10.2金属的化学性质
一、多选题
1．宏观辨识与微观探析是化学学科的重要核心素养。如图为某化学反应的微观模拟示意图，下列说法中，不正确的是
A．上述图示反应属于置换反应
B．图中x的数值为2
C．甲、乙、丁物质均为氧化物
D．参加反应的甲、乙两物质质量比为1：1
2．向一定质量的FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入一定质量锌粉，充分反应后过滤，得滤液M和滤渣N。向滤渣N中加入稀盐酸，有气泡产生。根据实验现象分析判断下列说法中，不正确的是
A．滤液M的颜色可能呈蓝色 B．滤液M中一定存在Zn2+
C．滤渣N中一定含有Fe和Cu D．滤渣N的质量大于加入锌粉的质量
3．某工厂为防止环境污染和回收金属，向含有和溶液的废液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生。根据上述现象，能得出的结论是（ ）
A．滤渣中一定没有Fe
B．滤渣中一定有Ag，可能有Cu
C．滤液中一定含有，一定没有
D．滤液一定有和
4．将一定量的锌粉加入 CuSO4和 MgSO4的混合溶液中，反应一段时间后过滤，向滤渣中加入稀硫酸，没有气泡产生。下列叙述中，不正确的是
A．滤渣中一定含 Cu 和 Mg B．滤液一定为蓝色
C．滤液中一定只含两种溶质 D．反应后溶液质量增加
5．为探究铝、锌、铜三种金属的活动性顺序，某学习小组做了如甲图所示实验。实验结束后，将试管①、试管②内的物质全部倒入同烧杯中，经过充分反应后烧杯中的红色固体物质比刚混合时明显增多（如乙图所示）。
下列说法正确的是
A．反应后烧杯中的固体一定含有锌
B．甲图试管②中反应后固体一定不含锌
C．反应后烧杯中的溶液不确定是否含有氯化铜
D．烧杯中最后所得固体的质量一定大于 2克
二、选择题
6．推理错误的是
选项 化学反应 影响化学反应的因素
A 镁能与二氧化碳反应，铁不能与二氧化碳反应 反应物的性质
B 通常木炭充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳 反应物的浓度
C 块状大理石与稀盐酸；粉末状大理石与稀盐酸反应 反应物的状态
D 加热氯酸钾反应速率较慢，加入二氧化锰后速度加快 催化剂
A．A B．B C．C D．D
7．对含有Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液进行如图所示操作，下列有关说法错误的是
A．滤渣中一定不含Zn
B．滤渣中一定有Ag和Cu
C．滤液中一定没有AgNO3
D．滤液中可能有两种溶质
8．如图所示的四个图像，能正确反映对应变化关系的是( )
A．镁在氧气中燃烧
B．向二氧化锰中加入过氧化氢溶液
C．向一定量铁粉和铜粉的混合物中加入硫酸铜溶液
D．水的电解
9．有一包质量为6g的铁粉，可能含有下列某种杂质。当它和足量盐酸反应后，生成氢气0.2g，金属无剩余。则铁粉中含有的杂质为 （ ）
A．Cu B．Zn C．Al D．Mg
10．ag铝、锌、铁、镁四种金属的混合物与100g稀硫酸恰好完全反应，将所得溶液蒸干，得到白色固体bg，则生成氢气的质量为g。
A．a+100-b B．（b-a）/48
C．b一a D．（b-a）/96
11．下列实验方案能达到目的的是
A．测定空气中氧气的体积分数，可以用木炭代替红磷来进行实验
B．比较锌、铁、铜三种金属的活动性顺序，可将光洁的铁丝分别放入硫酸锌和硫酸铜溶液中
C．判断氢氧化钠与稀盐酸反应后溶液的酸碱性，可向反应后的溶液中滴加无色酚酞
D．用带火星的木条鉴别空气、氧气和二氧化碳
12．在金属活动性顺序中，①②③处的金属依次是（ ）
A．Zn Mg Cu B．Mg Cu Zn C．Mg Zn Cu D．Cu Zn Mg
13．下列图象能正确反映对应变化关系的是
A．木炭在密闭的容器内燃烧 B．加热一定量高锰酸钾制取氧气
C．向两份完全相同的稀盐酸中分别加入锌粉、镁粉 D．将水通电分解一段时间
14．小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，进行了如图甲所示的实验，实验后把两试管中的物质倒入烧杯中（如图乙）发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤。则滤液中含有的金属离子一定有（ ）
①Mg2+②Mg2+和Fe2+③Fe2+和Cu2+④Mg2+、Fe2+和Cu2+
A．① B．② C．③ D．④
15．下图是某学生学习化学知识后进行的归纳，你认为相应图示表示正确的是（ ）
A．氮元素的化合价
B．碳元素的质量分数
C．含碳量
D．金属活动性
三、综合应用题
16．兴趣小组在探究铝和稀盐酸反应的实验时，小明无意中加入几滴硫酸铜溶液，发现铝片表面产生气泡速率明显加快，对此他产生了兴趣。
【提出问题】：硫酸铜溶液是不是此反应的催化剂？硫酸铜溶液的体积对此实验有影响吗？
【设计并实验】：室温下，小明向5支洁净的试管中分别放入打磨后等质量、大小相同的铝片，再向试管中加水、3%硫酸铜溶液和10mL10%稀盐酸，试剂用量如下表所示，测量时间30秒，收集气体的体积。
试管编号 1 2 3 4 5
3%硫酸铜溶液（mL） 0 0.5 2.5 5 15
水（mL） 20 19.5 17.5 15 5
收集的氢气体积（mL） 12 15 18 24 10
(1)写出铝和稀盐酸反应的化学方程式 。
(2)定量收集氢气体积可用如图 （填写字母序号）装量。装量内的空气对测量结果 （选填“有影响”或“无影响”）。
【实验现象】：随着硫酸铜溶液体积的增加，产生氢气的速率先加快后明显减慢，且铝片表附着的红色物质逐渐增加。
【结论与解释】：
(3)随着硫酸铜溶液体积的增加反应速率明显变慢可能的原因是 。
(4)根据实验现象你认为硫酸铜溶液是不是此反应的催化剂 （选填“是”或“不是”）。
【实验拓展】
(5)已知一种金属加入比它弱的两种金属化合物溶液的混合液中，先置换出最弱的金属。实验后，小明又取一定量的铝片放入盛有Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液的烧杯中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。同学们对滤液中成分（除水外）做了如下猜想：
猜想一：只有Al(NO3)3
猜想二：Cu(NO3)2和Al(NO3)3
猜想三：AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3
小贝和小华分别设计了下列实验进行验证。
实验操作 现象 结论
小贝向所得滤渣中滴加稀盐酸 观察到有气泡产生 猜想 成立
小华将铜丝插入所得滤液中 猜想三成立
17．某兴趣小组探究镁与稀盐酸的反应。
(1)镁与稀盐酸反应的化学方程式为 。
(2)实验前，用砂纸打磨镁条的目的是 。
(3)将打磨后的镁条放入稀盐酸中，一段时间后发现有“灰白色沉淀”产生的异常现象。
【提出问题】灰白色沉淀可能含有什么物质？
【查阅资料】①镁与热水反应生成一种碱和氢气：②氯化镁在碱性溶液中与水反应生成不溶于水的碱式氯化镁【Mg（OH）Cl】
【提出假设】甲同学认为灰白色沉淀中不含MgCl2，你认为原因是 ；乙同学认为灰白色沉淀中可能含有：
猜想I:Mg： 猜想II:Mg（OH）2. 猜想Ⅲ:Mg（OH）Cl
【实验探究】乙同学将灰白色沉淀洗涤、干燥后，分别置于编号为①②③的试管中。
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验1 向试管①中加入适量盐酸。 灰白色沉淀消失， 。 猜想I不成立。
实验2 在试管②中加入足量稀硝酸，充分反应后再加入硝酸银溶液。 灰白色沉淀消失，加入硝酸银溶液又产生白色沉淀。 灰白色沉淀中含 元素。猜想Ⅱ （填“成立”或“不成立”）
实验3 加热试管③，并将蘸有紫色石蕊试液的滤纸条置于试管口。 滤纸条变红。 猜想Ⅲ成立
【讨论分析】查阅资料可知，碱式氯化镁【Mg（OH）Cl】受热易分解生成一种金属氧化物和HCl气体。实验3中滤纸条变红是由于生成HCl气体溶于水使溶液呈酸性，碱式氯化镁【Mg（OH）Cl】受热易分解的化学方程式为 。
18．金属材料在人类的生产、生活中有着十分重要的作用。
(1)很多种金属可以压成薄片、拉成细丝，说明金属具有 性。
(2)每年因金属腐蚀造成的损失都很巨大。下列对金属的防护措施不合理的是______（填序号）。
A．铁制护栏刷油漆 B．将钢材深埋保存
C．将钢刀浸泡在盐水中 D．将铁制成不锈钢
(3)为探究铝、铁、铜三种金属的活动性，小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一只试管，取一次盐酸的探究方案：
实验步骤 观察到的现象
Ⅰ、在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用
Ⅱ、在I所得的溶液中，插入铜丝，充分作用无明显现象 无明显现象
Ⅲ、在Ⅱ所得的溶液中，插入铝丝，充分作用
结论：金属活动性Al>Fe>Cu
①将铝丝插入前应进行的操作是 ；
②小明同学认为在小刚的实验中只需调整一下插入金属的顺序，就可得出Al>Fe>H>Cu的结论。你认为调整后插入金属的顺序是 。
(4)在钢铁厂的实验室，同学们采集了用某种分析仪记录的CO与Fe2O3进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线。根据图像分析写出P点时固体成分的化学式 ；固体质量由48.0g变为46.4g的过程中发生反应的化学方程式 。
(5)6.5g某粗锌（杂质不反应）与58.4g稀盐酸恰好完全反应，共产生氢气0.16g。试计算粗锌中锌的质量分数。
参考答案：
1．AD
2．AD
3．AB
4．ABC
5．BC
6．C
7．B
8．D
9．B
10．B
11．B
12．C
13．B
14．B
15．B
16．(1)
(2) c 无影响
(3) 铝置换出的铜覆盖在铝的表面，减小铝与盐酸的接触面积，从而使反应速率变慢
(4)不是
(5) 一
铜丝表面有银白色固体析出
17．(1)
(2)除去表面的氧化物
(3) 氯化镁易溶于水 无气泡产生 氯/Cl 不成立
18．(1)延展
(2)BC
(3) 铁丝溶解，产生气泡，溶液变为浅绿色 溶液变为无色，铝丝表面有固体物质析出 打磨 铜、铁、铝
(4) Fe
(5)解：设粗锌中锌的质量分数为x
x=80%
答：粗锌中锌的质量分数为80%。
