考点27金属的化学性质参考答案

　　考向一、金属的化学性质

　　跟踪训练

　　1．

　　【答案】A

　　【解析】A、铁丝在O2中燃绕火星四射，有黑色固体产生，正确；B、金属铝在空气中具有抗腐蚀性，是因为金属铝与空气中的氧气反应，其表面形成了一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步氧化，错误；C、加热高锰酸钾可以制取O2，液化空气也可以制取O2，前者属于化学变化，后者属于物理变化，错误；D、硫在O2中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，并生成有刺激性气味的气体，错误。故选A。

　　2.

　　【答案】C

　　【解析】据图判断生成氢气打的速率：乙＞甲＞丙，即金属活动性：乙＞甲＞丙；生成氢气的质量：甲＞乙＞丙；相对原子质量：丙＞乙＞甲；根据质量守恒定律可知，生成氢气的质量与消耗稀硫酸的质量有关，生成氢气的质量：甲＞乙＞丙，即消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙。故选C。

　　3．

　　【答案】D

　　【解析】在金属活动性顺序中，Zn＞Cu＞Ag，向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn，与两种溶质依次发生反应。

　　Zn+2AgNO3===Zn(NO3)2+2Ag

　　65 216

　　所以析出银的过程是溶液质量减少的过程；

　　Zn+Cu(NO3)2===Zn(NO3)2+Cu

　　65 64

　　所以析出铜的过程是溶液质量增加的过程。

　　A、在a点时，硝酸银没有全部参加反应，溶液中含有硝酸银、硝酸铜和生成的硝酸锌，溶质是三种，正确；B、c点时硝酸铜恰好完全反应，溶液中溶质只有硝酸锌，正确；

　　C、b～c段是硝酸银全部参加反应完后锌和硝酸铜反应的过程，因此滴加稀盐酸，不会产生沉淀，正确；

　　D、d点时锌过量，因此加入稀盐酸会产生氢气，错误。故选D。

　　4．

　　【答案】B

　　【解析】A、固体X一旦被溶解，则固体质量一定会减小，即使氧化铜转化为单质铜，固体质量还是会减小，因此m一定大于n，选项错误；B、若充分反应后溶液中含有四种阳离子，则溶液中的溶质是氯化锌、氯化亚铁、氯化铜和稀盐酸，则剩余的固体不能与稀盐酸反应，即该固体只能是铜，铜是一种纯净物，选项正确；C、若溶液中含有三种阳离子，则溶液中一定含有氯化锌、氯化亚铁，可能含有盐酸、氯化铜种的一种，则滤渣中一定不含锌、铁，一定含有铜，可能含有氧化铜，固体粉末X由一种或两种物质组成，选项错误；D、将酸加入固体混合物中，盐酸先与氧化铜反应生成氯化铜和水，活动性比铜强的铁或锌能够与氯化铜反应生成铜，所以剩余固体中一定会有铜，选项错误，故选B。

　　5．

　　【答案】B

　　【解析】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，说明金属M与CuSO4溶液反应生成铜和无色溶液，CuSO4溶液完全反应，不明确M是否与ZnSO4溶液反应，向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，可能是M与稀盐酸反应生成氢气，也可能是Zn与稀盐酸反应生成氢气；A、根据分析，不能确定金属M与Zn的金属活动性强弱，说法错误；B、若M与ZnSO4溶液也能反应，在M过量的情况下，滤液中可能只含一种溶质（M的硫酸盐），说法正确；C、若M与CuSO4溶液恰好完全反应，滤渣中没有金属M，说法错误；D、该过程中M一定与硫酸铜溶液发生反应，但不能确定M在化合物中的化合价为+2价，说法错误。故选B。

　　6.

　　【答案】（1）高（2）2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑ 置换反应（3）弱（4）3：1

　　【解析】（1）合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，铝合金的强度和硬度比纯铝的高；（2）铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，化学方程式为2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑，该反应属于置换反应；（3）室温下，钛与水、稀盐酸、稀硫酸不反应，铝能与稀盐酸、稀硫酸反应，可判断钛的金属活动性比铝弱；（4）在C2H8N2中，碳、氢元素的质量比为（12×2）：（1×8）＝3：1。

　　真题再现

　　1．

　　【答案】D

　　【解析】解：根据金属活动性顺序的意义及其应用来分析。将一定质量的锌粉、铝粉加入到含Al（NO3）3、Cu（NO3）2、AgNO3三种物质的废液中，则铝与硝酸银反应生成硝酸铝和银，铝与硝酸铜反应生成硝酸铝和铜，锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，铝与硝酸锌反应生成硝酸铝和锌。

　　A、若滤液呈无色，则无硫酸铜（蓝色），无硝酸银，因为硝酸银反应完全后才与硫酸铜反应，有硝酸铝，可能有硝酸锌，则滤液中可能含有二种溶质，故A错误；

　　B、若向滤液中滴加氯化钾溶液产生白色沉淀，则滤液中有硝酸银，铝和锌都没有，因为铝和锌都能与硝酸银反应，硝酸银先反应，硝酸银反应完全，硝酸铜才反应，所以滤渣中无铜，则滤渣中只有银，则滤渣是纯净物，故B错误；

　　C、若滤渣由三种金属组成，则滤渣肯定有银和铜，铝和锌中有一种，则滤液不可能呈蓝色，因为铝和锌能与硫酸铜继续反应，故C错误；

　　D、若向滤渣中滴加稀盐酸无气泡冒出，则滤渣中无锌和铝，滤液中有硝酸铝，可能有硝酸锌，则滤液中可能含有两种阳离子，故D正确。故选：D。

　　2．

　　【答案】D

　　【解析】

　　在金属活动性顺序表中，铜、银排在氢后，两者都不能与稀硫酸反应，所以用稀硫酸和铁球、铜球、银球无法比较铜、银二种金属的活动性强弱；在金属活动性顺序表中，铜、银排在铁后，两者都不能与硫酸亚铁溶液反应，所以用硫酸亚铁溶液和铁球、铜球、银球无法比较铜、银二种金属的活动性强弱；在金属活动性顺序表中，铜排在银前铁后，铁能与硫酸铜反应，银不能与硫酸铜反应，可用硫酸铜溶液和银球、铁球比较出铁、铜、银三种金属的活动性强弱是铁＞铜＞银。答案：D。

　　3.

　　【答案】C

　　【解析】

　　已知铁铜银三种金属活动性顺序为铁>铜>银，由图像分析可知，ab段是铁粉与硝酸铜的反应，M1时硝酸铜恰好完全反应，铁粉有剩余；

　　bc段是铁粉与硝酸银的反应，M2时铁粉完全反应；cd段是ab段生成的铜与硝酸银的反应，M3时铜恰好完全反应，生成的硝酸铜不参与反应变化；M3时ab段生成的铜恰好完全反应，分析全过程可理解为M3时5.6g铁粉完全转化为了银，根据化学方程式计算可知生成银的质量为21.6g。

　　答案：C。

　　考向二、置换反应

　　跟踪训练

　　1．

　　【答案】B

　　【解析】A、该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应，不符合题意；

　　B、该反应反应物是两种化合物，不属于置换反应，符合题意；

　　C、该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应，不符合题意；

　　D、该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应，不符合题意；

　　故选B。

　　2．

　　【答案】AC

　　【解析】根据置换反应是指由一种单质和一种化合物反应，生成另外一种单质和一种化合物的反应，排在氢前面的金属能和稀盐酸或稀硫酸发生置换反应，排在氢后面的金属不能与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应进行分析。

　　A、铁和稀盐酸能够发生置换反应生成氯化亚铁和氢气，故正确；

　　B、铁和稀盐酸能够发生置换反应生成氯化亚铁和氢气，不会生成氯化铁，故错误；

　　C、锌和稀硫酸能够发生置换反应生成硫酸锌和氢气，故正确；

　　D、铜的活动性排在氢之后，不能和稀硫酸发生反应生成硫酸铜，故错误。

　　故选：AC。

　　3.

　　【答案】B

　　【解析】根据化学方程式可以看出R在反应后的化合价是+2，而铝在化合物中的化合价是+3。

　　4．

　　【答案】D

　　【解析】

　　根据反应的化学方程式可知，该反应符合一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应。

　　故选D。

　　5．

　　【答案】C

　　【解析】

　　A、该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项错误；

　　B、该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应，故选项错误；

　　C、该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故选项正确。

　　D、该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应，故选项错误；

　　故选：C。

　　真题再现

　　1．

　　【答案】C

　　【解析】

　　A、Cl2和I2属于单质，KI和KCl属于化合物，该反应属于置换反应，此选项不符合题意；

　　B、Fe和Cu属于单质，CuSO4和FeSO4属于化合物，该反应属于置换反应，此选项不符合题意；

　　C、CuO和CO都属于化合物，该反应不属于置换反应，此选项符合题意；

　　D、Zn和H2属于单质，H2SO4和ZnSO4属于化合物，该反应属于置换反应，此选项不符合题意。

　　故选C。

　　2．

　　【答案】A

　　【解析】置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另种化合物的反应，只有A项反应属于置换反应。

　　3

　　【答案】B

　　【解析】置换反应一定有单质生成，但不一定是金属单质；置换反应一定有化合物生成；置换反应不一定在常温下进行，例如氢气还原氧化铜的反应需要加热；置换反应中一定有元素的化合价发生改变，但反应物中有的元素的化合价不会改变。

　　4．

　　【答案】C

　　【解析】解：A、该反应的反应物均是化合物，不属于置换反应，故选项错误。

　　B、该反应的生成物均是化合物，不属于置换反应，故选项错误。

　　C、该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故选项正确。

　　D、该反应的反应物和生成物均是化合物，不属于置换反应，故选项错误。

　　故选：C。

　　5．

　　【答案】

　　（1）B

　　（2）水和氧气

　　（3）①气泡Fe+CuSO4=Cu+ FeSO4②Fe＞R＞Cu＞Ag

　　（4）①MgCl2②Fe和Ag

　　【分析】

　　（1）A、黄金饰品，利用金的颜色美观并且耐腐蚀，选项不符合题意；

　　B、铜具有良好的导电性，可作导线，选项符合题意；

　　C、铁具有良好的导热性，可作炊具，选项不符合题意；

　　故选B；

　　（2）铁与空气中的氧气和水蒸气同时接触会发生锈蚀，为防止铁制品锈蚀，通常在铁制品表面喷漆，其防锈原理是使铁制品与水、氧气隔绝，故填：水和氧气；

　　（3）①由图示可知，在甲中铁能与硫酸反应生成了氢气和硫酸亚铁，可观察到的现象是：铁丝表面产生气泡，溶液由无色变为浅绿色。乙中铁能与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜，发生反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，故填：气泡；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；

　　②一段时间后，将烧杯中铁丝替换为R进行实验，由于甲中出现气泡，说明了R在金属活动性顺序表中，位于氢的前边，由于乙中无明显现象，烧杯乙中的溶质是FeSO4，说明R的活泼性比铁弱，可得出Fe、Cu、Ag、R的活动性顺序由强到弱为Fe＞R＞Cu＞Ag，故填：Fe＞R＞Cu＞Ag；

　　（4）镁、铁、铜的活动性顺序为镁＞铁＞铜，在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉，镁优先与氯化铜反应生成氯化镁和铜，氯化铜反应完后，若镁粉有剩余，镁再与氯化亚铁反应生成氯化镁和铁；

　　①由分析可知，镁粉的量不确定，所以滤液中一定含有的溶质是氯化镁，化学式为MgCl2，故填：MgCl2；

　　②向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则说明滤渣中一定含有氢前面的金属，硝酸银中银完全被置换出来，故滤渣中一定含有铁、银，可能含镁，故填：Fe和Ag。

　　考向三、金属与酸反应的图像

　　跟踪训练

　　1．

　　【答案】D

　　【解析】A、在金属活动性顺序表中钾的活动性要大于钠，故钾反应的速度要快，所消耗的时间要短。因此曲线a表示钾与水反应的图象，曲线b表示钠与水反应的图象，故A说法正确；

　　B、由化学方程式：

　　2Na+2H2O═2NaOH+H2↑

　　46 36 80 2

　　2K+2H2O═2KOH+H2↑

　　78 36 112 2

　　可知：参加反应的钠的质量要小于参加反应的钾的质量，故B说法正确；

　　C、由上述数据可知，生成等质量的氢气，参加反应的水的质量相等，故C说法正确；

　　D、由上述分析可知，参加反应的水的质量相等，则剩余的水的质量也是相等的，而同时生成的氢氧化钠的质量小于氢氧化钾的质量。根据公式：溶剂质量相同，溶质越多，溶质的质量分数越大，所以反应后NaOH溶液的溶质质量分数小于KOH溶液的溶质质量分数，故D说法错误。故选：D。

　　2．

　　【答案】C

　　

　　解得：z＝0.56g，

　　A、锌比铁活泼，与稀盐酸反应时，锌和稀盐酸反应比铁和稀盐酸反应的速率快，反应需要的时间短，由图象可知，曲线a、b分别表示锌、铁的反应情况，该选项说法正确；

　　B、稀盐酸的溶质质量分数为×100%＝7.3%，该选项说法正确；

　　C、由计算可知，产生0.02g氢气时至少需要0.65g的锌，而加入的是等质量的铁和锌，因此加入铁的质量至少有0.65g，该选项说法不正确；

　　D、由上述计算可知，产生0.02g的氢气，加入锌的质量至少是0.65g，因此可能是1.3g，该选项说法正确。

　　3．

　　【答案】A、C

　　【解析】在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，金属的位置越靠前，反应的越剧烈，在坐标中斜线越陡，观察现象，甲表示的是铁，乙表示的是锌，故A正确，当酸量不足，酸全部参加反应时，生成的氢气质量相同，当酸足量时，铁生成的氢气质量大于锌生成的氢气的质量，观察图1，甲的反应速率慢，表示的是铁，乙的反应速率快，表示的是锌，甲产生的氢气大于乙生成的氢气，表示酸足量，金属全部参加反应，观察图2，产生的氢气质量相同，表明酸全部参加反应，金属可能有剩余，故选：A、C．

　　4．

　　【答案】D

　　【解析】A、由产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系图，镁产生的氢气质量多，但无法得出镁与锌的金属活动性的关系，故A错误；

　　B、a点时，镁与稀硫酸恰好完全反应，锌早已完全反应，故B错误；

　　C、b点时，镁产生的氢气多，锌产生的氢气质量少，故C错误；

　　D、c点时，锌与镁均还没有完全反应，两个烧杯中都有金属剩余，酸都完全反应，故D正确。

　　真题再现

　　1．

　　【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：M+H2SO4＝MSO4+H2↑，设金属的相对原子质量为x，金属的质量为m金属，生成氢气的质量为m氢气，根据方程式可知

　　

　　，则有x＝，已知甲、乙、丙三种金属的质量相等，则金属的相对原子质量x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M+H2SO4＝MSO4+H2↑，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。

　　2．

　　【答案】D

　　【解析】A、开始压强几乎不变，说明没有氢气产生，由图分析可知铝条表面有氧化膜，故A正确，不符合题意；

　　B、BC段压强增大的主要原因是反应生成氢气，故B正确，不符合题意；

　　C、CD段压强减小，故影响CD段压强变化的主要因素是温度，温度降低，气体冷缩，压强减小，故C正确，不符合题意；

　　D、C点表示铝条恰好反应完，故D错误，符合题意。

　　故选D。

　　3．

　　【答案】B

　　【解析】由图象中的数据，1.2g镁会生成0.10g氢气，3.25g锌会生成0.10g氢气，2.3g的钠会生成0.10g的氢气，所以 A、三种金属与酸反应的速率：Na＞Mg＞Zn，故A错误；

　　B、三种金属的活动性顺序：Na＞Mg＞Zn，故B正确；

　　C、生成相同质量的氢气消耗金属的质量：Zn＞Mg＞Na，故C错误；

　　D、同质量的三种金属与足量的酸反应得到氢气的质量：Na＞Mg＞Zn，故D错误。

　　4．

　　【答案】D

　　【解析】A、等质量的a、b、c三种金属，a最先完成反应，其次为c，b最后反应完全，依据金属活动性顺序的意义可判断三种金属的活动性大小为a＞c＞b，A不符合题意；

　　B、根据图示可知，三种金属产生H2的质量是a>b>c，B不符合题意；

　　C、反应所放出氢气质量全部来自于稀盐酸，由于所放出氢气的质量不同，因此所消耗盐酸的质量一定不相同，生成氢气多的消耗盐酸的质量多，C不符合题意；

　　D、三种金属的化合价、金属的质量都相等，完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，即产生氢气多的相对原子质量小；根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，在三种金属完全反应后，放出H2的质量是a>b>c；因此可判断相对原子质量是c＞b＞a，D符合题意。

　　故答案为：D。

　　5．

　　【答案】B

　　【解析】A因为铝的化学性质比较活泼，在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜，将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，氧化铝先和稀盐酸反应，没有气体生产，所以压强不变，故正确；

　　B、A点时反应还没有开始，所以盐酸的浓度最大，C点时完全反应盐酸浓度最低，故错误；

　　C、由于铝和盐酸反应是放热反应，温度升高，完全反应以后，随着冷却气压会降低，故正确；

　　D、完全反应以后不再生产气体，所以D、E两点处的气体压强相等，故正确；

　　6．

　　【答案】AD

　　【解析】由图象中的数据，1.2g镁会生成0.1g氢气，3.25g锌会生成0.1g氢气，4.6g的钠会生成0.2g的氢气，所以

　　A． Na、Mg、Zn三种金属都能置换出酸中的氢，故正确；

　　B．生成相同质量的氢气消耗金属的质量为Zn>Na>Mg，故错误；

　　C．生成相同质量的氢气消耗Na、Mg、Zn三种金属的质量比为为46：24：65，故错误；

　　D．生成相同质量的氢气消耗Na、Mg、Zn三种金属的原子个数比为

　　

　　故正确。故选：AD。