专题04 金属及其性质（测试）
一、选择题
1．（2019•宁波）将一定量的铜锌混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤。向得到的滤渣和滤液中分别加入足量的稀盐酸，均无现象，则滤渣中（ ）
A．一定有银，可能有铜和锌
B．一定有银，可能有铜，一定没有锌
C．一定有银和铜，可能有锌
D．一定有银和铜，一定没有锌
【答案】B
【解答】解：由于金属的活动性顺序是：锌＞铜＞银，将一定量的铜锌混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，不断搅拌，锌先与硝酸银反应生成了硝酸锌和银，当锌反应完后，铜再与硝酸银反应生成了硝酸铜和银。向滤渣和滤液中分别滴加稀盐酸均无明显现象产生，说明不含能与稀盐酸反应的金属、不含硝酸银溶液。所以滤渣中一定含有银，可能含有铜，一定没有锌。观察选择项B正确。
故选：B。
2．（2019•绍兴）将质量均为10克的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稀硫酸中，反应完成后，生成氢气的质量关系不可能的是（ ）
A．
B． 
C．
D．
【答案】D
【解答】解：Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑
24 98
10g 40.8g
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑
56 98
10g 17.5g
Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
65 98
10g 15.1g
酸的质量小于15.1g，酸完全反应，生成的氢气质量相等；
酸的质量介于17.5g和15.1g之间时，镁＝铁＞锌；
酸的质量介于17.5g和40.8g之间，或酸的质量大于40.8g时，镁＞铁＞锌；
故选：D。
3．（2019•巴中）向10.7gMg、Al、Zn固体混合物中加入一定量的H2SO4恰好完全反应，反应后的溶液质量增加了10.1g，将反应后溶液蒸发结晶，干燥。获得固体质量为（ ）
A．15.5g B．25.1g C．39.5g D．20.3g
【答案】C
【解答】解：生成氢气的质量为：10.7g﹣10.1g＝0.6g，
则在硫酸中氢与硫酸根的关系：
2H～SO4
2 96
0.6g x
x＝28.8g
所以将反应后的溶液蒸干，得到固体的质量为：28.8g+10.7g＝39.5g。
故选：C。
4．（2019•岳阳）向AgNO3和Cu（NO3）2的混合液中加入一定量的Fe、Cu的混合粉末，充分反应后过滤、洗涤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（ ）
A．滤渣中一定有Ag，滤液中可能有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3
B．当滤液为蓝色时，滤渣中一定有Cu、Ag，一定没有Fe
C．向滤渣中加入盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定有Fe、Cu、Ag
D．向滤液中加入KCl溶液，无明显现象，则滤液中一定有 Fe（NO3）2、Cu（NO3）2，滤渣中可能有Fe、Cu
【答案】C
【解答】解：A、滤渣中一定有铁和硝酸银反应生成的Ag，如果Fe、Cu的混合粉末很少，硝酸银有剩余，滤液中可能有Cu（NO3）2、AgNO3，一定有Fe（NO3）2，该选项说法错误；
B、当滤液为蓝色时，滤渣中一定有Ag，不一定有Cu，这是因为滤液为蓝色时，溶液中含有铜离子，则硝酸铜可能部分反应，也可能没有反应，也可能是铜和硝酸银反应生成了硝酸铜，该选项说法不正确；
C、向滤渣中加入盐酸，有气泡产生，则铁一定过量，则滤渣中一定有Fe、Cu、Ag，该选项说法正确；
D、向滤液中加入KCl溶液，无明显现象，说明硝酸银完全反应，则滤液中一定有Fe（NO3）2，可能有Cu（NO3）2，滤渣中一定有Ag，可能有Fe、Cu，该选项说法不正确。
故选：C。
5．（2018•盐城）有一包金属粉末，可能由Mg、Zn、Fe、Al、Ag等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，得0.2gH2和无色溶液。下列说法正确的是（ ）
A．样品中一定只含有Mg
B．样品中一定不含有Ag，可能含有Fe
C．无色溶液中溶质总质量为12g
D．稀硫酸的溶质质量分数为19.6%
【答案】C
【解答】解：A、生成0.2g氢气，单独消耗镁2.4g，锌6.5g，铁5.6g，铝1.8g，样品中不一定含有Mg，也可能是铝和锌的混合物，该选项说法不正确；
B、完全反应后得到无色溶液，说明溶液中不含有硫酸亚铁，及样品中不含有铁，该选项说法不正确；
C、产生0.2g氢气，说明反应的硫酸中硫酸根质量是9.6g，则无色溶液中溶质总质量为：9.6g+2.4g＝12g，该选项说法正确；
D、硫酸质量：9.6g+0.2g＝9.8g，稀硫酸的溶质质量分数为：
×100%＝9.8%，该选项说法不正确。
故选：C。
6．（2018•自贡）现有等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价）。则下列说法中错误的是（ ）
A．金属活动性：乙＞甲＞丙
B．生成氢气的质量：甲＞乙＞丙
C．相对原子质量：乙＞丙＞甲
D．消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙
【答案】C
【解答】解：A、由氢气质量与反应时间的关系图，等质量甲、乙、丙三种金属，至完全反应，乙用的时间少，丙用的时间多，由金属的活动性越强，与酸反应的速率越快，则金属活动性顺序乙＞甲＞丙，故选项说法正确。
B、等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，分别与足量稀硫酸反应生成正二价金属的硫酸盐和氢气，由氢气质量与反应时间的关系图，向横坐标做垂线，找出同一时间，与斜线的交点越高，则产生的氢气越多，甲高于乙，乙高于丙，则至完全反应生成氢气的质量甲＞乙＞丙，故选项说法正确。C、由于化合价相同，产生的氢气质量与金属的相对原子质量成反比，产生氢气质量越多，说明该金属的相对原子质量越小，则相对原子质量丙＞乙＞甲，故选项说法错误。
D、由质量守恒定律，生成氢气的质量来自于硫酸中氢元素的质量，生成氢气的质量越多，消耗的稀硫酸的质量越多，消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙，故选项说法正确。
故选：C。
7．（2018•衢州）小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，进行了如图甲所示的实验。实验后把两试管中的物质倒入烧杯中（如图乙），发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤。滤液中含有的金属离子可能的组成有（ ）
①Mg2+
②Mg2+和Fe2+
③Fe2+和Cu2+
④Mg2+、Fe2+和Cu2+
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
【答案】C
【解答】解：由于镁的活动性大于铁，铁不能与硫酸镁反应；铁的活动性大于铜，铁能将铜从其溶液中置换出来，由题意可知，实验后把两试管中的物质倒入烧杯中（如图乙）发现烧杯内的红色固体明显增多，说明了乙中的铁完全反应了，甲中的铁又与硫酸铜发生了反应。若硫酸铜完全反应了，溶液中的阳离子是：Mg2+和Fe2+；若硫酸铜没有完全反应，溶液中的阳离子是：Mg2+、Fe2+和Cu2+。
由以上分析可知，C正确。
故选：C。
8．（2018•襄阳）向一定质量的AgNO3和Cu（NO3）2的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。有关该反应过程中的下列说法正确的是（ ）
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，溶液中的溶质为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
【答案】B
【解答】解：A、a点时，溶液中含有硝酸银，向溶液中滴加稀盐酸，产生白色沉淀氯化银，该选项说法不正确；
B、c点时，过滤后得到的固体中含有银和铜，向过滤后得到的固体中滴加稀盐酸时，稀盐酸不能和银、铜反应，因此无气泡产生，该选项说法正确；
C、d点时，铁和硝酸银、硝酸铜恰好完全反应，因此溶液中的溶质为硝酸亚铁，该选项说法不正确；
D、e点，过滤后得到的固体中含有银、铜和铁3种物质，该选项说法不正确。
故选：B。
9.（2019•天水）向AgNO3和Mg（NO3）2溶液中加入一定量Zn粉和Cu粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。关于该滤渣和滤液说法正确的是（ ）
A．向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生
B．滤液中一定有Cu（NO3）2、Mg（NO3）2和Zn（NO3）2
C．滤渣中一定有Ag，可能有Cu和Zn
D．滤液中一定无AgNO3，可能有Zn（NO3）2
【答案】B
【解答】解：A、得到蓝色的滤液，说明铜和硝酸银反应生成了硝酸铜，即锌完全反应，滤渣中含有银或银和铜，银和铜都不能和稀盐酸反应，不能产生气泡，该选项说法不正确；
B、滤液中一定有Mg（NO3）2、Zn（NO3）2、Cu（NO3）2、可能含AgNO3，该选项说法正确。
C、滤渣中一定有反应生成的Ag，一定没有Zn，这是因为铜反应则镁完全反应，可能含有Cu，这是因为如果硝酸银不足，则铜有剩余，该选项说法不正确；
D、得到蓝色的滤液，说明铜和硝酸银反应生成了硝酸铜，即锌完全反应，所以滤液中一定有Mg（NO3）2、Zn（NO3）2、Cu（NO3）2、可能含AgNO3，该选项说法不正确；
故选：B。
10．（2019•邵阳）下列图象与对应叙述相符的是（ ）
A．
表示红磷与足量的O2充分反应
B．
表示铁与硫酸铜溶液的反应
C．
表示将高锰酸钾固体充分加热
D．
表示分别向两支装有等质量锌和铁的试管中，加入足量等溶质质量分数的稀盐酸
【答案】B
【解答】解：A、红磷和足量的氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，红磷的质量会减小到零，故A错误；
B、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，参加反应的硫酸铜的质量大于生成的硫酸亚铁的质量，所以反应后溶液质量减少，故B正确；
C、高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，固体质量先减小，然后不变，故C错误；
D、锌的金属活动性比铁强，但是等质量的锌、铁与足量的酸反应，铁生成的氢气质量多，故D错误。
故选：B。
二、填空题
11．（2019•呼和浩特）我国自主设计的大型客机成功试飞，首艘国产航母正式下水，标志着我国的金属材料制造技术取得重大突破。根据所学知识回答下列问题：
|
金属 |
A |
B |
C |
D |
|
导电性（以100为标准） |
99 |
61 |
17 |
7.9 |
|
密度/（g•cm﹣3） |
8.92 |
2.70 |
7.86 |
11.3 |
|
熔点/℃ |
1083 |
660 |
1535 |
327 |
|
硬度（以10为标准） |
3 |
2.7 |
5 |
1.5 |
（1）常温下一些金属的物理性质数据如表，据此可知高压输电线最好选用金属 （填字母）；C的合金通常可以做菜刀、锤子等，其合金的硬度 5（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）铁矿石有多种，如赤铁矿（主要成分Fe2O3）和磁铁矿（主要成分Fe3O4）等，写出磁铁矿的主要成分与一氧化碳反应的化学方程式 。
（3）在Fe（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，加入一定量镁粉和锌粉的混合物，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法中正确的是 （填序号）。
a．若滤液为浅绿色，则滤渣中可能有锌
b．滤液中一定有Mg（NO3）2，滤渣中一定有银
c．若取少量滤液，加入KCl溶液，无明显现象，则滤渣中一定有铁
d．若取少量滤渣，加入稀盐酸，产生气泡，则滤渣的组成有三种情况
【答案】（1）B；＞；（2）Fe3O4+4CO
3Fe+4CO2；（3）bd。
【解答】解：（1）高压输电线不仅要求要有较好的导电性，还要求密度小，所以选择金属B．由于合金的硬度大于纯金属的硬度，所以C的合金通常可以做菜刀、锤子等，其合金的硬度＞5；故填：B；＞；
（2）四氧化三铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2；故填：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2；
（3）a、若滤液为浅绿色，说明滤液中含有硝酸亚铁，则滤渣中不可能有锌，该选项说法不正确；
b、镁先和硝酸银反应生成硝酸镁和银，因此滤液中一定有硝酸镁；滤渣中一定有银，该选项说法正确；
c、取少量滤液，加入氯化钾溶液，无明显现象，说明硝酸银完全反应，而硝酸亚铁不一定反应，因此滤渣中不一定有铁，该选项说法不正确；
d、取少量滤渣，加入过量稀盐酸，产生气泡，则滤渣中一定有铁，可能是的组成是铁、银；铁、锌、银；镁、铁、锌、银三种情况，故选项说法正确。
故选：bd。
12．（2019•重庆）铬（Cr）是一种重要的金属元素，铬的单质及其化合物应用广泛。
（1）重铬酸钾（K2Cr2O7）可用于测试酒驾，重铬酸钾中铬元素的化合价为 。
（2）铬桶可以盛装AlCl3溶液不能盛装稀硫酸，则金属活动性Cr Al（填“＞”或”＜”）。根据上述信息，不能证明Zn和Cr的活动性强弱的试剂组是 （填序号）。
A．Zn、Cr、稀硫酸
B．Cr、ZnSO4溶液
C．Cu、ZnSO4溶液、CrSO4溶液
（3）Cr2（SO4）3为有毒的重金属盐，可用KOH溶液将其转化为沉淀除去，该转化的化学方程式为 。
【答案】（1）+6；（2）＜；C（3）Cr2（SO4）3+6KOH＝2Cr（OH）3↓+3K2SO4。
【解答】解：（1）钾元素显+1价，氧元素显﹣2价，设铬元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）×2+2x+（﹣2）×7＝0，则x＝+6价，则铬元素的化合价为+6；
（2）铬桶可以盛装AlCl3溶液不能盛装稀硫酸，可知铬不能置换铝盐溶液中的铝，则金属活动性Cr＜Al；
A．将两种金属放入等浓度的硫酸中，根据产生气泡的速率来分析，铝产生气泡较快，铬产生气泡较慢，能判断锌和铬的活动性，可以达到目的；
B．铬不能置换出金属锌，能判断锌和铬的活动性，可以达到目的；
C．铜与两种盐溶液均不反应，无法判断锌和铬的活动性，不能达到目的；
（3）Cr2（SO4）3和KOH溶液反应生成氢氧化铬沉淀和硫酸钾，反应的化学方程式为Cr2（SO4）3+6KOH＝2Cr（OH）3↓+3K2SO4，。
13．（2019•陕西）学习金属的化学性质时，小亮同学将一称重后的铜片伸入盛有AgNO3溶液的烧杯中，待溶液颜色变蓝后，取出铜片直接称量，发现其质量增加了ag。
请回答：
（1）写出上述反应的化学方程式 。
（2）取出铜片后，烧杯内溶液质量减少了 g。
（3）小建同学将一定量的铁粉加入取出铜片后的溶液中，充分振荡后过滤，向滤渣中加入稀硫酸，有气泡生成，则可推断，滤液中的溶质是 。
【答案】（1）Cu+2AgNO3＝2Ag+Cu（NO3）2；（2）a；（3）硝酸亚铁或Fe（NO3）2。
【解答】解：（1）硝酸银和铜反应生成硝酸铜和银，化学方程式为：Cu+2AgNO3＝2Ag+Cu（NO3）2；
（2）取出铜片直接称量，发现其质量增加了ag，依据质量守恒定律可知，取出铜片后，烧杯内溶液质量减少了ag；
（3）将一定量的铁粉加入取出铜片后的溶液中，充分振荡后过滤，向滤渣中加入稀硫酸，有气泡生成，说明铁是过量的，硝酸铜完全反应，硝酸铜和铁反应生成硝酸亚铁和铜，所以滤液中的溶质是硝酸亚铁。
三、实验探究题
14．（2019•青岛）金属在生产和生活中应用广泛。请回答下列问题。
（1）生活中常用铁锅做饭，主要利用了铁的 性。
（2）厨房中铁锅容易生锈，结合生活实际，写出一种防止铁锅生锈的具体方法 。
（3）铝合金制造的飞机外壳，具有轻量化、能抗击强大气流的冲击、耐受水雾和雨雪侵蚀等特点。这是利用了铝合金的 、 等优点（写出两条即可）。
（4）某研究小组为探究铁、铜、锰（Mn）的金属活动性顺序，进行了如下三个实验（其中金属均已打磨，且形状、大小相同，试管中所用 5%的盐酸体积相同）。
【实验记录与分析】
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|
实验一 |
实验二 |
实验三 |
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实验操作 |
|
|
|
|
实验现象 |
立即产生气泡，速率较慢 |
无明显现象 |
立即产生气泡，速率较快 |
|
实验结论 |
铁、铜、锰的金属活动性顺序由强到弱为 ＞ ＞ |
||
写出实验一试管中铁和盐酸发生反应的化学方程式 。
【答案】（1）导热；（2）洗净擦干；（3）硬度大；耐腐蚀；（4）锰；铁；铜；（5）Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑。
【解答】解：（1）用铁锅做饭主要利用了铁的导热性，故填：导热；
（2）隔绝氧气和水就可以防止铁制品生锈，故防止铁锅生锈可以将铁锅洗净擦干或者涂一层油，故填：洗净擦干；
（3）铝合金制造的飞机外壳，具有轻量化、能抗击强大气流的冲击、耐受水雾和雨雪侵蚀等特点，轻量化说明铝合金密度小，能抗击强大气流冲击说明铝合金硬度大，耐受水雾和雨雪侵蚀说明铝合金耐腐蚀，故填：硬度大；耐腐蚀；
（4）根据实验现象，锰与盐酸反应的速率大于铁与盐酸反应的速率，故锰的活泼性大于铁，铜不与盐酸反应，故铜最不活泼，从而得出三种金属的活动性顺序从强到弱依次为：锰＞铁＞铜，故填：锰；铁；铜；
（5）铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；故填：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑。
15．（2019•新疆）A、B、C是金属活动性顺序表中的三种金属。取形状大小相同的A、B、C三种金属，分别向其加入同体积同溶质质量分数的稀盐酸，实验现象如下表所示，请回答：
|
实验 |
A |
B |
C |
|
现象 |
速率快，产生大量气泡 |
速率缓慢，产生气泡较少 |
无现象 |
（1）A、B、C三种金属的活动性由强到弱的顺序是 （填字母）。
（2）将金属C放入硝酸银溶液中，其表面有银析出，写出该反应的化学方程式 。
（3）向金属A反应后的溶液中入几滴紫色石蕊试剂，溶液变红色。则此溶液的pH （填“＞”“＜”或“＝”）7．再向该溶液中滴加NaOH溶液，溶液由红色变为紫色，发生的化学反应方程式为 。
【答案】（1）A＞B＞C；（2）Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；（3）＜；NaOH+HCl＝NaCl+H2O。
【解答】解：（1）金属的活动性越强和酸反应的越剧烈；所以A、B、C三种金属的活动性由强到弱的顺序是A＞B＞C；
（2）因为金属C能和硝酸银溶液反应，说明在金属活动性顺序中，金属C在氢的后面，可能是铜，所以铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，化学方程式为：Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
（3）向金属A反应后的溶液中入几滴紫色石蕊试剂，溶液变红色，说明盐酸过量，溶液呈酸性，pH＜7，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，化学方程式为：NaOH+HCl＝NaCl+H2O。
四、解答题
16．（2018•大庆）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前它的活动性越强。金属离子的活动性顺序倒过来使用。如：金属活动性：Mg＞Fe＞Cu，金属离子的活动性：Mg2+＜Fe2+＜Cu2+．活动性强的金属可以把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来，金属离子的活动性越强，越先发生置换反应。
向氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中加入锌，完成以下问题：
（1）写出加入锌后能发生反应的化学方程式： 、 。
（2）若反应后锌有剩余，则溶液中的溶质为 （填化学式，下同）。
（3）若反应后锌无剩余，溶液中有氯化铜，则溶液中一定有 。
（4）若反应后锌无剩余，溶液中没有氯化铜，则溶液中一定有 ，可能有 。
【答案】（1）Zn+CuCl2＝Cu+ZnCl2、Zn+FeCl2＝Fe+ZnCl2；（2）ZnCl2；（3）ZnCl2、FeCl2、CuCl2。（4）ZnCl2，FeCl2。
【解答】解：由金属活动性顺序可知，金属的活动性是：锌＞铁＞铜，向氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中加入锌，锌先与氯化铜反应生成了铜和氯化锌，当氯化铜反应完全后，再与氯化亚铁反应生成了氯化锌和铁，由此可知：
（1）加入锌后能发生反应的化学方程式：Zn+CuCl2＝Cu+ZnCl2、Zn+FeCl2＝Fe+ZnCl2。
（2）若反应后锌有剩余，溶液中的氯化铜和氯化亚铁完全参加了反应，则溶液中的溶质为：ZnCl2。
（3）若反应后锌无剩余，溶液中有氯化铜，则溶液中一定有：ZnCl2、FeCl2、CuCl2。
（4）若反应后锌无剩余，溶液中没有氯化铜，则溶液中一定有ZnCl2，可能有：FeCl2。
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