4.中国应用的湿法炼铜技术,是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应,下列有关说法正确的是 【 】
①反应能证明两种金属的活动性 ②反应后溶液的质量增加 ③反应生成的溶质为硫酸铁 ④反应后固体表面附着一层红色物质

A.①④
B.②③
C.①②④
D.②③④

A

【分析】
要解决这道题，需结合铁与硫酸铜的反应原理，逐一分析每个说法：首先回忆金属活动性顺序，铁的活动性强于铜，铁能置换硫酸铜中的铜；再根据反应的化学方程式，分析溶液质量、产物种类及现象，判断各说法的正误。
【解析】
铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为：$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$。
1. 关于①：铁能置换出硫酸铜中的铜，说明铁的金属活动性比铜强，可证明两种金属的活动性，故①正确；
2. 关于②：根据化学方程式，每56份质量的铁反应，会析出64份质量的铜，进入溶液的铁质量小于析出铜的质量，因此反应后溶液的质量减少，故②错误；
3. 关于③：铁在置换反应中生成+2价的亚铁盐，反应生成的溶质为硫酸亚铁（$\ce{FeSO_{4}}$），不是硫酸铁，故③错误；
4. 关于④：反应生成的铜是红色固体，因此反应后铁钉表面附着一层红色物质，故④正确。
综上，正确的说法是①④，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
金属活动性顺序、置换反应、化学方程式应用
【点评】
本题考查金属活动性顺序的实际应用，核心是掌握铁与硫酸铜反应的原理、产物及质量变化，易错点在于混淆铁反应生成的是亚铁盐而非铁盐，以及溶液质量变化的判断，属于基础题型。
【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

【分析】首先明确锌、铁与稀盐酸反应的化学方程式，根据金属与酸反应生成氢气的质量公式（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】锌与稀盐酸反应：$\ce{Zn + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}↑}$，铁与稀盐酸反应：$\ce{Fe + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}↑}$。设20g锌生成氢气质量为$m_1$，20g铁生成氢气质量为$m_2$。根据反应关系，生成氢气的质量公式为：$m(\ce{H_{2}})=\frac{金属质量×金属化合价}{金属相对原子质量}$。锌的相对原子质量为65，化合价为+2；铁的相对原子质量为56，化合价为+2。则：
$m_1=\frac{20g×2}{65}=\frac{40}{65}g$；
$m_2=\frac{20g×2}{56}=\frac{40}{56}g$；
两者的质量比为$m_1:m_2=\frac{40}{65}:\frac{40}{56}=56:65$。
【答案】A
【知识点】金属与酸反应、化学方程式计算
【点评】本题考查金属与酸反应生成氢气质量的计算，核心是掌握氢气质量的计算方法，通过相对原子质量和化合价的关系快速推导比值，难度适中。
【难度系数】0.5

6.现有Al、Cu、Ag三种金属,限用一种试剂一次性验证它们的金属活动性强弱,则该试剂是【 】

A.CuSO₄溶液
B.稀硫酸
C.AgNO₃溶液
D.AlCl₃溶液

A

【分析】要一次性验证Al、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，需依据金属活动性顺序（Al＞Cu＞Ag），选择能与两种金属反应、与另一种不反应的试剂，通过置换反应判断活动性差异。逐一分析选项：若选用中间金属Cu的盐溶液，Al能置换出Cu可证明Al活动性强于Cu，Ag不能置换出Cu可证明Cu活动性强于Ag，即可完成三者活动性验证，其他选项无法实现两种中间金属的活动性比较。
【解析】根据金属活动性顺序Al＞Cu＞Ag，需选择合适试剂验证：
1. 选项A（CuSO₄溶液）：Al与CuSO₄发生置换反应（2Al + 3CuSO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3Cu），证明活动性Al＞Cu；Ag与CuSO₄不反应，证明活动性Cu＞Ag，可验证顺序，符合要求。
2. 选项B（稀硫酸）：仅Al能与稀硫酸反应，Cu、Ag均不反应，无法比较Cu和Ag的活动性，不符合要求。
3. 选项C（AgNO₃溶液）：Al、Cu均能与AgNO₃反应，仅能证明Al、Cu活动性强于Ag，无法比较Al和Cu的活动性，不符合要求。
4. 选项D（AlCl₃溶液）：Cu、Ag均不与AlCl₃反应，仅能证明Al活动性强于Cu、Ag，无法比较Cu和Ag的活动性，不符合要求。
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序、置换反应
【点评】本题是金属活动性顺序的经典应用题型，核心是掌握“中间金属盐溶液，两边金属单质”的验证思路，需熟练运用置换反应判断金属活动性，属于初中化学基础考点。
【难度系数】0.6

7.现有甲、乙、丙三种金属，采用将其中一种金属分别放入另外两种金属化合物溶液中的方法进行实验，得到三种金属间的转化关系如下图所示。三种金属的活动性由强到弱的顺序是
【 】

A.乙＞甲＞丙
B.乙＞丙＞甲
C.丙＞甲＞乙
D.丙＞乙＞甲

C

【分析】要确定三种金属的活动性顺序，需依据金属活动性的核心规律：活动性较强的金属能将活动性较弱的金属从其化合物溶液中置换出来。观察题图的转化箭头，箭头指向的金属是被置换出的金属，因此可通过箭头方向判断金属间的活动性强弱：若金属A能转化为金属B（A→B），说明A能置换出B，故A的活动性强于B。
【解析】根据金属活动性顺序的应用规则：
1. 由甲能转化为乙（甲→乙），可知甲可将乙从其化合物溶液中置换出来，因此金属活动性：甲＞乙；
2. 由丙能转化为甲（丙→甲），可知丙可将甲从其化合物溶液中置换出来，因此金属活动性：丙＞甲；
3. 结合上述结论，三种金属的活动性由强到弱的顺序为：丙＞甲＞乙。
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序应用
【点评】本题通过转化关系考查金属活动性顺序的应用，解题关键是明确箭头代表的置换关系，属于金属活动性的基础题型，难度适中。
【难度系数】0.6

8. 金属的性质是化学学习和研究的重要内容。
(1)西汉时期,我国首开“湿法炼铜”之先河,其原理是Fe和CuSO₄溶液的反应。写出该反应的化学方程式:,该反应的基本类型是。
(2)古籍记载镍(Ni)白铜(主要成分为铜、镍、锌)是中国古代发明和研制出的铜合金。为了验证铜、镍、锌的金属活动性顺序,某化学小组设计了如下实验方案。

(1) $\ce{Fe + CuSO_{4}\xlongequal{\;\;} FeSO_{4} + Cu}$；置换反应
(2) ①$\ce{Ni + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;} NiSO_{4} + H_{2}\uparrow }$
②硫酸锌(合理即可)

【分析】
本题分为两部分，一是湿法炼铜的反应，二是验证铜、镍、锌的金属活动性顺序。对于(1)，湿法炼铜是铁与硫酸铜溶液的置换反应，需注意生成物中铁的化合价为+2价；对于(2)的实验①，镍与稀硫酸反应生成氢气和硫酸镍（镍显+2价），据此书写方程式；实验②要验证锌和镍的活动性，根据结论锌＞镍，需选择锌的可溶性盐溶液，镍放入后无明显变化，说明镍不能置换锌，从而得出金属活动性顺序。
【解析】
(1) 湿法炼铜的原理是铁和硫酸铜溶液反应，生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$；该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应。
(2) ①镍与稀硫酸反应，生成物中镍显+2价，因此生成硫酸镍和氢气，化学方程式为：$\ce{Ni + H_{2}SO_{4} = NiSO_{4} + H_{2}\uparrow}$；
②要验证锌和镍的金属活动性，已知结论为锌的活动性大于镍，因此需将镍放入锌的可溶性盐溶液中，如硫酸锌溶液，此时镍无法置换出锌，故镍片表面无明显变化，从而得出三种金属活动性顺序为$\ce{Zn＞Ni＞Cu}$。
【答案】
(1) $\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$；置换反应
(2) ①$\ce{Ni + H_{2}SO_{4} = NiSO_{4} + H_{2}\uparrow}$；②硫酸锌（合理即可）
【知识点】
金属活动性顺序、化学方程式书写、置换反应
【点评】
本题围绕金属的化学性质展开，考查了湿法炼铜的反应原理、反应类型判断，以及利用金属活动性顺序验证金属活动性强弱的实验设计，需要学生掌握金属活动性的应用规律，难度适中，属于基础题型。
【难度系数】
0.6