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4.实验室可用右图装置制备与收集氢气。下列有关说法错误的是
【 】
A.反应原理为$\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}↑}$
B.可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气
C.关闭旋塞后氢气将反应液压入长颈漏斗中
D.可以用向上排空气法代替图中的收集方法
【 】
A.反应原理为$\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}↑}$
B.可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气
C.关闭旋塞后氢气将反应液压入长颈漏斗中
D.可以用向上排空气法代替图中的收集方法
答案
4.D
解析
【分析】本题围绕实验室制取氢气的相关知识展开，需逐一判断各选项的正误。首先回忆实验室制氢气的反应原理、可选用的药品、装置的工作原理以及气体收集方法的依据，再结合每个选项的描述分析是否正确，最终选出错误的选项。
【解析】A选项：实验室常用锌与稀盐酸反应制取氢气，反应方程式为$\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}↑}$，该选项正确；B选项：稀硫酸也能与锌反应生成氢气，反应为$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}↑}$，因此可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气，该选项正确；C选项：关闭旋塞后，装置内持续反应产生氢气，内部压强增大，会将反应液压入长颈漏斗中，使固体锌粒与液体分离，反应停止，该选项正确；D选项：氢气的密度比空气小，应采用向下排空气法收集，向上排空气法适用于密度比空气大的气体，因此不能用向上排空气法代替图中的排水集气法，该选项错误。综上，答案为D。
【答案】D
【知识点】实验室制取氢气、气体收集方法
【点评】本题考查实验室制取氢气的基础知识点，涵盖反应原理、药品选择、装置特性及收集方法，属于常规基础题，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】A选项：实验室常用锌与稀盐酸反应制取氢气，反应方程式为$\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}↑}$，该选项正确；B选项：稀硫酸也能与锌反应生成氢气，反应为$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}↑}$，因此可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气，该选项正确；C选项：关闭旋塞后，装置内持续反应产生氢气，内部压强增大，会将反应液压入长颈漏斗中，使固体锌粒与液体分离，反应停止，该选项正确；D选项：氢气的密度比空气小，应采用向下排空气法收集，向上排空气法适用于密度比空气大的气体，因此不能用向上排空气法代替图中的排水集气法，该选项错误。综上，答案为D。
【答案】D
【知识点】实验室制取氢气、气体收集方法
【点评】本题考查实验室制取氢气的基础知识点，涵盖反应原理、药品选择、装置特性及收集方法，属于常规基础题，难度适中。
【难度系数】0.5
5.(2026·河南)在18世纪,化学家通过锌、铁等不同金属与酸反应得到了氢气。某同学仿照化学家的实验,取锌、铁两种金属各20 g,分别与足量稀盐酸充分反应,生成氢气的质量比为
【 】
A.56:65
B.56:195
C.112:195
D.1:1
【 】
A.56:65
B.56:195
C.112:195
D.1:1
答案
A
解析
【分析】
要计算锌、铁与足量稀盐酸反应生成氢气的质量比，需利用+2价金属与酸反应生成氢气的质量公式：生成氢气质量=（金属质量×金属化合价）/金属相对原子质量。分别计算20g锌和20g铁生成氢气的质量，再求两者的比值即可。
【解析】
锌、铁均为+2价金属，与足量稀盐酸反应时，生成氢气的质量公式为：$ m(H_2) = \frac{金属质量 × 金属化合价}{金属相对原子质量} $。
1. 计算20g锌生成氢气的质量：锌的相对原子质量为65，化合价为+2，故$ m_1(H_2) = \frac{20g × 2}{65} = \frac{40}{65}g $；
2. 计算20g铁生成氢气的质量：铁的相对原子质量为56，化合价为+2，故$ m_2(H_2) = \frac{20g × 2}{56} = \frac{40}{56}g $；
3. 求氢气质量比：$ \frac{m_1(H_2)}{m_2(H_2)} = \frac{\frac{40}{65}}{\frac{40}{56}} = \frac{56}{65} $，即质量比为56:65。
【答案】
A
【知识点】
金属与酸反应的计算；根据化学方程式的计算
【点评】
本题考查金属与酸反应生成氢气的质量计算，核心是掌握+2价金属生成氢气的质量公式，计算时需准确运用金属的相对原子质量，化简比例时注意约分，属于基础计算题型。
【难度系数】
0.7
要计算锌、铁与足量稀盐酸反应生成氢气的质量比，需利用+2价金属与酸反应生成氢气的质量公式：生成氢气质量=（金属质量×金属化合价）/金属相对原子质量。分别计算20g锌和20g铁生成氢气的质量，再求两者的比值即可。
【解析】
锌、铁均为+2价金属，与足量稀盐酸反应时，生成氢气的质量公式为：$ m(H_2) = \frac{金属质量 × 金属化合价}{金属相对原子质量} $。
1. 计算20g锌生成氢气的质量：锌的相对原子质量为65，化合价为+2，故$ m_1(H_2) = \frac{20g × 2}{65} = \frac{40}{65}g $；
2. 计算20g铁生成氢气的质量：铁的相对原子质量为56，化合价为+2，故$ m_2(H_2) = \frac{20g × 2}{56} = \frac{40}{56}g $；
3. 求氢气质量比：$ \frac{m_1(H_2)}{m_2(H_2)} = \frac{\frac{40}{65}}{\frac{40}{56}} = \frac{56}{65} $，即质量比为56:65。
【答案】
A
【知识点】
金属与酸反应的计算；根据化学方程式的计算
【点评】
本题考查金属与酸反应生成氢气的质量计算，核心是掌握+2价金属生成氢气的质量公式，计算时需准确运用金属的相对原子质量，化简比例时注意约分，属于基础计算题型。
【难度系数】
0.7
6.某金属混合物由Mg、Al、Zn、Fe四种金属中的两种组成。4 g该金属混合物与足量的稀盐酸充分反应，得到0.2 g氢气，则该金属混合物的组成不可能是 【 】
A.Mg和Al
B.Fe和Al
C.Fe和Mg
D.Mg和Zn
A.Mg和Al
B.Fe和Al
C.Fe和Mg
D.Mg和Zn
答案
5.A 【解析】设生成0.2 g氢气需要金属的质量分别是锌的质量为x,镁的质量为y,铁的质量为a,铝的质量为b。则:
$\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
65 2
x 0.2 g
$\dfrac{65}{2}=\dfrac{x}{0.2\ \mathrm{g}}$
$x=6.5\ \mathrm{g}$
$\ce{Mg + 2HCl = MgCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
24 2
y 0.2 g
$\dfrac{24}{2}=\dfrac{y}{0.2\ \mathrm{g}}$
$y=2.4\ \mathrm{g}$
$\ce{Fe + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
56 2
a 0.2 g
$\dfrac{56}{2}=\dfrac{a}{0.2\ \mathrm{g}}$
$a=5.6\ \mathrm{g}$
$\ce{2Al + 6HCl = 2AlCl_{3} + 3H_{2}\uparrow}$
54 6
b 0.2 g
$\dfrac{54}{6}=\dfrac{b}{0.2\ \mathrm{g}}$
$b=1.8\ \mathrm{g}$
4 g该金属混合物与足量的稀盐酸充分反应,得到0.2 g氢气,则该金属混合物的组成不可能是Mg和Al。故选A。
$\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
65 2
x 0.2 g
$\dfrac{65}{2}=\dfrac{x}{0.2\ \mathrm{g}}$
$x=6.5\ \mathrm{g}$
$\ce{Mg + 2HCl = MgCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
24 2
y 0.2 g
$\dfrac{24}{2}=\dfrac{y}{0.2\ \mathrm{g}}$
$y=2.4\ \mathrm{g}$
$\ce{Fe + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
56 2
a 0.2 g
$\dfrac{56}{2}=\dfrac{a}{0.2\ \mathrm{g}}$
$a=5.6\ \mathrm{g}$
$\ce{2Al + 6HCl = 2AlCl_{3} + 3H_{2}\uparrow}$
54 6
b 0.2 g
$\dfrac{54}{6}=\dfrac{b}{0.2\ \mathrm{g}}$
$b=1.8\ \mathrm{g}$
4 g该金属混合物与足量的稀盐酸充分反应,得到0.2 g氢气,则该金属混合物的组成不可能是Mg和Al。故选A。
解析
【分析】
要判断金属混合物的组成，需利用“平均值法”：先计算生成0.2g氢气时，Mg、Al、Zn、Fe四种金属各自所需的质量，再根据混合物总质量为4g，判断选项中两种金属的质量是否一个大于4g、一个小于4g，若两种金属所需质量均小于或均大于4g，则该组合不可能。
【解析】
设生成0.2g氢气时，各金属所需质量分别为：
1. 锌与盐酸反应：$\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
65份质量Zn生成2份质量H₂，设需Zn质量为x，则$\frac{65}{2}=\frac{x}{0.2\ \mathrm{g}}$，解得$x=6.5\ \mathrm{g}$；
2. 镁与盐酸反应：$\ce{Mg + 2HCl = MgCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
24份质量Mg生成2份质量H₂，设需Mg质量为y，则$\frac{24}{2}=\frac{y}{0.2\ \mathrm{g}}$，解得$y=2.4\ \mathrm{g}$；
3. 铁与盐酸反应：$\ce{Fe + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
56份质量Fe生成2份质量H₂，设需Fe质量为a，则$\frac{56}{2}=\frac{a}{0.2\ \mathrm{g}}$，解得$a=5.6\ \mathrm{g}$；
4. 铝与盐酸反应：$\ce{2Al + 6HCl = 2AlCl_{3} + 3H_{2}\uparrow}$
54份质量Al生成6份质量H₂，设需Al质量为b，则$\frac{54}{6}=\frac{b}{0.2\ \mathrm{g}}$，解得$b=1.8\ \mathrm{g}$；
已知混合物总质量为4g，生成0.2g氢气，需两种金属所需质量满足：一个＞4g，一个＜4g（混合后总质量为4g）。
选项A：Mg（2.4g）和Al（1.8g），均＜4g，混合后总质量＜4g，不符合，不可能；
选项B：Fe（5.6g）和Al（1.8g），5.6g＞4g，1.8g＜4g，混合后总质量可等于4g，符合；
选项C：Fe（5.6g）和Mg（2.4g），5.6g＞4g，2.4g＜4g，混合后总质量可等于4g，符合；
选项D：Mg（2.4g）和Zn（6.5g），2.4g＜4g，6.5g＞4g，混合后总质量可等于4g，符合；
因此不可能的组合是A。
【答案】
A
【知识点】
金属与酸反应的计算；平均值法应用
【点评】
本题通过金属与酸反应的定量计算，结合平均值法快速判断混合物组成，是化学计算中常用的解题技巧，需掌握不同金属与酸反应生成氢气的质量关系，提升定量分析能力。
【难度系数】
0.6
要判断金属混合物的组成，需利用“平均值法”：先计算生成0.2g氢气时，Mg、Al、Zn、Fe四种金属各自所需的质量，再根据混合物总质量为4g，判断选项中两种金属的质量是否一个大于4g、一个小于4g，若两种金属所需质量均小于或均大于4g，则该组合不可能。
【解析】
设生成0.2g氢气时，各金属所需质量分别为：
1. 锌与盐酸反应：$\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
65份质量Zn生成2份质量H₂，设需Zn质量为x，则$\frac{65}{2}=\frac{x}{0.2\ \mathrm{g}}$，解得$x=6.5\ \mathrm{g}$；
2. 镁与盐酸反应：$\ce{Mg + 2HCl = MgCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
24份质量Mg生成2份质量H₂，设需Mg质量为y，则$\frac{24}{2}=\frac{y}{0.2\ \mathrm{g}}$，解得$y=2.4\ \mathrm{g}$；
3. 铁与盐酸反应：$\ce{Fe + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
56份质量Fe生成2份质量H₂，设需Fe质量为a，则$\frac{56}{2}=\frac{a}{0.2\ \mathrm{g}}$，解得$a=5.6\ \mathrm{g}$；
4. 铝与盐酸反应：$\ce{2Al + 6HCl = 2AlCl_{3} + 3H_{2}\uparrow}$
54份质量Al生成6份质量H₂，设需Al质量为b，则$\frac{54}{6}=\frac{b}{0.2\ \mathrm{g}}$，解得$b=1.8\ \mathrm{g}$；
已知混合物总质量为4g，生成0.2g氢气，需两种金属所需质量满足：一个＞4g，一个＜4g（混合后总质量为4g）。
选项A：Mg（2.4g）和Al（1.8g），均＜4g，混合后总质量＜4g，不符合，不可能；
选项B：Fe（5.6g）和Al（1.8g），5.6g＞4g，1.8g＜4g，混合后总质量可等于4g，符合；
选项C：Fe（5.6g）和Mg（2.4g），5.6g＞4g，2.4g＜4g，混合后总质量可等于4g，符合；
选项D：Mg（2.4g）和Zn（6.5g），2.4g＜4g，6.5g＞4g，混合后总质量可等于4g，符合；
因此不可能的组合是A。
【答案】
A
【知识点】
金属与酸反应的计算；平均值法应用
【点评】
本题通过金属与酸反应的定量计算，结合平均值法快速判断混合物组成，是化学计算中常用的解题技巧，需掌握不同金属与酸反应生成氢气的质量关系，提升定量分析能力。
【难度系数】
0.6
7. 如下图所示,国产大飞机C919翱翔蓝天,承载着国家意志、民族梦想、人民期盼。
(1)飞机起落架是我国自主研发生产的合金钢。用合金钢制造起落架主要是利用其
(2)金属的应用与金属的活动性密切相关。利用下列提供的试剂,设计可行的实验方案验证铝、铜的金属活动性强弱,将表格补充完整。现有试剂:铝丝、铜丝、硫酸铜溶液和稀硫酸。(金属均已打磨)
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| --- | --- | --- |
| ①
| 铝的金属活动性比铜强 |
(1)飞机起落架是我国自主研发生产的合金钢。用合金钢制造起落架主要是利用其
强度高(合理即可)
（写一点）和耐腐蚀等性能。(2)金属的应用与金属的活动性密切相关。利用下列提供的试剂,设计可行的实验方案验证铝、铜的金属活动性强弱,将表格补充完整。现有试剂:铝丝、铜丝、硫酸铜溶液和稀硫酸。(金属均已打磨)
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| --- | --- | --- |
| ①
将铝丝浸入硫酸铜溶液中(或将铝丝和铜丝分别浸入稀硫酸中)(合理即可)
| ②铝丝上附着红色固体、溶液蓝色变浅(或铝丝表面有气泡产生,铜丝表面无明显现象)(合理即可)
| 铝的金属活动性比铜强 |答案
6.(1)强度高(合理即可) (2)①将铝丝浸入硫酸铜溶液中(或将铝丝和铜丝分别浸入稀硫酸中)(合理即可) ②铝丝上附着红色固体、溶液蓝色变浅(或铝丝表面有气泡产生,铜丝表面无明显现象)(合理即可)
解析
【分析】
本题分为两小问，第一问考查金属材料的性能，需结合飞机起落架的使用需求分析合金钢的特性；第二问考查金属活动性顺序的应用，需利用金属活动性差异设计实验验证铝、铜的活动性强弱，核心是掌握金属与酸、金属与盐溶液反应的规律。
【解析】
(1) 飞机起落架需承受起降时的巨大冲击力和自身重量，因此合金钢需具备强度高（或硬度大、韧性好等）且耐腐蚀的性能，故填强度高（合理即可）。
(2) 验证铝、铜活动性的方案有两种：
方案一：利用金属与盐溶液反应，铝的活动性强于铜，可将铝丝浸入硫酸铜溶液中，铝能置换出铜，现象为铝丝表面附着红色固体，溶液蓝色变浅；
方案二：利用金属与酸反应，铝在氢前、铜在氢后，可将铝丝和铜丝分别浸入稀硫酸中，铝与稀硫酸反应产生气泡，铜不反应，现象为铝丝表面有气泡，铜丝无明显现象。两种方案均合理，任选其一即可。
【答案】
(1) 强度高（合理即可）
(2) ①将铝丝浸入硫酸铜溶液中（或将铝丝和铜丝分别浸入稀硫酸中）；②铝丝上附着红色固体、溶液蓝色变浅（或铝丝表面有气泡产生，铜丝表面无明显现象）
【知识点】
金属材料的性质；金属活动性顺序及其应用
【点评】
本题结合国产大飞机的实际情境，考查金属材料的性能和金属活动性的验证，既联系生活实际，又紧扣基础知识点，难度适中，注重对学生应用能力的考查。
【难度系数】
0.7
本题分为两小问，第一问考查金属材料的性能，需结合飞机起落架的使用需求分析合金钢的特性；第二问考查金属活动性顺序的应用，需利用金属活动性差异设计实验验证铝、铜的活动性强弱，核心是掌握金属与酸、金属与盐溶液反应的规律。
【解析】
(1) 飞机起落架需承受起降时的巨大冲击力和自身重量，因此合金钢需具备强度高（或硬度大、韧性好等）且耐腐蚀的性能，故填强度高（合理即可）。
(2) 验证铝、铜活动性的方案有两种：
方案一：利用金属与盐溶液反应，铝的活动性强于铜，可将铝丝浸入硫酸铜溶液中，铝能置换出铜，现象为铝丝表面附着红色固体，溶液蓝色变浅；
方案二：利用金属与酸反应，铝在氢前、铜在氢后，可将铝丝和铜丝分别浸入稀硫酸中，铝与稀硫酸反应产生气泡，铜不反应，现象为铝丝表面有气泡，铜丝无明显现象。两种方案均合理，任选其一即可。
【答案】
(1) 强度高（合理即可）
(2) ①将铝丝浸入硫酸铜溶液中（或将铝丝和铜丝分别浸入稀硫酸中）；②铝丝上附着红色固体、溶液蓝色变浅（或铝丝表面有气泡产生，铜丝表面无明显现象）
【知识点】
金属材料的性质；金属活动性顺序及其应用
【点评】
本题结合国产大飞机的实际情境，考查金属材料的性能和金属活动性的验证，既联系生活实际，又紧扣基础知识点，难度适中，注重对学生应用能力的考查。
【难度系数】
0.7
8.用下列各组物质进行实验。能验证Mg、Ag、Cu三种金属活动性强弱的是【 】
A.Mg、Ag、Cu、稀硫酸
B.Mg、Ag、CuSO₄溶液
C.Ag、Cu、MgCl₂溶液
D.Ag、CuCl₂溶液、MgSO₄溶液
A.Mg、Ag、Cu、稀硫酸
B.Mg、Ag、CuSO₄溶液
C.Ag、Cu、MgCl₂溶液
D.Ag、CuCl₂溶液、MgSO₄溶液
答案
7.B 【解析】Ag、Cu金属活动性弱于H,所以均不能与稀硫酸发生反应,无法判断Ag、Cu的金属活动性强弱,选项A错误;Mg可以与硫酸铜溶液发生反应置换出铜单质,证明金属活动性Mg＞Cu,Ag无法与硫酸铜溶液发生反应置换出铜单质,证明金属活动性Cu＞Ag,所以可以验证Mg、Ag、Cu三种金属活动性强弱,选项B正确;Ag和Cu均不能与$\ce{MgCl_{2}}$溶液发生反应,无法判断Ag、Cu的金属活动性强弱,选项C错误;Ag不能与$\ce{CuCl_{2}}$溶液和$\ce{MgSO_{4}}$溶液发生反应,所以只能证明Ag的金属活动性弱于Cu、Mg,不能判断Mg、Cu的金属活动性强弱,选项D错误。
解析
【分析】要验证Mg、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，需依据金属活动性顺序（Mg＞Cu＞Ag），利用“活动性较强的金属能将活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来”的规律，或结合金属与稀酸的反应（氢前金属可与稀酸反应，氢后金属不能）判断。需逐一分析各选项能否得出三种金属的活动性顺序：
1. 选项A：Mg能与稀硫酸反应，Cu、Ag均不能，只能证明Mg在H前，Cu、Ag在H后，但无法比较Cu和Ag的活动性；
2. 选项B：Mg能与CuSO₄溶液反应置换出Cu，说明Mg＞Cu；Ag不能与CuSO₄溶液反应，说明Cu＞Ag，可得出Mg＞Cu＞Ag，符合要求；
3. 选项C：Ag、Cu均不能与MgCl₂溶液反应，只能证明Mg的活动性强于Cu、Ag，但无法比较Cu和Ag的活动性；
4. 选项D：Ag不能与CuCl₂溶液、MgSO₄溶液反应，只能证明Ag的活动性弱于Cu、Mg，但无法比较Cu和Mg的活动性。
【解析】根据金属活动性顺序的应用：
选项A：Ag、Cu金属活动性均弱于H，均不能与稀硫酸反应，无法判断Ag、Cu的活动性强弱，错误；
选项B：Mg能与CuSO₄溶液反应置换出Cu，说明金属活动性Mg＞Cu；Ag不能与CuSO₄溶液反应，说明金属活动性Cu＞Ag，可验证三种金属活动性强弱，正确；
选项C：Ag、Cu的金属活动性均弱于Mg，均不能与MgCl₂溶液反应，无法判断Ag、Cu的活动性强弱，错误；
选项D：Ag的金属活动性弱于Cu、Mg，不能与CuCl₂、MgSO₄溶液反应，只能证明Ag的活动性弱于Cu、Mg，无法判断Cu和Mg的活动性强弱，错误。
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【点评】本题考查金属活动性顺序的验证，核心是利用“活动性强的金属置换活动性弱的金属”的规律，属于基础题型，需掌握常见的验证方法（两金夹一盐、两盐夹一金）。
【难度系数】0.6
1. 选项A：Mg能与稀硫酸反应，Cu、Ag均不能，只能证明Mg在H前，Cu、Ag在H后，但无法比较Cu和Ag的活动性；
2. 选项B：Mg能与CuSO₄溶液反应置换出Cu，说明Mg＞Cu；Ag不能与CuSO₄溶液反应，说明Cu＞Ag，可得出Mg＞Cu＞Ag，符合要求；
3. 选项C：Ag、Cu均不能与MgCl₂溶液反应，只能证明Mg的活动性强于Cu、Ag，但无法比较Cu和Ag的活动性；
4. 选项D：Ag不能与CuCl₂溶液、MgSO₄溶液反应，只能证明Ag的活动性弱于Cu、Mg，但无法比较Cu和Mg的活动性。
【解析】根据金属活动性顺序的应用：
选项A：Ag、Cu金属活动性均弱于H，均不能与稀硫酸反应，无法判断Ag、Cu的活动性强弱，错误；
选项B：Mg能与CuSO₄溶液反应置换出Cu，说明金属活动性Mg＞Cu；Ag不能与CuSO₄溶液反应，说明金属活动性Cu＞Ag，可验证三种金属活动性强弱，正确；
选项C：Ag、Cu的金属活动性均弱于Mg，均不能与MgCl₂溶液反应，无法判断Ag、Cu的活动性强弱，错误；
选项D：Ag的金属活动性弱于Cu、Mg，不能与CuCl₂、MgSO₄溶液反应，只能证明Ag的活动性弱于Cu、Mg，无法判断Cu和Mg的活动性强弱，错误。
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【点评】本题考查金属活动性顺序的验证，核心是利用“活动性强的金属置换活动性弱的金属”的规律，属于基础题型，需掌握常见的验证方法（两金夹一盐、两盐夹一金）。
【难度系数】0.6
9. 金属与人类的生活密切相关。回答下列有关金属性质的问题。
(1)铝较为活泼,为什么铝制品却很耐腐蚀?
(2)现将过量的锌粉加入到AgNO₃和Mg(NO₃)₂的混合溶液中,充分反应后,过滤。过滤后留在滤纸上的固体是什么?请写出有关反应的化学方程式。
(3)云南斑铜“妙在有斑,贵在浑厚”,其制作技艺是国家非物质文化遗产。斑铜主要含有铜、锌、锡、铁等。用下图所示装置及试剂,通过一次实验验证锌、铁、铜的金属活动性。
①组装好装置,装入试剂前,应先。
②集气瓶中金属B和溶液X可能的组合为(任填一组)。
(1)铝较为活泼,为什么铝制品却很耐腐蚀?
(2)现将过量的锌粉加入到AgNO₃和Mg(NO₃)₂的混合溶液中,充分反应后,过滤。过滤后留在滤纸上的固体是什么?请写出有关反应的化学方程式。
(3)云南斑铜“妙在有斑,贵在浑厚”,其制作技艺是国家非物质文化遗产。斑铜主要含有铜、锌、锡、铁等。用下图所示装置及试剂,通过一次实验验证锌、铁、铜的金属活动性。
①组装好装置,装入试剂前,应先。
②集气瓶中金属B和溶液X可能的组合为(任填一组)。
答案
8.(1)铝与氧气反应,其表面生成致密的氧化铝薄膜。
(2)固体是银和锌。 $\ce{Zn + 2AgNO_{3} = 2Ag + Zn(NO_{3})_{2}}$
(2)固体是银和锌。 $\ce{Zn + 2AgNO_{3} = 2Ag + Zn(NO_{3})_{2}}$
解析
【分析】
本题分为三个部分：（1）考查铝制品耐腐蚀的原因，需从铝的氧化膜特性思考；（2）考查金属活动性顺序的应用，判断锌与混合溶液的反应产物；（3）考查实验操作和金属活动性验证的实验设计，需结合装置特点分析。
（1）铝是活泼金属，常温下能与氧气反应生成氧化膜，这层膜的致密性是关键；（2）根据金属活动性Mg＞Zn＞Ag，判断锌只能置换银，结合锌过量确定滤渣成分；（3）①气体实验组装后装试剂前需查气密性；②验证锌、铁、铜活动性，可利用金属与酸反应的速率差异，中间选铁和稀酸，两边放锌和铜，通过反应现象判断活动性。
【解析】
（1）铝在空气中易与氧气发生化学反应，其表面会生成一层致密的氧化铝（$\ce{Al_{2}O_{3}}$）薄膜，这层薄膜能够隔绝内部铝与氧气、水等物质的接触，阻止铝进一步被氧化，因此铝制品具有良好的耐腐蚀性。
（2）金属活动性顺序为$\ce{Mg ＞ Zn ＞ Ag}$，锌的活动性弱于镁，无法与$\ce{Mg(NO_{3})_{2}}$发生反应；锌的活动性强于银，可与$\ce{AgNO_{3}}$发生置换反应：$\ce{Zn + 2AgNO_{3} = 2Ag + Zn(NO_{3})_{2}}$。由于加入的锌粉过量，$\ce{AgNO_{3}}$完全反应，因此过滤后留在滤纸上的固体为反应生成的银和剩余的锌。
（3）①对于有气体参与或生成的实验装置，组装完成后装入试剂前，必须先检查装置的气密性，防止装置漏气导致实验失败。②要验证锌、铁、铜的金属活动性，可利用金属与稀酸的反应特性：选择金属B为铁，溶液X为稀盐酸（或稀硫酸），左侧金属A为锌，右侧金属C为铜。实验中，锌与稀盐酸反应产生气泡的速率比铁快，说明锌的金属活动性强于铁；铜与稀盐酸不反应，说明铁的金属活动性强于铜，从而验证三种金属的活动性顺序为$\ce{Zn ＞ Fe ＞ Cu}$，因此该组合合理（也可选择其他合理组合）。
【答案】
（1）铝与氧气反应，其表面生成致密的氧化铝薄膜，阻止内部铝继续被氧化。
（2）固体是银和锌；$\ce{Zn + 2AgNO_{3} = 2Ag + Zn(NO_{3})_{2}}$
（3）①检查装置的气密性；②铁和稀盐酸（合理即可）
【知识点】
金属的化学性质；金属活动性顺序；实验基本操作
【点评】
本题综合考查金属的性质、金属活动性顺序的应用以及实验基本操作，知识点覆盖全面，需要学生熟练掌握相关原理并灵活应用，难度中等。
【难度系数】
0.5
本题分为三个部分：（1）考查铝制品耐腐蚀的原因，需从铝的氧化膜特性思考；（2）考查金属活动性顺序的应用，判断锌与混合溶液的反应产物；（3）考查实验操作和金属活动性验证的实验设计，需结合装置特点分析。
（1）铝是活泼金属，常温下能与氧气反应生成氧化膜，这层膜的致密性是关键；（2）根据金属活动性Mg＞Zn＞Ag，判断锌只能置换银，结合锌过量确定滤渣成分；（3）①气体实验组装后装试剂前需查气密性；②验证锌、铁、铜活动性，可利用金属与酸反应的速率差异，中间选铁和稀酸，两边放锌和铜，通过反应现象判断活动性。
【解析】
（1）铝在空气中易与氧气发生化学反应，其表面会生成一层致密的氧化铝（$\ce{Al_{2}O_{3}}$）薄膜，这层薄膜能够隔绝内部铝与氧气、水等物质的接触，阻止铝进一步被氧化，因此铝制品具有良好的耐腐蚀性。
（2）金属活动性顺序为$\ce{Mg ＞ Zn ＞ Ag}$，锌的活动性弱于镁，无法与$\ce{Mg(NO_{3})_{2}}$发生反应；锌的活动性强于银，可与$\ce{AgNO_{3}}$发生置换反应：$\ce{Zn + 2AgNO_{3} = 2Ag + Zn(NO_{3})_{2}}$。由于加入的锌粉过量，$\ce{AgNO_{3}}$完全反应，因此过滤后留在滤纸上的固体为反应生成的银和剩余的锌。
（3）①对于有气体参与或生成的实验装置，组装完成后装入试剂前，必须先检查装置的气密性，防止装置漏气导致实验失败。②要验证锌、铁、铜的金属活动性，可利用金属与稀酸的反应特性：选择金属B为铁，溶液X为稀盐酸（或稀硫酸），左侧金属A为锌，右侧金属C为铜。实验中，锌与稀盐酸反应产生气泡的速率比铁快，说明锌的金属活动性强于铁；铜与稀盐酸不反应，说明铁的金属活动性强于铜，从而验证三种金属的活动性顺序为$\ce{Zn ＞ Fe ＞ Cu}$，因此该组合合理（也可选择其他合理组合）。
【答案】
（1）铝与氧气反应，其表面生成致密的氧化铝薄膜，阻止内部铝继续被氧化。
（2）固体是银和锌；$\ce{Zn + 2AgNO_{3} = 2Ag + Zn(NO_{3})_{2}}$
（3）①检查装置的气密性；②铁和稀盐酸（合理即可）
【知识点】
金属的化学性质；金属活动性顺序；实验基本操作
【点评】
本题综合考查金属的性质、金属活动性顺序的应用以及实验基本操作，知识点覆盖全面，需要学生熟练掌握相关原理并灵活应用，难度中等。
【难度系数】
0.5
