主題5 金屬與金屬礦物
考點(diǎn)1 金屬的物理性質(zhì)
辨一辨? 1．地殼中含量最高的金屬元素是鐵。(　×　)2．銅有良好的導(dǎo)電性，因而大量用于制作電線(xiàn)。(　√　)3．鉛的密度比鐵大，用鉛做菜刀、錘子會(huì)比鐵好。(　×　)4．焊錫和鋁熔點(diǎn)較低，都可用于焊接各種金屬。(　×　)
辨一辨?1．黃銅(銅與鋅的合金)的硬度大于純銅。(　√　)2．合金中只有金屬元素。(　×　)3．“金(即銅)柔錫柔，合兩柔則剛”，說(shuō)明合金的熔點(diǎn)比組 成它的純金屬高。(　×　)4．我國(guó)最早使用的合金是青銅。(　√　)5．鋁合金和碳纖維復(fù)合材料是飛機(jī)、火箭的常用材料，這主要利用了它們具有的共同性能：熔點(diǎn)低、硬度小。(　×　)6．生鐵、硬鋁、焊錫都屬于合金。(　√　)
考點(diǎn)3 金屬礦物及其冶煉
辨一辨? 1．在CO還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)中，固體的顏色由紅色變黑色。 (　×　) 2．工業(yè)上煉鐵中發(fā)生反應(yīng)的基本類(lèi)型是置換反應(yīng)。 (　×　) 3．自然界中的鐵主要以化合物的形式存在于礦石中。(　√　)
二、煉鐵的原理(見(jiàn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)突破部分)
考點(diǎn)4 金屬的化學(xué)性質(zhì)
一、金屬＋氧氣→金屬氧化物(屬于化合反應(yīng))
二、活潑金屬＋稀酸(稀鹽酸、稀硫酸)→鹽＋氫氣(屬于置換反應(yīng))
辨一辨?金屬Fe、Zn能與酸反應(yīng)生成氫氣，所以金屬都能與酸反應(yīng)生成氫氣。 (　×　)
四、金屬＋鹽→新鹽＋新金屬(條件：“前換后，鹽可溶”)
考點(diǎn)5 金屬活動(dòng)性順序 6年6考
辨一辨?1．將Zn和Ag分別放入CuSO4溶液中，可以比較Zn、Cu、Ag的金屬活動(dòng)性。(　√　)2．鋁和硫酸銅溶液反應(yīng)，生成黑色的銅。(　×　)3．將銅片放入硝酸銀溶液，溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色。 (　√　)4．性質(zhì)活潑的金屬在空氣中容易被腐蝕，鋁在空氣中不易被腐蝕是因?yàn)槠湫再|(zhì)不活潑。(　×　)
考點(diǎn)5 鋼鐵的銹蝕與防護(hù) 6年2考
辨一辨?1．將Zn和Ag分別放入CuSO4溶液中，可以比較Zn、Cu、Ag的金屬活動(dòng)性。(　√　)2．鋁和硫酸銅溶液反應(yīng)，生成黑色的銅。(　×　)3．將銅片放入硝酸銀溶液，溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色。 (　√　)4．性質(zhì)活潑的金屬在空氣中容易被腐蝕，鋁在空氣中不易被腐蝕是因?yàn)槠湫再|(zhì)不活潑。(　×　)
考點(diǎn)6 鋼鐵的銹蝕與防護(hù) 6年2考
辨一辨?1．鋁制品變舊變暗后用砂紙或鋼絲球打磨。(　×　)2．浸沒(méi)在植物油中的鐵釘容易生銹。(　×　)3．鐵制品在潮濕空氣中比在干燥空氣中更易腐蝕。 (　√　)4．鋼鐵表面采用涂油、刷漆、鍍鉻等方法都能防止鋼鐵生銹。(　√　)5．化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化，所以金屬腐蝕過(guò)程中一定伴隨能量變化。(　√　)6．廢舊金屬的回收利用，不僅可以節(jié)約金屬資源，還可以減少對(duì)環(huán)境的污染。(　√　)7．由于鋼鐵在空氣中會(huì)發(fā)生銹蝕而損耗，故廢舊鋼鐵制品不需回收利用。(　×　)
類(lèi)型1 金屬活動(dòng)性的探究
【例1】[2017·西寧中考][雙選]錳(Mn)鋼屬于鐵合金，可用于制造鋼軌。已知錳的金屬活動(dòng)性介于鎂與鋅之間，如果用實(shí)驗(yàn)比較鐵和錳的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱，下列所給試劑組能夠達(dá)到目的的是(　AC　)A.Fe、Mn、40%硫酸溶液B.Fe、Mn、MgSO4溶液C.Fe、Mn、ZnSO4溶液D.Cu、FeSO4溶液、MnSO4溶液思路點(diǎn)撥?錳的金屬活動(dòng)性介于鎂與鋅之間，所以錳的金屬活動(dòng)性比鐵強(qiáng)。在金屬活動(dòng)性順序中，排在氫前邊的金屬能和酸發(fā)生置換反應(yīng)生成鹽和氫氣。金屬的位置越靠前，金屬的活動(dòng)性越強(qiáng)，反應(yīng)越快。位置靠前的金屬能將位于其后的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來(lái)。
變式運(yùn)用?1.[2017·東營(yíng)中考]今年春季，在張獻(xiàn)忠沉銀考古現(xiàn)場(chǎng)，整齊堆放著金冊(cè)、銀冊(cè)，金幣、銀幣、銅幣和銀錠，還有鐵刀、鐵矛等兵器。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　 　)A.“真金不怕火煉”說(shuō)明了黃金的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定B.上述錢(qián)幣用金、銀、銅而不用鐵，從化學(xué)角度看主要原因是鐵的冶煉困難C.自然界有天然的銅、銀、金卻沒(méi)有天然的金屬鐵D.常溫下驗(yàn)證鐵、銅、銀三種金屬的活動(dòng)順序時(shí)，至少需一種金屬單質(zhì)B　“真金不怕火煉”說(shuō)明了黃金的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，即使高溫下也不與氧氣反應(yīng)；上述錢(qián)幣用金、銀、銅而不用鐵，從化學(xué)角度看主要原因是鐵的化學(xué)性質(zhì)活潑；自然界有天然的銅、銀、金卻沒(méi)有天然的金屬鐵，因?yàn)殍F的化學(xué)性質(zhì)活潑，易發(fā)生化學(xué)變化，成為化合物；金屬的位置越靠前，金屬的活動(dòng)性越強(qiáng)。位置靠前的金屬能將位于其后的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來(lái)。常溫下驗(yàn)證鐵、銅、銀三種金屬的活動(dòng)順序時(shí)，至少需一種金屬單質(zhì)，如：銅和硝酸亞鐵溶液、硝酸銀溶液。
2.[2016·黃石中考]驗(yàn)證Zn、Fe、Cu金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱，下列的試劑組合實(shí)驗(yàn)方案不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　 　)A.FeSO4溶液、Zn、Cu　　　　　　　　　B．ZnSO4溶液、稀鹽酸溶液、Fe、CuC.ZnSO4溶液、FeSO4溶液、Cu D．ZnCl2溶液、Fe、CuCl2溶液C　FeSO4溶液能與Zn反應(yīng)，證明金屬活動(dòng)性Zn＞Fe，F(xiàn)eSO4溶液不與Cu反應(yīng)，證明金屬活動(dòng)性Fe＞Cu，據(jù)此兩個(gè)反應(yīng)可以驗(yàn)證Zn、Fe、Cu三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)閆n＞Fe＞Cu；Fe能與稀鹽酸溶液反應(yīng)，Cu不與稀鹽酸溶液反應(yīng)，據(jù)此兩個(gè)反應(yīng)證明金屬活動(dòng)性Fe＞Cu，F(xiàn)e不與ZnSO4溶液反應(yīng)，證明金屬活動(dòng)性Zn＞Fe，故據(jù)此三個(gè)反應(yīng)可以證明三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)閆n＞Fe＞Cu；ZnSO4溶液不與Cu反應(yīng)，證明金屬活動(dòng)性Zn＞Cu，F(xiàn)eSO4溶液不與Cu反應(yīng)，證明金屬活動(dòng)性Fe＞Cu，但是無(wú)法證明鐵與鋅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱；ZnCl2溶液不與Fe反應(yīng)，證明金屬活動(dòng)性Zn＞Fe，F(xiàn)e能與CuCl2溶液反應(yīng)，證明金屬活動(dòng)性Fe＞Cu，故據(jù)此兩個(gè)反應(yīng)即可證明三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)閆n＞Fe＞Cu。
類(lèi)型2 金屬與酸反應(yīng)
【例2】[2017·青島模擬]相同質(zhì)量的鎂、鋁、鋅分別與相同質(zhì)量20%的鹽酸充分反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣質(zhì)量(直接用各金屬表示)大小關(guān)系有以下幾種猜測(cè)：①M(fèi)g＞Al＞Zn；②Al＞Mg＞Zn；③Al＝Mg＝Zn；④Al＝Mg＞Zn；⑤Al＝Zn＞Mg；⑥Al＞Mg＝Zn。其中合理的個(gè)數(shù)為(　C　)A.5個(gè)　　　B．4個(gè) C.3個(gè) D．2個(gè)
思路點(diǎn)撥?Mg、Al、Zn與鹽酸反應(yīng)的質(zhì)量關(guān)系為 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑24 73 224g 73g 2g 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 54 219 6 24g 97.3g 2.67g Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 65 73 2 24g 27g 0.74g令三種金屬質(zhì)量均為24g，則當(dāng)鹽酸質(zhì)量m＞73g時(shí)，生成氫氣的質(zhì)量：Al＞Mg＞Zn；當(dāng)鹽酸質(zhì)量27g＜m≤73g，生成氫氣的質(zhì)量：Al＝Mg＞Zn；當(dāng)鹽酸質(zhì)量m≤27g時(shí)，生成氫氣的質(zhì)量：Al＝Mg＝Zn。
變式運(yùn)用?3.[2017·泰安中考]現(xiàn)有等質(zhì)量甲、乙、丙三種金屬，分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的足量稀硫酸中，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如右圖所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合價(jià)均為＋2價(jià))。則下列說(shuō)法中不正確的是(　 　)A.生成氫氣的質(zhì)量：甲>乙>丙　　　B．相對(duì)原子質(zhì)量：乙>丙>甲C.金屬活動(dòng)性：乙>甲>丙 D．消耗硫酸的質(zhì)量：甲>乙>丙B　根據(jù)圖像可知，生成氫氣的質(zhì)量：甲>乙>丙，A正確；等質(zhì)量金屬與足量的酸反應(yīng)，生成的氫氣越多，金屬的相對(duì)原子質(zhì)量越小，故相對(duì)原子質(zhì)量：丙>乙>甲，B錯(cuò)誤；開(kāi)始相等時(shí)間內(nèi)，生成氫氣的質(zhì)量由多到少的順序是乙、甲、丙，相等時(shí)間內(nèi)生成氫氣越多，金屬活動(dòng)性越強(qiáng)，故金屬活動(dòng)性：乙>甲>丙，C正確；生成氫氣越多，消耗硫酸越多，故消耗硫酸的質(zhì)量：甲>乙>丙，D正確。
類(lèi)型3 金屬與鹽溶液反應(yīng)
將金屬加入鹽溶液時(shí)，首先要判斷金屬與哪些鹽反應(yīng)，與哪些鹽不反應(yīng)。其次，注意反應(yīng)的先后順序。金屬與鹽溶液的反應(yīng)遵循“先后原則”，即加入一種金屬，先置換出溶液中活動(dòng)性最弱的金屬，再置換出活動(dòng)性次弱的金屬；或者是加入多種金屬，活動(dòng)性強(qiáng)的先反應(yīng)完，活動(dòng)性次之的金屬再反應(yīng)。對(duì)濾渣和濾液的成分，可根據(jù)金屬或金屬離子的特殊性質(zhì)進(jìn)行判斷。【例3】 [2017·齊齊哈爾中考][雙選]向硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中加入一定量的鋅粉和鐵粉，反應(yīng)停止后過(guò)濾，向?yàn)V液中加入少量稀鹽酸，無(wú)明顯現(xiàn)象。則下列說(shuō)法中正確的是(　AC　)A.濾出的固體中一定含有銀B.向?yàn)V液中加入氫氧化鈉溶液，一定有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生C.濾液中溶質(zhì)的組成情況有三種D.向?yàn)V出的固體中加入稀鹽酸，如果有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明濾液中含有硝酸亞鐵
　思路點(diǎn)撥?根據(jù)金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用：位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)钠浠衔锏娜芤褐兄脫Q出來(lái)。向硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中加入一定量的鋅粉和鐵粉，能與硝酸銀和硝酸銅發(fā)生置換反應(yīng)生成銀和銅。反應(yīng)停止后過(guò)濾，向?yàn)V液中加入少量稀鹽酸，無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明濾液中一定沒(méi)有硝酸銀，否則會(huì)產(chǎn)生白色沉淀，即說(shuō)明濾出的固體中一定含有銀；由于不能確定濾液中是否含有硝酸銅，故向?yàn)V液中加入氫氧化鈉溶液，不一定有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生；由于硝酸銀一定完全反應(yīng)了，故反應(yīng)后的濾液的成分可能是：硝酸鋅；硝酸鋅、硝酸亞鐵、硝酸銅；硝酸鋅、硝酸亞鐵三種情況；向?yàn)V出的固體中加入稀鹽酸，如果有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明固體中一定含有鐵，可能含有鋅，那么濾液中可能含有硝酸亞鐵。
變式運(yùn)用?4.[2017·河南中考]在一定質(zhì)量Cu(NO3)2、AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液中加入過(guò)量的Zn，充分反應(yīng)后，過(guò)濾，可得到固體和溶液。(1)請(qǐng)寫(xiě)出一個(gè)有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (2)向所得固體上滴加鹽酸，能觀察到什么現(xiàn)象。_有氣泡產(chǎn)生_(3)反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量與反應(yīng)前溶液的質(zhì)量相比，可能保持不變，為什么？__鋅與硝酸銀反應(yīng)使溶液質(zhì)量減少，與硝酸銅反應(yīng)使溶液質(zhì)量增加，所以溶液質(zhì)量可能不變__。Zn與Cu(NO3)2、AgNO3反應(yīng)，與Al(NO3)3不反應(yīng)；過(guò)量的Zn有剩余，向所得固體中滴加鹽酸有氣泡產(chǎn)生；Zn與Cu(NO3)2反應(yīng)，溶液質(zhì)量增加，與AgNO3反應(yīng)溶液質(zhì)量減少，所以溶液質(zhì)量可能不變。
實(shí)驗(yàn)7 ：金屬銹蝕條件的探究
【例1】 圖中兔首和鼠首均為青銅器(銅、錫合金)，某些銅器表面呈綠色，這是因?yàn)殂~器長(zhǎng)期暴露在空氣中生成了銅銹(銅銹俗稱(chēng)銅綠)。為了弄清銅綠的組成和銅生成銅綠的條件，某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了如下探究：【查閱資料】銅綠的化學(xué)式Cu2(OH)2CO3，它受熱會(huì)分解生成三種氧化物。銅綠分解的化學(xué)方程式為【猜想與假設(shè)】依據(jù)銅綠的組成和查閱的資料判斷，銅綠可能是銅與氧氣及__二氧化碳和水蒸氣__共同作用而形成的。【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】借鑒課本“鐵釘銹蝕條件的探究”實(shí)驗(yàn)，小宋同學(xué)設(shè)計(jì)了“銅片銹蝕條件的探究”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)如下圖所示(所用銅片潔凈光亮)：實(shí)驗(yàn)較長(zhǎng)時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)__D__試管中銅片最先生銹。
【評(píng)價(jià)與改進(jìn)】小陳認(rèn)為小宋設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)還不夠完善，要得出正確的結(jié)論，還要補(bǔ)充一個(gè)實(shí)驗(yàn)。你認(rèn)為要補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是__在一個(gè)干燥試管內(nèi)放入銅片，通入氧氣和二氧化碳?xì)怏w并塞上橡皮塞，放置，對(duì)比觀察__。【拓展與應(yīng)用】小徐發(fā)現(xiàn)從不同地點(diǎn)收集到的兩個(gè)銅器(一個(gè)是純銅做的，一個(gè)是青銅做的)中，純銅器的銅綠比青銅器的少，他據(jù)此分析認(rèn)為青銅比純銅易銹蝕。小徐的分析是否全面？請(qǐng)你說(shuō)明理由。__不全面；不同地點(diǎn)條件不同，無(wú)法比較__。分析?【查閱資料】銅綠受熱分解生成氧化銅、水和二氧化碳，配平即可?！静孪肱c假設(shè)】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素種類(lèi)不變，銅綠中有Cu、O、C、H四種元素，故銅生銹可能是銅與氧氣、二氧化碳和水蒸氣共同作用的結(jié)果?！驹O(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】試管D中具備銅生銹的全部條件，最先生銹?！驹u(píng)價(jià)與改進(jìn)】該實(shí)驗(yàn)不能很好地說(shuō)明銅生銹與水分有關(guān)，應(yīng)設(shè)計(jì)有氧氣、二氧化碳而無(wú)水的環(huán)境作對(duì)照實(shí)驗(yàn)?！就卣古c應(yīng)用】不同地點(diǎn)條件不同，無(wú)法比較純銅器與青銅器的銹蝕情況，所得結(jié)論也就不全面。
某研究小組為探究“影響鐵制品銹蝕快慢的因素”，取同濃度的稀氨水和稀醋酸用下圖裝置完成表中實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題。(1)鐵銹的主要成分是__Fe2O3__(填化學(xué)式)。(2)實(shí)驗(yàn)②和④可探究__溫度__因素對(duì)鐵制品銹蝕快慢的因素；欲探究試劑酸堿性對(duì)鐵制品銹蝕快慢的影響，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)是__①②或③④__(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))。(3)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論是__相同條件下，酸性越強(qiáng)，金屬生銹越快__(寫(xiě)出1點(diǎn)即可)。(4)影響鐵制品銹蝕快慢除上述因素外，還有__酸的濃度__(寫(xiě)出1點(diǎn)即可)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案__相同條件下，取兩份濃度不同的醋酸分別在25℃時(shí)，觀察鐵釘生銹時(shí)間__。
【例2】 早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)和使用鐵器。工業(yè)上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵的反應(yīng)。某化學(xué)興趣小組利用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)按要求填空。(1)寫(xiě)出CO還原Fe2O3的化學(xué)方程式： ；(2)實(shí)驗(yàn)中盛澄清石灰水的試管中可觀察到的現(xiàn)象是__澄清石灰水變渾濁__；(3)右邊導(dǎo)氣管口放置點(diǎn)燃的酒精燈的目的是__除去多余的CO(或消除CO對(duì)空氣的污染)__；(4)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)要先通入CO，把裝置中的空氣排盡后再加熱，以防發(fā)生爆炸。檢驗(yàn)裝置中的空氣已排盡的方法是__在右端導(dǎo)氣管口用排水法收集一試管氣體，移近火焰，若發(fā)出輕微的爆鳴聲，證明空氣已經(jīng)排盡__。
分析?(1)CO與Fe2O3在高溫條件下反應(yīng)生成CO2和Fe；(2)生成的二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，因此可以觀察到澄清石灰水變渾濁；(3)一氧化碳有毒，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，故右邊導(dǎo)氣管口放置點(diǎn)燃的酒精燈的目的是除去多余的CO；(4)由于一氧化碳是可燃性氣體，與空氣或氧氣的混合氣體點(diǎn)燃時(shí)易發(fā)生爆炸，所以在加熱或點(diǎn)燃前要檢驗(yàn)純度；檢驗(yàn)裝置中的空氣已排盡的方法是在右端導(dǎo)氣管口用排水法收集一試管氣體，移近火焰，若發(fā)出輕微的爆鳴聲，證明空氣已經(jīng)排盡。
某化學(xué)興趣小組用一氧化碳和氧化鐵的反應(yīng)來(lái)探究煉鐵的原理，裝置如下圖所示。請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題：
(1)為避免一氧化碳污染空氣，并回收利用一氧化碳，方框中連接的是C和D，導(dǎo)管接口的連接順序?yàn)閍→(　d　)→(　b　)→(　c　)。C裝置中氫氧化鈉溶液的作用是__除去剩余的二氧化碳?xì)怏w__。(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，應(yīng)__先通入一氧化碳再加熱__(填“先加熱再通入一氧化碳”或“先通入一氧化碳再加熱”)，目的是__排盡玻璃管內(nèi)的空氣__。(3)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，玻璃管A中出現(xiàn)的現(xiàn)象為_(kāi)_紅色物質(zhì)變?yōu)楹谏玙_。(4)除一氧化碳外，還有哪些物質(zhì)可以還原氧化鐵？__H2__(請(qǐng)寫(xiě)出一種物質(zhì)的化學(xué)式)。
命題點(diǎn)1 金屬的化學(xué)性質(zhì)
1．[2012·青島][雙選]現(xiàn)有鎂、鋁兩種金屬分別跟稀鹽酸充分反應(yīng)，生成相同質(zhì)量的氫氣。則可能的情況有(　BD　)　　　　　　　　　　　　　　　A．足量的稀鹽酸與等質(zhì)量的鎂、鋁發(fā)生反應(yīng)B．足量的稀鹽酸與質(zhì)量比為4∶3的鎂、鋁發(fā)生反應(yīng)C．足量的稀鹽酸與質(zhì)量比為8∶9的鎂、鋁發(fā)生反應(yīng)D．等質(zhì)量、等溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸與過(guò)量的鎂、鋁發(fā)生反應(yīng)
BD　等質(zhì)量的鎂、鋁與足量的稀鹽酸反應(yīng)時(shí)，金屬完全反應(yīng)，依據(jù)金屬質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算，生成的氫氣質(zhì)量一定不等，故A錯(cuò)誤；假設(shè)Mg、Al兩種金屬分別跟稀鹽酸充分反應(yīng)，得到氫氣的質(zhì)量都是2g，設(shè)參與反應(yīng)的Mg的質(zhì)量為x，Al的質(zhì)量為y。
故Mg、Al質(zhì)量比為24g∶18g＝4∶3時(shí)生成氫氣的質(zhì)量相等，故B正確、C錯(cuò)誤；Mg、Al均過(guò)量，酸會(huì)完全反應(yīng)，依據(jù)反應(yīng)生成的氫氣全部來(lái)源于稀鹽酸中所含的氫元素，所用稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和質(zhì)量都相同時(shí)，充分反應(yīng)得到氫氣的質(zhì)量也相同，故D正確。
2．[2017·青島]某化工廠的廢液中主要含有硝酸銀、硝酸銅。取一定量的該廢液樣品，加入鎂粉和銅粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到濾液和濾渣。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空格：(1)若濾渣中有鎂粉，則濾渣中除鎂粉外還含有__Cu和Ag__(填寫(xiě)化學(xué)式，下同)。(2)若濾渣中有銅粉，則濾液中的溶質(zhì)一定含有__Mg(NO3)2__，可能含有__Cu(NO3)2__。(3)若濾渣中沒(méi)有銅粉，則濾液中的溶質(zhì)一定含有__Cu(NO3)2、Mg(NO3)2__，可能含有__AgNO3__。(4)反應(yīng)后得到濾液的質(zhì)量__小于__(選填“小于”、“大于”或“等于”)反應(yīng)前所取廢液樣品的質(zhì)量。
三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)椋烘V>銅>銀；在金屬活動(dòng)性順序中，排在氫前邊的金屬能和酸發(fā)生置換反應(yīng)生成鹽和氫氣。金屬的位置越靠前，金屬的活動(dòng)性越強(qiáng)。位置靠前的金屬能將位于其后的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來(lái)。向含有硝酸銀、硝酸銅的廢液中，加入鎂粉和銅粉，鎂先與硝酸銀、硝酸銅反應(yīng)，生成硝酸鎂和銀、銅，鎂反應(yīng)完后如果硝酸銀還有剩余，銅再與剩余的硝酸銀反應(yīng)生成硝酸銅和銀，充分反應(yīng)后過(guò)濾，(1)若濾渣中有鎂粉，則濾渣中除鎂粉外還含銅和銀。(2)若濾渣中有銅粉，則濾液中的溶質(zhì)一定含有硝酸鎂，可能含有硝酸銅。(3)若濾渣中沒(méi)有銅粉，則濾液中的溶質(zhì)一定含有硝酸鎂、硝酸銅，可能含有硝酸銀。(4)因?yàn)橘|(zhì)量關(guān)系為：鎂—銀：24∶108，鎂—銅：24∶64，銅—銀：64∶108，即反應(yīng)掉的金屬的質(zhì)量一定小于被置換出來(lái)的金屬的質(zhì)量，所以反應(yīng)后得到濾液的質(zhì)量小于反應(yīng)前所取廢液樣品的質(zhì)量。
3．[2014·青島]某化工廠生產(chǎn)過(guò)程中的殘液含有硝酸銀。取少量該殘液樣品，分別盛在A、B兩支試管中，再分別加入不同質(zhì)量的黃銅片(銅鋅合金)，充分反應(yīng)后過(guò)濾，分別取濾渣或?yàn)V液進(jìn)行下表所示實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你參與實(shí)驗(yàn)探究：(1)用化學(xué)式填寫(xiě)下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的空格：
(2)若要驗(yàn)證B試管得到的濾液中可能含有的溶質(zhì)，可以采用的物理方法是__觀察溶液顏色__；可以采用的化學(xué)方法是向?yàn)V液中加入__Fe(或Zn等)__(填寫(xiě)一種物質(zhì)的化學(xué)式)，并觀察現(xiàn)象。(1)向A試管的濾渣中加入稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明濾渣中含有活潑金屬，而銀、銅、鋅三種物質(zhì)中只有鋅是活潑金屬，即加入的鋅過(guò)量，那么溶液中不存在銀離子和銅離子，所以濾渣中含有鋅、銅、銀；向B試管的濾液中加稀鹽酸，稀鹽酸只與硝酸銀反應(yīng)生成白色沉淀，而此反應(yīng)無(wú)明顯現(xiàn)象說(shuō)明溶液中無(wú)硝酸銀，即銀離子被完全置換出來(lái)，銅和鋅中，更活潑的鋅先溶解，故溶液中一定含有硝酸鋅，硝酸銅因不與稀鹽酸反應(yīng)，無(wú)法確定其是否存在。(2)含銅離子的溶液呈藍(lán)色，可通過(guò)觀察溶液顏色確定硝酸銅是否存在；也可以向溶液中加入比銅活潑的金屬，觀察金屬表面是否有銅析出。
4．[2013·青島]我市某化工廠排放的廢液中含有硫酸銅和硫酸亞鐵。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)取了適量的上述廢液樣品，將一定量鋅粉加入樣品中，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到濾液A和固體B。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)關(guān)于濾液A所含溶質(zhì)的猜想中，不合理的是__④__(填寫(xiě)序號(hào))。①猜想一：只有硫酸鋅②猜想二：硫酸鋅、硫酸亞鐵③猜想三：硫酸鋅、硫酸亞鐵、硫酸銅④猜想四：硫酸鋅、硫酸銅(2)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，確定“猜想二”對(duì)應(yīng)的固體B的成分：__取固體B樣品于試管中，滴加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，固體B為鐵和銅；無(wú)氣泡產(chǎn)生，固體B為銅(合理即可)__。(3)反應(yīng)后析出金屬的質(zhì)量__一定__(填“一定”或“不一定”)比參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量小。
(1)足量的鋅能把溶液中的銅、鐵全部置換出來(lái)，濾液中只有硫酸鋅，猜想一合理；鋅不足時(shí)，有可能將溶液中的銅全部置換出來(lái)，也有可能將溶液中的銅部分置換出來(lái)，則濾液中可能有硫酸鋅、硫酸亞鐵，也可能有硫酸鋅、硫酸亞鐵、硫酸銅，猜想二、三合理；由于鐵的金屬活動(dòng)性大于銅，鋅先將銅置換出來(lái)，溶液中不可能有硫酸銅而沒(méi)有硫酸亞鐵，猜想四不合理。(2)由題意可知，當(dāng)濾液A中含有硫酸鋅、硫酸亞鐵時(shí)，固體B可能是銅或銅與少量鐵的混合物，由于鐵能被磁鐵吸引，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是用磁鐵吸引固體B，若有黑色粉末被吸引，說(shuō)明B是銅與少量鐵的混合物；若沒(méi)有被吸引，說(shuō)明B是銅；或者取固體B于試管中，滴加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明固體B為鐵和銅，無(wú)氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明固體B為銅。(3)由于鋅與硫酸銅或硫酸亞鐵反應(yīng)，參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量比生成的金屬質(zhì)量都大，所以反應(yīng)后析出金屬的質(zhì)量一定比參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量小。
1.金屬活動(dòng)性順序有重要的應(yīng)用。銅、鋁、鐵為日常生活中常見(jiàn)的金屬，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在探究鋁、銅、鐵三種金屬的有關(guān)性質(zhì)時(shí)，進(jìn)行了如圖的實(shí)驗(yàn)：
在A實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4__。將A實(shí)驗(yàn)結(jié)束后①、②試管內(nèi)的物質(zhì)倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯中的紅色固體物質(zhì)明顯增多，其原因是__①中未反應(yīng)的鐵繼續(xù)與硫酸銅反應(yīng)__，一段時(shí)間后過(guò)濾，濾液中的溶質(zhì)一定有__FeSO4、Al2(SO4)3__(填化學(xué)式)。
命題點(diǎn)2 金屬活動(dòng)性順序
5．[2016·青島][雙選]下圖是某興趣小組設(shè)計(jì)的四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，其中能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　 　)
AC　鋅片和稀硫酸反應(yīng)，鋅表面有氣泡產(chǎn)生，銅片和稀硫酸不反應(yīng)，可得出鋅的金屬活動(dòng)性大于銅，A正確；銅片上的白磷能燃燒，紅磷不燃燒，說(shuō)明物質(zhì)燃燒溫度要達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)，但此實(shí)驗(yàn)不能探究出燃燒需要可燃物與氧氣接觸，B錯(cuò)誤；在加熱的條件下，銅粉與空氣中的氧氣反應(yīng)，裝置冷卻后，注射器內(nèi)減少的體積就是反應(yīng)掉的氧氣的體積，進(jìn)而測(cè)定出空氣中氧氣的體積含量，C正確；鐵釘只與水接觸不會(huì)生銹，鐵釘只與氧氣接觸也不易生銹，還應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)鐵釘既與水接觸又與氧氣接觸的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，D錯(cuò)誤。
6．[2016·青島][雙選]為探究鋅、銅、鐵三種金屬的活動(dòng)性順序，某學(xué)習(xí)小組做了如甲圖所示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將試管①、試管②內(nèi)的物質(zhì)全部倒入同一燒杯中，充分反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)燒杯中的紅色固體物質(zhì)明顯增多(如乙圖所示)，下列說(shuō)法正確的是 (　 　)
A．反應(yīng)后燒杯中的固體一定含有鐵B．甲圖試管②中反應(yīng)后固體一定不含鐵C．反應(yīng)后燒杯中的溶液一定不含有氯化銅D．燒杯中最后所得固體的質(zhì)量一定大于2a克
BD　在金屬活動(dòng)性順序中，鐵排在鋅的后面、銅的前面，因此鐵與氯化鋅不反應(yīng)，與氯化銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和銅，試管①、②內(nèi)的物質(zhì)全部倒入同一燒杯中，紅色固體物質(zhì)明顯增多，說(shuō)明試管②中氯化銅過(guò)量，剩余的氯化銅和試管①中沒(méi)反應(yīng)的鐵粉反應(yīng)生成了紅色的銅。由以上分析可看出，燒杯中的固體肯定有銅，不能確定是否含有鐵，A錯(cuò)誤；因?yàn)樵嚬堍谥新然~過(guò)量，因此肯定不含鐵，B正確；燒杯中的溶液中是否含氯化銅不能確定，C錯(cuò)誤；鐵和氯化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式及質(zhì)量關(guān)系如下：Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu56　 6456份質(zhì)量的鐵反應(yīng)后生成64份質(zhì)量的銅，反應(yīng)后固體質(zhì)量增多，所以燒杯中最后所得固體的質(zhì)量一定大于2a克，D正確。
猜押預(yù)測(cè)?2.廢液中只含有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、Ba(NO3)2三種溶質(zhì)。為了回收金屬、保護(hù)環(huán)境，小科設(shè)計(jì)了如圖方案(所加試劑均過(guò)量)，正確的是(　 　)A．固體a是銅B．X一定是Na2SO4C．溶液B中含有的鹽有Ba(NO3)2、NaNO3D．若回收到6.4g固體a，則加入的鐵屑質(zhì)量為5.6g
C　根據(jù)金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用：位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)，故將鐵加入到Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、Ba(NO3)2的混合溶液中，鐵能與硝酸銅反應(yīng)生成銅和硝酸亞鐵，即固體a是銅和過(guò)量的鐵，A錯(cuò)誤；溶液A中含有硝酸亞鐵和硝酸鋇，氫氧化鈉能與硝酸亞鐵反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀和硝酸鈉，故過(guò)濾后得到的沉淀b是氫氧化亞鐵沉淀，溶液B中含有硝酸鈉、氫氧化鈉和硝酸鋇。要將硝酸鋇轉(zhuǎn)化為沉淀，可加入含有硫酸根離子的物質(zhì)，如：硫酸鈉、硫酸鉀等，B錯(cuò)誤；鹽是由金屬離子和酸根離子構(gòu)成的，溶液B中含有硝酸鈉、氫氧化鈉和硝酸鋇，硝酸鈉和硝酸鋇屬于鹽，氫氧化鈉屬于堿，C正確；反應(yīng)中加入的鐵粉是過(guò)量的，由于固體a中除了含有銅以外，還含有鐵，故若回收到6.4g固體a，則加入的鐵屑質(zhì)量一定大于5.6g，D錯(cuò)誤。
命題點(diǎn)3 金屬銹蝕條件的探究
7．[2017·青島]下列防銹措施不合理的是(　 　)A．鋼管存放在干燥的地方B．用鹽水清洗菜刀C．及時(shí)清除鐵制品表面的銹漬D．在鐵管表面鍍上一層不易銹蝕的金屬B　鐵生銹是鐵與氧氣、水共同作用的結(jié)果，所以防銹的方法有隔絕氧氣、保持金屬表面潔凈干燥、改變金屬的組成和結(jié)構(gòu)；鋼管存放在干燥的地方，不易于生銹；用鹽水清洗菜刀，會(huì)加速銹蝕；鐵銹結(jié)構(gòu)疏松多孔，能吸附水和氧氣，會(huì)加速銹蝕，應(yīng)及時(shí)清除鐵制品表面的銹漬；在鐵管表面鍍上一層不易銹蝕的金屬，能隔絕氧氣、水，能有效防銹。
8．[2012·青島]某化學(xué)興趣小組對(duì)金屬的性質(zhì)做了如下探究，請(qǐng)你填寫(xiě)空格。
(1)用圖所示實(shí)驗(yàn)探究鐵生銹的條件(每支試管中均放有完全相同的潔凈鐵釘)：①甲同學(xué)認(rèn)為，試管A發(fā)生的現(xiàn)象就能夠說(shuō)明鐵的銹蝕是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣共同作用的結(jié)果。乙同學(xué)不同意他的觀點(diǎn)，認(rèn)為必須全面觀察試管__ABC__(選填試管編號(hào))發(fā)生的現(xiàn)象，并經(jīng)過(guò)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评?，才能得出上述結(jié)論。
②試管D和E實(shí)驗(yàn)的目的是進(jìn)一步探究鐵在__鹽、酸存在__的環(huán)境中是否更容易銹蝕。③為防止金屬銹蝕，除了采用覆蓋保護(hù)膜等措施以外，還可以制成合金。這是因?yàn)楹辖鹋c純金屬相比，其組成和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而引起__性質(zhì)__的變化。(2)某同學(xué)向分別盛有等質(zhì)量的鐵粉和鋅粒的試管中，倒入等質(zhì)量、等溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸，以“金屬表面產(chǎn)生氣泡的快慢”為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷兩種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱。有的同學(xué)認(rèn)為這種方案不夠合理，理由是__沒(méi)控制相同的條件，金屬顆粒大小不同__。(3)將一定質(zhì)量的鐵粉放入硝酸銅、硝酸鋅的混合溶液中，充分反應(yīng)后過(guò)濾，所得固體中一定含有的物質(zhì)是__銅__，且反應(yīng)后溶液質(zhì)量比反應(yīng)前__減小__(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(1)①要證明鐵的銹蝕是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣共同作用的結(jié)果，就要根據(jù)鐵分別在隔絕氧氣、水的條件下，和暴露在有水和氧氣的條件下的不同現(xiàn)象，得出結(jié)論。即必須全面觀察試管ABC發(fā)生的現(xiàn)象，并經(jīng)過(guò)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评恚拍艿贸錾鲜鼋Y(jié)論。②試管D和E實(shí)驗(yàn)的目的是進(jìn)一步探究鐵在鹽、酸存在的環(huán)境中的銹蝕情況。③物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)，金屬的組成和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其性質(zhì)就會(huì)發(fā)生變化。(2)金屬的顆粒大小不同，與酸的反應(yīng)速度也就不同，金屬表面產(chǎn)生氣泡的快慢也會(huì)受到影響。(3)三種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)殇\＞鐵＞銅，可知鐵只能置換出銅，根據(jù)鐵與硝酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe＋Cu(NO3)2===Cu＋Fe(NO3)2可知，56份質(zhì)量的鐵可以置換出64份質(zhì)量的銅，所以反應(yīng)后溶液質(zhì)量比反應(yīng)前減小。
猜押預(yù)測(cè)?3.下列四支試管，鐵釘銹蝕最快的是(　 　)
D　鐵生銹的條件是鐵與氧氣、水同時(shí)接觸。A試管中缺少氧氣，不易生銹；B試管中缺少氧氣，不易生銹；C試管中鐵釘同時(shí)與水、氧氣接觸，易生銹；D試管中氯化鈉能加快鐵的生銹。

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