第5讲 奇光异彩的金属（第2课时）（分层练习）（解析版）

第5讲奇光异彩的金属（第2课时）（分层练习）1.【2023湖南株洲真题】现有X、Y、Z三种金属，为探究其金属活动性顺序，进行了如下实验：①将X和Z分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Z不反应；②将Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化。则有关X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是()A.X>Y>Z B.X>Z>Y C.Y>X>Z D.Z>X>Y【答案】B【解析】由题意可知，将X和Z分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Z不反应，说明活动性X>Z，将Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化，说明活动性Z>银>Y，所以X、Y、Z的金属活动性顺序为：X>Z>Y，故选：B。2.【2023上海杨浦一模】下列不能与稀盐酸反应的物质是()A.Cu B.NaOH C.AgNO3 D.MgO【答案】A【解析】A.金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与稀盐酸反应，Cu在金属活动性顺序中，位于氢后，不能与稀盐酸反应，此选项符合题意；B.NaOH能与稀盐酸反应生成氯化钠、水，此选项不符合题意；C.AgNO3能与稀盐酸反应生成氯化银沉淀和稀硝酸，此选项不符合题意；D.MgO能与稀盐酸反应生成氯化镁、水，此选项不符合题意。故选A。3.【2023上海静安二模】不能把Cu从CuSO4溶液中置换出来的是()A.A1 B.Ag C.Fe D.Zn【答案】B【解析】A、在金属活动性顺序中，铝位于铜元素前面，则铝能将铜从硫酸铜溶液中置换出来，该选项不符合题意；B、在金属活动性顺序中，银位于铜元素后面，则银不能将铜从硫酸铜溶液中置换出来，该选项符合题意；C、在金属活动性顺序中，铁位于铜元素前面，则铁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来，该选项不符合题意；D、在金属活动性顺序中，锌位于铜元素前面，则锌能将铜从硫酸铜溶液中置换出来，该选项不符合题意。故选B。4.【2023上海闵行二模】将洁净的铁丝浸入含硝酸铜和硝酸锌的混合溶液中，一段时间后取出，铁丝表面覆盖了一层物质，这层物质是()A.锌 B.铜 C.铜和锌 D.铁和锌【答案】B【解析】金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，根据金属活动性顺序：锌＞铁＞氢＞铜，将洁净的铁丝浸入含硝酸铜和硝酸锌的混合溶液中，铁不能与硝酸锌反应，铁可以与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，故一段时间后取出，铁丝表面覆盖了一层物质，这层物质是铜，故选B。5.【2023湖南益阳真题】我国宋代《梦溪笔谈》中有“熬胆矾铁釜久之亦化为铜”的记载，其化学反应原理为，该反应属于()A.化合反应 B.置换反应C.分解反应 D.复分解反应【答案】B【解析】化合反应的定义：两种或两种以上物质生成另一种物质的反应；置换反应的定义：一种单质和一种化合物反应生成了一种新的单质和新的化合物的反应；分解反应的定义：一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应；复分解反应的定义：两个化合物之间相互交换成分发生的反应；由该化学方程式可知，该反应是由金属单质铁与化合物硫酸铜发生反应生成单质铜和化合物硫酸亚铁，所以该反应属于置换反应，故选B。6.【2023上海金山二模】为验证Fe、Cu和Ag三种金属的活动性顺序，下列实验方案能达到实验目的的是()A.将Fe、Cu分别加入AgNO3溶液中 B.将Fe、Ag分别加入CuSO4溶液中C.将Fe、Cu和Ag分别加入稀盐酸中 D.将Fe分别放入CuSO4、AgNO3溶液中【答案】B【解析】A、将Fe、Cu分别加入AgNO3溶液中，铁、铜表面都有银白色固体析出，说明铜、铁金属活动性比银强，无法比较铜、铁的金属活动性，实验方案不能达到实验目的；B、将Fe、Ag分别加入CuSO4溶液中，铁表面有银白色固体析出，说明铁的金属活动性比铜强，银表面没有明显现象，说明铜的金属活动性比银强，可以得出铁>铜>银，实验方案能达到实验目的；C、将Fe、Cu和Ag分别加入稀盐酸中，铁表面有气泡生成，说明铁金属活动性比氢强，铜、银表面没有明显现象，说明铜、银金属活动性比氢弱，可以得出铁>铜、铁>银，无法比较铜、银金属活动性，实验方案不能达到实验目的；D、将Fe分别放入CuSO4、AgNO3溶液中，铁表面有红色固体析出，说明铁的金属活动性比铜强，铁丝表面有白色固体析出，说明铁的金属活动性比银强，无法比较铜、银金属活动性，实验方案不能达到实验目的；答案：B。7.下列金属不能与CuCl2溶液反应的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】不能与CuCl2溶液反应的金属活动性会比铜弱，金属活动顺序表中银的活动性排在铜的后面，所以银的活动性比铜弱，不能与CuCl2溶液反应；故选：B。8.【2023上海闵行二模】用氢气冶炼高纯度硅的反应原理为，该反应属于()A.分解反应 B.化合反应 C.置换反应 D.复分解反应【答案】C【解析】该反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应，是置换反应。故选C。9.【2023四川内江真题】金属材料在人类活动中有着广泛的应用。下列有关说法正确的是（）A.合金中只含金属元素B.金能压成很薄的片，说明金的熔点高C.在锅铁表面涂油漆，可减缓钢铁的锈蚀D.铁能从ZnSO4、CuSO4的溶液中置换出锌和铜【答案】C【解析】A、合合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，合金中不是只含金属元素，还可能含有非金属元素，故选项说法不正确；B、金能压成很薄的片，说明金具有良好的延展性，故选项说法不正确；C、铁生锈实际上是铁与氧气、水等发生化学反应的过程，因此在锅铁表面涂油漆，隔绝氧气和水，可减缓钢铁的锈蚀，故选项说法正确；D、锌、铁、铜三种金属活动性：锌＞铁＞铜，因此铁能置换出CuSO4的溶液中的铜，不能置换出ZnSO4的溶液中锌，故选项说法不正确。故选C。10.现有铁、铜两种金属，下列哪一种试剂无法判断铁、铜的金属活动性顺序（）A.稀盐酸B.硫酸铜溶液C.氯化亚铁溶液D.硫酸锌溶液【答案】D【解析】A、铁和稀盐酸反应有气泡生成，说明铁的金属活动性比氢强，铜与稀盐酸不反应，说明铜的金属活动性比氢若，所以铁的金属活动性比铜强，符合题意；B、铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，铁表面有红色固体析出，说明铁的金属活动性比铜强，符合题意；C、铜丝伸入氯化亚铁溶液中，铜丝表面无明显现象，说明铁的金属活动性比铜强，符合题意；D、铁丝、铜丝伸入硫酸锌溶液中，铁丝、铜丝表面无明显现象，说明铁、铜金属活动性比锌弱，但无法比较铁、铜的金属活动性，符合题意；答案：D。11.下列事实能用金属活动性解释的是（）①铝制品比铁制品耐腐蚀②用硫酸铜溶液和铁制取铜③用稀盐酸除铁锈④金属铜不能与稀硫酸反应A．①② B．①②③ C．②④ D．①②④【答案】C【解答】①铝制品比铁制品耐腐蚀，原因是铝易与氧气反应生成了一层致密的氧化铝薄膜，阻止了反应的进一步进行，不能说明铁的活动性比铝强，不能用金属活动性解释；②用硫酸铜溶液和铁制取铜，是由于铁比铜活泼，铁能将铜置换出来，能用金属活动性解释；③用稀盐酸除铁锈，是酸与金属氧化物反应，不能用金属活动性解释；④金属铜不能与稀硫酸反应，是由于铜位于氢的后面，能用金属活动性解释；由以上分析可知，C正确。故选：C。12.【2023山东聊城真题】为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，下列实验方案能达到目的的是（）A.将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中B.将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中C.将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中D.将Fe放入稀盐酸、Cu放入AgNO3溶液中【答案】B【解析】A、将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中，只有铁与稀盐酸反应生成气体产生气泡，而铜、银都不与稀盐酸反应，只能够证明铁的金属活动性比铜、银强，但不能验证铜、银活动性的关系，选项错误；B、将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中，铜不与氯化亚铁反应，证明铜的活动性比铁弱，铜能够与硝酸银反应生成银和硝酸铜，证明铜的活动性比银强，选项正确；C、将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中，铜、银都不与硫酸亚铁反应，证明铜、银的活动性都比铁弱，但不能验证铜、银活动性的关系，选项错误；D、将Fe放入稀盐酸，铁与稀盐酸反应生成氢气产生气泡，证明铁位于金属活动性顺序表中氢的前面，Cu放入AgNO3溶液中反应生成硝酸铜和银，证明铜的活动性比银强，但不能验证铁与铜的活动性的关系，选项错误，故选B。13.某研究性学习小组对铁、铜的金属活动性及实验后的废液进行探究，设计下列实验。Ⅰ.铁、铜金属活动性比较实验步骤实验现象及结论①将Cu丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中Cu丝无变化，没有发生化学反应②将Fe丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中Fe丝表面有气泡产生，其反应的化学方程式为_。③将Fe丝插入盛有2mLCuSO4溶液的试管中Fe丝表面有_______色物质覆盖。结论：通过上面实验，可知Fe的金属活动性比Cu_______(填“强”或“弱”)。Ⅱ.将上面①、②、③实验后的液体收集在一烧杯中，对该烧杯中的废液进行分析。(1)甲同学观察到废液呈现蓝色，认为废液中一定含有_______(填化学式)。(2)乙同学用玻璃棒蘸取废液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与_______比较，测得废液pH<7，表明废液中还有硫酸。(3)丙同学设想把废液进行回收，为了将废液中的溶质全部转化为FeSO4，采取向废液中加入过量的Fe粉，待反应完全后，过滤，滤渣的成分为_______(填化学式)。滤液经蒸发结晶，可得到硫酸亚铁晶体。【答案】①.Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；②.红；③.强；④.CuSO4、FeSO4；⑤.标准比色卡；⑥.Fe、Cu【解析】Ⅰ.①将Cu丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中Cu丝无变化，没有发生化学反应，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢后；②将Fe丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中Fe丝表面有气泡产生，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，说明在金属活动性顺序里，铁排在氢前；③将Fe丝插入盛有2mLCuSO4溶液的试管中，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁丝表面有红色物覆盖，说明铁比铜活泼；结论：通过以上分析可知，Fe的金属活动性比Cu强；Ⅱ.（1）甲同学观察到废液呈现蓝色，故废液中一定含硫酸铜，由于铁与稀硫酸反应生成了硫酸亚铁，硫酸亚铁不再参与反应，故废液中一定含有：CuSO4、FeSO4；（2）乙同学用玻璃棒蘸取废液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得废液pH＜7，溶液显酸性，说明还含硫酸；（3）为了将废液中的溶质全部转化为FeSO4，采取向废液中加入过量的Fe粉，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故滤渣的成分为反应生成的铜和过量的铁，故填：Fe、Cu。1.【2023上海嘉定二模】向硝酸银溶液中加入一定量的铜粉，充分反应后过滤，下列说法正确的是()A.滤渣为Cu和Ag，则滤液无色B.向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生，则滤渣为AgC.滤液为蓝色，则滤渣中没有铜D.向滤液中加入稀盐酸无明显现象，则其溶质为Cu（NO3）2【答案】D【解析】A、铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，硝酸铜溶液呈蓝色，说法错误；B、铜也不和盐酸反应，则不能判断滤渣中只含有银，说法错误；C、铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，硝酸铜溶液呈蓝色，当铜过量时滤渣中含有铜和银，说法错误；D、铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，充分反应后过滤，向滤液中加入稀盐酸，硝酸铜和盐酸不反应，如产生白色沉淀，说明滤液中的溶质为硝酸银和硝酸铜，如无明显现象，说明硝酸银完全反应，滤液中的溶质为硝酸铜，说法正确；故选：D。2.现有Al、Cu、Ag三种金属，限用一种试剂一次性就可以验证它们的金属活动性强弱，则该试剂是（）A.CuSO4溶液B.稀H2SO4C.AgNO3溶液D.AlC13溶液【答案】A【解析】A、铝能与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，有红色固体析出，说明铝比铜活泼，银与硫酸铜不反应，无明显现象，说明铜比银活泼，可以验证它们的金属活动性强弱，符合题意；B、铝能与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，有气泡产生，说明在金属活动性顺序中，铝在氢前，铜、银都不与稀硫酸反应，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜、银排在氢之后，由此可推出在金属活动性顺序里，铝的金属活动性比铜、银强，但是无法验证铜、银的金属活动性，不符合题意；C、铝能与硝酸银反应生成硝酸铝和银，有银白色固体析出，说明铝比银活泼，铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明铜比银活泼，但是无法验证铝、铜的金属活动性强弱，不符合题意；D、铜、银都不与氯化铝反应，无明显现象，说明铝比铜、银活泼，但是无法验证铜、银的金属活动性顺序，不符合题意。故选A。3.【2023辽宁铁岭真题】现有铝、铜、银三种金属，另选一种试剂就可验证它们金属活动性强弱，该试剂是()A.稀硫酸 B.硝酸镁溶液 C.硝酸铜溶液 D.硝酸铝溶液【答案】C【解析】A、铜、铝、银三种金属单质只有铝与稀硫酸反应，只能验证铝的活动性强于氢，铜、银的活动弱于氢，无法验证铜、银的活动性强弱，使用稀硫酸不能完成比较铜、铝、银的金属活动性强弱的实验目的，错误；B、铜、铝、银三种金属单质都不能与硝酸镁溶液反应，使用硝酸镁溶液不能完成比较铜、铝、银的金属活动性强弱的实验目的，错误；C、硝酸铜为可溶性盐，铝能与硝酸铜反应置换出铜，能验证铝的活动性强于铜，银与硝酸铜溶液不反应，能验证铜的活动性强于银，从而可以得出铝、铜、银的活动性顺序，正确；D、铜、铝、银三种金属单质都不能与硝酸铝溶液反应，使用硝酸铝溶液不能完成比较铜、铝、银的金属活动性强弱的实验目的，错误。故选C。4.【2023湖南永州真题】三种金属X、Y、Z相互之间的反应关系如下：①，Z和不反应②则X、Y、Z的金属活动性顺序为()A.X>Y>Z B.X>Z>Y C.Y>X>Z D.Y>Z>X【答案】D【解析】Y能和硫酸反应，Z不能和硫酸，则说明在金属活动性顺序中，Y位于氢元素前面，Z位于氢元素后面，则Y位于Z前面，Z能将X从其化合物中置换出来，则Z位于X前面，则金属活动性顺序：Y>Z>X。故选D。5.【2023上海闵行二模】将粉末状的金属M加入一定量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液，加入金属M的质量与充分反应后剩余金属种类的关系如图所示，下列说法正确的是()A.金属活动性：Cu＞M＞AgB.加入ag金属M，充分反应后剩余的金属是CuC.加入bg金属M，充分反应后溶液中含有Cu(NO3)2D.加入cg金属M，充分反应后溶液中含有2种溶质【答案】C【解析】根据图示可知，随着金属M加入，剩余金属的种类逐渐增多，最多是3种，说明M能置换出银、铜，三种金属的活动性顺序是M＞Cu＞Ag，即M先与硝酸银反应生成M的硝酸盐和银，再与硝酸铜反应，生成M的硝酸盐和铜。A、根据分析可知，金属活动性：M＞Cu＞Ag；说法错误；B、加入ag金属M，剩余固体只有1种，说明M中与硝酸银反应，充分反应后剩余的金属是Ag，说法错误；C、加入bg金属M，剩余固体有2种，充分反应后剩余的金属是Ag、Cu，根据图示可知，此时硝酸铜没有完全反应，充分反应后溶液中含有Cu(NO3)2，说法正确；D、加入cg金属M，剩余固体有3种，M与硝酸银、硝酸铜完全反应，充分反应后溶液中含有M的硝酸盐，只有1种溶质，说法错误。故选C。

6.【2023上海闵行二模】氢气还原氧化铜的实验装置如图所示，说法错误的是()A.导气管伸入试管底部的原因是氢气的密度比空气小B.反应开始后通入0.1mol氢气可生成0.1mol铜C.实验中固体减少d质量小于生成水的质量D.实验结束后试管内的固体可能是暗红色【答案】AB【解析】A、导气管伸入试管底部的原因是为了排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸，故选项说法不正确；B、氢气与氧化铜在加热时生成铜和水，反应的化学方程式为H2+CuOCu+H2O，该反应前后都要通入氢气，因此反应开始后通入0.1mol氢气不可能生成0.1mol铜，故选项说法不正确；C、由反应的化学方程式H2+CuOCu+H2O可知，实验中固体减少的质量为氧化铜中氧元素的质量，因此小于生成水的质量，故选项说法正确；D、实验中生成的铜是红色的，若生成的铜部分被氧化，则试管内的固体可能是暗红色，故选项说法正确。故选AB。7.【2023湖南郴州真题】为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，小东设计了如下所示的两组实验。下列说法正确的是()A.通过实验①、②能够验证三种金属的活动性顺序B.实验②中发生的反应是：C.实验①中溶液质量逐渐增大D.实验①中溶液颜色由蓝色变为黄色【答案】A【解析】A、①铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明活动性Fe>Cu，银和硫酸铜溶液不反应，说明活动性Cu>Ag，可得出活动性Fe>Cu>Ag，正确；B、实验②银的活动性比铜弱，银和硫酸铜不能发生反应，错误；C、实验①中，溶质由硫酸铜变为硫酸亚铁，溶质质量减少，溶剂水的质量不变，则溶液质量逐渐减少直至不再发生反应，错误；D、实验①生成的是硫酸亚铁，溶液由蓝色变为浅绿色，错误；故选A。8.【2023辽宁锦州真题】向AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量铁粉，充分反应后，过滤。下列说法正确的是()A.若滤渣中没有Cu。滤液中一定含有AgNO3B.若滤渣中有Cu，滤液中一定没有AgNO3和Cu（NO3）2C.若滤渣中没有Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2，可能含有AgNO3和Cu（NO3）2D.若滤渣中有Fe，滤液中一定没有Cu（NO3）2和Fe（NO3）2【答案】C【解析】A、根据优先置换原理，当铁粉的质量很少时，铁粉首先置换银离子，铜离子不一定到得置换，故当铁粉恰好将银离子置换出来后，滤渣中没有Cu，滤液中不含有AgNO3，故A错误；B、根据优先置换原理，当铁粉的质量很少时，铁粉首先置换银离子，铜离子不一定到得置换，若滤渣中有Cu，说明滤液中的AgNO3被反应完全，Cu（NO3）2可能反应完全，也可能剩一部分，故B错误；C、滤渣中没有Fe时，铁粉被消耗完全，滤液中一定含有Fe（NO3）2，可能含有AgNO3和Cu（NO3）2，故C正确；D、若滤渣中有Fe，说明AgNO3和Cu（NO3）2与铁粉完全反应，滤液中一定没有Cu（NO3）2和AgNO3，滤液中只含有Fe（NO3）2，故D错误。故选C。9.为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学设计了如图四组实验。下列说法错误的是（）A．通过实验①、②，能验证金属活动性：Fe＞Cu B．通过实验①、②、③，能验证金属活动性：Fe＞Cu＞Ag C．实验④中X为Cu，Y为FeSO4溶液，能验证金属活动性：Fe＞Cu D．实验④中X为Cu，Y为AgNO3溶液，能验证金属活动性：Cu＞Ag【答案】B【解答】A、甲中产生气泡，是因为铁和稀硫酸反应生成了氢气，说明铁排在氢前面，乙中铜与硫酸不反应，说明铜排在氢后面，能验证金属活动性：Fe＞Cu，故正确；B、甲中产生气泡，是因为铁和稀硫酸反应生成了氢气，说明铁排在氢前面，乙中铜与硫酸不反应，说明铜排在氢后面，能验证金属活动性：Fe＞Cu，丙中铁表面析出银白色固体，是因为铁和硝酸银反应生成了银，说明铁比银活泼，不能比较铜和银的活泼性，故错误；C、若X是铜，则Y是硫酸亚铁，是因为铜不能和硫酸亚铁反应，说明铁比铜活泼，故正确；D、若X是铜，则Y是硝酸银，铜表面析出银白色固体，是因为铜和硝酸银反应生成了银，说明铜比银活泼，故正确。故选：B。10.【2023北京真题】为验证铜、银、铁的金属活动性顺序，同学们设计了下图所示的6个实验。图中，“”表示将金属加入盐溶液。（1）⑤中，反应的化学方程式为_____。（2）设计②的目的是_____。（3）仅由④和⑥不能得出铜、银、铁的金属活动性顺序，理由是_____。【答案】（1）（2）铜的活泼性比银强；（3）④可证明铜比银活泼，⑥可证明铁比银活泼，但无法确定铁和铜的活泼性强弱（合理即可）【解析】（1）⑤是铁加入硫酸铜溶液中反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：，故填：；（2）②是将铜加入硝酸银溶液中，可探究铜的活泼性比银强，故填：铜的活泼性比银强；（3）④是将银加入硫酸铜溶液中，无明显变化，可证明铜比银活泼，⑥是铁加入硝酸银溶液中，观察到铁丝表面有银白色物质析出，可证明铁比银活泼，但无法确定铁和铜活泼性强弱，故填：④可证明铜比银活泼，⑥可证明铁比银活泼，但无法确定铁和铜的活泼性强弱。（合理即可）11.小雨同学为验证镁、铁、锌三种金属的活动性，进行了下图所示实验：①实验中，小雨观察到的现象是，由此得出三种金属的活动性：镁>锌>铁；②小明还补充了铁片与硫酸铜溶液反应的实验，实验中观察到的现象是，有关反应的化学方程式为。由此得出铁、铜两种金属的活动性：铁______铜（填“>”“=”“<”）。【答案】(1).盛有镁片的试管中反应剧烈，有大量气泡产生；盛有铁片的试管中反应较缓慢且有少量气泡产生；盛有锌片的试管中反应较剧烈且有较多气泡产生；(2).铁片