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决胜2021年中考化学压轴题 专题01 金属活动性顺序的应用与计算
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这是一份决胜2021年中考化学压轴题 专题01 金属活动性顺序的应用与计算，共22页。
考向一：金属活动性顺序的应用（滤液、滤渣的判断）
【解题技法】
例如：将铁粉不断加入硝酸铜、硝酸银、硝酸锌的混合溶液中。
1、由于锌比铁活泼，故铁不与硝酸锌反应（依据：金属与盐反应的规律），因此滤液中一定含有硝酸锌，滤渣中一定不含锌。
2、根据“优先反应”规律（即远距离先置换），铁首先与硝酸银溶液反应；
（1）硝酸银反应一部分：滤渣（银）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸银、硝酸铜）
（2）硝酸银恰好完全反应完：滤渣（银）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜）
3、硝酸银反应完后，若铁粉有剩余，铁才与硝酸铜反应。
（3）硝酸铜反应一部分：滤渣（银、铜）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜）
（4）硝酸铜恰好完全反应完：滤渣（银、铜）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁）
（5）硝酸铜反应完、铁还有剩余：滤渣（银、铜、铁）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁）
【典例1】【2020山东济宁】向AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应，过滤。下面对反应结果的判断，不正确的是（ ）
A.若反应后溶液为蓝色，滤渣中一定不含有Zn
B.若反应后溶液为蓝色，滤渣中一定含有Ag，可能含有Cu
C.若反应后溶液为无色，滤渣中一定含有Ag和Cu
D.若反应后溶液为无色，滤渣中一定不含有Zn
【答案】D
【解析】
向的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先与硝酸银反应生成生成硝酸锌和银，硝酸银反应完全后，锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜；
A、若反应后溶液为蓝色，说明硝酸铜有剩余，锌与硝酸铜反应不能共存，滤渣中一定不含有Zn，说法正确；
B、若反应后溶液为蓝色，滤渣中一定含有Ag，若硝酸铜部分参加反应，则滤渣含有铜，若硝酸铜未参加反应，则滤渣没有铜，说法正确；
C、若反应后溶液为无色，说明硝酸铜已全部反应，滤渣中一定含有Ag和Cu，说法正确；
D、若反应后溶液为无色，说明硝酸铜已全部反应，锌可能有剩余，滤渣中可能含有Zn，说法错误。
故选：D。
【点评】本题握金属的化学性质（尤其是当同一种金属同时能置换两种活动性较弱的金属时，首先被置换出来的是金属活动性最弱的金属）是正确解答本题的关键。
考向二：金属与酸反应的曲线图计算题
【解题技法】
1、等质量的金属（等化合价）与足量的酸反应
酸是足量的，说明金属完全反应，所以最终生成氢气的质量要依据金属的质量来计算。如镁、锌、铁与酸的反应如图表示。
此图反映出： = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①金属越活泼，图示反应物的曲线越陡，如Mg线比Zn线陡，Zn线比Fe线陡； = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②当金属在化合物中化合价相同时，金属的相对原子质量越小，与酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高。可简单概括为：越陡越活，越高越小。
2、足量的金属与等量的酸反应
金属是足量的，说明酸完全反应，最终生成氢气的质量要依据酸的质量来计算，所以最终生成氢气的质量相等。如镁、铁与酸的反应可用右图表示。
【典例2】【2020山东济宁】在两只烧杯中分别放入相同质量的镁、锌两种金属，然后向两只烧杯中分别倒入相同质量、相同质量分数的稀硫酸，反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系如图。综合以上信息得到以下结论，合理的是（ ）
A.从图象可以看出，金属镁比金属锌的活动性强
B.若两种金属都有剩余，二者得到的氢气质量相同
C.若硫酸有剩余，二者得到氢气的质量相同
D.若两种金属完全溶解，二者消耗硫酸的质量相同
【答案】B
【解析】
A、图像体现的是产生氢气质量与消耗硫酸质量之间的关系，没有体现时间关系，无法比较镁、锌反应的速率，无法得出镁和锌的活动性强弱，说法错误；
B、若两种金属都有剩余，则消耗的硫酸质量相等，根据氢元素质量守恒，产生的氢气均来自硫酸中的氢元素，故二者得到的氢气质量相同，说法正确；
C、若硫酸有剩余，根据，可知，相同质量的镁、锌产生氢气的质量为：镁＞锌，说法错误；
D、若两种金属完全溶解，根据，可知，相同质量的镁、锌与硫酸反应，消耗硫酸的质量为：镁＞锌，说法错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查了依据图象研究物质与酸反应的知识，难度不大，注意依据平时学过的知识正确解答即可。金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
考向三：金属活动性顺序的探究
【解题技法】
（1）比较两种金属的活动性强弱：
方法一：将打磨过的金属分别插入等溶度的稀盐酸或硫酸中，观察是否反应或反应的剧烈程度。
方法二：将打磨过的一种金属单质放入另一种金属的盐溶液中，观察是否反应。
（2）比较三种金属的活动性强弱：
方法一：两盐夹一金：将活动性排在中间的金属单质分别放入其它两种金属的盐溶液中，观察现象。
方法二：两金夹一盐：将活动性最强和最弱的金属单质放入活动性在中间的金属的盐溶液中，观察现象。
【典例3】【2020宁夏】学习完金属的化学性质，同学们来到实验室进行锌、铜、银三种金属活动性顺序的探究活动。实验桌上老师提供的药品有：锌片、铜片、银片、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液和稀硫酸。
【制定计划】在老师的指导下，经过讨论，同学们设计出了以下几种实验方案：
方案一：铜片、硫酸锌溶液、硝酸银溶液；
方案二：锌片、银片、硫酸铜溶液；
方案三：锌片、铜片、硫酸铜溶液、硝酸银溶液；
你的设计方案是___________________。
【进行实验】小华同学选用方案三进行如下探究，请你帮他完成表格中的空白（注：表格中实验操作一栏用文字描述或图示表示均可）：
【解释与结论】根据上述实验，小华得出三种金属活动性由强到弱的顺序是________。
【反思与评价】探究活动结束后，同学们分享自己的收获与不足，并进行反思：
（1）有同学提出，小华的实验中不用硫酸铜溶液也能得到相同的实验结论。简要说明其验证方法：_______________。
（2）经过讨论，大家一致认为以上实验方案中，方案_____较好。
（3）小华提出，试管中的金属可以回收再利用，这样做的意义是________________。
【拓展与延伸】好奇地小华在老师的指导下，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色。此时，滤渣中一定含有____________，溶液中离子数目增加的是__________。
【答案】(1).锌片、铜片、硝酸银溶液和稀硫酸 (2).有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色 (3).＞ (4).将打磨过的锌片加入硫酸铜溶液中 (5).＞ (6). (7).Zn＞Cu＞Ag (8).将打磨过的铜片放入硝酸银溶液中，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明金属活动性：Cu＞Ag；再将打磨过的锌片放入反应后的溶液中，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，有红色固体析出，说明金属活动性：Zn＞Cu (9).一、二 (10).节约金属资源，减少污染 (11).Cu、Ag (12). Zn2+
【解析】制定计划：还可以设计方案：锌片、铜片、硝酸银溶液和稀硫酸。锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，有气泡产生，说明在金属活动性顺序里，锌排在氢前，铜与稀硫酸不反应，说明在金属活动性顺序里，铜在氢后，铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明在金属活动性顺序里，铜排在银之前，可以验证三种金属的活动性顺序；
进行实验：铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，实验现象为：有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色；说明金属活动性：Cu＞Ag；
实验现象为：锌片表面附着一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色。说明该实验是将打磨过的锌片加入硫酸铜溶液中，锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，该实验说明，金属活动性：Zn＞Cu；该反应的化学方程式为：；
解释与结论：由以上分析可知，三种金属活动性由强到弱的顺序是：Zn＞Cu＞Ag；
反思与评价：（1）将打磨过的铜片放入硝酸银溶液中，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明金属活动性：Cu＞Ag；再将打磨过的锌片放入反应后的溶液中，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，有红色固体析出，说明金属活动性：Zn＞Cu；
（2）方案一、二较好，所选试剂较少，操作简单。
（3）试管中的金属回收利用，可以节约金属资源，而且可以减少环境污染。
拓展与延伸：把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银完全反应后，锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，说明硫酸铜已经完全反应，锌可能过量，也可能恰好与硫酸铜完全反应，故滤渣中一定含有：Cu、Ag；
锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，故溶液中离子数目增加的是：Zn2+；铜离子、银离子数目逐渐减小，硫酸根离子和硝酸根离子不变。
【点评】本题掌握金属的性质和金属活动性顺序表的应用是解答本题的基础知识。
1、【2020本溪、辽阳、葫芦岛】将一定质量的Zn放入Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法错误的是（ ）
A.滤渣中只含有Ag时，滤液一定呈蓝色
B.滤渣中含有Cu和Ag时，滤液一定呈无色
C.滤渣中含有Zn时，滤液中的溶质只有Zn（NO3）2
D.滤渣中含有Cu时，滤液中的溶质一定没有AgNO3
【答案】B
【解析】A. 滤渣中只含有Ag时，说明锌没有和Cu（NO3）2反应，滤液中有Cu（NO3）2，滤液一定呈蓝色，不符合题意；
B. 滤渣中含有Cu和Ag时，说明锌和硝酸银完全反应，锌有剩余；如果剩余的锌刚好和全部Cu（NO3）2反应时，滤液一定呈无色；如果剩余的锌只能反应部分Cu（NO3）2时，Cu（NO3）2有剩余，滤液一定呈蓝色，符合题意；
C. 滤渣中含有Zn时，说明锌过量，已经把所有的AgNO3和Cu（NO3）2反应完，生成了银、铜和硝酸锌，则滤液中的溶质只有Zn（NO3）2，不符合题意；
D. 滤渣中含有Cu时，说明锌已经把硝酸银完全反应，锌有剩余才和Cu（NO3）2反应，则滤液中的溶质一定没有AgNO3，不符合题意。故选B。
2、【2020湖南衡阳】向一定质量的Zn(NO3)2和AgNO3混合溶液中加入ag铜粉，充分反应后过滤，得到某温度下的不饱和溶液和滤渣。下列有关说法错误的是（ ）
A.滤渣的质量一定大于ag B.所得溶液中可能含有AgNO3
C.整个过程中Zn(NO3)2的质量不变 D.滤渣中一定含有单质Cu和单质Ag
【答案】D
【解析】由题意向一定质量的Zn(NO3)2和AgNO3混合溶液中加入ag铜粉，根据金属活动性顺序锌＞铜＞银可知，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，充分反应后过滤，得到某温度下的不饱和溶液和滤渣，可能出现以下情况：①铜粉量不足，硝酸银有剩余，得到硝酸锌、硝酸铜和硝酸银的混合溶液，滤渣的成分为银；②铜粉与硝酸银恰好完全反应，得到硝酸锌、硝酸铜的混合溶液，滤渣的成分为银；③铜粉有剩余，硝酸银完全反应，得到硝酸锌、硝酸铜的混合溶液，滤渣的成分为银和铜。则有：
A、铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，反应的方程式为，根据方程式可知每64份质量的铜参与反应可以置换出216份质量的银，反应生成的银的质量大于反应消耗的铜的质量，无论出现上述分析中的哪种情况，滤渣的质量一定大于ag，A选项说法正确，不符合题意；
B、当铜粉量不足，硝酸银有剩余，得到硝酸锌、硝酸铜和硝酸银的混合溶液，所得溶液中可能含有AgNO3，B选项说法正确，不符合题意；
C、根据金属活动性顺序锌＞铜＞银可知，铜、银均不与硝酸锌反应，因此整个过程中Zn(NO3)2的质量不变，C选项说法正确，不符合题意；
D、当铜粉量不足，硝酸银有剩余，得到的滤渣的成分为银；当铜粉与硝酸银恰好完全反应，得到的滤渣的成分为银；当铜粉有剩余，硝酸银完全反应，得到的滤渣的成分为银和铜；因此滤渣中一定含有单质Ag，可能含有单质Cu，D选项说法不正确，符合题意。故选D。
3、【2020黑龙江齐齐哈尔】向硝酸银溶液中加入一定质量的锌粉和铜粉的混合物，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。以下推断正确的是（ ）（多选）
A.若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤渣中一定有银、铜、锌
B.若滤液为无色，则滤渣中一定有锌
C.若滤液为蓝色，则滤液中一定有硝酸银、硝酸铜和硝酸锌
D.滤渣的质量一定比反应前锌粉和铜粉混合物质量大
【答案】AD
【解析】向硝酸银溶液中加入一定质量的锌粉和铜粉的混合物，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌完全反应后若硝酸银有剩余，铜再和硝酸银反应生成硝酸铜和银；
A、若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，说明滤渣一定含有锌，锌有剩余则铜未参加反应，则滤渣中一定有银、铜、锌，说法正确；
B、若滤液为无色，则铜未参加反应，锌可能剩余，也可能恰好完全反应，滤渣中可能有锌，说法错误；
C、若滤液为蓝色，说明铜已参加反应，锌已完全反应，则滤液中一定有硝酸铜和硝酸锌，不能判断硝酸银是否完全反应，滤液可能有硝酸银，说法错误；
D、由锌与硝酸银反应可知，65份的锌置换出216份质量的银，滤渣质量会减少；铜与硝酸银反应可知，64份质量的铁置换出216份的银，滤渣质量会增大，因此滤渣质量大于原固体粉末质量，说法正确。
故选：AD。
4、【2020山东潍坊】将一定量金属M加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤
渣，滤液为无色，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。下列有关判断正确的是（ ）
A．金属活动性：M＞Zn＞Cu
B．滤液中可能只含一种溶质
C．滤渣中一定含有金属M
D．该过程一定发生了如下反应：M+CuSO4═Cu+MSO4
【答案】B
【解析】A、将一定量金属M加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤渣，滤液为无色，说明硫酸铜已完全反应，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的金属，该金属可能是锌，也可能是M，无法确定M与锌的活动性强弱，故选项说法错误。
B、若M能与硫酸锌反应，且完全反应后M有剩余，则滤液中中的溶质是M的硫酸盐，可能只含一种溶质，故选项说法正确。
C、由A选项的分析，滤渣中不一定含有金属M，故选项说法错误。
D、由于无法确定M的化合价，该过程不一定发生了反应M+CuSO4═Cu+MSO4，故选项说法错误。
故选：B。
5、【2020四川乐山】某同学参加实验操作考试，为验证镁、锌、铜三种金属的活动性顺序，他设计了以下四种实验方案，其中能达到目的的是（ ）
A.将镁片、锌片分别放入Cu(NO3)2 溶液中
B.将锌片、铜片分别放入Mg(NO3)2溶液中
C.将镁片分别放入Zn(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液中
D.将镁片、锌片、铜片分别放入稀盐酸中
【答案】D
【解析】A、将镁片、锌片分别放入Cu(NO3)2 溶液中，观察到镁片、锌片的表面均有红色固体出现，说明镁、锌的活动性都比铜强，但无法判断镁、锌活动性的强弱，选项错误；
B、将锌片、铜片分别放入Mg(NO3)2溶液中，锌片、铜片上均无明显变化，说明镁的活动性比锌、铜都强，但无法判断锌、铜活动性的强弱，选项错误；
C、将镁片放入Zn(NO3)2溶液中，镁片表面有银白色固体出现，将镁片放入Cu(NO3)2溶液中，镁片表面出现红色固体，说明锌的活动性比锌、铜都强，但无法判断锌、铜活动性的强弱，选项错误；
D、将镁片、锌片、铜片分别放入稀盐酸中，观察到镁片表面产生气泡的速率最快，锌片表面出现气泡的速率次之，而铜片表面没有明显变化，证明三种金属的活动性为镁>锌>铜，选项正确，故选D。
6、【2020山东青岛】某同学为验证镁、铁、铜、银的金属活动性顺序，设计了下图所示的四个实验（金属片均已打磨，且其形状大小相同；实验①②③所用盐酸的溶质质量分数和体积均相同）。下列分析不正确的是
A.对比实验①②反应的剧烈程度，能判断出镁和铁的金属活动性强弱
B.分析实验②④的现象，能判断出铁、铜、银的金属活动性强弱
C.分析实验④的现象，能判断出铜和银的金属活动性强弱
D.分析四个实验的现象，能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序
【答案】B
【解析】A、金属与酸反应，反应越剧烈，金属活动性越强，对比实验①②反应的剧烈程度，能判断出镁和铁的金属活动性强弱，A正确。
B、②稀盐酸和铁反应，生成氯化亚铁和氢气，说明金属活动性，铁在氢前，④铜和硝酸银反应，生成硝酸铜和银，说明金属活动性铜大于银，不能判断出铁、铜的金属活动性强弱，B错，符合题意。
C、活动性强的金属，能和活动性弱的金属盐溶液反应，分析实验④的现象，能判断出铜和银的金属活动性强弱，C正确。
D、对比实验①②反应的剧烈程度，能判断出镁和铁的金属活动性强弱，镁＞铁＞氢，实验③铜和稀盐酸不反应，说明活动性氢＞铜，活动性强的金属，能和活动性弱的金属盐溶液反应，分析实验④的现象，活动性铜＞银，故金属活动性，镁＞铁＞铜＞银，D正确。
故选：B。
7、【2020湖南湘潭】某固体由镁、锌、铁三种金属中的一种或几种组成，现取ag固体于烧杯中，再加入足量稀盐酸，充分反应后，将所得溶液小心蒸干（不考虑操作过程中物质的损耗），得到（a+14.2）g不含结晶水的固体，则a的取值范围是（ ）
A.48≤a≤13.0 B.11.2C.3.6≤a≤11.2 D.4.8≤a<11.2
【答案】A
【解析】
镁与稀盐酸反应：；锌与稀盐酸反应：；铁与稀盐酸反应：，充分反应后，将所得溶液小心蒸干（不考虑操作过程中物质的损耗），得到（a+14.2）g不含结晶水的固体，故最后得到的是盐酸盐混合物，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的质量不变，故该盐酸盐混合物中氯元素的质量为：（a+14.2）g-ag=14.2g；
假设该金属固体全部是镁，设镁的质量为x
x=4.8g；
假设该金属固体全部是锌，设锌的质量为y
y=13g；
假设该金属固体全部是铁，设铁的质量为z
z=11.2g；
故a的取值范围为：4.8≤a≤13.0。
故选A。
8、【2019山东济宁】相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属，分別与足量的、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的质量关系见图，分析图象所得的结论中，不正确的是（ ）
A. 三种金属的活动性顺序：Mg>Fe>Zn
B. 三种金属的相对原子质量：MgC. 三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg>Fe>Zn
D. 三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg【答案】A
【解析】A、由图中信息不能判断三种金属的活动性顺序，该选项说法不正确；
B、三种金属和稀硫酸反应生成的硫酸盐中金属元素的化合价都是+2，生成氢气质量越小，金属相对原子质量越大，由表中信息可知，生成氢气质量由大到小的顺序是锌、铁、镁，因此三种金属的相对原子质量：Mg＜Fe＜Zn，该选项说法正确；
C、生成氢气质量越大，消耗硫酸质量越大，因此三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＞Fe＞Zn，该选项说法正确；
D、生成氢气质量越大，反应后形成溶液质量质量越小，因此三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＜Fe＜Zn，该选项说法正确。
故选：A。
9、【2020山东滨州】现有质量相等的甲、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，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价）。则下列说法错误的是（ ）
A.完全反应所需时间：丙>甲>乙 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
【解析】
A、由题意甲、乙、丙三种金属分别与三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应，金属完全反应，根据生成氢气的质量与反应时间的关系图可知，金属乙反应的氢气质量最先达到最大值，其次是金属甲，最后是金属丙，即金属乙最先反应完，其次是金属甲，金属丙最后反应完，因此完全反应所需时间的关系为丙>甲>乙，A选项说法正确，不符合题意；
B、如图所示曲线平行于x轴时，生成的氢气质量达到最大值，三种金属生成氢气的质量甲最大，其次是乙，最小的是丙，即生成氢气的质量甲>乙>丙，B选项说法正确，不符合题意；
C、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价，若金属元素的符号为M，与稀硫酸反应的通式为，设金属的相对原子质量为，金属的质量为，生成氢气的质量为，根据方程式可知，则有，已知甲、乙、丙三种金属的质量相等，则金属的相对原子质量与生成氢气的质量成反比，如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙，三种金属的相对原子质量关系为甲＜乙＜丙，C选项说法错误，符合题意；
D、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价，若金属元素的符号为M，与稀硫酸反应的通式为，由方程式可知生成的氢气中的氢元素全部来自于硫酸，根据质量守恒定律元素守恒，生成的氢气质量越大，消耗的硫酸质量越大，如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙，消耗硫酸的质量关系为甲>乙>丙，D选项说法正确，不符合题意。故选C。
10、【2020山东潍坊】将质量相等的Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀硫酸中，反应结束后，生成氢气的质量关系不可能的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】A、如果稀硫酸都不足，生成氢气质量决定于硫酸，即稀硫酸不足时生成氢气质量相等，该选项对应关系有可能；
B、如果稀硫酸都过量，生成氢气质量决定于金属单质，镁、铝、锌与稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系：
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑，
24 98 2
2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑，
54 294 6
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
65 98 2
由以上质量关系可知，等质量的金属单质完全反应时，铝反应生成氢气质量最大，锌反应生成氢气质量最小，该选项对应关系有可能；
C、无论金属单质质量、稀硫酸质量是多少，不能出现铝反应生成氢气质量最大，镁和锌反应生成氢气质量相等的情况，该选项对应关系没有可能；
D、如果稀硫酸恰好和锌完全反应，则铝、镁过量，此时镁、铝反应生成氢气质量相等，并且大于锌反应生成的氢气质量，该选项对应关系有可能。
故选：C。
11、【2020四川德阳】黄铜的颜色与黄金相似，在生活中常常误认为黄金。兴趣小组为探究某黄铜（铜锌合金）中锌的含量，向10.0g该黄铜中加稀硫酸，测得实验数据如图所示。以下分析错误的是（ ）
A.a点时，锌有剩余
B.c点时，硫酸没有完全参与反应
C.该黄铜中锌的质量分数为44%
D.所用稀硫酸的溶质质量分数为8.29%
【答案】D
【解析】黄铜是铜锌合金，向该黄铜中滴加稀硫酸，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜与稀硫酸不反应，随着稀硫酸的加入，固体质量逐渐减小，待锌与稀硫酸完全反应后，固体质量不再变化，最后剩余固体的质量就是黄铜中铜的质量。
A、由图可知，a点时，固体质量还在减少，说明锌未完全反应，锌有剩余，不符合题意；
B、由图可知，c点时，稀硫酸过量，硫酸没有完全参与反应，不符合题意；
C、剩余固体的质量就是黄铜中铜的质量，即黄铜中铜的质量为5.6g，则黄铜中锌的质量为：10.0g-5.6g=4.4g，故该黄铜中锌的质量分数为，不符合题意；
D、解：设所用稀硫酸溶质质量分数为x
x=9.8% ，符合题意；故选D。
12、【2019湖北孝感】现有一包由6.5g锌、5.6g铁、6.4g铜混合而成的粉末，把它加入到一定量的硝酸银溶液中，反应结束后过滤，洗涤，烘干，测得滤渣中含有三种物质。则滤渣的质量可能是（ ）
A．49.6g B．34.8g C．32.7g D．18.5g
【答案】B
【解析】把三种物质投入到一定量的硝酸银溶液中，发生的反应方程式依次为：Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag，Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag，Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。当锌与硝酸银恰好反应，生成Ag的质量为21.6g，滤渣含有三种：铁、铜和银，其质量=5.6g+21.6g+6.4g=33.6g；当锌、铁与硝酸银恰好反应，生成Ag的质量为21.6g+21.6g，滤渣含有两种：铁、铜和银，其质量=21.6g+21.6g+6.4g=49.6g；当硝酸银溶液足量时，滤渣有一种：银的质量=21.6g+21.6g+21.6g=64.8g，即滤渣中含有三种固体，其质量满足33.6g-49.6g之间，故选B。
Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
65 216 56 216 64 216
6.5g 21.6g 5.6g 21.6g 6.4g 21.6g
故选B。
13、【2020四川巴中】向5.6g含两种杂质的铁粉样品中加入足量的稀盐酸，充分反应后共产生0.2g氢气，则该样品中所含杂质可能是（ ）
A.锌和铜 B.锌和镁 C.铝和镁 D.碳和铜
【答案】B
【解析】碳、铜和盐酸不反应，而锌、铁、镁、铝与酸反应时，金属和氢气的质量关系如下：
同质量的四种金属，生成氢气的关系：铝>镁>铁>锌。故：
A、锌和铜混合物比同质量的铁生成氢气少，选项错误；
B、锌和镁混合物可能与同质量的铁生成氢气相同，选项正确；
C、铝和镁混合物比同质量的铁生成氢气多，选项错误；
D、碳和铜混合物不与酸生成氢气，选项错误。
故选B。
14、【2020湖北孝感】现有某铁样品5.6g，含有的杂质为镁、锌、铜中的两种或三种。向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，产生氢气质量与加入稀硫酸质量的关系如下图所示。则下列结论正确的个数是（ ）
①恰好完全反应时，一定没有固体剩余
②x的值为0.2
③铁样品中可能含有镁
④M点对应的溶液中含有2种或3种溶质
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【解析】100g稀硫酸，恰好完全反应，生成氢气质量，消耗铁镁锌质量分别为：
和100g稀硫酸反应的金属5.6g，可能杂质是镁和铜，可能是镁、锌，可能是镁、锌、铜的混合物。
①假如是镁、锌、铜的混合物，恰好完全反应时，一定有固体剩余，选项说法错误。
②由分析可知，生成氢气质量0.2g，x的值为0.2，选项正确。
③由分析可知，样品中含有杂质可能是镁和铜，可能是镁锌，可能是镁锌铜的混合物，样品中一定有镁，选项说法错误。
④M点表示硫酸过量，样品中含有杂质可能是镁和铜，可能是镁锌，可能是镁锌铜的混合物，对应的溶液中含有的溶质是硫酸，硫酸亚铁，硫酸镁，可能还含有硫酸锌，选项说法错误。
故正确说法一个，故选：A。
15、【2020四川巴中】将一定质量的铁粉和铜粉加入到Zn（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，一定会发生的化学反应方程式为 。充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀盐酸，有无色气体产生，则滤渣中一定含有____（填化学式），滤液中的溶质一定含有____（填化学式）。
【答案】； Ag、Cu、Fe；
【解析】由于金属的活动性顺序是：锌＞铁＞铜＞银，一定质量的铁粉和铜粉加入到Zn（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，铁、铜不能置换溶液中的锌，铁先置换出溶液中的银，生成了硝酸亚铁，当铁反应完后，若有剩余的硝酸银，铜再与硝酸银反应生成银和硝酸铜，所以一定会发生的反应是：。充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀盐酸，有无色气体产生，说明滤渣中一定有铁，则反应情况是硝酸银量不足，只能反应部分的铁，生成银和硝酸亚铁，铁有剩余，铜还没有反应，所以滤渣中含有：铁、铜、银，滤液中的溶质一定含有。
16、【2019山东泰安】某兴趣小组在探究金属化学性质时，将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜溶液的烧杯中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。实验结果有图1、图2两种情况。请回答下列问题：
（1）图1是向滤液中加入稀盐酸，观察到有白色沉淀产生。
①滤液中一定含有的金属离子为______（填离子符号）；
②写出一个产生滤渣的反应的化学方程式______。
（2）图2是向滤渣中加入稀盐酸，观察到有无色气体产生。
①滤渣中一定含有______（填化学式，下同）；
②滤液中可能含有______。
【答案】（1）①Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+。②Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag或Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag。
（2）①Ag、Cu、Fe。②Fe（NO3）2。
【解析】（1）①向滤液中加入稀盐酸，观察到有白色沉淀产生，是因为盐酸和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银，即硝酸银过量，硝酸铜没有反应，滤液中一定含有的金属离子为过量硝酸银中的Ag+、没有反应的硝酸铜中的Cu2+、铁和硝酸银反应生成的硝酸亚铁中的Fe2+、锌和硝酸银反应生成的硝酸锌中的Zn2+。
故填：Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+。
②滤渣是银，即硝酸银和锌反应生成硝酸锌和锌，和铁反应生成硝酸亚铁和银，反应的化学方程式：Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag、Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag。
故填：Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag或Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag。
（2）图2是向滤渣中加入稀盐酸，观察到有无色气体产生，是因为铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，或铁、锌和盐酸反应生成氢气，即滤渣中含有银、铜、铁，或含有银、铜、铁、锌；
①滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe，可能含有Zn。
故填：Ag、Cu、Fe。
②滤液中一定含有反应生成的硝酸锌，可能含有反应生成的Fe（NO3）2。
故填：Fe（NO3）2。
17、【2020云南】某同学对含X、Y、铜、银四种金属的混合物进行如下探究，根据实验流程回答下列问题：
①四种金属的活动性由强到弱的顺序是 _______。
②滤液C中所含溶质的成分可能有______种情况。
【答案】① Y＞X＞铜＞银；②3
【解析】①向含X、Y、铜、银四种金属的混合物中加入一定量的稀硫酸，得到滤液A、气体和固体甲，铜、银与稀硫酸不反应，故X、Y中至少一种与稀硫酸反应，向滤液A中加入过量Y，得到气体、滤液B和固体混合乙，说明Y能与稀硫酸反应生成氢气，且滤液A中含有X的盐溶液，Y能与X的盐溶液反应生成X，固体混合物乙是X、Y的混合物，说明在金属活动性顺序中，X、Y在氢前，且Y比X活泼，故四种金属的金属活动性顺序为：Y＞X＞铜＞银；
②由①可知，固体混合物乙是X、Y的混合物，向固体混合物乙中加入一定量的硝酸银溶液，由①可知，金属活动性：Y＞X＞铜＞银，故Y先与硝酸银反应生成Y的盐溶液和银，待Y完全反应后，X再与硝酸银反应生成X的盐溶液和银，如果硝酸银含量不足，只能与Y反应，则溶质只有Y的硝酸盐，如果硝酸银恰好和X完全反应，则溶质有X的硝酸盐和Y的硝酸盐，如果硝酸银过量，则溶质有X的硝酸盐、Y的硝酸盐和硝酸银，故滤液C中所含溶质的成分可能有3种情况。
实验操作
实验现象
分析与结论
_____________
金属活动性：Cu______Ag（填“>”或“<”）
______________
锌片表面附着一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色。
金属活动性：Zn________Cu（填“>”或“<”），
反应的化学方程式为________________。
考向一：金属活动性顺序的应用（滤液、滤渣的判断）
【解题技法】
例如：将铁粉不断加入硝酸铜、硝酸银、硝酸锌的混合溶液中。
1、由于锌比铁活泼，故铁不与硝酸锌反应（依据：金属与盐反应的规律），因此滤液中一定含有硝酸锌，滤渣中一定不含锌。
2、根据“优先反应”规律（即远距离先置换），铁首先与硝酸银溶液反应；
（1）硝酸银反应一部分：滤渣（银）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸银、硝酸铜）
（2）硝酸银恰好完全反应完：滤渣（银）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜）
3、硝酸银反应完后，若铁粉有剩余，铁才与硝酸铜反应。
（3）硝酸铜反应一部分：滤渣（银、铜）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜）
（4）硝酸铜恰好完全反应完：滤渣（银、铜）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁）
（5）硝酸铜反应完、铁还有剩余：滤渣（银、铜、铁）；滤液（硝酸锌、硝酸亚铁）
【典例1】【2020山东济宁】向AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应，过滤。下面对反应结果的判断，不正确的是（ ）
A.若反应后溶液为蓝色，滤渣中一定不含有Zn
B.若反应后溶液为蓝色，滤渣中一定含有Ag，可能含有Cu
C.若反应后溶液为无色，滤渣中一定含有Ag和Cu
D.若反应后溶液为无色，滤渣中一定不含有Zn
【答案】D
【解析】
向的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先与硝酸银反应生成生成硝酸锌和银，硝酸银反应完全后，锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜；
A、若反应后溶液为蓝色，说明硝酸铜有剩余，锌与硝酸铜反应不能共存，滤渣中一定不含有Zn，说法正确；
B、若反应后溶液为蓝色，滤渣中一定含有Ag，若硝酸铜部分参加反应，则滤渣含有铜，若硝酸铜未参加反应，则滤渣没有铜，说法正确；
C、若反应后溶液为无色，说明硝酸铜已全部反应，滤渣中一定含有Ag和Cu，说法正确；
D、若反应后溶液为无色，说明硝酸铜已全部反应，锌可能有剩余，滤渣中可能含有Zn，说法错误。
故选：D。
【点评】本题握金属的化学性质（尤其是当同一种金属同时能置换两种活动性较弱的金属时，首先被置换出来的是金属活动性最弱的金属）是正确解答本题的关键。
考向二：金属与酸反应的曲线图计算题
【解题技法】
1、等质量的金属（等化合价）与足量的酸反应
酸是足量的，说明金属完全反应，所以最终生成氢气的质量要依据金属的质量来计算。如镁、锌、铁与酸的反应如图表示。
此图反映出： = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①金属越活泼，图示反应物的曲线越陡，如Mg线比Zn线陡，Zn线比Fe线陡； = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②当金属在化合物中化合价相同时，金属的相对原子质量越小，与酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高。可简单概括为：越陡越活，越高越小。
2、足量的金属与等量的酸反应
金属是足量的，说明酸完全反应，最终生成氢气的质量要依据酸的质量来计算，所以最终生成氢气的质量相等。如镁、铁与酸的反应可用右图表示。
【典例2】【2020山东济宁】在两只烧杯中分别放入相同质量的镁、锌两种金属，然后向两只烧杯中分别倒入相同质量、相同质量分数的稀硫酸，反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系如图。综合以上信息得到以下结论，合理的是（ ）
A.从图象可以看出，金属镁比金属锌的活动性强
B.若两种金属都有剩余，二者得到的氢气质量相同
C.若硫酸有剩余，二者得到氢气的质量相同
D.若两种金属完全溶解，二者消耗硫酸的质量相同
【答案】B
【解析】
A、图像体现的是产生氢气质量与消耗硫酸质量之间的关系，没有体现时间关系，无法比较镁、锌反应的速率，无法得出镁和锌的活动性强弱，说法错误；
B、若两种金属都有剩余，则消耗的硫酸质量相等，根据氢元素质量守恒，产生的氢气均来自硫酸中的氢元素，故二者得到的氢气质量相同，说法正确；
C、若硫酸有剩余，根据，可知，相同质量的镁、锌产生氢气的质量为：镁＞锌，说法错误；
D、若两种金属完全溶解，根据，可知，相同质量的镁、锌与硫酸反应，消耗硫酸的质量为：镁＞锌，说法错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查了依据图象研究物质与酸反应的知识，难度不大，注意依据平时学过的知识正确解答即可。金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
考向三：金属活动性顺序的探究
【解题技法】
（1）比较两种金属的活动性强弱：
方法一：将打磨过的金属分别插入等溶度的稀盐酸或硫酸中，观察是否反应或反应的剧烈程度。
方法二：将打磨过的一种金属单质放入另一种金属的盐溶液中，观察是否反应。
（2）比较三种金属的活动性强弱：
方法一：两盐夹一金：将活动性排在中间的金属单质分别放入其它两种金属的盐溶液中，观察现象。
方法二：两金夹一盐：将活动性最强和最弱的金属单质放入活动性在中间的金属的盐溶液中，观察现象。
【典例3】【2020宁夏】学习完金属的化学性质，同学们来到实验室进行锌、铜、银三种金属活动性顺序的探究活动。实验桌上老师提供的药品有：锌片、铜片、银片、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液和稀硫酸。
【制定计划】在老师的指导下，经过讨论，同学们设计出了以下几种实验方案：
方案一：铜片、硫酸锌溶液、硝酸银溶液；
方案二：锌片、银片、硫酸铜溶液；
方案三：锌片、铜片、硫酸铜溶液、硝酸银溶液；
你的设计方案是___________________。
【进行实验】小华同学选用方案三进行如下探究，请你帮他完成表格中的空白（注：表格中实验操作一栏用文字描述或图示表示均可）：
【解释与结论】根据上述实验，小华得出三种金属活动性由强到弱的顺序是________。
【反思与评价】探究活动结束后，同学们分享自己的收获与不足，并进行反思：
（1）有同学提出，小华的实验中不用硫酸铜溶液也能得到相同的实验结论。简要说明其验证方法：_______________。
（2）经过讨论，大家一致认为以上实验方案中，方案_____较好。
（3）小华提出，试管中的金属可以回收再利用，这样做的意义是________________。
【拓展与延伸】好奇地小华在老师的指导下，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色。此时，滤渣中一定含有____________，溶液中离子数目增加的是__________。
【答案】(1).锌片、铜片、硝酸银溶液和稀硫酸 (2).有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色 (3).＞ (4).将打磨过的锌片加入硫酸铜溶液中 (5).＞ (6). (7).Zn＞Cu＞Ag (8).将打磨过的铜片放入硝酸银溶液中，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明金属活动性：Cu＞Ag；再将打磨过的锌片放入反应后的溶液中，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，有红色固体析出，说明金属活动性：Zn＞Cu (9).一、二 (10).节约金属资源，减少污染 (11).Cu、Ag (12). Zn2+
【解析】制定计划：还可以设计方案：锌片、铜片、硝酸银溶液和稀硫酸。锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，有气泡产生，说明在金属活动性顺序里，锌排在氢前，铜与稀硫酸不反应，说明在金属活动性顺序里，铜在氢后，铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明在金属活动性顺序里，铜排在银之前，可以验证三种金属的活动性顺序；
进行实验：铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，实验现象为：有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色；说明金属活动性：Cu＞Ag；
实验现象为：锌片表面附着一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色。说明该实验是将打磨过的锌片加入硫酸铜溶液中，锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，该实验说明，金属活动性：Zn＞Cu；该反应的化学方程式为：；
解释与结论：由以上分析可知，三种金属活动性由强到弱的顺序是：Zn＞Cu＞Ag；
反思与评价：（1）将打磨过的铜片放入硝酸银溶液中，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色固体析出，说明金属活动性：Cu＞Ag；再将打磨过的锌片放入反应后的溶液中，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，有红色固体析出，说明金属活动性：Zn＞Cu；
（2）方案一、二较好，所选试剂较少，操作简单。
（3）试管中的金属回收利用，可以节约金属资源，而且可以减少环境污染。
拓展与延伸：把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银完全反应后，锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，说明硫酸铜已经完全反应，锌可能过量，也可能恰好与硫酸铜完全反应，故滤渣中一定含有：Cu、Ag；
锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，故溶液中离子数目增加的是：Zn2+；铜离子、银离子数目逐渐减小，硫酸根离子和硝酸根离子不变。
【点评】本题掌握金属的性质和金属活动性顺序表的应用是解答本题的基础知识。
1、【2020本溪、辽阳、葫芦岛】将一定质量的Zn放入Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法错误的是（ ）
A.滤渣中只含有Ag时，滤液一定呈蓝色
B.滤渣中含有Cu和Ag时，滤液一定呈无色
C.滤渣中含有Zn时，滤液中的溶质只有Zn（NO3）2
D.滤渣中含有Cu时，滤液中的溶质一定没有AgNO3
【答案】B
【解析】A. 滤渣中只含有Ag时，说明锌没有和Cu（NO3）2反应，滤液中有Cu（NO3）2，滤液一定呈蓝色，不符合题意；
B. 滤渣中含有Cu和Ag时，说明锌和硝酸银完全反应，锌有剩余；如果剩余的锌刚好和全部Cu（NO3）2反应时，滤液一定呈无色；如果剩余的锌只能反应部分Cu（NO3）2时，Cu（NO3）2有剩余，滤液一定呈蓝色，符合题意；
C. 滤渣中含有Zn时，说明锌过量，已经把所有的AgNO3和Cu（NO3）2反应完，生成了银、铜和硝酸锌，则滤液中的溶质只有Zn（NO3）2，不符合题意；
D. 滤渣中含有Cu时，说明锌已经把硝酸银完全反应，锌有剩余才和Cu（NO3）2反应，则滤液中的溶质一定没有AgNO3，不符合题意。故选B。
2、【2020湖南衡阳】向一定质量的Zn(NO3)2和AgNO3混合溶液中加入ag铜粉，充分反应后过滤，得到某温度下的不饱和溶液和滤渣。下列有关说法错误的是（ ）
A.滤渣的质量一定大于ag B.所得溶液中可能含有AgNO3
C.整个过程中Zn(NO3)2的质量不变 D.滤渣中一定含有单质Cu和单质Ag
【答案】D
【解析】由题意向一定质量的Zn(NO3)2和AgNO3混合溶液中加入ag铜粉，根据金属活动性顺序锌＞铜＞银可知，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，充分反应后过滤，得到某温度下的不饱和溶液和滤渣，可能出现以下情况：①铜粉量不足，硝酸银有剩余，得到硝酸锌、硝酸铜和硝酸银的混合溶液，滤渣的成分为银；②铜粉与硝酸银恰好完全反应，得到硝酸锌、硝酸铜的混合溶液，滤渣的成分为银；③铜粉有剩余，硝酸银完全反应，得到硝酸锌、硝酸铜的混合溶液，滤渣的成分为银和铜。则有：
A、铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，反应的方程式为，根据方程式可知每64份质量的铜参与反应可以置换出216份质量的银，反应生成的银的质量大于反应消耗的铜的质量，无论出现上述分析中的哪种情况，滤渣的质量一定大于ag，A选项说法正确，不符合题意；
B、当铜粉量不足，硝酸银有剩余，得到硝酸锌、硝酸铜和硝酸银的混合溶液，所得溶液中可能含有AgNO3，B选项说法正确，不符合题意；
C、根据金属活动性顺序锌＞铜＞银可知，铜、银均不与硝酸锌反应，因此整个过程中Zn(NO3)2的质量不变，C选项说法正确，不符合题意；
D、当铜粉量不足，硝酸银有剩余，得到的滤渣的成分为银；当铜粉与硝酸银恰好完全反应，得到的滤渣的成分为银；当铜粉有剩余，硝酸银完全反应，得到的滤渣的成分为银和铜；因此滤渣中一定含有单质Ag，可能含有单质Cu，D选项说法不正确，符合题意。故选D。
3、【2020黑龙江齐齐哈尔】向硝酸银溶液中加入一定质量的锌粉和铜粉的混合物，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。以下推断正确的是（ ）（多选）
A.若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤渣中一定有银、铜、锌
B.若滤液为无色，则滤渣中一定有锌
C.若滤液为蓝色，则滤液中一定有硝酸银、硝酸铜和硝酸锌
D.滤渣的质量一定比反应前锌粉和铜粉混合物质量大
【答案】AD
【解析】向硝酸银溶液中加入一定质量的锌粉和铜粉的混合物，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌完全反应后若硝酸银有剩余，铜再和硝酸银反应生成硝酸铜和银；
A、若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，说明滤渣一定含有锌，锌有剩余则铜未参加反应，则滤渣中一定有银、铜、锌，说法正确；
B、若滤液为无色，则铜未参加反应，锌可能剩余，也可能恰好完全反应，滤渣中可能有锌，说法错误；
C、若滤液为蓝色，说明铜已参加反应，锌已完全反应，则滤液中一定有硝酸铜和硝酸锌，不能判断硝酸银是否完全反应，滤液可能有硝酸银，说法错误；
D、由锌与硝酸银反应可知，65份的锌置换出216份质量的银，滤渣质量会减少；铜与硝酸银反应可知，64份质量的铁置换出216份的银，滤渣质量会增大，因此滤渣质量大于原固体粉末质量，说法正确。
故选：AD。
4、【2020山东潍坊】将一定量金属M加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤
渣，滤液为无色，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。下列有关判断正确的是（ ）
A．金属活动性：M＞Zn＞Cu
B．滤液中可能只含一种溶质
C．滤渣中一定含有金属M
D．该过程一定发生了如下反应：M+CuSO4═Cu+MSO4
【答案】B
【解析】A、将一定量金属M加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后，过滤，得到固体滤渣，滤液为无色，说明硫酸铜已完全反应，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的金属，该金属可能是锌，也可能是M，无法确定M与锌的活动性强弱，故选项说法错误。
B、若M能与硫酸锌反应，且完全反应后M有剩余，则滤液中中的溶质是M的硫酸盐，可能只含一种溶质，故选项说法正确。
C、由A选项的分析，滤渣中不一定含有金属M，故选项说法错误。
D、由于无法确定M的化合价，该过程不一定发生了反应M+CuSO4═Cu+MSO4，故选项说法错误。
故选：B。
5、【2020四川乐山】某同学参加实验操作考试，为验证镁、锌、铜三种金属的活动性顺序，他设计了以下四种实验方案，其中能达到目的的是（ ）
A.将镁片、锌片分别放入Cu(NO3)2 溶液中
B.将锌片、铜片分别放入Mg(NO3)2溶液中
C.将镁片分别放入Zn(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液中
D.将镁片、锌片、铜片分别放入稀盐酸中
【答案】D
【解析】A、将镁片、锌片分别放入Cu(NO3)2 溶液中，观察到镁片、锌片的表面均有红色固体出现，说明镁、锌的活动性都比铜强，但无法判断镁、锌活动性的强弱，选项错误；
B、将锌片、铜片分别放入Mg(NO3)2溶液中，锌片、铜片上均无明显变化，说明镁的活动性比锌、铜都强，但无法判断锌、铜活动性的强弱，选项错误；
C、将镁片放入Zn(NO3)2溶液中，镁片表面有银白色固体出现，将镁片放入Cu(NO3)2溶液中，镁片表面出现红色固体，说明锌的活动性比锌、铜都强，但无法判断锌、铜活动性的强弱，选项错误；
D、将镁片、锌片、铜片分别放入稀盐酸中，观察到镁片表面产生气泡的速率最快，锌片表面出现气泡的速率次之，而铜片表面没有明显变化，证明三种金属的活动性为镁>锌>铜，选项正确，故选D。
6、【2020山东青岛】某同学为验证镁、铁、铜、银的金属活动性顺序，设计了下图所示的四个实验（金属片均已打磨，且其形状大小相同；实验①②③所用盐酸的溶质质量分数和体积均相同）。下列分析不正确的是
A.对比实验①②反应的剧烈程度，能判断出镁和铁的金属活动性强弱
B.分析实验②④的现象，能判断出铁、铜、银的金属活动性强弱
C.分析实验④的现象，能判断出铜和银的金属活动性强弱
D.分析四个实验的现象，能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序
【答案】B
【解析】A、金属与酸反应，反应越剧烈，金属活动性越强，对比实验①②反应的剧烈程度，能判断出镁和铁的金属活动性强弱，A正确。
B、②稀盐酸和铁反应，生成氯化亚铁和氢气，说明金属活动性，铁在氢前，④铜和硝酸银反应，生成硝酸铜和银，说明金属活动性铜大于银，不能判断出铁、铜的金属活动性强弱，B错，符合题意。
C、活动性强的金属，能和活动性弱的金属盐溶液反应，分析实验④的现象，能判断出铜和银的金属活动性强弱，C正确。
D、对比实验①②反应的剧烈程度，能判断出镁和铁的金属活动性强弱，镁＞铁＞氢，实验③铜和稀盐酸不反应，说明活动性氢＞铜，活动性强的金属，能和活动性弱的金属盐溶液反应，分析实验④的现象，活动性铜＞银，故金属活动性，镁＞铁＞铜＞银，D正确。
故选：B。
7、【2020湖南湘潭】某固体由镁、锌、铁三种金属中的一种或几种组成，现取ag固体于烧杯中，再加入足量稀盐酸，充分反应后，将所得溶液小心蒸干（不考虑操作过程中物质的损耗），得到（a+14.2）g不含结晶水的固体，则a的取值范围是（ ）
A.48≤a≤13.0 B.11.2
【答案】A
【解析】
镁与稀盐酸反应：；锌与稀盐酸反应：；铁与稀盐酸反应：，充分反应后，将所得溶液小心蒸干（不考虑操作过程中物质的损耗），得到（a+14.2）g不含结晶水的固体，故最后得到的是盐酸盐混合物，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的质量不变，故该盐酸盐混合物中氯元素的质量为：（a+14.2）g-ag=14.2g；
假设该金属固体全部是镁，设镁的质量为x
x=4.8g；
假设该金属固体全部是锌，设锌的质量为y
y=13g；
假设该金属固体全部是铁，设铁的质量为z
z=11.2g；
故a的取值范围为：4.8≤a≤13.0。
故选A。
8、【2019山东济宁】相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属，分別与足量的、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的质量关系见图，分析图象所得的结论中，不正确的是（ ）
A. 三种金属的活动性顺序：Mg>Fe>Zn
B. 三种金属的相对原子质量：Mg
D. 三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg
【解析】A、由图中信息不能判断三种金属的活动性顺序，该选项说法不正确；
B、三种金属和稀硫酸反应生成的硫酸盐中金属元素的化合价都是+2，生成氢气质量越小，金属相对原子质量越大，由表中信息可知，生成氢气质量由大到小的顺序是锌、铁、镁，因此三种金属的相对原子质量：Mg＜Fe＜Zn，该选项说法正确；
C、生成氢气质量越大，消耗硫酸质量越大，因此三种金属消耗稀H2SO4的质量：Mg＞Fe＞Zn，该选项说法正确；
D、生成氢气质量越大，反应后形成溶液质量质量越小，因此三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量：Mg＜Fe＜Zn，该选项说法正确。
故选：A。
9、【2020山东滨州】现有质量相等的甲、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，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价）。则下列说法错误的是（ ）
A.完全反应所需时间：丙>甲>乙 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
【解析】
A、由题意甲、乙、丙三种金属分别与三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应，金属完全反应，根据生成氢气的质量与反应时间的关系图可知，金属乙反应的氢气质量最先达到最大值，其次是金属甲，最后是金属丙，即金属乙最先反应完，其次是金属甲，金属丙最后反应完，因此完全反应所需时间的关系为丙>甲>乙，A选项说法正确，不符合题意；
B、如图所示曲线平行于x轴时，生成的氢气质量达到最大值，三种金属生成氢气的质量甲最大，其次是乙，最小的是丙，即生成氢气的质量甲>乙>丙，B选项说法正确，不符合题意；
C、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价，若金属元素的符号为M，与稀硫酸反应的通式为，设金属的相对原子质量为，金属的质量为，生成氢气的质量为，根据方程式可知，则有，已知甲、乙、丙三种金属的质量相等，则金属的相对原子质量与生成氢气的质量成反比，如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙，三种金属的相对原子质量关系为甲＜乙＜丙，C选项说法错误，符合题意；
D、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价，若金属元素的符号为M，与稀硫酸反应的通式为，由方程式可知生成的氢气中的氢元素全部来自于硫酸，根据质量守恒定律元素守恒，生成的氢气质量越大，消耗的硫酸质量越大，如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙，消耗硫酸的质量关系为甲>乙>丙，D选项说法正确，不符合题意。故选C。
10、【2020山东潍坊】将质量相等的Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀硫酸中，反应结束后，生成氢气的质量关系不可能的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】A、如果稀硫酸都不足，生成氢气质量决定于硫酸，即稀硫酸不足时生成氢气质量相等，该选项对应关系有可能；
B、如果稀硫酸都过量，生成氢气质量决定于金属单质，镁、铝、锌与稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系：
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑，
24 98 2
2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑，
54 294 6
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
65 98 2
由以上质量关系可知，等质量的金属单质完全反应时，铝反应生成氢气质量最大，锌反应生成氢气质量最小，该选项对应关系有可能；
C、无论金属单质质量、稀硫酸质量是多少，不能出现铝反应生成氢气质量最大，镁和锌反应生成氢气质量相等的情况，该选项对应关系没有可能；
D、如果稀硫酸恰好和锌完全反应，则铝、镁过量，此时镁、铝反应生成氢气质量相等，并且大于锌反应生成的氢气质量，该选项对应关系有可能。
故选：C。
11、【2020四川德阳】黄铜的颜色与黄金相似，在生活中常常误认为黄金。兴趣小组为探究某黄铜（铜锌合金）中锌的含量，向10.0g该黄铜中加稀硫酸，测得实验数据如图所示。以下分析错误的是（ ）
A.a点时，锌有剩余
B.c点时，硫酸没有完全参与反应
C.该黄铜中锌的质量分数为44%
D.所用稀硫酸的溶质质量分数为8.29%
【答案】D
【解析】黄铜是铜锌合金，向该黄铜中滴加稀硫酸，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜与稀硫酸不反应，随着稀硫酸的加入，固体质量逐渐减小，待锌与稀硫酸完全反应后，固体质量不再变化，最后剩余固体的质量就是黄铜中铜的质量。
A、由图可知，a点时，固体质量还在减少，说明锌未完全反应，锌有剩余，不符合题意；
B、由图可知，c点时，稀硫酸过量，硫酸没有完全参与反应，不符合题意；
C、剩余固体的质量就是黄铜中铜的质量，即黄铜中铜的质量为5.6g，则黄铜中锌的质量为：10.0g-5.6g=4.4g，故该黄铜中锌的质量分数为，不符合题意；
D、解：设所用稀硫酸溶质质量分数为x
x=9.8% ，符合题意；故选D。
12、【2019湖北孝感】现有一包由6.5g锌、5.6g铁、6.4g铜混合而成的粉末，把它加入到一定量的硝酸银溶液中，反应结束后过滤，洗涤，烘干，测得滤渣中含有三种物质。则滤渣的质量可能是（ ）
A．49.6g B．34.8g C．32.7g D．18.5g
【答案】B
【解析】把三种物质投入到一定量的硝酸银溶液中，发生的反应方程式依次为：Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag，Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag，Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。当锌与硝酸银恰好反应，生成Ag的质量为21.6g，滤渣含有三种：铁、铜和银，其质量=5.6g+21.6g+6.4g=33.6g；当锌、铁与硝酸银恰好反应，生成Ag的质量为21.6g+21.6g，滤渣含有两种：铁、铜和银，其质量=21.6g+21.6g+6.4g=49.6g；当硝酸银溶液足量时，滤渣有一种：银的质量=21.6g+21.6g+21.6g=64.8g，即滤渣中含有三种固体，其质量满足33.6g-49.6g之间，故选B。
Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
65 216 56 216 64 216
6.5g 21.6g 5.6g 21.6g 6.4g 21.6g
故选B。
13、【2020四川巴中】向5.6g含两种杂质的铁粉样品中加入足量的稀盐酸，充分反应后共产生0.2g氢气，则该样品中所含杂质可能是（ ）
A.锌和铜 B.锌和镁 C.铝和镁 D.碳和铜
【答案】B
【解析】碳、铜和盐酸不反应，而锌、铁、镁、铝与酸反应时，金属和氢气的质量关系如下：
同质量的四种金属，生成氢气的关系：铝>镁>铁>锌。故：
A、锌和铜混合物比同质量的铁生成氢气少，选项错误；
B、锌和镁混合物可能与同质量的铁生成氢气相同，选项正确；
C、铝和镁混合物比同质量的铁生成氢气多，选项错误；
D、碳和铜混合物不与酸生成氢气，选项错误。
故选B。
14、【2020湖北孝感】现有某铁样品5.6g，含有的杂质为镁、锌、铜中的两种或三种。向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，产生氢气质量与加入稀硫酸质量的关系如下图所示。则下列结论正确的个数是（ ）
①恰好完全反应时，一定没有固体剩余
②x的值为0.2
③铁样品中可能含有镁
④M点对应的溶液中含有2种或3种溶质
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【解析】100g稀硫酸，恰好完全反应，生成氢气质量，消耗铁镁锌质量分别为：
和100g稀硫酸反应的金属5.6g，可能杂质是镁和铜，可能是镁、锌，可能是镁、锌、铜的混合物。
①假如是镁、锌、铜的混合物，恰好完全反应时，一定有固体剩余，选项说法错误。
②由分析可知，生成氢气质量0.2g，x的值为0.2，选项正确。
③由分析可知，样品中含有杂质可能是镁和铜，可能是镁锌，可能是镁锌铜的混合物，样品中一定有镁，选项说法错误。
④M点表示硫酸过量，样品中含有杂质可能是镁和铜，可能是镁锌，可能是镁锌铜的混合物，对应的溶液中含有的溶质是硫酸，硫酸亚铁，硫酸镁，可能还含有硫酸锌，选项说法错误。
故正确说法一个，故选：A。
15、【2020四川巴中】将一定质量的铁粉和铜粉加入到Zn（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，一定会发生的化学反应方程式为 。充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀盐酸，有无色气体产生，则滤渣中一定含有____（填化学式），滤液中的溶质一定含有____（填化学式）。
【答案】； Ag、Cu、Fe；
【解析】由于金属的活动性顺序是：锌＞铁＞铜＞银，一定质量的铁粉和铜粉加入到Zn（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，铁、铜不能置换溶液中的锌，铁先置换出溶液中的银，生成了硝酸亚铁，当铁反应完后，若有剩余的硝酸银，铜再与硝酸银反应生成银和硝酸铜，所以一定会发生的反应是：。充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀盐酸，有无色气体产生，说明滤渣中一定有铁，则反应情况是硝酸银量不足，只能反应部分的铁，生成银和硝酸亚铁，铁有剩余，铜还没有反应，所以滤渣中含有：铁、铜、银，滤液中的溶质一定含有。
16、【2019山东泰安】某兴趣小组在探究金属化学性质时，将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜溶液的烧杯中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。实验结果有图1、图2两种情况。请回答下列问题：
（1）图1是向滤液中加入稀盐酸，观察到有白色沉淀产生。
①滤液中一定含有的金属离子为______（填离子符号）；
②写出一个产生滤渣的反应的化学方程式______。
（2）图2是向滤渣中加入稀盐酸，观察到有无色气体产生。
①滤渣中一定含有______（填化学式，下同）；
②滤液中可能含有______。
【答案】（1）①Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+。②Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag或Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag。
（2）①Ag、Cu、Fe。②Fe（NO3）2。
【解析】（1）①向滤液中加入稀盐酸，观察到有白色沉淀产生，是因为盐酸和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银，即硝酸银过量，硝酸铜没有反应，滤液中一定含有的金属离子为过量硝酸银中的Ag+、没有反应的硝酸铜中的Cu2+、铁和硝酸银反应生成的硝酸亚铁中的Fe2+、锌和硝酸银反应生成的硝酸锌中的Zn2+。
故填：Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+。
②滤渣是银，即硝酸银和锌反应生成硝酸锌和锌，和铁反应生成硝酸亚铁和银，反应的化学方程式：Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag、Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag。
故填：Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag或Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag。
（2）图2是向滤渣中加入稀盐酸，观察到有无色气体产生，是因为铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，或铁、锌和盐酸反应生成氢气，即滤渣中含有银、铜、铁，或含有银、铜、铁、锌；
①滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe，可能含有Zn。
故填：Ag、Cu、Fe。
②滤液中一定含有反应生成的硝酸锌，可能含有反应生成的Fe（NO3）2。
故填：Fe（NO3）2。
17、【2020云南】某同学对含X、Y、铜、银四种金属的混合物进行如下探究，根据实验流程回答下列问题：
①四种金属的活动性由强到弱的顺序是 _______。
②滤液C中所含溶质的成分可能有______种情况。
【答案】① Y＞X＞铜＞银；②3
【解析】①向含X、Y、铜、银四种金属的混合物中加入一定量的稀硫酸，得到滤液A、气体和固体甲，铜、银与稀硫酸不反应，故X、Y中至少一种与稀硫酸反应，向滤液A中加入过量Y，得到气体、滤液B和固体混合乙，说明Y能与稀硫酸反应生成氢气，且滤液A中含有X的盐溶液，Y能与X的盐溶液反应生成X，固体混合物乙是X、Y的混合物，说明在金属活动性顺序中，X、Y在氢前，且Y比X活泼，故四种金属的金属活动性顺序为：Y＞X＞铜＞银；
②由①可知，固体混合物乙是X、Y的混合物，向固体混合物乙中加入一定量的硝酸银溶液，由①可知，金属活动性：Y＞X＞铜＞银，故Y先与硝酸银反应生成Y的盐溶液和银，待Y完全反应后，X再与硝酸银反应生成X的盐溶液和银，如果硝酸银含量不足，只能与Y反应，则溶质只有Y的硝酸盐，如果硝酸银恰好和X完全反应，则溶质有X的硝酸盐和Y的硝酸盐，如果硝酸银过量，则溶质有X的硝酸盐、Y的硝酸盐和硝酸银，故滤液C中所含溶质的成分可能有3种情况。
实验操作
实验现象
分析与结论
_____________
金属活动性：Cu______Ag（填“>”或“<”）
______________
锌片表面附着一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色。
金属活动性：Zn________Cu（填“>”或“<”），
反应的化学方程式为________________。
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