中小学教育资源及组卷应用平台
第9讲 金属和盐
考点一 金属与酸、金属与盐发生置换反应的规律
1．在金属活动性顺序中，金属位置越靠前，金属在水溶液中就越容易失去电子变成离子，它的活动性就越强。
2．按金属活动性顺序，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中置换出来(K、Ca、Na除外)。例：Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
3．排于氢前面的金属可以把酸里的氢置换出来(不可用于浓硫酸和硝酸)。例：Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
注意：(1)金属活动性顺序只适用于溶液中的反应。
(2)浓H2SO4、HNO3具有强氧化性，与金属反应不能得到H2，发生的反应不是置换反应。
(3)金属与盐的反应必须在“盐溶液”中进行，否则不能反应，如：Cu可以与AgNO3溶液反应置换出Ag，但不能与AgCl反应。
(4)K、Ca、Na三种金属的活动性特别强，所以与盐溶液反应时先与溶液中的水反应，而不是与盐反应。
典例1 验证金属Cu、Mg、Zn和Ag活动性顺序的四个实验如下，根据实验回答下列问题：
（1）上述四个实验，没有必要做的实验是 ；
（2）实验三中，发生反应的化学方程式为 ；
（3）实验一发生变化过程中，镁条表面不仅出现红色固体，还有气泡产生，这种气体是无色无味的，密度较小。请你猜想该气体是 ；
（4）将四个实验后的所有物质倒入一个烧杯内，过滤，得到无色滤液和固体，在固体中加稀盐酸有气泡，则固体中可能含有的金属是 。
跟踪训练1 有甲、乙、丙、丁四种金属，只有丙在自然界中以单质形式存在。含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放。将甲和丁分别放入硫酸铜溶液中，在甲表面用铜析出，而丁没有变化。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A．丙＞乙＞甲＞丁 B．丙＞丁＞甲＞乙
C．乙＞甲＞丁＞丙 D．丁＞甲＞乙＞丙
跟踪训练2 利用下列各组物质不能验证Fe、Mg、Cu三种金属活动性顺序的是（ ）
A．Cu、Mg、FeSO4溶液
B．Cu、MgCl2溶液、FeCl2溶液
C．Mg、Fe、Cu、稀盐酸
D．Fe、Cu、稀硫酸、MgCl2溶液
考点二 金属发生置换反应的图像问题
1.足量金属与等量酸反应图像
2.足量酸与等量金属反应图像
3.酸逐滴加入等量金属反应图像
典例2 已知钠与水反应的化学方程式为：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑。质量均为m g的钠、镁、锌三种金属分别与25g质量分数为19.6%的稀硫酸反应。
（1）由于金属的量不确定，产生的氢气的质量大小有多种可能（不考虑镁与水的反应），如镁、锌产生氢气的质量相同且都小于钠产生的氢气质量的情况表示为Na＞Mg=Zn。请按以上表示，写出所有可能情况 。
（2）试确定，当产生的氢气的质量大小为Na＞Mg=Zn时，m的取值范围 。
（3）m=4.6时，Zn与酸反应产生H2的质量与金属质量（m）的关系如图。请在图中再画出钠和镁二种金属分别与酸反应产生H2的质量与金属质量（m）的关系图线。（在图线上用元素符号注明）
跟踪训练3 把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到同体积、同浓度的足量稀盐酸中，再把X加入到Z（NO3）2溶液中，Y加入到M（NO3）2溶液中，反应关系如图。据此判断四种金属的活动性顺序为（ ）
A．M＞Y＞X＞Z B．X＞Z＞M＞Y C．X＞Z＞Y＞M D．Y＞M＞X＞Z
跟踪训练4 下列图示与相应的文字描述完全符合的是（ ）
A．向等质量的镁、锌中，分别加入同浓度的稀硫酸
B．向装有硝酸铜和硝酸银混合溶液的烧杯中逐渐加入金属锌
C．向H2SO4和MgCl2的混合溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至过量
D．t℃时取溶质质量分数为ω的KNO3饱和溶液20g,升高温度至90℃
考点三 金属的冶炼
1．高炉炼铁
(1)常见的铁矿石有：赤铁矿(主要成分Fe2O3)、磁铁矿(主要成分Fe3O4)、黄铁矿(主要成分FeS2)、菱铁矿(主要成分FeCO3)等。
(2)主要原理：在高温下，用CO作为还原剂,夺取铁的氧化物中的氧,将铁还原出来。如利用赤铁矿炼铁的反应原理：3CO+ Fe2O3高温2Fe + 3CO2 (化学方程式)
(3)模拟实验
实验现象：红色粉末变成灰黑色，澄清石灰水变浑浊。
注意事项：实验前先通CO(“通CO”或“点燃A处酒精喷灯”)，实验结束后先熄灭A处酒精喷灯(“停止通CO”或“熄灭A处酒精喷灯”)；C处酒精灯的作用是处理尾气。
2．湿法炼铜
原理：用铁将铜从它的盐溶液中置换出来。化学方程式为Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4。
典例3 金属材料发展突飞猛进，其对人类生产、生活和社会发展有着极其重要作用。人类制得并利用金属历史悠久，研究金属发展过程为：存在形式→冶炼方法→性质应用。
【存在形式】金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。现有①铝土矿②磁铁矿③黄铜矿三种矿石，其中可用来冶炼金属铜的是 。
【冶炼方法】（1）电解熔融氯化镁可得到镁和氯气的化学方程式为 。
（2）《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”的记载，其化学方程式为 .
，基本反应类型是 。
（3）如图为工业高炉炼铁模拟图和实验室模拟工业炼铁的部分仪器与装置。
①工业炼铁时所需原料有 。
②模拟炼铁时，A装置a口需要与B装置的（填字母） 口相连接，模拟炼铁的化学方程式为 。
③实验产生的尾气不能直接排放，你选择的处理装置是 。
④若用含氧化铁240t的赤铁矿石为原料进行炼铁，理论上可得到含杂质4%的生铁质量为 。
【性质用途】（1）用铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄，这是因为铁具有 。
（2）在常温下，铝能“自我保护”的原因是 .
。
跟踪训练5 炼铁工业中高炉煤气的一种新的处理过程如图所示，有关该过程的叙述错误的是（ ）
A．过程④中Fe被氧化
B．Fe3O4和CaO均可循环利用
C．最终可减少煤气中CO2的排放量
D．混合气体甲的主要成分为CO2和N2
跟踪训练6 同学们利用如图所示装置模拟工业炼铁的实验原理，已知：甲酸和98%的浓硫酸加热可以产生一氧化碳。下列说法不正确的是（ ）
A．实验时，应先挤压盛放甲酸的胶头滴管，再点燃酒精灯
B．充分反应后B处留下黑色物质
C．W型管中间凸起比两端高，可防止因A处产生的气体过多，导致A处液体溢出到B处
D．该装置还缺少尾气处理装置
考点四 盐的化学性质
1.盐＋盐＝新盐＋新盐
发生的条件：
a．反应物必须可溶或微溶。
b．生成物至少一种为沉淀。
2.盐＋酸＝新盐＋新酸
发生的条件：
a．反应物盐除去AgCl、BaSO4。
b．生成物至少一种为沉淀、气体或水。
3.盐＋碱＝新盐＋新碱
发生的条件：
a．反应物必须可溶或微溶。
b．生成物至少一种为沉淀、气体或水。
4.盐＋金属＝新盐＋新金属
发生条件：
a．盐必须可溶或微溶。
b．金属单质除钾、钙、钠。
c．金属的活动性比盐中金属的活动性强。
典例4 同学们为了探究酸碱盐之间能否发生化学反应，做了如下实验：
（1）实验三、四中的“操作”是 ；
（2）溶液C一定显 性；（填“酸”或“碱”）
（3）实验一中，欲验证NaOH溶液与盐酸之间能否发生反应，还需向溶液A中加入 ；
A．酚酞 B．CuO C．Na2CO3 D．AgNO3
（4）用pH试纸测得溶液E的pH=2，取少量溶液E加入Ba（NO3）2溶液后无明显现象，下列有关溶液E和沉淀丙设想合理的是 。
A．溶液E加入适量的熟石灰中和处理后再进行排放
B．检验氯化钠溶液中的碳酸钠：取样，向其中加入少量E
C．除去氯化钡中含有的少量盐酸：加入过量的沉淀丙并过滤
跟踪训练7 向一定质量的氯化钡溶液中滴入碳酸钠溶液，一段时间后，改为滴加稀硫酸，所得沉淀的质量随加入试剂总体积的变化趋势如图所示。已知，氯化钡溶液为中性。以下分析正确的是（ ）
A．加入试剂总体积为V1时，溶液中不含碳酸钠
B．0a段，溶液的pH逐渐增大
C．0a和a～b段的现象完全相同
D．c点的溶液中含有三种阳离子
跟踪训练8 提纯分离样品NaCl和CaCl2的方法如图所示，以下说法错误的是（ ）
A．步骤1中加入足量水使样品完全溶解
B．步骤2中加入足量碳酸钾溶液，并过滤
C．步骤3和5中加入过量稀盐酸不会影响氯化钠和氯化钙的纯度
D．步骤4中用蒸馏水洗涤的目的是除去白色沉淀物表面的溶液
基础保分
1. 关于金属的性质描述正确的是（ ）
A．铝制品具有很好的抗腐蚀性，说明铝的金属活动性比较弱
B．“真金不怕火炼”说明黄金的化学性质非常稳定
C．生铁和钢都是铁合金，但钢的含碳量比生铁的高
D．工业上可以利用单质铁回收硫酸锌溶液中的金属锌
2. 如图所示，用导线将铁片和铜片分别连接到电流表的正负极，插入硫酸铜溶液中即可构成化学电池。下列说法不正确的是（ ）
A．该装置将化学能直接转化成电能
B．反应后烧杯中溶液的质量变大
C．实验说明铁的金属活动性大于铜
D．涉及的反应为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
3. 某同学在探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序时发现，只有Z在自然界中以单质形式存在，分别将X、Y放入的硝酸铜溶液中，X表面有红色物质析出，Y无明显现象。下列金属活动性由强到弱的顺序正确的是（ ）
A．X＞Cu＞Y＞Z B．X＞Y＞Cu＞Z C．Z＞X＞Cu＞Y D．Y＞Z＞X＞Cu
4. 对物质用途的叙述正确的是（ ）
A．氯化钠是生活中的调味品，还可用于去除油脂
B．纯碱可在工业上用于制火碱，其热溶液可以除水垢
C．小苏打可用作发酵粉，常在做馒头、面包等发面食品中使用
D．硫酸钙可用作食品干燥剂
5. 下列四个图像分别对应四个变化，其中正确的是（ ）
A． B．
高温条件下，向一定量 分别向等质量的铁粉和锌
的氧化铜中通入一氧化碳 粉中加入等体积等浓度过量的稀盐酸
C． D．
浓硫酸敞口放置一段时间 向硝酸银溶液中加入铜粉
6. 常温下，通过下列实验探究CaCO3的性质：
步骤一：向试管中加入少量CaCO3粉末，然后加入10mL蒸馏水，振荡后摇匀制成CaCO3悬浊液。
步骤二：在相同实验条件下，用电导率传感器测得蒸馏水的电导率是8.5，CaCO3悬浊液电导率为74。
步骤三：向CaCO3悬浊液中滴加1～2滴酚酞溶液，酚酞呈红色。加热该液体，红色变浅，测定溶液的pH变小。
注：一定体积的溶液中，离子数目越多，其离子浓度越大，导电性越强，电导率越大。
下列说法正确的是（ ）
A．步骤二中CaCO3悬浊液的电导率比蒸馏水大，说明有部分CaCO3溶于水
B．步骤三中CaCO3悬浊液能使酚酞溶液变红，说明CaCO3的物质类别属于碱
C．步骤三中加热后，溶液红色变浅说明CaCO3的溶解度随着温度的升高而增大
D．步骤三中加热时，部分碳酸钙发生了分解反应
7. 下列各组物质的溶液，不另加试剂不能鉴别的一组是（ ）
A．MgCl2、NaOH、Cu（NO3）2、NaNO3 B．CuCl2、Na2SO4、Ba（OH）2、MgCl2
C．AgNO3、HCl、Na2CO3、CaCl2 D．NaOH、FeCl3、HCl、NaCl
8. 某化学兴趣小组利用如图微型装置进行CO和Fe2O3反应的实验。下列说法错误的是（ ）
A．操作时，先点燃甲处酒精灯，再将注射器内的CO推入V型玻璃管内
B．实验时可观察到V型玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑
C．装置乙的作用是防倒吸
D．实验过程中可观察到丙中澄清石灰水变浑浊，且液面下降
9. 将一定量的锌粉投入到含Mg（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3的溶液中，充分反应后过滤，滤液无色，向滤渣中滴加稀盐酸无明显现象，下列说法错误的是（ ）
A．滤液中一定有Zn（NO3）2、Mg（NO3）2
B．滤液中一定没有Cu（NO3）2、AgNO3
C．滤渣中一定有Ag,可能有Cu,没有Mg
D．滤渣中一定有Ag、Cu
10. 如图所示，倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应，利用数字化设备采集瓶内气压，瓶内气压与时间关系如曲线所示。有关说法正确的是（ ）
A．反应结束后，稀盐酸或锌均有可能剩余
B．曲线②表示锌粒与稀盐酸的反应
C．比较b、c两点，说明影响反应速率的因素之一是反应物的接触面积
D．a、b、c、d四点处的溶质成分相同
能力提升
1. 利用甲酸（HCOOH）与浓硫酸制备CO，并用如图实验装置验证CO的有关性质。已知：HCOOHCO↑+H2O，下列说法不正确的是（ ）
A．装置丙的作用是防止倒吸
B．装置丁既可检验CO2，又可收集CO
C．操作时，先点燃乙处酒精灯，再滴加HCOOH
D．随着反应进行，浓硫酸浓度降低，产生CO气体速率减小
2. 下列图像中正确的是（ ）
A．等质量的甲烷和氢气完全燃烧
B．分别向等质量镁和锌中，逐渐加入浓度相同的稀硫酸至过量
C．向盛有Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液的烧杯中逐渐加入金属锌
D．在密闭装置内加热高锰酸钾
3. 向一定质量的H2SO4、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2溶液和4.24%的Na2CO3溶液，产生沉淀的质量与加入溶液的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a点对应溶液pH=7
B．m=17.2
C．H2SO4、Na2SO4的质量比49：142
D．BaCl2溶液中溶质的质量分数2.12%
4. 某化学兴趣小组进行如图所示实验，探究Zn、Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序，先进行如图甲、乙、丙的三个实验，再将丙中试管内的物质过滤，并向滤液中加入乙中剩余的铁，滤液中析出固体质量随反应时间的变化关系如图丁所示。下列说法中不正确的是（ ）
A．该实验可得出金属活动性顺序为：Zn＞Fe＞Cu＞Ag
B．丙实验试管内的物质过滤后所得滤液呈蓝色，滤渣肯定含Ag,可能含Cu
C．图丁中b点对应溶液所含的溶质是Cu（NO3）2、Fe（NO3）2
D．图丁中c点对应溶液所含的溶质肯定有Fe（NO3）2，可能含有Cu（NO3）2
5. 人类的生活和生产都离不开金属。
（1）金属元素在自然界中分布很广，大多数金属元素以 （填“单质”或“化合物”）的形式存在。
（2）人们通常通过化学变化获得金属单质。如图1是工业冶铁的模拟装置，装置A中的实验现象是 ，该装置的不足之处是 。
（3）不同的金属活动性不同，某同学为了验证铁、铜、镁、银的金属活动性顺序，设计了如图2实验方案：小军同学认为若要得出四种金属的活动性顺序，还需要补充的实验是 。
（4）向溶质为AgNO3、Cu（NO3）2、Mg（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀盐酸，有无色气体生成，则滤液中含有的金属阳离子是 .
（填离子符号）。写出铁粉与其中一种盐反应的化学方程式 。
（5）若实验中将等质量的金属铁和镁分别放入足量的稀盐酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系应该是图3 （填“A”或“B”）。其中X表示金属 的反应情况。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第9讲 金属和盐
考点一 金属与酸、金属与盐发生置换反应的规律
1．在金属活动性顺序中，金属位置越靠前，金属在水溶液中就越容易失去电子变成离子，它的活动性就越强。
2．按金属活动性顺序，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中置换出来(K、Ca、Na除外)。例：Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
3．排于氢前面的金属可以把酸里的氢置换出来(不可用于浓硫酸和硝酸)。例：Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
注意：(1)金属活动性顺序只适用于溶液中的反应。
(2)浓H2SO4、HNO3具有强氧化性，与金属反应不能得到H2，发生的反应不是置换反应。
(3)金属与盐的反应必须在“盐溶液”中进行，否则不能反应，如：Cu可以与AgNO3溶液反应置换出Ag，但不能与AgCl反应。
(4)K、Ca、Na三种金属的活动性特别强，所以与盐溶液反应时先与溶液中的水反应，而不是与盐反应。
典例1 验证金属Cu、Mg、Zn和Ag活动性顺序的四个实验如下，根据实验回答下列问题：
（1）上述四个实验，没有必要做的实验是 ；
（2）实验三中，发生反应的化学方程式为 ；
（3）实验一发生变化过程中，镁条表面不仅出现红色固体，还有气泡产生，这种气体是无色无味的，密度较小。请你猜想该气体是 ；
（4）将四个实验后的所有物质倒入一个烧杯内，过滤，得到无色滤液和固体，在固体中加稀盐酸有气泡，则固体中可能含有的金属是 。
答案 （1）实验一（2）Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag（3）氢气（4）镁
解析 （1）实验一说明镁在铜的前面，实验二说明锌在铜的前面，实验三说明铜在银的前面，所以不需要的实验是实验一，
（2）铜和硝酸银溶液反应生成了银和硝酸铜，反应的方程式是：Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag；
（3）镁加入到硝酸铜溶液中，反应前的物质中含有元素为：镁元素、氮元素、铜元素、氢元素、氧元素；根据质量守恒定律：反应前后元素和种类不变。说明生成的无色无味的，密度较小的气体是氢气。
（4）假如完全反应时：
实验一中的物质：硝酸镁和铜；
实验二中的物质：硝酸银和锌；
实验三中的物质：硝酸铜和银；
实验四中的物质：硝酸锌和镁。
因为将四个实验后的所有物质倒入一个烧杯内，过滤，得到无色滤液和固体，所以不含有铜离子，则剩有硝酸镁、硝酸银、锌、银、镁，但是硝酸银与镁反应生成硝酸镁和银，故四个实验后所有物质倒入一个烧杯内，过滤，得到无色滤液和固体是硝酸镁、银和锌，但银不与稀盐酸反应，只有锌与稀盐酸反应生成氢气和氯化锌，则固体中一定含有的金属是锌。
若金属过量时，该固体金属还可能是镁。
跟踪训练1 有甲、乙、丙、丁四种金属，只有丙在自然界中以单质形式存在。含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放。将甲和丁分别放入硫酸铜溶液中，在甲表面用铜析出，而丁没有变化。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A．丙＞乙＞甲＞丁 B．丙＞丁＞甲＞乙
C．乙＞甲＞丁＞丙 D．丁＞甲＞乙＞丙
答案 C
解析 甲、乙、丙、丁四种金属，只有丙在自然界能以单质形态存在，推出丙的金属活动性最弱，含甲化合物的水溶液不能用乙制的容器盛放，说明乙的金属活动性比甲强，将甲和丁分别放入硝酸铜溶液中，在甲表面有铜析出，而丁没有变化，说明甲的金属活动比丁强，则甲、乙、丙、丁四种金属活性顺序是，乙＞甲＞丁＞丙；
跟踪训练2 利用下列各组物质不能验证Fe、Mg、Cu三种金属活动性顺序的是（ ）
A．Cu、Mg、FeSO4溶液
B．Cu、MgCl2溶液、FeCl2溶液
C．Mg、Fe、Cu、稀盐酸
D．Fe、Cu、稀硫酸、MgCl2溶液
答案 B
解析 A、镁与FeSO4溶液反应置换出铁，说明了活动性镁＞铁；铜与FeSO4溶液不反应，说明了活动性铁＞铜；由此可得出三种金属活动性镁＞铁＞铜；该方案合理，故选项错误。
B、Cu与MgCl2溶液、FeCl2溶液均不反应，说明了活动性镁＞铜，铁＞铜，但无法确定铁和镁的活动性强弱，该方案不合理，故选项正确。
C、Mg、Fe均能与稀盐酸反应，且镁与稀盐酸反应的更剧烈，说明了活动性镁＞铁＞氢；Cu与稀盐酸不反应，则氢＞铜，由此可得出三种金属活动性镁＞铁＞铜；该方案合理，故选项错误。
D、Fe能与稀盐酸反应生成氢气，Cu和稀盐酸不反应，则说明了活动性铁＞氢＞铜；Fe和MgCl2溶液不反应，说明了活动性镁＞铁；由此可得出三种金属活动性镁＞铁＞铜；该方案合理，故选项错误。
考点二 金属发生置换反应的图像问题
1.足量金属与等量酸反应图像
2.足量酸与等量金属反应图像
3.酸逐滴加入等量金属反应图像
典例2 已知钠与水反应的化学方程式为：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑。质量均为m g的钠、镁、锌三种金属分别与25g质量分数为19.6%的稀硫酸反应。
（1）由于金属的量不确定，产生的氢气的质量大小有多种可能（不考虑镁与水的反应），如镁、锌产生氢气的质量相同且都小于钠产生的氢气质量的情况表示为Na＞Mg=Zn。请按以上表示，写出所有可能情况 。
（2）试确定，当产生的氢气的质量大小为Na＞Mg=Zn时，m的取值范围 。
（3）m=4.6时，Zn与酸反应产生H2的质量与金属质量（m）的关系如图。请在图中再画出钠和镁二种金属分别与酸反应产生H2的质量与金属质量（m）的关系图线。（在图线上用元素符号注明）
答案 （1）Mg＞Na＞Zn、Na＞Mg=Zn、Na＞Mg＞Zn、Na=Mg＞Zn；（2）m≥3.25；
（3）见解析
解析 （1）钠既可以与酸反应还可以与水反应，镁、锌只与酸反应而不与水反应。质量均为m g的钠、镁、锌三种金属与酸（过量）完全反应时产生氢气的质量分别为：m g/23、m g/12、2m g/65．由此可以看出，钠、镁、锌三种金属与等量酸恰好完全反应（或生成等质量的氢气）时，所消耗的金属质量关系为：m（锌）＞m（Na）＞m（Mg），于是：
①酸过量（酸与镁恰好完全反应）时，产生的氢气质量的情况为：Mg＞Na＞Zn；
②钠、镁、锌均过量（或锌恰好完全反应）时，过量的钠可以水反应而产生的氢气质量最多，镁、锌产生的氢气质量因受酸的限制而相等：Na＞Mg=Zn；
③钠、镁均过量而锌不足时，产生的氢气质量的情况为：Na＞Mg＞Zn；
④镁过量、钠恰好与酸完全反应，而锌不足时：Na=Mg＞Zn；
（2）由上面的分析可知：当产生的氢气的质量大小为Na＞Mg=Zn时，钠、镁、锌均应过量（或锌恰好完全反应），因此m的大小只取决于锌的质量。
设：25 g 质量分数为19.6% 的稀硫酸与锌恰好完全反应消耗锌的质量为χ
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 98
χ 25 g×19.6%
65：98=χ：25 g×19.6% 解得：χ=3.25g 故：m≥3.25
（3）解析：m=4.6 时，m＞3.25．因此钠、镁、锌均过量，钠在酸消耗完后还可以与水反应，产生氢气的量由钠决定：2Na+H2SO4=Na2SO4+H2↑ 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，
设：钠产生的氢气质量的y
2Na----H2
46 2
4.6g y
46：2=4.6g：y 解得：y=0.2g
镁、锌产生的氢气质量因受酸的限制而相等，由上图可知：均为0.1g。
设：25 g 质量分数为19.6% 的稀硫酸与镁恰好完全反应消耗镁的质量为z
Mg+H2SO4═ZnSO4+H2↑
24 98
Z 25 g×19.6%
24：98=z：25 g×19.6%
解得：z=1.2 g
如图
跟踪训练3 把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到同体积、同浓度的足量稀盐酸中，再把X加入到Z（NO3）2溶液中，Y加入到M（NO3）2溶液中，反应关系如图。据此判断四种金属的活动性顺序为（ ）
A．M＞Y＞X＞Z B．X＞Z＞M＞Y C．X＞Z＞Y＞M D．Y＞M＞X＞Z
答案 D
解析 把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到同体积、同浓度的足量稀盐酸中，M、Y能与稀盐酸反应生成氢气，Z、X不能与稀盐酸反应，且至完全反应，Y所需时间短，说明Y的金属活动性比M强，即Y＞M＞H＞Z、X。
再把X加入到Z（NO3）2溶液中，能置换出Z，说明X的金属活动性比Z强。
把Y加入到M（NO3）2溶液中，能置换出M，说明Y的金属活动性比M强。
则四种金属的活动性顺序为Y＞M＞X＞Z。
跟踪训练4 下列图示与相应的文字描述完全符合的是（ ）
A．向等质量的镁、锌中，分别加入同浓度的稀硫酸
B．向装有硝酸铜和硝酸银混合溶液的烧杯中逐渐加入金属锌
C．向H2SO4和MgCl2的混合溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至过量
D．t℃时取溶质质量分数为ω的KNO3饱和溶液20g,升高温度至90℃
答案 D
解析 A、向等质量的镁、锌中，分别加入同浓度的稀硫酸，若消耗硫酸相同，则生成氢气质量相同，故开始两斜线重合，后因硫酸过量，镁消耗的硫酸多，生成的氢气多，拐点高些，故选项图像错误。
B、由金属活动性Zn＞Cu＞Ag知，向装有硝酸铜和硝酸银混合溶液的烧杯中逐渐加入金属锌，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，则硝酸铜的质量先不变，后逐渐减少至0，故选项图像错误。
C、向H2SO4和MgCl2的混合溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液，钡离子与硫酸根离子结合生成不溶于酸的硫酸钡白色沉淀，一开始就有沉淀生成，故选项图像错误。
D、硝酸钾的溶解度随温度升高而增大，但升温时溶质和溶剂的量没有变化，硝酸钾的质量分数不变，只是溶液由饱和变为不饱和，故选项图像正确。
考点三 金属的冶炼
1．高炉炼铁
(1)常见的铁矿石有：赤铁矿(主要成分Fe2O3)、磁铁矿(主要成分Fe3O4)、黄铁矿(主要成分FeS2)、菱铁矿(主要成分FeCO3)等。
(2)主要原理：在高温下，用CO作为还原剂,夺取铁的氧化物中的氧,将铁还原出来。如利用赤铁矿炼铁的反应原理：3CO+ Fe2O3高温2Fe + 3CO2 (化学方程式)
(3)模拟实验
实验现象：红色粉末变成灰黑色，澄清石灰水变浑浊。
注意事项：实验前先通CO(“通CO”或“点燃A处酒精喷灯”)，实验结束后先熄灭A处酒精喷灯(“停止通CO”或“熄灭A处酒精喷灯”)；C处酒精灯的作用是处理尾气。
2．湿法炼铜
原理：用铁将铜从它的盐溶液中置换出来。化学方程式为Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4。
典例3 金属材料发展突飞猛进，其对人类生产、生活和社会发展有着极其重要作用。人类制得并利用金属历史悠久，研究金属发展过程为：存在形式→冶炼方法→性质应用。
【存在形式】金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。现有①铝土矿②磁铁矿③黄铜矿三种矿石，其中可用来冶炼金属铜的是 。
【冶炼方法】（1）电解熔融氯化镁可得到镁和氯气的化学方程式为 。
（2）《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”的记载，其化学方程式为 .
，基本反应类型是 。
（3）如图为工业高炉炼铁模拟图和实验室模拟工业炼铁的部分仪器与装置。
①工业炼铁时所需原料有 。
②模拟炼铁时，A装置a口需要与B装置的（填字母） 口相连接，模拟炼铁的化学方程式为 。
③实验产生的尾气不能直接排放，你选择的处理装置是 。
④若用含氧化铁240t的赤铁矿石为原料进行炼铁，理论上可得到含杂质4%的生铁质量为 。
【性质用途】（1）用铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄，这是因为铁具有 。
（2）在常温下，铝能“自我保护”的原因是 .
。
答案 【存在形式】③；【冶炼方法】（1）MgCl2通电Mg+Cl2↑；（2）Fe+CuSO4═Cu+FeSO4；置换反应；（3）①铁矿石、空气、石灰石和焦炭；②b；3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2；③用酒精灯将尾气点燃、用气球收集尾气；④175t；【性质用途】（1）导热性；（2）常温下，铝能与空气中的氧气反应表面生成一层致密的氧化膜，保护里面的铝不被腐蚀。
解析 【存在形式】根据质量守恒定律可知，可用来冶炼金属铜的是③；【冶炼方法】（1）电解熔融氯化镁可得到镁和氯气，所以反应的化学方程式为：MgCl2通电Mg+Cl2↑；（2）“曾青得铁则化为铜”，描述的是铁与硫酸铜反应，生成铜和硫酸亚铁，所以反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═Cu+FeSO4；由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物，属于置换反应；（3）①炼铁的设备是高炉，炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和焦炭；②模拟炼铁时，A装置a口需要与B装置的b口相连接，模拟炼铁是氧化铁与一氧化碳在高温的条件下反应，生成铁和二氧化碳，所以反应的化学方程式为：3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2；③实验产生的尾气不能直接排放，处理装置是：用酒精灯将尾气点燃、用气球收集尾气；④设：理论上可得到含杂质4%的生铁质量为X。
3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2
160 112
240t （1-4%）X
X=175t
【性质用途】（1）用铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄，这是因为铁具有导热性；
（2）常温下，铝能与空气中的氧气反应表面生成一层致密的氧化膜，保护里面的铝不被腐蚀。
跟踪训练5 炼铁工业中高炉煤气的一种新的处理过程如图所示，有关该过程的叙述错误的是（ ）
A．过程④中Fe被氧化
B．Fe3O4和CaO均可循环利用
C．最终可减少煤气中CO2的排放量
D．混合气体甲的主要成分为CO2和N2
答案 D
解析 A、过程④中Fe被转化为Fe3O4，发生了氧化反应，被氧化，故A正确，不符合题意；
B、由图可知，四氧化三铁和铁之间相互转化，氧化钙和碳酸钙之间相互转化，故Fe3O4和CaO均可循环利用，故B正确，不符合题意；
C、该反应中消耗二氧化碳，将二氧化碳转化为CO，故可减少二氧化碳的排放，故C正确，不符合题意；
D、由图可知，过程②主要是氧化钙与二氧化碳反应转化为碳酸钙，故混合气体甲的主要成分为H2O和N2，故D错误，符合题意；
跟踪训练6 同学们利用如图所示装置模拟工业炼铁的实验原理，已知：甲酸和98%的浓硫酸加热可以产生一氧化碳。下列说法不正确的是（ ）
A．实验时，应先挤压盛放甲酸的胶头滴管，再点燃酒精灯
B．充分反应后B处留下黑色物质
C．W型管中间凸起比两端高，可防止因A处产生的气体过多，导致A处液体溢出到B处
D．该装置还缺少尾气处理装置
答案 D
解析 A、实验时，应先挤压盛放甲酸的胶头滴管，用生成的一氧化碳排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸，再点燃酒精灯，故选项说法正确。
B、红色的氧化铁和一氧化碳在高温的条件下生成黑色的铁粉和二氧化碳，则充分反应后B处留下黑色物质，故选项说法正确。
C、W型管中间凸起比两端高，可防止因A处产生的气体过多，导致A处液体溢出到B处，故选项说法正确。
D、该装置可以用D处的细口瓶通过排出澄清石灰水来收集多余的一氧化碳，不缺尾气处理装置，故选项说法不正确。
考点四 盐的化学性质
1.盐＋盐＝新盐＋新盐
发生的条件：
a．反应物必须可溶或微溶。
b．生成物至少一种为沉淀。
2.盐＋酸＝新盐＋新酸
发生的条件：
a．反应物盐除去AgCl、BaSO4。
b．生成物至少一种为沉淀、气体或水。
3.盐＋碱＝新盐＋新碱
发生的条件：
a．反应物必须可溶或微溶。
b．生成物至少一种为沉淀、气体或水。
4.盐＋金属＝新盐＋新金属
发生条件：
a．盐必须可溶或微溶。
b．金属单质除钾、钙、钠。
c．金属的活动性比盐中金属的活动性强。
典例4 同学们为了探究酸碱盐之间能否发生化学反应，做了如下实验：
（1）实验三、四中的“操作”是 ；
（2）溶液C一定显 性；（填“酸”或“碱”）
（3）实验一中，欲验证NaOH溶液与盐酸之间能否发生反应，还需向溶液A中加入 ；
A．酚酞 B．CuO C．Na2CO3 D．AgNO3
（4）用pH试纸测得溶液E的pH=2，取少量溶液E加入Ba（NO3）2溶液后无明显现象，下列有关溶液E和沉淀丙设想合理的是 。
A．溶液E加入适量的熟石灰中和处理后再进行排放
B．检验氯化钠溶液中的碳酸钠：取样，向其中加入少量E
C．除去氯化钡中含有的少量盐酸：加入过量的沉淀丙并过滤
答案 （1）过滤 （2）碱（3）A（4）A
解析 （1）实验三、四中的“操作”将固体和液体分开，是过滤；
（2）氢氧化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠，所以溶液C一定含有氢氧化钠，显碱性
（3）实验一中，由于加入了过量的盐酸，欲验证NaOH溶液与盐酸之间能否发生反应，则要证明氢氧化钠已消失，需要加入与氢氧化钠反应有现象的物质，氢氧化钠溶液显碱性，可以使酚酞变红色，当氢氧化钠与盐酸反应后溶液会褪色；氧化铜、碳酸钠、硝酸银与氢氧化钠不反应。
（4）A、由于溶液EpH=2，显酸性，所以加入适量的熟石灰中和处理后再进行排放，故正确；
B、碳酸钠与酸反应会生成二氧化碳，还有气泡冒出，但是碳酸钠过量时，与酸反应生成碳酸氢钠，没有气体生成，故错误；
C、由于溶液EpH=2，显酸性，所以沉淀丙不与酸反应，加入过量的沉淀丙不能除去氯化钡中含有的少量盐酸，故错误；
跟踪训练7 向一定质量的氯化钡溶液中滴入碳酸钠溶液，一段时间后，改为滴加稀硫酸，所得沉淀的质量随加入试剂总体积的变化趋势如图所示。已知，氯化钡溶液为中性。以下分析正确的是（ ）
A．加入试剂总体积为V1时，溶液中不含碳酸钠
B．0a段，溶液的pH逐渐增大
C．0a和a～b段的现象完全相同
D．c点的溶液中含有三种阳离子
答案 A
解析 A、加入试剂总体积为V1前，发生的是碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，加入试剂总体积为V1时，溶液中不含碳酸钠，故选项说法正确。
B、0～a段，发生的是碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，生成的氯化钠溶液显中性，溶液的pH几乎不变，故选项说法错误。
C、0～a的实验现象为产生白色沉淀，a～b段，发生的是硫酸能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、水和二氧化碳，处理生成白色沉淀，还会产生气泡，现象不完全相同，故选项说法错误。
D、c点的溶液中的溶质是硫酸钠和过量的硫酸，含有钠离子、氢离子两种阳离子，故选项说法错误。
跟踪训练8 提纯分离样品NaCl和CaCl2的方法如图所示，以下说法错误的是（ ）
A．步骤1中加入足量水使样品完全溶解
B．步骤2中加入足量碳酸钾溶液，并过滤
C．步骤3和5中加入过量稀盐酸不会影响氯化钠和氯化钙的纯度
D．步骤4中用蒸馏水洗涤的目的是除去白色沉淀物表面的溶液
答案 B
解析 A、氯化钠、氯化钙均易溶于水，步骤1中加入足量水使样品完全溶解，故选项说法正确。
B、步骤2中不能加入足量碳酸钾溶液，否则会引入新的杂质氯化钾，故选项说法错误。
C、稀盐酸具有挥发性，蒸发时可除去，步骤3和5中加入过量稀盐酸不会影响氯化钠和氯化钙的纯度，故选项说法正确。
D、步骤4中用蒸馏水洗涤的目的是除去白色沉淀物表面的溶液，故选项说法正确。
基础保分
1. 关于金属的性质描述正确的是（ ）
A．铝制品具有很好的抗腐蚀性，说明铝的金属活动性比较弱
B．“真金不怕火炼”说明黄金的化学性质非常稳定
C．生铁和钢都是铁合金，但钢的含碳量比生铁的高
D．工业上可以利用单质铁回收硫酸锌溶液中的金属锌
答案 B
解析 A.铝制品具有很好的抗腐蚀性，是因为铝在常温下可以与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止铝的进一步氧化，铝的化学性质比较活泼，故A错误；
B.“真金不怕火炼”说明黄金的化学性质非常稳定，即使在高温条件下也不能和其它物质反应，故B正确；
C.生铁和钢都是铁合金，但钢的含碳量比生铁的低，故C错误；
D.根据金属活动性顺序：锌＞铁，铁不能置换出硫酸锌中的锌，所以工业上不可以利用单质铁回收硫酸锌溶液中的金属锌，故D错误；
2. 如图所示，用导线将铁片和铜片分别连接到电流表的正负极，插入硫酸铜溶液中即可构成化学电池。下列说法不正确的是（ ）
A．该装置将化学能直接转化成电能
B．反应后烧杯中溶液的质量变大
C．实验说明铁的金属活动性大于铜
D．涉及的反应为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
答案 B
解析 A、根据题意，插入硫酸铜溶液中即可构成化学电池，该装置为原电池，该装置将化学能直接转化成电能，故选项说法正确。
B、该装置内发生的反应为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,56份质量的铁置换出64份质量的铜，固体质量增加，溶液质量减小，故选项说法错误。
C、铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁的金属活动性大于铜，故选项说法正确。
D、该原电池涉及的化学反应为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,故说法正确。
3. 某同学在探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序时发现，只有Z在自然界中以单质形式存在，分别将X、Y放入的硝酸铜溶液中，X表面有红色物质析出，Y无明显现象。下列金属活动性由强到弱的顺序正确的是（ ）
A．X＞Cu＞Y＞Z B．X＞Y＞Cu＞Z C．Z＞X＞Cu＞Y D．Y＞Z＞X＞Cu
答案 A
解析 由题意可知，只有Z在自然界中以单质形式存在，说明了Z的化学性质很稳定；分别将X、Y 放入的硝酸铜溶液中，X表面有红色物质析出，Y无明显现象，说明了金属的活动性是：X＞铜＞Y，所以即三种金属的活动性顺序为：X＞Cu＞Y＞Z。
4. 对物质用途的叙述正确的是（ ）
A．氯化钠是生活中的调味品，还可用于去除油脂
B．纯碱可在工业上用于制火碱，其热溶液可以除水垢
C．小苏打可用作发酵粉，常在做馒头、面包等发面食品中使用
D．硫酸钙可用作食品干燥剂
答案 C
解析 A、食盐具有咸味，是生活中的调味品，但不能用于去除油脂，故A错误；
B、纯碱能与氢氧化钙反应生成氢氧化钠和碳酸钙，可在工业上用于制火碱，但其热溶液不能与水垢中的氢氧化镁和碳酸钙反应，不可以除水垢，故B错误；
C、小苏打受热或遇面粉发酵产生的酸性物质反应产生二氧化碳，能使面制品疏松多孔，是发酵粉的主要成分，常在做馒头、面包等发面食品中使用，故C正确；
D、硫酸钙不具有吸水性，也不与水反应，不可用作食品干燥剂，故D错误。
5. 下列四个图像分别对应四个变化，其中正确的是（ ）
A． B．
高温条件下，向一定量 分别向等质量的铁粉和锌
的氧化铜中通入一氧化碳 粉中加入等体积等浓度过量的稀盐酸
C． D．
浓硫酸敞口放置一段时间 向硝酸银溶液中加入铜粉
答案 A
解析 A、高温条件下，向一定量的氧化铁中通入一氧化碳，一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，随着反应的进行，氧化铁失去氧，固体的质量逐渐减少，至完全反应不再发生改变，故选项图象正确。
B、锌的活动性比铁强，反应速率快，至完全反应所需时间短；等质量的铁粉和锌粉与等体积等浓度过量的稀硫酸反应，铁生成氢气的质量比锌多，故选项图象错误。
C、浓硫酸具有吸水性，露置在空气中，溶质质量不变，溶剂质量增加，溶质质量分数减小，故选项图象错误。
D、铜和硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银，反应的化学方程式为Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag,由反应时的质量比可知，每64份质量的铜可置换出216份质量的银，溶液的质量会减少，至完全反应不再发生改变，故选项图象错误。
6. 常温下，通过下列实验探究CaCO3的性质：
步骤一：向试管中加入少量CaCO3粉末，然后加入10mL蒸馏水，振荡后摇匀制成CaCO3悬浊液。
步骤二：在相同实验条件下，用电导率传感器测得蒸馏水的电导率是8.5，CaCO3悬浊液电导率为74。
步骤三：向CaCO3悬浊液中滴加1～2滴酚酞溶液，酚酞呈红色。加热该液体，红色变浅，测定溶液的pH变小。
注：一定体积的溶液中，离子数目越多，其离子浓度越大，导电性越强，电导率越大。
下列说法正确的是（ ）
A．步骤二中CaCO3悬浊液的电导率比蒸馏水大，说明有部分CaCO3溶于水
B．步骤三中CaCO3悬浊液能使酚酞溶液变红，说明CaCO3的物质类别属于碱
C．步骤三中加热后，溶液红色变浅说明CaCO3的溶解度随着温度的升高而增大
D．步骤三中加热时，部分碳酸钙发生了分解反应
答案 A
解析 A.电导率越大说明离子浓度越大，步骤二中CaCO3悬浊液的电导率比蒸馏水大，说明碳酸钙悬浊液中离子浓度大，说明有部分CaCO3溶于水，故A正确；
B.步骤三中CaCO3悬浊液能使酚酞溶液变红，说明CaCO3悬浊液显碱性，但是碳酸钙属于盐，故B不正确；
C.步骤三中加热后，溶液红色变浅，说明溶液碱性减弱，溶液中碳酸钙减少，所以说CaCO3的溶解度随着温度的升高而降低，故C不正确；
D.若步骤三中加热时，部分碳酸钙发生了分解，生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，碱性增强，酚酞红色变深，与题干中红色变浅不符，故D不正确；
7. 下列各组物质的溶液，不另加试剂不能鉴别的一组是（ ）
A．MgCl2、NaOH、Cu（NO3）2、NaNO3 B．CuCl2、Na2SO4、Ba（OH）2、MgCl2
C．AgNO3、HCl、Na2CO3、CaCl2 D．NaOH、FeCl3、HCl、NaCl
答案 B
解析 A.硝酸铜溶液显蓝色，当加入剩余的三种物质后，产生蓝色沉淀，原物质为氢氧化钠，当氢氧化钠加入到剩余的两种物质中，产生白色沉淀，原物质为氯化镁，没现象的为硝酸钠，可以鉴别，故正确；
B.氯化铜溶液显蓝色，当加入剩余的三种物质后，产生蓝色沉淀，原物质为氢氧化钡，当氢氧化钡加入到剩余的两种物质中，均产生白色沉淀，不能区分硫酸钠和氯化镁，故错误；
C.四种溶液均为无色，当把某一物质加入到剩余的三种物质中，有气体产生、有白色沉淀沉淀、另外一个没有现象，则该物质为盐酸，有气体产生的，原物质为碳酸钠，有白色沉淀的，原物质为硝酸银，无现象的原物质为氯化钙，可以鉴别，故正确；
D.氯化铁溶液显棕黄色，当把氯化铁分别加入到剩余的三种物质中，有红褐色沉淀产生的，原物质为氢氧化钠，当把剩余的两种物质分别加入到红褐色沉淀中，沉淀溶解的，原溶液为盐酸，沉淀不溶解的，原物质为氯化钠，可以鉴别，故正确；
8. 某化学兴趣小组利用如图微型装置进行CO和Fe2O3反应的实验。下列说法错误的是（ ）
A．操作时，先点燃甲处酒精灯，再将注射器内的CO推入V型玻璃管内
B．实验时可观察到V型玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑
C．装置乙的作用是防倒吸
D．实验过程中可观察到丙中澄清石灰水变浑浊，且液面下降
答案 A
解析 A.可燃性气体和助燃性气体的混合气，点燃或加热时，可能发生爆炸，实验时应先将注射器内的一氧化碳推入V型玻璃管中，排出空气后，再点燃甲处酒精灯，故A不正确；
B.一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，故实验过程中观察到红棕色固体逐渐变黑，故B正确；
C.若丙中液体发生倒吸首先进入装置乙中，不会进入装置甲发生意外，起到缓冲作用，作用是防倒吸，故C正确；
D.甲中反应生成的二氧化碳，没有参加反应的一氧化碳可进入到装置丙中，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳不能与澄清石灰水反应，密度小于澄清石灰水，会将瓶内的液体排到装置丁中，可观察到丙中澄清石灰水变浑浊，且液面下降，故D正确。
9. 将一定量的锌粉投入到含Mg（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3的溶液中，充分反应后过滤，滤液无色，向滤渣中滴加稀盐酸无明显现象，下列说法错误的是（ ）
A．滤液中一定有Zn（NO3）2、Mg（NO3）2
B．滤液中一定没有Cu（NO3）2、AgNO3
C．滤渣中一定有Ag,可能有Cu,没有Mg
D．滤渣中一定有Ag、Cu
答案 C
解析 A、锌和硝酸银、硝酸铜反应生成硝酸锌，硝酸镁不参与反应，故滤液中一定有Zn（NO3）3、Mg（NO3）2，一定没有硝酸银和硝酸铜，故A正确；
B、锌与硝酸银、硝酸铜恰好完全反应，滤液中一定没有Cu（NO3）2、AgNO3，故B正确；
C、滤液无色，说明硝酸铜与锌粉反应，滤渣中一定有Cu,即滤渣中一定有Ag、Cu,一定没有镁，故C错误；
D、根据分析知，锌粉没有剩余，锌与硝酸银、硝酸铜恰好反应，故滤渣中一定有Ag、Cu,故D正确；
10. 如图所示，倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应，利用数字化设备采集瓶内气压，瓶内气压与时间关系如曲线所示。有关说法正确的是（ ）
A．反应结束后，稀盐酸或锌均有可能剩余
B．曲线②表示锌粒与稀盐酸的反应
C．比较b、c两点，说明影响反应速率的因素之一是反应物的接触面积
D．a、b、c、d四点处的溶质成分相同
答案 B
解析 A、反应结束后，可能锌与稀盐酸恰好反应，也可能稀盐酸或锌过量，但不可能两者均过量，故A错误；
B、由图可知，曲线①比曲线②反应快，而接触面积越大，气体反应越快，则曲线①表示锌粉，曲线②表示锌粒，故B正确；
C、比较c、d点，相同时间内曲线①产生的气体比曲线②多，对比说明影响反应速率的因素之一是反应物的接触面积，比较b、c两点无法得出此结论，故C错误；
D、c点时装置内压强达到了最大，恰好反应只有氯化锌，也可能有氯化锌和稀盐酸（盐酸过量），而a、b、d三点反应未结束，溶液中的溶质为氯化锌和氯化氢，则a、b、c、d四点处的溶质成分可能不相同，故D错误。
能力提升
1. 利用甲酸（HCOOH）与浓硫酸制备CO，并用如图实验装置验证CO的有关性质。已知：HCOOHCO↑+H2O，下列说法不正确的是（ ）
A．装置丙的作用是防止倒吸
B．装置丁既可检验CO2，又可收集CO
C．操作时，先点燃乙处酒精灯，再滴加HCOOH
D．随着反应进行，浓硫酸浓度降低，产生CO气体速率减小
答案 C
解析 A、二氧化碳被吸收后，内部压强降低，容易造成倒吸，因此增加丙，防止发生倒吸，选项A正确；
B、丁处澄清石灰水可与吸收二氧化碳，而一氧化碳不参与反应，又可以被收集，选项B正确；
C、先点燃乙处的酒精灯，内部温度升高，一氧化碳属于易燃易爆气体，此时可能发生爆炸，需要先生成一氧化碳排出内部空气，再点燃乙处酒精灯，选项C错误；
D、反应进行反应物被消耗，反应物浓度降低，反应速率变慢，产生一氧化碳速率减小，选项D正确；
2. 下列图像中正确的是（ ）
A．等质量的甲烷和氢气完全燃烧
B．分别向等质量镁和锌中，逐渐加入浓度相同的稀硫酸至过量
C．向盛有Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液的烧杯中逐渐加入金属锌
D．在密闭装置内加热高锰酸钾
答案 B
解析 A、由化学方程式CH4 + 2O2点燃CO2 + 2H2O、2H2 + O2点燃2H2O可知，当参加反应的氧气质量相等时，氢气生成的水的质量大，等质量的甲烷和氢气完全燃烧时，氢气生成的水多，故图像所示错误；
B、向等质量镁和锌中，逐渐加入溶质质量分数相同的稀硫酸，反应的化学方程式分别为Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，反应开始时稀硫酸用量较少，金属过量，硫酸能够完全参与反应，参与反应的金属、硫酸和生成的化合物的质量比分别m（Mg）：m（H2SO4）：m（MgSO4）=24：98：120=12：49：60、m（Zn）：m（H2SO4）：m（ZnSO4）=65：98：161，反应开始时等质量的硫酸参与反应，生成硫酸锌的质量大于硫酸镁的质量；随着硫酸的加入，最终镁消耗的硫酸质量较多，生成的化合物的质量大于生成硫酸锌的质量，故图像所示正确；
C、烧杯中固体质量，一开始没有，应该从原点开始，然后因为每65份质量的锌置换出216份质量的银，所以固体质量增大，当与硝酸银反应恰好结束时，烧杯中固体应全为银，假设此时烧杯中固体质量为m1，当锌再与铜置换时，此前置换出来的银质量即m1不会变，但此时又有新固体铜生成，则质量应在m1的基础上再增大，最后反应结束，此时烧杯中固体质量为m2，x轴为锌的质量，当x轴一直向右，即一直向溶液中加锌，锌把铜、银都置换出来固体质量达到m2以后，此时再加锌不会与烧杯中任何物质反应，锌以固体的形式沉在烧杯底，越加锌，所积累的固体质量越多，第三阶段线段的斜率要小于第一阶段线段的斜率，大于第二阶段线段的斜率，故图像所示错误；
D、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，固体物质种类由一种（高锰酸钾）变成三种（高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰），由三种变成两种（锰酸钾、二氧化锰），故图像所示错误。
3. 向一定质量的H2SO4、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2溶液和4.24%的Na2CO3溶液，产生沉淀的质量与加入溶液的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a点对应溶液pH=7
B．m=17.2
C．H2SO4、Na2SO4的质量比49：142
D．BaCl2溶液中溶质的质量分数2.12%
答案 B
解析 A、在H2SO4、Na2SO4混合溶液中先滴加BaCl2溶液时，硫酸与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，硫酸钠溶液与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，由于生成物中有盐酸，盐酸显酸性，所以a点时溶液显酸性，故A错误；
B、由图可知，生成碳酸钡沉淀用去100g碳酸钠溶液，100g4.24%的Na2CO3溶液中碳酸钠的质量为100g×4.24%=4.24g；
设生成的碳酸钡的质量为x,且对应消耗的氯化钡的质量为y。
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
106 208 197
4.24g y x
x=7.88g
y=8.32g
则m=9.32g+7.88g=17.2g,故B正确；
C、由上述分析可知与酸反应的碳酸钠溶液为150g-100g=50g,碳酸钠的质量为50g×4.24%=2.12g,
设硫酸的质量为x,
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
106 98
2.12g x
x=1.96g
硫酸中硫酸根的质量为1.96g×96/98×100%=1.92g,
与H2SO4、Na2SO4混合溶液反应的BaCl2溶液的质量为50g,BaCl2的质量为8.32g,
设H2SO4、Na2SO4混合溶液中硫酸根的质量为y。
BaCl2～SO42-
208 96
8.32g y
y=3.84g
则Na2SO4中硫酸根质量为3.84g-1.92g=1.92g,故硫酸钠质量为
,H2SO4、Na2SO4的质量比1.96g：2.84g=49：71，故C错误；
D、由图可知加入的氯化钡溶液过量的质量是50g,此后生成的碳酸钡是由过量的氯化钡与碳酸钠反应生成的，故BaCl2溶液中溶质质量分数为8.32g/50g×100%=16.64%，故D错误；
4. 某化学兴趣小组进行如图所示实验，探究Zn、Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序，先进行如图甲、乙、丙的三个实验，再将丙中试管内的物质过滤，并向滤液中加入乙中剩余的铁，滤液中析出固体质量随反应时间的变化关系如图丁所示。下列说法中不正确的是（ ）
A．该实验可得出金属活动性顺序为：Zn＞Fe＞Cu＞Ag
B．丙实验试管内的物质过滤后所得滤液呈蓝色，滤渣肯定含Ag,可能含Cu
C．图丁中b点对应溶液所含的溶质是Cu（NO3）2、Fe（NO3）2
D．图丁中c点对应溶液所含的溶质肯定有Fe（NO3）2，可能含有Cu（NO3）2
答案 B
解析 A、依据甲、乙、丙的三个实验的现象可得出金属活动性顺序为：Zn＞Fe、Fe＞H、Cu＞Ag,依据题意再将丙中试管内的物质过滤，并向滤液中加入乙中剩余的铁，滤液中析出固体质量随反应时间的变化关系如图丁所示。从丁图固体质量变化情况可知析出的是两种固体，Ob段析出的是Ag,bc段析出的是Cu,所以可以得知金属活动性Fe＞Cu,因此该实验可得出金属活动性顺序为：Zn＞Fe＞Cu＞Ag,故A正确；
B、从丁图固体质量变化情况可知析出的是两种固体，Ob段析出的是Ag,bc段析出的是Cu,所以丙反应后的滤液含有AgNO3、Cu（NO3）2，因此丙试管反应后的滤渣为Ag,故B错误；
C、由图丁可知，b点恰好反应完，所以b点对应溶液所含的溶质是Cu（NO3）2、Fe（NO3）2，故C正确；
D、由图丁可知，c点恰好反应完，但是无法确定铁与硝酸铜的多少，所以所含的溶质肯定有Fe（NO3）2，可能含有Cu（NO3）2，故D正确；
5. 人类的生活和生产都离不开金属。
（1）金属元素在自然界中分布很广，大多数金属元素以 （填“单质”或“化合物”）的形式存在。
（2）人们通常通过化学变化获得金属单质。如图1是工业冶铁的模拟装置，装置A中的实验现象是 ，该装置的不足之处是 。
（3）不同的金属活动性不同，某同学为了验证铁、铜、镁、银的金属活动性顺序，设计了如图2实验方案：小军同学认为若要得出四种金属的活动性顺序，还需要补充的实验是 。
（4）向溶质为AgNO3、Cu（NO3）2、Mg（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀盐酸，有无色气体生成，则滤液中含有的金属阳离子是 .
（填离子符号）。写出铁粉与其中一种盐反应的化学方程式 。
（5）若实验中将等质量的金属铁和镁分别放入足量的稀盐酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系应该是图3 （填“A”或“B”）。其中X表示金属 的反应情况。
答案 （1）化合物（2）红色固体变为黑色 未增加尾气处理装置（3）铜与硝酸银反应的实验 （4）Fe2+、Mg2+；Fe+2AgNO3=Fe（NO3）2+2Ag或Fe+Cu（NO3）2=Fe（NO3）2+Cu。（5）A；镁
解析 （1）金属元素大部分是以化合物状态存在，需要经过进一步冶炼才可以得到金属单质；
（2）氧化铁为红色固体，而铁为黑色固体，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，所以看到红色固体变为黑色；反应后气体含有一氧化碳，需要进行尾气处理，避免造成污染；
（3）铜与银都不与盐酸反应，无法判断金属活动性强弱，而根据铁和镁与盐酸产生气泡的剧烈程度可以判断金属活动性强弱，因此需要再增加铜与硝酸银的反应，从而得出金属活动顺序；
（4）加入盐酸，产生气体，说明铁有剩余，因此硝酸银和硝酸铜都反应完毕，而镁的金属活动性强于铁，不与铁反应，因此金属阳离子为反应生成的亚铁离子和未反应的镁离子；铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，或者铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，书写化学方程式主要配平，所以化学方程式为Fe+2AgNO3=Fe（NO3）2+2Ag或Fe+Cu（NO3）2=Fe（NO3）2+Cu；
（5）铁的相对原子质量大于镁，因此等质量金属与足量盐酸反应，镁生成的氢气多，而镁的金属活动性比铁强，所以产生气体速率快，因此斜率大，生成气体的多的为镁，所以图3中A表示金属反应生成氢气的情况，同时X为镁与盐酸反应的情况；
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
