【正文】 答案 (1)濃度 (2)只用鎂、鋁做實驗 ,選擇的金屬樣品種類太少 (3)氧氣 解析 本題借助對金屬相關性質的探究 ,考查了發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值 的化學問題并能進行相關探究的核心素養(yǎng)。②通過分析可知 , 打開 K K3,關閉 K1,一段時間后 ,Ⅰ 中的液體轉移到 Ⅱ 中 ,其原因是鐵和 稀硫酸反應生成氫氣 ,使裝置 Ⅰ 內壓強增大 。 ? 圖 827 ①打開 K1,用注射器向 Ⅰ 中注入稀硫酸 ,直至液面浸沒下端導管口 ,此時 發(fā)生反應的化學方程式為 。 (2)濾液 B中的溶質是沒有反應的硫酸鋅和反 應生成的硫酸亞鐵。 1.(2022山東德州質檢 )實驗室有 100 g 廢液 ,其中含有硫酸銅、硫酸亞 鐵、硫酸鋅。 序號 鹽酸濃度 2分鐘內產生氫氣的體積 1 5% 10 mL 2 15% 28 mL (3)小敏分析數(shù)據(jù)得到如下結論 :鋅與鹽酸反應快慢與鹽酸濃度有關 ,鹽 酸濃度越大反應越快。 2.(2022浙江杭州中考 ,19,★☆☆ )在試管中放入一根鎂條 (已去除氧化 膜 ),往其中加入硝酸銀溶液至浸沒鎂條 ,觀察到如下現(xiàn)象 : ①鎂條表面迅速覆蓋一層疏松的固體物質 ,經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)生成的固體物質 中有單質銀 。 Sc的活動性強于 Zn,故一定強于 Cu,將 Sc投入 CuSO4溶液中 有紅色物質析出 。 (3)某合金中含有金屬鈧 (Sc)。下列說法正確的是 ? ( ) ? 圖 825 ,兩個燒杯中的酸都恰好完全反應 ,兩個燒杯中產生氫氣的質量相同 ,兩個燒杯中都有金屬剩余 答案 D 由產生氫氣的質量與加入硫酸的質量關系圖知 ,鎂產生的氫 氣質量多 ,但無法得出鎂與鋅的金屬活動性關系 ,A說法錯誤 。根據(jù)以上實驗 事實 ,判斷 X、 Y、 Z三種金屬的活動性由強到弱的順序是 ? ( ) 、 Y、 Z 、 Z、 Y 、 Z、 X 、 Y、 X 答案 B X在常溫下就能與氧氣反應 ,Y、 Z在常溫下幾乎不與氧氣反 應 ,說明 X的金屬活動性最強 。當鐵屑過量時 ,濾渣中一定 含有鐵和銀 ,濾液中溶質只有硝酸亞鐵 。請你選出一種不可行的方案 ,并對此 方案做出評價 。 3.(2022 廣東汕頭潮南一模 ,16,★★☆ )等質量的稀硫酸分別與足量的 鎂、鐵、鋅三種金屬反應 ,下列圖像能正確反映生成氫氣質量與反應時 間之間關系的是 ? ( ) ? 答案 B 等質量的稀硫酸分別與足量的鎂、鐵、鋅三種金屬反應 ,由 于酸完全反應 ,所以最終生成氫氣的質量相等 。則 甲、乙、丙、丁四種金屬的活動性順序為 ? ( ) 乙 丙 丁 甲 丙 丁 丙 乙 甲 甲 丁 丙 答案 D 四種金屬中 ,只有甲、乙能與稀鹽酸反應產生氣體 ,且乙反應 更劇烈 ,可知活動性 :乙 甲 丙、丁 。 ①若無氣泡產生 ,則不溶物的成分是 。鎂的相對原子質量為 24,小于 40,銅不與鹽酸反應 ,故 C正確 。 (3)濾渣中含有鐵時 ,說明硫酸銅已完全反應 ,所以濾液中一 定不含銅離子。灼燒 ,銅能夠和氧氣反應產生氧 化銅 ,金不與氧氣反應 ,因此表面變黑的是 “ 愚人金 ” 。 答案 (1)a (2)稀鹽酸 解析 (1)鋅比鐵活潑 ,與酸反應速率快 ,即在相同時間內產生氫氣的質 量大 ,所以曲線 a為鋅粉與稀鹽酸反應的曲線。鐵和硫酸銅反應生成硫酸 亞鐵和銅 。 (2)③中反應的化學方程式是 。鎂比鋅活潑 ,故 D錯誤。 4.(2022四川巴中巴州模擬 )如圖 821所示是甲、乙、丙、丁四種常見 金屬在容器中與鹽酸的反應情況 ,卡通人周圍的小黑點表示反應中生成 的氣泡。即金屬活動性相差 越大 ,置換反應越易發(fā)生。若排在中間的金屬選用單質 ,則兩邊的金屬選用它們的化合物溶 液 。 (2)足量的金屬與等量的酸反應 金屬是足量的 ,說明酸完全反應 ,最終生成氫氣的質量相等。 例 4 (2022廣東廣州番禺一模 )下列化學反應屬于置換反應的是 ? ( ) +2O2? CO2+2H2O +2O2? Fe3O4 +3Fe3O4 ? 4Al2O3+9Fe ? 2H2↑+O2↑ 解析 置換反應是一種單質與一種化合物反應生成另一種單質與另一 種化合物的反應 ,故選 C。反之則比 B弱 方法歸納 金屬活動性順序的判斷依據(jù) 例 3 (2022廣東廣州中考 )有 X、 Y、 Z三種金屬片 ,分別放入稀硫酸中 , X、 Z表面有氣泡產生 ,Y沒有明顯現(xiàn)象 。酸的種類、濃度及金屬表面積、溫度等因素也會影響金屬與 酸反應的劇烈程度 ,設計實驗時應注意控制變量。 例 1 (2022河南濮陽三模 )生產實際和實驗室中有很多金屬材料。知識點一 金屬與氧氣的反應 ,但反應的難易和劇烈程度不同。 (1)鐵制品表面經(jīng)常涂上一層鋁粉 ,鋁具有較好的抗腐蝕性能的原因是 什么 ? (2)在進行鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時 ,集氣瓶底部放少量水的目的是 什么 ? 解析 (1)鋁能夠被空氣中的氧氣氧化 ,從而在鋁表面形成一層保護膜 , 因此鋁具有較好的抗腐蝕性能。 例 2 (2022山東肥城三模 )將一根潔凈的鐵釘放入稀硫酸中 ,下列預測 可能不正確的是 ? ( ) 解析 鐵能與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵與氫氣 ,所以鐵釘表面將產生氣 泡 ,溶液由無色變?yōu)闇\綠色 。X放入 ZCln溶液中 ,沒有明顯現(xiàn) 象。 答案 C 題型一 金屬與酸反應的圖像分析 例 1 (2022四川自貢中考 )現(xiàn)有等質量甲、乙、丙三種金屬 ,分別放入 三份溶質質量分數(shù)相同的足量稀硫酸中 ,產生氫氣的質量與反應時間的 關系如圖 821所示 (已知甲、乙、丙在生成物中化合價均為 +2價 )。如圖 823: 圖 823 題型二 金屬活動性順序的驗證 例 2 (2022北京朝陽一模 )為探究鐵、銅、銀三種金屬的活動性順序 , 設計了 A、 B兩個方案。若選用排在中間金屬的化合物溶液 ,則兩邊的金屬選用單質。 知識點一 金屬與氧氣的反應 ,且生成物為黑色固體的一組是 ? ( ) ① Mg ② Al ③ Fe ④ Au ⑤ Cu A.①和③ ③ C.③④⑤ D.③和⑤ 答案 D 所給五種物質中僅有 Au不與氧氣發(fā)生反應 ,而能與氧氣發(fā)生 反應的四種物質中鐵和銅與氧氣反應可得到黑色固體。 ? 圖 821 ? 圖 822 (1)四種金屬的活動性順序由強到弱可排列為 。 知識點三 金屬活動性順序 ? ( ) 、鐵分別與稀鹽酸反應的劇烈程度不同 答案 C 在金屬活動性順序中 ,銅排在氫之后 ,不能和稀硫酸反應產生 氫氣 。 (3)乙同學認為上述實驗不足以得出四種金屬的活動性順序 ,需再補充 一個實驗 ,操作是 。鐵不能和硫酸鋅反應 。 (2)由題圖看出 ,鋅最終產 生的氫氣比鐵少 ,說明與鋅反應的稀鹽酸比鐵少 ,因為加入的稀鹽酸的 總量相等 ,所以與鋅反應的稀鹽酸有剩余。浸沒在稀硫酸中 , 鋅能夠和稀硫酸反應產生氫氣 ,金不和稀硫酸反應 ,因此表面有氣泡產 生的是 “ 愚人金 ” 。 5.(2022山東棗莊中考 )生活中常見的鐵制品大多為鐵合金 (成分為鐵和 碳 )材料 ,而非純鐵 ,鐵合金又因其含碳量不同分為生鐵和鋼 (生鐵含碳量 為 2%~%,鋼含碳量為 %~2%)。鐵的相 2 0 gx21 g對原子質量為 56,大于 40,銅不與鹽酸反應 ,故 D錯誤。 ②若有氣泡產生 ,則不溶物中一定含有 ,可能含有 。丁能將丙從其鹽溶液中置換出來 ,說 明活動性 :丁 丙 ,因此四種金屬的活動性順序為乙 甲 丁 丙。又因為金屬活動性越強 , 其與酸的反應速率越快 ,所以拐點先后順序為 Mg、 Zn、 Fe,故選 B。 (2)寫出你所選可行的方案中有氣體生成的反應的化學方程式