九年级上册科学2.2金属的化学性质——专题一:金属的性质与活动性顺序(含解析)

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九年级上册科学2.2金属的化学性质——专题一:金属的性质与活动性顺序(含解析)

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九年级上册科学2.2金属的化学性质——专题一:金属的性质与活动性顺序
金属活动性顺序:
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
金属跟酸反应:在金属活动性顺序中,只有排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来,且能看出金属与酸反应产生氢气的快慢。(活泼金属 + 酸 = 盐 + 氢气)但钾钙钠三种金属除外。
金属跟盐溶液的反应:活动性较强的金属能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来(前金置后金)。注意:单质铁发生置换反应生成亚铁盐。(金属 + 可溶性的盐 = 金属 + 盐)
但是K、Ca、Na三种金属的活动性太强,在与盐溶液反应时,会先与溶液中的水发生反应,生成对应的碱和氢气,碱再与盐发生复分解反应。如将钠金属放入硫酸铜溶液中
3、定义:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。
(1)特征:反应物和生成物都是一种单质和一种化合物(单质换单质)。
(2)通式:A + BC → B + AC
(3)置换反应的应用
除去杂质FeCl2溶液中含有的少量CuCl2。 向溶液中加入足量的铁粉,充分反应后过滤。
Fe + CuCl2 = Cu + FeCl2
4:比较金属的活动性的方法
方法一:利用金属与氧气(空气)反应的快慢和容易程度——部分金属不会与氧气反应就无法比较。
方法二:利用金属与酸反应产生氢气的快慢程度——不活泼金属不会与酸反应产生H2就无法比较。
方法三:利用金属跟盐溶液的反应;
比较三种金属的活动性顺序:
方法一:取中间活泼的金属为单质,另外两种为盐溶液。
方法二:取中间活泼的金属为盐溶液,另外两种为金属单质。
易错点一:金属与氧气的反应
例1:(2023九上·东阳期中)关于下列实验现象,描述错误的是(  )
A.光亮的铜丝放入稀硫酸中,溶液变为蓝色,产生大量气泡
B.镁条在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
D.氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,放出大量的热
例2:(2024九上·滨江期中)金属与氧气反应可以生成金属氧化物。小林同学绘制了三条表示某种金属质量和其与氧气反应生成的金属氧化物质量的关系曲线,如图,请回答:
(1)曲线________一定错误。
(2)表示Cu与CuO质量关系的曲线是________。
变式训练
1.收藏家收藏清末铝制品,至今保存十分完好,该艺术品不易锈蚀的主要原因是(  )
A.铝不易发生化学反应 B.铝的氧化物容易发生化学反应
C.铝不易被氧化 D.铝易被氧化,但氧化铝具有保护内部铝的作用
2.下列关于金属与氧气反应的说法中正确的是(  )
A.红热的铁丝在空气中能燃烧
B.根据金属与氧气反应的难易程度,可以初步比较一些金属的活动性
C.各种金属在常温下都能与氧气反应
D.在较高温度下能与氧气反应的金属,在常温下也能与氧气反应
3.(2023·宁波模拟)四川省广汉市三星堆遗址出土了青铜面具和黄金面具,是我国考古史上非常重要的文物。出土的青铜面具表面有不少铜锈(Cu2(OH)2CO3),而黄金面具色泽光亮,最薄处仅2 mm。下列说法错误的是(  )
A.铜裸露在干燥的空气中易生成铜锈
B.越活泼的金属在自然界中越容易生成氧化物
C.金具有较好的延展性,可用来做面具
D.铜生成铜锈的过程中,铜元素的化合价升高
易错点二、金属与酸的反应
例1:(2023·绍兴)小敏阅读教材得知:将铜片和锌片同时插入稀H2SO4,可以组成一个电池(图甲)。那么该电池的正负极与什么有关呢?对此,小敏做了三组实验,并借助灵敏电流表进行判断(图乙)。发现该电池的正负极与金属活动性强弱有关且存在一定规律。据此判断,下列金属片组合可以使电流表指针向左偏转(图丙)的是(  )
A.a铝片、b镁片 B.a铁片、b锌片 C.a铁片、b铜片 D.a铜片、b银片
变式训练
1.(2024九上·温州期中)下列物质中不能通过金属与硫酸反应得到的是(  )
A.FeSO4 B.Al2(SO4)3 C.Fe2(SO4)3 D.ZnSO4
2.(2023·台州)硫酸锌(ZnSO4)可用于治疗锌缺乏引起的食欲不振、生长发育迟缓等病症。下列选项中的两种物质,不能直接反应制得硫酸锌的是(  )
A.Zn和H2SO4 B.ZnO和H2SO4 C.ZnCO3和H2SO4 D.Zn和Na2SO4
易错点三:金属活动性顺序判定
例1:为探究锌.铁.铜.银的四种金属的活动性顺序,小科设计了如图所示的实验。
(1)运用控制变量法设计实验方案是科学研究的重要方法。在A.B.C三个实验中,需要控制的实验条件除了金属与稀硫酸的接触面积.稀硫酸的体积.温度以外还需要控制的条件是
   。
(2)你认为从中选择四个实验即可验证锌.铁.铜.银的金属活动性顺序。这四个实验的组合是   。
例2:(2024九上·诸暨月考)为探究Fe.Cu.Ag三种金属的活动性顺序,某兴趣小组设计了如图所示的四组实验方案,其中不能达到实验目的的是(  )
A. B. C. D.
例3:(2024九上·诸暨月考)某化学兴趣小组为了探究铬与常见金属铝.铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,进行了如下探究活动:
【查阅资料】铬(Cr)是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应,生成氢气和硫酸亚铬(CrSO4)。
【提出猜想】对这三种金属的活动性顺序提出了如下猜想:
猜想①:Cr>Al>Cu
猜想②:Cr>Cu>Al 猜想③:Al>Cr>Cu
猜想④:Al>Cu>Cr
(1)【讨论交流】根据已学的金属活动性顺序和已查阅的资料分析,肯定不能成立的猜想有    (填序号)。
(2)【实验设计及过程】请将表中的内容填写完整。
实验操作 实验现象 实验结论
室温下,将大小相同并打磨光亮的铬片.铝片.铜片分别投入盛有体积相同.溶质质量分数相同的稀硫酸的试管中。 铬片表面产生气泡缓慢,铝片表面产生气泡较快,铜片表面无现象 猜想   .(填序号)成立
(3)【实验反思】有同学提出探究金属活动性强弱还可以依据“金属与盐溶液是否发生置换反应”来判断。为了验证甲.乙.丙三种金属的活动性依次减弱,某同学设计了如下方案:
① 把甲放入乙的盐溶液中 ②把乙放入丙的盐溶液中 ③把甲放入丙的盐溶液中
你认为该方案中的    (填序号)没有必要做。
变式训练
1.下列某小组同学设计的四组试剂中。能用来验证锌、铜、银的金属活动性强弱的是(  )
(1)锌片、银片、硝酸铜溶液 (2)银片、硝酸锌溶液、硝酸铜溶液
(3)铜片、硝酸锌溶液、硝酸银溶液 (4)锌片、铜片、硝酸银溶液
A.(1)(2) B.(2)(3) C.(3)(4) D.(1)(3)
2.小明将甲、乙、丙三种金属与两种溶液反应,并根据实验现象编制了如图的检索表,根据检索表可知甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为(  )
A.甲>乙>丙 B.乙>丙>甲 C.丙>甲>乙 D.甲>丙>乙
3.(2024九上·拱墅期末)将一定量的金属M加入到ZnCl2和CuCl2的混合溶液中,充分反应后过滤,得固体滤渣,滤液为无色,向滤渣中滴加稀硫酸气泡产生,下列有关金属M.Zn.Cu的金属活动性判断一定正确的是(  )
A.M>Zn B.Zn>M C.M>Cu D.Cu>M
4.(2024九上·绍兴期末)锰(Mn)和镍(Ni)是两种不常见的金属,为了比较锰.镍和铁的金属活动性,小明在老师的指导下进行了实验,结果如下表:
加金属锰 加金属铁 加金属镍
硝酸锰溶液 ▲ 有金属析出 无金属出现
则三种金属的活动性顺序为(  )
A.Fe>Ni>Mn B.Mn>Fe>Ni C.Ni>Mn>Fe D.Fe>Mn>Ni
5.(2023·永嘉模拟)为验证Fe、Cu的金属活动性,下列方案中不可行的是(  )
A. B. C. D.
6.现有银、铁、铜三种金属丝,为探究它们的金属活动性顺序,某同学设计了如下实验方案,请你根据他记录的相关信息,回答下列问题:
(1)填写下表“实验现象”
序号 实验步骤 实验现象
1 取铁丝浸入稀硫酸中    
2 取铜丝浸入稀硫酸中 无现象
3 取银丝浸入硫酸铜溶液中   
(2)三种金属的活动性由强到弱的顺序是   .
(3)写出铁与稀硫酸反应的化学方程式   .
(4)要比较以上三种金属的活动性顺序还可以选择以下哪组试剂   .
A.铁、硫酸铜溶液、银 B.铁、铜、硝酸银溶液
C.硫酸亚铁溶液、铜、银 D.硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、银.
课后作业一:
1.(2023九下·龙湾模拟)锰(Mn)和镍(Ni)是两种不常见的金属,为了比较锰、镍和铁的金属活动性,小龙在老师的指导下进行了实验,结果如下表:
  加金属镁 加金属铁 加金属镍
硝酸锰溶液 ——— 有金属析出 无金属出现
则三种金属的活动性顺序为(  )
A.Fe >Ni> Mn B.Mn > Fe > Ni C.Ni>Mn> Fe D.Fe>Mn>Ni
2.小博设计了如下实验,向打磨过的三条金属片x、y、z的左侧滴加ZnCl2溶液,右侧滴加AgNO3溶液,只观察到④、⑤、⑥有明显现象,关于三种金属的活动性强弱正确的是(  )
A.x>y>z B.y>x>z C.z>y>x D.z>x>y
(2) (3)
3.为探究锌、铜、铁三种金属的活动性顺序,某学习小组做了如图甲所示实验,实验结束后,将试管①、试管②内的物质全部倒入同一烧杯中,充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多,如图乙所示,则有(  )
A.甲图试管①中反应后固体可能不含铁
B.甲图试管②中反应后固体可能含铁
C.反应后烧杯中的固体一定含有铁
D.烧杯中最后所得固体的质量一定大于2a g
4.不能用金属和一种稀酸反应制取的化合物是(  )
A.AlCl3 B.Fe2(SO4)3 C.MgCl2 D.ZnSO4
5.兴趣小组在探究稀盐酸的性质时,将足量的稀盐酸逐渐滴入装有少量下列物质的试管中,产生气体的量符合如图所示曲线的是(  )
A.铝片 B.表面被氧化的铝片
C.铜片 D.表面被氧化的铜片
6.碳和碳的化合物的转化关系:, 其各步转化的基本反应类型从左到右依次是(  )
A.化合、分解、置换、复分解 B.置换、化合、复分解、分解
C.复分解、化合、置换、分解 D.分解、置换、化合、复分解
二.填空题
7.铬(Cr)是一种重要的金属元素,铬的单质及其化合物应用广泛。
(1)铬桶可以盛装AlCl3溶液,不能盛装稀硫酸,则金属活动性,Cr  Al(填“>”、“<”)。
(2)根据上述信息,不能证明Zn和Cr的活动性强弱的试剂组是   。
A.Zn、Cr和氢氧化钾溶液 B.Cr、ZnSO4溶液 C.Cu、ZnSO4溶液、CrSO4溶液
(3)Cr2(SO4)3为有毒的重金属盐,可用KOH溶液将其转化为沉淀而除去,该转化的化学方程式为 
  。
8.全国少数民族运动会将在郑州举行。场馆建设中用到了大量的铜、铁、铝等金属材料。已知:铝能与氢氧化钠溶液反应。铁、铜不能与氢氧化钠溶液反应。把上述三种金属样品分别编号为X、Y、Z.若把X、Y、Z分别放入稀硫酸中,则X、Y溶解,Z不溶解。另取X、Y分别放入氢氧化钠溶液中,Y溶解,X不溶解。请回答:
(1)X与Z的硫酸盐溶液反应的化学方程式为   。
(2)X、Y、Z活动性比较(用X、Y、Z表示)   。
9.常见金属的活动性顺序如图,请回答下面问题:
(1)金属活动性顺序表中的X是  元素。
(2)若将一根铝丝浸入硫酸铜溶液中,一段时间后都没有观察到任何的现象,原因可能是   。
(3)向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉,溶液质量随反应时间的变化情况如图所示。
AB段发生的化学方程式   。
图中B点溶液中含有的溶质有   。
10、(2024九上·诸暨月考)某化学兴趣小组为了探究铬与常见金属铝.铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,进行了如下探究活动:
【查阅资料】铬(Cr)是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应,生成氢气和硫酸亚铬(CrSO4)。
【提出猜想】对这三种金属的活动性顺序提出了如下猜想:
猜想①:Cr>Al>Cu
猜想②:Cr>Cu>Al 猜想③:Al>Cr>Cu
猜想④:Al>Cu>Cr
(1)【讨论交流】根据已学的金属活动性顺序和已查阅的资料分析,肯定不能成立的猜想有    (填序号)。
(2)【实验设计及过程】请将表中的内容填写完整。
实验操作 实验现象 实验结论
室温下,将大小相同并打磨光亮的铬片.铝片.铜片分别投入盛有体积相同.溶质质量分数相同的稀硫酸的试管中。 铬片表面产生气泡缓慢,铝片表面产生气泡较快,铜片表面无现象 猜想   .(填序号)成立
(3)【实验反思】有同学提出探究金属活动性强弱还可以依据“金属与盐溶液是否发生置换反应”来判断。为了验证甲.乙.丙三种金属的活动性依次减弱,某同学设计了如下方案:
① 把甲放入乙的盐溶液中 ②把乙放入丙的盐溶液中 ③把甲放入丙的盐溶液中
你认为该方案中的    (填序号)没有必要做。
11.已知某合金粉末可能含有铝、铁、铜这几种金属,某兴趣小组在老师的指导下,对合金粉末中铝、铁、铜的存在情况进行了探究。
查阅资料:铝与氢氧化钠溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑(产物NaAlO2溶于水);Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应。
猜想1:该合金粉末中含有铝、铁。
猜想2:该合金粉末中含有铁、铜。
猜想3:该合金粉末中含有铝、铁、铜。
实验探究:下列实验仅供选择的试剂:稀盐酸、NaOH溶液。
实验方案 实验现象 结论
⒈取一定量的合金粉末,加过量的___________,充分反应后过滤,滤渣备用 粉末部分溶解,并有气体放出 合金中一定含有___________
⒉取步骤1所得滤渣,加入过量的___________,充分反应 滤渣部分溶解,并有气体放出,溶液呈___________色 合金一定还含有___________
【探究结论】:猜想3成立。
反思:一般来说,活泼金属能与盐酸等酸反应,而铝与酸、碱都能反应,说明铝具有特殊的性质。写出铝与稀盐酸反应的化学方程式
九年级上册科学2.2金属的化学性质-专题一:金属活动性顺序
答案
金属活动性顺序:
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
金属跟酸反应:在金属活动性顺序中,只有排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来,且能看出金属与酸反应产生氢气的快慢。(活泼金属 + 酸 = 盐 + 氢气)但钾钙钠三种金属除外。
金属跟盐溶液的反应:活动性较强的金属能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来(前金置后金)。注意:单质铁发生置换反应生成亚铁盐。(金属 + 可溶性的盐 = 金属 + 盐)
但是K、Ca、Na三种金属的活动性太强,在与盐溶液反应时,会先与溶液中的水发生反应,生成对应的碱和氢气,碱再与盐发生复分解反应。如将钠金属放入硫酸铜溶液中
3、定义:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。
(1)特征:反应物和生成物都是一种单质和一种化合物(单质换单质)。
(2)通式:A + BC → B + AC
(3)置换反应的应用
除去杂质FeCl2溶液中含有的少量CuCl2。 向溶液中加入足量的铁粉,充分反应后过滤。
Fe + CuCl2 = Cu + FeCl2
4:比较金属的活动性的方法
方法一:利用金属与氧气(空气)反应的快慢和容易程度——部分金属不会与氧气反应就无法比较。
方法二:利用金属与酸反应产生氢气的快慢程度——不活泼金属不会与酸反应产生H2就无法比较。
方法三:利用金属跟盐溶液的反应;
比较三种金属的活动性顺序:
方法一:取中间活泼的金属为单质,另外两种为盐溶液。
方法二:取中间活泼的金属为盐溶液,另外两种为金属单质。
易错点一:金属与氧气的反应
例1:(2023九上·东阳期中)关于下列实验现象,描述错误的是(  )
A.光亮的铜丝放入稀硫酸中,溶液变为蓝色,产生大量气泡
B.镁条在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
D.氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,放出大量的热
【答案】A
【解析】【分析】根据铜在金属活动性氢后,不能与酸发生反应分析;根据镁、铁、氢气与氧气反应的现象分析。
【解答】铜与硫酸不发生反应,所以无明显现象发生,A符合题意;
故答案为:A。
例2:(2024九上·滨江期中)金属与氧气反应可以生成金属氧化物。小林同学绘制了三条表示某种金属质量和其与氧气反应生成的金属氧化物质量的关系曲线,如图,请回答:
(1)曲线________一定错误。
(2)表示Cu与CuO质量关系的曲线是________。
【答案】(1)A (2)B
【解析】(1)金属与氧气反应生成金属氧化物质量大于金属质量,而A图像金属质量大于金属氧化物质量,所以错误;
(2)铜与氧气反应方程式为2Cu+O2=2CuO,铜与氧化铜质量比为4:5,所以为B图像;
变式训练
1.收藏家收藏清末铝制品,至今保存十分完好,该艺术品不易锈蚀的主要原因是(  )
A.铝不易发生化学反应
B.铝的氧化物容易发生化学反应
C.铝不易被氧化
D.铝易被氧化,但氧化铝具有保护内部铝的作用
【答案】D
【解析】【分析】根据铝化学性质活泼有自保功能分析。
【解答】铝化学性质活泼,常温下与氧气反应在铝表面生成致密氧化铝,保护里面的铝不再被锈蚀;
故答案为:D。
2.下列关于金属与氧气反应的说法中正确的是(  )
A.红热的铁丝在空气中能燃烧
B.根据金属与氧气反应的难易程度,可以初步比较一些金属的活动性
C.各种金属在常温下都能与氧气反应
D.在较高温度下能与氧气反应的金属,在常温下也能与氧气反应
【答案】B
【解析】根据金属的性质及与氧气反应的条件进行分析。
【解答】A.铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中能燃烧,不符合题意;
B.根据金属与氧气反应的难易程度,可以初步比较一些金属的活动性,符合题意;
C.不是所有金属常温下都能与氧气反应,不符合题意;
D.在较高温度下能与氧气反应的金属,在常温下不一定与氧气反应,不符合题意;
3.(2023·宁波模拟)四川省广汉市三星堆遗址出土了青铜面具和黄金面具,是我国考古史上非常重要的文物。出土的青铜面具表面有不少铜锈(Cu2(OH)2CO3),而黄金面具色泽光亮,最薄处仅2 mm。下列说法错误的是(  )
A.铜裸露在干燥的空气中易生成铜锈
B.越活泼的金属在自然界中越容易生成氧化物
C.金具有较好的延展性,可用来做面具
D.铜生成铜锈的过程中,铜元素的化合价升高
易错点二、金属与酸的反应
例1:(2023·绍兴)小敏阅读教材得知:将铜片和锌片同时插入稀H2SO4,可以组成一个电池(图甲)。那么该电池的正负极与什么有关呢?对此,小敏做了三组实验,并借助灵敏电流表进行判断(图乙)。发现该电池的正负极与金属活动性强弱有关且存在一定规律。据此判断,下列金属片组合可以使电流表指针向左偏转(图丙)的是(  )
A.a铝片、b镁片 B.a铁片、b锌片 C.a铁片、b铜片 D.a铜片、b银片
【答案】C
【解析】由图乙可知,至少有一种金属与稀硫酸发生反应,且电流表指针偏向活动性强的一端,要使指针向左偏转,即偏向a端,说明a端金属的活动性大于b端,铝的活动性小于镁,铁的活动性小于锌、大于铜,铜和银都不与稀硫酸反应;
变式训练
1:(2024九上·温州期中)下列物质中不能通过金属与硫酸反应得到的是(  )
A.FeSO4 B.Al2(SO4)3 C.Fe2(SO4)3 D.ZnSO4
【答案】C
【解析】根据酸的性质分析判断。
【解答】AC.铁和稀硫酸反应,生成硫酸亚铁和氢气,故A不合题意,C符合题意;
B.铝和稀硫酸反应,生成硫酸铝和氢气,故B不合题意;
D.锌和稀硫酸反应,生成硫酸锌和氢气,故D不合题意。
2.(2023·台州)硫酸锌(ZnSO4)可用于治疗锌缺乏引起的食欲不振、生长发育迟缓等病症。下列选项中的两种物质,不能直接反应制得硫酸锌的是(  )
A.Zn和H2SO4 B.ZnO和H2SO4 C.ZnCO3和H2SO4 D.Zn和Na2SO4
【答案】D
【解析】制得硫酸锌可以利用金属锌或者其化合物与其他化合物之间的反应制得。
【解答】A. 反应生成硫酸锌和氢气;
B.反应生成硫酸锌和水;
C.反应生成硫酸锌,水和二氧化碳;
D.这两者物质不能反应。
易错点三:金属活动性顺序判定
例1:为探究锌.铁.铜.银的四种金属的活动性顺序,小科设计了如图所示的实验。
(1)运用控制变量法设计实验方案是科学研究的重要方法。在A.B.C三个实验中,需要控制的实验条件除了金属与稀硫酸的接触面积.稀硫酸的体积.温度以外还需要控制的条件是
   。
(2)你认为从中选择四个实验即可验证锌.铁.铜.银的金属活动性顺序。这四个实验的组合是   。
【答案】(1)稀硫酸的浓度 (2)ABCE 或 ABDE
【解析】(1)在其它条件相同时,稀硫酸的浓度越大,则与金属的反应速率会加快;
(2)在金属活动性顺序表中,活泼金属能够将后面的金属从盐溶液中置换出来,据此分析解答。
【解答】(1)在A.B.C三个实验中,需要控制的实验条件除了金属与稀硫酸的接触面积.稀硫酸的体积.温度以外还需要控制的条件是稀硫酸的浓度。
(2)组合:
①ABCE。锌片与稀硫酸反应生成气泡的速度明显大于铁,则活动性:锌>铁。铁能和稀硫酸反应,而铜不能与它反应,因此活动性:铁>铜。铜片能够和硝酸银溶液反应,则活动性:铜>银。
②ABDE。片与稀硫酸反应生成气泡的速度明显大于铁,则活动性:锌>铁。铁能够和硫酸铜反应,则活动性:铁>铜。铜片能够和硝酸银溶液反应,则活动性:铜>银。
例2:(2024九上·诸暨月考)为探究Fe.Cu.Ag三种金属的活动性顺序,某兴趣小组设计了如图所示的四组实验方案,其中不能达到实验目的的是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】在金属活动性顺序表中,排在前面的金属能够将后面的金属从盐溶液中置换出来,据此分析判断。
【解答】A.铜不能和稀盐酸反应,而铁能够和稀盐酸反应,说明活动性铁>铜。铜能够和硝酸银反应,则活动性铜>银,那么活动性铁>铜>银,故A不合题意;
B.铜不能和硫酸亚铁反应,则活动性铁>铜;铜能够和硝酸银反应,则活动性铜>银,因此活动性铁>铜>银,故B不合题意;
C.铁能够和硫酸铜反应,则活动性铁>铜;银不能和硫酸铜反应,则活动性铜>银,因此活动性铁>铜>银,故C不合题意;
D.银和铜都不能与硫酸亚铁反应,则它们的活动性都小于铁,但是无法比较二者的活动性大小,故D符合题意。
例3:(2024九上·诸暨月考)某化学兴趣小组为了探究铬与常见金属铝.铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,进行了如下探究活动:
【查阅资料】铬(Cr)是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应,生成氢气和硫酸亚铬(CrSO4)。
【提出猜想】对这三种金属的活动性顺序提出了如下猜想:
猜想①:Cr>Al>Cu
猜想②:Cr>Cu>Al 猜想③:Al>Cr>Cu
猜想④:Al>Cu>Cr
(1)【讨论交流】根据已学的金属活动性顺序和已查阅的资料分析,肯定不能成立的猜想有    (填序号)。
(2)【实验设计及过程】请将表中的内容填写完整。
实验操作 实验现象 实验结论
室温下,将大小相同并打磨光亮的铬片.铝片.铜片分别投入盛有体积相同.溶质质量分数相同的稀硫酸的试管中。 铬片表面产生气泡缓慢,铝片表面产生气泡较快,铜片表面无现象 猜想   .(填序号)成立
(3)【实验反思】有同学提出探究金属活动性强弱还可以依据“金属与盐溶液是否发生置换反应”来判断。为了验证甲.乙.丙三种金属的活动性依次减弱,某同学设计了如下方案:
① 把甲放入乙的盐溶液中 ②把乙放入丙的盐溶液中 ③把甲放入丙的盐溶液中
你认为该方案中的    (填序号)没有必要做。
【答案】(1)②④ (2)③ (3)③
【解析】(1)【讨论交流】铜的活动性比氢弱;
(2)【实验设计与过程】根据金属能否和酸反应,如果能够反应根据气泡的快慢确定活动性强弱;
(3)根据金属和盐溶液反应的规律设计实验并分析得出结论。【解答】(1)【讨论交流】由于铜的活动性比铝弱,因此猜想②错误;铬能与稀硫酸反应,说明铬的活动性位于氢前,而铜位于氢后,因此猜想④错误;
(2)【实验设计与过程】铜位于氢后,不能和稀硫酸反应,因此观察到没有气泡产生;根据铬片表面产生气泡缓慢,铝片表面产生气泡较快,铜片表面无气泡,说明铝的活动性最强,其次是铬,活动性最弱的是铜,因此猜想 ③正确;
(3)【实验反思】通过把甲翻入乙的盐溶液中来,可以比较甲和乙的活动性;通过把乙放入丙的盐溶液中,可以比较乙和丙的活动性大小,最后将二者连接起来即可,因此步骤③没必要做。
1.下列某小组同学设计的四组试剂中。能用来验证锌、铜、银的金属活动性强弱的是(  )
(1)锌片、银片、硝酸铜溶液 (2)银片、硝酸锌溶液、硝酸铜溶液
(3)铜片、硝酸锌溶液、硝酸银溶液 (4)锌片、铜片、硝酸银溶液
A.(1)(2) B.(2)(3) C.(3)(4) D.(1)(3)
解:(1)锌和硝酸铜溶液反应,得Zn>Cu;银和硝酸铜溶液不反应,得Cu>Ag,所以Zn>Cu>Ag,可行。
(2)银和硫硝酸锌溶液、硝酸铜溶液都不反应,得Zn>Ag,Cu>Ag,而Zn和Cu的顺序无法确定。不可行。
(3)铜和硝酸锌溶液不反应,得Zn>Cu;铜和硝酸银反应,得Cu>Ag.所以Zn>Cu>Ag,可行。
(4)锌片、铜片都与硝酸银溶液反应,得出:Zn>Ag,Cu>Ag,而Zn和Cu的顺序无法确定,不可行。
故选:D。
2.小明将甲、乙、丙三种金属与两种溶液反应,并根据实验现象编制了如图的检索表,根据检索表可知甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为(  )
A.甲>乙>丙 B.乙>丙>甲 C.丙>甲>乙 D.甲>丙>乙
【答案】A
【解析】本题考查的是金属的活动性顺序的应用。在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,据此判断能否发生反应,进而可确定三种金属活动性由强到弱的顺序。
【解答】在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,甲能与盐酸反应,乙、丙不能与盐酸反应,说明甲的位置排在氢的前面,乙、丙的位置排在氢的后面,即甲>H>乙、丙。如果把乙、丙分别放入硝酸银溶液中,乙能与硝酸银溶液反应,丙不能,说明乙的金属活动性比银强,丙的金属活动性比银弱,即乙>银>丙。则三种金属的活动性顺序为:甲>乙>丙。
3.(2024九上·拱墅期末)将一定量的金属M加入到ZnCl2和CuCl2的混合溶液中,充分反应后过滤,得固体滤渣,滤液为无色,向滤渣中滴加稀硫酸气泡产生,下列有关金属M.Zn.Cu的金属活动性判断一定正确的是(  )
A.M>Zn B.Zn>M C.M>Cu D.Cu>M
【答案】C
【解析】金属活动性顺序的应用:活泼性强的金属能将活泼性弱的金属从他的盐溶液中置换出来。活泼性较强的金属能将氢从酸中置换出来。
【解答】滤液为无色,说明氯化铜已完全反应,则金属活动性:M>Cu;向滤渣中滴加稀硫酸,有气泡产生,说明滤渣中含有能与稀硫酸反应的金属,该金属可能是锌,也可能是M,所以无法确定M与锌的活动性强弱。故选C。
4.(2024九上·绍兴期末)锰(Mn)和镍(Ni)是两种不常见的金属,为了比较锰.镍和铁的金属活动性,小明在老师的指导下进行了实验,结果如下表:
加金属锰 加金属铁 加金属镍
硝酸锰溶液 ▲ 有金属析出 无金属出现
则三种金属的活动性顺序为(  )
A.Fe>Ni>Mn B.Mn>Fe>Ni C.Ni>Mn>Fe D.Fe>Mn>Ni
【答案】D
【解析】在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来。
【解答】向硝酸锰溶液中,加金属铁,有金属析出,说明铁的金属活动性比锰强,即Fe>Mn;
向硝酸锰溶液中,加金属镍,无金属出现,说明镍的金属活动性比锰弱,即Mn>Ni;
则三种金属的活动性顺序为Fe>Mn>Ni。
故答案为:D。
5.(2023·永嘉模拟)为验证Fe、Cu的金属活动性,下列方案中不可行的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据金属能否与酸或盐反应证明金属的活动性顺序分析。
【解答】A、由铁与硫酸反应产生氢气,铜不与硫酸反应,可得出铁的活动性大于铜,不符合题意;
B、铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,可得出铁的活动性大于铜,不符合题意;
C、铁和铜都不能与硫酸锌反应,不能证明铁和铜的活动性,符合题意;
D、铜不能与硫酸亚铁反应,可证明铁的活动性大于铜,不符合题意;
6.现有银、铁、铜三种金属丝,为探究它们的金属活动性顺序,某同学设计了如下实验方案,请你根据他记录的相关信息,回答下列问题:
(1)填写下表“实验现象”
序号 实验步骤 实验现象
1 取铁丝浸入稀硫酸中    
2 取铜丝浸入稀硫酸中 无现象
3 取银丝浸入硫酸铜溶液中   
(2)三种金属的活动性由强到弱的顺序是   .
(3)写出铁与稀硫酸反应的化学方程式   .
(4)要比较以上三种金属的活动性顺序还可以选择以下哪组试剂   .
A.铁、硫酸铜溶液、银 B.铁、铜、硝酸银溶液
C.硫酸亚铁溶液、铜、银 D.硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、银.
答案:
序号 实验步骤 实验现象
1 取铁丝浸入稀硫酸中 产生气泡,溶液由无色变浅绿色
2 取铜丝浸入稀硫酸中 无现象
3 取银丝浸入硫酸铜溶液中 无现象
(2)Fe>Cu>Ag.(3)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑.(4)A
7.为探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序,小涛设计了如图所示的实验方案。请完成下列问题:
(1)同学们经讨论后认为该方案可以优化,________试管的实验是多余的;
(2)去掉多余的实验,同学们将另两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中,一段时间后过滤,向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,则组成滤渣的所有可能是 ________。
【答案】(1)丙 (2)Cu、Fe和Cu、Fe、Mg
【解析】(1)根据金属能否与盐溶液反应验证金属活动性强弱分析;
(2)根据铜不能与硫酸反应,铁和镁能与硫酸反应,滤渣中固体存在的顺序为先强后强分析。
【解答】(1)甲试管可得出镁的活动性大于铁,乙试管可得出铁的活动性大于铜,甲乙试管即可得出镁、铁、铜的活动性顺序,丙可得出镁的活动性大于铜,该实验多余;
(2)去掉多余的实验,将另两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中,一段时间后过滤,向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,说明滤渣中一定有铁和铜,可能有镁,则组成滤渣的所有可能是 Cu、Fe和Cu、Fe、Mg。
习题一:金属活动性顺序
一.选择题(共10小题)
1、【答案】D
【解析】在金属活动性顺序表中,金属的位置越靠左,则金属活动性越强。且左边的金属可以将右边的金属从盐溶液中置换出来,据此分析判断。
【解答】将铁加入硝酸镁溶液中时有金属析出,那么金属活动性铁>镁;
将镍加入硝酸锰溶液中时没金属析出,那么金属活动性镁>镍;
 
 
2.C
解:由题意可知,向打磨过的三条金属片x、y、z的左侧滴加ZnCl2溶液,右侧滴加AgNO3溶液,①、②处无现象,说明了x金属的活动性比锌、银弱;③处无现象,④处有现象,说明了z金属的活动性比锌弱,比银活泼;⑤、⑥处有现象,说明了z金属的活动性比、银活泼,由此可得出金属的活动性强弱是:z>Zn>y>Ag>x。
故选:C。
 
 
3.解:由于三种的金属的活动性顺序是锌>铁>铜,所以甲中铁不会与氯化锌反应,乙中铁会置换出氯化铜中的铜,将试管①、试管②内的物质全部倒入同一烧杯中,充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多,说明铁又会置换出氯化铜中的铜,所以:
A、由于甲中铁不会与氯化锌反应,所以甲图试管①中反应后固体一定含铁,故A错误;
B、由上述分析可知,甲图试管②中反应后的固体一定不含铁,故B错误;
C、通过上面的分析可知,铁会置换出氯化铜中的铜,但是氯化铜的量不能确定,所以反应后烧杯中的固体中是否含铁,不能确定,故C错误;
D、通过题中的分析可知,加入铁的质量是2a,每56份质量的铁会置换出64份质量的铜,所以反应后固体的质量大于2a克,故D正确。
故选:D。
 
4.解:A、铝在氢的前面,能与盐酸反应生成氯化铝,故A不符合题意;
B、铁排在氢的前面可以和硫酸反应,生成的是硫酸亚铁而不是硫酸铁,故B符合题意;
C、镁在氢的前面,镁能与盐酸反应生成氯化镁,故C不符合题意;
D、锌在氢的前面,能与硫酸反应生成硫酸锌,故D不符合题意。
故选:B。
 
5.兴趣小组在探究稀盐酸的性质时,将足量的稀盐酸逐渐滴入装有少量下列物质的试管中,产生气体的量符合如图所示曲线的是(  )
A.铝片 B.表面被氧化的铝片
C.铜片 D.表面被氧化的铜片
答案:B
【详解】A、铝位于金属活动性顺序表中氢的前面,与稀盐酸接触后立即反应生成氯化铝的氢气,选项错误;
B、表面被氧化的铝片与稀盐酸接触后,表面的氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,氧化铝完全反应后,内层的铝再与稀盐酸反应生成氢气,选项正确;
C、铜位于金属活动性顺序表中氢的后面,不能与稀盐酸反应生成氢气,选项错误;
D、表面被氧化的铜片与稀盐酸接触后,铜片表面的氧化物与稀盐酸反应生成氯化铜等物质,不生成氢气,且铜位于金属活动性顺序表中氢的后面,不能与稀盐酸反应生成氢气,选项错误,故选B。
6.碳和碳的化合物的转化关系:, 其各步转化的基本反应类型从左到右依次是(  )
A.化合、分解、置换、复分解 B.置换、化合、复分解、分解
C.复分解、化合、置换、分解 D.分解、置换、化合、复分解
答案:B
【分析】根据化合反应符合“多变一”的特点、分解反应符合“一变多”的特点、置换反应为“单化化单”、复分解反应为“双交换价不变”进行分析。
【详解】碳与氧化铜反应属于置换反应,二氧化碳与水反应生成碳酸属于化合反应,碳酸与氢氧化钙反应是中和反应,属于复分解反应,碳酸钙高温生成二氧化碳属于分解反应。
二.填空题(共6小题)
7.解:(1)铬桶可以盛装AlCl3溶液,说明铬不能与氯化铝溶液反应,则铬的金属活动性比铝弱,即金属活动性Cr<Al。
(2)A.Zn、Cr均不能与氢氧化钾溶液反应,不能证明Zn和Cr的活动性强弱。
B.根据Cr与ZnSO4溶液是否能发生置换反应,可证明Zn和Cr的活动性强弱。
C.Cu与ZnSO4溶液、CrSO4溶液均不反应,说明了活动性锌>铜,铬>铜,但无法确定锌和铬的活动性强弱。
(3)Cr2(SO4)3与KOH溶液反应生成硫酸钾和氢氧化铬沉淀,反应的化学方程式为Cr2(SO4)3+6KOH=2Cr(OH)3↓+3K2SO4。
故答案为:
(1)<;
(2)A、C;
(3)Cr2(SO4)3+6KOH=2Cr(OH)3↓+3K2SO4。
 
8.解:把X、Y、Z分别放入稀硫酸中,则X、Y溶解,Z不溶解,说明X、Y的金属活动性比氢强,Z的金属活动性比氢弱,则Z为铜;另取X、Y分别放入氢氧化钠溶液中,Y溶解、X不溶解,则Y为铝,X为铁。
(1)X与Z的硫酸盐溶液反应,即铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
(2)Z为铜,Y为铝,X为铁,则X、Y、Z活动性比较为:Y>X>Z。
故答案为:
(1)Fe+CuSO4 ═FeSO4+Cu;
(2)Y>X>Z。
  
9.解:(1)由金属活动性顺序表可知,X是Sn元素。
(2)由于铝易与空位中的氧气反应,在其表面形成了致密的氧化铝的薄膜,若将一根铝丝浸入硫酸铜溶液中,一段时间后都没有观察到任何的现象,所以原因可能是:铝丝没有打磨,表面生成了致密的氧化铝薄膜,不能与硫酸铜反应。
(3)在金属活动性顺序中,Zn>Cu>Ag,向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,与两种溶质依次发生反应
Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
65 216
所以析出银的过程是溶液质量减少的过程;
Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu
65 64
所以析出铜的过程是溶液质量增加的过程
B点时锌与AgNO3恰好完全反应,没有与Cu(NO3)2反应,此时溶液中含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2。
故答案为:(1)Sn.(2)铝丝没有打磨,表面生成了致密的氧化铝薄膜,不能与硫酸铜反应。
(3)Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag; Cu(NO3)2和Zn(NO3)2。
 
 
10、(2024九上·诸暨月考)某化学兴趣小组为了探究铬与常见金属铝.铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,进行了如下探究活动:
【查阅资料】铬(Cr)是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应,生成氢气和硫酸亚铬(CrSO4)。
【提出猜想】对这三种金属的活动性顺序提出了如下猜想:
猜想①:Cr>Al>Cu
猜想②:Cr>Cu>Al 猜想③:Al>Cr>Cu
猜想④:Al>Cu>Cr
(1)【讨论交流】根据已学的金属活动性顺序和已查阅的资料分析,肯定不能成立的猜想有    (填序号)。
(2)【实验设计及过程】请将表中的内容填写完整。
实验操作 实验现象 实验结论
室温下,将大小相同并打磨光亮的铬片.铝片.铜片分别投入盛有体积相同.溶质质量分数相同的稀硫酸的试管中。 铬片表面产生气泡缓慢,铝片表面产生气泡较快,铜片表面无现象 猜想   .(填序号)成立
(3)【实验反思】有同学提出探究金属活动性强弱还可以依据“金属与盐溶液是否发生置换反应”来判断。为了验证甲.乙.丙三种金属的活动性依次减弱,某同学设计了如下方案:
① 把甲放入乙的盐溶液中 ②把乙放入丙的盐溶液中 ③把甲放入丙的盐溶液中
你认为该方案中的    (填序号)没有必要做。
【答案】(1)②④ (2)③ (3)③
【解析】(1)【讨论交流】铜的活动性比氢弱;
(2)【实验设计与过程】根据金属能否和酸反应,如果能够反应根据气泡的快慢确定活动性强弱;
(3)根据金属和盐溶液反应的规律设计实验并分析得出结论。【解答】(1)【讨论交流】由于铜的活动性比铝弱,因此猜想②错误;铬能与稀硫酸反应,说明铬的活动性位于氢前,而铜位于氢后,因此猜想④错误;
(2)【实验设计与过程】铜位于氢后,不能和稀硫酸反应,因此观察到没有气泡产生;根据铬片表面产生气泡缓慢,铝片表面产生气泡较快,铜片表面无气泡,说明铝的活动性最强,其次是铬,活动性最弱的是铜,因此猜想 ③正确;
(3)【实验反思】通过把甲翻入乙的盐溶液中来,可以比较甲和乙的活动性;通过把乙放入丙的盐溶液中,可以比较乙和丙的活动性大小,最后将二者连接起来即可,因此步骤③没必要做。
11. NaOH溶液 Al 稀HCl##稀盐酸 浅绿 Fe、Cu 2Al+6HCl=3H2+2AlCl3
【详解】实验探究:
1.取一定量的合金粉末,加过量的氢氧化钠溶液,充分反应后过滤,粉末部分溶解,并有气体放出,是因为铝和氢氧化钠反应生成了氢气;
2.取步骤1所得滤渣,加过量的稀盐酸,充分反应,滤渣部分溶解,并有气体放出,溶液呈浅绿色,是因为铜不能和盐酸反应,铁能和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。实验过程如下所示:
实验方案 实现现象 结论
⒈取一定量的合金粉末,加过量的氢氧化钠溶液,充分反应后过滤,滤渣备用。 粉末部分溶解,并有气体放出。 合金中一定含有铝。
⒉取步骤1所得滤渣,加过量的稀盐酸,充分反应。 滤渣部分溶解,并有气体放出,溶液呈浅绿色。 合金中一定含有铁、铜。
探究结论:
铝和稀盐酸反应,生成氯化铝和氢气,反应的方程式为:2Al+6HCl=3H2+2AlCl3。

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