金属的化学性质（2）
一、夯实基础
1.[2018九上·杭州期中]有甲、乙、丙三种金属，甲在常温下就能与氧气反应，乙、丙在常温下几乎不与氧气反应；若将乙、丙分别放入硝酸银溶液中，在乙表面会有银析出，而丙没有变化。则甲、乙丙三种金属的活动性由强到弱依次是（??
）
A.甲、乙、丙????B.甲、丙、乙?????C.丙、乙、甲?????D.乙、甲、丙
2.[2020九上·苍南期末]X、R表示两种金属，在溶液中发生反应：X+3RNO3=3R+X(NO3)3。下列说法不正确的是(???
)
A.该反应是置换反应??
??
B.若是Al，R是Ag，则反应后溶液质量减少
C.X可能是Fe，R可能是Cu?????
D.X的金属活动性比R强
3.[2020·平湖模拟]分离与提纯是获得物质的重要方法。下列实验操作不能达到实验目的的是(???
)
实验目的
实验操作
A
除去硫酸铜溶液中少量硫酸
加入过量的氧化铜粉末，充分反应后过滤
B
除去银粉中的锌粉
加入过量稀盐酸，充分反应后过滤、洗涤、干燥
C
除去氢氧化钠中的碳酸钠
加入过量的石灰水，充分反应后过滤
D
除去粗盐中少量泥沙
溶解、过滤、蒸发
A.A??????B.B????????C.C???????D.D
4.
将砂纸打磨过的铝丝插入硫酸铜溶液中，经研究发现该反应的微观示意图如图所示(图中微粒未完全画出)，则下列说法中不正确的是（
???）
A.硫酸铜溶液中含有的微粒是Cu2+、SO42?
B.反应过程实际是金属铝与铜离子的反应，硫酸根离子反应前后没有改变
C.反应的实质是Al失电子生成Al3+、Cu2+得电子生成Cu
D.硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸铝溶液为无色，说明蓝色与Cu2+有关
5.为验证镁、铁、铜三种金属的活动性顺序，可选用的一组物质是（ ）
A.铜、氯化亚铁溶液、氯化镁溶液?????????
B.铁、铜、氯化镁溶液
C.镁、氯化铜溶液、硫酸亚铁溶液?????????
D.铁、硫酸铜溶液、氯化镁溶液
6.[2019九上·浦江月考]向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后再加入一定量的稀盐酸，没有气体产生，将混合液过滤，则下列说法中错误的是（???
）
A.滤液中一定含有硝酸镁，可能含有硝酸铜和稀盐酸
B.滤液中一定含有硝酸镁，可能含有硝酸铜和硝酸银
C.滤出的固体中一定含银，可能含铜
D.滤出的固体中一定含银，可能含铜和氯化银
7.[2020·龙湾模拟]把等质量的X、Y、Z三种金属分别加入到同质量、同质量分数的足量稀盐酸中，反应关系如图甲；再把金属Z加入到YNO3溶液中，反应关系如图乙。据此判断三种金属的活动性顺序为（
?）
A.Z>X>Y????B.X>Z>Y?????C.X>Y>Z?????D.Y>Z>X
8.[2020·上城模拟]小金探究金属活动性顺序实验时，发现一个意外的现象:“将钠放入硫酸铜溶液沉淀产生(如图甲，滤液B非现象，为了进一步探究产生的物质，小金查阅资料得:钠的化学性质非常活泼，能与水迅速反应生成一种碱和气体。
（1）如图乙，小金重新做实验，听到轻微爆鸣声，则说明生成的气泡中的气体是________
（2）小金认为蓝色沉淀A只有氢氧化铜，小徐认为可能生成红色的单质铜，只是蓝色的Cu(OH)2掩盖了红色的铜。假设小金的说法是正确的，请设计实验证明________
（3）经检验蓝色沉淀A中只有氢氧化铜，滤液B中含有硫酸钠和氢氧化钠。可得岀结论是:意外现象的产生是由于________
9.[2019九上·鄞州月考]为了比较甲、乙两种金属的活动性强弱和相对原子质量大小，小吴设计了一套实验装置（如图）。他取两种金属（表面积相同）各m克，分别加入足量的稀硫酸（相同质量和质量分数）进行反应。在相同条件下测定不同时间内收集
到的气体体积，实验记录如下表：
反应时间（秒）
20
40
60
80
100
120
140
收集到的气体体积（毫升）
甲金属
25
60
95
130
160
170
170
乙金属
30
75
120
150
150
150
150
（1）由实验结果可知：金属活动性较强的是________。
（2）为使得到的实验数据准确，小吴开始收集气体的时间点应该是________。
A.导管口一有气泡冒出时
B.冒出气泡连续且均匀时
C.检验产生的气体纯净时
（3）根据已有实验数据，要比较甲、乙两种金属的相对原子质量大小，还需知道_______。
A.参加反应的硫酸质量
B.生成物中金属元素的化合价
10.某校化学实验室废液桶中收集了溶解大量FeSO4、CuSO4的废水，若直接排放到下水道不仅造成重金属污染而且造成浪费．初三（2）班的同学，准备运用刚学到的“常见金属活动性顺序表”结合其他有关化学知识对废水进行处理．
（1）复习常见金属活动顺序表，在下表空格中分别填入对应的元素符号________、________、________．
（2）设计除去铜离子，回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案，讨论有关问题：
①废水在加入金属X前需进行过滤，目的是将其中________性杂质除去．进行过滤的操作所需的仪器有：________、________、________、________。（请从下图中选择合适仪器，并用仪器名称填写）．
②金属X是________，其加入废水后发生反应的化学方程为________；溶液Y是________，利用其除去铜中杂质，有关反应的化学方程式为________．
③从滤液中获取硫酸亚铁晶体的操作方法是________
二、提升训练
1.[2020·上城模拟]小陈为确认易拉罐的主要成分是铝还是铁，剪取一小片金属，打磨除去表面氧化膜，设计以下方案进行检验，放入以下溶液中，观察现象判断正确的是（
???）
A.盐酸溶液，有气泡生成，为铝???B.氯化铝溶液，有白色金属生成，为铁
C.硝酸锌溶液，有金属生成，为铝??D.硫酸铜溶液，有白色金属生成，为铁
2.[2020·平阳模拟]小明为了比较X、Y、Z、W四种金属的活动性顺序，利用这四种金属单质、稀盐酸、Z的硝酸盐溶液和W的硝酸盐溶液，进行有关实验，结果如下表(“√”表示能反应，“一”表示不能反应，“空白”表示未做该实验)。请你判断四种金属的活动性顺序为(???
)
X
Y
Z
W
稀盐酸
√
-
-
√
Z的硝酸盐溶液
√
W的硝酸盐溶液
√
-
A.Y>Z>X>W?????B.X>Y>W>Z?????C.X>W>Y>Z??????D.W>X>Y>Z
3.[2019九上·杭州月考]将等质量的锌粉和铁粉,分别放入质量相等、溶质质量分数相同的稀盐酸中,生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示,请回答下列问题。对于该图象的理解下列说法正确是（?）
①A表示锌和稀盐酸的反应曲线??????????
②反应结束后两种金属一定都有剩余
③反应结束后稀硫酸都没有剩余??????????
④反应结束后消耗两种金属的质量相等
⑤反应结束后所得溶液质量相等。
A.?①②?????B.?①③⑤????C.?①③?????D.?②③
4.[2019·杭州模拟]将一定量的铝粉和氧化铜粉末混合加热，化学方程式为：2Al+3CuO
高温
3Cu+Al2O3
反应结束后，为了检验氧化铜是否完全反应，取少量反应后的固体，加入足量的稀硫酸充分反应后，将铁片插入溶液中。下列叙述的现象中，能够说明氧化铜没有完全反应的是（
??）
①加入稀硫酸后，有气泡生成②加人稀硫酸后，没有气泡生成③插入溶液中的铁片表面有红色物质析出④加入稀硫酸后，溶液中有红色不溶物质
A.①③④???B.②③????C.只有③???D.③④
5.[2020·杭州模拟]小金为回收金属，往含有硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的废液中缓慢连续加入锌粉。图为溶液中析出的固体质量与参加反应的锌粉质量关系，则(
???)
A.b点溶液阳离子只有Zn2＋和Cu2＋????????B.c点对应的溶液质量最大
C.cd段(不含两端点)析出的是金属铁??????D.bc段溶液中加入氯化钠溶液后会有白色沉淀生成
6.[2020·温州模拟]已知金属活动性从强到弱的排列顺序是Mg、Zn、Cu、Ag，将一定量的锌粉加入到Mg(NO3)
2、Cu(NO3)2、AgNO3三种物质的混合溶液中，充分反应后过滤，将滤渣放入稀盐酸溶液里，有气泡产生。则下列判断错误的是(???
)
A.滤渣中含有Ag、Cu、Zn的单质???????B.滤液中含有Zn2+、Mg2+
C.滤渣中可能含有Mg的单质?????????D.滤液中不含有Cu?+、Ag+
7.金属在日常生活中有着广泛的用途，常见金属的活动性顺序如图：
请回答下面问题：
（1）金属活动性顺序表中的X是________元素。
（2）把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过了一会儿，观察到的现象有________，该反应的化学方程式为________。
（3）向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉，溶液质量随反应时间的变化情况如图所示，图中B点溶液中含有的溶质有________。
8.[2019九上·慈溪月考]实验室的某一废液中含有Cu(NO3)2、NaNO3和AgNO3三种溶质。小科同学设计了如下实验方案来分离、回收废液中的金属铜和银。根据以下实验过程和现象回答问题：
（1）加入适量铜粉后，废液中发生反应的化学方程式是________。
（2）滤液D中的溶质有________。
9.[2020·柯桥模拟]某兴趣小组为探究金属镁的化学性质，做了镁与稀盐酸反应的实验。小柯同学做镁粉与稀盐酸反应的实验时发现试管温度明显升高，并在试管中出现灰白色沉淀，该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究：
【提出假设】
假设一：可能含有氯化镁
假设二：可能含有镁粉
假设三：可能含有氢氧化镁
【查阅资料】①镁可与热水反应生成氢氧化镁；②氢氧化镁在水中溶解度很小，水溶液呈弱碱性。
【设计并进行实验】各取少量灰白色沉淀加入2支试管中，进行如下实验：
编号
实验操作
实验现象
实验1
加入一定温度的蒸馏水、搅拌
沉淀未见减少
实验2
加入适量稀盐酸
沉淀全部溶解，没有气泡产生
【得出结论】根据实验2现象，说明假设
?????不成立。
【实验思考】
（1）如果假设三成立，请写出实验2中发生的反应方程式：________。
（2）实验后同学们请教老师得知，灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁(Mg(OH)2·MgCl2)，碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。为了验证试管中的灰白色沉淀中含有碱式氯化镁，小米把灰白色沉淀放进试管进行加热，并在试管口放一张湿润的石蕊试纸。如果灰白色沉淀中含有碱式氯化镁，则小米将看到的现象是________。
（3）镁与稀盐酸反应究竟是一个怎样的过程呢？
小组同学进行了如下实验：在小烧杯中加入一定量的稀盐酸和去除氧化膜的镁带，测量溶液pH的变化，并观察实验现象。结果如下表：
根据表中信息，请你说说溶液pH值出现这样变化的原因：________。
时间/min
0
2
4
8
12
16
20
24
溶液pH
2.0
5.3
7.0
8.6
9.3
9.8
10.0
10.0
实验现象
镁带溶解较快，产生大量气泡，试管温度升高，无沉淀生成
镁带缓慢溶解，产生气泡速率减慢，溶液变浑浊，烧杯底部有灰白色沉淀
10.善于提出问题、探究问题和解决问题是学好化学的重要方法，某研究性学习小组的同学在学习铁及其化合物知识时进行了系列研究．
I．提出问题
问题1：铁为何称为黑色金属？
问题2：铁和氧气在不同条件下能发生哪些反应？
问题3：铁有多种氧化物，它们的性质有哪些差异？
问题4：钢铁厂在选矿时，如何测定铁矿石中的含铁量？
问题5：用一氧化碳还原氧化铁得到的黑色固体一定是单质铁吗？
Ⅱ．解决问题
【问题1】上网查寻，有两种说法
a．因为在铁表面有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属
b．因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属
（1）你认为正确的说法是________?（填“a”或“b”）．
【问题2】通过学习，已经知道铁丝在潮湿的空气中能生锈，也能在纯氧中燃烧．
（2）请写出一种防止钢铁生锈的方法________?
（3）请写出铁丝在纯氧中燃烧的化学方程式________?．
【问题3】查阅资料：
a．铁常见的氧化物有氧化铁（Fe2O3）、四氧化三铁（Fe3O4）和氧化亚铁（FeO）．
b．四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，可以近似地看怍是氧化亚铁和氧化铁的化合物．它不溶于水，能与酸反应生成两种盐．
c．氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末，能与酸反应，无磁性，也不能被磁铁吸引．
（4）请写出四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式________?．
（5）有一包黑色粉末，可能是铁粉、Fe3O4粉未、FeO粉末中的一种．请你设计一种实验方案进行鉴别________?．
【问题4】同学们参观了某钢铁厂，了解到钢铁厂在选矿时测定铁矿石中含铁量的方法较多，小明结合所学知识，设计了如图1所示的实验装置测定某赤铁矿样品中Fe203的质量分数．他称取l0.0g赤铁矿，当赤铁矿中的Fe2O3全部还原为Fe时，剩余固体在CO的保护下冷却、称量．质量为7.6g（假设赤铁矿中的杂质均不与CO反应）．
（6）图中酒精灯的作用是________?．
（7）该赤铁矿中Fe203的质量分数为________?（列出计算过程）．
【问题5】在钢铁厂的实验室．同学们采集了用某种热分析仪记录的C0与Fe203进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线．如图2所示．
（8）根据图象分析，写出P点时固体成分的化学式________?．固体质量由48.0g变为46.4g的过程中发生反应的化学方程式为________?．
金属的化学性质（2）答案
一、夯实基础
1.[2018九上·杭州期中]有甲、乙、丙三种金属，甲在常温下就能与氧气反应，乙、丙在常温下几乎不与氧气反应；若将乙、丙分别放入硝酸银溶液中，在乙表面会有银析出，而丙没有变化。则甲、乙丙三种金属的活动性由强到弱依次是（??
）
A.甲、乙、丙????B.甲、丙、乙?????C.丙、乙、甲?????D.乙、甲、丙
【答案】A
【解析】（1）在金属活动性顺序中，位置越靠前，金属的活动性越强；
（2）位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来.
有甲、乙、丙三种金属，甲在常温下就能与氧气反应，乙、丙在常温下几乎不与氧气反应，说明甲的活动性最强，乙、丙的活动性较弱，即金属活动性甲＞乙、丙；把乙和丙分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在乙表面有银析出，说明乙的金属活动性比银强，即乙＞Ag；而丙没有变化，说明丙的金属活动性比银弱，即Ag＞丙；则甲、乙、丙三种金属的活动性由强到弱的顺序是甲＞乙＞丙。
2.[2020九上·苍南期末]X、R表示两种金属，在溶液中发生反应：X+3RNO3=3R+X(NO3)3。下列说法不正确的是(???
)
A.该反应是置换反应??
??B.若是Al，R是Ag，则反应后溶液质量减少
C.X可能是Fe，R可能是Cu??????D.X的金属活动性比R强
【答案】C
【解析】根据题中所给反应方程式中金属元素的化合价及置换反应发生则说明单质的化学性质活泼分析。
A、该反应反应物和生成物都一种单质和一种化合物，属于置换反应，不符合题意；
B、若是Al，R是Ag，根据方程式每27份质量的铝可生成324份质量的银，则反应后溶液质量减少?，不符合题意；
C、铁与盐溶液发生置换反应生成+２价亚铁盐，而题中生成硝酸盐中金属元素为+３价，不可能是铁，符合题意；
D、X能与R的硝酸盐反应，说明
X的金属活动性比R强
，不符合题意；
3.[2020·平湖模拟]分离与提纯是获得物质的重要方法。下列实验操作不能达到实验目的的是(???
)
实验目的
实验操作
A
除去硫酸铜溶液中少量硫酸
加入过量的氧化铜粉末，充分反应后过滤
B
除去银粉中的锌粉
加入过量稀盐酸，充分反应后过滤、洗涤、干燥
C
除去氢氧化钠中的碳酸钠
加入过量的石灰水，充分反应后过滤
D
除去粗盐中少量泥沙
溶解、过滤、蒸发
A.A??????B.B????????C.C???????D.D
【答案】C
【解析】除杂的基本原则：①不与除杂试剂反应；②不引入其它杂质。
A.杂质硫酸与氧化铜反应，生成硫酸铜和水，即除去杂质又没有引入新的杂质，故A正确不合题意；
B.杂质锌粉与稀盐酸反应，生成氯化锌和氢气，而银粉不溶于稀盐酸，通过过滤、洗涤和干燥就可以得到银粉，故B正确不合题意；
C.杂质碳酸钠和石灰水反应，生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，但是由于石灰水过量，会引入新的杂质氢氧化钙，故C错误符合题意；
D.食盐溶于水，而泥沙不溶于水，因此通过加水溶解、过滤可以将二者分离，再对滤液进行蒸发结晶得到食盐，故D正确不合题意。
4.
将砂纸打磨过的铝丝插入硫酸铜溶液中，经研究发现该反应的微观示意图如图所示(图中微粒未完全画出)，则下列说法中不正确的是（
???）
A.硫酸铜溶液中含有的微粒是Cu2+、SO42?
B.反应过程实际是金属铝与铜离子的反应，硫酸根离子反应前后没有改变
C.反应的实质是Al失电子生成Al3+、Cu2+得电子生成Cu
D.硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸铝溶液为无色，说明蓝色与Cu2+有关
【答案】A
【解析】A.硫酸铜溶液中含有的微粒是Cu2+、SO42?
，
还有水分子H2O，故A错误符合题意；
B.反应过程实际是金属铝与铜离子的反应，硫酸根离子反应前后没有改变，故B正确不合题意；
C.反应的实质是Al失电子生成Al3+、Cu2+得电子生成Cu，故C正确不合题意；
D.硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸铝溶液为无色，说明蓝色与Cu2+有关，故D正确不合题意。
5.为验证镁、铁、铜三种金属的活动性顺序，可选用的一组物质是（ ）
A.铜、氯化亚铁溶液、氯化镁溶液?????????B.铁、铜、氯化镁溶液
C.镁、氯化铜溶液、硫酸亚铁溶液?????????D.铁、硫酸铜溶液、氯化镁溶液
【答案】D
【解析】A、铜和氯化亚铁溶液、氯化镁溶液都不反应，说明铜在铁和镁的后面，无法判断铁和镁的活泼性；
B、铁、铜和氯化镁溶液都不反应，说明镁在铁和铜的前面，无法判断铁和铜的活泼性；
C、镁和氯化铜溶液、硫酸亚铁溶液都反应，说明镁在铁和铜的前面，无法判断铁和铜的活泼性（有时可以考虑将镁条放入氯化铜和硫酸亚铁的混合溶液，镁条表面首先变成红色（先生成的是铜），中间不断用砂纸打磨镁条，最后插入溶液中会表面变黑（此时是生成的铁），通过这样也可以考虑，但是由于镁条能够与水反应，所以导致很难察觉与铁的反应，所以不便操作）；
D、铁能和硫酸铜溶液反应，铁比铜活泼，不能和氯化镁溶液反应，说明镁比铁活泼；
6.[2019九上·浦江月考]向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后再加入一定量的稀盐酸，没有气体产生，将混合液过滤，则下列说法中错误的是（???
）
A.滤液中一定含有硝酸镁，可能含有硝酸铜和稀盐酸
B.滤液中一定含有硝酸镁，可能含有硝酸铜和硝酸银
C.滤出的固体中一定含银，可能含铜
D.滤出的固体中一定含银，可能含铜和氯化银
【答案】D
【解析】
向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的镁粉，镁先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应，充分反应后再加入一定量的稀盐酸，没有气体产生，
说明镁一定没剩余；
A、滤液中一定含有硝酸镁，若硝酸银过量则盐酸可与硝酸银反应，不含盐酸，若硝酸银适量，则盐酸与硝酸银反应，所以滤液可能含有硝酸铜和稀盐酸
，不符合题意；
B、滤液中一定含有硝酸镁，可能含有硝酸铜和硝酸银
，不符合题意；
C、滤出的固体中一定含银，可能含铜
，一定不含镁，不符合题意；
D、滤出的固体中一定含银，若含铜则硝酸银全部与镁反应，一定不含氯化银，符合题意；
7.[2020·龙湾模拟]把等质量的X、Y、Z三种金属分别加入到同质量、同质量分数的足量稀盐酸中，反应关系如图甲；再把金属Z加入到YNO3溶液中，反应关系如图乙。据此判断三种金属的活动性顺序为（
?）
A.Z>X>Y????B.X>Z>Y?????C.X>Y>Z?????D.Y>Z>X
【答案】B
【解析】（1）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；
（2）在金属和酸的反应中，反应时间越短，反应速度越快，那么它的活动性越强。
根据左图可知，X比Z产生氢气的速度快，那么金属活动性X>Z；
根据右图可知，金属Z能够将金属Y从它的盐溶液中置换出来，因此金属活动性Z>Y。
那么它们三者的金属活动性顺序为：X>Z>Y。
8.[2020·上城模拟]小金探究金属活动性顺序实验时，发现一个意外的现象:“将钠放入硫酸铜溶液沉淀产生(如图甲，滤液B非现象，为了进一步探究产生的物质，小金查阅资料得:钠的化学性质非常活泼，能与水迅速反应生成一种碱和气体。
（1）如图乙，小金重新做实验，听到轻微爆鸣声，则说明生成的气泡中的气体是________
（2）小金认为蓝色沉淀A只有氢氧化铜，小徐认为可能生成红色的单质铜，只是蓝色的Cu(OH)2掩盖了红色的铜。假设小金的说法是正确的，请设计实验证明________
（3）经检验蓝色沉淀A中只有氢氧化铜，滤液B中含有硫酸钠和氢氧化钠。可得岀结论是:意外现象的产生是由于________
【答案】（1）H2
（2）取沉淀A少许于试管中,滴加过量的稀盐酸,若沉淀全部消失则无铜
（3）钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀
【解析】（1）氢气在纯氧中会安静的燃烧，但是在混有空气的氢气中燃烧会发生爆炸；
（2）氢氧化铜能够和稀盐酸反应生成氯化铜和水，而铜单质不能与稀盐酸反应；
（3）根据钠和水的反应，以及氢氧化钠和硫酸铜的反应解答。
【解答】（1）
如图乙，小金重新做实验，听到轻微爆鸣声，则说明生成的气泡中的气体H2；
（2）小金认为蓝色沉淀A只有氢氧化铜，小徐认为可能生成红色的单质铜，只是蓝色的Cu(OH)2掩盖了红色的铜。假设小金的说法是正确的，那么证明实验可以为：取沉淀A少许于试管中，滴加过量的稀盐酸，若沉淀全部消失则无铜；
（3）经检验蓝色沉淀A中只有氢氧化铜，滤液B中含有硫酸钠和氢氧化钠，可得岀结论是：意外现象的产生是由于：钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气，硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀。
9.[2019九上·鄞州月考]为了比较甲、乙两种金属的活动性强弱和相对原子质量大小，小吴设计了一套实验装置（如图）。他取两种金属（表面积相同）各m克，分别加入足量的稀硫酸（相同质量和质量分数）进行反应。在相同条件下测定不同时间内收集
到的气体体积，实验记录如下表：
反应时间（秒）
20
40
60
80
100
120
140
收集到的气体体积（毫升）
甲金属
25
60
95
130
160
170
170
乙金属
30
75
120
150
150
150
150
（1）由实验结果可知：金属活动性较强的是________。
（2）为使得到的实验数据准确，小吴开始收集气体的时间点应该是________。
A.导管口一有气泡冒出时
B.冒出气泡连续且均匀时
C.检验产生的气体纯净时
（3）根据已有实验数据，要比较甲、乙两种金属的相对原子质量大小，还需知道_______。
A.参加反应的硫酸质量
B.生成物中金属元素的化合价
【答案】（1）乙
（2）A
（3）B
【解析】（1）由图表格中的数据可以看出：最后甲生成的氢气的质量比乙大，但是乙在单位时间内产生的氢气却比甲多，所有由此判断乙的金属活动性较强。
（2）为使得到的实验数据准确，应该在有气泡冒出时就应该收集。
（3）根据金属与酸反应生成氢气的质量=
，
所以要比较甲、乙两种金属的相对原子质量大小，还需知道生成物中金属元素的化合价。
10.某校化学实验室废液桶中收集了溶解大量FeSO4、CuSO4的废水，若直接排放到下水道不仅造成重金属污染而且造成浪费．初三（2）班的同学，准备运用刚学到的“常见金属活动性顺序表”结合其他有关化学知识对废水进行处理．
（1）复习常见金属活动顺序表，在下表空格中分别填入对应的元素符号________、________、________．
（2）设计除去铜离子，回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案，讨论有关问题：
①废水在加入金属X前需进行过滤，目的是将其中________性杂质除去．进行过滤的操作所需的仪器有：________、________、________、________。（请从下图中选择合适仪器，并用仪器名称填写）．
②金属X是________，其加入废水后发生反应的化学方程为________；溶液Y是________，利用其除去铜中杂质，有关反应的化学方程式为________．
③从滤液中获取硫酸亚铁晶体的操作方法是________
【答案】（1）Na；Zn；Ag
（2）不溶；铁架台；漏斗；烧杯；玻璃棒；Fe；Cu+CuSO4═FeSO4+Cu；稀硫酸；Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；结晶
【解析】（1）根据金属活动性顺序表的内容进行解答；
（2）①过滤操作可以将不溶性固体从溶液中分离出来；进行过滤操作时，用烧杯盛放液体，铁架台做支架，上放漏斗和滤纸，在将液体倒入漏斗时要用玻璃棒引流，据此确定所需器材；
②为了置换出溶液中的Cu2+
，
必须加入活动性在铜前面的金属，且为了不引入新的杂质，只能向废液中加入过量的铁粉与硫酸铜发生置换反应，因此金属X是Fe；铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，据此写出反应的化学方程式；由于加入的铁粉过量，所以在置换出的铜里面肯定含有铁。因为铜不与硫酸反应，而铁可以，所以为把金属混合物放入足量的稀硫酸并过滤即可，溶液Y是H2SO4；铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，据此写出反应的化学方程式；
③从溶液中获取晶体的方法叫结晶。
【解答】（1）由金属活动性顺序表的内容为：K
、Ca
、Na
、Mg
、Al、Zn
、Fe
、Sn、
Pb（H）、Cu
Hg
、Ag、
Pt、
Au，因此空格中对应的元素符号应该是：Na
、Zn
、Ag：
（2）①水在加入金属X前需进行过滤，目的是将其中不溶性杂质除去．进行过滤的操作所需的仪器有：铁架台、漏斗、烧杯和玻璃棒；
②金属X是Fe，其加入废水后发生反应的化学方程为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；溶液Y是稀硫酸，利用其除去铜中杂质，有关反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
③要从滤液中获取硫酸亚铁晶体，需要采取蒸发结晶或降温结晶，使硫酸亚铁从溶液中结晶析出。
二、提升训练
1.[2020·上城模拟]小陈为确认易拉罐的主要成分是铝还是铁，剪取一小片金属，打磨除去表面氧化膜，设计以下方案进行检验，放入以下溶液中，观察现象判断正确的是（
???）
A.盐酸溶液，有气泡生成，为铝???B.氯化铝溶液，有白色金属生成，为铁
C.硝酸锌溶液，有金属生成，为铝??D.硫酸铜溶液，有白色金属生成，为铁
【答案】C
【解析】（1）铝、铁和锌都是白色金属，而铜为红色金属；
（2）在金属活动性顺序表中，排在前面的金属能将后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【解答】A.铁和铝都能与盐酸反应生成氢气，故A错误；
B.铁不能与氯化铝反应，故B错误；
C.铝能够和硝酸锌反应，而铁不能和硝酸锌反应，故C正确；
D.铝和铁都能和硫酸铜溶液反应，故D错误。
2.[2020·平阳模拟]小明为了比较X、Y、Z、W四种金属的活动性顺序，利用这四种金属单质、稀盐酸、Z的硝酸盐溶液和W的硝酸盐溶液，进行有关实验，结果如下表(“√”表示能反应，“一”表示不能反应，“空白”表示未做该实验)。请你判断四种金属的活动性顺序为(???
)
X
Y
Z
W
稀盐酸
√
-
-
√
Z的硝酸盐溶液
√
W的硝酸盐溶液
√
-
A.Y>Z>X>W?????B.X>Y>W>Z?????C.X>W>Y>Z??????D.W>X>Y>Z
【答案】C
【解析】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；排在氢前面的金属，才能和酸反应生成氢气。
【解答】稀盐酸能够和X、W反应，说明X和W的活动性>H，Y、Z不能反应，说明Y和Z的活动性Z的硝酸盐溶液能够和Y反应，说明金属活动性Y>Z；
W的硝酸盐溶液和X反应，说明金属活动性X>W；
那么它们的金属活动性顺序为：X>W>Y>Z。
3.[2019九上·杭州月考]将等质量的锌粉和铁粉,分别放入质量相等、溶质质量分数相同的稀盐酸中,生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示,请回答下列问题。对于该图象的理解下列说法正确是（?）
①A表示锌和稀盐酸的反应曲线??????????
②反应结束后两种金属一定都有剩余
③反应结束后稀硫酸都没有剩余??????????
④反应结束后消耗两种金属的质量相等
⑤反应结束后所得溶液质量相等。
A.?①②?????B.?①③⑤????C.?①③?????D.?②③
【答案】C
【解析】金属越活泼，与酸反应速率越快，因此能够证明锌的活动性比铁强的实验现象是锌与稀盐酸反应速率比铁与稀盐酸反应速率快。
①锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，同时也发现一个情况，由图中可知，A和稀盐酸反应需要的时间比B短，说明A的反应速率比B快，A和稀盐酸反应需要的时间比B短，说明A的金属活动性比B强，A可以表示锌和稀盐酸的反应曲，①符合题意。
②反应结束后，如果锌恰好和稀盐酸反应，则铁过量，和铁反应的稀盐酸不足，因此两种金属不一定都有剩余，②不符合题意。
③如果稀盐酸过量，则生成的氢气质量不相等，如果铁恰好和稀盐酸反应，则锌不足，生成的氢气质量小于铁和稀盐酸反应生成氢气的质量，如果锌恰好和稀盐酸反应，则铁过量，和铁反应的稀盐酸不足，因此反应结束后稀盐酸都无剩余，③符合题意。
④因为反应的稀盐酸质量相等，因此反应结束后消耗两种金属的质量不相等，消耗锌的质量大，④不符合题意。
⑤反应结束后稀盐酸都无剩余，则生成氯化锌的质量大于氯化亚铁的质量，又因为生成氢气的质量相等，因此反应后得到两种溶液的质量不相等，⑤不符合题意。
4.[2019·杭州模拟]将一定量的铝粉和氧化铜粉末混合加热，化学方程式为：2Al+3CuO
高温
3Cu+Al2O3
反应结束后，为了检验氧化铜是否完全反应，取少量反应后的固体，加入足量的稀硫酸充分反应后，将铁片插入溶液中。下列叙述的现象中，能够说明氧化铜没有完全反应的是（
??）
①加入稀硫酸后，有气泡生成②加人稀硫酸后，没有气泡生成③插入溶液中的铁片表面有红色物质析出④加入稀硫酸后，溶液中有红色不溶物质
A.①③④???B.②③????C.只有③???D.③④
【答案】C
【解析】要说明氧化铜没有完全反应，需通过实验来证明混合物中还有氧化铜，加入足量的稀硫酸，再插入铁片，若看到铁片的表面会有红色固体析出，则说明仍有氧化铜。?
①如有氧化铜剩余，说明铝完全反应，加入稀硫酸后，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，溶液变蓝色，无气泡产生，不符合题意。
②
加人稀硫酸后，没有气泡生成
，只能说明没有铝，不能说明是否有氧化铜，不符合题意。
③
取少量反应后的固体，若有氧化铜剩余，加入足量的稀硫酸充分反应后生成硫酸铜，将铁片插入溶液中，铁与硫酸铜发生置换反应生成红色的铜单质，?符合题意。
④若有氧化铜剩余，加入稀硫酸后，溶液变蓝色，没有红色不溶物质?，不符合题意。
5.[2020·杭州模拟]小金为回收金属，往含有硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的废液中缓慢连续加入锌粉。图为溶液中析出的固体质量与参加反应的锌粉质量关系，则(
???)
A.b点溶液阳离子只有Zn2＋和Cu2＋????????B.c点对应的溶液质量最大
C.cd段(不含两端点)析出的是金属铁??????D.bc段溶液中加入氯化钠溶液后会有白色沉淀生成
【答案】C
【解析】锌先与硝酸银反应生成
硝酸锌和银（a-b）然后和硝酸银反应生成硝酸亚铁和铜（b-c）最后与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁（c-d）。
A、锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银（a-b），然后锌和硝酸银反应生成硝酸亚铁和铜（b-c）最后与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁（c-d），b点溶液阳离子只有Zn2＋
，
因为银是单质所以不属于阳离子，A不符合题意。
B、d点对应的溶液质量最大，B不符合题意。
C、锌与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁（c-d），C符合题意。
D、和硝酸银反应生成硝酸亚铁和铜（b-c），?由于硝酸亚铁和氯化钠反应生成硝酸钠和氯化铁，而氯化铁的颜色是橘黄色，因此不是白色沉淀生成，D不符合题意。
6.[2020·温州模拟]已知金属活动性从强到弱的排列顺序是Mg、Zn、Cu、Ag，将一定量的锌粉加入到Mg(NO3)
2、Cu(NO3)2、AgNO3三种物质的混合溶液中，充分反应后过滤，将滤渣放入稀盐酸溶液里，有气泡产生。则下列判断错误的是(???
)
A.滤渣中含有Ag、Cu、Zn的单质???????B.滤液中含有Zn2+、Mg2+
C.滤渣中可能含有Mg的单质?????????D.滤液中不含有Cu?+、Ag+
【答案】C
【解析（1）在金属活动性顺序表中，只有前面的金属才能将后面的从它的盐溶液中置换出来；
（2）排序差距最大的金属先被置换；
（3）滤渣中存在什么金属，或者溶液中存在什么离子，和反应的完全程度有关。
【解答】A.锌不能将镁置换出来，但是可以将其它两种金属置换出来。当锌粉的质量足够多时，这两种金属都可能被置换出来，故A正确不合题意；
B.当铜、银都被置换出来时，溶液中就没有它们的离子，只有没有被置换的Mg2+和进入溶液的Zn2+
，
故B正确不合题意；
C.滤渣中不可能含有镁的单质，故C错误符合题意；
D.根据上面的分析可知，滤液中不含有Cu?+、Ag+?，故D正确不合题意。
7.金属在日常生活中有着广泛的用途，常见金属的活动性顺序如图：
请回答下面问题：
（1）金属活动性顺序表中的X是________元素。
（2）把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过了一会儿，观察到的现象有________，该反应的化学方程式为________。
（3）向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉，溶液质量随反应时间的变化情况如图所示，图中B点溶液中含有的溶质有________。
【答案】（1）Hg
（2）铝丝上附着红色固体，溶液蓝色变浅；2Al＋3CuSO4=3Cu＋Al2(SO4)3
（3）Cu(NO3)2、Zn(NO3)2
【解析】（1）金属活动性顺序表中的X是为汞；
（2）铝的活动性比铜强，所以铝能与
硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜，因此可观察到铝丝上附着红色固体，溶液蓝色变浅，反应方程式为2Al＋3CuSO4=3Cu＋Al2(SO4)3；
（3）向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉，锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌和银，溶液质量减少，再与硝酸铜溶液反应生成硝酸锌和铜，溶液质量增加，图B为硝酸银刚好完全反应时的图像，则溶质为硝酸锌和硝酸铜。
8.[2019九上·慈溪月考]实验室的某一废液中含有Cu(NO3)2、NaNO3和AgNO3三种溶质。小科同学设计了如下实验方案来分离、回收废液中的金属铜和银。根据以下实验过程和现象回答问题：
（1）加入适量铜粉后，废液中发生反应的化学方程式是________。
（2）滤液D中的溶质有________。
【答案】（1）Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
（2）Fe(NO3)2、NaNO3
【解析】根据在金属活动性顺序表中，排在前面的金属与排在后面的金属的盐溶液能发生反应分析。
（1）加入适量铜粉后，铜会与硝酸银溶液发生反应，方程式为
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
；
（2）滤液D是滤液A加适量铁粉生成，滤液A成分为硝酸铜和硝酸钠，加入铁后硝酸铜会发生反应生成硝酸亚铁，所以D成分为硝酸亚铁和硝酸钠；
9.[2020·柯桥模拟]某兴趣小组为探究金属镁的化学性质，做了镁与稀盐酸反应的实验。小柯同学做镁粉与稀盐酸反应的实验时发现试管温度明显升高，并在试管中出现灰白色沉淀，该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究：
【提出假设】
假设一：可能含有氯化镁
假设二：可能含有镁粉
假设三：可能含有氢氧化镁
【查阅资料】①镁可与热水反应生成氢氧化镁；②氢氧化镁在水中溶解度很小，水溶液呈弱碱性。
【设计并进行实验】各取少量灰白色沉淀加入2支试管中，进行如下实验：
编号
实验操作
实验现象
实验1
加入一定温度的蒸馏水、搅拌
沉淀未见减少
实验2
加入适量稀盐酸
沉淀全部溶解，没有气泡产生
【得出结论】根据实验2现象，说明假设
?????不成立。
【实验思考】
（1）如果假设三成立，请写出实验2中发生的反应方程式：________。
（2）实验后同学们请教老师得知，灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁(Mg(OH)2·MgCl2)，碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。为了验证试管中的灰白色沉淀中含有碱式氯化镁，小米把灰白色沉淀放进试管进行加热，并在试管口放一张湿润的石蕊试纸。如果灰白色沉淀中含有碱式氯化镁，则小米将看到的现象是________。
（3）镁与稀盐酸反应究竟是一个怎样的过程呢？
小组同学进行了如下实验：在小烧杯中加入一定量的稀盐酸和去除氧化膜的镁带，测量溶液pH的变化，并观察实验现象。结果如下表：
根据表中信息，请你说说溶液pH值出现这样变化的原因：________。
时间/min
0
2
4
8
12
16
20
24
溶液pH
2.0
5.3
7.0
8.6
9.3
9.8
10.0
10.0
实验现象
镁带溶解较快，产生大量气泡，试管温度升高，无沉淀生成
镁带缓慢溶解，产生气泡速率减慢，溶液变浑浊，烧杯底部有灰白色沉淀
【答案】（1）2HCl+Mg(OH)2=MgCl2+2H2O
（2）石蕊试纸变红(石蕊试纸呈现红色)
（3）镁先与稀盐酸反应，溶液pH值升高；当盐酸消耗完，pH值显中性；接着镁就与热水应生成氢氧化镁沉淀，同时溶液pH值升高呈碱性
【解析】【得出结论】如果白色沉淀中含有金属镁，那么它会与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，肯定有气泡产生，据此分析判断；
【实验思考】（1）氢氧化镁和稀盐酸反应，生成氯化镁和水，据此写出假设三中的化学方程式；
（2）碱式氯化镁受热分解产生氯化氢气体，而氯化氢溶于水形成稀盐酸，遇到湿润的石蕊试纸会使其变成红色；
（3）当试管内存在稀盐酸且温度较低时，镁与稀盐酸反应，据此分析溶液pH的改变和温度的改变。当稀盐酸完全反应后，试管内的水温度较高，镁则与水再次发生反应，据此分析沉淀的原因和溶液pH值的改变。
【解答】【得出结论】根据实验2现象，说明白色沉淀中没有金属镁的存在，即假设二不成立。
【实验思考】（1）如果假设三成立，请写出实验2中发生的反应方程式：2HCl+Mg(OH)2=MgCl2+2H2O；
（2）如果灰白色沉淀中含有碱式氯化镁，则小米将看到的现象是：石蕊试纸变红(石蕊试纸呈现红色)。
（3）溶液pH值出现变化的原因是：镁先与稀盐酸反应，溶液pH值升高；当盐酸消耗完，pH值显中性；接着镁就与热水应生成氢氧化镁沉淀，同时溶液pH值升高呈碱性。
10.善于提出问题、探究问题和解决问题是学好化学的重要方法，某研究性学习小组的同学在学习铁及其化合物知识时进行了系列研究．
I．提出问题
问题1：铁为何称为黑色金属？
问题2：铁和氧气在不同条件下能发生哪些反应？
问题3：铁有多种氧化物，它们的性质有哪些差异？
问题4：钢铁厂在选矿时，如何测定铁矿石中的含铁量？
问题5：用一氧化碳还原氧化铁得到的黑色固体一定是单质铁吗？
Ⅱ．解决问题
【问题1】上网查寻，有两种说法
a．因为在铁表面有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属
b．因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属
（1）你认为正确的说法是________?（填“a”或“b”）．
【问题2】通过学习，已经知道铁丝在潮湿的空气中能生锈，也能在纯氧中燃烧．
（2）请写出一种防止钢铁生锈的方法________?
（3）请写出铁丝在纯氧中燃烧的化学方程式________?．
【问题3】查阅资料：
a．铁常见的氧化物有氧化铁（Fe2O3）、四氧化三铁（Fe3O4）和氧化亚铁（FeO）．
b．四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，可以近似地看怍是氧化亚铁和氧化铁的化合物．它不溶于水，能与酸反应生成两种盐．
c．氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末，能与酸反应，无磁性，也不能被磁铁吸引．
（4）请写出四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式________?．
（5）有一包黑色粉末，可能是铁粉、Fe3O4粉未、FeO粉末中的一种．请你设计一种实验方案进行鉴别________?．
【问题4】同学们参观了某钢铁厂，了解到钢铁厂在选矿时测定铁矿石中含铁量的方法较多，小明结合所学知识，设计了如图1所示的实验装置测定某赤铁矿样品中Fe203的质量分数．他称取l0.0g赤铁矿，当赤铁矿中的Fe2O3全部还原为Fe时，剩余固体在CO的保护下冷却、称量．质量为7.6g（假设赤铁矿中的杂质均不与CO反应）．
（6）图中酒精灯的作用是________?．
（7）该赤铁矿中Fe203的质量分数为________?（列出计算过程）．
【问题5】在钢铁厂的实验室．同学们采集了用某种热分析仪记录的C0与Fe203进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线．如图2所示．
（8）根据图象分析，写出P点时固体成分的化学式________?．固体质量由48.0g变为46.4g的过程中发生反应的化学方程式为________?．
【答案】（1）a
（2）刷漆
（3）3Fe+2O2Fe3O4
（4）Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
（5）取少量样品用磁铁吸引，不能被磁铁吸引，说明是FeO；能被磁铁吸引，说明是铁粉或Fe3O4粉未，在取少量样品加入稀盐酸，产生气泡，说明是铁．若没有产生气泡，说明是Fe3O4
（6）将多余的CO气体通过燃烧除掉，防止空气的污染
（7）设该赤铁矿中Fe2Ｏ3的质量为xFe2O3
+3CO2Fe+3CO2
质量减少160
112
160﹣112=48x
l0.0g﹣7.6g=2.4gx=8g该赤铁矿中Fe203的质量分数为×100%=80%
（8）Fe；Fe2O3
+3CO2Fe+3CO2
【解析】（1）由于氧化铁为红色，四氧化三铁为黑色，则b的说法不正确，a说法正确；
（2）防止铁生锈就是使铁与水或氧气隔绝，可以采用涂油或刷漆的方法；
（3）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4；
（4）四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，化学方程式为：Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O；
（5）氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末，能与酸反应，无磁性，也不能被磁铁吸引；铁可以与稀盐酸反应生成氢气，氧化铁溶于稀盐酸生成氯化铁和水，据此可以检验混合物组成，方法为：取少量样品用磁铁吸引，不能被磁铁吸引，说明是FeO；能被磁铁吸引，说明是铁粉或Fe3O4粉未，在取少量样品加入稀盐酸，产生气泡，说明是铁．若没有产生气泡，说明是Fe3O4；
（6）由于CO有毒，不能直接排放，应该在排放尾气的导气管口放一盏燃着的酒精灯，将多余的CO气体通过燃烧除掉；
（7）设该赤铁矿中Fe203的质量为x
Fe2O3
+3CO2Fe+3CO2??
质量减少
160???
??
112??
?
160﹣112=48
x?????
??
l0.0g﹣7.6g=2.4g
x=8g
该赤铁矿中Fe203的质量分数为×100%=80%；
（8）根据氧化性Fe2O3＞Fe3O4＞FeO可知，与CO发生反应时，Fe2O3优先反应，然后Fe3O4反应，最后FeO反应，根据图象曲线可知，加热到800℃时三种氧化物反应完全，此时固体为Fe，
故答案为：Fe3O4、FeO；
②固体质量由48.0g变为46.4g时，对应温度为400﹣500℃，此时Fe2O3与CO反应，反应的化学方程式为：Fe2O3
+3CO2Fe+3CO2；
【分析】（1）铁是在高温下炼制成，高温下会和空气中的氧气反应生成四氧化三铁或氧化亚铁，颜色都是黑色氧化物，氧化铁是红色氧化物，常温下缓慢氧化或电化腐蚀生成得到，氧化铁为红色，四氧化三铁为黑色；
（2）防止铁生锈就是使铁与水或氧气隔绝；
（3）首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可；
（4）四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，可以近似地看怍是氧化亚铁和氧化铁的化合物．能与酸反应生成铁盐和亚铁盐；
（5）根据Fe2O3、Fe3O4、FeO与稀盐酸的反应现象及磁铁吸引方法设计实验方案进行检验；
（6）根据一氧化碳有毒分析；
（7）根据反应前后质量变化利用质量差法分析Fe203的质量，进而计算该赤铁矿中Fe203的质量分数；
（8）根据氧化性：Fe2O3＞Fe3O4＞FeO判断与CO反应的先后顺序，然后判断反应温度800℃（P点）时残留固体的成分；根据氧化性顺序及温度判断固体质量由48.0g变为46.4g时参加反应的物质，然后写出反应的化学方程式．
10金属的化学性质（3）
一、夯实基础
1.[2018九上·温州期中]小明用如图实验探究铁钉生锈条件，下列关于该探究实验的说法正确的是(??
)
A.比较①②实验，自变量是水????????????B.比较②③实验，水是无关变量
C.该实验的因变量是铁钉的生锈情况?????????D.该实验能证明生锈与金属内部结构有关
2.
为了防止家中的菜刀生锈，某同学设计了以下几种方案：①每天用机油擦拭一遍②用完后保存在水中③擦干后用植物油涂抹④用干布把它擦干⑤用食醋涂抹⑥用酱油涂抹⑦用清水洗干净后迅速放进塑料袋中，并包裹好。选出你认为合理可行的方案()
A.①②③④⑥⑦????B.②③④????C.③④????D.⑤⑥⑦
3.[2019九上·杭州月考]如图为某化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，塑料瓶会膨胀，因为铁生锈要放热
④一段时间后，塑料瓶会变瘪，因为铁生锈要消耗氧气。
A.①③??????B.②④????C.②③????D.①④
4.[2018九上·秀洲月考]“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法，分析下图铁钉生锈实验的设计，得出的结论不正确的是(
??)
A.对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加??B.对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加
C.对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加???D.对比①②③可以说明铁生锈必须水和氧气同时参加
5.铁制品在通常情况下很容易生锈，制造时往往在铁制品表面电镀一层铜起防锈作用。下列说法正确的是(?
)
A.镀铜铁制品不可以在弱酸性条件下使用
B.镀铜铁制容器可盛硝酸银溶液
C.镀铜铁制品不易生锈的原因之一是使铁隔绝了空气
D.镀铜铁制品是一种合金
6.[2020·舟山]科学兴趣小组采用不同方案对金属活动性的强弱进行了研究。
甲同学：将镁带和铜粉分别在酒精灯的外焰上加热，观察现象。
乙同学：把铁制容器和铝制容器放在同一潮湿环境中，一段时间后观察容器表面的锈蚀情况。
……
实验后，同学们进行汇报和评价交流。
（1）甲同学根据________的实验现象，得出金属镁的活动性比铜强。
（2）乙同学观察到铁制容器表面有明显的锈蚀现象，面铝制容器表面无明显变化，据此他得出铁的活动性比铝强的结论。小组讨论后一致认为乙同学的方案设计不合理，他们的理由是：铝制容器表面无明显变化是因为________导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应，因此不能用此方法比较铁与铝的活动性强弱。
7.[2018九上·衢州期中]全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一。下面是对铁的腐蚀条件的探究。
铁生锈所需要时间较长，某实验小组的同学设计如图所示实验。
（1）检查装置的气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的活塞，将
C
导管接入到装有水的烧杯中，微热甲装置，说明气密性良好的现象是________。
（2）加入药品开始实验，4
分钟后观察：A
处铁丝依然光亮，B
处铁丝表面灰暗，D
处铁丝依然光亮，该实验说明铁生锈主要与空气（或氧气）和________有关。B、D
处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是________。
8.[2019九上·衢州期中]在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整。
【实验目的】铁生锈条件的探究。
【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象。
【实验现象】实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内空气体积减小。
【实验结论】
（1）铁生锈实际上是铁与空气中的________（填物质名称）发生反应的结果。
（2）该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和________两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
9.[2018九上·杭州期中]一些金属易生锈，某小组同学设计如下实验，对金属锈蚀进行探究。取5枚去油去锈的洁净铁钉，分别装入下表的试管中，进行实验。
实验图示
生锈时间
8min
较长时间不生锈
5min
3min
1min
通过上述实验可知，温度越高铁钉生锈速率越________（填“慢”或“快”）；在________（填“酸性”、“碱性”或“中性”）环境中铁钉生锈速率较快。
10.[2018九上·温岭期中]小军同学在探究铁生锈的条件时，将一块生铁浸没在试管里的食盐水中，一段时间后发现试管底部出现了黑色粉末。据此他对黑色粉末的组成做了如下几种猜测：①Fe；②Fe2O3；③Fe3O4；④FeCl3；⑤几种含铁物质的混合物。
（1）你认为小军同学的上述猜测中，不做实验就可排除的是________(填序号)，理由是________。你认为黑色粉末还可能是________（填化学式），理由是________。
（2）小军同学将黑色粉末干燥后，用磁铁靠近，发现粉末能被磁铁吸引，于是得出结论。黑色粉末一定是铁粉。你认为小军的结论对吗？理由是________。
二、提升训练
1.[2020·台州]铁在海水中容易被锈蚀，通常在轮船的吃水线以下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.金???B.银???C.铜???D.锌
2.[2019九上·鄞州月考]某废液中只含有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、Ba（NO3）2三种溶质，为了回收金属、保护环境，小科设计了如图方案（所加试剂均过量），下列判断正确的是（
???）
A.固体a是铜???
?B.X一定是Na2SO4
C.溶液B中含有的盐有Ba（NO3）2、NaNO3??
??D.若回收到6.4g固体a，则加入的铁屑质量为5.6g
3.[2020·北仑模拟]如图为铁钉的一系列变化，据图回答问题。
（1）①中铁钉变红的原因________。
（2）③中除去铁锈的化学方程式为________。
（3）如果用a、b、c分别代表光亮铁钉、锈蚀铁钉、无锈铁钉，则它们的质量由大到小的顺序为________(用字母表示)。
4.[2019九上·天台月考]生产生活中，我们经常发现存放不当的铁制品，一段时间后就会生锈的现象。如图是某兴趣小组对铁钉生锈的条件进行探究。
（1）通过观察发现B、C试管中的铁钉都不易生锈，其原因是________。
（2）该兴趣小组还发现铁钉生锈需要几天的时间。后查得资料：氯化物可能加快铁钉生锈的速度，为此进行了“氯化物对铁钉生锈有怎样的影响？”的探究实验：
编号
①号试管+铁钉
②号试管+铁钉
③号试管+铁钉
④号试管+铁钉
实验操作
加6mL蒸馏水
加5mL蒸馏水和1mL1%NaCl溶液
加5mL蒸馏水和1mL1%CaCl2溶液
加5mL蒸馏水和1mL1%CuCl2溶液
现象
3天后，铁钉表面出现红色物质
1天后，铁钉表面出现红色物质
1天后，铁钉表面出现红色物质
10分钟时铁钉表面出现红色物质
请结合上述实验回答：
I、对比实验①②③可以得到的结论是
________。
II、小组同学又提出了验证试管④中红色物质组成的实验思路：取红色物质和足量稀硫酸反应，如果观察到
________，则红色物质中既有铁锈，又有铜。
5.
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？________。
6.[2019九上·江山期中]图①探究铁生锈条件的实验所需时间过长，为此，某兴趣小组设计了改进实验(其中夹持固定装置已略去)，如图所示：
（1）B中盛放的是浓硫酸，其作用是
________。
（2）4min后观察，只有D中铁片表面生锈，C、F中铁片依然光亮。该实验现象说明铁生锈主要与________有关；
（3）小明发现海边的铁器很容易生锈，从而猜测氯化钠能加快铁的锈蚀。于是在D装置后增加了E装置进行对照，请在方框内画出E装置。
7.[2020·宁波模拟]世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料，高达产量的20%~40%。某实验小组将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，观察到量筒内水沿着细导管慢慢进广口瓶(容积为146mL)。当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零)。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如下表。
序号
样品
量筒起始读数/mL
量筒最终读数/mL
所需时间/min
①
1g铁粉、0.2g碳和10滴水
100
72
约120
②
1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl
100
71.9
约70
③
???????????????????
\
\
\
（1）实验①和②说明NaCl可以
________(填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的速率。
（2）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验③的样品组成是
________。
（3）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是________%(精确到小数点后1位)，试分析该实验结果出现误差的原因________（写任意一条即可)
8.[2019九上·天台月考]某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。
?
（1）【探究一】铁生锈的条件
①该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中，经过一段时间观察A装置中出现了明显的锈迹。他们的结论：铁生锈是因为铁与空气中的________等发生了化学反应。
②甲同学提出了疑问：空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？同学们讨论后认为必须设计对照实验，应该将A装置________?，观察并记录现象即可证明。
（2）【探究二】影响铁生锈速率快慢的因素
乙同学说：妈妈常说菜刀沾有盐水生锈更快。这种说法对吗？同学广泛查阅资料。
资料一：导电性强的溶液都可加速铁的生锈。
资料二：海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一锌块，能有效降低钢材被腐蚀的速率。
①一些铁制品表面覆盖了某些涂层。不同的涂层被破坏后，铁生锈的速率不同。你认为下列________涂层破坏后，铁生锈的速率较快。
a、镀锌铁????????
b、镀锡铁
②一些建筑的大门刷上了一层银白色的金属，你认为该金属可能是________。
a、银粉???
b、铜粉???
c、镁粉
9.
古往今来，金属材料和制品在我们的社会生活中一直起着非常重要的作用。
（1）考古工作者发现铁质的出土文物往往锈蚀严重，铁生锈的条件是________。在实验室常用稀盐酸清除铁锈，化学方程式为________。
（2）近年来，我国高铁建设促进了经济、社会的快速发展。制造铁轨的材料是合金钢，主要原因是合金钢具有________的优越性能(要求只答一条)。
（3）某同学在实验室进行了两个有关金属性质的实验：
实验Ⅰ：硫酸铝溶液和铁粉混合；
实验Ⅱ：硫酸铜溶液与铁粉混合。
在上述两个实验结束后，该同学将实验Ⅰ和Ⅱ的物质全部倒入同一个烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多，原因是________(用文字说明)。一段时间后过滤，向滤渣中滴加盐酸，结果没有气泡产生。那么，滤液中所含金属离子的情况可能是________?(填序号)。
①Al3＋
②Al3＋、Fe2＋
③Al3＋、Fe3＋
④Fe2＋、Cu2＋
⑤Al3＋、Fe2＋、Cu2＋
10.[2019·宁波]常温下，铁在潮湿的空气中容易生锈，产物主要为Fe2O3nH2O；铁丝在氧气中燃烧，产物为黑色的Fe3O4。
【提出问题】铁在空气中用酒精灯加热时，是否与空气中氧气发生反应?产物是什么？
【查阅资料】①常见的铁的氧化物有三种：FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中Fe3O4是磁性物质。
②FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色。
【探究】①按图连接实验装置，检查??★
??
。向试管内加入铁粉，针筒活塞停在A刻度。
②加热铁粉的过程中，活塞发生移动。停止加热后，活塞逐渐向左移动，最终停在B刻度。
③用细线吊着洁净铁钉靠近加热后的固体粉末，发现没有粉末被铁钉吸上来。
④向试管内加入盐酸，发现有气泡产生，溶液立即出现黄色。
⑤另取一些未加热过的铁粉加入到盛有盐酸的试管内，发现有气泡产生，溶液变为浅绿色。经检验，步骤④、⑤产生的气体相同。
（1）步骤①中“★”处应填：________?。
（2）步骤④、⑤中产生的气体是________?。
（3）本实验探究的结论是：铁粉在空气中用酒精灯加热时，与空气中氧气发生反应，产物是________?。
（4）结合已学知识和本次探究分析可得，铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的________等因素影响。
11.[2019·浙江模拟]我国是一个钢铁生产大国，2018年内地的钢铁产量达8亿吨之多。
（1）据统计，全世界每年因锈蚀而损坏的钢铁约占全年产量的四分之一，因此如何防止钢铁生锈是人类面临的一个重大课题。自行车是不少同学上学的交通工具。根据你的观察，谈谈自行车生产厂家对自行车钢圈、车架和链条等各部位采取了哪些防锈的方法（任选一个部位）？
（2）铁的锈蚀对社会生产造成较大损害，但也有有利的一面，如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。测得部分数据加下，请根据有关信息冋答问题。
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
①a的数值为________。
②第4次实验，所得到溶液中溶质的化学式为________。
③列式计算该样品中单质铁的质量分数________（计算结果精确到0.1%）。
金属的化学性质（2）答案
一、夯实基础
1.[2018九上·温州期中]小明用如图实验探究铁钉生锈条件，下列关于该探究实验的说法正确的是(??
)
A.比较①②实验，自变量是水????????????B.比较②③实验，水是无关变量
C.该实验的因变量是铁钉的生锈情况?????????D.该实验能证明生锈与金属内部结构有关
【答案】C
【解析】A、①铁钉不接触氧气只接触水，②铁钉接触氧气和水，
比较①②实验，自变量是氧气，不符合题意；
B、②铁钉接触氧气和水，生锈，③只接触氧气不接触水，不生锈，比较②③实验，得出铁生锈与水有关，不符合题意；
C、该实验探究铁生锈的影响因素，所以因变量是铁钉的生锈情况，符合题意；
D、该实验能证明生锈与水和氧气有关，不符合题意；
2.
为了防止家中的菜刀生锈，某同学设计了以下几种方案：①每天用机油擦拭一遍②用完后保存在水中③擦干后用植物油涂抹④用干布把它擦干⑤用食醋涂抹⑥用酱油涂抹⑦用清水洗干净后迅速放进塑料袋中，并包裹好。选出你认为合理可行的方案()
A.①②③④⑥⑦????B.②③④????C.③④????D.⑤⑥⑦
【答案】C
【解析】铁生锈的条件是铁与水和氧气直接接触，考虑防锈问题，除了考虑这两个条件外，还要考虑生活实际问题，机油擦过的菜刀用，而水在酸碱盐的溶液中更易生锈。
3.[2019九上·杭州月考]如图为某化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，塑料瓶会膨胀，因为铁生锈要放热
④一段时间后，塑料瓶会变瘪，因为铁生锈要消耗氧气。
A.①③??????B.②④????C.②③????D.①④
【答案】B
【解析】氧气和水与铁接触越是充分，那么铁生锈就会更加严重。
①一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重，但是水上、水下部分生锈不明显，①不符合题意。
②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重，而水上、水下部分生锈不明显，②符合题意。
③铁生锈会吸收空气中的氧气，因此塑料瓶一段时间后塑料瓶子会变瘪，③不符合题意。
④一段时间后，塑料瓶会变瘪，这充分说明了铁生锈与空气有关，消耗了氧气，④符合题意。
故答案为：B
4.[2018九上·秀洲月考]“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法，分析下图铁钉生锈实验的设计，得出的结论不正确的是(
??)
A.对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加??B.对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加
C.对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加???D.对比①②③可以说明铁生锈必须水和氧气同时参加
【答案】B
【解析】铁钉生锈需要接触氧气和水，分析两个实验中哪个因素不同，就能知道那个因素影响了铁钉是否生锈。
A.①中有氧气铁钉生锈，②中没氧气铁钉不生锈，因此对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加，故A正确不合题意；
B.②和③只铁钉都没有生锈，因此无法证明生锈需要有水，故B错误，符合题意；
C.①中有水铁钉生锈，②中无水铁钉没有生锈，因此对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加，故C正确不合题意；
D.对比①②③可以说明铁生锈必须有水和氧气同时参与，故D正确不合题意。故选B。
5.铁制品在通常情况下很容易生锈，制造时往往在铁制品表面电镀一层铜起防锈作用。下列说法正确的是(?
)
A.镀铜铁制品不可以在弱酸性条件下使用
B.镀铜铁制容器可盛硝酸银溶液
C.镀铜铁制品不易生锈的原因之一是使铁隔绝了空气
D.镀铜铁制品是一种合金
【答案】C
【解析】A、铜不与酸反应，所以镀铜铁制品可以在弱酸性条件下使用，不符合题意；
B、铜的活动性大于银，
镀铜铁制容器不可盛硝酸银溶液
，不符合题意；
C、铁生锈是铁与氧气和水共同作用，镀铜铁制品不易生锈的原因之一是使铁隔绝了空气
，符合题意；
D、镀铜铁制品只是铁表面镀了一层铜，而没有进行两金属的熔合，不是合金
，不符合题意；故选C。
6.[2020·舟山]科学兴趣小组采用不同方案对金属活动性的强弱进行了研究。
甲同学：将镁带和铜粉分别在酒精灯的外焰上加热，观察现象。
乙同学：把铁制容器和铝制容器放在同一潮湿环境中，一段时间后观察容器表面的锈蚀情况。
……
实验后，同学们进行汇报和评价交流。
（1）甲同学根据________的实验现象，得出金属镁的活动性比铜强。
（2）乙同学观察到铁制容器表面有明显的锈蚀现象，面铝制容器表面无明显变化，据此他得出铁的活动性比铝强的结论。小组讨论后一致认为乙同学的方案设计不合理，他们的理由是：铝制容器表面无明显变化是因为________导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应，因此不能用此方法比较铁与铝的活动性强弱。
【答案】（1）镁带燃烧而铜丝不能燃烧
（2）铝制容器表面有一层致密氧化膜
【解析】1、镁带在空气中点燃后即能燃烧，而铜丝只能变黑，所以可根据与氧气反应的现象判断两者金属活动性的强弱；
2、铝与铁在氧气中都会生锈，但两者的氧化物有区别，铝与氧气生成的氧化铝可形成一层致密的氧化铝保护膜阻止里面的铝进一步被氧化。而铁与氧气反应生成的氧化铁不能阻止里面的铁进一步被氧化。所以无法从锈蚀的情况判断活动性的强弱。
【解答】（1）
将镁带和铜粉分别在酒精灯的外焰上加热
，镁带能剧烈燃烧，而铜会变黑，根据反应的剧烈程度可判断金属活动性强弱。所以可填：
镁带燃烧而铜丝不能燃烧
；
（2）由铝和铁生锈时生成物质氧化铝和氧化铁的特点可知，
铝制容器表面无明显变化是因为
铝制容器表面有一层致密氧化膜
导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应，因此不能用此方法比较铁与铝的活动性强弱。
7.[2018九上·衢州期中]全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一。下面是对铁的腐蚀条件的探究。
铁生锈所需要时间较长，某实验小组的同学设计如图所示实验。
（1）检查装置的气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的活塞，将
C
导管接入到装有水的烧杯中，微热甲装置，说明气密性良好的现象是________。
（2）加入药品开始实验，4
分钟后观察：A
处铁丝依然光亮，B
处铁丝表面灰暗，D
处铁丝依然光亮，该实验说明铁生锈主要与空气（或氧气）和________有关。B、D
处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是________。
【答案】（1）导管口有气泡冒出
（2）水；氧气的浓度
【解析】根据铁生锈是铁与氧气和水共同反应的结果分析；根据对比实验通过变量的控制确定铁生锈条件及生锈快慢的影响分析。
（1）连接好装置，关闭分液漏斗的活塞，将
C
导管接入到装有水的烧杯中，微热甲装置，则甲装置中气体会因受热膨胀而导出，若导管口有气泡冒出，则说明气密性良好；（2）A处铁丝接触纯净氧气，D处铁丝接触空气中不纯氧气和水，B处铁丝接触纯氧气和水，所以根据B处铁丝生锈可知铁生锈与氧气和水有关；B、D
处实验现象对比说明氧气的浓度决定铁生锈的快慢。
8.[2019九上·衢州期中]在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整。
【实验目的】铁生锈条件的探究。
【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象。
【实验现象】实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内空气体积减小。
【实验结论】
（1）铁生锈实际上是铁与空气中的________（填物质名称）发生反应的结果。
（2）该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和________两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
【答案】（1）氧气和水蒸气
（2）试管内空气体积减小（或试管内液面上升的高度）
【解析】（1）铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水蒸气发生反应的结果。
（2）该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和试管内空气体积减小（或试管内液面上升的高度）两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
9.[2018九上·杭州期中]一些金属易生锈，某小组同学设计如下实验，对金属锈蚀进行探究。取5枚去油去锈的洁净铁钉，分别装入下表的试管中，进行实验。
实验图示
生锈时间
8min
较长时间不生锈
5min
3min
1min
通过上述实验可知，温度越高铁钉生锈速率越________（填“慢”或“快”）；在________（填“酸性”、“碱性”或“中性”）环境中铁钉生锈速率较快。
【答案】快；酸性
【解析】铁钉生锈的条件是与空气中的氧气和水，其中在酸性、中性、碱性环境中，碱性条件下铁钉生锈速率最慢，酸性条件下铁钉生锈的速率最快。
对比实验1和实验4、实验3和实验5可知，温度越高铁钉生锈速率越快；对比实验1、2、3可知，铁钉在酸性环境中锈蚀较快；
10.[2018九上·温岭期中]小军同学在探究铁生锈的条件时，将一块生铁浸没在试管里的食盐水中，一段时间后发现试管底部出现了黑色粉末。据此他对黑色粉末的组成做了如下几种猜测：①Fe；②Fe2O3；③Fe3O4；④FeCl3；⑤几种含铁物质的混合物。
（1）你认为小军同学的上述猜测中，不做实验就可排除的是________(填序号)，理由是________。你认为黑色粉末还可能是________（填化学式），理由是________。
（2）小军同学将黑色粉末干燥后，用磁铁靠近，发现粉末能被磁铁吸引，于是得出结论。黑色粉末一定是铁粉。你认为小军的结论对吗？理由是________。
【答案】（1）②④；②④的颜色不是黑色；C；生铁中含有C
（2）不对，因为还有可能是铁与其他的混合物
，或四氧化三铁也能被磁铁吸引
【解析】（1）氧化铁和氯化铁颜色都不是黑色，而对物质的猜想是黑色粉末，所以一定不是这两种物质；因生铁中含有碳，所以黑色粉末还可能为碳；
（2）四氧化三铁也能被磁铁吸引，且铁和其他物质混合后也能被磁铁吸引，所以能被磁铁吸引不一定就是铁粉。
二、提升训练
1.[2020·台州]铁在海水中容易被锈蚀，通常在轮船的吃水线以下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.金???B.银???C.铜???D.锌
【答案】D
【解析】在金属活动性顺序表中，从左到右依次排列为：锌>铁>铜>银>金，因为只有锌的活泼性比铁强，所以该金属块的材料可以是锌，故D正确，而A、B、C错误。
2.[2019九上·鄞州月考]某废液中只含有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、Ba（NO3）2三种溶质，为了回收金属、保护环境，小科设计了如图方案（所加试剂均过量），下列判断正确的是（
???）
A.固体a是铜???
?B.X一定是Na2SO4
C.溶液B中含有的盐有Ba（NO3）2、NaNO3??
??D.若回收到6.4g固体a，则加入的铁屑质量为5.6g
【答案】C
【解析】铁能与硝酸铜反应生成了铜和硝酸亚铁，硝酸亚铁能与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀和硝酸钠。
【解答】因为铁的金属活动性大于铜，由题意可知，向废液中加入过量的铁屑，铁能与硝酸铜反应生成了铜和硝酸亚铁，过滤时得到的固体a中应含有铁和铜，向滤液中加入氢氧化钠时，硝酸亚铁能与氢氧化钠反应生成了氢氧化亚铁沉淀和硝酸钠，氢氧化亚铁在空气中已被氧化为氢氧化铁；为了除去钡离子，应加入硫酸钠、碳酸钠等，所以：
A、根据上述分析可知，固体a是铜、铁，A不符合题意。
B、根据述分析可知，X可能是Na2SO4、Na2CO3，B不符合题意。
C、根据上述分析可知，溶液B中含有的盐有Ba（NO3）2、NaNO3
，
C符合题意。
D、因为铁的量是过量的，所以如果回收到6.4g固体a，那么加入的铁屑质量却不一定为5.6g，D不符合题意。
3.[2020·北仑模拟]如图为铁钉的一系列变化，据图回答问题。
（1）①中铁钉变红的原因________。
（2）③中除去铁锈的化学方程式为________。
（3）如果用a、b、c分别代表光亮铁钉、锈蚀铁钉、无锈铁钉，则它们的质量由大到小的顺序为________(用字母表示)。
【答案】（1）铁和铜盐反应生成铜单质，包裹在铁钉表面
（2）6HCl＋Fe2O3=2FeCl3＋3H2O
（3）b＞a＞c
【解析】（1）根据铁的活动性大于铜，能与铜盐反应分析；
（2）根据铁锈成分为氧化铁，氧化铁与酸反应可生成盐和水分析；
（3）根据铁钉生锈质量大于铁，除去铁锈的铁钉质量小于原来铁分析。
【解答】（1）
铁的活动性大于铜，能与铜盐发生反应置换出铜，所以①铁钉变红；
（2）
③中用盐酸除去铁锈，铁锈的主要成分为氧化铁，化学方程式为
6HCl＋Fe2O3=2FeCl3＋3H2O
；
（3）光亮铁钉吸收空气中氧气生锈，所以带锈铁钉质量大于光亮铁钉，加入稀盐酸除去铁锈，无锈铁钉为未生锈部分的铁钉，质量最小，所以
用a、b、c分别代表光亮铁钉、锈蚀铁钉、无锈铁钉，则它们的质量由大到小的顺序为
b＞a＞c
；
4.[2019九上·天台月考]生产生活中，我们经常发现存放不当的铁制品，一段时间后就会生锈的现象。如图是某兴趣小组对铁钉生锈的条件进行探究。
（1）通过观察发现B、C试管中的铁钉都不易生锈，其原因是________。
（2）该兴趣小组还发现铁钉生锈需要几天的时间。后查得资料：氯化物可能加快铁钉生锈的速度，为此进行了“氯化物对铁钉生锈有怎样的影响？”的探究实验：
编号
①号试管+铁钉
②号试管+铁钉
③号试管+铁钉
④号试管+铁钉
实验操作
加6mL蒸馏水
加5mL蒸馏水和1mL1%NaCl溶液
加5mL蒸馏水和1mL1%CaCl2溶液
加5mL蒸馏水和1mL1%CuCl2溶液
现象
3天后，铁钉表面出现红色物质
1天后，铁钉表面出现红色物质
1天后，铁钉表面出现红色物质
10分钟时铁钉表面出现红色物质
请结合上述实验回答：
I、对比实验①②③可以得到的结论是
________。
II、小组同学又提出了验证试管④中红色物质组成的实验思路：取红色物质和足量稀硫酸反应，如果观察到
________，则红色物质中既有铁锈，又有铜。
【答案】（1）铁钉没有与空气中的水和氧气同时接触
（2）氯化物能加快铁钉生锈的速率；溶液变为黄色
【解析】（1）铁生锈的条件：同时与空气中的氧气和水接触，而B中的铁钉不能与氧气接触，C中的铁钉不能与水接触，自然不会生锈；
（2）Ⅰ.实验①中3天后铁钉表面出现红色，实验②、③中1天后铁钉表面出现红色，说明加入氯化钠后铁钉生锈的速度明显加快，据此得出结论；
II.铁锈为红棕色，能与稀硫酸反应生成硫酸铁溶液，溶液为黄色。
【解答】（1）通过观察发现B、C试管中的铁钉都不易生锈，其原因是铁钉没有与空气中的水和氧气同时接触；
（2）所以对比实验①②③可以得到的结论是：氯化物能加快铁钉生锈的速率；
Ⅱ．小组同学又提出了验证试管④中红色物质组成的实验思路：取红色物质和足量稀硫酸反应，如果观察到溶液变为黄色，则红色物质中既有铁锈，又有铜。
5.
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
【解析】根据探究铁生锈的条件方法分析；根据浓硫酸有吸水性可作干燥剂分析；根据碳酸盐与酸发生反应产生二氧化碳分析。
（1）为证明镁表面变黑是镁与氧气、水共同作用，则需设计镁与干燥空气和空气、水分别接触的对比实验，浓硫酸有干燥性，所以两个装置所盛放的液体分别是浓硫酸和水；（2）碳酸镁与盐酸反应会产生二氧化碳气体，而碳不能与盐酸发生反应，所以若黑色物质是碳和碳酸镁的混合物，则加入盐酸后会观察到有气泡产生，黑色固体部分溶解。
6.[2019九上·江山期中]图①探究铁生锈条件的实验所需时间过长，为此，某兴趣小组设计了改进实验(其中夹持固定装置已略去)，如图所示：
（1）B中盛放的是浓硫酸，其作用是
________。
（2）4min后观察，只有D中铁片表面生锈，C、F中铁片依然光亮。该实验现象说明铁生锈主要与________有关；
（3）小明发现海边的铁器很容易生锈，从而猜测氯化钠能加快铁的锈蚀。于是在D装置后增加了E装置进行对照，请在方框内画出E装置。
【答案】（1）除去水蒸气
（2）氧气和水蒸气
（3）
【解析】（1）浓硫酸具有吸水性，因此可以除去水蒸气；
（2）分别将C和D，F和D进行比较即可；
（3）为了探究氯化钠加快铁的锈蚀，需要控制其它因素相同，改变蒸馏水为食盐溶液即可。
【解答】（1）B中盛放的是浓硫酸，其作用是除去水蒸气。
（2）C中无水，而D中有水，因此说明铁生锈与水蒸气有关；F中不能与氧气接触，而D中可以与氧气接触，因此说明铁生锈与氧气有关；
（3）找一个试管，里面放入食盐溶液和铁片，然后与D比较即可，如下图所示：
7.[2020·宁波模拟]世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料，高达产量的20%~40%。某实验小组将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，观察到量筒内水沿着细导管慢慢进广口瓶(容积为146mL)。当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零)。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如下表。
序号
样品
量筒起始读数/mL
量筒最终读数/mL
所需时间/min
①
1g铁粉、0.2g碳和10滴水
100
72
约120
②
1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl
100
71.9
约70
③
???????????????????
\
\
\
（1）实验①和②说明NaCl可以
________(填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的速率。
（2）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验③的样品组成是
________。
（3）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是________%(精确到小数点后1位)，试分析该实验结果出现误差的原因________（写任意一条即可)
【答案】（1）加快
（2）1g铁粉和10滴水
（3）19.2%；滤纸包占一定体积，广口瓶中真实空气体积不到146mL
【解析】（1）所需的时间越长，说明锈蚀的速度越慢；反之，所需的时间越短，说明锈蚀的速度越快；
（2）探究碳对铁锈锈蚀速率的影响时，必须保证其它因素（铁粉和水的质量）相同，而改变碳这个因素，既然①中有碳，那么可以让③中无碳；
（3）首先根据量筒的示数之差计算出氧气的体积，然后再用氧气的体积与广口瓶的体积作比计算出氧气的体积含量。理论上的氧气体积大约占空气体积的20%可，那么实验结果偏小，可以从滤纸包的体积对空气体积的影响方面分析原因。
【解答】（1）实验①和②说明NaCl可以加快铁锈蚀的速率；
（2）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，表格空白处实验③的样品组成是：
1g铁粉和10滴水。
（3）氧气的体积：100ml-72ml=28ml；
氧气的体积含量：；
实验结果出现误差的原因是：
滤纸包占一定体积，广口瓶中真实空气体积不到146mL
。
8.[2019九上·天台月考]某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。
?
（1）【探究一】铁生锈的条件
①该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中，经过一段时间观察A装置中出现了明显的锈迹。他们的结论：铁生锈是因为铁与空气中的________等发生了化学反应。
②甲同学提出了疑问：空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？同学们讨论后认为必须设计对照实验，应该将A装置________?，观察并记录现象即可证明。
（2）【探究二】影响铁生锈速率快慢的因素
乙同学说：妈妈常说菜刀沾有盐水生锈更快。这种说法对吗？同学广泛查阅资料。
资料一：导电性强的溶液都可加速铁的生锈。
资料二：海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一锌块，能有效降低钢材被腐蚀的速率。
①一些铁制品表面覆盖了某些涂层。不同的涂层被破坏后，铁生锈的速率不同。你认为下列________涂层破坏后，铁生锈的速率较快。
a、镀锌铁????????
b、镀锡铁
②一些建筑的大门刷上了一层银白色的金属，你认为该金属可能是________。
a、银粉???
b、铜粉???
c、镁粉
【答案】（1）氧气和水蒸气；把空气换成氮气或者二氧化碳（2）B；C
【解析】（1）①根据铁生锈的知识进行解答；
②探究氮气、二氧化碳是否参与生锈的过程，就要保持其它因素相同而改变空气，将它换成氮气或二氧化碳进行对照即可；
（2）①根据金属活动性顺序表可知，锡比铁的活动性弱，可以保护铁，降低生锈的速度；
②镁虽然比铁活泼，但是生成的氧化镁质地紧密，可以防止里面的金属继续氧化。
【解答】（1）①该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中，经过一段时间观察A装置中出现了明显的锈迹。他们的结论：铁生锈是因为铁与空气中的
氧气和水蒸气
等发生了化学反应。
②甲同学提出了疑问：空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？同学们讨论后认为必须设计对照实验，应该将A装置把空气换成氮气或者二氧化碳，
观察并记录现象即可证明。
（2）①一些铁制品表面覆盖了某些涂层。不同的涂层被破坏后，铁生锈的速率不同。我认为下列
镀锡铁
涂层破坏后，铁生锈的速率较快，故选b；
②
一些建筑的大门刷上了一层银白色的金属，你认为该金属可能是镁粉，故选C
9.
古往今来，金属材料和制品在我们的社会生活中一直起着非常重要的作用。
（1）考古工作者发现铁质的出土文物往往锈蚀严重，铁生锈的条件是________。在实验室常用稀盐酸清除铁锈，化学方程式为________。
（2）近年来，我国高铁建设促进了经济、社会的快速发展。制造铁轨的材料是合金钢，主要原因是合金钢具有________的优越性能(要求只答一条)。
（3）某同学在实验室进行了两个有关金属性质的实验：
实验Ⅰ：硫酸铝溶液和铁粉混合；
实验Ⅱ：硫酸铜溶液与铁粉混合。
在上述两个实验结束后，该同学将实验Ⅰ和Ⅱ的物质全部倒入同一个烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多，原因是________(用文字说明)。一段时间后过滤，向滤渣中滴加盐酸，结果没有气泡产生。那么，滤液中所含金属离子的情况可能是________?(填序号)。
①Al3＋
②Al3＋、Fe2＋
③Al3＋、Fe3＋
④Fe2＋、Cu2＋
⑤Al3＋、Fe2＋、Cu2＋
【答案】（1）铁与氧气、水同时接触；Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O
（2）硬度大(或机械强度好，或韧性好等)
（3）实验Ⅱ中硫酸铜溶液有剩余，而实验Ⅰ中的铁粉又能与实验Ⅱ中剩余的硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁；②⑤
【解析】（1）根据铁生锈实质及氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水分析；
（2）根据合金的性质分析；
（3）根据金属活动性顺序中排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液发生反应分析。
【解答】（1）
铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触，
在实验室常用稀盐酸清除铁锈，化学方程式为
Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O
；
（2）合金钢具有硬度大、机械强度好、韧性好等性能；
（3）铁不能与硫酸铝反应，能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，将两实验中物质倒入同一烧杯中，
烧杯内的红色固体明显增多，
说明实验
Ⅱ中硫酸铜过量，与实验Ⅰ
中铁发生了反应生成了铜；一段时间后向滤渣中加盐酸，没有气泡产生，说明铁全部反应，滤液中成分可能是硫酸亚铁、硫酸铝，也可能是硫酸亚铁、硫酸铝、硫酸铜，所含金属离子情况可能是
②⑤
；
10.[2019·宁波]常温下，铁在潮湿的空气中容易生锈，产物主要为Fe2O3nH2O；铁丝在氧气中燃烧，产物为黑色的Fe3O4。
【提出问题】铁在空气中用酒精灯加热时，是否与空气中氧气发生反应?产物是什么？
【查阅资料】①常见的铁的氧化物有三种：FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中Fe3O4是磁性物质。
②FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色。
【探究】①按图连接实验装置，检查??★
??
。向试管内加入铁粉，针筒活塞停在A刻度。
②加热铁粉的过程中，活塞发生移动。停止加热后，活塞逐渐向左移动，最终停在B刻度。
③用细线吊着洁净铁钉靠近加热后的固体粉末，发现没有粉末被铁钉吸上来。
④向试管内加入盐酸，发现有气泡产生，溶液立即出现黄色。
⑤另取一些未加热过的铁粉加入到盛有盐酸的试管内，发现有气泡产生，溶液变为浅绿色。经检验，步骤④、⑤产生的气体相同。
（1）步骤①中“★”处应填：________?。
（2）步骤④、⑤中产生的气体是________?。
（3）本实验探究的结论是：铁粉在空气中用酒精灯加热时，与空气中氧气发生反应，产物是________?。
（4）结合已学知识和本次探究分析可得，铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的________等因素影响。
【答案】（1）装置气密性
（2）氢气（或H2）
（3）氧化铁（或Fe2O3或三氧化二铁）
（4）浓度
【解析】（1）根据密闭容器的实验在反应前要先检查装置气密性分析；
（2）根据金属与酸反应产生氢气分析；
（3）根据铁的氧化物的验证方法及现象分析；
（4）根据化学反应的影响因素分析。
【解答】（1）该反应要在密闭装置中进行，所以反应前要先检查装置气密性。
（2）
步骤④、⑤中产生的气体是铁与盐酸反应生成的氢气。
（3）
由实验现象可知，铁粉在空气中用酒精灯加热时，与空气中氧气发生反应，产物是氧化铁。
（4）
铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的浓度等影响。
11.[2019·浙江模拟]我国是一个钢铁生产大国，2018年内地的钢铁产量达8亿吨之多。
（1）据统计，全世界每年因锈蚀而损坏的钢铁约占全年产量的四分之一，因此如何防止钢铁生锈是人类面临的一个重大课题。自行车是不少同学上学的交通工具。根据你的观察，谈谈自行车生产厂家对自行车钢圈、车架和链条等各部位采取了哪些防锈的方法（任选一个部位）？
（2）铁的锈蚀对社会生产造成较大损害，但也有有利的一面，如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。测得部分数据加下，请根据有关信息冋答问题。
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
①a的数值为________。
②第4次实验，所得到溶液中溶质的化学式为________。
③列式计算该样品中单质铁的质量分数________（计算结果精确到0.1%）。
【答案】（1）钢圈：金属镀层；车架：喷漆；链条：涂油
（2）0.1；Fe2(SO4)3、FeSO4；该样品中单质铁的质量分54.2%
【解析】铁和水、氧气反应生成铁锈，铁锈主要成分是氧化铁，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算和判断。
【解答】（1）在钢铁表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜的原理是隔绝氧气和水。防止钢铁生锈的方法有：在自行车钢圈上镀一层金属可以防止生锈，在自行车车架上涂一层漆可以防止生锈，在自行车链条上涂油可以防止生锈等。故答案为：
钢圈：金属镀层；车架：喷漆；链条：涂油
；
（2）①由表中4、5、6可知，30g稀硫酸和铁反应生成0.2g氢气，因此有：0.3?a=0.2，a=0.1；
②第4次实验，所得到溶液中溶质有氧化铁和硫酸反应生成的硫酸铁和铁和硫酸反应生成的硫酸亚铁，
即：Fe2(SO4)3、FeSO4.
(4)设样品中铁的质量为x，
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，
56
?
?
?
?2
x
?
?
?
?0.6g
56：2=x：0.6g
x=16.8g，
该样品中单质铁的质量分数为：16.8g31.0g×100%=54.2%，
答：该样品中单质铁的质量分数为54.2%.
21金属的化学性质（1）
一、夯实基础
1.[2019.初三单元测试]将适量的铁粉投入到盐酸中，下列现象不会出现的是（???
）
A.溶液变成浅绿色????B.有无色气体产生???C.铁粉不断减少???D.有棕色沉淀生成
2.将红色的铜丝置于酒精灯火焰上加热，表面变黑；将变黑的铜丝插入盛有稀硫酸的试管中一段时间。有关说法不正确的是（??
）
A.铜丝表面变黑，质量增加????????????B.变黑的铜丝插入稀硫酸，表面恢复红色
C.变黑的铜丝插入稀硫酸，铜丝质量不变??????D.变黑的铜丝插入稀硫酸，溶液质量增加
3.[2020·温州模拟]钛(Ti)是一种具有优良性能的金属，兴趣小组要探究Ti、Mg、Cu的活动性顺序，在相同温度下，取大小相同的三种金属薄片，分别放入等质量等浓度的足量稀盐酸中，观察现象如下：
分组
Ti
Mg
Cu
现象
气泡速度缓慢
气泡速度快
无明显现象
则下列说法不正确的是(???
)
A.三种金属的活动性由强到弱的顺序为Mg、Ti、Cu???B.铜粉中混有钛粉，可用稀盐酸除去钛
C.将镁条放入硫酸铜溶液中，反应后溶液质量减少???D.利用铜粉可以置换出可溶性钛盐溶液中的钛
4.[2020九上·苍南期末]某同学用细尼龙线将三根大小相同的铁钉，分别固定在下图所示的三个液面高度相同的装置中，放置几天后观察现象，下列表述中正确的是(???
)
A.装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉锈蚀了??????????????B.装置Ⅲ中的铁钉几乎没锈蚀
C.装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面下降????????????D.装置Ⅱ的铁钉这一侧的液面上升
5.[2020·江北模拟]小科将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，用传感器测得容器内温度和压强的变化，如下图所示。下列分析中正确的是(???
)
6．探究活动：在室温条件下进行如图所示实验。已知：试管内的镁条和铁片表面均被打磨洁净，且形状、大小均相同；同时加入两支试管中的稀盐酸的质量和质量分数均相等。
（1）该实验的目的是_____、_____。两支长颈漏斗中产生的现象的不同之处是_____。
（2）若实验所用的金属均过量，则甲装置中产生的H2比乙装置中产生的H2质量_____（填“多”、“少”或“相等”）。
7.
每到冬天，市场上便有一种“热宝”出售，它是一个装有化学药品的小袋。使用时，撕去它的保护膜贴在身体上，不久便会产生热量。已知小袋中装有铁粉、碳粉和少量氯化钠。
（1）取小袋内物质，加入稀盐酸中，发生反应的化学方程式为________。
（2）将袋内物质放在足量O2中燃烧，写出反应的化学方程式：①________；②________。
8.[2020·天台模拟]某科学兴趣小组的同学利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备，测定铝片与稀盐酸反应时气体压强的变化，实验结果如图所示。
（1）开始一段时间气体压强几乎不变，后又急剧上升，其原因是________。
（2）m点时溶液中的溶质有________。
（3）该实验中铝片的质量为3克与足量的稀盐酸充分反应，测得产生氢气0.3克，求样品铝片中单质铝的质量分数。
9.[2018·浙江模拟]某科学探究小组的同学取来一小块生铁（表面有铝粉涂层）片，用砂纸打磨除净涂层。为测定此样品中铁的质量分数，他们将样品放入烧杯中，再加入“足量”的稀盐酸，称量数据见下表：
请回答下列问题：
（1）在实验中如何确保所加入的稀盐酸为“足量”?________。
（2）计算该生铁样品中铁的质量分数（写出计算步骤，计算结果精确到0.1%）。
（3）按以上测定方法，则以下操作中会使该样品中铁的质量分数测定值偏小的是??
?。
A.加入的稀盐酸不足量
B.换用溶质质量分数更高的盐酸进行实验
C.未将样品表面涂层（已完全氧化）打磨干净
D.将表面涂层打磨干净的生铁样品磨成粉末
10、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
2分钟内产生氢气的体积
1
5%
10mL
2
15%
28mL
（1）图甲中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______管接c。
（2）他选用2克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。
二、提升训练
1.[2020·杭州模拟]等质量的X、Y两种金属分别和足量的同体积、同浓度的盐酸反应，产生气体的质量与时间的关系如图所示，下列说法中不正确的是（???
）
A.t1时，产生气体的质量：X＞Y?????????B.t2时，消耗金属的质量：X＞Y
C.t3时，消耗金属的质量：X＝Y?????????D.t3时，消耗盐酸的质量：X＝Y
2.[2019九上·温岭月考]如图所示的四个图象，分别对应四种过程，其中正确的是（???
）
A.①分别向等质量Mg和Cu中加入足量等质量、等浓度的稀硫酸
B.②分别向等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸
C.③分别向等质量且足量的Mg和
Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸
D.④分别向等质量的Mg和Zn中同时定量加入等质量、等浓度的稀硫酸
3.[2019九上·龙湾期中]将4.2克铁粉和4.0克氧化铜粉末均匀混合，然后一次性投入盛有200克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”是由于很快发生了如下转化：CuO→CuSO4→Cu
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
4、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H2?2g，则合金的组成不可能是（ ）
A．Fe与Zn
B．Mg与Cu
C．Zn与Al
D．Al与Fe
5.[2020·海曙模拟]纳米铁粉在空气中不易自燃，但稍加热即可剧烈燃烧生成黑色物质，如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验，下列说法不正确的是（???
）
A.实验中观察到气球逐渐膨胀然后缩小????B.激光手电照射为反应提供能量
C.水可防止生成物溅落炸裂瓶底???????D.纳米铁粉燃烧的化学方程式为
4Fe+3O2
点燃
2Fe2O3
6.[2018九上·天台月考]在托盘天平的两边各放一只等质量的烧杯，两烧杯中分别注入相同质量、相同质量分数的稀硫酸，天平平衡。同时向左右烧杯中分别投入等质量的锌粒、镁条（如下图所示），充分反应后，发现锌粒和镁条均无剩余，则天平指针（???
）
A.一直向左偏????B.一直向右偏????C.先向右偏，后向左偏????D.先向左偏，后向右偏
7.如图是几种金属与相同盐酸反应情况的形象示意图．
（1）根据上图你能得出的结论是（任答一条）________；
（2）写出一种金属与盐酸反应的化学方程式________；
（3）实验室如用上述金属与盐酸反应来制取氢气，你认为选
________?（填名称）最好，理由是________?．
8．在锥形瓶中加入80g质量分数为10%的硫酸铜溶液，塞好橡胶塞。将几根铁钉用砂纸打磨干净后在天平上称得质量为56g，再将盛有硫酸铜溶液的锥形瓶和铁钉一起放在天平上称量，记录所称得质量m1。将上述铁钉浸到硫酸铜溶液中，待反应一段时间后溶液颜色改变时，将盛有硫酸铜溶液和锥形瓶放在天平上称量，记录所称的质量为m2。
（1）m1_____m2（填“＞”或“＝”或“＜”）。
（2）锥形瓶的质量为_____（用含m1或m2的代数式表示）。
（3）若硫酸铜反应完全，求此时所得溶液的质量_____（写出计算结果）。
9.[2018·浙江模拟]某兴趣小组用15g镁条与溶质质量分数为49%的稀硫酸反应，测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图（假设镁条中除表面含有氧化镁外，还有其它难溶性杂质且不与稀硫酸反应），试分析回答：
（1）当稀硫酸质量为90g时，取出部分溶液加入碳酸钡粉末，则会产生的现象是________。
（2）稀硫酸质量在0~20g范围内，试用化学方程式解释未产生气体的原因________。
（3）求出P的值。
（4）当稀硫酸质量为70g时，所得溶液中溶质质量分数是多少?
10.
[2018九上·慈溪期末]从废铝锅上剪下6g铝片（表面被氧化，且含有不与酸反应的杂质）放在烧杯中，将100g稀盐酸分5次加入烧杯中，测得烧杯中物质的质量变化如下表所示，求：
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加盐酸的质量/g
20
20
20
20
20
烧杯中的质量/g
26
46
65.9
85.8
105.8
（1）第5次加入稀盐酸时，烧杯中溶质是________（填化学式）。
（2）在右图中画出生成H2的质量与所加稀盐酸的质量关系。
（3）所加稀盐酸的容质质量分数。
（4）己被氧化的铝占未被氧化前铝片的质量分数。
金属的化学性质（1）参考答案
一、夯实基础
1.[2019.初三单元测试]将适量的铁粉投入到盐酸中，下列现象不会出现的是（???
）
A.溶液变成浅绿色????B.有无色气体产生???C.铁粉不断减少???D.有棕色沉淀生成
【答案】D
【解析】铁在金属活动性顺序表中排在氢的前面，可以置换出酸中的氢，将适量铁粉加入盐酸中，生成氯化亚铁和氢气，反应现象为：铁粉不断减少，有无色气体生成，溶液为浅绿色。
2.将红色的铜丝置于酒精灯火焰上加热，表面变黑；将变黑的铜丝插入盛有稀硫酸的试管中一段时间。有关说法不正确的是（??
）
A.铜丝表面变黑，质量增加????????????B.变黑的铜丝插入稀硫酸，表面恢复红色
C.变黑的铜丝插入稀硫酸，铜丝质量不变??????D.变黑的铜丝插入稀硫酸，溶液质量增加
【答案】C
【解析】根据铜受热与氧气反应生成氧化铜，表面形成氧化铜的铜丝插入稀硫酸中，表面的氧化铜会与硫酸反应而溶解分析。
A、铜丝表面变黑，是铜与氧气反应生成氧化铜，固体质量增加，不符合题意；
B、变黑的铜丝插入稀硫酸，氧化铜会溶解在酸中，所以表面会恢复红色，不符合题意；
C、变黑的铜丝插入稀硫酸中，氧化铜会与硫酸反应生成硫酸铜溶液，所以铜丝质量会减少，符合题意；
D、变黑的铜丝插入稀硫酸，氧化铜会溶解，溶液质量增加，不符合题意；
3.[2020·温州模拟]钛(Ti)是一种具有优良性能的金属，兴趣小组要探究Ti、Mg、Cu的活动性顺序，在相同温度下，取大小相同的三种金属薄片，分别放入等质量等浓度的足量稀盐酸中，观察现象如下：
分组
Ti
Mg
Cu
现象
气泡速度缓慢
气泡速度快
无明显现象
则下列说法不正确的是(???
)
A.三种金属的活动性由强到弱的顺序为Mg、Ti、Cu???B.铜粉中混有钛粉，可用稀盐酸除去钛
C.将镁条放入硫酸铜溶液中，反应后溶液质量减少???D.利用铜粉可以置换出可溶性钛盐溶液中的钛
【答案】D
【解析】1、根据表格中三种金属与稀盐酸反应时的现象可以确定三种金属的金属活动性顺序；
2、金属活动性强的金属可以将金属活动性排在后面的金属从他们的盐溶液中置换出来。
A、根据表格中和稀盐酸反应时的现象，可以确定
三种金属的活动性由强到弱的顺序为Mg、Ti、Cu
，说法正确，A错误；
B、稀盐酸能钛反应，不能与铜反应，所以
铜粉中混有钛粉，可用稀盐酸除去钛
，说法正确，B错误；
C、将镁条放入硫酸铜溶液中，反应后溶液质量减少
，镁的金属活动性在铜的前面，可以置换出镁，反应时24份质量的镁能置换出64份质量的铜，所以溶液质量会减少，说法正确，C错误；
D、铜的金属活动性排在钛的后面，所以铜不能置换出钛盐溶液中的钛，说法错误，D正确。
4.[2020九上·苍南期末]某同学用细尼龙线将三根大小相同的铁钉，分别固定在下图所示的三个液面高度相同的装置中，放置几天后观察现象，下列表述中正确的是(???
)
A.装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉锈蚀了??????????????B.装置Ⅲ中的铁钉几乎没锈蚀
C.装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面下降????????????D.装置Ⅱ的铁钉这一侧的液面上升
【答案】B
【解析】根据铁生锈实质是铁与氧气、水共同作用及浓盐酸的挥发性、浓硫酸的吸水性分析。
装置Ⅰ中铁与氧气和水接触，生锈，消耗氧气，使装置内压强减少，所以铁钉这一侧液面上升，装置Ⅱ中浓盐酸有挥发性，挥发出大量氯化氢，使得铁与氧气和水难接触，且装置内由于氯化氢的增加而压强增大，铁钉这一侧液面下降，装置Ⅲ中的铁钉不接触水，几乎没锈蚀；
5.[2020·江北模拟]小科将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，用传感器测得容器内温度和压强的变化，如下图所示。下列分析中正确的是(???
)
A.密闭容器反应前后总质量减少
B.50s时，溶液中溶质为AlCl3
C.0~50s，发生的化学反应是：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
D.100~140s，温度降低说明反应停止并逐渐冷却，导致压强减小
【答案】D
【解析】根据未经打磨的铝条放入稀盐酸中，先氧化铝反应，然后铝再反应，铝与盐酸反应会产生气体分析。
A、化学反应遵循质量守恒定律，密闭容器反应前后总质量不变，不符合题意；
B、未经打磨的铝条放入稀盐酸中，先氧化铝反应，然后铝再反应，50s时，溶液中溶质为除生成的AlCl3
外，还有未反应的盐酸，不符合题意；
C、0~50s，发生的化学反应是：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，不符合题意；
D、100~140s，温度降低说明反应停止并逐渐冷却，导致压强减小
，符合题意；
6．探究活动：在室温条件下进行如图所示实验。已知：试管内的镁条和铁片表面均被打磨洁净，且形状、大小均相同；同时加入两支试管中的稀盐酸的质量和质量分数均相等。
（1）该实验的目的是_____、_____。两支长颈漏斗中产生的现象的不同之处是_____。
（2）若实验所用的金属均过量，则甲装置中产生的H2比乙装置中产生的H2质量_____（填“多”、“少”或“相等”）。
【答案】比较镁、铁与稀盐酸反应的剧烈程度
比较相同时间内镁、铁与稀盐酸反应放出热量的多少
甲装置长颈漏斗中的液面上升比乙装置中高（或快）
相等
【解析】（1）镁的金属活动性比铁强；镁和稀盐酸反应会放出大量的热。该实验的目的是比较镁、铁与稀盐酸反应的剧烈程度；比较相同时间内镁、铁与稀盐酸反应放出热量的多少；两支长颈漏斗中产生的现象的不同之处是甲装置长颈漏斗中的液面上升比乙装置中高。
（2）若实验所用的金属均过量，稀盐酸完全反应，稀盐酸的质量和质量分数均相等，则产生氢气相等。所以甲装置中产生的H2比乙装置中产生的H2质量相等。
7.
每到冬天，市场上便有一种“热宝”出售，它是一个装有化学药品的小袋。使用时，撕去它的保护膜贴在身体上，不久便会产生热量。已知小袋中装有铁粉、碳粉和少量氯化钠。
（1）取小袋内物质，加入稀盐酸中，发生反应的化学方程式为________。
（2）将袋内物质放在足量O2中燃烧，写出反应的化学方程式：①________；②________。
【答案】（1）Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑
（2）C＋O2
点燃
CO2；3Fe＋2O2
点燃
Fe3O4
【解析】根据方程式书写原则分析，书写方程式首先要尊重客观事实，即正确书写出该反应中涉及到的物质的化学式，要遵守质量守恒定律，即按反应前后原子个数相等配平，最后标注条件及气体或沉淀符号。
（1）铁粉、碳粉、氯化钠中铁能与盐酸发生反应，反应方程式为Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；（2）将袋内物质放在足量O2中燃烧，碳和铁能发生燃烧，碳与氧气反应生成二氧化碳，铁与氧气点燃反应生成四氧化三铁。
8.[2020·天台模拟]某科学兴趣小组的同学利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备，测定铝片与稀盐酸反应时气体压强的变化，实验结果如图所示。
（1）开始一段时间气体压强几乎不变，后又急剧上升，其原因是________。
（2）m点时溶液中的溶质有________。
（3）该实验中铝片的质量为3克与足量的稀盐酸充分反应，测得产生氢气0.3克，求样品铝片中单质铝的质量分数。
【答案】（1）稀盐酸先与金属铝表面的氧化膜反应，没有气体产生所以气体压强几乎不变；当氧化膜去除后与金属铝反应产生氢气，气压急剧上升。
（2）AlCl3和HCl
（3）设参加反应的金属铝的质量为x，
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑；
54?
?
?
?
?
6
x?
?
?
?
?0.3g
解得：x=2.7g；
那么铝片中单质铝的质量分数为：90%。
【解析】（1）铝在空气中会被氧化，从而在表面形成一层致密的氧化铝薄膜；氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝和水，然后铝再和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气；
（2）m点前后气压在迅速增大，说明此时氧化铝已经完全反应，此时金属铝正在和稀盐酸反应，那么该点时的溶质应该是反应产物氯化铝和没有反应的稀盐酸；
（3）根据铝和稀盐酸反应的化学方程式，计算出参加反应的铝的质量，再计算铝的质量分数。
【解答】（1）开始一段时间气体压强几乎不变，后又急剧上升，其原因是：稀盐酸先与金属铝表面的氧化膜反应，没有气体产生所以气体压强几乎不变；当氧化膜去除后与金属铝反应产生氢气，气压急剧上升。
（2）
m点时溶液中的溶质有：
AlCl3和HCl
；
（3）设参加反应的金属铝的质量为x，
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑；
54?
?
?
?
?
6
x?
?
?
?
?0.3g
解得：x=2.7g；
那么铝片中单质铝的质量分数为：。
9.[2018·浙江模拟]某科学探究小组的同学取来一小块生铁（表面有铝粉涂层）片，用砂纸打磨除净涂层。为测定此样品中铁的质量分数，他们将样品放入烧杯中，再加入“足量”的稀盐酸，称量数据见下表：
请回答下列问题：
（1）在实验中如何确保所加入的稀盐酸为“足量”?________。
（2）计算该生铁样品中铁的质量分数（写出计算步骤，计算结果精确到0.1%）。
（3）按以上测定方法，则以下操作中会使该样品中铁的质量分数测定值偏小的是??
?。
A.加入的稀盐酸不足量
B.换用溶质质量分数更高的盐酸进行实验
C.未将样品表面涂层（已完全氧化）打磨干净
D.将表面涂层打磨干净的生铁样品磨成粉末
【答案】（1）继续滴加稀盐酸，观察到不再产生气泡为止
（2）解：根据质量守恒定律，生成氢气的质量为（12+32.5+200）-244.1=0.4g
Fe+2HC
l=
FeCl2+
H2↑
56
2
Xg
0.4g
X=11.2g??
Fe%=11.2/12=93.3%
（3）A,C
【解析】（1）加入“足量”的稀盐酸后将不能再看到反应产生的气泡，可能通过逐渐加入的方式来观察是否有气泡来确保“足量”；
（2）先根据表格中总质量的变化计算出生成H2的质量，由生成H2的量根据铁与稀盐酸反应的化学方程式计算出Fe的质量，再有样品质量计算出铁的质量分数；
（3）铁的质量是根据生成H2的质量计算得到的，所以导致H2质量减小的原因都将造成铁的质量分数偏小。
【解答】（1）加入“足量”的稀盐酸后将不能再看到反应产生的气泡，所以可通过继续滴加稀盐酸，观察到不再产生气泡为止，来确保所加入的稀盐酸为“足量”；
（3）铁的质量是根据生成H2的质量计算得到的，所以导致H2质量减小的原因都将造成铁的质量分数偏小。
A、加入的稀盐酸不足量，铁有剩余产生的H2的量偏小，计算得到的铁的质量也偏小，A正确；
B、换用溶质质量分数更高的盐酸进行实验，浓度高的盐酸具有挥发性，易将挥发的这部分质量也当成是H2的质量，将使铁的质量偏大，B错误；
C、未将样品表面涂层（已完全氧化）打磨干净，表面氧化的未打磨掉反应时不会产生H2
，
H2质量偏小，C正确；
D、将表面涂层打磨干净的生铁样品磨成粉末，不影响铁的质量分数，D错误。
10、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
2分钟内产生氢气的体积
1
5%
10mL
2
15%
28mL
（1）图甲中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______管接c。
（2）他选用2克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。
【答案】（1）b；（2）相同时间内产生气体多少；（3）没有换用不同浓度盐酸多次实验等；?（4）温度
【解析】（1）气体的密度比水的密度小，所以图甲中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）通过比较相同温度、时间内，不同的盐酸浓度产生的气体体积来确定金属和酸反应的快慢；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）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等；
（4）实验中小敏发现锌与盐酸反应时，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。
二、提升训练
1.[2020·杭州模拟]等质量的X、Y两种金属分别和足量的同体积、同浓度的盐酸反应，产生气体的质量与时间的关系如图所示，下列说法中不正确的是（???
）
A.t1时，产生气体的质量：X＞Y?????????B.t2时，消耗金属的质量：X＞Y
C.t3时，消耗金属的质量：X＝Y?????????D.t3时，消耗盐酸的质量：X＝Y
【答案】D
【解析】A.t1时，产生气体的质量是X＞Y，故A正确不合题意；
B.t2时，X已经消耗完，Y还没有消耗完；因为开始时两者的质量相等的，所以t2时消耗金属的质量X＞Y，故B正确不合题意；
C.图示中t3时刻两者的气体质量不再变化，说明金属已经完全反应；因为金属的质量相等，所以消耗金属的质量X=Y，故C正确不合题意；
D.t3时，产生气体的质量是X＞Y，所以消耗盐酸的质量应该是X＞Y，故D错误符合题意。
2.[2019九上·温岭月考]如图所示的四个图象，分别对应四种过程，其中正确的是（???
）
A.①分别向等质量Mg和Cu中加入足量等质量、等浓度的稀硫酸
B.②分别向等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸
C.③分别向等质量且足量的Mg和
Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸
D.④分别向等质量的Mg和Zn中同时定量加入等质量、等浓度的稀硫酸
【答案】C
【解析】（1）在金属活动性顺序表中，只有排在氢前面的金属才能将氢气从酸中置换出来；
（2）金属的活动性越强，与酸反应的越剧烈，产生氢气的速度越快；
（3）在金属和酸的反应中，如果酸过量，产生氢气的量由金属决定；如果金属足量，那么产生氢气的质量由酸决定。
A.
①分别向等质量Mg和Cu中加入足量等质量、等浓度的稀硫酸
，由于Cu不能与酸反应产生氢气，故A错误；
B.
②分别向等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸
，此时产生氢气的质量由硫酸中溶质的质量决定，因此最终20%的硫酸中溶质质量多，产生的氢气质量大，故B错误；
C.③分别向等质量且足量的Mg和
Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸，此时产生氢气的质量由硫酸中溶质的质量决定，因为稀硫酸中溶质质量相同，所以产生氢气的质量相等；因为Mg更活泼，所以它的反应更快，故C正确；
D.
④分别向等质量的Mg和Zn中同时定量加入等质量、等浓度的稀硫酸
，由于Mg比Zn的活动性更强，所以它产生氢气的速度更快，故D错误。
3.[2019九上·龙湾期中]将4.2克铁粉和4.0克氧化铜粉末均匀混合，然后一次性投入盛有200克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”是由于很快发生了如下转化：CuO→CuSO4→Cu
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
【答案】D
【解析】A、“立即出现红色固体”是因为氧化铜和硫酸铜反应生成硫酸铜和水，硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，立即发生了如下变化：，
A不符合题意。
B、产生大量无色气泡，是因为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑?，B不符合题意。
C、因为由题意可知“立即出现红色固体”，所以硫酸铜比稀硫酸更容易跟铁粉发生反应，C不符合题意。
D、在不同浓度的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中投入铁粉，并不都是硫酸铜先跟铁粉反应，也可能是硫酸先和铁反应，因为稀硫酸的浓度大时，铁会优先和稀硫酸反应，D符合题意。
4、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H2?2g，则合金的组成不可能是（ ）
A．Fe与Zn
B．Mg与Cu
C．Zn与Al
D．Al与Fe
【答案】D
【解析】根据化学方程式已知金属与氢气的质量关系：Mg-H2：24g-2g；同理可知：Al-H2：18g-2g；?Fe-H2：56g-2g；Zn-H2：65g-2g；利用平均值法得知要生成2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、56g和65g均大于60g，所以合金的组成可能，故A正确；
B、24g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正确；
C、18g＜60g＜65g，所以合金的组成可能，故C正确；
D、18g、56g都小于60，所以合金的组成不可能，故D错误。
5.[2020·海曙模拟]纳米铁粉在空气中不易自燃，但稍加热即可剧烈燃烧生成黑色物质，如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验，下列说法不正确的是（???
）
A.实验中观察到气球逐渐膨胀然后缩小????B.激光手电照射为反应提供能量
C.水可防止生成物溅落炸裂瓶底???????D.纳米铁粉燃烧的化学方程式为
4Fe+3O2
点燃
2Fe2O3
【答案】D
【解析】A、
纳米铁粉在锥形瓶中燃烧时会
放热，气球增大，反应完毕后温度降低，且消耗氧气使锥形瓶中压强减小，气球缩小，不符合题意；
B、
激光手电照射为反应提供能量
，使铁的温度达到着火点，不符合题意；
C、瓶底的
水可防止生成物溅落炸裂瓶底
，不符合题意；
D、铁燃烧生成四氧化三铁，符合题意；
6.[2018九上·天台月考]在托盘天平的两边各放一只等质量的烧杯，两烧杯中分别注入相同质量、相同质量分数的稀硫酸，天平平衡。同时向左右烧杯中分别投入等质量的锌粒、镁条（如下图所示），充分反应后，发现锌粒和镁条均无剩余，则天平指针（???
）
A.一直向左偏????B.一直向右偏????C.先向右偏，后向左偏????D.先向左偏，后向右偏
【答案】A
【解析】锌和镁都能与稀硫酸反应生成氢气，产生氢气多的，剩余烧杯内的总质量就小，天平的托盘就上翘；根据化学方程式计算判断谁产生的氢气多即可。
设锌粒和镁条的质量都是M，那么生成氢气的质量分别为x和y，
65?
?
?
?
?
?
2
M?
?
?
?
?
?
?x
生成氢气的质量：；
24?
?
?
?
?
?
?
2
M?
?
?
?
?
?
??y
生成氢气的质量：；因为x所以锌粒反应生成的氢气质量小，那么左盘质量大，天平指针向左偏。
7.如图是几种金属与相同盐酸反应情况的形象示意图．
（1）根据上图你能得出的结论是（任答一条）________；
（2）写出一种金属与盐酸反应的化学方程式________；
（3）实验室如用上述金属与盐酸反应来制取氢气，你认为选
________?（填名称）最好，理由是________?．
【答案】（1）排在氢前的金属可以和酸溶液反应生成气体
（2）Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
（3）Zn；反应速率适中
【解析】在金属活动性顺序中只有排在氢前的金属可以和稀酸溶液反应生成氢气，而且在金属活动性顺序中越靠前的金属活动性就越强。
（1）由于金属镁、锌、铁都可以和稀盐酸反应生成气泡，而且反应速率依次减弱，而铜不能和稀盐酸反应，说明只有排在氢前的金属可以和稀酸溶液反应，而且越靠前的金属活动性越强，故答案为：排在氢前的金属可以和酸溶液反应生成气体
（2）由于金属镁、锌、铁都可以和稀盐酸反应氢气和相应的盐，故答案为：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑。
（3）由于金属镁和盐酸反应过快，而铁和盐酸反应时速率很慢，而锌和盐酸反应速率比较适中，因此比较适合在实验中制取氢气，故答案为：Zn，反应速率适中。
8．在锥形瓶中加入80g质量分数为10%的硫酸铜溶液，塞好橡胶塞。将几根铁钉用砂纸打磨干净后在天平上称得质量为56g，再将盛有硫酸铜溶液的锥形瓶和铁钉一起放在天平上称量，记录所称得质量m1。将上述铁钉浸到硫酸铜溶液中，待反应一段时间后溶液颜色改变时，将盛有硫酸铜溶液和锥形瓶放在天平上称量，记录所称的质量为m2。
（1）m1_____m2（填“＞”或“＝”或“＜”）。
（2）锥形瓶的质量为_____（用含m1或m2的代数式表示）。
（3）若硫酸铜反应完全，求此时所得溶液的质量_____（写出计算结果）。
【答案】＝
m1-136g（或m2-136g）
79.6g
【解析】（1）根据质量守恒得：反应过程中反应体系没有物质脱离或进入锥形瓶，因此m1＝m2。故填：＝
（2）锥形瓶的质量为：m1﹣（56.0g+80.0g）＝m1﹣136g，或m2﹣（56.0g+80.0g）＝m2﹣136g，故填：m1﹣136g（或m2﹣136g）
（3）设反应的铁的质量为x，生成铜质量为y。
x＝2.8g，y＝3.2g，
若硫酸铜反应完全，此时所得溶液的质量：80.0g+2.8g﹣3.2g＝79.6g，
答：若硫酸铜反应完全，此时所得溶液的质量是79.6g。故填：79.6g
9.[2018·浙江模拟]某兴趣小组用15g镁条与溶质质量分数为49%的稀硫酸反应，测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图（假设镁条中除表面含有氧化镁外，还有其它难溶性杂质且不与稀硫酸反应），试分析回答：
（1）当稀硫酸质量为90g时，取出部分溶液加入碳酸钡粉末，则会产生的现象是________。
（2）稀硫酸质量在0~20g范围内，试用化学方程式解释未产生气体的原因________。
（3）求出P的值。
（4）当稀硫酸质量为70g时，所得溶液中溶质质量分数是多少?
【答案】（1）冒气泡同时产生白色沉淀
（2）MgO+H2SO4=MgSO4+H2O
（3）解：
Mg
+
H2SO4
=
MgSO4?
+
H2↑
24
98
120
2
X
50g×49%
a
p
?X=6g????
a=30g?????
p=0.5g
（4）解：
MgO
+
H2SO4=
MgSO4
+H2O
40
98
120
Y
20g×49%
b
Y=4g??
b=12g
MgSO4%=42g/（10+70-0.5）=52.8%
【解析】（1）当稀硫酸质量为90g时，由图像可知，酸过量，取出部分溶液加入碳酸钡粉末，由于碳酸钡可溶于酸，故可以观察到有气泡生成，并生成新的沉淀；故答案为：固体溶解，有气泡产生且有沉淀产生；
（2）镁是活泼的金属，所以表面有金属氧化物生成；所以酸先跟氧化镁反应，无气体出现；故答案为：MgO+H2SO4=MgSO4+H2O；
（3）P点是氢气的质量
解：设m(Mg)=Xg;
m（H2）=Pg;
Mg
+
H2SO4
=
MgSO4?
+
H2↑
24
98
120
2
X
50g×49%
a
p
?X=6g????
a=30g?????
p=0.5g
故答案为：0.5g；
（4）设m(MgO)=Y
g;m(MgSO4)=bg;
MgO
+H2SO4=MgSO4
+H2O
?40?
?
?
?
98???????
120
?Y???
20g×49%???
b
?Y=4g??
b=12g
MgSO4%=42g/（10+70-0.5）=52.8%；
10.
[2018九上·慈溪期末]从废铝锅上剪下6g铝片（表面被氧化，且含有不与酸反应的杂质）放在烧杯中，将100g稀盐酸分5次加入烧杯中，测得烧杯中物质的质量变化如下表所示，求：
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加盐酸的质量/g
20
20
20
20
20
烧杯中的质量/g
26
46
65.9
85.8
105.8
（1）第5次加入稀盐酸时，烧杯中溶质是________（填化学式）。
（2）在右图中画出生成H2的质量与所加稀盐酸的质量关系。
（3）所加稀盐酸的容质质量分数。
（4）己被氧化的铝占未被氧化前铝片的质量分数。
【答案】（1）AlCl3、HCl
（2）解：如图所示：
（3）解：第3次实验中，20g稀盐酸中的氯化氢完全反应，设20g稀盐酸中氯化氢质量为x。
2Al+
6HCl═2AlCl3+
3H2↑
219
6
x
60g+6g-65.9g
219/
x
=6/（60g+6g?65.9g）
x
=3.65g
稀盐酸的溶质质量分数为：3.65g/20g×100%=18.25%
（4）解：设样品中含有Al的质量为y。
2Al+
6HCl═2AlCl3+
3H2↑
54
6
y
0.2g
54/6＝y/0.2g
y
=1.8g
设样品中含有氧化铝质量为z。
Al2O3+
6HCl═2AlCl3+3H2O
102
219
z
40g×18.25%
102/z=219/（40g×18.25%）
z=3.4g
3.4g氧化铝中铝元素质量为：3.4g×（54/102）×100%=1.8g
杂质的质量=6g-3.4g-1.8g=0.8g
已被氧化的铝占未被氧化前铝片的质量分数是：1.8g/（1.8g+1.8g+0.8g）×100%=41%
【解析】（1）由于铝表面被氧化，刚开始时氧化铝与盐酸反应没有气体跑出，所以烧杯中的总质量不变，当铝开始与盐酸反应时有气体跑出，烧杯中的总质量开始变化。由第3次加入20g盐酸生成了0.1g氢气，第4次加入20g盐酸又生成0.1g氢气可知，20g盐酸全部反应能生成0.1g氢气。第5次加入20g盐酸后，烧杯中的总质量没有减小，说明此时金属铝已经没有了，加入的盐酸没有参加反应，据此可以判断溶质；
（2）根据表格数据可知，氢气从盐酸加入40g之后开始产生，加入80g时金属消耗完氢气不再产生，总共生成氢气0.2g；
（3）根据表格中的第3次或第4次数据中可知20g稀盐酸与金属铝反应能生成0.1g氢气，根据氢气质量可以计算出20g稀盐酸中HCl的质量，再算出稀盐酸的溶质质量分数；
（4）根据生成氢气的质量计算出金属铝的质量，根据之前消耗的40g稀盐酸的质量计算出氧化铝的质量，再计算出氧化铝中铝的质量（这是已被氧化的铝的质量）。未被氧化前铝片包含杂质，所以要算出杂质的质量，用6g减去氧化铝的质量和样品中铝的质量。用刚才计算得到的已被氧化的铝的质量除以未被氧化前铝和杂质的总质量，即得质量分数。
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