第8讲 金属的化学性质（一）（解析版）

第8讲金属的化学性质（一）[知识目录]模块一：金属材料 1模块二：金属与氧气的性质 4模块三：金属与酸的反应 6模块四：置换反应 13【巩固训练】 16[知识掌握]模块一：金属材料1.金属的普遍特性常温时，除汞是液体外,其余是固体;一般密度较大;具有金属光泽;是良好的导电体、导热体，具有延展性，密度和熔点较高。2.非金属的性质常温时，除溴是液体外，其余是气体和固体;有多种颜色，不具备金属特性，性质不一，应用不一。3.几种常见的金属。⑴铁(Fe):银白色金属光泽，质软，具有良好的延展性、导电性和导热性;化学性质比较活泼。纯铁很软，不宜用来制造机械和其他用品。(2)铝(A1):银白色金属光泽，具有良好的延展性、导电性和导热性。在空气中形成致密的氧化膜。常用于冶炼、制造电线、电缆等。(3)铜(Cu):紫红色金属光泽，具有良好的延展性、导电性和导热性。在干燥的空气中化学性质不活泼，在潮湿的空气中，表面生成碱式碳酸铜。用于制造电线、电缆、电器、零件等。4.铁生锈的条件铁与氧气、水 接触（铁锈的主要成分:Fe2O3·XH2O);铜生铜绿的条件:铜与氧气、水、二氧化碳接触。铜绿的化学式:Cu₂(OH)₂CO₃。防止铁制品生锈的措施:①保持铁制品表面的清洁、干燥:②表面涂保护膜，如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等;③改变铁的单一结构，制成不锈钢。（2022秋•仙居县校级期中）去年10月初，小金参观了“神秘的古蜀文明”展览，他对用金箔制作的太阳神鸟（空气中保存完好）、用铜制作的太阳形器、用玉石（含Al2O3）制作的四节玉琮、用铜锡合金制作的青铜大立人作出以下判断，正确的是（）A．保存太阳神鸟时需隔绝空气以防被氧化 B．加工太阳形器时未体现金属延展性 C．清洗玉琮时可使用稀盐酸等强酸性溶液 D．制作大立人时需几种金属熔合在一起【解答】解：A、金的化学性质稳定，保存太阳神鸟时不需隔绝空气，该选项不正确。B、加工太阳形器时体现金属延展性，该选项不正确。C、洗玉琮时，不能用稀盐酸，是因为稀盐酸和氧化铝反应生成氯化铝和水，该选项不正确。D、制作大立人时需几种金属熔合在一起，例如铜锡合金就是铜和锡熔合在一起形成的，该选项正确。故选：D。（2022秋•江干区校级期中）创造了10909m深潜新纪录的“奋斗者号”载人潜水器的外壳由钛合金制造。钛合金属于（）A．金属材料 B．无机非金属材料 C．合成材料 D．有机物【解答】解：金属材料包括纯金属以及它们的合金，钛合金属于金属材料。故选：A。（2022秋•滨江区校级期中）近日狡猾的新冠病毒再次砸向我国部分省市，随着气温下降新冠病毒的活性会有所增加，大家一定要少聚集、勤洗手、戴口罩！防疫不松懈！为增强口罩的密封性，均放了鼻梁条，有的鼻梁条是铝合金的，关于铝合金的说法正确的是（）A．铝合金属于纯净物 B．鼻梁条使用铝合金，利用其密度大、抗腐蚀性好的优点 C．铝合金属于金属材料 D．铝合金的熔点比金属铝高【解答】解：A、合金是指由一种金属加热融合了其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，故合金都是混合物，则铝合金属于混合物，故A错误。B、鼻梁条使用铝合金，利用其密度小、抗腐蚀性好的优点，故B错误。C、金属材料包括纯金属和它们的合金，铝合金属于金属材料，故C正确。D、铝合金的熔点比金属铝低，故D错误。故选：C。（2022秋•上城区校级期中）钛和钛的合金被认为是21世纪的重要材料，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是（）A．用来做保险丝 B．用于制造航天飞机 C．用来制造人造骨 D．用于制造船舶【解答】解：A、保险丝应该用熔点比较低的金属材料做，钛及其合金熔点高，不适合做保险丝，故A项错误；BD、因为钛和钛的合金密度小、可塑性好、易于加工，所以可用于制造航天飞机和船舶，故B、D项正确；C、因为钛合金与人体有很好的“相容性”，所以可用来制造人造骨。故选：A。（2020秋•平阳县校级期中）2019年诺贝尔化学奖授予约翰•古迪纳夫、斯坦利•威廷汉和吉野彰，以表彰他们对锂离子电池的研究。引发了同学们对锂及其化合物的关注。资料1：金属锂是银白色的金属，熔点为180.54℃，沸点1342℃，密度0.534克/厘米3，硬度较软；在室温下易发生氧化而表面变暗、能与水反应但较慢、能与氮气反应生成黑色的氮化锂（Li3N）。资料2：利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料钴酸锂，氢氧化锂（LiOH）的化学性质与氢氧化钠相似。（1）金属锂单质不宜在空气中直接保存的原因有：锂能与氧气、水和氮气反应。（2）钴酸锂（LiCoO2）在物质分类上属于盐（选填“酸”、“碱”或“盐”）。（3）写出氢氧化锂与盐酸发生反应的化学方程式：LiOH+HCl＝LiCl+H2O。【解答】解：（1）由于题意可知，金属锂单质不宜在空气中直接保存的原因有：锂能与氧气、水和氮气反应。（2）钴酸锂（LiCoO2）是由金属和酸根组成的，在物质分类上属于盐。（3）氢氧化锂属于碱，能与盐酸发生中和反应，化学方程式为：LiOH+HCl＝LiCl+H2O。故答案为：（1）锂能与氧气、水和氮气反应。（2）盐。（3）LiOH+HCl＝LiCl+H2O。模块二：金属与氧气的性质1.金属与氧气反应金属与其他物质发生反应时，会生成新的物质，表现出金属的化学性质。有些金属能在氧气中燃烧，有些金属不能燃烧，但都生成相应的氧化物。氧气的浓度不同，化学反应的现象可能不同。金属在空气中在氧气中化学方程式镁常温下表面逐渐变暗。点燃，剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体点燃，剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体2Mg+O2点燃2MgO铝常温下，铝表面变暗，生成一层致密的氧化膜，保护铝不再被腐蚀点燃，剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成白色固体4Al+3O2点燃2Al2O3铁持续加热发红，离火变冷点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。3Fe+2O2点燃2Fe3O4铜加热，生成黑色物质；潮湿空气中，生成铜绿而被腐蚀加热，生成黑色物质。2Cu+O2≜2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3金即使在高温时也不与氧气反应【注意】1、镁条、铝丝在空气中能燃烧。铁丝在空气中不能燃烧，但在氧气中能燃烧。2、铁在空气中缓慢氧化生成的主要产物是Fe2O3(生锈)。铁在氧气中燃烧生成Fe3O4。(Fe2O3呈暗红色，Fe3O4呈黑色)。3、金属铝的表面易生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝的进一步氧化，因而铝具有很好的抗腐蚀性能。但用钢丝球擦洗铝制容器会破坏氧化膜，会使金属铝进一步被氧化。（2023春•舟山期中）如图所示是初中化学常见的三个实验，请依图回答：（1）实验一操作中，最好是将烧红的木炭由瓶口缓慢插入到盛满氧气的集气瓶中，这一实验操作的主要目的是防止氧气逸出，使木炭充分燃烧。（2）①实验二是铁丝在氧气中燃烧的实验。点燃铁丝下端的火柴，待火柴将要烧完时，将铁丝伸入集气瓶内。铁丝燃烧的现象是剧烈燃烧、火星四射、放出大量热，生成黑色固体。②实验二装置中水的作用是防止铁燃烧生成的高温熔融物溅落使集气瓶炸裂，若将铁丝改为少量木炭进行实验，为了检验产物，可将水换成澄清石灰水（填名称）。（3）从微观角度看，实验三中硫在氧气中比在空气中燃烧剧烈，说明物质跟氧气发生化学反应时，单位体积的空间里氧气浓度越高反应就越剧烈。【解答】解：（1）实验一操作中，最好是将烧红的木炭由瓶口缓慢插入到盛满氧气的集气瓶中，这一实验操作的主要目的是防止氧气过多的逸出，使木炭充分燃烧。（2）①实验二是铁丝在氧气中燃烧的实验。点燃铁丝下端的火柴，待火柴快燃尽时，将铁丝伸入集气瓶内。铁丝燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体。②实验二装置中水的作用是防止铁燃烧形成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶，若将铁丝改为少量木炭进行实验，为了检验产物，可将水换成澄清石灰水，是因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。（3）从微观角度看，实验三中硫在氧气中比在空气中燃烧剧烈，说明物质跟氧气发生化学反应时，单位体积的空间里氧分子越多，反应就越剧烈。故答案为：（1）防止氧气逸出，使木炭充分燃烧；（2）①剧烈燃烧、火星四射、放出大量热，生成黑色固体；②防止铁燃烧生成的高温熔融物溅落使集气瓶炸裂；澄清石灰水；（3）氧气浓度越高。（2020春•兰溪市校级期中）小明用向上排空气法收集了一瓶氧气，并用该瓶氧气做铁丝在氧气中燃烧的实验，结果没有观察到“火星四射”的现象，如果小明操作没有问题，则造成实验失败的原因不可能是（）A．收集到的氧气太少 B．所用铁丝太粗 C．集气瓶底部没有预先铺一薄层细砂 D．铁丝的温度过低未达到铁丝燃烧的温度【解答】解：A、小明用向上排空气法收集一瓶氧气，可能空气没有排净，氧气浓度较低，铁丝不会燃烧，所以正确。B、铁丝较粗，与氧气的接触面积小，铁比可能不会燃烧，所以正确。C、集气瓶底部预先铺一层细砂，是为了防止燃烧时产生的高温熔融物溅落瓶底使瓶底受热不均而炸裂的，与燃烧的条件无关，所以错误。D、可能铁丝的预热效果不好，没有使铁丝的温度达到着火点，铁丝不燃烧，所以正确。故选：C。模块三：金属与酸的反应1.金属与盐酸或稀硫酸反应伴随的现象及反应的化学方程式如下表所示：金属现象反应的化学方程式盐酸稀硫酸盐酸稀硫酸镁剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色，试管壁发热，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。Mg+2HC===MgCl2+H2↑Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑铝打磨过的铝放入酸中，剧烈反应产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑锌反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑铁反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑铜无任何现象不反应不反应（2023•鄞州区模拟）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．【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、镁、铁反应生成的氢气质量相等时，应该是稀硫酸过量，则锌反应生成的氢气和镁、铁一样多，该选项不正确。故选：AC。（2022秋•衢江区校级期末）等质量的镁和铁分别放置在两只烧杯中，分别加入过量的质量分数相同的稀硫酸。如图中与实验事实不符的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、镁的活动性比铁强，故反应速率快，反应时间短；等质量镁、铁分别和过量的质量分数相同的稀硫酸反应，镁生成氢气的质量比铁多；故选项图中与实验事实不相符。B、等质量镁、铁分别和过量的质量分数相同的稀硫酸反应，镁生成氢气的质量比铁多，镁消耗的硫酸的质量多，故选项图中与实验事实相符。C、稀硫酸过量，最终金属完全反应，镁的活动性比铁强，先反应完，故选项图中与实验事实相符。D、等质量镁、铁分别和过量的质量分数相同的稀硫酸反应，镁消耗的硫酸的质量多，故选项图中与实验事实相符。故选：A。（2023•北仑区一模）取一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中，用手摸试管外壁会感觉发烫，反应的化学方程式为Mg+2HCl═MgCl2+H2↑。下列有关说法正确的是（）A．反应中无明显现象 B．反应是一个吸热反应 C．反应后溶液中溶质质量减少 D．反应说明镁能置换出酸中的氢【解答】解：A、取一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中，反应的化学方程式为Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，由气泡产生，故选项说法错误。B、取一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中，用手摸试管外壁会感觉发烫，说明放出了热量，故选项说法错误。C、由反应的化学方程式为Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，每24份质量的镁可置换出2份质量的氢气，溶液的质量会增加，故选项说法错误。D、由反应的化学方程式为Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，反应说明镁能置换出酸中的氢，故选项说法正确。故选：D。（2023•鹿城区一模）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【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。（2022秋•西湖区校级期末）黄铜（由铜和锌形成的合金）有较强的耐磨性能，在生活中有广泛的用途。晓军同学为了测定黄铜屑样品组成，分四组取样品与稀硫酸反应，其实验数据记录如下表：样品第1份第2份第3份第4份取样品质量（g）25.025.025.025.0取稀硫酸质量（g）40.080.0120.0160.0产生气体质量（g）0.20.40.5m试计算：（1）上表中m的数值是0.5；（2）通过分析上述数据可知，当黄铜样品和稀硫酸的质量比为1：4时，两者恰好完全反应；（3）求所用稀硫酸中硫酸的质量分数？【解答】解：分析依据表中数据可知，每40.0g的稀硫酸与样品反应可生成0.2g氢气，当加入硫酸120.0g时，产生氢气为0.5g，说明25.0g样品中锌完全反应完了，所以第4份，加入160.0g的稀硫酸时，产生氢气也应为0.5g，则m＝0.5，故填：0.5；（2）分析依据表中数据可知，每40.0g的稀硫酸与样品反应可生成0.2g氢气，生成氢气为0.5g时，消耗硫酸的质量为40.0g×0.5g0.2g（3）设100g稀硫酸中硫酸的质量为xZn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑982x0.5g98x＝24.5g则所用稀硫酸中硫酸的质量分数为24.5g100g答：所用稀硫酸中硫酸的质量分数为24.5%。模块四：置换反应1.置换反应(1)概念：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叫做置换反应；金属与稀盐酸、稀硫酸，以及铁与硫酸铜溶液的反应等都属于置换反应。(2)形式：AB+C→A+CB。2.四种化学基本反应类型：一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，叫作置换反应，表示形式为：A＋BC===B＋AC；化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应(A＋B===AB)；分解反应是由一种物质生成两种或两种以上物质的反应(AB===A＋B)；复分解反应是两种化合物互相交换成分生成新化合物的反应(AB＋CD===AD＋CB)。（2022秋•慈溪市校级期中）化学学习中，物质之间的相互反应往往是有规律的。下列现象和事实，可用金属活动性顺序作出合理解释的是（）A．金属镁在空气中比铝更易点燃，说明镁比铝活动性强 B．金属铝比金属铁更耐腐钝，说明铁比铝活动性强 C．硫酸铜、石灰乳配制农药波尔多液，宜用铁制容器 D．金属镁与稀硫酸反应速率快，更适于实验室制取氢气【解答】解：A、金属镁在空气中比铝更易点燃，说明镁比铝活动性强，故A解释合理；B、铝易与空气中的氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能，铝的活动性比铁强，故B解释不合理；C、由于铁能与硫酸铜反应，所以硫酸铜、石灰乳配制农药波尔多液，不宜用铁制容器，故C解释不合理；D、金属镁与稀硫酸反应速率快，来不及收集，不适于实验室制取氢气，故D解释不合理。故选：A。（2022秋•鹿城区校级期中）为比较银和铜的活动性，小雅设计如图所示方案，并记录实验现象，其中能证明铜的活动性比银强的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、铜、银均不能与稀硫酸反应，不能证明铜的活动性比银强，故选项错误。B、铜、银均不能与硫酸亚铁溶液反应，不能证明铜的活动性比银强，故选项错误。C、铜能与硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银，银不能，能证明铜的活动性比银强，故选项正确。D、铜、银均不能与硫酸镁溶液反应，不能证明铜的活动性比银强，故选项错误。故选：C。（2022秋•乐清市期中）小明为验证铁、铜两种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验操作。若要观察到的现象有显著差异，所选用的液体是（）A．蒸馏水 B．稀盐酸 C．氢氧化钠溶液 D．氯化钠溶液【解答】解：A、铁、铜浸泡在蒸馏水中，均无明显现象，不能用于验证铁、铜两种金属的活动性顺序，故选项错误。B、铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气，铜不能，可用于验证铁、铜两种金属的活动性顺序，故选项正确。C、铁、铜均不能与氢氧化钠溶液反应，均无明显现象，不能用于验证铁、铜两种金属的活动性顺序，故选项错误。D、铁、铜均不能与氯化钠溶液反应均无明显现象，不能用于验证铁、铜两种金属的活动性顺序，故选项错误。故选：B。（2022秋•椒江区校级期中）把锌片放入CuSO4溶液中，锌片表面覆盖了一层红色物质，一会儿又有气泡冒出。同学们对此现象进行猜想和分析，其中没有科学依据的是（）A．甲认为红色物质是铜 B．乙认为锌的活动性比铜强 C．丙推测气体是二氧化碳并检验 D．丁猜想CuSO4溶液呈酸性【解答】解：A、红色物质是锌和硫酸铜反应生成的铜，该选项说法正确；B、锌能和硫酸铜反应，说明锌的活动性比铜强，该选项说法正确；C、反应物中不含有碳元素，因此不可能生成二氧化碳，该选项说法不正确；D、产生气泡，说明溶液显酸性，和锌反应生成了氢气，该选项说法正确。故选：C。（2022秋•北仑区期中）往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉，溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示，下列说法中错误的是（）A．bc段（不含两端点）析出的金属是Cu B．ab段（不含两端点）对应溶液中含有四种金属阳离子 C．线段bc和cd相比，会略“陡”一些，但不一定会更长 D．若bc段和cd段中析出固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，则m1＞m2【解答】解：A、bc段（不含两端点）锌与硝酸铜反应，析出的金属是Cu，该选项说法正确；B、ab段锌与硝酸银反应，有生成的锌离子和剩余的银离子，还有没反应的铜离子和亚铁离子，共四种金属阳离子，该选项说法正确；C、Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu，6564Zn+Fe（NO3）2＝Zn（NO3）2+Fe6556消耗相同质量的锌，生成的铜多，故会略“陡”一些，但由于硝酸铜和硝酸亚铁的质量无法比较，故不一定会更长，该选项说法正确；D、由C可知，析出固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，则m1＜m2，该选项说法错误；故选：D。【巩固训练】一．选择题（共10小题）1．（2022秋•义乌市校级期中）等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应，下列图象能正确生产氢气质量与反应时间之间关系的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、图中所示，充分反应后所得氢气质量不等，与实验分析不一致，故A不正确；B、图中所示，充分反应后放出氢气质量相等，并且与铁充分反应所需要时间最长、与镁反应时间最短，与实验分析相符，故B正确；C、图中所示，充分反应后产出氢气质量相等，但与锌反应的时间最长，不符合金属活动性强弱关系，故C不正确；D、图中所示，充分反应后所产生氢气质量不等，与实验分析不一致，故D不正确；故选：B。2．（2022秋•镇海区校级期中）相同质量相同形状的铁和锌，分别与等质量，等浓度的稀盐酸反应，产生氢气的量与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．产生氢气质量相等，说明稀盐酸过量 B．乙表示锌与稀盐酸反应 C．两个反应消耗金属的质量不相等 D．所得溶液的质量相等【解答】解：A、由图示可知，产生氢气质量相等，说明稀盐酸完全反应，故选项说法错误。B、由图示可知，至完全反应，甲用的时间少，乙用的时间多，由金属的活动性越强，与酸反应的速率越快，乙表示铁与稀盐酸反应，故选项说法错误。C、两个反应消耗金属的质量不相等，产生等质量的氢气，消耗的锌的质量多，故选项说法正确。D、参加反应的稀盐酸的质量相等，参加反应的金属的质量不相等，生成氢气的质量相等，则所得溶液的质量不相等，故选项说法错误。故选：C。3．（2022秋•镇海区校级期中）将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中（反应关系如图甲），把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中（反应关系如图乙），据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是（）A．M＞X＞Y＞Z B．M＞X＞Z＞Y C．X＞M＞Z＞Y D．X＞M＞Y＞Z【解答】解：把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中（反应关系如图甲），M、X能与稀盐酸反应生成氢气，Y、Z不能，且完全反应时M消耗的时间短，说明反应速率快，即金属活动性M＞X＞H＞Y、Z。把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中（反应关系如图乙），Y与硝酸银溶液反应生成银，Z与硝酸银溶液不反应，即金属活动性Y＞Ag＞Z。故四种金属的活动性顺序为M＞X＞Y＞Z。故选：A。4．（2022秋•上城区校级期中）某金属加工厂生产过程中的废液含有少量的硝酸银和硝酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤液中加入少量的稀盐酸，无沉淀产生，则下列有关说法正确的是（）A．滤出的固体中一定含有银，也能含有铜 B．滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含铁 C．滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸铜 D．滤液中一定含有硝酸亚铁，可能含有硝酸银和硝酸铜【解答】解：由题意可知，在金属活动性顺序中，铁排在铜和银的前边，可以和硝酸银及硝酸铜溶液反应，生成银和铜以及硝酸亚铁。向滤液中加入少量的稀盐酸，无沉淀产生，说明滤液中一定没有硝酸银。滤出的固体中一定有银。滤液中一定有硝酸亚铁。由以上分析可知：A、滤出的固体中一定含有银，可能有铜。A正确；B、滤出的固体中一定含有银，可能含有铜和铁。B错误；C、滤液中一定有硝酸亚铁，一定没有硝酸银，不一定没有硝酸铜。C错误；D、滤液中一定有硝酸亚铁，一定没有硝酸银，可能含有硝酸铜。D错误。故选：A。5．（2022秋•西湖区校级期中）某自然科学兴趣小组，设计了如图所示的装置，用来研究不同金属跟稀硫酸反应的快慢．他们用此装置，选择了甲、乙、丙、丁四种大小相同的金属片，分别与相同体积、相同质量分数的稀硫酸反应，观察30s内从导管口冒出的氢气泡多少，记录在下表中．（“+”越多表示产生的气泡越多）．金属甲乙丙丁氢气泡多少++++++++++如果四种金属分别是镁、铝、铁、锌中的一种，则甲应为（）A．铁 B．铝 C．镁 D．锌【解答】解：因取用大小相同的金属片，相同体积、相同质量分数的稀硫酸，时间相同，则气泡的多少可说明反应进行的快慢，根据表格中的记录可知：金属的活泼性为乙＞丙＞甲＞丁，而镁、铝、铁、锌的活泼性为镁＞铝＞锌＞铁，则丁最有可能是铁。故选：A。6．（2022秋•南浔区期中）某科学兴趣小组为验证Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验操作。其中可以达到实验目的组合是（）•A．①③ B．②④ C．④⑤ D．①②【解答】解：A、①中铁能与硫酸铜溶液反应，说明铁的金属活动性比铜强，即Fe＞Cu；③中铜不能与硫酸亚铁溶液反应，说明铜的金属活动性比铁弱，即Fe＞Cu；该组合无法得出银、铜两种金属的活动性顺序，故选项错误。B、②中铜能与硝酸银溶液反应，说明铜的金属活动性比银强，即Cu＞Ag；④中铁能与稀盐酸反应，说明铁的金属活动性比氢强，即Fe＞H；该组合无法得出铁、铜两种金属的活动性顺序，故选项错误。C、④中铁能与稀盐酸反应，说明铁的金属活动性比氢强，即Fe＞H；⑤中银不能与稀盐酸反应，说明银的金属活动性比氢弱，即H＞银；该组合无法得出铁、铜两种金属的活动性顺序，故选项错误。D、①中铁能与硫酸铜溶液反应，说明铁的金属活动性比铜强，即Fe＞Cu；②中铜能与硝酸银溶液反应，说明铜的金属活动性比银强，即Cu＞Ag；该组合能得出Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag，故选项正确。故选：D。7．（2022秋•海曙区期中）相同质量的铁、锌、镁、铝分别与足量的盐酸反应，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示，图中曲线①②③④对应的金属是（）A．铝、镁、锌、铁 B．铁、锌、镁、铝 C．铝、镁、铁、锌 D．锌、镁、铁、铝【解答】解：根据计算知道了等质量的铁、锌、镁、铝与足量酸反应产生氢气的多少由多到少的顺序是：铝、镁、铁、锌、所以从横坐标向上做垂线，在上面的说明是制取氢气多的，所以①是铝，②是镁，③是铁，④是锌。故选：C。8．（2022秋•余杭区校级期中）金属材料在现实生活中有着极为重要的作用。下列金属材料的运用与其所性质不一致的是（）A．制造白炽灯灯丝——熔点高 B．制造保险丝——硬度大 C．制造飞机——坚硬而质轻 D．制造装化工原料的容器——耐腐蚀【解答】解：A、做灯丝的材料不但要求能导电，而且要求熔点高，若熔点不够高则灯丝寿命不长，钨是所有金属中熔点最高的，最适合做灯丝，故正确；B、制造保险丝，关键是熔点低，电流超过正常范围，瞬间温度升高，在较低温度下就能够熔断，保护用电器不被烧毁，而不是需要金属的硬度大，故错误C、飞机是在天上飞的所以需要质量轻，为了安全必须材料坚硬，故正确；D、化工原料一般具有腐蚀性，盛放的容器一定要耐腐蚀。所以制造装化工原料的容器一定要耐腐蚀，故正确。故选：B。9．（2022秋•江北区校级期中）许多材料都有热胀冷缩的性质，温度计就是根据水银、煤油等物质的热胀冷缩原理制成的。现有一扇形的均质金属物体，该材料具有热胀冷缩的性质，如图所示。室温状态下AB、CD两边所成的圆心角为α。若使物体温度均匀升高，则α角的变化情况是（）A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定【解答】解：因该金属物体材料具有热胀冷缩的性质，若使物体温度均匀升高，则AB、CD两边受热膨胀，会变长，但角的大小和边长的长度无关，只与两条边叉开的大小有关，因此α角会变不变，故ABD错误，C正确。故选：C。10．（2022秋•余姚市期末）如图曲线能正确反映下列化学变化中y与x（加入物质质量）变化关系的是（）A．锌粒中滴入稀硫酸：y代表氢气的质量 B．CaCl2溶液中通入CO2气体：y代表沉淀的质量 C．氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸：y代表混合溶液的pH D．FeCl3和HCl的混合溶液中加入NaOH溶液【解答】解：A.将锌粒加入稀硫酸中时，马上会产生氢气，与图像不符，故A错误；B、氯化钙和二氧化碳不能反应，与图像不符，故B错误；C、氢氧化钠与稀盐酸立即开始反应，则溶液的pH值会立即减小，与图像不符，故C错误；D、氢氧化钠溶液先和稀盐酸反应，生成氯化钠和水，此时不会生成沉淀。当稀盐酸完全反应后，氢氧化钠再和氯化铁反应，生成氢氧化铁沉淀，故D正确。故选：D。二．填空题（共3小题）11．（2022秋•绍兴期中）（1）我国是最早采用湿法炼铜的国家，其化学方程式为Fe+CuSO4═Cu+FeSO4。（2）根据铁、铜、铝三种金属的活动顺序判断下列化学方程式正确的是③（填序号）。①3Fe+2AlCl3═3FeCl2+2Al②3Cu+2AlCl3═3CuCl2+2Al③Fe+CuCl2═FeCl2+Cu（3）在AgNO3、Cu（NO3）2和Zn（NO3）2混合溶液中，加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，在滤渣中一定有Ag，溶液的总质量是增加还是减少？并说明理由减少了，原因是铁的相对原子质量小于铜和银。【解答】解：（1）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO4═Cu+FeSO4；故答案为：Fe+CuSO4═Cu+FeSO4；（2）由于铁、铜、铝的金属活动性由强到弱的顺序是铝＞铁＞铜，而只有前面的金属可以把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来，故选：③；（3）在AgNO3、Cu（NO3）2和Zn（NO3）2混合溶液中，加入一定量的铁粉，根据金属活动性顺序可知，锌＞铁＞铜＞银，向含有AgNO3、Cu（NO3）2、Zn（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁粉会首先置换硝酸银中的银，待硝酸银完全反应后继续与硝酸铜发生反应而不能与硝酸锌发生反应；如果铁粉少量，不能把AgNO3反应完全，则滤渣中一定有Ag，如果铁粉把AgNO3反应完全，铁粉与Cu（NO3）2反应，则滤渣中一定有Ag、Cu，如果铁粉过量，则滤渣中一定有Ag、Cu、Fe，所以则滤渣中一定有Ag；由于铁的相对原子质量小于铜和银，所以发生置换反应后溶液的质量减少了。故答案为：Ag；原因是铁的相对原子质量小于铜和银。12．（2022秋•绍兴期中）相同质量的M、N两种活泼金属，分别与足量的稀盐酸在室温下发生反应（M、N在生成物中的化合价为均为+2价），生成H2的质量m和反应时间t的关系如图所示。金属活动顺序是M比N强（填“强”或“弱”）；相对原子质量是M比N的小（填“大”或“小”）。【解答】解：根据图象可以看出，金属M需要的时间短，因此M的金属活动性强；而M得到的氢气多，再根据氢气的质量=金属的化合价故答案为：强，小13．（2022秋•慈溪市校级期中）如图为U盘的外观和内部结构示意图，请据此回答以下问题：（1）