强化突破6、金属与酸及盐置换的竞争关系-2023-2024学年九年级科学上册同步学练测（浙教版）（解析版）

强化突破6、金属与酸及盐置换的竞争关系一、选择题1．（2022九上·义乌期中）向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量为b克(b＞0)。下列分析有错误的是（）①若0＜b＜a，滤液中一定没有Fe(NO3)2②若b＝a，滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2，可能有Cu(NO3)2③若b＞a，向滤渣中加稀盐酸，不可能有气泡产生④若b＞a，且忽略过滤操作中溶液损失，滤液中溶质的质量一定＜原混合溶液溶质的质量A．①② B．①③ C．②③ D．②④【答案】B【解析】向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，锌和铁都不能与硝酸镁反应，都能与硝酸铜反应，且锌与硝酸铜反应时，每65份质量的锌置换出64份质量的铜，铁与硝酸铜反应时，每56份质量的铁置换出64份质量的铜，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量为b克(b＞0)①若0＜b＜a，则一定发生了锌与硝酸铜的反应，铁可能发生了反应，滤液中可能有Fe(NO3)2，错误；②若b＝a，则锌与铁都与硝酸铜发生了反应，滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2，可能有Cu(NO3)2，正确；③若b＞a，则锌与铁都与硝酸铜发生了反应，滤渣中一定有铜，可能有铁，不可能有锌，向滤渣中加稀盐酸，可能有气泡产生，错误；④若b＞a，且忽略过滤操作中溶液损失，依据质量守恒定律可知，滤液中溶质的质量一定＜原混合溶液溶质的质量，正确；故选B。2．烧杯中盛放有一定量的硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液，现向溶液中缓缓加入锌粉，经搅拌使其与溶液中的溶质恰好完全反应。现以加入锌粉的质量为横坐标，以烧杯中生成的固体质量为纵坐标，甲、乙、丙三位同学分别作出了烧杯中的固体质量随加入的锌粉质量变化的大致关系图。其中A点表示锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应时的质量。下列说法正确的是（）A．线段BC表示锌与硝酸银反应B．反应结束时，三种情况的溶液溶质种类不同C．乙图中表示与硝酸银和硝酸亚铁反应的锌的质量之比是9D．甲图表示反应结束时，参加反应的锌的质量大于生成的银和铁的质量总和【答案】C【解析】A、烧杯中盛放有一定量的硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液，现向溶液中缓缓加入锌粉，锌先与硝酸银反应，然后再与硝酸亚铁反应，线段BC表示锌与硝酸亚铁反应，不符合题意；

B、由图像可知，反应结束时，三种情况的溶液溶质都是硝酸锌，不符合题意；

C、由图像可知，乙图为反应的锌的质量与生成银和铁的质量相等，由方程式

Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2增Zn+Fe(NO3)2=Fe+Zn(NO3)2减

6521615165569

a1b1

a=65151，b=659

则与硝酸银和硝酸亚铁反应的锌的质量比为9：151，符合题意；

D、甲图表示反应结束时，参加反应的锌的质量小于生成的银和铁的质量总和，不符合题意；3．向AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中加入一定量的Zn粉，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，发现滤渣的质量等于加入Zn粉的质量。下列分析正确的是（）A．滤液中的溶质在少有两种B．取反应后的滤液滴加稀盐酸，可能有白色沉淀C．取反应后的滤渣滴加稀盐酸，一定有气泡生成D．反应后所得的溶液一定是无色的【答案】C【解析】A、由方程式

Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2AgZn+Fe（NO3）2＝Zn（NO3）2+Fe

652166556

可知，锌与硝酸银反应固体质量增加，锌与硝酸亚铁反应固体质量减少，向AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中加入一定量的Zn粉，锌先与硝酸银反应，然后再与硝酸亚铁反应，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，发现滤渣的质量等于加入Zn粉的质量，说明锌与硝酸银发生了反应，又与硝酸亚铁发生了反应，滤液中一定有硝酸锌，一定没有硝酸银，可能有硝酸亚铁，不符合题意；

B、取反应后的滤液滴加稀盐酸，不可能有白色沉淀，不符合题意；

C、反应后的固体中一定有银和铁，可能有锌，取反应后的滤渣加盐酸，一定有气泡产生，符合题意；

D、反应后所得的溶液可能是无色的，不符合题意；故选C。4．（2022九上·长兴月考）向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液巾缓慢连续加入m克锌粉，析出固体的质量与加入锌粉的质量关系如图所示。下列分析不正确的是（）A．A点对应的溶液中一定有Zn(NO3)2B．B点对应的固体一定有Zn，可能有AgC．C点对应的溶液为无色，此时溶液无Cu(NO3)2，只有Zn(NO3)2D．加入m克锌粉后，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生【答案】B【解析】A、向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液巾缓慢连续加入m克锌粉，锌先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应，A点是部分硝酸银反应的图像，溶液成分为硝酸锌、硝铜和硝酸银，不符合题意；

B、B点部分硝酸铜发生反应，固体一定有银、铜，一定没有锌，符合题意；

C、C点为锌过量，对应的溶液为无色，此时溶液无Cu(NO3)2，只有Zn(NO3)2，不符合题意；

D、加入m克锌粉后，过滤，滤渣成分为锌、银、铜，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，不符合题意；故选B。5．现有一包由3.2g铜、13g锌和2g碳组成的粉末，放到一定量的AgNO3溶液中，完全反应后得到的固体为m种，溶液中溶质为n种．下列说法中不正确的是（）A．若m=2，则n=2或3B．若固体中金属的质量为48g，则m=4C．当m=3时，溶液可能呈蓝色D．反应后固体的质量不可能超过56g【答案】B【解析】A、铜能与硝酸银发生反应生成银和硝酸铜，锌能与硝酸银反应生成硝酸锌和银，且锌先反应，然后铜再反应，碳不与硝酸银反应，若m＝2，则固体为碳和银，溶液中一定有硝酸铜和硝酸锌，可能有硝酸银，n=2或3，不符合题意；

B、设3.2g铜完全反应生成银的质量为x，13g锌完全反应生成银的质量为y

Cu——2AgZn——2Ag

6421665216

3.2gx13gy

x=10.8g，y=43.2g

若固体中金属质量为48g，说明铜未完全反应，则反应后固体为碳、银、铜三种，符合题意；

C、当m=3时，则固体为碳、银、铜，溶液中一定有硝酸锌，可能有硝酸铜，一定没硝酸银，所以溶液可能呈蓝色，不符合题意；

D恰好完全反应固体质量最多为10.8+43.2+2＝56g，反应后固体的质量不可能超过56g，不符合题意；故选B。6．（2022九上·舟山期中）将锌粉持续加入100g含有AgNO3和CuA．B．C．D．【答案】C【解析】A.由分析可知，混合溶液中硝酸银质量为34g，当加入锌从0到6.5g，锌与硝酸银反应，硝酸银质量减小，锌为6.5g，硝酸银质量为0，故A错误；

B.锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌，此时硝酸铜质量不变，当锌大于6.5g锌与硝酸铜反应，硝酸铜质量减小，当锌质量为13g时硝酸铜完全反应，硝酸铜质量为0，故B错误；

C.由分析可知，6.5g锌反应生成银质量为21.6g，当锌的质量为13g时生成固体总质量为21.6g+6.4g=28.0g，故C正确；

D.当锌为6.5g时硝酸锌的质量分数为18.9g100g+6.5g−21.6g×100%≈22.3%；

当锌质量为13g，硝酸锌的质量分数为18.9g+18.9g13g+100g−28.0g7．向硝酸银和硝酸镁的混合溶液中加入一定量锌粉和铁粉的混合物，充分反应后过滤，得滤渣和滤液，向滤液中加入适量的稀盐酸，无沉淀出现，则下列说法中正确的是（）A．滤渣中一定有银、铁，可能有锌，滤液中一定有Mg+、Zn2+，可能有Fe2+B．滤渣中一定有银、铁，可能有锌，滤液中一定有Mg2+、Zn2+、Fe2+，可能有Ag+C．滤渣中一定有银，可能有锌、铁，滤液中一定有Mg2+、Zn2+，可能有Fe2+D．滤渣中一定有银，可能有锌铁，滤液中一定有Mg2+，可能有Zn2+、Fe2+、Ag+【答案】C【解析】向硝酸银和硝酸镁的混合溶液中加入一定量锌粉和铁粉的混合物，锌和铁都不能与硝酸镁反应，锌先与硝酸银反应，然后铁再与硝酸银反应，向滤液中加入适量的稀盐酸，无沉淀出现，说明滤液中无硝酸银，则滤渣中一定有银，可能有铁或锌，滤液中一定有Mg+、Zn2+，可能有Fe2+，一定无Ag+；故选C。8．将ag锌粒加入一定质量的MgSO4、CuSO4和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、烘干后称量质量为bg，向滤液和滤渣中分别加入稀盐酸，下列有关现象和结论，不合理的是（）A．如果滤液中产生白色沉淀，则滤液的颜色为蓝色B．滤渣的质量可能等于所加锌粒的质量C．如果滤渣中有气体生成，则滤渣中一定含有4种金属D．反应后所得滤液中至少含有两种金属离子【答案】C【解析】A、将ag锌粒加入一定质量的MgSO4、CuSO4和AgNO3的混合溶液中，锌不能与硫酸镁反应，先与硝酸银反应，然后与硫酸铜反应，充分反应后过滤，向滤液和滤渣中分别加入稀盐酸，如果滤液中产生白色沉淀，说明滤液中含硝酸银，硝酸银有剩余，则滤液中还一定含有硫酸镁、硫酸铜和硝酸锌，滤液的颜色为蓝色，不符合题意；

B、由方程式Zn+CuSO4=ZnSO4+CuZn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag

656465216

可知，锌与硫酸铜反应固体质量减少，锌与硝酸银质量固体质量增加，由滤渣的质量可能等于所加锌粒质量，B不符合题意；

C、如果滤渣中有气体生成，说明锌过量，则滤渣中一定含有铜、银、锌三种金属，符合题意；

D、反应后所得滤液中溶质一定有硫酸镁和硝酸锌，可能有硫酸铜或硫酸锌，故至少含有两种金属离子，不符合题意；故答案为：C。9．（2021九上·镇海期末）某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3，现向混合溶液中加入一定量的锌粉，参加反应的锌质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示。下列说法错误的是（）A．ab间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+B．cd间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+C．当参加反应的锌质量为m3时，溶液中金属离子为Zn2+D．当参加反应的锌质量分别为m1、m2时，溶液中Cu(NO3)2的溶质质量分数相等【答案】D【解析】向含有Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应，由图像中溶液中金属离子的种类变化可知，ab段溶液中溶质成分为硝酸铜、硝酸银和硝酸锌，cd段为硝酸铜和硝酸锌，e之后只有硝酸锌。

A、ab间的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+，不符合题意；

B、cd间（不含两点）的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+，不符合题意；

C、当参加反应的锌质量为m3时，溶液中只有一种溶质，则金属离子为Zn2+，不符合题意；

D、当参加反应的锌质量分别为m1、m2时，溶液中Cu(NO3)2的质量不变，但因锌与硝酸银反应时溶液质量减小，则硝酸铜溶质质量分数会随反应而增大，符合题意；故选D。10．（2022九上·温州期中）小陈向装有硫酸铜溶液的烧杯中加入一定量铁粉，测得烧杯中溶液质量随加入铁粉质量的变化关系如图，则以下分析正确的是（）A．点a时的溶液中暂无金属铜生成B．当加入铁粉质量为m1时，溶液变为无色透明C．点b时过滤出烧杯中的固体，加入稀盐酸后会产生气泡D．若纵坐标表示烧杯内物质的总质量，所得图像不变【答案】C【解析】A、点a时溶液质量减小，即铁与硫酸铜发生了反应生成了硫酸亚铁和铜，不符合题意；

B、当加入铁粉质量为m1时，铁与硫酸铜恰好完全反应，溶液变为浅绿色，不符合题意；

C、点b时铁粉过量，过滤出烧杯中的固体含有铜和铁，铁与盐酸反应会产生氢气，所以加入稀盐酸后会产生气泡，符合题意；

D、若纵坐标表示烧杯内物质的总质量，则物质总质量一直保持不变，不符合题意；故选C11．（2021九上·温州期中）在一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，下图描述的相关变化曲线错误的是（）A．B．C．D．【答案】B【解析】在一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，铁先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应；A、加入铁后，开始没有铜生成，当硝酸银反应完全后铜的质量开始增加，至反应结束后保持不变，不符合题意；

B、铁先与硝酸银反应，所以硝酸银质量分数会随铁的加入而不断减少，至全部反应为0，符合题意；

C、铁与硝酸银反应时，每56份质量的铁会置换出216份质量的银，溶液质量减小，铁与硝酸铜反应时，每56份质量的铁置换出64份质量的铜，溶液质量也减少，但减小幅度小于铁与硝酸银的反应，当反应结束后溶液质量保持不变，不符合题意；

D、加入铁后，铁与硝酸银反应，溶液中除铜离子和银离子外，还增加了亚铁离子，当硝酸银完全反应后，溶液中为铜离子和亚铁离子两种金属离子，当硝酸铜完全反应后，溶液中金属离子只有亚铁离子，不符合题意；故选B。12．（2021九上·杭州月考）有一包金属粉末，可能由Mg、Zn、Fe、Al、Ag这几种金属中的一种或几种组成。取该样品2.4g，加入100g稀硫酸恰好完全反应，只得到0.2gH2和无色溶液。下列说法正确的是（）A．样品中一定只含有MgB．样品中一定不含有Ag，可能含有FeC．该粉末中最多含有3种金属D．100g稀硫酸中含H2SO4质量为19.6g【答案】C【解析】银不能与硫酸反应，2.4克Mg、Zn、Fe、Al分别与硫酸反应生成氢气质量关系分别为：

Mg－－H2Zn－－H2Fe－－H22Al－－3H2

242652562182

2.4g0.2g2.4g0.07g2.4g0.09g2.4g0.27g

样品2.4g，加入100g稀硫酸恰好完全反应，只得到0.2gH2和无色溶液，说明一定不含不能与酸反应的银，铁与硫酸反应生成溶液为浅绿色，则一定不含铁，可能含有镁，该金属最多含有的物质是镁、铝、锌三种，由0.2克氢气中氢元素质量守恒可知，硫酸的质量为0.2g0.2g13．（2022·萧山模拟）在实验室中，小明同学为了探究金属与盐溶液的反应规律，将一定质量的某种金属的粉末放入AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液中，实验过程及现象如图所示，结合实际现象判断，小明同学得出的以下结论中，错误的是（）A．滤液中一定没有银离子 B．滤渣中一定含有金属单质MC．滤渣中一定含有单质铜 D．加入的金属M可能是单质铁【答案】D【解析】混合溶液因为含有铜离子，因此呈现蓝色。加入金属M粉末后，生成固体粉末和无色溶液，这说明肯定是活泼金属与硝酸铜反应，将其中的铜完全置换出来了。因为银的活动性比铜弱，那么加入的金属肯定先与硝酸银反应，再与硝酸铜反应。既然铜全部被置换出来，那么滤液中肯定没有银离子和铜离子，而滤渣中肯定存在银和铜。故A、C正确不会题意；

在过滤得到的滤渣中加入稀盐酸生成了无色气体，说明这种活泼金属M肯定过量，故B正确不合题意；

铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，此时溶液呈浅绿色，而不是无色，则M不可能是铁，故D错误符合题意。故选D。14．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，溶质中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示，下列说法中正确的是（）A．c点对应溶液中含有的金属离子为Zn2+和Cu2+B．bc段（不含两端点）析出的金属是FeC．ab段（不含两端点）对应溶液中含有的金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+和Fe2+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【答案】C【解析】锌的金属活动性比铁、铜、银强，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，锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌溶液和银。硝酸银反应完，若还有锌粉，锌才能与硝酸铜溶液反应生成硝酸锌溶液和铜。硝酸铜反应完，若还有锌粉，锌才能与硝酸亚铁溶液反应生成硝酸锌溶液和铁。由图示可知，反应过程中依次发生了上述3个反应。

A.由图示可知，c点时，锌与硝酸铜溶液恰好完全反应，则对应溶液中含有的金属离子为Zn2+和尚未反应的Fe2+，故A错误；

B.bc段（不含两端点），为锌和硫酸铜的反应，则析出的金属是铜，故B错误；

C.ab段（不含两端点）发生的是锌与硝酸银溶液的反应，至b点，恰好完全反应，则对应溶液中含有的金属离子为Zn2+、剩余的Ag+、还未反应的Cu2+、Fe2+，故C正确；

D.bc段和cd段发生的反应分别是Zn+Cu（NO3）2═Zn（NO3）2+Cu、Zn+Fe（NO3）2═Zn（NO3）2+Fe，每65份质量的锌可置换出64份质量的铜，每65份质量的锌可置换出56份质量的铁，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，m1＜m2，故D错误故选C。15．（2021九上·嘉兴期中）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，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<ZnB．三种金属的失去电子总数量：Mg>Fe>ZnC．三种金属的活动性顺序：Mg=Fe=ZnD．三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg>Fe>Zn【答案】B【解析】A、由图像可知，三种金属消稀硫酸质量Mg>Fe>Zn，不符合题意；

B、三种金属与酸反应形成化合物时都呈+2价，即相同原子个数失去电子总数量相等，等质量的三种金属原子个数关系为Mg>Fe>Zn，则失去电子总数量：Mg>Fe>Zn，符合题意；

C、三种金属的活动性顺序：Mg>Fe>Zn，不符合题意；

D、三种金属质量相等，产生氢气质量关系为Mg>Fe>Zn，则与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg<Fe<Zn，不符合题意；故选B。16．在硝酸铜、硝酸锌和硝酸银的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列结论中正确的是（）A．如果滤渣中有铁粉，则滤液中一定没有硝酸铜、硝酸银B．如果滤渣中有铜粉，则滤液中一定没有硝酸铜C．如果滤渣中没有铜粉，则滤液中一定没有硝酸银D．如果滤渣中没有铁粉，则滤液中一定有硝酸铜、硝酸亚铁、硝酸锌【答案】A【解析】A.铁不能和硝酸锌反应，因此滤渣中肯定没有锌；铁先和硝酸银反应，再和硝酸铜反应，如果滤渣中有铁，那么说明铜和银被全部置换出来，滤液中肯定没有硝酸银和硝酸铜，故A正确；

B.如果滤渣中有铜粉，那么可能是铁的质量不够多，只能置换出部分铜，即滤液中可能存在硝酸铜，故B错误；

C.如果滤渣中没有铜粉，那么应该是铁和硝酸铜的反应还没有开始，溶液中的硝酸银可能还没有反应结束，即滤液中可能存在硝酸银，故C错误；

D.如果滤渣中没有铁粉，那么可能是铁恰好与硝酸银和硝酸铜完全反应，即滤液中只有硝酸锌，故D错误。故选A。二、填空题17．在托盘天平（灵敏度极高）两边各放盛有等质量、等质量分数足量稀盐酸的烧杯，天平平衡，向左烧杯中缓慢加入一定质量的镁粉，同时向右烧杯中加入一定质量的铁粉，测量加入的金属质量m和相应的烧杯内物质质量变化量ΔM，画出ΔM—m曲线，并在坐标轴内画出曲线oac和obc，回答下列问题：①从向左右烧杯加入金属开始观察，当左右烧杯加入的金属粉末质量相同且观察到反应不再进行后停止观察，则指针变化情况为；②m1：m2＝，曲线oac表示的是（选填“左边”或“右边”）烧杯中△M与m的变化关系【答案】先偏向右边后指在中央；3：7；左边【解析】①因镁的活动性大于铁，所以与酸反应时镁反应速率大于铁，从向左右烧杯加入金属开始观察，当左右烧杯加入的金属粉末质量相同且观察到反应不再进行后停止观察，由图像可知，最终烧杯内增重质量相等，因镁产生氢气速率比铁快，所以指针变化情况为先偏向右边后指在中央；②oac为镁与盐酸反应曲线，obc为铁与盐酸反应曲线，m1为等量盐酸消耗镁的质量，m2为等量盐酸消耗铁的质量，由方程式可知

Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

24735673

可知，m1：m2＝24：56＝3：7。18．（2022九上·金华月考）科学兴趣小组的同学对金属的性质做了如下探究，请你一起参与：（1）小科探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序，他设计了四种实验方案，分别选用试剂如下。你认为正确的有（填写序号）。①铜、银、硫酸亚铁溶液②铁、银、硫酸铜溶液③铁、铜、银、稀硫酸④铜、硫酸亚铁溶液，硝酸银溶液（2）小强将一定质量的铁粉放入硝酸铜、硝酸铝、硝酸银的混合溶液中，溶液质量变化如图所示，则B点时溶液中所含的金属阳离子有（填写离子符号）。【答案】（1）②④（2）Fe2+Cu2+Al3+【解析】（1）①铜和银都不能和硫酸亚铁反应，说明铁最活泼，不能比较铜和银的活动性顺序，故①错误；

②铁能和硫酸铜反应，银不能和硫酸铜反应，说明铁比铜活泼，铜比银活泼，故②正确；

③铁能和稀硫酸反应，铜、银不能和稀硫酸反应，说明铁最活泼，不能比较铜和银的活动性顺序，故③错误；

④铜能和硝酸银反应，不能和硫酸亚铁反应，说明铁比铜活泼，铜比银活泼，故④正确。

故选②④。

（2）小强将一定质量的铁粉放入硝酸铜、硝酸铝、硝酸银的混合溶液中，铁不能和硝酸铝反应，先和硝酸银反应，反应后溶液质量减小，后和硝酸铜反应，反应后溶液质量减小，则B点时（硝酸银和铁恰好完全反应）溶液中所含的金属阳离子有硝酸亚铁中的亚铁离子、硝酸铜中的铜离子和硝酸铝中的铝离子，即Fe2+、Cu2+、Al3+。19．（2022九上·余姚期末）向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，发现质量仍为a克。则滤液中一定含有的溶质是；若忽略操作中的溶液损失，滤液中溶质的质量(填“大于”、“小于”或“等于”)原混合溶液中溶质的质量。【答案】Mg(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)2；等于【解析】向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，因锌和铁活动性小于镁，大于铜，所以都不能与硝酸镁反应，都能与硝酸铜反应，由方程式

Zn+Cu(NO3)2＝Cu+Zn(NO3)2

6564

Fe+Cu(NO3)2＝Cu+Fe(NO3)2

5664

可知，锌与硝酸铜反应固体质量减少，铁与硝酸铜反应固体质量增加，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，发现质量仍为a克，说明硝酸铜既与锌发生了反应，又与铁发生了反应，因锌的活动性大于铁，所以锌先反应，铁后反应，滤液中一定含有的溶质是Mg(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)2，硝酸铜可能有，由固体质量不变及质量守恒定律可知，溶液质量反应前后也不变。20．（1）2.4克镁和某金属的混合物和足量酸反应，生成氢气0.24克，则该金属可能为（从铝、铜、铁中选答案）（2）在Mg(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。若向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定有（填化学式)；滤液中所含溶质为（填化学式)。【答案】（1）铝（2）Zn、Ag、Cu；Zn(NO3)2、Mg(NO3)2【解析】（1）设2.4克镁与酸反应产生氢气质量为x

Mg－－－H2

242

2.4gx

24：2=2.4g：x

x=0.2g，而混合物与酸反应产生0.24克，铜不与盐酸反应，2.5克铁与盐酸反应生成氢气质量小于0.24g，2.4克铝与盐酸反应产生氢气质量大于0.24g，所以镁中混有金属为铝；

（2）在Mg(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量锌粉，锌的活动性小于镁，不能与硝酸镁反应，大于铜和银，先与硝酸银反应，然后再与硝酸铜反应，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。若向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，因银和铜都不与酸反应，说明滤渣中一定含有锌，锌过量，则硝酸银和硝酸铜全部反应，故滤渣成分为Zn、Ag、Cu；滤液成分为Zn(NO3)2、Mg(NO3)2。21．在Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，加入一定量的锌粉，使之充分反应后，有下列情况，（1）若反应后锌粉有剩余，则溶液中含有的溶质是。（2）若反应后，将溶液过滤，所得固体物质中加入盐酸没有气体产生，则固体混合物中一定有，可能有。（3）若反应后将析出的金属过滤出，向滤液中加入氯化钠溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，则此时溶液中含有的金属离子是。【答案】（1）硝酸锌（2）Ag；Cu（3）银离子、铜离子、锌离子【解析】（1）若反应后锌有剩余，则说明硝酸银和硝酸铜已经完全反应，则溶质就是反应产物硝酸锌。

（2）若反应后，将溶液过滤，所得固体物质中加入盐酸没有气体产生，即固体中没有剩余的锌，那么锌肯定已经与硝酸银反应，则固体中肯定存在反应产物Ag。如果锌的质量足够，那么可能与硝酸铜反应，从而置换出铜，即可能有Cu。

（3）若反应后将析出的金属过滤出，向滤液中加入氯化钠溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，则白色沉淀为氯化银，即溶液中肯定存在剩余的硝酸银，则此时的溶质为反应产物硝酸锌、剩余的硝酸银和没有反应的硝酸铜，则此时溶液中金属离子为：银离子、铜离子和锌离子。22．铁、锌、镁是生活中常见的金属，请回答：（1）“双吸剂”的主要成分是还原铁粉，常用于食品保鲜，其原因是铁粉能吸收空气中的水蒸气和氧气，生成氢氧化亚铁等物质，该过程主要发生了变化。（2）三份完全相同的稀盐酸分别与一定质量的锌、铁、镁充分反应，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.曲线X、Y、Z分别表示镁、锌、铁的反应情况B.三份稀盐酸可能都被完全反应C.三种金属的质量关系一定是m镁<m锌<m铁D.反应结束后锌和镁一定都没有剩余，铁可能有剩余【答案】（1）化学（2）AD【解析】（1）铁粉吸收空气中的氧气和水蒸气，生成了新的物质氢氧化亚铁，则该过程发生了化学变化。

（2）A.根据金属活动性顺序表可知，三种金属的活动性强弱依次为镁>锌>铁，因此生成氢气的速度镁>锌>铁，故A正确；

B.根据反应的化学方程式可知，生成氢气的质量与参加反应的稀盐酸质量成正比。由于铁反应生成氢气的质量大于镁和锌生成氢气的质量，所以与铁反应的稀盐酸的质量肯定大于镁和锌，即与镁和锌反应的稀盐酸肯定有剩余，故B错误；

C.根据反应的方程式可知，生成2g的氢气，需要镁24g，锌65g，铁56g。根据图线可知，锌和镁生成氢气的质量相同，那么镁的质量肯定小于锌的质量。虽然铁反应生成氢气的质量大于镁反应生成氢气的质量，但是由于多的氢气质量不确定，那么就可能存在锌和铁的质量相同，甚至锌的质量大于铁的质量，故C错误；

D.根据B中的分析可知，与锌和镁反应的稀盐酸有剩余，那么锌和镁肯定没有剩余。没有任何信息说明铁有剩余，即可能铁完全反应，也可能没有完全反应，故D正确。故选AD。23．我们知道，在金属活动顺序中，金属越靠前，越容易把后面的金属从它们的盐溶液中置换出来．现把铁片和铜片同时放入盛有硝酸银溶液的试管中充分反应后过滤，在滤纸上留下少量的金属．然后在滤液里滴入盐酸，用化学符号回答：（1）若滴加盐酸后产生白色沉淀，则滤纸上的金属是，（2）若滴加盐酸后没有沉淀产生，则滤纸上一定有的金属是可能有的金属是（3）滴加盐酸后无论有没有沉淀产生，滤液中都一定有的金属离子是【答案】（1）Ag（2）Ag；Cu（3）Fe2+【解析】（1）向滤液中滴加稀盐酸产生白色沉淀，说明溶液中硝酸银溶液有剩余，这时铁和铜全部反应，故滤纸上的金属只有Ag；

（2）向滤液中滴加盐酸后没有沉淀产生，说明滤液中没有硝酸银，则硝酸银完全反应，这时滤纸上一定含有被置换出来的银；但不能确定铜是否与生成的硝酸银完全反应，可能含有的金属是铜；

（3）滤纸上出现少量的金属，肯定有银生成，因此铁片肯定硝酸银反应，那么滴加盐酸后无论有没有沉淀产生，滤液中都一定有的金属离子是Fe2+。24．向盛有一定质量AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液的试管中加入Zn，溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示，试回答：（1）试写出ab段反应的化学方程式；（2）若整个过程分为ab段、bc段和cd段，则试管中哪两段相应物质在加入稀盐酸时分别会有白色沉淀、气泡产生的是（选填）；①ab、bc②bc、cd③ab、cd【答案】（1）2AgNO3＋Zn＝Zn(NO3)2＋2Ag（2）③【解析】（1）向盛有一定质量AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液的试管中加入Zn，锌会先与硝酸银溶液反应，然后再与硝酸铜溶液反应，所以ab段反应为锌与硝酸银的反应，方程式为2AgNO3＋Zn＝Zn(NO3)2＋2Ag；

（2）ab段为锌与硝酸银的反应、bc段为锌与硝酸铜的反应，cd段为锌过量反应结束的过程，所以加入盐酸时ab段硝酸银会与盐酸反应产生白色沉淀，cd段有锌，锌能与盐酸反应产生气泡。三、实验探究题25．图一、图二是某兴趣小组探究金属、酸的化学性质时所做的两组实验。实验结束后，将两组实验试管中的物质分别全部倒入甲、乙两个洁净的烧杯中，据图回答：（1）甲烧杯中的物质完全反应后，发现红色固体物质明显增多。下列说法正确的是_______。A．试管②反应后的固体中一定不含铁B．完全反应后，甲烧杯中的固体一定含有铁C．完全反应后，甲烧杯的溶液中可能含有Cu2+D．完全反应后，甲烧杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+（2）乙烧杯中的物质充分反应后，仅观察到有白色沉淀，无其他现象。则试管③反应后的溶液中的溶质可能组合是（写化学式）。（3）将乙烧杯内的物质进行过滤，对所得滤液中溶质成分进行了如下探究：实验操作实验现象实验结论步骤1：取少量滤液于试管中，向其中滴加足量硝酸钡溶液有白色沉淀生成滤液中的溶质是步骤2：静置，向上层清液中滴加无色酚酞溶液溶液变红（4）在上述（3）的实验探究中，步骤1中加入足量硝酸钡溶液的目的是。【答案】（1）A；C；D（2）Ba(OH)2、BaCl2或BaCl2（3）氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠（4）检验并去除碳酸钠，消除加入酚酞后对溶液颜色变化的影响【解析】（1）铁与氯化镁不反应，铁与氯化铜可反应生成铜和氯化亚铁，甲烧杯中的物质完全反应后，发现红色固体物质明显增多，说明试管②中氯化铜有剩余，则反应后的固体中一定不含铁，A正确；完全反应后，甲烧杯中的固体可能含有铁，B错误；完全反应后，甲烧杯的溶液中氯化铜可能剩余，溶液中可能含有Cu2+，C正确；完全反应后，甲烧杯的溶液中溶质一定有未反应的氯化镁和生成的氯化亚铁，一定含有Mg2+、Fe2+，D正确；

（2）乙烧杯中的物质充分反应后，仅观察到有白色沉淀，无其他现象，说明试管中无盐酸剩余，则试管③反应后的溶液中的溶质可能是氯化钡或氯化钡和氢氧化钡；

（3）乙烧杯滤液加硝酸钡溶液，有白色沉淀生成，说明含有与硝酸钡反应产生沉淀的碳酸钠，除碳酸钠外，还一定有生成的氯化钠，加入足量硝酸钡后的溶液中加酚酞，酚酞变红，说明还有氢氧化钠；

（4）因碳酸钠和氢氧化钠溶液都呈碱性，为不影响氢氧化钠的验证，需将碳酸钠除去，上述（3）的实验探究中，步骤1中加入足量硝酸钡溶液的目的是检验并去除碳酸钠，消除加入酚酞后对溶液颜色变化的影响；26．请按要求完成下列金属性质的实验：（1）某同学用硫酸铜溶液把“铁勺”变“铜勺”，其反应的化学方程式为（2）在一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量铁粉充分反应后，溶液中溶质成分不可能是A．Fe(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2 B．Cu(NO3)2、Fe(NO3)2C．AgNO3、Fe(NO3)2 D．Fe(NO3)2（3）研究一：金属与酸反应过程中的能量变化：打磨后的镁条与稀盐酸反应，试管外壁发烫，说明该反应（填“吸热”或“放热”）。研究二：金属与盐溶液反应过程中的相关变化。【答案】（1）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4（2）C（3）放热【解析】（1）铁和硫酸铜反应，生成硫酸亚铁和铜单质，反应的方程式为：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。

（2）铁粉先和硝酸银反应，生成硝酸亚铁和银单质，再和硝酸铜反应，生成硝酸亚铁和铜单质。

如果铁粉质量很小，那么只和部分硝酸银反应，那么溶质为反应产物硝酸亚铁、未反应的硝酸银和硝酸铜，故A不合题意；

如果铁的质量不够多，那么只和部分硝酸铜反应，那么溶质为反应产生硝酸亚铁和剩余的硝酸铜，故B不合题意；

如果溶液中存在硝酸银，那么硝酸铜还没有开始反应，因此只要有硝酸银存在，那么硝酸铜肯定同时存在，故C不合题意；

如果硝酸铜完全反应，那么溶质只有反应产物硝酸亚铁，故D不合题意。

故选C。

（3）金属与酸反应过程中的能量变化：打磨后的镁条与稀盐酸反应，试管外壁发烫，说明该反应放热。27．古往今来，金属材料和制品在我们的社会生活中一直起着非常重要的作用。（1）考古工作者发现铁质的出土文物往往锈蚀严重，铁生锈的条件是。在实验室常用稀盐酸清除铁锈，化学方程式为。（2）近年来，我国高铁建设促进了经济、社会的快速发展。制造铁轨的材料是合金钢，主要原因是合金钢具有的优越性能(要求只答一条)。（3）某同学在实验室进行了两个有关金属性质的实验：实验Ⅰ：硫酸铝溶液和铁粉混合；实验Ⅱ：硫酸铜溶液与铁粉混合。在上述两个实验结束后，该同学将实验Ⅰ和Ⅱ的物质全部倒入同一个烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多，原因是(用文字说明)。一段时间后过滤，向滤渣中滴加盐酸，结果没有气泡产生。那么，滤液中所含金属离子的情况可能是(填序号)。①Al3＋②Al3＋、Fe2＋③Al3＋、Fe3＋④Fe2＋、Cu2＋⑤Al3＋、Fe2＋、Cu2＋【答案】（1）铁与氧气、水同时接触；Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O（2）硬度大(或机械强度好，或韧性好等)（3）实验Ⅱ中硫酸铜溶液有剩余，而实验Ⅰ中的铁粉又能与实验Ⅱ中剩余的硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁；②⑤【解析】（1）铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触，在实验室常用稀盐酸清除铁锈，化学方程式为Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；

（2）合金钢具有硬度大、机械强度好、韧性好等性能；

（3）铁不能与硫酸铝反应，能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，将两实验中物质倒入同一烧杯中，烧杯内的红色固体明显增多，说明实验Ⅱ中硫酸铜过量，与实验Ⅰ中铁发生了反应生成了铜；一段时间后向滤渣中加盐酸，没有气泡产生，说明铁全部反应，滤液中成分可能是硫酸亚铁、硫酸铝，也可能是硫酸亚铁、硫酸铝、硫酸铜，所含金属离子情况可能是②⑤；28．金属材料在生产、生活中有着广泛的应用，人类的生产和生活都离不开金属。（1）新型材料纳米级铁粉具有广泛的用途，它比普通铁粉更易与氧气反应，其制备的主要流程如图1所示。高温反应器中反应的化学方程式为。反应前需向反应器中通入氮气，目的是；（2）金属活动性顺序有重要的应用。铜、铝、铁为日常生活中常见的金属，某化学兴趣小组的同学在探究铝、铜、铁三种金属的有关性质时，进行了如图2的实验：在A实验中发生反应的化学方程式为。将A实验结束后①、②试管内的物质倒入烧杯中，发现烧杯中的红色固体物质明显增多，其原因是，一段时间后过滤，滤液中的溶质一定有(填化学式)；（3）某同学在—定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，他对反应过程进行了分析，得到了图3的图像(横坐标表示加入铁的质量)，其中错误的是(填字母序号)。【答案】（1）FeCl2＋H22HCl＋Fe；防止发生爆炸(或防止纳米铁被氧气氧化)