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浙教版（2024）第2节 金属的化学性质第一课时学案
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这是一份浙教版（2024）第2节 金属的化学性质第一课时学案，文件包含浙教版科学九上科学22金属性质第一课时学案原卷版doc、浙教版科学九上科学22金属性质第一课时学案解析版doc等2份学案配套教学资源，其中学案共25页， 欢迎下载使用。
一.知识总结
金属与盐酸、稀硫酸的反应
（1）金属与盐酸、稀硫酸的反应
①铜不与稀盐酸、稀硫酸反应，镁、锌、铁都能与稀盐酸、稀硫酸反应，但反应的剧烈程度不同。由此可知，这四种金属在溶液中的活动性质顺序是Mg＞Zn＞Fe＞Cu。
②并不是所有金属都能与酸反应放出氢气。
③单质铁与稀盐酸、稀硫酸发生反应时，生成的是亚铁盐，且亚铁盐溶液都为浅绿色。
④硝酸和浓硫酸具有强氧化性，与金属反应不生成H2，而生成水。
（2）置换反应
①定义：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。置换反应是化学基本反应类型之一。
②特征：反应物和生成物都是一种单质和一种化合物。
③通式：A+BC→B+AC
④化合反应、分解反应、置换反应的比较
金属的活动性顺序
（1）金属的活动性顺序
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au
（2）金属活动性顺序在实际应用中的意义
①可判断金属的化学活动性
在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。
②可判断金属能否与酸发生置换反应而产生氢气
在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸里的氢，排在氢后面的金属不能置换酸里的氢。
③可判断金属能否跟盐溶液发生置换反应
在金属活动性顺序中，只有排在前面的金属，才能把排在后面的金属从它们的可溶性盐溶液里置换出来。根据金属单质和盐中金属离子在金属活动性顺序表中的位置，即可判断金属单质能否跟盐溶液发生置换反应。
（3）说明
①判断金属与某种金属化合物溶液能否发生置换反应，一要看金属是否排在化合物中的金属前面，二要看该化合物是否溶于水，如Fe与AgCl不能发生置换反应，因为AgCl不溶于水。
②用金属跟金属化合物溶液发生置换反应时，一般不用很活泼的K、Ca、Na等，因为这些金属常温下和水发生反应，不能置换出金属化合物溶液里金属。
（4）湿法炼铜
①原理：先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再讲铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。
②主要化学方程式：Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
二.课堂练习
题型一.金属活泼性比较
例1.镉是镍镉电池的重要材料，它可以从铜镉渣（主要含有镉、锌、铜等单质）中分离出来，其过程如图。镉、锌、铜三种金属活动性的顺序是（ ）
A．锌＞镉＞铜B．锌＞铜＞镉C．镉＞锌＞铜D．镉＞铜＞锌
【分析】根据在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，进行分析判断。
【解答】解：铜镉渣（主要含有镉、锌、铜等单质）中加入足量稀盐酸，过滤，得到铜和滤液，说明镉、锌均能与稀盐酸反应，说明镉、锌的位置排在氢的前面，铜的位置排在氢的后面，即镉、锌＞氢＞铜。向滤液中加入适量锌，反应后得到氯化锌和镉，说明锌的金属活动性比镉强，即锌＞镉；则镉、锌、铜三种金属的活动性顺序为锌＞镉＞铜。
故选：A。
例2.下列各组合能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱的是（ ）
①稀盐酸、Mg、Fe、Cu
②MgSO4溶液、Fe、Cu
③Mg、FeSO4溶液、Cu
④MgSO4溶液、Fe、Cu（NO3）2溶液
⑤Mg、Fe、CuSO4溶液
A．②③⑤B．①③④C．①③⑤D．②③④
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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。
【解答】解：①Mg、Fe都能与稀盐酸反应，且镁的反应比铁剧烈，铜不能与稀硫酸反应，能比较Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱，故正确；
②Fe、Cu都不与MgSO4溶液反应，说明镁比铁、铜活泼，但不能比较铁、铜的金属活动性大小，不能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱，故错误；
③铜不能与FeSO4溶液反应，说明铁比铜活泼，Mg能与FeSO4溶液反应，说明镁比铁活泼，能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱，故正确；
④铁能与Cu（NO3）2溶液反应，说明铁比铜活泼，Fe不能与MgSO4溶液反应，说明镁比铁活泼，可以证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱，故正确；
⑤Mg、Fe都能和CuSO4溶液反应，说明Mg、Fe的活动性强于Cu，但不能比较镁、铁的金属活动性大小，不能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱，故错误；
综上分析可知，①③④正确；
故选：B。
变式训练1.现有质量相同的三种金属粉末X、Y、Z，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀盐酸中，X不发生反应，Y、Z发生反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是（ ）
A．X＞Y＞ZB．X＞Z＞YC．Y＞Z＞XD．Z＞Y＞X
【分析】根据在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢；在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，其活动性越强，进行分析判断。
【解答】解：将质量相同的三种金属粉末X、Y、Z，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀盐酸中，X不发生反应，说明在金属活动性顺序里，X排在氢后，Y、Z均能与稀盐酸反应，且Z反应速率比Y快，说明在金属活动性顺序里，Y、Z排在氢前，且Z比Y活泼，故三种金属的活动性顺序由强到弱依次为：Z＞Y＞X；
故选：D。
变式训练2.．有甲、乙、丙、丁四种金属。只有甲在自然界主要以游离态存在。丁盐的水溶液不能用乙制的容器盛放，但可以用丙制的容器盛放。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A．甲＞乙＞丁＞丙B．丙＞丁＞乙＞甲
C．丙＞乙＞丁＞甲D．乙＞丁＞丙＞甲
【分析】以游离态存在说明化学性质稳定，丁盐的水溶液不能用乙制的容器盛放，说明乙比丁活泼，可以用丙制的容器盛放。说明丁比丙活泼。
【解答】解：只有化学性质稳定的物质才能以单质的形式存在，说明甲很不活泼，丁盐的水溶液不能用乙制的容器盛放，但可以用丙制的容器盛放，说明乙可以制取出丁，排在丁的前面，丁比丙活泼，所以乙＞丁＞丙＞甲。
故选：D。
变式训练3.有X、Y、Z、W四种金属，只有Z在自然界中主要以单质形式存在；将X、Y、W分别放入稀盐酸中，Y无明显现象，X、W都有气泡，但W产生气泡速率更快；则四种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A．X＞Z＞Y＞WB．W＞X＞Y＞ZC．W＞Z＞X＞YD．Y＞X＞W＞Z
【分析】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，据此判断能否发生反应，进而可确定四种金属活动性由强到弱的顺序。
【解答】解：由题意可知，X、Y、Z、W四种金属，只有Z在自然界中主要以单质形式存在，说明了Z最稳定；将X、Y、W分别放入稀盐酸中，Y无明显现象，X、W都有气泡，但W产生气泡速率更快，说明了X、W的金属活动性位于氢前且W＞X，Y的金属活动性位于氢后，由此可知四种金属活动顺序正确的是：W＞X＞Y＞Z。
故选：B。
变式训练4.现有Fe、Mn（锰）、Cu三种金属，把Mn投入到硫酸亚铁溶液中，Mn的表面有Fe析出，若把Fe、Cu投入到稀硫酸中，Fe表面有气泡，Cu无变化，则Fe、Mn、Cu三种金属的活泼性由强到弱的顺序是（ ）
A．Fe＞Mn＞CuB．Mn＞Fe＞CuC．Fe＞Cu＞MnD．Cu＞Fe＞Mn
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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，并且金属越活泼，越容易和盐反应。
【解答】解：把Mn投入到硫酸亚铁溶液中，Mn的表面有Fe析出，证明活动性Mn＞Fe，若把Fe、Cu投入到稀硫酸中，Fe表面有气泡，Cu无变化，证明活动性Fe＞Cu，则三种金属活动性顺序为Mn＞Fe＞Cu。
故选：B。
题型二.金属与酸反应问题
例1.取等质量的铁、锌分别与等质量、等质量分数的足量的稀硫酸反应，下列图象中有关量的变化趋势与对应关系不正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】依据锌铁的活动性强弱关系，以及相同质量的锌铁生成的氢气的质量大小对图象进行分析判断即可．
【解答】解：A、因为铁锌的活动性强弱的关系是锌＞铁，所以与相同溶质质量分数的硫酸反应时锌的反应速度更快，且同质量的铁锌，铁生成的氢气多，分析图象可知图象表示正确；
B、根据同质量的铁锌与足量的稀硫酸反应时，铁生成的氢气多锌生成的氢气少，观察图象符合该特点，故正确；
C、锌与铁同稀硫酸反应时，消耗的硫酸一样多时生成的氢气量一定相等，但由于同质量的铁锌与足量的稀硫酸反应时，铁生成的氢气多锌生成的氢气少，故最终铁消耗的酸多，图象符合该特点；
D、相同质量的锌铁与稀硫酸反应时生成的氢气不相同，由于铁生成的氢气多，所以铁反应后的溶液质量要比锌反应得到的溶液质量小，观察图象不符合该特征；
故选：D。
例2.向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加100g同浓度的稀硫酸，反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．a表示的是锌和稀硫酸反应的情况
B．反应后均得到无色溶液
C．由图可知，锌比铁的化学活动性强
D．反应结束后两种金属均有剩余，所得溶液的质量相等
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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。
【解答】解：A、最终铁和稀硫酸反应生成的氢气多，a表示的是锌和稀硫酸反应的情况，该选项说法正确；
B、铁和稀硫酸反应生成的硫酸亚铁溶液是浅绿色溶液，该选项说法不正确；
C、通过图中信息不能比较两种物质的活泼性，该选项说法不正确；
D、由图中信息可以看出，稀硫酸质量小于100g时，反应均已停止，因此两种金属均无剩余，该选项说法不正确。
故选：A。
例3.常温下，相同质量的镁和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应，以下图像中纵坐标表示生成氢气的质量，横坐标表示相关的量。其中图像表示正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】比较活泼金属单质和酸反应生成盐和氢气。
【解答】解：恰好完全反应时，24份质量的镁和稀硫酸反应生成2份质量的氢气，56份质量的铁和稀硫酸反应生成2份质量的氢气，稀硫酸足量时，相同质量的镁和铁完全反应时，镁生成的氢气较多。
A、镁比铁活泼，反应需要时间较短，故选项不正确。
B、完全反应后镁反应生成的氢气较多，故选项不正确。
C、反应的硫酸质量相等时，生成氢气质量相等，最终镁反应生成的氢气较多，故选项正确。
D、最终镁反应生成的氢气较多，故选项不正确。
故选：C。
例4.将质量均为10克的Mg、Al、Fe分别放入烧杯中，同时加入质量分数相同的100克稀盐酸，稀盐酸完全反应。反应有关图像错误的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。
【解答】解：A、反应生成的氢气中的氢元素完全来自于盐酸，最终盐酸完全反应，生成氢气质量相等，镁比铝活泼，铝比铁活泼，反应需要时间镁最短，铁最长，故选项正确。
B、反应的金属质量相等时，铝产生氢气最多，铁产生氢气最少，故选项正确。
C、稀盐酸完全反应，可能是三种金属都过量，此时反应的铁质量最大，铝质量最小，铁反应后溶液质量增大幅度最大，铝增大幅度最小；也可能是铝完全反应，镁和铁过量，此时反应的铁质量最大，铝质量最小，铁反应后溶液质量增大幅度最大，铝增大幅度最小，故选项正确。
D、消耗铁质量最大，消耗铝质量最小，故选项不正确。
故选：D。
变式训练1.两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁，然后分别逐渐加入同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示。下列由图获得的信息正确的是（ ）
A．镁比锌的金属活动性强
B．a、b、c三点中，两个烧杯中都有金属剩余的是b点
C．完全反应后，Mg消耗稀H2SO4的质量大于Zn
D．两种金属与稀H2SO4恰好反应后生成的ZnSO4质量大于MgSO4
【分析】稀硫酸和比较活泼的金属单质反应生成盐和氢气。
【解答】解：A、由图中信息不能确定镁比锌的金属活动性强，该选项不正确。
B、a（镁和锌都完全反应）、b（锌完全反应，镁有剩余）、c（镁和锌都有剩余）三点中，两个烧杯中都有金属剩余的是c点，该选项不正确。
C、完全反应后，Mg消耗稀H2SO4的质量大于Zn，是因为生成的氢气完全来自于硫酸，镁反应生成的氢气较多，该选项正确。
D、两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁，完全反应后镁和锌都转化到硫酸盐中，两种金属与稀H2SO4恰好反应后生成的ZnSO4质量等于MgSO4，该选项不正确。
故选：C。
变式训练2.在一定量的铁和锌中，分别加入足量的相同质量分数的稀盐酸，生成的氢气的质量随时间的变化图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．图线A代表锌和稀盐酸反应的图像
B．反应结束时，参加反应的Zn的质量比Fe多
C．反应结束时，参加反应的稀盐酸质量A比B多
D．t1﹣t2时间段内，生成氢气的速度B比A快
【分析】根据在一定量的铁和锌中，分别加入足量的相同质量分数的稀盐酸，锌的金属活动性比铁强；等质量的铁和锌分别和足量等质量分数的盐酸反应，铁生成氢气的质量比锌多，进行分析判断。
【解答】解：A、在一定量的铁和锌中，分别加入足量的相同质量分数的稀盐酸，锌的金属活动性比铁强，至完全反应所需时间短；等质量的铁和锌分别和足量等质量分数的盐酸反应，铁生成氢气的质量比锌多，则图线A代表铁和稀盐酸反应的图像，故选项说法错误。
B、稀盐酸是足量的，反应结束时，金属完全反应，参加反应的Zn和Fe的质量相等，故选项说法错误。
C、最终A与稀盐酸反应生成氢气的质量多，金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素，则反应结束时，参加反应的稀盐酸质量A比B多，故选项说法正确。
D、t1﹣t2时间段内，B已经完全反应，反应已经停止，A和稀盐酸还在反应，故选项说法错误。
故选：C。
变式训练3.将相同质量的镁、锌、铁分别和足量的等质量分数的稀盐酸反应，反应情况如图所示，其中图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】稀盐酸和比较活泼的金属单质反应生成盐和氢气。
【解答】解：反应的化学方程式及其质量关系：
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
65 2
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
24 2
A、三种金属的活动性：Mg＞Zn＞Fe，所以相同时间内，产生氢气的质量大小关系是：Mg＞Zn＞Fe，该选项不正确。
B、根据化学方程式，等质量的金属反应，生成氢气的质量大小关系是：Mg＞Fe＞Zn，该选项不正确。
C、等质量的盐酸反应，生成的氢气质量相等，等质量的金属反应，生成氢气的质量大小关系是：Mg＞Fe＞Zn，该选项不正确。
D、相同时间内，产生氢气的质量大小关系是：Mg＞Zn＞Fe；等质量的金属反应，生成氢气的质量大小关系是：Mg＞Fe＞Zn，该选项正确。
故选：D。
变式训练4.向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加相同质量分数的稀硫酸，产生氢气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．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应
B．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同
C．c点时，B烧杯溶液中溶质只有硫酸铁
D．右侧曲线不能反映铁和铝的金属活动性强弱
【分析】根据题意，向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加相同浓度的稀硫酸，最终金属完全反应，酸过量，最终铝生成的氢气的质量多，进行分析判断。
【解答】解：A、a点时，A烧杯中的酸恰好完全反应，B烧杯中的酸有剩余，故选项说法错误。
B、由图示可知，b点时，两个烧杯中产生氢气的质量不相同，故选项说法错误。
C、c点时，两个烧杯都能继续产生氢气，则c点时，两个烧杯中都有金属剩余，故B烧杯溶液中溶质只有硫酸亚铁，故选项说法错误；
D、右侧曲线不能反映反应的速率，不能反映铁和铝的金属活动性强弱，故选项说法正确；
故选：D。
变式训练5.如图所示的装置，甲、乙两个相同的瓶内分别装有等质量的铁粉和锌粉，同时加入等量等质量分数的稀硫酸，反应结束后金属均有剩余。则在反应过程中原先处于导管中点P的红色液柱移动的情况是（ ）
A．先向左移动，最后停在P左侧
B．先向左移动，最后停在P位置
C．先向右移动，最后停在P位置
D．先向右移动，最后停在P左侧
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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，并且金属越活泼，越容易和盐反应。
【解答】解：锌比铁活泼，锌和稀硫酸反应的速率比铁快，单位时间内产生的氢气比铁多，开始红色液柱向左移动，完全反应后金属均有剩余，稀硫酸完全反应，生成氢气质量相等，导致红色液柱向右移动至P点，导管中点P的红色液柱移动的情况是先向左移动，最后停在P位置。
故选：B。
题型三.合金（金属混合与酸反应）问题
例1.已知镁与另一种金属的混合粉末共2.0g，放入足量稀盐酸充分反应，共生成0.2g氢气，则另一种金属可能是（ ）
A．铝B．铁C．锌D．钢
【分析】根据二价金属与酸反应的化学方程式来计算金属的平均相对原子质量，使平均相对原子质量介于24和另一种金属的相对原子质量之间。
【解答】解：设生成0.2g氢气需要镁、铝、铁、锌的质量分别为x、y、z、m。
Mg～H2 2Al～3H2 Fe～H2 Zn～H2
24 2 54 6 56 2 65 2
x 0.2g y 0.2g z 0.2g m 0.2g
x＝2.4g，y＝1.8g，z＝5.6g，m＝6.5g，混合物固体粉末的质量为2.0g，其中一种为镁，若生成0.2g气体均为镁，需要镁的质量为2.4g，大于2.0g，则需要另一种金属生成0.2g气体时所需要的固体质量小于2.0g，而钢的成分为Fe和C，C不与稀盐酸反应。
故选：A。
例2.现有某金属混合粉末，可能由Mg、Al、Fe中的两种或三种组成。取27g样品加入足量稀盐酸，充分反应后，得到氢气的质量为2g，则该金属混合粉末的组成不可能为（ ）
A．Mg、FeB．Mg、AlC．Al、FeD．Mg、Al、Fe
【分析】镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，该反应方程式为Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑，即每24g镁能够置换出2g氢气，铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，该反应方程式为2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑，即每54g的铝能够置换出6g的氢气，即每18g的铝能够置换出2g的氢气；铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应方程式为Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑，即每56g的铁能够置换出2g的氢气。根据极值法，若生成2g氢气，混合物中要同时存在单一物质质量大于27g和小于27g的物质。
【解答】解：A、生成2g的氢气需要24g镁，需要56g的铁，根据极值法，符合要求，故A正确；
B、生成2g的氢气需要24g镁，需要18g的铝，根据极值法，不符合要求，故B错误；
C、生成2g的氢气需要18g铝，需要56g的铁，根据极值法，符合要求，故C正确；
D、生成2g的氢气需要24g镁，需要18g铝，需要56g的铁，根据极值法，符合要求，故D正确；
故选：B。
例3.将15g两种金属的混合的粉末投入定量盐酸中，充分反应后，得到1g氢气，则下列各组金属中肯定不能构成上述混合物的是（ ）
A．Mg和AgB．Zn和CuC．Al和FeD．Al和Zn
【分析】这道题中，Mg、Zn、Al、Fe都是可以反应的，Ag、Cu都是不反应的．根据化学方程式计算即可正确选择．
【解答】解：设要产生1g氢气，需要镁的质量为x，锌的质量为y，铝的质量为z，铁的质量为w，
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
24 2
x 1g
∴＝；
解之得：x＝12g，
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
65 2
y 1g
∴＝；
解之得：x＝32.5g，
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
54 6
z 1g
∴＝，
解之得：z＝9g；
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
w 1g
∴＝，
解之得：y＝28g；
由以上计算可知，
A、镁为12g＜15g，银不反应，可能；
B、锌为32.5g＞15g，铜不反应，不可能；
C、铝为9g＜15g，铁为28克＞15克，可能；
D、铝为9g＜15g，锌为32.5克＞15克，可能；
故选B。
方法二：由于可与酸反应的金属，当制取1g氢气时，所需要的金属的质量＝，可知；生成1g氢气需要镁12g；锌需要32.5g；铝需要9g；铁需要28g。
A、生成1g氢气需要镁12g＜15g，银不反应，可以平均出15g，故可能；
B、生成1g氢气需要锌32.5g＞15g，铜不反应，不可以平均出15g，故不可能；
C、生成1g氢气需要铝9g＜15g，铁为28克＞15克，可以平均出15g，故可能；
D、生成1g氢气需要铝9g＜15g，锌为32.5克＞15克，可以平均出15g，故可能；
故选：B。
方法三：
假设金属的化合价都为+2价，设金属的平均原子质量x
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
x 2
15g 1g
∴＝；
解之得：x＝30。
由于是混合物，所以存在以下可能
1、两者都反应，则对应金属折算为+2价金属时，应该是相对原子质量一个大于30，一个小于30，因此C、D组合是可能的。
2、一个反应，一个不反应，则反应的金属必须折算为+2价时，相对原子质量小于30，则A也是可能的。
故选：B。
变式训练1.一包质量为6克的铁粉，可能含有下列某种杂质，当它和足量盐酸反应后，生成氢气0.2克，金属无剩余，则铁粉中含有的杂质为（ ）
A．CuB．ZnC．AlD．Mg
【分析】假设样品中生成0.2g氢气全部由铁反应生成需铁的质量，再与6g作比较，若计算值比6g小，说明混有的金属产生氢气的能力不如铁，或者说根本就不会产生氢气；若计算值比6g大，说明混有的金属产生氢气的能力比铁强．
【解答】解：假设生成0.2g氢气全部由铁反应生成需铁的质量为x
Fe+2HCl＝H2↑+FeCl2
56 2
x 0.4g
＝
x＝5.6g
5.6g＜6g
可见样品中混有的物质产生氢气的能力不如铁，或者说根本就不会产生氢气，但是金属没有剩余，所以一定不含铜。
相同量的镁、铝产生氢气的能力比铁强，所以B符合题意。
故选：B。
变式训练2.在某铁的样品中，可能含有Zn、Mg、Al、Cu等金属杂质中的2种，取5.6g样品跟足量稀硫酸反应，得到0.20g H2，则此铁的样品中不可能含有的金属杂质是（ ）
A．Cu和MgB．Zn和AlC．Mg和AlD．Al和Cu
【分析】根据一定量金属与足量酸完全反应时，产生氢气质量＝×金属质量，可计算产生0.2g氢气消耗铁的质量恰好为5.6g，所以其余两种杂质金属产生同样多氢气时消耗金属质量一种大于5.6g，一种小于5.6g。
【解答】解：得到0.2g氢气需要消耗金属铁的质量m，×m＝0.2g，则m＝5.6g，所以铁样品中另两种金属为：产生0.2g氢气，需要金属的质量一种大于5.6g，另一种小于5.6g；
根据一定量金属与足量酸完全反应时，产生氢气质量＝×金属质量，可计算得知，产生0.2g氢气，消耗铝、镁的质量为1.8克、2.4克，都小于5.6g，不可能同时含有镁和铝；而消耗锌的质量为6.5克，大于5.6g，铜不能与酸反应产生氢气；因此可判断样品中的两种金属杂质为金属铝、镁中的一种与金属锌、铜中一种所形成。
故选：C。
变式训练3.有一种由两种物质组成的合金6g，加入到足量的稀硫酸中充分反应，反应时间和产生氢气的图象如图所示（纵坐标表示产生的氢气质量，横坐标表示反应时间）．该合金的组成可能是（ ）
A．Fe和CuB．Fe和AlC．Zn和CuD．Cu和Ag
【分析】根据反应的化学方程式和提供的数据可以计算相关方面的计算，从而判断各种是否正确．
【解答】解：铜、银不能和稀硫酸反应，铁、铝、锌和稀硫酸反应的化学方程式及其反应物和生成物质量关系为：
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑，Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
56 2 54 6 65 2
由以上可知，当生成0.2g氢气时，消耗铁、铝和锌的质量分别是5.6g、1.8g和6.5g，
A、6gFe和Cu和足量稀硫酸反应生成的氢气可能是0.2g；
B、6gFe和Al和足量稀硫酸反应生成的氢气大于0.2g；
C、6gZn和Cu和足量稀硫酸反应生成的氢气质量小于0.2g；
D、铜和银都不能和稀硫酸反应，因此和稀硫酸混合时不能产生氢气。
故选：A。
三.课后作业
1.甲、乙、丙三种金属，分别投入稀盐酸中，只有甲能产生气体；将乙、丙分别放入硝酸银溶液中，一段时间后，丙的表面有银析出，乙没有变化。则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为（ ）
A．甲＞乙＞丙B．甲＞丙＞乙C．乙＞甲＞丙D．丙＞乙＞甲
【分析】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢；位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，据此根据能否发生反应，可确定金属活动性由强到弱的顺序。
【解答】解：由题意可知，甲、乙、丙三种金属，分别投入稀盐酸中，只有甲能产生气体，可推出甲的活泼性大于乙、丙；将乙、丙分别放入硝酸银溶液中，一段时间后，丙的表面有银析出，乙没有变化说明了丙的活泼性大于乙。由此可得出甲、乙、丙三种的金属的活泼性大小是：甲＞丙＞乙。
故选：B。
2.如图所示，在杠杆的两端分别挂着打磨干净、质量相同的铁球和铜球，此时杠杆平衡。然后将两个金属球分别浸入到等质量等浓度的稀硫酸中。待反应结束后，取掉烧杯，两个金属球均有剩余。下列说法正确的是（ ）
A．实验过程中，铁球会上浮
B．实验结束后取掉烧杯，杠杆左端下沉
C．反应结束后，右侧烧杯中溶液变为蓝色
D．实验结束后，左侧烧杯中溶液质量比右侧烧杯中溶液质量小
【分析】将打磨干净、质量相同的铁球和铜球分别浸入到等质量等浓度的稀硫酸中，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，铜和稀硫酸不反应，反应结束后，取掉烧杯，两个金属球均有剩余，则铁球质量变小，铜球质量不变；据此分析解答。
【解答】解：A、实验过程中，铁球和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁球的质量减小，而铜球与稀硫酸不反应，质量不变，所以在杠杆作用下，铁球会上浮，故选项说法正确。
B、实验结束后，铁球质量减小，铜球质量不变，取掉烧杯，杠杆右端下沉，故选项说法不正确。
C、铜球和稀硫酸不反应，反应结束后，右侧烧杯中溶液仍为无色，故选项说法不正确。
D、实验结束后，左侧烧杯中溶质由H2SO4变为FeSO4，溶质质量增大，而溶剂质量不变，所以溶液质量增大，右侧烧杯中铜球与稀硫酸不反应，溶液质量也不变，所以实验结束后，左侧烧杯中溶液质量比右侧烧杯中溶液质量大，故选项说法不正确。
故选：A。
3.在盛有足量稀盐酸的烧杯中，放入5.2g未经打磨的铝丝，充分反应后得到0.2g氢气，已被氧化的铝元素的质量在原纯铝丝（未氧化的铝丝）中的质量分数为（ ）
A．5%B．25%C．50%D．52%
【分析】根据反应的化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算和判断。
【解答】解：设参加反应铝的质量为x。
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
54 6
x 0.2g
＝
x＝1.8g
氧化铝质量＝5.2g﹣1.8g＝3.4g
已被氧化的铝元素质量
故已被氧化的铝元素的质量在原纯铝片（未氧化的铝片）中的质量分数为。
故选：C。
4.已知镁与另一种金属的混合粉末共2.0g，放入足量稀盐酸充分反应，共生成0.2g氢气，则另一种金属可能是（ ）
A．铝B．铁C．锌D．铜
【分析】根据二价金属与酸反应的化学方程式来计算金属的平均相对原子质量，使平均相对原子质量介于24和另一种金属的相对原子质量之间。
【解答】解：设该粉末为纯净的单质金属M（化合物中化合价统一为+2价）反应，其相对原子质量为x，
M+2HCl＝MCl2+H2↑
x 2
2.0g 0.2g
x＝20
由于镁的相对原子质量为24，混合物的相对原子质量为20，所以含另一种金属的相对原子质量一定小于20，符合题意的有镁。铁、锌的相对原子质量均大于20，不会含有；铜不与稀盐酸反应，不会含有；铝在化合物中显+3价，换算成+2价，其相对原子质量为27×＝18，符合要求。
故选：A。
5.某同学取4g CuO、Fe2O3、Ag的混合固体，与73g 10%的稀盐酸混合后恰好完全反应，则该混合固体中金属元素的质量分数为（ ）
A．30%B．40%C．60%D．70%
【分析】根据氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，银不能和稀盐酸反应，以及生成水中氧元素的质量即为混合固体中氧元素的质量来分析。
【解答】解：某同学取4gCuO、Fe2O3、Ag的混合固体，与73g 10%的稀盐酸混合后恰好完全反应，氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，银不能和稀盐酸反应，稀盐酸中氢元素的质量为：73g×10%××100%＝0.2g，氢元素全部转化成水，则生成水的质量为：0.2g÷（×100%）＝1.8g，水中含有氧元素的质量为：1.8g﹣0.2g＝1.6g；根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，则生成水中氧元素的质量即为混合固体中氧元素的质量，则该混合固体中金属元素的质量百分含量为：×100%＝60%。
故选：C。
6.如图，将等质量的锌和铁分别放入左右试管中（左边放锌，右边放铁），加入等质量、等质量分数的稀盐酸，充分反应后，冷却到室温，金属均有剩余（U型管内为水，初始液面相平，反应过程中，装置气密性良好），下列说法正确的是（ ）
A．右试管溶液为无色
B．左边试管中所得溶液的质量比右边试管中所得溶液的质量大
C．U型管中液面左升右降
D．右试管比左试管中产生气泡的速率快
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。
【解答】解：A、右试管中铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁溶液是浅绿色溶液，故选项不正确。
B、左边试管中所得溶液的质量比右边试管中所得溶液的质量大，是因为产生氢气质量相等，反应的锌的质量大于铁，故选项正确。
C、产生氢气体积相等，液面没有升降，故选项不正确。
D、右试管比左试管中产生气泡的速率慢，是因为锌比铁活泼，故选项不正确。
故选：B。
7.如图为小明为比较甲、乙、丙三种金属的活动性而进行的实验，根据图中现象可得三种金属的活动性顺序为（ ）
A．乙＞甲＞丙B．甲＞乙＞丙C．丙＞乙＞甲D．丙＞甲＞乙
【分析】根据在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，进行分析判断。
【解答】解：甲和稀硫酸不反应，无现象，乙和稀硫酸反应产生气泡，说明乙的位置排在氢的前面，甲的位置排在氢的后面，即乙＞H＞甲。甲和氯化铜溶液反应出现红色物质，丙和氯化铜溶液不反应，无现象，说明甲的金属活动性比铜强，丙的金属活动性比铜弱，即甲＞Cu＞丙；则三种金属的金属活动性顺序为：乙＞甲＞丙。
故选：A。
8.将等量的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份硫酸中，反应完成后生成氢气的质量关系可能的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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。
【解答】解：A、如果稀硫酸足量，镁反应生成氢气最多，锌反应生成氢气最少，该选项正确。
B、当铁、锌反应生成的氢气质量相等时，应该是稀硫酸过量，则镁反应生成的氢气和锌、铁一样多，该选项不正确。
C、当三种金属都过量时，稀硫酸完全反应，生成氢气质量相等，该选项正确。
D、锌完全反应，铁和镁有剩余的时候，该选项正确。
故选：ACD。
9.一块质量为6g的合金，与足量的盐酸反应，产生0.2g氢气。则该合金的组成可能为（ ）
A．Fe和MgB．Fe和AlC．Fe和ZnD．Mg和Al
【分析】利用一定质量金属完全反应放出氢气质量＝×金属质量，计算生成0.2氢气消耗选项所涉及金属铁、锌、镁、铝的质量；然后根据题设的条件：两种金属混合物6g与足量稀盐酸反应后生成了0.2g氢气，推断出两种金属合金的可能组成。
【解答】解：根据与硫酸反应时铁、镁、铝、锌分别呈+2、+2、+3、+2，与足量稀盐酸反应后生成了0.2g氢气，所需要消耗金属的质量分别为：
需要金属铁的质量＝0.2g×＝5.6g
属镁的质量＝0.2g×＝2.4g
金属铝的质量＝0.2g×＝1.8g
金属锌的质量0.2g×＝6.5g
由上述需要金属的质量可知，6克铁和锌混合物与足量的稀盐酸反应，产生氢气的质量可以为0.2克。
故选：C。
10.烧杯中盛有锌粉和铁粉的混合物mg，向其中逐渐加入一定浓度的稀盐酸，测得剩余固体的质量与加入稀盐酸体积的关系如图所示。下列有关结论错误的是（ ）
A．加入V1mL稀盐酸时，剩余固体中不含锌
B．加入V2mL稀盐酸时，溶液中有2种溶质
C．反应中由铁粉产生的氢气质量为
D．整个过程中产生氢气的质量一定小于
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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，并且金属越活泼，越容易和盐反应，第一段是锌粉和稀盐酸反应，第二段是铁粉和稀盐酸反应。
【解答】解：A、在金属活动性顺序表中，锌的金属活动性比铁强，稀盐酸先与锌反应生成氯化锌和氢气，再与铁反应生成氯化亚铁和氢气，则加入V1mL稀盐酸时，锌反应完全，剩余固体中不含锌，故A正确；
B、稀盐酸先与锌反应生成氯化锌和氢气，再与铁反应生成氯化亚铁和氢气，则加入V2mL稀盐酸时，铁恰好完全反应，溶液中的溶质为FeCl2和ZnCl2，故B正确；
C、第二段是铁粉和稀盐酸反应，铁的质量为ng，56份的铁生成2份的氢气，则反应中由铁粉产生的氢气质量为g，故C不正确；
D、假设mg全部是锌，锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，假设mg全部是铁，则反应中产生氢气的质量一定小于，故D正确。
故选：C。
11.镁、锌组成的混合物和足量的盐酸反应，生成氢气0.2g，则混合物的质量可能是（ ）
A．2.4gB．2.7gC．6.5gD．9.2g
【分析】此题用极值法。这两种金属与盐酸反应，计算要产生0.2gH2，如果全用镁，则需要质量，如果全为锌，需要质量，所以混合金属质量取值范围为在二者之间。
【解答】解：如果全用镁，设镁的质量为X则：X×＝0.2g，解得X＝2.4g，如果全为锌，设锌的质量为Y则：Y×＝0.2g，解得Y＝6.5g。
由此可见，产生氢气0.2g，若全部为镁，则混合物质量最少为2.4g，若全为锌则混合物质量最大为6.5g，由于是混合物，因此混合物质量应介于2.4与6.5之间，是2.7g。
故选：B。
12.向质量均为m的两种不同金属a和b中分别滴加50g相同浓度的稀硫酸，反应过程中产生氢气的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示，则下列说法不正确的是（ ）
A．滴加50g稀硫酸后的溶液质量关系为ma＞mb
B．滴加50g稀硫酸后溶液中均含有两种溶质
C．若金属a是铁，则金属b可能是锌
D．两种金属的活动性均排在H前面
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。
【解答】解：A、滴加50g稀硫酸后的溶液质量关系为ma小于mb，是因为最终a反应生成的氢气较多，故选项不正确。
B、滴加50g稀硫酸后溶液中均含有两种溶质，即a、b对应的盐和过量的硫酸，故选项正确。
C、若金属a是铁，则金属b可能是锌，是因为相等质量的铁和锌完全反应后，铁生成的氢气较多，故选项正确。
D、两种金属的活动性均排在H前面，是因为都能和稀硫酸反应，故选项正确。
故选：A。
13.等质量的X、Y两种金属分别和足量的同体积、同浓度的盐酸反应，产生气体的质量与时间的关系如图所示（金属的化合价相同）。下列说法中不正确的是（ ）
A．t1时，产生气体的质量：X＞Y
B．t2时，消耗金属的质量：X＞Y
C．t3时，消耗金属的质量：X＝Y
D．t3时，消耗盐酸的质量：X＝Y
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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。
【解答】解：A、t1时，产生气体的质量：X＞Y，该选项说法正确；
B、t2时，X完全反应，Y部分反应，由于金属的化合价相同，消耗金属的质量：X＞Y，该选项说法正确；
C、t3时，X、Y完全反应消耗金属的质量：X＝Y，该选项说法正确；
D、反应生成的氢气中的氢元素完全来自于盐酸，t3时，X反应生成的氢气多，因此消耗盐酸质量比Y大，即消耗盐酸的质量：X＞Y，该选项说法不正确。
故选：D。
14.将铁、镁、铝三种金属的混合粉末2克，加入20g稀硫酸中恰好完全反应，将反应后的溶液蒸干，得到6.8g固体物质，则产生的氢气的质量是 0.1 g，稀硫酸的溶质质量分数是 24.5% 。
【分析】根据质量守恒定律、溶质的质量分数的公式进行分析解答。
【解答】解：硫酸根离子的质量为：
6.8g﹣2g＝4.8g
参加反应的硫酸的质量为：
4.8g÷＝4.9g
生成氢气的质量为：
4.9g﹣4.8g＝0.1g
稀硫酸的溶质质量分数为：
＝24.5%
故答案为：
0.1；24.5%。
教学内容
金属性质
教学目标
让学生熟练掌握上述学习目标的内容
教学重点
1.金属与酸反应的图像问题；2.合金问题3.金属活泼性比较
教学难点
图像分析，合金问题
课程难度
稍难
金属
盐酸
稀硫酸
现象
化学方程式
现象
化学方程式
镁
剧烈反应，有大量气泡产生，溶液呈无色。
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
剧烈反应，有大量气泡产生，溶液呈无色。
Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
锌
反应较快，有大量气泡产生，溶液呈无色。
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
反应较快，有大量气泡产生，溶液呈无色。
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
铁
有少量气泡产生，反应慢，溶液由无色变为浅绿色。
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
有少量气泡产生，反应慢，溶液由无色变为浅绿色。
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
铜
无现象
不反应
无现象
不反应
项目
特点
举例
简单表示
化合反应
多变一
C+O2===CO2
A+B+……→C
分解反应
一变多
2H2O2===2H2O+O2↑
A→B+C+……
置换反应
一换一
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
A+BC→B+AC
一.知识总结
金属与盐酸、稀硫酸的反应
（1）金属与盐酸、稀硫酸的反应
①铜不与稀盐酸、稀硫酸反应，镁、锌、铁都能与稀盐酸、稀硫酸反应，但反应的剧烈程度不同。由此可知，这四种金属在溶液中的活动性质顺序是Mg＞Zn＞Fe＞Cu。
②并不是所有金属都能与酸反应放出氢气。
③单质铁与稀盐酸、稀硫酸发生反应时，生成的是亚铁盐，且亚铁盐溶液都为浅绿色。
④硝酸和浓硫酸具有强氧化性，与金属反应不生成H2，而生成水。
（2）置换反应
①定义：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。置换反应是化学基本反应类型之一。
②特征：反应物和生成物都是一种单质和一种化合物。
③通式：A+BC→B+AC
④化合反应、分解反应、置换反应的比较
金属的活动性顺序
（1）金属的活动性顺序
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au
（2）金属活动性顺序在实际应用中的意义
①可判断金属的化学活动性
在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。
②可判断金属能否与酸发生置换反应而产生氢气
在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸里的氢，排在氢后面的金属不能置换酸里的氢。
③可判断金属能否跟盐溶液发生置换反应
在金属活动性顺序中，只有排在前面的金属，才能把排在后面的金属从它们的可溶性盐溶液里置换出来。根据金属单质和盐中金属离子在金属活动性顺序表中的位置，即可判断金属单质能否跟盐溶液发生置换反应。
（3）说明
①判断金属与某种金属化合物溶液能否发生置换反应，一要看金属是否排在化合物中的金属前面，二要看该化合物是否溶于水，如Fe与AgCl不能发生置换反应，因为AgCl不溶于水。
②用金属跟金属化合物溶液发生置换反应时，一般不用很活泼的K、Ca、Na等，因为这些金属常温下和水发生反应，不能置换出金属化合物溶液里金属。
（4）湿法炼铜
①原理：先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再讲铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。
②主要化学方程式：Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
二.课堂练习
题型一.金属活泼性比较
例1.镉是镍镉电池的重要材料，它可以从铜镉渣（主要含有镉、锌、铜等单质）中分离出来，其过程如图。镉、锌、铜三种金属活动性的顺序是（ ）
A．锌＞镉＞铜B．锌＞铜＞镉C．镉＞锌＞铜D．镉＞铜＞锌
【分析】根据在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，进行分析判断。
【解答】解：铜镉渣（主要含有镉、锌、铜等单质）中加入足量稀盐酸，过滤，得到铜和滤液，说明镉、锌均能与稀盐酸反应，说明镉、锌的位置排在氢的前面，铜的位置排在氢的后面，即镉、锌＞氢＞铜。向滤液中加入适量锌，反应后得到氯化锌和镉，说明锌的金属活动性比镉强，即锌＞镉；则镉、锌、铜三种金属的活动性顺序为锌＞镉＞铜。
故选：A。
例2.下列各组合能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱的是（ ）
①稀盐酸、Mg、Fe、Cu
②MgSO4溶液、Fe、Cu
③Mg、FeSO4溶液、Cu
④MgSO4溶液、Fe、Cu（NO3）2溶液
⑤Mg、Fe、CuSO4溶液
A．②③⑤B．①③④C．①③⑤D．②③④
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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。
【解答】解：①Mg、Fe都能与稀盐酸反应，且镁的反应比铁剧烈，铜不能与稀硫酸反应，能比较Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱，故正确；
②Fe、Cu都不与MgSO4溶液反应，说明镁比铁、铜活泼，但不能比较铁、铜的金属活动性大小，不能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱，故错误；
③铜不能与FeSO4溶液反应，说明铁比铜活泼，Mg能与FeSO4溶液反应，说明镁比铁活泼，能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱，故正确；
④铁能与Cu（NO3）2溶液反应，说明铁比铜活泼，Fe不能与MgSO4溶液反应，说明镁比铁活泼，可以证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱，故正确；
⑤Mg、Fe都能和CuSO4溶液反应，说明Mg、Fe的活动性强于Cu，但不能比较镁、铁的金属活动性大小，不能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱，故错误；
综上分析可知，①③④正确；
故选：B。
变式训练1.现有质量相同的三种金属粉末X、Y、Z，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀盐酸中，X不发生反应，Y、Z发生反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是（ ）
A．X＞Y＞ZB．X＞Z＞YC．Y＞Z＞XD．Z＞Y＞X
【分析】根据在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢；在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，其活动性越强，进行分析判断。
【解答】解：将质量相同的三种金属粉末X、Y、Z，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀盐酸中，X不发生反应，说明在金属活动性顺序里，X排在氢后，Y、Z均能与稀盐酸反应，且Z反应速率比Y快，说明在金属活动性顺序里，Y、Z排在氢前，且Z比Y活泼，故三种金属的活动性顺序由强到弱依次为：Z＞Y＞X；
故选：D。
变式训练2.．有甲、乙、丙、丁四种金属。只有甲在自然界主要以游离态存在。丁盐的水溶液不能用乙制的容器盛放，但可以用丙制的容器盛放。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A．甲＞乙＞丁＞丙B．丙＞丁＞乙＞甲
C．丙＞乙＞丁＞甲D．乙＞丁＞丙＞甲
【分析】以游离态存在说明化学性质稳定，丁盐的水溶液不能用乙制的容器盛放，说明乙比丁活泼，可以用丙制的容器盛放。说明丁比丙活泼。
【解答】解：只有化学性质稳定的物质才能以单质的形式存在，说明甲很不活泼，丁盐的水溶液不能用乙制的容器盛放，但可以用丙制的容器盛放，说明乙可以制取出丁，排在丁的前面，丁比丙活泼，所以乙＞丁＞丙＞甲。
故选：D。
变式训练3.有X、Y、Z、W四种金属，只有Z在自然界中主要以单质形式存在；将X、Y、W分别放入稀盐酸中，Y无明显现象，X、W都有气泡，但W产生气泡速率更快；则四种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A．X＞Z＞Y＞WB．W＞X＞Y＞ZC．W＞Z＞X＞YD．Y＞X＞W＞Z
【分析】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，据此判断能否发生反应，进而可确定四种金属活动性由强到弱的顺序。
【解答】解：由题意可知，X、Y、Z、W四种金属，只有Z在自然界中主要以单质形式存在，说明了Z最稳定；将X、Y、W分别放入稀盐酸中，Y无明显现象，X、W都有气泡，但W产生气泡速率更快，说明了X、W的金属活动性位于氢前且W＞X，Y的金属活动性位于氢后，由此可知四种金属活动顺序正确的是：W＞X＞Y＞Z。
故选：B。
变式训练4.现有Fe、Mn（锰）、Cu三种金属，把Mn投入到硫酸亚铁溶液中，Mn的表面有Fe析出，若把Fe、Cu投入到稀硫酸中，Fe表面有气泡，Cu无变化，则Fe、Mn、Cu三种金属的活泼性由强到弱的顺序是（ ）
A．Fe＞Mn＞CuB．Mn＞Fe＞CuC．Fe＞Cu＞MnD．Cu＞Fe＞Mn
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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，并且金属越活泼，越容易和盐反应。
【解答】解：把Mn投入到硫酸亚铁溶液中，Mn的表面有Fe析出，证明活动性Mn＞Fe，若把Fe、Cu投入到稀硫酸中，Fe表面有气泡，Cu无变化，证明活动性Fe＞Cu，则三种金属活动性顺序为Mn＞Fe＞Cu。
故选：B。
题型二.金属与酸反应问题
例1.取等质量的铁、锌分别与等质量、等质量分数的足量的稀硫酸反应，下列图象中有关量的变化趋势与对应关系不正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】依据锌铁的活动性强弱关系，以及相同质量的锌铁生成的氢气的质量大小对图象进行分析判断即可．
【解答】解：A、因为铁锌的活动性强弱的关系是锌＞铁，所以与相同溶质质量分数的硫酸反应时锌的反应速度更快，且同质量的铁锌，铁生成的氢气多，分析图象可知图象表示正确；
B、根据同质量的铁锌与足量的稀硫酸反应时，铁生成的氢气多锌生成的氢气少，观察图象符合该特点，故正确；
C、锌与铁同稀硫酸反应时，消耗的硫酸一样多时生成的氢气量一定相等，但由于同质量的铁锌与足量的稀硫酸反应时，铁生成的氢气多锌生成的氢气少，故最终铁消耗的酸多，图象符合该特点；
D、相同质量的锌铁与稀硫酸反应时生成的氢气不相同，由于铁生成的氢气多，所以铁反应后的溶液质量要比锌反应得到的溶液质量小，观察图象不符合该特征；
故选：D。
例2.向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加100g同浓度的稀硫酸，反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．a表示的是锌和稀硫酸反应的情况
B．反应后均得到无色溶液
C．由图可知，锌比铁的化学活动性强
D．反应结束后两种金属均有剩余，所得溶液的质量相等
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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。
【解答】解：A、最终铁和稀硫酸反应生成的氢气多，a表示的是锌和稀硫酸反应的情况，该选项说法正确；
B、铁和稀硫酸反应生成的硫酸亚铁溶液是浅绿色溶液，该选项说法不正确；
C、通过图中信息不能比较两种物质的活泼性，该选项说法不正确；
D、由图中信息可以看出，稀硫酸质量小于100g时，反应均已停止，因此两种金属均无剩余，该选项说法不正确。
故选：A。
例3.常温下，相同质量的镁和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应，以下图像中纵坐标表示生成氢气的质量，横坐标表示相关的量。其中图像表示正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】比较活泼金属单质和酸反应生成盐和氢气。
【解答】解：恰好完全反应时，24份质量的镁和稀硫酸反应生成2份质量的氢气，56份质量的铁和稀硫酸反应生成2份质量的氢气，稀硫酸足量时，相同质量的镁和铁完全反应时，镁生成的氢气较多。
A、镁比铁活泼，反应需要时间较短，故选项不正确。
B、完全反应后镁反应生成的氢气较多，故选项不正确。
C、反应的硫酸质量相等时，生成氢气质量相等，最终镁反应生成的氢气较多，故选项正确。
D、最终镁反应生成的氢气较多，故选项不正确。
故选：C。
例4.将质量均为10克的Mg、Al、Fe分别放入烧杯中，同时加入质量分数相同的100克稀盐酸，稀盐酸完全反应。反应有关图像错误的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。
【解答】解：A、反应生成的氢气中的氢元素完全来自于盐酸，最终盐酸完全反应，生成氢气质量相等，镁比铝活泼，铝比铁活泼，反应需要时间镁最短，铁最长，故选项正确。
B、反应的金属质量相等时，铝产生氢气最多，铁产生氢气最少，故选项正确。
C、稀盐酸完全反应，可能是三种金属都过量，此时反应的铁质量最大，铝质量最小，铁反应后溶液质量增大幅度最大，铝增大幅度最小；也可能是铝完全反应，镁和铁过量，此时反应的铁质量最大，铝质量最小，铁反应后溶液质量增大幅度最大，铝增大幅度最小，故选项正确。
D、消耗铁质量最大，消耗铝质量最小，故选项不正确。
故选：D。
变式训练1.两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁，然后分别逐渐加入同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示。下列由图获得的信息正确的是（ ）
A．镁比锌的金属活动性强
B．a、b、c三点中，两个烧杯中都有金属剩余的是b点
C．完全反应后，Mg消耗稀H2SO4的质量大于Zn
D．两种金属与稀H2SO4恰好反应后生成的ZnSO4质量大于MgSO4
【分析】稀硫酸和比较活泼的金属单质反应生成盐和氢气。
【解答】解：A、由图中信息不能确定镁比锌的金属活动性强，该选项不正确。
B、a（镁和锌都完全反应）、b（锌完全反应，镁有剩余）、c（镁和锌都有剩余）三点中，两个烧杯中都有金属剩余的是c点，该选项不正确。
C、完全反应后，Mg消耗稀H2SO4的质量大于Zn，是因为生成的氢气完全来自于硫酸，镁反应生成的氢气较多，该选项正确。
D、两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁，完全反应后镁和锌都转化到硫酸盐中，两种金属与稀H2SO4恰好反应后生成的ZnSO4质量等于MgSO4，该选项不正确。
故选：C。
变式训练2.在一定量的铁和锌中，分别加入足量的相同质量分数的稀盐酸，生成的氢气的质量随时间的变化图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．图线A代表锌和稀盐酸反应的图像
B．反应结束时，参加反应的Zn的质量比Fe多
C．反应结束时，参加反应的稀盐酸质量A比B多
D．t1﹣t2时间段内，生成氢气的速度B比A快
【分析】根据在一定量的铁和锌中，分别加入足量的相同质量分数的稀盐酸，锌的金属活动性比铁强；等质量的铁和锌分别和足量等质量分数的盐酸反应，铁生成氢气的质量比锌多，进行分析判断。
【解答】解：A、在一定量的铁和锌中，分别加入足量的相同质量分数的稀盐酸，锌的金属活动性比铁强，至完全反应所需时间短；等质量的铁和锌分别和足量等质量分数的盐酸反应，铁生成氢气的质量比锌多，则图线A代表铁和稀盐酸反应的图像，故选项说法错误。
B、稀盐酸是足量的，反应结束时，金属完全反应，参加反应的Zn和Fe的质量相等，故选项说法错误。
C、最终A与稀盐酸反应生成氢气的质量多，金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素，则反应结束时，参加反应的稀盐酸质量A比B多，故选项说法正确。
D、t1﹣t2时间段内，B已经完全反应，反应已经停止，A和稀盐酸还在反应，故选项说法错误。
故选：C。
变式训练3.将相同质量的镁、锌、铁分别和足量的等质量分数的稀盐酸反应，反应情况如图所示，其中图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】稀盐酸和比较活泼的金属单质反应生成盐和氢气。
【解答】解：反应的化学方程式及其质量关系：
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
65 2
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
24 2
A、三种金属的活动性：Mg＞Zn＞Fe，所以相同时间内，产生氢气的质量大小关系是：Mg＞Zn＞Fe，该选项不正确。
B、根据化学方程式，等质量的金属反应，生成氢气的质量大小关系是：Mg＞Fe＞Zn，该选项不正确。
C、等质量的盐酸反应，生成的氢气质量相等，等质量的金属反应，生成氢气的质量大小关系是：Mg＞Fe＞Zn，该选项不正确。
D、相同时间内，产生氢气的质量大小关系是：Mg＞Zn＞Fe；等质量的金属反应，生成氢气的质量大小关系是：Mg＞Fe＞Zn，该选项正确。
故选：D。
变式训练4.向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加相同质量分数的稀硫酸，产生氢气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．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应
B．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同
C．c点时，B烧杯溶液中溶质只有硫酸铁
D．右侧曲线不能反映铁和铝的金属活动性强弱
【分析】根据题意，向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加相同浓度的稀硫酸，最终金属完全反应，酸过量，最终铝生成的氢气的质量多，进行分析判断。
【解答】解：A、a点时，A烧杯中的酸恰好完全反应，B烧杯中的酸有剩余，故选项说法错误。
B、由图示可知，b点时，两个烧杯中产生氢气的质量不相同，故选项说法错误。
C、c点时，两个烧杯都能继续产生氢气，则c点时，两个烧杯中都有金属剩余，故B烧杯溶液中溶质只有硫酸亚铁，故选项说法错误；
D、右侧曲线不能反映反应的速率，不能反映铁和铝的金属活动性强弱，故选项说法正确；
故选：D。
变式训练5.如图所示的装置，甲、乙两个相同的瓶内分别装有等质量的铁粉和锌粉，同时加入等量等质量分数的稀硫酸，反应结束后金属均有剩余。则在反应过程中原先处于导管中点P的红色液柱移动的情况是（ ）
A．先向左移动，最后停在P左侧
B．先向左移动，最后停在P位置
C．先向右移动，最后停在P位置
D．先向右移动，最后停在P左侧
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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，并且金属越活泼，越容易和盐反应。
【解答】解：锌比铁活泼，锌和稀硫酸反应的速率比铁快，单位时间内产生的氢气比铁多，开始红色液柱向左移动，完全反应后金属均有剩余，稀硫酸完全反应，生成氢气质量相等，导致红色液柱向右移动至P点，导管中点P的红色液柱移动的情况是先向左移动，最后停在P位置。
故选：B。
题型三.合金（金属混合与酸反应）问题
例1.已知镁与另一种金属的混合粉末共2.0g，放入足量稀盐酸充分反应，共生成0.2g氢气，则另一种金属可能是（ ）
A．铝B．铁C．锌D．钢
【分析】根据二价金属与酸反应的化学方程式来计算金属的平均相对原子质量，使平均相对原子质量介于24和另一种金属的相对原子质量之间。
【解答】解：设生成0.2g氢气需要镁、铝、铁、锌的质量分别为x、y、z、m。
Mg～H2 2Al～3H2 Fe～H2 Zn～H2
24 2 54 6 56 2 65 2
x 0.2g y 0.2g z 0.2g m 0.2g
x＝2.4g，y＝1.8g，z＝5.6g，m＝6.5g，混合物固体粉末的质量为2.0g，其中一种为镁，若生成0.2g气体均为镁，需要镁的质量为2.4g，大于2.0g，则需要另一种金属生成0.2g气体时所需要的固体质量小于2.0g，而钢的成分为Fe和C，C不与稀盐酸反应。
故选：A。
例2.现有某金属混合粉末，可能由Mg、Al、Fe中的两种或三种组成。取27g样品加入足量稀盐酸，充分反应后，得到氢气的质量为2g，则该金属混合粉末的组成不可能为（ ）
A．Mg、FeB．Mg、AlC．Al、FeD．Mg、Al、Fe
【分析】镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，该反应方程式为Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑，即每24g镁能够置换出2g氢气，铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，该反应方程式为2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑，即每54g的铝能够置换出6g的氢气，即每18g的铝能够置换出2g的氢气；铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应方程式为Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑，即每56g的铁能够置换出2g的氢气。根据极值法，若生成2g氢气，混合物中要同时存在单一物质质量大于27g和小于27g的物质。
【解答】解：A、生成2g的氢气需要24g镁，需要56g的铁，根据极值法，符合要求，故A正确；
B、生成2g的氢气需要24g镁，需要18g的铝，根据极值法，不符合要求，故B错误；
C、生成2g的氢气需要18g铝，需要56g的铁，根据极值法，符合要求，故C正确；
D、生成2g的氢气需要24g镁，需要18g铝，需要56g的铁，根据极值法，符合要求，故D正确；
故选：B。
例3.将15g两种金属的混合的粉末投入定量盐酸中，充分反应后，得到1g氢气，则下列各组金属中肯定不能构成上述混合物的是（ ）
A．Mg和AgB．Zn和CuC．Al和FeD．Al和Zn
【分析】这道题中，Mg、Zn、Al、Fe都是可以反应的，Ag、Cu都是不反应的．根据化学方程式计算即可正确选择．
【解答】解：设要产生1g氢气，需要镁的质量为x，锌的质量为y，铝的质量为z，铁的质量为w，
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
24 2
x 1g
∴＝；
解之得：x＝12g，
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
65 2
y 1g
∴＝；
解之得：x＝32.5g，
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
54 6
z 1g
∴＝，
解之得：z＝9g；
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
w 1g
∴＝，
解之得：y＝28g；
由以上计算可知，
A、镁为12g＜15g，银不反应，可能；
B、锌为32.5g＞15g，铜不反应，不可能；
C、铝为9g＜15g，铁为28克＞15克，可能；
D、铝为9g＜15g，锌为32.5克＞15克，可能；
故选B。
方法二：由于可与酸反应的金属，当制取1g氢气时，所需要的金属的质量＝，可知；生成1g氢气需要镁12g；锌需要32.5g；铝需要9g；铁需要28g。
A、生成1g氢气需要镁12g＜15g，银不反应，可以平均出15g，故可能；
B、生成1g氢气需要锌32.5g＞15g，铜不反应，不可以平均出15g，故不可能；
C、生成1g氢气需要铝9g＜15g，铁为28克＞15克，可以平均出15g，故可能；
D、生成1g氢气需要铝9g＜15g，锌为32.5克＞15克，可以平均出15g，故可能；
故选：B。
方法三：
假设金属的化合价都为+2价，设金属的平均原子质量x
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
x 2
15g 1g
∴＝；
解之得：x＝30。
由于是混合物，所以存在以下可能
1、两者都反应，则对应金属折算为+2价金属时，应该是相对原子质量一个大于30，一个小于30，因此C、D组合是可能的。
2、一个反应，一个不反应，则反应的金属必须折算为+2价时，相对原子质量小于30，则A也是可能的。
故选：B。
变式训练1.一包质量为6克的铁粉，可能含有下列某种杂质，当它和足量盐酸反应后，生成氢气0.2克，金属无剩余，则铁粉中含有的杂质为（ ）
A．CuB．ZnC．AlD．Mg
【分析】假设样品中生成0.2g氢气全部由铁反应生成需铁的质量，再与6g作比较，若计算值比6g小，说明混有的金属产生氢气的能力不如铁，或者说根本就不会产生氢气；若计算值比6g大，说明混有的金属产生氢气的能力比铁强．
【解答】解：假设生成0.2g氢气全部由铁反应生成需铁的质量为x
Fe+2HCl＝H2↑+FeCl2
56 2
x 0.4g
＝
x＝5.6g
5.6g＜6g
可见样品中混有的物质产生氢气的能力不如铁，或者说根本就不会产生氢气，但是金属没有剩余，所以一定不含铜。
相同量的镁、铝产生氢气的能力比铁强，所以B符合题意。
故选：B。
变式训练2.在某铁的样品中，可能含有Zn、Mg、Al、Cu等金属杂质中的2种，取5.6g样品跟足量稀硫酸反应，得到0.20g H2，则此铁的样品中不可能含有的金属杂质是（ ）
A．Cu和MgB．Zn和AlC．Mg和AlD．Al和Cu
【分析】根据一定量金属与足量酸完全反应时，产生氢气质量＝×金属质量，可计算产生0.2g氢气消耗铁的质量恰好为5.6g，所以其余两种杂质金属产生同样多氢气时消耗金属质量一种大于5.6g，一种小于5.6g。
【解答】解：得到0.2g氢气需要消耗金属铁的质量m，×m＝0.2g，则m＝5.6g，所以铁样品中另两种金属为：产生0.2g氢气，需要金属的质量一种大于5.6g，另一种小于5.6g；
根据一定量金属与足量酸完全反应时，产生氢气质量＝×金属质量，可计算得知，产生0.2g氢气，消耗铝、镁的质量为1.8克、2.4克，都小于5.6g，不可能同时含有镁和铝；而消耗锌的质量为6.5克，大于5.6g，铜不能与酸反应产生氢气；因此可判断样品中的两种金属杂质为金属铝、镁中的一种与金属锌、铜中一种所形成。
故选：C。
变式训练3.有一种由两种物质组成的合金6g，加入到足量的稀硫酸中充分反应，反应时间和产生氢气的图象如图所示（纵坐标表示产生的氢气质量，横坐标表示反应时间）．该合金的组成可能是（ ）
A．Fe和CuB．Fe和AlC．Zn和CuD．Cu和Ag
【分析】根据反应的化学方程式和提供的数据可以计算相关方面的计算，从而判断各种是否正确．
【解答】解：铜、银不能和稀硫酸反应，铁、铝、锌和稀硫酸反应的化学方程式及其反应物和生成物质量关系为：
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑，Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
56 2 54 6 65 2
由以上可知，当生成0.2g氢气时，消耗铁、铝和锌的质量分别是5.6g、1.8g和6.5g，
A、6gFe和Cu和足量稀硫酸反应生成的氢气可能是0.2g；
B、6gFe和Al和足量稀硫酸反应生成的氢气大于0.2g；
C、6gZn和Cu和足量稀硫酸反应生成的氢气质量小于0.2g；
D、铜和银都不能和稀硫酸反应，因此和稀硫酸混合时不能产生氢气。
故选：A。
三.课后作业
1.甲、乙、丙三种金属，分别投入稀盐酸中，只有甲能产生气体；将乙、丙分别放入硝酸银溶液中，一段时间后，丙的表面有银析出，乙没有变化。则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为（ ）
A．甲＞乙＞丙B．甲＞丙＞乙C．乙＞甲＞丙D．丙＞乙＞甲
【分析】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢；位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，据此根据能否发生反应，可确定金属活动性由强到弱的顺序。
【解答】解：由题意可知，甲、乙、丙三种金属，分别投入稀盐酸中，只有甲能产生气体，可推出甲的活泼性大于乙、丙；将乙、丙分别放入硝酸银溶液中，一段时间后，丙的表面有银析出，乙没有变化说明了丙的活泼性大于乙。由此可得出甲、乙、丙三种的金属的活泼性大小是：甲＞丙＞乙。
故选：B。
2.如图所示，在杠杆的两端分别挂着打磨干净、质量相同的铁球和铜球，此时杠杆平衡。然后将两个金属球分别浸入到等质量等浓度的稀硫酸中。待反应结束后，取掉烧杯，两个金属球均有剩余。下列说法正确的是（ ）
A．实验过程中，铁球会上浮
B．实验结束后取掉烧杯，杠杆左端下沉
C．反应结束后，右侧烧杯中溶液变为蓝色
D．实验结束后，左侧烧杯中溶液质量比右侧烧杯中溶液质量小
【分析】将打磨干净、质量相同的铁球和铜球分别浸入到等质量等浓度的稀硫酸中，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，铜和稀硫酸不反应，反应结束后，取掉烧杯，两个金属球均有剩余，则铁球质量变小，铜球质量不变；据此分析解答。
【解答】解：A、实验过程中，铁球和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁球的质量减小，而铜球与稀硫酸不反应，质量不变，所以在杠杆作用下，铁球会上浮，故选项说法正确。
B、实验结束后，铁球质量减小，铜球质量不变，取掉烧杯，杠杆右端下沉，故选项说法不正确。
C、铜球和稀硫酸不反应，反应结束后，右侧烧杯中溶液仍为无色，故选项说法不正确。
D、实验结束后，左侧烧杯中溶质由H2SO4变为FeSO4，溶质质量增大，而溶剂质量不变，所以溶液质量增大，右侧烧杯中铜球与稀硫酸不反应，溶液质量也不变，所以实验结束后，左侧烧杯中溶液质量比右侧烧杯中溶液质量大，故选项说法不正确。
故选：A。
3.在盛有足量稀盐酸的烧杯中，放入5.2g未经打磨的铝丝，充分反应后得到0.2g氢气，已被氧化的铝元素的质量在原纯铝丝（未氧化的铝丝）中的质量分数为（ ）
A．5%B．25%C．50%D．52%
【分析】根据反应的化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算和判断。
【解答】解：设参加反应铝的质量为x。
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
54 6
x 0.2g
＝
x＝1.8g
氧化铝质量＝5.2g﹣1.8g＝3.4g
已被氧化的铝元素质量
故已被氧化的铝元素的质量在原纯铝片（未氧化的铝片）中的质量分数为。
故选：C。
4.已知镁与另一种金属的混合粉末共2.0g，放入足量稀盐酸充分反应，共生成0.2g氢气，则另一种金属可能是（ ）
A．铝B．铁C．锌D．铜
【分析】根据二价金属与酸反应的化学方程式来计算金属的平均相对原子质量，使平均相对原子质量介于24和另一种金属的相对原子质量之间。
【解答】解：设该粉末为纯净的单质金属M（化合物中化合价统一为+2价）反应，其相对原子质量为x，
M+2HCl＝MCl2+H2↑
x 2
2.0g 0.2g
x＝20
由于镁的相对原子质量为24，混合物的相对原子质量为20，所以含另一种金属的相对原子质量一定小于20，符合题意的有镁。铁、锌的相对原子质量均大于20，不会含有；铜不与稀盐酸反应，不会含有；铝在化合物中显+3价，换算成+2价，其相对原子质量为27×＝18，符合要求。
故选：A。
5.某同学取4g CuO、Fe2O3、Ag的混合固体，与73g 10%的稀盐酸混合后恰好完全反应，则该混合固体中金属元素的质量分数为（ ）
A．30%B．40%C．60%D．70%
【分析】根据氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，银不能和稀盐酸反应，以及生成水中氧元素的质量即为混合固体中氧元素的质量来分析。
【解答】解：某同学取4gCuO、Fe2O3、Ag的混合固体，与73g 10%的稀盐酸混合后恰好完全反应，氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，银不能和稀盐酸反应，稀盐酸中氢元素的质量为：73g×10%××100%＝0.2g，氢元素全部转化成水，则生成水的质量为：0.2g÷（×100%）＝1.8g，水中含有氧元素的质量为：1.8g﹣0.2g＝1.6g；根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，则生成水中氧元素的质量即为混合固体中氧元素的质量，则该混合固体中金属元素的质量百分含量为：×100%＝60%。
故选：C。
6.如图，将等质量的锌和铁分别放入左右试管中（左边放锌，右边放铁），加入等质量、等质量分数的稀盐酸，充分反应后，冷却到室温，金属均有剩余（U型管内为水，初始液面相平，反应过程中，装置气密性良好），下列说法正确的是（ ）
A．右试管溶液为无色
B．左边试管中所得溶液的质量比右边试管中所得溶液的质量大
C．U型管中液面左升右降
D．右试管比左试管中产生气泡的速率快
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。
【解答】解：A、右试管中铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁溶液是浅绿色溶液，故选项不正确。
B、左边试管中所得溶液的质量比右边试管中所得溶液的质量大，是因为产生氢气质量相等，反应的锌的质量大于铁，故选项正确。
C、产生氢气体积相等，液面没有升降，故选项不正确。
D、右试管比左试管中产生气泡的速率慢，是因为锌比铁活泼，故选项不正确。
故选：B。
7.如图为小明为比较甲、乙、丙三种金属的活动性而进行的实验，根据图中现象可得三种金属的活动性顺序为（ ）
A．乙＞甲＞丙B．甲＞乙＞丙C．丙＞乙＞甲D．丙＞甲＞乙
【分析】根据在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，进行分析判断。
【解答】解：甲和稀硫酸不反应，无现象，乙和稀硫酸反应产生气泡，说明乙的位置排在氢的前面，甲的位置排在氢的后面，即乙＞H＞甲。甲和氯化铜溶液反应出现红色物质，丙和氯化铜溶液不反应，无现象，说明甲的金属活动性比铜强，丙的金属活动性比铜弱，即甲＞Cu＞丙；则三种金属的金属活动性顺序为：乙＞甲＞丙。
故选：A。
8.将等量的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份硫酸中，反应完成后生成氢气的质量关系可能的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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。
【解答】解：A、如果稀硫酸足量，镁反应生成氢气最多，锌反应生成氢气最少，该选项正确。
B、当铁、锌反应生成的氢气质量相等时，应该是稀硫酸过量，则镁反应生成的氢气和锌、铁一样多，该选项不正确。
C、当三种金属都过量时，稀硫酸完全反应，生成氢气质量相等，该选项正确。
D、锌完全反应，铁和镁有剩余的时候，该选项正确。
故选：ACD。
9.一块质量为6g的合金，与足量的盐酸反应，产生0.2g氢气。则该合金的组成可能为（ ）
A．Fe和MgB．Fe和AlC．Fe和ZnD．Mg和Al
【分析】利用一定质量金属完全反应放出氢气质量＝×金属质量，计算生成0.2氢气消耗选项所涉及金属铁、锌、镁、铝的质量；然后根据题设的条件：两种金属混合物6g与足量稀盐酸反应后生成了0.2g氢气，推断出两种金属合金的可能组成。
【解答】解：根据与硫酸反应时铁、镁、铝、锌分别呈+2、+2、+3、+2，与足量稀盐酸反应后生成了0.2g氢气，所需要消耗金属的质量分别为：
需要金属铁的质量＝0.2g×＝5.6g
属镁的质量＝0.2g×＝2.4g
金属铝的质量＝0.2g×＝1.8g
金属锌的质量0.2g×＝6.5g
由上述需要金属的质量可知，6克铁和锌混合物与足量的稀盐酸反应，产生氢气的质量可以为0.2克。
故选：C。
10.烧杯中盛有锌粉和铁粉的混合物mg，向其中逐渐加入一定浓度的稀盐酸，测得剩余固体的质量与加入稀盐酸体积的关系如图所示。下列有关结论错误的是（ ）
A．加入V1mL稀盐酸时，剩余固体中不含锌
B．加入V2mL稀盐酸时，溶液中有2种溶质
C．反应中由铁粉产生的氢气质量为
D．整个过程中产生氢气的质量一定小于
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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，并且金属越活泼，越容易和盐反应，第一段是锌粉和稀盐酸反应，第二段是铁粉和稀盐酸反应。
【解答】解：A、在金属活动性顺序表中，锌的金属活动性比铁强，稀盐酸先与锌反应生成氯化锌和氢气，再与铁反应生成氯化亚铁和氢气，则加入V1mL稀盐酸时，锌反应完全，剩余固体中不含锌，故A正确；
B、稀盐酸先与锌反应生成氯化锌和氢气，再与铁反应生成氯化亚铁和氢气，则加入V2mL稀盐酸时，铁恰好完全反应，溶液中的溶质为FeCl2和ZnCl2，故B正确；
C、第二段是铁粉和稀盐酸反应，铁的质量为ng，56份的铁生成2份的氢气，则反应中由铁粉产生的氢气质量为g，故C不正确；
D、假设mg全部是锌，锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，假设mg全部是铁，则反应中产生氢气的质量一定小于，故D正确。
故选：C。
11.镁、锌组成的混合物和足量的盐酸反应，生成氢气0.2g，则混合物的质量可能是（ ）
A．2.4gB．2.7gC．6.5gD．9.2g
【分析】此题用极值法。这两种金属与盐酸反应，计算要产生0.2gH2，如果全用镁，则需要质量，如果全为锌，需要质量，所以混合金属质量取值范围为在二者之间。
【解答】解：如果全用镁，设镁的质量为X则：X×＝0.2g，解得X＝2.4g，如果全为锌，设锌的质量为Y则：Y×＝0.2g，解得Y＝6.5g。
由此可见，产生氢气0.2g，若全部为镁，则混合物质量最少为2.4g，若全为锌则混合物质量最大为6.5g，由于是混合物，因此混合物质量应介于2.4与6.5之间，是2.7g。
故选：B。
12.向质量均为m的两种不同金属a和b中分别滴加50g相同浓度的稀硫酸，反应过程中产生氢气的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示，则下列说法不正确的是（ ）
A．滴加50g稀硫酸后的溶液质量关系为ma＞mb
B．滴加50g稀硫酸后溶液中均含有两种溶质
C．若金属a是铁，则金属b可能是锌
D．两种金属的活动性均排在H前面
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。
【解答】解：A、滴加50g稀硫酸后的溶液质量关系为ma小于mb，是因为最终a反应生成的氢气较多，故选项不正确。
B、滴加50g稀硫酸后溶液中均含有两种溶质，即a、b对应的盐和过量的硫酸，故选项正确。
C、若金属a是铁，则金属b可能是锌，是因为相等质量的铁和锌完全反应后，铁生成的氢气较多，故选项正确。
D、两种金属的活动性均排在H前面，是因为都能和稀硫酸反应，故选项正确。
故选：A。
13.等质量的X、Y两种金属分别和足量的同体积、同浓度的盐酸反应，产生气体的质量与时间的关系如图所示（金属的化合价相同）。下列说法中不正确的是（ ）
A．t1时，产生气体的质量：X＞Y
B．t2时，消耗金属的质量：X＞Y
C．t3时，消耗金属的质量：X＝Y
D．t3时，消耗盐酸的质量：X＝Y
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，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。
【解答】解：A、t1时，产生气体的质量：X＞Y，该选项说法正确；
B、t2时，X完全反应，Y部分反应，由于金属的化合价相同，消耗金属的质量：X＞Y，该选项说法正确；
C、t3时，X、Y完全反应消耗金属的质量：X＝Y，该选项说法正确；
D、反应生成的氢气中的氢元素完全来自于盐酸，t3时，X反应生成的氢气多，因此消耗盐酸质量比Y大，即消耗盐酸的质量：X＞Y，该选项说法不正确。
故选：D。
14.将铁、镁、铝三种金属的混合粉末2克，加入20g稀硫酸中恰好完全反应，将反应后的溶液蒸干，得到6.8g固体物质，则产生的氢气的质量是 0.1 g，稀硫酸的溶质质量分数是 24.5% 。
【分析】根据质量守恒定律、溶质的质量分数的公式进行分析解答。
【解答】解：硫酸根离子的质量为：
6.8g﹣2g＝4.8g
参加反应的硫酸的质量为：
4.8g÷＝4.9g
生成氢气的质量为：
4.9g﹣4.8g＝0.1g
稀硫酸的溶质质量分数为：
＝24.5%
故答案为：
0.1；24.5%。
教学内容
金属性质
教学目标
让学生熟练掌握上述学习目标的内容
教学重点
1.金属与酸反应的图像问题；2.合金问题3.金属活泼性比较
教学难点
图像分析，合金问题
课程难度
稍难
金属
盐酸
稀硫酸
现象
化学方程式
现象
化学方程式
镁
剧烈反应，有大量气泡产生，溶液呈无色。
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
剧烈反应，有大量气泡产生，溶液呈无色。
Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
锌
反应较快，有大量气泡产生，溶液呈无色。
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
反应较快，有大量气泡产生，溶液呈无色。
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
铁
有少量气泡产生，反应慢，溶液由无色变为浅绿色。
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
有少量气泡产生，反应慢，溶液由无色变为浅绿色。
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
铜
无现象
不反应
无现象
不反应
项目
特点
举例
简单表示
化合反应
多变一
C+O2===CO2
A+B+……→C
分解反应
一变多
2H2O2===2H2O+O2↑
A→B+C+……
置换反应
一换一
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
A+BC→B+AC
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