金属的化学性质(原卷版+解析)

2.2金属的化学性质

【知识网络】

2Mg+。2空2MgO

聃极格.传艮得钿乩铜耒银的金

快奈在空气中剧斛栩,发出错眼的白KC»NaMtAlZnFrSnPt>(H)CuH{A(PrAo

光，产生大量的热,生成一种白色固体

金R活动座由演{部及弱___________

2Cu+。2今2CuO金属与氯气,活动性较强的金国砒另一期舌胭弱

侬在空气中不能喇,发出红光，的反应金属的活城•的金星从它的盐的水溶液中置换出来

我面有一种黑色的固体生成动性J0摩,(.比氨用的金星可靛里的氢直映出采

点燃

3Fe+20=FeO向硅全星得失电子能力的强弱，糊睡前面

234圾二的全屋，越容易失去电子受为阳津子

剧烈嘲、火星四射，生0潺色的固体

金属化.整去煤铜Fe+CuSO,=FeSO4+Cu

Mg+HSO=MgSO+H|学骏

2442金属与酸

Zn+HSO-ZnSO+H|nu铁锈蚀与空气

2442的反应

牲,明生气y?>fe和水有关，还

?：1一与内脾构有

铁打锈蚀的条件探究/

金属锈蚀

由一种单质跟一种化合物发生反应生成工4后)

另一种单质和另一於的的顺■I

J理"晤-如油漆、庞淳,读锌、自

।酶/喇金、的化热新一

(改杳内部结梆夫•加Cr.Ni制不读钢

【知识掌握】

1.金属的化学性质

①金属跟氧气的反应

有些金属能在空气中燃烧，如镁；

有些金属能在纯氧中燃烧，如铁：

有些虽不能燃烧，但也会反应，生成氧化物，如铜、铁、铝等分别能生成氧化铜、氧化铁、氧化

铝。

②金属跟酸的反应

铝、镁、铁、锌等金属能跟稀硫酸、稀盐酸反应产生氢气，而铜等却不能跟稀硫酸、稀盐酸反应。

③金属跟某些盐溶液反应能生成新的盐和新的金属

2.金属活动性顺序：

KCaNaMgAlZnFeSnPb[H]CuHgAgPtAu

金属活动性由强逐渐减弱

金属活动性顺序的应用规律：

金属跟酸反应：在金属活动性顺序中，只有排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。

金属跟盐溶液的反应：在金属活动性顺序中，只有一种活动性较强的金属才能把另一种活动性较

弱的金属从它的盐溶液中置换出来。

3.金属锈蚀的条件：空气和水分

金属防锈措施：保护膜法：油漆、涂油、电镀、烤蓝等

改变金属内部结构：不锈钢

4.金属的污染与除污

危害：浪费资源和能源；破坏土壤结构；有毒金属离子污染土壤、水源、生态环境；重金属会

在生态系统的食物链里流动，造成生物污染

措施：分类回收有用垃圾：对工业废水进行金属除污处理，达标排放：对工业废渣中的金属实行

循环再生；

用无铅汽油代替含铅汽油，用无P洗衣粉代替有P洗衣粉；不随意丢弃废旧电池和废旧金属

【例题精析】

例I.取一段铁条放入盛有少量稀盐酸的试管中，用手摸外壁会感觉发烫，反应的化学方程式为

Mg+2HC1~MgC12+H2t«＞下列有关说法正确的是（）

A.反应中无明显现象

B.反应是i个吸热反应

C.反应说明镁能置换出酸中的氢

D.反应后溶液中溶质质量减少

例2.为了探究甲、乙、丙三种金属活动性顺序，小龙设计了如图实验。实验可知三种金属活动性强

弱排列顺序正确的是（）

A.甲＞乙＞丙B.乙＞甲＞丙C.丙＞乙＞甲D.丙＞甲＞乙

例3.在利用黄铜（一种合金）制作机器零件的过程中会产生黄铜屑，经测定黄铜屑主要含Zn、ZnO、

Cu和CuO。下列分析错误的是（）

A.将黄铜屑加入足量稀硫酸中，会有气泡产生

B.将黄铜屑加入足量稀硫酸中，黄铜屑会全部溶解

C.根据黄铜屑的成分，可确定黄铜中含有锌和铜两种金属

D.根据黄铜屑与足量稀硫酸反应的现象，可比较锌和铜的金属活动性强弱

例4.如图所示，两只燃烧匙旦装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧，根据燃烧难易

及剧烈程度不同，可推测镁与锌具有不同的（）

A.颜色B.熔点C.金属延展性D.金属活动性

例5.小敏称取等质量的铜粉和铁粉，分别加入到25亳升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中（如

图所示），充分反应。下列情况可能出现的是（）

乙

A.铁和铜都有剩余,甲、乙生成银的质量比为7：8

B.铁和铜都没有剩余，甲、乙生成银的质量比为I：I

C.铁有剩余，铜没有剩余，甲、乙生成银的质量比为16：15

D.铜有剩余，铁没有剩余，甲、乙生成银的质量比为15：14

例6.取•段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中，用手摸试管外壁会感觉发烫，反应的化学方程式为

Mg+2HCI=MgC12+H2to下列有关说法正确的是（）

A.反应中无明显现象

B.反应是一个吸热反应

C.反应后溶液中溶质质量减少

D.反应说明镁能置换出酸中的氢

例7.向一定量的硝酸亚铁、硝酸铜的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，将过滤得到

的固体洗涤、干燥后加入稀盐酸，无气泡产生，则滤液中一定存在的金属离子是（）

A.Mg2+、Fe2+B.Mg2+>Cu2+C.Fe2+,Cu2+D.只有Mg?+

例8.如图为某小组探究金属化学性质的两组实验。

ng59"硫酸ng59麻盐酸

（1）实验I中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱，有同学认为不

够合理，理由是（写两条）。

（2）描述实验II中C试管内反应的实验现象o

（3）实验I【中要验证Cu、Fc、Ag的金属活动性顺序，至少要做的实验是（填字母序

号）。

例9.某科学兴趣小组在学习了金属活动性顺序相关知识后，他们做了钠与硫酸铜溶液反应的实验，

反应时产生气体和蓝色沉淀，并产生少量黑色物质，并没有看到红色铜生成。

（1）为了弄清其中的原因，他们查阅资料获知：钠在常温下能与水剧烈反应，生成一种碱和一种

气体，氢氧化铜受热易分解。并进行了如下实验；

①取•小粒的金属钠，放入盛有适量蒸储水的烧杯中，发现金属钠浮在水面上，熔化成•个银白

色小球四处游动，发出嘶嘶的响声，收集反应产生的气体，发现该气体能燃烧。

②取少最上述反应所得溶液于试管中，滴加硫酸铜溶液，产生蓝色絮状沉淀。

③将上述试管加热，蓝色絮状沉淀变成黑色固体。

请根据题中相关信息和实验现象，解释钠与硫酸铜溶液反应的实验现象。

（2）硫酸铜溶液是用硫酸铜晶体（CUSO4・5H2O）和水配制而成的，请计算硫酸铜晶体中结晶水

的质量分数。

【巩固提高】

一.选择题（共11小题）

1.某科学兴趣小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，利用实验室中的相关药品设计了如下

实验方案（实验用到的三种金属丝均已打磨干净）：①稀盐酸、铝、铜、银；②硫酸铜溶液、铝、

银：③硫酸铝溶液、硝酸银溶液、铜：④硫酸铝溶液、铜、银.其中能验讦铝、铜、银金属活动

性顺序的是（）

A.②③B.C.③④D.①④

2.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（）

加入一定量

的氧化锌溶液

铁Q粉无明显现象

加入一定量

的氯化铜溶液_

铁粉有红色昌体析出

A.滤液中的溶质一定有FeC12、ZnC12和CuC12

B.滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn

C.两支试管混合后，固体总质量一定增加

D.由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序

3.用等质量的锌、铁、镁三和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（）

生

成

氨

气

质

量

g;

A.反应后•定有剩余的金属是镁和铁

B.反应后可能没有剩余的金属是锌和铁

C.从图中可看出三种金属消耗的稀盐酸质品相等

D.曲线X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况

4.在托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，向左右两只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，若向两烧杯中分别投入等质量，等表面积的锌粒和铁粒，待充分反应后，发

现两烧杯中固体均有剩余，则天平指针发生的偏转是（）

Zn

A.一直偏向右B.先偏向左后偏向右

C.先偏向右后偏向左D.先偏向左后平衡

5.实验室常用锌和稀硫酸来制取氢气，向盛有稀硫酸溶液的烧杯中加入足展的锌至反应完全。如图

的表示溶液中由溶质电离产生的不同离子，则”，，表示（）

A.Zn2+B.SO?"C.OH"D.H+

6.小陈向装有硫酸铜溶液的烧杯中加入一定量铁粉，测得烧杯中溶液质量随加入铁粉质量的变化关

系如图，则以下分析正确的是（）

■溶满质量g

b

0m】铁粉质量，g

A.点a时的溶液中暂无金属铜生成

B.当加入铁粉质量为mi时，溶液变为无色透明

C.点b时过滤出烧杯中的固体，加入稀盐酸后会产生气泡

D.若纵坐标表示烧杯内物质的总质量，所得图象不变

7.向一定质量的硝酸银和硝酸亚铁溶液中加入mg锌粉，充分反应后过滤。将滤渣洗涤、干燥后再

称量，得到滤渣的质量仍为mg,据此分析下列说法错误的是（）

A.取反应后的滤液观察，滤液可能呈无色

B.滤渣中的物质最多含有三种，最少含有两种

C.取反应后的滤液插入铜丝，铜丝表面有固体附着

D.向少量硫酸铜溶液中加入足量滤渣，溶液可能变为浅绿色

8.某同学设计了如图所示的装置探究铁锈蚀的条件。a管中装入的是少量煮沸的蒸储水，b管中是

干燥的空气。塞紧木塞，并调节L端与R端的液面高度•致，一段时间后观察。下列推断错误的

是（）

A.a管中的铁钉会锈蚀

B.L端的液面低于R端

C.该实验可以证明铁的锈蚀需要空气和水

D.若将铁钉替换为相同大小的铜钉重复实验，常温下a中铜钉会生锈，b中铜钉很难生锈

9.为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中不合理的是（）

10.向AgNO3溶液中加入一定量的Mg粉和Cu粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色的滤液。关

于该灌渣和滤液有下列分析，其中正确的是（）

A.向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生

B.滤液中一定有Cu（NOj）2、一定不含AgNCh、可能有Mg（NO3）2

C.反应后溶液的质量一定增加

D.该过程至少发生两个化学反应

11.下列转化不能通过一步反应实现的是（）

A.CuO-*Cu(OH)2B.BaCl2-*Ba(NO3)2

C.Cu(OH)2-*CuC12D.Fe-*FeCh

二.实验探究题（共2小题）

12.如图为家庭制氧机内桶构造示意图，桶上设有制氧剂投药口和出气口。

已知：i.制氧剂的主要成分是过碳酸钠（Na2co4）和催化剂。

ii.本产品用于人体保健吸氧，产生的氧气需通入水中净化。

（1）制氧时，从投药口中投入药品后，立即将其关闭。

①过碳酸钠加入水中后，反应产生过氧化氢和碳酸钠，其化学方程式为：O过氧化氢再在

催化剂的作用下产生氧气。②氧气的出口为。

（2）若在装置的I、H中放入其它试剂，可以研究金属的性质：在I中加入较多铁屑和过量稀盐

酸，II中只加入锌粒，关闭a口。一段时间后，II中可以观察到的现象有o

13.请按要求完成下列物质性质的实验：

研究一：金属与酸反应过程中的能量变化：

（1）打磨后的镁条与稀盐酸反应，试管外壁发烫，说明该反应（填“放热”或“吸热”），

反应的化学方程式为：；

研究二：金属与盐溶液的反应：

（2）向含有硝酸银和硝酸铜的溶液中，加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，将滤出的固体与稀

盐酸混合，产生气泡。则下列有关说法中，正确的是o

A.滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含铁

B.滤出的固体中一定含有银，可能含有铜和铁

C.滤液中一定有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸铜

D.滤液中•定有硝酸亚铁，可能有硝酸铜或硝酸铜和硝酸银

三.计算题（共2小题）

14.“波尔多液”是一种无机铜素杀菌剂，是硫酸铜、氢氧化铜和氢氧化钙的碱式复盐。由法国人米

亚尔代r波尔多城发现其杀菌作用而得名。“波尔多液”必须在碱性环境中配制，否则会生成过多

的氢氧化铜沉淀而失去药效。配制方法是：在塑料容器中加入胆矶，加水制成硫酸铜溶液，在另

一容器里加入生.石灰，加水配成石灰乳，然后将两者混合成“波尔多液”。试回答下列问题：

（1）为什么不能用铁桶或招桶配制波尔多液（用化学方程式表示）。

（2）硫酸铜溶液和石灰乳混合M,应该怎样操作力能避免失去药效。

15.Cu与Zn的合金称为黄铜，有优良的导热性和耐腐蚀性，可用作各种仪器零件。某化学兴趣小

组的同学为了测定某黄铜的组成，取20g该黄铜样品于烧杯中，向其中分5次加入相同溶质质量

分数的稀硫酸，使之充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表:

加入稀硫酸的质量（g）充分反应后剩余固体的质量

（g）

第1次40m

第2次4014.8

第3次4012.2

第4次4011.2

第5次4011.2

试回答下列问题：

（I）从以上数据可知，最后剩余的11.2g固体的成分是；表格中，m=

（2）黄铜样品中锌的质量分数为o

（3）计算所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少？

（4）配制100g该浓度的稀硫酸需要质量分数为98%浓硫酸的质量是多少？

2.2金属的化学性质

【知识网络】

2Mg+O2=2MgO停的第铁忸•伟杖得出乱铜京松的金

快条在空气中剧悔栩,发出SH艮的白KC»NaMtAlZaFrSnPt.(H)CuHzAnPrAi

光，产生大量的热,生成一种白色固体

金国活动性由演｛部充弱

2Cu+。2金2CuO金属与弱气活动性较强的金屋能把另一硼舌动礴

会在空气中不能豳,发出红光,的反应金属的活西•的金星从它的苗的水沼液中置铁比探

我面有一种里色的固体生成动性好(“也氢前的全星可摩里的氢置赢W

3Fe+2O=FeO旺硅全星得失电子能力的强弱,拗弱前面

234竺三二的全属，越容易失去电子受为阳港子

剧烈燃烧、火星四射，生成黑色的固体

卷去嫁铜

金属化.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

Mg+H2SO4=MgSO4+H2f学腿

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2f铁锈他与空气

多气泡产生,畏产生气泡速度比棒快.y；bM和水有关，还

?：燃一与内聊构有

铁灯锈蚀的条件探究/

金届镇蚀

由一种单质跟一种化合物发生反应生成工4后)

另一种单质和另一砒皱的顺■

用二m「如油漆、播淳,蝴、自

八身氧化朦俣炉层等

2__f\一一।।।

[改变内部结构法■加Cr.Ni制不锈钢

【知识掌握】

1.金属的化学性质

①金属跟氧气的反应

有些金属能在空气中燃烧,如镁；

有些金属能在纯氧中燃烧，如铁：

有些虽不能燃烧，但也会反应，生成氧化物，如铜、铁、铝等分别能生成氧化铜、氧化铁、

氧化铝。

②金属跟酸的反应

铝、镁、铁、锌等金属能跟稀硫酸、稀盐酸反应产生氢气，而铜等却不能跟稀硫酸、稀盐酸

反应。

③金属跟某些盐溶液反应能生成新的盐和新的金属

2.金属活动性顺序：

KCaNaMgAlZnFeSnPb[H]CuHgAgPtAu

金属活动性由强逐渐减弱

金属活动性顺序的应用规律：

金属跟酸反应:在金属活动性顺序中，只有排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。

金属跟盐溶液的反应：在金属活动性顺序中，只有一种活动性较强的金属才能把另一种

活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。

3.金属锈蚀的条件：空气和水分

金属防锈措施：保护膜法：油漆、涂油、电镀、烤蓝等

改变金属内部结构：不锈钢

4.金属的污染与除污

危害：浪费资源和能源；破坏土壤结构：有毒金属离子污染土壤、水源、生态环境：

重金属会在生态系统的食物链里流动，造成生物污染

措施：分类回收有用垃圾；对工业废水进行金属除污处理，达标排放；对工业废渣中的金

属实行循环再生；

用无铅汽油代替含铅汽油，用无P洗衣粉代替有P洗衣粉；不随意丢弃废旧电池和

废旧金属

【例题精析】

例1.取一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中，用手摸外壁会感觉发烫，反应的化学方程

式为Mg+2HC1-MgCh+Fht。下列有关说法正确的是()

A.反应中无明显现象

B.反应是一个吸热反应

C.反应说明镁能置换出酸中的氢

D.反应后溶液中溶质质量减少

【解答】解：A、镁与稀盐酸反应生成氯化镁溶液和氢气，有气泡产生，故选项说法错误。

B、用手摸外壁会感觉发烫，反应是放热反应，故选项说法错误。

C、由反应的化学方程式为Mg+2HC1—MgC12+H21,反应说明镁能置换出酸中的氢，故

选项说法正确。

D、参加反应的镁的质量大于生成氢气的质量，反应后溶液中溶质质量增加，故选项说法

错误。

故选：Co

例2.为了探究甲、乙、丙三种金属活动性顺序，小龙设计了如图实验。实验可知三种金属

活动性强弱排列顺序正确的是()

AgNO,溶液

A.甲＞乙＞丙B.乙＞甲＞丙C.丙＞乙＞甲D.丙＞甲＞乙

【解答】解：位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，把甲、乙两种金属分别加入稀盐酸

中，乙表面有气泡产生，甲无明显变化，说明乙的金属活动性比氢强，甲的金属活动性比

氢弱，即乙、H、甲。

位r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，把甲、丙两种金属分别

加入硝酸银溶液中，甲表面有银析出，丙表面有无银析出，说明甲的金属活动性比丙强，

即甲,丙。

故三种金属的活动性顺序是乙＞甲＞丙。

故选：Bo

例3.在利用黄铜（一种合金）制作机器零件的过程中会产生黄铜屑，经测定黄铜屑主要含

Zn、ZnO、Cu和CuOc下列分析错误的是（）

A.将黄铜屑加入足量稀硫酸中，会有气泡产生

B将黄铜屑加入足量稀硫酸中,黄铜屑会全部溶解

C.根据黄铜屑的成分，可确定黄铜中含有锌和铜两种金属

D.根据黄铜屑与足最稀硫酸反应的现象，可比较锌和铜的金属活动性强弱

【解答】解：A、黄铜屑主要含Zn、ZnO、Cu和CuO,其中Zn在金属活动性顺序中位

于氢前，因此会与稀硫酸反应生成氢气，故选项正确；

B、黄铜屑主要含Zn、ZnO、Cu和CuO,Cu在金属活动性顺序中位于氢后，不能与稀硫

酸发生反应，因此黄铜屑不会全部溶解，故选项错误；

C、根据题目信息，黄铜屑主要含Zn、ZnO、Cu和CuO,因此黄铜中含有锌和铜两种金

属，故选项正确；

D、黄铜屑主要含Zn、ZnO、Cu和CuO,加入稀硫酸后，Zn与稀硫酸反应生成氢气，而

Cu不和稀硫酸反应，证明Zn的活泼性强于Cu,故选项正确；

故选：Bo

例4.如图所示，两只燃烧匙里装有相同质最的镁粉与铝粉，分别在空气中加热燃烧，根据

燃烧难易及剧烈程度不同，可推测镁与锌具有不同的（)

锌粉燃烧

A.颜色B.熔点C.金属延展性D.金属活动性

【解答】解：两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧，根据燃

烧难易及剧烈程度不同，说明镁与锌具有不同的金属活动性。

故选：Do

例5.小敏称取等质量的铜粉和铁粉，分别加入到25亳升溶质质量分数为12%的硝酸银溶

液中（如图所示），充分反应。下列情况可能出现的是（）

甲乙

A.铁和铜都有剩余，甲、乙生成银的质量比为7：8

B.铁和铜都没有剩余，甲、乙生成银的质量比为1：1

C.铁有剩余.铜没有剩余,甲、乙牛成银的质量比为16：15

D.铜有剩余，铁没有剩余，甲、乙生成银的质量比为15：14

【解答】解：由于金属的活动性顺序是铁＞铜＞银，等质量的铜粉和铁粉，分别加入到

25亳升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中，反应的质量关系是：

Fe+2AgNO3=Fe（NOj）2+2Ag

56216

Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag

64216

A、铁和铜都有剩余时，硝酸银全部参加反应，因为硝酸银溶液的体积和溶质质量分数相

同，因此甲、乙生成银的质量比为1：1,故A错误；

B、铁和铜都没有剩余，则金属铁和铜全部反应，根据化学方程式，设金属的质量均为m,

则生成银的质量比为：甲、乙生成银的质量比为竺竺：名竺二7：8,故B错误；

6456

C、铁剩余，说明铁过量，铜没有剩余，说明铜完全反应或者不足，由A、B选项分析可

知，甲、乙生成的银的质量在7：8〜1：1之间，故C错误；（本题官方给的答案是C,

待官方修订试卷之后笫一时间修改）

D、等质量的铜和银，铜有剩余，则铁一定有剩余，故D错误；

故选：Co

例6.取一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中，用手摸试管外壁会感觉发烫，反应的化学

方程式为Mg+2HCl-MgC12+H2to下列有关说法正确的是（）

A.反应中无明显现象

B.反应是一个吸热反应

C.反应后溶液中溶质质量减少

D.反应说明镁能置换出酸中的氢

【解答】解:A、取一段铁条放入盛有少量稀盐酸的试管中，反应的化学方程式为Mg+2HC1

=MgCl2+H2t,由气泡产生，故选项说法错误。

B、取一段镁条放入盛芍少软稀盐酸的试管中，用手摸试管外壁会感觉发烫，说明放出了

热量，故选项说法错误。

C、由反应的化学方程式为Mg+2HCl=MgC12+H2t,每24份质量的镁可置换出2份质

量的氢气，溶液的质量会增加，故选项说法错误。

D、由反应的化学方程式为Mg+2HC1—MgC12+H2t,反应说明镁能置换出酸中的氢，故

选项说法正确。

故选：D。

例7.向一定量的硝酸亚铁、硝酸铜的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过灌，将

过滤得到的固体洗涤、干燥后加入稀盐酸，无气泡产生，则滤液中一定存在的金属离子

是（）

A.Mg2+、Fe2+B.Mg2+、Cu2+C.Fe24,Cu2+D.只有Mg”

【解答】解：向一定量的硝酸亚铁、硝酸铜的混合溶液中加入一定量的镁粉，镁光和硝酸

铜反应生成硝酸镁和铜，后和硝酸亚铁反应生成硝酸镁和铁，充分反应后过滤，将过滤

得到的固体洗涤、干燥后加入稀盐酸，无气泡产生，说明滤渣中不含有铁和镁，即能酸亚

铁没有反应，硝酸铜部分或全部反应，则灌液中一定存在的金属离子是Mg2+、Fe2+o

故选：A。

例8.如图为某小组探究金属化学性质的两组实验。

ng59解硫酸喀9滞盐酸

-铜丝一铁丝•一铁丝

硝酸银硫酸铜硝酸银

L溶液

溶满溶液

mgf辛片3

ABDE

实蛉I实蛤n

（1）实验【中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱，有同

学认为不够合理，理由是酸的种类不同，金属的表面积是否相同（写两条）。

（2）描述实验II中C试管内反应的实验现象铜丝表面有一层银白色物质，溶液由无

色变为蓝色。

（3）实验H中要验证Cu、FesAg的金属活动性顺序，至少要做的实验是CD（填

字母序号）。

【解答】解：（1）从图可以看出选取的酸的种类不同，金属的表面积是否相同，因此以

“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱不够合理；

（2）由图示可知，实验II中C试管内的反应是铜与硝酸银反应生成了硝酸铜和银，反应

的现象是：铜丝表面有一层银白色物质，溶液由无色变为蓝色；

（3）由C可知，铜能置换出硝酸银中的银，说明活动性铜,银，D中的铁能置换出硫酸

铜中的铜，说明活动性铁,铜，所以可得活动性：铁＞铜＞银，所以实验0中要验证Cu、

Fe、Ag的金属活动性顺序，至少要做的实验是CD。

故答案为：（1）酸的种类不同，金属的表面积是否相同；

（2）铜丝表面有一层很白色物质，溶液由无色变为蓝色：

（3）CDo

例9.某科学兴趣小组在学习了金属活动性顺序相关知识后，他们做了钠与硫酸铜溶液反应

的实验，反应时产生气体和蓝色沉淀，并产生少量黑色物质，并没有看到红色铜生成。

（1）为了弄清其中的原因，他们杳阅资料获知：钠在常温下能与水剧烈反应，生成一种

碱和一种气体，氢氧化铜受热易分解。并进行了如下实验；

①取一小粒的金属钠，放入盛有适量蒸镯水的烧杯中，发现金属钠浮在水面上，熔化成

•个银白色小球四处游动，发出嘶嘶的响声，收集反应产生的气体，发现该气体能燃烧。

②取少量上述反应所得溶液于试管中，滴加硫酸铜溶液，产生蓝色絮状沉淀。

③将上述试管加热，蓝色絮状沉淀变成黑色固体。

请根据题中相关信息和实验现象，解释钠与硫酸铜溶液反应的实验现象钠与硫酸铜溶

液中的水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色絮状沉淀氢

♦化铜，钠与水反应放山热量，使部分氢氧化铜受热分解，生成黑色的氧化铜。

（2）硫酸铜溶液是用硫酸铜晶体（CUSO4-5H2O）和水配制而成的，请计算硫酸铜晶体

中结晶水的质量分数。

【解答】解：（1）钠与碗酸铜溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与硫

酸铜反应生成蓝色絮状沉淀氢氧化铜，钠与水反应放出热量，使部分氢氧化铜受热分解，

生成黑色的氧化铜；故答案为：钠与硫酸铜溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气，生成

的氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色絮状沉淀氢氧化铜，钠与水反应放出热量，使部分氢

氧化铜受热分解，生成黑色的氧化铜。

（2）硫酸铜晶体中结晶水的质量分数=kxl（）0%=36%

答：硫酸铜晶体中结晶水的质量分数为36%

【巩固提高】

一.选择题（共11小题）

1.某科学兴趣小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，利用实验室中的相关药品设

计了如下实验方案（实验用到的三种金属丝均已打磨干净）：①稀盐酸、铝、铜、银；②

硫酸铜溶液、铝、银；③硫酸铝溶液、硝酸银溶液、铜；④硫酸铝溶液、铜、银。其中能

验证铝、铜、银金属活动性顺序的是（）

A.②③B.（D@C.③④D.（D®

【解答】解：①稀盐酸不能和银、铜反应，不能比较银和铜的活泼性，不能用稀盐酸、银、

铝、铜检验；

②银不能和硫酸铜反应，说明银不如铜活泼，铝能和硫酸铜反应，说明铝比铜活泼，可以

用硫酸铜溶液、铝、银检验；

③铜能和硝酸银反应，说明铜比银活泼，不能和硫酸侣溶液反应，说明铝比铜活泼，可以

用铜、硝酸银溶液、硫酸铝溶液验；

④铜、银都不能和硫酸铝溶液反应，不能比较铜和银的活泼性，不能用硫酸铝溶液、铜、

银检验。

由以上分析可知，②③能验证铝、铜、银金属活动性顺序，A符合题意。

故选：A。

2.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漉，

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（)

加入一定蚩「

的氧化锌溶液U

铁Q粉无明显现象

—_混合

加入一定量

的氯化铜溶液

铁粉有红色矗析出

A.滤液中的溶质一定有FeCb、ZnC12和C11CI2

B.滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn

C.两支试管混合后，固体总质量一定增加

D.由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序

【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，滤液中的溶质一定有FeC12、ZnCh,可能含有CuCh,说法不正确；

B、由上述分析可知，滤渣中一定有Cu,一定没有氏和Zn,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，故说法正确；

D、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：

故选：Ao

3.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（）

反应时间/s

A.反应后一定有剩余的金属是镁和铁

B.反应后可能没有剩余的金属是锌和铁

C.从图中可看出三种金属消耗的稀盐酸质量相等

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，故错误；

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，反应后可能没有剩余的金属是

锌和铁，故正确；

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，消耗稀盐酸的质量最多，则三种金属消耗稀盐酸的

质量不相等，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；Bo

4.在托盘天平两边各放•只等质量的烧杯，向左右两只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，若向两烧杯中分别投入等质量，等表面积的锌粒和镁粒，待

充分反应后，发现两烧杯中固体均有剩余，则天平指针发生的偏转是（）

1ZnIMg

A.一直偏向右B.先偏向左后偏向右

C.先偏向右后偏向左D.先偏向左后平衡

【解答】解：镁的活动性大于锌，一开始镁反应速度快，生成的氢气比锌快，先向锌那侧

偏，即向左偏，待充分反应后，发现两烧杯中金属均有剩余，说明稀硫酸完全反应，则反

应生成氢气质量相等，天平平衡，则天平指针最终不动。

故选：Do

5.实验室常用锌和稀硫酸来制取氢气，向盛有稀硫酸溶液的烧杯中加入足量的锌至反应完

全。如图的表示溶液中由溶质电离产生的不同离子，则"”表示（）

A.Zn2+B.SO?'C.OHD.H+

【解答】解：锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnS04+H2

t,反应前溶液是稀硫酸，其中溶质电离产生的离子为氢离子和硫酸根离子，反应完全

后溶液是硫酸锌溶液，其中电离产生的离子是锌离子和硫酸根离子，反应前后不变的离

子是硫酸根离子，实验“”表示硫酸根离子，故选：B。

6.小陈向装有硫酸铜溶液的烧杯中加入一定量铁粉，测得烧杯中溶液质量随加入铁粉质量

的变化关系如图，则以下分析正确的是()

',溶流质量g

b

0m】铁粉质量，g

A.点a时的溶液中暂无金属铜生成

B.当加入铁粉质量为mi时，溶液变为无色透明

C.点b时过滤出烧杯中的固体，加入柿盐酸后会产生气泡

D.若纵坐标表示烧杯内物质的总质量，所得图象不变

【解答】解：A、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，随着反应进行，溶液的质量减少,

当加入铁粉质量为mi时，恰好完全反应，点a时的溶液中有金属铜生成，故错误；

B、当加入铁粉质量为mi时，恰好完全反应，溶液由蓝色变为浅绿色，故错误；

C、点b时，铁粉过量，过滤出烧杯中的固体为铜和铁，加入稀盐酸后会产生气泡，故正

确；

D、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，若纵坐标表示烧杯内物质的总质量，则随着铁粉

的加入，总质量在增加，故错误；

故选：Co

7.向一定质量的硝酸银和硝酸亚铁溶液中加入mg锌粉，充分反应后过滤。将漉渣洗涤、

干燥后再称量，得到滤渣的质量仍为mg,据此分析下列说法错误的是()

A.取反应后的滤液观察，滤液可能呈无色

B.滤渣中的物质最多含有三种，最少含有两种

C.取反应后的滤液插入铜丝，铜丝表面有固体附着

D.向少量硫酸铜溶液中加入足量滤渣，溶液可能变为浅绿色

【解答】解：在金属活动性顺序中，Zn>Fe>Ag,向一定质量AgNO3和Fe(NO3)2的

混合溶液中加入Zn,与两种溶质依次发生反应

Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag

65216

所以析出银的过程是固体质量增加的过程;

Zn+Fe（NO?）2=Zn（NO?）2+Fe

6556

所以析出铁的过程是固体质量减少的过程；

而反应前后固体质量都是mg,说明硝酸银被置换完了，硝酸亚铁也发生了置换反应，因

此滤渣一定含有银和铁，可能含有锌；滤液一定含有稍酸锌，可能含有硝酸亚铁，一定没

有硝酸银，所以

A、滤液可能含有硝酸亚铁，因此滤液可能呈现浅绿色，故正确；

B、滤渣一定含有银和铁，可能含有锌，故正确；

C、滤液一定含有硝酸锌，可能含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银，取反应后的滤液插入铜

丝，硝酸锌、硝酸亚铁都不会与铜反应，铜丝表面没有固体附着，故错误；

D、滤渣•定含有银和铁，可能含有锌，向少量硫酸铜溶液中加入足量滤渣，如果铁与硫

酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，硫酸亚铁溶液为浅绿色，故止确。

故选：Co

8.某同学设计了如图所示的装置探究铁锈蚀的条件。a管中装入的是少量煮沸的蒸馅水，b

管中是干燥的空气。塞紧木塞，并调节L端与R端的液面高度一致，一段时间后观察。

下列推断错误的是（）

A.a管中的铁钉会锈蚀

B.L端的液面低于R端

C.该实验可以证明铁的锈蚀需要空气和水

D.若将铁钉替换为相同大小的铜钉重发实验，常温卜a中铜钉会生锈，b中铜钉很难

生锈

【解答】解：A、a管中的铁钉与水和氧气同时接触，会锈蚀，该选项正确。

B、a管中的铁钉与水和氧气同时接触，会锈蚀，过程中消耗氧气，导致气压减小，从而

导致L端的液面高于R端，该选项不正确。

C、a中浸泡在水中的铁钉不生锈，露出的生锈，证明需要空气，该选项正确。

D、若将铁钉替换为相同大小的铜钉重复实验，常温下a中铜钉会生锈（与水、氧气、二

氧化碳同时接触），b中铜钉很难生锈（与水隔绝），该选项正确。

故选：B。

9.为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中不合理的是（）

C.ZnSCU溶港AgNOm溶液DCuSCU溶液AgNO3溶液

【解答】解：A、锌与CuSCM溶液反应生成硫酸锌溶液和铜，说明了活动性锌〉铜；银与

CuSO4溶液不反应，说明了活动性铜,银；由此可得出三种金属活动性锌＞铜＞银，故

选项错误。

B、银、铜与ZnSO4溶液均不反应，说明了活动性锌〉银，锌〉铜，但无法确定银和铜的

活动性强弱，该方案不合理，故选项正确。

C、铜与ZnSO4溶液不反应，说明了活动性锌〉铜；铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液

和银，说明了活动性铜,银；由此可得出三种金属活动性锌＞铜＞银，故选项错误。

D、锌与CuSO4溶液反应生成硫酸锌溶液和铜，说明了活动性锌〉铜；铜与硝酸银溶液

反应生成硝酸铜溶液利银，说明了活动性铜,银；由此可得出三种金属活动性锌＞铜＞

银，故选项错误。

故选：Bo

10.向AgNO3溶液中加入一定量的Mg粉和Cu粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色的滤

液。关于该滤渣和滤液有下列分析，其中正确的是()

A.向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产牛

B.滤液中一定有Cu(NO3)2、一定不含AgNO3、可能有Mg(NO3)2

C.反应后溶液的质量一定增加

D.该过程至少发生两个化学反应

【解答】解：A、得到蓝色的滤液，说明铜和硝酸银反应生成了硝酸铜，即镁完全反应,

滤渣中含有银或银和铜，银和铜都不能和稀盐酸反应，不能产生气泡，该选项说法不正

确；

B、滤液中一定有Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、可能含AgNO3，该选项说法不正确;

C、镁先和硝酸银反应生成硝酸镁和银，反应后溶液质量减小，后铜和硝酸银反应生成硝

酸铜和银，反应后溶液质量减小，滤液的质量比原溶液质量减少，该选项说法不正确；

D、得到蓝色的滤液，说明铜和硝酸银反应生成了硝酸铜，并且镁完全反应，该选项说法

正确；

故选：D。

11.下列转化不能通过一步反应实现的是（）

A.CuO-Cu（OH）2B.BaCh-Ba（NOs）2

C.Cu（OH）2-C11CI2D.Fe-*FeCh

【解答】解：A、氧化铜难溶于水，不能与水反应，不能一步反应生成氢氧化铜，故选项

符合题意；

B、氯化钢与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸粗，转化能一步实现，故选项不符合

题意；

C、氢氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水，转化能一步实现，故选项不符合题意；

D、Fe-*FeC12可通过Fe与稀盐酸或者氯化铜等反应一步实现，故选项不符合题意；

故选：A。

二.实验探究题（共2小题）

12.如图为家庭制氧机内桶构造示意图，桶上设有制氧剂投药口和出气口。

已知：i.制氧剂的主要成分是过碳酸钠（Na2c04）和催化剂。

ii.本产品用于人体保健吸氧，产生的氧气需通入水中净化。

（1）制氧时，从投药口中投入药品后，立即将其关闭。

①过碳酸钠加入水中后，反应产生过氧化氢和碳酸钠，其化学方程式为：Na2cO4-H2O

=Na2CO3+H2O2。过氧化氢再在催化剂的作用下产生氧气。②氧气的出口为a。

（2）若在装置的【、II中放入其它试剂，可以研究金属的性质：在I中加入较多铁屑和

过量稀盐酸，H中只加入锌粒，关闭a口。一段时间后，H中可以观察到的现象有产

牛.气泡，溶液由浅绿色变成无色。

【解答】解：（1）①过碳酸钠加入水中后，反应产生过氧化氢和碳酸钠，其化学方程式

为：Na2co4+H2O=Na2cO3+H2O2。过氧化氢再在催化剂的作用下产生氧气。

②氧气的出口为a（b中产生的氧气需要通过a制度水才能够导出）。

故答案为：①Na2cO4+H2O=Na2cO3+H2O2；②a。

（2）在I中加入较多铁屑和过量稀盐酸，稀盐酸和铁反检生成氯化'出铁和氢气，II中只

加入锌粒，关闭a口，一段时间后，氯化亚铁和氯化氢的混合溶液进入II中，锌和稀盐

酸反应生成氯化锌和氢气，和氯化亚铁反应生成氯化锌和铁，可以观察到的现象有产生

气泡，溶液由浅绿色变成无色。

故答案为：产生气泡，溶液由浅绿色变成无色。

13.请按要求完成下列物质性质的实验：

研究一：金属与酸反应过程中的能量变化：

（1）打磨后的镁条与稀盐酸反应，试管外壁发烫，说明该反应放热（填“放热”或

“吸热”），反应的化学方程式为：M2+2HC1=MRC12+H2f；

研究二：金属与盐溶液的反应：

（2）向含有硝酸银和硝酸铜的溶液中，加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，将滤出的

固体与稀盐酸混合，产生气泡。则下列有关说法中，正确的是CO

A.滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含铁

B.滤出的固体中一定含有银，可能含有铜和铁

C.滤液中一定有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸铜

D.滤液中一定有硝酸亚铁，可能有硝酸铜或硝酸铜和硝酸银

【解答】解：（1）