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初中化学中考复习 专练08 金属与金属材料 -2020年中考化学总复习易错必杀题（教师版）
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这是一份初中化学中考复习 专练08 金属与金属材料 -2020年中考化学总复习易错必杀题（教师版），共18页。
专练08 金属及金属材料
【易错知识点汇总】
1.合金是混合物，形成合金是物理变化，合金中可能有非金属，合金中个元素都以单质存在，合金一定有金属性。
2.紫铜是纯铜，青铜和黄铜都是铜的合金。
3.金属活动性顺序是在常况下的，高温下金属的活动性不一定服从此顺序，比如高温下钠可以置换钾。
4.钾不是最活泼的金属，金不是最不活泼的金属。
5.活动性越强的金属与酸溶液反应越剧烈（钾钙钠除外）。
6.钾钙钠可以与水反应生成相应金属的氢氧化物和氢气，将这些金属与酸溶液混合，金属先与水反应。
7.铜不和稀盐酸、稀硫酸反应。
8.所谓的“置换酸中的氢”是指非氧化性酸，不包括浓硫酸和硝酸。
【易错辨析】
1．置换反应有单质和化合物生成，则有单质和化合物生成的反应都是置换反应。（ × ）
2．金属与酸发生置换反应，溶液的质量不一定增加。（ × ）
3．合金属于金属材料，合金的成分一定都是金属。（ × ）
4．铜具有良好导电性可作导线，因此所有导线的材料都是铜。（ × ）
5．金属单质能导电，能导电的单质一定是金属。（ × ）
6．锌和铜均是金属，锌与稀硫酸反应生成氢气，则铜也能与稀硫酸反应生成氢气。（ × ）
7．实验室用CO还原氧化铁时，先通一会儿CO，再加热，所以实验结束后，也应先停止通气体。（ × ）
8．在化学反应中，CO和H2都能夺取氧化铜中的氧元素，所以CO和H2都具有氧化性。（ × ）
9．铝因为其表面能生成致密的氧化铝保护膜而耐锈蚀，所以铁也可以在其表面生成氧化膜而耐锈蚀。（ × ）
10．较活泼金属都能与稀硫酸反应放出气体，所以能与稀硫酸反应放出气体的物质一定是较活泼金属。（ × ）
【易错过关】
1．新型冠状病毒肺炎疫情防控指挥部要求居家人员要定期测量体温，下列有关水银体温计的说法正确的是（ ）
A．体温计中的汞属于非金属单质
B．体温计中的汞在常温下为液体
C．当温度升高时汞原子不断运动，温度不变时汞原子静止
D．体温计的原理是温度改变时汞原子大小发生改变
【答案】B
【解析】A、汞是常温下唯一的液态金属，属于金属单质，故选项说法错误。
B、体温计中的汞在常温下为液体，故选项说法正确。
C、汞原子总是在不断的运动的，故选项说法错误。
D、体温计的原理，是温度改变时汞原子间的间隔发生改变，故选项说法错误。故选：B。
2．铁在潮湿的空气里会发生锈蚀，证明氧气一定参加了反应必须要做的实验是（ ）
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
【答案】A
【解析】铁生锈的条件是与水和氧气直接接触，要想证明铁生锈时，氧气一定参加了反应，就要进行铁在氧气和水共同作用下的反应实验和铁在只有水，没有氧气下的实验。实验①是铁在氧气和水共同作用下的反应，实验②是铁只与水接触的反应，实验③是铁只与氧气接触的反应。要想证明铁生锈时，氧气一定参加了反应，就要进行铁在氧气和水共同作用下的反应实验和铁在只有水，没有氧气下的实验。所以①②。故选：A。
3．下列关于铁的说法中正确的是（ ）
A．纯铁比生铁硬
B．铁矿石、焦炭、石灰石是高炉炼铁的原料
C．可用铁制容器配制波尔多液
D．铁锈能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应
【答案】B
【解析】A、纯铁较软，生铁比纯铁硬，故A错误；
B、炼铁的原理是利用一氧化碳将铁从铁的氧化物中还原出来，所以用到了铁矿石、焦炭，再利用石灰石将矿石中的二氧化硅转变为炉渣而除去，故B正确；
C、由于铁的活泼性大于铜，能与硫酸铜反应，不宜盛装波尔多液，故C错误；
D、铁锈很疏松，不能阻止里层的铁继续与氧气、水的反应，故D错误。故选：B。
4．下列有关金属材料的说法中正确的是（ ）
A．地壳中含量最高的金属元素是铁
B．钢的性能优良，所以钢是纯净的铁
C．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
D．银的导电性最好，大多数电线都是用银作材料
【答案】C
【解析】A、地壳中含量最高的金属元素是铝，故A错；
B、钢是铁的合金，不是纯净的铁，故B错；
C、多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属好，故C正确；
D、虽然银的导电性最好，但是由于价格较高，储量较少，所以不能作为电线的主要材料，故D错。
故选：C。
5．现有X、Y、Z三种金属，若把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；若把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，Y表面有银析出，Z没有变化。据此判断三种金属的活动顺序正确的是（ ）
A．X＞Y＞Z B．X＜Z＜Y C．X＞Z＞Y D．X＜Y＜Z
【答案】A
【解析】由题中把X和Y分别放入稀硫酸中，X可以反应产生氢气，Y不反应，可知X位于氢之前，Y位于氢后；而把Y和Z放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，Z表面没有变化说明Y位于银之前，Z位于银之后。就是说X、Y、Z的金属活动性顺序由强到弱应是X＞Y＞Z．观察四个选项A正确。故选：A。
6．某兴趣小组在研究Zn﹣Cu合金、Zn﹣Fe合金、Fe﹣Al合金、Fe﹣Cu合金时，发现其中一种合金6.5g与足量稀盐酸充分反应产生了0.5g气体，该合金可能是（ ）
A．Zn﹣Cu合金 B．Zn﹣Fe 合金 C．Fe﹣Al合金 D．Fe﹣Cu合金
【答案】C
【解析】铜不能和稀盐酸反应；
设6.5g锌与足量的稀盐酸充分反应生成氢气的质量为x，
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
65 2
6.5g x
解得：x＝0.2g
设6.5g铁与足量的稀盐酸充分反应生成氢气的质量为y，
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
6.5g y
解得：y＝0.23g；
设6.5g铝与足量的稀盐酸充分反应生成氢气的质量为Z，
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
54 6
6.5g z
解得：z≈0.72g，
由以上计算可知，
A、6.5gZn﹣Cu合金与足量的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量只能小于0.2g，故A不符合题意；
B、6.5gFe﹣Zn合金与足量的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量只能大于0.2g小于0.23g，故B不符合题意；
C、6.5gFe﹣Al合金与足量的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量只能大于0.23g小于0.72g，在其中包含0.5g，故C符合题意；
D、6.5gFe﹣Cu合金与足量的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量只能小于0.23g，故D不符合题意。
故选：C。
7．从化学的角度对下列诗句、成语等进行解释，其中不正确的是（ ）
A．“遥知不是雪，为有暗香来”﹣﹣分子在不停地运动
B．“点石成金”﹣﹣化学反应改变了元素种类
C．“真金不怕火炼”﹣﹣金（Au）的化学性质不活泼
D．“釜底抽薪”（釜：烹煮食物的容器。薪：柴禾）﹣﹣破坏了燃烧的条件
【答案】B
【解析】A、“遥知不是雪，为有暗香来”是含有香味的微粒运动到了人们的鼻子中，说明了分子是在不断运动的，故A解释正确；
B、由于元素守恒，化学反应不能改变了元素种类，所以“点石不能成金”，故B解释错误；
C、“真金不怕火炼”是说黄金的化学性质不活泼，在高温下也不易反应，故C解释正确；
D、“釜底抽薪”，移走可燃物，破坏了燃烧的条件，达到了灭火的目的。故D解释正确；故选：B。
8．向一定质量FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐渐加入足量的锌粒，下列图象不能正确反映对应关系的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】由于金属的活动性是锌＞铁＞铜，向一定质量FeCl2和CuCl2的混和溶液中逐渐加入足量的锌粒，锌先与氯化铜反应，当氯化铜反应完全后再与氯化亚铁反应，反应的方程式是：
Zn+CuCl2＝Cu+ZnCl2 溶液增量
65 64 65﹣64＝1
Zn+FeCl2＝Fe+ZnCl2 溶液增量
65 56 65﹣56＝9
A、由上述分析可知，锌先与氯化铜反应，生成了铜和氯化锌，铜的质量不断增加，当氯化铜反应完全后不再增加，故A正确；
B、由上述分析可知，锌先与氯化铜反应，当氯化铜反应完全后再与氯化亚铁反应，前者溶液增加的幅度小于后者，故B正确；
C、当锌与氯化铜反应完全后再与氯化亚铁反应，随着锌与氯化亚铁反应，氯化亚铁的逐渐减小，完全反应后质量为0，故C正确；
D、原溶液中不存在氯化锌，起始点应为0．故D错误。故选：D。
9．向一定量硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉，充分反应后所得溶液的质量与加入锌粉的质量关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．a点所得溶液中的溶质为硝酸银、硝酸亚铁和硝酸锌
B．d点所得溶液中的溶质为硝酸亚铁和硝酸锌
C．b点所得固体为银
D．c点所得固体为银、铁
【答案】B
【解析】A、向一定量硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉，锌先与硝酸银反应，把硝酸银反应完了，再与硝酸亚铁反应，a点是锌与一部分硝酸银反应，锌与硝酸银反应生成银和硝酸锌，所以液中的溶质为硝酸银、硝酸亚铁和硝酸锌，故A正确；
B、d点是加入的锌粉过量，硝酸银和硝酸亚铁完全发生了反应，溶质为硝酸锌，故B错误；
C、b点是锌与硝酸银刚好反应完，所得固体为银，故C正确；
D、c点是锌与硝酸亚铁刚好反应完，所得固体为银、铁，故D正确。故选：B。
10．若金属锰（Mn）在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是（ ）
A．Mn+2HCl═MnC12+H2↑
B．Mg+MnSO4═MgSO4+Mn
C．Mn+Cu（NO3）2═Mn（NO3）2+Cu
D．Fe+MnSO4═FeSO4+Mn
【答案】D
【解析】A、金属锰（Mn）在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，铝、锌是氢之前的金属，且铝和锌能和稀盐酸、稀硫酸发生置换反应，所以锰能和盐酸发生置换反应生成氯化物和氢气，故A正确。
B、金属锰（Mn）在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，镁位于铝的前边，所以镁的活动性大于锰，镁能将锰从其盐溶液中置换出来，故B正确。
C、在金属活动性顺序表中，铝和锌在铜的前面，金属锰（Mn）在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，所以锰在铜的前面，所以锰能置换出铜，故C正确。
D、在金属活动性顺序表中，铁在锰的后面，所以铁不能置换出锰，故D错误。故选：D。
11．向Cu（NO3）2溶液中加入一定量的铁粉充分反应，下列情况中不可能出现的是（ ）
①溶液中有Fe2+、Cu2+，不溶物为Cu
②溶液中有Fe2+、Cu2+，不溶物为Fe
③溶液中有Cu2+，不溶物为Fe、Cu
④溶液中没有Cu2+，不溶物为Fe、Cu。
A．①③ B．②④ C．②③ D．③④
【答案】C
【解析】铁比铜活泼，能置换出硝酸铜中的铜，生成硝酸亚铁；
①、当加入的铁粉不足量时，溶液中有Fe2+、Cu2+、不溶物为Cu，故此项可能出现。
②、由于铁比铜活泼，能置换出硝酸铜中的铜，不溶物中有Fe时，溶液中不可能存在Cu2+，故此项不可能出现。
③、当加入的铁粉过量时，溶液中只有Fe2+、不溶物为Fe、Cu，故此项不可能出现，
④、由于铁比铜活泼，能置换出硝酸铜中的铜，不溶物中有Fe时，溶液中不可能存在Cu2+，故此项可能出现。
由以上分析可知，C符合题意。故选：C。
12．在托盘天平的两个托盘上各放一只烧杯，分别注入相同质量分数、相同质量的稀盐酸，天平平衡．向左边的烧杯中加入10g金属锌，向右边的烧杯中加入10g金属镁．当反应停止后，金属都有剩余，天平指针的指向是（ ）
A．分度盘的左边 B．分度盘的中间
C．分度盘的右边 D．3种情况都有可能
【答案】B
【解析】当反应停止后，金属都有剩余，说明酸完全反应，因为注入相同质量分数、相同质量的稀盐酸提供的氢元素质量相等，因此产生的氢气质量相等，则天平最后保持平衡，故选项为：B。
13．分类归纳是学习化学的重要方法之一，下列是小张同学整理的一些化学规律，其中错误的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解析】A、由金属的活动性顺序可知，金属的活动性由强到弱，故A正确；
B、由化合价原则可知，氯元素的化合价由低到高，故B正确；
C、元素原子的序数由小到大，故C正确；
D、烧杯不能直接加热，故D错误。故选：D。
14．一定质量的Zn加入到含有Fe（NO3）2和AgNO3两种物质的混合溶液中，充分反应后过滤液仍为浅绿色，下列叙述正确的是（ ）
①滤液中一定有Zn2+、Fe2+
②滤液中可能有Ag+
③滤渣中一定有Ag，可能有Fe
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
【答案】D
【解析】由金属活动性顺序可知，排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，将一定质量的Zn加入到Fe（NO3）2、AgNO3两种物质的混合溶液中，锌会先与硝酸银反应，然后再与硝酸亚铁反应，充分反应后过滤，滤液仍为浅绿色，所以溶液中的硝酸亚铁可能被置换部分，也可能没有被置换，所以：
①滤液中一定有Zn2+、Fe2+，说法正确；
②滤液中可能有Ag+，说法正确；
③滤渣中一定有Ag，可能有Fe，说法正确。
故选：D。
15．下列图象能正确反映其对应变化关系的是（ ）
A．电解水
B．向等质量的金属锌和铁中分别加入浓度相同的稀盐酸至过量
C．碳在盛有氧气的密闭集气瓶内燃烧
D．向盛有一定质量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液
【答案】B
【解析】A、电解水生成氢气和氧气的体积比是2：1，质量比是1：8．故A错误；
B、向等质量的金属锌和铁中分别加入浓度相同的稀盐酸至过量，锌比铁活泼，锌反应的快，时间短，完全反应后铁生成的氢气多，故B正确；
C、碳燃烧生成了二氧化气体，集气瓶内气体的质量增加，不会减少。故C错误；
D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成了氧气，氧气的质量随着过氧化氢溶液质量的增加而增加，不会质量不变，故D错误。故选：B。
16．小东同学向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，下列说法正确的是（ ）
A．滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸锌
B．滤液中一定含有硝酸锌，一定没有硝酸亚铁和硝酸银
C．滤渣中一定含有银和铁，一定没有锌
D．反应后滤液的质量大于反应前溶液的质量
【答案】C
【解析】铁的金属活动性比银强，比锌弱，不能与硝酸锌溶液反应；向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉，铁能与AgNO3溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银，反应停止后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的金属，该金属应为铁，说明铁是过量的。
A、滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸锌，一定没有硝酸银，故选项说法错误。
B、滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸锌，一定没有硝酸银，故选项说法错误。
C、滤渣中一定含有银和铁，一定没有锌，故选项说法正确。
D、铁能与AgNO3溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银，反应的化学方程式为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，故选项说法错误。故选：C。
17．下列盐可由金属和盐酸反应直接制得的是（ ）
A．CuCl2 B．AlCl3 C．FeCl3 D．AgCl
【答案】B
【解析】A、铜的活动性位于氢之后，不会与盐酸反应，故A错误；
B、铝的活动性位于氢之前，与盐酸反应生成氯化铝，故B正确；
C、铁和盐酸反应生成的是氯化亚铁，而不是氯化铁，故C错误；
D、银的活动性位于氢之后，不会与盐酸反应，故D错误；故选：B。
18．利用下列试剂之间的反应现象，能验证 Fe、Cu、Ag 金属活动性强弱顺序的是（ ）
A．Fe、Cu、AgNO3 溶液
B．Fe、CuSO4 溶液、Ag
C．FeSO4 溶液、CuSO4 溶液、Ag
D．Fe、CuSO4溶液、AgNO3溶液
【答案】B
【解析】A、Fe、Cu都能够与AgNO3 溶液反应说明了Fe、Cu大于银，但不能比较Fe、Cu的大小，故A不符合题意；
B、Fe能与CuSO4 溶液反应、Ag不能够与CuSO4 溶液反应，能比较三种金属的活动性强弱，故B符合题意；
C、Ag不能够与FeSO4 溶液、CuSO4 溶液，说明了说明了Fe、Cu大于Ag，但不能比较Fe、Cu的活动性的大小，故C不符合题意；
D、Fe能与CuSO4溶液、AgNO3溶液，说明了说明了Fe大于Ag、Cu，但不能比较Ag、Cu活动性的大小，故D不符合题意。故选：B。
19．现有a、b、c三种金属，a、b分别与稀硫酸，c的硝酸盐溶液作用的现象如表所示：
a
b
与稀硫酸作用
无反应
溶解并放出气体
与c的硝酸盐溶液作用
表面上析出c
表面上析出c
根据表中所给的实验结果，判断这三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是（ ）
A．c、b、a B．a、b、c C．b、a、c D．a、c、b
【答案】C
【解析】由题意可知，a与稀硫酸中不反应，b在稀硫酸中溶解并放出气体，说明a排在氢之后，b排在氢之前；a和b在c的硝酸盐溶液中都能置换出c，说明a和b都在c之前，综合分析可知，三种金属的活动性由强到弱的顺序为b、a、c，所以，C正确，A、B、D都不正确。
故选：C。
20．为探究锌、铜、铁三种金属的活动性顺序，某学习小组做了如图甲所示实验，实验结束后，将试管①、试管②内的物质全部倒入同一烧杯中，充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多，如图乙所示，则有（ ）
A．甲图试管①中反应后固体可能不含铁
B．甲图试管②中反应后固体可能含铁
C．反应后烧杯中的固体一定含有铁
D．烧杯中最后所得固体的质量一定大于2a g
【答案】D
【解析】：由于三种的金属的活动性顺序是锌＞铁＞铜，所以甲中铁不会与氯化锌反应，乙中铁会置换出氯化铜中的铜，将试管①、试管②内的物质全部倒入同一烧杯中，充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多，说明铁又会置换出氯化铜中的铜，所以：
A、由于甲中铁不会与氯化锌反应，所以甲图试管①中反应后固体一定含铁，故A错误；
B、由上述分析可知，甲图试管②中反应后的固体一定不含铁，故B错误；
C、通过上面的分析可知，铁会置换出氯化铜中的铜，但是氯化铜的量不能确定，所以反应后烧杯中的固体中是否含铁，不能确定，故C错误；
D、通过题中的分析可知，加入铁的质量是2a，每56份质量的铁会置换出64份质量的铜，所以反应后固体的质量大于2a克，故D正确。故选：D。
二．填空题（共1小题）
21．中国高铁正式走出国门首次参与国际竞争，合作设计建造俄罗斯首条高铁。如图是“和谐号”高铁车头的示意图。
（1）高铁车头的玻璃是用无机玻璃（主要成分为二氧化硅）、树脂、塑料等粘合而成，能耐受强大的撞击力。这种玻璃属于 材料。所标物质中，属于金属合金的是 。
（2）为适应火车提速，高速铁路的短轨已全部连接为超长轨。焊接钢轨的反应原理可用化学方程式表示为2Al+Fe2O3X+2Fe，则该反应中物质X的化学式为 ，并说明铝的金属活动性比铁要 （填“强”或“弱”）。
（3）高铁采用铝合金车厢。常温下，铝具有很好的抗腐蚀性能，用化学方程式解释原因为 。
【答案】（1）复合；铝合金或锰钢；（2）Al2O3；强；（3）4Al+3O2＝2Al2O3。
【解析】（1）高铁车头的玻璃是用无机玻璃（主要成分为二氧化硅）、树脂、塑料等粘合而成，这种玻璃属于复合材料；铝合金或锰钢属于合金；
（2）根据质量守恒定律中反应前后原子的种类及个数不变，反应前有2个铁原子、3个氧原子、2个铝原子，反应后除X外，有2个铁原子，因此可推知X的化学式为：Al2O3；活动性强的金属能把活动性弱的金属从其化合物中置换出来，这说明铝的金属活动性比铁强。
（3）常温下，铝具有很好的抗腐蚀性能，是因为铝在空气中能与氧气反应生成氧化铝，反应的化学方程式为：4Al+3O2═2Al2O3。
三．实验探究题（共4小题）
22．某课外活动小组进行如下实验探究。
（1）验证物质的燃烧条件。根据图1进行实验，实验现象如图1所示。
①80℃热水的作用是 ， 。②比较现象a、c，得出燃烧的条件是 。
（2）①将一定质量的锌粒投入含有Cu（NO3）2和Fe（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，若滤液中只含一种溶质，则滤渣中一定含有 （填化学用语）。
②在质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中，分别加入等质量的锌粉和铁粉，生成氢气质量（m）随反应时间（t）的变化曲线如图2所示。下列表述不正确的是 （填序号）。
ⅰ．A表示锌和稀硫酸的反应曲线
ⅱ．反应结束后消耗两种金属的质量相等
ⅲ．反应结束后两种金属一定都有剩余
ⅳ．反应结束后稀硫酸都没有剩余
ⅴ．反应结束后生成的氢气质量相等
（3）在AgNO3和Mg（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中滴入稀盐酸，有无色气体产生，则下列对滤渣和滤液的成分判断中，正确的是 BD （填字母）。
A．滤液中溶质只有Fe（NO3）2
B．滤液中一定含有Fe（NO3）2和Mg（NO3）2
C．滤渣中只有银
D．滤渣中一定含有银和铁
【答案】（1）①热源，隔绝氧气或空气。
②燃烧需要温度达到物质的着火点。
（2）①Cu、Fe
②ⅱ、ⅲ
（3）BD
【解析】（1）①80℃热水的作用是一是提供热量，给水中的及铜片上的可燃物加热，二是给水中的白磷隔绝氧气或者空气，以便和空气中的白磷进行对比。
②比较现象a、c，得出燃烧的条件，两者的温度相同、都能与空气接触，所以现象差别说明燃烧需要达到一定的温度。
（2）①由于金属的活动性是：锌＞铁＞铜，将一定质量的锌粒投入含有Cu（NO3）2和Fe（NO3）2的混合溶液中，锌先与硝酸铜反应生成了铜和硝酸锌，当硝酸铜完全反应后再与硝酸亚铁反应生成了硝酸锌和铁，充分反应后过滤，若滤液中只含一种溶质，该溶质就是硝酸锌，说明了溶液中的铜和铁完全被置换出来了，则滤渣中一定含有：Cu、Fe。
②ⅰ．由于锌的活动性大于铁，反应的时间短，所以A表示锌和稀硫酸的反应曲线，故正确；
ⅱ．由图象可知，生成的氢气相同，则反应的酸相同，则反应结束后消耗两种金属的质量不相等，故错误；
ⅲ．反应结束后可能一种金属剩余或两种金属都有剩余，故错误；
ⅳ．由图象可知，反应结束后稀硫酸都没有剩余，故正确；
ⅴ．由图象可知，反应结束后生成的氢气质量相等，故正确。
（3）由于金属的活动性是镁＞铁＞银，在AgNO3和Mg（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁不能与硝酸镁反应，能与硝酸银反应生成了硝酸亚铁和银，充分反应后过滤，向滤渣中滴入稀盐酸，有无色气体产生，说明了铁有剩余，硝酸银完全发生了反应，由此可知：
A．滤液中溶质含有Mg（NO3）2、Fe（NO3）2，故A错误；
B．由上述分析可知可知，滤液中﹣定含有Fe（NO3）2和Mg（NO3）2，故B正确；
C． 滤渣中一定含有银和铁，故C错误；
D．由上述分析可知，滤渣中一定含有银和铁，故D正确。
23．U形玻璃管是常见的化学仪器，在实验中有广泛的应用（如图所示）。
（1）借助U形玻璃管探究微粒的性质，如图甲所示，打开玻璃旋塞，观察到湿润的红色石蕊试纸从左到右先后变蓝，该实验说明分子 ，湿棉花的作用是 。
（2）借助U形玻璃管探究钢铁锈蚀的条件，如图乙所示：
①一段时间后潮湿的钢丝棉有明显锈迹，干燥的钢丝棉没有锈迹，此现象说明 。
②实验结束时，细心的同学发现浸没在凉开水中的钢丝棉也有少量锈迹，说明本实验有不完善之处。请利用原有装置提出具体改进方案： 。
（3）请你提出一种防止铁制品锈蚀的方法（不包括制造纯铁）： 。
（4）借助U形玻璃管粗略测定空气中氧气的体积分数，如图丙所示，得出空气中氧气体积分数约为五分之一的实验现象是 。实验中食盐水的作用是 。
【答案】（1）在不停地运动；吸收氨气，防止进入空气污染环境。
（2）①钢铁锈蚀需要水。
②在盛有凉开水的U形管两端液面上滴加植物油。
（3）刷漆（或涂油、烧烤搪瓷、制成合金等）。
（4）U形管左侧液面上升到刻度4处；加快铁的生锈速率。
【解析】（1）打开玻璃旋塞，观察到湿润的红色石蕊试纸从左到右先后变蓝，该实验说明分子在不停地运动，当氨分子运动到湿润的红色石蕊试纸中时，和水结合生成氨水，氨水显碱性，能使石蕊试液变蓝色；
湿棉花的作用是吸收氨气，防止进入空气污染环境。
故填：在不停地运动；吸收氨气，防止进入空气污染环境。
（2）①一段时间后潮湿的钢丝棉有明显锈迹，干燥的钢丝棉没有锈迹，此现象说明钢铁锈蚀需要水。
故填：钢铁锈蚀需要水。
②改进方案：在盛有凉开水的U形管两端液面上滴加植物油，以防止氧气溶于水。
故填：在盛有凉开水的U形管两端液面上滴加植物油。
（3）防止铁制品锈蚀的方法：刷漆、涂油、烧烤搪瓷、制成合金等。
故填：刷漆（或涂油、烧烤搪瓷、制成合金等）。
（4）得出空气中氧气体积分数约为五分之一的实验现象是U形管左侧液面上升到刻度4处；
实验中食盐水的作用是加快铁的生锈速率。
故填：U形管左侧液面上升到刻度4处；加快铁的生锈速率。
24．如图装置可以做CO还原Fe2O3的实验并检验该反应的气体生成物。已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O。
（1）为了避免装置B中玻璃管在加热时可能发生爆炸，加热前 。
（2）写出B装置玻璃管内反应的化学方程式 ，该反应利用了一氧化碳的哪种化学性质 。
（3）从环保角度考虑，请写出一种尾气处理方法 。
（4）若没有A装置，则该实验不能达到检验气体生成物的目的，请说明原因 。
【答案】（1）先通一会儿一氧化碳；
（2）3CO+Fe2O33Fe+3CO2；还原性；
（3）用气球收集起来；
（4）原混合物中二氧化碳的存在导致C中澄清石灰水也会变浑浊，从而造成结论不准确，或者干扰了对二氧化碳的检验。
【解析】（1）当一氧化碳气体不纯时，加热或点燃可能会发生爆炸，所以加热前先通一会儿一氧化碳，排净装置内的空气；故填：先通一会儿一氧化碳；
（2）一氧化碳具有还原性，在高温的条件下，一氧化碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳；故填：3CO+Fe2O33Fe+3CO2；还原性；
（3）从环保的角度考虑，尽可能提高尾气的综合利用，所以尾气处理的最佳处理方法是回收，用气球收集起来；故填：用气球收集起来；
（4）若没有A装置，原混合物中二氧化碳的存在导致C中澄清石灰水也会变浑浊，从而造成结论不准确，或者干扰了对二氧化碳的检验。即该实验不能达到检验气体生成物的目的；故填：原混合物中二氧化碳的存在导致C中澄清石灰水也会变浑浊，从而造成结论不准确，或者干扰了对二氧化碳的检验。
25．某兴趣小组的同学为探究金属的活动性、以及铜锈蚀的条件进行了以下系列实验，仔细分析后回答下列问题：
（1）实验一：小明按图1所示以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铝、铁的活动性强弱，有同学认为不够合理，理由是 。铝与稀盐酸刚接触时无现象，一段时间后剧烈，铝与稀盐酸刚接触时无现象其原因可能是 。
（2）实验二：为探究铁、铜、银三种金属活动性的顺序，小红提出按上图2进行两步实验，即可证明三种金属活动性顺序。你认为其方案可行吗？ （填“可行”或“不可行”）。
a．试管①中现象是 。
b．试管②中发生反应的化学方程式为 。
（3）实验三：某化学兴趣小组对金属钙能否与水反应实验探究，取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中，钙粒与水剧烈反应，四处游动，产生气泡，溶液出现浑浊，用手触摸烧杯外壁，感觉发热。反应结束放置一段时间后，溶液又变澄清。
【实验结论】查阅资料后可知金属钙能与水反应生成氢氧化钙和一种气体。经进一步检验，产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式 。
【交流与反思】反应结束放置一段时间后，溶液变澄清的原因是 。
【答案】
（1）选取酸的种类不同； 铝表面的氧化膜没有完全去掉，先与稀盐酸反应；
（2）可行； a．铁片上覆盖一层红色的固体物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；
b．Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
（3）Ca+2H2O═H2↑+Ca（OH）2；
【交流与反思】温度降低氢氧化钙溶解度增大，不能溶解的氢氧化钙全部溶解。
【解析】（1）用控制变量法来探究金属的活动性强弱，金属片的形状、厚薄应该完全相同；应该选择同浓度、同体积的同一种酸；铝片表面有一层致密、结实的氧化铝薄膜，稀盐酸先与氧化铝反应，然后再与铝发生反应产生氢气；
（2）图2的①，铁能置换出硫酸铜中的铜，看到铁丝表面有红色物质出现，硫酸铜溶液是蓝色的，生成的氯化亚铁溶液是浅绿色的；②铜片可以置换出硝酸银中的银，可以证明三种金属的活动性强弱；②中发生的反应是铜与硝酸银反应生成银与硝酸铜。答案为：可行；a．铁片上覆盖一层红色的固体物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；b．Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
（3）金属钙能与水反应生成氢氧化钙和一种能燃烧的气体，该气体为氢气，化学方程式为Ca+2H2O═H2↑+Ca（OH）2；
【交流与反思】钙与水反应放热，氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，反应结束放置一段时间后，温度降低氢氧化钙溶解度增大，不能溶解的氢氧化钙全部溶解，溶液变澄清。
专练08 金属及金属材料
【易错知识点汇总】
1.合金是混合物，形成合金是物理变化，合金中可能有非金属，合金中个元素都以单质存在，合金一定有金属性。
2.紫铜是纯铜，青铜和黄铜都是铜的合金。
3.金属活动性顺序是在常况下的，高温下金属的活动性不一定服从此顺序，比如高温下钠可以置换钾。
4.钾不是最活泼的金属，金不是最不活泼的金属。
5.活动性越强的金属与酸溶液反应越剧烈（钾钙钠除外）。
6.钾钙钠可以与水反应生成相应金属的氢氧化物和氢气，将这些金属与酸溶液混合，金属先与水反应。
7.铜不和稀盐酸、稀硫酸反应。
8.所谓的“置换酸中的氢”是指非氧化性酸，不包括浓硫酸和硝酸。
【易错辨析】
1．置换反应有单质和化合物生成，则有单质和化合物生成的反应都是置换反应。（ × ）
2．金属与酸发生置换反应，溶液的质量不一定增加。（ × ）
3．合金属于金属材料，合金的成分一定都是金属。（ × ）
4．铜具有良好导电性可作导线，因此所有导线的材料都是铜。（ × ）
5．金属单质能导电，能导电的单质一定是金属。（ × ）
6．锌和铜均是金属，锌与稀硫酸反应生成氢气，则铜也能与稀硫酸反应生成氢气。（ × ）
7．实验室用CO还原氧化铁时，先通一会儿CO，再加热，所以实验结束后，也应先停止通气体。（ × ）
8．在化学反应中，CO和H2都能夺取氧化铜中的氧元素，所以CO和H2都具有氧化性。（ × ）
9．铝因为其表面能生成致密的氧化铝保护膜而耐锈蚀，所以铁也可以在其表面生成氧化膜而耐锈蚀。（ × ）
10．较活泼金属都能与稀硫酸反应放出气体，所以能与稀硫酸反应放出气体的物质一定是较活泼金属。（ × ）
【易错过关】
1．新型冠状病毒肺炎疫情防控指挥部要求居家人员要定期测量体温，下列有关水银体温计的说法正确的是（ ）
A．体温计中的汞属于非金属单质
B．体温计中的汞在常温下为液体
C．当温度升高时汞原子不断运动，温度不变时汞原子静止
D．体温计的原理是温度改变时汞原子大小发生改变
【答案】B
【解析】A、汞是常温下唯一的液态金属，属于金属单质，故选项说法错误。
B、体温计中的汞在常温下为液体，故选项说法正确。
C、汞原子总是在不断的运动的，故选项说法错误。
D、体温计的原理，是温度改变时汞原子间的间隔发生改变，故选项说法错误。故选：B。
2．铁在潮湿的空气里会发生锈蚀，证明氧气一定参加了反应必须要做的实验是（ ）
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
【答案】A
【解析】铁生锈的条件是与水和氧气直接接触，要想证明铁生锈时，氧气一定参加了反应，就要进行铁在氧气和水共同作用下的反应实验和铁在只有水，没有氧气下的实验。实验①是铁在氧气和水共同作用下的反应，实验②是铁只与水接触的反应，实验③是铁只与氧气接触的反应。要想证明铁生锈时，氧气一定参加了反应，就要进行铁在氧气和水共同作用下的反应实验和铁在只有水，没有氧气下的实验。所以①②。故选：A。
3．下列关于铁的说法中正确的是（ ）
A．纯铁比生铁硬
B．铁矿石、焦炭、石灰石是高炉炼铁的原料
C．可用铁制容器配制波尔多液
D．铁锈能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应
【答案】B
【解析】A、纯铁较软，生铁比纯铁硬，故A错误；
B、炼铁的原理是利用一氧化碳将铁从铁的氧化物中还原出来，所以用到了铁矿石、焦炭，再利用石灰石将矿石中的二氧化硅转变为炉渣而除去，故B正确；
C、由于铁的活泼性大于铜，能与硫酸铜反应，不宜盛装波尔多液，故C错误；
D、铁锈很疏松，不能阻止里层的铁继续与氧气、水的反应，故D错误。故选：B。
4．下列有关金属材料的说法中正确的是（ ）
A．地壳中含量最高的金属元素是铁
B．钢的性能优良，所以钢是纯净的铁
C．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
D．银的导电性最好，大多数电线都是用银作材料
【答案】C
【解析】A、地壳中含量最高的金属元素是铝，故A错；
B、钢是铁的合金，不是纯净的铁，故B错；
C、多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属好，故C正确；
D、虽然银的导电性最好，但是由于价格较高，储量较少，所以不能作为电线的主要材料，故D错。
故选：C。
5．现有X、Y、Z三种金属，若把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；若把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，Y表面有银析出，Z没有变化。据此判断三种金属的活动顺序正确的是（ ）
A．X＞Y＞Z B．X＜Z＜Y C．X＞Z＞Y D．X＜Y＜Z
【答案】A
【解析】由题中把X和Y分别放入稀硫酸中，X可以反应产生氢气，Y不反应，可知X位于氢之前，Y位于氢后；而把Y和Z放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，Z表面没有变化说明Y位于银之前，Z位于银之后。就是说X、Y、Z的金属活动性顺序由强到弱应是X＞Y＞Z．观察四个选项A正确。故选：A。
6．某兴趣小组在研究Zn﹣Cu合金、Zn﹣Fe合金、Fe﹣Al合金、Fe﹣Cu合金时，发现其中一种合金6.5g与足量稀盐酸充分反应产生了0.5g气体，该合金可能是（ ）
A．Zn﹣Cu合金 B．Zn﹣Fe 合金 C．Fe﹣Al合金 D．Fe﹣Cu合金
【答案】C
【解析】铜不能和稀盐酸反应；
设6.5g锌与足量的稀盐酸充分反应生成氢气的质量为x，
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
65 2
6.5g x
解得：x＝0.2g
设6.5g铁与足量的稀盐酸充分反应生成氢气的质量为y，
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
6.5g y
解得：y＝0.23g；
设6.5g铝与足量的稀盐酸充分反应生成氢气的质量为Z，
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
54 6
6.5g z
解得：z≈0.72g，
由以上计算可知，
A、6.5gZn﹣Cu合金与足量的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量只能小于0.2g，故A不符合题意；
B、6.5gFe﹣Zn合金与足量的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量只能大于0.2g小于0.23g，故B不符合题意；
C、6.5gFe﹣Al合金与足量的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量只能大于0.23g小于0.72g，在其中包含0.5g，故C符合题意；
D、6.5gFe﹣Cu合金与足量的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量只能小于0.23g，故D不符合题意。
故选：C。
7．从化学的角度对下列诗句、成语等进行解释，其中不正确的是（ ）
A．“遥知不是雪，为有暗香来”﹣﹣分子在不停地运动
B．“点石成金”﹣﹣化学反应改变了元素种类
C．“真金不怕火炼”﹣﹣金（Au）的化学性质不活泼
D．“釜底抽薪”（釜：烹煮食物的容器。薪：柴禾）﹣﹣破坏了燃烧的条件
【答案】B
【解析】A、“遥知不是雪，为有暗香来”是含有香味的微粒运动到了人们的鼻子中，说明了分子是在不断运动的，故A解释正确；
B、由于元素守恒，化学反应不能改变了元素种类，所以“点石不能成金”，故B解释错误；
C、“真金不怕火炼”是说黄金的化学性质不活泼，在高温下也不易反应，故C解释正确；
D、“釜底抽薪”，移走可燃物，破坏了燃烧的条件，达到了灭火的目的。故D解释正确；故选：B。
8．向一定质量FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐渐加入足量的锌粒，下列图象不能正确反映对应关系的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】由于金属的活动性是锌＞铁＞铜，向一定质量FeCl2和CuCl2的混和溶液中逐渐加入足量的锌粒，锌先与氯化铜反应，当氯化铜反应完全后再与氯化亚铁反应，反应的方程式是：
Zn+CuCl2＝Cu+ZnCl2 溶液增量
65 64 65﹣64＝1
Zn+FeCl2＝Fe+ZnCl2 溶液增量
65 56 65﹣56＝9
A、由上述分析可知，锌先与氯化铜反应，生成了铜和氯化锌，铜的质量不断增加，当氯化铜反应完全后不再增加，故A正确；
B、由上述分析可知，锌先与氯化铜反应，当氯化铜反应完全后再与氯化亚铁反应，前者溶液增加的幅度小于后者，故B正确；
C、当锌与氯化铜反应完全后再与氯化亚铁反应，随着锌与氯化亚铁反应，氯化亚铁的逐渐减小，完全反应后质量为0，故C正确；
D、原溶液中不存在氯化锌，起始点应为0．故D错误。故选：D。
9．向一定量硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉，充分反应后所得溶液的质量与加入锌粉的质量关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．a点所得溶液中的溶质为硝酸银、硝酸亚铁和硝酸锌
B．d点所得溶液中的溶质为硝酸亚铁和硝酸锌
C．b点所得固体为银
D．c点所得固体为银、铁
【答案】B
【解析】A、向一定量硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉，锌先与硝酸银反应，把硝酸银反应完了，再与硝酸亚铁反应，a点是锌与一部分硝酸银反应，锌与硝酸银反应生成银和硝酸锌，所以液中的溶质为硝酸银、硝酸亚铁和硝酸锌，故A正确；
B、d点是加入的锌粉过量，硝酸银和硝酸亚铁完全发生了反应，溶质为硝酸锌，故B错误；
C、b点是锌与硝酸银刚好反应完，所得固体为银，故C正确；
D、c点是锌与硝酸亚铁刚好反应完，所得固体为银、铁，故D正确。故选：B。
10．若金属锰（Mn）在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是（ ）
A．Mn+2HCl═MnC12+H2↑
B．Mg+MnSO4═MgSO4+Mn
C．Mn+Cu（NO3）2═Mn（NO3）2+Cu
D．Fe+MnSO4═FeSO4+Mn
【答案】D
【解析】A、金属锰（Mn）在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，铝、锌是氢之前的金属，且铝和锌能和稀盐酸、稀硫酸发生置换反应，所以锰能和盐酸发生置换反应生成氯化物和氢气，故A正确。
B、金属锰（Mn）在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，镁位于铝的前边，所以镁的活动性大于锰，镁能将锰从其盐溶液中置换出来，故B正确。
C、在金属活动性顺序表中，铝和锌在铜的前面，金属锰（Mn）在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，所以锰在铜的前面，所以锰能置换出铜，故C正确。
D、在金属活动性顺序表中，铁在锰的后面，所以铁不能置换出锰，故D错误。故选：D。
11．向Cu（NO3）2溶液中加入一定量的铁粉充分反应，下列情况中不可能出现的是（ ）
①溶液中有Fe2+、Cu2+，不溶物为Cu
②溶液中有Fe2+、Cu2+，不溶物为Fe
③溶液中有Cu2+，不溶物为Fe、Cu
④溶液中没有Cu2+，不溶物为Fe、Cu。
A．①③ B．②④ C．②③ D．③④
【答案】C
【解析】铁比铜活泼，能置换出硝酸铜中的铜，生成硝酸亚铁；
①、当加入的铁粉不足量时，溶液中有Fe2+、Cu2+、不溶物为Cu，故此项可能出现。
②、由于铁比铜活泼，能置换出硝酸铜中的铜，不溶物中有Fe时，溶液中不可能存在Cu2+，故此项不可能出现。
③、当加入的铁粉过量时，溶液中只有Fe2+、不溶物为Fe、Cu，故此项不可能出现，
④、由于铁比铜活泼，能置换出硝酸铜中的铜，不溶物中有Fe时，溶液中不可能存在Cu2+，故此项可能出现。
由以上分析可知，C符合题意。故选：C。
12．在托盘天平的两个托盘上各放一只烧杯，分别注入相同质量分数、相同质量的稀盐酸，天平平衡．向左边的烧杯中加入10g金属锌，向右边的烧杯中加入10g金属镁．当反应停止后，金属都有剩余，天平指针的指向是（ ）
A．分度盘的左边 B．分度盘的中间
C．分度盘的右边 D．3种情况都有可能
【答案】B
【解析】当反应停止后，金属都有剩余，说明酸完全反应，因为注入相同质量分数、相同质量的稀盐酸提供的氢元素质量相等，因此产生的氢气质量相等，则天平最后保持平衡，故选项为：B。
13．分类归纳是学习化学的重要方法之一，下列是小张同学整理的一些化学规律，其中错误的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解析】A、由金属的活动性顺序可知，金属的活动性由强到弱，故A正确；
B、由化合价原则可知，氯元素的化合价由低到高，故B正确；
C、元素原子的序数由小到大，故C正确；
D、烧杯不能直接加热，故D错误。故选：D。
14．一定质量的Zn加入到含有Fe（NO3）2和AgNO3两种物质的混合溶液中，充分反应后过滤液仍为浅绿色，下列叙述正确的是（ ）
①滤液中一定有Zn2+、Fe2+
②滤液中可能有Ag+
③滤渣中一定有Ag，可能有Fe
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
【答案】D
【解析】由金属活动性顺序可知，排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，将一定质量的Zn加入到Fe（NO3）2、AgNO3两种物质的混合溶液中，锌会先与硝酸银反应，然后再与硝酸亚铁反应，充分反应后过滤，滤液仍为浅绿色，所以溶液中的硝酸亚铁可能被置换部分，也可能没有被置换，所以：
①滤液中一定有Zn2+、Fe2+，说法正确；
②滤液中可能有Ag+，说法正确；
③滤渣中一定有Ag，可能有Fe，说法正确。
故选：D。
15．下列图象能正确反映其对应变化关系的是（ ）
A．电解水
B．向等质量的金属锌和铁中分别加入浓度相同的稀盐酸至过量
C．碳在盛有氧气的密闭集气瓶内燃烧
D．向盛有一定质量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液
【答案】B
【解析】A、电解水生成氢气和氧气的体积比是2：1，质量比是1：8．故A错误；
B、向等质量的金属锌和铁中分别加入浓度相同的稀盐酸至过量，锌比铁活泼，锌反应的快，时间短，完全反应后铁生成的氢气多，故B正确；
C、碳燃烧生成了二氧化气体，集气瓶内气体的质量增加，不会减少。故C错误；
D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成了氧气，氧气的质量随着过氧化氢溶液质量的增加而增加，不会质量不变，故D错误。故选：B。
16．小东同学向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，下列说法正确的是（ ）
A．滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸锌
B．滤液中一定含有硝酸锌，一定没有硝酸亚铁和硝酸银
C．滤渣中一定含有银和铁，一定没有锌
D．反应后滤液的质量大于反应前溶液的质量
【答案】C
【解析】铁的金属活动性比银强，比锌弱，不能与硝酸锌溶液反应；向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉，铁能与AgNO3溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银，反应停止后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的金属，该金属应为铁，说明铁是过量的。
A、滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸锌，一定没有硝酸银，故选项说法错误。
B、滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸锌，一定没有硝酸银，故选项说法错误。
C、滤渣中一定含有银和铁，一定没有锌，故选项说法正确。
D、铁能与AgNO3溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银，反应的化学方程式为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，故选项说法错误。故选：C。
17．下列盐可由金属和盐酸反应直接制得的是（ ）
A．CuCl2 B．AlCl3 C．FeCl3 D．AgCl
【答案】B
【解析】A、铜的活动性位于氢之后，不会与盐酸反应，故A错误；
B、铝的活动性位于氢之前，与盐酸反应生成氯化铝，故B正确；
C、铁和盐酸反应生成的是氯化亚铁，而不是氯化铁，故C错误；
D、银的活动性位于氢之后，不会与盐酸反应，故D错误；故选：B。
18．利用下列试剂之间的反应现象，能验证 Fe、Cu、Ag 金属活动性强弱顺序的是（ ）
A．Fe、Cu、AgNO3 溶液
B．Fe、CuSO4 溶液、Ag
C．FeSO4 溶液、CuSO4 溶液、Ag
D．Fe、CuSO4溶液、AgNO3溶液
【答案】B
【解析】A、Fe、Cu都能够与AgNO3 溶液反应说明了Fe、Cu大于银，但不能比较Fe、Cu的大小，故A不符合题意；
B、Fe能与CuSO4 溶液反应、Ag不能够与CuSO4 溶液反应，能比较三种金属的活动性强弱，故B符合题意；
C、Ag不能够与FeSO4 溶液、CuSO4 溶液，说明了说明了Fe、Cu大于Ag，但不能比较Fe、Cu的活动性的大小，故C不符合题意；
D、Fe能与CuSO4溶液、AgNO3溶液，说明了说明了Fe大于Ag、Cu，但不能比较Ag、Cu活动性的大小，故D不符合题意。故选：B。
19．现有a、b、c三种金属，a、b分别与稀硫酸，c的硝酸盐溶液作用的现象如表所示：
a
b
与稀硫酸作用
无反应
溶解并放出气体
与c的硝酸盐溶液作用
表面上析出c
表面上析出c
根据表中所给的实验结果，判断这三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是（ ）
A．c、b、a B．a、b、c C．b、a、c D．a、c、b
【答案】C
【解析】由题意可知，a与稀硫酸中不反应，b在稀硫酸中溶解并放出气体，说明a排在氢之后，b排在氢之前；a和b在c的硝酸盐溶液中都能置换出c，说明a和b都在c之前，综合分析可知，三种金属的活动性由强到弱的顺序为b、a、c，所以，C正确，A、B、D都不正确。
故选：C。
20．为探究锌、铜、铁三种金属的活动性顺序，某学习小组做了如图甲所示实验，实验结束后，将试管①、试管②内的物质全部倒入同一烧杯中，充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多，如图乙所示，则有（ ）
A．甲图试管①中反应后固体可能不含铁
B．甲图试管②中反应后固体可能含铁
C．反应后烧杯中的固体一定含有铁
D．烧杯中最后所得固体的质量一定大于2a g
【答案】D
【解析】：由于三种的金属的活动性顺序是锌＞铁＞铜，所以甲中铁不会与氯化锌反应，乙中铁会置换出氯化铜中的铜，将试管①、试管②内的物质全部倒入同一烧杯中，充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多，说明铁又会置换出氯化铜中的铜，所以：
A、由于甲中铁不会与氯化锌反应，所以甲图试管①中反应后固体一定含铁，故A错误；
B、由上述分析可知，甲图试管②中反应后的固体一定不含铁，故B错误；
C、通过上面的分析可知，铁会置换出氯化铜中的铜，但是氯化铜的量不能确定，所以反应后烧杯中的固体中是否含铁，不能确定，故C错误；
D、通过题中的分析可知，加入铁的质量是2a，每56份质量的铁会置换出64份质量的铜，所以反应后固体的质量大于2a克，故D正确。故选：D。
二．填空题（共1小题）
21．中国高铁正式走出国门首次参与国际竞争，合作设计建造俄罗斯首条高铁。如图是“和谐号”高铁车头的示意图。
（1）高铁车头的玻璃是用无机玻璃（主要成分为二氧化硅）、树脂、塑料等粘合而成，能耐受强大的撞击力。这种玻璃属于 材料。所标物质中，属于金属合金的是 。
（2）为适应火车提速，高速铁路的短轨已全部连接为超长轨。焊接钢轨的反应原理可用化学方程式表示为2Al+Fe2O3X+2Fe，则该反应中物质X的化学式为 ，并说明铝的金属活动性比铁要 （填“强”或“弱”）。
（3）高铁采用铝合金车厢。常温下，铝具有很好的抗腐蚀性能，用化学方程式解释原因为 。
【答案】（1）复合；铝合金或锰钢；（2）Al2O3；强；（3）4Al+3O2＝2Al2O3。
【解析】（1）高铁车头的玻璃是用无机玻璃（主要成分为二氧化硅）、树脂、塑料等粘合而成，这种玻璃属于复合材料；铝合金或锰钢属于合金；
（2）根据质量守恒定律中反应前后原子的种类及个数不变，反应前有2个铁原子、3个氧原子、2个铝原子，反应后除X外，有2个铁原子，因此可推知X的化学式为：Al2O3；活动性强的金属能把活动性弱的金属从其化合物中置换出来，这说明铝的金属活动性比铁强。
（3）常温下，铝具有很好的抗腐蚀性能，是因为铝在空气中能与氧气反应生成氧化铝，反应的化学方程式为：4Al+3O2═2Al2O3。
三．实验探究题（共4小题）
22．某课外活动小组进行如下实验探究。
（1）验证物质的燃烧条件。根据图1进行实验，实验现象如图1所示。
①80℃热水的作用是 ， 。②比较现象a、c，得出燃烧的条件是 。
（2）①将一定质量的锌粒投入含有Cu（NO3）2和Fe（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤，若滤液中只含一种溶质，则滤渣中一定含有 （填化学用语）。
②在质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中，分别加入等质量的锌粉和铁粉，生成氢气质量（m）随反应时间（t）的变化曲线如图2所示。下列表述不正确的是 （填序号）。
ⅰ．A表示锌和稀硫酸的反应曲线
ⅱ．反应结束后消耗两种金属的质量相等
ⅲ．反应结束后两种金属一定都有剩余
ⅳ．反应结束后稀硫酸都没有剩余
ⅴ．反应结束后生成的氢气质量相等
（3）在AgNO3和Mg（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中滴入稀盐酸，有无色气体产生，则下列对滤渣和滤液的成分判断中，正确的是 BD （填字母）。
A．滤液中溶质只有Fe（NO3）2
B．滤液中一定含有Fe（NO3）2和Mg（NO3）2
C．滤渣中只有银
D．滤渣中一定含有银和铁
【答案】（1）①热源，隔绝氧气或空气。
②燃烧需要温度达到物质的着火点。
（2）①Cu、Fe
②ⅱ、ⅲ
（3）BD
【解析】（1）①80℃热水的作用是一是提供热量，给水中的及铜片上的可燃物加热，二是给水中的白磷隔绝氧气或者空气，以便和空气中的白磷进行对比。
②比较现象a、c，得出燃烧的条件，两者的温度相同、都能与空气接触，所以现象差别说明燃烧需要达到一定的温度。
（2）①由于金属的活动性是：锌＞铁＞铜，将一定质量的锌粒投入含有Cu（NO3）2和Fe（NO3）2的混合溶液中，锌先与硝酸铜反应生成了铜和硝酸锌，当硝酸铜完全反应后再与硝酸亚铁反应生成了硝酸锌和铁，充分反应后过滤，若滤液中只含一种溶质，该溶质就是硝酸锌，说明了溶液中的铜和铁完全被置换出来了，则滤渣中一定含有：Cu、Fe。
②ⅰ．由于锌的活动性大于铁，反应的时间短，所以A表示锌和稀硫酸的反应曲线，故正确；
ⅱ．由图象可知，生成的氢气相同，则反应的酸相同，则反应结束后消耗两种金属的质量不相等，故错误；
ⅲ．反应结束后可能一种金属剩余或两种金属都有剩余，故错误；
ⅳ．由图象可知，反应结束后稀硫酸都没有剩余，故正确；
ⅴ．由图象可知，反应结束后生成的氢气质量相等，故正确。
（3）由于金属的活动性是镁＞铁＞银，在AgNO3和Mg（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁不能与硝酸镁反应，能与硝酸银反应生成了硝酸亚铁和银，充分反应后过滤，向滤渣中滴入稀盐酸，有无色气体产生，说明了铁有剩余，硝酸银完全发生了反应，由此可知：
A．滤液中溶质含有Mg（NO3）2、Fe（NO3）2，故A错误；
B．由上述分析可知可知，滤液中﹣定含有Fe（NO3）2和Mg（NO3）2，故B正确；
C． 滤渣中一定含有银和铁，故C错误；
D．由上述分析可知，滤渣中一定含有银和铁，故D正确。
23．U形玻璃管是常见的化学仪器，在实验中有广泛的应用（如图所示）。
（1）借助U形玻璃管探究微粒的性质，如图甲所示，打开玻璃旋塞，观察到湿润的红色石蕊试纸从左到右先后变蓝，该实验说明分子 ，湿棉花的作用是 。
（2）借助U形玻璃管探究钢铁锈蚀的条件，如图乙所示：
①一段时间后潮湿的钢丝棉有明显锈迹，干燥的钢丝棉没有锈迹，此现象说明 。
②实验结束时，细心的同学发现浸没在凉开水中的钢丝棉也有少量锈迹，说明本实验有不完善之处。请利用原有装置提出具体改进方案： 。
（3）请你提出一种防止铁制品锈蚀的方法（不包括制造纯铁）： 。
（4）借助U形玻璃管粗略测定空气中氧气的体积分数，如图丙所示，得出空气中氧气体积分数约为五分之一的实验现象是 。实验中食盐水的作用是 。
【答案】（1）在不停地运动；吸收氨气，防止进入空气污染环境。
（2）①钢铁锈蚀需要水。
②在盛有凉开水的U形管两端液面上滴加植物油。
（3）刷漆（或涂油、烧烤搪瓷、制成合金等）。
（4）U形管左侧液面上升到刻度4处；加快铁的生锈速率。
【解析】（1）打开玻璃旋塞，观察到湿润的红色石蕊试纸从左到右先后变蓝，该实验说明分子在不停地运动，当氨分子运动到湿润的红色石蕊试纸中时，和水结合生成氨水，氨水显碱性，能使石蕊试液变蓝色；
湿棉花的作用是吸收氨气，防止进入空气污染环境。
故填：在不停地运动；吸收氨气，防止进入空气污染环境。
（2）①一段时间后潮湿的钢丝棉有明显锈迹，干燥的钢丝棉没有锈迹，此现象说明钢铁锈蚀需要水。
故填：钢铁锈蚀需要水。
②改进方案：在盛有凉开水的U形管两端液面上滴加植物油，以防止氧气溶于水。
故填：在盛有凉开水的U形管两端液面上滴加植物油。
（3）防止铁制品锈蚀的方法：刷漆、涂油、烧烤搪瓷、制成合金等。
故填：刷漆（或涂油、烧烤搪瓷、制成合金等）。
（4）得出空气中氧气体积分数约为五分之一的实验现象是U形管左侧液面上升到刻度4处；
实验中食盐水的作用是加快铁的生锈速率。
故填：U形管左侧液面上升到刻度4处；加快铁的生锈速率。
24．如图装置可以做CO还原Fe2O3的实验并检验该反应的气体生成物。已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O。
（1）为了避免装置B中玻璃管在加热时可能发生爆炸，加热前 。
（2）写出B装置玻璃管内反应的化学方程式 ，该反应利用了一氧化碳的哪种化学性质 。
（3）从环保角度考虑，请写出一种尾气处理方法 。
（4）若没有A装置，则该实验不能达到检验气体生成物的目的，请说明原因 。
【答案】（1）先通一会儿一氧化碳；
（2）3CO+Fe2O33Fe+3CO2；还原性；
（3）用气球收集起来；
（4）原混合物中二氧化碳的存在导致C中澄清石灰水也会变浑浊，从而造成结论不准确，或者干扰了对二氧化碳的检验。
【解析】（1）当一氧化碳气体不纯时，加热或点燃可能会发生爆炸，所以加热前先通一会儿一氧化碳，排净装置内的空气；故填：先通一会儿一氧化碳；
（2）一氧化碳具有还原性，在高温的条件下，一氧化碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳；故填：3CO+Fe2O33Fe+3CO2；还原性；
（3）从环保的角度考虑，尽可能提高尾气的综合利用，所以尾气处理的最佳处理方法是回收，用气球收集起来；故填：用气球收集起来；
（4）若没有A装置，原混合物中二氧化碳的存在导致C中澄清石灰水也会变浑浊，从而造成结论不准确，或者干扰了对二氧化碳的检验。即该实验不能达到检验气体生成物的目的；故填：原混合物中二氧化碳的存在导致C中澄清石灰水也会变浑浊，从而造成结论不准确，或者干扰了对二氧化碳的检验。
25．某兴趣小组的同学为探究金属的活动性、以及铜锈蚀的条件进行了以下系列实验，仔细分析后回答下列问题：
（1）实验一：小明按图1所示以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铝、铁的活动性强弱，有同学认为不够合理，理由是 。铝与稀盐酸刚接触时无现象，一段时间后剧烈，铝与稀盐酸刚接触时无现象其原因可能是 。
（2）实验二：为探究铁、铜、银三种金属活动性的顺序，小红提出按上图2进行两步实验，即可证明三种金属活动性顺序。你认为其方案可行吗？ （填“可行”或“不可行”）。
a．试管①中现象是 。
b．试管②中发生反应的化学方程式为 。
（3）实验三：某化学兴趣小组对金属钙能否与水反应实验探究，取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中，钙粒与水剧烈反应，四处游动，产生气泡，溶液出现浑浊，用手触摸烧杯外壁，感觉发热。反应结束放置一段时间后，溶液又变澄清。
【实验结论】查阅资料后可知金属钙能与水反应生成氢氧化钙和一种气体。经进一步检验，产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式 。
【交流与反思】反应结束放置一段时间后，溶液变澄清的原因是 。
【答案】
（1）选取酸的种类不同； 铝表面的氧化膜没有完全去掉，先与稀盐酸反应；
（2）可行； a．铁片上覆盖一层红色的固体物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；
b．Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
（3）Ca+2H2O═H2↑+Ca（OH）2；
【交流与反思】温度降低氢氧化钙溶解度增大，不能溶解的氢氧化钙全部溶解。
【解析】（1）用控制变量法来探究金属的活动性强弱，金属片的形状、厚薄应该完全相同；应该选择同浓度、同体积的同一种酸；铝片表面有一层致密、结实的氧化铝薄膜，稀盐酸先与氧化铝反应，然后再与铝发生反应产生氢气；
（2）图2的①，铁能置换出硫酸铜中的铜，看到铁丝表面有红色物质出现，硫酸铜溶液是蓝色的，生成的氯化亚铁溶液是浅绿色的；②铜片可以置换出硝酸银中的银，可以证明三种金属的活动性强弱；②中发生的反应是铜与硝酸银反应生成银与硝酸铜。答案为：可行；a．铁片上覆盖一层红色的固体物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；b．Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
（3）金属钙能与水反应生成氢氧化钙和一种能燃烧的气体，该气体为氢气，化学方程式为Ca+2H2O═H2↑+Ca（OH）2；
【交流与反思】钙与水反应放热，氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，反应结束放置一段时间后，温度降低氢氧化钙溶解度增大，不能溶解的氢氧化钙全部溶解，溶液变澄清。
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