化學(xué)總專項1 金屬活動性順序的探究與應(yīng)用

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1、專項1 1金屬活動性順序的探究與應(yīng)用金屬活動性順序探究是安徽中考重點考查的內(nèi)容之一,主要以填空題和實驗探究題的形式進行考查,分值27分。考查的知識點主要是:根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式或?qū)嶒灛F(xiàn)象判斷金屬的活動性順序;探究幾種金屬的活動性順序,以及實驗設(shè)計的合理性。一、探究金屬活動性順序的主要方法 二、常見金屬活動性順序的探究1.兩種金屬(以鐵、銅兩種金屬為例)2.三種金屬(以Fe、Cu、Ag三種金屬為例)【注意事項】(1)實驗前必須打磨金屬表面,除去氧化膜或其他雜質(zhì)。(2)做金屬與酸反應(yīng)的實驗時一般用稀鹽酸或稀硫酸,不用硝酸和濃硫酸。(3)金屬與鹽溶液反應(yīng),鹽必須可溶于水。類型1類型2金屬活動性順序的

2、探究金屬活動性順序的探究例1(2016遼寧大連中考)為了驗證鋅、鐵、銅、銀的金屬活動性順序,某同學(xué)進行如圖所示的實驗。(1)該同學(xué)能否達到實驗?zāi)康?說明理由。(2)自選試劑,另外設(shè)計實驗方案,證明以上四種金屬的活動性順序,寫出實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論。類型1類型2答案:(1)不能實驗中AB不能形成對照,只能得到銅的活動性強于銀(2)將相同粗細的鋅絲、鐵絲和銅絲分別加入相同體積、相同濃度的稀鹽酸中,鋅絲、鐵絲表面都有氣泡冒出,但是有鋅絲的試管中氣泡產(chǎn)生的快,銅絲表面沒有氣泡冒出,則鋅、鐵、銅三種金屬的活動性順序為鋅鐵銅;將銅絲插入硝酸銀溶液中,銅片表面有銀白色固體附著(或灰色固體附著),則銅的活動性

3、比銀強(或其他合理答案)結(jié)論:金屬活動性順序為鋅鐵銅銀類型1類型2解析:(1)試管A中為鋅片,試管B中為鐵絲,二者的狀態(tài)不同,沒法形成對比;試管C僅能比較得到銅的活動性強于銀。(2)金屬的活動性順序中,鋅和鐵排在氫的前面,銅和銀排在氫的后面,可將相同粗細的鋅絲、鐵絲和銅絲分別加入相同體積相同濃度的稀鹽酸中,鋅絲、鐵絲表面都有氣泡冒出,但是有鋅絲的試管中氣泡產(chǎn)生的快,因此鋅比鐵活潑,銅絲表面沒有氣泡冒出,說明三種金屬的活動性順序為鋅鐵銅;再將銅絲插入硝酸銀溶液中,銅片表面有銀白色固體附著(或灰色固體附著),因此銅的活動性比銀強。方法總結(jié)實驗方案的設(shè)計和對實驗方案的評價是中考的熱點之一,設(shè)計實驗方

4、案時,要注意用最少的藥品和最簡單的方法;對實驗設(shè)計方案的評價,要從三個方面考慮,一是方案是否可行,能否達到實驗?zāi)康?二是實驗操作是否簡便;三是實驗過程中要注意控制變量。類型1類型2金屬活動性順序的應(yīng)用金屬活動性順序的應(yīng)用例2(2017江蘇無錫中考)在FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入Zn粉,下列說法錯誤的是()A.若反應(yīng)完成后Zn無剩余,溶液中若有CuCl2,則一定有FeCl2B.若反應(yīng)完成后Zn無剩余,溶液中若無CuCl2,則可能有FeCl2C.若反應(yīng)完成后Zn有剩余,則溶液中有ZnCl2,無CuCl2和FeCl2D.若反應(yīng)完成后Zn有剩余,則溶液中有ZnCl2,無CuCl2,可能有Fe

5、Cl2答案:D類型1類型2解析:在FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入Zn粉,Zn粉會先與氯化銅反應(yīng),氯化銅反應(yīng)完后,再與氯化亞鐵反應(yīng),所以若反應(yīng)完成后Zn無剩余,溶液中若有CuCl2,說明氯化銅沒有完全反應(yīng),則溶液中一定有FeCl2,A項正確;若反應(yīng)完成后Zn無剩余,溶液中若無CuCl2,加入的鋅可能與氯化亞鐵發(fā)生了置換反應(yīng),也可能沒有,則溶液中可能有FeCl2,B項正確;若反應(yīng)完成后Zn有剩余,鋅會與氯化銅、氯化亞鐵完全反應(yīng),則溶液中有ZnCl2,無CuCl2和FeCl2,C項正確,D項錯誤。規(guī)律總結(jié)根據(jù)金屬活動性順序可知,排在前面的金屬可以將排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來,且優(yōu)先將

6、金屬活動性較弱的金屬置換出來。12345678910111.(2017江西中考)我省明代科學(xué)家宋應(yīng)星所著的天工開物中,詳細記述了金、銅、鐵、鋅等金屬的開采和冶煉方法,記述的金屬中金屬活動性最強的是(D)A.金 B.銅C.鐵 D.鋅12解析:根據(jù)金屬活動性順序可知,題中金屬的活動性順序為鋅鐵銅金,所以D項符合題意。12345678910112.(2017浙江溫州中考)在檸檬中插入兩種不同的金屬可以制得水果電池。相同條件下,水果電池的電壓與兩種金屬的活動性差異大小有關(guān)。下列檸檬電池的兩種金屬,活動性差異最大的是(C)12解析:根據(jù)金屬活動性順序:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、

7、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au可知,檸檬電池的兩種金屬活動性差異最大的是鋁與銀。12345678910113.(2017山東臨沂中考)有X、Y、Z三種金屬,X在常溫下就能與氧氣反應(yīng),Y、Z在常溫下幾乎不與氧氣反應(yīng);如果把Y和Z分別放入硝酸銀溶液中,過一會兒,在Z表面有銀析出,而Y沒有變化,根據(jù)以上實驗事實,判斷X、Y、Z三種金屬的活動性由強到弱的順序正確的是(B)A.XYZB.XZYC.YZXD.ZYX12解析:X在常溫下就能與氧氣反應(yīng),Y、Z在常溫下幾乎不與氧氣反應(yīng),說明X、Y、Z中X的活動性最強;如果把Y和Z分別放入硝酸銀溶液中,過一會兒,在Z表面有銀析出,而Y表面沒有變化,說明Z的

8、活動性比銀強,Y的活動性比銀弱,即金屬活動性:ZAgY,故這三種金屬的活動性由強到弱的順序為XZY。12345678910114.某化學(xué)興趣小組,為了驗證Fe、Cu、Ag三種金屬的活動性順序,設(shè)計了如下圖所示的四個實驗方案,其中不能達到實驗?zāi)康牡氖?B)12123456789101112解析:A項,鐵與CuSO4溶液反應(yīng)能置換出銅,說明活動性:鐵銅,銀與CuSO4溶液不反應(yīng),說明活動性:銅銀,由此可得三種金屬的活動性:鐵銅銀,A項能達到實驗?zāi)康?B項,Cu、Ag與FeSO4溶液均不反應(yīng),說明活動性:鐵銅,鐵銀,但無法確定銀和銅的活動性強弱,B項不能達到實驗?zāi)康?C項,鐵與稀鹽酸反應(yīng)可置換出氫氣

9、,說明活動性:鐵氫,銅與稀鹽酸不反應(yīng),說明活動性:氫銅,銅與硝酸銀溶液反應(yīng)可置換出銀,說明活動性:銅銀,由此可得三種金屬的活動性:鐵銅銀,C項能達到實驗?zāi)康?D項,鐵與CuSO4溶液反應(yīng)可置換出銅,說明活動性:鐵銅,銅與硝酸銀溶液反應(yīng)可置換出銀,說明活動性:銅銀,由此可得三種金屬的活動性:鐵銅銀,D項能達到實驗?zāi)康摹?2345678910115.(2017四川成都中考)如圖所示反應(yīng),下列有關(guān)說法錯誤的是(D)鋁絲與硫酸銅溶液反應(yīng)A.鋁絲需要用砂紙打磨B.溶液由藍色變?yōu)闊o色C.金屬活動性強弱:AlCu12123456789101112解析:鋁絲的表面有一層致密的氧化鋁薄膜,鋁絲需要用砂紙打磨,除

10、去表面的氧化鋁薄膜,A項正確;鋁與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸鋁和銅,溶液由藍色變?yōu)闊o色,B項正確;鋁能與硫酸銅溶液反應(yīng),說明Al的金屬活動性比Cu的強,C項正確;D項中的化學(xué)方程式中硫酸鋁的化學(xué)式書寫錯誤,正確的化學(xué)方程式為2Al+3CuSO4 3Cu+Al2(SO4)3,D項錯誤。12345678910116.(2017湖北荊門中考)向AgNO3溶液中加入一定量的Mg粉和Cu粉,充分反應(yīng)后過濾,得到濾渣和藍色的濾液。關(guān)于該濾渣和濾液有下列四種說法:向濾渣中加入稀鹽酸,可能有氣泡產(chǎn)生;向濾液中加入稀鹽酸一定有沉淀產(chǎn)生;濾渣中一定有Ag;濾液中一定有Cu(NO3)2,一定不含AgNO3,可能有Mg(

11、NO3)2,以上說法中正確的個數(shù)為(A)A.1B.2C.3D.412解析:充分反應(yīng)后過濾,得到濾渣和藍色的濾液,說明鎂已經(jīng)完全反應(yīng),銅和硝酸銀反應(yīng)生成了硝酸銅和銀,向濾渣中加入稀鹽酸,不可能有氣泡產(chǎn)生,不正確;銅和硝酸銀反應(yīng)時,如果硝酸銀有剩余,向濾液中加入稀鹽酸一定有沉淀產(chǎn)生,如果硝酸銀沒有剩余,則向濾液中加入稀鹽酸沒有沉淀產(chǎn)生,不正確;濾渣中一定有Ag,正確;濾液中一定有Mg(NO3)2和Cu(NO3)2,可能含AgNO3,不正確。12345678910117.(2017安徽合肥45中模擬)某校化學(xué)活動小組為探究X、Y、Z三種金屬與酸的反應(yīng)情況,進行了如下實驗:取等質(zhì)量的X、Y、Z分別與足

12、量的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相等的稀硫酸反應(yīng),都生成+2價金屬的硫酸鹽,反應(yīng)情況如圖所示。下列對該圖像理解的敘述中,正確的是(C)A.金屬活動性由強到弱:XYZB.X、Y、Z依次可能是Mg、Zn、FeC.金屬活動性由強到弱:XZYD.相對原子質(zhì)量的大小:ZXY12123456789101112解析:根據(jù)圖像可以看出,X的斜線最陡,反應(yīng)速率最快,Y的斜線最平緩,反應(yīng)速率最慢,故金屬活動性順序為XZY,故A項錯誤,C項正確;結(jié)合在金屬活動性順序中,金屬活動性:MgZnFe,故X是Mg、Y是Fe、Z是Zn,故B項錯誤;等質(zhì)量的X、Y、Z分別與足量的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相等的稀硫酸反應(yīng),都生成+2價金屬的硫酸鹽,則金屬的

13、相對原子質(zhì)量越大,反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量越小,所以相對原子質(zhì)量由大到小的順序是ZYX,故D項錯誤。12345678910118.(2017浙江杭州中考)在試管中放入一根鎂條(已除去氧化膜),往其中加入硝酸銀溶液至浸沒鎂條,觀察到如下現(xiàn)象:鎂條表面迅速覆蓋一層疏松的固體物質(zhì),經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)生成的固體物質(zhì)中有單質(zhì)銀;鎂條表面有明顯的氣泡現(xiàn)象,經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)氣泡中有氫氣。對于上述實驗現(xiàn)象的分析錯誤的是(C)A.鎂能從硝酸銀溶液中置換出銀B.鎂與硝酸銀溶液反應(yīng)會生成氫氣C.鎂投入硝酸銀溶液中只發(fā)生2AgNO3+Mg Mg(NO3)2+2AgD.根據(jù)該實驗可判斷鎂比銀的金屬活動性強12123456789101112

14、解析:鎂條和硝酸銀溶液反應(yīng)后,鎂條表面迅速生成單質(zhì)銀,鎂條表面也會生成氫氣,A項、B項正確;通過分析可知,鎂既會置換出硝酸銀中的銀,也能和硝酸銀溶液反應(yīng)生成氫氣,故C項錯誤;排在前面的金屬可以將排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來,所以根據(jù)該實驗可判斷鎂比銀的金屬活動性強,故D項正確。12345678910119.李老師拿來鐵、銅、銀三種金屬,要求同學(xué)們設(shè)計實驗探究它們的活動性順序。(1)一組同學(xué)做了如圖三個實驗,未能確定其活動性順序的原因是,小明提出再補充實驗,就可驗證出這三種金屬的活動性順序,寫出實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(2)二組同學(xué)認為上述實驗(填序號)可以不做,也能判斷出三種金屬的

15、活動性順序。(3)三組同學(xué)認為改用三種藥品也可驗證出鐵、銅、銀的活動性順序,這三種藥品是。12123456789101112答案:(1)銅、銀都不與稀鹽酸反應(yīng)Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag(2)(3)鐵、硫酸銅溶液、銀(或硫酸亞鐵溶液、銅、硝酸銀溶液)解析:(1)一組同學(xué)做了如圖三個實驗,未能確定Fe、Cu、Ag的活動性順序的原因是銅、銀都不與稀鹽酸反應(yīng),再補充實驗利用銅與硝酸銀溶液的反應(yīng),就可驗證出這三種金屬的活動性順序,實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag。(2)通過可以說明在金屬活動性順序中,鐵排在氫的前面,通過可以說明銅排在氫的后面,通

16、過可以說明銅比銀活潑,上述實驗可以不做,也能判斷出三種金屬的活動性順序。(3)三組同學(xué)認為改用三種藥品也可驗證出鐵、銅、銀的活動性順序,可以利用“兩鹽夾一金”或“兩金夾一鹽”的方法,選用的藥品是鐵、硫酸銅溶液、銀或硫酸亞鐵溶液、銅、硝酸銀溶液。123456789101110.(2017四川內(nèi)江中考)金屬及其金屬制品對人類社會的發(fā)展有著極其重要的作用。(1)銅鋅合金的外觀與黃金極為相似,市場上一些不法分子以假亂真,禍害百姓。利用簡單的化學(xué)知識,將其放入稀鹽酸中,觀察是否有產(chǎn)生即可鑒別其真?zhèn)巍?2)鋁、鐵、銀是日常生活中經(jīng)常接觸到的三種金屬,對Al、Fe、Ag三種金屬的活動性順序進行探究,能達到目

17、的的一組試劑是(填序號)。Ag、FeCl2溶液、AlCl3溶液Fe、AlCl3溶液、AgNO3溶液Ag、Fe、AlCl3溶液12123456789101112答案:(1)氣泡(2)解析:(1)將其放入稀鹽酸中,如果不產(chǎn)生氣泡,說明是金;如果產(chǎn)生氣泡,說明是銅鋅合金。(2)把Ag分別伸入FeCl2溶液、AlCl3溶液中,都無明顯現(xiàn)象,說明銀不如鐵和鋁活潑,但是無法確定鋁和鐵的活動性強弱;把Fe分別伸入AlCl3溶液、AgNO3溶液中,鐵表面附著一層銀白色固體的原溶液是硝酸銀溶液,說明鐵比銀活潑,無明顯現(xiàn)象的原溶液是氯化鋁溶液,說明鐵不如鋁活潑,能比較Al、Fe、Ag三種金屬的活動性;把Ag、Fe

18、分別伸入AlCl3溶液中,都無明顯現(xiàn)象,說明鋁最活潑,無法確定銀和鐵的活動性強弱;由以上分析可知,能達到目的的一組試劑是Fe、AlCl3溶液、AgNO3溶液。123456789101111.如圖實驗操作流程圖中的A、B、C分別是Al、Fe、Cu中的一種。請回答以下問題:(1)A是,B是。(填化學(xué)式)(2)A、B、C三種金屬的活動性順序是。(3)寫出步驟所涉及的一個化學(xué)方程式。(4)操作a的名稱是。(5)步驟所發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的基本類型是(填“化合”“分解”“置換”或“復(fù)分解”)反應(yīng)。12123456789101112解析:(1)由金屬Al、Fe、Cu的活動性順序是AlFeCu和實驗操作流程圖可知,

19、金屬B不能與稀硫酸反應(yīng),則金屬B應(yīng)是銅,又金屬C能將金屬A從溶液中置換出來,說明金屬C是鋁,金屬A是鐵。(2)由于金屬C是鋁,A是鐵,B是銅,所以,A、B、C三種金屬的活動性順序是CAB。(3)步驟所涉及的反應(yīng)有鋁和鐵與稀硫酸的反應(yīng),反12345678910111212.(2017山東聊城中考)某化學(xué)興趣小組的同學(xué),為了比較金屬R與鐵、銅的金屬活動性強弱,進行如下探究活動:【查閱資料】鐵的活動性比銅的強?！具M行猜想】對三種金屬的活動性順序做出如下猜想:猜想一:RFeCu;猜想二:;猜想三:FeCuR?！臼占C據(jù)】為了驗證哪一種猜想成立,甲、乙、丙三位同學(xué)分別展開實驗探究。12345678910

20、1112123456789101112寫出鐵絲在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式:?！窘涣鞣此肌咳煌瑢W(xué)交流討論后認為,比較金屬活動性強弱的方法有多種?！練w納總結(jié)】他們總結(jié)得出比較金屬活動性強弱的常見方法有:(1)金屬與氧氣反應(yīng)的難易和劇烈程度;(2)金屬與酸溶液是否反應(yīng)或反應(yīng)的劇烈程度;(3)金屬與是否反應(yīng)。123456789101112答案:【進行猜想】FeRCu【收集證據(jù)】R絲表面附著一層紅色固體快不能燃燒3Fe+2O2 Fe3O4【歸納總結(jié)】其他金屬的鹽溶液解析:【進行猜想】有以下幾種猜想:猜想一:RFeCu;猜想二:FeRCu;猜想三:FeCuR?！臼占C據(jù)】比較活潑的金屬能夠把不活潑的金屬從它的鹽溶液中置換出來,金屬越活潑,和酸反應(yīng)的速率越快,越容易和氧氣反應(yīng)。鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵。【歸納總結(jié)】比較金屬活動性強弱的常見方法有:金屬與氧氣反應(yīng)的難易和劇烈程度;金屬與酸溶液是否反應(yīng)或反應(yīng)的劇烈程度;金屬與其他金屬的鹽溶液是否反應(yīng)。