分类训练六 金属的化学性质（解析版）
一、【知识梳理】 一、金属的化学性质
1、大多数金属可与氧气的反应 （1）铜与氧气反应化学方程式2Cu+ O2 （2）铁与氧气反应化学方程式3Fe+2O2生产黑色物质；
（3）镁与氧气反应化学方程式2Mg+O2放热，生成白色固体；
（4）铝与氧气反应化学方程式4Al+3O2放热，生成白色固体； 2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑
（1）铁与盐酸反应化学方程式Fe+2HCl=FeCl2+ H2↑；反应的现象产生大量气泡，金属逐渐溶解至消失，放热，溶液由无色变为浅绿色；
（2）镁与盐酸反应化学方程式Mg+2HCl=MgCl2+ H2↑；反应的现象产生大量气泡，金属逐渐溶解至消失，放热；
3、金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐（条件：“前换后，盐可溶”） Fe+CuSO4==Cu+FeSO44(“湿法冶金”原理)
铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 ；反应的现象铁的表面覆盖着一层红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色；
铜与硝酸银溶液反应Cu+2AgNO3= Cu（NO3）2+2 Ag；反应的现象铜的表面覆盖着一层银白色物质，溶液由无色变为蓝色；
金属与盐发生置换反应的条件： ①K Ca Na 三种金属除外；②盐必须为可溶性盐； ③在活动性中只能在前面的金属置换后面的金属。 二、常见金属活动性顺序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
2Al2O3；反应的现象剧烈燃烧，发出耀眼的白光，2MgO；反应的现象剧烈燃烧，发出耀眼的白光， 2CuO ；反应的现象红色铜逐渐变成黑色； Fe3O4；反应的现象剧烈燃烧，火星四射，放热，
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在金属活动性顺序里：
（1）金属的位置越靠前，它的活动性就越强
（2）位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）
（3）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除K、Ca、Na） （4）越活泼的，开发利用的越晚。 二、【典例分析】
1、【2017江苏省南京市】下列金属中，金属活动性最弱的是（ ） A．金 B．银 C．铜 D．铁 【答案】A
【解析】根据金属活动性顺序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，则可知金属活动性大小为：铁＞铜＞银＞金，所以金属活动性最弱的是金。 故选A。
【方法技巧】根据金属活动性顺序的内容，在金属活动性顺序中金属的位置越靠前，金属的活动性就越强，进行分析判断。
2、【2018湖南省衡阳】现有Y、Y、Z三种金属，如果把X、Y和Z分别放入稀硫酸中，X和Z溶解并产生气体，Y无变化；如果把X放入Z的盐溶液中，过一会儿，在X的表面有Z析出。根据以上实验事实，判断X，Y和Z的金属活动性顺序（ ） A．X＞Y＞Z B．Y＞Z＞X C．X＞Z＞Y D．Z＞X＞Y 【答案】C
【解析】把X、Y和Z分别放入稀硫酸中，X和Z溶解并产生气体，Y无变化，说明X和Z的金属活动性比Y强；把X放入Z的盐溶液中，过一会儿，在X的表面有Z析出，说明X比Z的金属活动性强，故X，Y和Z的金属活动性顺序为：X＞Z＞Y。 故选C。
【方法技巧】本题难度不大，考查金属活动性应用，掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
3、【2018山东省临沂市】向Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，再向滤渣中加入稀盐酸，发现没有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是（ ） A．Fe、Cu B．Cu、Ag C．Cu D．Ag 【答案】D
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【解析】充分反应后过滤，再向滤渣中加入稀盐酸，发现没有气泡产生，说明滤渣中不含有铁，则滤渣中一定含有的物质是铁和硝酸银反应生成的银。 故选D。
【方法技巧】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。 4、【2016山东省菏泽市】某化学小组向一定量AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液中加入一定量的Zn粉，充分反应后过滤得溶液A和固体B，滤液A中所含的溶质不可能的情况是（ ） A．Zn（NO3）2、AgNO3 B．Zn（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3 C．Zn（NO3）2、Cu（NO3）2 【答案】A
【解析】锌的金属活动性比银、铜强，能与硝酸铜、硝酸银发生置换反应，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，即锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌溶液和银，当银离子被全部置换出来，若有锌存在，才能继续与硝酸铜溶液发生置换反应，生成硝酸锌溶液和铜。
A、溶液中含有硝酸银，则银离子还没有被全部置换出来，硝酸铜还没参加反应，则此时溶液中的溶质是Zn（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3，滤液A中所含的溶质不可能为Zn（NO3）2、AgNO3，故选项正确；
B、溶液中含有硝酸银，则银离子还没有被全部置换出来，硝酸铜还没参加反应，则此时溶液中的溶质是Zn（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3，此种情况可能存在，故选项错误；
C、若溶液中的硝酸银前后被完全置换，则此时溶液中的溶质是Zn（NO3）2、Cu（NO3）2，此种情况可能存在，故选项错误；
D、若锌是足量的，能与硝酸银、硝酸铜溶液完全反应，则此时溶液中的溶质是Zn（NO3）2，此种情况可能存在，故选项错误。 故选A。
【方法技巧】本题难度不大，掌握金属的化学性质（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。 5、【2016山东日照】足量的镁、铁分别和等量的盐酸反应，产生的氢气质量与时间的关系如图所示，下列说法不正确的是（ ）（多选）
D．Zn（NO3）2
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A．t1时，产生氢气的质量镁比铁多 B．t2时，镁、铁消耗的盐酸质量相同 C．t2时，镁、铁与盐酸都恰好完全反应 D．t3时，参加反应铁的质量是5.6 g 【答案】CD
【解析】A、通过图象中的数据可以看出，t1时，产生氢气的质量镁比铁多，故A正确； B、依据质量守恒定律可知，生成氢气的氢元素全部来自稀盐酸，所以t2时，镁、铁消耗的盐酸质量相同，故B正确；
C、每24份质量的镁会生成2份质量的氢气，每56份质量的铁会生成2份质量的氢气，生成的氢气质量相等，所以镁有剩余，故C错误；
D、t3时，金属的质量是过量的，所以参加反应铁的质量是56g，故D错误。 故选CD。
【方法技巧】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。
6、【2017山东省青岛市】某化工厂的废液中主要含有硝酸银、硝酸铜．取一定量的该废液样品，加入镁粉和铜粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣． 请填写下列空格： （1）若滤渣中有镁粉，则滤渣中除镁粉外还含有 （填写化学式，下同）。 （2）若滤渣中有铜粉，则滤液中的溶质一定含有 ，可能含有 。 （3）若滤渣中没有铜粉，则滤液中的溶质一定含有 ，可能含有 。 （4）反应后得到滤液的质量 （选填“小于”、“大于”或“等于”）反应前所取废液样品的质量。 【答案】（1）Ag、Cu；
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（2）Mg（NO3）2；Cu（NO3）2； （3）Mg（NO3）2、Cu（NO3）2；AgNO3； （4）小于。
【解析】（1）镁比铜活泼，铜比银活泼，将适量铜粉和镁粉的混合物放入一定量含有硝酸银、硝酸铜溶液中，镁先和硝酸银反应，再和硝酸铜反应；若滤渣中有镁粉，说明镁粉过量，因此硝酸银、硝酸铜都被置换，所以滤渣一定还含有银、铜；故填：Ag、Cu；
（2）若滤渣中有铜粉，说明硝酸银一定被反应完，镁是否过量不能确定，但镁一定参加反应生成硝酸镁，硝酸铜是否反应不能确定，因此滤液中一定含有硝酸镁，可能含有硝酸铜，一定没有硝酸银；故填：Mg（NO3）2；Cu（NO3）2；
（3）若滤渣中没有铜粉，说明镁完全反应生成硝酸镁，铜反应产生硝酸铜，硝酸银是否完全被反应，不能确定，因此滤液中一定含有硝酸镁、硝酸铜，不能确定硝酸银；故填：Mg（NO3）
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、Cu（NO3）2；AgNO3；
（4）可能发生反应的化学方程式为：
Mg+2AgNO3=Mg（NO3）2+2Ag、Mg+Cu（NO3）2=Mg（NO3）2+Cu、Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag， 24 216 24 64 64 216 由反应的质量关系可知，反应后得到滤渣的质量大于反应前加入镁粉、铜粉的质量，因此反应后得到滤液的质量小于反应前所取废液样品的质量；故填：小于。
【方法技巧】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
三、【3年真题训练】
1、【2018湖北省荆州市】下列金属中，金属活动性最强的是（ ） A．铁 B．镁 C．锌 D．铜 【答案】B
【解析】常见金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au；在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，金属的活动性就越强，铁、镁、锌、铝四种金属中镁的位置最靠前，故金属活动性最强的是镁。
A、题目给出的金属中，活动性活动性最强的金属是镁，不是铁，故选项错误。 B、题目给出的金属中，活动性活动性最强的金属是镁，故选项正确。 C、题目给出的金属中，活动性活动性最强的金属是镁，不是锌，故选项错误。
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