1. (创新实验)通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是()。

答案
D
解析
要比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱,需要设计实验验证这三种金属能否置换出酸中的氢或置换出其他金属盐溶液中的金属。根据金属活动性顺序,铁 > 氢 > 铜 > 银,铁能够置换出稀硫酸中的氢,而铜和银不能;铜能够置换出硝酸银(或硫酸亚铜等银盐)中的银,而铁不能置换出银盐中的银。
A装置:铁球和稀硫酸反应,铜球和银球不反应,可以验证铁的活动性大于铜和银,但无法比较铜和银的活动性。
B装置:铜球和银球都不与硫酸亚铁溶液反应,可以验证铁的活动性大于铜和银,但无法比较铜和银的活动性。
C装置:铁球和硫酸亚铁溶液反应(实际上不反应,因为铁不能置换出自身),铜球和银球不反应,无法验证任何金属的活动性。
D装置:铁球能够置换出硫酸铜溶液中的铜球(反应后铜球上会有红色的铜沉积),银球不反应,可以验证铁的活动性大于铜,铜的活动性大于银。
综上所述,只有D装置能够达到实验目的。
A装置:铁球和稀硫酸反应,铜球和银球不反应,可以验证铁的活动性大于铜和银,但无法比较铜和银的活动性。
B装置:铜球和银球都不与硫酸亚铁溶液反应,可以验证铁的活动性大于铜和银,但无法比较铜和银的活动性。
C装置:铁球和硫酸亚铁溶液反应(实际上不反应,因为铁不能置换出自身),铜球和银球不反应,无法验证任何金属的活动性。
D装置:铁球能够置换出硫酸铜溶液中的铜球(反应后铜球上会有红色的铜沉积),银球不反应,可以验证铁的活动性大于铜,铜的活动性大于银。
综上所述,只有D装置能够达到实验目的。
2. 小明设计了如图实验方案判断金属的活动性顺序(所加金属丝均足量)。下列说法错误的是()。

A.实验前铝丝表面需要打磨
B.试管①中溶液由蓝色逐渐变为无色
C.试管②中溶液质量最终变大
D.若判断铝、铜、银的活动性,可省去实验①或③
A.实验前铝丝表面需要打磨
B.试管①中溶液由蓝色逐渐变为无色
C.试管②中溶液质量最终变大
D.若判断铝、铜、银的活动性,可省去实验①或③
答案
C
解析
A.铝丝表面有氧化铝薄膜,实验前需打磨除去,A正确;B.铝与硫酸铜反应生成硫酸铝(无色)和铜,溶液由蓝色变无色,B正确;C.铜与硫酸银反应:Cu+Ag₂SO₄=CuSO₄+2Ag,Cu相对原子质量64,2Ag为216,进入溶液的Cu质量小于析出的Ag质量,溶液质量减小,C错误;D.实验①(Al>Cu)、②(Cu>Ag)可判断Al>Cu>Ag;实验②(Cu>Ag)、③(Al>Cu)也可判断,故可省去①或③,D正确。
3. 相同质量的镁、铁、锌三种金属,分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应,生成氢气质量与反应时间关系如图所示,下面说法正确的是()。

A.金属锌反应速率最大
B.金属锌的活动性最强
C.金属镁生成氢气质量最多
D.金属铁消耗稀硫酸质量最多
A.金属锌反应速率最大
B.金属锌的活动性最强
C.金属镁生成氢气质量最多
D.金属铁消耗稀硫酸质量最多
答案
C
解析
根据金属活动性顺序,镁>锌>铁,活动性越强反应速率越快,故反应速率:镁>锌>铁,A、B错误;相同质量的金属与足量酸反应,生成氢气质量公式为(金属化合价/金属相对原子质量)×金属质量,镁(2/24)、铁(2/56)、锌(2/65),镁生成氢气最多,C正确;生成氢气越多消耗硫酸越多,镁消耗硫酸最多,D错误。
4. (核心素养)锰(Mn)在钢铁、电池等领域有广泛应用,其金属活动性介于锌和铁之间。以下对金属锰化学性质的预测,不合理的是()。
A.能在氧气中燃烧
B.能与硫酸铜溶液反应
C.能与稀盐酸反应
D.能与硫酸锌溶液反应
A.能在氧气中燃烧
B.能与硫酸铜溶液反应
C.能与稀盐酸反应
D.能与硫酸锌溶液反应
答案
D
解析
根据题目信息可知锰(Mn)的金属活动性介于锌和铁之间,根据金属活动性顺序可知锰的活动性比铜强、比锌弱。
A.铁能在氧气中燃烧,锰金属活动性介于锌和铁之间,能在氧气中燃烧 ,该预测合理;
B.铁能与硫酸铜溶液反应,锰活动性比铜强,所以锰能与硫酸铜溶液反应,该预测合理;
C.铁能与稀盐酸反应,锰金属活动性介于锌和铁之间,所以锰能与稀盐酸反应,该预测合理;
D.锰的活动性比锌弱,所以锰不能与硫酸锌溶液反应,该预测不合理。
A.铁能在氧气中燃烧,锰金属活动性介于锌和铁之间,能在氧气中燃烧 ,该预测合理;
B.铁能与硫酸铜溶液反应,锰活动性比铜强,所以锰能与硫酸铜溶液反应,该预测合理;
C.铁能与稀盐酸反应,锰金属活动性介于锌和铁之间,所以锰能与稀盐酸反应,该预测合理;
D.锰的活动性比锌弱,所以锰不能与硫酸锌溶液反应,该预测不合理。
5. (科学思维)向质量相等的锌粉和铁粉中分别滴加 100 g 相同质量分数的稀硫酸,反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示。下列叙述中正确的是()。

A.反应结束后,两种金属均有剩余
B.反应结束后,消耗硫酸的质量相等
C.b 表示的是铁和稀硫酸反应的情况
D.反应结束后,所得溶液的质量相等
A.反应结束后,两种金属均有剩余
B.反应结束后,消耗硫酸的质量相等
C.b 表示的是铁和稀硫酸反应的情况
D.反应结束后,所得溶液的质量相等
答案
C
解析
锌和铁与稀硫酸反应的化学方程式分别为:Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑、Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑。等质量的锌粉和铁粉与稀硫酸反应,铁的相对原子质量(56)小于锌(65),因此相同质量下铁生成氢气更多。图像中b产生的气体质量大于a,故b为铁与稀硫酸的反应,a为锌与稀硫酸的反应,C正确。若两种金属均有剩余(A),则硫酸完全反应,生成氢气质量应相等,与图像不符;反应结束后生成氢气质量不同,说明消耗硫酸质量不同(B错误);溶液质量=金属质量+硫酸质量-氢气质量,因氢气质量不同,溶液质量不相等(D错误)。
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