金属的化学性质
(一)
基础题
一、选择题
1.(2022青海)下列金属不能从CuSO4溶液中置换出 Cu的是( )
A.Al B.Fe C.Zn D.Ag
2. 将金属X、Y分别放入稀盐酸和金属M、N的盐溶液中，反应有无气泡产生或固体析出的情况如下表。金属X、Y、M、N的活动性顺序为( )
金属 稀盐酸 M的盐溶液 N的盐溶液
X 有 有 有
Y 无 无 有
A.X＞Y＞M＞N B.X＞M＞Y＞N
C.Y＞X＞M＞N D.Y＞X＞N＞M
3. 制造高铁常用的金属材料中除铁之外，还有锡(Sn)和铜[已知金属活动性顺序Fe＞Sn＞(H)＞Cu]。为验证Cu、Sn的金属活动性顺序，下列试剂不能选用的是( )
A.稀硫酸 B.FeSO4溶液
C.CuSO4溶液 D.SnSO4溶液
4.[跨物理学科](2022徐州)如图所示，用导线将锌片和铜片分别连接到电流表的正负极，插入硫酸铜溶液中即可构成化学电池。下列说法不正确的是( )
A.该装置将化学能直接转化成电能
B.反应后烧杯中溶液的质量变小
C.实验说明锌的金属活动性大于铜
D.涉及的反应为Zn＋CuSO4=== Cu＋ZnSO4
5.(2022济宁)相同质量的镁、铁、锌三种金属，分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应，生成氢气质量与反应时间关系如图所示。分析图像判断，下面说法正确的是( )
A.金属锌反应速率最大
B.金属锌的活动性最强
C.金属镁生成氢气质量最多
D.金属铁消耗稀硫酸质量最多
【易错强化】 针对第5题：某小组同学分别用等质量的金属m、n与等质量、等质量分数的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。分析图像得到的以下结论中正确的是( ) 与稀硫酸的反应速率：m＜n B. 反应所消耗稀硫酸的质量一定相等 C. 反应所消耗金属的质量一定相等 D. 相对原子质量m一定小于n
6. 下列实验方案的设计不能达到目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别铁粉和氧化铜 加入稀盐酸，观察现象
B 除去硝酸锌溶液中的少量硝酸铜 加入足量锌粉，过滤
C 分离铁粉和铜粉 用磁铁吸引
D 比较银和铜的金属活动性强弱 将银丝和铜丝分别放入等量的稀盐酸中
7. 将金属M的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中，充分反应后，溶液呈无色，继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。根据上述过程分析，下列说法错误的是( )
A.金属活动性强弱顺序：M＞Cu＞Ag
B.滤液中至少含有两种溶质
C.滤渣中可能有金属 M
D.滤渣中一定有Ag
【解题关键点】 针对第7题：本题的关键点在于对题目所给信息的判断，将金属M放入硝酸铜溶液中得到无色溶液，说明此时溶液中一定不含Cu2＋，此时溶液中只有硝酸M，滤渣中一定含有铜，可能含有M。继续向其中加入硝酸银溶液，得到蓝色滤液，则此时滤液中一定含有硝酸M和硝酸铜，可能含有硝酸银。滤渣中一定不含M，一定含有Ag，可能含有Cu，结合题意解答。
二、填空及简答题
8.[中华优秀传统文化](2022山西)我国西汉时期就有用胆矾湿法炼铜的记载。现阶段，这种方法在生产有色金属方面的作用越来越大。为了验证铁和硫酸铜溶液的反应，认识其反应原因，同学们设计了如下实验方案，请根据下列提示，补全实验内容：
【实验方案】(1)实验方法：将洁净的铁丝伸入盛有硫酸铜溶液的试管中。
(2)实验原理：________________________________(用化学方程式表示)。
(3)实验现象：________________________________________________________________________。
(4)实验结论：________________________________________________________________________。
【问题与交流】
①[结论开放]该实验成功的关键是什么？(写一点)___________________。
②简述铁和硫酸铜溶液反应的微观实质：______________________。
三、实验探究题
9.(2022邯郸、邢台二模改编)某化学兴趣小组为探究锌、铁、银的金属活动性顺序，进行了图1实验(其中金属均已打磨，且形状大小相同，试管中所用酸的体积相同、溶质质量分数相同)。
图1
(1)小红同学认为该实验方案不能达到探究目的，理由是_____________________。
(2)小明同学设计了图2实验，验证了三种金属的活动性顺序，X是________。
图2
(3)小组同学观察到乙试管中的铁片上出现明显现象后(硝酸银溶液有剩余)，马上将铁片取出，向溶液中继续加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到浅绿色滤液和滤渣。同学们对滤液的成分进行了探究。
【作出猜想】
猜想一：Zn(NO3)2、AgNO3、Fe(NO3)2；
猜想二：Zn(NO3)2、Fe(NO3)2；
猜想三：Zn(NO3)2
小组同学经过观察，一致认为猜想三不正确，理由是_____________________________。
【实验探究】小红同学取少量滤液于试管中，向其中加入________，根据____________现象，证明猜想一成立。
【拓展交流】若猜想二成立，则滤渣中一定含有的物质是________，写出生成该物质的化学方程式_________。
拔高题
10.(2022河北逆袭卷改编)A～H表示初中化学常见的物质，它们之间的转化关系如图所示，部分反应条件已略去。其中D是目前年产量最高的金属，G为黑色固体。
请回答下列问题。
(1) D的化学式为________。
(2)反应①中观察到的实验现象是__________________。
(3)反应③的基本反应类型为________________。
(4)反应④的化学方程式为______________________________。
(二)
基础题
一、选择题
1.(2022自贡)现有X、Y两种金属，如果把X、Y 分别放入稀盐酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y放入到硝酸铜溶液中，无任何现象，则X、Y、Cu 的金属活动性强弱顺序是( )
A. Cu＞X＞Y B.X＞Cu＞Y
C.X＞Y＞Cu D.Y＞X＞Cu
2.利用盐酸和硝酸银探究镁、铜、银的金属活动性顺序，下列实验不需要进行的是( )
A.镁＋稀盐酸 B.铜＋稀盐酸
C.银＋稀盐酸 D.铜＋硝酸银
3.[素材来源：人教下册P11]将一根洁净的铝丝放入硝酸铜溶液中，一段时间后溶液蓝色变浅，铝丝表面生长出红色“树枝”。下列说法错误的是( )
A.红色“树枝”成分是铜
B.溶液颜色变浅是由于部分 Cu2＋转变为Cu
C.所得溶液中的金属离子只有Al3＋
D.该反应可验证铝和铜的金属活动性
4.(2022包头)某同学绘制了含铁元素的部分物质转化关系图(图中“―→”表示一种物质可以转化为另一种物质，部分反应物、生成物及反应条件已略去)，下列说法正确的是( )
A.铁丝能在空气中剧烈燃烧实现转化①
B.转化②可通过Fe3O4与CO发生置换反应实现
C.氧气和水同时存在是实现转化③的主要条件
D.通过Fe与ZnSO4溶液反应可实现转化④
5.[创新考法·结合图像](2022衡阳)向一定质量的 Cu(NO3)2和 AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉。反应过程中溶质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Cu(NO3)2的混合溶液
C.c点时，溶液呈无色
D.d点时，过滤所得滤渣为 Cu和Ag的混合物
【解题关键点】 针对第5题：本题的关键点在于对图中各段反应的判断。根据“远距离先置换”的原则，判断溶液中发生的反应及先后顺序为锌粉先与硝酸银反应，再与硝酸铜反应。结合图像分析，b点为锌和硝酸银恰好完全反应，d点为锌和硝酸铜恰好完全反应。
【易错强化】 针对第5题：常温下，向盛有足量硫酸铜溶液的烧杯中加入一定量锌粉和铁粉的混合物。如图横坐标表示反应时间，纵坐标表示烧杯中溶液质量。下列有关叙述错误的是( ) A. t1时烧杯里的固体有Zn、Fe、Cu B. t2时溶液里的溶质有 CuSO4、ZnSO4 、FeSO4 C. t3时烧杯里的固体有Fe、Cu D. t4和t5时溶液里的溶质相同
二、填空及简答题
6.[一题多设问](2022北京)用下图所示实验研究金属的性质。
(1)①中有气体生成，生成的气体为______。
(2)③中反应的化学方程式为_______。
(3)下列实验组合中，能得出铁、铜、银的金属活动性顺序的是______(填序号)。
A.①④ B.③④ C.①②④
拓展设问
(4)试管④中可观察到的实验现象是________________________________。
(5)对比试管①和②得出金属与酸反应的条件是________________________。
7.[真实问题情境·生产](2022陕西)白铜是铜、镍(Ni)合金，某学习小组同学欲利用废弃的白铜回收铜、镍两种金属。
(1)先向盛有等量镍粉和锌粉的两支试管中分别加入溶质质量分数相同的稀硫酸，观察到都有气泡产生，且锌粉与稀硫酸反应更剧烈，镍粉与稀硫酸反应后的溶液为绿色，说明镍的金属活动性比锌____(选填“强”或“弱”)。
查阅资料可知，镍与稀硫酸反应的化学方程式为：Ni＋H2SO4=== NiSO4＋H2↑。
(2)接下来，同学们设计了如下实验流程回收铜和镍。
上图中，固体A是____，②中反应的化学方程式是______________(只写一个)。
(3)要验证Ni、Zn、 Cu的金属活动性顺序，用下列各组药品进行实验，不能达到目的的是________(选填字母)。
A.Ni、Zn、Cu、稀盐酸
B.Ni、Cu、ZnSO4溶液
C.Zn、Cu、NiSO4溶液
D.Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
拔高题
8.小红为大家做了一个“燃纸成铁”的趣味实验。将一张滤纸(组成元素为 C、H、O)用Fe Cl3浓溶液润湿，在酒精灯上烘干后点燃，滤纸变黑、红热，最终生成黑褐色物质。小红告诉大家：黑褐色物质中含有铁单质。
【提出问题】黑褐色物质中含有铁单质吗？
【探究过程】(1)小红先从反应物分析，因为______________________，所以反应后可能生成铁单质。
(2)为获得实验证据，小红做了实验1。
实验1：将黑褐色物质放入稀盐酸中，发现有连续微小气泡产生。若黑褐色物质中含有铁单质，则反应的化学方程式为____________________________。
(3)小明提出疑问：由反应物的组成分析，能与稀盐酸反应产生气泡的物质不一定是铁单质，还可能是__________________。
小红通过查阅资料得知，在高温条件下不可能生成此类物质。
(4)小明仍有疑问：实验1中产生的气泡也可能是滤纸碳化后吸附的空气。
为此，小红又做了实验1的对比实验：__________________________，观察到有微小气泡产生但很快停止，证明实验1中的连续气泡是由铁单质与稀盐酸反应产生的。
(5)为进一步证明黑褐色物质中有铁单质，小红又做了实验2。
实验2：将黑褐色物质放入__________溶液中，观察到___________________。
【得出结论】通过以上探究，证明黑褐色物质中确实含有铁单质。
【拓展探究】请再用一种方法证明黑褐色物质中含有铁单质：_______________________________。
选做题
9. [创新考法·创新装置]兴趣小组利用如图装置进行实验。向烧杯中加入约30 mL稀硫酸，5～7 s后将燃着的木条置于玻璃管口，观察到有火焰产生，一段时间后，观察到铜片由右向左逐渐变红，同时火焰明显变小。下列说法错误的是( )
A.玻璃管口产生的火焰为淡蓝色
B.该实验利用了铜的导热性
C.该实验中共发生了2个化学反应
D.火焰变小可能是稀硫酸的浓度减小
答案
(一)
1. D 2. B 3. B 4. B 5. C
【易错强化】 B
6. D 7. C
8. (2)Fe＋CuSO4=== FeSO4＋Cu (3)铁丝表面有红色物质生成，溶液由蓝色变为浅绿色 (4)铁的金属活动性比铜强(合理即可) 【问题与交流】①铁丝要打磨干净(或硫酸铜溶液浓度适中，合理即可) ②铁原子转化为亚铁离子，铜离子转化为铜原子(合理即可)
9. (1)①和②试管中酸不同，无法验证锌和铁的活动性强弱 (2)硝酸锌溶液(合理即可) (3)【作出猜想】滤液是浅绿色 【实验探究】稀盐酸(合理即可)
产生白色沉淀 【拓展交流】Ag(或银) Zn＋2AgNO3=== Zn(NO3)2＋2Ag
10. (1)Fe (2)有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 (3)复分解反应 (4)H2＋CuOCu＋H2O
(二)
1. B 2. C 3. C 4. C 5. C
【易错强化】 B
6. (1)氢气(或H2) (2)Fe＋CuSO4=== FeSO4＋Cu (3)BC 【拓展设问】(4)铜丝表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色 (5)金属的活动性排在氢之前
7. (1)弱 (2)铜(或Cu) Zn＋NiSO4=== ZnSO4＋Ni(或Zn＋H2SO4=== ZnSO4＋H2↑) (3)B
8. 【探究过程】(1)反应物中含有铁元素 (2)Fe＋2HCl=== FeCl2＋H2↑ (3)碳酸亚铁(或碳酸铁) (4)将黑褐色物质放入蒸馏水中 (5)硫酸铜(合理即可) 黑褐色物质表面有红色固体产生且溶液蓝色变浅(与前一空对应) 【拓展探究】用磁铁来吸引该黑褐色固体，若磁铁上有残留的粉末，则说明该黑褐色物质中含有铁单质
9. C
