(共23张PPT)
浙教版 中考复习
专题十二 金属
例1 将等质量的镁、铁、锌，分别放入三份溶质质量分数相同的稀盐酸中，反应生成的H2质量与反应时间的关系如图所示，根据图中的信息，作出的判断不正确的是（ ）
A. X、Y、Z分别表示镁、锌、铁
B. 铁消耗的盐酸质量最大
C. 镁、锌、铁过量，盐酸不足
D. 镁、锌消耗的盐酸质量相同
C
类型一 金属与酸反应
【解析】A.由图可知，三种金属的活动性顺序为X＞Y＞Z，则金属
X为镁，Y为锌，Z为铁，A正确；B.由图可知，铁生成的氢气质量最
大，根据反应前后氢元素的质量守恒，且稀盐酸的溶质质量分数相同，可以判断铁消耗的稀盐酸质量最大，B正确；C.镁和锌反应生成氢气的质量相同，说明镁有剩余，锌可能反应完全，也可能有剩余，C错误；D.镁和锌反应生成氢气的质量相同，则消耗稀盐酸的质量是相同的，D正确。故选C。
重点题型
变式1-1 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
D
变式演练
变式1-2 两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁，然后分别逐渐加入同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应
B．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同
C．c点时，两个烧杯中都有金属剩余
D．该图反映出镁比锌的金属活动性强
C
变式演练
例2 (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
C
类型二 金属与盐反应
重点题型
【解析】金属活动性:Mg>Zn>Fe>Cu,向一定质量的硝酸镁和硝酸铜的混合溶液中加入ag锌粉和铁粉的混合物,锌先与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,即Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu ,65份的锌置换出64份的铜,固体质量减小,溶液质量增加；待硝酸铜完全反应后,铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,即Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu ,56份的铁置换出64份的铜,固体质量增加,溶液质量减小,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,故一定发生了铁和硝酸铜的反应。 ①一定发生了锌和硝酸铜、铁和硝酸铜的反应,滤渣中一定有铜,错误; ②铁可能过量,向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生,正确; ③硝酸镁不参与反应,滤液中一定含硝酸镁,锌、铁一定与硝酸铜发生了反应,滤液中一定含硝酸锌和硝酸亚铁,可能含硝酸铜,正确; ④锌与硝酸铜反应,溶液质量增加,铁与硝酸铜反应,溶液质量减小,完全反应后,滤渣的质量不变,故滤液中溶质的质量等于原混合溶液溶质的质量,错误。 故正确的是②③。
重点题型
变式2-1 向Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、Fe(NO3)2混合溶液中加入一定量的Zn，充分反应后得到滤渣和无色滤液。下列说法正确的是( )
A．滤渣的组成有3种可能
B．Zn一定过量
C．滤液中一定有Mg(NO3)2和Zn(NO3)2
D．反应前后固体质量一定增加
C
变式演练
变式2-2 (2021·宁波)在5.6 g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．所加溶液质量为M1 g时，生成Cu的质量为m1 g
B．bc段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应
C．m3的值为21.6
D．e点溶液中不含Cu(NO3)2
C
变式演练
例3 利用如图所示实验验证铁、铜、银的金属活动性顺序。
(1)实验①的目的是_____________________________。
(2)实验①中能够观察到的现象是___________________
_____________________________________________。
(3)为了验证三种金属的活动性顺序,溶液甲可以
是_______________(写出一种即可)。
(4)实验③中能够观察到的现象是___________________________________________________________。
类型三 金属活动性顺序验证
【解析】(1)在实验①中铜能与硝酸银反应证明了铜的活动性大于银，所以实验①的目的是探究铜和银的活动性强弱； (2)实验①中铜能与硝酸银反应生成了硝酸铜和银，能够观察到的现象是：铜片的表面有银白色物质生成，溶液由无色逐渐变为蓝色。 (3)验证金属活动性顺序，可以采用金属与盐溶液反应的方法：常用“三取中”的原则，溶液甲可以是硫酸铜溶液。 (4)实验③中铁与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜，能够观察到的现象是：铁的表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
探究铜和银的活动性强弱
铜片的表面有银
白色物质生成，溶液由无色逐渐变为蓝色
硫酸铜溶液
铁的表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
重点题型
变式3-1 某学生为了验证锌、银、铜三种金属的活动性顺序，设计了五个实验：
①将Zn、Cu分别放入稀盐酸中； ②将Ag放入Cu（NO3）2溶液中；
③将Cu放入AgNO3溶液中； ④将Cu放入ZnSO4溶液中； ⑤将Zn放入AgNO3溶液中．
下列实验组合不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是（ ）
A.①② B.①③ C.②④ D.①⑤
D
变式演练
变式3-2 (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( )
D
变式演练
例4 如图，甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是（ ）
A.甲实验试管口向下倾斜可防止氢气逸出
B.乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C.甲、乙两实验中，都应先通入气体，再使试管、玻璃管均匀受热，以防止发生爆炸
D.甲、乙两实验中，氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜，都发生了置换反应
类型四 金属的冶炼
C
重点题型
【解析】A.氢气还原氧化铜生成水，为了防止冷水倒流回试管底部将试管炸裂，所以试管口应略向下倾斜，故错误；
B.乙实验中还会观察到黑色的粉末慢慢变成红色，来判断反应的发生，故错误；
C.两实验都先通入一段时间的气体，以排净装置内的空气，再进行加热，以免发生爆炸，故正确；
D.一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，反应物是两种化合物，不属于置换反应，故错误。故选C。
重点题型
变式4-1 (2021，杭州)小金为了探究氧化铜与氢气的反应和反应产物，用如图所示装置进行实验。注射器内装满氢气，并将注射器针头扎入橡皮塞中，将少许氧化铜粉末送入长柄U形石英玻璃管内并平铺于管底。将少量白色的无水硫酸铜粉末送入长柄U形石英玻璃管中并平铺于直管中部。然后将一个气球套在长柄U形石英玻璃管的直管出口处，
连接好整个实验装置并检查装置气密性……
(1)为确保实验安全，在点燃酒精灯加热前的操作
是______________________________________________________________。
(2)装置末端连接的气球的作用是_________________________________。
(3)实验过程中,当观察到 现象时可判
断一定有水生成。
(4)实验开始时加入a g纯氧化铜粉末,实验结束后取出长柄U形石英玻璃管底的固体称量为b g,当b为 (用含有a式子表示)时,可判断氧化铜已完全转化为铜。
向下推动注射器活塞,直至刻度从200 mL变成170 mL
收集氢气,防止空气中的水和氧气进入
无水硫酸铜由白色变为蓝色
0.8a
变式演练
变式4-2 已知在不同的温度下,CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和CO2。现利用图中Ⅰ的实验装置进行实验,反应过程中管内的固体质量随温度的变化曲线如图Ⅱ所示。注:图Ⅰ中的仪器甲是一种加热仪器,图Ⅱ中A、B点的固体组成分别是铁的氧化物中的一种。
(1)查阅资料发现,酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400 ℃~500 ℃,酒精喷灯加热时玻璃管的受热温度是800 ℃~1 200 ℃。实验室要利用图Ⅰ制取金属铁,仪器甲应选用的加热仪器是 (填“酒精灯”或“酒精喷灯”);完全反 应后图Ⅰ中可以观察到哪些现象 、 。图Ⅰ装置明显存在的不足之处是 。
酒精喷灯
红棕色固体变为黑色
澄清石灰水变浑浊
缺少尾气处理装置
变式演练
(2)利用图Ⅱ显示的相关信息,回答下列问题。
①在0 ℃~400 ℃温度范围内,管内固体质量不变,其原因是__________________________________。
②图Ⅱ中x= 。
③试据图Ⅱ计算并推断A点固体的合理化学式。(要求有计算过程)
没有达到CO与Fe2O3反应的温度
1.68
③解:设A点固体的化学式为FexOy,根据反应
前后铁元素质量守恒,2.4 g Fe2O3中Fe元素的
质量为2.4 g××100%=1.68 g,FexOy中Fe
元素的质量为2.32 g×=1.68 g,x∶y=3∶4,故A点固体的合理化学式为Fe3O4。
变式演练
例5 某同学为研究金属腐蚀的条件，用细尼龙线将三根大小相同的铁钉分别固定在下图所示的三个液面高度相同的装置中，放置一星期后观察现象，下列描述不正确的是（ ）
A.装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面上升 B.装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉都被腐蚀
C.装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 D.比较铁钉这一侧的液面，装置Ⅱ比装置I的高
【解析】A、铁钉生锈能够耗氧气，从而使得气体的压强小于外界大气压，而使液面上升，故A描述正确； B、在I和II中铁钉都与水和氧气接触，并且酸溶液能够加快铁的生锈速率，故B描述正确； C、因为浓硫酸能够吸收水蒸气，使得铁不能与水充分接触，不容易生锈，故C描述正确； D、考虑到浓盐酸挥发出来的氯化氢气体使得压强增大，所以比较铁钉这一侧的液面，装置Ⅱ比装置I的低，故D描述不正确。 故选D。
类型五 金属的锈蚀
重点题型
D
变式5 (2021·衢州)钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝，直径约0.125－0.189毫米。小科利用钢丝棉探究铁制品锈蚀的条件，实验如下：
步骤一：取3个50 mL活塞润滑性良好的注射器，检查气密性后备用。
步骤二：称取3团等质量的钢丝棉(每团体积约为6 cm3)，A保持干燥，B用少量蒸馏水润湿，
C用少量食盐水润湿，分别放入甲、乙、丙注射器中。
步骤三：移动活塞，使它们均处于46 mL刻度处，再用橡皮帽封住注射孔(如图所示)。
步骤四：每隔一定时间，观察到的实验现象如下表。
变式演练
步骤四：每隔一定时间，观察到的实验现象如下表。
(1)检查注射器气密性：先用橡皮帽封住注射孔，用手向外拉动活塞，放手后观察到________________，则气密性良好。
(2)比较乙、丙实验现象得到的结论：_________________________________________。
(3)钢铁生锈还需要氧气，请你利用本实验数据计算出空气中氧气的体积分数为__________。
5分钟 20分钟 1小时 5小时
甲 无现象 无现象 无现象 无现象
乙 出现少许锈斑，活塞未明显移动 出现明显锈斑，活塞移动少许 锈斑增多，活塞移动明显 锈蚀严重，活塞处于39 mL刻度处
丙 出现明显锈斑，活塞移动少许 锈斑增多，活塞移动明显 锈蚀严重，活塞处于39 mL刻度处 锈蚀严重，活塞处于39 mL刻度处
活塞恢复原位
氯化钠(食盐、盐水)能加快钢铁的生锈
17.5%
变式演练
类型六 金属的回收和利用
例6 如图是该兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案：
【分析评价】①步骤Ⅱ反应过程中发生了还原反应的物质是 （填化学式）。
②步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要进行的实验操作是 。
③步骤Ⅴ过程发生反应的化学方程式为 。
④同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量：方案一 （填“＞”或“=”或“＜”）方案二；以上两种方案中，方案二优越于方案一，理是 。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
CuO
过滤
=
方案二不需加热
过滤
重点题型
变式6 某废液中只含有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、Ba(NO3)2三种溶质,为了回收金属、保护环境,小科设计了如图所示方案(所加试剂均过量),下列判断正确的是 ( )
A.固体a是铜
B.X一定是Na2SO4
C.溶液B中含有的盐有Ba(NO3)2、NaNO3
D.若回收到6.4 g固体a,则加入的铁屑质量为5.6 g
C
变式演练
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专题十二 金属 强化训练
一、选择题
1.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( )
2.(2020·金华)取一定质量的锌粒和铜片于同一敞口容器中，再逐渐加入稀硫酸。加入稀硫
酸的质量与有关量的变化关系图正确的是( )
3.如图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验，一段时间后观察现象。下列说法不正确的是( )
A.①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是甲
B.①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水
C.③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂
D.四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉
4.小金做了如下实验，将4.2克铁粉和4.0克氧化铜粉末均匀混合，然后一次性投入盛有200
克9.8 稀硫酸的大烧杯中。观察到如下现象，立即出现红色固体，前阶段没有明显的气
泡产生，后阶段产生大量无色气泡，充分反应后上层清液呈浅绿色。由此小金做出下列
判断，其中不合理的是（ ）
A.“立即出现红色固体”是由于很快发生了如下转化：CuO CuSO4 Cu
B.“产生大量无色气泡”是由于发生了如下反应：Fe + H2SO4=FeSO4+H2↑
C.该实验条件下，硫酸铜比稀硫酸更容易跟铁粉发生反应
D.在不同浓度的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中投入铁粉，都是硫酸铜先跟铁粉反应
5.天平两端各放一只烧杯，调节平衡。在两只烧杯里加入等质量、等质量分数的稀盐酸，
然后在左右两烧杯中分别放入质量相等的镁和铝，待充分反应后，镁有剩余，则还可以
观察到的现象是( )
①天平保持平衡②铝也有剩余③天平指针偏向放镁的一方④天平指针偏向放铝的一方
A. 只有① B. ①和② C. ②和④ D. 只有③
6.往硝酸铜和硝酸银的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉，溶液中析出固体的质量
与参加反应的锌粉质量关系如图所示，下列说法中不正确的是( )
A.ab段(不含两端点)析出的金属是Ag
B.bc段(不含两端点)析出的金属是Cu
C.ab段(不含两端点)对应溶液中含有的金属离子为Zn2＋、Ag＋
和Cu2＋
D.bc段(不含两端点)对应溶液中含有的金属离子为Zn2＋和Ag＋
7.现有一包由3.2g铜、13g锌和2g 碳组成的粉末，放到一定量的AgNO3溶液中，完全反应
后得到的固体为m种，溶液中溶质为n种。下列说法中不正确的是（ ）
A.若m=2，则n=2或3 B.若固体中金属的质量为 48g，则m=4
C.当m=3时，溶液可能呈蓝色 D.反应后固体的质量不可能超过56g
8.向盛有10 g 49%稀硫酸的烧杯中加入5.6 g的铁粉，充分反应后有固体残留，t1时迅速
倒入一定量的硫酸铜溶液。整个过程烧杯中溶液的质量随时
间的变化关系如图所示，下列分析正确的是( )
A.a→b点，溶液的pH一直增大
B.c点时，溶液中有两种溶质
C.d点固体，加入盐酸一定有气泡产生
D.m＝15.6 g
9.一定量的铜粉和镁粉的混合物与足量稀硫酸完全反应，过滤，所得固体不溶物在加热条件
下与足量氧气充分反应后，所得产物的质量是原混合物质量的一半。则原混合物中铜粉
和镁粉的质量比为（ ）
A.2：3 B.3：2 C.1：1 D.4：3
10.现有两种金属单质组成的混合物。向100 g稀盐酸中加入该混合物，加入混合物的质量
与生成氢气的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.若混合物为Zn和Cu，则m大于0.2 g
B.若混合物为Zn和Fe，则m可能是0.2 g
C.若混合物为Fe和Cu，稀盐酸中溶质质量分数为7.3%
D.若混合物为Fe和Cu，m为0.1 g，则混合物中Fe和Cu的质量比为1:1
二、填空题
11.某兴趣小组从实验室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液，想从中回收金属铜和硫酸亚
铁晶体，设计了如图实验方案．结合实验方案回答下列问题：
（1）步骤①中，金属X是 ，步骤②中，加入过量稀硫酸的目的是 。
（2）理论上所得硫酸亚铁晶体的质量______（填“＞”“＜”或“=”）原废液中硫酸
亚铁的质量。
12.将等质量的锌粉和铁粉，分别放入质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中，生成氢气
质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示，请回答：
（1）写出锌与稀硫酸反应的化学方程式_________________，
该反应的基本类型为________反应；
（2）对于该图象的理解，下列说法正确的是____(填序号)。
①A表示锌和稀硫酸的反应曲线
②反应结束后两种金属一定都有剩余
③反应结束后稀硫酸都没有剩余
④反应结束后消耗两种金属的质量相等 ⑤反应结束后所得溶液质量相等
13.金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的锈蚀为项目进行如下研究。
（1）该小组用图甲装置进行实验,起始时量筒内的水面处于
50 mL刻度处,之后水面缓慢上升。几天后,水面最终处
于约 mL刻度处。
（2）小科同学进行如下实验:取铁钉用砂纸打磨,称其质量,按
如图乙安装装置,放置3天,再取出铁钉称量。改变条件重复上述实验,得到铁钉质
量增加情况如下表:
温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70
铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18
小科设计的实验基于的假设是 。
（3）指导老师认为小科的实验未能真实反映50 ℃以后铁钉腐蚀的快慢,理由是50 ℃以
后铁钉质量没有变化。请分析表格数据,铁钉质量没有变化的原因是 。
14.某化学兴趣小组在做铁与硫酸铜溶液反应时，发现生成铜的同时也有少量气泡产生，为
了进一步研究做了如下实验：
（1）取8.5g铁粉放入一定量的硫酸铜溶液中，反应完成后，滤过固体，洗涤，干燥后
称量，固质量为9.2g；
（2）将9.2g固体放一足量的盐酸中充分反应，产生氢气的质量为0.1g。问：
①与硫酸铜反应的铁的质量是______，与盐酸反应的铁的质量是______，两者质量
之和______（填“＞”“＜”“=”）8.5g。
②针对上述现象请你解释原因： 。
15.月球表面富含钛铁矿，钛因其硬度大、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能，
被誉为“未来金属”。工业上以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁，FeTiO3)为原料生产钛，
其主要工艺流程如图所示：
（1）钛铁矿的主要成分是FeTiO3（钛酸亚铁），其中钛的化合价为______价．
（2）请写出上述工艺流程中镁在高温下与TiCl4反应生成Ti和氯化镁的化学方程式
____________________________，该反应的基本反应类型是____________。
（3）上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质，可加入__________除去。
16.在稀H2SO4和CuSO4的混合溶液中，加入适量铁粉，使其正好完全反应，反应后经过过滤得到固体物质的质量与所加铁粉的质量相等，则混合溶液中H2SO4和CuSO4的质量比为 。
17.如图所示，调节杠杆平衡。
（1）实验1：加热细铜丝团一段时间后移 走酒精灯，观察到铜丝变为黑色（CuO），细
铜丝团 （填“上升”或“下沉”）。
（2）实验2：一段时间后，铁粉包下沉，是因为铁粉与 发生反应。
（3）实验3：将铜丝团浸入硝酸银溶液一段时间，当观察到溶液变为蓝色时小心地松手，
发现稳定后的砝码比起始位置 。
三、解答题
18.某学校课外活动小组用3 g少量CO2的CO的混合气体做CO还原CuO实验，实验装置如
图，实验数据记录如下表，假定每个反应都完全进行：试计算该实验参加反应的CO的质
量分数。
实验记录表：
实验装置代号 A B D
实验前总质量(g) 100 100 100
实验后总质量(g) 100.5 100.5 102.2
参考答案
一、选择题
1.D 2.C 3.A 4.D 5.B 6.D 7.B 8.B 9.C 10.D
二、填空题
11.（1）故填：铁，除去铜中的铁；（2）＞
12.(1)Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；置换；(2)①③
13.(1)40
(2)铁钉锈蚀的快慢(可能)与温度有关
(3)试管内的氧气已被耗尽
14.（1）5.6g 2.8g；＜（2）因为硫酸铜溶液呈酸性，部分铁与酸性物质发生了反应
15.（1）TiCl4＋2Mg=Ti＋2MgCl2 置换反应（2）稀盐酸
16.7：80
17.（1）下沉（2）水和氧气（3）高
三、解答题
18.解：A装置增加的质量为100.5 g－100 g＝0.5 g，为原混合物气体中CO2的质量，则原来混合气中CO为2.5 g；D装置增加的质量为102.2 g－100 g＝2.2 g，为生成的二氧化碳的质量；
设参加反应的一氧化碳的质量为x
CuO＋COCu＋CO2
28 44
x 2.2 g
＝ x＝1.4 g
该实验参加反应的CO的质量分数为×100%＝56%
答：该实验参加反应的CO的质量分数
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专题十二 金属 学案
重点题型·变式演练
类型一 金属与酸反应
例1 将等质量的镁、铁、锌，分别放入三份溶质质量分数相同的稀盐酸中，反应生成的H2
质量与反应时间的关系如图所示，根据图中的信息，作出的判断不
正确的是（ ）
A.X、Y、Z分别表示镁、锌、铁 B.铁消耗的盐酸质量最大
C.镁、锌、铁过量，盐酸不足 D.镁、锌消耗的盐酸质量相同
变式1-1 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
变式1-2 两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁，然后分别逐渐加入同
浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示，下列说法正确的
是( )
A．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应
B．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同
C．c点时，两个烧杯中都有金属剩余
D．该图反映出镁比锌的金属活动性强
类型二 金属与盐反应
例2 (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
变式2-1 向Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、Fe(NO3)2混合溶液中加入一定量的Zn，充分反应后得
到滤渣和无色滤液。下列说法正确的是( )
A.滤渣的组成有3种可能 B.Zn一定过量
C.滤液中一定有Mg(NO3)2和Zn(NO3)2 D.反应前后固体质量一定增加
变式2-2 在5.6 g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3
溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.所加溶液质量为M1 g时，生成Cu的质量为m1 g
B.bc段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应
C.m3的值为21.6
D.e点溶液中不含Cu(NO3)2
类型三 金属活动性顺序验证
例3 利用如图所示实验验证铁、铜、银的金属活动性顺序。
（1）实验①的目的是_____________________________。
（2）实验①中能够观察到的现象是
___________________________。
（3）为了验证三种金属的活动性顺序,溶液
甲可以是_________(写出一种即可)。
（4）实验③中能够观察到的现象是
__________________________。
变式3-1 某学生为了验证锌、银、铜三种金属的活动性顺序，设计了五个实验：
①将Zn、Cu分别放入稀盐酸中； ②将Ag放入Cu（NO3）2溶液中；
③将Cu放入AgNO3溶液中； ④将Cu放入ZnSO4溶液中； ⑤将Zn放入AgNO3溶液中．
下列实验组合不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是（ ）
A.①② B.①③ C.②④ D.①⑤
变式3-2 (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( )
类型四 金属的冶炼
例4 如图，甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是（ ）
A.甲实验试管口向下倾斜可防止氢气逸出
B.乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C.甲、乙两实验中，都应先通入气体，再使试管、玻璃管均匀受热，以防止发生爆炸
D.甲、乙两实验中，氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜，都发生了置换反应
变式4-1 小金为了探究氧化铜与氢气的反应和反应产物，用如图所示
装置进行实验。注射器内装满氢气，并将注射器针头扎入橡皮塞
中，将少许氧化铜粉末送入长柄U形石英玻璃管内并平铺于管底。
将少量白色的无水硫酸铜粉末送入长柄U形石英玻璃管中并平铺
于直管中部。然后将一个气球套在长柄U形石英玻璃管的直管出
口处，连接好整个实验装置并检查装置气密性……
（1）为确保实验安全，在点燃酒精灯加热前的操作是_________________________。
（2）装置末端连接的气球的作用是_________________________________。
（3）实验过程中,当观察到 现象时可判断一定有水生成。
（4）实验开始时加入a g纯氧化铜粉末,实验结束后取出长柄U形石英玻璃管底的固体
称量为b g,当b为 (用含有a式子表示)时,可判断氧化铜已完全转化为铜。
变式4-2 已知在不同的温度下,CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)
和CO2。现利用图中Ⅰ的实验装置进行实验,反应过程中管内的固体质量随温度的变化曲
线如图Ⅱ所示。注:图Ⅰ中的仪器甲是一种加热仪器,图Ⅱ中A、B点的固体组成分别是铁
的氧化物中的一种。
（1）查阅资料发现,酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400 ℃~500 ℃,酒精喷灯加热时
玻璃管的受热温度是800 ℃~1 200 ℃。实验室要利用图Ⅰ制取金属铁,仪器甲应选
用的加热仪器是 (填“酒精灯”或“酒精喷灯”);完全反 应后图Ⅰ中
可以观察到哪些现象 、 。图Ⅰ
装置明显存在的不足之处是 。
（2）利用图Ⅱ显示的相关信息,回答下列问题。
①在0 ℃~400 ℃温度范围内,管内固体质量不变,其原因是_________________。
②图Ⅱ中x= 。
③试据图Ⅱ计算并推断A点固体的合理化学式。(要求有计算过程)
类型五 金属的锈蚀
例5 某同学为研究金属腐蚀的条件，用细尼龙线将三根大小相同的铁钉分别固定在下图所示的三个液面高度相同的装置中，放置一星期后观察现象，下列描述不正确的是（ ）
A.装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面上升 B.装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉都被腐蚀
C.装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 D.比较铁钉这一侧的液面，装置Ⅱ比装置I的高
变式5 (2021·衢州)钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝，直径约0.125－0.189毫米。小科
利用钢丝棉探究铁制品锈蚀的条件，实验如下：
步骤一：取3个50 mL活塞润滑性良好的注射器，检查气密性后备用。
步骤二：称取3团等质量的钢丝棉(每团体积约为6 cm3)，A保持干燥，B用少量蒸馏水
润湿，C用少量食盐水润湿，分别放入甲、乙、丙注射
器中。
步骤三：移动活塞，使它们均处于46 mL刻度处，再用
橡皮帽封住注射孔(如图所示)。
步骤四：每隔一定时间，观察到的实验现象如下表。
步骤四：每隔一定时间，观察到的实验现象如下表。
5分钟 20分钟 1小时 5小时
甲 无现象 无现象 无现象 无现象
乙 出现少许锈斑，活塞未明显移动 出现明显锈斑，活塞移动少许 锈斑增多，活塞移动明显 锈蚀严重，活塞处于39 mL刻度处
丙 出现明显锈斑，活塞移动少许 锈斑增多，活塞移动明显 锈蚀严重，活塞处于39 mL刻度处 锈蚀严重，活塞处于39 mL刻度处
（1）检查注射器气密性：先用橡皮帽封住注射孔，用手向外拉动活塞，放手后观察到
________________，则气密性良好。
（2）比较乙、丙实验现象得到的结论：_________________________________________。
（3）钢铁生锈还需要氧气，请你利用本实验数据计算出空气中氧气的体积分数为____。
类型六 金属的回收和利用
例6 如图是该兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案：
【分析评价】①步骤Ⅱ反应过程中发生了还原反应的物质是 （填化学式）。
②步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要进行的实验操作是 。
③步骤Ⅴ过程发生反应的化学方程式为 。
④同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量：方案一 （填“＞”或“=”或“＜”）方案二；以上两种方案中，方案二优越于方案一，理是 。
变式6 某废液中只含有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、Ba(NO3)2三种溶质,为了回收金属、保护环
境,小科设计了如图所示方案(所加试剂均过量),下列判断正确的是 ( )
A.固体a是铜
B.X一定是Na2SO4
C.溶液B中含有的盐有Ba(NO3)2、NaNO3
D.若回收到6.4 g固体a,则加入的铁屑质量为5.6 g
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