高中沪科技版（2020）5.1金属的性质优秀第2课时巩固练习

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5.1.2 金属的性质
学习聚焦


知识精讲

知识点 金属的冶炼
金属的冶炼
通直流电
电解法：电解熔融化合物
活泼金属（K、Na、Mg、Al）
热还原法：用还原剂在高温下反应得到单质。典型案例：铝热反应
较活泼金属（Fe、Zn、W、Cu）
不活泼金属（Hg）
加热分解其氧化物

通直流电
例：金属钠的制备：___2NaCl(熔融) = 2Na+Cl2 ↑___________________________________
冰晶石
金属铝的制备：___2Al2O3(熔融) = 4Al+3O2_______________________________，其中冰晶石的作用是__降低熔点________。
金属铁的制备：__ Fe2O3+3COFe+3CO2_
金属汞的制备：_2HgO2Hg+O2↑________
思考：地壳中的铝、铁含量在金属元素的排名中分别为为第一、第二，为什么人类最初大规模利用的金属却是含量远低于前者的金、银、铜？请尝试阐释。
___人类使用金属的历史是按照金属活动顺序表顺序而来，越不活泼的金属在人类历史上更早的发现并使用，因此金元素的使用要远远早于活动性远强于它的铁、铝。____________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
炼钢炼铁
1、概念：金属从矿石里提炼出来的过程，叫金属的冶炼。大概步骤：矿石的富集、冶炼、精炼。
一般方法：a、热分解法：适合Hg与Ag的冶炼如2HgO 2Hg + O2↑
b、热还原法：适合金属活动性顺序表中位于Zn与Cu之间的金属的冶炼
Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3 ；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
C、电解法：适合活泼金属Mg、K、Na、Al的冶炼。
2NaCl（熔融）Na + Cl2↑ ；2Al2O3（熔融） 4Al + 3O2↑
（2）炼铁和炼钢

炼铁
炼钢
原料
铁矿石、焦炭、石灰石、空气
生铁、空气(或纯氧、氧化铁)、生石灰、脱氧剂
化学原理
在高温下用还原剂从铁矿石里还原出来
在高温下用氧化剂把生铁里过多的碳和其它杂质氧化为气体或炉渣除去
主要反应
①还原剂的生成
C+O2→CO2
CO2+C2CO
②铁的还原
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
③炉渣的生成
CaCO3CaO+CO2
CaO+SiO2CaSiO3
①氧化：2Fe+O22FeO
FeO氧化铁水里的Si、Mn、C等。
如C+FeOFe+CO↑
②造渣：生成的硅锰氧化物与铁水里的硫、磷跟造渣材料反应形成炉渣排出。
③脱氧，并调整Mn、Si含量
2FeO+Si2Fe+SiO2
主要设备
高炉
转炉
【即学即练1】下表中金属的冶炼原理与方法错误的是
选项
冶炼原理
方法
A

热分解法
B

电解法
C

电解法
D

热还原法

A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】A．Hg是不活泼的金属，制取原理是反应：，其反应物只有一种，生成物是两种，反应条件是加热，因此该反应的基本类型是热分解反应，A正确；
B．Al的活泼金属，通常采用电解方法冶炼，为降低Al2O3的熔点，要加入助溶剂冰晶石，其电解方程式为：，B正确；
C．制取活泼金属Na要采用电解熔融NaCl的方法，电解方程式为：，C错误；
D．在工业上通常是采用还原剂CO在高温下还原Fe2O3等含铁化合物的方法冶炼Fe，电解反应原理是：，D正确；
故合理选项是C。
常见考法
常见考法一 热分解法制取金属
下列关于金属冶炼的说法中正确的是
A．加热辰砂，使它分解可以冶炼得到汞
B．热还原法常用的还原剂有等
C．金属均能通过电解熔融氯化物的方法获得
D．人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性无关
【答案】B
【解析】A．金属汞的冶炼方法是加热分解氧化汞，但辰砂是硫化汞，A错误；
B．热还原法常用的还原剂有等，B正确；
C．熔融的氯化铝不导电，应电解熔融氧化铝的方法获得铝，C错误；
D．人类历史上越不活泼的金属越早被发现和利用，D错误；
答案选B。
【同步练习1】下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是
A．在加热情况下利用氢气还原氧化铝得到金属铝
B．用电解熔融氯化镁的方法治炼金属镁
C．用热还原法炼铁
D．直接加热氧化汞得到金属汞
【答案】A
【解析】A．Al化学活动性很强，H2的还原性比Al的弱，不能还原出金属Al，应该用电解熔融Al2O3的方法来冶炼Al，A错误；
B．Mg是活泼金属，在工业上采用电解熔融MgCl2的方法治炼Mg，B正确；
C．Fe是比较活泼的金属，在工业上一般采用热还原方法治炼铁，如CO与Fe2O3高温反应产生Fe、CO2，C正确；
D．Hg性质不活泼，在工业上一般采用热分解方法制取Hg，如加热HgO得到金属Hg和O2，D正确；
故合理选项是A。
常见考法二 热还原法制取金属
下列关于金属冶炼的说法中，不正确的是
A．热分解法适用于制备不活泼金属
B．热还原法的常用还原剂为C、CO、Al、H2等
C．熔融电解法适用于制备不活泼金属
D．水溶液中的置换法适用于用较活泼金属制取较不活泼金属
【答案】C
【解析】A、银和汞用热分解法，即热分解法适用于制备不活泼的金属，故A正确；
B、C、H2、CO、Al是常用的还原剂，在热还原法中能将金属从其氧化物中还原出来，故B正确；
C、电解法用于制备活泼的金属，如K、Na、Mg、Al等，故C错误；
D、置换法是用较活泼的金属（除了K、Ca、Na）将不活泼的金属还原出来，故D正确。
故选C。
【同步练习2】将铁粉加入一定量的硝酸银、硝酸铜及硝酸锌的混合溶液中，待充分反应后过滤，则下列说法不正确的是
A．滤渣的中可能有三种金属
B．在滤液中一定有硝酸锌和硝酸亚铁
C．过滤后溶液的质量小于原混合溶液的质量
D．若再在滤渣中加入稀盐酸，没有气体产生，则滤液中一定没有硝酸银
【答案】D
【解析】A．在金属活动性顺序中，锌＞铁＞氢＞铜＞银，铁不能与硝酸锌反应，所以不会产生锌，铁能与反应生成硝酸亚铁和银，能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，滤渣的中可能有三种金属，分别是剩余的铁，和可能被置换出的铜、银，A正确；
B．铁不能与硝酸锌反应，所以溶液中一定含有硝酸锌，铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，所以溶液中一定含有硝酸亚铁，B正确；
C．反应后滤液中一定有部分硝酸银变为硝酸亚铁，所以溶液的质量小于原混合溶液的质量，C正确；
D．在滤渣中加入稀盐酸，没有气体产生，说明铁全部参加反应，但不能说明硝酸银反应完全，D错误；
故选D。
常见考法三 电解法制取金属
利用化学反应使金属元素从化合态变为游离态的过程称为金属冶炼。工业上冶炼下列金属时常用电解法的是
A．Ag B．Fe C．Mg D．Cu
【答案】C
【解析】按金属活动性，工业上冶炼Mg、Al采用电解法， Fe和Cu可用热还原的方法，Ag可用分解法，则C符合；
答案选C。
【即学即练3】下列关于金属冶炼的说法中错误的是
A．电解法获得镁时，不可在CO2或N2中降温冷却
B．热还原法常用的还原剂有CO、H2、C、Al等
C．金属Na、Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得
D．人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性有关
【答案】C
【解析】A．镁与CO2或N2都要反应，因此电解法获得镁时，不可在CO2或N2中降温冷却，故A正确；
B．热还原法常用有CO、H2、C、Al等四种还原剂，故B正确；
C．金属Na、Mg均能通过电解熔融氯化物的方法获得，金属Al通过电解熔融氧化铝的方法获得，故C错误；
D．人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性有关，一般越不活泼的金属越早发现，故D正确。
综上所述，答案为C。
分层提分


题组A 基础过关练
1．下列金属冶炼①MgCl2→Mg、②MnO2→Mn、③ZnO→Zn、④HgO→Hg、⑤磁铁矿→Fe、⑥NaCl→Na，其中最适宜用热还原法冶炼的
A．②③⑤ B．③④ C．①②④⑥ D．②③④⑤
【答案】A
【解析】金属的冶炼一般有电解法、热还原法、热分解法、物理分离法，金属活动顺序表中的金属冶炼：活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的三氧化二铝)制得；较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用热还原法制得，常用还原剂有(C、CO、H2等)；Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得，Pt、Au用物理分离的方法制得，以此来解答。
【解析】由解析可知：①MgCl2→Mg、⑥NaCl→Na利用电解法治炼；②MnO2→Mn、③ZnO→Zn、⑤磁铁矿→Fe均可利用热还原法治炼；④HgO→Hg利用加热分解法；其中最适宜用热还原法冶炼的为：②③⑤；
故选A。
2．下列金属不能与溶液反应的是
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】按照金属活动性顺序表，排在Cu前面的金属比Cu活泼，还原性强，能从其盐溶液中置换出Cu（K、Ca、Na除外），Ag排在Cu后面，不能与反应，故答案为B。
3．将少量Zn片投入含、、、的溶液中，最先得到的金属是
A．Na B．Mg C．Ag D．Cu
【答案】C
【解析】在金属活动性顺序中，位于前面的金属，其单质的还原性强，对应简单离子的氧化性弱；反之，位于后面的金属，其单质的还原性弱，对应简单离子的氧化性强。由此可知，四种离子中，的氧化性最强，Zn首先与发生反应，因此最先得到的金属是Ag。
答案选C。
4．有甲、乙、丙、丁四种金属，仅甲在自然界主要以单质存在；丙盐的水溶液不能用丁制的容器盛放，丁与乙盐的水溶液不反应，这四种金属的活动性由强到弱的顺序是
A．甲、乙、丙、丁 B．丁、乙、丙、甲
C．乙、丁、丙、甲 D．乙、丁、甲、丙
【答案】C
【解析】甲、乙、丙、丁四种金属，仅甲在自然界主要以单质存在，说明甲的活泼性最差；丙盐的水溶液不能用丁制的容器盛放，说明丁能置换出丙，活泼性丁大于丙；丁与乙盐的水溶液不反应，活泼性乙大于丁，所以这四种金属的活动性由强到弱的顺序是乙、丁、丙、甲，选C。
题组B 能力提升练
5．X、Y、Z为三种金属，已知①  ②  ③Y与稀硫酸不反应，则下列符合要求的X、Y、Z分别是
A．     B．    
C．     D．    
【答案】D
【解析】X、Y、Z为三种金属，已知①，说明了活动性X >氢；②，说明了活动性Y > Z；③Y与稀硫酸不反应，说明Y的金属活动性比氢弱，即H > Z，由此可知，X、Y、Z三种金属的活动性强弱是X> Y> Z且在置换反应中X、Y均显+2价，Z显+1价。
【解析】A．银的活泼性比铜弱，不符合，故选项错误；
B．铜的金属活动性比氢弱，Cu、Hg、Ag不符合上述条件，故选项错误；
C．铁的金属活动性比氢强，Mg、Zn、Fe 不符合上述条件，故选项错误；
D．Fe、Cu、Ag,符合上述条件，故选项正确；
故选D。
6．下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是（    ）
A．用电解熔融氯化镁的方法治炼金属镁
B．用铝热法炼得熔点较高的金属铬
C．在加热条件下利用氢气还原三氧化二铝得到金属铝
D．直接加热氧化汞得到金属汞
【答案】C
【解析】A．氯化镁为离子化合物，在熔融状态下可电离出镁离子和氯离子，在电解条件下，熔融的氯化镁放电得到金属镁和氯气，可以冶炼金属镁，A正确；
B．铝热反应是利用金属铝和某些熔点高的金属氧化物之间的置换反应实现的，金属铬熔点较高，较难利用电解法制备，可以利用铝热反应制得，B正确；
C．铝属于活泼金属，为亲氧元素，采用电解熔融氧化铝的方法治炼，采用氢气还原Al2O3冶炼无法得到金属铝，C错误；
D．氧化汞受热易分解呈汞和氧气，故可以直接加热得到金属汞，D正确；
故选C。
7．下列有关金属冶炼的说法中错误的是
A．氢气还原法得到金属钾
B．电解熔融氯化钠冶炼金属钠
C．用铝热法制备熔点较高的金属锰
D．加热氧化汞得到金属汞
【答案】A
【解析】A．金属钾活泼性强，常采用金属Na与熔融的KCl反应得到金属钾，故A错误；
B．金属钠活泼性强，常采用电解熔融氯化钠冶炼金属钠，故B正确；
C．锰的活泼性小于铝，利用铝热法制备得到熔点较高的金属锰，故C正确；
D．汞是不活泼金属，常采用加热氧化汞得到金属汞，故D正确。
综上所述，答案为A。
8．人们对金属的合理使用改变了人类的生活。
(1)下列金属被人类大规模开发利用的大致年限：
年限
约6000年前
约2500年前
约230年前
约200年前
金属
Cu
Fe
Mg
Al

下列说法中错误的是_______(选填字母)。A．铝热生成铁的实验中，氯酸钾起催化作用
B．合金一定由两种或两种以上的金属组成
C．金属在地壳中的含量越高，开发利用的年限越早
D．常采用电解熔融化合物的方法来制备钠、镁、铝等较活泼的金属
(2)某氯化铁样品中含有少量杂质，为测定其中铁元素的质量分数，实验步骤如下：
实验1：取样品mg，加蒸馏水溶解，配制成溶液；
实验2：取出于烧杯中，先加入稍过量的氯水，再加入过量的氨水，过滤，洗涤，得到固体沉淀。
实验3：将固体置于坩埚中，充分加热，得到固体ng。
回答下列问题：
①加入氯水时发生反应的离子方程式_______。
②样品中铁元素的质量分数为_______。若沉淀灼烧不充分，对最终测量结果的影响：_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)某实验室排放的废水中含铬(成分以存在，浓度为)，现用处理该废水(已知：S元素被氧化为可溶性硫酸盐)，处理后所得滤渣主要成分为、和。
查阅资料：分解温度为，分解温度为。
①1L的“废水”可氧化FeS_______mol。
②将滤渣用蒸馏水洗净后，在低温条件下干燥，并将干燥后的固体在(体积比)的混合气体中加热，固体质量随温度变化的曲线如图所示。

A→B固体质量增加的主要原因是____。说明：以上的残留固体为、的混合物。
【答案】(1)ABC
(2)     2Fe2++Cl2=2Fe3+ +2Cl-          偏大
(3)          加热生成硫酸铁导致

【解析】某氯化铁样品溶解后加入氯水二价铁转化为三价铁，加入氨水生成氢氧化铁沉淀，煅烧生成氧化铁；
用处理该废水(已知：S元素被氧化为可溶性硫酸盐)，发生还原反应、发生氧化反应，处理后所得滤渣主要成分为、和；、加热分解生成、为质量减小的过程，加热生成硫酸铁、硫酸铁强热分解为氧化铁，最终以上的残留固体为、的混合物。
（1）
A．铝热生成铁的实验中，氯酸钾可以反应生成氧气，氧气可以促进镁的燃烧放出大量热为铝热反应提供热量，A错误；
B．合金是金属与金属或非金属熔合而成具有金属特性的物质；故合金不一定由两种或两种以上的金属组成，B错误；
C．金属在地壳中的含量与开发利用的年限无关，与金属的活动性有关，C错误；
D．钠、镁、铝等较活泼的金属制取较为困难，常采用电解熔融化合物的方法来制备钠、镁、铝等较活泼的金属，D正确；
故选ABC；
（2）
①加入氯水时，氯水中氯气和亚铁离子反应生成铁离子和氯离子，反应的离子方程式2Fe2++Cl2=2Fe3+ +2Cl-；
②加入氯水二价铁转化为三价铁，加入氨水生成氢氧化铁沉淀，煅烧生成氧化铁，反应前后铁元素质量不变，则样品中铁元素的质量分数为 ；若沉淀灼烧不充分，则部分氢氧化铁没有分解，导致剩余固体质量偏大，最终测量结果偏大；
（3）
①由题干可知，中铬元素化合价由+6变为+3，中铁、硫元素化合价分别由+2变为+3、-2变为+6，由电子守恒可知，，
1L的“废水”中的物质的量为，可氧化FeSmol。
②滤渣主要成分为、和；已知，分解温度为，分解温度为；以上的残留固体为、的混合物，、加热分解生成、为质量减小的过程，加热生成硫酸铁、硫酸铁强热分解为氧化铁，故A→B固体质量增加的主要原因是加热生成硫酸铁导致。

题组C 培优拔尖练
9．向AgNO3溶液中加入过量铜粉，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。下列说法正确的是
A．滤液中一定含有Cu(NO3)2 B．滤液呈无色
C．滤渣只含有Ag D．向滤渣中滴加稀硫酸有气泡产生
【答案】A
【解析】A．由解析可知，滤液中一定含有Cu(NO3)2，故A正确；
B．硝酸铜溶液为蓝色，故B错误；
C．滤渣只含有Ag、Cu，故C错误；
D．Ag、Cu均为不活泼金属，不和稀硫酸反应，向滤渣中滴加稀硫酸无气泡产生，故D错误；
故选A。
10．研究发现，在高压条件下，可以还原、、、等离子，得到金属单质。下列说法正确的是
A．上述反应中，金属离子被氧化 B．和反应为置换反应
C．上述金属离子中，的氧化性最强 D．同理，也能还原、、
【答案】B
【解析】A．氢气与上述金属离子反应生成氢离子和金属单质，金属离子发生了还原反应，即金属离子被还原，A项错误；
B．属于置换反应，B项正确；
C．根据金属活动顺序表，的氧化性最强，C项错误；
D．在金属活动顺序表中，镁、铝、铁在氢之前，故氢气不能还原这些离子，D项错误；
故选B。
11．下列氯化物中，既能由金属单质和氯气直接化合制得，又能由金属单质和稀盐酸反应制得的是
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】A．银和盐酸不反应，不能由金属银和稀盐酸反应制得，故不选A；    
B．铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，不能由金属铁和稀盐酸反应制得，故不选B；    
C．钠和氯气反应生成氯化钠、钠和盐酸反应生成氯化钠和氢气，故选C；    
D．Hg和盐酸不反应，不能由金属银和稀盐酸反应制得，故不选D；
选C。
12．等体积的盐酸和苛性钠溶液，分别与两份足量的铝粉反应，在相同条件下产生氢气的体积比为1∶3，则盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比为
A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．2∶3
【答案】A
【解析】等体积的盐酸和苛性钠溶液，分别与两份足量的铝粉反应，在相同条件下产生氢气的体积比即物质的量之比为1∶3，设盐酸产生氢气为1mol、则氢氧化钠产生的为3mol，由方程式、可知：消耗盐酸为2mol、消耗氢氧化钠为2mol，由于体积相等，则盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比为1:1；
答案选A。
13．下列关于金属的说法不正确的是
A．有显著导电性 B．熔点高于合金
C．硬度强于合金 D．表面易被氧化成一层致密氧化膜
【答案】C
【解析】A．金属具有良好的导电性，金属铝有显著的导电性，A正确；
B．合金要比组成其纯金属的熔点低，Mg-Al合金的熔点比Al的熔点低，B正确；
C．合金要比组成其纯金属的硬度大，Mg-Al合金的硬度比Al的硬度大，C错误；
D．铝在空气中与氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，D正确；
答案选C。
14．下列金属冶炼的反应原理，不恰当的是。
A．2NaCl(熔融) B．
C． D．
【答案】B
【解析】金属冶炼的方法与金属的活泼性相关，金属越是活泼，越难冶炼，其中活泼金属Na、Mg、Al要用电解法来冶炼，而Fe、Cu可用还原法来冶炼；
【解析】A．Na是活泼金属，利用电解熔融的氯化钠获得金属Na，A正确，不符合题意；
B．Mg是活泼金属，利用电解熔融的氯化镁获得金属Mg，B错误，符合题意；
C．Al是活泼金属，利用电解熔融的氧化铝获得金属Al，C正确，不符合题意；
D．Fe是较活泼金属，利用热还原法来获得Fe，其中可以使用的还原剂有C、CO、和Al，D正确，不符合题意；
故合理选项为B。
15．一个兴趣小组同学们在一起探究金属及金属矿物的性质，做了如下实验。
(1)探究铝、铁、铜三种金属的活动性，小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一只试管，取一次盐酸的探究方案。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。
实验步骤
观察到的现象
①在试管中取少量盐酸，插入铜丝，充分作用。
无明显现象
②在①所得的溶液中，插入铁丝，充分作用。
_______
③在②所得的溶液中插入铝丝，充分作用。
_______

结论：金属活动性由强到弱的顺序_______。
(2)小明同学将铝片、锌片打磨后，分别投入盛有等体积、等浓度稀盐酸的试管中，观察到铝与稀盐酸反应较锌与稀盐酸反应快。

【提出问题】金属与盐酸反应快慢，除与金属的种类有关外，还受哪些因素的影响呢？
【猜想与假设】a.可能与盐酸的浓度有关；b.可能与反应时的温度有关；c.你的猜想是_______。
【设计并实验】小明利用如图甲所示装置，用不同质量分数的盐酸和相同形状的铝片进行如下实验。
【交流讨论】请写出铝与盐酸反应的化学方程式：_______。
【解析数据】
实验中记录的数据可能是：_______。对比实验②③可知_______对金属与酸反应的速率有影响。
实验编号
盐酸的浓度(均取20mL)
温度/℃
记录的数据
①
5%
30

②
10%
20

③
5%
20

④
10%
30


【拓展延伸1】
小明进行铝与稀盐酸反应时，试管外壁发烫，并测得实验过程中生成氢气的体积随时间变化的曲线如图乙所示，根据曲线归纳铝与稀盐酸反应速率的变化规律：_______。
【拓展延伸2】图丙为测得的室温下足量的铝片与20ml 10%的稀盐酸反应产生氢气的量与时间关系曲线，发现实验测得的实际值比通过计算得到的理论值偏大，请解析可能的原因(至少答两点)。

①_______，②_______。
【拓展延伸3】利用铝与盐酸产生的氢气来做下列实验，称取5.2g氧化铁样品，放入重48.48g的玻璃管中，按图丁装置连接，完全反应后，冷却至室温，称得玻璃管和固体的总质量为52.24g，计算氧化铁样品中氧化铁的质量分数_______。

【拓展延伸4】已知氢氧化钠溶液与氢氧化铝反应，生成偏铝酸钠溶液。在铝与过量盐酸反应后的溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液过程中现象为_______(填序号)(下列图象中，纵坐标为沉淀质量，横坐标为氢氧化钠溶液质量)
A． B． C． D．
【答案】(1)     有气泡，溶液变为浅绿色     铝丝表面有黑色物质，溶液由浅绿变为无色     Al >Fe >Cu
(2)     金属与酸的接触面积或金属的表面积          相同时间内注射器中收集到气体的体积(或注射器中收集相同体积气体所用的时间)     盐酸的浓度     开始由慢变快，一段时间后，由快变慢     反应放热、使气体膨胀     氢气中混入了氯化氢气体     92.3%     D

【解析】对金属活动性的探究，主要利用的是金属与盐溶液的置换反应来判定，能反应说明金属的活动性强，不能反应说明金属的活动性弱；在探究影响金属与酸反应速率的因素时，要注意在多个因素影响的前提下，控制变量法的应用，通过对比得出最后的结论，在测定的过程中要注意到盐酸的挥发性及反应属于放热反应对实验结果的影响；最后是铝三角图象的考查，铝离子与氢氧化钠溶液的反应，要注意其中的反应过程，盐酸过量，则开始的时候没有沉淀，中和反应结束之后产生沉淀，达最大值之后沉淀又消失，进而解析找到正确的图象。
【解析】（1）①铁的活动性在氢之前，能够与盐酸发生反应，产生大量气泡同时生成浅绿色的氯化亚铁溶液；
②铝的活动性强于铁，将铝插入氯化亚铁溶液中，会发生反应，能观察到铝表面有黑色物质生成（铁粉为黑色），溶液由浅绿色变为无色。
③通过实验①证明活动性：Cu小于H，通过实验②证明活动性：Fe大于H，通过实验③证明活动性“Al大于Fe，综上活动性顺序为Al >Fe >Cu。
（2）①影响金属与盐酸反应速率的因素还可能是盐酸的质量、金属与酸的接触面积或金属的表面积等等，合理即可；
②铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，其方程式为
③记录的数据要能够个表明在前面的条件下的速率的大小，可以通过测定相同时间内注射器中收集到气体的体积(或注射器中收集相同体积气体所用的时间)来测定；
④对比②③，条件为温度相同且盐酸的浓度不同，所以可以确定的是盐酸的浓度对反应速率有影响；
⑤从图象上可以看出，开始的时候图象斜率大，反应速率快，到后面图象斜率小，反应速率小，所以铝与稀盐酸反应速率的变化规律为：开始由慢变快，一段时间后，由快变慢；
⑥题目中提到“小明进行铝与稀盐酸反应时，试管外壁发烫”说明该反应是放热反应，气体受热体积膨胀；
⑦再者盐酸的挥发性使制得的氢气中混有氯化氢使气体体积增大；
⑧根据反应前后固体和玻璃的质量差，我们可以找到固体减少的质量，即为氧化铁中氧元素的质量，进而算出氧化铁的质量，即使用差量法解题。设氧化铁的质量为m，

⑨铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，由于盐酸过量，滴加氢氧化钠溶液的过程中，先发生中和反应，此时没有沉淀，中和反应结束之后，氯化铝与氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀，氯化铝反应完之后，生成的氢氧化沉淀又与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠溶液，沉淀又溶解，故沉淀的变化过程应该为，开始没沉淀，然后产生沉淀，最后沉淀又溶解，选D。
16．磁性材料A由两种元素组成，为探究其组成和性质，设计并完成如下实验：

(1) A的化学式为_____________________________________________________。
(2)用化学方程式表示气体C与氯水反应生成D的过程：___________________________________。
(3)B溶于盐酸后生成的物质F可用于净水，结合离子方程式说明其原因：__________________________。
【答案】     Fe3S4     Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl     Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋
【解析】(1)氧化铁的质量为2.400g，其物质的量为2.400/160=0.015mol，含铁原子的物质的量为0.030mol，则铁的质量为0.030×56=1.680g，则化合物中硫元素的质量为2.960-1.680=1.280g，硫的物质的量为1.280/32=0.040mol，则铁与硫的物质的量比为0.030:0.040=3:4，则化学式为：Fe3S4；
(2)二氧化硫与氯气反应的化学方程式为：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl；
(3) B溶于盐酸后生成的物质F可用于净水即为三价铁离子水解：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。