初中科学浙教版 九年级上册 第二章 第2节 金属的化学性质同步练习
一、单选题
1．（2024·浙江模拟）铁在海水中容易被锈蚀，通常在轮船的“吃水线”以下可焊接比铁更活泼的金属块，用于保护铁质船壳。该金属块的材料可以是 ( )
A．钠 B．锌 C．铅 D．铜
2． 用久的水壶内会有一层“水垢”，成分之一是碳酸氢钙(Ca(HCO3)2)受热生成的碳酸钙，化学方程式为： 该反应属于基本反应类型中的
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
3．（2024九上·诸暨月考）在密闭容器中，分别用压强和温度传感器测定未经打磨的铝片与稀盐酸反应过程的图像如下。下列结论不正确的是（ ）
A．反应过程中有热量放出
B．0~50s时，变化不明显，是因为铝表面有一层致密氧化铝薄膜
C．60~100s气体压强升高，是因为温度升高的原因
D．100s后温度降低是因为反应停止的原因
4．（2024九上·诸暨月考）向两份装有等质量的镁粉和铁粉的烧杯中逐渐加入等浓度的稀硫酸直至过量，下列图像中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2022九上·温州月考）为探究Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，某兴趣小组设计了如图所示的四组实验方案，其中不能达到实验目的的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2024九上·鹿城月考）如图是三星堆发掘的太阳鸟铜像，出土文物往往带有铜锈。主要成分：碱式碳酸铜（化学式为Cu2(OH)2CO3或CuCO3 Cu(OH)2），小科猜想：引起铜锈蚀的因素除了氧气和水外，可能还有二氧化碳。下面可以证明“铜生锈需要二氧化碳”的组合是（ ）
A．①和② B．①和④ C．②和④ D．③和④
7．（2024九下·温州模拟）兴趣小组想初步了解金属R的活动性强弱，进行了如图实验。根据实验现象，下列推测错误的是（ ）
A．R>Zn B．R>Ag C．Zn>Cu D．R>H
8．（2024九下·柯桥会考）某兴趣小组通过如下方式得到单质银，将足量的铁粉和稀硫酸依次加入到一定量的硝酸银溶液中，搅拌使其充分反应。实验过程中，加入的物质质量与烧杯中剩余固体质量关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．m点剩余的固体为铁、银 B．n点溶液中的溶质为硝酸铁
C．a点固体表面产生气泡 D．b点溶液中有两种金属阳离子
9．钪元素符号为Sc，相对原子质量为45，活动性在镁和铝之间，主要化合价为+3价。如图，相同条件下取等质量的金属钪和锌，分别与等质量同浓度稀硫酸、CuSO4溶液反应。 下列现象中错误的是
A．试管①产生气泡速率大于试管②
B．反应结束后试管①②中的总质量都减小
C．试管③④中都出现红色固体
D．反应结束后试管③④中的固体质量都增大
10．根据反应前后元素的化合价是否改变，可将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。对于化学反应A＋BC＋D，下列说法错误的是（ ）
A．若该反应是复分解反应，则该反应也是非氧化还原反应
B．若该反应是置换反应，则该反应是氧化还原反应
C．若A、B分别为单质和化合物，则该反应一定是置换反应
D．若C、D分别为盐和水，则反应物A、B不一定为酸和碱
11．（2024·杭州模拟）下图同一圆圈上的物质中铁元素化合价相同，同一条直线上的物质类别相同，下列说法不正确的是
A．b物质在分类上属于盐
B．FeO生成Fe的反应一定属于置换反应
C．用等质量的Fe2O3、FeO与足量CO反应炼铁，FeO生成的铁多
D．Fe在潮湿空气中容易被氧化为Fe2O3
12．（2024·滨江模拟）吉林化工学院的研究团队发明了利用TiO2基催化剂催化氧化甲醛(化学式 CH2O)的新方法。其中涉及该如下微观示意图所示的反应过程。下列说法错误的是
A．TiO2基催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不变
B．该反应属于基本反应类型中的置换反应
C．该反应参与反应的甲和丁的分子个数比为1：1
D．该反应前后原子的种类、数目均不发生变化
13．（2024·鹿城模拟）如图所示的装置，甲、乙两个相同的瓶内分别装有等质量的铁粉和锌粉，同时加入等量等质量分数的稀硫酸，反应结束后金属均有剩余。则在反应过程中原先处于导管中点P的红色液柱移动的情况是
A．先向左移动，最后停在P左侧 B．先向左移动，最后停在P位置
C．先向右移动，最后停在P位置 D．先向右移动，最后停在P左侧
14．（2024·鹿城模拟）研究发现利用单质硼(B)与水反应可获得氢气，其反应原理为： 则该反应属于
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
15．（2024·浙江模拟）对比实验是进行科学探究的重要方式．下图所示实验均用到了对比的方法．下列相关说法错误的是（ ）
图1 图2 图3 图4
A．图1实验能验证二氧化碳与水发生了反应
B．图2实验能说明红磷的着火点比白磷的高
C．图3实验能验证金属活动性顺序为
D．图4实验能说明硝酸铵固体溶于水会吸收热量
16．（2024·仙居模拟）在学习金属相关知识时，小明往盛有硝酸银和硝酸铜混合溶液的烧杯中加入一定质量的铁粉，充分反应后烧杯内剩余固体的质量如图。则下列推断正确的是( )
A．反应后的溶液中有硝酸铜剩余
B．反应后的溶液中有硝酸银剩余
C．原溶液中硝酸银的质量大于硝酸铜的质量
D．原溶液中硝酸银的质量小于硝酸铜的质量
17．（2020九上·滨江期末）下列四个实验中。“操作--图象--结论”对应关系正确的是（ ）
A B C D
操作 分别向等质量的镁粉、铁粉、锌粉中加入等浓度稀硫酸 一定温度下，向氢氧化钙溶液中加入氧化钙固体 向变质的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸 向H2SO4、MgSO4混合溶液中滴加NaOH溶液
图象
结论 三种金属与硫酸反应的剧烈程度： Mg>Fe>Zn 该氢氧化钙溶液已经饱和 氢氧化钠溶液已经全部变质 pH为7时水平线段表示硫酸镁和氢氧化钠反应
A．A B．B C．C D．D
18．（2020九上·滨江期末）将一定质量的铁粉加入含AgNO3和Zn(NO3)2两种溶质的溶液中，反应结束后过滤，分别向滤液和滤渣中加入稀盐酸，均无明显现象，下列对滤渣和滤液的说明中，不正确的是（ ）
A．滤渣的成分只有银
B．滤液中的溶质是Zn(NO3)2、Fe (NO3)2
C．滤渣的成分可能是银、锌的混合物
D．所得滤液的质量小于反应前原溶液的质量
19．（2024·金东模拟）钴（Co）的金属活动性与铁相似，钴的化合物相关性质如下。下列预测合理的是
物质 CoO
溶解性 难溶，灰绿色固体 难溶，粉红色固体 易溶，溶液呈粉红色 难溶，粉红色固体
A．Co能从溶液中置换出Mg
B．CoO能与盐酸发生反应得到浅绿色溶液
C．与盐酸混合产生气泡，溶液变为粉红色
D．与氢氧化钠溶液混合不发生反应
20．（2024.宁波模拟）小科利用如图甲所示装置探究“溶液中的阴离子种类对铁钉锈蚀的快慢是否有影响”，实验是根据不同溶液上方的氧气浓度变化的快慢来判断锈蚀快慢。实验中测得装置中溶液上方氧气浓度变化曲线如图乙所示。下列分析正确的是()
A．实验装置里将铁钉一半浸在溶液中，是为了看清铁钉生锈情况
B．此实验可证明阳离子对铁钉锈蚀的快慢不影响
C．实验所用三种溶液中，铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快
D．三条曲线都是先陡后缓，是由于阴离子种类影响了锈蚀快慢
二、填空题
21．（2024九上·诸暨月考）小明用普通铁钉，纯铁钉同时进行如图的四组实验，一段时间后只有实验A中观察到了锈斑，其他均无明显变化。
（1）对比 实验，说明铁制品锈蚀需要水；对比A和D实验，说明铁制品锈蚀与 因素有关；
（2）根据上述实验结论，下列措施中能有效防止金属锈蚀的是
①金属表面涂抹油漆 ②改变金属的内部结构 ③用湿布擦拭，保持金属表面清洁④在金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜
22．（2024·浙江模拟）焊接钢轨时要用到铝热反应．其原理为。
（1）该反应属于 反应（填基本反应类型）。
（2）在该反应中Al能夺取氧化铁中的氧，说明Al具有 性。
23．（2024·瑞安模拟） 小科向含有 AgNO3和 Cu(NO3)2的溶液中加入一定量的金属铁。
（1）上述化学反应都属于基本反应类型中的 反应。
（2）反应结束后过滤，向金属滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中的金属有 。
24．（2024·余姚模拟）纳米铁因其独特的性质而被用于一些特殊领域。制备纳米铁的方法较多，利用甘蔗渣等材料的化学还原法是常用制备方法之一，主要制备步骤如下：
①将烘干并粉碎的甘蔗渣(主要成分为纤维素)浸入 FeCl3 溶液，甘蔗渣上的碱性物质与吸附在表面上的 Fe3+反应生成Fe2O3。
②将带有 Fe2O3的甘蔗渣放入石英管式炉内，并向炉内通入一段时间的氮气。
③将石英管式炉加热至 900℃，并控制适宜的氮气流速，使纤维素碳化、Fe2O3 被炭还原为单质铁。
④反应完全并自然降温后，将纳米铁固体粉末转移至充满氮气的保存箱储存。
（1）装置A 石英管式炉内 Fe2O3被还原的化学方程式为 。
（2）装置B的作用是吸收反应生成的大量气体，则装置中为 溶液。
（3）开启升温程序前通入氮气的目的是 。
25．如图为某小组探究金属化学性质的两组实验。
（1）实验甲中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱，有同学认为不够合理，理由是 (写一点)。
（2）描述实验乙中C试管内反应的实验现象 。
（3）实验乙中要验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序，至少要做的实验是 (填字母序号)。
26．（2024·温州三模）下图表示铁和稀硫酸反应，向盛有稀硫酸溶液的烧杯中加入足量的铁直至反应完全。
（1）铁和稀硫酸的反应属于 反应(填反应类型)。
（2） 如图的“●”“○” “”表示溶液中由溶质电离产生的不同离子，则“”表示(填写离子符号) 。
（3）反应后的溶液质量与反应前的溶液质量相比 (选填“变小”“变大”“不变”)
27．（2024九下·浙江模拟）有一种纳米润滑添加剂，由铝粉、铜粉、氧化铝粉末中的一种或几种组成，化学兴趣小组为了探究其成分，取样品分成两份，所做实验及现象如图所示：
（1）样品1产生气泡的化学方程式是 。
（2）根据上述实验，可知该粉末中一定有 。
三、实验探究题
28．（2018九上·杭州期中）某化学兴趣小组为了探究铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行了如下探究活动：
【查阅资料】铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬（CrSO4）。
【提出猜想】对这三种金属的活动性顺序提出了如下猜想：
猜想①：Cr＞Al＞Cu
猜想②：Cr＞Cu>Al 猜想③：Al＞Cr＞Cu
猜想④：Al＞Cu＞Cr
（1）【讨论交流】根据已学的金属活动性顺序和已查阅的资料分析，肯定不能成立的猜想有 （填序号）。
（2）【实验设计及过程】请将表中的内容填写完整。
实验操作 实验现象 实验结论
室温下，将大小相同并打磨光亮的铬片、铝片、铜片分别投入盛有体积相同、溶质质量分数相同的稀硫酸的试管中。 铬片表面产生气泡缓慢，铝片表面产生气泡较快，铜片表面无现象 猜想 . （填序号）成立
（3）【实验反思】有同学提出探究金属活动性强弱还可以依据“金属与盐溶液是否发生置换反应”来判断。为了验证甲、乙、丙三种金属的活动性依次减弱，某同学设计了如下方案：
① 把甲放入乙的盐溶液中 ②把乙放入丙的盐溶液中 ③把甲放入丙的盐溶液中
你认为该方案中的 （填序号）没有必要做。
29．为探究金属活动性顺序，小科同学按以下步骤开展探究：
步骤一：在编号为A、B、C、D的4支空试管中各注入5 mL稀盐酸。
步骤二：用砂纸打磨大小相同的镁片、铜片、锌片和银片，同一时间分别投入 A、B、C、D试管中，再立即将带有相同气球的橡皮塞塞紧。观察试管中的现象。
步骤三：将砂纸打磨后的铜片投入E试管，注入5 mL浓度为 10%的硝酸银溶液，观察实验现象，进一步探究铜和银的金属活动性顺序。
请回答：
（1）用砂纸打磨金属表面的目的是 。
（2）实验过程中能够产生气泡的试管是 (填A~E的字母)。
（3）对于能与酸反应的金属，通过产生气泡的速率不能准确判断活动性的强弱，此时可通过 的实验进行比较。
（4）为探究 E试管反应后的溶液质量变化，小科向试管中加入质量为 m1 的硝酸银溶液，然后放入铜片反应一段时间，得到反应后的溶液质量为m2，则反应前后溶液质量大小关系为m1 m2。
30．（2024·温州三模）铁是人类社会使用最广泛的金属。图1是实验室模拟工业炼铁的装置。
（1）利用装置 A 制备 CO，反应原理是该加热方式相较于用酒精灯加热的优点是 。(写1点)
（2） 装置E 的作用是 。
（3）加热时C玻璃管中剩余固体质量随温度变化的曲线如图2。据图分析：若反应温度600℃（4）为提高铁的产率，可采取的措施是 。
31．（2024·滨江模拟）硫酸铜是一种常见的杀菌剂，在纺织、印刷、电镀等行业有广泛用途。为测定某镀铜工艺电镀液中CuSO4溶液的溶质的质量分数，某兴趣小组设计了如下方案进行探究。如图中仪器M名称叫恒压滴液漏斗，其主要作用是平衡装置内气压，使液体顺利滴下。
【实验原理】锌与CuSO4溶液、锌与稀H2SO4的反应。
【实验步骤】
①组装仪器，检查装置的气密性。
②装药品，调节量气装置两边液面相平，读数。
③将CuSO4溶液全部滴入装有m克锌粉三颈烧瓶中并搅拌，充分反应后，再滴加稀H2SO4至不再有气体产生。
④冷却至室温，调节量气装置两边液面相平，读数。
【实验分析】
（1） 锌与 CuSO4溶液反应的方程式为： ；
（2）步骤④中调节两边液面相平的操作是将水准管缓慢 (选填“上移”或“下移”)，根据②和④的读数可得出 的体积。
（3） 下列因素中，可能使测得的 CuSO4溶液的溶质的质量分数偏高的是 ____(填字母)。
A．加入的锌粉中混有少量的铜粉
B．实验结束后，有部分气体残留在三颈烧瓶中
32．（2024九下·杭州月考）硫酸锌可制备各种含锌材料，在防腐、医学上有很多应用。锌矿石的主要成分是ZnCO3，还含有少量的二氧化硅和氧化铁。以锌矿石为原料制备ZnSO4·7H2O的工艺流程如下图所示。(二氧化硅难溶于水，也不与稀硫酸反应)
回答下列问题：
（1）锌矿石属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）“酸浸”中观察到的现象是 。
（3）滤液1中含有的阳离子是 。(填离子符号)
（4）下列说法正确的是____。(可多选)
A．“粉碎”是为了增大锌矿石与酸之间的接触面积，使反应充分进行
B．在“转化”中加入锌粉，若无气泡冒出，说明锌粉已足量
C．滤渣甲、滤渣乙均能与稀硫酸反应产生气体
D．滤液2的质量一定比滤液1的质量大
33．金属防锈是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的锈蚀为项目进行如下研究。
（1）该小组用如图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL 刻度处，之后水面缓慢上升，数日后量筒内水位不再上升，水面最终处于约 mL 刻度处(空气中氧气体积分数以20%计)。
（2）取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。改变条件重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。
温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70
铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18
①该实验能得出的结论是 。
②有同学认为该实验未能真实反映50℃以后铁钉锈蚀的快慢，理由是：50℃以后铁钉质量没有变化。请分析表格中数据，铁钉质量没有变化的原因是 。
四、解答题
34．（2024九上·诸暨月考）某化学兴趣小组为了测定镁铜合金中镁的质量分数，取出2克合金样品，每次加入稀硫酸10克，共加入稀硫酸4次，充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称重，得到的实验数据如图所示：
（1）这四次实验中，第 次实验开始加入的稀硫酸已经过量。
（2）合金样品中镁的质量分数为 ；
（3）计算稀硫酸的质量分数为多少？（写出计算过程，结果保留到小数点后一位）
35．（2024九上·鹿城月考）实验室为测定铜铁合金的含铁量，取该合金若干，向其中加入相应质量的稀硫酸溶液，充分反应后，称量剩余固体质量。实验数据如下表，请分析数据，回答下列问题：
实验组 1 2 3
稀硫酸质量/g 50 50 100
合金质量/g 5 15 25
反应后固体质量/g 2.2 9.4 n
（1）该合金中铁的质量分数为多少？
（2）实验所用的稀硫酸的溶质质量分数为多少？
（3）表中的n为 （填数值）
36．（2024·余姚模拟）高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢，俗称白钢。不同型号的高速钢含铁量不同。为测定某高速钢中铁的质量分数，将一定质量的该高速钢碎屑置于质量为 103 g的烧杯中，在电子秤上称得总质量为120g。然后，分三次向烧杯中各加入质量为100g的相同稀硫酸，每次充分反应后称得的总质量见电子称读数(其余成分不与酸反应)。
（1）第二次充分反应后，电子秤上显示的总质量m= g。
（2）第三次反应后溶液中溶质为 。
（3）计算高速钢中铁的质量分数(计算结果精确到0.1%)。
37．化学反应除四种基本反应类型外，还有一类非常重要的反应——氧化还原反应，请根据所学知识，回答下列问题。
（1）初中的化学反应一定属于氧化还原反应的是____。
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
（2）化学反应，该反应的氧化剂是 ，还原剂是 ，这个化学反应在初中化学反应的基本类型中属于 。
38．同学们设计了如图1所示实验，进行影响铁锈蚀因素的实验探究。一周后，试管A中铁钉几乎没有生锈，试管B中铁钉稍有生锈。试管C中铁钉明显锈蚀，试管D中铁钉严重锈蚀。
（1）试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是 。
（2）试管C中铁钉明显锈蚀而试管A中铁钉几乎没有生锈，由此可得出的结论是 。
（3）对于试管B中铁钉稍有生锈，同学们展开深入研究。将煮沸并迅速冷却的蒸馏水倒入烧杯中，迅速倒入植物油铺满水面，然后将溶解氧传感器插入水中，通风环境中持续三天采集得到数据图像如图⒉所示（室温下，自然状况的水中溶解氧约为8~9mg/L）。据此可知B试管中铁钉也稍有生锈的原因是 。
（4）小丽同学猜测：铁锈蚀的快慢还可能与氧气的浓度有关，为判断该猜测是否正确，请你设计实验验证小丽同学的猜想，简述实验方案（实验方案包括操作步骤、预期现象和结论）： 。
39．（2024·舟山模拟）黄铜（由铜和锌形成的合金）有较强的耐磨性能，在生活中有广泛的用途。小科为了测定黄铜屑样品组成，分四组取样品与稀硫酸反应，其实验数据记录如表，试计算：
样品 第1份 第2份 第3份 第4份
取样品质量/g 20.0 20.0 20.0 20.0
取稀硫酸质量/g 50.0 100.0 150.0 200.0
产生气体质量/g 0.15 m 0.4 0.4
（1）上表中m的数值是 。
（2）上述实验涉及到的化学基本反应类型为 。
（3）黄铜屑样品中铜的质量分数是多少（请写出计算过程）？
40．（2024九下·杭州月考）兴趣小组同学利用铜与溶质质量分数为2%硝酸银溶液反应，比较银与铜的活动性强弱，发现铜丝表面有黑色物质析出。
（1）反应前用砂纸对铜丝进行打磨，其目的是 。
（2）他们进一步猜想可能是溶液浓度太低或者时间过短，导致析出的银颗粒较小，对光全部吸收所以呈黑色。为进一步探究此问题，请设计实验方案并写出实验步骤： 。
建议：①实验可设计3～6组；②实验时每支试管取用硝酸银溶3毫升；③实验时间控制在30分钟以内。实验室提供烧杯、酒精灯、温度计、铜丝、溶质质量分数为8%的硝酸银溶液、蒸馏水及其它实验所需的仪器。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属的活动顺序进行解答。
【解答】在金属活动顺序表中，钠和锌排在铁前面，铅和铜排在铁的后面，并且钠和水能够反应，故ACD不符合题意；B符合题意。
故答案为：B。
2．【答案】B
【知识点】化合反应和分解反应；复分解反应及其应用；置换反应及其应用
【解析】【分析】根据基本反应的类型定义分析；
【解答】根据化学方程式可知，该反应符合“一变多”即分解反应，故答案为B。
3．【答案】C
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】由图像曲线开始一段变化不明显可知铝表面的氧化铝薄膜先和稀盐酸反应，随后铝和盐酸反应，产生氢气并放热，两种曲线呈上升趋势，最后反应停止，气体压强曲线呈直线，温度曲线逐渐下降。
【解答】A、由温度曲线的上升可知反应放热，故A项正确；
B、铝的金属性较强，能在空气中和氧气反应生成氧化铝，由曲线图像开始一段变化不明显可知是铝表面的氧化铝薄膜先和稀盐酸反应，故B项正确；
C、气体压强升高是由于铝和盐酸反应产生氢气，故C项错误；
D、由分析可知后温度降低是因为反应停止，故D项正确。
故答案为：C。
4．【答案】B
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据开始阶段，等质量的硫酸与足量的镁、铁反应时，酸完全反应，生成的氢气质量相等；镁的相对原子质量小于铁的相对原子质量，最后生成的氢气质量镁大于铁进行分析。
【解答】开始阶段，等质量的硫酸与足量的镁、铁反应时，酸完全反应，生成的氢气质量相等；镁的相对原子质量小于铁的相对原子质量，最后生成的氢气质量镁大于铁。
故答案为：B。
5．【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】在金属活动性顺序表中，排在前面的金属能够将后面的金属从盐溶液中置换出来，据此分析判断。
【解答】A.铜不能和稀盐酸反应，而铁能够和稀盐酸反应，说明活动性铁>铜。铜能够和硝酸银反应，则活动性铜>银，那么活动性铁>铜>银，故A不合题意；
B.铜不能和硫酸亚铁反应，则活动性铁>铜；铜能够和硝酸银反应，则活动性铜>银，因此活动性铁>铜>银，故B不合题意；
C.铁能够和硫酸铜反应，则活动性铁>铜；银不能和硫酸铜反应，则活动性铜>银，因此活动性铁>铜>银，故C不合题意；
D.银和铜都不能与硫酸亚铁反应，则它们的活动性都小于铁，但是无法比较二者的活动性大小，故D符合题意。
故选D。
6．【答案】C
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】对比实验必须控制变量唯一性。
【解答】对比实验必须控制变量唯一性，为证明“铜生锈需要二氧化碳”，则一个实验中无二氧化碳，有水、氧气、铜丝，而实验④是作对比。
故答案为：C。
7．【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】在金属活动顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，排在H前面的金属能与酸反应生成氢气。
【解答】从图中可以看出，R在硫酸中能够反应生成氢气，而Ag不与硫酸反应；R与Cu均不与硫酸锌反应，说明R的活动性比锌差，由此可知，这四种金属的活动性由强到弱顺序为：Zn>R>Ｈ＞Cu>Ag，故A错误，但符合题意；BCD正确，但不符合题意。
故答案为：A。
8．【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】从图中可知，将铁粉加入硝酸银溶液中时，铁和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，到m点恰好完全反应，之后从m到n铁粉过量，之后加入稀硫酸，稀硫酸与铁粉反应生成硝酸亚铁和氢气。
【解答】A.根据分析可知，在m点剩余的固体只有银，故A错误；
B.n点溶液中的溶质为硝酸亚铁，故B错误；
C.在a点，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，固体表面有气泡生成，故C正确；
D.在b点溶液中只有亚铁离子一种金属阳离子，故D错误。
故答案为：C。
9．【答案】D
【知识点】实验步骤的探究；实验方案设计与评价；金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A、根据活动性越强的金属与酸反应时越剧烈分析；
B、根据金属与酸反应会生成氢气，计算反应前后的质量变化；
C、根据排在铜前的金属能与铜的盐溶液反应分析现象；
D、根据金属与盐溶液反应生成新的盐溶液和新金属，计算反应前后的质量变化；
【解答】A、根据题意可知， 钪 排在 镁和铝之间 因此排在锌的活动性前面，故钪与酸反应比锌剧烈，则 试管①产生气泡速率大于试管② ，故A正确；
B、根据A选项分析可知，钪与酸能反应，锌与酸液能反应，而可知生成氢气质量小于反应金属质量，则反应后 试管①②中的总质量都减小，故B正确；
C、根据题意可知， 钪 排在 镁和铝之间因此排在铜前，锌业排在铜前，因此都会与硫酸铜溶液反应生成铜单质，反应现象都会出现红色固体，故C正确；
D、根据题意可知，钪与硫酸铜反应生成硫酸钪和铜，锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，由， 试管③ 中固体质量增大， ④ 中固体质量减少，故D错误；
故答案为：D。
10．【答案】C
【知识点】化合反应和分解反应；复分解反应及其应用；置换反应及其应用
【解析】【分析】A、根据复分解反应反应的特点分析。
B、根据置换反应中元素化合价的变化分析。
C、根据置换反应的特点分析。
D、根据生成盐和水反应的种类法分析。
【解答】A. 若该反应是复分解反应，一定没有化合价的变化，该反应也是非氧化还原反应，故正确，不符合题意；
B. 若该反应是置换反应，一定有元素化合价的变化，该反应是氧化还原反应，故正确，不符合题意；
C. 若A、B分别为单质和化合物，生成物不一定是单质和化合物，该反应不一定是置换反应，故错误，符合题意；
D. 若C、D分别为盐和水，反应物A不一定为酸和碱，例如，酸与金属氧化物反应也生成了盐和水，故正确，不符合题意；
故答案为：C。
11．【答案】B
【知识点】酸、碱、盐的鉴别；置换反应及其应用
【解析】【分析】 同一条直线上的物质类别相同，同一圆圈上的物质中铁元素化合价相同，结合铁及化合物的性质，转化规律进行分析。
【解答】 A.氯化铁是一种盐，b物质与氯化铁在一条直线上，因此在分类上属于盐，故A正确不合题意；
B.FeO与一氧化碳在高温的条件下也能生成铁，该反应不属于置换反应，故B错误符合题意；
C.Fe2O3中，铁元素的质量分数为，FeO中，铁元素的质量分数为
，则用等质量的Fe2O3、FeO与足量CO反应炼铁，FeO生成的铁多故C正确不合题意；
D.铁与氧气、水蒸气共存时会发生锈蚀，因此Fe在潮湿空气中容易被氧化为Fe2O3，故D正确不合题意。
故选B。
12．【答案】B
【知识点】催化剂在化学反应中的作用；质量守恒定律及其应用；置换反应及其应用
【解析】【分析】A.根据催化剂的性质判断；
B.根据反应物和生成物的种类和种数确定反应的类型；
C.根据方程式确定参加反应的分子个数比；
D.根据质量守恒定律分析判断。
【解答】 据题目信息结合微观示意图可写出反应的方程式为：；
A.TiO2基催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不变，故A正确不合题意；
B.置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，该反应生成物为两种化合物，不属于置换反应，故B错误符合题意；
C.由化学方程式可知，该反应参与反应的甲和丁的分子个数比为1：1，故C正确不合题意；
D.根据质量守恒定律，该反应前后原子的种类、数目均不发生变化，故D正确不合题意。
故选B。
13．【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】 金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，并且金属越活泼，越容易和盐反应。
【解答】 锌比铁活泼，锌和稀硫酸反应的速率比铁快，单位时间内产生的氢气比铁多，开始红色液柱向左移动。完全反应后金属均有剩余，稀硫酸完全反应，生成氢气质量相等，导致红色液柱向右移动至P点，导管中点P的红色液柱移动的情况是先向左移动，最后停在P位置。
故选B。
14．【答案】C
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据反应物和生成物的种类和种数，确定反应的基本类型。
【解答】根据方程式 可知，该反应的反应物和生成物均由单质和化合物组成，因此为置换反应，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
15．【答案】A
【知识点】溶解时的吸热或放热现象；燃烧与灭火；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A.根据蒸馏水和通入二氧化碳的蒸馏水都不能使酚酞溶液变色进行分析。
B.根据热水提供的热量使铜片上白磷燃烧进行分析。
C.根据铁片和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，银片不能和硫酸铜反应，进行分析。
D.根据温度降低，硝酸钾溶解度变小，氢氧化钙溶解度变大进行分析。
【解答】 A.蒸馏水和通入二氧化碳的蒸馏水都不能使酚酞溶液变色，所以图1实验不能验证二氧化碳与水发生了反应，故A错误符合题意；
B.75℃热水提供的热量使铜片上白磷燃烧，不能使铜片上红磷燃烧，说明红磷的着火点比白磷的高，故B正确不合题意；
C.铁片和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，说明铁比铜活泼；银片不能和硫酸铜反应，说明银不如铜活泼。即图3实验能验证金属活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag，故C正确不合题意；
D.将硝酸铵固体加入烧杯中的水里，饱和硝酸钾溶液中有白色晶体析出；饱和石灰水未变浑浊。温度降低，硝酸钾溶解度变小，氢氧化钙溶解度变大。即图4实验能说明硝酸铵固体溶于水会吸收热量，故D正确不合题意。
故选A。
16．【答案】D
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】将一定质量的铁粉放入硝酸铜、硝酸银的混合溶液中，铁粉先与金属活动性较弱的金属的盐溶液反应，即铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，硝酸银完全反应后，如果铁粉有剩余，剩余的铁粉再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，如果铁粉较少，仅与硝酸银反应，则过滤后所得的固体是银，如果铁粉与硝酸铜恰好完全反应，则反应后的固体是铜和 银，如果铁粉有剩余，则反应后得到的固体是银、铜、铁。
【解答】AB.由图可得铁有剩余，根据分析可知，硝酸银和硝酸铜都完全反应，AB错误；
CD.由图可得产生银和铜的质量相等，如果原溶液中硝酸银的质量大于或者等于硝酸铜的质量，则产生的银的质量必然大于铜的质量，故C错误，D正确；
故答案为：D。
17．【答案】D
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属活动性顺序及其应用；酸的化学性质
【解析】【分析】根据所给图像中的变化规律及起点，结合各物质间的反应过程判断图像与结论是否一致分析。
【解答】A、 分别向等质量的镁粉、铁粉、锌粉中加入等浓度稀硫酸 ，通过反应速率可得出三种金属与硫酸反应的剧烈程度为 Mg>Zn >Fe，不符合题意；
B、 向饱和氢氧化钙溶液中加入氧化钙，氧化钙会吸收水份生成氢氧化钙，溶液中溶剂减少，溶质会析出，所以溶质质量减小，若向不饱和氢氧化钙溶液中加入氧化钙，氧化钙与水反应生成的氢氧化钙会溶解，溶质质量会增加，不符合题意；
C、向变质的氢氧化钠溶液中加稀盐酸，加入一定量稀盐酸后才开始产生气泡，说明氢氧化钠部分变质，不符合题意；
D、 向H2SO4、MgSO4混合溶液中滴加NaOH溶液 ，硫酸先与氢氧化钠反应，然后硫酸镁与氢氧化钠反应， pH为7时水平线段表示硫酸镁和氢氧化钠反应，符合题意；
故选D。
18．【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序的应用分析，在金属活动性顺序表中，排在氢前的金属能与酸发生反应，排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液反应。
【解答】 铁粉加入含AgNO3和Zn(NO3)2两种溶质的溶液中，铁只能与硝酸银发生反应，反应结束后过滤，分别向滤液和滤渣中加入稀盐酸，均无明显现象 ，说明滤液中没有硝酸银，一定有硝酸锌和硝酸亚铁，滤渣中没有铁，只有银，A、B正确；C不正确；根据方程式可知，铁与硝酸银反应时，每56份质量的铁能置换出216份质量的银，溶液质量要减小，D正确；
故选C。
19．【答案】C
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A、Co不能从MgCl2溶液中置换出Mg。
B、CoO能与盐酸反应生成氯化钴和水。
C、碳酸钴和稀盐酸反应生成氯化钴、水和二氧化碳。
D、CoCl2与氢氧化钠生成粉红色氢氧化钴沉淀和氯化钠。
【解答】A、钴（Co）的金属活动性与铁相似，铁不如镁活泼，因此钴也不如镁活泼，Co不能从MgCl2溶液中置换出Mg，该选项不正确。
B、CoO能与盐酸发生反应得到粉红色溶液，该选项不正确。
C、CoCO3与盐酸混合产生气泡，溶液变为粉红色，是因为碳酸钴和稀盐酸反应生成氯化钴、水和二氧化碳，该选项正确。
D、CoCl2与氢氧化钠生成粉红色氢氧化钴沉淀和氯化钠，该选项不正确。
故选：C。
20．【答案】C
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】A.根据铁钉与氧气和水同时接触而生锈进行分析；
B.根据此实验中阳离子均为铵根离子进行分析；
C.根据含有氯离子的溶液，氧气的浓度降低得更多进行分析；
D.根据氧气被消耗，氧气的浓度降低进行分析。
【解答】A.实验装置里将铁钉一半浸在溶液中，不是为了看清铁钉生锈情况，而是让铁钉与氧气和水同时接触而生锈，故A错误；
B.此实验中阳离子均为铵根离子，不可证明阳离子对铁钉锈蚀的快慢不影响，故B错误；
C.实验所用三种溶液中，含有氯离子的溶液，氧气的浓度降低得更多，则铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快，故C正确；
D.三条曲线都是先陡后缓，不是由于阴离子种类影响了锈蚀快慢，而是因为氧气被消耗，氧气的浓度降低，故D错误。
故答案为：C。
21．【答案】（1）AC；铁制品内部结构
（2）①②④⑤
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）根据控制变量法进行分析。
（2）根据防止金属锈蚀措施进行分析。
【解答】（1）A中铁钉与氧气和水接触，生锈，C中铁钉与氧气接触，不生锈，对比AC实验，说明铁制品锈蚀需要水；对比A（普通铁钉）和D（纯铁钉）实验，说明铁制品锈蚀与铁制品的内部结构因素有关。
（2）①金属表面涂抹油漆能防止金属和水、空气接触，防止金属形成原电池，从而防止金属被腐蚀，故正确；
②改变金属内部结构增强金属被腐蚀性能，所以能防止金属被腐蚀，故正确；
③保持金属表面清洁干燥能防止金属与水分接触，从而防止金属被腐蚀，但不能用湿布擦拭，故不正确
④金属表面进行电镀，使不活泼金属与空气、水接触，不能形成原电池，从而防止金属被腐蚀，故正确
⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜，从而阻止金属进一步被氧化，所以能防止金属被腐蚀，故正确
故答案为：①②④⑤。
22．【答案】（1）置换
（2）还原
【知识点】氧化反应；置换反应及其应用
【解析】【分析】（1）根据化学反应的特点来分析；
（2）根据得氧、失氧来分析。
【解答】（1）由化学方程式可知，该反应是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的反应，属于置换反应；
（2）在该反应中Al能夺取氧化铁中的氧，说明Al具有还原性。
23．【答案】（1）置换
（2）银、铜、铁
【知识点】金属活动性顺序及其应用；置换反应及其应用
【解析】【分析】（1）根据反应物和生成物的种类和种数确定反应的类型；
（2）只有排在氢元素前面的金属才能与酸反应生成氢气。
【解答】 小科向含有AgNO3和Cu（NO3）2的溶液中加入一定量的金属铁，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。
（1）上述化学反应，都是单质和化合物反应，生成新的单质和化合物，都属于置换反应。
（2）反应结束后过滤，向金属滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，即铁过量，则滤渣中的金属有反应生成的银和铜，还含有过量的铁。
24．【答案】（1）
（2）NaOH
（3）排尽石英管式炉内原有的空气
【知识点】金属的化学性质；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】 纳米铁就是把铁原子按照纳米级别逐一叠加形成的铁，物理性质没有区别，区别在化学性质上，比方说，普通的铁不会轻易燃烧，但是纳米铁就可以在空气中自燃；普通铁的抗腐蚀性弱，而纳米铁耐腐蚀，等等。
【解答】（1） Fe2O3 被炭还原为单质铁。 根据质量守恒还有二氧化碳产生，故 Fe2O3被还原的化学方程式为 ；
（2） 装置B的作用是吸收反应生成的大量气体， 反应产生大量二氧化碳，用NaOH溶液，大量吸收二氧化碳；
（3） 开启升温程序前通入氮气的目的是排尽石英管式炉内原有的空气，防止装置中空气中的氧气使产生的铁重新被氧化为氧化铁。
25．【答案】（1）酸的种类不同
（2）铜丝表面有一层银白色物质，溶液由无色变为蓝色
（3）CD
【知识点】实验方案设计与评价；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）根据对比变量的唯一性分析；
（2）根据铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银分析；
（3）根据所给三个实验的现象及金属能否与盐溶液反应可验证金属活动性强弱分析。
【解答】（1）A和B实验金属和酸的种类都不同，不能通过金属表面产生气泡的快慢来判断锌和铁的活动性强弱。
（2）C试管中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，现象为 铜丝表面有一层银白色物质，溶液由无色变为蓝色 。
（3） 实验乙中C试管可证明铜的活动性大于银，D试管可证明铁的活动性大于铜，E能证明铁的活动性大于银，通过CD试管即可验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序。
故答案为：（1）酸的种类不同；（2） 铜丝表面有一层银白色物质，溶液由无色变为蓝色 ；（3）CD。
26．【答案】（1）置换
（2）H+
（3）变大
【知识点】离子的书写与意义；置换反应及其应用
【解析】【分析】 置换反应是指一种单质与一种化合物反应生成另外一种单质和另外一种化合物的化学反应，是化学中四大基本反应类型之一。
【解答】（1）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应是由一种单质和一种化合物反应生成一种单质和一种化合物的反应，属于置换反应；
（2）反应前稀硫酸溶液中的离子是氢离子和硫酸根离子，反应后溶液中的离子是亚铁离子和硫酸根离子，反应后氢离子消失，如图的“”“”“”表示溶液中由溶质电离产生的不同离子，则“o”表示H+。
（3）根据化学方程式Fe + H2SO4 ＝ FeSO4 + H2↑ 可知，每56份质量铁能生成2份质量氢气，反应后的溶液质量与反应前的溶液质量相比变大。
27．【答案】（1）2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑
（2）铝粉、铜粉、氧化铝
【知识点】金属活动性顺序及其应用；物质的结构与性质的关系
【解析】【分析】取少量该粉末（样品1），加入足量稀盐酸，有气泡产生并有固体残留，所以样品中一定含有铝和铜；另取少量该粉末（样品2），加入一定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，所以样品中一定含有铜，并且铝已经反应完全，滤渣中加入一定量稀盐酸，滤渣部分溶解，说明含有氧化铝，故该粉末中一定有铝粉、铜粉、氧化铝粉末，据此分析。
【解答】 （1）取少量该添加剂（样品1），加入足量稀盐酸，有气泡产生，发生的反应是铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，化学方程式为2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑；
（2）由分析可知，该粉末中一定有铝粉、铜粉、氧化铝粉末。
28．【答案】（1）②④
（2）③
（3）③
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）【讨论交流】铜的活动性比氢弱；
（2）【实验设计与过程】根据金属能否和酸反应，如果能够反应根据气泡的快慢确定活动性强弱；
（3）根据金属和盐溶液反应的规律设计实验并分析得出结论。【解答】（1）【讨论交流】由于铜的活动性比铝弱，因此猜想②错误；铬能与稀硫酸反应，说明铬的活动性位于氢前，而铜位于氢后，因此猜想④错误；
（2）【实验设计与过程】铜位于氢后，不能和稀硫酸反应，因此观察到没有气泡产生；根据铬片表面产生气泡缓慢，铝片表面产生气泡较快，铜片表面无气泡，说明铝的活动性最强，其次是铬，活动性最弱的是铜，因此猜想 ③正确；
（3）【实验反思】通过把甲翻入乙的盐溶液中来，可以比较甲和乙的活动性；通过把乙放入丙的盐溶液中，可以比较乙和丙的活动性大小，最后将二者连接起来即可，因此步骤③没必要做。
29．【答案】（1）除去金属表面的氧化物
（2）AC
（3）一种金属能否将另一种金属从其盐溶液中置换出来
（4）>
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）根据金属表面有金属氧化物进行解答；
（2）在金属活动顺序表中，排在H前面的金属能够与酸溶液反应生成氢气；
（3）在金属活动顺序表中，排在前面的金属能够把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来；
（4）根据硝酸银和铜反应生成硝酸铜和银进行解答。
【解答】（1）在实验前用砂纸打磨金属表面是为了除去金属表面的氧化物；
（2）在金属活动顺序表，镁>锌>H>铜>银，因此镁和锌能够和稀盐酸反应生成氢气，而银和铜不能，因此AC试管中的金属能够产生气泡；
（3）对于能与酸反应的金属，通过产生气泡的速率不能准确判断活动性的强弱，此时可通过一种金属能否将另一种金属从其盐溶液中置换出来的实验进行比较；
（4）假设与硝酸银溶液反应的铜的质量为a，生成银的质量为b，
Cu+ 2AgNO3= 2Ag+ Cu(NO3)2
64 216
a b
解得：
则am2。
故答案为：（1）除去金属表面的氧化物；（2）AC；（3）一种金属能否将另一种金属从其盐溶液中置换出来；（4）>。
30．【答案】（1）受热更均匀
（2）处理尾气，防止污染空气
（3）Fe3O4和FeO
（4）温度高于850℃
【知识点】金属的化学性质；还原反应与金属的冶炼；金属的冶炼
【解析】【分析】当含碳的物质（比如煤）燃烧不完全时，会产生大量一氧化碳进入人体，造成中毒症状。 由于一氧化碳与血红蛋白的结合力，远远高于氧气与血红蛋白的结合力。因此，一氧化碳进入人体后，绝大多数的血红蛋白会“优先”与它结合，而“被抛弃”的氧气就失去了与血红蛋白结合的机会，导致机体严重缺氧。
【解答】（1）A装置中采用的为水浴加热，该方法使装置受热更均匀；
（2）一氧化碳有毒，会污染空气，且一氧化碳具有可燃性，则E装置可用于处理尾气，防止污染空气
（3）由图可知，当反应温度控制于600℃～700℃之间，得到的固体有Fe3O4和FeO；
（4）由图可知，若想提高产率，应将温度高于850℃。
31．【答案】（1）Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
（2）下移；反应产生气体
（3）A
【知识点】书写化学方程式、文字表达式；金属的化学性质
【解析】【分析】 （1）根据锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜来分析解答；
（2）根据锌与稀硫酸反应生成了氢气，水准管液面上升来分析解答；根据②和④的读数可得出反应产生氢气的体积来分析解答；
（3）A.根据铜不与硫酸反应，则产生的气体减少，说明锌与硫酸反应的量减小，则计算出与硫酸铜反应的锌的质量偏大，计算出的硫酸铜的质量偏大来分析解答；
B.根据原三颈烧瓶中的空气进入量气管中，量取的体积和生成氢气的体积相同，不影响实验结果来分析解答。
【解答】 （1）锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，反应的化学方程式为Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4；
（2）由于锌与稀硫酸反应生成了氢气，水准管液面上升，为了防止量气管内气体压强过大，步骤④中调节两边液面相平的操作是将水准管缓慢下移，②装药品，调节量气装置两边液面相平，读数，④冷却至室温，调节量气装置两边液面相平，读数，根据②和④的读数可得出反应产生氢气的体积；
（3）A.加入的锌粉中混有少量的铜粉，铜不与硫酸反应，则产生的气体减少，说明锌与硫酸反应的量减小，则计算出与硫酸铜反应的锌的质量偏大，计算出的硫酸铜的质量偏大，CuSO4溶液的溶质的质量分数偏高，故A符合题意；
B.实验结束后，有部分气体残留在三颈烧瓶中，原三颈烧瓶中的空气进入量气管中，量取的体积和生成氢气的体积相同，不影响实验结果，故B不符合题意。
故选A。.
32．【答案】（1）混合物
（2）固体部分溶解，溶液中有气泡产生，溶液颜色变为黄色
（3）H+、Zn2+、Fe3+
（4）A；D
【知识点】金属的化学性质；置换反应及其应用；常见物质的分类
【解析】【分析】（1）只有一种物质组成纯净物，多种物质组成混合物；
（2）根据反应产物推测“酸浸”过程中的现象；
（3）根据滤液1中的反应产物确定离子种类；
（4）A.接触面积越大，则反应越快；
B.根据反应过程分析；
C.根据滤渣的物质种类分析；
D.根据反应的方程式计算后比较即可。
【解答】 （1） 锌矿石 的主要成分是ZnCO3，还含有少量的二氧化硅和氧化铁，属于混合物；
（2）“酸浸”中，碳酸锌和稀硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化碳，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，则看到的现象为： 固体部分溶解，溶液中有气泡产生，溶液颜色变为黄 ；
（3）“酸浸”中加入了过量稀硫酸，碳酸锌和稀硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化碳，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，所以滤液1中含有的阳离子是H+、Zn2+、Fe3+；
（4）A.“粉碎”是为了增大反应物的接触面积，使菱锌矿在“酸浸”中与稀硫酸充分反应，故A正确；
B.在“转化”中加入锌粉，锌先将硫酸铁转化为硫酸亚铁，之后和过量的硫酸反应生成硫酸锌和氢气，加入锌到无气泡冒出说明硫酸铁和硫酸完成转化，但生成的硫酸亚铁是否被锌完全转化为硫酸锌无法通过无气泡显示判断是否完成，所以不能说明锌粉已足量，故B错误；
C.滤渣甲中的主要成分是二氧化硅，不与稀硫酸发生反应，滤渣乙含有锌粉，能与稀硫酸反应产生气体，故C错误；
D.加入锌粉后，锌和过量的稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
加入锌的质量比生成氢气的质量大，溶液质量增加；锌和硫酸铁反应生成硫酸亚铁和硫酸锌，加入固体，无气体、沉淀析出，溶液质量增加；锌再继续和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，
Zn+FeSO4=FeSO4+Fe↑
65 56
溶液质量增加；所以滤液2的质量一定比滤液1的质量大，故D正确；
故选AD。
33．【答案】（1）40
（2）其他条件相同时，温度越高，铁钉锈蚀越快；试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀
【知识点】空气的成分及探究；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）根据所给数据确定实验消耗氧气体积，量筒内液面上升是补充消耗氧气体积分析；
（2）根据表中所给数据及随反应的进行，氧气可能被完全耗尽分析。
【解答】（1）实验时空气体积为50毫升，氧气为50mL×20%＝10mL，实验结束后氧气被消耗，水补充消耗氧气体积，则量筒内水面最终上升40mL刻度处。
（2） ①由表中数据可知， 其他条件相同时，温度越高，铁钉锈蚀越快 。 ②50℃以后铁钉质量没有变化，可能是试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀 。
故答案为：（1）40；（2） 其他条件相同时，温度越高，铁钉锈蚀越快 ； 试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀 。
34．【答案】（1）3
（2）70%
（3）解：设10 g稀硫酸中硫酸的质量为x。
，x=2.04g
则稀硫酸的质量分数为：=20.4%。
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）因为铜不与硫酸反应，因此最后剩余的0.6g固体的成分是铜；从表格数据可知，每10g硫酸就消耗0.5g镁，所以第3次加入稀硫酸时样品中的镁已经完全反应；
（2）反应前后固体物质减少的质量为镁的质量，根据质量分数的计算公式可以求出镁铜合金中镁的质量分数；
（3）根据10g硫酸只能消耗0.5g镁进行计算，算出硫酸质量，再除以10g乘以百分之百即可。
【解答】（1）镁铜合金中的镁能与稀硫酸反应生成氢气，铜不能与稀硫酸反应。据图可知，第1次与第2次加入10 g稀硫酸，反应掉镁的质量为0.5g，而第3次加入10 g稀硫酸，反应掉镁的质量为1g-0.6g=0.4g，所以这四次实验中，第3次加入稀硫酸反应后样品中镁已经没有了。
（2）据图可知，合金样品中镁的质量为：2g-0.6g=1.4g，所以合金样品中镁的质量分数为：=70%。
35．【答案】（1）解：
（2）解：设50g稀硫酸中溶质的质量为x，则
56 98
5.6g x
解得x=9.8g
样品中硫酸的质量分数为
（3）13.8
【知识点】合金与合金的性质；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）根据表中数据，5g合金中含有铁的质量为2.8g来分析；
（2）根据表中数据，50g稀硫酸消耗铁的质量为5.6g，结合化学方程式的计算来分析；
（3）根据25g合金中含有14g铁，而100g稀硫酸只能与11.2g铁反应来分析。
36．【答案】（1）319.5
（2）FeSO4、H2SO4
（3）解：总共生成氢气的质量为120 g+300 g-419.5g=0.5g
设高速钢中含有铁的质量为x，
56 2
x 0.5g
x=14g
则高速钢中铁元素的质量分数为 100%≈82.4%
答：高速钢中铁元素的质量分数为82.4%
【知识点】金属的化学性质；酸的化学性质
【解析】【分析】根据质量守恒定律分析减少的质量，根据化学方程式计算铁的质量。
【解答】（1）第一次反应减少质量即产生气体质量为0.4g，结合最后质量为419.5g，总减少质量为220g+200g-419.5g=0.5g，所以第二次反应只减少质量0.1g， 电子秤上显示的总质量m= 220g+100g-0.4g-0.1g=319.5g；
（2） 第三次反应后 ，铁完全反应产生硫酸亚铁，硫酸过量，所以溶质为FeSO4、H2SO4；
（3）算出产生氢气的总质量得到铁的质量，铁的质量除以高速钢碎屑质量等于铁的质量分数。
37．【答案】（1）C
（2）氧化铜，或者CuO；碳、或者C；置换反应
【知识点】置换反应及其应用；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）根据化合反应、置换反应、分解反应、复分解反应的反应物、生成物种类、组成特点，分析元素的化合价的变化。
（2）在氧化还原反应中，氧化剂失去了氧被还原，发生了还原反应；是氧化剂．还原剂得氧被氧化，发生了氧化反应，据此分析即可。
【解答】（1）A、化合反应中可能发生化合价的改变，如果有单质参加反应，就一定由化合价的变化，所以化合反应可能是氧化还原反应，故错误；
B、分解反应中可能发生化合价的改变，如果有单质的生成，就一定有化合价的变化，所以分解反应可能是氧化还原反应，故错误；
C、在置换反应中有化合价的变化，所以置换反应一定是氧化还原反应，故正确；
D、在复分解反应中，因为是化合物相互交换成分生成了新的化合物，一定没有化合价的变化，所以复分解反应一定不是氧化还原反应，故错误；
故答案为：C。
（2） 由化学方程式可知，碳在反应中得到了氧，发生了氧化反应，是此反应的还原剂，CuO反应中失去了氧，发生了还原反应，是此反应的氧化剂，因为有单质参加和单质生成属于置换反应。
38．【答案】（1）除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水
（2）铁锈蚀需要水
（3）在通风环境中，空气中的氧气能穿过植物油层进入水中
（4）取两支试管分别放入打磨过的铁钉，加入等量蒸馏水至铁钉高度的一半，试管①直接盖上橡胶塞，试管②通入一段时间氧气后盖上橡胶塞，一周后观察铁钉生锈情况。①中铁钉明显生锈，②中铁钉严重锈蚀，说明其他条件相同时，氧气浓度越大铁生锈越快.
【知识点】实验方案设计与评价；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）根据氧气微溶于水，气体 的溶解度随温度升高而减小分析；
（2）根据对比实验中的变量分析；
（3）根据铁生锈条件及通风情况下氧气的浓度分析；
（4）根据要证明铁锈蚀的快慢还可能与氧气的浓度有关，可进行铁与空气和纯氧气的对比实验分析。
【解答】（1）氧气微溶于水，试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”是为了除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水。
（2） 试管C中铁钉明显锈蚀而试管A中铁钉因不接触水几乎没有生锈， 由此可得出铁锈蚀需要水。
（3） 将煮沸并迅速冷却的蒸馏水倒入烧杯中，迅速倒入植物油铺满水面，然后将溶解氧传感器插入水中，通风环境中持续三天 ，由图2可知，溶解氧量增加，说明在通风环境中，空气中的氧气能穿过植物油层进入水中，所以B试管中铁钉也稍有生锈。
（4）要证明铁锈蚀的快慢还可能与氧气的浓度有关，可进行铁与空气和纯氧气的对比实验，通过接触纯氧气的铁生锈严重得出结论。
故答案为：（1）除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水；（2）铁锈蚀需要水；（3）在通风环境中，空气中的氧气能穿过植物油层进入水中；（4）取两支试管分别放入打磨过的铁钉，加入等量蒸馏水至铁钉高度的一半，试管①直接盖上橡胶塞，试管②通入一段时间氧气后盖上橡胶塞，一周后观察铁钉生锈情况。①中铁钉明显生锈，②中铁钉严重锈蚀，说明其他条件相同时，氧气浓度越大铁生锈越快.
39．【答案】（1）0.3
（2）置换反应
（3）解：设25g样品中锌的质量为x，
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.4g
x=13g
黄铜中铜的质量为20g-13gg=7g
黄铜合金中铜的质量分数为：
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质
【解析】【分析】(1)依据表中数据分析；
(2)根据化学基本反应类型进行分析。
(3)依据锌与稀硫酸反应的方程式，和题中数据，计算出所用锌的质量，进一步计算黄铜屑样品中铜的质量。
【解答】(1)分析依据表中数据可知，每50.0g的稀硫酸与样品反应可生成0.15g氢气，当加入硫酸100.0g时，产生氢气为0.3g。
(2)上述实验涉及到的化学反应为锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，基本反应类型为置换反应；
40．【答案】（1）除去表面的杂质
（2）①将质量分数为8%的硫酸铜溶液稀释成2%、4%、6%的硫酸铜溶液备用；②取四支试管分别装入3mL2%、4%、6%、8%的硝酸银铜溶液，然后在相同实验条件下，将4根大小相同的铜丝同时放入4支试管内；③在30分钟内观察银颗粒大小，每2分钟记录一次变化情况；④比较不同浓度的硝酸银溶液，在相同时间内银颗粒大小的变化，同时比较同一浓度硝酸银溶液在不同时间的银颗粒大小变化，得出溶液浓度和反应时间对银颗粒大小的影响。
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】 （1）根据铜丝表面有杂质进行分析；
（2）根据实验探究目的：研究溶液浓度和反应时间的影响，分别设计变量为浓度和时间的实验组，进行实验探究，当验证某一变量时，其他实验条件保证一致进行分析。
【解答】（1）、反应前用砂纸对铜丝进行打磨，其目的是除去表面的杂质。
1 / 1初中科学浙教版 九年级上册 第二章 第2节 金属的化学性质同步练习
一、单选题
1．（2024·浙江模拟）铁在海水中容易被锈蚀，通常在轮船的“吃水线”以下可焊接比铁更活泼的金属块，用于保护铁质船壳。该金属块的材料可以是 ( )
A．钠 B．锌 C．铅 D．铜
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属的活动顺序进行解答。
【解答】在金属活动顺序表中，钠和锌排在铁前面，铅和铜排在铁的后面，并且钠和水能够反应，故ACD不符合题意；B符合题意。
故答案为：B。
2． 用久的水壶内会有一层“水垢”，成分之一是碳酸氢钙(Ca(HCO3)2)受热生成的碳酸钙，化学方程式为： 该反应属于基本反应类型中的
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
【答案】B
【知识点】化合反应和分解反应；复分解反应及其应用；置换反应及其应用
【解析】【分析】根据基本反应的类型定义分析；
【解答】根据化学方程式可知，该反应符合“一变多”即分解反应，故答案为B。
3．（2024九上·诸暨月考）在密闭容器中，分别用压强和温度传感器测定未经打磨的铝片与稀盐酸反应过程的图像如下。下列结论不正确的是（ ）
A．反应过程中有热量放出
B．0~50s时，变化不明显，是因为铝表面有一层致密氧化铝薄膜
C．60~100s气体压强升高，是因为温度升高的原因
D．100s后温度降低是因为反应停止的原因
【答案】C
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】由图像曲线开始一段变化不明显可知铝表面的氧化铝薄膜先和稀盐酸反应，随后铝和盐酸反应，产生氢气并放热，两种曲线呈上升趋势，最后反应停止，气体压强曲线呈直线，温度曲线逐渐下降。
【解答】A、由温度曲线的上升可知反应放热，故A项正确；
B、铝的金属性较强，能在空气中和氧气反应生成氧化铝，由曲线图像开始一段变化不明显可知是铝表面的氧化铝薄膜先和稀盐酸反应，故B项正确；
C、气体压强升高是由于铝和盐酸反应产生氢气，故C项错误；
D、由分析可知后温度降低是因为反应停止，故D项正确。
故答案为：C。
4．（2024九上·诸暨月考）向两份装有等质量的镁粉和铁粉的烧杯中逐渐加入等浓度的稀硫酸直至过量，下列图像中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据开始阶段，等质量的硫酸与足量的镁、铁反应时，酸完全反应，生成的氢气质量相等；镁的相对原子质量小于铁的相对原子质量，最后生成的氢气质量镁大于铁进行分析。
【解答】开始阶段，等质量的硫酸与足量的镁、铁反应时，酸完全反应，生成的氢气质量相等；镁的相对原子质量小于铁的相对原子质量，最后生成的氢气质量镁大于铁。
故答案为：B。
5．（2022九上·温州月考）为探究Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，某兴趣小组设计了如图所示的四组实验方案，其中不能达到实验目的的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】在金属活动性顺序表中，排在前面的金属能够将后面的金属从盐溶液中置换出来，据此分析判断。
【解答】A.铜不能和稀盐酸反应，而铁能够和稀盐酸反应，说明活动性铁>铜。铜能够和硝酸银反应，则活动性铜>银，那么活动性铁>铜>银，故A不合题意；
B.铜不能和硫酸亚铁反应，则活动性铁>铜；铜能够和硝酸银反应，则活动性铜>银，因此活动性铁>铜>银，故B不合题意；
C.铁能够和硫酸铜反应，则活动性铁>铜；银不能和硫酸铜反应，则活动性铜>银，因此活动性铁>铜>银，故C不合题意；
D.银和铜都不能与硫酸亚铁反应，则它们的活动性都小于铁，但是无法比较二者的活动性大小，故D符合题意。
故选D。
6．（2024九上·鹿城月考）如图是三星堆发掘的太阳鸟铜像，出土文物往往带有铜锈。主要成分：碱式碳酸铜（化学式为Cu2(OH)2CO3或CuCO3 Cu(OH)2），小科猜想：引起铜锈蚀的因素除了氧气和水外，可能还有二氧化碳。下面可以证明“铜生锈需要二氧化碳”的组合是（ ）
A．①和② B．①和④ C．②和④ D．③和④
【答案】C
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】对比实验必须控制变量唯一性。
【解答】对比实验必须控制变量唯一性，为证明“铜生锈需要二氧化碳”，则一个实验中无二氧化碳，有水、氧气、铜丝，而实验④是作对比。
故答案为：C。
7．（2024九下·温州模拟）兴趣小组想初步了解金属R的活动性强弱，进行了如图实验。根据实验现象，下列推测错误的是（ ）
A．R>Zn B．R>Ag C．Zn>Cu D．R>H
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】在金属活动顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，排在H前面的金属能与酸反应生成氢气。
【解答】从图中可以看出，R在硫酸中能够反应生成氢气，而Ag不与硫酸反应；R与Cu均不与硫酸锌反应，说明R的活动性比锌差，由此可知，这四种金属的活动性由强到弱顺序为：Zn>R>Ｈ＞Cu>Ag，故A错误，但符合题意；BCD正确，但不符合题意。
故答案为：A。
8．（2024九下·柯桥会考）某兴趣小组通过如下方式得到单质银，将足量的铁粉和稀硫酸依次加入到一定量的硝酸银溶液中，搅拌使其充分反应。实验过程中，加入的物质质量与烧杯中剩余固体质量关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．m点剩余的固体为铁、银 B．n点溶液中的溶质为硝酸铁
C．a点固体表面产生气泡 D．b点溶液中有两种金属阳离子
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】从图中可知，将铁粉加入硝酸银溶液中时，铁和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，到m点恰好完全反应，之后从m到n铁粉过量，之后加入稀硫酸，稀硫酸与铁粉反应生成硝酸亚铁和氢气。
【解答】A.根据分析可知，在m点剩余的固体只有银，故A错误；
B.n点溶液中的溶质为硝酸亚铁，故B错误；
C.在a点，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，固体表面有气泡生成，故C正确；
D.在b点溶液中只有亚铁离子一种金属阳离子，故D错误。
故答案为：C。
9．钪元素符号为Sc，相对原子质量为45，活动性在镁和铝之间，主要化合价为+3价。如图，相同条件下取等质量的金属钪和锌，分别与等质量同浓度稀硫酸、CuSO4溶液反应。 下列现象中错误的是
A．试管①产生气泡速率大于试管②
B．反应结束后试管①②中的总质量都减小
C．试管③④中都出现红色固体
D．反应结束后试管③④中的固体质量都增大
【答案】D
【知识点】实验步骤的探究；实验方案设计与评价；金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A、根据活动性越强的金属与酸反应时越剧烈分析；
B、根据金属与酸反应会生成氢气，计算反应前后的质量变化；
C、根据排在铜前的金属能与铜的盐溶液反应分析现象；
D、根据金属与盐溶液反应生成新的盐溶液和新金属，计算反应前后的质量变化；
【解答】A、根据题意可知， 钪 排在 镁和铝之间 因此排在锌的活动性前面，故钪与酸反应比锌剧烈，则 试管①产生气泡速率大于试管② ，故A正确；
B、根据A选项分析可知，钪与酸能反应，锌与酸液能反应，而可知生成氢气质量小于反应金属质量，则反应后 试管①②中的总质量都减小，故B正确；
C、根据题意可知， 钪 排在 镁和铝之间因此排在铜前，锌业排在铜前，因此都会与硫酸铜溶液反应生成铜单质，反应现象都会出现红色固体，故C正确；
D、根据题意可知，钪与硫酸铜反应生成硫酸钪和铜，锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，由， 试管③ 中固体质量增大， ④ 中固体质量减少，故D错误；
故答案为：D。
10．根据反应前后元素的化合价是否改变，可将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。对于化学反应A＋BC＋D，下列说法错误的是（ ）
A．若该反应是复分解反应，则该反应也是非氧化还原反应
B．若该反应是置换反应，则该反应是氧化还原反应
C．若A、B分别为单质和化合物，则该反应一定是置换反应
D．若C、D分别为盐和水，则反应物A、B不一定为酸和碱
【答案】C
【知识点】化合反应和分解反应；复分解反应及其应用；置换反应及其应用
【解析】【分析】A、根据复分解反应反应的特点分析。
B、根据置换反应中元素化合价的变化分析。
C、根据置换反应的特点分析。
D、根据生成盐和水反应的种类法分析。
【解答】A. 若该反应是复分解反应，一定没有化合价的变化，该反应也是非氧化还原反应，故正确，不符合题意；
B. 若该反应是置换反应，一定有元素化合价的变化，该反应是氧化还原反应，故正确，不符合题意；
C. 若A、B分别为单质和化合物，生成物不一定是单质和化合物，该反应不一定是置换反应，故错误，符合题意；
D. 若C、D分别为盐和水，反应物A不一定为酸和碱，例如，酸与金属氧化物反应也生成了盐和水，故正确，不符合题意；
故答案为：C。
11．（2024·杭州模拟）下图同一圆圈上的物质中铁元素化合价相同，同一条直线上的物质类别相同，下列说法不正确的是
A．b物质在分类上属于盐
B．FeO生成Fe的反应一定属于置换反应
C．用等质量的Fe2O3、FeO与足量CO反应炼铁，FeO生成的铁多
D．Fe在潮湿空气中容易被氧化为Fe2O3
【答案】B
【知识点】酸、碱、盐的鉴别；置换反应及其应用
【解析】【分析】 同一条直线上的物质类别相同，同一圆圈上的物质中铁元素化合价相同，结合铁及化合物的性质，转化规律进行分析。
【解答】 A.氯化铁是一种盐，b物质与氯化铁在一条直线上，因此在分类上属于盐，故A正确不合题意；
B.FeO与一氧化碳在高温的条件下也能生成铁，该反应不属于置换反应，故B错误符合题意；
C.Fe2O3中，铁元素的质量分数为，FeO中，铁元素的质量分数为
，则用等质量的Fe2O3、FeO与足量CO反应炼铁，FeO生成的铁多故C正确不合题意；
D.铁与氧气、水蒸气共存时会发生锈蚀，因此Fe在潮湿空气中容易被氧化为Fe2O3，故D正确不合题意。
故选B。
12．（2024·滨江模拟）吉林化工学院的研究团队发明了利用TiO2基催化剂催化氧化甲醛(化学式 CH2O)的新方法。其中涉及该如下微观示意图所示的反应过程。下列说法错误的是
A．TiO2基催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不变
B．该反应属于基本反应类型中的置换反应
C．该反应参与反应的甲和丁的分子个数比为1：1
D．该反应前后原子的种类、数目均不发生变化
【答案】B
【知识点】催化剂在化学反应中的作用；质量守恒定律及其应用；置换反应及其应用
【解析】【分析】A.根据催化剂的性质判断；
B.根据反应物和生成物的种类和种数确定反应的类型；
C.根据方程式确定参加反应的分子个数比；
D.根据质量守恒定律分析判断。
【解答】 据题目信息结合微观示意图可写出反应的方程式为：；
A.TiO2基催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不变，故A正确不合题意；
B.置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，该反应生成物为两种化合物，不属于置换反应，故B错误符合题意；
C.由化学方程式可知，该反应参与反应的甲和丁的分子个数比为1：1，故C正确不合题意；
D.根据质量守恒定律，该反应前后原子的种类、数目均不发生变化，故D正确不合题意。
故选B。
13．（2024·鹿城模拟）如图所示的装置，甲、乙两个相同的瓶内分别装有等质量的铁粉和锌粉，同时加入等量等质量分数的稀硫酸，反应结束后金属均有剩余。则在反应过程中原先处于导管中点P的红色液柱移动的情况是
A．先向左移动，最后停在P左侧 B．先向左移动，最后停在P位置
C．先向右移动，最后停在P位置 D．先向右移动，最后停在P左侧
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】 金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，并且金属越活泼，越容易和盐反应。
【解答】 锌比铁活泼，锌和稀硫酸反应的速率比铁快，单位时间内产生的氢气比铁多，开始红色液柱向左移动。完全反应后金属均有剩余，稀硫酸完全反应，生成氢气质量相等，导致红色液柱向右移动至P点，导管中点P的红色液柱移动的情况是先向左移动，最后停在P位置。
故选B。
14．（2024·鹿城模拟）研究发现利用单质硼(B)与水反应可获得氢气，其反应原理为： 则该反应属于
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
【答案】C
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据反应物和生成物的种类和种数，确定反应的基本类型。
【解答】根据方程式 可知，该反应的反应物和生成物均由单质和化合物组成，因此为置换反应，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
15．（2024·浙江模拟）对比实验是进行科学探究的重要方式．下图所示实验均用到了对比的方法．下列相关说法错误的是（ ）
图1 图2 图3 图4
A．图1实验能验证二氧化碳与水发生了反应
B．图2实验能说明红磷的着火点比白磷的高
C．图3实验能验证金属活动性顺序为
D．图4实验能说明硝酸铵固体溶于水会吸收热量
【答案】A
【知识点】溶解时的吸热或放热现象；燃烧与灭火；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A.根据蒸馏水和通入二氧化碳的蒸馏水都不能使酚酞溶液变色进行分析。
B.根据热水提供的热量使铜片上白磷燃烧进行分析。
C.根据铁片和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，银片不能和硫酸铜反应，进行分析。
D.根据温度降低，硝酸钾溶解度变小，氢氧化钙溶解度变大进行分析。
【解答】 A.蒸馏水和通入二氧化碳的蒸馏水都不能使酚酞溶液变色，所以图1实验不能验证二氧化碳与水发生了反应，故A错误符合题意；
B.75℃热水提供的热量使铜片上白磷燃烧，不能使铜片上红磷燃烧，说明红磷的着火点比白磷的高，故B正确不合题意；
C.铁片和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，说明铁比铜活泼；银片不能和硫酸铜反应，说明银不如铜活泼。即图3实验能验证金属活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag，故C正确不合题意；
D.将硝酸铵固体加入烧杯中的水里，饱和硝酸钾溶液中有白色晶体析出；饱和石灰水未变浑浊。温度降低，硝酸钾溶解度变小，氢氧化钙溶解度变大。即图4实验能说明硝酸铵固体溶于水会吸收热量，故D正确不合题意。
故选A。
16．（2024·仙居模拟）在学习金属相关知识时，小明往盛有硝酸银和硝酸铜混合溶液的烧杯中加入一定质量的铁粉，充分反应后烧杯内剩余固体的质量如图。则下列推断正确的是( )
A．反应后的溶液中有硝酸铜剩余
B．反应后的溶液中有硝酸银剩余
C．原溶液中硝酸银的质量大于硝酸铜的质量
D．原溶液中硝酸银的质量小于硝酸铜的质量
【答案】D
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】将一定质量的铁粉放入硝酸铜、硝酸银的混合溶液中，铁粉先与金属活动性较弱的金属的盐溶液反应，即铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，硝酸银完全反应后，如果铁粉有剩余，剩余的铁粉再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，如果铁粉较少，仅与硝酸银反应，则过滤后所得的固体是银，如果铁粉与硝酸铜恰好完全反应，则反应后的固体是铜和 银，如果铁粉有剩余，则反应后得到的固体是银、铜、铁。
【解答】AB.由图可得铁有剩余，根据分析可知，硝酸银和硝酸铜都完全反应，AB错误；
CD.由图可得产生银和铜的质量相等，如果原溶液中硝酸银的质量大于或者等于硝酸铜的质量，则产生的银的质量必然大于铜的质量，故C错误，D正确；
故答案为：D。
17．（2020九上·滨江期末）下列四个实验中。“操作--图象--结论”对应关系正确的是（ ）
A B C D
操作 分别向等质量的镁粉、铁粉、锌粉中加入等浓度稀硫酸 一定温度下，向氢氧化钙溶液中加入氧化钙固体 向变质的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸 向H2SO4、MgSO4混合溶液中滴加NaOH溶液
图象
结论 三种金属与硫酸反应的剧烈程度： Mg>Fe>Zn 该氢氧化钙溶液已经饱和 氢氧化钠溶液已经全部变质 pH为7时水平线段表示硫酸镁和氢氧化钠反应
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属活动性顺序及其应用；酸的化学性质
【解析】【分析】根据所给图像中的变化规律及起点，结合各物质间的反应过程判断图像与结论是否一致分析。
【解答】A、 分别向等质量的镁粉、铁粉、锌粉中加入等浓度稀硫酸 ，通过反应速率可得出三种金属与硫酸反应的剧烈程度为 Mg>Zn >Fe，不符合题意；
B、 向饱和氢氧化钙溶液中加入氧化钙，氧化钙会吸收水份生成氢氧化钙，溶液中溶剂减少，溶质会析出，所以溶质质量减小，若向不饱和氢氧化钙溶液中加入氧化钙，氧化钙与水反应生成的氢氧化钙会溶解，溶质质量会增加，不符合题意；
C、向变质的氢氧化钠溶液中加稀盐酸，加入一定量稀盐酸后才开始产生气泡，说明氢氧化钠部分变质，不符合题意；
D、 向H2SO4、MgSO4混合溶液中滴加NaOH溶液 ，硫酸先与氢氧化钠反应，然后硫酸镁与氢氧化钠反应， pH为7时水平线段表示硫酸镁和氢氧化钠反应，符合题意；
故选D。
18．（2020九上·滨江期末）将一定质量的铁粉加入含AgNO3和Zn(NO3)2两种溶质的溶液中，反应结束后过滤，分别向滤液和滤渣中加入稀盐酸，均无明显现象，下列对滤渣和滤液的说明中，不正确的是（ ）
A．滤渣的成分只有银
B．滤液中的溶质是Zn(NO3)2、Fe (NO3)2
C．滤渣的成分可能是银、锌的混合物
D．所得滤液的质量小于反应前原溶液的质量
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序的应用分析，在金属活动性顺序表中，排在氢前的金属能与酸发生反应，排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液反应。
【解答】 铁粉加入含AgNO3和Zn(NO3)2两种溶质的溶液中，铁只能与硝酸银发生反应，反应结束后过滤，分别向滤液和滤渣中加入稀盐酸，均无明显现象 ，说明滤液中没有硝酸银，一定有硝酸锌和硝酸亚铁，滤渣中没有铁，只有银，A、B正确；C不正确；根据方程式可知，铁与硝酸银反应时，每56份质量的铁能置换出216份质量的银，溶液质量要减小，D正确；
故选C。
19．（2024·金东模拟）钴（Co）的金属活动性与铁相似，钴的化合物相关性质如下。下列预测合理的是
物质 CoO
溶解性 难溶，灰绿色固体 难溶，粉红色固体 易溶，溶液呈粉红色 难溶，粉红色固体
A．Co能从溶液中置换出Mg
B．CoO能与盐酸发生反应得到浅绿色溶液
C．与盐酸混合产生气泡，溶液变为粉红色
D．与氢氧化钠溶液混合不发生反应
【答案】C
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A、Co不能从MgCl2溶液中置换出Mg。
B、CoO能与盐酸反应生成氯化钴和水。
C、碳酸钴和稀盐酸反应生成氯化钴、水和二氧化碳。
D、CoCl2与氢氧化钠生成粉红色氢氧化钴沉淀和氯化钠。
【解答】A、钴（Co）的金属活动性与铁相似，铁不如镁活泼，因此钴也不如镁活泼，Co不能从MgCl2溶液中置换出Mg，该选项不正确。
B、CoO能与盐酸发生反应得到粉红色溶液，该选项不正确。
C、CoCO3与盐酸混合产生气泡，溶液变为粉红色，是因为碳酸钴和稀盐酸反应生成氯化钴、水和二氧化碳，该选项正确。
D、CoCl2与氢氧化钠生成粉红色氢氧化钴沉淀和氯化钠，该选项不正确。
故选：C。
20．（2024.宁波模拟）小科利用如图甲所示装置探究“溶液中的阴离子种类对铁钉锈蚀的快慢是否有影响”，实验是根据不同溶液上方的氧气浓度变化的快慢来判断锈蚀快慢。实验中测得装置中溶液上方氧气浓度变化曲线如图乙所示。下列分析正确的是()
A．实验装置里将铁钉一半浸在溶液中，是为了看清铁钉生锈情况
B．此实验可证明阳离子对铁钉锈蚀的快慢不影响
C．实验所用三种溶液中，铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快
D．三条曲线都是先陡后缓，是由于阴离子种类影响了锈蚀快慢
【答案】C
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】A.根据铁钉与氧气和水同时接触而生锈进行分析；
B.根据此实验中阳离子均为铵根离子进行分析；
C.根据含有氯离子的溶液，氧气的浓度降低得更多进行分析；
D.根据氧气被消耗，氧气的浓度降低进行分析。
【解答】A.实验装置里将铁钉一半浸在溶液中，不是为了看清铁钉生锈情况，而是让铁钉与氧气和水同时接触而生锈，故A错误；
B.此实验中阳离子均为铵根离子，不可证明阳离子对铁钉锈蚀的快慢不影响，故B错误；
C.实验所用三种溶液中，含有氯离子的溶液，氧气的浓度降低得更多，则铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快，故C正确；
D.三条曲线都是先陡后缓，不是由于阴离子种类影响了锈蚀快慢，而是因为氧气被消耗，氧气的浓度降低，故D错误。
故答案为：C。
二、填空题
21．（2024九上·诸暨月考）小明用普通铁钉，纯铁钉同时进行如图的四组实验，一段时间后只有实验A中观察到了锈斑，其他均无明显变化。
（1）对比 实验，说明铁制品锈蚀需要水；对比A和D实验，说明铁制品锈蚀与 因素有关；
（2）根据上述实验结论，下列措施中能有效防止金属锈蚀的是
①金属表面涂抹油漆 ②改变金属的内部结构 ③用湿布擦拭，保持金属表面清洁④在金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜
【答案】（1）AC；铁制品内部结构
（2）①②④⑤
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）根据控制变量法进行分析。
（2）根据防止金属锈蚀措施进行分析。
【解答】（1）A中铁钉与氧气和水接触，生锈，C中铁钉与氧气接触，不生锈，对比AC实验，说明铁制品锈蚀需要水；对比A（普通铁钉）和D（纯铁钉）实验，说明铁制品锈蚀与铁制品的内部结构因素有关。
（2）①金属表面涂抹油漆能防止金属和水、空气接触，防止金属形成原电池，从而防止金属被腐蚀，故正确；
②改变金属内部结构增强金属被腐蚀性能，所以能防止金属被腐蚀，故正确；
③保持金属表面清洁干燥能防止金属与水分接触，从而防止金属被腐蚀，但不能用湿布擦拭，故不正确
④金属表面进行电镀，使不活泼金属与空气、水接触，不能形成原电池，从而防止金属被腐蚀，故正确
⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜，从而阻止金属进一步被氧化，所以能防止金属被腐蚀，故正确
故答案为：①②④⑤。
22．（2024·浙江模拟）焊接钢轨时要用到铝热反应．其原理为。
（1）该反应属于 反应（填基本反应类型）。
（2）在该反应中Al能夺取氧化铁中的氧，说明Al具有 性。
【答案】（1）置换
（2）还原
【知识点】氧化反应；置换反应及其应用
【解析】【分析】（1）根据化学反应的特点来分析；
（2）根据得氧、失氧来分析。
【解答】（1）由化学方程式可知，该反应是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的反应，属于置换反应；
（2）在该反应中Al能夺取氧化铁中的氧，说明Al具有还原性。
23．（2024·瑞安模拟） 小科向含有 AgNO3和 Cu(NO3)2的溶液中加入一定量的金属铁。
（1）上述化学反应都属于基本反应类型中的 反应。
（2）反应结束后过滤，向金属滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中的金属有 。
【答案】（1）置换
（2）银、铜、铁
【知识点】金属活动性顺序及其应用；置换反应及其应用
【解析】【分析】（1）根据反应物和生成物的种类和种数确定反应的类型；
（2）只有排在氢元素前面的金属才能与酸反应生成氢气。
【解答】 小科向含有AgNO3和Cu（NO3）2的溶液中加入一定量的金属铁，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。
（1）上述化学反应，都是单质和化合物反应，生成新的单质和化合物，都属于置换反应。
（2）反应结束后过滤，向金属滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，即铁过量，则滤渣中的金属有反应生成的银和铜，还含有过量的铁。
24．（2024·余姚模拟）纳米铁因其独特的性质而被用于一些特殊领域。制备纳米铁的方法较多，利用甘蔗渣等材料的化学还原法是常用制备方法之一，主要制备步骤如下：
①将烘干并粉碎的甘蔗渣(主要成分为纤维素)浸入 FeCl3 溶液，甘蔗渣上的碱性物质与吸附在表面上的 Fe3+反应生成Fe2O3。
②将带有 Fe2O3的甘蔗渣放入石英管式炉内，并向炉内通入一段时间的氮气。
③将石英管式炉加热至 900℃，并控制适宜的氮气流速，使纤维素碳化、Fe2O3 被炭还原为单质铁。
④反应完全并自然降温后，将纳米铁固体粉末转移至充满氮气的保存箱储存。
（1）装置A 石英管式炉内 Fe2O3被还原的化学方程式为 。
（2）装置B的作用是吸收反应生成的大量气体，则装置中为 溶液。
（3）开启升温程序前通入氮气的目的是 。
【答案】（1）
（2）NaOH
（3）排尽石英管式炉内原有的空气
【知识点】金属的化学性质；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】 纳米铁就是把铁原子按照纳米级别逐一叠加形成的铁，物理性质没有区别，区别在化学性质上，比方说，普通的铁不会轻易燃烧，但是纳米铁就可以在空气中自燃；普通铁的抗腐蚀性弱，而纳米铁耐腐蚀，等等。
【解答】（1） Fe2O3 被炭还原为单质铁。 根据质量守恒还有二氧化碳产生，故 Fe2O3被还原的化学方程式为 ；
（2） 装置B的作用是吸收反应生成的大量气体， 反应产生大量二氧化碳，用NaOH溶液，大量吸收二氧化碳；
（3） 开启升温程序前通入氮气的目的是排尽石英管式炉内原有的空气，防止装置中空气中的氧气使产生的铁重新被氧化为氧化铁。
25．如图为某小组探究金属化学性质的两组实验。
（1）实验甲中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱，有同学认为不够合理，理由是 (写一点)。
（2）描述实验乙中C试管内反应的实验现象 。
（3）实验乙中要验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序，至少要做的实验是 (填字母序号)。
【答案】（1）酸的种类不同
（2）铜丝表面有一层银白色物质，溶液由无色变为蓝色
（3）CD
【知识点】实验方案设计与评价；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）根据对比变量的唯一性分析；
（2）根据铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银分析；
（3）根据所给三个实验的现象及金属能否与盐溶液反应可验证金属活动性强弱分析。
【解答】（1）A和B实验金属和酸的种类都不同，不能通过金属表面产生气泡的快慢来判断锌和铁的活动性强弱。
（2）C试管中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，现象为 铜丝表面有一层银白色物质，溶液由无色变为蓝色 。
（3） 实验乙中C试管可证明铜的活动性大于银，D试管可证明铁的活动性大于铜，E能证明铁的活动性大于银，通过CD试管即可验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序。
故答案为：（1）酸的种类不同；（2） 铜丝表面有一层银白色物质，溶液由无色变为蓝色 ；（3）CD。
26．（2024·温州三模）下图表示铁和稀硫酸反应，向盛有稀硫酸溶液的烧杯中加入足量的铁直至反应完全。
（1）铁和稀硫酸的反应属于 反应(填反应类型)。
（2） 如图的“●”“○” “”表示溶液中由溶质电离产生的不同离子，则“”表示(填写离子符号) 。
（3）反应后的溶液质量与反应前的溶液质量相比 (选填“变小”“变大”“不变”)
【答案】（1）置换
（2）H+
（3）变大
【知识点】离子的书写与意义；置换反应及其应用
【解析】【分析】 置换反应是指一种单质与一种化合物反应生成另外一种单质和另外一种化合物的化学反应，是化学中四大基本反应类型之一。
【解答】（1）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应是由一种单质和一种化合物反应生成一种单质和一种化合物的反应，属于置换反应；
（2）反应前稀硫酸溶液中的离子是氢离子和硫酸根离子，反应后溶液中的离子是亚铁离子和硫酸根离子，反应后氢离子消失，如图的“”“”“”表示溶液中由溶质电离产生的不同离子，则“o”表示H+。
（3）根据化学方程式Fe + H2SO4 ＝ FeSO4 + H2↑ 可知，每56份质量铁能生成2份质量氢气，反应后的溶液质量与反应前的溶液质量相比变大。
27．（2024九下·浙江模拟）有一种纳米润滑添加剂，由铝粉、铜粉、氧化铝粉末中的一种或几种组成，化学兴趣小组为了探究其成分，取样品分成两份，所做实验及现象如图所示：
（1）样品1产生气泡的化学方程式是 。
（2）根据上述实验，可知该粉末中一定有 。
【答案】（1）2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑
（2）铝粉、铜粉、氧化铝
【知识点】金属活动性顺序及其应用；物质的结构与性质的关系
【解析】【分析】取少量该粉末（样品1），加入足量稀盐酸，有气泡产生并有固体残留，所以样品中一定含有铝和铜；另取少量该粉末（样品2），加入一定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，所以样品中一定含有铜，并且铝已经反应完全，滤渣中加入一定量稀盐酸，滤渣部分溶解，说明含有氧化铝，故该粉末中一定有铝粉、铜粉、氧化铝粉末，据此分析。
【解答】 （1）取少量该添加剂（样品1），加入足量稀盐酸，有气泡产生，发生的反应是铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，化学方程式为2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑；
（2）由分析可知，该粉末中一定有铝粉、铜粉、氧化铝粉末。
三、实验探究题
28．（2018九上·杭州期中）某化学兴趣小组为了探究铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行了如下探究活动：
【查阅资料】铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬（CrSO4）。
【提出猜想】对这三种金属的活动性顺序提出了如下猜想：
猜想①：Cr＞Al＞Cu
猜想②：Cr＞Cu>Al 猜想③：Al＞Cr＞Cu
猜想④：Al＞Cu＞Cr
（1）【讨论交流】根据已学的金属活动性顺序和已查阅的资料分析，肯定不能成立的猜想有 （填序号）。
（2）【实验设计及过程】请将表中的内容填写完整。
实验操作 实验现象 实验结论
室温下，将大小相同并打磨光亮的铬片、铝片、铜片分别投入盛有体积相同、溶质质量分数相同的稀硫酸的试管中。 铬片表面产生气泡缓慢，铝片表面产生气泡较快，铜片表面无现象 猜想 . （填序号）成立
（3）【实验反思】有同学提出探究金属活动性强弱还可以依据“金属与盐溶液是否发生置换反应”来判断。为了验证甲、乙、丙三种金属的活动性依次减弱，某同学设计了如下方案：
① 把甲放入乙的盐溶液中 ②把乙放入丙的盐溶液中 ③把甲放入丙的盐溶液中
你认为该方案中的 （填序号）没有必要做。
【答案】（1）②④
（2）③
（3）③
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）【讨论交流】铜的活动性比氢弱；
（2）【实验设计与过程】根据金属能否和酸反应，如果能够反应根据气泡的快慢确定活动性强弱；
（3）根据金属和盐溶液反应的规律设计实验并分析得出结论。【解答】（1）【讨论交流】由于铜的活动性比铝弱，因此猜想②错误；铬能与稀硫酸反应，说明铬的活动性位于氢前，而铜位于氢后，因此猜想④错误；
（2）【实验设计与过程】铜位于氢后，不能和稀硫酸反应，因此观察到没有气泡产生；根据铬片表面产生气泡缓慢，铝片表面产生气泡较快，铜片表面无气泡，说明铝的活动性最强，其次是铬，活动性最弱的是铜，因此猜想 ③正确；
（3）【实验反思】通过把甲翻入乙的盐溶液中来，可以比较甲和乙的活动性；通过把乙放入丙的盐溶液中，可以比较乙和丙的活动性大小，最后将二者连接起来即可，因此步骤③没必要做。
29．为探究金属活动性顺序，小科同学按以下步骤开展探究：
步骤一：在编号为A、B、C、D的4支空试管中各注入5 mL稀盐酸。
步骤二：用砂纸打磨大小相同的镁片、铜片、锌片和银片，同一时间分别投入 A、B、C、D试管中，再立即将带有相同气球的橡皮塞塞紧。观察试管中的现象。
步骤三：将砂纸打磨后的铜片投入E试管，注入5 mL浓度为 10%的硝酸银溶液，观察实验现象，进一步探究铜和银的金属活动性顺序。
请回答：
（1）用砂纸打磨金属表面的目的是 。
（2）实验过程中能够产生气泡的试管是 (填A~E的字母)。
（3）对于能与酸反应的金属，通过产生气泡的速率不能准确判断活动性的强弱，此时可通过 的实验进行比较。
（4）为探究 E试管反应后的溶液质量变化，小科向试管中加入质量为 m1 的硝酸银溶液，然后放入铜片反应一段时间，得到反应后的溶液质量为m2，则反应前后溶液质量大小关系为m1 m2。
【答案】（1）除去金属表面的氧化物
（2）AC
（3）一种金属能否将另一种金属从其盐溶液中置换出来
（4）>
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）根据金属表面有金属氧化物进行解答；
（2）在金属活动顺序表中，排在H前面的金属能够与酸溶液反应生成氢气；
（3）在金属活动顺序表中，排在前面的金属能够把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来；
（4）根据硝酸银和铜反应生成硝酸铜和银进行解答。
【解答】（1）在实验前用砂纸打磨金属表面是为了除去金属表面的氧化物；
（2）在金属活动顺序表，镁>锌>H>铜>银，因此镁和锌能够和稀盐酸反应生成氢气，而银和铜不能，因此AC试管中的金属能够产生气泡；
（3）对于能与酸反应的金属，通过产生气泡的速率不能准确判断活动性的强弱，此时可通过一种金属能否将另一种金属从其盐溶液中置换出来的实验进行比较；
（4）假设与硝酸银溶液反应的铜的质量为a，生成银的质量为b，
Cu+ 2AgNO3= 2Ag+ Cu(NO3)2
64 216
a b
解得：
则am2。
故答案为：（1）除去金属表面的氧化物；（2）AC；（3）一种金属能否将另一种金属从其盐溶液中置换出来；（4）>。
30．（2024·温州三模）铁是人类社会使用最广泛的金属。图1是实验室模拟工业炼铁的装置。
（1）利用装置 A 制备 CO，反应原理是该加热方式相较于用酒精灯加热的优点是 。(写1点)
（2） 装置E 的作用是 。
（3）加热时C玻璃管中剩余固体质量随温度变化的曲线如图2。据图分析：若反应温度600℃（4）为提高铁的产率，可采取的措施是 。
【答案】（1）受热更均匀
（2）处理尾气，防止污染空气
（3）Fe3O4和FeO
（4）温度高于850℃
【知识点】金属的化学性质；还原反应与金属的冶炼；金属的冶炼
【解析】【分析】当含碳的物质（比如煤）燃烧不完全时，会产生大量一氧化碳进入人体，造成中毒症状。 由于一氧化碳与血红蛋白的结合力，远远高于氧气与血红蛋白的结合力。因此，一氧化碳进入人体后，绝大多数的血红蛋白会“优先”与它结合，而“被抛弃”的氧气就失去了与血红蛋白结合的机会，导致机体严重缺氧。
【解答】（1）A装置中采用的为水浴加热，该方法使装置受热更均匀；
（2）一氧化碳有毒，会污染空气，且一氧化碳具有可燃性，则E装置可用于处理尾气，防止污染空气
（3）由图可知，当反应温度控制于600℃～700℃之间，得到的固体有Fe3O4和FeO；
（4）由图可知，若想提高产率，应将温度高于850℃。
31．（2024·滨江模拟）硫酸铜是一种常见的杀菌剂，在纺织、印刷、电镀等行业有广泛用途。为测定某镀铜工艺电镀液中CuSO4溶液的溶质的质量分数，某兴趣小组设计了如下方案进行探究。如图中仪器M名称叫恒压滴液漏斗，其主要作用是平衡装置内气压，使液体顺利滴下。
【实验原理】锌与CuSO4溶液、锌与稀H2SO4的反应。
【实验步骤】
①组装仪器，检查装置的气密性。
②装药品，调节量气装置两边液面相平，读数。
③将CuSO4溶液全部滴入装有m克锌粉三颈烧瓶中并搅拌，充分反应后，再滴加稀H2SO4至不再有气体产生。
④冷却至室温，调节量气装置两边液面相平，读数。
【实验分析】
（1） 锌与 CuSO4溶液反应的方程式为： ；
（2）步骤④中调节两边液面相平的操作是将水准管缓慢 (选填“上移”或“下移”)，根据②和④的读数可得出 的体积。
（3） 下列因素中，可能使测得的 CuSO4溶液的溶质的质量分数偏高的是 ____(填字母)。
A．加入的锌粉中混有少量的铜粉
B．实验结束后，有部分气体残留在三颈烧瓶中
【答案】（1）Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
（2）下移；反应产生气体
（3）A
【知识点】书写化学方程式、文字表达式；金属的化学性质
【解析】【分析】 （1）根据锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜来分析解答；
（2）根据锌与稀硫酸反应生成了氢气，水准管液面上升来分析解答；根据②和④的读数可得出反应产生氢气的体积来分析解答；
（3）A.根据铜不与硫酸反应，则产生的气体减少，说明锌与硫酸反应的量减小，则计算出与硫酸铜反应的锌的质量偏大，计算出的硫酸铜的质量偏大来分析解答；
B.根据原三颈烧瓶中的空气进入量气管中，量取的体积和生成氢气的体积相同，不影响实验结果来分析解答。
【解答】 （1）锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，反应的化学方程式为Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4；
（2）由于锌与稀硫酸反应生成了氢气，水准管液面上升，为了防止量气管内气体压强过大，步骤④中调节两边液面相平的操作是将水准管缓慢下移，②装药品，调节量气装置两边液面相平，读数，④冷却至室温，调节量气装置两边液面相平，读数，根据②和④的读数可得出反应产生氢气的体积；
（3）A.加入的锌粉中混有少量的铜粉，铜不与硫酸反应，则产生的气体减少，说明锌与硫酸反应的量减小，则计算出与硫酸铜反应的锌的质量偏大，计算出的硫酸铜的质量偏大，CuSO4溶液的溶质的质量分数偏高，故A符合题意；
B.实验结束后，有部分气体残留在三颈烧瓶中，原三颈烧瓶中的空气进入量气管中，量取的体积和生成氢气的体积相同，不影响实验结果，故B不符合题意。
故选A。.
32．（2024九下·杭州月考）硫酸锌可制备各种含锌材料，在防腐、医学上有很多应用。锌矿石的主要成分是ZnCO3，还含有少量的二氧化硅和氧化铁。以锌矿石为原料制备ZnSO4·7H2O的工艺流程如下图所示。(二氧化硅难溶于水，也不与稀硫酸反应)
回答下列问题：
（1）锌矿石属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）“酸浸”中观察到的现象是 。
（3）滤液1中含有的阳离子是 。(填离子符号)
（4）下列说法正确的是____。(可多选)
A．“粉碎”是为了增大锌矿石与酸之间的接触面积，使反应充分进行
B．在“转化”中加入锌粉，若无气泡冒出，说明锌粉已足量
C．滤渣甲、滤渣乙均能与稀硫酸反应产生气体
D．滤液2的质量一定比滤液1的质量大
【答案】（1）混合物
（2）固体部分溶解，溶液中有气泡产生，溶液颜色变为黄色
（3）H+、Zn2+、Fe3+
（4）A；D
【知识点】金属的化学性质；置换反应及其应用；常见物质的分类
【解析】【分析】（1）只有一种物质组成纯净物，多种物质组成混合物；
（2）根据反应产物推测“酸浸”过程中的现象；
（3）根据滤液1中的反应产物确定离子种类；
（4）A.接触面积越大，则反应越快；
B.根据反应过程分析；
C.根据滤渣的物质种类分析；
D.根据反应的方程式计算后比较即可。
【解答】 （1） 锌矿石 的主要成分是ZnCO3，还含有少量的二氧化硅和氧化铁，属于混合物；
（2）“酸浸”中，碳酸锌和稀硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化碳，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，则看到的现象为： 固体部分溶解，溶液中有气泡产生，溶液颜色变为黄 ；
（3）“酸浸”中加入了过量稀硫酸，碳酸锌和稀硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化碳，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，所以滤液1中含有的阳离子是H+、Zn2+、Fe3+；
（4）A.“粉碎”是为了增大反应物的接触面积，使菱锌矿在“酸浸”中与稀硫酸充分反应，故A正确；
B.在“转化”中加入锌粉，锌先将硫酸铁转化为硫酸亚铁，之后和过量的硫酸反应生成硫酸锌和氢气，加入锌到无气泡冒出说明硫酸铁和硫酸完成转化，但生成的硫酸亚铁是否被锌完全转化为硫酸锌无法通过无气泡显示判断是否完成，所以不能说明锌粉已足量，故B错误；
C.滤渣甲中的主要成分是二氧化硅，不与稀硫酸发生反应，滤渣乙含有锌粉，能与稀硫酸反应产生气体，故C错误；
D.加入锌粉后，锌和过量的稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
加入锌的质量比生成氢气的质量大，溶液质量增加；锌和硫酸铁反应生成硫酸亚铁和硫酸锌，加入固体，无气体、沉淀析出，溶液质量增加；锌再继续和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，
Zn+FeSO4=FeSO4+Fe↑
65 56
溶液质量增加；所以滤液2的质量一定比滤液1的质量大，故D正确；
故选AD。
33．金属防锈是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的锈蚀为项目进行如下研究。
（1）该小组用如图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL 刻度处，之后水面缓慢上升，数日后量筒内水位不再上升，水面最终处于约 mL 刻度处(空气中氧气体积分数以20%计)。
（2）取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。改变条件重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表。
温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70
铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18
①该实验能得出的结论是 。
②有同学认为该实验未能真实反映50℃以后铁钉锈蚀的快慢，理由是：50℃以后铁钉质量没有变化。请分析表格中数据，铁钉质量没有变化的原因是 。
【答案】（1）40
（2）其他条件相同时，温度越高，铁钉锈蚀越快；试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀
【知识点】空气的成分及探究；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）根据所给数据确定实验消耗氧气体积，量筒内液面上升是补充消耗氧气体积分析；
（2）根据表中所给数据及随反应的进行，氧气可能被完全耗尽分析。
【解答】（1）实验时空气体积为50毫升，氧气为50mL×20%＝10mL，实验结束后氧气被消耗，水补充消耗氧气体积，则量筒内水面最终上升40mL刻度处。
（2） ①由表中数据可知， 其他条件相同时，温度越高，铁钉锈蚀越快 。 ②50℃以后铁钉质量没有变化，可能是试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀 。
故答案为：（1）40；（2） 其他条件相同时，温度越高，铁钉锈蚀越快 ； 试管内的氧气已耗尽，剩余的铁不能继续锈蚀 。
四、解答题
34．（2024九上·诸暨月考）某化学兴趣小组为了测定镁铜合金中镁的质量分数，取出2克合金样品，每次加入稀硫酸10克，共加入稀硫酸4次，充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称重，得到的实验数据如图所示：
（1）这四次实验中，第 次实验开始加入的稀硫酸已经过量。
（2）合金样品中镁的质量分数为 ；
（3）计算稀硫酸的质量分数为多少？（写出计算过程，结果保留到小数点后一位）
【答案】（1）3
（2）70%
（3）解：设10 g稀硫酸中硫酸的质量为x。
，x=2.04g
则稀硫酸的质量分数为：=20.4%。
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）因为铜不与硫酸反应，因此最后剩余的0.6g固体的成分是铜；从表格数据可知，每10g硫酸就消耗0.5g镁，所以第3次加入稀硫酸时样品中的镁已经完全反应；
（2）反应前后固体物质减少的质量为镁的质量，根据质量分数的计算公式可以求出镁铜合金中镁的质量分数；
（3）根据10g硫酸只能消耗0.5g镁进行计算，算出硫酸质量，再除以10g乘以百分之百即可。
【解答】（1）镁铜合金中的镁能与稀硫酸反应生成氢气，铜不能与稀硫酸反应。据图可知，第1次与第2次加入10 g稀硫酸，反应掉镁的质量为0.5g，而第3次加入10 g稀硫酸，反应掉镁的质量为1g-0.6g=0.4g，所以这四次实验中，第3次加入稀硫酸反应后样品中镁已经没有了。
（2）据图可知，合金样品中镁的质量为：2g-0.6g=1.4g，所以合金样品中镁的质量分数为：=70%。
35．（2024九上·鹿城月考）实验室为测定铜铁合金的含铁量，取该合金若干，向其中加入相应质量的稀硫酸溶液，充分反应后，称量剩余固体质量。实验数据如下表，请分析数据，回答下列问题：
实验组 1 2 3
稀硫酸质量/g 50 50 100
合金质量/g 5 15 25
反应后固体质量/g 2.2 9.4 n
（1）该合金中铁的质量分数为多少？
（2）实验所用的稀硫酸的溶质质量分数为多少？
（3）表中的n为 （填数值）
【答案】（1）解：
（2）解：设50g稀硫酸中溶质的质量为x，则
56 98
5.6g x
解得x=9.8g
样品中硫酸的质量分数为
（3）13.8
【知识点】合金与合金的性质；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）根据表中数据，5g合金中含有铁的质量为2.8g来分析；
（2）根据表中数据，50g稀硫酸消耗铁的质量为5.6g，结合化学方程式的计算来分析；
（3）根据25g合金中含有14g铁，而100g稀硫酸只能与11.2g铁反应来分析。
36．（2024·余姚模拟）高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢，俗称白钢。不同型号的高速钢含铁量不同。为测定某高速钢中铁的质量分数，将一定质量的该高速钢碎屑置于质量为 103 g的烧杯中，在电子秤上称得总质量为120g。然后，分三次向烧杯中各加入质量为100g的相同稀硫酸，每次充分反应后称得的总质量见电子称读数(其余成分不与酸反应)。
（1）第二次充分反应后，电子秤上显示的总质量m= g。
（2）第三次反应后溶液中溶质为 。
（3）计算高速钢中铁的质量分数(计算结果精确到0.1%)。
【答案】（1）319.5
（2）FeSO4、H2SO4
（3）解：总共生成氢气的质量为120 g+300 g-419.5g=0.5g
设高速钢中含有铁的质量为x，
56 2
x 0.5g
x=14g
则高速钢中铁元素的质量分数为 100%≈82.4%
答：高速钢中铁元素的质量分数为82.4%
【知识点】金属的化学性质；酸的化学性质
【解析】【分析】根据质量守恒定律分析减少的质量，根据化学方程式计算铁的质量。
【解答】（1）第一次反应减少质量即产生气体质量为0.4g，结合最后质量为419.5g，总减少质量为220g+200g-419.5g=0.5g，所以第二次反应只减少质量0.1g， 电子秤上显示的总质量m= 220g+100g-0.4g-0.1g=319.5g；
（2） 第三次反应后 ，铁完全反应产生硫酸亚铁，硫酸过量，所以溶质为FeSO4、H2SO4；
（3）算出产生氢气的总质量得到铁的质量，铁的质量除以高速钢碎屑质量等于铁的质量分数。
37．化学反应除四种基本反应类型外，还有一类非常重要的反应——氧化还原反应，请根据所学知识，回答下列问题。
（1）初中的化学反应一定属于氧化还原反应的是____。
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
（2）化学反应，该反应的氧化剂是 ，还原剂是 ，这个化学反应在初中化学反应的基本类型中属于 。
【答案】（1）C
（2）氧化铜，或者CuO；碳、或者C；置换反应
【知识点】置换反应及其应用；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）根据化合反应、置换反应、分解反应、复分解反应的反应物、生成物种类、组成特点，分析元素的化合价的变化。
（2）在氧化还原反应中，氧化剂失去了氧被还原，发生了还原反应；是氧化剂．还原剂得氧被氧化，发生了氧化反应，据此分析即可。
【解答】（1）A、化合反应中可能发生化合价的改变，如果有单质参加反应，就一定由化合价的变化，所以化合反应可能是氧化还原反应，故错误；
B、分解反应中可能发生化合价的改变，如果有单质的生成，就一定有化合价的变化，所以分解反应可能是氧化还原反应，故错误；
C、在置换反应中有化合价的变化，所以置换反应一定是氧化还原反应，故正确；
D、在复分解反应中，因为是化合物相互交换成分生成了新的化合物，一定没有化合价的变化，所以复分解反应一定不是氧化还原反应，故错误；
故答案为：C。
（2） 由化学方程式可知，碳在反应中得到了氧，发生了氧化反应，是此反应的还原剂，CuO反应中失去了氧，发生了还原反应，是此反应的氧化剂，因为有单质参加和单质生成属于置换反应。
38．同学们设计了如图1所示实验，进行影响铁锈蚀因素的实验探究。一周后，试管A中铁钉几乎没有生锈，试管B中铁钉稍有生锈。试管C中铁钉明显锈蚀，试管D中铁钉严重锈蚀。
（1）试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是 。
（2）试管C中铁钉明显锈蚀而试管A中铁钉几乎没有生锈，由此可得出的结论是 。
（3）对于试管B中铁钉稍有生锈，同学们展开深入研究。将煮沸并迅速冷却的蒸馏水倒入烧杯中，迅速倒入植物油铺满水面，然后将溶解氧传感器插入水中，通风环境中持续三天采集得到数据图像如图⒉所示（室温下，自然状况的水中溶解氧约为8~9mg/L）。据此可知B试管中铁钉也稍有生锈的原因是 。
（4）小丽同学猜测：铁锈蚀的快慢还可能与氧气的浓度有关，为判断该猜测是否正确，请你设计实验验证小丽同学的猜想，简述实验方案（实验方案包括操作步骤、预期现象和结论）： 。
【答案】（1）除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水
（2）铁锈蚀需要水
（3）在通风环境中，空气中的氧气能穿过植物油层进入水中
（4）取两支试管分别放入打磨过的铁钉，加入等量蒸馏水至铁钉高度的一半，试管①直接盖上橡胶塞，试管②通入一段时间氧气后盖上橡胶塞，一周后观察铁钉生锈情况。①中铁钉明显生锈，②中铁钉严重锈蚀，说明其他条件相同时，氧气浓度越大铁生锈越快.
【知识点】实验方案设计与评价；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）根据氧气微溶于水，气体 的溶解度随温度升高而减小分析；
（2）根据对比实验中的变量分析；
（3）根据铁生锈条件及通风情况下氧气的浓度分析；
（4）根据要证明铁锈蚀的快慢还可能与氧气的浓度有关，可进行铁与空气和纯氧气的对比实验分析。
【解答】（1）氧气微溶于水，试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”是为了除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水。
（2） 试管C中铁钉明显锈蚀而试管A中铁钉因不接触水几乎没有生锈， 由此可得出铁锈蚀需要水。
（3） 将煮沸并迅速冷却的蒸馏水倒入烧杯中，迅速倒入植物油铺满水面，然后将溶解氧传感器插入水中，通风环境中持续三天 ，由图2可知，溶解氧量增加，说明在通风环境中，空气中的氧气能穿过植物油层进入水中，所以B试管中铁钉也稍有生锈。
（4）要证明铁锈蚀的快慢还可能与氧气的浓度有关，可进行铁与空气和纯氧气的对比实验，通过接触纯氧气的铁生锈严重得出结论。
故答案为：（1）除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水；（2）铁锈蚀需要水；（3）在通风环境中，空气中的氧气能穿过植物油层进入水中；（4）取两支试管分别放入打磨过的铁钉，加入等量蒸馏水至铁钉高度的一半，试管①直接盖上橡胶塞，试管②通入一段时间氧气后盖上橡胶塞，一周后观察铁钉生锈情况。①中铁钉明显生锈，②中铁钉严重锈蚀，说明其他条件相同时，氧气浓度越大铁生锈越快.
39．（2024·舟山模拟）黄铜（由铜和锌形成的合金）有较强的耐磨性能，在生活中有广泛的用途。小科为了测定黄铜屑样品组成，分四组取样品与稀硫酸反应，其实验数据记录如表，试计算：
样品 第1份 第2份 第3份 第4份
取样品质量/g 20.0 20.0 20.0 20.0
取稀硫酸质量/g 50.0 100.0 150.0 200.0
产生气体质量/g 0.15 m 0.4 0.4
（1）上表中m的数值是 。
（2）上述实验涉及到的化学基本反应类型为 。
（3）黄铜屑样品中铜的质量分数是多少（请写出计算过程）？
【答案】（1）0.3
（2）置换反应
（3）解：设25g样品中锌的质量为x，
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.4g
x=13g
黄铜中铜的质量为20g-13gg=7g
黄铜合金中铜的质量分数为：
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质
【解析】【分析】(1)依据表中数据分析；
(2)根据化学基本反应类型进行分析。
(3)依据锌与稀硫酸反应的方程式，和题中数据，计算出所用锌的质量，进一步计算黄铜屑样品中铜的质量。
【解答】(1)分析依据表中数据可知，每50.0g的稀硫酸与样品反应可生成0.15g氢气，当加入硫酸100.0g时，产生氢气为0.3g。
(2)上述实验涉及到的化学反应为锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，基本反应类型为置换反应；
40．（2024九下·杭州月考）兴趣小组同学利用铜与溶质质量分数为2%硝酸银溶液反应，比较银与铜的活动性强弱，发现铜丝表面有黑色物质析出。
（1）反应前用砂纸对铜丝进行打磨，其目的是 。
（2）他们进一步猜想可能是溶液浓度太低或者时间过短，导致析出的银颗粒较小，对光全部吸收所以呈黑色。为进一步探究此问题，请设计实验方案并写出实验步骤： 。
建议：①实验可设计3～6组；②实验时每支试管取用硝酸银溶3毫升；③实验时间控制在30分钟以内。实验室提供烧杯、酒精灯、温度计、铜丝、溶质质量分数为8%的硝酸银溶液、蒸馏水及其它实验所需的仪器。
【答案】（1）除去表面的杂质
（2）①将质量分数为8%的硫酸铜溶液稀释成2%、4%、6%的硫酸铜溶液备用；②取四支试管分别装入3mL2%、4%、6%、8%的硝酸银铜溶液，然后在相同实验条件下，将4根大小相同的铜丝同时放入4支试管内；③在30分钟内观察银颗粒大小，每2分钟记录一次变化情况；④比较不同浓度的硝酸银溶液，在相同时间内银颗粒大小的变化，同时比较同一浓度硝酸银溶液在不同时间的银颗粒大小变化，得出溶液浓度和反应时间对银颗粒大小的影响。
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】 （1）根据铜丝表面有杂质进行分析；
（2）根据实验探究目的：研究溶液浓度和反应时间的影响，分别设计变量为浓度和时间的实验组，进行实验探究，当验证某一变量时，其他实验条件保证一致进行分析。
【解答】（1）、反应前用砂纸对铜丝进行打磨，其目的是除去表面的杂质。
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