ml 产生蓝色絮状沉淀
④ 豌豆大小 浓溶液10ml 产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体
小科咨询老师后得知蓝绿色沉淀为碱式铜盐。
（1）【实验结论】⑴上述实验中均未观察到________色固体生成，由此判断猜想一错误；
⑵实验①中观察到的沉淀是蓝绿色的，由此判断猜想二也错误。
（2）⑴【实验反思】实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是________。
⑵由上述实验可知，导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有________.
【答案】 （1）红
（2）钠和水先反应，生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀；钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度
【解析】（1）【实验结论】①铜单质为红色固体；
（2）①【实验反思】钠不会和硫酸铜直接反应，而是先和水反应，生成氢氧化钠和氢气，然后氢氧化钠再和硫酸铜反应，生成氢氧化铜蓝色沉淀；
②将①②、②④分别进行比较，确定影响反应产物的因素即可。
【解答】（1）【实验结论】①上述实验中均未观察到红色固体生成，即没有铜单质生成，由此判断猜想一错误；
（2）①【实验反思】实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是：钠和水先反应，生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀。
②比较①②可知，当钠块大小相同时，溶液的浓稀不同，产物不同；
比较②④可知，当溶液的浓稀相同时，钠块的大小不同，产物不同。
由上述实验可知，导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度。
17.（2020九上·温岭期中）小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：
观察对象 现象
①干燥的普通铁丝 没有明显变化
②潮湿的普通铁丝 较多红褐色锈斑
③潮湿的纯铁丝 没有明显变化
步骤1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好，药品如图所示)；待 U 形管内充满 O2 后，在导管 b 处连接一活塞推至底部的注射器，收集 20mLO2后在导管a 处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。
步骤 2：一段时间后，观察 U 形管内的铁丝，其现象如表所示。
（1）步骤一中，检查 U 形管内是否已充满 O2的方法是________。
（2）铁制品的锈蚀条件之一是需要O2 ， 在此实验中能支持此条件的证据是________。
（3）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是________。
【答案】 （1）在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气
（2）潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；注射器中氧气减少
（3）铁与氧气和水共同作用的结果
【解答】（1）步骤一中，检查 U 形管内是否已充满 O2的方法是：在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气。
（2）铁制品的锈蚀条件之一是需要O2 ， 在此实验中能支持此条件的证据是：潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；注射器中氧气减少。
（3）比较①②可知，干燥的铁丝没有生锈，而潮湿的铁丝生锈了，那么铁丝生锈的条件为与水接触。综合上面的分析可知，铁制品生锈的条件：铁与氧气、水共同作用的结果。
四、解答题
18.（2020九上·临海期末）某同学利用如图所示的杠杆完成探究实验（杠杆已调至平衡）。
（1）实验1中，较长时间后，杠杆左边下降，是因为铁粉与________发生了反应。将铁粉换成下列物质中的________，杠杆也会出现相似现象。
A.氯化钠固体 B.氢氧化钠固体 C.生石灰 D.碳酸钠晶体
（2）实验2中，先往广口瓶中通入CO2一段时间，左边乒乓球上升；再往广口瓶中滴入足量的NaOH溶液，杠杆重新平衡。请解释出现上述现象的原因________。
【答案】 （1）氧气和水蒸气；B C
（2）实验2中，通入CO2一段时间，由于CO2密度比空气大，左边乒乓球受到的浮力增大，乒乓球上升；再往集气瓶中滴入足量NaOH溶液，CO2 + 2NaOH ═ Na2CO3 + H2O，CO2被吸收，空气重新进入集气瓶，杠杆重新平衡
【解答】（1）铁粉与水和氧气反应使铁粉锈蚀，固体质量会增加，杠杆左边下降；氯化钠固体不能吸水，质量不会发生明显变化，A错误；氢氧化钠固体可吸收水分使质量增加，B正确；生石灰能与水反应生成氢氧化钙，质量增加，C正确；碳酸钠晶体易风化，质量会减少，D错误；
故答案为：（1） 氧气和水蒸气 ；BC；（2） 实验2中，通入CO2一段时间，由于CO2密度比空气大，左边乒乓球受到的浮力增大，乒乓球上升；再往集气瓶中滴入足量NaOH溶液，CO2 + 2NaOH ═ Na2CO3 + H2O，CO2被吸收，空气重新进入集气瓶，杠杆重新平衡 。
19.（2021九下·台州月考）某金属混合物的主要成分是锌、铁和铜,课外兴趣小组将500克稀硫酸溶液不断加到50克金属混合物中得到如下数据：
次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀硫酸溶液的质量/克 100 100 100 100 100
剩余固体的质量/克 37 24.9 a 3 3
（1）表格中“a”的值为________；
（2）其所用稀硫酸溶液的溶质质量分数为多少？
（3）第2次反应结束后，溶液中含有的溶质有________。
【答案】 （1）13.7
（2）继续加入100g硫酸，所以在13.7的基础上继续减少11.2g剩余2.5g，结果是剩余3g，说明硫酸过量，铁完全反应。
100g硫酸对应锌的减少量为13g，
设100g硫酸中溶质的质量为x．
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 98
13g x
；
解得：x=19.6g；
则硫酸中溶质的质量分数为。
（3）FeSO4、ZnSO4
【解析】（1）在锌、铁和铜三种金属，锌和铁都能和硫酸反应，只有铜不和硫酸反应，所以不断加入硫酸最后剩余的是铜，也就是铜的质量为3g．由于锌铁的活动性是锌比铁活泼，根据金属反应的优先原则，锌先和硫酸反应，等到锌完全后铁才能和硫酸反应，据此分析计算a的值；
（2）根据第1组数据可知，加入100g稀硫酸，固体质量减少13g，即有13g锌完全反应，根据锌和稀硫酸反应的方程式计算出参加反应的硫酸溶质的质量，最后根据计算它的溶质质量分数。
（3）根据前面的分析，确定第2次时参加反应的物质，从而确定溶质种类。
【解答】（1）在锌、铁和铜三种金属，锌和铁都能和硫酸反应，只有铜不和硫酸反应，所以不断加入硫酸最后剩余的是铜，也就是铜的质量为3g．由于锌铁的活动性是锌比铁活泼，根据金属反应的优先原则，锌先和硫酸反应，等到锌完全后铁才能和硫酸反应。
消耗等质量的硫酸，需要锌和铁的质量为65：56，也就是当加入等质量的酸，如果是同种金属，则引起的固体质量变化相等，而现在加入第一次硫酸，引起的质量变化为：50g-37g=13g，而第二次是：37g-24.9g=12.1g，说明第一次加入酸，只有锌参加了反应，第二次是锌和铁参加的反应。
此时如果100g硫酸消耗的铁的质量为 ， 而当加入第三次硫酸的时候只有铁和硫酸反应，所以可知固体在24.9g的基础上减少了11.2g，所以a=24.9g-11.2g=13.7g。
（2）综上所述，继续加入100g硫酸，所以在13.7的基础上继续减少11.2g剩余2.5g，结果是剩余3g，说明硫酸过量，铁完全反应。
100g硫酸对应锌的减少量为13g，
设100g硫酸中溶质的质量为x．
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 98
13g x
；
解得：x=19.6g；
则硫酸中溶质的质量分数为。
（3）第2次反应结束后，锌已经完全反应，而铁没有完全反应，那么溶质为硫酸锌和硫酸亚铁，即 FeSO4、ZnSO4 。
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2.2 金属的化学性质（2）
一、单选题
1.在金属表面覆盖保护膜是普遍采用的金属防锈措施之一。下列自行车的防锈措施中，不属于覆盖保护膜的是( ) 。
A.擦拭保洁 B.链条上油 C.轮圈镀铬 D.车架喷漆
2.如图所示，分别向甲，乙两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片，再向甲中加入植物油，U形玻璃管内为红墨水(开始时两端液面相平)，塞上橡皮塞后，放置一段时间。下列说法错误的是( )。
A.植物油用于隔绝氧气和水
B.甲试管中铁片比乙试管中铁片不易生锈
C.U形玻璃管两端的液面变为右低左高
D.U形玻璃管两端的液面变为左低右高
3.（2021九上·义乌月考）向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣和滤液有下列四种说法：
①向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生。②向滤液中加入稀盐酸，一定有沉淀产生。
③滤渣中一定含有Ag，可能含有Fe。
④滤液中一定含有Fe(NO3)2 ， 一定不含AgNO3 ， 可能含有Al(NO3)2
以上说法正确的个数为（ ）
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
4.（2021·越城模拟）烧杯中盛有等质量的锌粉和铁粉，向其中不断加入氯化铜溶液，测得烧杯中剩余固体的质量与加入氯化铜溶液质量的关系如图所示。下列相关说法正确的是（ ）
A.ab段发生的是铁与氯化铜的反应
B.向b点所得固体中加人稀盐酸，无气泡产生
C.c点所得溶液呈浅绿色
D.d点所得溶液中的溶质有2种
5.（2021·绍兴）向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是（ ）
①滤渣中可能有铜 ②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生
③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④
6.（2021·鄞州模拟）下列图像不能正确表示对应变化关系的是( )
A. 图甲表示向等质量的锌粉和铁粉中，分别加入相同质量分数的稀盐酸时，产生的H2质量与稀盐酸质量的关系
B. 图乙表示两份完全相同的双氧水在有无MnO2情况下，产生O2质量与反应时间的关系
C. 图丙表示向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液时，溶液pH随NaOH溶液质量的变化关系
D. 图丁表示向一定量Ba(OH)2溶液中滴加过量H2SO4溶液时的溶液导电性与时间的关系
7.（2021·宁海模拟）小科按如图流程进行实验（假设每步均充分反应），反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤液中加入少量铁粉，无明显现象。由此实验可知（ ）
A. 滤渣中一定有铜和铁 B. 金属的活动性顺序：Zn＞Fe＞Cu
C. 两支试管混合后，固体总质量一定增加 D. 滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2 ， 可能含有CuCl2
8.（2021·金华模拟）小明为探究镁、锌、铜、银的活动性顺序，设计如下实验流程，依据该流程设计，下面对物质①、②的选择合理的是（ ）
A.①稀盐酸 ②硝酸银 B.①稀硫酸 ②硫酸锌
C.①稀盐酸 ②硫酸亚铁 D.①稀硫酸 ②硝酸镁
9.（2021·镇海模拟）下列图像分别对应四个变化过程的一种趋势，其中正确的图像个数有 （ ）
①图甲，在一定量Fe(NO3)2、AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉
②图乙，向等质量的锌粉和铁粉中，分别加入足量且相同质量分数的稀盐酸
③图丙，在一定温度下，向硝酸钾的饱和溶液中加入硝酸钾晶体
④图丁，向质量和质量分数都相等的稀盐酸中分别加入足量的锌粉和铁粉
A. 1 个 B. 2 个 C. 3 个 D. 4 个
二、填空题
10.（2021九上·义乌月考）某化学小组在硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定质量的锌粉充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。请回答：
（1）.若滤液呈蓝色，滤液中可能含有的金属离子: 。
（2）.若滤液呈无色，向滤渣中滴入稀盐酸 有气泡产生 (选填“一定”、“可能”或“不可能”）。
11.（2021·嵊州模拟）金属在生产和生活中应用广泛。
（1）.下列属于铁合金的是 （选填字母）。
A.铁锈 B.纯铁 C.不锈钢
（2）.某化工厂的废液中含有硝酸银、硝酸亚铁和硝酸锌。兴趣小组的同学们取适量的上述废液样品，将一定质量的镁粉加入样品中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。
①若滤液为浅绿色，则滤液中除Fe(NO3)2外，一定含有的溶质还有 。
②所得滤液的质量与废液样品的质量相比一定减小，其原因是 。
12.（2021九下·金华月考）利用废弃的黄铜（含铜、锌）制取海绵铜(Cu)，并得到硫酸锌溶液，主要流程如图：
已知：2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O
（1）过程Ⅱ中加入过量锌粉的目的是________。
（2）过程Ⅲ中有气体产生，所选用的物质C是________（填一种酸）。
13.（2021九下·诸暨期中）制造芯片的基材主要是高纯硅。下图是制备高纯硅的一种工艺流程：
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ 的 化学方程式是________。
（2）过滤所得粗硅应充分洗涤，以除去表面可能吸附的HCl和________（填化学式）。
（3）反应Ⅱ的基本类型属于________；反应Ⅱ要在无氧气环境中进行，原因是________（答出一种即可）。
（4）上述生产流程中，可以循环利用的物质是________（填化学式）。
三、实验探究题
14.（2020九上·镇海期末）血红蛋白含有亚铁离子，起着向人体组织传送氧气的作用，如果缺铁就可能出现缺铁性贫血。下面是一种常见补铁药品说明书中的部分内容：
【查阅资料】
① Fe3+ 可与硫氰化钾 溶液反应，从而溶液会显红色，且Fe3+的浓度越大，溶液红色越深；而Fe2+遇硫氰化钾 溶液不会显红色。
② 高锰酸钾（KMnO4）溶液可以与盐酸反应，而不与稀硫酸反应。
③ 稀硝酸可以将 Fe2+氧化成Fe3+ 。
Ⅰ．小科进行了以下实验，来检测该补铁药品中是否含有Fe3+并探究维生素C的作用：
（1）加入硫氰化钾 溶液后溶液变为淡红色，说明溶液中________（填“有”或“没有”）Fe3+。
（2）药品说明书中“与维生素 C 同服可增加本品吸收”，是由于维生素C可以防止________（填“Fe2+”或“Fe3+”）被氧化。
（3）Ⅱ．小科又将药片溶于试剂 2 中，在酸性条件下用高锰酸钾溶液测定该药品中的 Fe 2+ 含量是否合格，反应原理为：
本实验中的试剂2与实验Ⅰ中的试剂1都可以是 （填序号）。
A.蒸馏水 B.稀盐酸 C.稀硫酸 D.稀硝酸
15.（2020九上·滨江月考）人类的生产生活离不开金属。
（1）.铁生锈的条件是铁与 直接接触。
（2）.铜制品如果长期暴露在空气中也会生锈，已知铜锈化学式为Cu2（OH）2CO3。试判断铜生锈除满足铁生锈的上述条件外，还需要空气中的 。
（3）.在生活中经常用一些铝制品代替铁，铝耐腐蚀的原因是_______。[填序号]
A. 铁比铝活动性弱
B. 铝与氧气反应在其表面生成致密的氧化物保护膜
C. 常温下，铝不与稀盐酸、稀硫酸等稀酸溶液反应
（4）.如图所示，烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸，天平调平后，同时向其中分别加入等质量的锌片和铁片，则从反应开始到金属完全反应的过程中，天平指针指向的变化是______[填序号]
A. 向左偏 B. 向右偏 C. 先向左偏后向右偏 D. 先向右偏后向左
16.（2020九上·新昌月考）“一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素”，这是教科书上的一句话。小科对此进行了思考，并查阅资料，对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。
【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应，反应方程式为:2Na +2H2O=2Na0H+H2↑。
【提出猜想】猜想一:金属钠和硫酸铜溶液反应会有铜生成。
猜想二:金属钠和硫酸铜溶液反应，生成的沉淀只有氢氧化铜。
【实验及现象】切取不同大小的钠块分别投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中，有关产生沉淀的现象如下表所示。
实验编号 钠块大小 硫酸铜溶液 实验中产生沉淀的现象
① 绿豆大小 稀溶液10ml 产生蓝绿色沉淀
② 绿豆大小 浓溶液10ml 产生蓝色絮状沉淀
③ 豌豆大小 稀溶液10ml 产生蓝色絮状沉淀
④ 豌豆大小 浓溶液10ml 产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体
小科咨询老师后得知蓝绿色沉淀为碱式铜盐。
（1）【实验结论】⑴上述实验中均未观察到________色固体生成，由此判断猜想一错误；
⑵实验①中观察到的沉淀是蓝绿色的，由此判断猜想二也错误。
（2）⑴【实验反思】实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是________。
⑵由上述实验可知，导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有________.
17.（2020九上·温岭期中）小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：
观察对象 现象
①干燥的普通铁丝 没有明显变化
②潮湿的普通铁丝 较多红褐色锈斑
③潮湿的纯铁丝 没有明显变化
步骤1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好，药品如图所示)；待 U 形管内充满 O2 后，在导管 b 处连接一活塞推至底部的注射器，收集 20mLO2后在导管a 处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。
步骤 2：一段时间后，观察 U 形管内的铁丝，其现象如表所示。
（1）步骤一中，检查 U 形管内是否已充满 O2的方法是________。
（2）铁制品的锈蚀条件之一是需要O2 ， 在此实验中能支持此条件的证据是________。
（3）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是________。
四、解答题
18.（2020九上·临海期末）某同学利用如图所示的杠杆完成探究实验（杠杆已调至平衡）。
（1）实验1中，较长时间后，杠杆左边下降，是因为铁粉与________发生了反应。将铁粉换成下列物质中的________，杠杆也会出现相似现象。
A.氯化钠固体 B.氢氧化钠固体 C.生石灰 D.碳酸钠晶体
（2）实验2中，先往广口瓶中通入CO2一段时间，左边乒乓球上升；再往广口瓶中滴入足量的NaOH溶液，杠杆重新平衡。请解释出现上述现象的原因________。
19.（2021九下·台州月考）某金属混合物的主要成分是锌、铁和铜,课外兴趣小组将500克稀硫酸溶液不断加到50克金属混合物中得到如下数据：
次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀硫酸溶液的质量/克 100 100 100 100 100
剩余固体的质量/克 37 24.9 a 3 3
（1）表格中“a”的值为________；
（2）其所用稀硫酸溶液的溶质质量分数为多少？
（3）第2次反应结束后，溶液中含有的溶质有________。
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