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易错专题2:金属活动性顺序的应用
一、常见金属活动性顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
在金属活动性顺序里:
【注意理解】1、金属的位置越靠前,它的活动性就越强。反应越剧烈,现象越明显。
2、位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不可用浓硫酸、硝酸),H后金属不能。并且金属越靠前,与酸反应越剧烈。
二、金属与盐溶液的反应
【注意理解】
1、金属与盐发生置换反应的条件:① 三种金属除外;②盐必须为 ;③在活动性中只能在 。
2、当金属与两种盐溶液反应时,优先置换出最不活泼的金属。
即: 、 、 、不活泼金属的盐溶液 。
金属与盐溶液反应后滤液、滤渣成分的分析:先判断两个反应的 ;再详细的分类讨论,总共5种情况,不要漏了。
三、金属活动性的验证及探究
一般分为①比较两种金属的活动性强弱;②比较三种金属的活动性强弱。
①比较两种金属的活动性强弱:
方法一:金属与等浓度的酸反应;方法二:金属与盐溶液反应。
②比较三种金属的活动性强弱:
方法一:两盐夹一金即:取中间 作试剂,取两侧的金属的盐溶液;
方法二:两金夹一盐即取中间 作试剂,取两侧的金属的单质。
【注意理解】
1、实验前,需将金属进行打磨,目的 。
2、金属活动性的验证及探究,要注意控制变量,酸溶液或盐溶液的 ,金属的 等需要保持一致。
例1:【2018湖南省衡阳】现有Y、Y、Z三种金属,如果把X、Y和Z分别放入稀硫酸中,X和Z溶解并产生气体,Y无变化;如果把X放入Z的盐溶液中,过一会儿,在X的表面有Z析出。根据以上实验事实,判断X,Y和Z的金属活动性顺序( )
A.X>Y>Z B.Y>Z>X C.X>Z>Y D.Z>X>Y
【答案】C
【解析】把X、Y和Z分别放入稀硫酸中,X和Z溶解并产生气体,Y无变化,说明X和Z的金属活动性比Y强;把X放入Z的盐溶液中,过一会儿,在X的表面有Z析出,说明X比Z的金属活动性强,故X,Y和Z的金属活动性顺序为:X>Z>Y。
故选C。
【方法技巧】本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
例2:【2018山东省聊城市】下列各组物质不能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱的是( )
A.稀盐酸 B.MgSO4溶液Fe、Cu
C.Mg、FeSO4溶液Cu D.MgSO4溶液Fe、Cu(NO3)2溶液
【答案】B
【解析】A、在相同条件下,将三种金属分插入稀盐酸中,产生气泡速率快的是镁,产生气泡速率慢的是铁,无气泡产生的是铜,说明镁的活动性大于铁大于铜,稀盐酸能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱,不符合题意;
B、将Fe、Cu分别插入MgSO4溶液中均没有明显变化,说明Fe、Cu的活动性小于镁,不能验证Fe、Cu的活动性强弱,用MgSO4溶液、Fe、Cu不能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱,符合题意;
C、将Mg、Cu分别插入FeSO4溶液中,Mg表面有金属析出,说明镁的活动性大于铁,Cu表面无明显变化,说明Fe的活动性大于铜,用Mg、FeSO4溶液、Cu能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱,不符合题意;
D、将Fe插入MgSO4溶液中Fe表面无明显变化,说明镁的活动性大于铁,将Fe插入Cu(NO3)2溶液中铁表面有红色物质生成,说明Fe的活动性大于铜,用MgSO4溶液、Fe、Cu(NO3)2溶液能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱,不符合题意。故选B。
【方法技巧】在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来;排在氢之前的金属能与酸反应生成氢气,且越靠前,反应越剧烈。
例3:【2016山东省菏泽市】某化学小组向一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量的Zn粉,充分反应后过滤得溶液A和固体B,滤液A中所含的溶质不可能的情况是( )
A.Zn(NO3)2、AgNO3 B.Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
C.Zn(NO3)2、Cu(NO3)2 D.Zn(NO3)2
【答案】A
【解析】锌的金属活动性比银、铜强,能与硝酸铜、硝酸银发生置换反应,当同一种金属同时能置换两种活动性较弱的金属时,首先被置换出来的是金属活动性最弱的金属,即锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌溶液和银,当银离子被全部置换出来,若有锌存在,才能继续与硝酸铜溶液发生置换反应,生成硝酸锌溶液和铜。
A、溶液中含有硝酸银,则银离子还没有被全部置换出来,硝酸铜还没参加反应,则此时溶液中的溶质是Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3,滤液A中所含的溶质不可能为Zn(NO3)2、AgNO3,故选项正确;
B、溶液中含有硝酸银,则银离子还没有被全部置换出来,硝酸铜还没参加反应,则此时溶液中的溶质是Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3,此种情况可能存在,故选项错误;
C、若溶液中的硝酸银前后被完全置换,则此时溶液中的溶质是Zn(NO3)2、Cu(NO3)2,此种情况可能存在,故选项错误;
D、若锌是足量的,能与硝酸银、硝酸铜溶液完全反应,则此时溶液中的溶质是Zn(NO3)2,此种情况可能存在,故选项错误。
故选A。
【方法技巧】本题难度不大,掌握金属的化学性质(尤其是当同一种金属同时能置换两种活动性较弱的金属时,首先被置换出来的是金属活动性最弱的金属)是正确解答本题的关键。
例4:【2017山东省青岛市】某化工厂的废液中主要含有硝酸银、硝酸铜.取一定量的该废液样品,加入镁粉和铜粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣. 请填写下列空格:
(1)若滤渣中有镁粉,则滤渣中除镁粉外还含有 (填写化学式,下同)。
(2)若滤渣中有铜粉,则滤液中的溶质一定含有 ,可能含有 。
(3)若滤渣中没有铜粉,则滤液中的溶质一定含有 ,可能含有 。
(4)反应后得到滤液的质量 (选填“小于”、“大于”或“等于”)反应前所取废液样品的质量。
【答案】(1)Ag、Cu;
(2)Mg(NO3)2;Cu(NO3)2;
(3)Mg(NO3)2、Cu(NO3)2;AgNO3;
(4)小于。
【解析】(1)镁比铜活泼,铜比银活泼,将适量铜粉和镁粉的混合物放入一定量含有硝酸银、硝酸铜溶液中,镁先和硝酸银反应,再和硝酸铜反应;若滤渣中有镁粉,说明镁粉过量,因此硝酸银、硝酸铜都被置换,所以滤渣一定还含有银、铜;故填:Ag、Cu;
(2)若滤渣中有铜粉,说明硝酸银一定被反应完,镁是否过量不能确定,但镁一定参加反应生成硝酸镁,硝酸铜是否反应不能确定,因此滤液中一定含有硝酸镁,可能含有硝酸铜,一定没有硝酸银;故填:Mg(NO3)2;Cu(NO3)2;
(3)若滤渣中没有铜粉,说明镁完全反应生成硝酸镁,铜反应产生硝酸铜,硝酸银是否完全被反应,不能确定,因此滤液中一定含有硝酸镁、硝酸铜,不能确定硝酸银;故填:Mg(NO3)2、Cu(NO3)2;AgNO3;
(4)可能发生反应的化学方程式为:
Mg+2AgNO3=Mg(NO3)2+2Ag、Mg+Cu(NO3)2=Mg(NO3)2+Cu、Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,
24 216 24 64 64 216
由反应的质量关系可知,反应后得到滤渣的质量大于反应前加入镁粉、铜粉的质量,因此反应后得到滤液的质量小于反应前所取废液样品的质量;故填:小于。
【方法技巧】会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来
1、【2018湖北省荆州市】下列金属中,金属活动性最强的是( )
A.铁 B.镁 C.锌 D.铜
2、【2016北京市】下列金属中,不能从CuSO4溶液中置换出Cu的是( )
A.Zn B.Al C.Ag D.Fe
3、【2018新疆】如图是探究铁和铜金属活动性实验(铁与硫酸铜反应),关于此实验说法错误的是( )
A.铁丝需要砂纸打磨
B.溶液由蓝色变为无色
C.金属活动性强弱:Fe>Cu
D.化学反应方程式为:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
【2018广州市】有X、Y、Z三种金属片,分别放入稀硫酸中,X、Z表面有气泡产生,Y没有明显现象X放入ZCln溶液,没有明显现象。判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.X>Y>Z B.Z>X>Y C.X>Z>Y D.Y>X>Z
5、【2018山西省】验证镁、铜的金属活动性顺序,下列试剂不能选用的是( )
A. MgSO4溶液 B. KCl溶液 C. 稀盐酸 D. ZnCl2溶液
6、【2018海南省】向氧化铜和铁粉的混合物中加入一定量稀硫酸,充分反应后过滤,向滤渣中再滴入稀硫 酸,有气泡产生,则下列判断正确的是( )
A.滤渣中可能含 Cu B.滤渣中只含 Fe
C.滤液中不含 CuSO D.滤液中不一定含 FeSO4
7、【2018四川省成都市】探究锌、铜、镁的金属活动性时,下列现象、分析或结论正确的是( )
A.盐酸的浓度可以不同 B.铜片表面有气泡
C.镁片的试管表面发烫 D.活动性Cu>Zn>Mg
8、【2018湖南省邵阳市】向AgNO3溶液中加入一定质量铜和锌的混合物,充分反应后过滤得到无色溶液和滤渣,下列说法正确的是
A. 反应后所得的溶液中一定含有Zn(NO3)2,一定不含Cu(NO3)2 和AgNO3
B. 反应后所得的溶液中一定含有Zn(NO3)2,可能含有Cu(NO3)2 和AgNO3
C. 反应后所得的滤渣中一定含有Ag,一定不含Cu和Zn
D. 反应后所得的滤渣中一定含有Cu,可能含有Zn和Ag
9、【2018浙江省温州市】根据金属活动性顺序判断,下列容器与所盛溶液不会发生化学反应的是( )
A.用铁制容器盛盐酸 B.用铜制容器盛盐酸
C.用铁制容器盛硝酸银溶液 D.用铜制容器盛硝酸银溶液
10、【2017广西来宾市】为了探究镁、锌、铜三种金属的活动性强弱,将形状、大小相同的三种金属分别放入装有X溶液的试管中,通过观察现象即能得出实验结论.则X溶液是( )
A.稀硫酸 B.硝酸银溶液 C.氯化铜溶液 D.氯化镁溶液
11、【2018湖南省岳阳市】甲、乙、丙、丁四种金属,只有丙在自然界中主要以单质形式存在,用甲制的容器不能盛放丁盐的水溶液,用乙制的容器却可以盛放丁盐的水溶液。由此推断四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.丙>乙>甲>丁 B.甲>丁>乙>丙 C.丁>甲>乙>丙 D.甲>乙>丁>丙
12、【2017湖北省荆门市】向AgNO3溶液中加入一定量的Mg粉和Cu粉,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色的滤液.关于该滤渣和滤液有下列四种说法:①向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生;②向滤液中加入稀盐酸一定有沉淀产生;③滤渣中一定有Ag;④滤液中一定有Cu(NO3)2、一定不含AgNO3、可能有Mg(NO3)2,以上说法中正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
13、【2018浙江省衢州市】小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,进行了如图甲所示的实验,实验后把两试管中的物质倒人烧杯中(如图乙)发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。滤液中含有的金属离子可能的组成有( )
①Mg2+;②Mg2+和Fe2+;③Fe2+和Cu2+;④Mg2+、Fe2+和Cu2+。
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
14、【2018山东省枣庄市】某兴趣小组进行实验探究,向盛有硝酸亚铁和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的锌粉,反应停止后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生下列说法正确的是( )
A.滤液中一定含有Zn2+和Fe2+,一定没有Ag+
B.滤液中一定含有Zn2+,一定没有Fe2+和Ag+
C.滤渣中一定含有银,可能含有锌和铁
D.滤渣中一定含有银和铁,可能含有锌
15、【2018湖北襄阳市】向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,反应过程中,测得混合物中溶液的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。有关该反应过程中的下列说法正确的是
A.a点,向溶液中滴加稀盐酸,无白色沉淀
B.c点,向过滤后得到的固体中滴加稀盐酸,无气泡产生
C.d点,溶液中的溶质为Fe(NO3)2和Cu(NO3)2
D.e点,过滤后得到的固体中只含有2种物质
16、【2018江西省】铁可将某金属从它的盐溶液中置换处来,则该金属可能为______;
A.Ag B.Zn C.Mg D.______________
17、【2016湖南省永州市】现有A、B两种银白色的金属,某同学想要探究这两种金属的活动性。【设计实验】
取大小相同的两块金属,用砂纸打磨光亮,分别放入两支试管中再加入等量的同种稀盐酸,操作与现象如表:
实验
试管1
试管2
操作
现象
金属表面产生气泡较慢
金属表面产生气泡较快
【思考结论】
(1)通过上述实验,判断出两种金属的活动性顺序是A B(填“>”或“<”)。
(2)假设其中的一种金属是铁,除观察到铁的表面有气泡产生外,还能观察到反应后的溶液呈 (填“浅绿色”或“黄色”)
(3)实验前用砂纸打磨金属片的目的是 。
(4)如果两种金属是镁和铁,还可以用镁和一种化合物的溶液来证明两者的金属活动性强弱,你认为该化合物可以是 (填化学式)
18、【2018山东青岛市】同学们到实验室去进行“探究金属的性质”实验。将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。请你填空。
(1)若将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生,则
①滤液里一定含有_____(填写化学式,下同),可能含有_____;
②滤渣中一定含有_____,可能含有_____。
(2)若反应后所得滤液呈无色,则滤渣中一定含有_____(填写化学式)。
(3)反应后所得滤液的溶质质量分数_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)原硝酸银溶液的溶质质量分数。
19、【2018吉林省】用铝丝、洁净的铜丝、稀盐酸、AgNO3溶液,验证Al、Cu?Ag的活动性顺序。
(1)把打磨过的铝丝和洁净的铜丝分别浸入稀盐酸中,观察到铝丝表面有气泡产生,铜丝表面无明显现象,由此判断出Al和Cu的活动性强弱顺序为_____>(H)>____;发生反应的基本反应类型是____?;铝丝使用前需用砂纸打磨的原因是___;
(2)为了达到实验目的,除(1)中实验外,还需要进行的实验是______。
20、【2017山东省聊城市】某化学兴趣小组的同学,为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱,进行如下探究活动:
【查阅资料】铁的活动性比铜强。
【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想:
猜想一:R>Fe>Cu; 猜想二: ; 猜想三:Fe>Cu>R
【收集证据】为了验证哪一种猜想成立,甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究.
主要操作
主要现象
实验结论
甲
将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中
猜想一
正确
乙
将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中
R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率 (填“快”或“慢”)
丙
将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别在空气中点燃
R丝在空气中剧烈燃烧,铁丝在
空气中
写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式
【交流反思】三位同学交流讨论后认为,比较金属活动性强弱的方法有多种.
【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有:
(1)金属与氧气反应的难易和剧烈程度;
(2)金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度;
(3)金属与 是否反应。
易错专题2:金属活动性顺序的应用
一、常见金属活动性顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
在金属活动性顺序里:
【注意理解】1、金属的位置越靠前,它的活动性就越强。反应越剧烈,现象越明显。
2、位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不可用浓硫酸、硝酸),H后金属不能。并且金属越靠前,与酸反应越剧烈。
二、金属与盐溶液的反应
【注意理解】
1、金属与盐发生置换反应的条件:①K Ca Na 三种金属除外;②盐必须为可溶性盐; ③在活动性中只能在前面的金属置换后面的金属。
2、当金属与两种盐溶液反应时,优先置换出最不活泼的金属。
即:前置后、盐可溶、K Ca Na除外、不活泼金属的盐溶液优先。
金属与盐溶液反应后滤液、滤渣成分的分析:先判断两个反应的先后顺序;再详细的分类讨论,总共5种情况,不要漏了。
三、金属活动性的验证及探究
一般分为①比较两种金属的活动性强弱;②比较三种金属的活动性强弱。
①比较两种金属的活动性强弱:
方法一:金属与等浓度的酸反应;方法二:金属与盐溶液反应。
②比较三种金属的活动性强弱:
方法一:两盐夹一金即:取中间金属的单质作试剂,取两侧的金属的盐溶液;
方法二:两金夹一盐即取中间金属的盐溶液作试剂,取两侧的金属的单质。
【注意理解】
1、实验前,需将金属进行打磨,目的除去金属表面的氧化膜。
2、金属活动性的验证及探究,要注意控制变量,酸溶液或盐溶液的温度、浓度、体积,金属的形状、表面积等需要保持一致。
例1:【2018湖南省衡阳】现有Y、Y、Z三种金属,如果把X、Y和Z分别放入稀硫酸中,X和Z溶解并产生气体,Y无变化;如果把X放入Z的盐溶液中,过一会儿,在X的表面有Z析出。根据以上实验事实,判断X,Y和Z的金属活动性顺序( )
A.X>Y>Z B.Y>Z>X C.X>Z>Y D.Z>X>Y
【答案】C
【解析】把X、Y和Z分别放入稀硫酸中,X和Z溶解并产生气体,Y无变化,说明X和Z的金属活动性比Y强;把X放入Z的盐溶液中,过一会儿,在X的表面有Z析出,说明X比Z的金属活动性强,故X,Y和Z的金属活动性顺序为:X>Z>Y。
故选C。
【方法技巧】本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
例2:【2018山东省聊城市】下列各组物质不能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱的是( )
A.稀盐酸 B.MgSO4溶液Fe、Cu
C.Mg、FeSO4溶液Cu D.MgSO4溶液Fe、Cu(NO3)2溶液
【答案】B
【解析】A、在相同条件下,将三种金属分插入稀盐酸中,产生气泡速率快的是镁,产生气泡速率慢的是铁,无气泡产生的是铜,说明镁的活动性大于铁大于铜,稀盐酸能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱,不符合题意;
B、将Fe、Cu分别插入MgSO4溶液中均没有明显变化,说明Fe、Cu的活动性小于镁,不能验证Fe、Cu的活动性强弱,用MgSO4溶液、Fe、Cu不能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱,符合题意;
C、将Mg、Cu分别插入FeSO4溶液中,Mg表面有金属析出,说明镁的活动性大于铁,Cu表面无明显变化,说明Fe的活动性大于铜,用Mg、FeSO4溶液、Cu能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱,不符合题意;
D、将Fe插入MgSO4溶液中Fe表面无明显变化,说明镁的活动性大于铁,将Fe插入Cu(NO3)2溶液中铁表面有红色物质生成,说明Fe的活动性大于铜,用MgSO4溶液、Fe、Cu(NO3)2溶液能验证Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱,不符合题意。故选B。
【方法技巧】在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来;排在氢之前的金属能与酸反应生成氢气,且越靠前,反应越剧烈。
例3:【2016山东省菏泽市】某化学小组向一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量的Zn粉,充分反应后过滤得溶液A和固体B,滤液A中所含的溶质不可能的情况是( )
A.Zn(NO3)2、AgNO3 B.Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
C.Zn(NO3)2、Cu(NO3)2 D.Zn(NO3)2
【答案】A
【解析】锌的金属活动性比银、铜强,能与硝酸铜、硝酸银发生置换反应,当同一种金属同时能置换两种活动性较弱的金属时,首先被置换出来的是金属活动性最弱的金属,即锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌溶液和银,当银离子被全部置换出来,若有锌存在,才能继续与硝酸铜溶液发生置换反应,生成硝酸锌溶液和铜。
A、溶液中含有硝酸银,则银离子还没有被全部置换出来,硝酸铜还没参加反应,则此时溶液中的溶质是Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3,滤液A中所含的溶质不可能为Zn(NO3)2、AgNO3,故选项正确;
B、溶液中含有硝酸银,则银离子还没有被全部置换出来,硝酸铜还没参加反应,则此时溶液中的溶质是Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3,此种情况可能存在,故选项错误;
C、若溶液中的硝酸银前后被完全置换,则此时溶液中的溶质是Zn(NO3)2、Cu(NO3)2,此种情况可能存在,故选项错误;
D、若锌是足量的,能与硝酸银、硝酸铜溶液完全反应,则此时溶液中的溶质是Zn(NO3)2,此种情况可能存在,故选项错误。
故选A。
【方法技巧】本题难度不大,掌握金属的化学性质(尤其是当同一种金属同时能置换两种活动性较弱的金属时,首先被置换出来的是金属活动性最弱的金属)是正确解答本题的关键。
例4:【2017山东省青岛市】某化工厂的废液中主要含有硝酸银、硝酸铜.取一定量的该废液样品,加入镁粉和铜粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣. 请填写下列空格:
(1)若滤渣中有镁粉,则滤渣中除镁粉外还含有 (填写化学式,下同)。
(2)若滤渣中有铜粉,则滤液中的溶质一定含有 ,可能含有 。
(3)若滤渣中没有铜粉,则滤液中的溶质一定含有 ,可能含有 。
(4)反应后得到滤液的质量 (选填“小于”、“大于”或“等于”)反应前所取废液样品的质量。
【答案】(1)Ag、Cu;
(2)Mg(NO3)2;Cu(NO3)2;
(3)Mg(NO3)2、Cu(NO3)2;AgNO3;
(4)小于。
【解析】(1)镁比铜活泼,铜比银活泼,将适量铜粉和镁粉的混合物放入一定量含有硝酸银、硝酸铜溶液中,镁先和硝酸银反应,再和硝酸铜反应;若滤渣中有镁粉,说明镁粉过量,因此硝酸银、硝酸铜都被置换,所以滤渣一定还含有银、铜;故填:Ag、Cu;
(2)若滤渣中有铜粉,说明硝酸银一定被反应完,镁是否过量不能确定,但镁一定参加反应生成硝酸镁,硝酸铜是否反应不能确定,因此滤液中一定含有硝酸镁,可能含有硝酸铜,一定没有硝酸银;故填:Mg(NO3)2;Cu(NO3)2;
(3)若滤渣中没有铜粉,说明镁完全反应生成硝酸镁,铜反应产生硝酸铜,硝酸银是否完全被反应,不能确定,因此滤液中一定含有硝酸镁、硝酸铜,不能确定硝酸银;故填:Mg(NO3)2、Cu(NO3)2;AgNO3;
(4)可能发生反应的化学方程式为:
Mg+2AgNO3=Mg(NO3)2+2Ag、Mg+Cu(NO3)2=Mg(NO3)2+Cu、Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,
24 216 24 64 64 216
由反应的质量关系可知,反应后得到滤渣的质量大于反应前加入镁粉、铜粉的质量,因此反应后得到滤液的质量小于反应前所取废液样品的质量;故填:小于。
【方法技巧】会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来
1、【2018湖北省荆州市】下列金属中,金属活动性最强的是( )
A.铁 B.镁 C.锌 D.铜
【答案】B
【解析】常见金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au;在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,金属的活动性就越强,铁、镁、锌、铝四种金属中镁的位置最靠前,故金属活动性最强的是镁。
A、题目给出的金属中,活动性活动性最强的金属是镁,不是铁,故选项错误。
B、题目给出的金属中,活动性活动性最强的金属是镁,故选项正确。
C、题目给出的金属中,活动性活动性最强的金属是镁,不是锌,故选项错误。
D、题目给出的金属中,活动性活动性最强的金属是镁,不是铜,故选项错误。
故选B。
2、【2016北京市】下列金属中,不能从CuSO4溶液中置换出Cu的是( )
A.Zn B.Al C.Ag D.Fe
【答案】C
【解析】A、锌的活动性大于铜,所以锌可以从CuSO4溶液中置换出铜,故A不符合题意;
B、铝的活动性大于铜,所以铝可以从CuSO4溶液中置换出铜,故B不符合题意;
C、银的活动性小于铜,所以银不可以从CuSO4溶液中置换出铜,故C符合题意;
D、铁的活动性大于铜,所以铁可以从CuSO4溶液中置换出铜,故D不符合题意。
故选C。
3、【2018新疆】如图是探究铁和铜金属活动性实验(铁与硫酸铜反应),关于此实验说法错误的是( )
A.铁丝需要砂纸打磨
B.溶液由蓝色变为无色
C.金属活动性强弱:Fe>Cu
D.化学反应方程式为:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
【答案】B
【解析】A、铁丝表面容易产生铁锈,因此实验前需要砂纸打磨,该选项说法正确;
B、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,溶液由蓝色变成浅绿色,该选项说法不正确;
C、铁能和硫酸铜反应,说明铁比铜活泼,该选项说法正确;
D、铁和硫酸铜反应的化学方程式为:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,该选项说法正确。
故选B。
【2018广州市】有X、Y、Z三种金属片,分别放入稀硫酸中,X、Z表面有气泡产生,Y没有明显现象X放入ZCln溶液,没有明显现象。判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.X>Y>Z B.Z>X>Y C.X>Z>Y D.Y>X>Z
【答案】B
【解析】X、Z能与硫酸反应置换出氢气,Y不能,说明X、Z是氢前金属,Y是氢后金属,而X放入Z盐溶液中不能反应,说明Z金属性比X强,综上,金属活动性:Z>X>Y,故选B。
5、【2018山西省】验证镁、铜的金属活动性顺序,下列试剂不能选用的是( )
A. MgSO4溶液 B. KCl溶液 C. 稀盐酸 D. ZnCl2溶液
【答案】B
【解析】铜不与MgSO4溶液反应,说明镁的金属活动性比铜强;镁、铜都不与KCl溶液反应,无法判断镁、铜的金属活动性顺序;镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,铜不与稀盐酸反应,说明镁的金属活动性比铜强;镁与ZnCl2溶液反应生成氯化镁和锌,铜不与ZnCl2溶液反应,说明镁的金属活动性比铜强。故选B。
6、【2018海南省】向氧化铜和铁粉的混合物中加入一定量稀硫酸,充分反应后过滤,向滤渣中再滴入稀硫 酸,有气泡产生,则下列判断正确的是( )
A.滤渣中可能含 Cu B.滤渣中只含 Fe
C.滤液中不含 CuSO D.滤液中不一定含 FeSO4
【答案】C
【解析】氧化铜和铁粉都与稀硫酸反应,向滤渣中再滴入稀硫 酸,有气泡产生说明铁剩余,铁与硫酸铜反应生成铜,即滤渣中一定含Fe和Cu,一定不含CuSO4;滤液中一定含 FeSO4。故选C。
7、【2018四川省成都市】探究锌、铜、镁的金属活动性时,下列现象、分析或结论正确的是( )
A.盐酸的浓度可以不同 B.铜片表面有气泡
C.镁片的试管表面发烫 D.活动性Cu>Zn>Mg
【答案】C
【解析】A、探究锌、铜、镁的金属活动性时,要注意变量的控制,注意要除探究要素不同之外,其它条件都应该是相同的,则盐酸的浓度必须相同,故选项说法错误。
B、铜的金属活动性比氢弱,与稀盐酸不反应,铜片表面无明显变化,故选项说法错误。
C、金属与酸的反应属于放热反应,镁片的试管表面发烫,故选项说法正确。
D、根据金属活动性顺序,活动性Mg>Zn>Cu,故选项说法错误。
故选C。
8、【2018湖南省邵阳市】向AgNO3溶液中加入一定质量铜和锌的混合物,充分反应后过滤得到无色溶液和滤渣,下列说法正确的是
A. 反应后所得的溶液中一定含有Zn(NO3)2,一定不含Cu(NO3)2 和AgNO3
B. 反应后所得的溶液中一定含有Zn(NO3)2,可能含有Cu(NO3)2 和AgNO3
C. 反应后所得的滤渣中一定含有Ag,一定不含Cu和Zn
D. 反应后所得的滤渣中一定含有Cu,可能含有Zn和Ag
【答案】A
【解析】向AgNO3溶液中加入一定质量铜和锌的混合物,锌比铜活泼,铜比银活泼,锌先和硝酸银反应,如果硝酸银过量,则铜再和硝酸银反应。充分反应后过滤得到无色溶液,说明溶液中不存在铜离子,AgNO3溶液完全反应,铜没有参加反应,滤渣中一定含有银、铜,可能存在锌。因此:A、反应后所得的溶液中一定含有Zn(NO3)2,反应后所得的溶液中一定含有Zn(NO3)2,一定不含Cu(NO3)2 和AgNO3,正确;B、反应后所得的溶液中一定含有Zn(NO3)2,反应后所得的溶液中一定含有Zn(NO3)2,一定不含Cu(NO3)2 和AgNO3,错误;C、反应后所得的滤渣中一定含有银、铜,可能存在锌,错误;D、反应后所得的滤渣中一定含有银、铜,可能存在锌,错误。故选A。
9、【2018浙江省温州市】根据金属活动性顺序判断,下列容器与所盛溶液不会发生化学反应的是( )
A.用铁制容器盛盐酸 B.用铜制容器盛盐酸
C.用铁制容器盛硝酸银溶液 D.用铜制容器盛硝酸银溶液
【答案】B
【解析】A、由于铁在氢前,因此铁可以和盐酸反应,故A不符合题意;
B、由于铜在氢后,因此铜不能和盐酸反应,故B符合题意;
C、由于铁在银前,因此金属铁可以和硝酸银溶液反应,故C不符合题意;
D、由于铜在银前,因此铜可以和硝酸银溶液反应,故D不符合题意。
故选B。
10、【2017广西来宾市】为了探究镁、锌、铜三种金属的活动性强弱,将形状、大小相同的三种金属分别放入装有X溶液的试管中,通过观察现象即能得出实验结论.则X溶液是( )
A.稀硫酸 B.硝酸银溶液 C.氯化铜溶液 D.氯化镁溶液
【答案】A
【解析】A、由于镁、锌都能与稀硫酸反应,且镁反应的剧烈程度比锌强,铜与稀硫酸不反应,通过观察现象即能得出镁、锌、铜三种金属的活动性强弱,故A正确;
B、镁、锌、铜三种金属都能与硝酸银溶液反应,不能比较三种金属的活动性强弱,故B错误;
C、镁、锌、铜三种金属都能与氯化铜溶液反应,不能比较三种金属的活动性强弱,故C错误;
D、镁、锌、铜三种金属都不能与氯化镁溶液反应,不能比较三种金属的活动性强弱,故D错误。
故选A。
11、【2018湖南省岳阳市】甲、乙、丙、丁四种金属,只有丙在自然界中主要以单质形式存在,用甲制的容器不能盛放丁盐的水溶液,用乙制的容器却可以盛放丁盐的水溶液。由此推断四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.丙>乙>甲>丁 B.甲>丁>乙>丙 C.丁>甲>乙>丙 D.甲>乙>丁>丙
【答案】B
【解析】只有丙在自然界中主要以单质形式存在,说明丙最不活泼,用甲制的容器不能盛放丁盐的水溶液,说明甲比丁活泼,用乙制的容器却可以盛放丁盐的水溶液,说明丁比乙活泼,因此四种金属的活动性由强到弱的顺序是甲>丁>乙>丙。
故选B。
12、【2017湖北省荆门市】向AgNO3溶液中加入一定量的Mg粉和Cu粉,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色的滤液.关于该滤渣和滤液有下列四种说法:①向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生;②向滤液中加入稀盐酸一定有沉淀产生;③滤渣中一定有Ag;④滤液中一定有Cu(NO3)2、一定不含AgNO3、可能有Mg(NO3)2,以上说法中正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【解析】①充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色的滤液,说明镁已经完全反应,铜和硝酸银反应生成了硝酸铜,向滤渣中加入稀盐酸,不可能有气泡产生,该选项说法不正确;
②铜和硝酸银反应时,如果硝酸银有剩余,向滤液中加入稀盐酸一定有沉淀产生,如果硝酸银没有剩余,则向滤液中加入稀盐酸没有沉淀产生,该选项说法不正确;
③滤渣中一定有Ag,该选项说法正确;
④滤液中一定有Cu(NO3)2、可能含AgNO3、一定有Mg(NO3)2,该选项说法不正确。
故选A。
13、【2018浙江省衢州市】小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,进行了如图甲所示的实验,实验后把两试管中的物质倒人烧杯中(如图乙)发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。滤液中含有的金属离子可能的组成有( )
①Mg2+;②Mg2+和Fe2+;③Fe2+和Cu2+;④Mg2+、Fe2+和Cu2+。
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】C
【解析】由于镁的活动性大于铁,铁不能与硫酸镁反应;铁的活动性大于铜,铁能将铜从其溶液中置换出来,由题意可知,实验后把两试管中的物质倒人烧杯中(如图乙)发现烧杯内的红色固体明显增多,说明了乙中的铁完全发生了,甲中的铁又与硫酸铜发生了反应。若硫酸铜完全反应了,溶液中的阳离子是:Mg2+和Fe2+;若硫酸铜没有完全反应,溶液中的阳离子是:Mg2+、Fe2+和Cu2+。由以上分析可知,C正确。
故选C。
14、【2018山东省枣庄市】某兴趣小组进行实验探究,向盛有硝酸亚铁和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的锌粉,反应停止后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生下列说法正确的是( )
A.滤液中一定含有Zn2+和Fe2+,一定没有Ag+
B.滤液中一定含有Zn2+,一定没有Fe2+和Ag+
C.滤渣中一定含有银,可能含有锌和铁
D.滤渣中一定含有银和铁,可能含有锌
【答案】D
【解析】A、向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中一定含有铁,即硝酸银完全反应,滤液中不含有银离子,一定含有锌和硝酸银、硝酸亚铁反应生成的锌离子,不一定含有亚铁离子,这是因为如果硝酸亚铁完全反应时,则滤液中不含有亚铁离子,该选项说法不正确;
B、滤液中一定含有Zn2+,一定没有银离子,可能含有亚铁离子,这是因为如果硝酸亚铁部分和锌反应时,则滤液中含有亚铁离子,该选项说法不正确;
C、滤渣中一定含有银和铁,该选项说法不正确;
D、滤渣中一定含有银和铁,可能含有锌,该选项说法正确。
故选D。
15、【2018湖北襄阳市】向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,反应过程中,测得混合物中溶液的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。有关该反应过程中的下列说法正确的是
A.a点,向溶液中滴加稀盐酸,无白色沉淀
B.c点,向过滤后得到的固体中滴加稀盐酸,无气泡产生
C.d点,溶液中的溶质为Fe(NO3)2和Cu(NO3)2
D.e点,过滤后得到的固体中只含有2种物质
【答案】B
【解析】铁比铜活泼,铜比银活泼,向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁,铁先和硝酸银反应,当硝酸银完全反应后,再和硝酸铜反应。
在a点时,硝酸银没有全部参加反应,溶液中含有硝酸银、硝酸铜和生成的硝酸亚铁,向溶液中滴加稀盐酸,硝酸银与盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸,有白色沉淀,错误;
B、在c点,硝酸银已完全反应,硝酸铜没有全部参加反应,过滤后得到的固体是银与铜的混合物,银与铜都不能与盐酸反应,滴加稀盐酸,无气泡产生,正确;
C、在d点,硝酸银、硝酸铜已完全反应,溶液中溶质是反应生成的Fe(NO3)2没有Cu(NO3)2,错误;
D、在e点,铁粉已经过量,过滤后得到的固体中有银、铜、铁3种物质,错误。故选B。
16、【2018江西省】铁可将某金属从它的盐溶液中置换处来,则该金属可能为______;
A.Ag B.Zn C.Mg D.______________
【答案】(1).A;(2).Cu(合理即可)。
【解析】在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能够和稀盐酸、稀硫酸发生置换反应,生成氢气和相应的盐;排在金属活动性顺序前面的金属,能够把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。铁的活动性排在锌、镁后面,银前面,所以铁与银的盐溶液能发生置换反应生成银。故选A。
D、铁的活动性排铜前面,所以铁与铜的盐溶液能发生置换反应生成铜。(合理即可)
17、【2016湖南省永州市】现有A、B两种银白色的金属,某同学想要探究这两种金属的活动性。【设计实验】
取大小相同的两块金属,用砂纸打磨光亮,分别放入两支试管中再加入等量的同种稀盐酸,操作与现象如表:
实验
试管1
试管2
操作
现象
金属表面产生气泡较慢
金属表面产生气泡较快
【思考结论】
(1)通过上述实验,判断出两种金属的活动性顺序是A B(填“>”或“<”)。
(2)假设其中的一种金属是铁,除观察到铁的表面有气泡产生外,还能观察到反应后的溶液呈 (填“浅绿色”或“黄色”)
(3)实验前用砂纸打磨金属片的目的是 。
(4)如果两种金属是镁和铁,还可以用镁和一种化合物的溶液来证明两者的金属活动性强弱,你认为该化合物可以是 (填化学式)
【答案】(1)<;(2)浅绿色;(3)除去金属片表面的氧化物或污物;(4)FeCl2(合理即可)
【解析】(1)金属活动性越强,与酸反应的速率速率越快,金属A与稀盐酸反应表面产生气泡较慢,金属B与稀盐酸反应表面产生气泡较快,则两种金属的活动性顺序是A
<B;
(2)铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气,除观察到铁的表面有气泡产生外,还能观察到反应后的溶液呈浅绿色;
(3)金属的表面可能有与氧气反应生成的氧化物或污物,用砂纸金属片,其目的是除去金属片表面的氧化物或污物;
(4)如果两种金属是镁和铁,还可以用镁和一种化合物的溶液来证明两者的金属活动性强弱,镁的金属活动性比铁强,能与氯化亚铁溶液反应,说明的镁的金属活动性比铁强,故可选用氯化亚铁溶液(合理即可),其化学式为FeCl2。
18、【2018山东青岛市】同学们到实验室去进行“探究金属的性质”实验。将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。请你填空。
(1)若将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生,则
①滤液里一定含有_____(填写化学式,下同),可能含有_____;
②滤渣中一定含有_____,可能含有_____。
(2)若反应后所得滤液呈无色,则滤渣中一定含有_____(填写化学式)。
(3)反应后所得滤液的溶质质量分数_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)原硝酸银溶液的溶质质量分数。
【答案】(1).①Zn(NO3)2;Fe(NO3)2;②Ag;Fe;Zn;(2)Ag、Fe、Zn;(3).小于。
【解析】由于金属活动性是:锌比铁活泼,铁比银活泼,将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,如果锌不足,则铁再和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银。
若将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡生成,则说明滤渣中一定有铁,可能含有锌,溶液中的硝酸银完全参加了反应①滤液里一定含有Zn(NO3)2,可能含有Fe(NO3)2;②滤渣中一定含有Ag、Fe,可能含有Zn;
若反应所得滤液呈无色,说明了铁未参加反应,则滤渣中一定含有Ag、Fe、Zn;
(3)由于每65份质量的锌能够反应生成216份的银,每65份质量的铁能反应生成216份质量的银,所有反应后所得滤液的质量分数小于原硝酸银溶液的质量分数。
19、【2018吉林省】用铝丝、洁净的铜丝、稀盐酸、AgNO3溶液,验证Al、Cu?Ag的活动性顺序。
(1)把打磨过的铝丝和洁净的铜丝分别浸入稀盐酸中,观察到铝丝表面有气泡产生,铜丝表面无明显现象,由此判断出Al和Cu的活动性强弱顺序为_____>(H)>____;发生反应的基本反应类型是____?;铝丝使用前需用砂纸打磨的原因是___;
(2)为了达到实验目的,除(1)中实验外,还需要进行的实验是______。
【答案】(1)Al、Cu(或铝、铜)(1分);置换反应(1分);除去铝表面致密的氧化铝薄
膜,防止其影响反应(或除去铝表面的氧化膜或除去铝表面的氧化物等,合理均可);
(2)将铜丝浸入硝酸银溶液中(只要用不超出所给四种试剂,就能得出正确结论的即可给
分)。
【解析】(1)Al与稀盐酸反应,属于置换反应,Cu不与稀盐酸反应,说明Al>(H)> Cu;氧
化铝薄膜覆盖在铝表面,致使稀盐酸先于氧化铝反应,再与铝反应;
(2)将铜丝浸入硝酸银溶液中,证明Cu>Ag。
20、【2017山东省聊城市】某化学兴趣小组的同学,为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱,进行如下探究活动:
【查阅资料】铁的活动性比铜强。
【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想:
猜想一:R>Fe>Cu; 猜想二: ; 猜想三:Fe>Cu>R
【收集证据】为了验证哪一种猜想成立,甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究.
主要操作
主要现象
实验结论
甲
将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中
猜想一
正确
乙
将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中
R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率 (填“快”或“慢”)
丙
将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别在空气中点燃
R丝在空气中剧烈燃烧,铁丝在
空气中
写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式
【交流反思】三位同学交流讨论后认为,比较金属活动性强弱的方法有多种.
【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有:
(1)金属与氧气反应的难易和剧烈程度;
(2)金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度;
(3)金属与 是否反应。
【答案】 猜想二:Fe>R>Cu;
【收集证据】
实验探究如下表所示:
主要操作
主要现象
实验结论
甲
R丝表面附着一层红色固体
乙
快
丙
不能燃烧
3Fe+2O2Fe3O4。
【归纳总结】盐溶液。
【解析】
【进行猜想】
对三种金属的活动性顺序做出如下猜想:
猜想一:R>Fe>Cu; 猜想二:Fe>R>Cu; 猜想三:Fe>Cu>R.
故填:Fe>R>Cu.
【收集证据】
实验探究如下表所示:
主要操作
主要现象
实验结论
甲
将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中
R丝表面附着一层红色固体
猜想一
正确
乙
将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中
R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率快
丙
将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别在空气中点燃
R丝在空气中剧烈燃烧,铁丝在
空气中不能燃烧
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为:3Fe+2O2Fe3O4。
故填:3Fe+2O2Fe3O4。
【归纳总结】
比较金属活动性强弱的常见方法有:金属与氧气反应的难易和剧烈程度;金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度;金属与盐溶液是否反应.
故填:盐溶液。
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