第六单元 6.2 金属的化学性质-复习讲义（解析版）

第六单元6.2金属的化学性质题型1金属与氧气的反应题型2金属与酸的反应原理题型3金属与酸的反应图像题型4金属与盐溶液反应的原理题型5金属与盐溶液反应的图像问题题型6金属活动性强弱的判断题型7置换反应及其应用▉题型1金属与氧气的反应【知识点的认识】金属的化学性质在初中阶段要求掌握三个：金属能与氧气反应（金即使在高温时也不与氧气反应）1．铁与氧气的反应：常温下，干燥的空气中铁很难与氧气反应．在潮湿的空气中，铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈（主要成分：Fe2O3；铁锈呈红色，结构疏松，易吸水，加快铁器的腐蚀）；还有铁经过缓慢氧化后，形成的化合物也可认为是氧化铁，即4Fe+3O2＝2Fe2O3．在纯氧中，铁丝能够被点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热（在点燃前，先将铁丝打磨，在集气瓶中留有少量细砂或水，防止高温溅落物炸裂瓶底）即3Fe+2O2点燃Fe3O4．由上述实验现象，可以看出：“同种物质，在不同的反应条件下，现象可能不同，生成物有可能不同．”2．镁与氧气的反应：常温下所看到的镁条呈黑色，用砂纸打磨后呈银白色．做镁条燃烧实验时，要注意用坩埚钳夹持，在下面垫上石棉网．镁条被点燃后，剧烈燃烧，产生耀眼的白光，形成白烟，放出大量的热；即2Mg+O2点燃2MgO．3．铝与氧气的反应：铝在空气容易形成致密的氧化物，故其抗腐蚀性能很好．铝箔在纯氧中能够剧烈燃烧，即4Al+3O2点燃2Al2O3．4．铜与氧气的反应：在加热的情况下，铜能与氧气反应，生成黑色的物质（氧化铜）；即2Cu+O2△2CuO．即使在纯氧中，铜也不能被点燃．在潮湿的空气中，铜能被腐蚀，形成绿色粉末状固体﹣﹣铜绿[Cu2（OH）2CO3]；即2Cu+O2+CO2+H2O＝Cu2（OH）2CO3．总之，大多数金属一般都能与氧气反应，只是难易及剧烈程度不同而已，由此可判断金属的活动性强弱；反之亦然．1．下列劳动实践与所述的化学知识没有因果关联的是（）选项劳动项目相关解释A用铅笔芯制作电极石墨有导电性B回收铝质易拉罐铝易与氧气反应C用白醋清除水壶水垢白醋中醋酸与水垢反应D不能用84消毒液与洁厕灵混合清洁马桶两者混合会产生有毒气体A．A B．B C．C D．D【答案】B【解答】解：A、用铅笔芯制作电极，是因为铅笔芯中含有石墨，石墨具有导电性，该选项正确。B、回收铝质易拉罐，是因为可以回收再利用，该选项不正确。C、水垢主要成分是氢氧化镁和碳酸钙，食醋中的醋酸能和氢氧化镁反应生成醋酸镁和水，能和碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳，该选项正确。D、不能用84消毒液（主要成分是次氯酸钠）与洁厕灵（主要成分是盐酸）混合清洁马桶，是因为两者混合会产生有毒气体氯气，该选项正确。故选：B。2．铁是目前世界上使用量最大的金属，中国最早的铁制品是用陨铁打造。同学们根据所学，对铁的相关知识进行了结构化梳理，请结合知识结构图，回答以下问题。（1）铁原子结构示意图中的x＝14。（2）铁在氧气中燃烧是铁的化学性质之一，反应后生成物的化学式是Fe3O4，实验时集气瓶底部放水的目的是防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底。（3）写出铁的一条用途制作铁锅（答案不唯一）。【答案】（1）14；（2）Fe3O4；防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；（3）制作铁锅（答案不唯一）。【解答】解：（1）在原子中，质子数＝核外电子数，则26＝2+8+x+2，x＝14；（2）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故生成物是四氧化三铁，化学式为：Fe3O4；铁在氧气中燃烧放出大量的热，故实验时集气瓶底部放水的目的是：防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；（3）铁具有良好的导热性，可用于制铁锅。故答案为：（1）14；（2）Fe3O4；防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；（3）制作铁锅（答案不唯一）。▉题型2金属与酸的反应原理【知识点的认识】金属与酸的反应原理‌主要涉及金属的活动性顺序和酸的氧化性。这一反应通常发生在金属活动顺序中位于氢前面的金属与酸反应时，反应产物通常为盐和氢气。具体来说，这一反应可以通过置换反应来表达：金属单质+酸→盐+氢气例如，铁或锌与酸反应时，会生成相应的盐和氢气，同时伴随放热和冒泡现象，金属逐渐消失。这种反应不仅是一个简单的化学变化，还涉及到电化学过程，其中金属在酸的作用下释放出电子，形成氢气。金属与酸的反应还涉及到电化学腐蚀的过程。在酸溶液中，金属材料会发生析氢电化学腐蚀，这一过程受到多种因素的影响，包括溶液的酸度、氧化性、以及腐蚀产物的性质等。增加溶液的酸度会加速阴极反应，提高腐蚀率，但腐蚀率还与氢过电位有关。溶液的氧化性通常加速腐蚀，但超过一定限度时，可能会使金属发生钝化而抑制腐蚀。腐蚀产物，尤其是可溶性金属盐，会催化阳极反应，而不溶性腐蚀产物则形成保护层抑制腐蚀。此外，金属与酸的反应还受到金属活动性顺序的影响。根据金属活动性顺序表，位于氢前面的金属能够与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）反应生成氢气。例如，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。而对于位于氢后面的金属，则不与非氧化性酸反应，但可能与强氧化性酸发生氧化还原反应。例如，铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮。综上所述，金属与酸的反应原理涉及金属的活动性、酸的氧化性以及电化学腐蚀过程，这些因素共同决定了金属与酸反应的类型和程度‌。3．某校化学兴趣小组在探究金属与酸反应的速率影响因素，他们设计了如下实验：利用压强传感器监测反应过程中气体体积的变化，通过数据分析揭示反应速率的变化规律。他们用如图甲所示装置进行实验，先检查装置气密性，再将橡胶塞连接压强传感器，烧瓶中放入未打磨铁片（足量）和稀硫酸，塞紧瓶塞并打开仪器，一段时间后，得到如图乙所示的气体压强与时间的关系曲线图。下列有关说法不正确的是（）A．B、C点对应的溶液中溶质均是FeSO4 B．曲线AB段压强变化不明显是因为铁片表面有氧化层 C．曲线BC段压强变化趋势说明铁与稀硫酸反应会生成氢气 D．曲线CD段压强减小说明反应放热【答案】A【解答】解：A、未打磨的铁片表面存在氧化铁，AB段压强没有明显增大，说明发生的反应是氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，BC段压强明显增大，说明发生的反应是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，则B点对应的溶液中溶质是硫酸铁，C点对应的溶液中溶质是硫酸铁和硫酸亚铁，故选项不正确。B、未打磨的铁片表面有氧化铁，氧化铁先与稀硫酸反应，此过程没有气体生成，所以曲线AB段压强变化不明显，故选项正确。C、曲线BC段压强迅速增大，是因为铁与稀硫酸反应生成氢气，装置内气体增多，压强增大，故选项正确。D、C点压强达到最大值，铁刚好完全反应，曲线CD段压强减小，说明反应放热，反应结束后，装置内温度逐渐恢复至室温，气体收缩，压强减小，故选项正确。故选：A。▉题型3金属与酸的反应图像【知识点的认识】金属与酸的反应原理‌主要涉及金属的活动性顺序和酸的氧化性。这一反应通常发生在金属活动顺序中位于氢前面的金属与酸反应时，反应产物通常为盐和氢气。具体来说，这一反应可以通过置换反应来表达：金属单质+酸→盐+氢气例如，铁或锌与酸反应时，会生成相应的盐和氢气，同时伴随放热和冒泡现象，金属逐渐消失。这种反应不仅是一个简单的化学变化，还涉及到电化学过程，其中金属在酸的作用下释放出电子，形成氢气。金属与酸的反应还涉及到电化学腐蚀的过程。在酸溶液中，金属材料会发生析氢电化学腐蚀，这一过程受到多种因素的影响，包括溶液的酸度、氧化性、以及腐蚀产物的性质等。增加溶液的酸度会加速阴极反应，提高腐蚀率，但腐蚀率还与氢过电位有关。溶液的氧化性通常加速腐蚀，但超过一定限度时，可能会使金属发生钝化而抑制腐蚀。腐蚀产物，尤其是可溶性金属盐，会催化阳极反应，而不溶性腐蚀产物则形成保护层抑制腐蚀。此外，金属与酸的反应还受到金属活动性顺序的影响。根据金属活动性顺序表，位于氢前面的金属能够与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）反应生成氢气。例如，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。而对于位于氢后面的金属，则不与非氧化性酸反应，但可能与强氧化性酸发生氧化还原反应。例如，铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮。综上所述，金属与酸的反应原理涉及金属的活动性、酸的氧化性以及电化学腐蚀过程，这些因素共同决定了金属与酸反应的类型和程度‌。本考点针对的题型是涉及金属与酸反应的图像的问题。4．室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（）A．根据压强变化推测两个反应都有热量放出 B．曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生H2总量更多 C．曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线 D．反应结束后Zn一定有剩余【答案】A【解答】解：A、镁、锌都能与稀盐酸反应生成氢气，根据图乙随着反应的进行，曲线①、曲线②的压强都是先增大，后小幅下降，可推测两个反应过程中都有热量放出，故A正确；B、根据图乙，曲线①、曲线②最后压强相等，说明两者产生的氢气质量相等，故B错误；C、镁的活动性比锌强，则曲线①是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线，故C错误；D、最终压强相等，说明反应后生成氢气质量相等，生成氢气质量相等时，消耗镁、锌的质量比是24：65，因此镁片一定有剩余，而锌片不一定有剩余，故D错误；故选：A。5．某兴趣小组同学利用数字化传感器测得密闭容器内质量、表面积相同的铝条与等体积、不同浓度的两种盐酸反应时压强随时间变化图像如图所示。下列说法错误的是（）A．0∼100s压强增大的主要原因是铝与盐酸反应生成气体 B．a曲线表示盐酸浓度较小的反应 C．浓度较大的盐酸比浓度较小的盐酸反应速率快 D．a曲线在200s后压强减小是因为反应结束，温度恢复至室温【答案】B【解答】解：A、铝条与盐酸反应生成氯化铝和氢气，0∼100s压强增大的主要原因是铝与盐酸反应生成气体，故选项说法正确。B、相同的时间内a曲线表示的压强大，说明产生的气体多，反应速率快，a曲线表示盐酸浓度较大的反应，故选项说法错误。C、相同条件下，浓度越大，反应速率越快，浓度较大的盐酸比浓度较小的盐酸反应速率快，故选项说法正确。D、铝条与盐酸完全反应时产生的气体最多，容器内压强达到最大，200s后反应结束，温度恢复至室温，压强减小，故选项说法正确。故选：B。6．室温时，利用压强传感器研究质量相同镁片和锌片分别与等浓度、等质量稀盐酸反应的实验如图甲，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（）A．曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线 B．反应结束后Zn一定有剩余 C．根据压强变化推测两个反应都有热量放出 D．曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生H2总量更多【答案】C【解答】解：A、镁的金属活动性比锌强，则曲线①是与稀盐酸反应的压强变化曲线，故选项说法错误。B、由图乙可知，曲线①②的最终压强相等，说明镁、锌与稀盐酸反应生成的氢气质量相等，生成氢气的质量=金属质量×化合价C、镁、锌均能与稀盐酸反应生成氢气，由图乙可知，随着反应的进行，曲线①②的压强都是先增大，后小幅下降，可推测两个反应都有热量放出，故选项说法正确。D、由图乙可知，曲线①②的最终压强相等，说明质量相同的镁片和锌片分别与等浓度、等质量稀盐酸反应生成的氢气质量相等，故选项说法错误。故选：C。7．用如图甲所示装置进行实验，先检查装置气密性，再将橡胶塞连接压强传感器，烧瓶中放入铝片（足量）和稀硫酸，塞紧瓶塞并打开仪器，一段时间后，得到如图乙所示的气体压强与时间的关系曲线图。下列有关说法不正确的是（）A．B、C点对应的溶液中Al2（SO4）3的质量分数：B＜C B．曲线AB段压强变化不明显是因为铝片表面有Al2O3薄膜 C．曲线BC段压强变化趋势说明铝与稀硫酸反应会生成氢气 D．曲线CD段压强减小说明生成氢气的总质量在减少【答案】D【解答】解：A、从图像上可看出，B点生成的硫酸铝小于C点生成的硫酸铝，B、C点对应溶液中硫酸铝的质量分数：B＜C，故选项说法正确。B、曲线AB段压强变化不明显是因为铝片表面有Al2O3薄膜，氧化铝先与硫酸反应生成硫酸铝和水，故选项说法正确。C、曲线BC段压强增大，是因为铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，导致气压增大，故选项说法正确。D、曲线CD段压强减小，说明温度降低，气体体积减小，压强减小，氢气的总质量不会改变，故选项说法错误。故选：D。8．向盛有一定量黄铜（铜锌合金）的烧杯中逐滴滴加稀硫酸，反应过程中产生气体的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是（）A．M点时，所得溶液呈蓝色 B．M、N、P点时，剩余固体的质量：M＜N＝P C．M、N、P点时，溶液中均只含有一种溶质 D．根据数值a和b可计算稀硫酸中溶质的质量分数【答案】D【解答】解：A、锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜与硫酸不反应，M点时，所得溶液呈无色，故A错误；B、随着稀硫酸的加入，锌不断被消耗，剩余固体的质量逐渐减小，N点时，氢气质量达到最大值，锌完全被消耗，此时剩余固体质量＝铜的质量，铜与硫酸不反应，则P点时，剩余固体质量与N点时相等，故M、N、P点时，剩余固体的质量：M＞N＝P，故B错误；C、M点和N点时，锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，此时溶液中溶质只有硫酸锌；P点时，加入了过量的稀硫酸，铜与硫酸不反应，此时溶液中含有硫酸和硫酸锌两种溶质，故C错误；D、根据质量守恒定律，化学反应前后氢元素的质量不变，则生成氢气的质量＝硫酸中氢元素的质量，则硫酸的质量为bg÷(298×100%)故选：D。9．将打磨后的等质量且表面积相同的镁片、铝片分别与等质量、等浓度的稀盐酸反应（如图甲），用压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法不正确的是（）A．打磨的目的是除去金属表面的氧化膜 B．曲线①为镁与盐酸反应的变化 C．反应充分后，消耗两种金属的质量相等 D．乙图中AB段压强减小是因为温度降低【答案】C【解答】解：A.金属镁的表面有一层氧化镁薄膜，实验前需要打磨金属的目的是除去金属表面的氧化镁，有利于反应进行，故A正确；B.由于镁比铝活泼，则镁与盐酸反应速率较快，所用时间较短，则曲线①为镁与盐酸反应的压强变化曲线，故B正确；C.镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，化学方程式为：Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑，每24份质量的镁能置换出2份质量的氢气；铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，化学方程式为：2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑，每54份（18份）质量的铝能置换出6份（2份）质量的氢气，由乙图可知，反应结束后A、B装置内压强一致，所以产生的氢气质量相等，产生的氢气完全来自于酸中的氢元素，则说明消耗的酸的质量相同，根据化学方程式可知，产生等质量的氢气，消耗金属的质量不同，故C错误；D.金属与酸反应放热，反应结束，温度逐渐恢复室温，则AB段压强变小，是因为反应结束，温度降低，故D正确；故选：C。▉题型4金属与盐溶液反应的原理【知识点的认识】‌金属与盐溶液反应的原理主要基于金属活动性顺序，其中较活泼的金属能够置换出相对不活泼的金属。‌金属与盐溶液的反应涉及到金属活动性顺序的应用。在金属活动性顺序表中，位于前面的金属能够将位于它后面的金属从其盐溶液中置换出来。这是因为较活泼的金属能够与盐溶液中的阳离子发生置换反应，生成新的金属和新的盐。例如，铁能够与硫酸铜反应，生成铁离子和铜，这是因为铁比铜更活泼。这种反应不仅展示了金属与盐溶液反应的基本原理，还说明了金属活动性顺序在实际应用中的重要性。此外，金属与盐溶液的反应还涉及到反应顺序的问题。当多种盐溶液与一种金属发生置换反应时，反应的顺序是“先远后近”，这里的“远近”指的是两种金属在金属活动性顺序表中的位置。活动性越强的金属越先参与反应。例如，在硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁，由于铁的活动性比银强，因此铁会先与硝酸银反应，只有在硝酸银完全反应后，铁才会与硝酸铜发生反应。这种反应顺序的规则是由化学物质的活动性决定的，活动性越强的物质越先参与反应。综上所述，金属与盐溶液的反应原理主要基于金属活动性顺序，较活泼的金属能够置换出相对不活泼的金属，并且这种反应的顺序遵循“先远后近”的原则，即活动性较强的金属优先参与反应‌。10．将Zn和金属R（化合价为+2）的混合粉末m1g加入一定量Cu（NO3）2溶液中，反应时溶液质量的变化情况如图所示。完全反应后过滤，滤渣洗涤、干燥后称得质量为m2g。关于本实验以下说法正确的是（）①由图可知m1＝m2；②由图可知Zn、Cu、R的金属活动性由强到弱的顺序为R＞Zn＞Cu；③图中a点和c点在同一高度，说明R的相对原子质量小于Cu；④bc段发生反应的化学方程式为R+Cu（NO3）2＝R（NO3）2+Cu；⑤d点的溶液中一定含有Zn（NO3）2、R（NO3）2，一定不含有Cu（NO3）2；⑥过滤所得滤渣中一定含有Cu，可能含有R。A．②③⑤⑥ B．①③④⑤ C．①③④⑥ D．②④⑤⑥【答案】C【解答】解：①根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，由于反应前后溶液质量不变，则反应前后固体质量也不变，即m1＝m2，正确；②将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的Cu（NO3）2溶液中，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，根据化学方程式Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu可知，65份质量的锌生成64份质量的铜，反应后固体质量减小，则反应后溶液质量增加，由图示可知首先发生的反应，溶液质量是增加的，然后发生的反应溶液质量是减小的，说明锌先与硝酸铜反应，然后R再与硝酸铜反应，可知Zn、Cu、R的金属活动性由强到弱的顺序为Zn＞R＞Cu，不正确；③结合前面分析可知，R和硝酸铜反应时，溶液质量减小，则说明R的相对原子质量小于铜的相对原子质量，正确；④结合前面分析可知，bc段发生反应的化学方程式为R+Cu（NO3）2＝R（NO3）2+Cu，正确；⑤c→d时溶液质量不变，则说明反应已结束，由于不确定硝酸铜是否完全反应，则溶液中一定含有Zn（NO3）2、R（NO3）2，可能含有硝酸铜，不正确；⑥由于不确定R是否有剩余，则得到的滤渣中一定含有Cu，可能含有R，正确。故选：C。11．向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是（）A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定含有Cu和Zn B．若滤液不为蓝色，则滤液中可能不含CuCl2 C．若往滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有Mg D．所得滤液的质量一定比原溶液的质量大【答案】D【解答】解：A、由金属活动性为Mg＞Zn＞Cu，向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，不能与MgCl2溶液反应，锌与CuCl2反应生成氯化锌和铜，若滤液为蓝色，则说明氯化铜溶液有剩余，则滤渣中一定含有Cu，不可能含有Zn，故选项说法错误。B、若滤液不为蓝色，则滤液中一定不含CuCl2，故选项说法错误。C、若往滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有锌，锌不能与MgCl2溶液反应，滤渣中不可能含有Mg，故选项说法错误。D、反应的化学方程式为Zn+CuCl2═ZnCl2+Cu，每65份质量的锌可置换出64份质量的铜，溶液的质量会增加，则所得滤液的质量一定比原溶液的质量大，故选项说法正确。故选：D。12．向盛有AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液的试管中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，滤液呈蓝色。下列判断正确的是（）A．滤渣可能含有铜 B．滤液的质量可能比原溶液的质量大 C．向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生 D．滤液中可能含有Fe（NO3）3和Cu（NO3）2【答案】A【解答】解：铁的金属活动性比银、铜强，向盛有AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液的试管中加入一定量的铁粉，铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银，AgNO3反应完，若还有铁粉，铁才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸亚铁和铜。充分反应后过滤，滤液呈蓝色，说明滤液中存在硝酸铜，可能是硝酸铜没有参加反应，此情况下，硝酸银可能有剩余；也可能是部分参加反应。A、可能是硝酸铜部分参加反应，则滤渣可能含有铜，故选项说法正确。B、Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag，由反应时的质量比可知，每56份质量的铁可置换出216份质量的银，溶液的质量会减少；Fe+Cu（NO3）2═Fe（NO3）2+Cu，每56份质量的铁可置换出64份质量的铜，溶液的质量会减少；滤液的质量一定比原溶液的质量少，故选项说法错误。C、滤液中存在硝酸铜，则滤渣中不可能存在铁，向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生，故选项说法错误。D、铁发生置换反应生成硝酸亚铁，滤液中一定没有Fe（NO3）3，故选项说法错误。故选：A。13．向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉和铁粉，反应停止后过滤，向滤液中加入少量稀盐酸，无明显现象。则下列说法中正确的是（）A．滤出的固体中一定含有银 B．向滤液中加入氢氧化钠溶液，一定有蓝色沉淀产生 C．滤液中溶质的组成情况有四种 D．向滤出固体中加入稀盐酸，如有气泡产生，说明滤液中含有硝酸亚铁【答案】A【解答】解：由于四种金属的活动性强弱关系锌＞铁＞氢＞铜＞银，铁、锌能与硝酸银、硝酸铜依次发生反应，因此，向滤液中加入少量稀盐酸，无明显现象，说明了硝酸银无剩余，由此可知：A、向滤液中加入少量稀盐酸，无明显现象，说明溶液中不含硝酸银，所以银离子被完全置换，滤出的固体中一定含有银，故正确；B、无法确定滤液中硝酸铜是否被完全置换，所以向滤液中加入氢氧化钠溶液，不一定有蓝色沉淀产生，故错误；C、由上述分析可知，滤液中不含有硝酸银，如果锌粉和铁粉恰好与硝酸银反应，没有与硝酸铜反应（或部分置换了硝酸铜），则溶液中含有硝酸铜、硝酸亚铁和硝酸锌；如果锌粉和铁粉恰好完全与硝酸银、硝酸铜反应（溶液中含有硝酸锌、硝酸亚铁，滤液中溶质的组成情况有两种；如果锌粉有剩余，溶液中的溶质只有硝酸锌，所以滤液中溶质的组成情况有三种，故错误；D、向滤出的固体中加入稀盐酸，如果有气泡产生，说明滤渣中含有铁粉或铁粉和锌粉，如果锌粉过量，锌粉会完全置换硝酸银和硝酸铜溶液中的银和铜，溶液中只有硝酸锌，故错误。故选：A。14．金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答：（1）下列用品中，主要利用金属导热性的是B（填字母）。A.铂金饰品B.铁锅C.铝导线（2）青铜的硬度远比纯铜大（填“大”或“小”），因而能够取代石器和陶器，在当时社会生产、生活许多领域发挥了重要作用。（3）《宋会要辑稿》记载：“浸铜之法，先取生铁打成薄片，…浸渍数日，铁片为胆水（硫酸铜溶液）所薄，上生赤煤，取出刮洗……入炉烹炼，………方成铜。Ⅰ.下列理解错误的是③（填序号）。①“打成薄片”增大了反应的接触面积②“铁片为胆水所薄”发生了置换反应③“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤④“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强Ⅱ.写出“铁片为胆水（硫酸铜溶液）所薄”发生反应的化学方程式Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。（4）工业上为了变废为宝，经常从废液中回收金属，如可以利用金属铜从某些工业废液中回收金属银。向硝酸银溶液中放入过量铜粉，充分反应后，将混合物过滤，所得滤渣的成分为银、铜。【答案】（1）B；（2）大；（3）Ⅰ.③；Ⅱ.Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；（4）银、铜。【解答】解：（1）利用铁锅加热饭菜，主要利用金属导热性。（2）根据合金比组成它的纯金属的硬度大，青铜的硬度远比纯铜大。（3）Ⅰ.①“打成薄片”，增大了反应的接触面积，故说法正确。②“铁片为胆水所薄”，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，发生了置换反应，故说法正确。③铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，“上生赤煤”，指铁片上生成了红色的铜，故说法错误。④铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强，故说法正确。Ⅱ.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。（4）向硝酸银溶液中放入过量铜粉，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，充分反应后，将混合物过滤，所得滤渣的成分是生成的银和过量的铜。故答案为：（1）B；（2）大；（3）Ⅰ.③；Ⅱ.Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；（4）银、铜。15．实验小组对Al和CuSO4溶液的反应进行探究。（1）根据金属活动性顺序Al＞Cu，小组同学一致认为Al和CuSO4溶液能够发生反应。（2）小林将铝丝浸入CuSO4溶液一段时间，没有观察到明显现象。结合铝的化学性质分析，原因是铝丝表面有一层致密的氧化铝薄膜，氧化铝与硫酸铜溶液不反应，阻碍了铝与硫酸铜溶液的接触。（3）小艺对小林的实验操作进行了改进，观察到明显现象。小艺的实验操作是用砂纸打磨铝丝后，再将其浸入CuSO4溶液中，观察到的实验现象是铝丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为无色。【答案】（1）＞；（2）铝丝表面有一层致密的氧化铝薄膜，氧化铝与硫酸铜溶液不反应，阻碍了铝与硫酸铜溶液的接触；（3）用砂纸打磨铝丝后，再将其浸入CuSO4溶液中；铝丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为无色。【解答】解：（1）在金属活动性顺序中，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铝排在铜前面，即Al＞Cu，所以铝能将硫酸铜溶液中的铜置换出来。（2）铝在空气中易与氧气反应，表面形成一层致密的氧化铝薄膜，这层薄膜与硫酸铜溶液不反应，会阻止铝与硫酸铜溶液直接接触，所以观察不到明显现象。（3）用砂纸打磨铝丝后，再将其浸入CuSO4溶液中；铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式为2Al+3CuSO4＝Al2（SO4）3+3Cu，现象是铝丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为无色。故答案为：（1）＞；（2）铝丝表面有一层致密的氧化铝薄膜，氧化铝与硫酸铜溶液不反应，阻碍了铝与硫酸铜溶液的接触；（3）用砂纸打磨铝丝后，再将其浸入CuSO4溶液中；铝丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为无色。▉题型5金属与盐溶液反应的图像问题【知识点的认识】‌金属与盐溶液反应的原理主要基于金属活动性顺序，其中较活泼的金属能够置换出相对不活泼的金属。‌金属与盐溶液的反应涉及到金属活动性顺序的应用。在金属活动性顺序表中，位于前面的金属能够将位于它后面的金属从其盐溶液中置换出来。这是因为较活泼的金属能够与盐溶液中的阳离子发生置换反应，生成新的金属和新的盐。例如，铁能够与硫酸铜反应，生成铁离子和铜，这是因为铁比铜更活泼。这种反应不仅展示了金属与盐溶液反应的基本原理，还说明了金属活动性顺序在实际应用中的重要性。此外，金属与盐溶液的反应还涉及到反应顺序的问题。当多种盐溶液与一种金属发生置换反应时，反应的顺序是“先远后近”，这里的“远近”指的是两种金属在金属活动性顺序表中的位置。活动性越强的金属越先参与反应。例如，在硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁，由于铁的活动性比银强，因此铁会先与硝酸银反应，只有在硝酸银完全反应后，铁才会与硝酸铜发生反应。这种反应顺序的规则是由化学物质的活动性决定的，活动性越强的物质越先参与反应。综上所述，金属与盐溶液的反应原理主要基于金属活动性顺序，较活泼的金属能够置换出相对不活泼的金属，并且这种反应的顺序遵循“先远后近”的原则，即活动性较强的金属优先参与反应‌。本考点针对的题型是涉及金属与酸反应的图像的问题。16．向一定质量的Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入锌粉。反应过程中Cu（NO3）2的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法错误的是（）A．a点时，溶液的总质量与反应前相比减小 B．b点时，溶液为Zn（NO3）2和AgNO3的混合溶液 C．c点时，溶液呈蓝色 D．d点时，过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物【答案】B【解答】解：A、a点代表锌与AgNO3还没有反应完，溶液中有新生成是Zn（NO3）2和未反应完的AgNO3，未参加反应的Cu（NO3）2，根据化学方程式可知生成的Zn（NO3）2的总相对分子质量小于AgNO3，所以溶液质量减小，说法正确，不符合题意；B、b点正好锌将AgNO3反应完，溶液中应有生成的Zn（NO3）2和未反应的Cu（NO3）2，说法不正确，符合题意；C、c点的Cu（NO3）2溶液的质量未降为0，所以溶液颜色为蓝色，说法正确，不符合题意；D、d点代表Cu（NO3）2也刚好反应完了，所以滤渣中有铜和银，说法正确，不符合题意。故选：B。▉题型6金属活动性强弱的判断【知识点的认识】常见金属在溶液中的活动性顺序是“钾钙钠镁铝，锌铁锡铅（氢），铜汞银铂金”，具体如图所示．金属活动性顺序的应用主要有：1．表明了金属活动性强弱顺序（前强后弱）．即在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它在水溶液中就越容易失去电子变成离子，其活动性就越强；金属的位置越靠后，其阳离子在水溶液中就比较容易获得电子变成原子，其活动性就越弱．需要注意的是：金属的活动性就越强参加反应时，现象就越明显、越剧烈．2．可用来判断金属与酸能否发生置换反应（氢前置换氢）．只有排在氢前面的金属，才能置换出酸中的氢，而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢．需要注意的是：（1）金属必须是排在金属活动性顺序中（H）前面的金属；（2）酸应是盐酸、稀硫酸（即不具有强氧化性的酸），不包括浓硫酸和硝酸；（3）单质铁与酸发生置换反应时生成亚铁盐；（4）K、Ca、Na除与酸反应外，还能与水在常温下发生置换反应（如2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑），其余金属则不能（这点初中阶段大体上了解即可）．3．可用来判断金属与金属化合物溶液（即盐溶液）能否发生置换反应（前置后，盐可溶，K、Ca、Na不能够）．排在金属活动性顺序中前面的金属一般能把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来．需要注意的是：（1）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，而与H的位置无关．但K、Ca、Na等金属例外，由于它们过于活泼，不与溶液中的盐发生置换反应，而是先与溶液中的水发生置换反应（这点初中阶段大体上了解即可）．如把钠放入硫酸铜溶液中虽然反应[2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4]，最终没有单质铜生成．（2）铁与盐溶液发生置换反应时，生成二价亚铁盐．（3）用同种金属置换不同的盐溶液，盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来．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．另外，若有一种金属和多种混合盐溶液反应，最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液．例如，锌粒与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液反应，最先反应的是硝酸汞，当硝酸汞被消耗完时，硫酸铜才与锌粒反应，同理，硫酸铜反应完后，锌才会和氯化亚铁反应．还有，当多种金属与一种盐溶液反应时，最活泼的金属先反应．例如，把打磨光亮的镁带、铝丝、铜丝一起放入硝酸银溶液中，镁被消耗完后，铝才和硝酸银反应，铝反应完后，铜跟硝酸银反应．另外，利用金属与酸或盐溶液之间的置换反应是否发生，通过具体的实验及其现象的分析，反过来可以反推金属的活动性顺序．具体的推断方法是这样的：1．利用金属与酸能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序．例如，把铁和铜分别放在稀盐酸中时，铁的表面上有气泡冒出，这说明铁位居金属活动性顺序中氢的前面；而铜的表面无明显的现象，这说明铜位居金属活动性顺序中氢的后面；由此可推得铁活泼性比铜的要强．2．利用金属与盐溶液能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序．例如，把铁钉放在硫酸铜溶液中，过一会儿，发现铁钉表面上出现了一层红色物质（即铜）；由此可推得铁活泼性比铜的要强．17．人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱，用如图装置进行实验。下列说法不正确的是（）A．实验前需要打磨金属片，除去表面的氧化膜 B．若向甲、乙试管加入稀盐酸，只有锌片表面能产生气泡 C．若向乙试管加入ZnSO4溶液，能得出锌的金属活动性比铜强 D．若向甲、乙试管加入AgNO3溶液，能得出三种金属的活动性：Zn＞Cu＞Ag【答案】D【解答】解：A、实验前需要打磨金属片，除去表面的氧化膜，以防止对实验造成干扰，故选项说法正确。B、若向甲、乙试管加入稀盐酸，只有锌片表面能产生气泡，故选项说法正确。C、若向乙试管加入ZnSO4溶液，无明显现象，能得出锌的金属活动性比铜强，故选项说法正确。D、若向甲、乙试管加入AgNO3溶液，锌、铜均能与硝酸银溶液反应，说明了金属活动性锌＞银，铜＞银，但无法确定锌和铜的活动性强弱，故选项说法错误。故选：D。18．现有X、Y、Z三种金属，把X、Y分别插入Z的硝酸盐溶液中，X无反应，Y表面上析出Z。判断这三种金属活动性由弱到强的顺序是（）A．YZX B．YXZ C．XYZ D．XZY【答案】D【解答】解：在金属活动性顺序中，排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，现有X、Y、Z三种金属，把X、Y分别插入Z的硝酸盐溶液中，X无反应，说明金属活动性Z＞X，Y表面上析出Z，说明金属活动性Y＞Z，所以这三种金属活动性由弱到强的顺序是X＜Z＜Y。故选：D。19．小颖同学为探究X、Y、Z三种金属（都不是银）的活动性顺序，做了以下实验：（1）把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；（2）把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，在Y表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，下列金属活动性顺序由强到弱排列正确的是（）A．X＞Y＞（H）＞Z B．X＞Y＞Ag＞Z C．X＞Y＞Z＞Ag D．X＞Ag＞Y＞Z【答案】B【解答】解：把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应，说明X的位置排在氢的前面，Y的位置排在氢的后面，即X＞H＞Y。把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，在Y表面有银析出，而Z没有变化，说明Y的金属活动性比银强，Z的金属活动性比银弱，即Y＞Ag＞Z。则金属活动性顺序由强到弱的顺序是X＞Y＞Ag＞Z。故选：B。20．把X、Y、Z三种金属分别放入稀硫酸中，X没有明显现象，Y和Z表面有气泡产生；另取Y放入Z的盐溶液中，未见明显现象，则三种金属的活动性顺序为（）A．X＞Y＞Z B．Z＞Y＞X C．X＞Z＞Y D．Y＞X＞Z【答案】B【解答】解：将X、Y、Z三种金属分别放入稀硫酸中，X没有明显现象，Y和Z表面有气泡产生，说明Y、Z能与稀硫酸反应，X不能与稀硫酸反应，即Y、Z＞X；Y放入Z的盐溶液中，未见明显现象，说明Z的金属活动性比Y强，即Z＞Y；则X、Y、Z的金属活动性由强到弱的顺序是：Z＞Y＞X。故选：B。21．有甲、乙、丙三种金属，若将甲、乙、丙分别放入一定质量的稀盐酸中，只有甲表面产生气泡；若将丙放入乙的盐溶液中丙表面无现象。则甲、乙、丙三种金属活动性顺序是（）A．甲＞乙＞丙 B．丙＞乙＞甲 C．甲＞丙＞乙 D．乙＞丙＞甲【答案】A【解答】解：根据题意，将甲、乙、丙分别放入一定质量的稀盐酸中，只有甲表面产生气泡可判断三种金属中甲的活动性最强；把将丙放入乙的盐溶液中丙表面无现象。说明丙的活动性比乙弱；故三种金属的活动性顺序为甲＞乙＞丙；故选：A。22．现有甲、乙、丙、丁四种颗粒大小相同的金属，分别投入相同的稀硫酸中，只有甲、乙表面有气泡产生，且甲产生气泡较快；再把丙和丁投入相同的硝酸银溶液中，过一会儿，丙的表面有银析出，而丁没变化，则四种金属的活动性顺序是（）A．甲＞乙＞丙＞丁 B．丁＞乙＞丙＞甲 C．丙＞乙＞丁＞甲 D．乙＞甲＞丁＞丙【答案】A【解答】解：由题意可知，甲、乙、丙、丁四种颗粒大小相同的金属，分别投入等质量等浓度的稀硫酸中，只有甲、乙表面有气泡产生，且甲产生气泡较快，可推出甲的活泼性大于乙，且都大于丙、丁；由再把丙和丁投入相同的硝酸银溶液中，过一会儿，丙的表面有银析出，而丁没变化，说明了丙的活泼性大于丁。由此可得出甲、乙、丙、丁四种的金属的活泼性大小是：甲＞乙＞丙＞丁。所以A正确，B、C、D错误。故选：A。23．金属在生活、生产中有着广泛的应用，金属材料已成为社会发展的重要物质基础。回答下列问题。（1）我国自主研制的C919大型客机成功完成首次商业载客飞行。它的起落架因使用钛合金制造而更为牢固，能支撑巨大的重量，这是因为钛合金具有强度高的性质。（2）我国科学家发现了一种新矿物——铌包头矿，富含的铌元素在我国核工业系统等领域具有重要用途。铌元素在元素周期表中的相关信息如图所示，铌原子核中有41个质子。（3）第24届冬奥会发行的冬奥币使用的材料是黄铜（铜锌合金）。欲验证锌、铜两种金属的活动性顺序，若提供铜丝（金属已打磨），还需要选择的一种试剂是硫酸锌溶液（填试剂名称）。【答案】（1）强度高；（2）41；（3）硫酸锌溶液。【解答】解：（1）C919大型客机的起落架因使用钛合金制造而更为牢固，能支撑巨大的重量，这是因为钛合金具有强度高的性质。（2）根据铌元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，该元素的原子序数为41；原子中原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，则铌原子核中有41个质子。（3）验证锌、铜两种金属的活动性顺序，若提供铜丝（金属已打磨），还需要选择的一种试剂是硫酸锌溶液，铜和硫酸锌溶液不反应，说明锌的金属活动性强于铜。故答案为：（1）强度高；（2）41；（3）硫酸锌溶液。▉题型7置换反应及其应用【知识点的认识】置换反应是指由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应．它是四大基本反应类型之一，可以用通式简明地表示为：A+BC→B+AC．其特点是单质与化合物反应生成单质与化合物，可以简记为：“单化变单化”．例如，C+2CuO高温2Cu+CO2↑，Fe+2HCl＝FeCl2+H2置换反应的应用是根据置换反应的原理，既可以用来探究、推断物质的化学性质、制取及其用途等，又可以用来推断、鉴别某些物质，还可以采用来置换某些物质，以生成一些人类所需要的物质或新物质，从而极大地丰富人类的物质生活等．24．形成化学观念，发展科学思维。下列推理正确的是（）A．微粒观：金刚石由碳原子构成，因此由碳原子构成的物质一定是金刚石 B．能量观：化学变化伴随着能量改变，因此有能量改变的变化一定是化学变化 C．分类观：单质是由同种元素组成的纯净物，因此由同种元素组成的纯净物是单质 D．转化观：置换反应有单质和化合物生成，因此有单质和化合物生成的反应是置换反应【答案】C【解答】解：A、金刚石由碳原子构成，但由碳原子构成的物质不一定是金刚石，还有石墨等碳单质，故选项A错误；B、化学变化伴随着能量改变，但有能量改变的变化不一定是化学变化，如电灯通电发光发热，是电能转化为光能和热能，属于物理变化，故选项B错误；C、单质是由同种元素组成的纯净物，因此由同种元素组成的纯净物就是单质，故选项C正确；D、有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应，如一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳（CuO+CO△故选：C。25．下列反应属于置换反应的是（）A．CaO+H2O═Ca（OH）2 B．2Mg+CO2点燃2MgO+CC．2NaOH+CuSO4═Cu（OH）2↓+Na2SO4 D．2H2O2点燃2H2O+O2【答案】B【解答】解：A、该反应的反应物均是化合物，不属于置换反应，故选项错误。B、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，故选项正确。C、该反应的反应物和生成物均是化合物，不属于置换反应，故选项错误。D、该反应的反应物是化合物，不属于置换反应，故选项错误。故选：B。26．下列反应中不属于置换反应的是（）A．氢气与氧化铜反应得到铜和水 B．铁与稀硫酸反应得到氢气 C．一氧化碳和氧化铁反应得到铁 D．铜与硝酸银溶液反应得到银【答案】C【解答】解：A、氢气与氧化铜反应得到铜和水，该反应属于置换反应；B、铁与稀硫酸反应得到氢气，同时生成硫酸亚铁，该反应属于置换反应；C、一氧化碳和氧化铁反应得到铁和二氧化碳，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应；D、铜与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜溶液，该反应属于置换反应；故选：C。27．类推是学习化学的一种重要方法。下列类推正确的是（）A．燃烧过程中伴随着发光发热，所以有发光发热现象的变化都是燃烧 B．置换反应一定有单质生成，有单质生成的反应不一定是置换反应 C．单质中只含有一种元素，则只含有一种元素的物质一定是单质 D．氧化物都含氧元素，所以含氧元素的化合物都是氧化物【答案】B【解答】解：A、有发光发热现象的变化不一定是燃烧，燃烧发生的是化学变化，而电灯通电后也能发光发热，却不能属于燃烧，因它发生的是物理变化，说法错误；B、置换反应是一种单质和一种化合物反应，生成了另一种单质和化合物的反应。有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应，例如，甲烷燃烧生成了二氧化碳和水，不属于置换反应，说法正确；C、单质是由同种元素组成的纯净物，单质是由同种元素组成，但由同种元素组成的物质不一定是单质，也可能是混合物，如氧气和臭氧的混合物，说法错误；D、氧化物是由两种元素组成的，其中有一种元素是氧元素的化合物，而含氧元素的化合物很多，有的可能是由三种或三种以上的元素组成的，如高锰酸钾就由钾、锰、氧三种元素组成，说法错误；故选：B。28．推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是（）A．离子是带电的粒子，所以带电的粒子一定是离子 B．置换反应有单质和化合物生成，所以有单质和化合物生成的反应一定是置换反应 C．化学变化伴随有能量变化，所以有能量变化的一定是化学变化 D．化