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专项(八)金属的化学性质|典题训练|角度1金属活动性顺序1.下列现象和事实,可用金属活动性作出合理解释的是()相同几何外形的金属镁、铝分别与相同浓度的稀盐酸反应,镁反应更剧烈,说明镁比铝的金属活动性强用硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液时,不能用铁制容器盛放尽管金属的种类很多,但在自然界中,仅有少数金属(银、铂、金)以单质形式存在金属铝比金属锌更耐腐蚀,说明锌比铝的金属活动性强A.B.C.D.2.将铁、锰(Mn)、银三种金属丝分别伸入等浓度的稀硫酸中,发现只有银丝表面没有气泡产生;将铁丝浸入氯化锰溶液中,没有观察到明显现象。则三种金属活动性由强到弱的顺序为()A.Mn、Fe、AgB.Fe、Mn、AgC.Ag、Fe、MnD.Mn、Ag、Fe3.金属M与Cu(NO3)2溶液发生反应:M+Cu(NO3)2Cu+M(NO3)2。下列叙述不正确的是()A.金属M不可能是铝B.M一定能发生反应:M+2AgNO32Ag+M(NO3)2C.若M为镁,恰好完全反应后,溶液的质量较反应前减少D.恰好完全反应后,M表面有红色固体析出,溶液一定由蓝色变为无色4.2018滨州把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入等质量、等质量分数的足量稀盐酸中(反应关系如图G8-4甲)。把金属M加入足量的Y(NO3)2溶液中(反应关系如图乙)。据此判断四种金属的活动性顺序为()图G8-4A.XZMYB.YMZXC.XZYMD.ZXMY5.化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了如图G8-5所示实验方案。下列说法不正确的是()图G8-5A.由实验甲可知金属活动性:AlCuB.由实验乙可知金属活动性:CuAgC.由实验甲、乙、丙可知金属活动性:AlCuAgD.实验甲中的CuSO4改为CuCl2不能完成本实验探究6.某学生为了验证锌、银、铜三种金属的活动性顺序,设计了五个实验:将Zn、Cu分别放入稀盐酸中; 将Ag放入Cu(NO3)2溶液中;将Cu放入AgNO3溶液中;将Cu放入ZnSO4溶液中;将Zn放入AgNO3溶液中。下列实验组合不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是()A.B.C.D.7.若以“比较锰、铁、铜三种金属的活动性”为课题进行探究。提供的药品:铁片、铜片、锰片、稀盐酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰溶液。作出猜想考虑到铁的活动性比铜强,对三种金属的活动性顺序作出如下猜想。猜想一:锰铁铜;猜想二:铁铜锰;猜想三:。设计实验为了验证猜想成立,同学们分成三组,分别针对一种猜想设计实验方案。(1)第一组验证猜想一。实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中,观察现象。(2)第二组验证猜想二。实验方案是将锰片放入中,观察现象。(3)第三组验证猜想三。实验方案是 (只用两个实验)。实验结论各组通过实验和交流,确认猜想一是正确的。第一组同学的实验现象是。拓展研究随后同学们对探究金属活动性的方案设计做了进一步研究。为了验证甲、乙、丙、丁四种金属的活动性依次减弱,某同学设计了如下方案:把甲放入乙的盐溶液中;把乙放入丙的盐溶液中;把乙放入丁的盐溶液中;把丁放入丙的盐溶液中。你认为哪个实验没有必要做?,请说明理由:。角度2金属与酸反应8.向一定量的铁粉中逐滴加入稀硫酸至过量,图G8-6是反应过程中某种物质的质量y随加入稀硫酸的质量变化的关系,则y不可能表示()图G8-6A.消耗铁粉的质量B.生成硫酸亚铁的质量C.溶液的总质量D.生成氢气的质量 9.现有等质量甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如图G8-7所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2)。下列说法中不正确的是()图G8-7A.生成氢气的质量:甲乙丙B.相对原子质量:乙丙甲C.金属活动性:乙甲丙D.消耗硫酸的质量:甲乙丙10.向一定量的稀硫酸中逐渐加入铁粉至过量,图G8-8所示是加入铁粉过程中溶液的总质量Y随加入铁粉质量变化的关系,其中正确的是()图G8-811.两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G8-9所示。下列说法正确的是()图G8-9A.该图反映出镁比锌的金属活动性强 B.a点时,两个烧杯中的酸都恰好完全反应C.b点时,两个烧杯中产生氢气的质量相等D.c点时,两个烧杯中都有金属剩余12.2019绍兴将质量均为10 g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稀硫酸中,反应完成后,生成氢气的质量关系不可能的是()图G8-1013.2018淮安节选某课外活动小组进行如下实验探究,验证锌与铁的金属活动性。图G8-11(1)相同条件下,取等质量锌粉、铁粉,根据图G8-11进行实验,实验过程中,观察到锌粉表面产生气泡的速率比铁粉快,由此得到的结论是 。(2)实验结束后,发现U形管两边的金属粉末均无剩余,则硫酸剩余的情况可能是(填序号)。A.左、右两边均有剩余B.左边有剩余,右边无剩余C.左、右两边均无剩余D.左边无剩余,右边有剩余角度3金属与盐溶液反应14.向含有硫酸铜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,有气泡产生,有关判断正确的是()A.滤渣中一定有铁,可能有铜B.滤渣中一定有铁,没有铜C.滤液中一定有硫酸亚铁、硫酸铜D.滤液中一定有硫酸亚铁,没有硫酸铜15.取一定量的Al、Fe放入Cu(NO3)2溶液中充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,下列说法正确的是()A.滤渣中一定有FeB.滤液中一定含有Cu(NO3)2C.滤渣中一定有AlD.滤液中一定没有Fe(NO3)216.2017常州向盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉,充分反应后,得到固体M和溶液N,下列叙述错误的是()A.锌有剩余时,M中一定有Fe、Cu和ZnB.锌有剩余时,N中一定没有FeCl2和CuCl2C.锌无剩余时,M中一定有Cu、可能有FeD.锌无剩余时,N中一定有ZnCl2和FeCl217.2019东营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18.2019烟台将金属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。根据上述实验分析下列说法错误的是()A.金属活动性强弱顺序:MCuAgB.滤渣中可能有金属MC.滤液中至少含有两种溶质D.滤渣中一定有Ag19.2019武汉将一定质量的硫酸和硫酸亚铁的混合溶液加入盛有锌和氧化铜的混合物的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。关于滤渣和滤液,下列说法正确的是()A.滤渣中最多有三种物质B.若滤液呈无色,滤液中的溶质可能有两种C.滤液的质量可能小于原混合溶液的质量D.若滤液中含有硫酸铜,滤渣中可能有两种物质20.2018衢州小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,进行了如图G8-12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。溶液中含有的金属离子可能的组成有()图G8-12Mg2+Mg2+和Fe2+Mg2+和Cu2+Mg2+、Fe2+和Cu2+A.B.C.D.21.2019淮安模拟向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,溶液质量与加入Zn的质量变化趋势如图G8-13所示。下列说法正确的是()图G8-13A.a点溶液中溶质只有2种B.c点溶液中溶质为Zn(NO3)2C.若取bc段之间的溶液,滴加稀盐酸,有白色沉淀产生D.取d点的固体,加入稀盐酸,无气泡产生22.某溶液中含有Cu(NO3)2和AgNO3,现向其中逐渐加入一定质量的铁粉进行处理,并绘制参加反应的铁的质量与溶液中溶质种类的关系如图G8-14所示。下列说法正确的是()图G8-14A.a点溶液中溶质为3种时,金属单质的种类也为3种B.当溶质种类为2种时,金属单质种类可能为2种C.a、b两点,溶液的质量相等D.当溶质种类为1种时,金属单质种类可能为1种23.向装有过量锌粉的烧杯中加入一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液,烧杯中固体的质量随反应时间变化的情况如图G8-15所示。下列说法正确的是()图G8-15A.t1时,向溶液中滴加氯化钠溶液,没有白色沉淀产生B.t3和t5时,溶质种类不同,金属单质种类也不同C.若向溶液中插入铝丝,铝丝表面有红色固体析出,则时间t的取值范围是t2tZHY、M;把金属M加入足量的Y(NO3)2溶液中,生成Y的质量不断增加,说明M能与Y(NO3)2溶液反应,即金属活动性为MY。故四种金属的活动性顺序为XZMY。5.D解析硫酸铜、氯化铜均为可溶性铜盐,铝能与硫酸铜溶液发生置换反应,也可与氯化铜溶液反应,故将硫酸铜溶液换成氯化铜溶液也可完成上述实验,D错误。6.D解析能验证锌比铜活泼,能验证铜比银活泼,故A项可验证三种金属的活动性顺序;能验证锌比铜活泼,能验证铜比银活泼,故B项可验证三种金属的活动性顺序;能验证铜比银活泼,能验证锌比铜活泼,故C项可验证三种金属的活动性顺序;能验证锌比铜活泼,能验证锌比银活泼,但铜和银的活动性强弱无法验证,故D项不能验证三种金属的活动性顺序。7.作出猜想铁锰铜设计实验(2)硫酸铜溶液(3)将锰片分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中,观察现象(或将铁片和铜片分别放入硫酸锰溶液中,观察现象)实验结论锰片与稀盐酸反应产生气泡的速率比铁片快拓展研究实验实验可验证四种金属的活动性顺序,没必要进行实验8.C解析铁粉和稀硫酸反应的化学方程式为Fe+H2SO4FeSO4+H2,因此,随着加入稀硫酸的质量不断增加,则消耗的铁粉质量不断增加,生成的硫酸亚铁和氢气质量也不断增加,直至铁粉完全反应后,三个量不再改变,但溶液的总质量却在不断变大,故y不可能是溶液的总质量。9.B解析金属与足量的酸反应放出氢气质量=金属质量金属元素在化合物中的化合价金属的相对原子质量,由于金属质量相等,生成物中金属元素的化合价相等,所以生成的氢气越多,金属的相对原子质量越小,则相对原子质量:丙乙甲。10.D11.D解析由产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系图可知,反应结束时镁产生的氢气质量多,但无法得出镁与锌的金属活动性关系;a点时,镁与稀硫酸恰好完全反应,锌早已完全反应;b点时,镁产生的氢气多;c点时,锌与镁均还没有完全反应,两个烧杯中都有金属剩余。12.D解析三种金属与稀硫酸反应的化学方程式及质量关系如下:Mg+H2SO4MgSO4+H2249810 g40.8 gFe+H2SO4FeSO4+H2569810 g17.5 gZn+H2SO4ZnSO4+H2659810 g15.1 g当酸的质量小于15.1 g时,酸完全反应,生成氢气的质量相等;当酸的质量介于15.1 g和17.5 g之间时,产生氢气的质量镁=铁锌;当酸的质量大于17.5 g时,产生氢气的质量镁铁锌。13.(1)锌的金属活动性比铁强(2)AB解析(1)相同条件下,取等质量锌粉、铁粉进行实验,实验过程中,观察到锌粉表面产生气泡的速率比铁粉快,说明锌的金属活动性强于铁。(2)实验结束后,发现U形管两边的金属粉末均无剩余,则金属全部参加反应,硫酸可能都有剩余;根据锌和铁与硫酸反应的化学方程式:Zn+H2SO4ZnSO4+H26598Fe+H2SO4FeSO4+H25698可以看出,与等质量的锌和铁反应,铁消耗硫酸的质量大,故还可能是左边硫酸有剩余,右边硫酸无剩余。14.D解析向含有硫酸铜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,有气泡产生,说明滤渣中含有铁,则铜被完全置换出来,所以滤渣中一定含有铁和铜,滤液中一定只含硫酸亚铁,不含硫酸铜。15.A解析铁、铝同时放入硝酸铜溶液中,铝与硝酸铜溶液先反应,铁与硝酸铜溶液后反应,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,滤渣中可能含有铝,一定含有铁,A正确;滤渣中有铁存在,硝酸铜溶液一定被完全反应,滤液中一定不含硝酸铜,B错误;由上述分析可知,滤渣中可能含有铝,C错误;因为滤渣中含有铁,当铝完全反应后,铁和硝酸铜溶液继续反应生成硝酸亚铁,因此,滤液中可能含有硝酸亚铁,D错误。16.D解析锌的活动性比铁、铜强,能从其盐溶液中置换出铁、铜。当锌有剩余时,锌能把铜和铁全部置换出来,所以M固体中一定有Fe、Cu和Zn;当锌有剩余时,铁、铜被全部置换出来,溶液中不含有铜离子和亚铁离子,则N中一定没有FeCl2和CuCl2;因为在反应中铜首先被置换出来,铜被置换完全后,再置换出铁,当锌无剩余时,铁可能没有被置换出来或没有被完全置换出来,所以M中一定有Cu、可能有Fe;当锌无剩余时,N中一定有ZnCl2,可能含有FeCl2。17.C解析铁的金属活动性比锌弱,铁不能与硝酸锌溶液反应,滤液中一定含硝酸锌;反应后铁过量,滤液中一定含硝酸亚铁,一定不含硝酸银;铁能置换出银,不能置换出锌,反应后铁过量,因此,滤渣中一定含有银和铁,一定没有锌;铁能与硝酸银溶液反应生成硝酸亚铁和银,根据反应的化学方程式Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag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。18.B解析将金属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,是因为M和硝酸铜发生了反应,说明M比铜活泼,继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到蓝色滤液,是因为铜和硝酸银发生了反应,说明铜比银活泼,因此金属活动性强弱顺序为MCuAg;滤渣中不可能有金属M,这是因为如果含有M,则M和硝酸铜反应,滤液不可能是蓝色;滤液中至少含有两种溶质,即M的硝酸盐和硝酸铜;滤渣中一定含有反应生成的银。19.D解析滤渣中最多可能有铜、铁和多余的锌和氧化铜四种物质;若滤液呈无色,则滤液中一定没有硫酸铜和硫酸亚铁,则滤渣中一定有铜和铁,故滤液中一定没有硫酸,则滤液中只有硫酸锌一种溶质;氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,这4个反应都会导致溶液质量增加,所以滤液的质量一定大于原混合溶液的质量;若滤液中含有硫酸铜,则滤渣中一定没有比铜活泼的金属锌、铁,一定含有铜,可能含有氧化铜。20.C解析a试管中铁粉与硫酸镁溶液不发生反应,b试管中铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和金属铜,由于a、b试管中反应后的物质混合时,烧杯内红色固体明显增多,说明b试管中的硫酸铜溶液有剩余,乙烧杯中铁和硫酸铜溶液反应生成了红色的铜,如果乙烧杯中的硫酸铜被铁完全反应,烧杯中的溶质是硫酸镁、硫酸亚铁,溶液中含有的金属离子是Mg2+、Fe2+;如果乙烧杯中的硫酸铜有剩余,则溶液中的溶质是硫酸镁、硫酸亚铁和硫酸铜,溶液中含有的金属离子有Mg2+、Fe2+和Cu2+。综上所述,结论正确,选项C正确。21.B22.B解析a点溶液中溶质为3种Cu(NO3)2、Fe(NO3)2和AgNO3时,金属单质只有Ag;当溶质种类为2种Cu(NO3)2和Fe(NO3)2时,金属单质一定有Ag,可能有Cu;a、b两点,由于加入的金属的质量比析出的金属的质量小,溶液的质量在逐渐减小;当溶质种类为1种Fe(NO3)2时,金属单质一定有Ag和Cu,可能有Fe。23.C解析向装有过量锌粉的烧杯中加入一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液,锌先和硝酸银反应Zn+2AgNO3Zn(NO3)2+2Ag,硝酸银反应完之后锌再和硝酸铜反应Zn+Cu(NO3)2Zn(NO3)2+Cu,锌和硝酸银反应固体质量增加(每消耗65份质量的锌就产生216份质量的银),锌和硝酸铜反应固体质量减少(每消耗65份质量的锌就产生64份质量的铜),所以O到t2是锌和硝酸银的反应,t2到t4是锌和硝酸铜的反应。t1时硝酸银还没有反应完,所以加入氯化钠可以产生白色的氯化银沉淀,故A错误;t3时溶液中有硝酸锌和硝酸铜,t5时溶液中只含有硝酸锌,所以溶质种类不同,但金属单质都是锌、铜、银,故B错误;t2tt4时,溶液中的溶质有硝酸锌和硝酸铜,向溶液中插入铝丝,铝丝会与硝酸铜反应生成红色的铜,故C正确;t2时锌刚好和硝酸银反应完,所以溶液中只有锌离子和铜离子,没有银离子,固体中有锌和银,故D错误。24. (1)Zn(NO3)2Fe(NO3)2Ag、FeZn(2)Ag、Fe(3)小于解析在金属活动性顺序中,锌位于铁的前面,活动性比铁强。因此将锌粉和铁粉的混合物加入盛有一定量硝酸银溶液中时,锌先与硝酸银反应,如果锌反应完,还有硝酸银,铁才会和硝酸银反应。(1)若将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生,则滤渣中一定有氢前金属,可能只有铁,也可能是铁和锌的混合物;溶液中的硝酸银全部参加反应。由于锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银,所以滤液里一定含有Zn(NO3)2,可能含有Fe(NO3)2;滤渣中一定含有Ag、Fe,可能含有Zn。(2)若反应后所得滤液呈无色,说明铁没有与硝酸银反应,则滤渣中一定含有Ag、Fe。(3)Zn+2AgNO3Zn(NO3)2+2Ag65340189216Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag 56340180216由反应的化学方程式可知,反应后所得滤液的溶质质量分数小于原硝酸银溶液的溶质质量分数。
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