2.2 金屬的化學(xué)性質(zhì)（原卷版）

2.2金屬的化學(xué)性質(zhì)

學(xué)習(xí)目錄

目錄

模塊一知識網(wǎng)絡(luò)....................................................................................................................................1

模塊二知識掌握....................................................................................................................................2

知識點一、金屬的化學(xué)性質(zhì)..........................................................................................................2

知識點二、金屬活動性順序..........................................................................................................5

知識點三、金屬銹蝕......................................................................................................................7

知識點四、金屬的污染與除污......................................................................................................7

【鞏固提高】........................................................................................................................................10

知識重點

模塊一知識網(wǎng)絡(luò)

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模塊二知識掌握

知識點一、金屬的化學(xué)性質(zhì)

(1)金屬與氧氣的反應(yīng)

鋁、鎂、鐵、銅各與氧氣反應(yīng)(寫化學(xué)方程式)：

點燃

①4Al＋3O=====2AlO；在氧氣中加熱比較薄的鋁片（巧克力中那么薄的），劇烈燃燒，火星四

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射，放出大量熱，同時生成白色固體

點燃

②2Mg＋O=====2MgO；鎂條在空氣中燃燒就能發(fā)出耀眼的強光,放出大量熱量,生成白色固體

2

點燃

③3Fe＋2O=====FeO；鐵在空氣中只能加熱到發(fā)紅；而在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出大量熱,

234

生成黑色固體.

△

④2Cu＋O=====2CuO。銅在空氣或氧氣中加熱,生成黑色固體,放熱

2

(2)與酸溶液反應(yīng)

鐵釘放入稀鹽酸中，其反應(yīng)現(xiàn)象為鐵釘表面有氣泡冒出，溶液由無色變?yōu)?。反?yīng)的化學(xué)

方程式為Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，反應(yīng)后溶液質(zhì)量。

(3)金屬與某些化合物(鹽)溶液的反應(yīng)

①鋁絲浸入CuSO4溶液中，鋁絲表面有紫紅色物質(zhì)生成，溶液由藍色變?yōu)椤７磻?yīng)的化

學(xué)方程式：2Al＋3CuSO4===3Cu＋Al2(SO4)3，且反應(yīng)后溶液質(zhì)量。

②銅絲浸入AgNO3溶液中，銅絲表面有銀白色物質(zhì)生成，溶液由無色變?yōu)?。反?yīng)的化

學(xué)方程式為Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2，且反應(yīng)后溶液質(zhì)量。

[例題1]（2022秋?蕭山區(qū)期中）下列四個圖象分別對應(yīng)四個變化過程的一種趨勢，其說法正確的

是（）

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①表示在等質(zhì)量的鐵粉和鋅粉中分別加入足量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的稀硫酸

②用加熱一定質(zhì)量的氯酸鉀和二氧化錳固體混合物的方法制取氧氣

③向一定量的硫酸和硫酸銅的混合溶液中逐滴加入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氫氧化鈉溶液

④向一定量的氫氧化鈉溶液中加水稀釋，溶液的pH變化

A．上述圖象只有兩個正確B．上述圖象只有三個正確

C．上述圖象全部正確D．上述圖象全部錯誤

[例題2]（2023?慈溪市校級模擬）鈷（Co）的化學(xué)性質(zhì)與鐵相似，但鈷在常溫下對水和空氣都比較

穩(wěn)定。

（1）如圖是含鈷物質(zhì)的化合價——物質(zhì)類價圖。其中物質(zhì)a的化學(xué)式是；

（2）下列預(yù)測鈷的化學(xué)性質(zhì)合理的是。

A.Co能在O2中燃燒

B.常溫時鈷易與H2O反應(yīng)

C.Co能與稀H2SO4反應(yīng)

D.CoCl3溶液中的雜質(zhì)MgCl2可加入鈷粉除去

（3）已知CoSO4易溶于水，利用復(fù)分解反應(yīng)原理，寫出一種生成CoSO4反應(yīng)的化學(xué)方程

式。

[例題3]（2023?蕭山區(qū)校級二模）在硫酸亞鐵溶液中插入一根鋅棒一段時間，反應(yīng)前后溶液中存在

的離子種類如圖所示，其中“”“”“”表示不同的離子。

（1）“”表示（填寫離子符號）。

（2）反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量（選填“大于”“小于”或“等于”）反應(yīng)前溶液的質(zhì)量。

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[例題4]（2022?諸暨市模擬）小陳向裝有硫酸銅溶液的燒杯中加入一定量鐵粉，測得燒杯中溶液質(zhì)

量隨加入鐵粉質(zhì)量的變化關(guān)系如圖，則以下分析正確的是（）

A．點a時的溶液中暫無金屬銅生成

B．當(dāng)加入鐵粉質(zhì)量為m1時，溶液變?yōu)闊o色透明

C．點b時過濾出燒杯中的固體，加入稀鹽酸后會產(chǎn)生氣泡

D．若縱坐標(biāo)表示燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量，所得圖象不變

[例題5]（2022秋?西湖區(qū)校級期末）黃銅（由銅和鋅形成的合金）有較強的耐磨性能，在生活中

有廣泛的用途。曉軍同學(xué)為了測定黃銅屑樣品組成，分四組取樣品與稀硫酸反應(yīng)，其實驗數(shù)據(jù)

記錄如下表：

樣品第1份第2份第3份第4份

取樣品質(zhì)量25.025.025.025.0

（g）

取稀硫酸質(zhì)量40.080.0120.0160.0

（g）

產(chǎn)生氣體質(zhì)量0.20.40.5m

（g）

試計算：

（1）上表中m的數(shù)值是；

（2）通過分析上述數(shù)據(jù)可知，當(dāng)黃銅樣品和稀硫酸的質(zhì)量比為時，兩者恰好完全反

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應(yīng)；

（3）求所用稀硫酸中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？

知識點二、金屬活動性順序

KCaNaMgAlZnFeSnPb[H]CuHgAgPtAu

金屬活動性由強逐漸減弱

金屬活動性順序的應(yīng)用規(guī)律：

金屬跟酸反應(yīng)：在金屬活動性順序中，只有排在氫前面的金屬可以把酸中的氫置換出來。

金屬跟鹽溶液的反應(yīng)：在金屬活動性順序中，只有一種活動性較強的金屬才能把另一種活動性較

弱的金屬從它的鹽溶液中置換出來。

①金屬與酸的置換反應(yīng)：金屬單質(zhì)+酸→鹽+氫氣

a．鋅和稀硫酸反應(yīng)：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑

b．鎂和稀硫酸反應(yīng)：Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑

②金屬與鹽溶液的置換反應(yīng)：金屬單質(zhì)+鹽(溶液)→另一種金屬+另一種鹽

a．鐵與硫酸銅反應(yīng)：Fe+CuSO4==FeSO4+Cu

現(xiàn)象：鐵條表面覆蓋一層紅色的物質(zhì)，溶液由藍色變成淺綠色。(濕法制銅)

b．鋅片放入硫酸銅溶液中：Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu

現(xiàn)象：鋅片表面覆蓋一層紅色的物質(zhì)，溶液由藍色變成無色。

c．銅片放入硝酸銀溶液中：Cu+AgNO3==Cu(NO3)2+Ag

現(xiàn)象：銅片表面覆蓋一層銀白色的物質(zhì)，溶液由無色變成藍色。

[例題6]（2023?柯橋區(qū)一模）如圖曲線能正確反映下列化學(xué)變化中y與x（加入的物質(zhì)質(zhì)量）變化

關(guān)系的是

（）

A．銅粉中滴入稀硫酸；y代表氫氣的質(zhì)量

B．CaCl2溶液中通入CO2氣體：y代表沉淀的質(zhì)量

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C．NaOH溶液中滴入稀鹽酸：y代表混合溶液的pH

D．CuCl2和HCl的混合溶液中加入NaOH溶液，y代表沉淀的質(zhì)量

[例題7]（2023?柯橋區(qū)一模）在研究金屬活動性順序時，小瑞將金屬鐵放在硫酸銅溶液中，觀察到

明顯現(xiàn)象。為得出鐵、鋅、銅三種金屬的活動性順序，小瑞還應(yīng)再選做下列實驗中的（）

A．B．C．D．

[例題8]（2023?溫州二模）小博設(shè)計了如下實驗，向打磨過的三條金屬片x、y、z的左側(cè)滴加ZnCl2

溶液，右側(cè)滴加AgNO3溶液，只觀察到④、⑤、⑥有明顯現(xiàn)象，關(guān)于三種金屬的活動性強弱

正確的是（）

A．x＞y＞zB．y＞x＞zC．z＞y＞xD．z＞x＞y

[例題9]（2023?紹興）小敏閱讀教材得知：將銅片和鋅片同時插入稀H2SO4，可以組成一個電池

（圖甲）。那么該電池的正負極與什么有關(guān)呢？對此，小敏做了三組實驗，并借助靈敏電流表進

行判斷（圖乙）。發(fā)現(xiàn)該電池的正負極與金屬活動性強弱有關(guān)，且存在一定規(guī)律。據(jù)此判斷，下

列金屬片組合可以使電流表指針向左偏轉(zhuǎn)（圖丙）的是（）

A．a(chǎn)鋁片、b鎂片B．a(chǎn)鐵片、b鋅片

C．a(chǎn)鐵片、b銅片D．a(chǎn)銅片、b銀片

[例題10]（2023?余杭區(qū)一模）2022年10月一項報告顯示今年會有58億只手機成為電子垃圾。為

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了回收手機中的鐵與銀，某公司向含有硝酸亞鐵、硝酸銀的浸泡液中逐漸加入鋅粒，溶液質(zhì)量

變化如圖，下列說法錯誤的是（）

A．b點對應(yīng)的溶液顏色為淺綠色

B．d點存在兩種溶質(zhì)

C．向e點的對應(yīng)的物質(zhì)中加入鹽酸，不會有氣泡產(chǎn)生

D．a(chǎn)c段發(fā)生的反應(yīng)為Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag

知識點三、金屬銹蝕

條件：空氣和水分

金屬防銹措施：保護膜法：油漆、涂油、電鍍、烤藍等

改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)：不銹鋼

知識點四、金屬的污染與除污

危害：浪費資源和能源；破壞土壤結(jié)構(gòu)；有毒金屬離子污染土壤、水源、生態(tài)環(huán)境；重金屬

會在生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈里流動，造成生物污染

措施：分類回收有用垃圾；對工業(yè)廢水進行金屬除污處理，達標(biāo)排放；對工業(yè)廢渣中的金屬實行

循環(huán)再生；

用無鉛汽油代替含鉛汽油，用無P洗衣粉代替有P洗衣粉；不隨意丟棄廢舊電池和廢舊金屬

[例題11]（2023?蕭山區(qū)二模）食品干燥劑是指能除去潮濕物質(zhì)中水分的物質(zhì)。食品抗氧化劑是一種

延緩食品氧化變質(zhì)、提高食品穩(wěn)定性和延長貯存期的食品添加劑，下列物質(zhì)可用作食品雙吸劑

的是（）

A．銅粉B．鐵粉

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C．生石灰D．氫氧化鈉固體

[例題12]（2023?溫州模擬）某同學(xué)用細尼龍線將三根大小相同的鐵釘，分別固定在如圖所示的三個

液面高度相同的裝置中，放置幾天后觀察現(xiàn)象，下列表述中正確的是（）

A．裝置Ⅰ、Ⅱ中的鐵釘銹蝕了

B．裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒銹蝕

C．裝置Ⅰ的鐵釘這一側(cè)的液面下降

D．裝置Ⅱ的鐵釘這一側(cè)的液面上升

[例題13]（2023?平陽縣模擬）2019年諾貝爾化學(xué)獎授予約翰?古迪納夫、斯坦利?威廷漢和吉野彰，

以表彰他們對鋰離子電池的研究。引發(fā)了同學(xué)們對鋰及其化合物的關(guān)注。

資料1：金屬鋰是銀白色的金屬，熔點為180.54℃，沸點1342℃，密度0.534克/厘米3，硬度較

軟；在室溫下易發(fā)生氧化而表面變暗、能與水反應(yīng)但較慢、能與氮氣反應(yīng)生成黑色的氮化鋰

（Li3N）。

資料2：利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料鈷酸鋰，氫氧化鋰（LiOH）的化學(xué)性

質(zhì)與氫氧化鈉相似。

（1）金屬鋰單質(zhì)不宜在空氣中直接保存的原因有：。

（2）鈷酸鋰（LiCoO2）在物質(zhì)分類上屬于（選填“酸”、“堿”或“鹽”）。

（3）寫出氫氧化鋰與鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：。

[例題14]（2022秋?上虞區(qū)期末）社會發(fā)展讓人們的出行更加方便，汽車逐漸走進尋常百姓家。請

根據(jù)要求回答有關(guān)問題。

（1）在如圖汽車的部件中主要由有機合成材料制成的是。

（2）汽車表面的烤漆不僅美觀，還能起到的作用。

（3）化石燃料的大量使用，帶來了環(huán)境的污染和資源的枯竭等問題。目前，我國多地開始推廣

使用車用乙醇汽油乙醇（C2H5OH）燃燒的化學(xué)方程式是。

（4）在實驗室中探究鋁、銅的金屬活動性順序，除鋁、銅外，

還需要用到的試劑是（填一種即可）

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[例題15]（2023?北侖區(qū)模擬）某實驗小組對鐵的銹蝕進行如下實驗。室溫時，將包有樣品（足量）

的濾紙包用大頭針固定在橡膠塞上，迅速塞緊，裝置如圖。觀察到量筒內(nèi)水沿導(dǎo)管慢慢進入廣

口瓶（容積150mL）當(dāng)溫度恢復(fù)至室溫，且量筒內(nèi)水面高度不變時讀數(shù)。記錄起始和最終量筒

的讀數(shù)以及所需時間，如表：

序號樣品量筒起始讀數(shù)量筒最終讀數(shù)所需時間/min

/mL/mL

①1g鐵粉、0.2g碳10070約120

和10滴水

②1g鐵粉、0.2g碳10070約70

和10滴水和少

量NaCl

（1）實驗①和②說明NaCl可以（填“加快”或“減慢”）鐵銹蝕的速率。

（2）實驗開始后，廣口瓶內(nèi)溫度有所上升，說明鐵的銹蝕過程是（填“放熱”或“吸

熱”）過程。

（3）若欲探究碳對鐵銹蝕速率的影響，應(yīng)選擇的藥品

有。

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【鞏固提高】

1．（2022秋?鹿城區(qū)校級期中）全世界每年因生銹損失的鋼鐵，約占世界年產(chǎn)量的四分之一。下列

做法是通過改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)起到防銹作用的是（）

A．將鐵制成不銹鋼B．菜刀抹油

C．自行車架涂油漆D．鐵制品表面鍍鋅

2．（2022秋?西湖區(qū)校級期中）某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置探究鐵銹蝕的條件。a管中裝入的是少

量煮沸的蒸餾水，b管中是干燥的空氣。塞緊木塞，并調(diào)節(jié)L端與R端的液面高度一致，一段時

間后觀察，下列推斷錯誤的是（）

A．a(chǎn)管中的鐵釘會銹蝕

B．L端的液面低于R端

C．該實驗可以證明鐵的銹蝕和水有關(guān)

D．若將鐵釘替換為相同大小的銅釘重復(fù)實驗，常溫下a中銅釘會生銹，b中銅釘很難生銹

3．（2022秋?濱江區(qū)校級期中）小明同學(xué)按圖中所示組裝好的以下Ⅰ～Ⅲ裝置，擱置一段時間后，

觀察所產(chǎn)生的現(xiàn)象，下列有關(guān)實驗現(xiàn)象敘述正確的是（）

A．Ⅰ裝置中左邊液面下降，Ⅱ裝置中右邊液面上升，Ⅲ裝置中液面不變

B．Ⅰ裝置中液面不變，Ⅱ裝置中左邊液面上升，、Ⅲ裝置中右邊液面下降

C．Ⅰ裝置中左邊液面上升，Ⅱ裝置中液面不變，Ⅲ裝置中右邊液面下降

D．Ⅰ裝置中左邊液面上升，Ⅱ裝置中左邊液面下降，Ⅲ裝置中液面不變

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4．（2023?寧波模擬）三星堆遺址被稱為20世紀(jì)人類最偉大的考古發(fā)現(xiàn)之一，其中出土了大量驚艷

世人的精美文物，如圖所示為考古發(fā)掘的“金面青銅人頭像”，下列關(guān)于該文物的說法錯誤的是

（）

A．青銅表面的綠色物質(zhì)中含有銅元素

B．青銅是銅的合金，因此青銅屬于金屬材料

C．可以將黃金打造成很薄的“金面”，這體現(xiàn)了黃金具有良好的延展性

D．“金面”光亮如新，“青銅“銹跡斑斑，由此可以判斷金的活動性比銅強

5．（2022秋?上虞區(qū)期末）如圖為某文化衫圖案，你的美（Mg）偷走我的心（Zn）能發(fā)生，是由于

鎂的（）

A．延展性好B．導(dǎo)電性好

C．導(dǎo)熱性好D．金屬活動性比鋅強

6．（2022秋?海曙區(qū)期末）現(xiàn)有兩個燒杯，分別裝有質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為10%的AgNO3溶液和Cu（NO3）

2溶液各200克，現(xiàn)分別向兩燒杯的溶液中緩慢加入足量的鐵粉，則兩個燒杯內(nèi)所得金屬固體的

質(zhì)量隨加入鐵粉質(zhì)量的關(guān)系圖中，正確的是（）

A．B．

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C．D．

7．（2022秋?西湖區(qū)校級期末）某化學(xué)小組用一定量AgNO3和Al（NO3）3的混合溶液加入銅粉和

鋅粉，充分反應(yīng)后過濾，得到溶液甲和固體乙，如圖所示：

則：①溶液甲中一定含有Al（NO3）3和Zn（NO3）2；

②固體乙中一定含有Ag，可能含有Cu和Zn；

③若溶液甲是藍色，則溶液甲一定含有Al（NO3）3、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2；

④向固體乙上滴加鹽酸有氣泡產(chǎn)生，則溶液甲中一定沒有AgNO3和Cu（NO3）2．

上述四種說法正確的個數(shù)為（）

A．1B．2C．3D．4

8．（2022秋?寧波月考）“真金不怕火煉”體現(xiàn)金具有的性質(zhì)是…（）

A．化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定B．密度較大

C．導(dǎo)電性好D．硬度小

9．（2022秋?淳安縣期中）將一定質(zhì)量金屬M的粉末放入盛有Cu（NO3）2溶液的燒杯中，充分反

應(yīng)后溶液呈無色；繼續(xù)向燒杯中加入一定量的AgNO3溶液，待充分反應(yīng)后過濾，得藍色濾液和

濾渣．根據(jù)實驗分析，以下結(jié)論錯誤的是（）

A．金屬活動性順序：M＞Cu＞Ag

B．濾液中一定含有M的陽離子和Cu2+

C．濾渣中一定含有Ag和Cu

D．向濾液中滴加稀鹽酸，可能產(chǎn)生白色沉淀

10．（2022秋?泰順縣校級月考）向兩份等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸中，分別同時加入足量的鎂粉

和鐵粉，下列圖像中正確的是（）

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A．B．

C．D．

11．（2023春?杭州月考）化學(xué)趣味小組在學(xué)習(xí)了金屬的化學(xué)性質(zhì)后，對金屬R的活動性進行探究發(fā)

現(xiàn)：將金屬R放入稀鹽酸中，觀察到有氣泡產(chǎn)生【該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為R+2HCl═

RCl2+H2↑】，將R放入ZnSO4溶液中無任何變化。下列化學(xué)方程式書寫正確的是（）

A．R+MgSO4═RSO4+MgB．R+CuSO4═RSO4+Cu

C．R+H2SO4═RSO4+H2D．Al+RSO4═AlSO4+R

12．（2022秋?海曙區(qū)期中）將一定量的鋅粉加入到Mg（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3三種物質(zhì)

的混合溶液中充分反應(yīng)后過濾，將濾渣放入稀鹽酸溶液里，有氣泡產(chǎn)生。則下列說法正確的是

（）

A．濾渣中有Ag、Cu；濾液中有Mg（NO3）2和Zn（NO3）2

B．濾渣中有Ag、Cu、Zn；濾液中有Mg（NO3）2和Zn（NO3）2

C．濾渣中有Ag、Cu、Zn、Mg；濾液中有Mg（NO3）2和Zn（NO3）2

D．濾渣中有Ag、Cu、Zn；濾液中有Mg（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3和Zn（NO3）2

13．（2021秋?舟山期末）某同學(xué)在學(xué)習(xí)了物質(zhì)的化的規(guī)律后，給制了可以通過一步反應(yīng)制取ZnSO4

的思維導(dǎo)圖，其中所選的物質(zhì)錯誤的是（）

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A．①﹣ZnB．②﹣ZnCl2C．③﹣H2SO4D．④﹣Zn（OH）2

二．填空題（共2小題）

14．（2022秋?婺城區(qū)期末）人類對科學(xué)規(guī)律的認識常需經(jīng)歷漫長的探索過程，對金屬活動性規(guī)律的

認識也是如此。

（1）1625年格勞貝爾發(fā)現(xiàn)將金屬放入稀鹽酸中會“消失”，這為發(fā)現(xiàn)金屬活動性順序奠定了基礎(chǔ)，

小科選用鋅、銅、鉛三種金屬重溫實驗，則會“消失”的金屬有。

（2）1865年貝開托夫經(jīng)過大量的實驗得出了金屬活動性規(guī)律。小科運用該規(guī)律開展實驗，他向

硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中逐漸加入鐵粉，溶液質(zhì)量變化如圖所示，則B點時溶液中所含的金

屬陽離子有（填符號）。

15．（2022秋?仙居縣期末）鎳（Ni）在生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的作用。

（1）用于電鍍工業(yè)。鐵表面鍍鎳不易銹蝕，原因是。

（2）已知鎳的金屬活動性位于鎂和銅之間，能驗證鎂、鎳、銅三種金屬的活動性順序的方案有

（填寫字母）。

三．實驗探究題（共1小題）

16．（2023春?定海區(qū)校級月考）小明同學(xué)取鎂、鋁、鋅三種金屬，分別放入盛有質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)都

相等的稀鹽酸的錐形瓶中，實驗裝置如圖1，采集數(shù)據(jù)，得到如圖2所示的氣壓變化曲線。

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（1）鎂、鋁、鋅與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的相同氣體是（填化學(xué)式）。

（2）鋁對應(yīng)的