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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：（2023·宁波模拟）四川省广汉市三星堆遗址出土了青铜面具和黄金面具，是我国考古史上非常重要的文物。出土的青铜面具表面有不少铜锈(Cu2(OH)2CO3)，而黄金面具色泽光亮，最薄处仅2 mm。下列说法错误的是（ ）
A．铜裸露在干燥的空气中易生成铜锈
B．越活泼的金属在自然界中越容易生成氧化物
C．金具有较好的延展性，可用来做面具
D．铜生成铜锈的过程中，铜元素的化合价升高
【答案】A
【解析】铜与水和氧气反应才会生锈，故A错误符合题意；
越活泼的金属在自然界中越容易生成氧化物，故B正确不合题意；
金具有较好的延展性，可用来做面具，故C正确不合题意；
铜生成铜锈的过程中，铜元素的化合价由0价变为+2价，故D正确不合题意。
变式1：下列关于金属与氧气反应的说法中正确的是（ ）
A．红热的铁丝在空气中能燃烧
B．根据金属与氧气反应的难易程度，可以初步比较一些金属的活动性
C．各种金属在常温下都能与氧气反应
D．在较高温度下能与氧气反应的金属，在常温下也能与氧气反应
【答案】B
【解析】根据金属的性质及与氧气反应的条件进行分析。
【解答】A.铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中能燃烧，不符合题意；
B.根据金属与氧气反应的难易程度，可以初步比较一些金属的活动性，符合题意；
C.不是所有金属常温下都能与氧气反应，不符合题意；
D.在较高温度下能与氧气反应的金属，在常温下不一定与氧气反应，不符合题意；
变式2：（2023·桐乡模拟）科学家一直致力于研发优异的压电材料，目前我国发现了一种具有广泛应用前景的压电材料钙铁矿晶体——钛酸钙(CaTiO3)，它可以用复合氧化物(CaO·TiO2)的形式表示。对上述信息分析错误的是（ ）
A．TiO2属于金属氧化物
B．CaTiO3中钛元素的质量分数最小
C．CaTiO3由3种元素组成
D．CaTiO3与 (CaO·TiO2）中Ti元素化合价相同
【答案】B
【解析】A.金属氧化物指由两种元素组成的，且一种为氧元素的化合物；
B.元素质量分数等于某元素的相对原子质量之和与相对分子质量之比；
C.物质是由元素组成的；
D.在化学式中各元素化合价代数和为零。
【解答】A. TiO2属于金属氧化物 ；
B.钙元素的质量分数最小；
C.钛酸钙 由钙，钛，氧元素组成；
D.两种物质中钛元素都为+4价；
变式3：（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；
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：（2023·萧山模拟） 黄铜（铜锌合金）长期使用会锈蚀，铜锈主要成分为Cu2（OH）2CO3.查阅资料：铜锈可以与稀硫酸反应，其化学方程式为：Cu2（OH）2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑，杂质不与稀硫酸反应。回收废黄铜有用成分，调配锌铜比例，可以铸造新的黄铜，变废为宝。其工艺流程图如下：
（1）系列处理二后获得锌的质量 原废黄铜中锌的质量。（选填“<”“=”或“>）
（2）黄铜颜色与黄金相似，人称“愚人金”，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利。下列选项中能区别黄铜与黄金的方法是 。
A．用磁铁吸引 B．浸入稀盐酸溶液，观察有无气泡 C．在空气中灼烧后观察颜色
【答案】（1）> （2）B C
【解析】（1）根据锌与硫酸反应生成硫酸锌分析；
（2）根据锌、铜、金的性质分析。
【解答】（1） 步骤二中加入过量的锌生成了硫酸锌，所以经过系列处理二后获得锌的质量大于原废黄铜中的锌的质量。
（2）铜、锌、黄金都不能被磁铁吸引，A错误； 浸入稀盐酸溶液，有气泡产生的为黄铜，无气泡的为黄金，B正确； 在空气中灼烧后观察颜色，黄铜中铜与氧气变黑，黄金无明显变化，可以鉴别，C正确；
变式1：（2023·绍兴）小敏阅读教材得知：将铜片和锌片同时插入稀H2SO4，可以组成一个电池(图甲)。那么该电池的正负极与什么有关呢？对此，小敏做了三组实验，并借助灵敏电流表进行判断(图乙)。发现该电池的正负极与金属活动性强弱有关且存在一定规律。据此判断，下列金属片组合可以使电流表指针向左偏转(图丙)的是（ ）
A．a铝片、b镁片 B．a铁片、b锌片 C．a铁片、b铜片 D．a铜片、b银片
【答案】C
【解析】根据金属活动性顺序及图示中电流表指针偏转方向分析。
【解答】 由图乙可知，至少有一种金属与稀硫酸发生反应，且电流表指针偏向活动性强的一端，要使指针向左偏转，即偏向a端，说明a端金属的活动性大于b端，铝的活动性小于镁，铁的活动性小于锌、大于铜，铜和银都不与稀硫酸反应；
变式2：（2023九上·温州期末）将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中，反应完成后有2种金属剩余，则它们生成氢气的质量关系是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】根据金属活动性顺序越强的金属与酸反应速率越快，化合价相等时，相对原子质量越小的金属等质量完全反应时产生氢气质量越多分析。
【解答】 镁、铁、锌三金属活动性强弱顺序为镁>锌>铁，形成化合物时均为+2价，且相对原子质量关系为锌>铁>镁，将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中，反应完成后有2种金属剩余，则剩余金属为镁和铁，即三金属反应的速率由快到慢的顺序为镁、锌、铁，反应结束后产生氢气质量关系为镁＝铁>锌；
变式3：（2022九上·金华期中）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过量锌 片和铁片，则反应开始到反应结束的过程中，天平指针指向的变化是（ ）
A．先向左偏后平衡 B．先向左偏后向右偏
C．先向右偏后平衡 D．先向右偏后向左
【答案】C
【解析】根据锌的活动性大于铁，产生氢气速率锌大于铁，锌和铁过量，盐酸完全反应，等质量盐酸反应产生氢气质量相等，由此判断天平各盘上增重质量确定指针偏向分析。
【解答】 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过量锌片和铁片，锌的活动性大于铁，反应速率锌大于铁，即相同时间产生氢气质量锌大于铁，最终酸完全反应，产生氢气质量相等，所以反应开始时加锌一端增重质量小于铁，结束后两端增重质量相等，即指针先偏向右盘最终平衡；
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：（2023九上·上虞期末）某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：
（1）A试管中实验现象是 。
（2）只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是______(填字母)。
A．Cu、Ag、稀盐酸 B．Cu、AgNO3溶液
（3）实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想：这四种猜想中明显不合理的是______(填字母)。
A．Zn、Cu、Ag B．Zn、Cu C．Cu、Ag D．Ag
【答案】（1）锌片的表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为无色 （2）B （3）B
【解析】（1）根据锌与硝酸铜的反应生成硝酸锌和铜分析；
（2）根据金属能否与酸反应或盐反应验证金属活动性强弱分析；
（3）根据向硝酸铜和硝酸银混合溶液加入锌片，锌先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应分析。
【解答】（1） A试管中为锌与硝酸铜的反应，实验现象是锌片的表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为无色。
（2）铜、银都不与稀盐酸反应，不能证明铜和银的活动性，A错误；铜能与硝酸银溶液反应，可证明铜的活动性大于银，B正确。
（3）向硝酸铜和硝酸银混合溶液加入锌片，锌先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应，所以固体中一定有银，可能有铜或铜和锌，即固体中有锌则应该一定有铜，B不合理。
变式1：（2023·宁波模拟）小宁分别将不同质量的锌粉加入一定量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤，以下是在不同情况下对滤渣或滤液成分的说法，错误的是（ ）
A．若滤液中只含一种溶质，滤渣一定含有Ag、Cu，可能含有Zn
B．当滤液含两种溶质时，滤渣一定含有Ag，可能含有Cu，一定不含Zn
C．若滤渣中有红色固体，滤液一定含有Zn(NO3)2，一定不含Cu(NO3)2
D．若向所得滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成，滤渣一定只含有Ag
【答案】C
【解析】金属活动性顺序中锌的活动性大于铜，铜大于银，反应时活动性差距大的先反应。
【解答】A.锌先于硝酸银反应，再与硝酸铜反应，若溶质只有一种其溶质为硝酸锌，滤渣为 Ag、Cu ，可能有Zn，故正确；
B.若有两种溶质，则此时硝酸银反应完了，溶质为硝酸铜和硝酸锌，固体中无锌，可能有铜，一定有银；
C.红色固体为铜，故硝酸银一定反应完，但硝酸铜不一定反应完，故其错误；
D. 滴加稀盐酸有白色沉淀生成 ，故一定有硝酸银，即硝酸银还没反应完，故滤渣中一定只含有银；
变式2：（2022九上·黄岩期中）向一定质量的AgNO3溶液中加入铜、锌的混合粉末，充分反应后过滤，得到溶液甲和固体乙，下列判断不正确的是（ ）
A．若固体乙中含有铜、银、锌三种金属，则溶液甲中的溶质是AgNO3
B．若向溶液甲中滴加氯化钠溶液产生白色沉淀，则固体乙是Ag和Cu
C．若溶液甲呈蓝色，则固体乙中一定含Ag，可能含有Cu
D．若将固体乙加入到Cu(NO3)2溶液中，则有红色物质析出
【答案】C
【解析】根据向一定质量的AgNO3溶液中加入铜、锌的混合粉末， 锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，然后铜再与硝酸银反应生成银和硝酸铜分析。
【解答】A.向一定质量的AgNO3溶液中加入铜、锌的混合粉末， 锌先与硝酸银反应，然后铜再与硝酸银反应， 若固体乙中含有铜、银 、锌，因铜、锌能与硝酸银反应，则溶液甲中一定不含硝酸银，不符合题意；
B.若向溶液甲中滴加氯化钠溶液产生白色沉淀，说明反应后硝酸银有剩余，则固体乙是Ag，一定不含Cu ，不符合题意；
C.若溶液甲呈蓝色，则甲中溶质成分为硝酸锌和硝酸铜，固体乙中一定含Ag，可能含有Cu ，符合题意；
D.固体乙中一定有银，可能有铜或锌，若将固体乙加入到Cu(NO3)2溶液中，只有锌有剩余时，才会有红色物质析出 ，锌若无剩余，则不会有红色物质析出，不符合题意；
变式3：（2023·桐乡模拟）向硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到固体A和液体B，回答下列问题。
①若液体B仍呈蓝色，则B中一定含有的溶质有 。
②若液体B呈无色，且向固体A中加入稀盐酸后产生气泡，则固体A中一定含有的物质有 。
【答案】Cu(NO3)2 、Zn(NO3)2；Ag、Cu、Zn
【解析】 向硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量锌 ，锌粉先和硝酸银反应再与硝酸铜反应，过滤后的固体A能与稀盐酸反应，说明加入的锌粉是过量的。
【解答】1.液体B仍呈蓝色，则液体B中一定有硝酸铜，故一定无硝酸银，反应后会生成硝酸锌；
2.固体A中加入稀盐酸后产生气泡，说明锌粉过量，故原溶液中的铜和锌全部被置换出来了，固体一定有 Ag、Cu、Zn 。
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：（2023九上·嘉兴期末）小嘉发现学校草地周围都做上新的铁栅栏，师傅们在上面涂油漆。铁栅栏上为什么要涂油漆呢 某兴趣小组为此进行研究：
【方案】取四支试管编号为①、②、③、④，分别作如图处理，两周后，观察铁钉表面的锈蚀情况。
（1）设置①③两支试管对照，基于的猜想是 。
（2）若两周后观察到①中铁钉生锈而④中铁钉未生锈，据此可得出：导致铁钉生锈的因素为 。（3）若得出食盐会加速金属锈蚀，则实验中支持该结论的证据是 。
【解释】根据以上实验，请解释学校铁栅栏涂漆能防锈的原因是： 。
【答案】（1）铁钉生锈可能与空气（氧气）有关 （2）水分
（3）试管②中铁钉生锈速度比①快；涂油漆可以使栅栏隔绝空气和水分，有利于减慢栅栏生锈速度
【解析】根据铁生锈是铁与氧气和水共同作用，由对比实验的变量的唯一性选择对比实验探究各条件分析。
【解答】（1） ①中铁钉接触水和氧气，生锈，③中铁钉只接触水不接触氧气，不生锈，设计两实验对照，是为了探究 铁钉生锈可能与空气（氧气）有关 ；
（2） ④中铁钉因不接触水而不生锈，与 ①实验对比可证明铁生锈的因素为水分；
（3）试管①②中变量为是否加食盐，由试管②中铁钉生锈速度比①中快的现象可证明食盐会加速金属锈蚀； 涂油漆可以使栅栏隔绝空气和水分，有利于减慢栅栏生锈速度 。
变式1：（2023·舟山模拟）如图所示是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察。下列推断错误的是（ ）
A．b管中铁钉不会锈蚀 B．该实验说明铁锈蚀与水有关
C．L端与R端液面高度仍然保持一致 D．若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀
【答案】C
【解析】根据a管铁钉生锈，b管因不接触水不生锈，铁生锈装置内压强减小，盐水可加快铁生锈速率分析。
【解答】A、b管中铁钉因不接触水不会锈蚀，不符合题意；
B.该实验通过a管铁钉生锈，b管因不接触水不生锈，可说明铁锈蚀与水有关 ，不符合题意；
C、a管铁钉生锈，左侧装置压强减小， L端液面高于R端液面 ，符合题意；
D.食盐水可加快铁生锈速率，若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀 ，不符合题意；
变式2：（2023·宁波）室外的铁制栏杆在多雨季节易生锈，小宁对铁生锈的条件进行了探索，实验装置如图。3天后，发现只有装置C中的铁丝生锈了。
（1）装置A中生石灰的作用是 。
（2）装置B、C中的实验现象说明与 接触是铁生锈的条件之一。
【答案】（1）吸收瓶内空气中的水分（2）空气
【解析】（1）根据氧化钙能与水反应分析；
（2）根据铁生锈与氧气或空气有关分析。
【解答】（1）氧化钙与水反应可生成氢氧化钙，装置A中生石灰的作用是吸收瓶内空气中的水分；
（2）装置B中铁丝不与氧气接触，不能生锈，C中铁丝与水和氧气接触，生锈，由此对比可说明与空气或氧气接触是铁生锈的条件之一。
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．（2023九上·永康期末）下图表示了金属活动性顺序表中铜、锡和铝被人类大规模冶炼、利用的大致年限。
分析该图的规律，你认为金属被大规模冶炼、利用的先后顺序跟下列哪个因素有关（ ）
A．金属的导电性 B．金属的延展性 C．金属的颜色 D．金属的活动性
【答案】D
【解析】根据图片提取信息，从而对各个选项进行判断即可。
【解答】根据图片可知，从左到右，金属的活动性越来越弱。而金属的活动性越弱，被发现的时间越早，故D正确，而A、B、C错误。
2．（2023·金华模拟）小明将甲、乙、丙三种金属与两种溶液反应，并根据实验现象编制了如图的检索表，根据检索表可知甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为（ ）
A．甲＞乙＞丙 B．乙＞丙＞甲 C．丙＞甲＞乙 D．甲＞丙＞乙
【答案】A
【解析】本题考查的是金属的活动性顺序的应用。
在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，据此判断能否发生反应，进而可确定三种金属活动性由强到弱的顺序。
【解答】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，甲能与盐酸反应，乙、丙不能与盐酸反应，说明甲的位置排在氢的前面，乙、丙的位置排在氢的后面，即甲＞H＞乙、丙。
如果把乙、丙分别放入硝酸银溶液中，乙能与硝酸银溶液反应，丙不能，说明乙的金属活动性比银强，丙的金属活动性比银弱，即乙＞银＞丙。
则三种金属的活动性顺序为：甲＞乙＞丙。
3．（2023·台州）硫酸锌(ZnSO4)可用于治疗锌缺乏引起的食欲不振、生长发育迟缓等病症。下列选项中的两种物质，不能直接反应制得硫酸锌的是（ ）
A．Zn和H2SO4 B．ZnO和H2SO4 C．ZnCO3和H2SO4 D．Zn和Na2SO4
【答案】D
【解析】制得硫酸锌可以利用金属锌或者其化合物与其他化合物之间的反应制得。
【解答】A. 反应生成硫酸锌和氢气；
B.反应生成硫酸锌和水；
C.反应生成硫酸锌，水和二氧化碳；
D.这两者物质不能反应。
4．（2023·桐乡模拟）用一小块未打磨过的铝片和一定质量的稀盐酸反应，产生气泡的快慢和反应时间的关系如图所示。待实验结束后，发现试管底部出现了灰色沉淀。为了初步判断灰色沉淀的成分，往上述试管中继续滴加稀盐酸，观察到沉淀溶解并有气泡生成。下列推理正确的有（ ）
①0～t1阶段，铝的氧化物与稀盐酸反应
②t1～t2阶段，铝和稀盐酸反应生成气体
③t3～t4阶段，稀盐酸过量生成气体量减少
④实验结束后试管底部出现的灰色沉淀是铝
A．①② B．①②④ C．①③④ D．②③④
【答案】B
【解析】铝片表面有致密的氧化铝的薄膜，故加入稀盐酸时，一开始先和氧化铝反应；当其反应完后再与里面的铝片反应，铝与稀盐酸反应产生氢气。
【解答】①0～t1阶段，铝的氧化物与稀盐酸反应 ，故正确；
②t1～t2阶段，稀盐酸与表面的氧化铝反应结束后，铝和稀盐酸反应生成气体 ；
③t3～t4阶段，稀盐酸过量生成气体量速率减慢；
④述试管中继续滴加稀盐酸，观察到沉淀溶解并有气泡生成 ，故灰色物质为铝。
5．（2023九下·龙湾模拟）锰(Mn）和镍（Ni)是两种不常见的金属，为了比较锰、镍和铁的金属活动性，小龙在老师的指导下进行了实验，结果如下表：
加金属镁 加金属铁 加金属镍
硝酸镁溶液 ——— 有金属析出 无金属出现
则三种金属的活动性顺序为（ ）
A．Fe >Ni> Mn B．Mn > Fe > Ni C．Ni>Mn> Fe D．Fe>Mn>Ni
【答案】D
【解析】在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠左，则金属活动性越强。且左边的金属可以将右边的金属从盐溶液中置换出来，据此分析判断。
【解答】将铁加入硝酸镁溶液中时有金属析出，那么金属活动性铁>镁；
将镍加入硝酸锰溶液中时没金属析出，那么金属活动性镁>镍；
则三者的金属活动性强弱：铁>镁>镍。
6．（2023·永嘉模拟）为验证Fe、Cu的金属活动性，下列方案中不可行的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】根据金属能否与酸或盐反应证明金属的活动性顺序分析。
【解答】A、由铁与硫酸反应产生氢气，铜不与硫酸反应，可得出铁的活动性大于铜，不符合题意；
B、铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，可得出铁的活动性大于铜，不符合题意；
C、铁和铜都不能与硫酸锌反应，不能证明铁和铜的活动性，符合题意；
D、铜不能与硫酸亚铁反应，可证明铁的活动性大于铜，不符合题意；
7．（2023·秀洲模拟）模型能够直观反映化学变化的结果。将一定质量的镁条放入某一溶液（含Zn2+和Fe2+量相同），反应一段时间后烧杯内相关离子数量关系不可能成立的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】根据活动性顺序镁>锌>铁，镁先与亚铁离子反应，再与锌离子反应分析。
【解答】 将一定质量的镁条放入某一溶液（含Zn2+和Fe2+量相同） ，镁离子可与锌离子和亚铁离子反应，形成Mg2+，且先与亚铁离子反应，然后再与锌离子反应。
A、反应时可能锌离子数目小于亚铁离子，不符合题意；
B、离子个数可能镁离子与锌离子相同，不符合题意；
C、不会出现锌离子小于亚铁离子，符合题意；
D、可以镁离子大于锌离子，不符合题意；
8．（2023·慈溪模拟）向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入n，溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a点溶液中含有两种溶质
B．c点溶液中的溶质为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2
C．取b点的沉淀物，滴加稀盐酸有气泡产生
D．d点沉淀物有Ag、Cu和Zn
【答案】D
【解析】活泼性强胡金属可以把活泼性弱的金属从它的盐溶液中置换出来。且活泼性相差越大，越容易被置换出来。ab段是锌与硝酸银的反应，反应后生成了硝酸锌和银单质。bc段是硝酸铜和锌反应，反应生成了铜和硝酸锌。
【解答】A.a点时硝酸银与锌反应过程中，所以硝酸银还有剩余，所以该点胡溶质应该有三种，反应生成胡硝酸锌，没反应完胡硝酸银以及还没开始反应的硝酸铜，所以A错误。
B.c点时，锌与硝酸银，硝酸铜都恰好完全反应完，所以溶质只有反应生成的硝酸锌，所以B错误。
C.b点时，锌与硝酸银恰好完全反应，与硝酸铜还未开始反应，所以沉淀物只有反应生成的银，银活泼性比H弱，加稀盐酸不能反应。故C错误。
D.d点时，锌与硝酸银以及硝酸铜都已经反应完，且锌过量，所以沉淀物有银，铜，锌。故D正确。
9．（2023·舟山模拟）将一定量的锌粉加入含有硝酸铜和硝酸银的废液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法错误的是（ ）
A．若向滤渣中滴加稀盐酸没有气泡，则滤渣中一定有银，可能有铜
B．若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡，则滤渣中一定有锌、铜和银
C．若滤液呈蓝色，则滤液中的溶质一定有硝酸铜
D．若滤液呈无色，则滤液中的溶质有硝酸锌和硝酸银
【答案】D
【解析】锌粉先和硝酸银反应，生产硝酸锌和银单质；再和硝酸铜反应，生产硝酸锌和铜单质，据此分析判断。
【解答】A.若向滤渣中滴加稀盐酸没有气泡，则滤渣中肯定没有锌，那么锌肯定和硝酸银发生了反应，但是不一定和硝酸铜反应，那么滤渣中一定有银，可能有铜，故A正确不合题意；
B.若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡，则滤渣中一定有锌。由于锌有剩余，那么硝酸铜和硝酸银肯定完全反应，那么滤渣中还有银和铜，故B正确不合题意；
C.若滤液呈蓝色，溶液中肯定存在铜离子，则滤液中的溶质一定有硝酸铜，故C正确不合题意；
D.若滤液呈无色，那么硝酸铜和硝酸银肯定已经完全反应，那么滤液中的溶质肯定只有硝酸锌，故D错误符合题意。
10．（2023·慈溪模拟）取1.4g铁粉于烧杯中，加溶质质量分数为10%的AgNO 溶液100g，充分反应后，再不断缓慢加入锌粉，烧杯中相关量与所加锌的质量的关系图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】1.4g铁粉与10g硝酸银反应后，硝酸银过量，故剩余溶质为硝酸银和硝酸亚铁，加入锌粉后逐渐与这两种溶质反应。
【解答】A.加入锌粉时一开始先与硝酸银反应，故一开始铁的质量不增加；
B.锌先与硝酸银反应，再与硝酸亚铁反应，故反应完之后溶质只有一种硝酸锌了；
C.一开始与硝酸银反应时，溶质质量减小，应下降；
D.锌先与硝酸银反应，再与硝酸亚铁反应，最后硝酸亚铁反应完了。
11．（2023·温州模拟）将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中，反应完成后有2种金属剩余，则它们生成氢气的质量关系可能是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】等质量的酸分别与足量的金属反应，酸均反应完，产生的氢气一样多，若横坐标表示时间，则图像斜率表示反应速率，可判断金属的种类；
等质量的金属与足量的酸发生反应，以生成+2价盐溶液为例，金属的相对质量越大，能产生的氢气质量越小，若横坐标表示时间，则图像斜率表示反应速率，可判断金属的种类。
【解答】
Mg+ H2SO4= MgSO4+ H2↑
24 98 2
Fe+ H2SO4= FeSO4+ H2↑
56 98 2
Zn+ H2SO4= ZnSO4+ H2↑
65 98 2
由上表可知，等质量的Mg、Fe、Zn分别与质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸反应，且反应完成后有2种金属剩余，则剩余的金属是Mg和Fe，完全反应的是Zn。
剩余的金属是Mg和Fe，所以与它们反应的硫酸均完全反应，Mg和Fe反应产生的氢气质量相等。
完全反应的金属是Zn，若Zn和硫酸恰好完全反应，则Zn反应产生的氢气质量与另外两个反应相等，即产生氢气的质量：Mg=Fe=Zn。若硫酸过量，则Zn反应产生的氢气质量比另外两个反应小，即产生氢气的质量：Mg=Fe>Zn。
12．（2023·绍兴模拟）兴趣小组按如图流程进行实验（每步均充分反应）。反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象。下列说法不正确的是（ ）
A．滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Mg
B．滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2和CuCl2
C．本实验可判断出铁、铜、镁的活动性顺序
D．两支试管混合后，固体总质量一定增加
【答案】B
【解析】本题主要考查金属的活动性顺序对置换反应进行先后的影响。
【解答】由加入稀盐酸无现象可知滤渣中一定有铜，无其他金属；则滤液中一定有氯化镁，氯化亚铜，可能有氯化铜。
A.加入稀盐酸无现象可知滤渣中一定有铜，无其他金属；
B.有上述分析可知氯化铜可能还没反应完，故可能有氯化铜；
C.根据第一次时的反应现象即可知三者的活动性，活动性强的金属置换活动性弱的金属；
D.不管是铁置换出铜还是镁置换出铜，由其相对原子质量可知，质量一定增大；
13．（2020九上·黄岩期中）整理和归纳是有效的学习方法。下面是某学习小组的同学对Mg、Fe、Cu、Hg、Ag五种金属相关知识的归纳复习，请你参与并回答问题：
（1）从物理性质上看，每种金属都有自己的特性。你认为Hg与其他金属的不同之处是 。
（2）从化学性质上看，与盐酸反应最剧烈的是 ，这五种金属中，有一种金属的化合物溶液能与其他四种金属发生反应，请写出铁与该盐溶液反应得方程式 。
（3）性质决定用途，用途反映性质是重要的化学学科思想。用镁粉制作的烟花在夜空中发出耀眼的白光，这是利用了镁的 性。
【答案】（1）常温下Hg是液体而其余均为固体 （2）镁；Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag （3）可燃
【解析】（1）根据汞常温为液体分析；
（2）根据所给金属中最活泼的镁与酸反应最剧烈，最不活泼的银盐能与另四种金属反应分析；
（3）根据镁的可燃性分析。
【解答】（1） Hg与其他金属的不同之处是状态不同，常温下Hg是液体，而其余金属均为固体。
（2）所给五种金属中镁的活动性最强，与盐酸反应最剧烈。所给金属中银的活动性最弱，则银的盐溶液能与另四种金属发生反应，银的盐溶液一般为硝酸银溶液，铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，反应方程式为 Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag 。
（3） 用镁粉制作的烟花在夜空中发出耀眼的白光，这是利用了镁的可燃性。
14．（2023·湖州）实验室处理含铜废液的过程中，部分流程如下图：
（1）操作A的名称是 。
（2）沉淀物中一定含有 。
【答案】（1）过滤（2）铁和铜
【解析】（1）根据过滤原理分析；（2）根据铁与硫酸铜反应生成铜及铁的用量分析。
【解答】（1）操作A分离出溶液和沉淀物，为过滤操作。
（2）硫酸铜、硫酸酸中加过量铁，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铁过量，所以过滤后得到沉淀物为铁和铜。
15．（2023·上城模拟）某兴趣小组同学在做铜片与硝酸银溶液反应的实验，向盛有硝酸银溶液的烧杯中加入足量铜片至反应完全。如图“ ”、“○”、“ ”表示烧杯内溶液中由溶质电离产生的不同离子（不考虑大小)。
（1）写出该反应过程中的实验现象： 。
（2）其中“ ”表示 (填写离子符号)。
【答案】（1）溶液变蓝，铜片表面出现银白色固体（2）Cu
【解析】1、金属活动性顺序：钾K、钙Ca、钠Na、镁Mg、铝Al、锌Zn、铁Fe、锡Sn、铅Pb、铜Cu、汞Hg、银Ag、铂Pt、金Au，金属活动性依次减弱。2、金属活动性规律：（1）排在前面的金属可以将排在后面的金属从它们的金属溶液中置换出来。（若金属过于活泼， 则会直接与水反应，并不会与水中的金属离子反应）。（2）理论上讲，金属活动性表中铁及排在其前的金属均可置换出纯水中的氢。（3）若只考虑氢离子的氧化性，排在氢（H）前的金属才能和非氧化性酸反应，置换出氢.（4）排在越后的金属越容易，也越先从它们的化合物中被置换出来；排在越前的金属越容易，也越先把其他化合物中的金属置换出来。Cu2+在溶液中显蓝色，Fe3+在溶液中显黄色；
【解答】（1）金属铜的活动性比硝酸银中的银活动性强，所以铜可以把银从他的溶液中置换出来，所以现象是溶液变蓝，铜片表面出现银白色固体；
（2）Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag；白色圆圈是NO3-；黑色的圆圈是Ag+；斜线的圆圈是Cu2+
16．（2022·长兴模拟）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 （2）Mg2+
【解析】（1）根据金属活动性顺序表的知识分析判断；
（2）根据图片确定离子种类即可。
【解答】（1）A.铜的金属活动性比氢弱，则它不能与酸反应，故A不合题意；
B.根据图片可知，反应后阴阳离子的个数比为2：1。根据MgCl2、AlCl3和NaCl可知，只有金属Mg符合题意，C、D不合题意。故选B。
（2）根据图片可知，图中“”应该为镁离子，带两个单位的正电荷，符号为Mg2+。
17．（2023·鹿城模拟）为除去铜和氧化铜混合物中的氧化铜，达到回收金属铜的目的，小科向混合固体中逐滴加入过量的稀盐酸。
（1）实验中稀盐酸需加过量的目的是 。
（2）逐滴加入稀盐酸时，可观察到的现象是 。
（3）实验后得到金属铜与剩余溶液，小科结合建立模型的方法对反应前后溶液成分进行分析。图甲为所加稀盐酸中各微粒数量的百分含量，请在图乙中完成反应后溶液中各微粒数量百分含量模型图。
【答案】（1）除尽混合物中的氧化铜
（2）固体部分溶解，溶液逐渐变蓝
（3）
【解析】（1）稀盐酸与铜不能反应；
（2）稀盐酸与氧化铜会反应，生成蓝色的氯化铜溶液；
（3）稀盐酸会与氧化铜反应生成氯化铜和水；
【解答】（1）稀盐酸与铜不能反应，故目的为： 除尽混合物中的氧化铜 ；
（2）逐滴加入稀盐酸时 ，氧化铜被反应掉，故现象为固体部分溶解，溶液逐渐变蓝；
（3）反应后水的质量增加，溶液中出现铜离子，氢离子微粒减少，氯离子微粒数量不变，
18.（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+
19．（2022九上·舟山期中）等质量的A、B两种物质分别与等质量的同浓度的稀盐酸充分反应，反应产生气体的质量与反应时间的关系如甲图所示．请回答下列问题：
①若A，B为Mg、Zn中的一种，则A是 。
②若A，B为碳酸钠粉末和碳酸钙块状固体中的一种，反应结束后，则它们消耗的酸 （填“A多”、“B多”或“相等”）．B反应至a点时，所得溶液的溶质为
【答案】Mg；相等；氯化钙 氯化氢
【解析】根据镁的活动性大于锌，与酸反应时速率镁大于锌，碳酸钠和碳酸钙与等量酸反应产生相等二氧化碳时，消耗盐酸质量相等，酸过量时，溶液中溶质除生成物外还有反应物剩余分析。
【解答】 ①若A，B为Mg、Zn中的一种，由图像要中科大，相同时间A产生气体质量多，即A反应速率快，则A是活动性强的镁。②若A，B为碳酸钠粉末和碳酸钙块状固体中的一种，反应结束后，产生气体相等，由方程式
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
73 44 73 44
则它们消耗的酸相等，B反应速率慢，则为碳酸钙块状固体，反应至a点时，盐酸有剩余，所得溶液的溶质为氯化钙、氯化氢。
20．（2023九上·拱墅期末）从废旧手机的某些部件中可回收金属银和铜，其操作流程如图所示。回答问题：
（1）步骤①②③中均涉及的实验操作是 和洗涤。
（2）操作流程中，加入足量稀硫酸的目的是使粗产品中的 完全反应。
（3）向固体中加入适量硝酸银溶液后，可观察到的实验现象是 。
（4）若溶液乙的质量大于溶液甲的质量，则加入的金属X可能是 （选填“铁”“锌”或“铜”）。
【答案】（1）过滤
（2）镁、铝
（3）有银白色（或灰黑色）固体析出，溶液由无色变为蓝色
（4）锌
【解析】（1）根据过滤原理分析；
（2）根据金属活动性顺序中，排在氢前的金属能与酸发生反应，排在氢后的金属不能与酸反应分析；
（3）根据铜与硝酸银反应分析；
（4）根据锌和铁都能与硝酸铜反应分析。
【解答】（1） 步骤①②③中均涉及的实验操作是 过滤和洗涤；
（2） 在金属活动性顺序表中，排在氢前的金属能与酸发生反应，排在氢后的金属不能与酸反应，操作流程中，加入足量稀硫酸的目的是使粗产品中的镁和铝完全反应；
（3）固体成分为铜和银， 向固体中加入适量硝酸银溶液后，铜会与硝酸银发生反应生成银和硝酸铜，可观察到的实验现象是有银白色（或灰黑色）固体析出，溶液由无色变为蓝色 ；
（4） 溶液甲中溶质为硝酸铜，加入X置换出铜，若溶液乙的质量大于溶液甲的质量，铁和锌能与硝酸铜反应，铁的相对原子质量为56，锌的相对原子质量为64，铜的相对原子质量为64，则加入的金属X可能是锌。
21．（2023九上·宁海期末）向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，发现质量仍为a克。
（1）请写出其中一个化学反应方程式 。
（2）反应后的滤液中一定含有的溶质是 。
（3）往反应后的滤渣中加稀盐酸，无气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是 。
【答案】（1）Zn+Cu（NO3）2=Zn（NO3）2+Cu或Fe+Cu（NO3）2=Fe（NO3）2+Cu
（2）硝酸镁、硝酸锌、硝酸亚铁
（3）铜
【解析】根据金属活动性顺序判断所给金属与盐能否反应及反应的先后顺序，并利用方程式确定反应时固体的质量变化分析。
【解答】 向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，锌和铁都不能与硝酸镁反应，都能与硝酸铜反应，由方程式
Zn+Cu（NO3）2=Zn（NO3）2+Cu Fe+Cu（NO3）2=Fe（NO3）2+Cu
65 64 56 64
可知，锌与硝酸铜反应固体质量减少，溶液质量增加，铁与硝酸铜反应固体质量增加，溶液质量减少，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，发现质量仍为a克，说明锌和铁都与硝酸铜发生了反应，因锌的活动性大于铁，铁与硝酸铜反应时，锌需完全反应。
（1）发生反应方程式为Zn+Cu（NO3）2=Zn（NO3）2+Cu、Fe+Cu（NO3）2=Fe（NO3）2+Cu。
（2）反应后滤液中一定含有的溶质是硝酸镁、硝酸锌、硝酸亚铁。
（3）往反应后的滤渣中加稀盐酸，无气泡产生，说明滤渣中只有铜。
22．（2022·温州模拟）人类对金属活动性规律的认识经历了漫长的探索。
材料一：晋朝葛洪《抱朴子内篇·黄白》中记载“以曾青(硫酸铜溶液)涂铁，铁赤色如铜”
材料二：南北朝的陶弘景说“鸡屎矾投苦酒(醋)中涂铁，皆作铜色"。
材料三： 1625 年德国化学家格劳贝尔意外发现将金属放入酸中会“消失”。
材料四： 1766 年英国化学家卡文迪许用六种金属与酸反应，发现产生“可燃空气”，燃烧会产生水。
材料五： 1865 年俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究的基础上提出了金属活动性规律。
（1）请解释“以曾青涂铁，铁赤色如铜”这一变化的原理： 。(用化学方程式表示)
（2）用银、铜、镁三种金属重复格劳贝尔实验，会“消失”的金属有 。
（3）若向含有相同质量的CuSO4和FeSO4混合溶液中放入一定质量的锌片，充分反应后，烧杯内固体的组合和质量大小关系可能是 。 (可多选)
【答案】（1）CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
（2）镁
（3）ACE
【解析】（1）金属活动性顺序中，前面金属能与后面的金属的盐溶液发生置换反应。铜红色。
（2）金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与酸溶液发生置换反应。银、铜、镁中镁排在氢前面。
（3）金属活动性顺序中，前面金属能与后面的金属的盐溶液发生置换反应。锌排在铁和铜前面，铁排在铜前面。锌放入CuSO4和FeSO4混合溶液中，锌和CuSO4溶液先反应。
【解答】（1）金属活动性顺序中，铁排在铜前面，铁能与硫酸铜溶液反应。所以答案为：CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
（2）镁排在氢前面，银、铜排在氢后面，所以镁会与酸反应而消失。所以答案为：镁。
（3）金属活动性顺序：锌＞铁＞铜。①当锌与CuSO4刚好完全反应时，烧杯内固体只有铜；②当锌与CuSO4反应后，锌还有剩余，则锌会继续与FeSO4反应析出铁，若此时锌全部反应完，则烧杯内固体为铁和铜；若此时锌还有剩余，则烧杯内固体为锌、铁和铜。③当烧杯内固体为锌、铁和铜时，CuSO4和FeSO4都反应完全，由于两种溶液质量相同，铜比铁的相对原子质量大，所以析出的铜质量大于铁。所以答案为：ACE。
23．（2023九上·上虞期末）常温下，铁在潮湿的空气中容易生锈，产物主要为Fe2O3·nH2O；铁丝在纯氧气中燃烧，产物为黑色的Fe3O4。
【提出问题】铁在空气中用酒精灯加热时，是否与空气中氧气发生反应？产物是什么？
【查阅资料】①常见的铁的氧化物有三种：FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中Fe3O4是磁性物质。
②FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色。
【探究】
①按图连接实验装置，检查★。向试管内加入铁粉，针筒活塞停在A刻度。
②加热铁粉的过程中，活塞发生移动。停止加热后，活塞逐渐向左移动，最终停在B刻度。
③用细线吊着洁净铁钉靠近加热后的固体粉末，发现没有粉末被铁钉吸上来。
④向试管内加入盐酸，发现有气泡产生，溶液立即出现黄色。
⑤另取一些未加热过的铁粉加入到盛有盐酸的
试管内，发现有气泡产生，溶液变为浅绿色。经检验，步骤④、⑤产生的气体相同。
【实验结论与反思】
（1）步骤①中“★”处应填： 。
（2）步骤④、⑤中产生的气体是 。
（3）本实验探究的结论是：铁粉在空气中用酒精灯加热时，与空气中氧气发生反应，产物是 。
（4）结合已学知识和本次探究分析可得，铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的 等因素影响。
【答案】（1）装置气密性
（2）氢气
（3）氧化铁
（4）浓度
【解析】根据密闭装置中进行的实验，需先检查装置气密性，铁与酸反应产生氢气，氧化铁与盐酸反应产生氯化铁溶液呈黄色，四氧化三铁具有铁磁性，反应产物与氧气浓度、温度等的关系分析。
【解答】（1）该实验需在密闭装置中进行，步骤①中“★”处应填检查装置气密性。
（2）步骤④、⑤中产生的气体是铁与盐酸反应产生的氢气。
（3）由实验可知，铁粉在空气中用酒精灯加热时，与空气中氧气发生反应产物不具有铁磁性，且能与酸反应产生三价铁离子的盐溶液，说明该产物为氧化铁。
（4）结合已学知识和本次探究分析可得，铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的浓度等因素影响。
24．（2023·浦江模拟）小科对Mg与稀盐酸反应后的废液成分产生了疑问，于是开始了实验探究。
【提出问题】Mg 与稀盐酸反应后的废液中有哪些溶质
（1）【猜想假设】猜想1：MgCl2； 猜想2：MgCl2和HCl。
【实验过程】小科取少量废液于试管中，滴加硝酸银溶液，再滴入足量稀硝酸，白色沉淀不消失。由上述现象，小科得出结论：猜想1正确。请评价小科的结论是否正确并说明理由。
（2）在听取老师建议后，小科用其他试剂进行实验，并得出猜想⒉正确。推测小科可能选择的试剂或药品并描述关键现象 。(写出一种即可)
（3）小科查阅相关资料发现镁与热水能发生反应生成氢气。在过量的镁与盐酸反应的过程中，小科发现试管很烫，那么此时镁与水反应了吗 小科又做了如下实验：
试管Ⅰ 试管2 试管3 试管4
试剂 和药品 镁条 冷水 镁条 热水 镁条 热水 氢氧化钠溶液 镁条 热水 氯化钠洛液
实验 现象 无气泡 少量气泡 少量气泡 大量气泡
分析上述实验，可以得出的结论是 。
【答案】不正确，HCI中也含有氯离子 ⑵在听取老师建议后，小科用其他试剂进行实验，并得出猜想⒉正确。推测小科可能选择的试剂或药品并描述关键现象 。(写出一种即可) 碳酸钠，有气泡(或pH试纸，PH<7 等) ⑶小科查阅相关资料发现镁与热水能发生反应生成氢气。在过量的镁与盐酸反应的过程中，小科发现试管很烫，那么此时镁与水反应了吗 小科又做了如下实验：
试管Ⅰ 试管2 试管3 试管4
试剂 和药品 镁条 冷水 镁条 热水 镁条 热水 氢氧化钠溶液 镁条 热水 氯化钠洛液
实验 现象 无气泡 少量气泡 少量气泡 大量气泡
分析上述实验，可以得出的结论是 。 镁能与热水反应，且氯离子能促进镁与水的反应
（1）不正确，HCl中也含有氯离子
（2）碳酸钠，有气泡(或pH试纸，pH<7 等)
（3）镁能与热水反应，且氯离子能促进镁与水的反应
【解析】（1）根据离子共存原理分析
（2）根据酸的性质分析
（3）通过实验现象分析结论
【解答】（1）Cl-能与Ag-反应产生AgCl白色沉淀，MgCl2和HCl溶液中都含有Cl-，因此都能和硝酸银反应产生不溶于酸的白色沉淀。
（2）猜想1和猜想2的区别是是否还有HCl，只要验证是否含HCl即可，检测HCl的方法有：1，加入碳酸钠溶液，看是否产生气泡；2，测溶液的pH；3，加入紫色石蕊试液，看是否变红色等。
（3）通过试管1和试管2的现象可以得出镁条能与热水反应，试管3可以得出钠离子和氢氧根离子对镁与水的反应没有促进作用，试管4可以得出氯离子能促进镁与水的反应。
25．（2023九上·上虞期末）小明在学习金属活动性顺序后，知道钾、钙、钠金属活动性特别强，能与水反应生成碱和氢气。他想镁紧排在钠后面，它是否也能与水反应呢？
【提出问题】镁是否能与水反应？
【实验探究】在两个烧杯中，分别加入等量的冷水和镁条，用酚酞作指示剂。实验过程和现象如图
【反思和总结】
（1）小明得出的实验结论是 。
（2）小明发现B试管放置在空气中一会儿，溶液的红色会褪色，这说明溶液的碱性减弱了。于是他大胆做出了一个猜想并设计了验证方案：
猜想 验证方案
可能是氢氧化镁的溶解度受温度的影响，温度降低，溶解度变小，从而导致溶液碱性减弱 将褪色后的溶液 ，如果溶液变红，说明小明的猜想正确
小明通过实验证明了自己的猜想是正确的。
（3）一段时间后，小明观察到镁条在热水中无现象，这时，他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应时，便有了解释，他的解释是 。
【答案】（1）镁不能与冷水反应，能与热水反应
（2）加热
（3）镁条表面覆盖了难以溶于水的氢氧化镁导致反应终止
【解析】根据图示中所给实验现象，验证温度对实验的影响需进行加热改变温度，实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应，是由于生成微溶物质阻碍反应进行分析。
【解答】（1）由图示中实验现象可知， 镁不能与冷水反应，能与热水反应 。
（2）由猜想可能是氢氧化镁的溶解度受温度的影响，温度降低，溶解度变小，从而导致溶液碱性减弱可知，验证方案是将褪色后的溶液加热，观察现象。
（3）实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应，是由于生成微溶物质阻碍反应进行，则镁条在热水中无现象是镁条表面覆盖了难以溶于水的氢氧化镁导致反应终止。
26．（2023·上城模拟）资料上说“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”。
小金对此进行了思考，并查阅资料，对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。实验中发现有无色无味的气体产生，同时有固体物质出现在容器底部。
【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应生成氢氧化钠和气体。
【问题及猜想】 会导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同。
【实验及现象】分别取10mL硫酸铜溶液，然后取5块大小相同的钠投入硫酸铜溶液中，观察现象。
编号 钠块大小 硫酸铜溶液浓度 实验中产生的现象
① 绿豆大小 10% 立即剧烈燃烧，有爆炸声，产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体。
② 绿豆大小 5% 4-5s后剧烈燃烧，有爆炸声，产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体。
③ 绿豆大小 2% 熔成小球，四处游动，嘶嘶响声，偶尔有火光，产生蓝色絮状沉淀。
④ 绿豆大小 1% 熔成小球，四处游动，“嘶嘶响声"，产生蓝绿色沉淀。
⑤ 绿豆大小 0.5% 熔成小球，四处游动，“嘶嘶响声”，产生蓝绿色沉淀。
（1）请将【问题及猜想】补充完整 。
（2）小金觉得气体可能是①氧气 ②甲烷 ③氢气，从物质组成角度，你觉得哪个不可能，请说说理由。 。
（3）上述实验中均未观察到 色固体生成，由此判断不能置换出铜。
（4）实验①②中小金观察到钠块不会游动，当他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反应时，便有了解释。他的解释是 。
【答案】（1）硫酸铜溶液浓度
（2）②甲烷不可能；根据质量守恒定律，反应物中没有碳元素，产物不可能有甲烷CH4
（3）红
（4）生成大量沉淀附着在钠表面，阻碍了钠的游动
【解析】1、金属活动性顺序：钾K、钙Ca、钠Na、镁Mg、铝Al、锌Zn、铁Fe、锡Sn、铅Pb、铜Cu、汞Hg、银Ag、铂Pt、金Au，金属活动性依次减弱。2、金属活动性规律：（1）排在前面的金属可以将排在后面的金属从它们的金属溶液中置换出来。（若金属过于活泼， 则会直接与水反应，并不会与水中的金属离子反应）。（2）理论上讲，金属活动性表中铁及排在其前的金属均可置换出纯水中的氢。（3）若只考虑氢离子的氧化性，排在氢（H）前的金属才能和非氧化性酸反应，置换出氢.（4）排在越后的金属越容易，也越先从它们的化合物中被置换出来；排在越前的金属越容易，也越先把其他化合物中的金属置换出来。
【解答】（1）从实验的设计可以看出本实验的问题是探究硫酸铜溶液的浓度会导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同。
（2） ②甲烷不可能；根据质量守恒定律，反应物中没有碳元素，产物不可能有甲烷CH4；
（3）单质铜是红色的，根据置换反应的原理，活泼性强的金属能把活泼性弱的金属从他的盐溶液中置换出来，因为上述实验中均未观察到红色固体生成，由此判断不能置换出铜。
（4） 钠常温下就能与水发生剧烈反应生成氢氧化钠和气体。氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成的氢氧化铜沉淀，附在Na的表面，阻碍了钠的游动 ；
27．（2023·鹿城模拟）“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。
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10mL 产生蓝绿色沉淀
② 绿豆大小 浓溶液10mL 产生蓝色絮状沉淀
③ 豌豆大小 稀溶液10mL 产生蓝色絮状沉淀
④ 豌豆大小 浓溶液10mL 产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体
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。 小科咨询老师后得知蓝绿色沉淀为碱式铜盐。
【实验结论】
（1）上述实验中均未观察到 色固体生成，由此判断猜想一错误
（2）【实验反思】实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是 。
（3）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 。
（4）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：把钠块和无水旒酸铜直接混合，隔绝空气加热。
请从两个方案中选出合理的方案，并说明理由 。
【答案】（1）红 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）钠常温下就能与水发生剧烈反应，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和硫酸钠
（3）钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度
（4）方案二，隔绝空气加热，能避免钠在空气中被氧化
【解析】（1）根据铜为红色固体分析；
（2）根据钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜分析；
（3）根据钠的大小、溶液浓度等影响反应分析；
（4）根据钠在空气中易被氧化分析。
【解答】 (1)铜为红色，若上述实验中均未观察到 红色固体生成，可判断猜想一错误；
（2）钠常温下就能与水发生剧烈反应，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和硫酸钠；
（3）钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度等，都可能导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同；
28．（2023·温州）金属与酸反应会放出热量。为深入研究金属和酸反应的特点，小明用如图甲所示装置进行实验：在烧瓶中加入0.48克镁和足量的溶质质量分数为的稀盐酸，塞紧瓶塞，利用传感器记录160秒内瓶内气压变化。用等质量的铁和锌重复上述实验，得到相关曲线如图乙。
（1）图乙中，能支持锌比铁活动性强的证据是 。
（2）实验中，若0.48克镁完全反应，至少需要稀盐酸多少克？（镁与盐酸反应的化学方程式为：）
（3）解释镁与稀盐酸反应，0~80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因： 。
【答案】（1）相同时间内锌与盐酸反应时增大的气压比铁大
（2）解：设需要盐酸溶质的质量为x
Mg + =
24 73
0.48克 x
解得： 克
稀盐酸溶液质量 克
答：需要加入稀盐酸的质量为10克。
（3）0~40秒，镁与盐酸反应生成氢气并放出大量的热，气压快速增大；40~80秒，温度降低，气压下降
【解析】（1）根据活动性越强的金属与酸反应速率越快分析；
（2）根据反应的镁的质量及方程式中物质间质量关系计算盐酸中溶质质量，从而计算盐酸的溶质质量分数分析；
（3）根据镁与盐酸反应放热分析。
【解答】（1） 相同时间内锌与盐酸反应时增大的气压比铁大，即锌与盐酸反应速率比铁大，可证明锌比铁活动性强。
（3） 0~40秒，镁与盐酸反应生成氢气并放出大量的热，气压快速增大；40~80秒，温度降低，气压下降 ，所以镁与稀盐酸反应 0~80秒瓶内气压发生如图乙变化 。
29．（2023九下·宁波月考）普通黄铜仅由铜和锌组成，广泛用于制造板材、管材等，也用于铸造机械零件。现有一块50.00g黄铜样品，某同学利用一种未知浓度的稀盐酸来测定样品中Cu的质量分数。有关数据如图：
求：
（1）黄铜中Cu的质量分数。
（2）样品完全反应产生的H2的质量。
（3）稀盐酸的溶质质量分数。
【答案】（1）根据铜不能与盐酸反应，由图1可得黄铜中铜的质量为33.75g；
黄铜中Cu的质量分数： ×100%＝67.5%；
答：黄铜中Cu的质量分数为67.5%；
（2）铜中锌的质量＝50.00g﹣33.75g＝16.25g
设完全反应产生的H2的质量为x，设完全反应时消耗盐酸的质量为y。
Zn+ 2HCl═ZnCl2+ H2↑
65 73 2
16.25g y x
x＝0.5g y＝18.25g
答：样品完全反应产生的H2的质量为0.5g；
（3）稀盐酸的溶质质量分数：
答：稀盐酸的溶质质量分数为10%。
【解析】（1）根据反应后剩余固体为铜的质量，从而计算铜的质量分数分析；
（2）根据反应的锌的质量及方程式中物质间质量关系计算氯化氢、氢气质量，再由溶质质量分数＝溶质质量/溶液质量计算盐酸的溶质质量分数分析。
30．（2023·杭州模拟）“十四五”期间，我国将独立完成“天宫二号”空间实验室建造。建造舱段使用的新型铝基碳化硅复合材料是由颗粒状的铝和碳化硅（SiC）复合而成的。一位科技爱好者自研了一种铝基碳化硅复合材料，为了分析其中铝的质量分数，该科技爱好者取了10g样品溶于足量稀硫酸，所得实验数据如图所示。已知：碳化硅既不溶于水和酸，也不与二者反应。请回答下列问题：
（1）当样品中的铝完全反应时，生成的气体质量为 g。
（2）样品中铝的质量分数为多少？（写出完整解题过程）。
【答案】（1）0.6
（2）设参加反应的铝的质量为X。
2Al+3H SO ＝Al （SO ） + 3H ↑
54 6
X 0.6g
x＝5.4g
样品中铝的质量分数为： ×100%＝54%。
答：样品中铝的质量分数为54%
【解析】（1）根据图像确定生成气体的质量；
（2）写出铝和稀硫酸的反应方程式，根据生成氢气的质量计算出参加反应的铝的质量，再将铝的质量与样品质量作比得到铝的质量分数。
方案二中隔绝空气加热，能避免钠在空气中被氧化 ，所以较合理。
31．（2023·宁波模拟）在烧杯中加入2.14 g 久置的铝箔(铝箔中含有杂质，且杂质不与题目中出现的其他物质反应)，不断滴加稀硫酸，放出气体的质量与所加稀硫酸质量的关系如图1所示。请回答下列问题：
（1）计算2.14 g久置的铝箔中金属铝的质量(写出计算过程)。
（2）在图2中画出滴入稀硫酸与生成的硫酸铝的质量关系图(在坐标上标注必要的数值)
【答案】（1）由图示可知，铝与硫酸反应产生氢气质量为0.2g，设铝的质量为x
2Al+H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
54 6
x 0.2g
54：6＝x：0.2g
x=1.8g；
（2）由图示可知，与铝反应的稀硫酸质量为107.8－9.8＝98g，设硫酸的质量分数为y，生成硫酸铝质量为z
2Al+H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
342 6
y 0.2g
y=11.4g，由铝元素质量守恒可知，氧化铝反应生成硫酸铝质量为，描点绘制图像，图像随稀硫酸的增加而增大，起点为（0，0），然后在（9.8，1.14）后趋势变大，在（107.8，12.54）后保持不变。
【解析】（1）根据反应产生的氢气质量代入方程式中，利用方程式中物质质量关系计算铝的质量分析；
（2）由氢气质量及铝的质量，利用方程式及反应前后元素质量不变，计算出生成硫酸铝的质量，由描点法绘制图像。
32．（2023九上·南浔期末）黄铜是由铜和锌组成的合金，常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。当黄铜的含锌量不同时，其性能不同，见下表。小实同学用足量的稀硫酸对10克某铜锌合金样品进行科学探究，有关数据见下图。
含锌量 性能及用途
≤35％ 塑性好，适于冷热加压加工
36％～46％ 塑性减小而抗拉强度上升，只适于热压力加工
＞46％ 抗拉强度下降，无使用价值
请回答以下问题：
（1）图中M的值为 克。
（2）AB和BC不在同一直线上的原因是 。
（3）求这块合金样品中所含锌的质量分数。
【答案】（1）109.8
（2）AB段是锌与硫酸反应生成氢气，反应后容器内物质总质量增加量小于加入的硫酸的质量，B点锌刚好反应完，BC段硫酸过量，容器内物质总质量增加量等于加入的硫酸的质量
（3）mH2=10g+120g-129.8g=0.2g
Zn+ H2SO4=ZnSO4+ H2↑
65 2
x 0.2g
x=6.5g
Zn%=6.5g/10g=65%
【解析】根据铜不与硫酸反应，锌与硫酸反应，锌与硫酸反应生成氢气，反应后容器内物质总质量增加量小于加入的硫酸的质量，锌反应完全后，容器内物质总质量增加量等于加入的硫酸的质量 ，由反应后减少质量为产生氢气质量，利用氢气质量及方程式中物质间质量关系计算锌的质量及质量分数分析。
【解答】（1）铜不与硫酸反应，锌与硫酸反应，由图像可知，反应到B点时结束，则M=129.8g-20g=109.8g.
（2） AB段是锌与硫酸反应生成氢气，反应后容器内物质总质量增加量小于加入的硫酸的质量，B点锌刚好反应完，BC段硫酸过量，容器内物质总质量增加量等于加入的硫酸的质量 ，所以AB和BC不在同一直线上。
33．（2023九上·上虞期末）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 。
（2）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 。
（3）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）铝在空气中被氧化，生成一层致密的氧化铝保护膜，减缓铝与稀盐酸反应
（2）稀盐酸的溶质质量分数在反应中逐渐降低
（3）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m
2Al+6HCl═2AlCl3+ 3H2↑
54 6
m 0.2g
m=1.8g 单质铝的质量分数：
【解析】（1）铝的化学性质活泼，在空气中会形成一层致密的氧化铝保护膜，阻止铝和稀盐酸反应。
（2）随着反应的进行，稀盐酸的溶质质量分数会减小。
（3）根据质量守恒定律可知，化学反应前后各物质的质量总和不变，所以可据此计算出氢气质量为1.9克+50克-51.7克=0.2克，再由化学方程式 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 计算出单质铝的质量。
【解答】（1）铝的化学性质活泼，在空气中会形成一层致密的氧化铝保护膜，阻止铝和稀盐酸反应。
34．（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。
35.（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。
36．（2022九上·义乌期中）Cu，Zn合金称为黄铜，有优良的导热性和耐腐蚀性，可用作各种仪器零件。化学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成，取20g该黄铜样品于烧杯中，向其中分5次加入相同溶质质量分数的稀硫酸，使之充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表：
加入稀硫酸的质量 (g) 充分反应后剩余固体的质量 (g)
第 1 次 40 m
第 2 次 40 14.8
第 3 次 40 12.2
第 4 次 40 11.2
第 5 次 40 11.2
试回答下列问题：
（1）从以上数据可知，最后剩余的 11.2g 固体的成分是 ；表格中，m= ．
（2）黄铜样品中锌的质量分数为 ．
（3）计算所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少？
【答案】（1）Cu；17.4
（2）44%
（3）设稀硫酸质量分数为X
Zn+ H2SO4= ZnSO4+ H2↑
65 98
2.6g 40gx
65：98=2.6g：40gx
x=9.8%
【解析】（1）根据黄铜中锌能与稀硫酸反应，铜不能与稀硫酸反应，反应结束后剩余固体为铜分析；
（2）根据样品中铜的质量计算出锌的质量及质量分数分析；
（3）根据反应的锌的质量及方程式中锌与硫酸质量比计算硫酸的质量分数分析。
【解答】（1）黄铜中锌能与稀硫酸反应，铜不能与稀硫酸反应，由表中数据可知，所加稀硫酸过量，最后剩余11.2克固体为铜，加入40克稀硫酸完全反应消耗锌的质量为14.8－12.2＝2.6克，则m＝14.8+2.6＝17.4g.
（2）黄铜样品中锌的质量分数为.
37.（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 。
38．（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%；
答：铜铁合金中铁的质量分数为56%；
(4)12.25%。所加稀硫酸的溶质质量分数为×100%=12.25%；
答：所加稀硫酸的溶质质量分数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；
39．（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：（2023·宁波模拟）四川省广汉市三星堆遗址出土了青铜面具和黄金面具，是我国考古史上非常重要的文物。出土的青铜面具表面有不少铜锈(Cu2(OH)2CO3)，而黄金面具色泽光亮，最薄处仅2 mm。下列说法错误的是（ ）
A．铜裸露在干燥的空气中易生成铜锈
B．越活泼的金属在自然界中越容易生成氧化物
C．金具有较好的延展性，可用来做面具
D．铜生成铜锈的过程中，铜元素的化合价升高
变式1：下列关于金属与氧气反应的说法中正确的是（ ）
A．红热的铁丝在空气中能燃烧
B．根据金属与氧气反应的难易程度，可以初步比较一些金属的活动性
C．各种金属在常温下都能与氧气反应
D．在较高温度下能与氧气反应的金属，在常温下也能与氧气反应
变式2：（2023·桐乡模拟）科学家一直致力于研发优异的压电材料，目前我国发现了一种具有广泛应用前景的压电材料钙铁矿晶体——钛酸钙(CaTiO3)，它可以用复合氧化物(CaO·TiO2)的形式表示。对上述信息分析错误的是（ ）
A．TiO2属于金属氧化物 B．CaTiO3中钛元素的质量分数最小
C．CaTiO3由3种元素组成 D．CaTiO3与 (CaO·TiO2）中Ti元素化合价相同
变式3：（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________。
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：（2023·萧山模拟） 黄铜（铜锌合金）长期使用会锈蚀，铜锈主要成分为Cu2（OH）2CO3.查阅资料：铜锈可以与稀硫酸反应，其化学方程式为：Cu2（OH）2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑，杂质不与稀硫酸反应。回收废黄铜有用成分，调配锌铜比例，可以铸造新的黄铜，变废为宝。其工艺流程图如下：
（1）系列处理二后获得锌的质量 原废黄铜中锌的质量。（选填“<”“=”或“>）
（2）黄铜颜色与黄金相似，人称“愚人金”，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利。下列选项中能区别黄铜与黄金的方法是 。
A．用磁铁吸引 B．浸入稀盐酸溶液，观察有无气泡 C．在空气中灼烧后观察颜色
变式1：（2023·绍兴）小敏阅读教材得知：将铜片和锌片同时插入稀H2SO4，可以组成一个电池(图甲)。那么该电池的正负极与什么有关呢？对此，小敏做了三组实验，并借助灵敏电流表进行判断(图乙)。发现该电池的正负极与金属活动性强弱有关且存在一定规律。据此判断，下列金属片组合可以使电流表指针向左偏转(图丙)的是（ ）
A．a铝片、b镁片 B．a铁片、b锌片 C．a铁片、b铜片 D．a铜片、b银片
变式2：（2023九上·温州期末）将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中，反应完成后有2种金属剩余，则它们生成氢气的质量关系是（ ）
A． B．
C． D．
变式3：（2022九上·金华期中）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过量锌 片和铁片，则反应开始到反应结束的过程中，天平指针指向的变化是（ ）
A．先向左偏后平衡 B．先向左偏后向右偏
C．先向右偏后平衡 D．先向右偏后向左
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：（2023九上·上虞期末）某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：
（1）A试管中实验现象是 。
（2）只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是______(填字母)。
A．Cu、Ag、稀盐酸 B．Cu、AgNO3溶液
（3）实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想：这四种猜想中明显不合理的是______(填字母)。
A．Zn、Cu、Ag B．Zn、Cu C．Cu、Ag D．Ag
变式1：（2023·宁波模拟）小宁分别将不同质量的锌粉加入一定量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤，以下是在不同情况下对滤渣或滤液成分的说法，错误的是（ ）
A．若滤液中只含一种溶质，滤渣一定含有Ag、Cu，可能含有Zn
B．当滤液含两种溶质时，滤渣一定含有Ag，可能含有Cu，一定不含Zn
C．若滤渣中有红色固体，滤液一定含有Zn(NO3)2，一定不含Cu(NO3)2
D．若向所得滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成，滤渣一定只含有Ag
变式2：（2022九上·黄岩期中）向一定质量的AgNO3溶液中加入铜、锌的混合粉末，充分反应后过滤，得到溶液甲和固体乙，下列判断不正确的是（ ）
A．若固体乙中含有铜、银、锌三种金属，则溶液甲中的溶质是AgNO3
B．若向溶液甲中滴加氯化钠溶液产生白色沉淀，则固体乙是Ag和Cu
C．若溶液甲呈蓝色，则固体乙中一定含Ag，可能含有Cu
D．若将固体乙加入到Cu(NO3)2溶液中，则有红色物质析出
变式3：（2023·桐乡模拟）向硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到固体A和液体B，回答下列问题。
①若液体B仍呈蓝色，则B中一定含有的溶质有 。
②若液体B呈无色，且向固体A中加入稀盐酸后产生气泡，则固体A中一定含有的物质有 。
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：（2023九上·嘉兴期末）小嘉发现学校草地周围都做上新的铁栅栏，师傅们在上面涂油漆。铁栅栏上为什么要涂油漆呢 某兴趣小组为此进行研究：
【方案】取四支试管编号为①、②、③、④，分别作如图处理，两周后，观察铁钉表面的锈蚀情况。
（1）设置①③两支试管对照，基于的猜想是 。
（2）若两周后观察到①中铁钉生锈而④中铁钉未生锈，据此可得出：导致铁钉生锈的因素为 。（3）若得出食盐会加速金属锈蚀，则实验中支持该结论的证据是 。
【解释】根据以上实验，请解释学校铁栅栏涂漆能防锈的原因是： 。
变式1：（2023·舟山模拟）如图所示是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察。下列推断错误的是（ ）
A．b管中铁钉不会锈蚀 B．该实验说明铁锈蚀与水有关
C．L端与R端液面高度仍然保持一致 D．若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀
变式2：（2023·宁波）室外的铁制栏杆在多雨季节易生锈，小宁对铁生锈的条件进行了探索，实验装置如图。3天后，发现只有装置C中的铁丝生锈了。
（1）装置A中生石灰的作用是 。
（2）装置B、C中的实验现象说明与 接触是铁生锈的条件之一。
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．（2023九上·永康期末）下图表示了金属活动性顺序表中铜、锡和铝被人类大规模冶炼、利用的大致年限。
分析该图的规律，你认为金属被大规模冶炼、利用的先后顺序跟下列哪个因素有关（ ）
A．金属的导电性 B．金属的延展性 C．金属的颜色 D．金属的活动性
2．（2023·金华模拟）小明将甲、乙、丙三种金属与两种溶液反应，并根据实验现象编制了如图的检索表，根据检索表可知甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为（ ）
A．甲＞乙＞丙 B．乙＞丙＞甲 C．丙＞甲＞乙 D．甲＞丙＞乙
3．（2023·台州）硫酸锌(ZnSO4)可用于治疗锌缺乏引起的食欲不振、生长发育迟缓等病症。下列选项中的两种物质，不能直接反应制得硫酸锌的是（ ）
A．Zn和H2SO4 B．ZnO和H2SO4 C．ZnCO3和H2SO4 D．Zn和Na2SO4
4．（2023·桐乡模拟）用一小块未打磨过的铝片和一定质量的稀盐酸反应，产生气泡的快慢和反应时间的关系如图所示。待实验结束后，发现试管底部出现了灰色沉淀。为了初步判断灰色沉淀的成分，往上述试管中继续滴加稀盐酸，观察到沉淀溶解并有气泡生成。下列推理正确的有（ ）
①0～t1阶段，铝的氧化物与稀盐酸反应
②t1～t2阶段，铝和稀盐酸反应生成气体
③t3～t4阶段，稀盐酸过量生成气体量减少
④实验结束后试管底部出现的灰色沉淀是铝
A．①② B．①②④ C．①③④ D．②③④
5．（2023九下·龙湾模拟）锰(Mn）和镍（Ni)是两种不常见的金属，为了比较锰、镍和铁的金属活动性，小龙在老师的指导下进行了实验，结果如下表：
加金属镁 加金属铁 加金属镍
硝酸镁溶液 ——— 有金属析出 无金属出现
则三种金属的活动性顺序为（ ）
A．Fe >Ni> Mn B．Mn > Fe > Ni C．Ni>Mn> Fe D．Fe>Mn>Ni
6．（2023·永嘉模拟）为验证Fe、Cu的金属活动性，下列方案中不可行的是（ ）
A． B． C． D．
7．（2023·秀洲模拟）模型能够直观反映化学变化的结果。将一定质量的镁条放入某一溶液（含Zn2+和Fe2+量相同），反应一段时间后烧杯内相关离子数量关系不可能成立的是（ ）
A． B． C． D．
8．（2023·慈溪模拟）向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入n，溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a点溶液中含有两种溶质
B．c点溶液中的溶质为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2
C．取b点的沉淀物，滴加稀盐酸有气泡产生
D．d点沉淀物有Ag、Cu和Zn
9．（2023·舟山模拟）将一定量的锌粉加入含有硝酸铜和硝酸银的废液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法错误的是（ ）
A．若向滤渣中滴加稀盐酸没有气泡，则滤渣中一定有银，可能有铜
B．若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡，则滤渣中一定有锌、铜和银
C．若滤液呈蓝色，则滤液中的溶质一定有硝酸铜
D．若滤液呈无色，则滤液中的溶质有硝酸锌和硝酸银
10．（2023·慈溪模拟）取1.4g铁粉于烧杯中，加溶质质量分数为10%的AgNO 溶液100g，充分反应后，再不断缓慢加入锌粉，烧杯中相关量与所加锌的质量的关系图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2023·温州模拟）将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中，反应完成后有2种金属剩余，则它们生成氢气的质量关系可能是（ ）
A． B．
C． D．
12．（2023·绍兴模拟）兴趣小组按如图流程进行实验（每步均充分反应）。反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象。下列说法不正确的是（ ）
A．滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Mg
B．滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2和CuCl2
C．本实验可判断出铁、铜、镁的活动性顺序
D．两支试管混合后，固体总质量一定增加
13．（2020九上·黄岩期中）整理和归纳是有效的学习方法。下面是某学习小组的同学对Mg、Fe、Cu、Hg、Ag五种金属相关知识的归纳复习，请你参与并回答问题：
（1）从物理性质上看，每种金属都有自己的特性。你认为Hg与其他金属的不同之处是 。
（2）从化学性质上看，与盐酸反应最剧烈的是 ，这五种金属中，有一种金属的化合物溶液能与其他四种金属发生反应，请写出铁与该盐溶液反应得方程式 。
（3）性质决定用途，用途反映性质是重要的化学学科思想。用镁粉制作的烟花在夜空中发出耀眼的白光，这是利用了镁的 性。
14．（2023·湖州）实验室处理含铜废液的过程中，部分流程如下图：
（1）操作A的名称是 。
（2）沉淀物中一定含有 。
15．（2023·上城模拟）某兴趣小组同学在做铜片与硝酸银溶液反应的实验，向盛有硝酸银溶液的烧杯中加入足量铜片至反应完全。如图“ ”、“○”、“ ”表示烧杯内溶液中由溶质电离产生的不同离子（不考虑大小)。
（1）写出该反应过程中的实验现象： 。
（2）其中“ ”表示 (填写离子符号)。
16．（2022·长兴模拟）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)。
17．（2023·鹿城模拟）为除去铜和氧化铜混合物中的氧化铜，达到回收金属铜的目的，小科向混合固体中逐滴加入过量的稀盐酸。
（1）实验中稀盐酸需加过量的目的是 。
（2）逐滴加入稀盐酸时，可观察到的现象是 。
（3）实验后得到金属铜与剩余溶液，小科结合建立模型的方法对反应前后溶液成分进行分析。图甲为所加稀盐酸中各微粒数量的百分含量，请在图乙中完成反应后溶液中各微粒数量百分含量模型图。
18.（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________。
19．（2022九上·舟山期中）等质量的A、B两种物质分别与等质量的同浓度的稀盐酸充分反应，反应产生气体的质量与反应时间的关系如甲图所示．请回答下列问题：
①若A，B为Mg、Zn中的一种，则A是 。
②若A，B为碳酸钠粉末和碳酸钙块状固体中的一种，反应结束后，则它们消耗的酸 （填“A多”、“B多”或“相等”）．B反应至a点时，所得溶液的溶质为
20．（2023九上·拱墅期末）从废旧手机的某些部件中可回收金属银和铜，其操作流程如图所示。回答问题：
（1）步骤①②③中均涉及的实验操作是 和洗涤。
（2）操作流程中，加入足量稀硫酸的目的是使粗产品中的 完全反应。
（3）向固体中加入适量硝酸银溶液后，可观察到的实验现象是 。
（4）若溶液乙的质量大于溶液甲的质量，则加入的金属X可能是 （选填“铁”“锌”或“铜”）。
21．（2023九上·宁海期末）向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，发现质量仍为a克。
（1）请写出其中一个化学反应方程式 。
（2）反应后的滤液中一定含有的溶质是 。
（3）往反应后的滤渣中加稀盐酸，无气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是 。
22．（2022·温州模拟）人类对金属活动性规律的认识经历了漫长的探索。
材料一：晋朝葛洪《抱朴子内篇·黄白》中记载“以曾青(硫酸铜溶液)涂铁，铁赤色如铜”
材料二：南北朝的陶弘景说“鸡屎矾投苦酒(醋)中涂铁，皆作铜色"。
材料三： 1625 年德国化学家格劳贝尔意外发现将金属放入酸中会“消失”。
材料四： 1766 年英国化学家卡文迪许用六种金属与酸反应，发现产生“可燃空气”，燃烧会产生水。
材料五： 1865 年俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究的基础上提出了金属活动性规律。
（1）请解释“以曾青涂铁，铁赤色如铜”这一变化的原理： 。(用化学方程式表示)
（2）用银、铜、镁三种金属重复格劳贝尔实验，会“消失”的金属有 。
（3）若向含有相同质量的CuSO4和FeSO4混合溶液中放入一定质量的锌片，充分反应后，烧杯内固体的组合和质量大小关系可能是 。 (可多选)
23．（2023九上·上虞期末）常温下，铁在潮湿的空气中容易生锈，产物主要为Fe2O3·nH2O；铁丝在纯氧气中燃烧，产物为黑色的Fe3O4。
【提出问题】铁在空气中用酒精灯加热时，是否与空气中氧气发生反应？产物是什么？
【查阅资料】①常见的铁的氧化物有三种：FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中Fe3O4是磁性物质。
②FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色。
【探究】
①按图连接实验装置，检查★。向试管内加入铁粉，针筒活塞停在A刻度。
②加热铁粉的过程中，活塞发生移动。停止加热后，活塞逐渐向左移动，最终停在B刻度。
③用细线吊着洁净铁钉靠近加热后的固体粉末，发现没有粉末被铁钉吸上来。
④向试管内加入盐酸，发现有气泡产生，溶液立即出现黄色。
⑤另取一些未加热过的铁粉加入到盛有盐酸的
试管内，发现有气泡产生，溶液变为浅绿色。经检验，步骤④、⑤产生的气体相同。
【实验结论与反思】
（1）步骤①中“★”处应填： 。
（2）步骤④、⑤中产生的气体是 。
（3）本实验探究的结论是：铁粉在空气中用酒精灯加热时，与空气中氧气发生反应，产物是 。
（4）结合已学知识和本次探究分析可得，铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的 等因素影响。
24．（2023·浦江模拟）小科对Mg与稀盐酸反应后的废液成分产生了疑问，于是开始了实验探究。
【提出问题】Mg 与稀盐酸反应后的废液中有哪些溶质
（1）【猜想假设】猜想1：MgCl2； 猜想2：MgCl2和HCl。
【实验过程】小科取少量废液于试管中，滴加硝酸银溶液，再滴入足量稀硝酸，白色沉淀不消失。由上述现象，小科得出结论：猜想1正确。请评价小科的结论是否正确并说明理由。
（2）在听取老师建议后，小科用其他试剂进行实验，并得出猜想⒉正确。推测小科可能选择的试剂或药品并描述关键现象 。(写出一种即可)
（3）小科查阅相关资料发现镁与热水能发生反应生成氢气。在过量的镁与盐酸反应的过程中，小科发现试管很烫，那么此时镁与水反应了吗 小科又做了如下实验：
试管Ⅰ 试管2 试管3 试管4
试剂 和药品 镁条 冷水 镁条 热水 镁条 热水 氢氧化钠溶液 镁条 热水 氯化钠洛液
实验 现象 无气泡 少量气泡 少量气泡 大量气泡
分析上述实验，可以得出的结论是 。
25．（2023九上·上虞期末）小明在学习金属活动性顺序后，知道钾、钙、钠金属活动性特别强，能与水反应生成碱和氢气。他想镁紧排在钠后面，它是否也能与水反应呢？
【提出问题】镁是否能与水反应？
【实验探究】在两个烧杯中，分别加入等量的冷水和镁条，用酚酞作指示剂。实验过程和现象如图
【反思和总结】
（1）小明得出的实验结论是 。
（2）小明发现B试管放置在空气中一会儿，溶液的红色会褪色，这说明溶液的碱性减弱了。于是他大胆做出了一个猜想并设计了验证方案：
猜想 验证方案
可能是氢氧化镁的溶解度受温度的影响，温度降低，溶解度变小，从而导致溶液碱性减弱 将褪色后的溶液 ，如果溶液变红，说明小明的猜想正确
小明通过实验证明了自己的猜想是正确的。
（3）一段时间后，小明观察到镁条在热水中无现象，这时，他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应时，便有了解释，他的解释是 。
26．（2023·上城模拟）资料上说“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”。
小金对此进行了思考，并查阅资料，对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。实验中发现有无色无味的气体产生，同时有固体物质出现在容器底部。
【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应生成氢氧化钠和气体。
【问题及猜想】 会导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同。
【实验及现象】分别取10mL硫酸铜溶液，然后取5块大小相同的钠投入硫酸铜溶液中，观察现象。
编号 钠块大小 硫酸铜溶液浓度 实验中产生的现象
① 绿豆大小 10% 立即剧烈燃烧，有爆炸声，产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体。
② 绿豆大小 5% 4-5s后剧烈燃烧，有爆炸声，产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体。
③ 绿豆大小 2% 熔成小球，四处游动，嘶嘶响声，偶尔有火光，产生蓝色絮状沉淀。
④ 绿豆大小 1% 熔成小球，四处游动，“嘶嘶响声"，产生蓝绿色沉淀。
⑤ 绿豆大小 0.5% 熔成小球，四处游动，“嘶嘶响声”，产生蓝绿色沉淀。
（1）请将【问题及猜想】补充完整 。
（2）小金觉得气体可能是①氧气 ②甲烷 ③氢气，从物质组成角度，你觉得哪个不可能，请说说理由。 。
（3）上述实验中均未观察到 色固体生成，由此判断不能置换出铜。
（4）实验①②中小金观察到钠块不会游动，当他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反应时，便有了解释。他的解释是 。
27．（2023·鹿城模拟）“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。
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10mL 产生蓝绿色沉淀
② 绿豆大小 浓溶液10mL 产生蓝色絮状沉淀
③ 豌豆大小 稀溶液10mL 产生蓝色絮状沉淀
④ 豌豆大小 浓溶液10mL 产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体
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。 小科咨询老师后得知蓝绿色沉淀为碱式铜盐。
【实验结论】（1）上述实验中均未观察到 色固体生成，由此判断猜想一错误
（2）【实验反思】实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是 。
（3）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 。
（4）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：把钠块和无水旒酸铜直接混合，隔绝空气加热。
请从两个方案中选出合理的方案，并说明理由 。
28．（2023·温州）金属与酸反应会放出热量。为深入研究金属和酸反应的特点，小明用如图甲所示装置进行实验：在烧瓶中加入0.48克镁和足量的溶质质量分数为的稀盐酸，塞紧瓶塞，利用传感器记录160秒内瓶内气压变化。用等质量的铁和锌重复上述实验，得到相关曲线如图乙。
（1）图乙中，能支持锌比铁活动性强的证据是 。
（2）实验中，若0.48克镁完全反应，至少需要稀盐酸多少克？（镁与盐酸反应的化学方程式为：）
（3）解释镁与稀盐酸反应，0~80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因： 。
29．（2023九下·宁波月考）普通黄铜仅由铜和锌组成，广泛用于制造板材、管材等，也用于铸造机械零件。现有一块50.00g黄铜样品，某同学利用一种未知浓度的稀盐酸来测定样品中Cu的质量分数。有关数据如图：
求：（1）黄铜中Cu的质量分数。
（2）样品完全反应产生的H2的质量。
（3）稀盐酸的溶质质量分数。
30．（2023·杭州模拟）“十四五”期间，我国将独立完成“天宫二号”空间实验室建造。建造舱段使用的新型铝基碳化硅复合材料是由颗粒状的铝和碳化硅（SiC）复合而成的。一位科技爱好者自研了一种铝基碳化硅复合材料，为了分析其中铝的质量分数，该科技爱好者取了10g样品溶于足量稀硫酸，所得实验数据如图所示。已知：碳化硅既不溶于水和酸，也不与二者反应。请回答下列问题：
（1）当样品中的铝完全反应时，生成的气体质量为 g。
（2）样品中铝的质量分数为多少？（写出完整解题过程）。
31．（2023·宁波模拟）在烧杯中加入2.14 g 久置的铝箔(铝箔中含有杂质，且杂质不与题目中出现的其他物质反应)，不断滴加稀硫酸，放出气体的质量与所加稀硫酸质量的关系如图1所示。请回答下列问题：
（1）计算2.14 g久置的铝箔中金属铝的质量(写出计算过程)。
（2）在图2中画出滴入稀硫酸与生成的硫酸铝的质量关系图(在坐标上标注必要的数值)
32．（2023九上·南浔期末）黄铜是由铜和锌组成的合金，常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。当黄铜的含锌量不同时，其性能不同，见下表。小实同学用足量的稀硫酸对10克某铜锌合金样品进行科学探究，有关数据见下图。
含锌量 性能及用途
≤35％ 塑性好，适于冷热加压加工
36％～46％ 塑性减小而抗拉强度上升，只适于热压力加工
＞46％ 抗拉强度下降，无使用价值
请回答以下问题：
（1）图中M的值为 克。
（2）AB和BC不在同一直线上的原因是 。
（3）求这块合金样品中所含锌的质量分数。
33．（2023九上·上虞期末）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 。
（2）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 。
（3）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。
34．（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]…
35.（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？
36．（2022九上·义乌期中）Cu，Zn合金称为黄铜，有优良的导热性和耐腐蚀性，可用作各种仪器零件。化学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成，取20g该黄铜样品于烧杯中，向其中分5次加入相同溶质质量分数的稀硫酸，使之充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表：
加入稀硫酸的质量 (g) 充分反应后剩余固体的质量 (g)
第 1 次 40 m
第 2 次 40 14.8
第 3 次 40 12.2
第 4 次 40 11.2
第 5 次 40 11.2
试回答下列问题：
（1）从以上数据可知，最后剩余的 11.2g 固体的成分是 ；表格中，m= ．
（2）黄铜样品中锌的质量分数为 ．
（3）计算所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少？
37.（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________。
38．（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_________。
39．（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
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