第3講金屬及其性質（5考點6題型）

第3講金屬及其性質TOC\o"13"\h\z\u考點一、金屬材料 1考點二、金屬的化學性質 2考點三、金屬活動性順序及其應用 3考點四、制取H2常見的考點（圖像） 4考點五、防止金屬腐蝕常用法 4TOC\o"44"\h\z\u題型1金屬材料 5題型2金屬的化學性質 6題型3金屬活動性順序的判斷 10題型4金屬置換反應濾液濾渣的分析判斷 12題型5金屬與酸反應的氫氣圖像分析 16題型6金屬的防護 21考點一、金屬材料1．金屬材料金屬材料包括純金屬和它們的合金。幾種重要的金屬材料使用順序：青銅器時代→鐵器時代→鋁器時代。2．金屬的物理性質(1)大多數(shù)金屬呈銀白色，但銅呈紫紅色，金呈黃色。(2)常溫下大多為固體，但汞為液體。(3)具有良好的導電性、導熱性、延展性，但這些物理性質差異很大。3．金屬的用途金屬的性質在很大程度上決定了物質的用途，還需要考慮價格、資源、是否美觀、使用是否便利，以及廢料是否易回收和對環(huán)境的影響等多種因素。4．合金(1)概念：在金屬中加熱熔合金屬或非金屬就可制得具有金屬特性的物質。如：生鐵和鋼是含碳量不同的鐵的兩種合金，其中生鐵的含碳量為2%～4.3%，鋼的含碳量為0.03%～2%。(2)性質特征：合金的強度和硬度一般比組成它們的純金屬更高，抗腐蝕性更好，熔點比組成它的純金屬的熔點低?？键c二、金屬的化學性質(1)金屬與氧氣的反應鋁、鎂、鐵、銅各與氧氣反應(寫化學方程式)：①4Al＋3O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2Al2O3；在氧氣中加熱比較薄的鋁片（巧克力中那么薄的），劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，同時生成白色固體②2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2MgO；鎂條在空氣中燃燒就能發(fā)出耀眼的強光,放出大量熱量,生成白色固體③3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點燃))Fe3O4；鐵在空氣中只能加熱到發(fā)紅；而在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出大量熱,生成黑色固體.④2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO。銅在空氣或氧氣中加熱,生成黑色固體,放熱(2)與酸溶液反應鐵釘放入稀鹽酸中，其反應現(xiàn)象為鐵釘表面有氣泡冒出，溶液由無色變?yōu)闇\綠色。反應的化學方程式為Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，反應后溶液質量變大。(3)金屬與某些化合物(鹽)溶液的反應①鋁絲浸入CuSO4溶液中，鋁絲表面有紫紅色物質生成，溶液由藍色變?yōu)闊o色。反應的化學方程式：2Al＋3CuSO4=3Cu＋Al2(SO4)3，且反應后溶液質量變小。②銅絲浸入AgNO3溶液中，銅絲表面有銀白色物質生成，溶液由無色變?yōu)樗{色。反應的化學方程式為Cu＋2AgNO3=2Ag＋Cu(NO3)2，且反應后溶液質量變小。考點三、金屬活動性順序及其應用(1)金屬活動性順序經(jīng)過許多實驗，人們總結出一些金屬的活動性順序如下：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au金屬活動性由強逐漸減弱金屬活動性順序的應用規(guī)律：=1\*GB3①金屬跟酸反應：在金屬活動性順序中，只有排在氫前面的金屬可以把酸中的氫置換出來。②金屬跟鹽溶液的反應：在金屬活動性順序中，只有一種活動性較強的金屬才能把另一種活動性較弱的金屬從它的鹽溶液中置換出來。(2)置換反應：=1\*GB3①由一種單質跟一種化合物起反應生成另一種單質和另一種化合物的反應叫做置換反應。=2\*GB3②通式：A＋BC＝＝＝＝AC＋B(單質)(化合物)(生成)(另一種化合物)(另一種單質)指組成化合物的某種元素被組成單質的元素所替代(3)置換反應與氧化還原反應的關系=1\*GB3①在反應物之間電子發(fā)生轉移的反應稱為氧化還原反應?；颍涸诨瘜W反應前后，相關元素的化合價發(fā)生改變發(fā)生升降的變化，均為氧化還原反應。=2\*GB3②判斷氧化還原反應的最基本的方法：判斷反應前后同一元素的化合價是否發(fā)生升降變化。=3\*GB3③所有置換反應都是氧化還原反應。(4)置換反應的原則=1\*GB3①一種金屬可以置換出沒有它活潑的金屬(在非金屬單質中也可使用這一原則)；=2\*GB3②活動性在氫之前的金屬元素，其單質可與強酸發(fā)生置換反應，之后的不可反應(另：在金屬活潑性前3的金屬可直接與水反應)；=3\*GB3③化學元素的活潑性，是指元素與其他物質反應的難易程度。越易和別的物質反應，元素越活潑。越難與其他物質反應，元素越不活潑，即越穩(wěn)定；=4\*GB3④鐵與酸和鹽發(fā)生置換反應，生成鐵的化合物中鐵元素的化合價都是+2價。(5)置換反應的分類=1\*GB3①金屬與酸的置換反應：金屬單質+酸→鹽+氫氣a．鋅和稀硫酸反應：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑b．鎂和稀硫酸反應：Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑=2\*GB3②金屬與鹽溶液的置換反應：金屬單質+鹽(溶液)→另一種金屬+另一種鹽a．鐵與硫酸銅反應：Fe+CuSO4==FeSO4+Cu現(xiàn)象：鐵條表面覆蓋一層紅色的物質，溶液由藍色變成淺綠色。(濕法制銅)b．鋅片放入硫酸銅溶液中：Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu現(xiàn)象：鋅片表面覆蓋一層紅色的物質，溶液由藍色變成無色。c．銅片放入硝酸銀溶液中：Cu+AgNO3==Cu(NO3)2+Ag現(xiàn)象：銅片表面覆蓋一層銀白色的物質，溶液由無色變成藍色。考點四、制取H2常見的考點（圖像）①相同條件下，金屬Mg、Al、Zn、Fe與足量的稀鹽酸反應，產(chǎn)生H2的速度由快到慢的是Mg＞Al＞Zn＞Fe。②過量的金屬Mg、Al、Zn、Fe與等質量等濃度的稀鹽酸反應制取的H2的質量比為1：1：1：1。拓展：產(chǎn)生1gH2所需要的四種金屬的質量分別是Mg：12g；Al:9g；Zn：32.5g；Fe：28g。畫出圖像1：(X時間，YH2的質量)③等質量的金屬Mg、Al、Zn、Fe與足量的稀鹽酸反應制取的H2，產(chǎn)生H2的量由多到少的是Al＞Mg＞Fe＞Zn。畫出圖像1:(X時間，YH2的質量)圖像2：(XHCl的質量，YH2的質量)拓展：如何判斷金屬產(chǎn)生H2量的多少？金屬的相對原子質量/化合價越小，等質量時產(chǎn)生的H2的量越多。④等質量金屬與Mg、Al、Zn、Fe與足量的稀鹽酸反應后，溶液質量增加量由大到小的是Zn＜Fe＜Mg＜Al。⑤生成相同化合價的金屬(假設X、Y均為+2價)，產(chǎn)生H2的量越小，相對分子量越大?？键c五、防止金屬腐蝕常用法金屬銹既周環(huán)里水空等質作有關也金內(nèi)的構有。據(jù)屬蝕條，人們?nèi)∫涣惺┓乐箤黉P常的治銹的法：①改金的部構例如把、加普鋼中成銹。 ②在屬面蓋護。例，金表涂、電或化方形致密腐的化等。題型1金屬材料（2023秋?麗水期末）杭州第19屆亞運會于9月23日晚在杭州奧體中心體育場——“大蓮花”隆重開幕，歷時16天。千萬人同心協(xié)力，將一場“人文、綠色、智能、簡約、惠民”的體育盛會向世界激情奉獻。請結合相關材料回答下面小題。亞運火炬“薪火”金屬部分采用1070鋁合金旋壓成型。它的化學成分主要是鋁、鎳、鋅，該鋁合金和鋁的部分性質如表?！靶交稹辈捎娩X合金的優(yōu)點是（）材料密度（克/厘米3）化學性質熔點℃強度鋁合金2.7在潮濕空氣中不易氧化660較低鋁2.7在潮濕空氣中易氧化660較低A．增大強度 B．增大密度 C．增強抗氧化性 D．升高熔點【解答】解：由題干信息鋁“在潮濕空氣中易氧化”、鋁合金“在潮濕空氣中不易氧化”可知，“薪火”采用鋁合金的優(yōu)點是增強抗氧化性。故選：C。（2023秋?鹿城區(qū)月考）雅萬高鐵是中國境外首條采用中國標準和技術合作建設的高速鐵路，其車身主要采用的銀銘奧氏體不銹鋼屬于（）A．復合材料 B．金屬材料 C．有機合成材料 D．無機非金屬材料【解答】解：銀銘奧氏體不銹鋼是一種鐵合金，屬于金屬材料。故選：B。（2023秋?西湖區(qū)校級月考）工業(yè)生產(chǎn)中常將兩種金屬在同一容器中加熱使其熔化，冷凝后得到具有金屬特性的熔融物——合金。試根據(jù)下表所列金屬的熔點和沸點的數(shù)據(jù)（其他條件均滿足），判斷不能制得的合金是（）金屬NaKAlCuFe熔點/℃97.863.666010831535沸點/℃883774220025952750A．K﹣Al合金 B．Al﹣Fe合金 C．Na﹣Cu合金 D．Fe﹣Cu合金【解答】解：由表格的信息可知：K﹣Al、Al﹣Fe、Fe﹣Cu熔合可以制得合金，因此它們有共同溶解的溫度范圍；Na﹣Cu不能制得合金，因為Cu達到熔點時，Na已經(jīng)變成氣體。故選C。題型2金屬的化學性質（2023秋?鹿城區(qū)期末）如圖，將足量的等質量的鋅和鐵分別放入左、右試管中，加入等質量、稀鹽酸等質量分數(shù)的稀鹽酸，充分反應后，冷卻到室溫，（U型管內(nèi)為水，初始液面相平，反應過程中裝置氣密性良好）下列說法正確的是（）A．U型管中液面一定相平 B．U型管中液面可能左升右降 C．兩試管中所得溶液的質量相等 D．右試管中溶液由無色變成黃色【解答】解：鋅、鐵會與鹽酸反應生成氫氣，充分反應后，冷卻到室溫，金屬均有剩余，所以鹽酸全部反應，生成的氫氣質量相等，亞鐵鹽溶液顯淺綠色，所以A、通過分析題中的反應可知，金屬均有剩余，所以鹽酸全部反應，生成的氫氣質量相等，氫氣的體積也相等，U形管兩端的氣體體積變化相等，所以U型管中液面不變，故A正確；B、通過分析題中的反應可知，金屬均有剩余，所以鹽酸全部反應，生成的氫氣質量相等，氫氣的體積也相等，U形管兩端的氣體體積變化相等，所以U型管中液面不變，故B錯誤；C、通過分析題中的反應可知，金屬均有剩余，所以鹽酸全部反應，生成的氫氣質量相等，置換相同質量的氫氣，所用的鐵和鋅的質量不等，所以兩試管中所得溶液的質量不相等，故C錯誤；D、鐵和鹽酸反應會生成氯化亞鐵和氫氣，亞鐵鹽溶液顯淺綠色，所以反應后右試管中溶液為淺綠色，故D錯誤。故選：A。（2022秋?溫州期末）廢銅的回收利用意義重大，我國提出廢銅回收率要達到70%的目標。小明設計如圖的實驗回收含銅垃圾，據(jù)圖完成問題。物質的性質決定用途。在上述流程中稀硫酸、鐵屑的性質和對應的用途描述都正確的是（）物質性質用途A稀硫酸能與一些金屬反應將銅轉化為可溶的硫酸銅B稀硫酸能與某些金屬氧化物反應將氧化銅轉化為可溶的硫酸銅C鐵屑金屬活動性比銅弱置換硫酸銅中的銅D鐵屑密度比銅小置換硫酸銅中的銅【解答】解：A、銅不能與稀硫酸反應，A錯誤；B、稀硫酸能與某些金屬氧化物反應，可以將氧化銅轉化為硫酸銅，B正確；C、鐵的活動性比銅強，可以置換硫酸銅中的銅，C錯誤；D、鐵的活動性比銅強，可以置換硫酸銅中的銅，與密度沒有關系，D錯誤；故選：B。（2022秋?濱江區(qū)期末）如圖曲線能正確反映下列化學變化中y與x變化關系的是（）A．鋅粒中滴入稀硫酸：y代表氫氣的質量 B．NaOH和Ba（NO3）2的混合溶液中加入稀硫酸：y代表沉淀的質量 C．氫氧化鈉溶液中滴入稀鹽酸：y代表混合溶液的pH D．CuSO4和HCl的混合溶液中加入NaOH溶液：y代表沉淀的質量【解答】解：A、鋅與稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，一開始就產(chǎn)生氫氣，與圖象不符，故選項錯誤。B、向一定量NaOH和Ba（NO3）2的混合溶液中加入稀硫酸，稀硫酸和硝酸鋇反應生成硫酸鋇和硝酸，硝酸鋇反應完后，沉淀質量不變，因此一開始加入稀硫酸就有硫酸鋇沉淀產(chǎn)生，與圖象不符，故選項錯誤。C、氫氧化鈉溶液中滴入稀鹽酸，堿性逐漸減弱，酸性逐漸增強，pH的變化是從大于7逐漸的減小到等于7、小于7，與圖象不符，故選項錯誤。D、CuSO4和HCl的混合溶液中加入NaOH溶液，先與鹽酸反應生成氯化鈉和水，開始時不會生成沉淀，鹽酸消耗完再與硫酸銅反應會生成氫氧化銅沉淀，故沉淀的質量先是零，滴加一定量的氫氧化鈉溶液后，再不斷上升，最后形成一條水平直線，與圖象相符，故選項正確。故選：D。（2023秋?越城區(qū)月考）在杠桿的兩端掛著質量和體積都相同的鋁球和鐵球，這時杠桿平衡；將兩球分別浸泡在質量和溶質質量分數(shù)都相同的稀硫酸中（如圖所示），直至兩個燒杯中均沒有氣泡產(chǎn)生為止，兩球的外形變化不大且無孔洞出現(xiàn)。下列推測中正確的是（）①反應結束后，燒杯甲中的溶液質量大；②反應結束后，燒杯乙中的溶液質量大；③拿掉燒杯后，要使杠桿重新平衡，支點應向A端移動；④拿掉燒杯后，要使杠桿重新平衡，支點應向B端移動；A．①③ B．①④ C．②③ D．②④【解答】解：鐵球和鋁球的質量和體積都相同，將兩球分別浸泡在質量相同，濃度相同的稀硫酸中，至不再反應，鐵球和鋁球的外形變化不大且無孔洞出現(xiàn)，說明金屬都有剩余，硫酸完全反應，等量硫酸產(chǎn)生氫氣的質量相等，通過化學方程式計算可知相同質量的硫酸消耗鐵的質量要比鋁多。設消耗的鐵和鋁的質量分別為x、y，硫酸的質量為100g，質量分數(shù)為a%則：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑2Al+3H2SO4＝Al2（SO4）3+3H2↑569854294x100g×a%y100g×a%56x=98解得：x=56a98①由上述計算知參加反應的鐵球質量大，生成氫氣的質量相等，則放鐵球的那個燒杯中溶液質量增加的多，故反應結束后，燒杯甲中的溶液質量小，①錯誤；②由①的分析知，反應結束后，燒杯乙中的溶液質量大，②正確；③因為鐵球減少的質量大，反應后鐵球要比鋁球輕，故支點應向A移動，③正確；④因為鐵球減少的質量大，反應后鐵球要比鋁球輕，故支點應向A移動，④錯誤；故選：C。（2023秋?蘭溪市校級期末）黃銅（由銅和鋅形成的合金）有較強的耐磨性能，在生活中有廣泛的用途。曉軍同學為了測定黃銅屑樣品組成，分四組取樣品與稀硫酸反應，其實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：樣品第1份第2份第3份第4份取樣品質量（g）25.025.025.025.0取稀硫酸質量（g）40.080.0120.0160.0產(chǎn)生氣體質量（g）0.20.40.5m試計算：（1）上表中m的數(shù)值是；（2）通過分析上述數(shù)據(jù)可知，當黃銅樣品和稀硫酸的質量比為時，兩者恰好完全反應；（3）求所用稀硫酸中硫酸的質量分數(shù)？【解答】解：分析依據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，每40.0g的稀硫酸與樣品反應可生成0.2g氫氣，當加入硫酸120.0g時，產(chǎn)生氫氣為0.5g，說明25.0g樣品中鋅完全反應完了，所以第4份，加入160.0g的稀硫酸時，產(chǎn)生氫氣也應為0.5g，則m＝0.5，故填：0.5；（2）分析依據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，每40.0g的稀硫酸與樣品反應可生成0.2g氫氣，生成氫氣為0.5g時，消耗硫酸的質量為40.0g×0.5g0.2g=100g，則恰好完全反應時，黃銅樣品和稀硫酸的質量比為25g：100g＝1：4，故填：1：（3）設100g稀硫酸中硫酸的質量為xZn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑982x0.5g98x＝24.5g則所用稀硫酸中硫酸的質量分數(shù)為24.5g100g×100%答：所用稀硫酸中硫酸的質量分數(shù)為24.5%。題型3金屬活動性順序的判斷（2023秋?江北區(qū)期末）有A、B兩種金屬放入等質量且等質量分數(shù)的稀硫酸中，生成氫氣的質量與反應時間的關系如圖所示，下列結論合理的是（）A．金屬活動性A＞B B．相對原子質量A＜B C．與金屬A反應的硫酸一定是過量的 D．與金屬B反應的硫酸一定是過量的【解答】解：A、當金屬都在發(fā)生反應時，相同時間內(nèi)生成氣體的質量由多到少的順序是B＞A，金屬的活動性越強，與酸反應的速率越快，則金屬活動性順序B＞A，故選項說法錯誤。B、由于不知金屬的化合價，無法比較兩種金屬的相對原子質量，故選項說法錯誤。C、A、B兩種金屬放入等質量且等質量分數(shù)的稀硫酸中，最終A產(chǎn)生氫氣的質量比B多，說明與金屬A反應的硫酸的質量多，可能是恰好完全反應，也可能是金屬過量，故選項說法錯誤。D、最終A產(chǎn)生氫氣的質量比B多，說明與金屬A反應的硫酸的質量多，而加入的兩種物質的質量是相等的，則與金屬B反應的硫酸一定是過量的，故選項說法正確。故選：D。（2024?鹿城區(qū)校級三模）鈧元素符號為Sc，相對原子質量為45，活動性在鎂和鋁之間，主要化合價為+3價。如圖，相同條件下取等質量的金屬鈧和鋅，分別與等質量同濃度稀硫酸、CuSO4溶液反應。下列現(xiàn)象中錯誤的是（）A．試管①產(chǎn)生氣泡速率大于試管② B．反應結束后試管①②中的總質量都減小 C．試管③④中都出現(xiàn)紅色固體 D．反應結束后試管③④中的固體質量都增大【解答】解：A、鈧的活動性在鎂和鋁之間，比鋅活潑，試管①產(chǎn)生氣泡速率大于試管②，該選項正確。B、反應結束后試管①②中的總質量都減小，是因為生成的氫氣都逸出裝置，該選項正確。C、試管③④中都出現(xiàn)紅色固體，是因為反應都生成銅，該選項正確。D、試管③中反應的化學方程式是2Sc+3CuSO4═Sc2（SO4）3+3Cu，90份質量的Sc反應生成192份質量的銅，反應后固體質量增大，④中反應的化學方程式是Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu，65份質量的鋅反應生成64份質量的銅，反應后固體質量減小，該選項不正確。故選：D。（2024?湖州二模）為比較金屬M與Fe、Zn的金屬活動性強弱，實驗小組設計了如圖裝置。待甲中充分反應后打開K1，使甲中溶液全部進入乙中，乙中無明顯現(xiàn)象，打開K2使乙中溶液全部進入丙中，Zn片表面變黑（金屬片均足量）。下列有關說法正確的是（）A．甲中反應后得到黃色溶液 B．丙中反應后溶液質量增大 C．三種金屬的活動性順序為Zn＞M＞Fe D．將M片和Zn片互換位置仍能達到實驗目的【解答】A、甲中發(fā)生鐵與稀鹽酸的反應，生成氯化亞鐵和氫氣，溶液由無色變?yōu)闇\綠色，故A錯誤；B、丙中發(fā)生鋅與氯化亞鐵反應生成鐵和氯化鋅，因為鋅的相對原子質量與鐵相比較大，所以反應后溶液的質量增大，故B正確；C、因為乙中無明顯現(xiàn)象，說明M與氯化亞鐵不反應，則M的金屬活動性比Fe小，故三種金屬的活動性順序為Zn＞Fe＞M，故C錯誤；D、將M片與Zn片互換位置，只能得到Zn＞Fe、Zn＞M的結論，并不能比較M與Fe的金屬活動性，故D錯誤；故選：B。題型4金屬置換反應濾液濾渣的分析判斷（2024?寧波自主招生）向AgNO3、Cu（NO3）2、Mg（NO3）2的混合溶液中加入一些鋅粉，完全反應后過濾?？赡艿那闆r是（）①濾紙上有Ag、Cu、Zn，濾液中有Mg2+、Zn2+②濾紙上有Ag、Cu、濾液中有Mg2+、Zn2+、Ag+③濾紙上有Ag、Cu、Zn、Mg，濾液中有Zn2+④濾紙上有Ag，濾液中有Ag+、Cu2+、Mg2+、Zn2+A．①④ B．①②④ C．①③ D．②④【解答】解：AgNO3、Cu（NO3）2、Mg（NO3）2的混合溶液中加入一些鋅粉，鋅不能和硝酸鎂反應，先和硝酸銀反應生成硝酸鋅和銀，后和硝酸銅反應生成硝酸鋅和銅。①濾紙上有Ag、Cu、Zn，濾液中有Mg2+、Zn2+，例如鋅過量時，該選項正確。②濾紙上有Ag、Cu時，說明硝酸銀完全反應，濾液中有Mg2+、Zn2+，沒有Ag+，該選項不正確。③濾紙上可能有Ag、Cu、Zn，不含有Mg，濾液中有Mg2+、Zn2+，該選項不正確。④濾紙上有Ag，濾液中有Ag+、Cu2+、Mg2+、Zn2+，例如鋅不足以和硝酸銀完全反應時，該選項正確。故選：A。（2024?江北區(qū)一模）興趣小組為探究Fe、Cu、Ag三種金屬的活動性，將銅片放入硝酸銀溶液中，觀察到銅片表面出現(xiàn)銀白色物質。一段時間后將甲圖試管中的物質過濾，向濾液中加鐵片，析出固體的質量隨時間變化如圖乙所示，下列說法錯誤的是（）A．該實驗可以證明金屬的活動性Fe＞Cu＞Ag B．試管中的物質過濾后，濾液中的溶質有兩種 C．a(chǎn)點對應的溶質有Cu（NO3）2、AgNO3 D．bc段析出的固體是銅【解答】解：甲試管中的物質一定含有硝酸銅，可能含有硝酸銀。向濾液中加鐵片，鐵的金屬活動性比銀、銅強，若含硝酸銀，鐵先與AgNO3反應生成硝酸亞鐵和銀，AgNO3反應完，若還有鐵，鐵才能與Cu（NO3）2反應生成硝酸亞鐵和銅，由圖示可知，一定發(fā)生了上述兩個反應，0﹣b段發(fā)生是鐵與硝酸銀的反應，b﹣c段發(fā)生的是鐵與硝酸銅反應生成硝酸亞鐵和銅，A、將銅片放入硝酸銀溶液中，觀察到銅片表面出現(xiàn)銀白色物質，說明金屬活動性銅＞銀；向濾液中加鐵片，析出固體的質量，可以看出，鐵先與AgNO3反應，鐵后與Cu（NO3）2反應，說明金屬活動性Fe＞Cu＞Ag，故正確；B、由乙圖可知，析出固體有兩個拐點，說明加入鐵后有兩個反應發(fā)生，試管中的物質過濾后，濾液中的溶質有兩種，故正確；C、a點對應鐵與部分硝酸銀反應，溶液中所含的溶質是剩余的硝酸銀、硝酸銅和生成的硝酸亞鐵，故錯誤；D、bc段發(fā)生的是鐵與硝酸銅反應生成硝酸亞鐵和銅，析出的固體是銅，故正確。故選：C。（2024?鎮(zhèn)海區(qū)模擬）小寧分別將不同質量的鋅粉加入一定量的Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液中，充分反應后過濾，以下是在不同情況下對濾渣或濾液成分的說法，錯誤的是（）A．若濾液中只含一種溶質，濾渣一定含有Ag、Cu，可能含有Zn B．當濾液含兩種溶質時，濾渣一定含有Ag，可能含有Cu，一定不含Zn C．若濾渣中有紅色固體，濾液一定含有Zn（NO3）2，一定不含Cu（NO3）2 D．若向所得濾液中滴加稀鹽酸有白色沉淀生成，濾渣一定只含有Ag【解答】解：分別將不同質量的鋅粉加入一定量的Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液中，鋅先和硝酸銀反應生成硝酸鋅和銀，后和硝酸銅反應生成硝酸鋅和銅。A、若濾液中只含一種溶質，濾渣一定含有Ag、Cu，可能含有Zn，例如鋅過量時，該選項正確。B、當濾液含兩種溶質時，濾渣一定含有Ag，可能含有Cu，例如硝酸銀完全反應，硝酸銅部分反應時，一定不含Zn，該選項正確。C、若濾渣中有紅色固體，濾液一定含有Zn（NO3）2，可能含Cu（NO3）2，例如硝酸銅部分反應時，該選項不正確。D、若向所得濾液中滴加稀鹽酸有白色沉淀生成，是因為鹽酸和硝酸銀反應生成白色沉淀氯化銀和硝酸，即硝酸銀部分反應，濾渣一定只含有Ag，該選項正確。故選：C。（2024?浙江模擬）某化學興趣小組為比較Mg、Fe，Cu三種金屬的活動性，進行了如圖甲所示的實驗，實驗后把兩試管中的物質倒入圖乙燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，充分反應后過濾。下列推斷不正確的是（）A．試管a無明顯現(xiàn)象，可推知金屬活動性Mg＞Fe B．試管b反應后的固體中一定不含F(xiàn)e C．充分反應后，乙燒杯的濾渣中一定含有Cu，可能含有Fe D．充分反應后，乙燒杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+，Cu2+【解答】解：由于鎂的活動性大于鐵，鐵不能與硫酸鎂反應；鐵的活動性大于銅，鐵能將銅從其溶液中置換出來，由題意可知，實驗后把兩試管中的物質倒入燒杯中（如圖乙）發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，說明了試管b中的鐵完全反應了，試管a中的鐵又與硫酸銅發(fā)生了反應。若硫酸銅完全反應了，溶液中的陽離子是：Mg2+和Fe2+；若硫酸銅沒有完全反應，溶液中的陽離子是：Mg2+、Fe2+和Cu2+，所以溶液中一定含有Mg2+、Fe2+，可能含有的金屬離子是Cu2+。A、試管a無明顯現(xiàn)象，說明鐵不能與硫酸鎂反應，可推知金屬活動性Mg＞Fe，故A正確；B、由分析可知，由于實驗后把兩試管中的物質倒入燒杯中（如圖乙）發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，說明試管b中的鐵完全反應了，試管a中的鐵又與硫酸銅發(fā)生了反應，故試管b反應后的固體中一定不含F(xiàn)e，故B正確；C、由分析可知，充分反應后，乙燒杯的濾渣中一定含有鐵與硫酸銅反應生成的Cu，可能含有過量的Fe，故C正確；D、由分析可知，充分反應后，乙燒杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+，可能含有Cu2+，故D錯誤；故選：D。（2023秋?越城區(qū)期末）興趣小組按如圖流程進行實驗（每步均充分反應），反應結束后，將燒杯內(nèi)物質進行過濾，向濾渣中加入少量稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象，下列說法不正確的是（）A．由實驗可判斷出鐵、銅、鋅的活動性順序 B．濾液中的溶質一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2 C．濾渣中一定有Cu，一定沒有Fe和Zn D．兩支試管混合后，固體總質量一定增加【解答】解：由于金屬的活動性強弱是：鋅＞鐵＞銅，在進行實驗時，鐵不能與氯化鋅反應，能與氯化銅反應生成了氯化亞鐵和銅，反應結束后，將燒杯內(nèi)物質進行過濾，向濾渣中加入少量稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象，說明了鐵沒有剩余，濾渣中一定有Cu，一定沒有Fe和Zn。所以：A、根據(jù)鐵不能與氯化鋅反應，說明金屬活動性鋅＞鐵；能與氯化銅反應，說明金屬活動性鐵＞銅；可以判斷出鐵、銅、鋅的活動性順序，故A說法正確；B、由上述分析可知，濾液中的溶質一定有FeCl2、ZnCl2，可能含有CuCl2，說法B不正確；C、由上述分析可知，濾渣中一定有Cu，一定沒有Fe和Zn，故C說法正確。D、由于每56份質量的鐵能置換出64份質量的銅，所以兩支試管混合后，固體總質量一定增加，故D說法正確；故選：B。題型5金屬與酸反應的氫氣圖像分析（2023秋?拱墅區(qū)期末）等質量的X、Y兩種金屬分別和足量的同體積、同濃度的鹽酸反應，產(chǎn)生氣體的質量與時間的關系如圖所示（金屬的化合價相同）。下列說法中不正確的是（）A．t1時，產(chǎn)生氣體的質量：X＞Y B．t2時，消耗金屬的質量：X＞Y C．t3時，消耗金屬的質量：X＝Y D．t3時，消耗鹽酸的質量：X＝Y【解答】解：A、t1時，產(chǎn)生氣體的質量：X＞Y，該選項說法正確；B、t2時，X完全反應，Y部分反應，由于金屬的化合價相同，消耗金屬的質量：X＞Y，該選項說法正確；C、t3時，X、Y完全反應消耗金屬的質量：X＝Y，該選項說法正確；D、反應生成的氫氣中的氫元素完全來自于鹽酸，t3時，X反應生成的氫氣多，因此消耗鹽酸質量比Y大，即消耗鹽酸的質量：X＞Y，該選項說法不正確。故選：D。（2023秋?西湖區(qū)校級期中）將相同體積、相同溶質質量分數(shù)的稀鹽酸，分別滴到等質量、顆粒大小相同的X、Y、Z三種較活潑金屬中，生成H2的質量與反應時間的關系如圖所示。下列說法中正確的是（）A．三種金屬的活動性順序為Y＞X＞Z B．產(chǎn)生氫氣的速率順序為X＞Y＞Z C．消耗稀鹽酸的質量順序為Z＞Y＞X D．相對原子質量由大到小的順序為X＞Y＞Z【解答】解：A、由生成H2的質量與反應時間的關系圖可知，在三種金屬與稀鹽酸進行反應時，相同時間內(nèi)放出氫氣的從多到少的順序為Y＞X＞Z，可判斷三種金屬的活動性順序為Y＞X＞Z；故A正確；B、由三種金屬的活動性順序為Y＞X＞Z，可判斷產(chǎn)生氫氣的速率順序應為Y＞X＞Z，而非X＞Y＞Z；故B不正確；C、由生成H2的質量與反應時間的關系圖可知，三種金屬完全反應放出氫氣的質量由大到小的順序為X＞Y＞Z，則消耗稀鹽酸的質量順序為X＞Y＞Z，而非Z＞Y＞X；故C不正確；D、由生成H2的質量與反應時間的關系圖可知，三種等質量的金屬完全反應放出氫氣的質量由大到小的順序為X＞Y＞Z，根據(jù)一定量金屬完全反應產(chǎn)生氫氣質量=金屬的化合價金屬的相對原子質量×故選：A。（2023秋?浙江月考）在不同質量的Mg、Fe、Zn三種金屬中分別逐滴加入196克溶質量分數(shù)為10%稀硫酸直至充分反應，反應物質量變化關系如圖。能根據(jù)圖像推測出來的推論是（）A．M、Q、P分別對應金屬Mg、Fe、Zn B．金屬活動性順序：Mg＞Zn＞Fe C．充分反應后生成氫氣質量：mMg＝mFe＝mZn D．充分反應后所得溶液質量：mMg＝mFe＝mZn【解答】解：A、與等質量的稀硫酸反應，消耗的鋅的質量大，鎂的質量小，故P是鎂，Q是鐵，M是鋅，故A錯誤；B、鎂比鋅活潑，鋅比鐵活潑，但是根據(jù)圖中信息不能比較反應速率，故B錯誤；C、鎂、鐵、鋅與稀硫酸反應的化學方程式及其質量關系：Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑，249812024.8g19.6g24g0.4g反應后溶液質量：4.8g+19.6g﹣0.4g＝24g，F(xiàn)e+H2SO4═FeSO4+H2↑，5698152211.2g19.6g30.4g0.4g反應后溶液質量：11.2g+19.6g﹣0.4g＝30.4g，Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，6598161213g19.6g32.2g0.4g反應后溶液質量：13g+19.6g﹣0.4g＝32.2g，充分反應后生成氫氣質量：mMg＝mFe＝mZn，故C正確；D、由上述分析可得，反應后溶液質量：mZn＞mFe＞mMg，故D錯誤；故選：C。（2023秋?西湖區(qū)月考）相同質量的Mg、Fe、Zn三種金屬，分別與足量的、質量相同、質量分數(shù)相同的稀硫酸充分反應，生成氫氣與消耗稀硫酸的質量關系如圖，所得的結論與事實相符的是（）A．三種金屬消耗稀硫酸的質量：Mg＜Fe＜Zn B．三種金屬的失去電子總數(shù)量：Mg＞Fe＞Zn C．三種金屬的活動性順序：Mg＝Fe＝Zn D．三種金屬完全與稀硫酸反應后溶液的質量：Mg＞Fe＞Zn【解答】解：A、最終鎂反應生成的氫氣最多，鋅反應生成的氫氣最少，生成的氫氣中的氫元素完全來自于硫酸，三種金屬消耗稀H2SO4的質量：Mg＞Fe＞Zn，故選項說法不正確；B、反應時，鎂、鐵、鋅的1個原子都是失去2個電子，因此三種金屬的失電子總數(shù)量：Mg＞Fe＞Zn，故選項說法正確；C、三種金屬的活動性順序：Mg＞Zn＞Fe，由圖中也不能得知，故選項說法不正確；D、反應生成氫氣越多，最終形成溶液質量越小，三種金屬與稀H2SO4反應后溶液的質量：Mg＜Fe＜Zn，故選項說法不正確。故選：B。（2023秋?西湖區(qū)校級月考）將相同質量的鎂、鋅、鐵分別和足量的等質量分數(shù)的稀鹽酸反應，反應情況如圖所示，其中圖像正確的是（）A． B． C． D．【解答】解：反應的化學方程式及其質量關系：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑562Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑652Mg+2HCl═MgCl2+H2↑242A、三種金屬的活動性：Mg＞Zn＞Fe，所以相同時間內(nèi)，產(chǎn)生氫氣的質量大小關系是：Mg＞Zn＞Fe，該選項不正確。B、根據(jù)化學方程式，等質量的金屬反應，生成氫氣的質量大小關系是：Mg＞Fe＞Zn，該選項不正確。C、等質量的鹽酸反應，生成的氫氣質量相等，等質量的金屬反應，生成氫氣的質量大小關系是：Mg＞Fe＞Zn，該選項不正確。D、相同時間內(nèi)，產(chǎn)生氫氣的質量大小關系是：Mg＞Zn＞Fe；等質量的金屬反應，生成氫氣的質量大小關系是：Mg＞Fe＞Zn，該選項正確。故選：D。題型6金屬的防護（2023秋?椒江區(qū)期末）小金利用如圖甲所示裝置探究“溶液中的陰離子種類對鐵釘銹蝕的快慢是否有影響”，實驗中測得裝置中溶液上方氧氣濃度變化曲線如圖乙所示。下列分析不正確的是（）A．實驗裝置里將鐵釘一半浸在溶液中，是為了滿足鐵銹蝕的條件 B．實驗中可根據(jù)不同溶液上方的氧氣濃度變化的快慢，判斷銹蝕快慢 C