专题12 金属及其性质 置换反应解析版.docx

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专题12金属及其性质置换反应解析版

专题十二金属及其性质置换反应

【考点一】金属活动性顺序及比较

1.（2019滨州中考）有甲、乙、丙三种金属，如果将甲、乙、丙分别放入硫酸铜溶液中，一段时间后，乙、丙表面出现红色物质，甲没有明显现象；再将大小相同的乙、丙分别放入相同溶质质量分数的稀盐酸中，乙、丙均产生气泡，但丙产生气泡的速度明显快于乙，则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是（　　）

A.丙

乙

甲B.甲

丙

乙C.丙

甲

乙D.甲

乙

丙

【答案】A

【解析】解：

有甲、乙、丙三种金属，如果将甲、乙、丙分别放入硫酸铜溶液中，一段时间后，乙、丙表面出现红色物质，甲没有明显现象，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，则乙、丙的金属活动性比铜强，甲的金属活动性比铜弱，即乙、丙＞铜＞甲；再将大小相同的乙、丙分别放入相同溶质质量分数的稀盐酸中，乙、丙均产生气泡，但丙产生气泡的速度明显快于乙，则丙的金属活动性比乙强；则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是丙＞乙＞甲。

故选：

A。

2.（2019枣庄中考）把X、Y、Z三种金属分别放入稀硫酸中，X没有明显现象,Y、Z表面有气泡产生，另取Y放入Z的盐溶液中，未见明显现象。

则三种金属的活动性顺序为（  ）。

A.X＞Y＞ZB.Z＞Y＞X

C.X＞Z＞YA.Y＞X＞Z

【答案】B

【解析】X、Y、Z三种金属片，分别放入稀硫酸中，X没有明显现象,Y、Z表面有气泡产生，说明Y、Z在氢前，X在氢后；Y放入Z溶液，没有明显现象，说明Y在Z后，三种金属的活动性由强到弱的顺序是B.Z＞Y＞X,故选B项。

3.（2019东营中考）小东同学向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，下列说法正确的是（　　）

A.滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸锌

B.滤液中一定含有硝酸锌，一定没有硝酸亚铁和硝酸银

C.滤渣中一定含有银和铁，一定没有锌

D.反应后滤液的质量大于反应前溶液的质量

【答案】C

【解析】解：

铁的金属活动性比银强，比锌弱，不能与硝酸锌溶液反应；向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉，铁能与AgNO3溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银，反应停止后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的金属，该金属应为铁，说明铁是过量的。

A、滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸锌，一定没有硝酸银，故选项说法错误。

B、滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸锌，一定没有硝酸银，故选项说法错误。

C、滤渣中一定含有银和铁，一定没有锌，故选项说法正确。

D、铁能与AgNO3溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银，反应的化学方程式为Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag，由反应时的质量比可知，每56份质量的铁可置换出216份质量的银，溶液的质量会减少，故选项说法错误。

故选：

C。

4.（2019济宁中考）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：

B.三种金属的相对原子质量：

C.三种金属消耗稀

的质量：

D.三种金属与稀

反应后溶液的质量：

【答案】A

【解析】解：

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。

5．（2019潍坊中考）向m克AgNO3、Cu（NO3）2和Fe（NO3）2的混合溶液中加入Zn，充分反应后过滤，所得滤液质量仍为m克。

下列说法正确的是（　　）

A．滤渣中一定有Ag、Cu、Fe

B．滤液中一定没有AgNO3

C．滤液中一定含有Zn（NO3）2、Fe（NO3）2

D．该过程至少发生了三个化学反应

【答案】B

【解答】解：

A、锌和硝酸银、硝酸铜、硝酸亚铁反应的化学方程式及其质量关系为：

Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag，

65216

Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu

6564

Zn+Fe（NO3）2＝Zn（NO3）2+Fe，

6556

以上质量关系可知，锌和硝酸银反应后溶液质量减小，和硝酸铜、硝酸亚铁反应后溶液质量增大，因为充分反应后过滤，得到滤液的质量仍为mg，说明硝酸银完全反应，硝酸铜参加了反应，无法确定硝酸亚铁是否参加了反应，因此滤渣中一定有反应生成的Ag、Cu，故A错误；

B、因为充分反应后过滤，得到滤液的质量仍为mg，说明硝酸银完全反应，硝酸铜参加了反应，故B正确；

C、此时滤液一定含有的溶质是锌和硝酸银、硝酸铜反应生成的Zn（NO3）2，无法确定硝酸亚铁是否完全参加了反应，故C错误；

D、充分反应后过滤，得到滤液的质量仍为mg，说明硝酸银完全反应，硝酸铜参加了反应，无法确定硝酸亚铁是否参加了反应，说明至少发生了两个反应，故D错误。

故选：

B。

6．（2019潍坊中考）镧（La）是一种活动性比锌更强的元素，它的氧化物的化学式是La2O3，La（OH）3是不溶于水的碱，LaCl3、La（NO3）3都可溶于水。

由此推断下列几组物质组合，不能直接反应制取LaCl3的是（　　）

A．La和稀盐酸B．La2O3和稀盐酸

C．La（OH）3和稀盐酸D．La（OH）3和氯化钾溶液

【答案】D

【解答】解：

A、金属La的活动性比锌强，而锌排在氢之前，La可以和HCl反应制得LaCl3和氢气，故选项错误。

B、金属氧化物能与酸反应，La2O3和HCl可以反应制得LaCl3和水，故选项错误。

C、La（OH）3难溶于水，能与稀盐酸反应生成LaCl3和水，故选项错误。

D、La（OH）3难溶于水，不能与氯化钾溶液发生复分解反应，故选项正确。

故选：

D。

7.（2019烟台中考）将金属M的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中，充分反应后，溶液呈无色，继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。

根据上述实验分析，下列说法错误的是（　　）

A.金属活动性强弱顺序：

B.滤渣中可能有金属M

C.滤液中至少含有两种溶质

D.滤渣中一定有Ag

【答案】B

【解析】解：

A、将金属M的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中，充分反应后，溶液呈无色，是因为M和硝酸铜发生了反应，说明M比铜活泼，继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到蓝色滤液，是因为铜和硝酸银发生了反应，说明铜比银活泼，因此金属活动性强弱顺序：

Mg＞Cu＞Ag，该选项说法正确；

B、滤渣中不可能有金属M，这是因为如果含有M，则M和硝酸铜反应，滤液是无色溶液，该选项说法不正确；

C、滤液中至少含有两种溶质，即M的硝酸盐和硝酸铜，该选项说法正确；

D、滤渣中一定含有反应生成的银，该选项说法正确。

故选：

B。

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。

要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。

8.（2019临沂中考）某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：

（1）A试管中实验现象是______。

（2）只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是______。

A．Cu、Ag、稀盐酸   B．Cu、AgNO3溶液

（3）实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想：

A．Zn、Cu、Ag  B．Zn、Cu  C．Cu、Ag     D．Ag

这四种猜想中明显不合理的是______（填编号）。

【答案】锌片的表面有红色物质生成，溶液由蓝色转件变为无色 B B

【解析】解：

（1）A试管中锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜，所以实验现象是：

锌片的表面有红色物质生成，溶液由蓝色转件变为无色。

（2）A．Cu、Ag都不与稀盐酸反应，无法比较铜、银的活动性强弱，故A不符合题意；

B．Cu能与AgNO3溶液反应，说明了铜的活动性大于银，故B符合题意。

（3）A．当Zn过量时，固体中含有Zn、Cu、Ag，故A合理；

B．由于银的活动性最弱，最先置换出来，固体中一定有银，故B不合理；

C．当锌不足或恰好反应时，固体中含有Cu、Ag；故C合理；

D．当锌不足，未将硝酸银完全反应，固体中只含有Ag，故D合理。

故答为：

（1）锌片的表面有红色物质生成，溶液由蓝色转件变为无色；

（2）B；（3）C。

9．（2019青岛中考）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】

实验一

实验二

实验三

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　锰　＞　铁　＞　铜　

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↑。

【考点二】置换反应

10．（2019青岛中考）将铜粉和铁粉的混合物mg放入烧杯中，向烧杯中不断加入FeCl3溶液，测得烧杯中剩余固体的质量与加入FeCl3溶液体积的关系如图所示。

下列相关说法正确的是（　　）

【小资料】

铁和铜都能与FeCl3溶液发生反应，反应的化学方程式为：

Fe+2FeCl3＝3FeCl2；Cu+2FeCl3＝2FeCl2+CuCl2

A．FeCl3与Cu发生的化学反应属于置换反应

B．铜粉和铁粉的混合物中，铁粉的质量为（m﹣n）g

C．N点对应的溶液中一定含有Fe2+、Cu2+和Cl﹣

D．当加入V1mLFeCl3溶液时，Cu恰好完全反应

【答案】BC

【解答】解：

在金属活动性顺序中，铁在铜的前面，铁能与铜盐溶液发生置换反应，向装有氯化铁溶液的烧杯中，加入一定量的Cu和Fe的混合粉末，则铁优先与氯化铁发生反应生成氯化亚铁，然后铜与氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，所以：

A、FeCl3与Cu发生的化学反应，由两种物质生成了一种物质，属于化合反应，不是置换反应，故A错误；

B、由于铁粉优先反应，由图象可知，铜粉和铁粉的混合物中，铁粉的质量为（m﹣n）g，故B正确；

C、N点加入的氯化铁亲好与铁，铜反应，对应的溶液中一定含有Fe2+、Cu2+和Cl﹣，故C正确；

D、当加入V1mLFeCl3溶液时，铁恰好完全反应，故C错误。

故选：

BC。

11．（2019潍坊中考）如图是CO与CuO反应的实验装置，下列关于该实验说法正确的是（　　）

①玻璃管中黑色固体变成了红色

②CO被还原为CO2

③玻璃管中发生的反应为置换反应

④既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能源

A．①②B．①④C．②④D．③④

【答案】B

【解答】解：

①一氧化碳具有还原性，能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，会观察到玻璃管中黑色固体变成了红色，故选项说法正确。

②一氧化碳夺取了氧化铜的氧，CO被氧化为CO2，故选项说法正确。

③一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应，故选项说法错误。

④一氧化碳燃烧生成二氧化碳，利用一氧化碳燃烧的热量给玻璃管加热，既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能源，故选项说法正确。

故选：

B。

12.（2019威海中考节选）利用燃烧

燃烧是人类最早有意识利用的化学反应，火的使用标志着人类文明的伟大进步。

（2）燃烧产生的高温可用于冶炼金属。

木炭在高温条件下还原氧化铜生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为______，基本反应类型是______。

铜的使用使人类社会迈入青铜器时代。

【答案】

（2）2CuO+C

2Cu+CO2↑ 置换反应

【解析】

解：

（2）碳和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳，化学方程式为：

2CuO+C

2Cu+CO2↑；反应特点符合“一换一”的特点，是置换反应；

【考点三】金属材料

13.（2019临沂中考）地铁是以地下运行为主的城市轨道交通系统，地铁建设中各种材料被广泛应用。

（1）锰钢主要成分是铁、锰、碳，主要用于制造钢轨、挖掘机铲斗等，锰钢属于______（填“纯净物”或“混合物”）。

（2）在钢轨上喷涂防锈涂料，可防止钢轨生锈。

该防锈方法的原理是______。

（3）地铁中常用氢氧化镁作为阻燃材料，氢氧化镁不溶于水，可用海水中提取的氯化镁与熟石灰在溶液中反应制取，该制取反应的化学方程式是______。

【答案】混合物 隔绝氧气和水 MgCl2+Ca（OH）2=Mg（OH）2↓+CaCl2

【解析】解：

（1）锰钢中含有其他物质，属于混合物；故填：

混合物；

（2）防止金属生锈的方法有：

在金属表面涂一层油漆；在金属表面镀一层金属、在金属表面涂一层油等。

在钢铁表面涂刷涂料、矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜的原理是隔绝氧气和水。

故填：

隔绝氧气和水；

（3）氯化镁与熟石灰反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，所以方程式是：

MgCl2+Ca（OH）2═Mg（OH）2↓+CaCl2；故填：

MgCl2+Ca（OH）2═Mg（OH）2↓+CaCl2。

根据纯净物和混合物的定义分析；

铁生锈的条件是和水、氧气同时接触；

氯化镁与熟石灰反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙。

解答本题的关键是要充分理解物质的性质，只有理解了物质的性质才能确定物质的用途。

14.（2019潍坊中考节选）化学是一门研究物质的科学。

请回答下列问题：

（2）因为钨____________（写一条物理性质），可制作白炽灯泡的灯丝；

（5）生铁和钢都是铁的合金，二者的区别是____________　；

【答案】

（2）熔点高，耐高温；

（5）含碳量不同；

【解答】解：

（2）钨的熔点高，耐高温，所以可制作白炽灯泡的灯丝；故填：

熔点高，耐高温；

（5）生铁和钢都是铁的合金，二者的含碳量不同，生铁的含碳量在2%～4.3%，钢的含碳量在0.03%～2%；故填：

含碳量不同；

【考点四】金属的化学性质

15．（2019泰安中考）如图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。

下列相关叙述中正确的是（　　）

①一段时间后，铁丝会由下向上出现锈蚀现象

②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重

③一段时间后，塑料瓶会变膨胀，因为铁生锈要放热

④一段时间后，塑料瓶会变瘪，因为铁生锈与空气有关

A.①②B．②④C．②③D．③④

【答案】根据铁在与水和氧气并存时生锈以及消耗氧气导致密闭容器内压强减小进行分析解答即可。

【解答】解：

在水面处的铁丝与水和氧气充分接触，最先生锈，由于铁生锈需要消耗氧气，导致瓶内的气压减小，故一段时间后塑料瓶会变瘪；

故选：

B。

16.（2019烟台中考）2018年12月8日，搭载着“嫦娥四号”探测器的“长征三号乙”运载火箭发射成功。

（1）“长征三号乙”火箭发动机在焊接时需要使用氩弧焊。

氩弧焊（如图）是在氩气保护下，通过在钨电极与焊件间产生的高压电弧放热，熔化焊丝或焊件的一种焊接技术。

①金属钨作电极是利用了金属钨的导电性和______；用氩气作保护气，是因为氩气的化学性质______。

②如果在没有保护气的情况下焊接金属，可能导致焊接不牢，原因是______。

【答案】熔点高 很不活泼 金属和空气中的氧气反应生成氧化物 

【解析】

解：

（1）①金属钨作电极是利用了金属钨的导电性和熔点高；用氩气作保护气，是因为氩气的化学性质很不活泼；

②如果在没有保护气的情况下焊接金属，金属和空气中的氧气反应生成氧化物，可能导致焊接不牢；

故答案为：

（1）①熔点高；很不活泼；

②金属和空气中的氧气反应生成氧化物；

17．（2019泰安中考）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】Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+；Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag或Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag；Ag、Cu、Fe；Fe（NO3）2

【解答】解：

（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。