精练04 金属相关问题（原卷版）

精练04金属相关问题（本专题包括金属的还原实验、金属的活动性顺序、金属制取氢气图像问题）【知识储备】一、金属活动性顺序：经过许多实验，人们总结出一些金属的活动性顺序如下：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au金属活动性由强逐渐减弱金属活动性顺序的应用规律：=1\*GB3①金属跟酸反应：在金属活动性顺序中，只有排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。②金属跟盐溶液的反应：在金属活动性顺序中，只有一种活动性较强的金属才能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。二、置换反应：=1\*GB3①由一种单质跟一种化合物起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。=2\*GB3②通式：A＋BC＝＝＝＝AC＋B（单质）（化合物）（生成）（另一种化合物）（另一种单质）三、金属还原实验①反应原理：3CO+Fe2O32Fe+3CO2

②装置：

③现象：红色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰石变浑浊，尾气燃烧时产生蓝色火焰。

④实验步骤：

a.检验装置的气密性

b.装入药品并固定装置

c.通入一氧化碳气体并点燃酒精灯

d.待装置内的空气全部排尽后点燃酒精喷灯给氧化铁加热

e.当试管内的红色粉末变为黑色时，停止加热

f.待玻璃管内的固体冷却后，停止通一氧化碳，并熄灭酒精灯

⑤实验结论：红色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁，一氧化碳在高温条件下得到了氧，生成了二氧化碳。

⑥化学反应方程式:3CO+Fe2O32Fe+3CO2

CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O2CO+O22CO2

⑦注意事项：

a.反应条件:高温;若无洒粉喷灯可在酒精灯火焰上加一个金属网罩。

b.CO有剧毒，实验应在通风橱中进行，未反应完的气体要进行尾气处理;尾气处理方法有收集法、燃烧法(将CO转变为无毒的CO2)以防止污染空气。

c.操作顺序：CO要“早出晚归”，洒精喷灯要“迟到早退”。

实验开始先通入CO，排尽装置内的空气，防止CO与空气混合，加热时发生爆炸；实验完毕后要继续通入CO气体，直到玻璃管冷却，防止高温下的铁与空气接触，被氧化。【专题精炼】一．选择题（共14小题）1．（2023•宁波模拟）向AgNO3溶液中加入过量铜粉，充分反应后过滤，得滤渣和滤液，则（）A．滤渣含有Ag、Cu B．滤液呈无色 C．滤液中一定含有AgNO3 D．向滤渣中滴加稀硫酸有气泡产生2．（2023•温州模拟）某溶液含有Cu（NO3）2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉进行处理，并绘制参加反应的锌与溶液中溶质种类的关系图（如图所示），下列说法中不正确的是（）A．Cu的活动性比Ag强，只用盐酸无法探究两者活动性强弱 B．当溶质种类为1种时，金属单质种类可能为2种 C．c～d间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+ D．从m1变化到m2时，溶液中硝酸铜的质量分数不变3．（2023•温州模拟）某同学用细尼龙线将三根大小相同的铁钉，分别固定在如图所示的三个液面高度相同的装置中，放置几天后观察现象，下列表述中正确的是（）A．装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉锈蚀了 B．装置Ⅲ中的铁钉几乎没锈蚀 C．装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面下降 D．装置Ⅱ的铁钉这一侧的液面上升4．（2022•平阳县模拟）阳阳同学通过实验探究镁、锌、铜、银的四种金属的活动性强弱，并根据实验现象编制如图检索表，根据检索表可知Q代表的金属是（）几种常见金属活动性检索表1a与盐酸反应产生气.........21b不与盐酸发生反...........32a与盐酸剧烈反应............O2b与盐酸较慢反应............P3a能与硝酸银反应...........Q3b不与硝酸银反................SA．镁 B．锌 C．铜 D．银5．（2022•龙湾区一模）兴趣小组按如图流程进行实验（每步均充分反应）。反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象。下列说法不正确的是（）A．滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Mg B．滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2和CuCl2 C．本实验可判断出铁、铜、镁的活动性顺序 D．两支试管混合后，固体总质量一定增加6．（2022•杭州模拟）为探究锌、铜、铁三种金属的活动性顺序及其相关性质，某学习小组做了如甲图所示实验。实验结束后，将试管①、试管②内的物质全部倒入同一洁净烧杯中，充分反应后如乙图所示。将烧杯乙中的物质过滤，得到滤渣和滤液。下列有关说法正确的是（）温馨提示：CuO+H2SO4═CuSO4+H2OA．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．若滤液中含有硫酸铜，滤渣中可能有两种物质 D．滤液的质量可能小于甲图中向两试管中加入的FeSO4溶液和稀硫酸的质量之和7．（2022•嵊州市模拟）将等质量的锌、铁、镁三种金属分别加入三杯质量和溶质质量分数均相同的稀盐酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是（）A．反应后金属镁和铁有剩余 B．反应后乙杯中的溶质可能只有一种 C．参加反应的锌和铁的质量比可能为8：7 D．反应后，在甲杯中滴入硝酸银溶液有沉淀产生，说明盐酸可能有剩余8．（2022•上城区模拟）往AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后，有金属析出，过滤、洗涤后往滤渣中加入稀盐酸，有无色气体放出，则滤液中一定存在的物质是（）A．AgNO3，Cu（NO3）2，Zn（NO3）2 B．Cu（NO3）2，Zn（NO3）2 C．Zn（NO3）2 D．AgNO3，Zn（NO3）29．（2022•衢州三模）向一定质量的Mg（NO3）2、AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液中加入铁粉，反应过程中，测得混合物中溶液的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。对该反应过程描述下列说法正确的是（）A．a点，向溶液中滴加稀盐酸，无白色沉淀 B．c点，向过滤后得到的固体中滴加稀盐酸，无气泡产生 C．d点，溶液中溶质为Mg（NO3）2、Fe（NO3）2和Cu（NO3）2 D．e点，过滤后得到的固体中只含有2种物质10．（2022•江干区校级二模）已知一铜、锌合金粉末，加入到AgNO3溶液中，如果过滤后得到的固体中物质的种类为a，滤液中溶质的种类为b，则下列说法正确的是（）A．若向固体中滴加稀盐酸，有气泡产生，则a+b＝3 B．若a+b＝4，则滤纸上一定有Ag和Cu，滤液中一定含有Zn（NO3）2和Cu（NO3）2 C．若溶液呈蓝色，则a＝1 D．若a+b＝3，则滤液中一定不含AgNO311．（2022•拱墅区三模）相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属，分别与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应，生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系如图，分析图象所得的结论与事实相符的是（）A．三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＜Fe＜Zn B．三种金属的失电子总数量：Mg＞Fe＞Zn C．三种金属的活动性顺序：Mg＝Fe＝Zn D．三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＞Fe＞Zn12．（2022•江山市一模）实验小组按如图流程进行实验（每步均充分反应）。反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无明显现象。下列说法正确的是（）A．本实验不可判断铁、铜、镁的金属活动性顺序 B．两支试管内的物质混合前后，固体总质量一定增加 C．滤渣中一定有Cu，一定没有Mg，可能有Fe D．滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2、CuCl213．（2022•北仑区二模）将铁粉（on段）和稀硫酸（n点后）先后加入到一定量的硫酸铜溶液中，搅拌使之充分反应。过程中加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如图所示。下列说法正确的是（）A．a、b点对应的剩余固体只有一种 B．m＜6.4 C．实验过程中共产生FeSO4的质量为15.2g D．n点对应的横坐标数值为11.214．（2022•杭州二模）下列图像与对应变化关系的描述：①红磷在密闭容器中燃烧；②盐酸和氯化铜的混合溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液；③等质量、等质量分数的稀硫酸中分别加入过量锌粉和铁粉；④一定质量的稀盐酸中，逐滴加入与稀盐酸等质量、等质量分数的氢氧化钠溶液。其中正确的是（）A．①② B．①②③ C．①③④ D．①②③④二．填空题（共2小题）15．（2023•温州一模）人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程，对金属活动性规律的认识正是如此。（1）1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失”，为发现金属活动性顺序奠定了基础。小明选用镁、铜、锌三种金属进行验证实验，则“消失”的金属有。（2）1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体，称之为“可燃空气”，为探索金属活动性打开了新思路。“可燃空气”是。（3）1865年贝开托夫设想找到一种化合物，使之与金属发生反应，根据反应的难易程度来判断金属活动性的强弱。小明运用该规律开展实验，在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，则a点时溶液中金属阳离子有。16．（2022•温州模拟）某兴趣小组在探究金属化学性质时，做了如图甲、乙所示的两次实验。（1）甲实验中滤渣的成分是，产生白色沉淀的化学反应方程式为。（2）乙实验中滤液中含有的金属离子为（填离子符号）。三．实验探究题（共2小题）17．（2022•云和县模拟）小科在验证Al和Cu的活动性实验时，把表面打磨过的铝片放入盛有CuSO4溶液的试管中，发现无明显现象。难道是铝的金属活动性比铜弱？小科查阅资料得知铝参加反应速率与液体中所含离子的种类有关，于是重新设计实验，如图甲、乙、丙、丁，观察到的现象如下表：甲乙丙丁现象不明显反应剧烈，铝片表面产生大量气泡，放热反应剧烈，铝片表面产生大量气泡，放热？（1）小科实验时打磨铝片的目的是。（2）小明认为要确定Cl﹣能否促进铝反应，实验中（选填“应该”或“不应该”）采用NaCl溶液，理由是。（3）改进实验后，小明也进行了上述实验，若Cl能促进铝反应，则丁“？”处预期观察到的现象为。18．（2022•温州模拟）人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。（1）炼铁厂常以焦炭、赤铁矿（主要成分是氧化铁）、空气等为主要