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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：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：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：（2025九上·衢州期末）学习了金属的化学性质后，科学兴趣小组同学利用数字化仪器对镁与盐酸反应进行研究，实验前先用砂纸将镁条打磨，将打磨后的镁条放入锥形瓶中，再将注射器中稀盐酸快速压入锥形瓶中，通过数字传感器测定实验过程中密闭容器内压强与时间的关系如图所示。（装置气密性良好）
（1）实验前先将镁条需先打磨的原因是 。
（2）用pH试纸测出ab段溶液的pH 7（选填“>”、“＜”、“=”）。
（3）ac段容器内压强增大，而cd段容器内压强逐渐减小，观察发现，至图中c点镁条恰好完全溶解，说明镁与盐酸反应还会 （填“吸收”或“放出”）热量。
（4）往锥形瓶中刚注入盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强有所上升，原因可能是 。
变式1：将等质量的粉末状甲、乙两种金属分别与足量稀硫酸反应，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。甲、乙两种金属可能是( )
A．铁、镁 B．锌、镁 C．锌、铁 D．铁、锌
变式2：常温下，相同质量的镁和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应，如图所示图像中纵坐标表示生成氢气的质量，横坐标表示相关的量。其中图像表示正确的是 ( )
A． B．
C． D．
变式3：（2025九下·临海开学考）某些食品包装袋内常放入还原性铁粉作“双吸剂”以防止食品腐败。某课外兴趣小组在实验室发现了一包破损的还原性铁粉（含少量杂质，杂质既不溶于水也不溶于酸），他们取六份样品，分别加稀硫酸反应。测得部分数据如表，请根据有关信息回答问题
实验次数 1 3 4 5 6
取样品质量（g) 31.0 31.0 31.0 31.0 31.0
取稀硫酸质量（g) 30.0 90.0 120.0 150.0 180.0
产生气体质量（g) 0 a 0.3 0.5 0.6
（1）“双吸剂”的原理是
（2）a的数值为
（3）计算该稀硫酸的溶质质量分数？
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：
（1）在金属的活动性顺序中，金属位置越靠前，活动性就越 。
（2）排在氢 的金属可以把酸(非氧化性酸)里的氢置换出来，而排在氢 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 的金属能把另一种活动性较 的金属从它的盐的水溶液中置换出来。
（4） 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 H2，碱再与盐发生复分解反应。
注意：①置换反应中金属(钾、钙、钠除外)的活动性必须要强于盐中金属阳离子对应的金属；盐必须 。
②Fe若参与反应，一定生成 (填‘“Fe2+”或
③在金属活动性顺序中，距离 的优先置换(例：将铁加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，铁先置换出银)。
变式1：下列现象和事实，可用金属活动性顺序作出合理解释的是 ( )
①金属铜与氯化银不反应，说明铜比银活动性弱
②金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝活动性强
③用硫酸铜、石灰乳配制农药波尔多液时，不宜用铁制容器
④金属锌与稀硫酸反应速率适中，更适用于实验室制取氢气
A．①② B．③④ C．①③④ D．①②③④
变式2：某科学兴趣小组将一定质量的锌粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生。则该小组同学的下列判断中，正确的是( )
A．滤液中一定含硝酸锌，可能含硝酸银和硝酸铜
B．滤液中一定含有硝酸银和硝酸铜
C．滤渣中一定含有铜和银，可能含有锌
D．滤渣中一定含有锌、铜和银
变式3：（2025九上·上城期末）小金在已调平的托盘天平左右两盘上各放一个相同质量的烧杯，往烧杯中分别加入相同溶质质量分数的硝酸银溶液，天平再次平衡，如图所示。现往烧杯中分别放入已打磨的相同质量的铁片和铜片。下列相关说法正确的是（ ）
A．反应一段时间后，天平会失去平衡
B．右盘烧杯中的溶液会逐渐变成黄色
C．反应后取出铁片，铁片总质量变大
D．实验能说明铁的化学性质比铜活泼
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：（2025九上·临海期末） 取三枚洁净无锈的铁钉，分别放入三支试管中，用如图所示的物质进行实验，试管中铁钉锈蚀速度由快到慢的顺序为( )
A．②①③ B．①②③ C．②③① D．③①②
变式1：某同学设计了如图装置探究铁锈蚀的条件。a管中装入的是少量煮沸的蒸馏水，b管中是干燥的空气。塞紧木塞，并调节L端与R端的液面高度一致，一段时间后观察。下列推断错误的是（ ）
A．a管中的铁钉会锈蚀
B．L端的液面低于R端
C．该实验可以证明铁的锈蚀需要空气和水
D．若将铁钉替换为相同大小的铜钉重复实验，常温下a中铜钉会生锈，b中铜钉很难生锈
变式2：（2025九下·永嘉月考）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：（2024九下·舟山开学考）小科发现学校草地周围都做上了新的铁栅栏，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）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：铁钉生锈需要 。
（2）若观察到 现象，则可得出食盐会加快金属锈蚀。
（3）【应用】根据以上实验，请解释学校铁栅栏涂油漆能防锈的原因。
1．（2024九上·温州期中）下列物质中不能通过金属与硫酸反应得到的是（ ）
A．FeSO4 B．Al2(SO4)3 C．Fe2(SO4)3 D．ZnSO4
2．（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
3．（2024九上·金东期末）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 Co(OH)2 CoCl2 CoCO3
在水中溶解性 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MgCl2溶液中置换出Mg
B．CoO能与盐酸反应得到粉红色溶液
C．CoCO3能与盐酸反应生成H2
D．Co(OH)2可由Co与NaOH溶液反应制得
4．（2025九上·江北期末）用下列各组物质进行实验，不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是（ ）
A．Zn、Ag、Cu、稀盐酸 B．Zn、Ag、CuCl2溶液
C．Cu、ZnCl2溶液、AgNO3溶液 D．Zn、Cu、FeCl2溶液、AgNO3溶液
5．（2024九上·瓯海期中）某合金由两种金属元素组成，取该合金60g投入足量稀硫酸中，反应完全后，测得生成H23g，则合金的组成不可能是（ ）
A．Fe与Zn B．Mg与Cu C．Na与Al D．Al与Fe
6．（2025九上·慈溪期末）小科通过实验探究某种金属R的活动性强弱，并根据实验现象编制检索表如图，根据检索表可知，金属R的活动性强弱排序正确的是 （ ）
A．Fe> Ag>R B．Ag>R> Fe
C．R> Fe> Ag D．Fe>R> Ag
7．（2025九下·乐清模拟） 在柠檬中插入两种不同的金属可制得水果电池。相同条件下，水果电池的电压与两种金属的活动性差异大小有关，活动性差异越大，电压也越大。下列柠檬电池电压最大的是（ ）
A．铝-锌 B．铁-锌
C．铝-银 D．铜-银
8．（2023九上·玉环月考）在杠杆的两端分别挂着质量体积都相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡，然后将两球分别浸没在稀硫酸和硫酸铜溶液中片刻，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．铝球一定是空心的 B．左边烧杯中的溶液质量减少了
C．去掉两烧杯杠杆仍平衡 D．右边铁球上出现红色物质
9.（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
10．将质量相等的 Mg、 Al、 Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀硫酸中，反应结束后，生成氢气的质量关系不可能是图中的 ( )
A． B． C． D．
11．向AgNO3溶液中加入一定量的镁粉和铜粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色的滤液。关于该滤渣和滤液有下列分析，其中正确的是( )
A．向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生
B．滤液 中 一 定 有 Cu(NO3)2，一定 不 含AgNO3，可能有 Mg(NO3)2
C．反应后溶液的质量一定增加
D．该过程中至少发生两个化学反应
12．（2025九下·义乌开学考）往和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．滤液中一定有 B．滤液中一定有、
C．滤渣中一定有Fe D．滤渣中一定有Cu
13．（2025九上·衢州期末）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．由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
B．两支试管混合后，固体总质量一定增加
C．滤渣中一定有，一定没有和
D．滤液中的溶质一定有、和
14．（2024九上·余杭期末）现有质量相等的甲.乙.丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲.乙.丙在生成物中均显+2价)。则下列说法正确的是（ ）
A．甲.乙.丙依次可能是Mg.Zn.Fe B．金属活动性：甲>乙>丙
C．相对原子质量：乙>丙>甲 D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙
15．（2025九上·绍兴竞赛） 向质量均为m的两种不同金属a和b 中分别滴加50g相同浓度的稀硫酸，反应过程中产生氢气的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示，则下列说法不正确的是( )
A．滴加50g稀硫酸后的溶液质量关系ma＞mb。
B．滴加50g稀硫酸后溶液中均含有两种溶质
C．若金属a是铁，则金属b可能是锌
D．两种金属的活动性均排在H前面
16．（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。
17．（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)。
18．（2025九上·江北期末）某工厂排放的废液中含有、、。小宁研究废液的处理方案，欲回收部分金属。设计的实验流程如图所示，请回答：
（1）该同学设计的实验流程中，固体B是 ；
（2）在上述实验流程中，能证明操作①中锌粉过量的现象是 ；
（3）滤液A和滤液B均含有的溶质为 （填化学式）。
19．某项目化学习小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究，设计如图甲所示实验装置并完成实验。实验过程中，传感器采集数据绘制得到如图乙的 a、b两幅曲线图。
[资料1]一定条件下，炭粉和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀，但它们本身不参加反应。
[资料2]该实验步骤如下所示：
①检查装置的气密性；
②装药品，将5g 铁粉和2g 炭粉加入锥形瓶，并加入 2 mL 饱和氯化钠溶液；
③立即塞紧橡皮塞，橡皮塞上已插有一支装有 5 mL 稀盐酸的注射器及传感器；
④观察现象，采集数据。
根据所学知识及资料信息回答下列问题。
（1）实验进行一段时间后，注射器中的稀盐酸会自动注入瓶内，原因是 。
（2）图乙曲线图a、b中，O~t1段温度升高，瓶内压强减小；t2~t3段温度升高，瓶内压强增大。解释产生这两个不同现象的原因。
20．（2025九上·鹿城期末）小明想设计实验来验证铁、铜、银的金属活动性，实验室中可选的材料有铁丝、铜丝、银丝、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。
（1）实验前要用砂纸打磨铁丝表面的原因是 。
（2）为达到实验目的，乙试管中的X溶液应选择 。
（3）小明发现实验中甲试管铜丝表面出现黑色物质，对该黑色物质的成分提出了以下猜想并设计了A、B、C、D四组实验。
猜想一：可能是生成的银与溶液中的氧气反应，生成的氧化银为黑色。
猜想二：可能是硝酸银溶液浓度低，析出的银颗粒较小，吸收全部光呈黑色。
A.B.C.D.
根据本实验结果，上述两个猜想被证实是正确的有 。
21．（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 。
22．（2025九上·临海期末） 金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。人类冶炼不同金属的大致年代如图甲所示
（1） 人类使用的金属材料中，铜先被冶炼出来。请结合金属活动性顺序分析其主要原因： ；
（2） 图乙是某项目化小组设计的制取氢气并还原氧化铜的“微型”实验装置图。
①实验中可观察到的现象有 。 (写出一点即可)
②实验中氢气的作用 。 (写出两点)
23．（2025九上·萧山开学考）在探究酸性质时，小乐先在试管中注入少量稀盐酸，然后再加入足量氧化铜粉末与之反应。反应前后试管中溶液的离子种类及个数比变化如图所示。
（1）由图判断，“●”表示的是 （填离子符号）；
（2）下列能与盐酸发生反应，且符合图示离子种类和个数比变化的是 （填序号）。
①铁片 ②氢氧化钠溶液 ③碳酸钙粉末
（3）小黄和小华两位同学在做完硫酸相关实验后分别设计了下述两个实验方案，验证废液缸内是否中含有。
甲同学的方案：溶液白色沉淀沉淀不溶解
乙同学的方案：溶液无沉淀白色沉淀
你支持谁的方案，说明理由：
24．（2025九上·衢州期末）小柯同学想测定“Cu﹣Zn”合金和“Cu﹣Ag”合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀盐酸和必要的仪器。
（1）你认为能测出其铜的质量分数的是 合金。
（2）小柯同学取该合金的粉末32.5克，与足量的该盐酸充分反应，经测定，产生了0.2克气体，请计算该合金中铜的质量分数 。
（3）若想测出该盐酸的质量分数，你认为实验时必须提供和测出哪些数据？答：________（填序号）。
A．产生气体的质量
B．参加反应的稀盐酸的质量
C．参加反应的合金的质量
25．据不完全统计，我国每年约废弃4亿部手机，这些废旧手机中80%以上的材料都是可回收利用的。如图是回收废旧手机中贵金属金(Au)的简略流程图。回答下列问题
（1）步骤Ⅱ中加过量稀硫酸的目的是
（2）滤液a中的阳离子是
（3）向滤液b中加入过量的氢氧化钠溶液，可观察到的现象是写出所有反应的化学方程式：
（4）通过流程图分析，能否得出Fe、Au、Cu三种金属的活动性顺序 回答并说明理由：
26．（2025九上·黄岩期末）某同学进行了《从自然界中的铜到纪念币中的铜》的项目学习。在查阅资料时，发现有以下三种炼铜的方法：
方法①湿法炼铜。具体流程如下：
方法②干法炼铜。先用高温煅烧孔雀石得到氧化铜，再利用氢气来还原氧化铜得到单质铜。如图为制取干燥氢气并用其还原氧化铜的装置。
方法③生物炼铜。“吃岩石的细菌”利用空气中的氧气把硫化铜转化为硫酸铜，再进一步转变为单质铜。具体流程如下：请回答问题：
（1）写出方法①中步骤2的化学方程式是 。
（2）方法②中制取干燥氢气并能还原氧化铜的部分操作正确的顺序是 （填字母）。
A .打开甲处分液漏斗活塞 B .点燃丙处的酒精灯
（3）方法③中生物炼铜的优点有 （写出一点即可）。经测定某岩石由硫化铜（CuS）和其他不含铜元素的物质组成。现用该岩石制得3.2g铜，若不考虑铜元素的损耗，则该岩石中硫化铜（CuS）的质量为 g。
27．（2025九上·诸暨期末）小明通过实验知道金属锌能与可溶性的硝酸银反应，他产生疑问： “金属锌是否能与不溶性的氯化银反应 ”，于是他进行如下研究：
【实验步骤】①取 10mL 的AgNO3溶液于烧杯中，逐滴加入NaCl溶液至过量；
②过滤后再用蒸馏水洗涤沉淀3次，向第3次所得洗涤液中加入AgNO3溶液，无明显现象；
③将洗涤后的沉淀放入另一烧杯中，加入50mL 蒸馏水，将锌片加入烧杯中，并搅拌(如图)；
④10分钟后，将烧杯中的混合物进行过滤。过滤后，向滤液中滴加AgNO3溶液， 观察现象。
（1）【验证与推理】步骤②中，向第3次洗涤液加入AgNO3溶液的目的是 。
（2）步骤③中，锌片放入前需进行预处理，消除表面氧化膜对实验的影响，预处理的具体操作是 。
（3）步骤④中若观察到有白色沉淀生成，可得出的结论是 。
（4）小明观察到锌片表面有灰黑色固体生成。取生成的灰黑色固体于试管中，加入稀硫酸，若发现 ，证明有 Ag生成。
28．（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。
29．（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）
30．（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）
31．（2024九上·南浔期末）现有一份质量为20ｇ的金属混合物，已知该金属混合物由镁.铁和铜三种金属粉末混合而成。某课外兴趣小组为探究该金属混合物的组成，将250ｇ稀硫酸分五次加到盛有该金属混合物的烧杯中，经测定得到如下数据：
次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀硫酸质量／ｇ 50 50 50 50 50
剩余固体质量／ｇ 17.6 15.2 11.2 ａ 2.8
（1）表格中ａ的值为 ；
（2）所用稀硫酸的溶质质量分数是 ；
（3）该金属混合物中铁的质量是多少？
32．（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？
33．（2023九上·平湖期中）人类的生产生活离不开金属。
（1）下列铜制品的用途中，利用金属导电性的是 。
（2）某兴趣小组为了测定铜钱（铜锌合金）中铜的质量分数，取多枚铜钱放入烧杯中，另取80克稀硫酸，分四次等质量加入，每次均充分反应，实验数据记录如下表。
实验次数 1 2 3 4
稀硫酸的用量/克 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 20.0 17.4 14.8 13.8
分析上述数据，请回答下列问题：
①第4次实验结束后溶液的pH ▲ 7(填“＞”.“＝”或“＜”)。
②计算铜钱中铜的质量分数(计算结果精确到0.1%)。
③计算参加反应的稀硫酸中的溶质质量（计算结果保留一位小数）。
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：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】金属在干燥环境下不生锈。
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：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：（2025九上·衢州期末）学习了金属的化学性质后，科学兴趣小组同学利用数字化仪器对镁与盐酸反应进行研究，实验前先用砂纸将镁条打磨，将打磨后的镁条放入锥形瓶中，再将注射器中稀盐酸快速压入锥形瓶中，通过数字传感器测定实验过程中密闭容器内压强与时间的关系如图所示。（装置气密性良好）
（1）实验前先将镁条需先打磨的原因是 。
（2）用pH试纸测出ab段溶液的pH 7（选填“>”、“＜”、“=”）。
（3）ac段容器内压强增大，而cd段容器内压强逐渐减小，观察发现，至图中c点镁条恰好完全溶解，说明镁与盐酸反应还会 （填“吸收”或“放出”）热量。
（4）往锥形瓶中刚注入盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强有所上升，原因可能是 。
【答案】（1）除去表面的氧化膜
（2）＜
（3）放出
（4）将盐酸注入时，使锥形瓶中气体体积缩小，压强增大
【解析】（1）镁的化学性质较活泼，在空气中易与氧气等形成氧化膜，实验前要去掉氧化镁薄膜；
（2）根据图像中ab段的气压变化确定反应进度，进而确定溶液的pH值；
（3）生成气体和放出热量都会导致气压增大，但是生成气体导致的气压不会改变，而放热结束后温度下降会导致气压减小；
（4）根据加入的盐酸也会占据体积分析。
【解答】（1）根据题意可知，实验前先将镁条打磨的原因是除去表面的氧化膜；
（2）根据图片可知，ab段反应正在进行，此时有盐酸，盐酸显酸性，所以溶液的pH＜7；
（3）根据图像可知，cd段容器内压强逐渐减小的原因可能是镁条与稀盐酸反应放热，使锥形瓶内气体温度升高，反应停止后，锥形瓶内气体温度逐渐降低，压强逐渐减小；
（4）加入的盐酸占据一定体积，使容器中气体收缩，气压增大，从而导致注入盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强上升迅速。
（1）镁的化学性质较活泼，在空气中易与氧气等形成氧化膜，实验前先将镁条打磨的原因是除去表面的氧化膜；
（2）c点镁条已经完全反应，则ab段有盐酸，盐酸显酸性，所以溶液的pH＜7；
（3）c点镁条已经完全溶解，cd段容器内压强逐渐减小的原因可能是镁条与稀盐酸反应放热，使锥形瓶内气体温度升高，反应停止后，锥形瓶内气体温度逐渐降低，压强逐渐减小；
（4）将注射器刚注入盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强上升迅速，原因可能是盐酸占据一定体积，使容器中气体收缩，气压增大。
变式1：将等质量的粉末状甲、乙两种金属分别与足量稀硫酸反应，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。甲、乙两种金属可能是( )
A．铁、镁 B．锌、镁 C．锌、铁 D．铁、锌
【答案】D
【解析】（1）金属与酸反应的速率与金属的活动性有关，金属活动性越强，反应速率越快，反应完成所需时间越短。
（2）等质量的金属与足量酸反应，产生氢气的质量与金属的相对原子质量和金属元素的化合价有关，
公式为：，
当金属质量相等、化合价相同时，相对原子质量越小，产生氢气质量越多。
【解答】A、镁的金属活动性比铁强，所以镁与稀硫酸反应速率应比铁快，反应完成时间更短，而图中是乙反应更快，甲产生氢气更多，铁相对原子质量比镁大，等质量时镁产生氢气应比铁多，与图不符，故该选项错误。
B、镁的金属活动性比锌强，镁与稀硫酸反应速率应比锌快，反应完成时间更短，锌相对原子质量比镁大，等质量时镁产生氢气应比锌多，与图中乙反应快但产生氢气少不符，故该选项错误。
C、锌的金属活动性比铁强，锌与稀硫酸反应速率应比铁快，反应完成时间更短，锌相对原子质量比铁大，等质量时铁产生氢气应比锌多，与图中乙反应快但产生氢气少不符，故该选项错误。
D、锌的金属活动性比铁强，所以锌（乙）与稀硫酸反应速率比铁（甲）快，反应完成时间更短；铁的相对原子质量（56）比锌（65）小，根据，等质量的铁和锌与足量稀硫酸反应，铁产生的氢气质量比锌多，与图像相符，故该选项正确。
故答案为：D。
变式2：常温下，相同质量的镁和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应，如图所示图像中纵坐标表示生成氢气的质量，横坐标表示相关的量。其中图像表示正确的是 ( )
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】金属活动性顺序由强至弱： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au(按顺序背诵) 钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金；金属活动性顺序规律：金属位置越靠前的活动性越强，越易失去电子变为离子，反应速率越快。
等质量的金属与酸反应，金属在盐中的化合价相同时，相对原子质量越小，产生的氢气质量越大。
【解答】A、镁比铁活泼，所以与酸反应时，镁的反应速度更快，先被反应完，即图像先达到拐点，故A错误；
B、铁和镁在生成物中的化合价相同，等质量的铁和镁与酸反应，镁的相对原子质量更小，可知产生的氢气质量更大，故B错误；
CD、常温下，相同质量的镁和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应 ，镁粉和铁粉都被反应完，镁粉产生的气体更多，消耗更多的盐酸，金属反应完之前，加入等量的酸，产生的氢气相同，所以刚开始图像是重合的，故C正确，D错误。
故答案为：C。
变式3：（2025九下·临海开学考）某些食品包装袋内常放入还原性铁粉作“双吸剂”以防止食品腐败。某课外兴趣小组在实验室发现了一包破损的还原性铁粉（含少量杂质，杂质既不溶于水也不溶于酸），他们取六份样品，分别加稀硫酸反应。测得部分数据如表，请根据有关信息回答问题
实验次数 1 3 4 5 6
取样品质量（g) 31.0 31.0 31.0 31.0 31.0
取稀硫酸质量（g) 30.0 90.0 120.0 150.0 180.0
产生气体质量（g) 0 a 0.3 0.5 0.6
（1）“双吸剂”的原理是
（2）a的数值为
（3）计算该稀硫酸的溶质质量分数？
【答案】（1）还原性铁粉能与水和氧气反应从而吸收，使铝减慢腐蚀
（2）0.1
（3）30.0克稀硫酸完全反应产生0.2克氢气，设稀硫酸的溶质质量分数为x。
解得x=32.7%
【解析】（1）根据铁生锈实质分析；
（2）根据表中所给数据结合质量守恒定律分析；
（3）根据产生氢气质量代入方程式中计算稀硫酸的质量分数分析。
【解答】（1） 铁粉能与水和氧气反应，使铝减慢腐蚀；
（2）铁锈与硫酸反应没有气体产生，铁与硫酸反应产生氢气，由表中数据可知，增加30.0克稀硫酸完全反应产生0.2克气体，加入120.0克稀硫酸产生0.3克氢气，所以加入90.0克稀硫酸，产生氢气质量为0.1克；
（3）30.0克稀硫酸完全反应产生0.2克氢气，设稀硫酸的溶质质量分数为x
Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑
98 2
30.0gx 0.2g
98：2=30.0gx：0.2g
x=32.7%
故答案为：（1） 还原性铁粉能与水和氧气反应从而吸收，使铝减慢腐蚀 ；（2）0.1；（3）32.7%。
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：
（1）在金属的活动性顺序中，金属位置越靠前，活动性就越 。
（2）排在氢 的金属可以把酸(非氧化性酸)里的氢置换出来，而排在氢 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 的金属能把另一种活动性较 的金属从它的盐的水溶液中置换出来。
（4） 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 H2，碱再与盐发生复分解反应。
注意：①置换反应中金属(钾、钙、钠除外)的活动性必须要强于盐中金属阳离子对应的金属；盐必须 。
②Fe若参与反应，一定生成 (填‘“Fe2+”或
③在金属活动性顺序中，距离 的优先置换(例：将铁加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，铁先置换出银)。
【答案】（1）强
（2）前面；后面
（3）强；弱
（4）K、Ca、Na；可溶；Fe2+；远
【解析】根据对金属活动性顺序表的认识和理解分析解答。
【解答】（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 H2，碱再与盐发生复分解反应。
注意：①置换反应中金属(钾、钙、钠除外)的活动性必须要强于盐中金属阳离子对应的金属；盐必须可溶。
②Fe若参与反应，一定生成Fe2+；
③在金属活动性顺序中，距离远的优先置换(例：将铁加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，铁先置换出银)。
变式1：下列现象和事实，可用金属活动性顺序作出合理解释的是 ( )
①金属铜与氯化银不反应，说明铜比银活动性弱
②金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝活动性强
③用硫酸铜、石灰乳配制农药波尔多液时，不宜用铁制容器
④金属锌与稀硫酸反应速率适中，更适用于实验室制取氢气
A．①② B．③④ C．①③④ D．①②③④
【答案】B
【解析】（1）在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出来（盐需可溶）。
（2）金属的活动性越强，越容易与其他物质发生化学反应，但有些活泼金属（如铝）在空气中易形成致密的氧化膜，从而阻止内部金属进一步被氧化。
【解答】①氯化银难溶于水，金属铜与氯化银不反应，不能说明铜比银活动性弱，该说法错误。
②金属铝比金属锌更耐腐蚀，是因为铝在空气中易形成致密的氧化铝薄膜，阻止内部铝进一步被氧化，而不是锌比铝活动性强，该说法错误。
③在金属活动性顺序中，铁位于铜之前，铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，所以用硫酸铜、石灰乳配制农药波尔多液时，不宜用铁制容器，该说法正确。
④金属锌与稀硫酸反应速率适中，更适用于实验室制取氢气，这与锌在金属活动性顺序中的位置有关，反应速率合适，该说法正确。
A、①②说法均错误，故该选项错误。
B、③④说法均正确，故该选项正确。
C、①说法错误，故该选项错误。
D、①②说法错误，故该选项错误。
故答案为：B。
变式2：某科学兴趣小组将一定质量的锌粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生。则该小组同学的下列判断中，正确的是( )
A．滤液中一定含硝酸锌，可能含硝酸银和硝酸铜
B．滤液中一定含有硝酸银和硝酸铜
C．滤渣中一定含有铜和银，可能含有锌
D．滤渣中一定含有锌、铜和银
【答案】D
【解析】（1）在金属活动性顺序中，金属的活动性顺序为锌＞铜＞银。所以锌先与硝酸银反应，硝酸银完全反应后，锌再与硝酸铜反应。
（2）在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢，位于氢后面的金属不能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
【解答】A、因为锌先与硝酸银反应，再与硝酸铜反应，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，说明锌有剩余，那么硝酸银和硝酸铜都已完全反应，滤液中一定含硝酸锌，一定不含硝酸银和硝酸铜，故该选项错误。
B、由上述分析可知，滤液中一定不含硝酸银和硝酸铜，故该选项错误。
C、锌有剩余，所以滤渣中一定含有锌、铜和银，而不是可能含有锌，故该选项错误。
D、向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，说明锌过量，锌先与硝酸银反应生成银，再与硝酸铜反应生成铜，所以滤渣中一定含有锌、铜和银，故该选项正确。故答案为：D。
变式3：（2025九上·上城期末）小金在已调平的托盘天平左右两盘上各放一个相同质量的烧杯，往烧杯中分别加入相同溶质质量分数的硝酸银溶液，天平再次平衡，如图所示。现往烧杯中分别放入已打磨的相同质量的铁片和铜片。下列相关说法正确的是（ ）
A．反应一段时间后，天平会失去平衡
B．右盘烧杯中的溶液会逐渐变成黄色
C．反应后取出铁片，铁片总质量变大
D．实验能说明铁的化学性质比铜活泼
【答案】C
【解析】根据铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，进行分析判断。
【解答】A、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，由于两个烧杯中均没有气体逸出，反应一段时间后，天平仍保持平衡，故选项说法错误。
B、铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，右盘烧杯中的溶液会逐渐变成蓝色，故选项说法错误。
C、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，反应的化学方程式为Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag，每56份质量的铁可置换出216份质量的银，反应后取出铁片，铁片总质量变大，故选项说法正确。
D、铁、铜与硝酸银溶液反应，说明了金属活动性铁＞银，铜＞银，但无法确定铁和铜的活动性强弱，故选项说法错误。故答案为：C。
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：（2025九上·临海期末） 取三枚洁净无锈的铁钉，分别放入三支试管中，用如图所示的物质进行实验，试管中铁钉锈蚀速度由快到慢的顺序为( )
A．②①③ B．①②③ C．②③① D．③①②
【答案】A
【解析】铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果，据此进行分析判断．
【解答】①中铁能与水接触，能与溶解在水中的少量氧气接触，铁钉生锈速率较慢。
②中铁钉，易与氧气、水分接触，铁钉易生锈。
③中植物油隔绝了氧气，铁能与水接触，不易与氧气接触，铁钉不易生锈。
试管中铁钉锈蚀速度由快到慢的顺序为②①③。
故选A。
变式1：某同学设计了如图装置探究铁锈蚀的条件。a管中装入的是少量煮沸的蒸馏水，b管中是干燥的空气。塞紧木塞，并调节L端与R端的液面高度一致，一段时间后观察。下列推断错误的是（ ）
A．a管中的铁钉会锈蚀
B．L端的液面低于R端
C．该实验可以证明铁的锈蚀需要空气和水
D．若将铁钉替换为相同大小的铜钉重复实验，常温下a中铜钉会生锈，b中铜钉很难生锈
【答案】D
【解析】根据铁和铜生锈的条件分析判断。
【解答】A.a管中的铁钉与水和氧气同时接触，会锈蚀，故A正确不合题意；
B.a管中的铁钉与水和氧气同时接触，会锈蚀，过程中消耗氧气，导致气压减小，从而导致L端的液面高于R端，故B错误不合题意；
C.a中浸泡在水中的铁钉不生锈，露出的生锈，证明需要空气。a中的铁钉生锈，b中的铁钉不生锈，说明生锈需要水，故C正确不合题意；
D.若将铁钉替换为相同大小的铜钉重复实验，常温下a中铜钉与水.氧气.二氧化碳同时接触，会生锈，b中铜钉与水隔绝，很难生锈，故D正确不合题意。
变式2：（2025九下·永嘉月考）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】吸收瓶内空气中的水蒸气；空气或者氧气
【解析】氧化钙和水反应生成氢氧化钙。
铁与水和氧气同时接触时容易生锈，因此隔绝水和氧气可以防止铁制品生锈。
【解答】（1）根据“室外的铁制栏杆在多雨季节易生锈”可知铁生锈可能与空气中水蒸气有关，B装置中的铁只与水接触，C装置中的铁与水和空气接触，根据控制变量法原则，A装置中的铁只与氧气接触，要除去空气中的水，生石灰能与水反应生成氢氧化钙，能吸收空气中的水蒸气，装置A中生石灰的作用是吸收瓶内空气中的水蒸气；
（2）B装置中的铁只与水接触，不能生锈，C装置中的铁与水和空气接触，能生锈，装置B、C中的实验现象说明与空气接触是铁生锈的条件之一。
变式3：（2024九下·舟山开学考）小科发现学校草地周围都做上了新的铁栅栏，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）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：铁钉生锈需要 。
（2）若观察到 现象，则可得出食盐会加快金属锈蚀。
（3）【应用】根据以上实验，请解释学校铁栅栏涂油漆能防锈的原因。
【答案】（1）水分
（2）试管②中铁钉生锈速度比①中快
（3）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。
【解答】(1)①中铁钉接触水和氧气，生锈， ④ 中铁钉只接触空气不接触水，不生锈，设计两实验对照，是为了说明铁钉生锈与水分有关。
(2)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。
(3)【解释】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。
1．（2024九上·温州期中）下列物质中不能通过金属与硫酸反应得到的是（ ）
A．FeSO4 B．Al2(SO4)3 C．Fe2(SO4)3 D．ZnSO4
【答案】C
【解析】根据酸的性质分析判断。
【解答】AC.铁和稀硫酸反应，生成硫酸亚铁和氢气，故A不合题意，C符合题意；
B.铝和稀硫酸反应，生成硫酸铝和氢气，故B不合题意；
D.锌和稀硫酸反应，生成硫酸锌和氢气，故D不合题意。
2．（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。
3．（2024九上·金东期末）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 Co(OH)2 CoCl2 CoCO3
在水中溶解性 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MgCl2溶液中置换出Mg
B．CoO能与盐酸反应得到粉红色溶液
C．CoCO3能与盐酸反应生成H2
D．Co(OH)2可由Co与NaOH溶液反应制得
【答案】B
【解析】A.根据 Co的金属活动性与铁相似比镁弱分析；
B.根据金属氧化物与酸能反应生成盐和水分析；
C.根据碳酸盐与酸反应生成二氧化碳分析；
D.根据难溶性碱对应的金属与碱不能发生反应。
【解答】A.Co的金属活动性与铁相似，则小于镁，不能从MgCl2溶液中置换出Mg ，不符合题意；
B.CoO能与盐酸反应生成 CoCl2 ， CoCl2 易溶，溶液呈粉红色， CoO能与盐酸反应得到粉红色溶液 ，符合题意；
C.CoCO3能与盐酸反应生成CO2 ，不符合题意；
D.Co与NaOH溶液不能反应，不符合题意；故选B。
4．（2025九上·江北期末）用下列各组物质进行实验，不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是（ ）
A．Zn、Ag、Cu、稀盐酸 B．Zn、Ag、CuCl2溶液
C．Cu、ZnCl2溶液、AgNO3溶液 D．Zn、Cu、FeCl2溶液、AgNO3溶液
【答案】A
【解析】甲能够和乙的盐溶液反应，则说明金属活动性甲大于乙；否则，金属活动性甲小于乙，据此分析判断。
【解答】A.银、铜不能和稀盐酸反应，无法比较银和铜的活动性强弱，故A符合题意；
B.将银放入CuCl2溶液中，银不能和氯化铜反应，说明铜的金属活动性强于银。将锌放入CuCl2溶液中，锌能和氯化铜反应，说明锌的金属活动性强于铜，所以三种金属的活动性强弱顺序为：锌＞铜＞银，故B不符合题意；
C.铜不能和氯化锌反应，说明锌的金属活动性强于铜；铜能和硝酸银反应，说明铜的金属活动性强于银，所以三种金属的活动性强弱顺序为：锌＞铜＞银，故C不符合题意；
D.将锌、铜分别放入FeCl2溶液中，锌能和氯化亚铁反应而铜不能，说明：锌＞铁＞铜，将锌、铜分别放入AgNO3溶液中，锌、铜都能和硝酸银反应，说明：锌、铜＞银，所以三种金属的活动性强弱顺序为：锌＞铜＞银，故D不符合题意。故选A。
5．（2024九上·瓯海期中）某合金由两种金属元素组成，取该合金60g投入足量稀硫酸中，反应完全后，测得生成H23g，则合金的组成不可能是（ ）
A．Fe与Zn B．Mg与Cu C．Na与Al D．Al与Fe
【答案】A
【解析】首先判断金属能否与酸反应，然后从金属与酸反应生成氢气的质量关系考虑。根据化学方程式，可得出如下金属与氢气的质量关系：Mg-H2：36-3 Al-H2：27-3 Fe-H2：84-3 Zn-H2：97.5-3；特殊地，钠的活动性很强，能与水反应放出氢气，所以要生成3g氢气，需要钠的质量为69g，利用平均值法来判断即可得出正确的答案。
【解答】根据化学方程式已知金属与氢气的质量关系：Mg-H2：24g-2g，即24g镁完全反应生成2g氢气，则36g-3g，即36g镁完全反应生成3g氢气；同理可知：Al-H2：27g-3g； Fe-H2：56g-2g，84g-3g；Zn-H2：65g-2g，则97.5g-3g；Na-H2：46g-2g，则69g-3g；利用平均值法得知要生成3克氢气，合金的质量应该符合：金属A的数值＜60g＜金属B的数值。
A.84g和 97.5g均大于60g，所以合金的组成不可能，故A正确；
B.36g小于60g，Cu不与酸反应，不产生氢气，所以合金的组成可能，故B错误；
C.27g＜60g＜69g，所以合金的组成可能，故C错误；
D.27g＜60g＜84g，所以合金的组成可能，故D错误。
故答案为：A
6．（2025九上·慈溪期末）小科通过实验探究某种金属R的活动性强弱，并根据实验现象编制检索表如图，根据检索表可知，金属R的活动性强弱排序正确的是 （ ）
A．Fe> Ag>R B．Ag>R> Fe
C．R> Fe> Ag D．Fe>R> Ag
【答案】D
【解析】活泼金属能与酸反应产生氢气；较活泼的金属能将更不活泼的金属从其可溶性盐中置换出来。
【解答】铁能与盐酸反应，而R与银不能，说明铁的活动性最强；R能与硝酸铜反应而银不能，说明R的活动性比银强，可知活动性由强到弱的顺序为：铁、R、银。
故答案为：D。
7．（2025九下·乐清模拟） 在柠檬中插入两种不同的金属可制得水果电池。相同条件下，水果电池的电压与两种金属的活动性差异大小有关，活动性差异越大，电压也越大。下列柠檬电池电压最大的是（ ）
A．铝-锌 B．铁-锌
C．铝-银 D．铜-银
【答案】C
【解析】根据金属活动性顺序表及电压的影响因素分析。
【解答】相同条件下，水果电池的电压与两种金属的活动性差异大小有关，活动性差异越大，电压也越大 ，金属活动性顺序表为钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、氢、铜、汞、银、铂、金，所给 柠檬电池中铝－银活动性差异最大，电压最大。故答案为：C。
8．（2023九上·玉环月考）在杠杆的两端分别挂着质量体积都相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡，然后将两球分别浸没在稀硫酸和硫酸铜溶液中片刻，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．铝球一定是空心的 B．左边烧杯中的溶液质量减少了
C．去掉两烧杯杠杆仍平衡 D．右边铁球上出现红色物质
【答案】D
【解析】置换反应 ：一种单质与化合物反应生成另外一种单质和化合物的化学反应 ，包括金属与 金属盐 的反应，金属与酸的反应等。
【解答】A.相同的质量的铁球和铝球，因为铝的密度比铁小，所以实心的铝球体积比实心的铁球大，现在两个球的体积一样大，说明铁球一定是空心的，A错误；
B.左边的溶液质量增加了，因为铝变成铝离子进入了溶液中的质量比氢离子以氢气的质量跑出来的大；所以溶液质量增加了，B错误；
C.原先杠杆平衡， 两球分别浸没在稀硫酸和硫酸铜溶液中片刻 。现在左边的铝球质量减少，右边的铁球质量反而增加，因为铁置换出了溶液中的铜离子，所以此时的杠杆应该是右边下成，C错误；
D.右边的铁球质量反而增加，因为铁置换出了溶液中的铜离子，铜离子变成单质铜覆盖在铁球的外面，所以右边铁球上出现红色物质，D正确；
故答案为：D
9.（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；
10．将质量相等的 Mg、 Al、 Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀硫酸中，反应结束后，生成氢气的质量关系不可能是图中的 ( )
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】依据质量相等的Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀硫酸反应产生氢气的质量分析。
【解答】A.质量相等且足量Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀硫酸反应产生氢气的质量相等，故A正确不合题意；
B.质量相等Mg、Al、Zn三种金属分别放入足量质量和质量分数均相等的三份稀硫酸反应产生氢气的质量是Al＞Mg＞Zn，故B正确不合题意；
C.等质量的Mg、Al、Zn三种金属分别消耗硫酸的质量为Al＞Mg＞Zn，不可能出现铝产生氢气，且镁和锌的氢气一样的情况，故C错误符合题意；
D.等质量的Mg、Al、Zn三种金属分别消耗硫酸的质量为Al＞Mg＞Zn，若Mg与硫酸恰好完全反应或Mg、Al都过量，锌中硫酸有剩余，则生成氢气的质量为的Mg=Al＞Zn，故D正确；
故选C。
11．向AgNO3溶液中加入一定量的镁粉和铜粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色的滤液。关于该滤渣和滤液有下列分析，其中正确的是( )
A．向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生
B．滤液 中 一 定 有 Cu(NO3)2，一定 不 含AgNO3，可能有 Mg(NO3)2
C．反应后溶液的质量一定增加
D．该过程中至少发生两个化学反应
【答案】D
【解析】镁比铜活泼，铜比银活泼，可知镁先与硝酸银反应，镁耗尽后铜再与硝酸银反应，铜和银属于不活泼金属，不能与稀盐酸反应产生气泡。
铜离子是蓝色的，溶液呈蓝色，说明溶液中含有铜离子。
【解答】A、向AgNO3溶液中加入一定量的镁粉和铜粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色的滤液。 因为镁粉先置换出硝酸银中的银，然后在再是铜粉置换出硝酸银中的银，现在蓝色滤液，说明铜参与反应，则镁一定被好景，即滤渣中一定有银，可能有铜，一定没有镁，铜和银均为不活泼金属，所以向滤渣中加入稀盐酸，一定没有气泡产生，故A错误；
B、 由A可知，滤液中一定要 Mg(NO3)2 ， Cu(NO3)2 ，可能有硝酸银，故B错误；
C、根据方程式可知，不论是镁粉置换出银离子，还是铜粉置换出银离子，溶解进溶液的镁离子和铜离子的质量均小于析出的银的质量，可知反应后溶液的质量一定减小，故C错误；
D、 由A分析可知，该过程中至少发生两个化学反应 ，分别是镁与硝酸银的反应和铜与硝酸银的反应，故D正确。故答案为：D。
12．（2025九下·义乌开学考）往和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．滤液中一定有 B．滤液中一定有、
C．滤渣中一定有Fe D．滤渣中一定有Cu
【答案】A
【解析】根据往和的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁先与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，然后再与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁， 充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生，说明铁无剩余分析。
【解答】往和的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁先与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，然后再与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁， 充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生，说明铁无剩余。
A、滤液中一定有Fe2+，符合题意；
B、 滤液中一定有Fe2+，可能有、 ，不符合题意；
C、 滤渣中一定没有Fe ，不符合题意；
D、 滤渣中一定有Ag，可能有Cu ，不符合题意；
故答案为：A。
13．（2025九上·衢州期末）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．由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
B．两支试管混合后，固体总质量一定增加
C．滤渣中一定有，一定没有和
D．滤液中的溶质一定有、和
【答案】D
【解析】在金属活动性顺序表中，只有排在前面的金属才能将后面的金属从盐溶液中置换出来，据此分析判断即可。
【解答】A.根据铁不能与氯化锌反应，能与氯化铜反应，可以判断活动性顺序：锌>铁>铜，故A正确不合题意；
B.由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，则进入溶液的质量小于析出铜的质量，所以两支试管混合后，固体总质量一定增加，故B正确不合题意；
C.锌和铁都会与稀盐酸反应生成氢气，则滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn，故C正确不合题意；
D.滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2，可能含有CuCl2，故D错误符合题意。
故选D。
14．（2024九上·余杭期末）现有质量相等的甲.乙.丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲.乙.丙在生成物中均显+2价)。则下列说法正确的是（ ）
A．甲.乙.丙依次可能是Mg.Zn.Fe B．金属活动性：甲>乙>丙
C．相对原子质量：乙>丙>甲 D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙
【答案】D
【解析】（1）（2）金属越活泼，反应速率越快，反应需要时间越短；
（3）根据甲乙丙的化合价模拟写出方程式，从而找到生成氢气质量与相对原子质量的对应关系即可；
（4）反应生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸，据此分析判断。
【解答】A.由图中信息可知，完全反应所需时间：乙＜甲＜丙，金属活动性强弱是：乙＞甲＞丙，甲.乙.丙依次不可能是Mg.Zn.Fe，故A错误；
B.由上述分析可知，金属活动活动性强弱是乙＞甲＞丙，故B错误；
C.甲.乙.丙在生成物中均显+2价，稀硫酸足量，相对原子质量越大，生成的氢气质量越小，因此相对原子质量：丙＞乙＞甲，故C错误；
D.生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸，因此生成氢气质量越大，消耗硫酸质量越大，则消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙，故D正确。
15．（2025九上·绍兴竞赛） 向质量均为m的两种不同金属a和b 中分别滴加50g相同浓度的稀硫酸，反应过程中产生氢气的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示，则下列说法不正确的是( )
A．滴加50g稀硫酸后的溶液质量关系ma＞mb。
B．滴加50g稀硫酸后溶液中均含有两种溶质
C．若金属a是铁，则金属b可能是锌
D．两种金属的活动性均排在H前面
【答案】A
【解析】在盐中和化合价相同金属，相对原子质量越小，消耗等质量的金属时，产生的氢气质量越大。
【解答】A、由图可知，滴加50g稀硫酸后，产生氢气质量更大的是a，可知剩余溶液质量a小于b，故A错误，符合题意；
B、由图可知，两份溶液中稀硫酸均过量，可知均含有两种溶质，故B正确，不符合题意；
C、铁和锌均为二价金属且贴的相对原子质量小于锌，可知等质量的铁和锌完全反应，铁产生的氢气更多，故C正确，不符合题意；
D、金属均能与稀硫酸反应，说明活动性均在H前面，故D正确，不符合题意。
故答案为：A。
16．（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。
17．（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+。
18．（2025九上·江北期末）某工厂排放的废液中含有、、。小宁研究废液的处理方案，欲回收部分金属。设计的实验流程如图所示，请回答：
（1）该同学设计的实验流程中，固体B是 ；
（2）在上述实验流程中，能证明操作①中锌粉过量的现象是 ；
（3）滤液A和滤液B均含有的溶质为 （填化学式）。
【答案】Fe；固体C中加入稀硫酸有气泡产生；
【解析】向含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4废液中加入一定量的锌粉，锌先与CuSO4反应生成硫酸锌和铜，CuSO4反应完，锌才能与FeSO4反应生成硫酸锌和铁，据此分析解答即可。
【解答】（1）根据题意可知，向含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4废液中加入一定量的锌粉，过量的锌先与CuSO4反应生成硫酸锌和铜，则固体A是铜、铁、锌，铁能被磁铁吸引，铜、锌不能，则固体B是铁；
（2）根据题意可知，固体C是铜和锌的混合物，铜不与稀硫酸反应，锌能与稀硫酸反应生成氢气，在上述实验流程中，能证明操作①中锌粉过量的现象是：固体C中加入足量稀硫酸有气泡产生；
（3）废液中加入过量的锌粉，则铜和铁完全置换出来，那么滤液A中的溶质是硫酸锌；固体C是铜和锌的混合物，铜不与稀硫酸反应，锌能与足量稀硫酸反应生成氢气，则滤液B中的溶质是硫酸锌、硫酸，滤液A和滤液B均含有的溶质为ZnSO4。
19．某项目化学习小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究，设计如图甲所示实验装置并完成实验。实验过程中，传感器采集数据绘制得到如图乙的 a、b两幅曲线图。
[资料1]一定条件下，炭粉和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀，但它们本身不参加反应。
[资料2]该实验步骤如下所示：
①检查装置的气密性；
②装药品，将5g 铁粉和2g 炭粉加入锥形瓶，并加入 2 mL 饱和氯化钠溶液；
③立即塞紧橡皮塞，橡皮塞上已插有一支装有 5 mL 稀盐酸的注射器及传感器；
④观察现象，采集数据。
根据所学知识及资料信息回答下列问题。
（1）实验进行一段时间后，注射器中的稀盐酸会自动注入瓶内，原因是 。
（2）图乙曲线图a、b中，O~t1段温度升高，瓶内压强减小；t2~t3段温度升高，瓶内压强增大。解释产生这两个不同现象的原因。
【答案】（1）铁生锈消耗瓶内氧气，瓶内压强减小，当瓶内压强减小到一定程度，大气压将注射器的活塞下压，稀盐酸就被压入瓶内
（2）图乙曲线图a、b中，O~t1段温度升高，瓶内压强减小的原因是：铁生锈消耗氧气的同时放出热量，反应放出的热量使温度升高，压强增大，消耗氧气会使瓶内压强减小，但是由于消耗氧气减小的压强大于温度升高增大的压强，所以O~t1段温度升高，瓶内压强减小；
t2~t3段温度升高，瓶内压强增大的原因是：瓶内压强减小，稀盐酸被压入瓶内，稀盐酸与铁反应产生氢气并放出热量，反应放出的热量使温度升高，压强增大，反应产生的氢气使瓶内压强增大，所以 t2~t3段温度升高，瓶内压强增大 ；
【解析】（1）大气压会将物体从压强大的一侧压向压强小的一侧，据此分析。
（2）0~t1段既有反应消耗气体导致压强变小的趋势，也是反应放热、气体温度升高使压强增大的趋势，由于温度的影响大于气体被消耗带来的影响，所以最终装置内压强增大。
【解答】（1） 实验进行一段时间后，注射器中的稀盐酸会自动注入瓶内，原因是铁生锈消耗瓶内氧气，瓶内压强减小，当瓶内压强减小到一定程度，大气压将注射器的活塞下压，稀盐酸就被压入瓶内。
(2)图乙曲线图a、b中，0~t1段温度升高，瓶内压强减小的原因是：铁生锈消耗氧气的同时放出热量，反应放出的热量使温度升高，压强增大，消耗氧气会使瓶内压强减小，但是由于消耗氧气减小的压强大于温度升高增大的压强，所以O~t1段温度升高，瓶内压强减小；
t2~t3段温度升高，瓶内压强增大的原因是：瓶内压强减小，稀盐酸被压入瓶内，稀盐酸与铁反应产生氢气并放出热量，反应放出的热量使温度升高，压强增大，反应产生的氢气使瓶内压强增大，所以 t2~t3段温度升高，瓶内压强增大 。
20．（2025九上·鹿城期末）小明想设计实验来验证铁、铜、银的金属活动性，实验室中可选的材料有铁丝、铜丝、银丝、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。
（1）实验前要用砂纸打磨铁丝表面的原因是 。
（2）为达到实验目的，乙试管中的X溶液应选择 。
（3）小明发现实验中甲试管铜丝表面出现黑色物质，对该黑色物质的成分提出了以下猜想并设计了A、B、C、D四组实验。
猜想一：可能是生成的银与溶液中的氧气反应，生成的氧化银为黑色。
猜想二：可能是硝酸银溶液浓度低，析出的银颗粒较小，吸收全部光呈黑色。
A.B.C.D.
根据本实验结果，上述两个猜想被证实是正确的有 。
【答案】（1）防止铁丝表面的氧化铁影响实验结果
（2）硫酸铜溶液
（3）猜想一、猜想二
【解析】根据实验前用砂纸打磨铁丝表面可以除去表面上的氧化物进行分析；根据实验要求结合金属活动性顺序进行分析；根据实验现象结合猜想进行分析，得出结论。
【解答】（1）实验前用砂纸打磨铁丝表面，是因为铁丝在空气中容易生锈，其表面会生成一层氧化物，这层氧化物会阻碍铁丝与其他溶液发生反应，影响实验结果，所以需要用砂纸打磨掉表面的氧化物，使铁丝能更好地参与反应；
（2）要验证铁、铜、银的金属活动性，已知甲试管中铜丝放入硝酸银溶液中，可验证铜和银的活动性，那么乙试管中应该选择硫酸铜溶液，将铁丝放入硫酸铜溶液中，若铁丝表面有红色物质析出，溶液由蓝色变为浅绿色，说明铁能置换出铜，从而验证铁和铜的活动性，这样就可以通过这两个实验比较出铁、铜、银的金属活动性顺序为铁＞铜＞银；
（3）A组实验中，铜丝在1%硝酸银溶液中表面出现黑色固体；B组实验中，铜丝在煮沸后的1%硝酸银溶液中表面仍出现黑色固体，说明黑色固体的产生与溶液中是否含有氧气无关，即猜想一不正确；C组实验中，铜丝在3%硝酸银溶液中表面出现黑色固体；D组实验中，铜丝在煮沸后的3%硝酸银溶液中表面出现银白色固体，说明在浓度较高且除去氧气的硝酸银溶液中，铜丝表面析出的是银白色的银，而在浓度较低的硝酸银溶液中，铜丝表面析出的银颗粒较小，吸收全部光呈黑色，即猜想二正确。
21．（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）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。
22．（2025九上·临海期末） 金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。人类冶炼不同金属的大致年代如图甲所示
（1） 人类使用的金属材料中，铜先被冶炼出来。请结合金属活动性顺序分析其主要原因： ；
（2） 图乙是某项目化小组设计的制取氢气并还原氧化铜的“微型”实验装置图。
①实验中可观察到的现象有 。 (写出一点即可)
②实验中氢气的作用 。 (写出两点)
【答案】（1）在金属活动性顺序表中，铜排在铁的后面，即铜的金属活动性比铁弱，则化学
（2）锌粒表面有气泡产生，玻璃管内的黑色粉末慢慢变成红色；①作为还原剂；②排出空气， 防止生成的铜在高温下被空气中的氧气重新氧化
【解析】（1）根据铜的化学性质是否活泼分析解答；
（2）①锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氢气和氧化铜反应，生成铜和水，据此描述现象；
②根据氢气在实验中的作用解答。
【解答】（1） 在金属活动性顺序表中，铜排在铁的后面，即铜的金属活动性比铁弱，那么人类使用的金属材料中，铜先被冶炼出来，主要原因是铜的化学性质不活泼。
（2）①实验中可观察到的现象为： 锌粒表面有气泡产生，玻璃管内的黑色粉末慢慢变成红色 ；
②实验中氢气的作用：①作为还原剂；②排出空气， 防止生成的铜在高温下被空气中氧气重新氧化。
23．（2025九上·萧山开学考）在探究酸性质时，小乐先在试管中注入少量稀盐酸，然后再加入足量氧化铜粉末与之反应。反应前后试管中溶液的离子种类及个数比变化如图所示。
（1）由图判断，“●”表示的是 （填离子符号）；
（2）下列能与盐酸发生反应，且符合图示离子种类和个数比变化的是 （填序号）。
①铁片 ②氢氧化钠溶液 ③碳酸钙粉末
（3）小黄和小华两位同学在做完硫酸相关实验后分别设计了下述两个实验方案，验证废液缸内是否中含有。
甲同学的方案：溶液白色沉淀沉淀不溶解
乙同学的方案：溶液无沉淀白色沉淀
你支持谁的方案，说明理由：
【答案】（1）Cu2+
（2）①③
（3）乙同学，甲同学的方案不能有效地排除银离子的干扰，而乙同学的方案可以排除银离子和碳酸根离子等的干扰
【解析】（1）酸与金属氧化物的反应，稀盐酸和氧化铜反应会生成氯化铜和水，反应的实质是氢离子和氧化铜反应生成铜离子和水。
（2）金属、碱、盐与酸的反应，不同物质与盐酸反应时离子的变化情况不同。
（3）硫酸根离子的检验，要排除其他离子（如银离子、碳酸根离子等）的干扰。
【解答】（1）稀盐酸和氧化铜反应生成氯化铜和水，氯化铜在溶液中解离出铜离子Cu2+和氯离子，反应后溶液中出现的新离子 ● 表示的是Cu2+。
（2）①铁片和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁在溶液中解离出亚铁离子和氯离子，反应后溶液中离子种类和个数比发生变化，符合要求；
②氢氧化钠溶液和稀盐酸反应生成氯化钠和水，反应前后离子种类都是氢离子、氯离子、钠离子（反应后氢离子和氢氧根离子结合生成水，离子种类主要是钠离子和氯离子），离子个数比变化与图示不符；
③碳酸钙粉末和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氯化钙在溶液中解离出钙离子和氯离子，反应后溶液中离子种类和个数比发生变化，符合要求。所以能与盐酸发生反应，且符合图示离子种类和个数比变化的是①③。
（3）支持乙同学的方案。因为甲同学的方案中，若溶液中含有Ag+，加入氯化钡溶液也会产生白色沉淀（氯化银），且该沉淀不溶于稀硝酸，会干扰SO42-的检验；而乙同学的方案中，先加入稀盐酸，无沉淀产生，排除了Ag+等的干扰，再加入氯化钡溶液产生白色沉淀，该沉淀为硫酸钡，能证明溶液中含有SO42-。
24．（2025九上·衢州期末）小柯同学想测定“Cu﹣Zn”合金和“Cu﹣Ag”合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀盐酸和必要的仪器。
（1）你认为能测出其铜的质量分数的是 合金。
（2）小柯同学取该合金的粉末32.5克，与足量的该盐酸充分反应，经测定，产生了0.2克气体，请计算该合金中铜的质量分数 。
（3）若想测出该盐酸的质量分数，你认为实验时必须提供和测出哪些数据？答：________（填序号）。
A．产生气体的质量
B．参加反应的稀盐酸的质量
C．参加反应的合金的质量
【答案】（1）Cu﹣Zn
（2）80%
（3）A；B
【解析】（1）根据活泼金属与酸的反应分析解答；
（2）写出锌和稀盐酸反应的方程式，根据氢气的质量计算出参加反应的锌的质量，用合金质量减去锌的质量得到铜的质量，最后计算铜的质量分数即可；
（3）盐酸的质量分数等于溶质质量与稀盐酸的溶液质量之比，据此结合方程式的知识分析判断。
【解答】（1）根据题意可知，锌能和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，而铜和银不能与稀盐酸反应，则利用这个反应可以测出锌的质量，进而得到铜的质量，最终计算铜的质量分数，因此能测出其铜的质量分数的是Cu-Zn合金；
（2）设锌的质量为x ，
；
解得：x=6.5g；
该合金中铜的质量分数= 。
答：合金中铜的质量分数为 。
（3）根据题意可知，根据反应的方程式通过产生的氢气质量计算出参加反应的氯化氢质量，再通过氯化氢质量和盐酸质量计算出盐酸的质量分数；实验时必须提供和测出的数据是产生气体的质量和参加反应的稀盐酸的质量。
故选AB。
（1）铜、银不能和稀盐酸反应，锌能和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，因此能测出其铜的质量分数的是Cu-Zn合金；
（2）见答案；
（3）若想测出该盐酸的质量分数，可通过产生的氢气质量计算出参加反应的氯化氢质量，再通过氯化氢质量和盐酸质量计算出盐酸的质量分数；实验时必须提供和测出的数据是产生气体的质量和参加反应的稀盐酸的质量。
故选AB。
25．据不完全统计，我国每年约废弃4亿部手机，这些废旧手机中80%以上的材料都是可回收利用的。如图是回收废旧手机中贵金属金(Au)的简略流程图。回答下列问题
（1）步骤Ⅱ中加过量稀硫酸的目的是
（2）滤液a中的阳离子是
（3）向滤液b中加入过量的氢氧化钠溶液，可观察到的现象是写出所有反应的化学方程式：
（4）通过流程图分析，能否得出Fe、Au、Cu三种金属的活动性顺序 回答并说明理由：
【答案】（1）使锌和铁充分反应
（2）、、
（3）现象：刚开始没有现象，后来有蓝色絮状沉淀产生，方程式为、
（4）能，铁能与稀硫酸反应，铜和金不能，可知铁最活泼，铜能在加热时与氧气反应，金不能，可知铜比金活泼，可知活泼性关系为：铁大于铜铜大于金，所以可以比较三种金属的活动性强弱。
【解析】（1）金属活动性在氢前面的金属能与酸反应产生盐和氢气。
（2）铁与盐酸和稀硫酸发生置换反应时，生成物中铁元素的化合价为+2价，不要忘记过量的硫酸电离出的阳离子--氢离子。
（3）酸碱盐的混合体系中，酸和碱优先发生反应，结合方程式分析实验现象。
（4）根据流程图可知，三种中只有铁能与酸反应，可知铁最活泼，金未参与任何反应，可知金最 不活泼。
【解答】（1）锌和铁是活泼金属，能与酸反应，可知加入过量的酸是为了将锌和铁完全消耗。
（2）锌和稀硫酸反应产生硫酸锌和氢气，可知溶液中含有锌离子；铁和稀硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气，可知溶液中含有亚铁离子；稀硫酸过量，可知溶液中含有氢离子。
（3）b中有过量的稀硫酸和氧化铜与稀硫酸反应生成的硫酸铜，酸碱优先反应，可知刚开始发生的反应是，没有现象。硫酸耗尽后，硫酸铜与氢氧化钠反应，方程式为，有蓝色絮状沉淀产生。
（4）铁能与稀硫酸反应，铜和金不能，可知铁最活泼，铜能在加热时与氧气反应，金不能，可知铜比金活泼，可知活泼性关系为：铁大于铜铜大于金，所以可以比较三种金属的活动性强弱。
26．（2025九上·黄岩期末）某同学进行了《从自然界中的铜到纪念币中的铜》的项目学习。在查阅资料时，发现有以下三种炼铜的方法：
方法①湿法炼铜。具体流程如下：
方法②干法炼铜。先用高温煅烧孔雀石得到氧化铜，再利用氢气来还原氧化铜得到单质铜。如图为制取干燥氢气并用其还原氧化铜的装置。
方法③生物炼铜。“吃岩石的细菌”利用空气中的氧气把硫化铜转化为硫酸铜，再进一步转变为单质铜。具体流程如下：
请回答问题：
（1）写出方法①中步骤2的化学方程式是 。
（2）方法②中制取干燥氢气并能还原氧化铜的部分操作正确的顺序是 （填字母）。
A .打开甲处分液漏斗活塞 B .点燃丙处的酒精灯
（3）方法③中生物炼铜的优点有 （写出一点即可）。经测定某岩石由硫化铜（CuS）和其他不含铜元素的物质组成。现用该岩石制得3.2g铜，若不考虑铜元素的损耗，则该岩石中硫化铜（CuS）的质量为 g。
【答案】（1）Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu
（2）AB
（3）成本低、污染小、反应条件温和等；4.8
【解析】（1）金属活动性顺序及应用：在金属活动性顺序中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。铁的活动性比铜强，所以铁能与硫酸铜溶液发生置换反应。
（2）氢气还原氧化铜实验操作顺序：氢气还原氧化铜实验中，为防止氢气与空气混合加热发生爆炸，应先通氢气排尽装置内空气，再加热氧化铜。即先打开分液漏斗活塞制取氢气，再点燃酒精灯加热。
（3）生物炼铜的优点及化学计算：生物炼铜相比传统炼铜方法，具有成本低、污染小、反应条件温和等优点。根据化合物中元素质量分数的计算方法，可由铜的质量求出硫化铜的质量 。
【解答】（1）方法①步骤2中，发生的反应铁与硫酸铜生成铜和硫酸亚铁，
反应化学方程式是：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu；
（2）氢气具有可燃性，在有限的空间中，和空气混合达到一定浓度遇明火或加热会发生爆炸；为保证实验安全，排尽试管内的空气，加热前先通氢气，方法②中制取干燥氢气并能还原氧化铜的部分操作正确的顺序是打开甲处分液漏斗活塞，通入一段时间氢气，排尽装置内的空气后，点燃丙处的酒精灯，故填AB；
（3）方法③中生物炼铜的优点有：成本低、污染小、反应条件温和等；
硫化铜（CuS）中铜的质量分数=， 制得3.2g铜，需要硫化铜的质量=。
（1）方法①步骤2中，发生的反应铁与硫酸铜生成铜和硫酸亚铁，反应化学方程式是：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu；
（2）氢气具有可燃性，在有限的空间中，和空气混合达到一定浓度遇明火或加热会发生爆炸；为保证实验安全，排尽试管内的空气，加热前先通氢气，方法②中制取干燥氢气并能还原氧化铜的部分操作正确的顺序是打开甲处分液漏斗活塞，通入一段时间氢气，排尽装置内的空气后，点燃丙处的酒精灯，故填AB；
（3）方法③中生物炼铜的优点有：成本低、污染小、反应条件温和等；
硫化铜（CuS）中铜的质量分数=， 制得3.2g铜，需要硫化铜的质量=。
27．（2025九上·诸暨期末）小明通过实验知道金属锌能与可溶性的硝酸银反应，他产生疑问： “金属锌是否能与不溶性的氯化银反应 ”，于是他进行如下研究：
【实验步骤】①取 10mL 的AgNO3溶液于烧杯中，逐滴加入NaCl溶液至过量；
②过滤后再用蒸馏水洗涤沉淀3次，向第3次所得洗涤液中加入AgNO3溶液，无明显现象；
③将洗涤后的沉淀放入另一烧杯中，加入50mL 蒸馏水，将锌片加入烧杯中，并搅拌(如图)；
④10分钟后，将烧杯中的混合物进行过滤。过滤后，向滤液中滴加AgNO3溶液， 观察现象。
（1）【验证与推理】步骤②中，向第3次洗涤液加入AgNO3溶液的目的是 。
（2）步骤③中，锌片放入前需进行预处理，消除表面氧化膜对实验的影响，预处理的具体操作是 。
（3）步骤④中若观察到有白色沉淀生成，可得出的结论是 。
（4）小明观察到锌片表面有灰黑色固体生成。取生成的灰黑色固体于试管中，加入稀硫酸，若发现 ，证明有 Ag生成。
【答案】（1）检验沉淀中是否还有氯化钠
（2）用砂纸打磨锌片表面
（3）（一定条件下）金属锌能与不溶性的氯化银反应
（4）无明显现象
【解析】（1）后续实验需要用硝酸银检验是否有氯化锌产生，所以要先将沉淀洗涤干净，避免沉淀表面的氯化钠对实验造成干扰。
（2）锌表面的氧化锌直接用砂纸打磨即可。
（3）与硝酸银产生沉淀，说明溶液中含有氯离子，从而得出锌能和氯化银反应的结论。
（4）活动性在氢后面的金属属于不活泼金属，不能与酸反应，与酸接触，没有现象。
【解答】（1）银离子和氯离子接触会产生白色沉淀，所以向第3次洗涤液中加入硝酸银的目的是检验氯化钠是否被除尽。
（2）锌化学性质较活泼，表面有氧化锌附着，实验前应用砂纸将打磨锌片，除去氧化锌。
（3）加硝酸银有白色沉淀产生，说明溶液中含有氯离子，可知锌和氯化银发生反应。
（4）银是不活泼金属，不能与酸反应，所以滴加稀硫酸，若没有现象，可知有银生成。
28．（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。
29．（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
【解析】（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。
30．（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）H2SO4%=×100%=20.4%
31．（2024九上·南浔期末）现有一份质量为20ｇ的金属混合物，已知该金属混合物由镁.铁和铜三种金属粉末混合而成。某课外兴趣小组为探究该金属混合物的组成，将250ｇ稀硫酸分五次加到盛有该金属混合物的烧杯中，经测定得到如下数据：
次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀硫酸质量／ｇ 50 50 50 50 50
剩余固体质量／ｇ 17.6 15.2 11.2 ａ 2.8
（1）表格中ａ的值为 ；
（2）所用稀硫酸的溶质质量分数是 ；
（3）该金属混合物中铁的质量是多少？
【答案】（1）5.6 （2）19.6%
（3）设第3次反应中消耗的Mg的质量为x，消耗的Fe的质量为（4-x），
与Mg反应的硫酸溶质的质量为y1，与Fe反应的硫酸溶质的质量为y2。
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
24 98 56 98
x y1 (4-x) y2
y1=98x/24 y2=[98(4-x)]/56
98x/24+[98(4-x)]/56=9.8g
得x＝1.2g
Mg的质量＝2.4g+2.4g+1.2g＝6g
Fe的质量=20g-6g-2.8g=11.2g
【解析】根据表中所给数据及金属活动性顺序，确定先镁反应，由固体质量计算出50克稀硫酸完全反应消耗镁的质量，再由镁的质量计算硫酸的溶质质量分数，由参加反应的硫酸的质量计算出a的值及混合物中铁的质量分析。
【解答】镁的活动性大于铁，铜不与酸反应，加入硫酸，先镁发生反应，然后铁再反应，铜不参与反应，由表中数据可知，前2次加入50克稀硫酸是镁与硫酸反应，50g稀硫酸完全反应消耗镁的质量为2.4g，第3次铁开始反应，每加入50克稀硫酸完全反应，设所用稀硫酸溶质质量分数为x
Mg+ H2SO4 =MgSO4+ H2↑
24 98
2.4g 50gx
24：98=2.4g：50gx
x=19.6%
设50g稀硫酸完全反应消耗铁的质量为y
Fe+ H2SO4 =FeSO4+ H2↑
56 98
y 50g19.6%
56：98=y：(50g19.6%)
y=5.6g，则a的值为11.2g-5.6g=5.6g.
故答案为：（1）5.6；（2）19.65；（3）11.2g 。
32．（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.
33．（2023九上·平湖期中）人类的生产生活离不开金属。
（1）下列铜制品的用途中，利用金属导电性的是 。
（2）某兴趣小组为了测定铜钱（铜锌合金）中铜的质量分数，取多枚铜钱放入烧杯中，另取80克稀硫酸，分四次等质量加入，每次均充分反应，实验数据记录如下表。
实验次数 1 2 3 4
稀硫酸的用量/克 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 20.0 17.4 14.8 13.8
分析上述数据，请回答下列问题：
①第4次实验结束后溶液的pH ▲ 7(填“＞”.“＝”或“＜”)。
②计算铜钱中铜的质量分数(计算结果精确到0.1%)。
③计算参加反应的稀硫酸中的溶质质量（计算结果保留一位小数）。
【答案】（1）B
（2）解：①＜；
②铜钱总质量： 20克 +（20克-17.4克）= 22.6克
铜钱中铜的质量为： 13.8克
铜钱中铜的质量分数 Cu% = 13.8克/22.6克×100% = 61.1%
③ 铜钱中锌的质量为：22.6克-13.8克 = 8.8克
设参加反应的稀硫酸中含H2SO4的质量为x
Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
65 98
8.8克 x
65：98=8.8g：x
X=13.3g
【解析】（1）物质的性质决定物质的用途，根据常见金属的性质与用途分析。
（2）根据第一次.第二次和第三次固体都是减少了2.6g，第四次只减少了1g，所以此时硫酸过量。
结合生成固体的质量求算样品中铜的质量分数，参加反应的稀硫酸中的溶质质量。
【解答】（1）A.铜火锅，利用了铜具有良好的导热性，故不符合题意。
B.铜导线，利用了铜具有良好的导电性，故符合题意。
C.铜钟，利用了铜振动时发声的性质，故不符合题意。
故答案为：B。
（2）①第一次.第二次和第三次固体都是减少了2.6g，第四次只减少了1g，所以此时硫酸过量。所以第4次实验结束后溶液的pH＜7。
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
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课后巩固
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