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20 向三个烧杯中分别放入足量的 Mg、Al、Fe 粉末,同时加入浓度相同的 100 g 稀盐酸,充分反应。
下列有关图像错误的是
（
下列有关图像错误的是
（
D
）答案
20. D
【解析】足量的Mg、Al、Fe三种金属与浓度相同的100 g稀盐酸反应，稀盐酸完全反应，当消耗的稀盐酸的质量相等时，参与反应及生成的各物质的质量关系分别为$\ce{Mg + 2HCl\xlongequal{}MgCl_{2} + H_{2}\uparrow}$；$\ce{2Al + 6HCl\xlongequal{}2AlCl_{3} + 3H_{2}\uparrow}$；$\ce{Fe + 2HCl\xlongequal{}FeCl_{2} + H_{2}\uparrow}$。参与反应的HCl质量相等时，由以上关系可得出：三种生成物的质量大小关系为$\ce{FeCl_{2}＞MgCl_{2}＞AlCl_{3}}$，则反应后溶液增加的质量关系为$\ce{Fe＞Mg＞Al}$，A的图像正确。参与反应的金属质量相同时，Fe、Mg、Al消耗的HCl的质量关系为$\frac{73}{56}:\frac{73}{24}:\frac{73}{18}$，所以质量相同的三种金属消耗的稀盐酸的质量关系为$\ce{Al＞Mg＞Fe}$，B的图像正确。Fe、Mg、Al三种金属的活动性顺序为$\ce{Mg＞Al＞Fe}$，则它们与稀盐酸反应的速率大小关系为$\ce{Mg＞Al＞Fe}$，稀盐酸未完全反应时，镁反应的速率最大，相同的时间内产生氢气的质量最大，铁反应的速率最小，相同的时间内产生氢气的质量最小。稀盐酸不足时，产生氢气的质量由酸的质量决定，三种金属产生氢气的质量相等，C的图像正确。反应结束后，三种金属消耗的稀盐酸质量相等，由以上质量关系可得出：完全反应后消耗的金属质量关系为$m(\ce{Fe}):m(\ce{Mg}):m(\ce{Al})=56:24:18$，所以参加反应的Fe的质量最大，Mg次之，Al最小，D的图像错误。
【解析】足量的Mg、Al、Fe三种金属与浓度相同的100 g稀盐酸反应，稀盐酸完全反应，当消耗的稀盐酸的质量相等时，参与反应及生成的各物质的质量关系分别为$\ce{Mg + 2HCl\xlongequal{}MgCl_{2} + H_{2}\uparrow}$；$\ce{2Al + 6HCl\xlongequal{}2AlCl_{3} + 3H_{2}\uparrow}$；$\ce{Fe + 2HCl\xlongequal{}FeCl_{2} + H_{2}\uparrow}$。参与反应的HCl质量相等时，由以上关系可得出：三种生成物的质量大小关系为$\ce{FeCl_{2}＞MgCl_{2}＞AlCl_{3}}$，则反应后溶液增加的质量关系为$\ce{Fe＞Mg＞Al}$，A的图像正确。参与反应的金属质量相同时，Fe、Mg、Al消耗的HCl的质量关系为$\frac{73}{56}:\frac{73}{24}:\frac{73}{18}$，所以质量相同的三种金属消耗的稀盐酸的质量关系为$\ce{Al＞Mg＞Fe}$，B的图像正确。Fe、Mg、Al三种金属的活动性顺序为$\ce{Mg＞Al＞Fe}$，则它们与稀盐酸反应的速率大小关系为$\ce{Mg＞Al＞Fe}$，稀盐酸未完全反应时，镁反应的速率最大，相同的时间内产生氢气的质量最大，铁反应的速率最小，相同的时间内产生氢气的质量最小。稀盐酸不足时，产生氢气的质量由酸的质量决定，三种金属产生氢气的质量相等，C的图像正确。反应结束后，三种金属消耗的稀盐酸质量相等，由以上质量关系可得出：完全反应后消耗的金属质量关系为$m(\ce{Fe}):m(\ce{Mg}):m(\ce{Al})=56:24:18$，所以参加反应的Fe的质量最大，Mg次之，Al最小，D的图像错误。
21 [2025 盐城]同学们课后走进实验室,处理含硫酸的硫酸铜废液并回收铜，实验过程如图所示(每一步反应都充分进行,忽略实验损耗)。下列说法错误的是（
A.产生 $\ce{H_{2}}$ 的质量为 0.1 g
B.滤液呈浅绿色
C.滤渣是 Cu 和 Fe 的混合物
D.滤液中 $\ce{FeSO_{4}}$ 的质量为 30.4 g
D
）A.产生 $\ce{H_{2}}$ 的质量为 0.1 g
B.滤液呈浅绿色
C.滤渣是 Cu 和 Fe 的混合物
D.滤液中 $\ce{FeSO_{4}}$ 的质量为 30.4 g
答案
21. D
【解析】实验产生$\ce{H_{2}}$的质量为$15\ \mathrm{g}+200\ \mathrm{g}-13.8\ \mathrm{g}-201.1\ \mathrm{g}=0.1\ \mathrm{g}$，选项A的说法正确。铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。设和硫酸反应的铁的质量为$x$。
$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}(稀)\xlongequal{}FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
56 2
$x$ 0.1 g
$\frac{56}{2}=\frac{x}{0.1\ \mathrm{g}}\ \ \ x=2.8\ \mathrm{g}$
$15\ \mathrm{g}-2.8\ \mathrm{g}=12.2\ \mathrm{g}$。设和硫酸铜反应的铁的质量为$y$。
$\ce{Fe + CuSO_{4}\xlongequal{}FeSO_{4} + Cu}$ 固体质量增加量
56 64 $64-56=8$
$y$ $13.8\ \mathrm{g}-12.2\ \mathrm{g}=1.6\ \mathrm{g}$
$\frac{56}{8}=\frac{y}{1.6\ \mathrm{g}}\ \ \ y=11.2\ \mathrm{g}$
$12.2\ \mathrm{g}＞11.2\ \mathrm{g}$，则反应后铁粉有剩余，滤渣中含有Cu和Fe，滤液中只含有$\ce{FeSO_{4}}$，滤液呈浅绿色，选项B的说法正确。反应后铁粉有剩余，滤渣中含有Cu和Fe，选项C的说法正确。滤液中$\ce{FeSO_{4}}$的质量等于铁粉分别与硫酸和硫酸铜反应生成的$\ce{FeSO_{4}}$的质量总和，根据反应前后铁元素质量守恒，滤液中$\ce{FeSO_{4}}$的质量$=\frac{2.8\ \mathrm{g}+11.2\ \mathrm{g}}{56}×152=38.0\ \mathrm{g}$，选项D的说法错误。
【解析】实验产生$\ce{H_{2}}$的质量为$15\ \mathrm{g}+200\ \mathrm{g}-13.8\ \mathrm{g}-201.1\ \mathrm{g}=0.1\ \mathrm{g}$，选项A的说法正确。铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。设和硫酸反应的铁的质量为$x$。
$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}(稀)\xlongequal{}FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
56 2
$x$ 0.1 g
$\frac{56}{2}=\frac{x}{0.1\ \mathrm{g}}\ \ \ x=2.8\ \mathrm{g}$
$15\ \mathrm{g}-2.8\ \mathrm{g}=12.2\ \mathrm{g}$。设和硫酸铜反应的铁的质量为$y$。
$\ce{Fe + CuSO_{4}\xlongequal{}FeSO_{4} + Cu}$ 固体质量增加量
56 64 $64-56=8$
$y$ $13.8\ \mathrm{g}-12.2\ \mathrm{g}=1.6\ \mathrm{g}$
$\frac{56}{8}=\frac{y}{1.6\ \mathrm{g}}\ \ \ y=11.2\ \mathrm{g}$
$12.2\ \mathrm{g}＞11.2\ \mathrm{g}$，则反应后铁粉有剩余，滤渣中含有Cu和Fe，滤液中只含有$\ce{FeSO_{4}}$，滤液呈浅绿色，选项B的说法正确。反应后铁粉有剩余，滤渣中含有Cu和Fe，选项C的说法正确。滤液中$\ce{FeSO_{4}}$的质量等于铁粉分别与硫酸和硫酸铜反应生成的$\ce{FeSO_{4}}$的质量总和，根据反应前后铁元素质量守恒，滤液中$\ce{FeSO_{4}}$的质量$=\frac{2.8\ \mathrm{g}+11.2\ \mathrm{g}}{56}×152=38.0\ \mathrm{g}$，选项D的说法错误。
22 用如图装置研究足量木炭和 $\ce{CuO}$ 的反应。下列说法不正确的是（
A.装置①中逐渐出现红色固体
B.装置②中固体变黑,说明装置①中生成 $\ce{CO}$
C.装置③中溶液变浑浊,说明装置①中生成 $\ce{CO_{2}}$
D.向木炭和 $\ce{CuO}$ 的混合物中加入少量 $\ce{CaCO_{3}}$ 固体,有助于 $\ce{CuO}$ 转化为 $\ce{Cu}$
C
）A.装置①中逐渐出现红色固体
B.装置②中固体变黑,说明装置①中生成 $\ce{CO}$
C.装置③中溶液变浑浊,说明装置①中生成 $\ce{CO_{2}}$
D.向木炭和 $\ce{CuO}$ 的混合物中加入少量 $\ce{CaCO_{3}}$ 固体,有助于 $\ce{CuO}$ 转化为 $\ce{Cu}$
答案
22. C
【解析】木炭与氧化铜在高温下反应得到铜和二氧化碳(或一氧化碳)，氧化铜为黑色固体，铜为红色固体，因此装置①中逐渐出现红色固体，故A的说法正确。一氧化碳具有还原性，可与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，氧化铁为红棕色，铁为黑色，因此装置②中固体变黑，说明装置①中生成CO，故B的说法正确。二氧化碳可与氢氧化钙反应得到碳酸钙沉淀，溶液变浑浊。由于装置②中一氧化碳与氧化铁在高温下反应得到铁和二氧化碳，因此装置③中溶液变浑浊，不能说明装置①中生成二氧化碳，故C的说法错误。碳酸钙在高温下分解得到二氧化碳，木炭与二氧化碳在高温下反应得到一氧化碳，一氧化碳的量增多，有助于CuO转化为铜，故D的说法正确。
【解析】木炭与氧化铜在高温下反应得到铜和二氧化碳(或一氧化碳)，氧化铜为黑色固体，铜为红色固体，因此装置①中逐渐出现红色固体，故A的说法正确。一氧化碳具有还原性，可与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，氧化铁为红棕色，铁为黑色，因此装置②中固体变黑，说明装置①中生成CO，故B的说法正确。二氧化碳可与氢氧化钙反应得到碳酸钙沉淀，溶液变浑浊。由于装置②中一氧化碳与氧化铁在高温下反应得到铁和二氧化碳，因此装置③中溶液变浑浊，不能说明装置①中生成二氧化碳，故C的说法错误。碳酸钙在高温下分解得到二氧化碳，木炭与二氧化碳在高温下反应得到一氧化碳，一氧化碳的量增多，有助于CuO转化为铜，故D的说法正确。
23 下列途径中,不能有效保护金属资源的是（
A.合理开采矿物
B.使用金属替代品
C.回收利用废金属
D.禁止使用铁制品
D
）A.合理开采矿物
B.使用金属替代品
C.回收利用废金属
D.禁止使用铁制品
答案
23. D
24 新素养 科学探究与实践 [2025 淄博]某兴趣小组对金属的物理性质和化学性质进行实验探究。
(1) 将黄铜片与铜片相互刻画,铜片表面有明显划痕,由此得出的结论是
手持铜丝一端,在酒精灯火焰上灼烧另一端,手指感觉发烫,这说明金属铜具有
(2) 为探究镉(Cd)、锌、铜的金属活动性顺序,小组同学开展了如下实验探究。
【作出猜想】结合已知的金属活动性顺序,作出如下猜想。
猜想一:$\ce{Cd＞Zn＞Cu}$;猜想二:$\ce{Zn＞Cd＞Cu}$;猜想三:
【实验探究】供选用的试剂:镉片、锌片、铜片、稀硫酸、$\ce{CdSO_{4}}$溶液、$\ce{ZnSO_{4}}$溶液、$\ce{CuSO_{4}}$溶液。
实验Ⅱ中反应的化学方程式为
【得出结论】猜想
(1) 将黄铜片与铜片相互刻画,铜片表面有明显划痕,由此得出的结论是
黄铜的硬度比纯铜的大
。手持铜丝一端,在酒精灯火焰上灼烧另一端,手指感觉发烫,这说明金属铜具有
良好的导热性
。(2) 为探究镉(Cd)、锌、铜的金属活动性顺序,小组同学开展了如下实验探究。
【作出猜想】结合已知的金属活动性顺序,作出如下猜想。
猜想一:$\ce{Cd＞Zn＞Cu}$;猜想二:$\ce{Zn＞Cd＞Cu}$;猜想三:
$\ce{Zn＞Cu＞Cd}$
。【实验探究】供选用的试剂:镉片、锌片、铜片、稀硫酸、$\ce{CdSO_{4}}$溶液、$\ce{ZnSO_{4}}$溶液、$\ce{CuSO_{4}}$溶液。
实验Ⅱ中反应的化学方程式为
$\ce{Zn + CdSO_{4}\xlongequal{}ZnSO_{4} + Cd}$
。【得出结论】猜想
二
正确。答案
24. (1) 黄铜的硬度比纯铜的大 良好的导热性
(2) 【作出猜想】$\ce{Zn＞Cu＞Cd}$
【实验探究】Ⅰ. 将用砂纸打磨过的镉片放入试管中，加入适量稀硫酸 金属活动性：$\ce{Cd＞H}$ Ⅱ. 有固体析出 $\ce{Zn + CdSO_{4}\xlongequal{}ZnSO_{4} + Cd}$
【得出结论】二
(2) 【作出猜想】$\ce{Zn＞Cu＞Cd}$
【实验探究】Ⅰ. 将用砂纸打磨过的镉片放入试管中，加入适量稀硫酸 金属活动性：$\ce{Cd＞H}$ Ⅱ. 有固体析出 $\ce{Zn + CdSO_{4}\xlongequal{}ZnSO_{4} + Cd}$
【得出结论】二
