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中考科学 二轮专题 专题34 金属 学案
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这是一份中考科学 二轮专题 专题34 金属 学案，共24页。学案主要包含了思维导图，知识点回顾，例题精析，习题巩固等内容，欢迎下载使用。
专题34 金属
【思维导图】
【知识点回顾】
一、金属和非金属
金属的普遍特性：固态(除汞外)，有________，是良好的________，有________，密度和熔点高。
非金属性质：固、液、气态，有多种颜色，不具金属特性，性质不一，应用不一。
考点2 列举金属和非金属主要性质差异(如导电性、导热性、延展性、金属光泽等)；举例说出常见金属的性质和用途
常见金属的主要性质和用途
1．铁：纯铁具有银白色金属光泽，质软。制成各种铁合金，广泛用于机械、建筑、医疗等行业。
2．铜：具有紫红色金属光泽，纯铜质软、韧性好。常用于制造电线、电缆及导热器具，还可制成各种铜合金(黄铜、青铜、白铜)。
3．铝：具有银白色金属光泽，密度小。常用于制造电线和电缆、铝箔包装等；铝合金外表美观，轻而坚韧，具有较强的抗腐蚀性能，可作建筑装饰材料及汽车、飞机、火箭、人造卫星的材料。
二、金属活动性顺序
考点3 比较金属的活动性顺序；概述金属与酸、金属与盐反应的条件；用金属活动性顺序说明某些现象
1．金属活动性顺序
2．金属活动性的应用
(1)金属的位置越靠前，在水溶液里就越容易________电子，活动性就________。
(2)金属与酸反应时，排在________前面的金属能置换出酸里的________。
(3)金属与盐发生反应，只有活动性________的金属才能把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来。K、Ca、Na会与盐溶液中的水发生置换反应，生成碱和氢气。
三、金属的防腐
1．外因：________等物质的相互作用。
2．内因：金属的________。
1．改变金属的________。如在普通钢中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢。
2．表面覆盖________。如刷油漆、涂机油、涂搪瓷、电镀、烤蓝等。
四、废弃金属对环境的影响
考点6 知道废弃金属对环境的影响、知道回收废弃金属的意义
由于垃圾填埋处理后，金属不会自行分解；并且铅、镉等金属被腐蚀后，会形成溶于水的有毒的金属离子，污染土壤和地下水源。因此废弃金属将对环境造成严重的污染，大部分金属应通过回收使其循环再利用。
五、金属材料的发展
合金：一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特征的物质。
改善金属材料性能的主要方法：________。
考点1 金属光泽 导电、导热体 延展性
考点3 2.(1)失去 越强 (2)氢 氢 (3)强
考点4 1.水分、氧气 2.内部结构
考点5 1.内部结构 2.保护膜
考点8 改变金属的内部结构和外部条件
【例题精析】
例．（2021•杭州）下列有关说法正确的是（ ）
A．O2具有助燃性 B．铁生锈属于物理变化
C．金属活动性Cu比Mg强 D．KClO3属于氧化物
【解答】解：A、O2具有助燃性，故A说法正确；
B、铁生锈，生成了新的物质，属于化学变化，故B说法不正确；
C、金属活动性Cu比Mg弱，故C说法不正确；
D、氧化物是由两种元素组成、一种元素是氧元素的化合物，KClO3有三种元素组成，不属于氧化物，故D说法不正确。
故选：A。
例2．（2021•宁波）在5.6g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu（NO3）2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．所加溶液质量为M1g时，生成Cu的质量为m1g
B．bc段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应
C．m3的值为21.6
D．e点溶液中不含Cu（NO3）2
【解答】解：将5.6g的铁粉加入Cu（NO3）2溶液中，则铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，ab段为铁与硫酸铜反应，根据图像分析，加入硝酸银后反应出现两个拐点，则是硝酸银与两种金属反应，即和铁与铜反应，所以b点铁有剩余，b点固体为铁和铜，溶液中溶质为硫酸亚铁而无硝酸铜。充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铁完全反应后，铜再与硝酸银反应生成银和硝酸铜，所以bc段是铁与硝酸银反应，cd段是铜与硝酸银反应。最后由于加入硝酸银过量，所以此时有生成的硝酸亚铁、硝酸铜以及剩余的硝酸银。
A、所加溶液质量为M1g时，m1g为生成铜质量与剩余铁质量和，所以生成Cu的质量不等于m1g，故A错误；
B、bc段是铁与硝酸银反应，cd段是铜与硝酸银反应，故B错误；
C、5.6g铁先与硝酸铜反应生成铜，铜再与硝酸银反应生成银的质量，与5.6g铁与硝酸银反应生成银的质量相等，根据图像，m3即为最终生成银的质量。
Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag
56 216
5.6g m3
56216=5.6gm3
m3＝21.6g
故C正确
D、bc段是铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，cd段是铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，所以e点溶质有硝酸亚铁、硝酸铜和剩余的硝酸银，故D错误。
故选：C。
例3．（2021•温州）通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、由于铜、银都不能与稀硫酸反应，无法比较铜、银二种金属的活动性强弱，故A不符合题意；
B、由于铜、银都不能与硫酸亚铁反应，无法比较铜、银二种金属的活动性强弱，故B不符合题意；
C、由于铜、银都不能与硫酸亚铁反应，无法比较铜、银二种金属的活动性强弱，故C不符合题意；
D、由于铁能与硫酸铜反应，银不能与硫酸铜反应，可比较出铁、铜、银三种金属的活动性强弱是铁＞铜＞银，故D符合题意。
故选：D。
例4．（2021•绍兴）向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是（ ）
①滤渣中可能有铜
②向滤渣中加稀盐酸，可能有气泡产生
③滤液中一定有Mg（NO3）2、Zn（NO3）2和Fe（NO3）2，可能有Cu（NO3）2
④若忽略过滤操作中溶液损失，滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
【解答】解：向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，硝酸镁不能反应，硝酸铜先和锌反应生成硝酸锌和铜，反应后固体质量减小，后和铁反应生成硝酸亚铁和铜，反应后固体质量增大，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量仍为a克，说明锌完全反应，铁部分或全部反应；
①滤渣中一定有铜，该选项说法不正确；
②向滤渣中加稀盐酸，可能有气泡产生，例如铁过量时，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该选项说法正确；
③滤液中一定有不反应的Mg（NO3）2、反应生成的Zn（NO3）2和Fe（NO3）2，可能有过量的Cu（NO3）2，该选项说法正确；
④若忽略过滤操作中溶液损失，滤液中溶质的质量一定等于原混合溶液溶质的质量，是因为加入a克锌粉得到的固体质量仍为a克，该选项说法不正确。
故选：C。
例5．（2021•嘉兴）如图所示为今年在三星堆遗址中发现的金面具残片，经测定该面具含金量约为85%。下列有关说法正确的是（ ）
A．金的元素符号为aU
B．金容易被锈蚀
C．金单质由金原子构成
D．金的相对原子质量为197g
【解答】解：A、书写元素符号注意“一大二小”，金的元素符号是Au，故选项说法错误。
B、金的化学性质稳定，不易被锈蚀，故选项说法错误。
C、金属是由原子直接构成的，金单质是由金原子构成的，故选项说法正确。
D、相对原子质量单位是“1”，不是“克”，金的相对原子质量为197，故选项说法错误。
故选：C。
例6．（2021•嘉兴）北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法，其主要生产流程如图所示。下列解释合理的是（ ）
A．①通过蒸发溶剂可获得晶体
B．②是通过复分解反应获得铜
C．③所得硫酸铜溶液一定是饱和的
D．④说明铁元素变成了铜元素
【解答】解：A、“苦泉水”加热后能获得硫酸铜晶体，①通过蒸发溶剂可获得晶体，故选项说法正确。
B、②是用炭火烧的方法获得铜，生成物中铜是单质，不属于复分解反应，故选项说法错误。
C、硫酸铜晶体加水溶解形成硫酸铜溶液，③所得硫酸铜溶液不一定是饱和的，故选项说法错误。
D、④是铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，而不是说明铁元素变成了铜元素，故选项说法错误。
故选：A。
例7．（2021•丽水）将铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中，能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱的是（ ）
A．蒸馏水 B．稀硫酸
C．硫酸钠溶液 D．氢氧化钠溶液
【解答】解：A、铁丝、铜丝在蒸馏水中均能生锈，但反应速率较慢，不能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱，故选项错误；
B、将铁丝、铜丝分别伸入盛有稀硫酸的两支试管中，铁丝能与稀硫酸反应生成氢气，铜丝不能，说明活动性铁＞氢＞铜，能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱，故选项正确；
C、将铁丝、铜丝分别伸入盛有硫酸钠溶液的两支试管中，均无明显变化，说明活动性钠＞铁，钠＞铜，无法确定铁和铜的活动性强弱，故选项错误；
D、将铁丝、铜丝分别伸入盛有氢氧化钠溶液的两支试管中，均无明显变化，无法确定铁和铜的活动性强弱，故选项错误。
故选：B。
例8．（2021•湖州）工业炼铁的部分反应如下所示，则（ ）
O2→①+XCO2→②+XCO→③+YFe
A．X可以是木炭
B．X与CO都具有氧化性
C．③反应后的尾气可直接排放
D．Y中铁元素以游离态存在
【解答】解：A、碳与氧气反应生成二氧化碳，木炭的主要成分是碳，可以是木炭，故选项说法正确。
B、碳与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，X是碳，碳与CO都具有还原性，故选项说法错误。
C、③是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，反应后的尾气不能直接排放，故选项说法错误。
D、Y是氧化铁，铁元素以化合态存在，故选项说法错误。
故选：A。
例9．（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
【解答】解：由题意可知，为了防止铁在海水中被锈蚀，应在轮船的吃水线以下焊接比铁更锌活泼的金属块，用于保护铁质船壳，在所给出的金属中锌比铁活泼，该金属块的材料可以是锌。
故选：D。
例10．（2020•绍兴）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Cu，一定没有Fe和Zn
D．滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2
【解答】解：由于金属的活动性强弱是：锌＞铁＞铜，在进行实验时，铁不能与氯化锌反应，能与氯化铜反应生成了氯化亚铁和铜，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，说明了铁没有剩余。所以：
A、根据铁不能与氯化锌反应，能与氯化铜反应，可以判断出铁、铜、锌的活动性顺序，故A说法正确；
B、由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，所以两支试管混合后，固体总质量一定增加，故B说法正确；
C、由上述分析可知，滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn，故C说法正确。
D、由上述分析可知，滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2，可能含有CuCl2，说法不正确。
故选：D。
例11．（2021•嘉兴）人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程，对金属活动性规律的认识也是如此。
（1）1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失”，这为发现金属活动性顺序奠定了基础，小嘉选用锡、铜、锌三种金属重温实验，则会“消失”的金属有 锡、锌 。
（2）1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体，他称之为“可燃空气”，其实该气体就是 氢气 。从此为探索金属活动性打开了新思路。
（3）1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小嘉运用该规律开展实验，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉，溶液质量变化如图所示，则B点时溶液中所含的金属阳离子有 Cu2+、Fe2+ 。
【解答】解：（1）在金属活动性顺序表中，锡、锌位于氢的前面，能与酸反应，所以则会“消失”的金属有锡、锌。
（2）由于较活泼的金属能与酸反应生成了氢气，所以“可燃空气”就是氢气。
（3）由于金属的活动性顺序是铁＞铜＞银，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，硝酸银完全反应后再与硝酸铜反应生成了硝酸亚铁和铜，由图像可知，B点时铁与硝酸银恰好反应，则溶液中所含的金属阳离子有Cu2+、Fe2+。
故答案为：（1）锡、锌；
（2）氢气；
（3）Cu2+、Fe2+。
例12．（2020•杭州）北宋张潜在其《浸铜要略序》一书中对铜的冶炼有如下记载：“山麓有胆泉，土人汲以浸铁，数日辄类朽木，刮取其屑，锻炼成铜”。
（1）书中提及的“胆泉”为硫酸铜溶液，“浸铁”即将铁放入其中，写出此冶炼铜方法中生成铜的化学方程式 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 。
（2）若“浸铁”前后溶液中存在的离子种类如图所示，其中“”“”“”表示不同种类的离子，则“”表示 Fe2+ （填写离子符号）。
【解答】解：（1）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
（2）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，在反应前的溶液中含有硫酸根离子和铜离子，反应一段时间后，溶液中含有离子是亚铁离子、铜离子和硫酸根离子，由离子的变化可知，表示铜离子，表示亚铁离子，表示硫酸根离子。
故答案为：（1）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
（2）Fe2+。
【习题巩固】
一．选择题（共19小题）
1．钯（Pd）是一种稀有的贵金属，钯镍合金在电子工业等有广泛应用。已知钯、铜、镍三种金属的活动性强弱顺序是Ni＞Cu＞Pd，下列可以验证三者金属活动性强弱的实验组合是（ ）
A．①③ B．①② C．②④ D．③④
【解答】解：①中无现象，说明了金属的活动性是铜＜镍；
②中无现象，说明了金属的活动性是钯＜氢；
③中无现象，说明了金属的活动性是铜＞钯；
④有明显的现象，说明了金属的活动性是镍＞氢；
由以上分析可知，通过①③即可得出金属的活动性顺序是：镍＞铜＞钯。
故选：A。
2．小明同学在一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，他对反应过程进行了分析，得到了以下四个图像（横坐标表示加入铁的质量），其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，后和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，硝酸铜完全反应后铜质量不再变化，因此铜的质量应该是先无后有，再不变；故A错误；
B、铁和硝酸银反应过程中溶液质量减小，硝酸铜质量不变，因为硝酸银和铁反应过程中，溶液的质量减小，硝酸铜质量分数增大，硝酸铜和铁反应生成硝酸亚铁和铜，随着反应进行，硝酸铜质量减小，质量分数也减小，直至减小到0；故B错误；
C、根据化学方程式Fe+2AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag Fe+Cu（NO3）2＝Fe（NO3）2+Cu
56 216 56 64
由此看出，铁和硝酸银反应溶液质量减小，和硝酸铜反应溶液质量也减小，但铁和硝酸银反应溶液质量减小的程度大，因此第一段坡度大，第二段坡度小，硝酸银、硝酸铜完全反应后溶液质量不再变化；故C正确；
D、加入铁前，溶液中溶质是硝酸银、硝酸铜，故D错误；
故选：C。
3．有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生气泡，Y不反应；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，在Z表面有银白色物质析出，而Y没有变化。根据以上实验事实，判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
A．X、Z、Y B．Z、Y、X C．Y、X、Z D．X、Y、Z
【解答】解：有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生气泡，Y不反应，说明X的金属活动性比氢强，Y的金属活动性比氢弱，即活动性X＞H＞Y。
如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，在Z表面有银白色物质析出，而Y没有变化，说明Z的金属活动性比银强，Y的金属活动性比银弱，即活动性Z＞Ag＞Y。
则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序X＞Z＞Y。
故选：A。
4．相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属，分别与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应，生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系如图，分析图象所得的结论与事实相符的是（ ）
A．三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＜Fe＜Zn
B．三种金属的失电子总数量：Mg＞Fe＞Zn
C．三种金属的活动性顺序：Mg＝Fe＝Zn
D．三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＞Fe＞Zn
【解答】解：A、最终镁反应生成的氢气最多，锌反应生成的氢气最少，生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸，三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＞Fe＞Zn，该选项说法不正确；
B、反应时，镁、铁、锌的1个原子都是失去2个电子，因此三种金属的失电子总数量：Mg＞Fe＞Zn，该选项说法正确；
C、三种金属的活动性顺序：Mg＞Zn＞Fe，该选项说法不正确；
D、反应生成氢气越多，最终形成溶液质量越小，三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＜Fe＜Zn，该选项说法不正确。
故选：B。
5．将ag锌粉和铜粉的混合物加到一定质量的AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列有关说法错误的是（ ）
A．若干燥后滤渣质量小于ag，滤液可能是无色的
B．若干燥后滤渣质量小于ag，滤渣中一定有Fe、Cu、Ag
C．若干燥后滤渣质量大于ag，滤液中可能没有Ag+
D．若干燥后滤渣质量大于ag，滤渣中一定没有Fe
【解答】解：将ag锌粉和铜粉的混合物加到一定质量的AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，再和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁，铜后和硝酸银反应生成硝酸铜和银；
A、如果锌足量，和硝酸银反应后滤渣质量增大，和硝酸亚铁反应后滤渣质量减小，若干燥后滤渣质量小于ag，则硝酸银完全反应，硝酸亚铁可能完全反应，因此滤液可能是无色的，该选项说法正确；
B、若干燥后滤渣质量小于ag，滤渣中一定有反应生成的Fe、Ag和没有反应的Cu，该选项说法正确；
C、若干燥后滤渣质量大于ag，滤液中可能没有Ag+，例如锌不足以和硝酸银完全反应时，硝酸银过量，该选项说法正确；
D、如果锌足量，和硝酸银反应后滤渣质量增大，和硝酸亚铁反应后滤渣质量减小，若干燥后滤渣质量大于ag，滤渣中一定含有银，可能含有铁，该选项说法不正确。
故选：D。
6．等质量的金属镁和锌与一定量的稀硫酸反应，获取生成的氢气与金属质量的关系如图所示。若增加反应的稀硫酸的质量并绘制氢气与金属质量的关系图，下列图形不可能出现的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、金属都有剩余时，若增加反应的稀硫酸的质量，生成氢气质量增大，但是仍然相等，该选项对应关系可能出现；
B、如果锌完全反应，镁过量，若增加反应的稀硫酸的质量，生成氢气质量增大，但是仍然相等，该选项对应关系可能出现；
C、金属都完全反应，若增加反应的稀硫酸的质量，生成氢气质量增大，但是不相等，该选项对应关系可能出现；
D、金属都有剩余时，若增加反应的稀硫酸的质量，生成氢气质量增大，但是仍然相等，该选项对应关系不可能出现。
故选：D。
7．用等质量的锌、铁、镁三种金属分别与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气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．反应后可能没有剩余的金属是锌和铁
B．反应后不一定有剩余的金属是镁
C．根据图像分析，金属镁产生氢气最多
D．曲线X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况
【解答】解：A、24份质量的镁会生成2份质量的氢气，56份质量的铁会生成2份质量的氢气，65份质量的锌会生成2份质量的氢气，结合图象可知，反应后可能已经反应完的金属是Zn、Fe，X、Y生成氢气的质量相同，则金属Mg一定有剩余，反应后可能没有剩余的金属是锌和铁，故正确；
B、24份质量的镁会生成2份质量的氢气，56份质量的铁会生成2份质量的氢气，65份质量的锌会生成2份质量的氢气，结合图象可知，反应后可能已经反应完的金属是Zn、Fe，X、Y生成氢气的质量相同，则金属Mg一定有剩余，故错误；
C、由于金属的活动性强弱是：镁＞锌＞铁，由图象可知，金属X是Mg，Y是锌，Z是铁，由图像可知，铁产生的氢气最多，故错误；
D、由于金属的活动性强弱是：镁＞锌＞铁，由图象可知，金属X是Mg，Y是锌，Z是铁，故错误；
故选：A。
8．某兴趣小组按照如图流程讲行实验（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．滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn
B．由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
C．两支试管混合后，固体总质量一定减少
D．滤液中一定含有的金属阳离子是Fe2+、Zn2+
【解答】解：由于金属的活动性强弱是：锌＞铁＞铜，在进行实验时，铁不能与氯化锌反应，能与氯化铜反应生成了氯化亚铁和铜，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，说明了铁没有剩余，滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn。所以：
A、由上述分析可知，滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn，故说法正确；
B、根据铁不能与氯化锌反应，说明金属活动性锌＞铁；能与氯化铜反应，说明金属活动性铁＞铜；可以判断出铁、铜、锌的活动性顺序，故说法正确；
C、由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，所以两支试管混合后，固体总质量一定增加，故说法不正确；
D、由上述分析可知，滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2，可能含有CuCl2，所以滤液中一定含有的金属阳离子是Fe2+、Zn2+，故说法正确；
故选：C。
9．钯、镍、铜在电子工业中有广泛应用。小明想比较这三种金属的活动性强弱，做了如图所示实验，只有实验④有明显的现象。则这三种金属的活动性顺序排序正确的是（ ）
A．铜＞镍＞钯 B．铜＞钯＞镍 C．镍＞钯＞铜 D．镍＞铜＞钯
【解答】解：①中无现象，说明了金属的活动性是铜＜氢；
②中无现象，说明了金属的活动性是钯＜氢；
③中无现象，说明了金属的活动性是铜＞钯；
④有明显的现象，说明了金属的活动性是镍＞氢；
由以上可知，金属的活动性顺序是：镍＞铜＞钯。
故选：D。
10．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
【解答】解：A、由图中信息可知，完全反应所需时间：乙＜甲＜丙，金属复燃活动性强弱是：乙＞甲＞丙，甲、乙、丙依次不可能是Mg、Zn、Fe该选项说法不正确；
B、由上述分析可知，金属活动活动性强弱是乙＞甲＞丙，该选项说法不正确；
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，该选项说法不正确；
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，因此消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙，该选项说法正确。
故选：D。
11．如图是实验室用CO还原Fe2O3的实验装置。下列说法中，错误的是（ ）
A．点燃酒精喷灯前，应先通CO气体，以排尽装置中的空气
B．实验时，B处能观察到的现象是红色的粉末变成黑色
C．实验时，C处能观察到的现象是试管中的溶液变浑浊
D．若C装置中换成NaOH溶液，则排出的尾气就不会污染空气
【解答】解：A、点燃酒精喷灯前，应先通CO气体，以排尽装置中的空气，以防止发生爆炸，故选项说法正确。
B、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验时，B处能观察到的现象是红色的粉末变成黑色，故选项说法正确。
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，实验时，C处能观察到的现象是试管中的溶液变浑浊，故选项说法正确。
D、若C装置中换成NaOH溶液，一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应，排出的尾气仍会污染空气，故选项说法错误。
故选：D。
12．对于H2、CO还原氧化铜的实验，下列说法错误的是（ ）
A．实验均需加热
B．实验均需对尾气进行处理
C．实验均有紫红色固体生成
D．H2和CO均体现出还原性
【解答】解：A.氢气、一氧化碳还原氧化铜的实验都需要加热反应，选项说法正确；
B.因一氧化碳有毒，所以一氧化碳还原氧化铜的实验中需要尾气处理装置；氢气没有毒性，也没有有毒气体生成，不需尾气处理，选项说法错误；
C.氢气、一氧化碳还原氧化铜都有紫红色的固体铜生成，选项说法正确；
D.氢气和一氧化碳均能夺取氧化铜中的氧元素，体现了两者的还原性，选项说法正确。
故选：B。
13．向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加100g同浓度的稀硫酸，反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．a表示的是锌和稀硫酸反应的情况
B．反应后均得到无色溶液
C．由图可知，锌比铁的化学活动性强
D．反应结束后两种金属均有剩余，所得溶液的质量相等
【解答】解：A、最终铁和稀硫酸反应生成的氢气多，a表示的是锌和稀硫酸反应的情况，该选项说法正确；
B、铁和稀硫酸反应生成的硫酸亚铁溶液是浅绿色溶液，该选项说法不正确；
C、通过图中信息不能比较两种物质的活泼性，该选项说法不正确；
D、由图中信息可以看出，稀硫酸质量小于100g时，反应均已停止，因此两种金属均无剩余，该选项说法不正确。
故选：A。
14．兴趣小组同学用相同形状的铁、镁、铝、锌四种金属分别和等浓度等体积的足量稀盐酸用图1所示装置进行实验，反应过程气压变化如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A．图2中①②对应的物质分别是锌和铁
B．镁对应的气压变化中出现压强变小的原因是瓶中气体减少
C．铝对应的气压变化，说明在实验前没有除去表面致密的氧化铝
D．该实验能证明金属与盐酸反应的速率与金属的活动性有关
【解答】解：A、金属越活泼，反应速率越快，单位时间内压强增大幅度越大，图2中①②对应的物质分别是锌和铁，该选项说法正确；
B、镁对应的气压变化中出现压强变小的原因是瓶中温度降低，该选项说法不正确；
C、铝对应的气压变化，说明在实验前没有除去表面致密的氧化铝，稀盐酸先和氧化铝反应生成氯化铝和水，该选项说法正确；
D、该实验能证明金属与盐酸反应的速率与金属的活动性有关，即金属越活泼，反应速率越快，该选项说法正确。
故选：B。
15．将等质量的锌粉和铁粉的混合物放入烧杯中，向烧杯中不断加入氯化铜溶液，测定烧杯中剩余固体的质量与加入氯化铜溶液质量的关系如图所示。下列相关说法正确的是（ ）
A．ab段发生的是铁与氯化铜的反应
B．向b点所得固体中加入稀盐酸，无气泡产生
C．c点所得溶液呈浅绿色
D．d点所得溶液中的溶质有2种
【解答】解：将等质量的锌粉和铁粉的混合物放入烧杯中，向烧杯中不断加入氯化铜溶液，锌先和氯化铜反应生成氯化锌和铜，铁后和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜；
A、ab段固体质量减小，是因为锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜，发生的是锌与氯化铜的反应，该选项说法不正确；
B、b点所得固体是铁和铜，加入稀盐酸，产生气泡，是因为盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气，该选项说法不正确；
C、c点时铁和氯化铜完全反应，溶液中含有氯化锌和氯化亚铁，所得溶液呈浅绿色，该选项说法正确；
D、d点所得溶液中的溶质有3种，即氯化锌、氯化亚铁和过量的氯化铜，该选项说法不正确。
故选：C。
16．向一定质量的AgNO3溶液中加入铜、锌的混合粉末，充分反应后过滤，得到溶液甲和固体乙，下列判断不正确的是（ ）
A．若向溶液甲中滴加氯化钠溶液产生白色沉淀，则固体乙是Ag
B．若溶液甲呈蓝色，则固体乙中一定含Ag，可能含有Cu
C．若固体乙中含有锌、铜、银三种金属，则溶液甲中的溶质是Zn（NO3）2
D．若向固体乙中滴加稀盐酸没有气泡，则溶液甲中的溶质是Zn（NO3）2和Cu（NO3）2
【解答】解：A、若向溶液甲中滴加氯化钠溶液产生白色沉淀，说明硝酸银过量，锌和铜完全反应，则固体乙是反应生成的Ag，该选项说法正确；
B、若溶液甲呈蓝色，则固体乙中一定含 Ag，可能含有Cu，例如铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，硝酸铜溶液是蓝色溶液，如果铜过量，则乙中含有铜，该选项说法正确；
C、若固体乙中含有锌、铜、银三种金属，说明硝酸银不足以和锌完全反应，铜没有反应，则溶液甲中的溶质是锌和硝酸银反应生成的Zn（NO3）2，该选项说法正确；
D、若向固体乙中滴加稀盐酸没有气泡，则溶液甲中的溶质可能的情况有：锌不足时，溶质是过量的硝酸银和反应生成的硝酸锌，锌恰好和硝酸银反应时溶质是反应生成的硝酸锌，锌完全反应后硝酸银过量，铜和硝酸银反应时铜不足，溶质是硝酸锌、剩余的硝酸银和反应生成的硝酸铜，铜和硝酸银恰好完全反应时溶质是反应生成的硝酸锌和硝酸铜，该选项说法不正确。
故选：D。
17．如图，甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是 （ ）
A．乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
B．甲实验试管口向下倾斜可防止生成的水倒流，也有利于将试管内的空气完全排出
C．甲、乙两实验中，都应先使试管、玻璃管均匀受热，再通入气体，以防止发生爆炸
D．甲、乙两实验中，氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜，都发生了置换反应
【解答】解：A、一氧化碳具有还原性，能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，乙实验还能通过玻璃管中黑色粉末逐渐变红判断反应是否发生，故选项说法错误。
B、氢气与氧化铜反应生成铜和水，氢气的密度比空气的小，甲实验试管口向下倾斜可防止生成的水倒流，也有利于将试管内的空气完全排出，故选项说法正确。
C、甲、乙两实验中，都应先通入气体，再使试管、玻璃管均匀受热，以防止发生爆炸，故选项说法错误。
D、氢气与氧化铜反应生成铜和水，属于置换反应；一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应物均为化合物，不属于置换反应，故选项说法错误。
故选：B。
18．某同学用一定量Cu（NO3）2和Zn（NO3）2的混合溶液进行了如图实验。则对溶液甲和固体乙成分的描述正确的是（ ）
A．溶液甲中一定有Zn（NO3）2和Al（NO3）3
B．溶液甲中一定有Cu（NO3）2和Al（NO3）3
C．固体乙中一定有Cu，可能有Zn和Al
D．固体乙中一定有Cu和Zn，可能有Al
【解答】解：由于金属的活动顺序是：铝＞锌＞铜，向一定量 Cu（NO3）2和 Zn（NO3）2的混合溶液加入铝粉，铝先与硝酸铜反应生成了硝酸铝和铜，当硝酸铜完全反应后，铝再与硝酸锌反应生成了硝酸铝和锌。由此可知：
A、如果铝粉过量，溶液甲中一定只含有硝酸铝，一定不含硝酸锌，故A错误；
B、如果铝粉过量，溶液甲中一定含有硝酸铝，一定不含硝酸铜，故B错误；
C、无论铝粉的质量是多少，滤渣中一定有铜，Zn和 Al是可能含有的，故C正确；
D、如果铝粉的量很少，则只能置换出铜，因此，固体乙中一定含有铜，可能有锌和铝，故D错误。
故选：C。
19．某溶液含有Cu（NO3）2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉，参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系（如图所示）．下列说法不正确的是（ ）
A．a﹣b 间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B．c﹣d 间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
C．当参加反应的锌的质量为m3时，溶液中金属离子为Zn2+
D．当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时，溶液中Cu（NO3）2的质量分数相等
【解答】解：锌粉加入Cu（NO3）2和AgNO3的混合液中，锌粉会先和AgNO3发生反应，后跟Cu（NO3）2发生反应。
A、通过坐标可以看出，a～b间溶液中有三种离子，锌会参与置换反应，溶液中有Zn2+，Ag+未反应完全，所以溶液中的离子是Zn2+、Ag+、Cu2+，故A正确；
B、通过坐标可以看出，c～d间溶液中有两种离子，说明锌和硝酸银完全反应，所以溶液中的离子是Zn2+、Cu2+，故B正确；
C、当参加反应的锌的质量为m3时，溶液中含有的离子有一种，说明锌和硝酸铜、硝酸银完全反应，溶液中的离子是锌离子，故C正确；
D、当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时，溶液中Cu（NO3）2的质量不变，但加入的锌的质量m1，m2不相等，置换出的银的质量不相等，所以溶液的质量也不相等，溶液中Cu（NO3）2的质量分数就不会相等，故D错误。
故选：D。
二．填空题（共2小题）
20．铁在潮湿空气中易生锈，其反应过程如图：
（1）步骤②中的反应物除Fe（OH）2外，还有 O2和H2O （选填“O2”“H2O”或“O2和H2O”）。
（2）已知步骤③为分解反应，若x为2，则此分解反应的化学方程式为 2Fe（OH）3＝Fe2O3•2H2O+H2O 。
【解答】解：（1）步骤②中Fe（OH）2要转化为Fe（OH）3，由空气的成分和质量守恒定律可知，反应物除Fe（OH）2外，还有O2和H2O；
（2）由质量守恒定律可知，步骤③为分解反应，若x为2，生成物除了Fe2O3•2H2O外，还有H2O，方程式为：2Fe（OH）3＝Fe2O3•2H2O+H2O。
故答案为：（1）O2和H2O；
（2）2Fe（OH）3＝Fe2O3•2H2O+H2O。
21．化学实验室要从X、银、铜、锌四种金属混合物中分离某贵重金属．流程如下：（未作特别说明的“固体”，可能为纯净物或化合物）
（1）四种金属的活动性有强到弱的顺序是 Zn＞x＞Cu＞Ag ；
（2）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 玻璃棒 ；
（3）滤液A中共含有 3 种溶质；
（4）为了检验滤液C中的溶质成分：向其中加入稀盐酸，有白色沉淀产生，则滤液C中一定含有的阳离子 Ag+、Cu2+ （填离子符号）．
【解答】解：根据金属的活泼性顺序：锌＞氢＞铜＞银，故向锌、X、铜、银的金属混合物中加入稀硫酸，锌一定参加反应产生气泡，而铜和银一定没反应，得到的滤液A再加入过量的锌得到混合物乙和滤液B，说明锌除了和过量的硫酸反应产生气体外，还和盐溶液发生了置换反应，因此说明锌的活动性比X强，且X位于氢前；由于硫酸过量，固体甲含有铜和银，铜和硝酸银反应产生硝酸铜和银．因此：
（1）四种金属的活动性顺序由强到弱的是：Zn＞X＞Cu＞Ag；
（2）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，其玻璃棒的作用是引流；
（3）由上述分析可知，滤液A一定有硫酸锌、剩余的硫酸和x的硫酸盐三种溶质；
（4）由向其中加入稀盐酸，有白色沉淀产生，说明有硝酸银剩余，故滤液C中一定含有的阳离子是铜和硝酸银反应生成的铜离子和剩余的硝酸银中的银离子，符号为：Ag+、Cu2+．
故答为：（1）Zn＞x＞Cu＞Ag；（2）玻璃棒； （3）3；（4）Ag+，Cu2+．
三．实验探究题（共3小题）
22．金属防腐是科学研究中的重大课题、某校学习小组以铁的锈蚀为项目进行如下研究。
（1）该小组用图甲装置进行实验，起始时量筒内的水面处于50毫升刻度处，之后水面缓慢上升，几天后，水面最终处于约 40 毫升刻度处。
（2）小科同学还进行了如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量.改变条件重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表：
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
铁钉质量增加/g
0.02
0.04
0.08
0.16
0.18
0.18
0.18
小科学设计的实验基于的假设是 温度对铁钉腐蚀快慢的影响 。
（3）指导老师认为小科的实验未能真实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50℃以后铁钉质量没有变化，请分析表格中数据，铁钉质量没有变化的原因是 试管内没有氧气 。
【解答】解：（1）几天后水面最终处于约40mL刻度处，原因是铁锈蚀消耗氧气且氧气约占空气体积的五分之一。
（2）小强同学的实验是探究温度因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是温度在10～50℃的范围内，温度越高，铁钉锈蚀的速度越快。
（3）因为铁钉生锈后，量筒水面刻度上升到40ml处，说明试管内的氧气全部耗尽，所以50℃后铁钉的质量不再增加。
故答案为：
（1）40；
（2）温度对铁钉腐蚀快慢的影响；
（3）试管内没有氧气。
23．某同学用含有CO2的CO来模拟炼铁实验，并检验气体产物和收集尾气，他设计了如图所示的微型实验装置（夹持设备已略去）。
（1）装置A的作用是什么？ 除去一氧化碳中的二氧化碳 。
（2）写出B处玻璃管中发生反应的现象： 红棕色粉末慢慢变成黑色 。
（3）实验结束后，D中有部分溶液进入E处量筒中，请设计实验方案，确定该溶液中含有氢氧化钠： 取少量溶液于试管中，向试管中加入足量的氯化钙（或氯化钡）溶液，有白色沉淀产生，静置，向上层清液滴加酚酞，溶液变红，说明含有氢氧化钠 。
【解答】解：（1）一氧化碳与氢氧化钠不反应，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，所以装置A的作用是除去一氧化碳中的二氧化碳；故填：除去一氧化碳中的二氧化碳；
（2）B处发生的反应是在高温的条件下，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，所以B处玻璃管中发生反应的现象是红棕色粉末慢慢变成黑色；故填：红棕色粉末慢慢变成黑色；
（3）装置中氢氧化钠能与生成的二氧化碳反应生成碳酸钠，要检验反应后E中是否含有氢氧化钠，取少量溶液于试管中，向试管中加入足量的氯化钙（或氯化钡）溶液，有白色沉淀产生，静置，向上层清液滴加酚酞，溶液变红，说明含有氢氧化钠；故填：取少量溶液于试管中，向试管中加入足量的氯化钙（或氯化钡）溶液，有白色沉淀产生，静置，向上层清液滴加酚酞，溶液变红，说明含有氢氧化钠。
24．铁在自然界中以铁矿石形式分布很广。资料显示：在炼铁过程中，Fe2O3是在一定温度下逐步失去其中的氧，依次生成Fe3O4、FeO和Fe。小金在实验室找到一些铁锈样品进行实验探究，他所用的实验装置如图甲所示
（1）实验时先点燃的酒精灯是 B （选“A”或“B”）。
（2）待反应完成后，将所得黑色固体物质放入足量的稀硫酸中。小金认为该物质中并不含铁，他的依据是 没有气泡产生 。
（3）为了解释这一反常现象，他查到某炼铁厂对氧化铁和一氧化碳进行的热反应分析，根据相关的数据绘制图象如图乙，通过分析确定实验没有得到铁的主要原因是 使用酒精灯加热氧化铁达不到完全反应所需的温度 。
【解答】解：（1）实验时，先通入一氧化碳排净装置内的空气，为防止尾气中的一氧化碳造成空气污染，所以应先点燃B处的酒精灯，故填：B；
（2）铁能与稀硫酸反应释放出氢气，小金得到此结论的依据是没有气泡产生。故填：没有气泡产生；
（3）酒精灯能够提供的温度是400℃﹣﹣700℃，而氧化铁完全反应的温度应该在800℃以上，实验失败的主要原因是使用酒精灯加热氧化铁达不到完全反应所需的温度；故填：使用酒精灯加热氧化铁达不到完全反应所需的温度。
专题34 金属
【思维导图】
【知识点回顾】
一、金属和非金属
金属的普遍特性：固态(除汞外)，有________，是良好的________，有________，密度和熔点高。
非金属性质：固、液、气态，有多种颜色，不具金属特性，性质不一，应用不一。
考点2 列举金属和非金属主要性质差异(如导电性、导热性、延展性、金属光泽等)；举例说出常见金属的性质和用途
常见金属的主要性质和用途
1．铁：纯铁具有银白色金属光泽，质软。制成各种铁合金，广泛用于机械、建筑、医疗等行业。
2．铜：具有紫红色金属光泽，纯铜质软、韧性好。常用于制造电线、电缆及导热器具，还可制成各种铜合金(黄铜、青铜、白铜)。
3．铝：具有银白色金属光泽，密度小。常用于制造电线和电缆、铝箔包装等；铝合金外表美观，轻而坚韧，具有较强的抗腐蚀性能，可作建筑装饰材料及汽车、飞机、火箭、人造卫星的材料。
二、金属活动性顺序
考点3 比较金属的活动性顺序；概述金属与酸、金属与盐反应的条件；用金属活动性顺序说明某些现象
1．金属活动性顺序
2．金属活动性的应用
(1)金属的位置越靠前，在水溶液里就越容易________电子，活动性就________。
(2)金属与酸反应时，排在________前面的金属能置换出酸里的________。
(3)金属与盐发生反应，只有活动性________的金属才能把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来。K、Ca、Na会与盐溶液中的水发生置换反应，生成碱和氢气。
三、金属的防腐
1．外因：________等物质的相互作用。
2．内因：金属的________。
1．改变金属的________。如在普通钢中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢。
2．表面覆盖________。如刷油漆、涂机油、涂搪瓷、电镀、烤蓝等。
四、废弃金属对环境的影响
考点6 知道废弃金属对环境的影响、知道回收废弃金属的意义
由于垃圾填埋处理后，金属不会自行分解；并且铅、镉等金属被腐蚀后，会形成溶于水的有毒的金属离子，污染土壤和地下水源。因此废弃金属将对环境造成严重的污染，大部分金属应通过回收使其循环再利用。
五、金属材料的发展
合金：一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特征的物质。
改善金属材料性能的主要方法：________。
考点1 金属光泽 导电、导热体 延展性
考点3 2.(1)失去 越强 (2)氢 氢 (3)强
考点4 1.水分、氧气 2.内部结构
考点5 1.内部结构 2.保护膜
考点8 改变金属的内部结构和外部条件
【例题精析】
例．（2021•杭州）下列有关说法正确的是（ ）
A．O2具有助燃性 B．铁生锈属于物理变化
C．金属活动性Cu比Mg强 D．KClO3属于氧化物
【解答】解：A、O2具有助燃性，故A说法正确；
B、铁生锈，生成了新的物质，属于化学变化，故B说法不正确；
C、金属活动性Cu比Mg弱，故C说法不正确；
D、氧化物是由两种元素组成、一种元素是氧元素的化合物，KClO3有三种元素组成，不属于氧化物，故D说法不正确。
故选：A。
例2．（2021•宁波）在5.6g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu（NO3）2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．所加溶液质量为M1g时，生成Cu的质量为m1g
B．bc段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应
C．m3的值为21.6
D．e点溶液中不含Cu（NO3）2
【解答】解：将5.6g的铁粉加入Cu（NO3）2溶液中，则铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，ab段为铁与硫酸铜反应，根据图像分析，加入硝酸银后反应出现两个拐点，则是硝酸银与两种金属反应，即和铁与铜反应，所以b点铁有剩余，b点固体为铁和铜，溶液中溶质为硫酸亚铁而无硝酸铜。充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铁完全反应后，铜再与硝酸银反应生成银和硝酸铜，所以bc段是铁与硝酸银反应，cd段是铜与硝酸银反应。最后由于加入硝酸银过量，所以此时有生成的硝酸亚铁、硝酸铜以及剩余的硝酸银。
A、所加溶液质量为M1g时，m1g为生成铜质量与剩余铁质量和，所以生成Cu的质量不等于m1g，故A错误；
B、bc段是铁与硝酸银反应，cd段是铜与硝酸银反应，故B错误；
C、5.6g铁先与硝酸铜反应生成铜，铜再与硝酸银反应生成银的质量，与5.6g铁与硝酸银反应生成银的质量相等，根据图像，m3即为最终生成银的质量。
Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag
56 216
5.6g m3
56216=5.6gm3
m3＝21.6g
故C正确
D、bc段是铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，cd段是铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，所以e点溶质有硝酸亚铁、硝酸铜和剩余的硝酸银，故D错误。
故选：C。
例3．（2021•温州）通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、由于铜、银都不能与稀硫酸反应，无法比较铜、银二种金属的活动性强弱，故A不符合题意；
B、由于铜、银都不能与硫酸亚铁反应，无法比较铜、银二种金属的活动性强弱，故B不符合题意；
C、由于铜、银都不能与硫酸亚铁反应，无法比较铜、银二种金属的活动性强弱，故C不符合题意；
D、由于铁能与硫酸铜反应，银不能与硫酸铜反应，可比较出铁、铜、银三种金属的活动性强弱是铁＞铜＞银，故D符合题意。
故选：D。
例4．（2021•绍兴）向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是（ ）
①滤渣中可能有铜
②向滤渣中加稀盐酸，可能有气泡产生
③滤液中一定有Mg（NO3）2、Zn（NO3）2和Fe（NO3）2，可能有Cu（NO3）2
④若忽略过滤操作中溶液损失，滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
【解答】解：向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，硝酸镁不能反应，硝酸铜先和锌反应生成硝酸锌和铜，反应后固体质量减小，后和铁反应生成硝酸亚铁和铜，反应后固体质量增大，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量仍为a克，说明锌完全反应，铁部分或全部反应；
①滤渣中一定有铜，该选项说法不正确；
②向滤渣中加稀盐酸，可能有气泡产生，例如铁过量时，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该选项说法正确；
③滤液中一定有不反应的Mg（NO3）2、反应生成的Zn（NO3）2和Fe（NO3）2，可能有过量的Cu（NO3）2，该选项说法正确；
④若忽略过滤操作中溶液损失，滤液中溶质的质量一定等于原混合溶液溶质的质量，是因为加入a克锌粉得到的固体质量仍为a克，该选项说法不正确。
故选：C。
例5．（2021•嘉兴）如图所示为今年在三星堆遗址中发现的金面具残片，经测定该面具含金量约为85%。下列有关说法正确的是（ ）
A．金的元素符号为aU
B．金容易被锈蚀
C．金单质由金原子构成
D．金的相对原子质量为197g
【解答】解：A、书写元素符号注意“一大二小”，金的元素符号是Au，故选项说法错误。
B、金的化学性质稳定，不易被锈蚀，故选项说法错误。
C、金属是由原子直接构成的，金单质是由金原子构成的，故选项说法正确。
D、相对原子质量单位是“1”，不是“克”，金的相对原子质量为197，故选项说法错误。
故选：C。
例6．（2021•嘉兴）北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法，其主要生产流程如图所示。下列解释合理的是（ ）
A．①通过蒸发溶剂可获得晶体
B．②是通过复分解反应获得铜
C．③所得硫酸铜溶液一定是饱和的
D．④说明铁元素变成了铜元素
【解答】解：A、“苦泉水”加热后能获得硫酸铜晶体，①通过蒸发溶剂可获得晶体，故选项说法正确。
B、②是用炭火烧的方法获得铜，生成物中铜是单质，不属于复分解反应，故选项说法错误。
C、硫酸铜晶体加水溶解形成硫酸铜溶液，③所得硫酸铜溶液不一定是饱和的，故选项说法错误。
D、④是铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，而不是说明铁元素变成了铜元素，故选项说法错误。
故选：A。
例7．（2021•丽水）将铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中，能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱的是（ ）
A．蒸馏水 B．稀硫酸
C．硫酸钠溶液 D．氢氧化钠溶液
【解答】解：A、铁丝、铜丝在蒸馏水中均能生锈，但反应速率较慢，不能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱，故选项错误；
B、将铁丝、铜丝分别伸入盛有稀硫酸的两支试管中，铁丝能与稀硫酸反应生成氢气，铜丝不能，说明活动性铁＞氢＞铜，能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱，故选项正确；
C、将铁丝、铜丝分别伸入盛有硫酸钠溶液的两支试管中，均无明显变化，说明活动性钠＞铁，钠＞铜，无法确定铁和铜的活动性强弱，故选项错误；
D、将铁丝、铜丝分别伸入盛有氢氧化钠溶液的两支试管中，均无明显变化，无法确定铁和铜的活动性强弱，故选项错误。
故选：B。
例8．（2021•湖州）工业炼铁的部分反应如下所示，则（ ）
O2→①+XCO2→②+XCO→③+YFe
A．X可以是木炭
B．X与CO都具有氧化性
C．③反应后的尾气可直接排放
D．Y中铁元素以游离态存在
【解答】解：A、碳与氧气反应生成二氧化碳，木炭的主要成分是碳，可以是木炭，故选项说法正确。
B、碳与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，X是碳，碳与CO都具有还原性，故选项说法错误。
C、③是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，反应后的尾气不能直接排放，故选项说法错误。
D、Y是氧化铁，铁元素以化合态存在，故选项说法错误。
故选：A。
例9．（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
【解答】解：由题意可知，为了防止铁在海水中被锈蚀，应在轮船的吃水线以下焊接比铁更锌活泼的金属块，用于保护铁质船壳，在所给出的金属中锌比铁活泼，该金属块的材料可以是锌。
故选：D。
例10．（2020•绍兴）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Cu，一定没有Fe和Zn
D．滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2
【解答】解：由于金属的活动性强弱是：锌＞铁＞铜，在进行实验时，铁不能与氯化锌反应，能与氯化铜反应生成了氯化亚铁和铜，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，说明了铁没有剩余。所以：
A、根据铁不能与氯化锌反应，能与氯化铜反应，可以判断出铁、铜、锌的活动性顺序，故A说法正确；
B、由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，所以两支试管混合后，固体总质量一定增加，故B说法正确；
C、由上述分析可知，滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn，故C说法正确。
D、由上述分析可知，滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2，可能含有CuCl2，说法不正确。
故选：D。
例11．（2021•嘉兴）人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程，对金属活动性规律的认识也是如此。
（1）1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失”，这为发现金属活动性顺序奠定了基础，小嘉选用锡、铜、锌三种金属重温实验，则会“消失”的金属有 锡、锌 。
（2）1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体，他称之为“可燃空气”，其实该气体就是 氢气 。从此为探索金属活动性打开了新思路。
（3）1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小嘉运用该规律开展实验，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉，溶液质量变化如图所示，则B点时溶液中所含的金属阳离子有 Cu2+、Fe2+ 。
【解答】解：（1）在金属活动性顺序表中，锡、锌位于氢的前面，能与酸反应，所以则会“消失”的金属有锡、锌。
（2）由于较活泼的金属能与酸反应生成了氢气，所以“可燃空气”就是氢气。
（3）由于金属的活动性顺序是铁＞铜＞银，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，硝酸银完全反应后再与硝酸铜反应生成了硝酸亚铁和铜，由图像可知，B点时铁与硝酸银恰好反应，则溶液中所含的金属阳离子有Cu2+、Fe2+。
故答案为：（1）锡、锌；
（2）氢气；
（3）Cu2+、Fe2+。
例12．（2020•杭州）北宋张潜在其《浸铜要略序》一书中对铜的冶炼有如下记载：“山麓有胆泉，土人汲以浸铁，数日辄类朽木，刮取其屑，锻炼成铜”。
（1）书中提及的“胆泉”为硫酸铜溶液，“浸铁”即将铁放入其中，写出此冶炼铜方法中生成铜的化学方程式 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 。
（2）若“浸铁”前后溶液中存在的离子种类如图所示，其中“”“”“”表示不同种类的离子，则“”表示 Fe2+ （填写离子符号）。
【解答】解：（1）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
（2）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，在反应前的溶液中含有硫酸根离子和铜离子，反应一段时间后，溶液中含有离子是亚铁离子、铜离子和硫酸根离子，由离子的变化可知，表示铜离子，表示亚铁离子，表示硫酸根离子。
故答案为：（1）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
（2）Fe2+。
【习题巩固】
一．选择题（共19小题）
1．钯（Pd）是一种稀有的贵金属，钯镍合金在电子工业等有广泛应用。已知钯、铜、镍三种金属的活动性强弱顺序是Ni＞Cu＞Pd，下列可以验证三者金属活动性强弱的实验组合是（ ）
A．①③ B．①② C．②④ D．③④
【解答】解：①中无现象，说明了金属的活动性是铜＜镍；
②中无现象，说明了金属的活动性是钯＜氢；
③中无现象，说明了金属的活动性是铜＞钯；
④有明显的现象，说明了金属的活动性是镍＞氢；
由以上分析可知，通过①③即可得出金属的活动性顺序是：镍＞铜＞钯。
故选：A。
2．小明同学在一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，他对反应过程进行了分析，得到了以下四个图像（横坐标表示加入铁的质量），其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，后和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，硝酸铜完全反应后铜质量不再变化，因此铜的质量应该是先无后有，再不变；故A错误；
B、铁和硝酸银反应过程中溶液质量减小，硝酸铜质量不变，因为硝酸银和铁反应过程中，溶液的质量减小，硝酸铜质量分数增大，硝酸铜和铁反应生成硝酸亚铁和铜，随着反应进行，硝酸铜质量减小，质量分数也减小，直至减小到0；故B错误；
C、根据化学方程式Fe+2AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag Fe+Cu（NO3）2＝Fe（NO3）2+Cu
56 216 56 64
由此看出，铁和硝酸银反应溶液质量减小，和硝酸铜反应溶液质量也减小，但铁和硝酸银反应溶液质量减小的程度大，因此第一段坡度大，第二段坡度小，硝酸银、硝酸铜完全反应后溶液质量不再变化；故C正确；
D、加入铁前，溶液中溶质是硝酸银、硝酸铜，故D错误；
故选：C。
3．有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生气泡，Y不反应；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，在Z表面有银白色物质析出，而Y没有变化。根据以上实验事实，判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
A．X、Z、Y B．Z、Y、X C．Y、X、Z D．X、Y、Z
【解答】解：有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生气泡，Y不反应，说明X的金属活动性比氢强，Y的金属活动性比氢弱，即活动性X＞H＞Y。
如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，在Z表面有银白色物质析出，而Y没有变化，说明Z的金属活动性比银强，Y的金属活动性比银弱，即活动性Z＞Ag＞Y。
则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序X＞Z＞Y。
故选：A。
4．相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属，分别与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应，生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系如图，分析图象所得的结论与事实相符的是（ ）
A．三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＜Fe＜Zn
B．三种金属的失电子总数量：Mg＞Fe＞Zn
C．三种金属的活动性顺序：Mg＝Fe＝Zn
D．三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＞Fe＞Zn
【解答】解：A、最终镁反应生成的氢气最多，锌反应生成的氢气最少，生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸，三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＞Fe＞Zn，该选项说法不正确；
B、反应时，镁、铁、锌的1个原子都是失去2个电子，因此三种金属的失电子总数量：Mg＞Fe＞Zn，该选项说法正确；
C、三种金属的活动性顺序：Mg＞Zn＞Fe，该选项说法不正确；
D、反应生成氢气越多，最终形成溶液质量越小，三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＜Fe＜Zn，该选项说法不正确。
故选：B。
5．将ag锌粉和铜粉的混合物加到一定质量的AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列有关说法错误的是（ ）
A．若干燥后滤渣质量小于ag，滤液可能是无色的
B．若干燥后滤渣质量小于ag，滤渣中一定有Fe、Cu、Ag
C．若干燥后滤渣质量大于ag，滤液中可能没有Ag+
D．若干燥后滤渣质量大于ag，滤渣中一定没有Fe
【解答】解：将ag锌粉和铜粉的混合物加到一定质量的AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，再和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁，铜后和硝酸银反应生成硝酸铜和银；
A、如果锌足量，和硝酸银反应后滤渣质量增大，和硝酸亚铁反应后滤渣质量减小，若干燥后滤渣质量小于ag，则硝酸银完全反应，硝酸亚铁可能完全反应，因此滤液可能是无色的，该选项说法正确；
B、若干燥后滤渣质量小于ag，滤渣中一定有反应生成的Fe、Ag和没有反应的Cu，该选项说法正确；
C、若干燥后滤渣质量大于ag，滤液中可能没有Ag+，例如锌不足以和硝酸银完全反应时，硝酸银过量，该选项说法正确；
D、如果锌足量，和硝酸银反应后滤渣质量增大，和硝酸亚铁反应后滤渣质量减小，若干燥后滤渣质量大于ag，滤渣中一定含有银，可能含有铁，该选项说法不正确。
故选：D。
6．等质量的金属镁和锌与一定量的稀硫酸反应，获取生成的氢气与金属质量的关系如图所示。若增加反应的稀硫酸的质量并绘制氢气与金属质量的关系图，下列图形不可能出现的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、金属都有剩余时，若增加反应的稀硫酸的质量，生成氢气质量增大，但是仍然相等，该选项对应关系可能出现；
B、如果锌完全反应，镁过量，若增加反应的稀硫酸的质量，生成氢气质量增大，但是仍然相等，该选项对应关系可能出现；
C、金属都完全反应，若增加反应的稀硫酸的质量，生成氢气质量增大，但是不相等，该选项对应关系可能出现；
D、金属都有剩余时，若增加反应的稀硫酸的质量，生成氢气质量增大，但是仍然相等，该选项对应关系不可能出现。
故选：D。
7．用等质量的锌、铁、镁三种金属分别与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气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．反应后可能没有剩余的金属是锌和铁
B．反应后不一定有剩余的金属是镁
C．根据图像分析，金属镁产生氢气最多
D．曲线X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况
【解答】解：A、24份质量的镁会生成2份质量的氢气，56份质量的铁会生成2份质量的氢气，65份质量的锌会生成2份质量的氢气，结合图象可知，反应后可能已经反应完的金属是Zn、Fe，X、Y生成氢气的质量相同，则金属Mg一定有剩余，反应后可能没有剩余的金属是锌和铁，故正确；
B、24份质量的镁会生成2份质量的氢气，56份质量的铁会生成2份质量的氢气，65份质量的锌会生成2份质量的氢气，结合图象可知，反应后可能已经反应完的金属是Zn、Fe，X、Y生成氢气的质量相同，则金属Mg一定有剩余，故错误；
C、由于金属的活动性强弱是：镁＞锌＞铁，由图象可知，金属X是Mg，Y是锌，Z是铁，由图像可知，铁产生的氢气最多，故错误；
D、由于金属的活动性强弱是：镁＞锌＞铁，由图象可知，金属X是Mg，Y是锌，Z是铁，故错误；
故选：A。
8．某兴趣小组按照如图流程讲行实验（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．滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn
B．由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
C．两支试管混合后，固体总质量一定减少
D．滤液中一定含有的金属阳离子是Fe2+、Zn2+
【解答】解：由于金属的活动性强弱是：锌＞铁＞铜，在进行实验时，铁不能与氯化锌反应，能与氯化铜反应生成了氯化亚铁和铜，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，说明了铁没有剩余，滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn。所以：
A、由上述分析可知，滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn，故说法正确；
B、根据铁不能与氯化锌反应，说明金属活动性锌＞铁；能与氯化铜反应，说明金属活动性铁＞铜；可以判断出铁、铜、锌的活动性顺序，故说法正确；
C、由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，所以两支试管混合后，固体总质量一定增加，故说法不正确；
D、由上述分析可知，滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2，可能含有CuCl2，所以滤液中一定含有的金属阳离子是Fe2+、Zn2+，故说法正确；
故选：C。
9．钯、镍、铜在电子工业中有广泛应用。小明想比较这三种金属的活动性强弱，做了如图所示实验，只有实验④有明显的现象。则这三种金属的活动性顺序排序正确的是（ ）
A．铜＞镍＞钯 B．铜＞钯＞镍 C．镍＞钯＞铜 D．镍＞铜＞钯
【解答】解：①中无现象，说明了金属的活动性是铜＜氢；
②中无现象，说明了金属的活动性是钯＜氢；
③中无现象，说明了金属的活动性是铜＞钯；
④有明显的现象，说明了金属的活动性是镍＞氢；
由以上可知，金属的活动性顺序是：镍＞铜＞钯。
故选：D。
10．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
【解答】解：A、由图中信息可知，完全反应所需时间：乙＜甲＜丙，金属复燃活动性强弱是：乙＞甲＞丙，甲、乙、丙依次不可能是Mg、Zn、Fe该选项说法不正确；
B、由上述分析可知，金属活动活动性强弱是乙＞甲＞丙，该选项说法不正确；
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，该选项说法不正确；
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，因此消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙，该选项说法正确。
故选：D。
11．如图是实验室用CO还原Fe2O3的实验装置。下列说法中，错误的是（ ）
A．点燃酒精喷灯前，应先通CO气体，以排尽装置中的空气
B．实验时，B处能观察到的现象是红色的粉末变成黑色
C．实验时，C处能观察到的现象是试管中的溶液变浑浊
D．若C装置中换成NaOH溶液，则排出的尾气就不会污染空气
【解答】解：A、点燃酒精喷灯前，应先通CO气体，以排尽装置中的空气，以防止发生爆炸，故选项说法正确。
B、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验时，B处能观察到的现象是红色的粉末变成黑色，故选项说法正确。
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，实验时，C处能观察到的现象是试管中的溶液变浑浊，故选项说法正确。
D、若C装置中换成NaOH溶液，一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应，排出的尾气仍会污染空气，故选项说法错误。
故选：D。
12．对于H2、CO还原氧化铜的实验，下列说法错误的是（ ）
A．实验均需加热
B．实验均需对尾气进行处理
C．实验均有紫红色固体生成
D．H2和CO均体现出还原性
【解答】解：A.氢气、一氧化碳还原氧化铜的实验都需要加热反应，选项说法正确；
B.因一氧化碳有毒，所以一氧化碳还原氧化铜的实验中需要尾气处理装置；氢气没有毒性，也没有有毒气体生成，不需尾气处理，选项说法错误；
C.氢气、一氧化碳还原氧化铜都有紫红色的固体铜生成，选项说法正确；
D.氢气和一氧化碳均能夺取氧化铜中的氧元素，体现了两者的还原性，选项说法正确。
故选：B。
13．向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加100g同浓度的稀硫酸，反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．a表示的是锌和稀硫酸反应的情况
B．反应后均得到无色溶液
C．由图可知，锌比铁的化学活动性强
D．反应结束后两种金属均有剩余，所得溶液的质量相等
【解答】解：A、最终铁和稀硫酸反应生成的氢气多，a表示的是锌和稀硫酸反应的情况，该选项说法正确；
B、铁和稀硫酸反应生成的硫酸亚铁溶液是浅绿色溶液，该选项说法不正确；
C、通过图中信息不能比较两种物质的活泼性，该选项说法不正确；
D、由图中信息可以看出，稀硫酸质量小于100g时，反应均已停止，因此两种金属均无剩余，该选项说法不正确。
故选：A。
14．兴趣小组同学用相同形状的铁、镁、铝、锌四种金属分别和等浓度等体积的足量稀盐酸用图1所示装置进行实验，反应过程气压变化如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A．图2中①②对应的物质分别是锌和铁
B．镁对应的气压变化中出现压强变小的原因是瓶中气体减少
C．铝对应的气压变化，说明在实验前没有除去表面致密的氧化铝
D．该实验能证明金属与盐酸反应的速率与金属的活动性有关
【解答】解：A、金属越活泼，反应速率越快，单位时间内压强增大幅度越大，图2中①②对应的物质分别是锌和铁，该选项说法正确；
B、镁对应的气压变化中出现压强变小的原因是瓶中温度降低，该选项说法不正确；
C、铝对应的气压变化，说明在实验前没有除去表面致密的氧化铝，稀盐酸先和氧化铝反应生成氯化铝和水，该选项说法正确；
D、该实验能证明金属与盐酸反应的速率与金属的活动性有关，即金属越活泼，反应速率越快，该选项说法正确。
故选：B。
15．将等质量的锌粉和铁粉的混合物放入烧杯中，向烧杯中不断加入氯化铜溶液，测定烧杯中剩余固体的质量与加入氯化铜溶液质量的关系如图所示。下列相关说法正确的是（ ）
A．ab段发生的是铁与氯化铜的反应
B．向b点所得固体中加入稀盐酸，无气泡产生
C．c点所得溶液呈浅绿色
D．d点所得溶液中的溶质有2种
【解答】解：将等质量的锌粉和铁粉的混合物放入烧杯中，向烧杯中不断加入氯化铜溶液，锌先和氯化铜反应生成氯化锌和铜，铁后和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜；
A、ab段固体质量减小，是因为锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜，发生的是锌与氯化铜的反应，该选项说法不正确；
B、b点所得固体是铁和铜，加入稀盐酸，产生气泡，是因为盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气，该选项说法不正确；
C、c点时铁和氯化铜完全反应，溶液中含有氯化锌和氯化亚铁，所得溶液呈浅绿色，该选项说法正确；
D、d点所得溶液中的溶质有3种，即氯化锌、氯化亚铁和过量的氯化铜，该选项说法不正确。
故选：C。
16．向一定质量的AgNO3溶液中加入铜、锌的混合粉末，充分反应后过滤，得到溶液甲和固体乙，下列判断不正确的是（ ）
A．若向溶液甲中滴加氯化钠溶液产生白色沉淀，则固体乙是Ag
B．若溶液甲呈蓝色，则固体乙中一定含Ag，可能含有Cu
C．若固体乙中含有锌、铜、银三种金属，则溶液甲中的溶质是Zn（NO3）2
D．若向固体乙中滴加稀盐酸没有气泡，则溶液甲中的溶质是Zn（NO3）2和Cu（NO3）2
【解答】解：A、若向溶液甲中滴加氯化钠溶液产生白色沉淀，说明硝酸银过量，锌和铜完全反应，则固体乙是反应生成的Ag，该选项说法正确；
B、若溶液甲呈蓝色，则固体乙中一定含 Ag，可能含有Cu，例如铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，硝酸铜溶液是蓝色溶液，如果铜过量，则乙中含有铜，该选项说法正确；
C、若固体乙中含有锌、铜、银三种金属，说明硝酸银不足以和锌完全反应，铜没有反应，则溶液甲中的溶质是锌和硝酸银反应生成的Zn（NO3）2，该选项说法正确；
D、若向固体乙中滴加稀盐酸没有气泡，则溶液甲中的溶质可能的情况有：锌不足时，溶质是过量的硝酸银和反应生成的硝酸锌，锌恰好和硝酸银反应时溶质是反应生成的硝酸锌，锌完全反应后硝酸银过量，铜和硝酸银反应时铜不足，溶质是硝酸锌、剩余的硝酸银和反应生成的硝酸铜，铜和硝酸银恰好完全反应时溶质是反应生成的硝酸锌和硝酸铜，该选项说法不正确。
故选：D。
17．如图，甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是 （ ）
A．乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
B．甲实验试管口向下倾斜可防止生成的水倒流，也有利于将试管内的空气完全排出
C．甲、乙两实验中，都应先使试管、玻璃管均匀受热，再通入气体，以防止发生爆炸
D．甲、乙两实验中，氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜，都发生了置换反应
【解答】解：A、一氧化碳具有还原性，能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，乙实验还能通过玻璃管中黑色粉末逐渐变红判断反应是否发生，故选项说法错误。
B、氢气与氧化铜反应生成铜和水，氢气的密度比空气的小，甲实验试管口向下倾斜可防止生成的水倒流，也有利于将试管内的空气完全排出，故选项说法正确。
C、甲、乙两实验中，都应先通入气体，再使试管、玻璃管均匀受热，以防止发生爆炸，故选项说法错误。
D、氢气与氧化铜反应生成铜和水，属于置换反应；一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应物均为化合物，不属于置换反应，故选项说法错误。
故选：B。
18．某同学用一定量Cu（NO3）2和Zn（NO3）2的混合溶液进行了如图实验。则对溶液甲和固体乙成分的描述正确的是（ ）
A．溶液甲中一定有Zn（NO3）2和Al（NO3）3
B．溶液甲中一定有Cu（NO3）2和Al（NO3）3
C．固体乙中一定有Cu，可能有Zn和Al
D．固体乙中一定有Cu和Zn，可能有Al
【解答】解：由于金属的活动顺序是：铝＞锌＞铜，向一定量 Cu（NO3）2和 Zn（NO3）2的混合溶液加入铝粉，铝先与硝酸铜反应生成了硝酸铝和铜，当硝酸铜完全反应后，铝再与硝酸锌反应生成了硝酸铝和锌。由此可知：
A、如果铝粉过量，溶液甲中一定只含有硝酸铝，一定不含硝酸锌，故A错误；
B、如果铝粉过量，溶液甲中一定含有硝酸铝，一定不含硝酸铜，故B错误；
C、无论铝粉的质量是多少，滤渣中一定有铜，Zn和 Al是可能含有的，故C正确；
D、如果铝粉的量很少，则只能置换出铜，因此，固体乙中一定含有铜，可能有锌和铝，故D错误。
故选：C。
19．某溶液含有Cu（NO3）2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉，参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系（如图所示）．下列说法不正确的是（ ）
A．a﹣b 间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B．c﹣d 间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
C．当参加反应的锌的质量为m3时，溶液中金属离子为Zn2+
D．当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时，溶液中Cu（NO3）2的质量分数相等
【解答】解：锌粉加入Cu（NO3）2和AgNO3的混合液中，锌粉会先和AgNO3发生反应，后跟Cu（NO3）2发生反应。
A、通过坐标可以看出，a～b间溶液中有三种离子，锌会参与置换反应，溶液中有Zn2+，Ag+未反应完全，所以溶液中的离子是Zn2+、Ag+、Cu2+，故A正确；
B、通过坐标可以看出，c～d间溶液中有两种离子，说明锌和硝酸银完全反应，所以溶液中的离子是Zn2+、Cu2+，故B正确；
C、当参加反应的锌的质量为m3时，溶液中含有的离子有一种，说明锌和硝酸铜、硝酸银完全反应，溶液中的离子是锌离子，故C正确；
D、当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时，溶液中Cu（NO3）2的质量不变，但加入的锌的质量m1，m2不相等，置换出的银的质量不相等，所以溶液的质量也不相等，溶液中Cu（NO3）2的质量分数就不会相等，故D错误。
故选：D。
二．填空题（共2小题）
20．铁在潮湿空气中易生锈，其反应过程如图：
（1）步骤②中的反应物除Fe（OH）2外，还有 O2和H2O （选填“O2”“H2O”或“O2和H2O”）。
（2）已知步骤③为分解反应，若x为2，则此分解反应的化学方程式为 2Fe（OH）3＝Fe2O3•2H2O+H2O 。
【解答】解：（1）步骤②中Fe（OH）2要转化为Fe（OH）3，由空气的成分和质量守恒定律可知，反应物除Fe（OH）2外，还有O2和H2O；
（2）由质量守恒定律可知，步骤③为分解反应，若x为2，生成物除了Fe2O3•2H2O外，还有H2O，方程式为：2Fe（OH）3＝Fe2O3•2H2O+H2O。
故答案为：（1）O2和H2O；
（2）2Fe（OH）3＝Fe2O3•2H2O+H2O。
21．化学实验室要从X、银、铜、锌四种金属混合物中分离某贵重金属．流程如下：（未作特别说明的“固体”，可能为纯净物或化合物）
（1）四种金属的活动性有强到弱的顺序是 Zn＞x＞Cu＞Ag ；
（2）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 玻璃棒 ；
（3）滤液A中共含有 3 种溶质；
（4）为了检验滤液C中的溶质成分：向其中加入稀盐酸，有白色沉淀产生，则滤液C中一定含有的阳离子 Ag+、Cu2+ （填离子符号）．
【解答】解：根据金属的活泼性顺序：锌＞氢＞铜＞银，故向锌、X、铜、银的金属混合物中加入稀硫酸，锌一定参加反应产生气泡，而铜和银一定没反应，得到的滤液A再加入过量的锌得到混合物乙和滤液B，说明锌除了和过量的硫酸反应产生气体外，还和盐溶液发生了置换反应，因此说明锌的活动性比X强，且X位于氢前；由于硫酸过量，固体甲含有铜和银，铜和硝酸银反应产生硝酸铜和银．因此：
（1）四种金属的活动性顺序由强到弱的是：Zn＞X＞Cu＞Ag；
（2）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，其玻璃棒的作用是引流；
（3）由上述分析可知，滤液A一定有硫酸锌、剩余的硫酸和x的硫酸盐三种溶质；
（4）由向其中加入稀盐酸，有白色沉淀产生，说明有硝酸银剩余，故滤液C中一定含有的阳离子是铜和硝酸银反应生成的铜离子和剩余的硝酸银中的银离子，符号为：Ag+、Cu2+．
故答为：（1）Zn＞x＞Cu＞Ag；（2）玻璃棒； （3）3；（4）Ag+，Cu2+．
三．实验探究题（共3小题）
22．金属防腐是科学研究中的重大课题、某校学习小组以铁的锈蚀为项目进行如下研究。
（1）该小组用图甲装置进行实验，起始时量筒内的水面处于50毫升刻度处，之后水面缓慢上升，几天后，水面最终处于约 40 毫升刻度处。
（2）小科同学还进行了如下实验：取铁钉用砂纸打磨，称其质量，按如图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量.改变条件重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表：
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
铁钉质量增加/g
0.02
0.04
0.08
0.16
0.18
0.18
0.18
小科学设计的实验基于的假设是 温度对铁钉腐蚀快慢的影响 。
（3）指导老师认为小科的实验未能真实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50℃以后铁钉质量没有变化，请分析表格中数据，铁钉质量没有变化的原因是 试管内没有氧气 。
【解答】解：（1）几天后水面最终处于约40mL刻度处，原因是铁锈蚀消耗氧气且氧气约占空气体积的五分之一。
（2）小强同学的实验是探究温度因素对铁钉腐蚀快慢的影响，结论是温度在10～50℃的范围内，温度越高，铁钉锈蚀的速度越快。
（3）因为铁钉生锈后，量筒水面刻度上升到40ml处，说明试管内的氧气全部耗尽，所以50℃后铁钉的质量不再增加。
故答案为：
（1）40；
（2）温度对铁钉腐蚀快慢的影响；
（3）试管内没有氧气。
23．某同学用含有CO2的CO来模拟炼铁实验，并检验气体产物和收集尾气，他设计了如图所示的微型实验装置（夹持设备已略去）。
（1）装置A的作用是什么？ 除去一氧化碳中的二氧化碳 。
（2）写出B处玻璃管中发生反应的现象： 红棕色粉末慢慢变成黑色 。
（3）实验结束后，D中有部分溶液进入E处量筒中，请设计实验方案，确定该溶液中含有氢氧化钠： 取少量溶液于试管中，向试管中加入足量的氯化钙（或氯化钡）溶液，有白色沉淀产生，静置，向上层清液滴加酚酞，溶液变红，说明含有氢氧化钠 。
【解答】解：（1）一氧化碳与氢氧化钠不反应，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，所以装置A的作用是除去一氧化碳中的二氧化碳；故填：除去一氧化碳中的二氧化碳；
（2）B处发生的反应是在高温的条件下，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，所以B处玻璃管中发生反应的现象是红棕色粉末慢慢变成黑色；故填：红棕色粉末慢慢变成黑色；
（3）装置中氢氧化钠能与生成的二氧化碳反应生成碳酸钠，要检验反应后E中是否含有氢氧化钠，取少量溶液于试管中，向试管中加入足量的氯化钙（或氯化钡）溶液，有白色沉淀产生，静置，向上层清液滴加酚酞，溶液变红，说明含有氢氧化钠；故填：取少量溶液于试管中，向试管中加入足量的氯化钙（或氯化钡）溶液，有白色沉淀产生，静置，向上层清液滴加酚酞，溶液变红，说明含有氢氧化钠。
24．铁在自然界中以铁矿石形式分布很广。资料显示：在炼铁过程中，Fe2O3是在一定温度下逐步失去其中的氧，依次生成Fe3O4、FeO和Fe。小金在实验室找到一些铁锈样品进行实验探究，他所用的实验装置如图甲所示
（1）实验时先点燃的酒精灯是 B （选“A”或“B”）。
（2）待反应完成后，将所得黑色固体物质放入足量的稀硫酸中。小金认为该物质中并不含铁，他的依据是 没有气泡产生 。
（3）为了解释这一反常现象，他查到某炼铁厂对氧化铁和一氧化碳进行的热反应分析，根据相关的数据绘制图象如图乙，通过分析确定实验没有得到铁的主要原因是 使用酒精灯加热氧化铁达不到完全反应所需的温度 。
【解答】解：（1）实验时，先通入一氧化碳排净装置内的空气，为防止尾气中的一氧化碳造成空气污染，所以应先点燃B处的酒精灯，故填：B；
（2）铁能与稀硫酸反应释放出氢气，小金得到此结论的依据是没有气泡产生。故填：没有气泡产生；
（3）酒精灯能够提供的温度是400℃﹣﹣700℃，而氧化铁完全反应的温度应该在800℃以上，实验失败的主要原因是使用酒精灯加热氧化铁达不到完全反应所需的温度；故填：使用酒精灯加热氧化铁达不到完全反应所需的温度。
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