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1 [2025 山东济宁模拟，中]已知 XSO₄ 可溶于水，金属 X 在金属活动性顺序中的位置如图所示。则下列化学方程式错误的是(
A.X+H₂SO₄=XSO₄+H₂↑
B.X+CuSO₄=XSO₄+Cu
C.Fe+XSO₄=FeSO₄+X
D.Mg+XSO₄=MgSO₄+X
C
)A.X+H₂SO₄=XSO₄+H₂↑
B.X+CuSO₄=XSO₄+Cu
C.Fe+XSO₄=FeSO₄+X
D.Mg+XSO₄=MgSO₄+X
答案
1. C
【解析】由题图可知，在金属活动性顺序中，X在氢前，所以X可以与稀硫酸反应生成氢气，由化学式XSO₄可知，X在化合物中显+2价，A正确。由题图可知，X的金属活动性比铜强，所以X可以把铜从CuSO₄溶液中置换出来，B正确。由题图可知，X的金属活动性比铁强，所以铁不能置换出XSO₄溶液中的X，C错误。由题图可知，X的金属活动性比镁弱，所以镁可以把X从XSO₄溶液中置换出来，D正确。
【解析】由题图可知，在金属活动性顺序中，X在氢前，所以X可以与稀硫酸反应生成氢气，由化学式XSO₄可知，X在化合物中显+2价，A正确。由题图可知，X的金属活动性比铜强，所以X可以把铜从CuSO₄溶液中置换出来，B正确。由题图可知，X的金属活动性比铁强，所以铁不能置换出XSO₄溶液中的X，C错误。由题图可知，X的金属活动性比镁弱，所以镁可以把X从XSO₄溶液中置换出来，D正确。
2 [2024 山东青岛期末，较难]将等质量的锌粉和铁粉的混合物放入烧杯中，向烧杯中不断加入氯化铜溶液，烧杯中剩余固体的质量与加入氯化铜溶液质量的关系如图所示。下列相关说法正确的是(
A.ab 段发生的是铁与氯化铜的反应
B.向 b 点所得固体中加入稀盐酸，无气泡产生
C.c 点所得溶液呈浅绿色
D.d 点所得溶液中的物质除水外有 2 种
C
)A.ab 段发生的是铁与氯化铜的反应
B.向 b 点所得固体中加入稀盐酸，无气泡产生
C.c 点所得溶液呈浅绿色
D.d 点所得溶液中的物质除水外有 2 种
答案
2. C
【解析】由金属活动性顺序：Zn＞Fe＞Cu可知，锌先和氯化铜反应生成氯化锌和铜，锌完全反应后，铁再和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜。ab段固体质量减小，发生的反应是锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜，A不正确；b点时锌完全反应，所得固体是铁和铜，向其中加入稀盐酸，稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气，有气泡产生，B不正确；c点时铁和氯化铜完全反应，溶液中含有氯化锌和氯化亚铁，所得溶液呈浅绿色，C正确；d点所得溶液中的物质除水外有3种，分别是氯化锌、氯化亚铁和氯化铜，D不正确。
【解析】由金属活动性顺序：Zn＞Fe＞Cu可知，锌先和氯化铜反应生成氯化锌和铜，锌完全反应后，铁再和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜。ab段固体质量减小，发生的反应是锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜，A不正确；b点时锌完全反应，所得固体是铁和铜，向其中加入稀盐酸，稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气，有气泡产生，B不正确；c点时铁和氯化铜完全反应，溶液中含有氯化锌和氯化亚铁，所得溶液呈浅绿色，C正确；d点所得溶液中的物质除水外有3种，分别是氯化锌、氯化亚铁和氯化铜，D不正确。
3 [2025 江西宜春模拟]某学习小组同学欲从废旧电脑的某些零件中回收金属银，设计流程如图所示。
(1) 步骤I中加入足量稀硫酸发生反应的化学方程式为
(2) 溶液 X 中只含有一种溶质，该溶质为
(1) 步骤I中加入足量稀硫酸发生反应的化学方程式为
2Al+3H₂SO₄=Al₂(SO₄)₃+3H₂↑
。步骤I后，取少量固体样品于试管中，滴加稀硫酸，若观察到无气泡产生
，则说明步骤I中加入的稀硫酸已足量。(2) 溶液 X 中只含有一种溶质，该溶质为
Cu(NO₃)₂
(填化学式)。答案
3. (1) 2Al+3H₂SO₄=Al₂(SO₄)₃+3H₂↑ 无气泡产生 (2) Cu(NO₃)₂
【解析】(1) 步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸，铜、银与稀硫酸不反应，铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，反应的化学方程式为2Al+3H₂SO₄=Al₂(SO₄)₃+3H₂↑。步骤Ⅰ后，取少量固体样品于试管中，滴加稀硫酸，若观察到没有气泡产生，则说明步骤Ⅰ中加入的稀硫酸已足量。(2) 步骤Ⅰ后得到的固体中含有铜、银，加入适量硝酸银溶液，铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，溶液X中只含有一种溶质，即硝酸铜，化学式为Cu(NO₃)₂。
【解析】(1) 步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸，铜、银与稀硫酸不反应，铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，反应的化学方程式为2Al+3H₂SO₄=Al₂(SO₄)₃+3H₂↑。步骤Ⅰ后，取少量固体样品于试管中，滴加稀硫酸，若观察到没有气泡产生，则说明步骤Ⅰ中加入的稀硫酸已足量。(2) 步骤Ⅰ后得到的固体中含有铜、银，加入适量硝酸银溶液，铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，溶液X中只含有一种溶质，即硝酸铜，化学式为Cu(NO₃)₂。
4 核心素养 科学探究与实践 [2025 重庆渝中区质检，中]实验兴趣小组为了探究锰、镍(Ni)、铁的金属活动性强弱，进行如下探究活动。
【查阅资料】①锰是银白色金属，其表面能产生致密的氧化膜。②硫酸锰易溶于水，其水溶液呈浅粉色，硫酸锰中锰元素显+2 价。③硫酸镍易溶于水，其水溶液呈绿色，硫酸镍中镍元素显+2 价。④锰的相对原子质量为 55，镍的相对原子质量为 59。
【提出猜想】实验兴趣小组对三种金属的活动性强弱有以下猜想。
猜想一：Mn＞Ni＞Fe。猜想二：Ni＞Fe＞Mn。猜想三：Mn＞Fe＞Ni。
【设计实验】
(1) 为了验证哪一种猜想成立，小科进行如表所示实验。为了使实验成功，小科先将形状、大小相同的实验金属丝分别打磨，这样做的目的是
(2) 实验②反应完全后，小科发现锰丝有剩余且增重了 0.01 g，则加入的硫酸亚铁溶液中溶质的质量为
(3)【得出结论】小科认为不需要实验
【查阅资料】①锰是银白色金属，其表面能产生致密的氧化膜。②硫酸锰易溶于水，其水溶液呈浅粉色，硫酸锰中锰元素显+2 价。③硫酸镍易溶于水，其水溶液呈绿色，硫酸镍中镍元素显+2 价。④锰的相对原子质量为 55，镍的相对原子质量为 59。
【提出猜想】实验兴趣小组对三种金属的活动性强弱有以下猜想。
猜想一：Mn＞Ni＞Fe。猜想二：Ni＞Fe＞Mn。猜想三：Mn＞Fe＞Ni。
【设计实验】
(1) 为了验证哪一种猜想成立，小科进行如表所示实验。为了使实验成功，小科先将形状、大小相同的实验金属丝分别打磨，这样做的目的是
除去金属丝表面的氧化膜和污物
。(2) 实验②反应完全后，小科发现锰丝有剩余且增重了 0.01 g，则加入的硫酸亚铁溶液中溶质的质量为
1.52
g；将实验②的实验现象补充完整：溶液由浅绿色变为浅粉色
。(3)【得出结论】小科认为不需要实验
①
(填序号)，也能证明猜想三正确。答案
4. (1) 除去金属丝表面的氧化膜和污物
(2) 1.52 溶液由浅绿色变为浅粉色
(3) ①
【解析】(1) 实验前打磨金属丝是为了除去金属丝表面的氧化膜和污物，防止影响反应的进行，使实验现象更明显，实验结果更准确。
(2) 设加入的硫酸亚铁溶液中溶质的质量为x。
Mn+FeSO₄=MnSO₄+Fe 固体增加的质量
55 152 56 56−55=1
x 0.01g
$\frac{152}{1}=\frac{x}{0.01g}$
解得x=1.52g；实验②中锰与硫酸亚铁反应生成硫酸锰和铁，实验现象为锰丝表面有黑色固体析出，溶液由浅绿色变为浅粉色。
(3) 不需要实验①也能证明猜想三正确，因为实验②证明锰的金属活动性比铁强，实验③证明镍的金属活动性比铁弱，所以由实验②③能得出锰、铁、镍的金属活动性顺序为Mn＞Fe＞Ni，即猜想三正确。
规律总结
多种金属与一种金属化合物溶液反应时，遵循“远距离先置换”的原则，即在金属活动性顺序中，距离越远（或金属活动性相差越大，越优先发生反应）。
(2) 1.52 溶液由浅绿色变为浅粉色
(3) ①
【解析】(1) 实验前打磨金属丝是为了除去金属丝表面的氧化膜和污物，防止影响反应的进行，使实验现象更明显，实验结果更准确。
(2) 设加入的硫酸亚铁溶液中溶质的质量为x。
Mn+FeSO₄=MnSO₄+Fe 固体增加的质量
55 152 56 56−55=1
x 0.01g
$\frac{152}{1}=\frac{x}{0.01g}$
解得x=1.52g；实验②中锰与硫酸亚铁反应生成硫酸锰和铁，实验现象为锰丝表面有黑色固体析出，溶液由浅绿色变为浅粉色。
(3) 不需要实验①也能证明猜想三正确，因为实验②证明锰的金属活动性比铁强，实验③证明镍的金属活动性比铁弱，所以由实验②③能得出锰、铁、镍的金属活动性顺序为Mn＞Fe＞Ni，即猜想三正确。
规律总结
多种金属与一种金属化合物溶液反应时，遵循“远距离先置换”的原则，即在金属活动性顺序中，距离越远（或金属活动性相差越大，越优先发生反应）。
