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第1课时 金属的性质 置换反应
1．下列有关说法不合理的是 ( )
A．“缺铁性贫血”里所说的铁不是单质铁
B．家用铝锅可以用来盛放酸性食物
C．防毒面具里的滤毒罐是利用活性炭来吸附毒气
D．可用盐酸除去铁锈
2．航空航天材料中的重要金属钛(Ti)可以用TiO2与Si反应来制取，反应的化学方程式为： TiO2＋Si===SiO2＋Ti，则该反应属于化学反应基本类型中的( )
A．化合反应 B．分解反应
C．置换反应 D．复分解反应
3．[2012·兰州]下列对实验现象的观察或记录中正确的是( )
A．将黄铜与铜互相刻划，铜表面出现划痕
B．室温下，向饱和食盐水中加入少量硝酸钾固体，搅拌，固体不溶解
C．向蒸馏水中滴入2～3滴植物油，搅拌，植物油完全溶解
D．镁在空气中燃烧，发出白光，生成氧化镁固体
4．将燃着的镁伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，镁带剧烈燃烧，发生的反应方程式为2Mg＋CO22MgO＋C，下列叙述错误的是( )
A．该反应属于复分解反应
B．该反应属于置换反应
C．该反应说明二氧化碳具有助燃性
D．镁着火时不能用二氧化碳灭火器扑灭
5．收藏家收藏的清末铝制品，至今保存十分完好，该艺术品不易锈蚀的主要原因是 ( )
A．铝不易发生化学反应
B．铝不会发生化学反应
C．铝易氧化，其表面的氧化膜具有保护内部的作用
D．铝很难与酸发生反应
6．图2－2－1所示微观变化的化学反应类型，与下列反应的反应类型一致的是( )
图2－2－1
A．2KClO32KCl＋3O2↑
B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2
C．CO2＋C2CO
D．2HCl＋CuO===CuCl2＋H2O
7．我国是个文明古国，我国人民早在3000年前的商代就制造出精美的青铜器，青铜是铜锡合金，具有良好的铸造性、耐磨性和耐腐性。现有青铜样品8.1克，经分析其中含锡0.9克，此青铜中铜与锡的质量比为( )
A．9∶2 B．9∶1 C．8∶1 D．4∶1
8．[2012·烟台]电影《黄金大劫案》上映后，里面用“王水”(浓盐酸与浓硝酸的混合液)溶解黄金的情节引起了广泛的热议。黄金溶解在“王水”中形成HAuCl4(四氯合金酸)，没有氢气产生。根据以上信息，下列有关说法正确的是( )
①“王水”溶解黄金是化学变化；②金比氢活泼； ③HAuCl4中，Au的化合价为＋3价；④可以将pH试纸伸入“王水”中测其酸碱度；⑤“王水”可以用铁质容器盛装。
A．①④⑤ B．①②③
C．③④⑤ D．①③
9．如果人体血液中缺乏亚铁离子，就会造成“贫血”。市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒很细的还原铁粉。这种铁粉在人体胃液(主要成分为稀盐酸)中转化为亚铁盐的化学方程式是__ __。
10．往盛有氯气(Cl2)的集气瓶中，不断通入氨气，首先发生置换反应生成一种空气中含量最多的气体，随后出现大量白烟，该白烟是由一种铵盐的固体小颗粒形成的。试写出上述过程中发生反应的化学方程式：____、____。
图2－2－2
11．铝、铁是我们生活中常见的金属。
(1)铝制品具有很好的抗腐蚀性能，是因为铝在空气中其表面易形成致密的____薄膜。
(2)图2－2－2中发生反应后能生成____色固体，做该实验时，在集气瓶中预先加入少量水可以防止____。
12．图2－2－3中两块金属片互相刻画后，在纯铜片上留下明显划痕，该实验探究的目的是____；写出一个有铜参加的化合反应的化学方程式__ __。
图2－2－3
13．[2013·珠海]一定质量的锌、铁分别和等量的盐酸反应，产生氢气质量与时间的关系如图2－2－4所示，下列说法不正确的是( )
图2－2－4
A．t1时，产生氢气的质量锌比铁大
B．t1时，产生氢气的速率锌比铁大
C．t2时，参加反应的锌的质量与铁相同
D．t2时，锌、铁消耗的盐酸质量相同
14．[2012·齐齐哈尔]在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相等、质量分数相等的稀硫酸，然后在左右两盘的烧杯中分别放入等质量的锌粉和铁粉。下列实验现象不可能观察到的是( )
A．天平指针开始偏向放铁粉的烧杯一边
B．只有铁粉有剩余
C．天平指针最终偏向放锌粉的烧杯一边
D．只有锌粉有剩余
15．[2013·湖州]一根用细绳吊着的长玻璃棒左端绕上光亮的粗铜丝，并使玻璃棒保持水平(如图2－2－5所示)。用酒精灯给铜丝加热数分钟，停止加热后冷却，发现玻璃棒左端下降。
图2－2－5
(1)用化学方程式表示左端下降的原因：__ __。
(2)将玻璃棒连同细绳取下，铜丝端浸入稀硫酸，充分反应后取出，洗涤、干燥再重新吊起(细绳系在玻璃棒的位置不变)，玻璃棒____(选填“能”或“不能”)再次保持水平。
16．[2012·宁德]镁铝合金强度大、密度小，合金表面易上色，常用作笔记本电脑的外壳。
Ⅰ.(1)形状大小相同的铝和镁，分别放入同样的盐酸溶液中，下列说法不正确的是____(填序号)。
A．两者都发生反应
B．镁比铝反应剧烈
C．铝不与盐酸溶液反应
(2)镁与氢氧化钠溶液不反应，而金属铝能与氢氧化钠、水共同作用生成易溶于水的钠盐(用化学式NaAlO2表示)和H2，写出该反应的化学方程式：____。
Ⅱ.三位同学通过进行如下途径探究，来推算某铝镁合金(假设不含其它杂质)中铝的质量分数。
方案一：镁铝合金与氧气反应，测定参与反应的氧气体积。如图1所示，称量一定量镁铝合金粉末，在足量的氧气中充分燃烧，冷却至室温，打开止水夹。参与反应的氧气体积与____相等。
方案二：铝镁合金与盐酸反应，测定生成气体的体积，装置如图2所示。
(1)通过排水法测定所收集到的氢气体积，装置导管口a、b、c、d的连接顺序是：a→____→ ____→ ____。
(2)反应结束，冷却至室温。烧瓶内还留有气体，对实验结果______(填“有”或“没有”)影响。
方案三：铝镁合金与氢氧化钠溶液反应，测定剩余固体质量。称取8g镁铝合金样品，把60g氢氧化钠溶液平均分成三份依次加入样品中，反应过程如图3：
图2－2－6
(1)实验中所加的氢氧化钠溶液应过量，其目的是__ __。
(2)从上图数据可知，该合金中镁元素与铝元素的质量比为____。
【反思与拓展】利用铝镁合金中铝与氢氧化钠溶液的反应和方案二装置，通过测定____体积，也可得出合金中铝的质量。
第2课时 金属活动性顺序及金属腐蚀
1．[2013·宜宾]下列事实不能用金属活动性顺序解释的是( )
A．不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气
B．银的导电性强于铜
C．镁和铝与稀盐酸反应的剧烈程度不同
D．铜能将银从硝酸银溶液中置换出来
2．[2012·湖州]下列说法符合图中漫画情景的是( )
图2－2－7
A．此反应可能是复分解反应
B．金属1可能是锌，金属2可能是银
C．此反应可能是Cu＋2AgCl===2Ag＋CuCl2
D．比较铁和铜的活动性强弱可以用硫酸镁溶液
3．[2012·佛山]黄金是Au对应的单质，化学性质很稳定。而假黄金是铜锌合金，颜色和外形似黄金。下列不能区分黄金与假黄金的方案是( )
A．在空气中灼烧 B．放在盐酸中
C．放在NaOH溶液中 D．放在AgNO3溶液中
4．[2012·鄂州]现有X、Y、Z三种金属，如果把X、Y和Z分别投入到稀盐酸中，只有Y溶解并产生气泡，X、Z不反应；如果把X和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在X表面有银析出，而Z没有变化，则X、Y、Z的金属活动性顺序为( )
A．Y＞X＞Z B．X＞Y＞Z
C．Z＞Y＞X D．X＞Z＞Y
5．[2013·济宁]某同学为探究镁、锌、铜、银的活动性顺序，设计如图2－2－8实验流程：依据流程设计，下面对物质①②的选择合理的是( )
图2－2－8
A．①稀硫酸 ②硫酸铜
B．①稀盐酸 ②硫酸锌
C．①稀盐酸 ②硫酸亚铁
D．①稀硫酸 ②氯化镁
6．往AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生。根据上述现象，你能得出的结论是( )
A．滤渣中一定有Fe粉
B．滤渣中一定有Cu粉
C．滤液中一定有Fe2＋
D．滤液中一定有Ag＋、Cu2＋
7．[2013·包头]向硝酸银、硝酸铜、硝酸亚铁的混合溶液中加入一定质量的锌粉，反应停止后过滤，得滤渣A和滤液B，向滤渣A中加入稀盐酸，有气泡冒出，则滤渣A中一定有______；滤液B中一定有的金属离子是____；一定没有的金属离子是____。
8．根据金属活动顺序表的有关知识，回答下列问题：
(1)用Mg、Zn、Cu三种金属分别与稀盐酸反应，根据金属与稀盐酸反应的____，可以判断金属活动性强弱的顺序。
(2)用Zn分别与MgCl2、CuCl2溶液反应，也能判断金属活动性顺序，其反应的化学方程式为____，三种金属活动性由强到弱的顺序为____。若将一定质量的Zn放入CuCl2和MgCl2的混合溶液中，充分反应后过滤，所得固体中一定含有的物质是____。
9．[2012·重庆]我国第四套人民币硬币从1999年开始发行，一元币为钢芯镀镍(Ni)，伍角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢。
(1)选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是____(填序号)。
A．金属的导电性
B．金属的耐腐蚀性
C．金属的硬度
D．金属价格与硬币面值的吻合度
(2)以上硬币中涉及到Fe、Cu、Al、Ni(镍)，已知镍能够发生如下反应：
Ni＋H2SO4=== H2↑＋NiSO4
Fe＋NiCl2=== Ni＋FeCl2
这两个反应的基本类型都是____，四种金属的活动性由强到弱的顺序为____(用元素符号表示)。
10．[2013·烟台]某金属加工厂生产过程中的废液含有少量的硝酸银和硝酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤液中加入少量的稀盐酸，无沉淀产生，则下列有关说法正确的是( )(多选)
A．滤出的固体中一定含有银，也能含有铜
B．滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含铁
C．滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银
D．滤液中一定含有硝酸亚铁，可能含有硝酸银和硝酸铜
11．[2013·佛山]分别向a、b两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片，再向a中加入植物油，均塞上橡皮塞，U型玻璃管内为红墨水(开始时两端液面水平)，如图2－2－9所示，放置一段时间后，以下说法错误的是( )(多选)
图2－2－9
A．植物油用于隔绝氧气和水
B．两支试管中铁片均被腐蚀
C．U型玻璃管两端的液面变为右低左高
D．U型玻璃管两端的液面变为左低右高
12．[2012·陕西]如图2－2－10所示为某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验，仔细分析后回答下列问题：
A B C D
图2－2－10
(1)描述A中的实验现象____。
(2)写出C中反应的化学方程式__ __。
(3)要证明Cu、Fe、Ag的活动性顺序，至少要做的实验是__ __(填序号)。
(4)开始反应后D中溶液逐渐变为黄色，原因是
__ __。
13．[2012·岳阳]某学习小组用相同的光亮铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计的实验如图2－2－11所示：
图2－2－11
(1)一周后观察：试管①和③中的铁钉无明显变化，试管②中的铁钉明显生锈。探究发现铁生锈的主要条件是铁与__ __直接接触，其中铁钉中的A、B、C三处中____处锈蚀最严重。
(2)试管①中加入的蒸馏水要事先煮沸，其目的是__ __。
(3)沙漠地区的铁制品锈蚀较慢的原因是__ __。
14．[2013·乌鲁木齐]通过一年的化学学习，我们已经了解了常见金属在溶液中的活动性顺序。铬(Cr)是重要的金属材料，越来越受到人们的关注。某化学兴趣小组对Cr，Al，Cu的金属活动性顺序进行了探究，过程如下：
【提出假设】(1)对三种金属的活动性顺序提出的三种可能的假设：
a．Al＞Cr＞Cu b．Cr＞Al＞Cu c．__ __
【设计实验】同温下，取大小相同的打磨过的金属薄片，分别投入到等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象，记录如下：
金属 Cr Al Cu
与盐酸反应现象 气泡产生缓慢，金属逐渐溶解 气泡产生激烈，金属迅速溶解 无气泡产生，金属无变化
【控制实验条件】(2)打磨三种金属发生的是____变化；上述实验使用等浓度的盐酸溶液的理由是__ __。
【得出结论】(3)原假设中正确的是____(填假设中a，b或c)。写出铬(铬与盐酸反应后显＋2价)与盐酸反应的化学方程式__ 。
【结论应用】(4)根据探究结果，在CuCl2和AlCl3的混合液中加入一定量的金属铬，充分反应后过滤，向滤出的固体中加入盐酸，无明显现象，则滤液中一定含有的溶质是__ __。
15．[2012·淮安]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2－2－12所示，对于该图像的理解，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
图2－2－12
16．称取铜、锌混合物粉末10.0 g置于烧杯中，慢慢加入稀硫酸使其充分反应，直至固体质量不再减少为止，此时用去49.0 g稀硫酸，剩余固体3.5 g。
(1)该混合物粉末中铜的质量分数为多少？
(2)所用的稀硫酸溶质的质量分数是多少？_
第1课时 金属的性质 置换反应
1．下列有关说法不合理的是 ( B )
A．“缺铁性贫血”里所说的铁不是单质铁
B．家用铝锅可以用来盛放酸性食物
C．防毒面具里的滤毒罐是利用活性炭来吸附毒气
D．可用盐酸除去铁锈
2．航空航天材料中的重要金属钛(Ti)可以用TiO2与Si反应来制取，反应的化学方程式为： TiO2＋Si===SiO2＋Ti，则该反应属于化学反应基本类型中的( C )
A．化合反应 B．分解反应
C．置换反应 D．复分解反应
3．[2012·兰州]下列对实验现象的观察或记录中正确的是( A )
A．将黄铜与铜互相刻划，铜表面出现划痕
B．室温下，向饱和食盐水中加入少量硝酸钾固体，搅拌，固体不溶解
C．向蒸馏水中滴入2～3滴植物油，搅拌，植物油完全溶解
D．镁在空气中燃烧，发出白光，生成氧化镁固体
4．将燃着的镁伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，镁带剧烈燃烧，发生的反应方程式为2Mg＋CO22MgO＋C，下列叙述错误的是( A )
A．该反应属于复分解反应
B．该反应属于置换反应
C．该反应说明二氧化碳具有助燃性
D．镁着火时不能用二氧化碳灭火器扑灭
【解析】 该反应属于置换反应，不属于复分解反应。该反应说明二氧化碳具有助燃性，所以镁着火时不能用二氧化碳灭火器扑灭。
5．收藏家收藏的清末铝制品，至今保存十分完好，该艺术品不易锈蚀的主要原因是 ( C )
A．铝不易发生化学反应
B．铝不会发生化学反应
C．铝易氧化，其表面的氧化膜具有保护内部的作用
D．铝很难与酸发生反应
【解析】 铝被氧化，形成氧化铝保护膜。
6．图2－2－1所示微观变化的化学反应类型，与下列反应的反应类型一致的是( B )
图2－2－1
A．2KClO32KCl＋3O2↑
B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2
C．CO2＋C2CO
D．2HCl＋CuO===CuCl2＋H2O
【解析】 由图示信息可知，该反应的反应物为一种单质和一种化合物，生成物也是一种单质和一种化合物，属于置换反应。在A、B、C、D四个反应方程式中属于置换反应的是B。
7．我国是个文明古国，我国人民早在3000年前的商代就制造出精美的青铜器，青铜是铜锡合金，具有良好的铸造性、耐磨性和耐腐性。现有青铜样品8.1克，经分析其中含锡0.9克，此青铜中铜与锡的质量比为( C )
A．9∶2 B．9∶1 C．8∶1 D．4∶1
【解析】 铜锡合金8.1 g，含锡0.9 g，则含铜7.2 g，铜锡质量之比为7.2 g∶0.9 g＝8∶1。
8．[2012·烟台]电影《黄金大劫案》上映后，里面用“王水”(浓盐酸与浓硝酸的混合液)溶解黄金的情节引起了广泛的热议。黄金溶解在“王水”中形成HAuCl4(四氯合金酸)，没有氢气产生。根据以上信息，下列有关说法正确的是( D )
①“王水”溶解黄金是化学变化；②金比氢活泼； ③HAuCl4中，Au的化合价为＋3价；④可以将pH试纸伸入“王水”中测其酸碱度；⑤“王水”可以用铁质容器盛装。
A．①④⑤ B．①②③
C．③④⑤ D．①③
9．如果人体血液中缺乏亚铁离子，就会造成“贫血”。市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒很细的还原铁粉。这种铁粉在人体胃液(主要成分为稀盐酸)中转化为亚铁盐的化学方程式是__Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑__。
10．往盛有氯气(Cl2)的集气瓶中，不断通入氨气，首先发生置换反应生成一种空气中含量最多的气体，随后出现大量白烟，该白烟是由一种铵盐的固体小颗粒形成的。试写出上述过程中发生反应的化学方程式：__2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl__、__HCl＋NH3 ===NH4Cl__。
图2－2－2
11．铝、铁是我们生活中常见的金属。
(1)铝制品具有很好的抗腐蚀性能，是因为铝在空气中其表面易形成致密的__氧化铝__薄膜。
(2)图2－2－2中发生反应后能生成__黑__色固体，做该实验时，在集气瓶中预先加入少量水可以防止__溅落的高温熔化物炸裂瓶底__。
12．图2－2－3中两块金属片互相刻画后，在纯铜片上留下明显划痕，该实验探究的目的是__比较黄铜和纯铜的硬度__；写出一个有铜参加的化合反应的化学方程式__2Cu＋O22CuO__。
图2－2－3
【解析】 纯铜和黄铜互相刻画，观察留下的痕迹可以比较纯铜和黄铜的软硬程度。有铜参加的化合反应可以是铜与氧气在加热条件下生成氧化铜。
13．[2013·珠海]一定质量的锌、铁分别和等量的盐酸反应，产生氢气质量与时间的关系如图2－2－4所示，下列说法不正确的是( C )
图2－2－4
A．t1时，产生氢气的质量锌比铁大
B．t1时，产生氢气的速率锌比铁大
C．t2时，参加反应的锌的质量与铁相同
D．t2时，锌、铁消耗的盐酸质量相同
【解析】 A．由图象可知，t1时，产生氢气的质量锌比铁大，故A正确；B.t1时，产生氢气的质量锌比铁大，所以，产生氢气的速率锌比铁大，故B正确；C.t2时，生成的氢气的质量相同，参加反应锌的质量与铁不同，故C不正确；D.t2时，生成的氢气的质量相同，锌、铁消耗的盐酸质量相同，故D正确。故选C。
14．[2012·齐齐哈尔]在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相等、质量分数相等的稀硫酸，然后在左右两盘的烧杯中分别放入等质量的锌粉和铁粉。下列实验现象不可能观察到的是( D )
A．天平指针开始偏向放铁粉的烧杯一边
B．只有铁粉有剩余
C．天平指针最终偏向放锌粉的烧杯一边
D．只有锌粉有剩余
【解析】 A．锌的活动性比铁强，所以锌的反应速率快，所以开始时指针要偏向铁一方，故A说法正确；若酸过量，则金属全部参加反应，设金属的质量为1g
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
56 2
1g 1/28g
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
65 2
1g 2/65g
B．根据计算可以知道，等质量的硫酸消耗的锌粉的质量要多，所以铁粉可能有剩余，故B说法正确；C.可以看出相同质量的锌和铁与足量的硫酸反应，铁生成的氢气质量比锌多，故天平会指向加锌的一方，故C说法正确；D.根据计算可知道等质量的硫酸消耗的锌粉的质量要多，所以铁粉可能有剩余，而不可能看到只有锌粉剩余，故D说法错误。故选D。
15．[2013·湖州]一根用细绳吊着的长玻璃棒左端绕上光亮的粗铜丝，并使玻璃棒保持水平(如图2－2－5所示)。用酒精灯给铜丝加热数分钟，停止加热后冷却，发现玻璃棒左端下降。
图2－2－5
(1)用化学方程式表示左端下降的原因：__2Cu＋O22CuO__。
(2)将玻璃棒连同细绳取下，铜丝端浸入稀硫酸，充分反应后取出，洗涤、干燥再重新吊起(细绳系在玻璃棒的位置不变)，玻璃棒__不能__(选填“能”或“不能”)再次保持水平。
【解析】 (1)铜是红色固体，加热后与氧气反应生成了氧化铜，铜丝原来的质量只是铜的质量，加热后变成了氧化铜，故左端的质量增加了，左端下降；反应物为铜和氧气，生成物为氧化铜，反应条件是加热，故答案为：2Cu＋O22CuO；(2)由于铜和氧气反应生成氧化铜，会和稀硫酸反应，减少的是氧化铜的质量，包括原来反应的铜和常见反应的氧元素的质量，所以最终铜丝的质量会减小，玻璃棒不能再次保持水平，而是偏向于右端。故答案为：不能
16．[2012·宁德]镁铝合金强度大、密度小，合金表面易上色，常用作笔记本电脑的外壳。
Ⅰ.(1)形状大小相同的铝和镁，分别放入同样的盐酸溶液中，下列说法不正确的是__C__(填序号)。
A．两者都发生反应
B．镁比铝反应剧烈
C．铝不与盐酸溶液反应
(2)镁与氢氧化钠溶液不反应，而金属铝能与氢氧化钠、水共同作用生成易溶于水的钠盐(用化学式NaAlO2表示)和H2，写出该反应的化学方程式：__2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑__。
Ⅱ.三位同学通过进行如下途径探究，来推算某铝镁合金(假设不含其它杂质)中铝的质量分数。
方案一：镁铝合金与氧气反应，测定参与反应的氧气体积。如图1所示，称量一定量镁铝合金粉末，在足量的氧气中充分燃烧，冷却至室温，打开止水夹。参与反应的氧气体积与__量筒内水减少的体积__相等。
方案二：铝镁合金与盐酸反应，测定生成气体的体积，装置如图2所示。
(1)通过排水法测定所收集到的氢气体积，装置导管口a、b、c、d的连接顺序是：a→__c__→ __b__→ __d__。
(2)反应结束，冷却至室温。烧瓶内还留有气体，对实验结果____没有__(填“有”或“没有”)影响。
方案三：铝镁合金与氢氧化钠溶液反应，测定剩余固体质量。称取8g镁铝合金样品，把60g氢氧化钠溶液平均分成三份依次加入样品中，反应过程如图3：
图2－2－6
(1)实验中所加的氢氧化钠溶液应过量，其目的是__使镁铝合金中的铝完全反应__。
(2)从上图数据可知，该合金中镁元素与铝元素的质量比为__1∶3__。
【反思与拓展】利用铝镁合金中铝与氢氧化钠溶液的反应和方案二装置，通过测定__氢气__体积，也可得出合金中铝的质量。
【解析】 Ⅰ.(1)镁和铝都和盐酸反应但金属镁比铝活泼，所以镁比铝反应剧烈，故选C；(2)铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，该反应的化学方程式：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑；Ⅱ.方案一：氧气被消耗掉后瓶内压强减小，所以进入水的体积等于参加反应的氧气体积；方案二：(1)氢气不溶于水，用排水法收集，所以应该是从短管进长管出，排出水的体积就是氢气体积，所以装置导管口a、b、c、d的连接顺序是：a→c→b→d；(2)反应结束，冷却至室温，烧瓶内还留有气体，对实验结果没有影响；方案三：(1)实验中所加的氢氧化钠溶液应过量，其目的是使镁铝合金中的铝完全反应；(2)剩余固体的质量为金属镁的质量，所以镁的质量为2g，铝的质量为8g－2g＝6g，所以该合金中镁元素与铝元素的质量比为2g∶6g＝1∶3；【反思与拓展】利用铝镁合金中铝与氢氧化钠溶液的反应和方案二装置，通过测定氢气体积，也可得出合金中铝的质量。
第2课时 金属活动性顺序及金属腐蚀
1．[2013·宜宾]下列事实不能用金属活动性顺序解释的是( B )
A．不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气
B．银的导电性强于铜
C．镁和铝与稀盐酸反应的剧烈程度不同
D．铜能将银从硝酸银溶液中置换出来
【解析】 A．在金属活动性顺序表中，铜排在氢的后面，铜与稀硫酸不能反应。故A不符合题意；B.金属的导电性与金属的活动性无关，故B符合题意；C.镁和铝都能与盐酸反应，反应时活动性强的镁比活动性弱的铝反应剧烈，故C不符合题意；D.铜的活动性大于银，因此铜可以与硝酸银溶液反应置换出银，故D不符合题意。故选B。
2．[2012·湖州]下列说法符合图中漫画情景的是( B )
图2－2－7
A．此反应可能是复分解反应
B．金属1可能是锌，金属2可能是银
C．此反应可能是Cu＋2AgCl===2Ag＋CuCl2
D．比较铁和铜的活动性强弱可以用硫酸镁溶液
【解析】 由于氯化银不溶于水，铜不能和氯化银反应。
3．[2012·佛山]黄金是Au对应的单质，化学性质很稳定。而假黄金是铜锌合金，颜色和外形似黄金。下列不能区分黄金与假黄金的方案是( C )
A．在空气中灼烧 B．放在盐酸中
C．放在NaOH溶液中 D．放在AgNO3溶液中
4．[2012·鄂州]现有X、Y、Z三种金属，如果把X、Y和Z分别投入到稀盐酸中，只有Y溶解并产生气泡，X、Z不反应；如果把X和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在X表面有银析出，而Z没有变化，则X、Y、Z的金属活动性顺序为( A )
A．Y＞X＞Z B．X＞Y＞Z
C．Z＞Y＞X D．X＞Z＞Y
5．[2013·济宁]某同学为探究镁、锌、铜、银的活动性顺序，设计如图2－2－8实验流程：依据流程设计，下面对物质①②的选择合理的是( A )
图2－2－8
A．①稀硫酸 ②硫酸铜
B．①稀盐酸 ②硫酸锌
C．①稀盐酸 ②硫酸亚铁
D．①稀硫酸 ②氯化镁
【解析】 A．镁、锌能与稀硫酸反应，镁反应的剧烈，说明了镁的活动性大于锌，铜、银不能与硫酸反应，说明了铜、银的活动性小于镁、锌。再将银加入硫酸铜中，银不能铜将置换出来，说明了铜的活动性大于银，能比较镁、锌、铜、银的活动性顺序，故A符合题意；B.镁、锌能与盐酸反应，镁反应的剧烈，说明了镁的活动性大于锌，铜、银不能与稀盐酸反应，说明了铜、银的活动性小于镁、锌。再将铜、银加入硫酸锌中，都不反应，说明了锌的活动性大于铜，银，不能比较铜、银的活动性顺序。故B不符合题意；C.镁、锌能与稀盐酸反应，镁反应的剧烈，说明了镁的活动性大于锌，铜、银不能与稀盐酸反应，说明了铜、银的活动性小于镁、锌。再将铜、银加入硫酸亚铁中，都不反应，说明了铁的活动性大于铜，银，不能比较铜、银的活动性顺序。故C不符合题意；D.镁、锌能与稀硫酸反应，镁反应的剧烈，说明了镁的活动性大于锌，铜、银不能与稀硫酸反应，说明了铜、银的活动性小于镁、锌，再将铜、银加入氯化镁中，都不反应，说明了镁的活动性大于铜，银，不能比较铜、银的活动性顺序。故D不符合题意。故选A。
6．往AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生。根据上述现象，你能得出的结论是( C )
A．滤渣中一定有Fe粉
B．滤渣中一定有Cu粉
C．滤液中一定有Fe2＋
D．滤液中一定有Ag＋、Cu2＋
【解析】 滤渣中加入盐酸没有产生气体，说明不含有铁，则滤液中一定有Fe2＋，由于铜会与硝酸银溶液反应，可能滤渣中有铜，也可能没有铜，因此滤液中是否含有Cu2＋也不能确定。
7．[2013·包头]向硝酸银、硝酸铜、硝酸亚铁的混合溶液中加入一定质量的锌粉，反应停止后过滤，得滤渣A和滤液B，向滤渣A中加入稀盐酸，有气泡冒出，则滤渣A中一定有____Ag、Cu、Fe__；滤液B中一定有的金属离子是__Zn2＋__；一定没有的金属离子是__Ag＋、Cu2＋__。
【解析】 硝酸银、硝酸铜、硝酸亚铁的混合溶液中加入一定量的锌粉，可能会发生以下反应：锌能与硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，能与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁；铜、银均不能与稀盐酸反应，铁、锌能与稀盐酸反应，则充分反应后过滤，向滤渣A中加入稀盐酸，有气泡冒出，说明滤渣中含有能与酸反应的金属，则滤出的固体中一定含有铁，可能含有锌；则滤渣A中一定有Ag、Cu、Fe；由于可能是置换完铁后锌还有剩余，滤液中一定含有生成的Zn2＋，不一定含有Fe2＋；加入一定质量的锌粉时先置换活动性最弱的金属，然后再置换较强的，以此类推，滤渣中含有铁粉，可判断混合溶液中硝酸银、硝酸铜已完全反应，则一定没有的金属离子是Ag＋、Cu2＋。故答案为：Ag、Cu、Fe Zn2＋ Ag＋、Cu2＋
8．根据金属活动顺序表的有关知识，回答下列问题：
(1)用Mg、Zn、Cu三种金属分别与稀盐酸反应，根据金属与稀盐酸反应的__速率__，可以判断金属活动性强弱的顺序。
(2)用Zn分别与MgCl2、CuCl2溶液反应，也能判断金属活动性顺序，其反应的化学方程式为__Zn＋CuCl2===Cu＋ZnCl2__，三种金属活动性由强到弱的顺序为__Mg＞Zn＞Cu__。若将一定质量的Zn放入CuCl2和MgCl2的混合溶液中，充分反应后过滤，所得固体中一定含有的物质是__Cu__。
9．[2012·重庆]我国第四套人民币硬币从1999年开始发行，一元币为钢芯镀镍(Ni)，伍角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢。
(1)选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是__A__(填序号)。
A．金属的导电性
B．金属的耐腐蚀性
C．金属的硬度
D．金属价格与硬币面值的吻合度
(2)以上硬币中涉及到Fe、Cu、Al、Ni(镍)，已知镍能够发生如下反应：
Ni＋H2SO4=== H2↑＋NiSO4
Fe＋NiCl2=== Ni＋FeCl2
这两个反应的基本类型都是__置换反应__，四种金属的活动性由强到弱的顺序为__Al、Fe、Ni、Cu__(用元素符号表示)。
10．[2013·烟台]某金属加工厂生产过程中的废液含有少量的硝酸银和硝酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤液中加入少量的稀盐酸，无沉淀产生，则下列有关说法正确的是( AC )(多选)
A．滤出的固体中一定含有银，也能含有铜
B．滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含铁
C．滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银
D．滤液中一定含有硝酸亚铁，可能含有硝酸银和硝酸铜
【解析】 由题意可知，在金属活动性顺序中，铁排在铜和银的前边，可以和硝酸银及硝酸铜溶液反应，生成银和铜以及硝酸亚铁，向滤液中加入少量的稀盐酸，无沉淀产生，说明滤液中一定没有硝酸银，滤出的固体中一定有银，滤液中一定有硝酸亚铁，由以上分析可知：A.滤出的固体中一定含有银，可能有铜。A正确；B.滤出的固体中一定含有银，可能含有铜和铁，B错误；C.滤液中一定有硝酸亚铁，一定没有硝酸银，C正确；D.滤液中一定有硝酸亚铁，一定没有硝酸银，可能含有硝酸铜。D错误，故选AC。
11．[2013·佛山]分别向a、b两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片，再向a中加入植物油，均塞上橡皮塞，U型玻璃管内为红墨水(开始时两端液面水平)，如图2－2－9所示，放置一段时间后，以下说法错误的是( BC )(多选)
图2－2－9
A．植物油用于隔绝氧气和水
B．两支试管中铁片均被腐蚀
C．U型玻璃管两端的液面变为右低左高
D．U型玻璃管两端的液面变为左低右高
【解析】 A．植物油可以把铁片与水和氧气隔开，防止生锈，故说法正确；B.两试管中只有b中铁片被锈蚀，因为a中的植物油把铁片与水和氧气隔开，不容易生锈，故说法错误；C.b中的铁片容易生锈，消耗了容器中的氧气，导致压强减小，而a中的铁不易生锈，因此红墨水柱两边的液面变为左低右高，故说法错误；同理D说法正确，故选BC。
12．[2012·陕西]如图2－2－10所示为某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验，仔细分析后回答下列问题：
A B C D
图2－2－10
(1)描述A中的实验现象__铜丝表面附着一层银白色固体，溶液变为蓝色__。
(2)写出C中反应的化学方程式__Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑__。
(3)要证明Cu、Fe、Ag的活动性顺序，至少要做的实验是__A、B__(填序号)。
(4)开始反应后D中溶液逐渐变为黄色，原因是
__铁钉未打磨有铁锈或溶液中有Fe2(SO4)3生成(其他合理答案均可)__。
【解析】 A实验证明铜比银活泼，B实验证明铁比铜活泼，C实验证明锌在H前。铁与稀硫酸反应溶液不会呈黄色，溶液呈黄色是因为溶液中含有铁离子(Fe3＋)。
13．[2012·岳阳]某学习小组用相同的光亮铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计的实验如图2－2－11所示：
图2－2－11
(1)一周后观察：试管①和③中的铁钉无明显变化，试管②中的铁钉明显生锈。探究发现铁生锈的主要条件是铁与__空气和水__直接接触，其中铁钉中的A、B、C三处中__B__处锈蚀最严重。
(2)试管①中加入的蒸馏水要事先煮沸，其目的是__除去水中的氧气__。
(3)沙漠地区的铁制品锈蚀较慢的原因是__空气干燥__。
【解析】 (1)由题意“试管①和③中的铁钉无明显变化，试管②中的铁钉明显生锈”，则可推测，通过探究发现：铁生锈是铁与氧气、水分共同存在时发生化学反应的过程；铁钉中的A、B、C三处中，B处与水和空气同时接触，最易生锈。故答案为：空气和水；B。(2)试管①中加入的蒸馏水要事先煮沸，因为温度升高，气体溶解度减小，故其目的是驱赶溶解在水中的氧气。故答案为：除去水中的氧气。(3)沙漠地区的空气干燥，缺少铁生锈的条件水，所以不易生锈。故答案为：空气干燥
14．[2013·乌鲁木齐]通过一年的化学学习，我们已经了解了常见金属在溶液中的活动性顺序。铬(Cr)是重要的金属材料，越来越受到人们的关注。某化学兴趣小组对Cr，Al，Cu的金属活动性顺序进行了探究，过程如下：
【提出假设】(1)对三种金属的活动性顺序提出的三种可能的假设：
a．Al＞Cr＞Cu b．Cr＞Al＞Cu c．__Al＞Cu＞Cr__
【设计实验】同温下，取大小相同的打磨过的金属薄片，分别投入到等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象，记录如下：
金属 Cr Al Cu
与盐酸反应现象 气泡产生缓慢，金属逐渐溶解 气泡产生激烈，金属迅速溶解 无气泡产生，金属无变化
【控制实验条件】(2)打磨三种金属发生的是__物理__变化；上述实验使用等浓度的盐酸溶液的理由是__盐酸的浓度不同，会影响反应产生气体的速率__。
【得出结论】(3)原假设中正确的是__a__(填假设中a，b或c)。写出铬(铬与盐酸反应后显＋2价)与盐酸反应的化学方程式__Cr＋2HCl===CrCl2＋H2↑。
【结论应用】(4)根据探究结果，在CuCl2和AlCl3的混合液中加入一定量的金属铬，充分反应后过滤，向滤出的固体中加入盐酸，无明显现象，则滤液中一定含有的溶质是__AlCl3、CrCl2__。
【解析】 【提出假设】在金属活动性顺序中铝的活动性比铜强，铬的活动性可能比铝强，也可能比铝弱而比铜强，也可能比铜弱，因此第三种假设是：Al＞Cu＞Cr；故填：Al＞Cu＞Cr；【控制实验条件】打磨金属表面的锈没有产生新的物质，因此发生物理变化；盐酸的浓度不同，会影响反应产生气体的速率，因此实验使用等浓度的盐酸溶液；故填：物理；盐酸的浓度不同，会影响反应产生的气体的速率；【得出结论】根据实验现象，Cr和Al都能与盐酸反应产生气泡，说明二者都排在H的前面，但Al产生的气泡速率比Cr的快，因此Al的活动性比Cr强，而铜不与盐酸反应，排在H的后面，因此三种金属的活动性顺序为：Al＞Cr＞Cu；金属铬和盐酸反应生成氯化铬和氢气，反应的方程式为：Cr＋2HCl===CrCl2＋H2↑；故填：a；Cr＋2HCl===CrCl2＋H2↑；【结论应用】由于铬的活动性比铝弱，因此不能和氯化铝发生反应，故滤液中一定含有氯化铝；铬的活动性比铜强，可以和氯化铜发生反应产生氯化铬，因此滤液中一定含有氯化铬；充分反应后过滤，向滤出的固体中加入盐酸，无明显现象，说明铬没有剩余，可能恰好把氯化铜置换完，也可能置换部分氯化铜的铜，因此可能含有氯化铜，故滤液中一定含有的溶质是：AlCl3、CrCl2。故填：AlCl3、CrCl2
15．[2012·淮安]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2－2－12所示，对于该图像的理解，下列说法正确的是__①③__(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
图2－2－12
【解析】 由反应可知锌的活动性比铁的活动性强，等质量的金属，锌反应的时间短；因生成的氢气的质量相等，所以硫酸均反应完；二者反应结束后，可能金属都有剩余，也可能锌恰好反应完，铁有剩余；由方程式可知相等质量的铁和锌与硫酸反应，铁生成氢气多；因为“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充分反应”，所以反应物的总质量相等，依据质量守恒定律，反应后溶液的质量＝反应前的总质量－气体的质量，图示中生成氢气的质量相等，但剩余的不溶物的质量不同，所以反应结束后所得溶液质量不相等。
16．称取铜、锌混合物粉末10.0 g置于烧杯中，慢慢加入稀硫酸使其充分反应，直至固体质量不再减少为止，此时用去49.0 g稀硫酸，剩余固体3.5 g。
(1)该混合物粉末中铜的质量分数为多少？
(2)所用的稀硫酸溶质的质量分数是多少？
【答案】 (1)35% (2)20%
