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10. (2024·常州溧阳市第六中学段考)5.6 g某不纯的铁与足量稀硫酸充分反应，生成0.21 g氢气，则铁中混有的金属可能是（
A.Zn
B.Cu
C.Mg
D.C
C
）A.Zn
B.Cu
C.Mg
D.C
答案
10. C 解析:铜、碳不能与稀硫酸反应。设5.6 g铁与足量的稀硫酸充分反应生成氢气的质量为x。
$\ce{Fe + H_{2}SO_{4} = FeSO_{4} + H_{2}↑}$
56 2
5.6 g x
$\frac{56}{2}=\frac{5.6\ \mathrm{g}}{x}\ \ \ x=0.2\ \mathrm{g}$
设5.6 g锌与足量的稀硫酸充分反应生成氢气的质量为y。
$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}↑}$
65 2
5.6 g y
$\frac{65}{2}=\frac{5.6\ \mathrm{g}}{y}\ \ \ y≈0.17\ \mathrm{g}$
设5.6 g镁与足量的稀硫酸充分反应生成氢气的质量为z。
$\ce{Mg + H_{2}SO_{4} = MgSO_{4} + H_{2}↑}$
24 2
5.6 g z
$\frac{24}{2}=\frac{5.6\ \mathrm{g}}{z}\ \ \ z≈0.47\ \mathrm{g}$
由以上计算可知,5.6 g不纯的铁中,若含有锌,则生成的氢气质量小于0.2 g;若含有镁,则生成的氢气质量大于0.2 g。5.6 g不纯的铁与足量的稀硫酸充分反应,生成0.21 g氢气,所以铁中混有的金属可能是镁。
$\ce{Fe + H_{2}SO_{4} = FeSO_{4} + H_{2}↑}$
56 2
5.6 g x
$\frac{56}{2}=\frac{5.6\ \mathrm{g}}{x}\ \ \ x=0.2\ \mathrm{g}$
设5.6 g锌与足量的稀硫酸充分反应生成氢气的质量为y。
$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}↑}$
65 2
5.6 g y
$\frac{65}{2}=\frac{5.6\ \mathrm{g}}{y}\ \ \ y≈0.17\ \mathrm{g}$
设5.6 g镁与足量的稀硫酸充分反应生成氢气的质量为z。
$\ce{Mg + H_{2}SO_{4} = MgSO_{4} + H_{2}↑}$
24 2
5.6 g z
$\frac{24}{2}=\frac{5.6\ \mathrm{g}}{z}\ \ \ z≈0.47\ \mathrm{g}$
由以上计算可知,5.6 g不纯的铁中,若含有锌,则生成的氢气质量小于0.2 g;若含有镁,则生成的氢气质量大于0.2 g。5.6 g不纯的铁与足量的稀硫酸充分反应,生成0.21 g氢气,所以铁中混有的金属可能是镁。
解析
【分析】
要解决这道题，需先计算5.6g纯铁与足量稀硫酸反应生成氢气的质量，再分别计算选项中能与稀硫酸反应的金属（Zn、Mg）5.6g时生成氢气的质量，而Cu、C不与稀硫酸反应，生成氢气质量为0。根据平均值规律：不纯物质生成某产物的质量，介于各纯组分生成该产物的质量之间，结合实际生成0.21g氢气，即可判断铁中混有的金属。
【解析】
1. 计算5.6g纯铁生成氢气的质量：
$\ce{Fe + H_{2}SO_{4} = FeSO_{4} + H_{2}↑}$
56 2
5.6 g x
$\frac{56}{2}=\frac{5.6\ \mathrm{g}}{x}$，解得$x=0.2\ \mathrm{g}$。
2. 计算各选项金属5.6g生成氢气的质量：
A选项（Zn）：$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}↑}$
65 2
5.6 g y
$\frac{65}{2}=\frac{5.6\ \mathrm{g}}{y}$，解得$y≈0.17\ \mathrm{g}$（小于0.2g）。
B选项（Cu）：不与稀硫酸反应，生成氢气质量为0（小于0.2g）。
C选项（Mg）：$\ce{Mg + H_{2}SO_{4} = MgSO_{4} + H_{2}↑}$
24 2
5.6 g z
$\frac{24}{2}=\frac{5.6\ \mathrm{g}}{z}$，解得$z≈0.47\ \mathrm{g}$（大于0.2g）。
D选项（C）：不与稀硫酸反应，生成氢气质量为0（小于0.2g）。
3. 判断杂质：实际生成氢气0.21g，介于纯铁生成的0.2g和Mg生成的0.47g之间，故铁中混有的金属是Mg。
【答案】
C
【知识点】
金属与酸反应计算、平均值法判断杂质
【点评】
本题通过化学方程式计算结合平均值原理判断混合物组成，是杂质类题型的典型应用，需掌握金属与酸反应的规律和计算方法，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需先计算5.6g纯铁与足量稀硫酸反应生成氢气的质量，再分别计算选项中能与稀硫酸反应的金属（Zn、Mg）5.6g时生成氢气的质量，而Cu、C不与稀硫酸反应，生成氢气质量为0。根据平均值规律：不纯物质生成某产物的质量，介于各纯组分生成该产物的质量之间，结合实际生成0.21g氢气，即可判断铁中混有的金属。
【解析】
1. 计算5.6g纯铁生成氢气的质量：
$\ce{Fe + H_{2}SO_{4} = FeSO_{4} + H_{2}↑}$
56 2
5.6 g x
$\frac{56}{2}=\frac{5.6\ \mathrm{g}}{x}$，解得$x=0.2\ \mathrm{g}$。
2. 计算各选项金属5.6g生成氢气的质量：
A选项（Zn）：$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}↑}$
65 2
5.6 g y
$\frac{65}{2}=\frac{5.6\ \mathrm{g}}{y}$，解得$y≈0.17\ \mathrm{g}$（小于0.2g）。
B选项（Cu）：不与稀硫酸反应，生成氢气质量为0（小于0.2g）。
C选项（Mg）：$\ce{Mg + H_{2}SO_{4} = MgSO_{4} + H_{2}↑}$
24 2
5.6 g z
$\frac{24}{2}=\frac{5.6\ \mathrm{g}}{z}$，解得$z≈0.47\ \mathrm{g}$（大于0.2g）。
D选项（C）：不与稀硫酸反应，生成氢气质量为0（小于0.2g）。
3. 判断杂质：实际生成氢气0.21g，介于纯铁生成的0.2g和Mg生成的0.47g之间，故铁中混有的金属是Mg。
【答案】
C
【知识点】
金属与酸反应计算、平均值法判断杂质
【点评】
本题通过化学方程式计算结合平均值原理判断混合物组成，是杂质类题型的典型应用，需掌握金属与酸反应的规律和计算方法，难度适中。
【难度系数】
0.5
11. (2024·天津期末)向$\ce{AgNO_{3}}$和$\ce{Al(NO_{3})_{3}}$溶液中加入一定量$\ce{Zn}$粉和$\ce{Cu}$粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。关于滤渣和滤液的说法正确的是(已知:$\ce{Ag}$的金属活动性弱于$\ce{Cu}$) (
A.向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生
B.滤液中一定有$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$、$\ce{Al(NO_{3})_{3}}$和$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$
C.滤渣中一定有$\ce{Ag}$，可能有$\ce{Cu}$和$\ce{Zn}$
D.滤液中一定无$\ce{AgNO_{3}}$，可能有$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$
B
)A.向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生
B.滤液中一定有$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$、$\ce{Al(NO_{3})_{3}}$和$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$
C.滤渣中一定有$\ce{Ag}$，可能有$\ce{Cu}$和$\ce{Zn}$
D.滤液中一定无$\ce{AgNO_{3}}$，可能有$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$
答案
11. B 解析:由金属活动性顺序为$\ce{Al＞Zn＞Cu＞Ag}$,向$\ce{AgNO_{3}}$和$\ce{Al(NO_{3})_{3}}$溶液中加入一定量Zn粉和Cu粉,锌和铜均不能与$\ce{Al(NO_{3})_{3}}$溶液反应,锌优先与$\ce{AgNO_{3}}$反应生成硝酸锌和银,锌反应完,若还有$\ce{AgNO_{3}}$,铜才能与$\ce{AgNO_{3}}$反应生成硝酸铜和银;充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,说明滤液中含有硝酸铜,说明发生了铜和硝酸银的反应,但无法确定反应进行的程度,滤渣中一定不含锌,向滤渣中加入稀盐酸,不可能有气泡产生,故选项A说法错误。结合A选项的解析,滤液中一定有$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$、$\ce{Al(NO_{3})_{3}}$和$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$,故选项B说法正确。滤渣中一定有Ag,可能有Cu,一定不含Zn,故选项C说法错误。滤液中可能含有$\ce{AgNO_{3}}$,一定有$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$,故选项D说法错误。
解析
【分析】首先明确金属活动性顺序为$\ce{Al＞Zn＞Cu＞Ag}$，据此判断：$\ce{Zn}$、$\ce{Cu}$均不能与$\ce{Al(NO_{3})_{3}}$反应；加入$\ce{Zn}$粉和$\ce{Cu}$粉后，$\ce{Zn}$优先与$\ce{AgNO_{3}}$反应生成$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$和$\ce{Ag}$，$\ce{Zn}$完全反应后，$\ce{Cu}$才会与剩余的$\ce{AgNO_{3}}$反应生成$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$和$\ce{Ag}$。滤液呈蓝色，说明滤液中含$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$，表明$\ce{Cu}$已参与反应，由此可推断$\ce{Zn}$已完全反应，再逐一分析各选项的正误。
【解析】根据金属活动性顺序$\ce{Al＞Zn＞Cu＞Ag}$，$\ce{Zn}$、$\ce{Cu}$均不与$\ce{Al(NO_{3})_{3}}$反应；$\ce{Zn}$先与$\ce{AgNO_{3}}$反应：$\ce{Zn + 2AgNO_{3} = Zn(NO_{3})_{2} + 2Ag}$，$\ce{Zn}$耗尽后$\ce{Cu}$才与$\ce{AgNO_{3}}$反应：$\ce{Cu + 2AgNO_{3} = Cu(NO_{3})_{2} + 2Ag}$。滤液为蓝色，说明含$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$，故$\ce{Zn}$已完全反应，滤渣中无$\ce{Zn}$。
选项A：滤渣中无$\ce{Zn}$，加入稀盐酸不会产生气泡，错误；
选项B：滤液中一定有未反应的$\ce{Al(NO_{3})_{3}}$、$\ce{Zn}$反应生成的$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$、$\ce{Cu}$反应生成的$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$，正确；
选项C：滤渣一定含$\ce{Ag}$，可能含$\ce{Cu}$（$\ce{Cu}$部分反应），但一定无$\ce{Zn}$，错误；
选项D：滤液可能含未反应完的$\ce{AgNO_{3}}$，一定含$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$，错误。
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序的应用、金属与盐溶液的反应
【点评】本题结合金属活动性顺序考查反应先后规律及滤渣、滤液成分的判断，关键是根据滤液颜色确定$\ce{Cu}$参与反应，进而推断$\ce{Zn}$完全反应，是初中化学金属部分的典型题型，需熟练掌握反应的先后顺序和物质成分的分析方法。
【难度系数】0.6
【解析】根据金属活动性顺序$\ce{Al＞Zn＞Cu＞Ag}$，$\ce{Zn}$、$\ce{Cu}$均不与$\ce{Al(NO_{3})_{3}}$反应；$\ce{Zn}$先与$\ce{AgNO_{3}}$反应：$\ce{Zn + 2AgNO_{3} = Zn(NO_{3})_{2} + 2Ag}$，$\ce{Zn}$耗尽后$\ce{Cu}$才与$\ce{AgNO_{3}}$反应：$\ce{Cu + 2AgNO_{3} = Cu(NO_{3})_{2} + 2Ag}$。滤液为蓝色，说明含$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$，故$\ce{Zn}$已完全反应，滤渣中无$\ce{Zn}$。
选项A：滤渣中无$\ce{Zn}$，加入稀盐酸不会产生气泡，错误；
选项B：滤液中一定有未反应的$\ce{Al(NO_{3})_{3}}$、$\ce{Zn}$反应生成的$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$、$\ce{Cu}$反应生成的$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$，正确；
选项C：滤渣一定含$\ce{Ag}$，可能含$\ce{Cu}$（$\ce{Cu}$部分反应），但一定无$\ce{Zn}$，错误；
选项D：滤液可能含未反应完的$\ce{AgNO_{3}}$，一定含$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$，错误。
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序的应用、金属与盐溶液的反应
【点评】本题结合金属活动性顺序考查反应先后规律及滤渣、滤液成分的判断，关键是根据滤液颜色确定$\ce{Cu}$参与反应，进而推断$\ce{Zn}$完全反应，是初中化学金属部分的典型题型，需熟练掌握反应的先后顺序和物质成分的分析方法。
【难度系数】0.6
12. 向$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$、$\ce{AgNO_{3}}$混合溶液中加入$\ce{Fe}$粉，充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，则滤液中一定不含的金属阳离子是________，该过程中发生的反应一定有________（填一个化学方程式），该反应的基本反应类型是________。（提示：银不及铜活泼）
答案
12. 银离子(或$\ce{Ag^{+}}$) $\ce{Fe + 2AgNO_{3} = Fe(NO_{3})_{2} + 2Ag}$[或$\ce{Fe + Cu(NO_{3})_{2} = Fe(NO_{3})_{2} + Cu}$] 置换反应
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确金属活动性顺序：Fe＞Cu＞Ag，活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，且反应有先后顺序（Fe先与AgNO₃反应，再与Cu(NO₃)₂反应）。当滤渣中有两种金属时，说明是Ag和Cu，此时AgNO₃已完全反应，据此分析滤液成分、反应及反应类型。
【解析】
1. 金属活动性顺序：Fe＞Cu＞Ag，加入Fe粉后，先发生反应$\ce{Fe + 2AgNO_{3} = Fe(NO_{3})_{2} + 2Ag}$，待AgNO₃完全反应后，Fe再与Cu(NO₃)₂反应：$\ce{Fe + Cu(NO_{3})_{2} = Fe(NO_{3})_{2} + Cu}$。
2. 滤渣中有两种金属，说明是Ag和Cu，意味着AgNO₃已被完全置换，因此滤液中一定不含Ag⁺；过程中一定发生的反应是Fe与AgNO₃的置换反应（或Fe与Cu(NO₃)₂的置换反应），置换反应是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。
【答案】
银离子(或$\ce{Ag^{+}}$)；$\ce{Fe + 2AgNO_{3} = Fe(NO_{3})_{2} + 2Ag}$[或$\ce{Fe + Cu(NO_{3})_{2} = Fe(NO_{3})_{2} + Cu}$]；置换反应
【知识点】
金属活动性顺序；置换反应；盐的化学性质
【点评】
本题考查金属活动性顺序的应用，核心是掌握金属与盐反应的先后顺序，根据滤渣成分判断滤液中的离子和反应，是中考高频考点，需熟练应用规律解题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需先明确金属活动性顺序：Fe＞Cu＞Ag，活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，且反应有先后顺序（Fe先与AgNO₃反应，再与Cu(NO₃)₂反应）。当滤渣中有两种金属时，说明是Ag和Cu，此时AgNO₃已完全反应，据此分析滤液成分、反应及反应类型。
【解析】
1. 金属活动性顺序：Fe＞Cu＞Ag，加入Fe粉后，先发生反应$\ce{Fe + 2AgNO_{3} = Fe(NO_{3})_{2} + 2Ag}$，待AgNO₃完全反应后，Fe再与Cu(NO₃)₂反应：$\ce{Fe + Cu(NO_{3})_{2} = Fe(NO_{3})_{2} + Cu}$。
2. 滤渣中有两种金属，说明是Ag和Cu，意味着AgNO₃已被完全置换，因此滤液中一定不含Ag⁺；过程中一定发生的反应是Fe与AgNO₃的置换反应（或Fe与Cu(NO₃)₂的置换反应），置换反应是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。
【答案】
银离子(或$\ce{Ag^{+}}$)；$\ce{Fe + 2AgNO_{3} = Fe(NO_{3})_{2} + 2Ag}$[或$\ce{Fe + Cu(NO_{3})_{2} = Fe(NO_{3})_{2} + Cu}$]；置换反应
【知识点】
金属活动性顺序；置换反应；盐的化学性质
【点评】
本题考查金属活动性顺序的应用，核心是掌握金属与盐反应的先后顺序，根据滤渣成分判断滤液中的离子和反应，是中考高频考点，需熟练应用规律解题。
【难度系数】
0.5
13. (2024·安徽模拟改编)某化学兴趣小组进行了如下项目式学习。
【任务一】金属与酸反应。
比较金属活动性:取过量的表面积相同的锌粒与铁粒、铝丝与锌丝,分别加入等浓度等体积的稀盐酸,用温度传感器测定上述四个反应过程中的溶液温度变化曲线如图甲所示。
(1) 写出铝与稀盐酸反应的化学方程式:________,该反应过程中溶液温度先升高后下降的原因是________。
(2) 由图甲分析可知,金属的活动性强弱与反应时溶液温度变化的关系是________。
【任务二】金属和金属化合物溶液的反应。
查阅资料:金属与两种金属化合物溶液反应时,金属活动性更弱的金属优先被置换出来。
化学小组活动中,同学们在实验室将一定量锌粒加入含有$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$和$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$的溶液中,充分反应后,过滤得到浅绿色滤液A和滤渣B。
(3) 滤液A中一定含有的物质(除水外)是________。
(4) 如图乙是同学们绘制出的加入锌粒时溶液中阳离子个数随时间变化的图像。②代表的离子是________。
(5) 已知加入锌粒前溶液中$\ce{Fe^{2+}}$和$\ce{Cu^{2+}}$数目相同,请在图中画出加入锌粒后$\ce{Fe^{2+}}$数目的变化图像。
【任务一】金属与酸反应。
比较金属活动性:取过量的表面积相同的锌粒与铁粒、铝丝与锌丝,分别加入等浓度等体积的稀盐酸,用温度传感器测定上述四个反应过程中的溶液温度变化曲线如图甲所示。
(1) 写出铝与稀盐酸反应的化学方程式:________,该反应过程中溶液温度先升高后下降的原因是________。
(2) 由图甲分析可知,金属的活动性强弱与反应时溶液温度变化的关系是________。
【任务二】金属和金属化合物溶液的反应。
查阅资料:金属与两种金属化合物溶液反应时,金属活动性更弱的金属优先被置换出来。
化学小组活动中,同学们在实验室将一定量锌粒加入含有$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$和$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$的溶液中,充分反应后,过滤得到浅绿色滤液A和滤渣B。
(3) 滤液A中一定含有的物质(除水外)是________。
(4) 如图乙是同学们绘制出的加入锌粒时溶液中阳离子个数随时间变化的图像。②代表的离子是________。
(5) 已知加入锌粒前溶液中$\ce{Fe^{2+}}$和$\ce{Cu^{2+}}$数目相同,请在图中画出加入锌粒后$\ce{Fe^{2+}}$数目的变化图像。
答案
13. (1) $\ce{2Al + 6HCl = 2AlCl_{3} + 3H_{2}↑}$ 反应放热,温度升高,完全反应后不再放热,温度降低
(2) 其他条件相同时,金属越活泼,溶液温度变化幅度越大
(3) 硝酸锌、硝酸亚铁
(4) 锌离子
(5)
解析
【分析】
1. 对于铝与稀盐酸的反应，需回忆置换反应的方程式及反应的放热特点：反应放热使温度升高，反应结束后散热降温，故温度先升后降；
2. 分析图甲中不同金属反应的温度变化，金属越活泼，与酸反应放热越多，溶液温度变化幅度越大，据此得出金属活动性与温度变化的关系；
3. 金属活动性Zn＞Fe＞Cu，锌加入混合盐溶液时先置换活动性弱的Cu，再置换Fe，滤液为浅绿色说明含Fe²+，即Cu²+已完全反应，Fe²+未完全反应，据此判断滤液成分；
4. 加入锌后，Zn²+数目增加，Cu²+数目减少，结合图乙中离子数目的变化趋势，判断②代表的离子；
5. 初始Fe²+与Cu²+数目相同，锌先与Cu²+反应，此阶段Fe²+数目不变，Cu²+反应完后Fe²+才减少，结合滤液为浅绿色（Fe²+未完全反应）绘制Fe²+的变化图像。
【解析】
(1) 铝与稀盐酸发生置换反应，生成氯化铝和氢气，化学方程式为$\ce{2Al + 6HCl = 2AlCl_{3} + 3H_{2}↑}$；该反应为放热反应，反应过程中放出热量使溶液温度升高，当反应完全后，不再放热，热量逐渐散失，溶液温度下降，因此温度先升高后下降。
(2) 由图甲可知，其他条件相同时，金属越活泼，与等浓度等体积稀盐酸反应时，溶液温度升高的幅度越大，故金属活动性强弱与反应时溶液温度变化的关系为：其他条件相同时，金属越活泼，反应时溶液温度变化幅度越大。
(3) 金属活动性顺序：Zn＞Fe＞Cu，锌加入含$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$和$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$的溶液时，优先与$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$反应（$\ce{Zn + Cu(NO_{3})_{2} = Zn(NO_{3})_{2} + Cu}$），待$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$完全反应后，锌才与$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$反应（$\ce{Zn + Fe(NO_{3})_{2} = Zn(NO_{3})_{2} + Fe}$）。滤液为浅绿色，说明滤液中含$\ce{Fe^{2+}}$，即$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$已完全反应，$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$未完全反应，因此滤液A中一定含有的物质是$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$、$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$。
(4) 加入锌粒后，$\ce{Cu^{2+}}$被置换为Cu，数目减少；反应生成$\ce{Zn^{2+}}$，数目增加，图乙中②的离子数目随时间逐渐增加，故②代表的离子是锌离子（$\ce{Zn^{2+}}$）。
(5) 加入锌前$\ce{Fe^{2+}}$和$\ce{Cu^{2+}}$数目相同，锌先与$\ce{Cu^{2+}}$反应，此阶段$\ce{Fe^{2+}}$数目保持不变；当$\ce{Cu^{2+}}$完全反应后，锌开始与$\ce{Fe^{2+}}$反应，$\ce{Fe^{2+}}$数目逐渐减少，因滤液为浅绿色，说明$\ce{Fe^{2+}}$未完全反应，故最终$\ce{Fe^{2+}}$数目不为0，图像绘制符合上述变化规律。
【答案】
(1) $\ce{2Al + 6HCl = 2AlCl_{3} + 3H_{2}↑}$；反应放热，温度升高，完全反应后不再放热，温度降低
(2) 其他条件相同时，金属越活泼，反应时溶液温度变化幅度越大
(3) 硝酸锌、硝酸亚铁
(4) 锌离子
(5)
【知识点】
金属活动性顺序、金属与盐溶液反应、金属与酸反应
【点评】
本题结合图像考查金属活动性的综合应用，需掌握金属与酸、盐溶液反应的规律，理解反应的先后顺序及离子数目的变化，综合性较强，需仔细分析图像和反应过程。
【难度系数】
0.6
1. 对于铝与稀盐酸的反应，需回忆置换反应的方程式及反应的放热特点：反应放热使温度升高，反应结束后散热降温，故温度先升后降；
2. 分析图甲中不同金属反应的温度变化，金属越活泼，与酸反应放热越多，溶液温度变化幅度越大，据此得出金属活动性与温度变化的关系；
3. 金属活动性Zn＞Fe＞Cu，锌加入混合盐溶液时先置换活动性弱的Cu，再置换Fe，滤液为浅绿色说明含Fe²+，即Cu²+已完全反应，Fe²+未完全反应，据此判断滤液成分；
4. 加入锌后，Zn²+数目增加，Cu²+数目减少，结合图乙中离子数目的变化趋势，判断②代表的离子；
5. 初始Fe²+与Cu²+数目相同，锌先与Cu²+反应，此阶段Fe²+数目不变，Cu²+反应完后Fe²+才减少，结合滤液为浅绿色（Fe²+未完全反应）绘制Fe²+的变化图像。
【解析】
(1) 铝与稀盐酸发生置换反应，生成氯化铝和氢气，化学方程式为$\ce{2Al + 6HCl = 2AlCl_{3} + 3H_{2}↑}$；该反应为放热反应，反应过程中放出热量使溶液温度升高，当反应完全后，不再放热，热量逐渐散失，溶液温度下降，因此温度先升高后下降。
(2) 由图甲可知，其他条件相同时，金属越活泼，与等浓度等体积稀盐酸反应时，溶液温度升高的幅度越大，故金属活动性强弱与反应时溶液温度变化的关系为：其他条件相同时，金属越活泼，反应时溶液温度变化幅度越大。
(3) 金属活动性顺序：Zn＞Fe＞Cu，锌加入含$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$和$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$的溶液时，优先与$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$反应（$\ce{Zn + Cu(NO_{3})_{2} = Zn(NO_{3})_{2} + Cu}$），待$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$完全反应后，锌才与$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$反应（$\ce{Zn + Fe(NO_{3})_{2} = Zn(NO_{3})_{2} + Fe}$）。滤液为浅绿色，说明滤液中含$\ce{Fe^{2+}}$，即$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$已完全反应，$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$未完全反应，因此滤液A中一定含有的物质是$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$、$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$。
(4) 加入锌粒后，$\ce{Cu^{2+}}$被置换为Cu，数目减少；反应生成$\ce{Zn^{2+}}$，数目增加，图乙中②的离子数目随时间逐渐增加，故②代表的离子是锌离子（$\ce{Zn^{2+}}$）。
(5) 加入锌前$\ce{Fe^{2+}}$和$\ce{Cu^{2+}}$数目相同，锌先与$\ce{Cu^{2+}}$反应，此阶段$\ce{Fe^{2+}}$数目保持不变；当$\ce{Cu^{2+}}$完全反应后，锌开始与$\ce{Fe^{2+}}$反应，$\ce{Fe^{2+}}$数目逐渐减少，因滤液为浅绿色，说明$\ce{Fe^{2+}}$未完全反应，故最终$\ce{Fe^{2+}}$数目不为0，图像绘制符合上述变化规律。
【答案】
(1) $\ce{2Al + 6HCl = 2AlCl_{3} + 3H_{2}↑}$；反应放热，温度升高，完全反应后不再放热，温度降低
(2) 其他条件相同时，金属越活泼，反应时溶液温度变化幅度越大
(3) 硝酸锌、硝酸亚铁
(4) 锌离子
(5)
【知识点】
金属活动性顺序、金属与盐溶液反应、金属与酸反应
【点评】
本题结合图像考查金属活动性的综合应用，需掌握金属与酸、盐溶液反应的规律，理解反应的先后顺序及离子数目的变化，综合性较强，需仔细分析图像和反应过程。
【难度系数】
0.6
