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1.世界上第一颗使用磁系统收集太空垃圾的卫星已经发射升空。收集到的太空垃圾碎片中，不能与稀盐酸发生反应的材料是（）
A.铜
B.锌
C.铝
D.镁
A.铜
B.锌
C.铝
D.镁
答案
A
解析
根据金属活动性顺序规律，排在氢前面的金属可以与稀盐酸发生置换反应生成氢气，排在氢后面的金属不能和稀盐酸反应。锌、铝、镁的金属活动性均排在氢之前，能与稀盐酸反应，铜的金属活动性排在氢之后，不能与稀盐酸发生反应。
2.已知金属M与硫酸铜溶液反应的化学方程式为$\ce{M + CuSO_{4} === MSO_{4} + Cu}$，则下列分析正确的是（）
A.M不可能是铁
B.M的金属活动性比Ag强
C.M可能是铝
D.反应过程中会看到黑色固体析出
A.M不可能是铁
B.M的金属活动性比Ag强
C.M可能是铝
D.反应过程中会看到黑色固体析出
答案
B
解析
根据反应方程式$\ce{M + CuSO_{4} = MSO_{4} + Cu}$，可得出M为+2价金属，且金属活动性强于铜，逐一分析选项：
1. 选项A：铁与硫酸铜反应生成$\ce{FeSO_{4}}$和Cu，符合该反应的形式，M可以是铁，A错误。
2. 选项B：金属活动性顺序中，排在Cu前的金属活动性一定强于排在Cu后的Ag，因此M的金属活动性比Ag强，B正确。
3. 选项C：铝在化合物中显+3价，与硫酸铜反应生成$\ce{Al_{2}(SO_{4})_{3}}$，不符合$\ce{MSO_{4}}$的组成，M不可能是铝，C错误。
4. 选项D：反应析出的铜为紫红色固体，不会观察到黑色固体析出，D错误。
1. 选项A：铁与硫酸铜反应生成$\ce{FeSO_{4}}$和Cu，符合该反应的形式，M可以是铁，A错误。
2. 选项B：金属活动性顺序中，排在Cu前的金属活动性一定强于排在Cu后的Ag，因此M的金属活动性比Ag强，B正确。
3. 选项C：铝在化合物中显+3价，与硫酸铜反应生成$\ce{Al_{2}(SO_{4})_{3}}$，不符合$\ce{MSO_{4}}$的组成，M不可能是铝，C错误。
4. 选项D：反应析出的铜为紫红色固体，不会观察到黑色固体析出，D错误。
3.甲、乙、丙烧杯中均盛有等质量、等质量分数的稀硫酸，将形状、大小均相同的三种金属片Zn、X、Cu分别放入其中，产生的现象如图所示，则三种金属活动性由强到弱的顺序是（）
A.Zn＞X＞Cu
B.X＞Zn＞Cu
C.Cu＞Zn＞X
D.Cu＞X＞Zn
A.Zn＞X＞Cu
B.X＞Zn＞Cu
C.Cu＞Zn＞X
D.Cu＞X＞Zn
答案
B
解析
根据金属活动性规律：排在氢前的金属能与稀硫酸反应产生氢气，且金属活动性越强，与等质量、等溶质质量分数的稀硫酸反应越剧烈，产生气泡速率越快。观察实验现象：Cu表面无气泡，说明Cu活动性最弱，排在氢之后；X产生气泡的剧烈程度比Zn更高，说明X的金属活动性强于Zn。因此三种金属活动性由强到弱的顺序为X＞Zn＞Cu。
4.小科通过实验探究某种金属R的活动性强弱，并根据实验现象编制检索表如图所示。根据检索表可知，下列关于金属R的活动性强弱排序正确的是（）
A.Fe＞Ag＞R
B.Ag＞R＞Fe
C.R＞Fe＞Ag
D.Fe＞R＞Ag
A.Fe＞Ag＞R
B.Ag＞R＞Fe
C.R＞Fe＞Ag
D.Fe＞R＞Ag
答案
D
解析
根据金属活动性顺序的相关规律推导：1. Fe能与盐酸反应产生气体，说明Fe的活动性排在氢之前；2. 金属R不能与盐酸反应产生气体，说明R的活动性排在氢之后，可得活动性Fe＞R；3. R能与硝酸铜反应，说明R活动性强于铜，Ag不能与硝酸铜反应，说明Ag活动性弱于铜，可得活动性R＞Ag。综上三者活动性排序为Fe＞R＞Ag。
5. (6分)人类对金属材料的认识和使用经历了漫长的探索过程。据图回答下列问题。
(1)下列金属置于稀盐酸中会产生“可燃气体”的有(填字母)。
A.汞 B.镁 C.银 D.铜
(2)为验证贝开托夫得到的规律,向CuSO₄溶液中加入铁片,反应前后微粒变化如图所示,则下列关于图中离子的判断正确的是(填字母)。
第5(2)题图
选项 A B C D
离子 Cu²⁺ Fe²⁺ Cu²⁺ Fe²⁺
微粒 ● ● ○ ○
(3)铝合金广泛应用于航空航天领域,如制造火箭外壳。下列铝合金性质中与该用途有关的是(填序号)。
①密度小 ②硬度大
③耐锈蚀 ④能与酸反应
(1)下列金属置于稀盐酸中会产生“可燃气体”的有(填字母)。
A.汞 B.镁 C.银 D.铜
(2)为验证贝开托夫得到的规律,向CuSO₄溶液中加入铁片,反应前后微粒变化如图所示,则下列关于图中离子的判断正确的是(填字母)。
第5(2)题图
选项 A B C D
离子 Cu²⁺ Fe²⁺ Cu²⁺ Fe²⁺
微粒 ● ● ○ ○
(3)铝合金广泛应用于航空航天领域,如制造火箭外壳。下列铝合金性质中与该用途有关的是(填序号)。
①密度小 ②硬度大
③耐锈蚀 ④能与酸反应
答案
解：
(1) 在金属活动性顺序中，只有排在氢前面的金属能与稀盐酸反应生成氢气（该可燃气体为氢气），汞、银、铜均排在氢后，不能和稀盐酸反应，只有镁排在氢前，可反应生成氢气。
答案：B
(2) 铁与硫酸铜溶液发生反应：$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$，反应前溶液中存在$\ce{Cu^{2+}}$和$\ce{SO^{2-}_{4}}$，$\ce{SO^{2-}_{4}}$在反应前后不发生变化，反应后生成新的离子$\ce{Fe^{2+}}$，部分$\ce{Cu^{2+}}$转化为铜单质析出。因此蓝色微粒代表反应前后都存在的$\ce{Cu^{2+}}$，白色空心微粒代表不变的$\ce{SO^{2-}_{4}}$，新增的带斜线微粒代表生成的$\ce{Fe^{2+}}$，因此判断正确的是AD。
答案：AD
(3) 制造火箭外壳，要求材料密度小可减轻火箭自重，硬度大可保证外壳不易变形损坏，耐锈蚀可延长使用寿命，能与酸反应属于不利性质，和该用途无关，因此相关的是①②③。
答案：①②③
(1) 在金属活动性顺序中，只有排在氢前面的金属能与稀盐酸反应生成氢气（该可燃气体为氢气），汞、银、铜均排在氢后，不能和稀盐酸反应，只有镁排在氢前，可反应生成氢气。
答案：B
(2) 铁与硫酸铜溶液发生反应：$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$，反应前溶液中存在$\ce{Cu^{2+}}$和$\ce{SO^{2-}_{4}}$，$\ce{SO^{2-}_{4}}$在反应前后不发生变化，反应后生成新的离子$\ce{Fe^{2+}}$，部分$\ce{Cu^{2+}}$转化为铜单质析出。因此蓝色微粒代表反应前后都存在的$\ce{Cu^{2+}}$，白色空心微粒代表不变的$\ce{SO^{2-}_{4}}$，新增的带斜线微粒代表生成的$\ce{Fe^{2+}}$，因此判断正确的是AD。
答案：AD
(3) 制造火箭外壳，要求材料密度小可减轻火箭自重，硬度大可保证外壳不易变形损坏，耐锈蚀可延长使用寿命，能与酸反应属于不利性质，和该用途无关，因此相关的是①②③。
答案：①②③
6.(6分)如图所示,将金属X插入烧杯内的$\ce{AgNO_{3}}$溶液中,观察到溶液颜色变蓝后立即取出X,向烧杯内再加入一定量锌粉,振荡后,溶液蓝色逐渐消失。
(1)金属X是。
(2)加入金属X后,溶液变蓝色的原因是(用化学方程式表示)。
(3)实验结束后,过滤烧杯内的液体,则滤渣中一定含有的物质是。
(1)金属X是。
(2)加入金属X后,溶液变蓝色的原因是(用化学方程式表示)。
(3)实验结束后,过滤烧杯内的液体,则滤渣中一定含有的物质是。
答案
解：
(1) 铜(或$\ce{Cu}$)
(2) $\ce{Cu + 2AgNO_{3} = Cu(NO_{3})_{2} + 2Ag}$
(3) 银和铜(或$\ce{Ag}$、$\ce{Cu}$)
(1) 铜(或$\ce{Cu}$)
(2) $\ce{Cu + 2AgNO_{3} = Cu(NO_{3})_{2} + 2Ag}$
(3) 银和铜(或$\ce{Ag}$、$\ce{Cu}$)
7.(8分)我国自主设计的大型客机成功试飞,首艘国产航母正式下水,标志着我国的合金制造技术取得重大突破。根据所学知识回答问题。
(1)探究Al与酸的反应前,用砂纸打磨铝条是为了除去(填化学式)。
(2)某合金中含有金属钪(Sc),相同条件下,取相同状态的金属钪和锌分别与相同浓度的盐酸反应,钪产生气泡速率明显更快,则金属活动性ZnSc(选填“＞”或“＜”)。将锌粉和钪粉的混合物加入盛有一定量硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。若将所得滤渣加入稀盐酸中,有气泡产生,则滤渣里一定含有(填化学式)。
(3)已知Sc与稀盐酸发生置换反应,生成+3价化合物。写出该反应的化学方程式: 。
(1)探究Al与酸的反应前,用砂纸打磨铝条是为了除去(填化学式)。
(2)某合金中含有金属钪(Sc),相同条件下,取相同状态的金属钪和锌分别与相同浓度的盐酸反应,钪产生气泡速率明显更快,则金属活动性ZnSc(选填“＞”或“＜”)。将锌粉和钪粉的混合物加入盛有一定量硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。若将所得滤渣加入稀盐酸中,有气泡产生,则滤渣里一定含有(填化学式)。
(3)已知Sc与稀盐酸发生置换反应,生成+3价化合物。写出该反应的化学方程式: 。
答案
解：
(1) 铝条表面有致密的氧化铝氧化膜，用砂纸打磨是为了除去该物质，化学式为$\boldsymbol{Al_2O_3}$。
(2) 相同条件下钪与盐酸反应产生气泡的速率明显快于锌，说明金属活动性$\boldsymbol{Zn ＜ Sc}$；
已知金属活动性$Sc＞Zn＞Cu$，钪会优先和硝酸铜发生反应，滤渣加入稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中含有排在氢前的金属，此时硝酸铜已经完全反应，铜全部被置换，且锌一定未参与反应或反应后有剩余，因此滤渣里一定含有$\boldsymbol{Cu、Zn}$。
(3) Sc与稀盐酸发生置换反应，生成+3价的氯化钪和氢气，反应的化学方程式为：
$\boldsymbol{2Sc + 6HCl = 2ScCl_3 + 3H_2\uparrow}$
(1) 铝条表面有致密的氧化铝氧化膜，用砂纸打磨是为了除去该物质，化学式为$\boldsymbol{Al_2O_3}$。
(2) 相同条件下钪与盐酸反应产生气泡的速率明显快于锌，说明金属活动性$\boldsymbol{Zn ＜ Sc}$；
已知金属活动性$Sc＞Zn＞Cu$，钪会优先和硝酸铜发生反应，滤渣加入稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中含有排在氢前的金属，此时硝酸铜已经完全反应，铜全部被置换，且锌一定未参与反应或反应后有剩余，因此滤渣里一定含有$\boldsymbol{Cu、Zn}$。
(3) Sc与稀盐酸发生置换反应，生成+3价的氯化钪和氢气，反应的化学方程式为：
$\boldsymbol{2Sc + 6HCl = 2ScCl_3 + 3H_2\uparrow}$
