易错专练14：金属及其冶炼
易错点一：对金属腐蚀的原因理解不清致错
典例：如图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。下列推断正确的是( )
A．乙管中铁钉一样会锈蚀
B．L端与R端液面高度仍然保持一致
C．该实验能说明铁锈蚀与氧气、水都有关
D．若将甲管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀
跟踪训练：如图为某科学兴趣小组同学设计的观察铁制品锈蚀的实验装置，下列叙述正确的是( )
①一段时间后，铁丝会由下至上出现锈蚀现象
②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后，软塑料瓶会膨胀，因为铁生锈要放热
④一段时间后，软塑料瓶会变瘪，因为铁生锈要消耗氧气
A．①③ B．②④ C．②③ D．①④
易错点二：对验证金属活动性的方法理解不清致错
典例：某同学设计了以下三个实验，要证明Cu、Zn、Ag的活动性顺序，必须要做的实验是( )
A．①②
B．②③
C．①③
D．①②③
跟踪训练：在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸，然后在左边烧杯中放入一定质量的镁，在右边的烧杯中放入与镁等质量的铝。待充分反应后，下列分析错误的是( )
A．天平保持平衡，左边烧杯中，酸没有剩余，镁可能有剩余
B．天平保持平衡，右边烧杯中，酸没有剩余，铝一定有剩余
C．天平失去平衡，左边烧杯中，酸一定剩余，镁一定没剩余
D．天平失去平衡，右边烧杯中，酸可能剩余，铝一定没剩余
比较铁与铜、铜与银的化学活动性
1． 教材实验原理图
2． 实验结论：金属活动性：铁>铜>银。
3． 实验关键点：(1)在做铁置换反应时要除锈，防止干扰实验。
(2)将铜丝放在硝酸银溶液中，铜丝表面会有黑色固体而不是银白色固体，这种现象和硝酸银溶液的浓度有关，浓度较低，析出的固体呈黑色。
(3)实验设计技巧：中间金属两头盐―→FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液
两头金属中间盐―→Fe、CuSO4溶液、Ag
必要时请酸帮忙―→Fe、HCl、Cu、AgNO3溶液
典例：根据如图三个科学实验，回答问题：
(1)描述实验甲中的实验现象：___________________________________。
(2)乙中发生反应的化学方程式为___________________________________。
(3)在实验丙后的剩余溶液中，一定有的溶质是_______，可能有的溶质是_______，为了确定可能有的溶质，可加入_______。
A．氯化钡溶液 B．氢氧化铜 C．氯化钠溶液 D．锌粒
一、选择题
1． 小明笔记中有处错误，你认为是图中的哪一处( )
A．a处 B．b处 C．c处 D．d处
2． [2018·安顺]在化学反应前后，物质所含元素化合价发生变化的反应属于氧化还原反应。氧化还原反应与四种基本化学反应类型间的关系如图所示，下列举例中错误的是( )
A．例1∶C＋O2CO2
B．例2∶2H2O2H2↑＋O2↑
C．例3∶Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
D．例4∶Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2
3． [2018·温州]根据金属活动性顺序判断，下列容器与所盛溶液不会发生化学反应的是( )
A．用铁制容器盛盐酸 B．用铜制容器盐酸
C．用铁制容器盛硝酸银溶液 D．用铜制容器盛硝酸银溶液
4． 某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或两种。为确认其组成，某同学取一定量该气体按如图21－4所示装置进行实验(假设每步都充分反应或吸收)，结果装置①中无明显变化，装置③增重1.8g，装置④增重2.2g。下列关于气体X成分的分析中，错误的是 ( )
A．一定没有二氧化碳
B．可能含有甲烷和氢气
C．可能只有甲烷
D．可能含有氢气和一氧化碳
5． 如图是小明借助U形管探究钢铁锈蚀的条件的装置图。过一段时间后观察，发现钢丝棉1和钢丝棉2表面都出现不同程度的红褐色锈斑。手摸钢丝棉1、2周围的玻璃管外壁，感觉有不同程度的热量。24h后，钢丝棉3、4表面仍然没有明显变化，下列说法错误的是 ( )
A．该实验的优点是：实验装置集成化，增强了实验的对比性，能得出更多的实验结论
B．使用刚冷却的凉开水的目的是：除去水中溶解的氧气，防止钢丝棉与氧气接触
C．该实验可以证明钢铁锈蚀的条件是必须同时与水、氧气接触，属于放热反应
D．由于盐水会加快钢铁的生锈速率，实验开始一段时间后可观察到U形管中左端液面低，右端液面高
第5题图 第6题图
6． 如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验，不正确的说法是( )
A．甲、乙两处的现象分别是：黑色粉末减少、黑色粉末逐渐变红
B．甲处发生的反应是典型的吸热反应
C．丙处试管可防止液体倒吸
D．该装置的不足之处是未进行尾气处理
7． 某同学根据铜绿的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想：金属铜锈蚀的条件除有水和二氧化碳外，还必须有氧气。为证明“必须有氧气”，需要进行如图所示实验中的 ( )
A．甲和乙 B．甲和丁 C．甲和丙 D．丙和丁
8． 将相同体积、相同溶质质量分数的稀盐酸，分别滴到等质量、颗粒大小相同的X、Y、Z三种较活泼金属中，生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A．三种金属的活动性顺序为Y＞X＞Z
B．产生氢气的速率顺序为X＞Y＞Z
C．消耗稀盐酸的质量顺序为Z＞Y＞X
D．相对原子质量由大到小的顺序为X＞Y＞Z
9． [2018·杭州]小金做了如下实验：将4.2g铁粉和4.0g氧化铜粉末均匀混合，然后一次性投入盛有200g 9.8%稀硫酸的大烧杯中。观察到如下现象：立即出现红色固体，前阶段没有明显的气泡产生，后阶段产生大量无色气泡，充分反应后上层清液呈浅绿色。由此小金做出下列判断，其中不合理的是 ( )
A．“立即出现红色固体”是由于很快发生如下转化：CuOCuSO4Cu
B．“产生大量无色气泡”是由于发生了如下反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
C．该实验条件下，硫酸铜比稀硫酸更容易跟铁粉发生反应
D．在不同浓度的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中投入铁粉，都是硫酸铜先跟铁粉反应
10．分别将不同质量的锌粉加入到一定量的Fe(NO3)2、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，其中错误的是( )
A．若滤液中只含一种溶质，滤渣一定含有Ag、Cu、Fe，可能含有Zn
B．当滤液含两种溶质时，滤渣一定含有Ag、Cu，可能含有Fe，一定不含Zn
C．若滤渣中有红色固体，滤液一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2，一定不含AgNO3、Cu(NO3)2
D．若向所得滤渣中滴加稀盐酸无气泡生成，滤渣一定含有Ag，可能含Cu，一定不含Fe和Zn
11．向m g Zn和Fe的混合物中加入一定质量的CuCl2溶液，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥后称量。质量仍为m g，对所得滤液和滤渣有如下四种判断，其中正确的是 ( )
A．滤液可能是无色 B．滤液中一定有ZnCl2和FeCl2
C．滤渣中的物质可能有3种 D．滤渣中加稀盐酸一定有气泡产生
12．[2018·衢州]小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，进行了如图甲所示的实验。实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙)，发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤。滤液中含有的金属离子可能的组成有( )
①Mg2＋ ②Mg2＋和Fe2＋ ③Fe2＋和Cu2＋ ④Mg2＋、Fe2＋和Cu2＋
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
第12题图 第13题图
13．往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉，溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示，下列说法中正确的是( )
A．c点对应溶液中含有的金属离子为Zn2＋和Cu2＋
B．bc段(不含两端点)析出的金属是Fe
C．ab段(不含两端点)对应溶液中含有的金属离子为Zn2＋、Ag＋、 Cu2＋和Fe2＋
D．若bc段和cd段中析出固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，则m1>m2
14．在试管中放入一根镁条(已去除氧化膜)，往其中加入硝酸银溶液至浸没镁条，观察到如下现象：
①镁条表面迅速覆盖一层疏松的固体物质，经检验发现生成的固体物质中有单质银；
②镁条表面有明显的气泡现象，经检验发现气泡中有氢气。
对于上述实验现象的分析错误的是( )
A．镁能从硝酸银溶液中置换出银 B．镁跟硝酸银溶液反应会生成氢气
C．镁投入硝酸银溶液中只发生2AgNO3＋Mg===Mg(NO3)2＋2Ag
D．根据该实验可判断镁比银化学活动性强
15．[2018·连云港]已知：金属X在常温下能与空气中的氧气反应，而金属Y和Z不能；将Y、Z分别投入稀盐酸中，Y溶解并产生气泡，Z无变化。下列说法正确的是( )
A．X氧化物的化学式只能表示为XO B．Y能将X从它的盐溶液中置换出来
C．Z在自然界中只能以单质形式存在 D．三种金属的活动性顺序：X＞Y＞Z
二、非选择题
16．如图为铁制品循环利用的示意图，根据图示回答：
(1)“①”“②”“③”中，一定发生化学变化的过程是_______(填序号)。
(2)废旧金属“循环利用”的意义是______________________________________________________________________(写一点即可)。
17．[2018·杭州]小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：
步骤1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好，药品如图所示)；待U形管内充满 O2 后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器，收集 20mL O2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。
步骤 2：一段时间后，观察U形管内的铁丝，其现象如表所示。
观察对象
现象
①干燥的普通铁丝
没有明显变化
②潮湿的普通铁丝
较多红褐色锈斑
③潮湿的纯铁丝
没有明显变化
(1)步骤一中，检查 U 形管内是否已充满 O2的方法是____________________________。
(2)铁制品的锈蚀条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是______________。
(3)通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是____________________________。
18．现有A、B两种银白色的金属，某同学想要探究这两种金属的活动性。
设计实验：
取大小相同的两块金属，用砂纸打磨光亮，分别放入两支试管中再加入等量的同种稀盐酸，操作与现象如表：
实验
试管1
试管2
操作
现象
金属表面产生气泡较慢
金属表面产生气泡较快
思考结论：
(1)通过上述实验，判断出两种金属的活动性A_______B(选填“＞”或“＜”)。
(2)假设其中的一种金属是铁，除观察到铁的表面有气泡产生外，还能观察到反应后的溶液呈_______(选填“浅绿色”或“黄色”)。
(3)实验前用砂纸打磨金属的目的是____________________________。
(4)如果两种金属是镁和铁，还可以用镁和一种化合物的溶液来证明两者的金属活动性强弱，你认为该化合物可以是______________(填化学式)。
19．[2018·绍兴义乌]小敏研究影响锌与盐酸反应快慢的因素。
序号
盐酸溶液浓度
2min内产生氢气的体积
1
5%
10mL
2
15%
28mL
(1)图中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置，利用该装置时A中的__b__管接c。
(2)小敏选用2g完全相同的锌片分别和同体积5%、15%的稀盐酸进行实验，获得表格数据。由此推断实验是通过__________________来体现反应快慢的。
(3)小敏分析数据得到如下结论：锌与盐酸反应快慢与盐酸浓度有关，盐酸浓度越大反应越快。其他同学认为结论不可靠，他们的依据是____________________________。
(4)实验中小敏发现锌与稀盐酸反应时，一开始产生氢气速度并没有随盐酸浓度的减少而减慢，查阅资料得知化学反应中往往伴随着能量变化。由此作出猜想：锌与盐酸反应快慢还与_______有关。
20．[2018·嘉兴]兴趣小组某同学在做铜与硝酸银溶液反应的实验，当观察到铜丝表面有银白色固体出现时，发现试管内溶液未显蓝色，与所学知识不符。组内同学立即展开讨论，认为溶液未显蓝色是因为铜离子的浓度太小，于是对铜离子浓度太小的原因进行了如下猜想：
猜想一：硝酸银溶液浓度不够大。
猜想二：铜丝中含有比铜活泼的金属。
猜想三：___________________________________。
实验验证：
(1)验证猜想一：你的方案是__________________________________________。
(2)验证猜想二：取上述相同的铜丝，选择一种酸或盐溶液在相同条件下进行实验，观察实验现象，得出结论。请你在矩形框内画出实验装置图，并标出所选物质。
(3)验证猜想三：进一步实验……
21．[2018·台州]活泼金属能将不活泼金属从其盐的水溶液中置换出来。与此类似，碳在高温下，能将不活泼金属从其氧化物中置换出来，但活泼金属形成的氧化物不与碳发生反应。如碳在高温下，能置换出氧化铁中的铁，但与氧化铝不反应。
(1)判断C、Fe、Al的活动性顺序由强到弱为_____________________。
(2)结合所学知识，下列各组物质能发生置换反应的是_______。
A．碳与氧化铜 B．锌与稀硫酸 C．碳与氧化钙 D．银与硫酸铜
22．金属钯是稀有的贵金属之一，金属钯制成的首饰不仅有迷人的光彩，而且经得住岁月磨砺。现有银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)三种金属制成的戒指，某实验小组利用它们来探究三种金属的活动顺序。
(1)将钯戒指放入稀硫酸溶液中，戒指完好无损，可推测钯在金属活动性顺序表中位于铁之_______(选填“前”或“后”)。
(2)如果将钯粉置于盐酸溶液中，边通入氧气边搅拌，钯粉溶解得到二氯化钯(PdCl2)溶液，该反应的化学方程式为____________________________。
(3)如图所示，将银、铂戒指分别放入甲、乙两烧杯中，一段时间后取出，发现只有银戒指表面有明显变化，推测甲烧杯中还可能出现的现象是_____________________。通过该实验判断，银、铂、钯的金属活动性由强到弱顺序为_____________________。
23．科学课上，小亮与老师一起演示了如图所示的实验：请回答下列问题：
(1)甲中铜加热时因生成了氧化铜而变黑，该变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)小亮将变黑的铜丝a伸入试管内的稀硫酸中，再取出时，铜丝表面又变红了，试管内发生反应的化学方程式是 。
(3)老师将加热变黑的铜丝b趁热迅速伸入试管内的活性炭中，再取出时，铜丝表面也变红了，则试管内活性炭的质量一定会 (填“增大”或“减小”)。
24．镁带在空气中放置几十天后表面变黑，有人认为这是镁与氧气反应生成的氧化镁，也有人根据铁生锈的条件，认为这是镁与水、氧气共同作用的结果．为此，小柯进行了如下探究；将如图所示的两个装置抽气，然后充入除去二氧化碳后的空气，再在两边用弹簧夹将装置密封，几十天以后观察现象。
(1)两个装置所盛放的液体分别是 和水。
(2)几十天以后，两个装置中的镁带表面都未变黑，于是小柯猜想，黑色物质可能是碳和碳酸镁的混合物，如果小柯的猜想成立，那么取黑色物质加入足量的稀盐酸，会观察到哪些现象？ 。
第24题图 第25题图
25﹒某混合气体由CO、CO2、SO2三种气体组成，某兴趣小组对此进行了相关实验：
查阅资料：①SO2 能使品红溶液褪色；②SO2 易与高锰酸钾溶液反应而被吸收，并能使其褪色；③SO2 能使氢氧化钡溶液和澄清石灰水变浑浊；④CO和CO2均不能使品红溶液褪色，也不与高锰酸钾溶液反应。
实验研究：为验证这三种气体，同学们设计并进行如下实验：
事实与结论：通过实验验证了以上三种气体都存在。
(1)装置 A 的作用是____________________________；
(2)能证明气体中含有 CO2的现象是____________________________；
反思与评价：
(3)若装置按C→D→A→B→E的顺序连接，则无法验证的气体是______________；
(4)有同学提出上述原装置中省略D装置也能达到实验目的，你认为该同学的设计有无道理并说明理由_________________________________________________。
26．一般不用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。
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：切取不同大小的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：
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10毫升
产生蓝绿色沉淀
②
绿豆大小
浓溶液10毫升
产生蓝色絮状沉淀
③
豌豆大小
稀溶液10毫升
产生蓝色絮状沉淀
④
豌豆大小
浓溶液10毫升
产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体
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①中观察到的沉淀是蓝绿色的，由此判断猜想二也错误。
实验反思：(3)实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是 。
(4)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 。
(5)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：把钠块和无水硫酸铜直接混合，隔绝空气加热。
两个方案中，更合理的方案是 ，理由是 。
27．铁是目前世界年产量最多的金属。
(1)如图是一氧化碳还原氧化铁实验装置图，回答下列问题：
①写出甲处玻璃管中的化学反应方程式____________________________；
②下列关于该实验的说法正确的是_______(填字母)。
A．装置甲处玻璃管内黑色粉末变红
B．实验结束后，应先熄灭甲处的酒精喷灯
C．一氧化碳发生了还原反应
(2)每年因腐蚀而浪费掉的金属材料数量惊人，铁栅栏常采取的防锈措施是_______，除防止金属腐蚀外，保护金属资源的有效途径还有_____________________(答一点即可)。
28．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＋2HCl===ZnCl2＋H2↑；2Al＋6HCl=== 2AlCl3＋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稀盐酸中，恰好完全反应，生成氢气0.2g。根据图可知，“银粉”是_______。计算实验中所用稀盐酸的溶质质量分数。
29．用氢气还原氧化铜的方法测定某氧化铜样品的纯度(杂质不与氢气反应)，同学们设计了以下实验装置。准确称取15g干燥样品进行实验。
(1)在实验中，乙装置的作用是___________________________________。
(2)准确称取完全反应前后装置丙和丁的质量如表：
装置丙
装置丁
反应前
48.8g
161.2g
反应后
46.5g
163.9g
小明根据装置丙减少的质量就是氧元素质量，求得氧化铜的质量为11.5g，纯度为76.7%。
小丽想根据装置丁的质量变化进行计算，请帮小丽求出氧化铜样品的纯度。
(3)比较两种计算结果，请分析导致这一结果的原因可能是_______。
A．装置的气密性不好 B．空气中的水分被丁处浓硫酸吸收
C．通入的氢气量不足 D．空气中的二氧化碳被丁处浓硫酸吸收
易错专练14：金属及其冶炼
易错点一：对金属腐蚀的原因理解不清致错
典例：如图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。下列推断正确的是( )
A．乙管中铁钉一样会锈蚀
B．L端与R端液面高度仍然保持一致
C．该实验能说明铁锈蚀与氧气、水都有关
D．若将甲管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀
【错解】选A、C
【析错】没有掌握金属腐蚀的原因。
【正解】选D 乙管中铁钉不与水接触，所以不会锈蚀；因为甲管中的空气减少，压强也减小，从而会导致L端液面高于R端液面；该实验说明铁锈蚀与水有关，但是没有证明与氧气有关。
跟踪训练：如图为某科学兴趣小组同学设计的观察铁制品锈蚀的实验装置，下列叙述正确的是( B )
①一段时间后，铁丝会由下至上出现锈蚀现象
②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后，软塑料瓶会膨胀，因为铁生锈要放热
④一段时间后，软塑料瓶会变瘪，因为铁生锈要消耗氧气
A．①③ B．②④ C．②③ D．①④
易错点二：对验证金属活动性的方法理解不清致错
典例：某同学设计了以下三个实验，要证明Cu、Zn、Ag的活动性顺序，必须要做的实验是( )
A．①②
B．②③
C．①③
D．①②③
【错解】选D
【析错】没有掌握验证金属的活动性顺序的方法。①铜丝能与硝酸银溶液反应置换出银，说明了金属活动性铜>银；②锌能与硫酸铜溶液反应置换出铜，说明了金属活动性锌>铜；由①②即可证明铜、锌、银的金属活动性顺序为锌>铜>银。
【正解】选A
跟踪训练：在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸，然后在左边烧杯中放入一定质量的镁，在右边的烧杯中放入与镁等质量的铝。待充分反应后，下列分析错误的是( D )
A．天平保持平衡，左边烧杯中，酸没有剩余，镁可能有剩余
B．天平保持平衡，右边烧杯中，酸没有剩余，铝一定有剩余
C．天平失去平衡，左边烧杯中，酸一定剩余，镁一定没剩余
D．天平失去平衡，右边烧杯中，酸可能剩余，铝一定没剩余
【解析】天平保持平衡，则左右两边生成的氢气质量相同，镁可能恰好完全反应，铝一定有剩余；天平失去平衡，则两边生成氢气质量不同，镁一定完全反应，左边烧杯酸有剩余，右边烧杯中情况有3种可能：酸没有剩余，铝有剩余；或铝没有剩余，酸有剩余；或酸与铝恰好完全反应，均没有剩余。
比较铁与铜、铜与银的化学活动性
1． 教材实验原理图
2． 实验结论：金属活动性：铁>铜>银。
3． 实验关键点
(1)在做铁置换反应时要除锈，防止干扰实验。
(2)将铜丝放在硝酸银溶液中，铜丝表面会有黑色固体而不是银白色固体，这种现象和硝酸银溶液的浓度有关，浓度较低，析出的固体呈黑色。
(3)实验设计技巧
中间金属两头盐―→FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液
两头金属中间盐―→Fe、CuSO4溶液、Ag
必要时请酸帮忙―→Fe、HCl、Cu、AgNO3溶液
典例：根据如图三个科学实验，回答问题：
(1)描述实验甲中的实验现象：__铜丝表面附着一层银白色固体，溶液变为蓝色__。
(2)乙中发生反应的化学方程式为__Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu__。
(3)在实验丙后的剩余溶液中，一定有的溶质是__ZnSO4__，可能有的溶质是__H2SO4__，为了确定可能有的溶质，可加入__BD__。
A．氯化钡溶液 B．氢氧化铜 C．氯化钠溶液 D．锌粒
一、选择题
1． 小明笔记中有处错误，你认为是图中的哪一处( B )
A．a处 B．b处 C．c处 D．d处
2． [2018·安顺]在化学反应前后，物质所含元素化合价发生变化的反应属于氧化还原反应。氧化还原反应与四种基本化学反应类型间的关系如图所示，下列举例中错误的是( C )
A．例1∶C＋O2CO2
B．例2∶2H2O2H2↑＋O2↑
C．例3∶Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
D．例4∶Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2
3． [2018·温州]根据金属活动性顺序判断，下列容器与所盛溶液不会发生化学反应的是( B )
A．用铁制容器盛盐酸 B．用铜制容器盐酸
C．用铁制容器盛硝酸银溶液 D．用铜制容器盛硝酸银溶液
4． 某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或两种。为确认其组成，某同学取一定量该气体按如图21－4所示装置进行实验(假设每步都充分反应或吸收)，结果装置①中无明显变化，装置③增重1.8g，装置④增重2.2g。下列关于气体X成分的分析中，错误的是 ( B )
A．一定没有二氧化碳
B．可能含有甲烷和氢气
C．可能只有甲烷
D．可能含有氢气和一氧化碳
5． 如图是小明借助U形管探究钢铁锈蚀的条件的装置图。过一段时间后观察，发现钢丝棉1和钢丝棉2表面都出现不同程度的红褐色锈斑。手摸钢丝棉1、2周围的玻璃管外壁，感觉有不同程度的热量。24h后，钢丝棉3、4表面仍然没有明显变化，下列说法错误的是 ( D )
A．该实验的优点是：实验装置集成化，增强了实验的对比性，能得出更多的实验结论
B．使用刚冷却的凉开水的目的是：除去水中溶解的氧气，防止钢丝棉与氧气接触
C．该实验可以证明钢铁锈蚀的条件是必须同时与水、氧气接触，属于放热反应
D．由于盐水会加快钢铁的生锈速率，实验开始一段时间后可观察到U形管中左端液面低，右端液面高
第5题图 第6题图
6． 如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验，不正确的说法是( D )
A．甲、乙两处的现象分别是：黑色粉末减少、黑色粉末逐渐变红
B．甲处发生的反应是典型的吸热反应
C．丙处试管可防止液体倒吸
D．该装置的不足之处是未进行尾气处理
7． 某同学根据铜绿的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想：金属铜锈蚀的条件除有水和二氧化碳外，还必须有氧气。为证明“必须有氧气”，需要进行如图所示实验中的 ( A )
A．甲和乙 B．甲和丁 C．甲和丙 D．丙和丁
8． 将相同体积、相同溶质质量分数的稀盐酸，分别滴到等质量、颗粒大小相同的X、Y、Z三种较活泼金属中，生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是( A )
A．三种金属的活动性顺序为Y＞X＞Z
B．产生氢气的速率顺序为X＞Y＞Z
C．消耗稀盐酸的质量顺序为Z＞Y＞X
D．相对原子质量由大到小的顺序为X＞Y＞Z
9． [2018·杭州]小金做了如下实验：将4.2g铁粉和4.0g氧化铜粉末均匀混合，然后一次性投入盛有200g 9.8%稀硫酸的大烧杯中。观察到如下现象：立即出现红色固体，前阶段没有明显的气泡产生，后阶段产生大量无色气泡，充分反应后上层清液呈浅绿色。由此小金做出下列判断，其中不合理的是 ( D )
A．“立即出现红色固体”是由于很快发生如下转化：CuOCuSO4Cu
B．“产生大量无色气泡”是由于发生了如下反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
C．该实验条件下，硫酸铜比稀硫酸更容易跟铁粉发生反应
D．在不同浓度的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中投入铁粉，都是硫酸铜先跟铁粉反应
10．分别将不同质量的锌粉加入到一定量的Fe(NO3)2、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，其中错误的是( C )
A．若滤液中只含一种溶质，滤渣一定含有Ag、Cu、Fe，可能含有Zn
B．当滤液含两种溶质时，滤渣一定含有Ag、Cu，可能含有Fe，一定不含Zn
C．若滤渣中有红色固体，滤液一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2，一定不含AgNO3、Cu(NO3)2
D．若向所得滤渣中滴加稀盐酸无气泡生成，滤渣一定含有Ag，可能含Cu，一定不含Fe和Zn
11．向m g Zn和Fe的混合物中加入一定质量的CuCl2溶液，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥后称量。质量仍为m g，对所得滤液和滤渣有如下四种判断，其中正确的是 ( B )
A．滤液可能是无色 B．滤液中一定有ZnCl2和FeCl2
C．滤渣中的物质可能有3种 D．滤渣中加稀盐酸一定有气泡产生
12．[2018·衢州]小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，进行了如图甲所示的实验。实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙)，发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤。滤液中含有的金属离子可能的组成有( C )
①Mg2＋ ②Mg2＋和Fe2＋ ③Fe2＋和Cu2＋ ④Mg2＋、Fe2＋和Cu2＋
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
第12题图 第13题图
13．往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉，溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示，下列说法中正确的是( C )
A．c点对应溶液中含有的金属离子为Zn2＋和Cu2＋
B．bc段(不含两端点)析出的金属是Fe
C．ab段(不含两端点)对应溶液中含有的金属离子为Zn2＋、Ag＋、 Cu2＋和Fe2＋
D．若bc段和cd段中析出固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，则m1>m2
14．在试管中放入一根镁条(已去除氧化膜)，往其中加入硝酸银溶液至浸没镁条，观察到如下现象：
①镁条表面迅速覆盖一层疏松的固体物质，经检验发现生成的固体物质中有单质银；
②镁条表面有明显的气泡现象，经检验发现气泡中有氢气。
对于上述实验现象的分析错误的是( C )
A．镁能从硝酸银溶液中置换出银
B．镁跟硝酸银溶液反应会生成氢气
C．镁投入硝酸银溶液中只发生2AgNO3＋Mg===Mg(NO3)2＋2Ag
D．根据该实验可判断镁比银化学活动性强
15．[2018·连云港]已知：金属X在常温下能与空气中的氧气反应，而金属Y和Z不能；将Y、Z分别投入稀盐酸中，Y溶解并产生气泡，Z无变化。下列说法正确的是( D )
A．X氧化物的化学式只能表示为XO B．Y能将X从它的盐溶液中置换出来
C．Z在自然界中只能以单质形式存在 D．三种金属的活动性顺序：X＞Y＞Z
二、非选择题
16．如图为铁制品循环利用的示意图，根据图示回答：
(1)“①”“②”“③”中，一定发生化学变化的过程是__①__(填序号)。
(2)废旧金属“循环利用”的意义是__节约金属资源(或节约冶炼金属消耗的能源；可以减少对环境的污染，合理即可)__(写一点即可)。
17．[2018·杭州]小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：
步骤1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好，药品如图所示)；待U形管内充满 O2 后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器，收集 20mL O2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。
步骤 2：一段时间后，观察U形管内的铁丝，其现象如表所示。
观察对象
现象
①干燥的普通铁丝
没有明显变化
②潮湿的普通铁丝
较多红褐色锈斑
③潮湿的纯铁丝
没有明显变化
(1)步骤一中，检查 U 形管内是否已充满 O2的方法是__将带火星的木条放置在__b导管口，若木条复燃，则证明__U形管内已充满O2__。
(2)铁制品的锈蚀条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是__观察到注射器活塞向左移动__。
(3)通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是__水分和金属的内部结构__。
18．现有A、B两种银白色的金属，某同学想要探究这两种金属的活动性。
设计实验：
取大小相同的两块金属，用砂纸打磨光亮，分别放入两支试管中再加入等量的同种稀盐酸，操作与现象如表：
实验
试管1
试管2
操作
现象
金属表面产生气泡较慢
金属表面产生气泡较快
思考结论：
(1)通过上述实验，判断出两种金属的活动性A__＜__B(选填“＞”或“＜”)。
(2)假设其中的一种金属是铁，除观察到铁的表面有气泡产生外，还能观察到反应后的溶液呈__浅绿色__(选填“浅绿色”或“黄色”)。
(3)实验前用砂纸打磨金属的目的是__除去金属表面的氧化物或污物__。
(4)如果两种金属是镁和铁，还可以用镁和一种化合物的溶液来证明两者的金属活动性强弱，你认为该化合物可以是__FeCl2(合理即可)__(填化学式)。
19．[2018·绍兴义乌]小敏研究影响锌与盐酸反应快慢的因素。
序号
盐酸溶液浓度
2min内产生氢气的体积
1
5%
10mL
2
15%
28mL
(1)图中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置，利用该装置时A中的__b__管接c。
(2)小敏选用2g完全相同的锌片分别和同体积5%、15%的稀盐酸进行实验，获得表格数据。由此推断实验是通过__相同时间内产生气体多少__来体现反应快慢的。
(3)小敏分析数据得到如下结论：锌与盐酸反应快慢与盐酸浓度有关，盐酸浓度越大反应越快。其他同学认为结论不可靠，他们的依据是__没有换用不同浓度盐酸多次实验__。
(4)实验中小敏发现锌与稀盐酸反应时，一开始产生氢气速度并没有随盐酸浓度的减少而减慢，查阅资料得知化学反应中往往伴随着能量变化。由此作出猜想：锌与盐酸反应快慢还与__温度__有关。
20．[2018·嘉兴]兴趣小组某同学在做铜与硝酸银溶液反应的实验，当观察到铜丝表面有银白色固体出现时，发现试管内溶液未显蓝色，与所学知识不符。组内同学立即展开讨论，认为溶液未显蓝色是因为铜离子的浓度太小，于是对铜离子浓度太小的原因进行了如下猜想：
猜想一：硝酸银溶液浓度不够大。
猜想二：铜丝中含有比铜活泼的金属。
猜想三：__铜与硝酸银溶液反应的时间太短(合理即可)__。
实验验证：
(1)验证猜想一：你的方案是__其他条件不变，用浓度更大的AgNO3溶液，重复实验，观察实验现象，得出结论__。
(2)验证猜想二：取上述相同的铜丝，选择一种酸或盐溶液在相同条件下进行实验，观察实验现象，得出结论。请你在矩形框内画出实验装置图，并标出所选物质。
(3)验证猜想三：进一步实验……
【答案】 (2)如答图所示(合理即可)。
21．[2018·台州]活泼金属能将不活泼金属从其盐的水溶液中置换出来。与此类似，碳在高温下，能将不活泼金属从其氧化物中置换出来，但活泼金属形成的氧化物不与碳发生反应。如碳在高温下，能置换出氧化铁中的铁，但与氧化铝不反应。
(1)判断C、Fe、Al的活动性顺序由强到弱为__Al、C、Fe(或Al>C>Fe)__。
(2)结合所学知识，下列各组物质能发生置换反应的是__AB__。
A．碳与氧化铜 B．锌与稀硫酸 C．碳与氧化钙 D．银与硫酸铜
22．金属钯是稀有的贵金属之一，金属钯制成的首饰不仅有迷人的光彩，而且经得住岁月磨砺。现有银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)三种金属制成的戒指，某实验小组利用它们来探究三种金属的活动顺序。
(1)将钯戒指放入稀硫酸溶液中，戒指完好无损，可推测钯在金属活动性顺序表中位于铁之__后__(选填“前”或“后”)。
(2)如果将钯粉置于盐酸溶液中，边通入氧气边搅拌，钯粉溶解得到二氯化钯(PdCl2)溶液，该反应的化学方程式为__2Pd＋4HCl＋O2===2PdCl2＋2H2O__。
(3)如图所示，将银、铂戒指分别放入甲、乙两烧杯中，一段时间后取出，发现只有银戒指表面有明显变化，推测甲烧杯中还可能出现的现象是__有白色沉淀生成__。通过该实验判断，银、铂、钯的金属活动性由强到弱顺序为__银、钯、铂__。
23．科学课上，小亮与老师一起演示了如图所示的实验：请回答下列问题：
(1)甲中铜加热时因生成了氧化铜而变黑，该变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)小亮将变黑的铜丝a伸入试管内的稀硫酸中，再取出时，铜丝表面又变红了，试管内发生反应的化学方程式是 。
(3)老师将加热变黑的铜丝b趁热迅速伸入试管内的活性炭中，再取出时，铜丝表面也变红了，则试管内活性炭的质量一定会 (填“增大”或“减小”)。
答案：(1)化学 (2)CuO+H2SO4═CuSO4+H2O (3)减小
24．镁带在空气中放置几十天后表面变黑，有人认为这是镁与氧气反应生成的氧化镁，也有人根据铁生锈的条件，认为这是镁与水、氧气共同作用的结果．为此，小柯进行了如下探究；将如图所示的两个装置抽气，然后充入除去二氧化碳后的空气，再在两边用弹簧夹将装置密封，几十天以后观察现象。
(1)两个装置所盛放的液体分别是 和水。
(2)几十天以后，两个装置中的镁带表面都未变黑，于是小柯猜想，黑色物质可能是碳和碳酸镁的混合物，如果小柯的猜想成立，那么取黑色物质加入足量的稀盐酸，会观察到哪些现象？ 。
答案：(1)浓硫酸 (2)有气泡产生，黑色固体部分溶解
25﹒某混合气体由CO、CO2、SO2三种气体组成，某兴趣小组对此进行了相关实验：
查阅资料：①SO2 能使品红溶液褪色；②SO2 易与高锰酸钾溶液反应而被吸收，并能使其褪色；③SO2 能使氢氧化钡溶液和澄清石灰水变浑浊；④CO和CO2均不能使品红溶液褪色，也不与高锰酸钾溶液反应。
实验研究：为验证这三种气体，同学们设计并进行如下实验：
事实与结论：通过实验验证了以上三种气体都存在。
(1)装置 A 的作用是 检验并且除去二氧化硫 ；
(2)能证明气体中含有 CO2的现象是 B中品红溶液不褪色，C中溶液变浑浊 ；
反思与评价：
(3)若装置按C→D→A→B→E的顺序连接，则无法验证的气体是 二氧化碳、二氧化硫 ；
(4)有同学提出上述原装置中省略D装置也能达到实验目的，你认为该同学的设计有无道理并说明理由 有道理，这是因为省略D装置后，如果E装置中黑色固体变成红色固体，说明气体中含有一氧化碳 。
26．一般不用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。
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：切取不同大小的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：
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10毫升
产生蓝绿色沉淀
②
绿豆大小
浓溶液10毫升
产生蓝色絮状沉淀
③
豌豆大小
稀溶液10毫升
产生蓝色絮状沉淀
④
豌豆大小
浓溶液10毫升
产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体
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①中观察到的沉淀是蓝绿色的，由此判断猜想二也错误。
实验反思：(3)实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是 。
(4)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 。
(5)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：把钠块和无水硫酸铜直接混合，隔绝空气加热。
两个方案中，更合理的方案是 ，理由是 。
答案：(1)红
(3)钠和水先反应生成氢氧化钠，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
(4)钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度
(5)方案二 隔绝空气加热，能避免钠在空气中被氧化
27．铁是目前世界年产量最多的金属。
(1)如图是一氧化碳还原氧化铁实验装置图，回答下列问题：
①写出甲处玻璃管中的化学反应方程式__Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2__；
②下列关于该实验的说法正确的是__B__(填字母)。
A．装置甲处玻璃管内黑色粉末变红
B．实验结束后，应先熄灭甲处的酒精喷灯
C．一氧化碳发生了还原反应
(2)每年因腐蚀而浪费掉的金属材料数量惊人，铁栅栏常采取的防锈措施是__刷漆__，除防止金属腐蚀外，保护金属资源的有效途径还有__寻找金属替代品__(答一点即可)。
28．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＋2HCl===ZnCl2＋H2↑；2Al＋6HCl=== 2AlCl3＋3H2↑)
(1)取少量“银粉”于试管中，滴加适量盐酸，观察到有__气泡__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稀盐酸中，恰好完全反应，生成氢气0.2g。根据图可知，“银粉”是__铝(或Al)__。计算实验中所用稀盐酸的溶质质量分数。
答案：(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)设实验中所用稀盐酸的溶质质量为y。
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
219 6
y 0.2g
＝，y＝7.3g，
实验中所用稀盐酸的溶质质量分数＝×100%＝14.6%。
29．用氢气还原氧化铜的方法测定某氧化铜样品的纯度(杂质不与氢气反应)，同学们设计了以下实验装置。准确称取15g干燥样品进行实验。
(1)在实验中，乙装置的作用是__检验氢气中的水分是否全部被吸收__。
(2)准确称取完全反应前后装置丙和丁的质量如表：
装置丙
装置丁
反应前
48.8g
161.2g
反应后
46.5g
163.9g
小明根据装置丙减少的质量就是氧元素质量，求得氧化铜的质量为11.5g，纯度为76.7%。
小丽想根据装置丁的质量变化进行计算，请帮小丽求出氧化铜样品的纯度。
答案：生成水的质量：163.9g一161.2g＝2.7g。设参加反应的氧化铜质量为m，
H2 ＋ CuOCu ＋ H2O
80 18
m 2.7g
＝，m＝12g，
CuO的质量分数＝×100%＝80%。
(3)比较两种计算结果，请分析导致这一结果的原因可能是__B__。
A．装置的气密性不好
B．空气中的水分被丁处浓硫酸吸收
C．通入的氢气量不足
D．空气中的二氧化碳被丁处浓硫酸吸收
