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第2节 金属的化学性质
考点一、金属与氧气的反应
（一）有些金属常温下就能与氧气反应
(1)在常温下，金属铝的表面易生成一层致密的氧化铝保护膜，它能阻止金属铝继续被空气氧化，因此铝具有很好的抗腐蚀性能。反应的化学方程式为4A1+3O2 = 2Al2O3
(2)在常温下，铁在潮湿的空气中会被氧化而生锈(铁锈的主要成分是Fe2O3)。
（二）有些金属能在空气中燃烧
2Mg+O2点燃2MgO，现象是剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体(氧化镁)，放出热量。
（三）有些金属在空气中不燃烧，但能在氧气(纯氧)中燃烧
3Fe+2O2点燃Fe3O4，现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体(四氧化三铁)，放出热量。
（四）有些金属虽不能燃烧，但在加热的条件下能与氧气反应生成氧化物
2Cu+O2 △ 2CuO，现象是铜丝表面由紫红色变成黑色。
（五）金等金属即使在高温下也不与氧气反应
典例1：（2022九下·杭州月考）氧气的化学性质比较活泼，能与许多物质发生氧化反应，下列有关氧气的说法正确的是( )
A．镁片放置在空气中，不需要加热就能够在表面生成MgO
B．铁丝加热后放入氧气中，燃烧生成Fe2O3固体
C．木炭伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧，发出白光
D．铜在加热的条件下能与氧气反应，固体由黑色变为红色
【答案】A
【解析】A、镁的化学性质活泼，镁片放置在空气中，不需要加热就能够在表面生成MgO ，符合题意；
B、铁丝加热后放入氧气中，燃烧生成Fe3O4固体，不符合题意；
C、木炭不经点点燃伸入盛有氧气的集气瓶中不会燃烧 ，不符合题意；
D、铜在加热的条件下能与氧气反应，固体由红色变为黑色 ，不符合题意；
变式1：（2022·浙江温州中考真题）如图所示，两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧。根据燃烧难易及剧烈程度不同，可推测镁与锌具有不同的（ ）
A．颜色 B．熔点 C．金属延展性 D．金属活动性
【答案】D
【解析】根据题意，两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧，燃烧难易及剧烈程度不同，结合金属的化学性质、物理性质，进行分析判断。
两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧，如图所示镁粉燃烧时反应剧烈，根据燃烧难易及剧烈程度不同，说明镁比锌金属活动性强。
变式2：（2022九上·滨江期中）金属与氧气反应可以生成金属氧化物。小林同学绘制了三条表示某种金属质量和其与氧气反应生成的金属氧化物质量的关系曲线，如图，请回答：
（1）曲线________一定错误。
（2）表示Cu与CuO质量关系的曲线是________。
【答案】（1）A （2）B
【解析】（1）金属与氧气反应生成金属氧化物质量大于金属质量，而A图像金属质量大于金属氧化物质量，所以错误；
（2）铜与氧气反应方程式为2Cu＋O2＝2CuO，铜与氧化铜质量比为4：5，所以为B图像；
变式3：（2022九上·舟山开学考）科学探究可以培养学生良好的科学思维。某兴趣小组进行了金属燃烧实验：
实验 1 2 3
步骤 将一片铝箔在空气中用酒精灯加热 将另一片相同铝箔伸入到充满氧气的集气瓶中，引燃 将一段镁条在空气中用酒精灯加热
现象 铝箔不燃烧，熔化后也不滴下，外面立即形成一层薄膜 铝箔剧烈燃烧，发出耀眼白光 镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光
试回答下列问题：
（1）进行1、2实验的目的是为研究铝和氧气反应的剧烈程度是否与氧气的 有关。
（2）某同学分析1、3实验后就得出了如下结论：不同金属的活动性是不同的。其他同学认为这个结论不可靠，你认为他们的理由是
【答案】（1）浓度 （2）只用镁、铝做实验，选择的金属样品种类太少
【解析】（1）根据表格数据分析哪个因素不同即可；
（2）在科学探究中，往往需要换用不同的实验器材反复进行多次实验，从而收集多组数据，这样得到的结论会更加客观，具有普遍意义。
【解答】（1）空气中氧气的浓度明显低于氧气瓶中氧气的浓度，则进行1、2实验的目的是为研究铝和氧气反应的剧烈程度是否与氧气的浓度有关。
（2）某同学分析1、3实验后就得出了如下结论：不同金属的活动性是不同的。其他同学认为这个结论不可靠，我认为他们的理由是：只用镁、铝做实验，选择的金属样品种类太少。
考点二、金属与酸的反应
（一）金属与酸的反应
(1)镁、锌等金属能与稀盐酸或稀硫酸发生反应，生成相应的盐和氢气。金属表面会有气泡出现，反应的化学方程式为
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑ Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
将燃着的木条接近有气泡产生的试管，松开拇指发现气体燃烧，此气体即为氢气。
(2)铜、银等金属不与稀盐酸或稀硫酸反应，放入两种酸中无明显现象。
（二）置换反应
(1)置换反应
形式： A+BC → AC+B
特点：单换单
置换反应类型
a.活泼金属与酸反应，如Fe+2HC1 = FeCl2+H2 ↑
b.金属与盐溶液反应，如Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag
c.H2和C与金属氧化物反应，如H2+CuO △ Cu+H2O
(2)四大基本反应类型：化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应，它们的区别如下：
反应类型 概念 特点 形式
化合反应 由两种或两种以上物质生成一种物质的反应 多变一 A+B+...→ C
分解反应 由一种物质生成两种或两种以上物质的反应 一变多 A → B+C+...
置换反应 由一种单质跟一种化合物发生反应生成另一种单质和另一种化合物反应 单换单 AB+C → A+CB
复分解反应 两种化合物互相交换成分生成两种新化合物反应 两交换、价不变 AB+CD → AD+CB
典例1：（2022九上·嵊州期末）在盐酸中加入过量的某种金属粉末，反应的微观模型如图所示，图中圆圈表示该反应前后溶液中存在的主要离子。
（1）该金属粉末可能是 。
A．Cu B．Mg C．Al D．Na
（2）图中“ ”所代表的离子是 (填离子符号)。
【答案】（1）B；C （2）Cl-
【解析】根据反应的实质，可以知道溶液里面粒子的变化情况；
根据金属活动性顺序表，只要是氢前金属都可以和稀盐酸发生置换反应。所以只有镁和铝可以。
(1)反应前，溶液中含有大量的氢离子、氯离子，金属粉末与盐酸反应后，跟图片相符的是Mg和Al，铜与盐酸不反应，因此该金属粉末可能是Mg和Al 。
(2)反应前后溶液中都存在的离子是氯离子，所以图中“” 所代表的离子是Cl-。
变式1：（2022·浙江舟山中考真题）取一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中，用手摸试管外壁会感觉发烫，反应的化学方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑。下列有关说法正确的是（ ）
A．反应中无明显现象 B．反应是一个吸热反应
C．反应后溶液中溶质质量减少 D．反应说明镁能置换出酸中的氢
【答案】D
【解析】A、取一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中，镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，有气泡产生，故选项说法错误；
B、用手摸试管外壁会感觉发烫，说明放出了热量，故选项说法错误；
C、由反应的化学方程式为：，每24份质量的镁可置换出2份质量的氢气，溶液的质量会增加，故选项说法错误；
D、由反应的化学方程式为，反应说明镁能置换出酸中的氢，故选项说法正确。
变式2：（2022·浙江舟山市九年级阶段练习）向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量的镁、锌、铁三种金属，下列图像能正确反映其对应关系的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】最终稀硫酸完全反应，生成氢气质量相等，镁比锌活泼，锌比铁活泼，因此镁反应时间最短，铁反应时间最长。
变式3：（2022·浙江杭州·一模）小乐将表面锈蚀的铁钉放入烧杯中，然后加入溶质质量分数为14.6%的稀盐酸，产生氢气的质量和加入稀盐酸的质量如图所示。
（1）当稀盐酸质量小于10克时，铁钉表面看不到明显的气泡，原因是___________。
（2）生成氢气的质量为多少克___________？
【答案】稀盐酸和铁钉表面的铁锈反应，未产生气泡 与铁反应消耗氯化氢的质量是（60g-10g）×14.6%=7.3g，设生成氢气的质量为x
x=0.2g
答：生成氢气的质量为0.2g。
【解析】（1）当稀盐酸的质量为10g时，不产生氢气的原因是稀盐酸只和铁钉表面的铁锈氧化铁反应，不产生气体；
考点三、金属的活动性顺序
（一）金属与某些盐溶液的反应
把经除油、除锈处理的洁净的铁丝、铜丝分别放入几种盐溶液中，实验记录如下表：
实验操作 实验现象 化学方程式
铁丝浸入硫酸铜溶液中 铁丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色 Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu
铜丝浸入硫酸亚铁溶液中 无现象 无
铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色变成蓝色 Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag
结论：铁、铜、银的金属活动性顺序为铁>铜>银，即活动性较强的金属能把活动性较弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。
（二）金属活动性顺序
经过许多实验，入们总结出一些常见金属的金属活动性顺序如下：
(1)在金属的活动性顺序中，金属位置越靠前，活动性就越强。
(2)排在氢前面的金属可以把酸(非氧化性酸)里的氢置换出来，而排在氢后面的金属不能把酸(非氧化性酸)里的氢置换出来。这里的酸通常指盐酸和稀硫酸而不是浓硫酸(或硝酸)，因为金属与浓硫酸(或硝酸)等反应不产生氢气。
(3)一种活动性较强的金属能把另一种活动性较弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。
(4)K、Ca、Na三种金属的活动性太强，在与盐溶液反应时，会先与溶液中的水发生反应，生成对应的碱和氢气，碱再与盐发生复分解反应。
（三）金属活动性顺序的应用湿法炼铜
湿法炼铜技术是我国古代劳动入民发明的，我国是世界上最早使用湿法炼铜的国家。其原理是先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来，反应的化学方程式为Fe+CuSO4 = Cu+FeSO4
典例1：（2022·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。
变式1：（2022·浙江杭州·一模）钪钛合金广泛应用于航天领域。小乐为了研究钪（Sc）和钛（Ti）的化学活动性强弱，将Sc和Ti分别与盐酸反应，发现只有Sc表面产生气泡。据此实验结果判断，下列说法错误的是（ ）
A．Sc能与盐酸反应
B．Sc的化学活动性强于Ti
C．仅用Ti、Cu和稀盐酸，能比较Ti和Cu的化学活动性强弱
D．仅用Sc和CuSO4溶液，能比较Sc和Cu的化学活动性强弱
【答案】C
【解析】A、根据题意可知将Sc和Ti分别与盐酸反应，发现只有Sc表面产生气泡，说明Sc的金属活动性大于氢和Ti，故Sc能与盐酸反应，A选项不符合题意。
B、根据题意可知将Sc和Ti分别与盐酸反应，发现只有Sc表面产生气泡，说明Sc的金属活动性强于Ti，故B选项不符合题意。
C、由题可知Ti、Cu的金属活动性都在氢之后，故均不能和稀盐酸反应，所以不能仅用Ti、Cu和稀盐酸来判断Ti和Cu的化学活动性的强弱，故C选项符合题意。
D、由题可知Sc的金属活动性在铜之前，故Sc可以置换出CuSO4中的铜，可以判断两者的金属活动性强弱，故D选项不符合题意
变式2：（2022·浙江宁波·中考真题）将锌粉持续加入100g含有AgNO3和Cu（NO3）2两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
【分析】将锌粉持续加入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；
、。
【解析】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 ≈22.3%，当锌质量为13g，硝酸锌的质量分数为 ≈20.5%，故D错误。故选C。
变式3：（2022·嘉兴模拟）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+
考点四、防止金属腐蚀的常用方法
（一）金属锈蚀的条件
金属的锈蚀既与周围环境里水、空气等物质的作用有关，也与金属内部的结构有关。
（二）实验探究铁锈蚀的条件
(1)实验在3支试管中进行： A试管中是水和空气，B试管中是刚煮沸过的蒸馏水，C试管中是装有干燥剂(生石灰)的干燥空气，在3支试管中各放一枚铁钉，并用塞子塞紧试管口，实验装置如图所示。
(2)一段时间后A中铁钉锈蚀严重，B、C中铁钉基本不锈蚀，说明铁生锈条件是与水和空气(氧气)同时接触。
(3)因为纯铁和铁钉的内部结构不同，纯铁并未生锈。
（三）防止金属生锈的方法
根据金属锈蚀的条件，入们采取了一系列措施以防止金属生锈，如：
(1)保持金属制品(特别是钢铁)表面的洁净和干燥。
(2)在金属制品(特别是钢铁)表面覆盖保护膜。例如，在金属表面覆盖保护层(涂油、刷漆，覆盖搪瓷、塑料等)、镀耐磨和耐锈蚀的金属(镀铬等)，在钢铁表面高温制成一层致密氧化膜等。
(3)改变金属的内部组织结构(制成合金)。如加入铬、镍制成不锈钢等。
典例1：（2022九上·舟山期末）你注意过吗？家庭使用的铁制工具隔一段时间不用就变得锈迹斑斑，而广场上矗立的不锈钢雕塑，几经风霜雨雪总能保持原有的本色。
（1）铁与空气中的 直接接触会导致铁制品的锈蚀。
（2）不锈钢是钢铁中添加了Cr（铬）、Ni（镍）、Mn（锰）等元素，才有了耐腐蚀性。这种将多种金属．熔合在一起的材料称为合金，它是 。（选填“混合物”、“纯净物”或“有机化合物”）
【答案】（1）水、氧气 （2）混合物
【解析】（1）铁生锈是铁与水和氧气共同作用的结果；
（2）合金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的混合物。
变式1：（2022九上·温州期末）小明在清理完厨房后未将铁锅中的水渍擦干（如图），放置过程中最先生锈的部位为（ ）
A．① B．② C．③ D．④
【答案】C
【解析】铁与空气中的氧气，水接触，会生成铁锈。①②处，只与空气接触，没有与水接触；④只与水接触，不能与空气接触；③同时与水和空气接触，最容易生锈，故C正确，而A、B、D错误。
变式2：（2022九上·衢江期末）小科利用注射器探究铁生锈的条件。一段时间后，观察到只有乙注射器中的铁丝生锈。
（1）实验前，小科先用橡皮帽封住注射孔，向外拉动活塞，放手后观察到活塞恢复原位，该操作的目的是 ；
（2）对比甲和乙注射器中的现象，可以说明铁生锈的一一个条件是需要 ；
（3）实验后将乙中生锈铁丝放入盛有过量稀盐酸的烧杯中，一段时间后，可以观察到的现象是 。
【答案】（1）判断该装置气密性是否良好 （2）水接触 （3）溶液变成黄色，有气泡生成
【解析】(1)实验前，小科先用橡皮帽封住注射孔，向外拉动活塞，放手后观察到活塞恢复原位，该操作的目的是判断该装置气密性是否良好。
(2)甲中铁丝干燥，乙中铁丝潮湿，可以说明铁生锈的一个条件是与水接触。
(3)实验后向乙瓶中注入过量稀盐酸，氧化铁和稀盐酸反应，生成氯化铁和水，则观察到溶液变成黄色。铁和稀盐酸反应，生成氯化亚铁和氢气，肯定有气泡生成。
变式3：（2022·浙江宁波·中考真题）久置的镁带表面会有一层灰黑色固体。为了测量久置镁带中金属镁的质量分数，同学们提出了两种实验方法：
物理方法：取一定质量的镁带，用砂纸打磨，除尽表面的灰黑色固体，根据剩余固体质量计算金属镁的质量分数。
化学方法：取一定质量的镁带，与足量的稀硫酸反应，根据测得生成气体体积计算金属镁的质量分数。
（1）经讨论，同学们否定了物理方法。理由是：打磨过程中___________。
（2）常温常压下氢气密度已知，因此大家认为化学方法可行。
（提示：镁与稀硫酸反应放热；灰黑色固体除氧化镁外，还存在少量碱式碳酸镁【MgCO3 Mg（OH）2】，它与酸反应会产生CO2气体；碱石灰是CaO和NaOH的混合物）同学们从下列装置中选择合适的装置，组装并进行实验，
A． B． C． D．
①图C、D虚线框内有一种测量体积的仪器（未画出），该仪器是___________。
②完成该实验应选择的装置为___________（填字母）。
③结合实验方法和选择的装置分析，会造成实验结果不准确的是___________。
A．加入稀硫酸不足，镁带有剩余 B．装置气密性不好 C．反应结束，立即读数
【答案】可能会除去部分镁 量筒 ABC ABC
【解析】（1）物理方法：取一定质量的镁带，用砂纸打磨，除尽表面的灰黑色固体，根据剩余固体质量计算金属镁的质量分数，否定了物理方法，是因为打磨过程中可能会除去部分镁。
（2）①测量液体体积的仪器是量筒；
②镁带与硫酸反应是固液不加热型，用A做发生装置；由于灰黑色固体除了氧化镁之外，还存在少量碱式碳酸镁MgCO3 Mg（OH）2，它与酸反应会产生CO2气体，故可用碱石灰吸收二氧化碳，选用的装置是B，氢气密度比水小，难溶于水，因此用装置C收集氢气，从短管进入，水从长管排出到量筒，量筒内水的体积即为生成氢气体积，故完成该实验应选择的装置为ABC；
③A．加入稀硫酸不足，镁带有剩余，金属镁的质量分数偏小，会造成实验结果不准确；
B．装置气密性不好，氢气体积不准确，求得镁质量不准确，会造成实验结果不准确；
C．镁与稀硫酸反应放热，反应结束，立即读数，氢气体积受热膨胀偏大，会造成实验结果不准确。
故选ABC。
1．（2022·浙江丽水·中考真题）一般地说，金属越活泼，冶炼越困难，人类使用该金属的时间就越迟。如图为铁、铜、钠、锌四种金属的最早冶炼历史年代，则甲代表的金属是（ ）
A．铁 B．铜 C．钠 D．锌
【答案】B
【解析】金属的利用与金属的活动性强弱和金属冶炼的难易程度有关，四种金属的活动性强弱依次为铜、铁、锌、钠，由此判断人类历史上大量使用铁、铜、钠、锌四种金属的时间先后顺序是铜、铁、锌、钠，所以最早使用的是铜，故选B。
2．（2022·浙江杭州·九年级期末）2021年三星堆考古挖掘获得重大发现，一批青铜器等精美文物相继出土。青铜的主要成分为铜、锡（Sn）合金，若要验证铜、锡化学活动性强弱，下列试剂不能选用的是（ ）
A．ZnSO4溶液、Cu、Sn B．稀硫酸、Cu、Sn
C．CuSO4溶液、Sn D．SnSO4溶液、Cu
【答案】A
【解析】A、铜和锡都不能与硫酸锌反应，无法证明铜和锡的活动性强弱，符合题意；
B、通过铜不能与硫酸反应，锡能与硫酸反应，可证明铜和锡的活动性强弱，不符合题意；
C、通过锡能与硫酸铜溶液反应可证明铜和锡的活动性强弱，不符合题意；
D、通过铜不能与硫酸锡溶液反应可证明铜和锡的活动性强弱，不符合题意。
3．（2022·浙江·衢州市三模）2021年3月20日三星推出土了大量惊艳世人的精美文物，图为本次考古发掘的“金面青铜人头像”，下列关于该文物的说法错误的是（ ）
A．青铜表面的绿色物质中含有铜元素
B．青铜是铜的合金，因此青铜属于金属材料
C．黄金可以打造成很薄的“金面”，体现了黄金具有良好的延展性
D．“金面”光亮如新，“青铜"锈迹斑斑，由此可以判断金的活动性比铜强
【答案】D
【解析】A、青铜表面的绿色物质中含有碱式碳酸铜，含有铜元素，说法正确；
B、青铜是铜、锡的合金，因此青铜属于金属材料， 说法正确；
C、黄金可以打造成很薄的“金面”，体现了黄金具有良好的延展性，说法正确；
D、“金面”光亮如新说明金的活动性较弱，“青铜"锈迹斑斑，说明铜的活动性强于金，说明错误
4．（2022·浙江杭州·九年级期末）下列物质间的转化，不能通过一步反应实现的是（ ）
A．Cu→Cu（NO3）2 B．Cu（OH）2→CuO C．BaCl2→BaSO4 D．CaCO3→Ca（OH）2
【答案】D
【解析】A、铜能与硝酸银溶液反应生成硝酸铜，不符合题意；
B、氢氧化铜受热分解可生成氧化铜，不符合题意；
C、氯化钡与硫酸钠反应可生成硫酸钡，不符合题意；
D、碳酸钙难溶于水，不能一步转化为氢氧化钙，符合题意。
5．（2022·浙江舟山·九年级期末）盐酸除铁锈的实验中气体是怎么产生的？小组同学设计了如图所示的实验。针对该实验的目的，下列评价或改进正确的是（ ）
A．该实验方案完整正确 B．应补充铁与水反应的实验
C．应补充铁锈与水反应的实验 D．应补充铁锈与水反应的实验和补充铁与水反应的实验
【答案】B
【解析】向铁中加入稀盐酸，会产生气体，向铁锈中加入稀盐酸，不会产生气体，因稀盐酸中含有水，所以不需要做铁锈与水的实验，但需补充铁与水接触的实验，故选B。
6．（2022九上·西湖期末）将一定量的铜铁混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入足量稀盐酸，无现象，向滤液中加入稀盐酸，有白色沉淀。则滤渣的成分是( )
A．银 B．银、铁 C．银、铜 D．银、铜、铁
【答案】A
【解析】根据铜和铁都能与硝酸银反应，硝酸银剩余，则固体铜和铁都不能剩余分析。
将一定量的铜铁混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，铜和铁都能与硝酸银溶液反应，向滤渣中加入足量稀盐酸，无现象，说明滤渣中一定没有铁，向滤液中加入稀盐酸，有白色沉淀，说明硝酸银有剩余，则滤渣中只有银。
7．（2022·浙江浙江·中考真题）如图曲线能正确反映下列化学变化中y与x变化关系的是（ ）
A．锌粒中滴入稀硫酸：y代表氢气的质量
B．CaCl2溶液中通入CO2气体：y代表沉淀的质量
C．氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸：y代表混合溶液的pH
D．CuSO4和HCl的混合溶液中加入NaOH溶液：y代表沉淀的质量
【答案】D
【解析】A、锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，一开始就产生氢气，与图像不符，故选项错误；
B、二氧化碳不能与氯化钙溶液反应，不会产生沉淀，与图像不符，故选项错误；
C、氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸，碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强，pH的变化是从大于7逐渐的减小到等于7、小于7，与图像不符，故选项错误；
D、CuSO4和HCl的混合溶液中加入NaOH溶液，氢氧化钠先与盐酸反应生成氯化钠和水，开始时不会生成沉淀，盐酸消耗完再与硫酸铜反应会生成氢氧化铜沉淀，故沉淀的质量先是零，滴加一定量的氢氧化钠溶液后，再不断上升，最后反应结束，不再生成沉淀，形成一条水平直线；与图像相符，故选项正确。
8.（2021·余姚模拟）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气(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）根据方程式M+H2SO4=MSO4+H2↑可知，当金属完全反应时，相对原子质量越大，生成氢气的质量越少；
（4）反应生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸。
【解答】由图中信息可知，完全反应所需时间：乙＜甲＜丙，则金属活动性强弱是：乙＞甲＞丙，则甲、乙、丙依次不可能是Mg、Zn、Fe，故A、B错误；
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；
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，因此消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙，故D正确。
9．（2022·浙江·南海实验学校一模）一定质量的M、N两种金属，分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，分析图像得到的以下结论中，不正确的是（ ）
A．两种金属的活动性：M>N B．两种金属生成氢气的质量：M=N
C．两种金属消耗稀硫酸的质量：M=N D．充分反应后，得到溶液的质量：M=N
【答案】D
【解析】A、由图可知，反应结束前M金属反应速率更快，故两种金属的活动性：M>N，正确；
B、由纵坐标可知，反应结束后，两种金属生成氢气的质量：M=N，正确；
C、生成氢气中氢元素全部来自酸中的氢，氢气质量相等，故两种金属消耗稀硫酸的质量相等：M=N，正确；
D、不确定金属种类，不能判断那种金属反应的质量大，故充分反应后，得到溶液的质量不能判断大小，错误。故选D。
10．（2022·浙江·高照实验学校九年级阶段练习）已知金属R和Fe、H活动性强弱关系为：Fe>R>H，下列说法正确的是
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，溶液变黄色
D．金属铁放入AgNO3溶液中，一段时间后溶液质量变大
【答案】B
【解析】根据金属活动性顺序表，比较活泼的金属能够把不活泼的金属从它的盐溶液中置换出来。
A、由题意和金属活动性顺序表，知道，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，不符合题意；
B、由题意和金属活动性顺序表，知道，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，符合题意；
C、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，不符合题意；
D、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，不符合题意。故选B。
11．（2022·浙江杭州·九年级期末）将一定量的铜铁混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入足量稀盐酸，无现象，向滤液中加入稀盐酸，有白色沉淀。则滤渣的成分是（ ）
A．银 B．银、铁 C．银、铜 D．银、铜、铁
【答案】A
【解析】将一定量的铜铁混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，铜和铁都能与硝酸银溶液反应，向滤渣中加入足量稀盐酸，无现象，说明滤渣中一定没有铁，向滤液中加入稀盐酸，有白色沉淀，说明硝酸银有剩余，铜与铁都完全反应完，则滤渣中只有银。故选A；
12．（2022·浙江杭州·九年级期末）向盛有一定质量的黄铜（铜锌合金）粉末的烧杯中逐滴滴加稀硫酸，边滴加边搅拌，反应过程中烧杯内剩余固体与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．通过a、c点时固体的质量可以计算锌的质量分数
B．b点的现象是溶液变为蓝色
C．d点的现象是有气泡产生
D．d点时溶液的pH大于c点时的pH
【答案】A
【解析】A、a点是黄铜质量，c点锌恰好完全反应，此时剩余固体质量为不反应的铜的质量，所以通过a、c点时固体的质量可以计算锌的质量分数，故A正确；
B、b点是稀硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气，有气泡生成，硫酸锌溶液是无色的，故B错误；
C、d点硫酸过量，溶质是硫酸锌和硫酸，没有明显现象，故C错误；
D、c点硫酸锌溶液呈中性，pH═7，d点硫酸呈酸性，pH＜7，所以d点时溶液的pH小于c点时的pH，故D错误。
13．（2022·浙江·天台实验中学九年级开学考试）向一定量的AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn，溶液质量与加入Zn的质量关系如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A．a点溶液中有2种阳离子
B．c点溶液中溶质为Zn（NO3）2
C．若取b～c段溶液，滴加稀盐酸，会产生白色沉淀
D．若取d点固体，有反应生成的铜与银，加入稀盐酸则无气泡产生
【答案】B
【解析】当锌和硝酸银反应，由于进入溶液的锌的质量小于析出银的质量，所以溶液质量是减小的，即ab段。当锌和硝酸铜反应时，由于进入溶液锌的质量大于析出铜的质量，所以溶液质量是增大的，即bc段。当硝酸铜完全反应后，锌不再参加反应，因此溶液的质量保持不变，即cd段。
A．a点时，锌正在和硝酸银反应，而硝酸铜还为开始反应，则此时溶液中的阳离子为Zn2+，Cu2+和没有反应完的Ag+，故A错误；
B．c点时，硝酸银和硝酸铜恰好完全反应，此时的溶质只有反应产物硝酸锌，故B正确；
C．b~c段，锌再和硝酸铜反应，此时溶质为硝酸锌和硝酸铜，如果滴加稀盐酸，那么不会产生沉淀，故C错误；
D．d点时，加入的锌过量，此时固体为锌、铜和银，加入稀盐酸后，锌会和稀盐酸反应生成氢气，故D错误。故选B。
14．（2022·浙江温州·二模）科学兴趣小组用三段粗细均匀、质最相等的铁丝与不同溶液反应研究金属活动，将原三段铁丝拼接在同一 平面内，使相互夹角均为120"，悬挂后静止时如图所示，现将oa段铁丝浸入硫酸锌溶液，ob段铁丝浸入硫酸铜溶液，oc段铁丝没入稀硫酸溶液。相同时间后取出三段铁丝，重新按相同方法拼接并悬挂，观察到的现象合理的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】在金属活动性顺序中锌＞铁＞铜，铁与硫酸锌不反应，oa段铁丝质量不变；ob段铁丝浸入硫酸铜溶液，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁， ，生成的铜附着在铁锈表面，ob段铁丝的质量增加，oc段铁丝没入稀硫酸溶液，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁丝的质量减小，所以浸泡相同时间后取出三段铁丝，质量关系为：ob段＞oa段＞oc段，故选D。
15．（2022·浙江绍兴·中考真题）小敏称取等质量的铜粉和铁粉，分别加入25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中（如图所示），充分反应。下列情况可能出现的是（ ）
A．铁和铜都有剩余，甲、乙生成银的质量比为7：8
B．铁和铜都没有剩余，甲、乙生成银的质量比为1：1
C．铁有剩余，铜没有剩余，甲、乙生成银的质量比为16：15
D．铜有剩余，铁没有剩余，甲、乙生成银的质量比为15：14
【答案】C
【解析】由于金属的活动性顺序是铁＞铜＞银，等质量的铜粉和铁粉，分别加入25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中，反应的质量关系是：
A．铁和铜都有剩余时，硝酸银全部参加反应，因为硝酸银溶液的体积和溶质质量分数相同，因此甲、乙生成银的质量比为1：1，故A错误；
B．铁和铜都没有剩余，则金属铜和银全部反应，根据化学方程式，设金属的质量均为m，则生成银的质量比为：甲、乙生成银的质量比为，故B错误。
C．由方程式可知，每64份质量的铜能与340份质量的硝酸银溶液恰好反应，每56份质量的铁能与340份质量的硝酸银溶液恰好反应，等质量的硝酸银溶液完全反应消耗的铜的质量大于铁的质量，故铁有剩余时，铜能完全反应，C选项有可能出现，故C正确。
D．等质量的铜和银，铜有剩余，则铁一定有剩余，故D错误。
16．（2022·浙江衢州市三模）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
【解析】由金属的活动性可知，镁比铁活泼，铁比铜活泼，铜比银活泼，向一定质量的AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入铁粉时，铁不与硝酸镁反应，铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，后和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜。
A、a点时，溶液中含有硝酸银，向溶液中滴加稀盐酸，产生白色沉淀氯化银，该选项说法不正确；
B、c点时，过滤后得到的固体中含有银和铜，向过滤后得到的固体中滴加稀盐酸时，稀盐酸不能和银、铜反应，因此无气泡产生，该选项说法正确；
C、d点时，铁和硝酸银、硝酸铜恰好完全反应，因此溶液中的溶质为硝酸亚铁，该选项说法不正确；
D、e点，过滤后得到的固体中含有银、铜和铁3种物质，该选项说法不正确。
17．（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
【解析】（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；
18.（2020九上·拱墅期末）为了探究Fe、Cu、Ag、R（R为未知金属）四种金属的金属活动性顺序，进行如下实验：如图甲所示，将四根金属丝同时插入烧杯中的溶液里，只观察到①中铁丝表面出现气泡，②中铁丝表面有紫红色物质；如图乙所示，一段时间后，将烧杯中铁丝替换为R丝进行实验，观察到①中R丝表面出现气泡，②中R丝表面无明显现象。 为相应金属丝插入烧杯前，烧杯中溶液里存在的阳离子。
（1）图乙所示的②中存在的阳离子是________（从 中选填）
（2）Fe、Cu、Ag、R四种金属的金属活动性顺序由强到弱依次为________。
【答案】（1）（2）Fe＞R＞Cu＞Ag
【解析】（1）R能与酸发生反应，说明R的活动性在氢前，但 ②中R丝表面无明显现象 ，则 ②硫酸铜完全反应，溶液中溶质为硫酸亚铁，存在的阳离子为亚铁离子，由图示可知，表示氢离子，表示铜离子，表示亚铁离子；
（2）铁和R都能与酸发生反应，且R不能与亚铁盐反应，铜不能与酸反应，银不能与硫酸铜反应，所以四种金属活动性顺序为 Fe＞R＞Cu＞Ag ；
19．（2021·浙江·九年级专题练习）垃圾分类回收是保护环境、防止资源浪费的一项重要举措。
（1）图中标示的物质中，属于金属材料的是___________（写出1种即可）；
（2）为比较铝和铁的金属活动性，某同学设计实验方案；将铝和铁分别放入盐酸中，比较反应的剧烈程度。请判断该方案是否合理并说明理由___________。
【答案】铁制外筒（或铝合金内筒） 不合理：只有相同条件下才有可比性（如铝表面致密的氧化物薄膜、金属的质量和表面积不相等等），条件不同时，不能证明结论
【解析】（1）金属单质及合金都属于金属材料，所以铁制外筒、铝合金外筒属于金属材料；
（2）为比较铝和铁的金属活动性，某同学设计实验方案：将铝和铁分别放入盐酸中，比较反应的剧烈程度。该方案不合理，理由是：只有相同条件下才有可比性（如铝表面致密的氧化物薄膜、金属的质量和表面积不相等等），条件不同时，不能证明结论。
20．（2022九上·衢江期末）小科利用注射器探究铁生锈的条件。一段时间后，观察到只有乙注射器中的铁丝生锈。
（1）实验前，小科先用橡皮帽封住注射孔，向外拉动活塞，放手后观察到活塞恢复原位，该操作的目的是 ；
（2）对比甲和乙注射器中的现象，可以说明铁生锈的一一个条件是需要 ；
（3）实验后将乙中生锈铁丝放入盛有过量稀盐酸的烧杯中，一段时间后，可以观察到的现象是 。
【答案】（1）判断该装置气密性是否良好 （2）水接触 （3）溶液变成黄色，有气泡生成
【解析】(1)实验前，小科先用橡皮帽封住注射孔，向外拉动活塞，放手后观察到活塞恢复原位，该操作的目的是判断该装置气密性是否良好。
(2)甲中铁丝干燥，乙中铁丝潮湿，可以说明铁生锈的一个条件是与水接触。
(3)实验后向乙瓶中注入过量稀盐酸，氧化铁和稀盐酸反应，生成氯化铁和水，则观察到溶液变成黄色。铁和稀盐酸反应，生成氯化亚铁和氢气，肯定有气泡生成。
21．（2022·浙江舟山·中考真题）从镍氢电池到锂电池，再到钠电池，钾电池，科学家在不断提升电池的性能。
（1）金属原子失去电子后形成___________（选填“阴”或“阳”）离子，锂、钠、钾等金属很容易失去电子，所以常被用作电池材料。
（2）研究表明，半径越大的金属离子越容易在电池正负极之间移动，充电速度越快。如图是锂、钠、钾三种金属的离子半径大小，电池容量相同的这三种电池，充满电的时间最短的是___________电池。
【答案】阳 钾
【解析】(1)电子带负电，金属原子失去电子后形成带正电荷的阳离子；
(2)由题意，研究表明，半径越大的金属离子越容易在电池正负极之间移动，充电速度越快，由锂、钠、钾三种金属的离子半径大小，钾离子半径最大，电池容量相同的这三种电池，充满电的时间最短的是钾电池。
22．（2022九上·定海期末）某同学利用钢丝棉（一种由低碳钢制成的细丝）探究铁制品锈蚀的条件，实验如下：
步骤一：取2个50mL活塞润滑性良好的注射器，检查气密性后备用。
步骤二：称取2团等质量的钢丝棉（每团体积约为6cm3）放入注射器内，A保持干燥，B用少量蒸馏水润湿。
步骤三：移动活塞，使它们均处于46mL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，观察实验现象。
（1）对比甲、乙得出水是导致铁制品生锈的条件之一，那么对应的实验现象是 。
（2）继续利用乙装置进行实验二：放置4小时，观察活塞上端所处刻度。改变条件重复上述实验，得到活塞上端所处刻度情况如下表。
温度／℃ 10 20 30 40 50 60
活塞上端所处刻度／mL 44.1 42.2 40.3 38.4 37.8 37.8
该同学设计的实验基于的假设是 。
（3）请分析实验二表格中最后数据没有变化的原因是 。
【答案】（1）甲中钢丝棉不生锈，乙中钢丝棉生锈
（2）铁生锈与温度有关
（3）装置内氧气已耗尽
【解析】根据铁生锈是铁与氧气和水共同作用，且化学反应速率与温度有关及对比实验的设计要求分析。
（1）甲中钢丝棉因不能接触水不生锈，乙中钢丝棉接触水和氧气生锈，由此对比甲、乙得出水是导致铁制品生锈的条件之一；
（2）由所给数据可知，该同学设计的实验是为了验证铁生锈速率随温度的变化情况，即验证铁生锈与温度有关；
（3） 实验二表格中最后数据没有变化可能是装置内氧气已耗尽。
23．（2022·浙江丽水·中考真题）小丽和小科在做“金属与酸反应”的实验时，他们分别将镁条投入盛有稀盐酸的试管中，小丽加入少量镁条，而小科加入了足量镁条。一段时间后，小科的试管底部“意外”地出现了灰白色固体。为探究该固体是什么物质，他们开展了如下探究：
[提出问题]足量镁和稀盐酸反应生成的灰白色固体是什么
[查阅资料]氢氧化镁和碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]都难溶于水，但都能与稀硝酸反应，后者能生成Mg(NO3)2
[建立假设]假设1：未溶解完的氯化镁；假设2：氢氧化镁；假设3：碱式氯化镁…
[进行实验]将灰白色固体过滤、充分洗涤后进行如下实验：
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验一 取灰白色固体于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡 固体不溶解 假设1______。
实验二 取灰白色固体于试管中，加入足量稀硝酸，充分振荡 固体溶解 假设2不成立
往上述溶液中滴加硝酸银溶液 ______。
[评价交流]小丽认为该灰白色固体平定是碱式氯化镁。小科认为上述探究还不足以说明该固体就是碱式氯化镁，其理由是______。
[继续探究]…
【答案】不成立 产生白色沉淀 只证明了氯元素的存在，未证明碱式氯化镁中的其他元素
【解析】{进行实验}
实验一：氯化镁溶于水，取灰白色固体于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡固体不溶解，说明白色固体不是未溶解的氯化镁，即假设1不成立，故填不成立。
实验二：假设2不成立，说明白色固体不是氢氧化镁，取灰白色固体于试管中，加入足量稀硝酸，充分振荡，固体溶解，说明固体可能是碱式氯化镁，或碱式氯化镁和氢氧化镁的混合物，根据碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]难溶于水，但能与稀硝酸反应，生成Mg(NO3)2和HCl，所以往上述溶液中滴加硝酸银溶液，盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸，因此可以观察到的现象为产生白色沉淀，故填产生白色沉淀。
{评价交流}
通过以上探究，只证明了氯元素的存在，未证明碱式氯化镁中的其它元素，因此上述探究还不足以说明该固体就是碱式氯化镁，故填只证明了氯元素的存在，未证明碱式氯化镁中的其它元素。
24．（2022九上·吴兴期末）某兴趣小组在探究金属化学性质时，做了如图甲、乙的两次实验。
（1）图甲是向滤液中加入稀盐酸，观察到有白色沉淀产生。
①写出产生滤渣的反应的化学方程式 ；
②滤液中一定含有的金属离子为 （填离子符号）；
（2）图乙是向滤渣中加入过量的稀盐酸，观察到有无色气体产生。
①滤液中含有溶质的化学式为 。
②实验结束后所得滤液质量 （填大于、小于或等于）反应前原烧杯中混合溶液质量。
【答案】（1）Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag；Ag+、Cu2+、Fe2+ （2）Fe(NO3)2 ；小于
【解析】（1） ① 发生置换反应，产生滤渣。 ②根据金属活动顺序结合有白色沉淀产生得出结论。
（2）① 滤渣加酸产生氢气说明铁过量。 ② 根据铁铜银相对原子质量或者相对分子质量进行计算。【解答】（1）①中发生了置换反应， Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag 。
②加入稀盐酸产生沉淀，说明有银离子剩余。那肯定铜离子也有剩余。
（2）①滤渣加酸产生氢气说明铁过量，铁过量，溶液中只含有 Fe(NO3)2 。
②铁的相对原子质量小于铜和银，所以实验结束后所得滤液质量小于 反应前原烧杯中混合溶液质量。
25．（2022九上·金东期末）学习小组同学在探究Cu、Al、Ag的活动性顺序时，做了如下两个实验，并由此展开了一系列学习探究活动。
[学习交流]
（1）实验中观察到，甲、乙实验均有明显的实验现象。你认为通过上述实验 (选填“能”或“不能”)判断出三种金属的活动性强弱。
（2）[拓展探究]
上述实验后，同学们想进行废液的处理与回收，于是将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中，观察到混合溶液(即废液)澄清透明。同学们认为应该先确定废液中是否含有未反应完的CuSO4和AgNO3，为此，他们进行了实验并记录如下：
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验1 取少量废液于试管中，加入Ba(NO3)2溶液 产生白色沉淀 废液中含有未反应完的CuSO4
实验2 取少量废液于试管中，加入A溶液 无明显现象 废液中没有AgNO3
[反思评价]
讨论后大家一致认为实验1所得结论不合理。其理由应该是 ；
（3）实验2中所加溶液A可能是 。
（4）同学们尝试从废液中回收铜，于是将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中，再加入过量铝粉，充分反应后过滤，滤液中存在的金属阳离子是 。
【答案】（1）能
（2）不管硫酸铜是否完全反应，废液中均有硫酸根离子，会产生硫酸钡沉淀
（3）氯化钠(或盐酸及其他可溶性氯化物，正确化学式也行)
（4）Al3+
【解析】根据金属活动性顺序中，强金属可与弱金属盐溶液发生反应，则可通过金属能否与盐溶液反应来判断金属活动性强弱分析。
（1）甲实验铝能与硫酸铜溶液反应，可证明铝的活动性大于铜，乙中铜能与硝酸银反应，可证明铜的活动性大于银，两实验可验证三种金属活动性强弱。
（2）不管硫酸铜是否完全反应，废液中均有硫酸根离子，都会与硝酸钡反应产生硫酸钡沉淀，所以实验1所得结论不合理。
（3）硝酸银与氯离子反应可生成氯化银沉淀，实验2所加试剂A可能是氯化钠或盐酸等。
（4）将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中，再加入过量铝粉，充分反应后过滤，铝与硫酸铜、硝酸银、硝酸铜都能反应生成对应金属和硝酸铝，所以反应后过滤，滤液中溶质只有硝酸铝， 滤液中存在的金属阳离子是 Al3+ 。
26.（2020九上·滨江月考）小华想测定Cu—Zn合金和Cu—Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供了一瓶稀盐酸和相关的仪器。
（1）根据现有的条件，你认为只能测出________合金中铜的质量分数。
（2）若想测出该盐酸的质量分数，你认为实验时必须提供和测出的数据是____（选填序号）。
A.参加反应的合金质量
B.参加反应的稀盐酸的质量
C.产生气体的质量．
（3）为了测定该合金的组成，小华称取10克该合金粉末，在粉末中加入足量稀盐酸反应，生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线如图，求出该合金中铜的质量分数。（列式计算）
【答案】（1）Cu-Zn
（2）B,C
（3）根据图片可知，生成氢气的质量为0.2g，
设参加反应的锌的质量为x，
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；
65 2
x 0.2g
；
解得：x=6.5g；
那么铜的质量分数为：。
【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与酸反应生成氢气；
（2）利用生成氢气的质量，结合锌和稀盐酸反应的方程式可以计算出参加反应的稀盐酸的溶质HCl的质量，最后根据计算出稀盐酸的质量分数。
（3）根据图像确定生成氢气的质量，利用反应的方程式计算出参加反应的锌的质量，用合金的质量减去锌的质量就是铜的质量，并计算出它的质量分数。
【解答】（1）在三种金属中，只有金属锌能够与酸反应生成氢气，铜和银都不能与酸反应，因此只能测出Cu-Zn合金的铜的质量分数；
（2）若想测出该盐酸的质量分数，我认为实验时必须提供和测出的数据是：参加反应的稀盐酸的质量 和产生气体的质量．故选BC。
（3）根据图片可知，生成氢气的质量为0.2g，
设参加反应的锌的质量为x，
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；
65 2
x 0.2g
； 解得：x=6.5g；
那么铜的质量分数为：。
27.（2020九上·温岭期中）在学习了金属的化学性质后，科学老师布置了一项课外学习任务：调查化工颜料店出售的涂料添加剂“银粉”是什么金属？某学习小组通过调查，分别获得了“银粉”是银粉、铝粉、锌粉这三种不同结果。为了确定究竟是哪一种金属，学习小组同学将一小包“银粉”带回实验室，进行了如下实验和分析。(相关反应的化学方程式为：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑；2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑)
（1）取少量“银粉”于试管中，滴加适量盐酸，观察到有________产生，说明“银粉”一定不是银。
（2）为了进一步确定“银粉”是铝还是锌，学习小组通过理论计算，获得两种金属分别与足量盐酸反应产生氢气的质量关系，并绘制成如图所示图像。在绘制锌的图像时，a点所对应的锌的质量m为多少？(通过计算回答)
（3）取1.8g“银粉”(杂质忽略不计)加入到50g稀硫酸中，恰好完全反应，生成氢气0.2g。根据图可知，“银粉”是 ▲ 。计算实验中所用稀硫酸的溶质质量分数。
（4）上述稀硫酸若用密度为1.84g/cm3，浓度为98%的浓硫酸稀释，则需要多少毫升这样的浓硫酸？
【答案】（1）气泡
（2）设a点所对应的金属锌的质量为x。
Zn＋2HCl=ZnCl2＋ H2↑
65 2
x 0.2g
＝ ，x＝6.5g。
（3）铝(或Al)；稀硫酸溶质质量分数？设实验中所用稀盐酸的溶质质量为y。
2Al＋ 3H2SO4=Al2(SO4)3＋ 3H2↑
294 6
y 0.2g
y＝9.8g，
实验中所用稀硫酸的溶质质量分数＝ ×100%＝19.6%
（4）解：50克 ×19.6% ＝ V × 1.84g/cm3 × 98%
V ＝ 5.4cm3
【解析】（1）在金属活动性顺序表中，锌和铝都排在氢的前面，而银排在氢的后面，因此锌和铝都能和稀盐酸反应生成氢气，而银不能与稀盐酸反应生成氢气；
（2）根据图像确定a点时锌生成氢气质量，然后根据反应的方程式计算出参加反应的锌的质量即可；
（3）根据图像确定“银粉”的种类；写出铝与稀硫酸反应的方程式，利用氢气的质量计算出参加反应的稀硫酸溶质的质量，最后根据计算即可；
（4）稀释前后，溶质的质量保持不变，根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数列出方程，结合密度公式m=ρV计算需要浓硫酸的体积即可。
28.（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 。
29．（2022·浙江绍兴·九年级期末）某同学为探究铜铁合金中铁的质量分数，先后进行了四次实验，实验数据如表。请分析与计算：
第一次 第二次 第三次 第四次
所取合金的质量/g 10 10 20 20
所加稀硫酸的质量/g 100 120 80 180
生成氢气的质量/g 0.2 0.2 0.2 X
(1)表中X=___________；
(2)第___________次实验中，稀硫酸过量；
(3)求铜铁合金中铁的质量分数_________；
(4)求所加稀硫酸的溶质质量分数_________。
【答案】(1)0.4 (2)一、二、四
(3)解：设铜铁合金中铁的质量为m，所加稀硫酸的溶质质量为n，
铜铁合金中铁的质量分数为×100%=56%；
(4)12.25%。所加稀硫酸的溶质质量分数为×100%=12.25%；
【解析】(1)由表中的数据对比可知，一、二次实验对比，说明10g合金与足量硫酸反应最多生成0.2g氢气；一、三次实验对比，说明80g稀硫酸与足量合金反应最多生成0.2g氢气，即10g合金与80g稀硫酸恰好完全反应生成0.2g氢气，则第四次实验中加入180g稀硫酸，生成氢气的质量为0.4g，故填：0.4g；
(2)由上述分析可知，10g合金与80g稀硫酸恰好完全反应，则第一、二、四次实验中，稀硫酸过量，故填：一、二、四；
30．（2022·浙江绍兴·中考真题）举重前运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓，以起到防滑效果，某种“镁粉”中只含有MgO，Mg（OH）2，MgCO3中的一种或几种固体。某兴趣小组对其成分展开了探究分别取4.2克MgO，Mg（OH）2，MgCO3和“镁粉”置于烧杯中，逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。四种固体消耗稀盐酸的质量如表所示，且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。请结合实验现象和数据回答问题。
物质 MgO Mg（OH）2 MgCO3 “镁粉”
消耗稀盐酸的质量/克 121.8 m 58.0 61.9
（1）烧杯③中产生的气体是___________。
（2）“镁粉”中不只含有MgCO3一种物质，理由是___________。
（3）表格中m的值为多少？（请写出计算过程）___________
（4）为确定“镁粉”的具体成分，兴趣小组补充了如下实验：取“镁粉”和MgCO3各4.2克，加入足量稀盐酸，生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升，由此可知该种“镁粉”的成分是___________。
【答案】CO2 相等质量的“镁粉”和MgCO3消耗稀盐酸的质量不同
设与碳酸镁反应消耗的氯化氢的质量为x,
x=3.65g
所用盐酸中溶质的质量分数为
设与氢氧化镁反应消耗的氯化氢的质量为y，
y≈5.286g
消耗盐酸的质量为
故表格中m的值为84.0 MgCO3和Mg（OH）2
【解析】（1）碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳，所以烧杯③中产生的气体是二氧化碳。
（2）根据表格中的数据和取“MgCO3和“镁粉”样品4.2g，逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失，消耗的盐酸质量不相等，可知“镁粉”中不只含有MgCO3一种物质。
（3）解析见答案。
（4）为确定“镁粉”的具体成分，同学们认为还需要补充如下实验：取“镁粉”和MgCO3各4.2克，加入足量稀盐酸，生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升；
设MgCO3的质量为m，则，解得m＝3.57g，消耗盐酸的质量为；“镁粉”中另一种物质的质量为4.2g﹣3.57g＝0.63g，消耗稀盐酸的质量为61.9g﹣49.3g＝12.6g，则设4.2g该物质消耗稀盐酸质量为n，则，解得n＝84g，故“镁粉”中除MgCO3外另一种物质为Mg（OH）2。
31．（2021九上·嵊州期末）如图所示，在细木棒AB的两端分别悬挂两个相同的小铁环，把细线系在木棒的中点O，并悬挂起来，使之恰好在水平位置平衡。再将铁坏同时分别浸没到密度相等的硫酸和硫酸铜溶液中,放置一段时间后，可现察到什么现象 对此现象作出合理的解释。
【答案】现象：左边铁环表面产生大量气泡，右边铁环表面析出一层红色固体，小木棒A端上升，B端下沉。
解释：铁的金属活动性顺序排在氢和铜前面，所以铁能和左边烧杯中的稀硫酸反应产生氢气，能和右边烧杯中的硫酸铜溶液反应转换出红色的铜；左边铁环质量变小，右边铁环质量变大，根据杠杆平衡条件可知：F左L左【解析】（1）铁和稀硫酸反应，生成硫酸亚铁和氢气，溶液密度变大。铁和硫酸铜反应，生成硫酸亚铁和铜单质，溶液密度减小；
（2）根据生成物分析左右两个铁环重力的变化，再结合杠杆的平衡调节F1L1=F2L2分析小木棒的倾斜情况。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第2节 金属的化学性质
考点一、金属与氧气的反应
（一）有些金属常温下就能与氧气反应
(1)在常温下，金属铝的表面易生成一层致密的氧化铝保护膜，它能阻止金属铝继续被空气氧化，因此铝具有很好的抗腐蚀性能。反应的化学方程式为4A1+3O2 = 2Al2O3
(2)在常温下，铁在潮湿的空气中会被氧化而生锈(铁锈的主要成分是Fe2O3)。
（二）有些金属能在空气中燃烧
2Mg+O2点燃2MgO，现象是剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体(氧化镁)，放出热量。
（三）有些金属在空气中不燃烧，但能在氧气(纯氧)中燃烧
3Fe+2O2点燃Fe3O4，现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体(四氧化三铁)，放出热量。
（四）有些金属虽不能燃烧，但在加热的条件下能与氧气反应生成氧化物
2Cu+O2 △ 2CuO，现象是铜丝表面由紫红色变成黑色。
（五）金等金属即使在高温下也不与氧气反应
典例1：（2022九下·杭州月考）氧气的化学性质比较活泼，能与许多物质发生氧化反应，下列有关氧气的说法正确的是( )
A．镁片放置在空气中，不需要加热就能够在表面生成MgO
B．铁丝加热后放入氧气中，燃烧生成Fe2O3固体
C．木炭伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧，发出白光
D．铜在加热的条件下能与氧气反应，固体由黑色变为红色
变式1：（2022·浙江温州中考真题）如图所示，两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧。根据燃烧难易及剧烈程度不同，可推测镁与锌具有不同的（ ）
A．颜色 B．熔点 C．金属延展性 D．金属活动性
变式2：（2022九上·滨江期中）金属与氧气反应可以生成金属氧化物。小林同学绘制了三条表示某种金属质量和其与氧气反应生成的金属氧化物质量的关系曲线，如图，请回答：
（1）曲线________一定错误。
（2）表示Cu与CuO质量关系的曲线是________。
变式3：（2022九上·舟山开学考）科学探究可以培养学生良好的科学思维。某兴趣小组进行了金属燃烧实验：
实验 1 2 3
步骤 将一片铝箔在空气中用酒精灯加热 将另一片相同铝箔伸入到充满氧气的集气瓶中，引燃 将一段镁条在空气中用酒精灯加热
现象 铝箔不燃烧，熔化后也不滴下，外面立即形成一层薄膜 铝箔剧烈燃烧，发出耀眼白光 镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光
试回答下列问题：
（1）进行1、2实验的目的是为研究铝和氧气反应的剧烈程度是否与氧气的 有关。
（2）某同学分析1、3实验后就得出了如下结论：不同金属的活动性是不同的。其他同学认为这个结论不可靠，你认为他们的理由是
考点二、金属与酸的反应
（一）金属与酸的反应
(1)镁、锌等金属能与稀盐酸或稀硫酸发生反应，生成相应的盐和氢气。金属表面会有气泡出现，反应的化学方程式为
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑ Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
将燃着的木条接近有气泡产生的试管，松开拇指发现气体燃烧，此气体即为氢气。
(2)铜、银等金属不与稀盐酸或稀硫酸反应，放入两种酸中无明显现象。
（二）置换反应
(1)置换反应
形式： A+BC → AC+B
特点：单换单
置换反应类型
a.活泼金属与酸反应，如Fe+2HC1 = FeCl2+H2 ↑
b.金属与盐溶液反应，如Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag
c.H2和C与金属氧化物反应，如H2+CuO △ Cu+H2O
(2)四大基本反应类型：化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应，它们的区别如下：
反应类型 概念 特点 形式
化合反应 由两种或两种以上物质生成一种物质的反应 多变一 A+B+...→ C
分解反应 由一种物质生成两种或两种以上物质的反应 一变多 A → B+C+...
置换反应 由一种单质跟一种化合物发生反应生成另一种单质和另一种化合物反应 单换单 AB+C → A+CB
复分解反应 两种化合物互相交换成分生成两种新化合物反应 两交换、价不变 AB+CD → AD+CB
典例1：（2022九上·嵊州期末）在盐酸中加入过量的某种金属粉末，反应的微观模型如图所示，图中圆圈表示该反应前后溶液中存在的主要离子。
（1）该金属粉末可能是 。
A．Cu B．Mg C．Al D．Na
（2）图中“ ”所代表的离子是 (填离子符号)。
变式1：（2022·浙江舟山中考真题）取一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中，用手摸试管外壁会感觉发烫，反应的化学方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑。下列有关说法正确的是（ ）
A．反应中无明显现象 B．反应是一个吸热反应
C．反应后溶液中溶质质量减少 D．反应说明镁能置换出酸中的氢
变式2：（2022·浙江舟山市九年级阶段练习）向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量的镁、锌、铁三种金属，下列图像能正确反映其对应关系的是（ ）
A． B． C． D．
变式3：（2022·浙江杭州·一模）小乐将表面锈蚀的铁钉放入烧杯中，然后加入溶质质量分数为14.6%的稀盐酸，产生氢气的质量和加入稀盐酸的质量如图所示。
（1）当稀盐酸质量小于10克时，铁钉表面看不到明显的气泡，原因是___________。
（2）生成氢气的质量为多少克___________？
考点三、金属的活动性顺序
（一）金属与某些盐溶液的反应
把经除油、除锈处理的洁净的铁丝、铜丝分别放入几种盐溶液中，实验记录如下表：
实验操作 实验现象 化学方程式
铁丝浸入硫酸铜溶液中 铁丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色 Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu
铜丝浸入硫酸亚铁溶液中 无现象 无
铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色变成蓝色 Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag
结论：铁、铜、银的金属活动性顺序为铁>铜>银，即活动性较强的金属能把活动性较弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。
（二）金属活动性顺序
经过许多实验，入们总结出一些常见金属的金属活动性顺序如下：
(1)在金属的活动性顺序中，金属位置越靠前，活动性就越强。
(2)排在氢前面的金属可以把酸(非氧化性酸)里的氢置换出来，而排在氢后面的金属不能把酸(非氧化性酸)里的氢置换出来。这里的酸通常指盐酸和稀硫酸而不是浓硫酸(或硝酸)，因为金属与浓硫酸(或硝酸)等反应不产生氢气。
(3)一种活动性较强的金属能把另一种活动性较弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。
(4)K、Ca、Na三种金属的活动性太强，在与盐溶液反应时，会先与溶液中的水发生反应，生成对应的碱和氢气，碱再与盐发生复分解反应。
（三）金属活动性顺序的应用湿法炼铜
湿法炼铜技术是我国古代劳动入民发明的，我国是世界上最早使用湿法炼铜的国家。其原理是先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来，反应的化学方程式为Fe+CuSO4 = Cu+FeSO4
典例1：（2022·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 ________。
变式1：（2022·浙江杭州·一模）钪钛合金广泛应用于航天领域。小乐为了研究钪（Sc）和钛（Ti）的化学活动性强弱，将Sc和Ti分别与盐酸反应，发现只有Sc表面产生气泡。据此实验结果判断，下列说法错误的是（ ）
A．Sc能与盐酸反应
B．Sc的化学活动性强于Ti
C．仅用Ti、Cu和稀盐酸，能比较Ti和Cu的化学活动性强弱
D．仅用Sc和CuSO4溶液，能比较Sc和Cu的化学活动性强弱
变式2：（2022·浙江宁波·中考真题）将锌粉持续加入100g含有AgNO3和Cu（NO3）2两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．
变式3：（2022·嘉兴模拟）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________。
考点四、防止金属腐蚀的常用方法
（一）金属锈蚀的条件
金属的锈蚀既与周围环境里水、空气等物质的作用有关，也与金属内部的结构有关。
（二）实验探究铁锈蚀的条件
(1)实验在3支试管中进行： A试管中是水和空气，B试管中是刚煮沸过的蒸馏水，C试管中是装有干燥剂(生石灰)的干燥空气，在3支试管中各放一枚铁钉，并用塞子塞紧试管口，实验装置如图所示。
(2)一段时间后A中铁钉锈蚀严重，B、C中铁钉基本不锈蚀，说明铁生锈条件是与水和空气(氧气)同时接触。
(3)因为纯铁和铁钉的内部结构不同，纯铁并未生锈。
（三）防止金属生锈的方法
根据金属锈蚀的条件，入们采取了一系列措施以防止金属生锈，如：
(1)保持金属制品(特别是钢铁)表面的洁净和干燥。
(2)在金属制品(特别是钢铁)表面覆盖保护膜。例如，在金属表面覆盖保护层(涂油、刷漆，覆盖搪瓷、塑料等)、镀耐磨和耐锈蚀的金属(镀铬等)，在钢铁表面高温制成一层致密氧化膜等。
(3)改变金属的内部组织结构(制成合金)。如加入铬、镍制成不锈钢等。
典例1：（2022九上·舟山期末）你注意过吗？家庭使用的铁制工具隔一段时间不用就变得锈迹斑斑，而广场上矗立的不锈钢雕塑，几经风霜雨雪总能保持原有的本色。
（1）铁与空气中的 直接接触会导致铁制品的锈蚀。
（2）不锈钢是钢铁中添加了Cr（铬）、Ni（镍）、Mn（锰）等元素，才有了耐腐蚀性。这种将多种金属．熔合在一起的材料称为合金，它是 。（选填“混合物”、“纯净物”或“有机化合物”）
变式1：（2022九上·温州期末）小明在清理完厨房后未将铁锅中的水渍擦干（如图），放置过程中最先生锈的部位为（ ）
A．① B．② C．③ D．④
变式2：（2022九上·衢江期末）小科利用注射器探究铁生锈的条件。一段时间后，观察到只有乙注射器中的铁丝生锈。
（1）实验前，小科先用橡皮帽封住注射孔，向外拉动活塞，放手后观察到活塞恢复原位，该操作的目的是 ；
（2）对比甲和乙注射器中的现象，可以说明铁生锈的一一个条件是需要 ；
（3）实验后将乙中生锈铁丝放入盛有过量稀盐酸的烧杯中，一段时间后，可以观察到的现象是 。
变式3：（2022·浙江宁波·中考真题）久置的镁带表面会有一层灰黑色固体。为了测量久置镁带中金属镁的质量分数，同学们提出了两种实验方法：
物理方法：取一定质量的镁带，用砂纸打磨，除尽表面的灰黑色固体，根据剩余固体质量计算金属镁的质量分数。
化学方法：取一定质量的镁带，与足量的稀硫酸反应，根据测得生成气体体积计算金属镁的质量分数。
（1）经讨论，同学们否定了物理方法。理由是：打磨过程中___________。
（2）常温常压下氢气密度已知，因此大家认为化学方法可行。
（提示：镁与稀硫酸反应放热；灰黑色固体除氧化镁外，还存在少量碱式碳酸镁【MgCO3 Mg（OH）2】，它与酸反应会产生CO2气体；碱石灰是CaO和NaOH的混合物）同学们从下列装置中选择合适的装置，组装并进行实验，
A． B． C． D．
①图C、D虚线框内有一种测量体积的仪器（未画出），该仪器是___________。
②完成该实验应选择的装置为___________（填字母）。
③结合实验方法和选择的装置分析，会造成实验结果不准确的是___________。
A．加入稀硫酸不足，镁带有剩余 B．装置气密性不好 C．反应结束，立即读数
1．（2022·浙江丽水·中考真题）一般地说，金属越活泼，冶炼越困难，人类使用该金属的时间就越迟。如图为铁、铜、钠、锌四种金属的最早冶炼历史年代，则甲代表的金属是（ ）
A．铁 B．铜 C．钠 D．锌
2．（2022·浙江杭州·九年级期末）2021年三星堆考古挖掘获得重大发现，一批青铜器等精美文物相继出土。青铜的主要成分为铜、锡（Sn）合金，若要验证铜、锡化学活动性强弱，下列试剂不能选用的是（ ）
A．ZnSO4溶液、Cu、Sn B．稀硫酸、Cu、Sn
C．CuSO4溶液、Sn D．SnSO4溶液、Cu
3．（2022·浙江·衢州市三模）2021年3月20日三星推出土了大量惊艳世人的精美文物，图为本次考古发掘的“金面青铜人头像”，下列关于该文物的说法错误的是（ ）
A．青铜表面的绿色物质中含有铜元素
B．青铜是铜的合金，因此青铜属于金属材料
C．黄金可以打造成很薄的“金面”，体现了黄金具有良好的延展性
D．“金面”光亮如新，“青铜"锈迹斑斑，由此可以判断金的活动性比铜强
4．（2022·浙江杭州·九年级期末）下列物质间的转化，不能通过一步反应实现的是（ ）
A．Cu→Cu（NO3）2 B．Cu（OH）2→CuO C．BaCl2→BaSO4 D．CaCO3→Ca（OH）2
5．（2022·浙江舟山·九年级期末）盐酸除铁锈的实验中气体是怎么产生的？小组同学设计了如图所示的实验。针对该实验的目的，下列评价或改进正确的是（ ）
A．该实验方案完整正确 B．应补充铁与水反应的实验
C．应补充铁锈与水反应的实验 D．应补充铁锈与水反应的实验和补充铁与水反应的实验
6．（2022九上·西湖期末）将一定量的铜铁混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入足量稀盐酸，无现象，向滤液中加入稀盐酸，有白色沉淀。则滤渣的成分是( )
A．银 B．银、铁 C．银、铜 D．银、铜、铁
7．（2022·浙江浙江·中考真题）如图曲线能正确反映下列化学变化中y与x变化关系的是（ ）
A．锌粒中滴入稀硫酸：y代表氢气的质量
B．CaCl2溶液中通入CO2气体：y代表沉淀的质量
C．氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸：y代表混合溶液的pH
D．CuSO4和HCl的混合溶液中加入NaOH溶液：y代表沉淀的质量
8.（2021·余姚模拟）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气(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
9．（2022·浙江·南海实验学校一模）一定质量的M、N两种金属，分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，分析图像得到的以下结论中，不正确的是（ ）
A．两种金属的活动性：M>N B．两种金属生成氢气的质量：M=N
C．两种金属消耗稀硫酸的质量：M=N D．充分反应后，得到溶液的质量：M=N
10．（2022·浙江·高照实验学校九年级阶段练习）已知金属R和Fe、H活动性强弱关系为：Fe>R>H，下列说法正确的是
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，溶液变黄色
D．金属铁放入AgNO3溶液中，一段时间后溶液质量变大
11．（2022·浙江杭州·九年级期末）将一定量的铜铁混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中加入足量稀盐酸，无现象，向滤液中加入稀盐酸，有白色沉淀。则滤渣的成分是（ ）
A．银 B．银、铁 C．银、铜 D．银、铜、铁
12．（2022·浙江杭州·九年级期末）向盛有一定质量的黄铜（铜锌合金）粉末的烧杯中逐滴滴加稀硫酸，边滴加边搅拌，反应过程中烧杯内剩余固体与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．通过a、c点时固体的质量可以计算锌的质量分数 B．b点的现象是溶液变为蓝色
C．d点的现象是有气泡产生 D．d点时溶液的pH大于c点时的pH
13．（2022·浙江·天台实验中学九年级开学考试）向一定量的AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn，溶液质量与加入Zn的质量关系如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A．a点溶液中有2种阳离子
B．c点溶液中溶质为Zn（NO3）2
C．若取b～c段溶液，滴加稀盐酸，会产生白色沉淀
D．若取d点固体，有反应生成的铜与银，加入稀盐酸则无气泡产生
14．（2022·浙江温州·二模）科学兴趣小组用三段粗细均匀、质最相等的铁丝与不同溶液反应研究金属活动，将原三段铁丝拼接在同一 平面内，使相互夹角均为120"，悬挂后静止时如图所示，现将oa段铁丝浸入硫酸锌溶液，ob段铁丝浸入硫酸铜溶液，oc段铁丝没入稀硫酸溶液。相同时间后取出三段铁丝，重新按相同方法拼接并悬挂，观察到的现象合理的是（ ）
A． B． C． D．
15．（2022·浙江绍兴·中考真题）小敏称取等质量的铜粉和铁粉，分别加入25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中（如图所示），充分反应。下列情况可能出现的是（ ）
A．铁和铜都有剩余，甲、乙生成银的质量比为7：8
B．铁和铜都没有剩余，甲、乙生成银的质量比为1：1
C．铁有剩余，铜没有剩余，甲、乙生成银的质量比为16：15
D．铜有剩余，铁没有剩余，甲、乙生成银的质量比为15：14
16．（2022·浙江衢州市三模）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
17．（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
18.（2020九上·拱墅期末）为了探究Fe、Cu、Ag、R（R为未知金属）四种金属的金属活动性顺序，进行如下实验：如图甲所示，将四根金属丝同时插入烧杯中的溶液里，只观察到①中铁丝表面出现气泡，②中铁丝表面有紫红色物质；如图乙所示，一段时间后，将烧杯中铁丝替换为R丝进行实验，观察到①中R丝表面出现气泡，②中R丝表面无明显现象。 为相应金属丝插入烧杯前，烧杯中溶液里存在的阳离子。
（1）图乙所示的②中存在的阳离子是________（从 中选填）
（2）Fe、Cu、Ag、R四种金属的金属活动性顺序由强到弱依次为________。
19．（2021·浙江·九年级专题练习）垃圾分类回收是保护环境、防止资源浪费的一项重要举措。
（1）图中标示的物质中，属于金属材料的是___________（写出1种即可）；
（2）为比较铝和铁的金属活动性，某同学设计实验方案；将铝和铁分别放入盐酸中，比较反应的剧烈程度。请判断该方案是否合理并说明理由___________。
20．（2022九上·衢江期末）小科利用注射器探究铁生锈的条件。一段时间后，观察到只有乙注射器中的铁丝生锈。
（1）实验前，小科先用橡皮帽封住注射孔，向外拉动活塞，放手后观察到活塞恢复原位，该操作的目的是 ；
（2）对比甲和乙注射器中的现象，可以说明铁生锈的一一个条件是需要 ；
（3）实验后将乙中生锈铁丝放入盛有过量稀盐酸的烧杯中，一段时间后，可以观察到的现象是 。
21．（2022·浙江舟山·中考真题）从镍氢电池到锂电池，再到钠电池，钾电池，科学家在不断提升电池的性能。
（1）金属原子失去电子后形成___________（选填“阴”或“阳”）离子，锂、钠、钾等金属很容易失去电子，所以常被用作电池材料。
（2）研究表明，半径越大的金属离子越容易在电池正负极之间移动，充电速度越快。如图是锂、钠、钾三种金属的离子半径大小，电池容量相同的这三种电池，充满电的时间最短的是___________电池。
22．（2022九上·定海期末）某同学利用钢丝棉（一种由低碳钢制成的细丝）探究铁制品锈蚀的条件，实验如下：
步骤一：取2个50mL活塞润滑性良好的注射器，检查气密性后备用。
步骤二：称取2团等质量的钢丝棉（每团体积约为6cm3）放入注射器内，A保持干燥，B用少量蒸馏水润湿。
步骤三：移动活塞，使它们均处于46mL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，观察实验现象。
（1）对比甲、乙得出水是导致铁制品生锈的条件之一，那么对应的实验现象是 。
（2）继续利用乙装置进行实验二：放置4小时，观察活塞上端所处刻度。改变条件重复上述实验，得到活塞上端所处刻度情况如下表。
温度／℃ 10 20 30 40 50 60
活塞上端所处刻度／mL 44.1 42.2 40.3 38.4 37.8 37.8
该同学设计的实验基于的假设是 。
（3）请分析实验二表格中最后数据没有变化的原因是 。
23．（2022·浙江丽水·中考真题）小丽和小科在做“金属与酸反应”的实验时，他们分别将镁条投入盛有稀盐酸的试管中，小丽加入少量镁条，而小科加入了足量镁条。一段时间后，小科的试管底部“意外”地出现了灰白色固体。为探究该固体是什么物质，他们开展了如下探究：
[提出问题]足量镁和稀盐酸反应生成的灰白色固体是什么
[查阅资料]氢氧化镁和碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]都难溶于水，但都能与稀硝酸反应，后者能生成Mg(NO3)2
[建立假设]假设1：未溶解完的氯化镁；假设2：氢氧化镁；假设3：碱式氯化镁…
[进行实验]将灰白色固体过滤、充分洗涤后进行如下实验：
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验一 取灰白色固体于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡 固体不溶解 假设1______。
实验二 取灰白色固体于试管中，加入足量稀硝酸，充分振荡 固体溶解 假设2不成立
往上述溶液中滴加硝酸银溶液 ______。
[评价交流]小丽认为该灰白色固体平定是碱式氯化镁。小科认为上述探究还不足以说明该固体就是碱式氯化镁，其理由是______。
[继续探究]…
24．（2022九上·吴兴期末）某兴趣小组在探究金属化学性质时，做了如图甲、乙的两次实验。
（1）图甲是向滤液中加入稀盐酸，观察到有白色沉淀产生。
①写出产生滤渣的反应的化学方程式 ；
②滤液中一定含有的金属离子为 （填离子符号）；
（2）图乙是向滤渣中加入过量的稀盐酸，观察到有无色气体产生。
①滤液中含有溶质的化学式为 。
②实验结束后所得滤液质量 （填大于、小于或等于）反应前原烧杯中混合溶液质量。
25．（2022九上·金东期末）学习小组同学在探究Cu、Al、Ag的活动性顺序时，做了如下两个实验，并由此展开了一系列学习探究活动。
[学习交流]
（1）实验中观察到，甲、乙实验均有明显的实验现象。你认为通过上述实验 (选填“能”或“不能”)判断出三种金属的活动性强弱。
（2）[拓展探究]
上述实验后，同学们想进行废液的处理与回收，于是将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中，观察到混合溶液(即废液)澄清透明。同学们认为应该先确定废液中是否含有未反应完的CuSO4和AgNO3，为此，他们进行了实验并记录如下：
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验1 取少量废液于试管中，加入Ba(NO3)2溶液 产生白色沉淀 废液中含有未反应完的CuSO4
实验2 取少量废液于试管中，加入A溶液 无明显现象 废液中没有AgNO3
[反思评价]
讨论后大家一致认为实验1所得结论不合理。其理由应该是 ；
（3）实验2中所加溶液A可能是 。
（4）同学们尝试从废液中回收铜，于是将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中，再加入过量铝粉，充分反应后过滤，滤液中存在的金属阳离子是 。
26.（2020九上·滨江月考）小华想测定Cu—Zn合金和Cu—Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供了一瓶稀盐酸和相关的仪器。
（1）根据现有的条件，你认为只能测出________合金中铜的质量分数。
（2）若想测出该盐酸的质量分数，你认为实验时必须提供和测出的数据是____（选填序号）。
A.参加反应的合金质量 B.参加反应的稀盐酸的质量 C.产生气体的质量．
（3）为了测定该合金的组成，小华称取10克该合金粉末，在粉末中加入足量稀盐酸反应，生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线如图，求出该合金中铜的质量分数。（列式计算）
27.（2020九上·温岭期中）在学习了金属化学性质后，科学老师布置了一项课外学习任务：调查化工颜料店出售的涂料添加剂“银粉”是什么金属？某学习小组通过调查，分别获得了“银粉”是银粉、铝粉、锌粉这三种不同结果。为了确定究竟是哪一种金属，将一小包“银粉”带回实验室，进行了如下实验和分析。(相关化学方程式为：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑；2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑)
（1）取少量“银粉”于试管中，滴加适量盐酸，观察到有________产生，说明“银粉”一定不是银。
（2）为了进一步确定“银粉”是铝还是锌，学习小组通过理论计算，获得两种金属分别与足量盐酸反应产生氢气的质量关系，并绘制成如图所示图像。在绘制锌的图像时，a点所对应的锌的质量m为多少？(通过计算回答)
（3）取1.8g“银粉”(杂质忽略不计)加入到50g稀硫酸中，恰好完全反应，生成氢气0.2g。根据图可知，“银粉”是 ▲ 。计算实验中所用稀硫酸的溶质质量分数。
（4）上述稀硫酸若用密度为1.84g/cm3，浓度为98%的浓硫酸稀释，则需要多少毫升这样的浓硫酸？
28.（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________。
29．（2022·浙江绍兴·九年级期末）某同学为探究铜铁合金中铁的质量分数，先后进行了四次实验，实验数据如表。请分析与计算：
第一次 第二次 第三次 第四次
所取合金的质量/g 10 10 20 20
所加稀硫酸的质量/g 100 120 80 180
生成氢气的质量/g 0.2 0.2 0.2 X
(1)表中X=___________；
(2)第___________次实验中，稀硫酸过量；
(3)求铜铁合金中铁的质量分数_________；
(4)求所加稀硫酸的溶质质量分数_________。
30．（2022·浙江绍兴·中考真题）举重前运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓，以起到防滑效果，某种“镁粉”中只含有MgO，Mg（OH）2，MgCO3中的一种或几种固体。某兴趣小组对其成分展开了探究分别取4.2克MgO，Mg（OH）2，MgCO3和“镁粉”置于烧杯中，逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。四种固体消耗稀盐酸的质量如表所示，且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。请结合实验现象和数据回答问题。
物质 MgO Mg（OH）2 MgCO3 “镁粉”
消耗稀盐酸的质量/克 121.8 m 58.0 61.9
（1）烧杯③中产生的气体是___________。
（2）“镁粉”中不只含有MgCO3一种物质，理由是___________。
（3）表格中m的值为多少？（请写出计算过程）___________
（4）为确定“镁粉”的具体成分，兴趣小组补充了如下实验：取“镁粉”和MgCO3各4.2克，加入足量稀盐酸，生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升，由此可知该种“镁粉”的成分是___________。
31．（2021九上·嵊州期末）如图所示，在细木棒AB的两端分别悬挂两个相同的小铁环，把细线系在木棒的中点O，并悬挂起来，使之恰好在水平位置平衡。再将铁坏同时分别浸没到密度相等的硫酸和硫酸铜溶液中,放置一段时间后，可现察到什么现象 对此现象作出合理的解释。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
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典例分析
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课后巩固
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