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浙科版科学九年级上学期 第二单元 第一节第二节金属综合 同步练习（3）提高练习
一、单选题
1．下列物质可用相应的金属和稀盐酸反应直接制取的是（ ）。
A．AlCl3 B．FeCl3 C．CuCl2 D．AgCl
2．某汽车安全气囊中的反应之一为：6Na+Fe2O3=2Fe+3Na2O，该反应属于（ ）。
A．化合反应 B．置换反应 C．分解反应 D．复分解反应
3．向CuSO4、ZnSO4、H2SO4的混合溶液中，加入过量的Fe粉，反应后溶液中一定有（ ）
A．ZnSO4和H2SO4 B．FeSO4和H2SO4
C．ZnSO4和CuSO4 D．ZnSO4和FeSO4
4．生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛。嗜热细菌在65～80℃酸性水溶液及氧气存在等条件下，能氧化黄铜矿(主要成分CuFeS2)产生硫酸盐，进而生产铜和硫酸亚铁，主要流程如图(“…”表示省略的部分流程)：
有以下说法：①分离出矿渣的操作是过滤；②试剂b只能是铁粉；③试剂a是稀硫酸；④铁元素在整个流程中都以Fe2＋存在。其中错误的是（ ）
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
5．向一定质量的Mg（NO3）2、AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液中加入铁粉，反应过程中，测得混合物中溶液的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。对该反应过程描述下列说法正确的是（ ）
A．a点，向溶液中滴加稀盐酸，无白色沉淀
B．c点，向过滤后得到的固体中滴加稀盐酸，无气泡产生
C．d点，溶液中溶质为Mg（NO3）2、Fe（NO3）2和Cu（NO3）2
D．e点，过滤后得到的固体中只含有2种物质
6．（2020九上·余杭期末）在“甲+乙→丙+丁”的反应中。下列说法正确的是（ ）
A．若只有甲、丙为单质，则该反应一定是置换反应
B．若丙、丁为化合物，则该反应一定是复分解反应
C．若丙、丁中有沉淀，则甲、乙中一定有碱
D．若丙、丁为盐和水，则甲、乙一定是酸和碱
7．将锌粉持续加入100g含有和两种溶质的混合溶液中，充分反应。当加入锌粉的质量为6.5g时，溶液质量最小；当加入锌粉的质量为13.0g时，恰好完全反应。下列是反应中的相关量随加入锌的质量变化的关系图，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2021九上·镇海期末）某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3，现向混合溶液中加入一定量的锌粉，参加反应的锌质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．ab间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B．cd间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
C．当参加反应的锌质量为m3时，溶液中金属离子为Zn2+
D．当参加反应的锌质量分别为m1、m2时，溶液中Cu(NO3)2的溶质质量分数相等
9．（2021九上·义乌期末）将等质量的镁、铁、锌，分别放入三份质量分数相同的稀盐酸中，反应生成的氢气质量与反应时间的关系如图所示。根据图中信息，下列判断正确的是（ ）
A．图线 y 表示镁的反应情况 B．镁一定过量
C．锌一定过量 D．镁消耗稀盐酸的质量最大
10．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完的过程中，天平指针指向的变化是（ ）
A．向左偏 B．向右偏
C．先向左偏后向右偏 D．先向右偏后向左偏
二、填空题
11．（2021九上·嘉兴期末）
2021年6月，嘉兴市有轨电车T1线示范段正式开通。
（1）列车轨道由锰钢制成，锰钢属于 材料
（选填“合金”或“有机合成”）。
（2）已知锰的金属活动性介于镁和锌之间，通过实验来比较铁和锰的金属活动性强弱，下列试剂中可以选用的是________。
A．Fe、Mn、ZnSO4溶液
B．Fe、Mn、CuSO4溶液
C．Cu、FeSO4 溶液、MnSO4溶液
12．金属在生产生活中得到广泛应用．
（1）铝可以制成铝箔，这是利用了金属铝具有良好的 ；
（2）现有两种金属单质组成的混合物。向100g某稀盐酸中加入该混合物，混合物的质量与生成氢气的质量关系如图所示。下列说法不正确的一项是 。
a．若混合物为Zn、Al，则m可能是0.2g
b．若混合物为Zn、Cu，则m=0.2g
c．若混合物为Fe、Al，则稀盐酸中溶质质量分数一定大于7.3%
d．若混合物为Fe、Cu，m=0.1g，则混合物中Fe的质量分数为50%
13．化学就在我们身边，与我们的生活息息相关。请回答以下生活中的问题：
（1）“沙里淘金”说明黄金在自然界中能够以 （填“单质”或“化合物”)形式存在。
（2）刘大爷种的小麦出现倒伏现象，你会建议他使用化肥中的 肥。
（3）长期使用的热水瓶内胆常有一层水垢(主要成分为碳酸钙)，可以用稀盐酸除去。请写出反应的化学方程式： 。
14．（2019九上·诸暨期中）为了验证铁、铜、银的金属活动性顺序，设计了如下实验：Ⅰ.将铁片浸入稀硫酸；Ⅱ.将铜片浸入稀硫酸；Ⅲ.将铁片浸入硝酸银溶液
（1）写出实验Ⅲ发生的化学方程式 .
（2）上述实验 （选填“能”或“不能”）验证三种金属的活动性顺序。
（3）将铁、铜、银三种金属浸入 溶液（只填一种），即可验证它们的活动性顺序
三、实验探究题
15．（2019九上·鄞州月考） 根据下列图示的探究过程，回答下列问题：
（1）操作①的名称 ．
（2）图中固体中含有的物质（化学式） ．
（3）写出步骤②发生反应的化学方程式 ．
16．为研究锌和铝的金属活动性，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，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 有微量气泡，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”），再集合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？并分别从设计方法和操作可行性的角度，具体说明理由： 。
17．一般不用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=2NaOH＋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10毫升 产生蓝绿色沉淀
② 绿豆大小 浓溶液10毫升 产生蓝色絮状沉淀
③ 豌豆大小 稀溶液10毫升 产生蓝色絮状沉淀
④ 豌豆大小 浓溶液10毫升 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】
a.上述实验中均未观察到 色固体生成，由此判断猜想一错误。
b.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）【实验反思】a.实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是 。
b.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 。
c.为了用钠置换硫酸铜中的铜元素，小科设计了如下实验方案：
方案一：把钠块和无水硫酸铜直接混合，在干燥的空气中加热。
方案二：把钠块和无水硫酸铜直接混合，隔绝空气加热。
两个方案中，更合理的方案是 ，理由是 。
四、解答题
18．（2020九上·温岭期中）有铁粉和铜粉的均匀混合物，甲、乙、丙三位同学分别取该混合物与稀硫酸反应，所得数据如下表所示：
甲 乙 丙
取用金属混合物的质量/g 10 10 20
取用稀硫酸的质量/g 100 120 100
反应后过滤，得干燥固体的质量/g 4.4 4.4 14.4
回答下列问题：
（1）丙同学所得混合物中铜的质量是 。
（2）甲所得溶液中含有溶质的是 。
（3）根据实验数据分析，若取用金属混合物15g，加入到120g稀硫酸中，充分反应后最终得到固体质量为 。
（4）计算丙同学所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程，计算结果精确到0.1%）
19．铝箔是现代生活中常见的包装材料，放置久了，其银白色光泽会变暗淡，故又称假银箔。
（1）小柯用放置很久的铝箔与稀盐酸反应，产生氢气质量和反应时间关系如图所示。在0～t1时间段内，铝箔表面看不到明显的气泡，原因是 。在t2～t3时间段产生气泡的速度逐渐放缓，直到反应停止时，铝箔还有大量剩余。t2～t3时间段产生气泡速度放缓的原因是 。
（2）为进一步测量铝箔中单质铝的质量分数，小柯取1.9克铝箔样品与50.0克稀盐酸充分反应(2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑)，铝箔完全溶解后剩余溶液的总质量为51.7克。计算样品中单质铝的质量分数。
20．（2020九上·椒江期中）往80g含有硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入一定量的镁粉，加入的镁粉的量与溶液质量变化如图所示。试分析计算：
（1）a→b段表示镁粉与混合溶液中的 反应。(填化学式)
（2）原混合溶液中硝酸铜的质量分数是多少？(写出计算过程，精确到0.1%)
21．（2020九上·北仑期末）现有一包由6.5g锌和5.6g铁混合而成的粉末，把它加入到一定量的硝酸银溶液中，反应结束后过滤，洗涤，烘干。
（1）若测得滤渣中含有三种物质，则滤液中含有的溶质是 。
（2）若测得滤渣中含有两种物质，则这两种滤渣分别是 。
（3）若测得滤渣中只含有一种物质，求此滤渣的质量。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序中排在氢前的金属能与酸发生反应，铁与盐酸反应生成氯化亚铁分析。
【解答】A、铝与盐酸反应可生成氯化铝，符合题意；
B、铁与盐酸反应生成氯化亚铁，不生成氯化铁，不符合题意；
C、铜与盐酸不反应，不能生成氯化铜，不符合题意；
D、银与盐酸不反应，不能生成氯化银，不符合题意；
故选A。
2．【答案】B
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据置换反应的定义分析，判断置换反应要看反应物和生成物是否都一种单质和一种化合物。
【解答】该反应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；
故选B。
3．【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序的应用分析，在金属活动性顺序表中，排在氢前的金属能与酸发生反应，排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液反应，根据反应是否发生也可证明金属的活动性的强弱。
【解答】 向CuSO4、ZnSO4、H2SO4的混合溶液中，加入过量的Fe粉 ，铁与硫酸和硫酸铜发生反应生成硫酸亚铁，但不能与硫酸锌反应，所以反应后溶液中一定有硫酸锌和硫酸亚铁，硫酸和硫酸铜可能存在；
故选D。
4．【答案】D
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用；金属活动性顺序及其应用；酸的化学性质
【解析】【分析】根据所给反应流程及过滤原理、金属活动性顺序的应用及酸的化学性质分析。
【解答】 ①分离出矿渣是从溶液中得到矿渣，操作是过滤，正确；②试剂b可将硫酸铜溶液中的铜置换出来，只要是金属活动性顺序大于铁的金属即可，错误；③试剂a是将氢氧化铁转化为硫酸铁，为稀硫酸，正确；④铁元素在整个流程中以Fe3＋和Fe2＋存在 ，错误；
故选D。
5．【答案】B
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。【解答】铁先和硝酸银反应，生成硝酸亚铁和银单质；反应结束后，铁再和硝酸铜反应，生成硝酸亚铁和铜单质。
A.a点时，铁正在和硝酸银反应，此时溶液中含有硝酸银，向溶液中滴加稀盐酸，产生白色沉淀，故A错误；
B.c点时，铁正在和硝酸铜反应，此时固体应该为银和铜。向过滤后得到的固体（银和铜）中滴加稀盐酸，无气泡产生，故B正确；
C.d点时，铁和硝酸铜恰好完全反应，此时溶液中的溶质为硝酸亚铁和硝酸镁，故C错误；
D.e点时，加入的铁粉过量，则过滤后得到的固体中含有3种物质，即银、铜、铁，故D错误。
故选B。
6．【答案】A
【知识点】复分解反应及其应用；置换反应及其应用；酸的化学性质；碱的化学性质
【解析】【分析】单质与化合物反应，生成新的单质和化合物的反应叫置换反应；两种化合物相互交换成分，生成两种新的化合物的反应叫复分解反应，据此分析判断即可。
【解答】A若甲和丙为单质，而乙和丁为化合物，那么该反应是置换反应，故A正确；
B.丙丁为化合物，但是甲和乙可能是化合物和单质，因此该反应不一定是复分解反应，故B错误；
C.碳酸钠和氯化钡反应，生成碳酸钡沉淀和氯化钠，那么甲和乙中不一定有碱，故C错误；
D.氧化铜和稀盐酸反应，生成氯化铜和水，那么甲和乙不一定是碱和酸，故D错误。
故选A。
7．【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】将锌粉持续加入到100g含有AgNO3和Cu（NO3）2两种溶质的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌，化学方程式为Zn+2AgNO3=Zn（NO3）2+2Ag，每65份质量的锌完全反应生成216份质量的银，溶液质量减小，硝酸银反应结束，锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，化学方程式为Zn+Cu（NO3）2=Zn（NO3）2+Cu，每65份质量的锌完全反应生成64份质量的铜，溶液质量增加，当加入锌粉的质量为6.5g时，溶液质量最小，说明硝酸银恰好完全反应。
Zn+2AgNO3=Zn（NO3）2+2Ag
65 340 189 216
6.5g 34g 18.9g 21.6g
Zn+Cu（NO3）2=Zn（NO3）2+Cu
65 188 189 64
6.5g 18.8g 18.9g 6.4g【解答】A.由分析可知，混合溶液中硝酸银质量为34g，当加入锌从0到6.5g，锌与硝酸银反应，硝酸银质量减小，锌为6.5g，硝酸银质量为0，故A错误；
B.锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌，此时硝酸铜质量不变，当锌大于6.5g锌与硝酸铜反应，硝酸铜质量减小，当锌质量为13g时硝酸铜完全反应，硝酸铜质量为0，故B错误；
C.由分析可知，6.5g锌反应生成银质量为21.6g，当锌的质量为13g时生成固体总质量为21.6g+6.4g=28.0g，故C正确；
D.当锌为6.5g时硝酸锌的质量分数为；
当锌质量为13g，硝酸锌的质量分数为；
故D错误。
故选C。
8．【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据向含有Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应及锌与硝酸银反应溶液质量减小分析。
【解答】 向含有Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应，由图像中溶液中金属离子的种类变化可知，ab段溶液中溶质成分为硝酸铜、硝酸银和硝酸锌，cd段为硝酸铜和硝酸锌，e之后只有硝酸锌。
A、 ab间的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+ ，不符合题意；
B、 cd间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+ ，不符合题意；
C、 当参加反应的锌质量为m3时，溶液中只有一种溶质，则金属离子为Zn2+ ，不符合题意；
D、 当参加反应的锌质量分别为m1、m2时，溶液中Cu(NO3)2的质量不变，但因锌与硝酸银反应时溶液质量减小，则硝酸铜溶质质量分数会随反应而增大，符合题意；
故选D。
9．【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属与酸反应时，活动性越强，产生等量氢气所用时间越短，由质量守恒定律可知，产生氢气质量越多消耗酸的质量越多分析。
【解答】A、镁、铁、锌三种金属中，镁的活动性最强，与酸反应速率最快，则x为镁的反应情况，不符合题意；
B、由图示可知，x为铁的图像，y为锌的图像，z为铁的图像，镁和锌生成氢气质量相等，说明镁一定过量，未完全反应，符合题意；
C、等质量的锌产生氢气质量小于铁产生氢气质量，说明锌可能刚好完全反应，可能过量，不符合题意；
D、由图像可知，铁产生氢气质量最多，则消耗盐酸质量最大，不符合题意；
故选B。
10．【答案】D
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序的应用分析，在金属活动性顺序表中，排在氢前的金属能与酸发生反应，且越靠前反应速率越快。
【解答】等质量的锌和铁与盐酸反应，锌与盐酸反应速率快，所以开始时加锌一边质量偏小，指针偏右，最终金属完全反应铁产生氢气多，所以指针又偏左；
故选D。
11．【答案】（1）合金
（2）A
【知识点】合金与合金的性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）根据锰钢为合金分析；
（2）根据金属是否能与盐溶液反应判断金属的活动性强弱分析。
【解答】（1） 锰钢为合金；
（2）铁不能与硫酸锌反应，而锰能与硫酸锌反应，可证明锰的活动性大于铁，A正确；铁和锰都能与硫酸铜溶液反应，无法证明铁、锰的活动性强弱，B错误；铜与硫酸亚铁、硫酸锰都不反应，无法证明铁、锰活动性强弱，C错误；
故答案为：（1）合金；（2）A。
12．【答案】（1）延展性
（2）b
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途；金属的化学性质；酸的化学性质；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）大多数金属具有良好的延展性；（2）因为铝的相对原子质量比铁、锌都小，所以相同质量的铝与盐酸完全反应时，产生的氢气质量多．本题考查了铁生锈的条件以及相同质量的金属与酸反应产生氢气的质量的多少与金属的相对原子质量有关．若相对原子质量越大，产生的氢气质量越小．
【解答】解：（1）铝可以制成铝箔，这是利用了金属铝具有良好的延展性；（2）若混合物全是铁，则铁的质量为5.6g，则根据化学反应的方程式：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可计算出此时产生氢气的质量等于0.2g，同理可计算出5.6gAl与盐酸反应产生氢气的质量大于0.2g，5.6g锌与盐酸反应产生氢气的质量小于0.2 g，铜和盐酸不反应．
a、若混合物为Zn、Al，m可能等于0.2g，故a正确；
b、若混合物为Zn、Cu，m小于0.2g，故b错误；
c、当混合物为Fe、Al时，因相同质量的铝消耗稀盐酸的质量比铁消耗盐酸的质量大，而5.6g铁时，消耗盐酸的质量为7.3 g，所以混合物为Fe、Al时，消耗盐酸的质量大于7.3 g，根据质量分数公式可知所需盐酸溶质质量分数一定大于7.3%，故c正确；
d、若混合物为Fe、Cu，m为0.1g，生成0.1g氢气需要铁的质量是2.8g，则混合物种铁的质量分数 ，故d正确；
故答案为：（1）延展性；（2）b．
13．【答案】（1）单质
（2）钾
（3）CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途
【解析】【分析】（1）理解物质在自然界中的存在状态；（2）从肥料的用途角度思考；（3）碳酸钙能与盐酸反应生成易溶于水的氯化钙．本题考查了常见物质的用途，完成此题，可以依据物质的性质进行．
【解答】解：（1）由于金的化学性质非常稳定，在自然界中主要是以单质形式存在．故答案为：单质；（2）肥料中有抗倒伏作用的是钾肥．故答案为：钾；（3）碳酸钙能与盐酸反应生成易溶于水的氯化钙、水和二氧化碳，所以本题答案为：CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O．故答案为：CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O．
14．【答案】（1）Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
（2）不能
（3）可溶性铜盐都可
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）根据铁与硝酸银溶液能发生反应生成硝酸亚铁和银分析；
（2）根据金属与酸或盐溶液能发生反应可证明金属活动性大于氢或盐中金属，不能发生反应可证明金属的活动性小于氢或盐中金属分析；
（3）根据三种金属活动性顺序验证可选用两头金属中间盐溶液发生反应的方法验证分析。
【解答】（1） 实验Ⅲ 为铁与硝酸银反应，方程式为 Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag ；
（2）实验 Ⅰ可证明铁的活动性在氢前，实验 Ⅱ 可证明铜的活动性在氢后，实验 Ⅲ 可证明铁的活动性在银前，但无法证明铜和银的活动性顺序；
（3） 将铁、铜、银三种金属浸入到可溶性铜盐溶液如硫酸铜或氯化铜等即可验证三种金属的活动性顺序。
故答案为：（1） Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag ；（2）不能；（3）氯化铜或硫酸铜溶液。
15．【答案】（1）过滤
（2）Fe、Ag
（3）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
【知识点】金属的化学性质
【解析】【解答】金属活动性顺序可知，铁比银活泼，没有锌活泼，会置换出硝酸银中的银，不会置换出硝酸锌中的锌，反应后的固体中加入稀盐酸，会产生无色气体，所以铁是过量的．
（1）经过操作①后分离出了固体和液体，所以操作①是过滤；
（2）通过推导可知，固体中含有的物质Fe、Ag；
（3）步骤②发生的反应是铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑．
故答案为：（1）过滤；（2）Fe、Ag；（3）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑．
【分析】根据金属活动性顺序可知，铁比银活泼，没有锌活泼，会置换出硝酸银中的银，不会置换出硝酸锌中的锌，反应后的固体中加入稀盐酸，会产生无色气体，所以铁是过量的，然后结合题中的问题进行解答．
16．【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；不成立；铝和氯化铝
（4）不能；设计方法角度：小明的实验方案中未控制金属的纯度，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．
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）锌在金属活动性顺序表中位于氢之前，为活泼金属，根据活泼金属可置换出酸中的氢，锌与稀盐酸反应可生成氯化锌和氢气；（2）铝片表面的氧化铝先与盐酸反应，反应时生成水和氯化铝，不放出氢气；表面氧化铝反应后，铝与盐酸开始发生反应；（3）【提出合理假设】根据文献对铝及氯化铝的介绍，可猜测黑色固体为未反应的铝粉或铝粉与未完全溶解的氯化钠的混合物；【得出结论】实验①出现的固体全部溶解的现象可说明“灰黑色沉淀”全部是可溶解于酸的固体所组成；实验②和③说明了固体中含有能溶解于水和乙醇的物质，氯化铝易溶于水和乙醇；（4）金属的纯度、盐酸的浓度等相关变量都可能影响到反应的速度，而小明的方案中对此都未做控制，致使影响因素过多而无法得到科学的判断．
对于受多种因素影响的实验，在进行对比实验时，除所要探究的影响因素外，其它影响因素应控制相同．
【解答】解：（1）活泼金属锌与盐酸发生置换反应，生成氯化锌和氢气；故答案为：Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑；（2）盐酸先与铝片表面的氧化铝发生反应，待氧化铝除去后，铝与稀盐酸接触而发生反应；故答案为：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）【提出合理假设】铝的小颗粒呈黑色与反应中出现的“灰黑色沉淀”颜色相近，可猜测灰黑色可能为未完全反应的铝或是铝与未完全溶解的氯化铝的混合物；故答案为：铝（或铝和氯化铝的混合物）；【得出结论】实验①加入适量稀盐酸固体全部溶解，说明该灰黑色沉淀不含有难溶于酸的物质，即猜想c不能成立；实验②加入适量的水和③加入适量的乙醇都可观察到有固体物质被溶解，说明固体中还含有易溶于水和乙醇的氯化铝，因此，通过三个实验的探究可判断沉淀为铝和氯化铝的混合物；故答案为：不成立；铝和氯化铝；（4）对于金属纯度的影响、所用盐酸浓度的影响等，小明的方案中都没进行必要的控制且操作中也难以做到铝片和锌粒的表面积相同，所以不能据此实验判断两金属活动性的强弱；
故答案为：不能；设计方法角度：小明的实验方案中未控制金属的纯度，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．
17．【答案】（1）红
（2）钠和水先反应生成氢氧化钠，生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀；钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度；方案二；隔绝空气加热，能避免钠在空气中被氧化
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】（1）根据生成铜的实验现象分析；
（2）根据碱和盐的化学性质分析；根据题中所给信息判断影响反应速率的因素分析。
【解答】（1）若猜想一正确，则有红色固体铜生成，因实验中均未出现红色固体，所以猜想一错误；
（2） 实验中生成氢氧化铜是钠和水先反应生成氢氧化钠，生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜；
由实验过程分析可知，
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；
因隔绝空气加热，能避免钠在空气中被氧化，所以方案二更合理。
18．【答案】（1）8g
（2）H2SO4，FeSO4
（3）6.6g
（4）解：丙同学中有7g铁粉参加了反应，设反应生成的FeSO4为y克,，生成的氢气质量为z。
Fe+H2SO4= FeSO4+ H2↑
56 152 2
7g y z
解得x=19g
解得z=0.25g
FeSO4%= ≈17.8%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）将甲和乙的实验进行比较，确定10g金属混合物中铜的质量，然后再计算出20g混合物中铜的质量；
（2）根据反应的产物和反应物是否有剩余确定溶质种类；
（3）根据前面的计算可知，10g金属混合物中含有铁5.6g，据此计算出15g混合物中铁的质量；5.6g铁恰好和100g稀硫酸完全反应，据此计算出120g稀硫酸反应的铁的质量；接下来将两个铁的质量进行比较，确定最终反应的铁的质量，最后用混合物的质量减去参加反应的铁的质量即可。
（4）根据表格可知，丙中参加反应的铁的质量为5.6g，根据铁和稀硫酸反应的方程式，分别计算出生成的硫酸亚铁和氢气的质量，用铁的质量+稀硫酸质量-氢气质量计算出溶液的质量，最后根据计算即可。
【解答】（1）10g混合物加入100g稀硫酸与120g稀硫酸时，剩余固体的质量相等，说明稀硫酸肯定有剩余，而其中的铁恰好完全反应，剩余的就是铜的质量，即其中铜的质量为4.4g，铁的质量为：10g-4.4g=5.6g。丙同学取混合物20g，那么其中铜的质量为：；
（2）丙同学取用混合物20g，加入稀硫酸100g，剩余固体14.4g，那么参加反应的铁的质量为：20g-14.4g=5.6g。由于此时铁肯定过量，因此5.6g铁恰好与100g稀盐酸完全反应，据此可知，甲中稀硫酸恰好和铁完全反应，因此溶质只有反应产物硫酸亚铁；
（3）15g混合物中铁的质量为：；
120g稀硫酸反应的铁的质量为：；
因为8.4g>6.72g，所以参加反应的铁的质量为6.72g；
那么剩余固体的质量为：15g-6.72g=8.28g。
（4）丙同学中有5.6g铁粉参加了反应，设反应生成的FeSO4为y克,，生成的氢气质量为z。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 152 2
5.6g y z
；
解得：y=15.2g；
；
解得：z=0.2g；
则丙同学所得溶液的溶质质量分数：FeSO4%= ≈14.4%。
19．【答案】（1）铝在空气中被氧气氧化，生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止铝与稀盐酸反应；稀盐酸的溶质质量分数在反应中逐渐降低
（2）解：生成氢气的质量：1.9克＋50克－51.7克＝0.2克设生成0.2克氢气需要参加反应的单质铝的质量为x。
2Al＋6HCl=2AlCl3＋ 3H2↑
54 6
x 0.2克
x＝1.8克单质铝的质量分数： ×100%≈94.7%
答：样品中单质铝的质量分数为94.7%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质
【解析】【分析】根据铝表面有氧化铝膜分析；根据质量守恒定律可知，有气体生成的反应在反应前后容器内减少的质量即为产生气体的质量；根据化学方程式计算分析，利用方程式进行计算时，要先写出有关反应方程式，根据方程式量的关系找出相关物质的相对质量比，再从题中找出已知物质的质量，利用相对质量比与实际质量比相等利出比例式求解
【解答】 （1）铝在空气中被氧气氧化，生成一层致密的氧化铝保护膜，氧化铝先与酸发生反应生成盐和水，所以加酸后开始看不到气泡产生，反应速率与溶液的浓度有关，因稀盐酸的溶质质量分数在反应中逐渐降低，所以t2～t3时间段产生气泡速度放缓；（2）先计算出氢气质量，再根据氢气质量代入方程式中计算出铝的质量。
20．【答案】（1）硝酸银
（2）解：设溶液中硝酸铜的质量为x，则生成的硝酸镁的质量为x-4g
Mg + Cu(NO3)2 = Cu + Mg(NO3)2
188 148
x x-4g
x=18.8g
原混合溶液中硝酸铜的质量分数是
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）镁粉先和硝酸银反应置换出银，再和硝酸铜反应置换出铜。因为进入溶液的镁的质量比银和铜的质量都小，所以溶液质量会不断减小。
（2）根据图像可知，bc段为镁和硝酸铜的反应，当硝酸铜溶液完全反应后，溶液质量减小了：60.8g-56.8g=4g，这就是参加反应的硝酸铜和生成硝酸镁的质量之差，根据镁和硝酸铜反应的方程式列式计算出硝酸铜的质量，最后用计算即可。
21．【答案】（1）Zn(NO3)2(硝酸锌)
（2）Ag、Fe（银和铁）
（3）设锌置换产生银x，铁置换产生银y。
Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+ 2Ag
65 216
6.5g x
Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+ 2Ag
56 216
5.6g y
解得：x=21.6g
解得：y=21.6g
M=21.6g+21.6g=43.2g
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据锌、铁、银的活动性分析，锌铁与硝酸银反应的顺序为锌先铁后，由此确定反应过程中滤渣和滤液的成分，并利用方程式中锌、铁的质量计算生成的银的质量。
【解答】（1）锌和铁的混合物加入硝酸银溶液中，锌先与硝酸银反应，然后铁再与硝酸银反应， 若测得滤渣中含有三种物质， 即锌、铁、银，则滤液中只有硝酸锌；
（2） 若测得滤渣中含有两种物质，则这两种滤渣分别是铁和银；
故答案为：（1）Zn(NO3)2(硝酸锌) ；（2） Ag、Fe（银和铁） ；（3） 43.2g。
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浙科版科学九年级上学期 第二单元 第一节第二节金属综合 同步练习（3）提高练习
一、单选题
1．下列物质可用相应的金属和稀盐酸反应直接制取的是（ ）。
A．AlCl3 B．FeCl3 C．CuCl2 D．AgCl
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序中排在氢前的金属能与酸发生反应，铁与盐酸反应生成氯化亚铁分析。
【解答】A、铝与盐酸反应可生成氯化铝，符合题意；
B、铁与盐酸反应生成氯化亚铁，不生成氯化铁，不符合题意；
C、铜与盐酸不反应，不能生成氯化铜，不符合题意；
D、银与盐酸不反应，不能生成氯化银，不符合题意；
故选A。
2．某汽车安全气囊中的反应之一为：6Na+Fe2O3=2Fe+3Na2O，该反应属于（ ）。
A．化合反应 B．置换反应 C．分解反应 D．复分解反应
【答案】B
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据置换反应的定义分析，判断置换反应要看反应物和生成物是否都一种单质和一种化合物。
【解答】该反应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；
故选B。
3．向CuSO4、ZnSO4、H2SO4的混合溶液中，加入过量的Fe粉，反应后溶液中一定有（ ）
A．ZnSO4和H2SO4 B．FeSO4和H2SO4
C．ZnSO4和CuSO4 D．ZnSO4和FeSO4
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序的应用分析，在金属活动性顺序表中，排在氢前的金属能与酸发生反应，排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液反应，根据反应是否发生也可证明金属的活动性的强弱。
【解答】 向CuSO4、ZnSO4、H2SO4的混合溶液中，加入过量的Fe粉 ，铁与硫酸和硫酸铜发生反应生成硫酸亚铁，但不能与硫酸锌反应，所以反应后溶液中一定有硫酸锌和硫酸亚铁，硫酸和硫酸铜可能存在；
故选D。
4．生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛。嗜热细菌在65～80℃酸性水溶液及氧气存在等条件下，能氧化黄铜矿(主要成分CuFeS2)产生硫酸盐，进而生产铜和硫酸亚铁，主要流程如图(“…”表示省略的部分流程)：
有以下说法：①分离出矿渣的操作是过滤；②试剂b只能是铁粉；③试剂a是稀硫酸；④铁元素在整个流程中都以Fe2＋存在。其中错误的是（ ）
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
【答案】D
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用；金属活动性顺序及其应用；酸的化学性质
【解析】【分析】根据所给反应流程及过滤原理、金属活动性顺序的应用及酸的化学性质分析。
【解答】 ①分离出矿渣是从溶液中得到矿渣，操作是过滤，正确；②试剂b可将硫酸铜溶液中的铜置换出来，只要是金属活动性顺序大于铁的金属即可，错误；③试剂a是将氢氧化铁转化为硫酸铁，为稀硫酸，正确；④铁元素在整个流程中以Fe3＋和Fe2＋存在 ，错误；
故选D。
5．向一定质量的Mg（NO3）2、AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液中加入铁粉，反应过程中，测得混合物中溶液的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。对该反应过程描述下列说法正确的是（ ）
A．a点，向溶液中滴加稀盐酸，无白色沉淀
B．c点，向过滤后得到的固体中滴加稀盐酸，无气泡产生
C．d点，溶液中溶质为Mg（NO3）2、Fe（NO3）2和Cu（NO3）2
D．e点，过滤后得到的固体中只含有2种物质
【答案】B
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。【解答】铁先和硝酸银反应，生成硝酸亚铁和银单质；反应结束后，铁再和硝酸铜反应，生成硝酸亚铁和铜单质。
A.a点时，铁正在和硝酸银反应，此时溶液中含有硝酸银，向溶液中滴加稀盐酸，产生白色沉淀，故A错误；
B.c点时，铁正在和硝酸铜反应，此时固体应该为银和铜。向过滤后得到的固体（银和铜）中滴加稀盐酸，无气泡产生，故B正确；
C.d点时，铁和硝酸铜恰好完全反应，此时溶液中的溶质为硝酸亚铁和硝酸镁，故C错误；
D.e点时，加入的铁粉过量，则过滤后得到的固体中含有3种物质，即银、铜、铁，故D错误。
故选B。
6．（2020九上·余杭期末）在“甲+乙→丙+丁”的反应中。下列说法正确的是（ ）
A．若只有甲、丙为单质，则该反应一定是置换反应
B．若丙、丁为化合物，则该反应一定是复分解反应
C．若丙、丁中有沉淀，则甲、乙中一定有碱
D．若丙、丁为盐和水，则甲、乙一定是酸和碱
【答案】A
【知识点】复分解反应及其应用；置换反应及其应用；酸的化学性质；碱的化学性质
【解析】【分析】单质与化合物反应，生成新的单质和化合物的反应叫置换反应；两种化合物相互交换成分，生成两种新的化合物的反应叫复分解反应，据此分析判断即可。
【解答】A若甲和丙为单质，而乙和丁为化合物，那么该反应是置换反应，故A正确；
B.丙丁为化合物，但是甲和乙可能是化合物和单质，因此该反应不一定是复分解反应，故B错误；
C.碳酸钠和氯化钡反应，生成碳酸钡沉淀和氯化钠，那么甲和乙中不一定有碱，故C错误；
D.氧化铜和稀盐酸反应，生成氯化铜和水，那么甲和乙不一定是碱和酸，故D错误。
故选A。
7．将锌粉持续加入100g含有和两种溶质的混合溶液中，充分反应。当加入锌粉的质量为6.5g时，溶液质量最小；当加入锌粉的质量为13.0g时，恰好完全反应。下列是反应中的相关量随加入锌的质量变化的关系图，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】将锌粉持续加入到100g含有AgNO3和Cu（NO3）2两种溶质的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌，化学方程式为Zn+2AgNO3=Zn（NO3）2+2Ag，每65份质量的锌完全反应生成216份质量的银，溶液质量减小，硝酸银反应结束，锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，化学方程式为Zn+Cu（NO3）2=Zn（NO3）2+Cu，每65份质量的锌完全反应生成64份质量的铜，溶液质量增加，当加入锌粉的质量为6.5g时，溶液质量最小，说明硝酸银恰好完全反应。
Zn+2AgNO3=Zn（NO3）2+2Ag
65 340 189 216
6.5g 34g 18.9g 21.6g
Zn+Cu（NO3）2=Zn（NO3）2+Cu
65 188 189 64
6.5g 18.8g 18.9g 6.4g【解答】A.由分析可知，混合溶液中硝酸银质量为34g，当加入锌从0到6.5g，锌与硝酸银反应，硝酸银质量减小，锌为6.5g，硝酸银质量为0，故A错误；
B.锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌，此时硝酸铜质量不变，当锌大于6.5g锌与硝酸铜反应，硝酸铜质量减小，当锌质量为13g时硝酸铜完全反应，硝酸铜质量为0，故B错误；
C.由分析可知，6.5g锌反应生成银质量为21.6g，当锌的质量为13g时生成固体总质量为21.6g+6.4g=28.0g，故C正确；
D.当锌为6.5g时硝酸锌的质量分数为；
当锌质量为13g，硝酸锌的质量分数为；
故D错误。
故选C。
8．（2021九上·镇海期末）某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3，现向混合溶液中加入一定量的锌粉，参加反应的锌质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．ab间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B．cd间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
C．当参加反应的锌质量为m3时，溶液中金属离子为Zn2+
D．当参加反应的锌质量分别为m1、m2时，溶液中Cu(NO3)2的溶质质量分数相等
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据向含有Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应及锌与硝酸银反应溶液质量减小分析。
【解答】 向含有Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应，由图像中溶液中金属离子的种类变化可知，ab段溶液中溶质成分为硝酸铜、硝酸银和硝酸锌，cd段为硝酸铜和硝酸锌，e之后只有硝酸锌。
A、 ab间的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+ ，不符合题意；
B、 cd间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+ ，不符合题意；
C、 当参加反应的锌质量为m3时，溶液中只有一种溶质，则金属离子为Zn2+ ，不符合题意；
D、 当参加反应的锌质量分别为m1、m2时，溶液中Cu(NO3)2的质量不变，但因锌与硝酸银反应时溶液质量减小，则硝酸铜溶质质量分数会随反应而增大，符合题意；
故选D。
9．（2021九上·义乌期末）将等质量的镁、铁、锌，分别放入三份质量分数相同的稀盐酸中，反应生成的氢气质量与反应时间的关系如图所示。根据图中信息，下列判断正确的是（ ）
A．图线 y 表示镁的反应情况 B．镁一定过量
C．锌一定过量 D．镁消耗稀盐酸的质量最大
【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属与酸反应时，活动性越强，产生等量氢气所用时间越短，由质量守恒定律可知，产生氢气质量越多消耗酸的质量越多分析。
【解答】A、镁、铁、锌三种金属中，镁的活动性最强，与酸反应速率最快，则x为镁的反应情况，不符合题意；
B、由图示可知，x为铁的图像，y为锌的图像，z为铁的图像，镁和锌生成氢气质量相等，说明镁一定过量，未完全反应，符合题意；
C、等质量的锌产生氢气质量小于铁产生氢气质量，说明锌可能刚好完全反应，可能过量，不符合题意；
D、由图像可知，铁产生氢气质量最多，则消耗盐酸质量最大，不符合题意；
故选B。
10．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完的过程中，天平指针指向的变化是（ ）
A．向左偏 B．向右偏
C．先向左偏后向右偏 D．先向右偏后向左偏
【答案】D
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序的应用分析，在金属活动性顺序表中，排在氢前的金属能与酸发生反应，且越靠前反应速率越快。
【解答】等质量的锌和铁与盐酸反应，锌与盐酸反应速率快，所以开始时加锌一边质量偏小，指针偏右，最终金属完全反应铁产生氢气多，所以指针又偏左；
故选D。
二、填空题
11．（2021九上·嘉兴期末）
2021年6月，嘉兴市有轨电车T1线示范段正式开通。
（1）列车轨道由锰钢制成，锰钢属于 材料
（选填“合金”或“有机合成”）。
（2）已知锰的金属活动性介于镁和锌之间，通过实验来比较铁和锰的金属活动性强弱，下列试剂中可以选用的是________。
A．Fe、Mn、ZnSO4溶液
B．Fe、Mn、CuSO4溶液
C．Cu、FeSO4 溶液、MnSO4溶液
【答案】（1）合金
（2）A
【知识点】合金与合金的性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）根据锰钢为合金分析；
（2）根据金属是否能与盐溶液反应判断金属的活动性强弱分析。
【解答】（1） 锰钢为合金；
（2）铁不能与硫酸锌反应，而锰能与硫酸锌反应，可证明锰的活动性大于铁，A正确；铁和锰都能与硫酸铜溶液反应，无法证明铁、锰的活动性强弱，B错误；铜与硫酸亚铁、硫酸锰都不反应，无法证明铁、锰活动性强弱，C错误；
故答案为：（1）合金；（2）A。
12．金属在生产生活中得到广泛应用．
（1）铝可以制成铝箔，这是利用了金属铝具有良好的 ；
（2）现有两种金属单质组成的混合物。向100g某稀盐酸中加入该混合物，混合物的质量与生成氢气的质量关系如图所示。下列说法不正确的一项是 。
a．若混合物为Zn、Al，则m可能是0.2g
b．若混合物为Zn、Cu，则m=0.2g
c．若混合物为Fe、Al，则稀盐酸中溶质质量分数一定大于7.3%
d．若混合物为Fe、Cu，m=0.1g，则混合物中Fe的质量分数为50%
【答案】（1）延展性
（2）b
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途；金属的化学性质；酸的化学性质；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）大多数金属具有良好的延展性；（2）因为铝的相对原子质量比铁、锌都小，所以相同质量的铝与盐酸完全反应时，产生的氢气质量多．本题考查了铁生锈的条件以及相同质量的金属与酸反应产生氢气的质量的多少与金属的相对原子质量有关．若相对原子质量越大，产生的氢气质量越小．
【解答】解：（1）铝可以制成铝箔，这是利用了金属铝具有良好的延展性；（2）若混合物全是铁，则铁的质量为5.6g，则根据化学反应的方程式：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可计算出此时产生氢气的质量等于0.2g，同理可计算出5.6gAl与盐酸反应产生氢气的质量大于0.2g，5.6g锌与盐酸反应产生氢气的质量小于0.2 g，铜和盐酸不反应．
a、若混合物为Zn、Al，m可能等于0.2g，故a正确；
b、若混合物为Zn、Cu，m小于0.2g，故b错误；
c、当混合物为Fe、Al时，因相同质量的铝消耗稀盐酸的质量比铁消耗盐酸的质量大，而5.6g铁时，消耗盐酸的质量为7.3 g，所以混合物为Fe、Al时，消耗盐酸的质量大于7.3 g，根据质量分数公式可知所需盐酸溶质质量分数一定大于7.3%，故c正确；
d、若混合物为Fe、Cu，m为0.1g，生成0.1g氢气需要铁的质量是2.8g，则混合物种铁的质量分数 ，故d正确；
故答案为：（1）延展性；（2）b．
13．化学就在我们身边，与我们的生活息息相关。请回答以下生活中的问题：
（1）“沙里淘金”说明黄金在自然界中能够以 （填“单质”或“化合物”)形式存在。
（2）刘大爷种的小麦出现倒伏现象，你会建议他使用化肥中的 肥。
（3）长期使用的热水瓶内胆常有一层水垢(主要成分为碳酸钙)，可以用稀盐酸除去。请写出反应的化学方程式： 。
【答案】（1）单质
（2）钾
（3）CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途
【解析】【分析】（1）理解物质在自然界中的存在状态；（2）从肥料的用途角度思考；（3）碳酸钙能与盐酸反应生成易溶于水的氯化钙．本题考查了常见物质的用途，完成此题，可以依据物质的性质进行．
【解答】解：（1）由于金的化学性质非常稳定，在自然界中主要是以单质形式存在．故答案为：单质；（2）肥料中有抗倒伏作用的是钾肥．故答案为：钾；（3）碳酸钙能与盐酸反应生成易溶于水的氯化钙、水和二氧化碳，所以本题答案为：CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O．故答案为：CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O．
14．（2019九上·诸暨期中）为了验证铁、铜、银的金属活动性顺序，设计了如下实验：Ⅰ.将铁片浸入稀硫酸；Ⅱ.将铜片浸入稀硫酸；Ⅲ.将铁片浸入硝酸银溶液
（1）写出实验Ⅲ发生的化学方程式 .
（2）上述实验 （选填“能”或“不能”）验证三种金属的活动性顺序。
（3）将铁、铜、银三种金属浸入 溶液（只填一种），即可验证它们的活动性顺序
【答案】（1）Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
（2）不能
（3）可溶性铜盐都可
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）根据铁与硝酸银溶液能发生反应生成硝酸亚铁和银分析；
（2）根据金属与酸或盐溶液能发生反应可证明金属活动性大于氢或盐中金属，不能发生反应可证明金属的活动性小于氢或盐中金属分析；
（3）根据三种金属活动性顺序验证可选用两头金属中间盐溶液发生反应的方法验证分析。
【解答】（1） 实验Ⅲ 为铁与硝酸银反应，方程式为 Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag ；
（2）实验 Ⅰ可证明铁的活动性在氢前，实验 Ⅱ 可证明铜的活动性在氢后，实验 Ⅲ 可证明铁的活动性在银前，但无法证明铜和银的活动性顺序；
（3） 将铁、铜、银三种金属浸入到可溶性铜盐溶液如硫酸铜或氯化铜等即可验证三种金属的活动性顺序。
故答案为：（1） Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag ；（2）不能；（3）氯化铜或硫酸铜溶液。
三、实验探究题
15．（2019九上·鄞州月考） 根据下列图示的探究过程，回答下列问题：
（1）操作①的名称 ．
（2）图中固体中含有的物质（化学式） ．
（3）写出步骤②发生反应的化学方程式 ．
【答案】（1）过滤
（2）Fe、Ag
（3）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
【知识点】金属的化学性质
【解析】【解答】金属活动性顺序可知，铁比银活泼，没有锌活泼，会置换出硝酸银中的银，不会置换出硝酸锌中的锌，反应后的固体中加入稀盐酸，会产生无色气体，所以铁是过量的．
（1）经过操作①后分离出了固体和液体，所以操作①是过滤；
（2）通过推导可知，固体中含有的物质Fe、Ag；
（3）步骤②发生的反应是铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑．
故答案为：（1）过滤；（2）Fe、Ag；（3）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑．
【分析】根据金属活动性顺序可知，铁比银活泼，没有锌活泼，会置换出硝酸银中的银，不会置换出硝酸锌中的锌，反应后的固体中加入稀盐酸，会产生无色气体，所以铁是过量的，然后结合题中的问题进行解答．
16．为研究锌和铝的金属活动性，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，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 有微量气泡，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”），再集合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？并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；不成立；铝和氯化铝
（4）不能；设计方法角度：小明的实验方案中未控制金属的纯度，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．
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）锌在金属活动性顺序表中位于氢之前，为活泼金属，根据活泼金属可置换出酸中的氢，锌与稀盐酸反应可生成氯化锌和氢气；（2）铝片表面的氧化铝先与盐酸反应，反应时生成水和氯化铝，不放出氢气；表面氧化铝反应后，铝与盐酸开始发生反应；（3）【提出合理假设】根据文献对铝及氯化铝的介绍，可猜测黑色固体为未反应的铝粉或铝粉与未完全溶解的氯化钠的混合物；【得出结论】实验①出现的固体全部溶解的现象可说明“灰黑色沉淀”全部是可溶解于酸的固体所组成；实验②和③说明了固体中含有能溶解于水和乙醇的物质，氯化铝易溶于水和乙醇；（4）金属的纯度、盐酸的浓度等相关变量都可能影响到反应的速度，而小明的方案中对此都未做控制，致使影响因素过多而无法得到科学的判断．
对于受多种因素影响的实验，在进行对比实验时，除所要探究的影响因素外，其它影响因素应控制相同．
【解答】解：（1）活泼金属锌与盐酸发生置换反应，生成氯化锌和氢气；故答案为：Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑；（2）盐酸先与铝片表面的氧化铝发生反应，待氧化铝除去后，铝与稀盐酸接触而发生反应；故答案为：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）【提出合理假设】铝的小颗粒呈黑色与反应中出现的“灰黑色沉淀”颜色相近，可猜测灰黑色可能为未完全反应的铝或是铝与未完全溶解的氯化铝的混合物；故答案为：铝（或铝和氯化铝的混合物）；【得出结论】实验①加入适量稀盐酸固体全部溶解，说明该灰黑色沉淀不含有难溶于酸的物质，即猜想c不能成立；实验②加入适量的水和③加入适量的乙醇都可观察到有固体物质被溶解，说明固体中还含有易溶于水和乙醇的氯化铝，因此，通过三个实验的探究可判断沉淀为铝和氯化铝的混合物；故答案为：不成立；铝和氯化铝；（4）对于金属纯度的影响、所用盐酸浓度的影响等，小明的方案中都没进行必要的控制且操作中也难以做到铝片和锌粒的表面积相同，所以不能据此实验判断两金属活动性的强弱；
故答案为：不能；设计方法角度：小明的实验方案中未控制金属的纯度，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．
17．一般不用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=2NaOH＋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10毫升 产生蓝绿色沉淀
② 绿豆大小 浓溶液10毫升 产生蓝色絮状沉淀
③ 豌豆大小 稀溶液10毫升 产生蓝色絮状沉淀
④ 豌豆大小 浓溶液10毫升 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】
a.上述实验中均未观察到 色固体生成，由此判断猜想一错误。
b.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）【实验反思】a.实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是 。
b.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 。
c.为了用钠置换硫酸铜中的铜元素，小科设计了如下实验方案：
方案一：把钠块和无水硫酸铜直接混合，在干燥的空气中加热。
方案二：把钠块和无水硫酸铜直接混合，隔绝空气加热。
两个方案中，更合理的方案是 ，理由是 。
【答案】（1）红
（2）钠和水先反应生成氢氧化钠，生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀；钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度；方案二；隔绝空气加热，能避免钠在空气中被氧化
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】（1）根据生成铜的实验现象分析；
（2）根据碱和盐的化学性质分析；根据题中所给信息判断影响反应速率的因素分析。
【解答】（1）若猜想一正确，则有红色固体铜生成，因实验中均未出现红色固体，所以猜想一错误；
（2） 实验中生成氢氧化铜是钠和水先反应生成氢氧化钠，生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜；
由实验过程分析可知，
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；
因隔绝空气加热，能避免钠在空气中被氧化，所以方案二更合理。
四、解答题
18．（2020九上·温岭期中）有铁粉和铜粉的均匀混合物，甲、乙、丙三位同学分别取该混合物与稀硫酸反应，所得数据如下表所示：
甲 乙 丙
取用金属混合物的质量/g 10 10 20
取用稀硫酸的质量/g 100 120 100
反应后过滤，得干燥固体的质量/g 4.4 4.4 14.4
回答下列问题：
（1）丙同学所得混合物中铜的质量是 。
（2）甲所得溶液中含有溶质的是 。
（3）根据实验数据分析，若取用金属混合物15g，加入到120g稀硫酸中，充分反应后最终得到固体质量为 。
（4）计算丙同学所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程，计算结果精确到0.1%）
【答案】（1）8g
（2）H2SO4，FeSO4
（3）6.6g
（4）解：丙同学中有7g铁粉参加了反应，设反应生成的FeSO4为y克,，生成的氢气质量为z。
Fe+H2SO4= FeSO4+ H2↑
56 152 2
7g y z
解得x=19g
解得z=0.25g
FeSO4%= ≈17.8%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）将甲和乙的实验进行比较，确定10g金属混合物中铜的质量，然后再计算出20g混合物中铜的质量；
（2）根据反应的产物和反应物是否有剩余确定溶质种类；
（3）根据前面的计算可知，10g金属混合物中含有铁5.6g，据此计算出15g混合物中铁的质量；5.6g铁恰好和100g稀硫酸完全反应，据此计算出120g稀硫酸反应的铁的质量；接下来将两个铁的质量进行比较，确定最终反应的铁的质量，最后用混合物的质量减去参加反应的铁的质量即可。
（4）根据表格可知，丙中参加反应的铁的质量为5.6g，根据铁和稀硫酸反应的方程式，分别计算出生成的硫酸亚铁和氢气的质量，用铁的质量+稀硫酸质量-氢气质量计算出溶液的质量，最后根据计算即可。
【解答】（1）10g混合物加入100g稀硫酸与120g稀硫酸时，剩余固体的质量相等，说明稀硫酸肯定有剩余，而其中的铁恰好完全反应，剩余的就是铜的质量，即其中铜的质量为4.4g，铁的质量为：10g-4.4g=5.6g。丙同学取混合物20g，那么其中铜的质量为：；
（2）丙同学取用混合物20g，加入稀硫酸100g，剩余固体14.4g，那么参加反应的铁的质量为：20g-14.4g=5.6g。由于此时铁肯定过量，因此5.6g铁恰好与100g稀盐酸完全反应，据此可知，甲中稀硫酸恰好和铁完全反应，因此溶质只有反应产物硫酸亚铁；
（3）15g混合物中铁的质量为：；
120g稀硫酸反应的铁的质量为：；
因为8.4g>6.72g，所以参加反应的铁的质量为6.72g；
那么剩余固体的质量为：15g-6.72g=8.28g。
（4）丙同学中有5.6g铁粉参加了反应，设反应生成的FeSO4为y克,，生成的氢气质量为z。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 152 2
5.6g y z
；
解得：y=15.2g；
；
解得：z=0.2g；
则丙同学所得溶液的溶质质量分数：FeSO4%= ≈14.4%。
19．铝箔是现代生活中常见的包装材料，放置久了，其银白色光泽会变暗淡，故又称假银箔。
（1）小柯用放置很久的铝箔与稀盐酸反应，产生氢气质量和反应时间关系如图所示。在0～t1时间段内，铝箔表面看不到明显的气泡，原因是 。在t2～t3时间段产生气泡的速度逐渐放缓，直到反应停止时，铝箔还有大量剩余。t2～t3时间段产生气泡速度放缓的原因是 。
（2）为进一步测量铝箔中单质铝的质量分数，小柯取1.9克铝箔样品与50.0克稀盐酸充分反应(2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑)，铝箔完全溶解后剩余溶液的总质量为51.7克。计算样品中单质铝的质量分数。
【答案】（1）铝在空气中被氧气氧化，生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止铝与稀盐酸反应；稀盐酸的溶质质量分数在反应中逐渐降低
（2）解：生成氢气的质量：1.9克＋50克－51.7克＝0.2克设生成0.2克氢气需要参加反应的单质铝的质量为x。
2Al＋6HCl=2AlCl3＋ 3H2↑
54 6
x 0.2克
x＝1.8克单质铝的质量分数： ×100%≈94.7%
答：样品中单质铝的质量分数为94.7%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质
【解析】【分析】根据铝表面有氧化铝膜分析；根据质量守恒定律可知，有气体生成的反应在反应前后容器内减少的质量即为产生气体的质量；根据化学方程式计算分析，利用方程式进行计算时，要先写出有关反应方程式，根据方程式量的关系找出相关物质的相对质量比，再从题中找出已知物质的质量，利用相对质量比与实际质量比相等利出比例式求解
【解答】 （1）铝在空气中被氧气氧化，生成一层致密的氧化铝保护膜，氧化铝先与酸发生反应生成盐和水，所以加酸后开始看不到气泡产生，反应速率与溶液的浓度有关，因稀盐酸的溶质质量分数在反应中逐渐降低，所以t2～t3时间段产生气泡速度放缓；（2）先计算出氢气质量，再根据氢气质量代入方程式中计算出铝的质量。
20．（2020九上·椒江期中）往80g含有硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入一定量的镁粉，加入的镁粉的量与溶液质量变化如图所示。试分析计算：
（1）a→b段表示镁粉与混合溶液中的 反应。(填化学式)
（2）原混合溶液中硝酸铜的质量分数是多少？(写出计算过程，精确到0.1%)
【答案】（1）硝酸银
（2）解：设溶液中硝酸铜的质量为x，则生成的硝酸镁的质量为x-4g
Mg + Cu(NO3)2 = Cu + Mg(NO3)2
188 148
x x-4g
x=18.8g
原混合溶液中硝酸铜的质量分数是
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）镁粉先和硝酸银反应置换出银，再和硝酸铜反应置换出铜。因为进入溶液的镁的质量比银和铜的质量都小，所以溶液质量会不断减小。
（2）根据图像可知，bc段为镁和硝酸铜的反应，当硝酸铜溶液完全反应后，溶液质量减小了：60.8g-56.8g=4g，这就是参加反应的硝酸铜和生成硝酸镁的质量之差，根据镁和硝酸铜反应的方程式列式计算出硝酸铜的质量，最后用计算即可。
21．（2020九上·北仑期末）现有一包由6.5g锌和5.6g铁混合而成的粉末，把它加入到一定量的硝酸银溶液中，反应结束后过滤，洗涤，烘干。
（1）若测得滤渣中含有三种物质，则滤液中含有的溶质是 。
（2）若测得滤渣中含有两种物质，则这两种滤渣分别是 。
（3）若测得滤渣中只含有一种物质，求此滤渣的质量。
【答案】（1）Zn(NO3)2(硝酸锌)
（2）Ag、Fe（银和铁）
（3）设锌置换产生银x，铁置换产生银y。
Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+ 2Ag
65 216
6.5g x
Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+ 2Ag
56 216
5.6g y
解得：x=21.6g
解得：y=21.6g
M=21.6g+21.6g=43.2g
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据锌、铁、银的活动性分析，锌铁与硝酸银反应的顺序为锌先铁后，由此确定反应过程中滤渣和滤液的成分，并利用方程式中锌、铁的质量计算生成的银的质量。
【解答】（1）锌和铁的混合物加入硝酸银溶液中，锌先与硝酸银反应，然后铁再与硝酸银反应， 若测得滤渣中含有三种物质， 即锌、铁、银，则滤液中只有硝酸锌；
（2） 若测得滤渣中含有两种物质，则这两种滤渣分别是铁和银；
故答案为：（1）Zn(NO3)2(硝酸锌) ；（2） Ag、Fe（银和铁） ；（3） 43.2g。
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