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第二章
物质转化与材料利用
第2节
金属的化学性质
第2课时
学习目标：
1.进一步识别金属的化学性质。
2.能表示并会运用金属的活动性顺序。
3.能说明电子在化学变化中的作用。
1.下列说法符合图中漫画情景的是(▲)
A.此反应可能是复分解反应
B.若金属1是锌，金属2可能是银
C.此反应可能是Cu+2AgCl=2Ag+CuCl2
D.比较铁和铜的活动性强弱可以用硫酸镁溶液
【答案】B
【解析】由图中漫画情景可知，金属1能从金属2的盐中把金属2给置换出来，生成金属2和金属1的盐，进行分析判断
【分析】本题难度不大，掌握金属活动性顺序应用、置换反应的特征等是正确解答本题的关键。
【详解】A、由图中漫画情景可知，金属1能从金属2的盐中把金属2给置换出来，生成金属2和金属1的盐，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故选项说法错误。B、由图中漫画情景可知，金属1能从金属2的盐中把金属2给置换出来，金属1比金属2活泼，锌比铁活泼，若金属1是锌，金属2可能是铁，故选项说法正确。C、氯化银难溶于水，不能与铜发生置换反应，故选项说法错误。D、铁和铜的金属活动性均比镁弱，均不能与硫酸镁溶液反应，不能比较铁和铜的活动性强弱，故选项说法错误。故选：B
2.已知一铜、锌合金粉末，加入到AgNO3溶液中，如果过滤后得到的固体中物质的种类为a,滤液中溶质的种类为b,则下列说法正确的是(▲)
A.若向固体中滴加稀盐酸，有气泡产生，则a+b=4
B.若a+b=4,则滤纸上一定有Ag和Cu,滤液中一定含有Zn(NO3)2和Cu(NO3)2
C.若溶液呈蓝色，则a=1
D.若a+b=3,则滤液中可能不含AgNO3
【答案】A
【解析】根据在金属活动性顺序中只要排在前面的金属就能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，由于金属的活动性Zn>Cu>Ag,用不同的金属置换同种盐溶液，盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来进行分析。
【分析】本题主要考查了对金属的活动性顺序的应用和金属与盐反应时应该注意的事项，培养学生分析问题、解决问题的能力。
【详解】由金属活动性顺序表可知，金属的活动性Zn>Cu>Ag,向AgNO3溶液中加入一定质量的Zn和Cu的混合粉末，Zn首先与硝酸银溶液反应，Zn反应完成时，Cu再与硝酸银反应，化学方程式为：①Zn+2AgNO3=2Ag+Zn
(NO3)2,
②Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2,所以A、若滴加稀盐酸产生气泡，说明锌有剩余，则滤渣是锌、铜、银，即a=3,滤液含有硝酸锌，即b=1,因此a+b=4,故A正确；B、结合D的分析，若硝酸银过量时，溶液中的溶质为硝酸铜、硝酸锌和硝酸银，此时b=3,则a+b=4,故B错误；C、若溶液呈蓝色，说明铜和硝酸银发生反应产生硝酸铜溶液，所以滤渣一定含有银，一定没有锌，可能含有铜，因此a可能＝1或2,故C错误；D、当a=1时，则得到的金属为银，Cu和Zn全部反应，硝酸银溶液足量。恰好反应时，溶液中的溶质为硝酸铜和硝酸锌，此时b=2,即a+b=3,则一定没有硝酸银，故D错误。故选：A.
3.将一定量的锌粒投入到含溶质为Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3的溶液中，充分反应后过滤，往滤液中滴加稀盐酸，无明显现象，则下列说法正确的是(▲)
A.滤液中溶质为Al(NO3)3、Zn(NO3)3时，滤渣一定为Cu、Ag
B.锌粒先跟Al(NO3)3反应无剩余，因此往滤液中滴加稀盐酸，无明显现象
C.锌粒先跟Cu(NO3)2反应无剩余，因此往滤液中滴加稀盐酸，无明显现象
D.锌粒先跟AgNO3反应无剩余，因此往滤液中滴加稀盐酸，无明显现象
【答案】D
【解析】根据金属活动性由强到弱的顺序为铝＞锌＞氢＞铜＞银，将一定量的锌粒投入到含溶质为Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3的溶液中，锌不能与硝酸铝反应，先与硝酸银反应当硝酸银完全反应，再与硝酸铜反应，充分反应后过滤，往滤液中滴加稀盐酸，无明显现象，说明了溶液中没有硝酸银，据此分析判断有关的说法。
【分析】活动性强的金属放入活动性弱的金属的混合盐溶液中，活动性强的金属会先把活动性最弱的金属从其盐溶液中置换出来，然后再置换活动性较弱的金属。
【详解】金属活动性由强到弱的顺序为铝＞锌＞氢＞铜＞银，将一定量的锌粒投入到含溶质为Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3的溶液中，锌不能与硝酸铝反应，先与硝酸银反应，当硝酸银完全反应，再与硝酸铜反应。充分反应后过滤，往滤液中滴加稀盐酸，无明显现象，说明了溶液中没有硝酸银。A、由上述分析可知，滤渣中一定有Ag,可能含有Cu,故A说法不正确；B、由上述分析可知，锌粒不与Al(NO3)2反应，故B说法不正确；C、由上述分析可知，锌粒先与AgNO3反应，故C说法不正确；D、锌粒先跟AgNO3反应无剩余，因此往滤液中滴加稀盐酸，无明显现象，故D说法正确。故选：D.
4.图表资料可以为我们提供很多信息，下面是某学生对图表资料的使用，其中不正确的是(▲)
A.根据金属活动性顺序表，判断金属能否置换出稀硫酸中的氢
B.根据酸、碱、盐的溶解性表，判断某些复分解反应能否进行
C.根据溶解度曲线图，判断从溶液中获得晶体的方法
D.根据相对原子质量表判断原子内部结构
【答案】D
【解析】A、根据金属与稀硫酸反应的条件限制来考虑本题；B、根据复分解反应能否发生的条件考虑；C、根据从溶液中获得晶体的方法来考虑；D、根据相对原子质量等于质子数与中子数之和考虑。
【分析】通过回答本题要知道金属活动性顺序表只能判断一部分金属能否与酸反应，熟记复分解反应发生的条件，只要符合一个条件就行，但需要注意的是碱与盐反应或盐和盐反应时，反应物必须溶于水，再考虑复分解发生的条件。
【详解】A、根据金属活动性顺序表，排在氢前面的金属能置换出酸中的氢，使用正确；B、复分解反应发生的条件是生成物中有沉淀、气体或水生成，故根据溶解度曲线图，可判断有无沉淀生成，故使用正确。C、根据溶解度曲线图，溶解度受温度影响较大和不大的物质，可以分别采用降温结晶和蒸发结晶的方法结晶，使用正确；D、根据相对原子质量不能确定原子的质子数和中子数，故使用不正确；故选D.
5.下列图像不能正确反映对应变化关系的是(▲)
A.在一定量AgNO3和Zn(NO)2的混合溶液中加入铁粉
B.向等质量的锌粉和铁粉中，分别加入相同质量分数的稀盐酸
C.常温下，向硝酸钾的不饱和溶液中加入硝酸钾晶体
D.向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液
【答案】A
【解析】A、根据加铁粉为0的时候，溶质只有AgNO3和Zn(NO3)2两种进行排除解答；B、根据金属越活泼，和酸反应的速率越快，等质量的金属与酸完全反应（化合价相同时）金属的相对原子质量越小产生的氢气越多，可以据此解答；C、根据向不饱和溶液中逐渐加入该溶质，溶质的质量分数增大，但达到饱和时就不再增加分析；D、根据向一定体积的稀盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液，开始溶液的pH小于7,到等于7,到大于7分析．
【分析】本题通过坐标的形式考查了常见物质的性质，正确辨别坐标所表示的意义及坐标所表示的量的关系是解决问题的关键。
【详解】A、加铁粉为0的时候，溶质只有AgNO3和Zn(NO3)2两种，而不是三种，完全反应后，最后溶质是Fe(NO3)2和Zn(NO3)2两种，而不是一种，故A错误，符合题意；B、盐酸少量时，产生氢气的质量相等，但等质量的铁和锌最终生成氢气的质量铁大于锌，图象能正确反映其对应操作中各量变化关系。故B正确，不符合题意；C、向一定量KNO3的不饱和溶液中不断加入KNO3固体时，硝酸钾继续溶解质量会增大，当硝酸钾溶液饱和时，溶质不再溶解，溶质质量保持不变，故C正确，不符合题意；D、向一定体积的稀盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液，开始溶液的pH小于7,到等于7,到大于7,故D正确，不符合题意．故选：A
6.某电镀厂的电镀液中含有金盐，为了回收其中的金元素，技术人员制作了如图的“吸金球”，“吸金球”是装入一些“吸金”物质的纱袋，把“吸金球”浸入电镀液，能“吸”出盐溶液中的金，据上所述，“吸金球”中的“吸金”物质可能是(▲)
A.活性炭（C)
B.磁石（主要成分是Fe3O4)
C.铁屑（Fe)
D.胆矾（CuSO4·5H2O)
【答案】C
【解析】根据在金属活动顺序表中，排在前边的金属可以把后边的金属从其盐溶液中置换出来结合选项的物质分析。
【分析】本题考查了金属的回收利用，依据金属活动性的顺序分析即可，要注意所加的物质能与金离子反应进行分析
【详解】A、碳和金盐不反应，故错误；B、四氧化三铁和金盐不反应，故错误；C、铁的活动性比金强，可以和金盐发生置换反应，故正确；D、胆矾中的硫酸铜不能和金盐发生置换反应产生金，故错误。故选项为：C.
7.等质量的两种常见金属A和B,分别与足量稀硫酸反应生成正二价金属硫酸盐和氢气，氢气质量与反应时间的关系如图所示：
(1)由曲线可以初步推断：相同的时间内生成氢气的质量：A
▲
(填
“＞”“＝”或“＜”)B。
(2)由曲线还可以推断一些初步结论，试写出其中的一个：
▲
。
【答案】(1)
＞；(2)比B活动性强、A的相对原子质量比B小。
【解析】在坐标系中，向横坐标做垂线，与斜线的交点越高，反应的速度越快，在金属活动性顺序中的位置越靠前。
【分析】本题考查了金属与酸反应的速率和产生氢气的质量关系，完成此题，可以依据已有的知识进行。
【详解】(1)向横坐标做垂线，找准同一时间，与斜线的交点越高，则产生的氢气越多，A高于B，所以本题答案为：＞；(2)据曲线可以看出，相同时间A产生氢气的质量比B多，因此A比B活动性强，等质量且均为二价的金属，相对原子质量越小的金属产生氢气质量越多，故答案为：A比B活动性强、A的相对原子质量比B小。
8.请仔细阅读资料，回答下列问题。
资料：将大小厚薄相同的镁、铁、铜三种金属片分别放入盛有相同体积和相同质量分数稀硫酸的试管中，观察到如下现象：
金属
镁
铁
铜
反应现象
反应剧烈
反应较缓慢
不反应
(1)判断金属活动性的方法有多种，请你通过材料中给出的反应现象总结规律：可以通过
▲
判断金属的活动性强弱。
(2)金属活动性在工农业生产中有着广泛应用。波
尔多液是一种常用农药，它是由硫酸铜、石灰加
水配制而成的。请用化学方程式解释不能用铁
桶配制波尔多液的原因：
▲
，分析该化学方程式可得出，铁比铜的活动性
▲
(填“强”或“弱”)，由此你可总结出通过
▲
也可判断金属的活动性。
【答案】
【解析】根据金属活动性顺序的意义进行分析，在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来。
【分析】本题考查了金属活动性顺序的应用，完成此题，可以依据金属活动性顺序的意义进行。
【详解】(1)根据材料可以看出，金属与酸反应的剧烈程度不同，所以本题答案为：金属与酸反应的剧烈程度；(2)铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，在金属活动性顺序中，活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来，所以本题答案为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,强，金属能否与其他金属的盐溶液发生置换反应。
9.在相同质量、相同溶质质量分数的稀硫酸中，分别加入足量的Mg、Fe、Zn三种金属，其发生反应的质量关系如图所示，读识此图并判断，下面推理合理的是(▲)
①反应速率：Mg>Fe>Zn
②反应生成氢气质量：Mg=Fe=Zn
③反应后溶液质量：Mg=Fe=Zn
④反应后溶液的溶质质量分数：MgA.①②
B.③④
C.①③
D.②④
【答案】D
【解析】根据镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，依据图象中的数据进行分析。
【分析】本题主要考查了金属的化学性质，难度不大，依据金属活动性顺序和化学方程式即可完成。
【详解】镁、锌、铁和硫酸反应的化学方程式为：Mg+H2SO4
=MgSO4+H2↑
24
98
2
4.8g
0.4g
反应后溶质为：19.6g+4.8g-0.4g=24g溶质质量分数为：24g/(24g+硫酸中溶剂质量)×100％
Zn+H2SO4=ZnSO4＋H2↑
65
982
13g
0.4g
反应后溶质为：19.6g+13g-0.4g=32.2g
溶质质量分数为：32.2g/(32.2g+硫酸中溶剂质量)×100％
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑56
2
11.2g
0.4g
反应后溶质为：19.6g+11.2g-0.4g=30.4g溶质质量分数为：30.4g/(30.4+硫酸中溶剂质量)×100％
①三种金属的活动性顺序为：Mg>Zn>Fe,所以反应速率：Mg>Zn>Fe,故错误；②依据化学方程式可知，反应生成氢气质量：Mg=Fe=Zn,故正确；③通过推导可知，硫酸中的溶剂质量相等，反应后溶液质量：Mg10.甲、乙两烧杯内盛有等质量、等质量分数的盐酸。将镁逐渐加入甲烧杯，再将铁逐渐加入乙烧杯，测量加入的金属质量m和相应的烧杯内物质质量变化量ΔM,画出ΔMm曲线Oac和Obc的示意图，如下图所示。根据图中信息，下列说法错误的是(▲)
A.m1:m2=3:7
B.m1-ΔM1C.曲线Oac表示的是甲烧杯中ΔM与m的变化关系
D.当乙烧杯内加入铁的质量为m1时，溶液中溶质不止一种
【答案】B
【解析】镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式分别是Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。甲、乙两烧杯内盛有等质量、等质量分数的盐酸，随着金属的加入，至完全反应，ΔM不再改变，据此结合题意，进行分析判断。
【分析】本题难度较大，理解ΔM与ΔM-m的含义、熟练掌握金属的化学性质并能灵活运用是正确解答本题的关键。
【详解】镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式分别是Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ΔM1
24224-2=22
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ΔM2
56256-2=54
A、由图示，m1、m2时金属与稀盐酸完全反应，由反应的化学方程式可知，参加反应的稀盐酸的质量相同时，此时消耗的镁与铁的质量比为24:56=3:7,故选项说法正确。B、由题意，m1-ΔM1、m2-ΔM2即为金属质量与烧杯内物质质量变化量的差值，即生成氢气的质量，由反应的化学方程式，参加反应的盐酸的质量相等，则生成氢气的质量相等，即m1-ΔM1=m2-ΔM2,故选项说法错误。C、由A选项的分析，完全反应时消耗的镁的质量少，则曲线oac表示的是甲烧杯中ΔM与m的变化关系，故选项说法正确。D、当乙烧杯内加入铁的质量为m1时，稀盐酸有剩余，溶液中溶质不止一种，为氯化亚铁和HCl,故选项说法正确。故选：B.
11.小金同学各取48g氧化铁粉末利用图示装置进行甲、乙对比实验，探究温度对CO和Fe2O3反应的影响(固定装置略)。
甲组用酒精喷灯（火焰温度800∽1000℃)、乙组用酒精灯（火焰温度500∽700℃)分别对玻璃管进行充分加热，红色粉末均变为黑色粉末。两组分别用固体产物进行实验，记录如下。
操作步骤
甲组现象
乙组现象
①称量反应后粉末质量／g
33.6
44.2
②取黑色粉末用磁铁吸引
全部能被磁铁吸引
部分能被磁铁吸引
③取黑色粉末加入足量稀盐酸，振荡
全部溶解，有气泡
部分溶解，无气泡
为解释这个现象，小金同学查阅到下列资料：
I.已知铁的氧化物有FeO、Fe3O4、Fe2O3,在一定条件下，均能失去或逐步失去其中的氧，最终被
还原为铁。
II.Fe3O4是一种铁氧体磁性物质，不溶于水和酸。
(1)从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是
▲
。
(2)甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是
▲
。
(3)乙组的生成物可能是
▲
。
【答案】(1)在装置末端尖嘴导管处，放置一盏燃着的酒精灯(合理即可)；(2)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;(3)FeO和Fe304.
【解析】(1)根据一氧化碳是有毒的气体，需要进行尾气处理，据此解答；(2)根据铁能被磁铁吸附，能与盐酸反应的性质分析回答；(3)根据乙组生成物与酸反应的现象分析成分，根据化学式计算，验证分析推断。
【分析】点评本题考查一氧化碳还原铁的氧化物的步骤、现象、化学反应式的书写，以及用不同的方法验证铁的存在，涉及的内容比较多，难度较大，需要同学们具有比较全面的化学知识才能完成本题。
【详解】(1)一氧化碳是有毒的气体，排放到空气中会污染空气，利用一氧化碳的可燃性可在导管后放点燃的酒精灯处理一氧化碳或在导管后扎气球收集一氧化碳，可以防止污染空气；故填：在装置末端尖嘴导管处，放置一盏燃着的酒精灯(合理即可)；(2)在甲中，黑色粉末全部能被磁铁吸引，能全部与盐酸反应有气泡可知，甲组的固体产物是Fe,产生气泡的化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;故填：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;(3)在乙组中，生成物部分能被磁铁吸引，与酸反应部分溶解，无气泡，说明了没有铁，成分为：氧化亚铁和四氧化三铁。由化学式的意义可知：假设48gFe2O3全部还原成Fe3O4
得到的质量为：48g×(2×232)/(3×160)=46.4g,设全部还原为FeO的得到质量为：48×(2×72)/160＝43.2g因为46.4g>44.2g>43.2g,由此可推测出，最后得到的是FeO和Fe3O4的混合物。故填：FeO和Fe304.
12.(科学态度与社会责任)金属材料中铜是人类应用比较广泛的金属之一，某学习小组欲测定铜的相对原子质量，设计如下实验方案，步骤如下：
①连接好装置；②检查装置气密性；③装入药品；④
▲
；⑤D中黑色固体完全反应变成红色后，停止加热；⑥待D中玻璃管冷却至室温，关闭分液漏斗活塞；⑦数据处理。
(1)实验步骤④的正确操作是
▲
(填字母)。
A.先点燃酒精灯加热，一段时间后再打开分液漏斗活塞，滴加盐酸
B.先打开分液漏斗活塞，滴加稀盐酸；一段时间后点燃酒精灯加热
C.打开活塞滴加盐酸和点燃酒精灯加热，谁先谁后都可以
(2)B装置中水的作用：
▲
，装置B中长玻璃管的作用是使装置气压平衡。
(3)已知：CuO样品质量为m1g,E中增重为m2g,D中反应后的固体质量为m3g,A中反应产生氢气的质量为m4g,以下数据中能计算铜的相对原子质量的是
▲
。
A.m1、m2
B.m2、m3
C.m1、m3
D.m2、m4
(4)若使制取氢气是装置随开随用，随关随停，可选用下列装置中的
▲
。
【答案】(1)
B;
(2)吸收氯化氢气体:(3)ABC;(4)ABC
【解析】氢气和空气混合达到爆炸限时，遇明火或加热时会发生爆炸；氯化氢气体极易溶于水；根据提供的数据可以判断能否计算铜元素的相对原子质量；不同的实验装置，优缺点不同。
【分析】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
【详解】实验步骤：①连接好装置；②检查装置气密性；③装入药品；④先打开分液漏斗活塞，滴
加稀盐酸，一段时间后玻璃管中的空气完全排出，再点燃酒精灯加热，以防止发生爆炸；⑤D中黑色固体完全反应变成红色后，停止加热；⑥待D中玻璃管冷却至室温，关闭分液漏斗活塞；⑦数据处理。故填：先打开分液漏斗活塞，滴加稀盐酸，一段时间后点燃酒精灯加热。(1)实验步骤④的正确操作是：先打开分液漏斗活塞，滴加稀盐酸；一段时间后点燃酒精灯加热。故填：B;(2)B装置中水的作用吸收氯化氢气体，装置B中长玻璃管的作用是使装置气压平衡。故填：吸收氯化氢气体:(3)E中增重的m2g是反应生成水的质量，根据水的质量可以计算水中氧元素质量，水中氧元素质量即为CuO样品中氧元素质量，CuO样品质量和氧元素的质量差即为氧化铜中铜元素质量，再根据氧原子的相对原子质量可以计算铜的相对原子质量；E中增重的m2g是反应生成水的质量，根据水的质量可以计算水中氧元素质量，水中氧元素质量即为CuO样品中氧元素质量，m3g是铜元素质量，再根据氧原子的相对原子质量可以计算铜的相对原子质量；m1g是氧化铜质量，m3g是铜元素质量，氧化铜和铜元素质量之差即为氧元素质量，再根据氧原子的相对原子质量可以计算铜的相对原子质量；只知道水的质量和氢气质量不能计算铜元素的相对原子质量。故填：ABC;(4)A中关闭活塞时，由于U型管中气压增大，可能会导致橡胶塞飞出，导致实验失败；B中关闭活塞时，试管中气压增大，液体进入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止，打开活塞后气体排出，试管中气压减小，长颈漏斗中的液体流入试管，固体和液体混合，反应进行；C中关闭活塞时，干燥管中气压增大，液体流入烧杯，固体和液体分离，反应停止，打开活塞后气体排出，试管中气压减小，烧杯中的液体流入干燥管，固体和液体混合，反应进行，因此若使制取氢气是装置随开随用，随关随停，可选用图2装置中的BC.故填：BC.
13.(证据推理与模型认知)请你参与下列实验探究：
(1)【问题情景】某科学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时
有较多的气泡放出。于是，同学们提出问题：生成的是什么气体？
【提出猜想】从物质组成元素的角度分析，放出的气体可能是SO2、O2、H2.
【查阅资料】SO2易溶于水，它能与NaOH反应，生成Na2SO3.
【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
①甲同学认为是O2,收集一瓶该气体，检验方法是
▲
。
②乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO2与NaOH反应的化学方程式：
▲
。
③实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体。如果放出的是O2和H2,你认为方案中的安全隐患是
▲
。
(2)【实验探究】经丙同学检验确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A,发现质量无增减。
结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是
▲
。
(3)【思维拓展】
①由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有
▲
(填“酸性”“碱性”或“中性”)物质。
②不通过称量，如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢？有一同学设计了图2所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨，理由是
▲
。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的实验是
▲
。
【答案】【方案设计】(1)用带火星的木条试验，看木条是否复燃；(2)
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;(3)实验时在B装置中易发生爆炸事故；【实验探究】H2【思维拓展】(1)酸性；(2)SO2易溶于水，也能使液面上升、将NaOH溶液换成水做对比实验
【解析】本题是一道综合实验题，考察了氧气的检验方法，氢气的使用注意验纯，以及根据质量守恒定律来检验气体中是否有二氧化硫等问题。
【分析】该题是一道不错的综合实验题，不但考察了气体的检验，还考查了质量守恒定律的应用，一道中档题。
【详解】(1)氧气能够支持燃烧，所以我们用带火星的木条试验，若木条复燃，说明是氧气。故答案为：用带火星的木条试验，看木条是否复燃；(2)根据题意，化学方程式为：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
(3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体。如果放出的是O2和H2,那么易燃的氢气在经过B的玻璃管时，与空气混合容易引发爆炸，所以我认为方案中的安全隐患实验时在B装置中易发生爆炸事故；装置A反应前后质量无增减，说明气体中没有SO2,【实验探究】一段时间后，表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色，说明遇到了氢气，氢气能够还原氧化铜，也没有氧气，在有氧气的时候，铜粉会被氧化，所以，铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是H2.【思维拓展】(1)金属能够和酸反应放出氢气，但是这里只有硫酸铜盐溶液，说明该盐溶液显酸性，故答案是酸性。(2)发现试管内液面上升，就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论，这一方案不严谨，因为SO2易溶于水，所以可能跟NaOH溶液中的水反应也可以使液面上升，故理由是SO2易溶于水，也能使液面上升；要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的实验是将NaOH溶液换成水做对比实验，若换成水后倒吸的量没有NaOH溶液倒吸的多，能够说明SO2与NaOH溶液发生反应．故答为：【方案设计】(1)用带火星的木条试验，看木条是否复燃；(2)
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;(3)实验时在B装置中易发生爆炸事故；【实验探究】H2【思维拓展】(1)酸性；(2)SO2易溶于水，也能使液面上升、将NaOH溶液换成水做对比实验
14.(2019·杭州）某小组用耐强碱的反应管等仪器组装成如图实验装置，以研究铜酸钠（NaCuO2)跟H2的反应，实验中观察到如下现象：①固体中出现紫红色物质；②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色。回答：
(1)经检验紫红色物质为一种金属单质，完成下列反应的化学方程式：2NaCuO2+3H22NaOH十
▲
十
▲
。
(2)若实验过程中包含下列步骤（没有根据操作顺序排列）：①停止通H2;②通纯净H2排净装置里的空气；③点燃酒精灯加热；④熄灭酒精灯停止加热。正确的操作顺序是
▲
(填序号)。
(3)根据题干中给出的实验现象
▲
(填“①”或“②”)，可直接判断氢气发生了化学变化。
(4)完全反应后，为了测定固体产物中Cu的质量，要用蒸馏水多次洗涤后晾干、称量。在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是
▲
。
【答案】(1)2Cu,2H2O
;(2)
②③④①;(3)
②;(4)取最后一次洗涤液，检测pH是否等于7(合理即可)
【解析】根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题，或者直接分析每个问题，从给出的信息中找对应的信息。
【分析】读图，从中获得解答题目所需的信息，所以在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息捕捉的有效性。解答的问题实际上与复杂的转化图相比，其实很简单很基础，或者可以说转化图提供的是情境，考查基本知识。
【详解】根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题，或者直接分析每个问题，从给出的信息中找对应的信息。(1)经检验紫红色物质是一种金属单质，根据质量守恒定律可知生成了铜，同时由于试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色，说明生成了水，所以是铜酸钠（NaCuO2)跟H2的反应生成氢氧化钠和铜以及水，配平得到对应的化学方程式为2NaCuO2+3H22NaOH+2Cu＋2H2O
。(2)由于氢气具有可燃性，遇到氧气不纯可能会爆炸，所以是先通后停，实验过程和一氧化碳还原氧化铜或者是氢气还原氧化铜相同。所以正确的操作顺序是②③④①;(3)根据题干中给出的实验现象②,可直接判断氢气发生了化学变化;(4)完全反应后，了测定固体产物中Cu的质量，要用蒸馏水多次洗涤后晾干、称量。在洗涤环节中判断洗涤干净也就是看铜表面是否残留氢氧化钠，而氢氧化钠显碱性，所以操作方法是取最后一次洗涤液，检测pH是否等于7(合理即可)。答案:(1)2Cu,2H2O
;(2)
②③④①;(3)
②;(4)取最后一次洗涤液，检测pH是否等于7(合理即可)
15.(2018·嘉兴、舟山）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......
【答案】(1)铜与硝酸银反应的时间太短；(1)其他条件不变，用浓度更大的硝酸银溶液，重复实验，观察实验现象，得出结论；
【解析】根据反应的时间对实验现象的影响进行分析；根据反应物的浓度对实验的现象影响可知，换用浓度较大的物质实验进行分析；根据排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来进行分析。
【分析】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
【详解】通过分析猜想可知，实验时间对实验现象也会产生一定的影响，所以猜想三：铜与硝酸银反应的时间太短；(1)反应物的浓度对实验的现象影响可知，换用浓度较大的物质实验，实验验证猜想一的方案是：其他条件不变，用浓度更大的硝酸银溶液，重复实验，观察实验现象，得出结论；(2)排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，所以故答案为：(1)铜与硝酸银反应的时间太短；(1)其他条件不变，用浓度更大的硝酸银溶液，重复实验，观察实验现象，得出结论；
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第二章
物质转化与材料利用
第2节
金属的化学性质
第2课时
学习目标：
1.进一步识别金属的化学性质。
2.能表示并会运用金属的活动性顺序。
3.能说明电子在化学变化中的作用。
1.下列说法符合图中漫画情景的是(
)
A.此反应可能是复分解反应
B.若金属1是锌，金属2可能是银
C.此反应可能是Cu+2AgCl=2Ag+CuCl2
D.比较铁和铜的活动性强弱可以用硫酸镁溶液
2.已知一铜、锌合金粉末，加入到AgNO3溶液中，如果过滤后得到的固体中物质的种类为a,滤液中溶质的种类为b,则下列说法正确的是(
)
A.若向固体中滴加稀盐酸，有气泡产生，则a+b=4
B.若a+b=4,则滤纸上一定有Ag和Cu,滤液中一定含有Zn(NO3)2和Cu(NO3)2
C.若溶液呈蓝色，则a=1
D.若a+b=3,则滤液中可能不含AgNO3
3.将一定量的锌粒投入到含溶质为Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3的溶液中，充分反应后过滤，往滤液中滴加稀盐酸，无明显现象，则下列说法正确的是(
)
A.滤液中溶质为Al(NO3)3、Zn(NO3)3时，滤渣一定为Cu、Ag
B.锌粒先跟Al(NO3)3反应无剩余，因此往滤液中滴加稀盐酸，无明显现象
C.锌粒先跟Cu(NO3)2反应无剩余，因此往滤液中滴加稀盐酸，无明显现象
D.锌粒先跟AgNO3反应无剩余，因此往滤液中滴加稀盐酸，无明显现象
4.图表资料可以为我们提供很多信息，下面是某学生对图表资料的使用，其中不正确的是(
)
A.根据金属活动性顺序表，判断金属能否置换出稀硫酸中的氢
B.根据酸、碱、盐的溶解性表，判断某些复分解反应能否进行
C.根据溶解度曲线图，判断从溶液中获得晶体的方法
D.根据相对原子质量表判断原子内部结构
5.下列图像不能正确反映对应变化关系的是(
)
A.在一定量AgNO3和Zn(NO)2的混合溶液中加入铁粉
B.向等质量的锌粉和铁粉中，分别加入相同质量分数的稀盐酸
C.常温下，向硝酸钾的不饱和溶液中加入硝酸钾晶体
D.向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液
6.某电镀厂的电镀液中含有金盐，为了回收其中的金元素，技术人员制作了如图的“吸金球”，“吸金球”是装入一些“吸金”物质的纱袋，把“吸金球”浸入电镀液，能“吸”出盐溶液中的金，据上所述，“吸金球”中的“吸金”物质可能是(
)
A.活性炭（C)
B.磁石（主要成分是Fe3O4)
C.铁屑（Fe)
D.胆矾（CuSO4·5H2O)
7.等质量的两种常见金属A和B,分别与足量稀硫酸反应生成正二价金属硫酸盐和氢气，氢气质量与反应时间的关系如图所示：
(1)由曲线可以初步推断：相同的时间内生成氢气的质量：A
(填
“＞”“＝”或“＜”)B。
(2)由曲线还可以推断一些初步结论，试写出其中的一个：
。
8.请仔细阅读资料，回答下列问题。
资料：将大小厚薄相同的镁、铁、铜三种金属片分别放入盛有相同体积和相同质量分数稀硫酸的试管中，观察到如下现象：
金属
镁
铁
铜
反应现象
反应剧烈
反应较缓慢
不反应
(1)判断金属活动性的方法有多种，请你通过材料中给出的反应现象总结规律：可以通过
判断金属的活动性强弱。
(2)金属活动性在工农业生产中有着广泛应用。波
尔多液是一种常用农药，它是由硫酸铜、石灰加
水配制而成的。请用化学方程式解释不能用铁
桶配制波尔多液的原因：
，分析该化学方程式可得出，铁比铜的活动性
(填“强”或“弱”)，由此你可总结出通过
也可判断金属的活动性。
9.在相同质量、相同溶质质量分数的稀硫酸中，分别加入足量的Mg、Fe、Zn三种金属，其发生反应的质量关系如图所示，读识此图并判断，下面推理合理的是(
)
①反应速率：Mg>Fe>Zn
②反应生成氢气质量：Mg=Fe=Zn
③反应后溶液质量：Mg=Fe=Zn
④反应后溶液的溶质质量分数：MgA.①②
B.③④
C.①③
D.②④
10.甲、乙两烧杯内盛有等质量、等质量分数的盐酸。将镁逐渐加入甲烧杯，再将铁逐渐加入乙烧杯，测量加入的金属质量m和相应的烧杯内物质质量变化量ΔM,画出ΔMm曲线Oac和Obc的示意图，如下图所示。根据图中信息，下列说法错误的是(
)
A.m1:m2=3:7
B.m1-ΔM1C.曲线Oac表示的是甲烧杯中ΔM与m的变化关系
D.当乙烧杯内加入铁的质量为m1时，溶液中溶质不止一种
11.小金同学各取48g氧化铁粉末利用图示装置进行甲、乙对比实验，探究温度对CO和Fe2O3反应的影响(固定装置略)。
甲组用酒精喷灯（火焰温度800∽1000℃)、乙组用酒精灯（火焰温度500∽700℃)分别对玻璃管进行充分加热，红色粉末均变为黑色粉末。两组分别用固体产物进行实验，记录如下。
操作步骤
甲组现象
乙组现象
①称量反应后粉末质量／g
33.6
44.2
②取黑色粉末用磁铁吸引
全部能被磁铁吸引
部分能被磁铁吸引
③取黑色粉末加入足量稀盐酸，振荡
全部溶解，有气泡
部分溶解，无气泡
为解释这个现象，小金同学查阅到下列资料：
I.已知铁的氧化物有FeO、Fe3O4、Fe2O3,在一定条件下，均能失去或逐步失去其中的氧，最终被
还原为铁。
II.Fe3O4是一种铁氧体磁性物质，不溶于水和酸。
(1)从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是
。
(2)甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是
。
(3)乙组的生成物可能是
。
12.(科学态度与社会责任)金属材料中铜是人类应用比较广泛的金属之一，某学习小组欲测定铜的相对原子质量，设计如下实验方案，步骤如下：
①连接好装置；②检查装置气密性；③装入药品；④
；⑤D中黑色固体完全反应变成红色后，停止加热；⑥待D中玻璃管冷却至室温，关闭分液漏斗活塞；⑦数据处理。
(1)实验步骤④的正确操作是
(填字母)。
A.先点燃酒精灯加热，一段时间后再打开分液漏斗活塞，滴加盐酸
B.先打开分液漏斗活塞，滴加稀盐酸；一段时间后点燃酒精灯加热
C.打开活塞滴加盐酸和点燃酒精灯加热，谁先谁后都可以
(2)B装置中水的作用：
，装置B中长玻璃管的作用是使装置气压平衡。
(3)已知：CuO样品质量为m1g,E中增重为m2g,D中反应后的固体质量为m3g,A中反应产生氢气的质量为m4g,以下数据中能计算铜的相对原子质量的是
。
A.m1、m2
B.m2、m3
C.m1、m3
D.m2、m4
(4)若使制取氢气是装置随开随用，随关随停，可选用下列装置中的
。
13.(证据推理与模型认知)请你参与下列实验探究：
(1)【问题情景】某科学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时
有较多的气泡放出。于是，同学们提出问题：生成的是什么气体？
【提出猜想】从物质组成元素的角度分析，放出的气体可能是SO2、O2、H2.
【查阅资料】SO2易溶于水，它能与NaOH反应，生成Na2SO3.
【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
①甲同学认为是O2,收集一瓶该气体，检验方法是
。
②乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO2与NaOH反应的化学方程式：
。
③实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体。如果放出的是O2和H2,你认为方案中的安全隐患是
。
(2)【实验探究】经丙同学检验确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A,发现质量无增减。
结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是
。
(3)【思维拓展】
①由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有
(填“酸性”“碱性”或“中性”)物质。
②不通过称量，如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢？有一同学设计了图2所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨，理由是
。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的实验是
。
14.(2019·杭州）某小组用耐强碱的反应管等仪器组装成如图实验装置，以研究铜酸钠（NaCuO2)跟H2的反应，实验中观察到如下现象：①固体中出现紫红色物质；②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色。回答：
(1)经检验紫红色物质为一种金属单质，完成下列反应的化学方程式：2NaCuO2+3H22NaOH十
十
。
(2)若实验过程中包含下列步骤（没有根据操作顺序排列）：①停止通H2;②通纯净H2排净装置里的空气；③点燃酒精灯加热；④熄灭酒精灯停止加热。正确的操作顺序是
(填序号)。
(3)根据题干中给出的实验现象
(填“①”或“②”)，可直接判断氢气发生了化学变化。
(4)完全反应后，为了测定固体产物中Cu的质量，要用蒸馏水多次洗涤后晾干、称量。在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是
。
15.(2018·嘉兴、舟山）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......
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