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专题复习：金属活动性顺序的应用
［备考技法］
　　1．掌握金属与酸、盐溶液反应的规律：
　　（1）H前的金属能与酸反应，且位置越靠前与酸反应就越剧烈。
　　（2）在金属活动性顺序表中，排在前面的金属可以把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来(注意：K、Ca、Na除外)。
　　（3）金属与酸反应速率的快慢与金属的活动性有关，活动性强的金属与酸反应的速率快，单位时间内产生氢气的质量多。
　　（4）等质量的金属与酸反应时产生氢气多少与金属的相对原子质量与化合价的比值有关，比值越小，产生氢气的质量越多。可知：
　　①取等质量的四种金属与足量的稀盐酸反应时，产生H2由多到少的顺序是：Al>Mg>Fe>Zn(即相对原子质量越小，产生的H2越多)。
　　②Mg、Zn、A1、Fe四种金属分别与足量的稀盐酸反应时，产生等质量的H2，则消耗四种金属的质量由多到少的顺序是Zn>Fe>Mg>Al。
　　③Mg、Zn、A1、Fe四种金属与等质量、等质量分数的稀盐酸充分反应后，金属均有剩余时，产生的H2一定相等(因为等质量的稀盐酸反应后产生的H2相等)；同时可知，金属的相对原子质量越小，剩余的质量越多，即金属剩余量A1>Mg>Fe>Zn。
　　（5）铁与酸溶液及与盐溶液的置换反应，应结合金属活动性顺序及其意义，判断能否发生反应、书写有关化学方程式。有关规律是：铁无论是与酸溶液还是与盐溶液发生置换反应都生成亚铁盐（铁元素的化合价为＋2价），生成物溶液均为浅绿色（Fe2+）。
　　2．掌握相关的解题技巧和方法：
　　(1)确定金属活动性顺序，解此类试题时其涉及的金属较少，一般用“不等式法”来确定，其涉及的金属较多时用“不等式法”来比较活动性就显得复杂，这时可用“数轴确定法”解题。
　　(2)验证金属活动性实验方案的选择方法：
　　①三种金属活动性的实验设计：
　　A.将要验证的金属按活动性顺序排出；B.将中间的金属看作单质，两边的金属选用它们的盐溶液或者将中间的金属看作其盐溶液，两边的金属选择为单质，从而可得出验证金属活动性实验的方案。即“金、盐、金”或“盐、金、盐”两套方案。
　　②四种金属活动性的设计：如验证Mg、Zn、Cu、Ag的活动性
　　一般情况下四种金属可分成二类，一类氢前金属，一类氢后金属，所以通常先取四种金属的单质和一种稀酸(例如稀盐酸)，然后分别将四种金属放于稀盐酸中，根据是否有气泡产生，来确定Mg、Zn比Cu、Ag活泼，同时又可根据产生气泡速度的快慢来确定Mg比Zn活泼。最后氢后金属，可根据金属单质与盐溶液的反应来确定Cu比Ag活泼(例如将Cu丝放入AgNO3溶液中)。
　　（3）有关天平的问题
　　①在已调平的天平上，加入等质量的烧杯后，再加入等质量的稀酸(稀HCl或稀H2SO4 )，此时天平平衡。若左右两盘再加入等质量的金属则天平仍保持平衡，等反应结束后，天平存在两种情况，一种天平失去平衡，则左右两边产生的H2一定不等，才致使剩余物质质量不相等，此时考查的重点在金属，依据前面的规律可知，金属的相对原子质量越小，产生H2越多。
　　另一种情况是天平仍平衡，则左右两边产生的H2一定相等，才使得剩余物质质量相等，此时金属一定有剩余(或掺入了杂质)，但等量的酸完全反应掉，所以产生H2的质量相等，因为依据前面规律可知，等量的酸产生等量的H2。
　　②在调平的天平上加入等质量烧杯和等质量、等质量分数的稀酸，天平保持平衡，若天平左右两边加入质量不等的金属，则天平失去平衡，反应后天平若仍保持平衡，则需要反应过程中“加入金属的质量减去生成H2的质量等于溶液增加的质量”相等，才能出现此种情况。
　　小结：解有关天平题的基本思路是：进入烧杯的物质的质量与离开烧杯（主要以气体形式离开）的物质的质量之差就是烧杯内反应前后增加的质量。若左右烧杯中增加的质量相等，天平平衡；不等时，天平发生倾斜，向增加质量大的一边倾斜。

考点一：金属活动性强弱的比较
　　1、下列各装置中的物质能反应产生气体的是　 （　 ）
　　　　　　
　　【变式1】对甲、乙、丙三种金属活动性的实验研究过程如下：(1）取大小相等的三种金属片，分别放入CuSO4溶液中，一段时间后，甲、丙表面出现红色物质，乙没有现象。（2）取大小相等的甲、丙两种金属片，分别放入相同的稀盐酸中，甲、丙表面都产生气泡，但甲产生气泡的速度明显比丙的快。则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是（　 ） 　　
　　A．甲>丙>乙　B．丙>乙>甲　　 C． 甲>乙>丙　　 D．丙>甲>乙　
　　【变式2】某学生为了验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序，设计了四种方案：①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中　 ②将Fe、Cu分别加入到ZnSO4溶液中　 ③将Zn分别加入到FeSO4和CuSO4溶液中　 ④将Fe分别加入到ZnSO4和CuSO4溶液中，你认为可行的方案是（　 ）
　　A．①或④　　　B．①或②　　　 C．②或③　　　 D．③或④
考点二：金属活动性顺序在推断题中的应用
　　2、已知置换反应：A + B → C + D能够发生。
　　（1）若D为H2，B为稀硫酸，则A的选择应满足的条件是_______________；写出一个符合该条件的化学方程式________________。
　　（2）若D为Cu，则化合物B可能为________________（填化学式）。
　　【变式3】印刷铜制电路板的“腐蚀液”为FeCl3溶液。已知铜、铁均能与FeCl3溶液反应，反应方程式分别为：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，Fe+2FeCl3=3FeCl2。现将一包铜、铁的混合粉末加入到盛有FeCl3溶液的烧杯中，充分反应后烧杯中仍有少量固体，关于烧杯中物质组成的说法正确的是（　 ）
　　A．溶液中一定含FeCl3，固体一定是铁和铜
　　B．溶液中一定含FeCl2，固体一定含铜
　　C．溶液中一定含FeCl2、CuCl2，固体一定含铜
　　D．溶液中一定含FeCl2，固体一定是铁和铜
　　【变式4】把相同体积、相同质量分数的稀盐酸，分别滴到等质量、颗粒大小相同的X、Y、Z三种较活泼金属中，生成H2的质量与反应时间的关系如右图所示。这三种金属的活动性顺序为___________；假如X、Y、Z都是+2价金属，则相对原子质量由大到小的顺序为____________。
　　　　　　　　　　　　　　　
考点三：有关金属活动性顺序的计算
　　3、将26g某金属混合物投入到足量的稀硫酸中，共收集到2g氢气，该金属混合物的组成可能是（　 ）
　　A．Mg和Zn 　　　B．Fe和Zn　　　 C．Zn和Cu　　　 D．Cu和Fe
　　【变式5】在托盘天平两盘的烧杯内，分别盛有质量和溶质质量分数都相等的足量的稀硫酸，调节天平至平衡。现向左边烧杯中加入6.5g铁钉，同时向右边烧杯中加入6.5g锌粒。在反应过程中，观察到天平指针偏转的情况是（　 ）
　　A.始终向左偏转　　　　　　　　　　　B.始终向右偏转
　　C.起初向右偏转，最终向左偏转　　　　D.起初向左偏转，最终向右偏转
考点四：金属活动性顺序的实验探究
　4、有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的银离子以及污泥。某同学设计了一个既经济又合理的方法回收银和硫酸亚铁晶体。方案流程如下：
　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图47－2
　　回答下列问题：
　　（1）步骤②中：需加入的物质是____________，分离所得混合物的方法是______________。
　　（2）步骤③中：需加入的物质是____________，发生反应的化学方程式是______________。
　　（3）某同学认为经过步骤②后所得固体就是纯净的银，不需要进行步骤③，你认为是否合理？
　　　　 ______________，理由是______________。
　　（4）步骤④的操作是______________，溶液2和溶液3为什么要混合？______________.
　　【变式6】人类的生产生活离不开金属，下列三种金属被发现、使用的先后顺序依次为：铜、铁、铝。
　　（1）金属大规模被使用的先后顺序跟_____________（填序号）选项关系最大。
　　　　 ①地壳中金属元素的含量；②金属的导电性；③金属的活动性。
　　（2）为探究锰与铁的金属活动性，在相同温度下，取大小相同、表面光亮的两种金属薄片，分别投入等体积、等溶质质量分数的足量稀盐酸中（反应中Mn显+2价），请回答：
金属 铁 锰
与盐酸反应现象 放出气泡速率缓慢 放出气泡速率较快
结论 活动性铁__________（填“＞”“＜”）锰
除了比较与酸反应产生气体速率的快慢，请你再举出一种可比较这二种金属活动性强弱的方法（写出所需药品即可）：_____________和____________。
　　（3）将盛有等质量、等溶质质量分数的稀盐酸的两只烧杯，放在托盘天平左右两盘上，调节至平衡，再向两只烧杯中分别放入质量相等的镁和铁，待反应停止后，请判断：
　　①若天平仍保持平衡，烧杯中一定没有剩余的物质是____________；
　　②若天平失去平衡，则指针一定偏向放_____________的一边。
［真题演练］
　　1.下列金属活动性由强至弱的顺序及元素名称、符号均正确的一组是（　 ）
　　A．钾K>钙Ca>钠Na>镁Mg　　　 B．铝Al>锌Zn>铁Fe>锡Xi
　　C．铅Pb>铜Cu>贡Hg　　　　　 D．金Au>银Ag>铂pt
　　2.若金属锰（Mn）在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是（　 ）
　　A．Mn + H2SO4 = MnSO4 + H2↑　　 　　B．Mg + MnSO4 = MgSO4 + Mn
　　C．Fe + MnSO4 = FeSO4 + Mn　　　　　 D．Mn + CuSO4 = MnSO4 + Cu
　3．只用一种试剂就能一次性判断金属锌、铜、银的活动性顺序，这种试剂是(　 )
　　A．氯化镁溶液　　　 B．稀硫酸　　　 C．硫酸铜溶液　　 D．硝酸银溶液
　　4.等质量的Zn、Fe分别与足量的稀盐酸反应，下列图像能正确表示反应时间与产生H2量的关系是(　 )
　　　　
　　5.向含有AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，有气体生成，则滤出的固体一定为 （　 ）
　　A.Ag、Cu两种单质的混合物　　　　　 B.Cu、Fe两种单质的混合物
　　C.Ag、Fe两种单质的混合物　　　　　 D. Ag、Cu、 Fe三种单质的混合物
　　6.市场上有人用铝代替银制作戒指，下列方法不能将其鉴别出来的是（　 ）
　　A.利用水、天平和量筒测密度　　　　 B.进入稀盐酸中观察有无气泡产生
　　C.浸入CuSO4溶液中观察是否变色　　　D.浸入CaCl2溶液中观察是否产生白色沉淀
　　7．为验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性是依次减弱的，某化学兴趣小组设计了图2所示的四个实验。其中不必进行的是（　 ）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　8.某铜粉中混有少量铁粉，要将混合物中的铁粉除去，下列实验方案正确的是 （　　 ）
　
　　9.如图所示是X 、Y、Z三种金属在容器中的反应现象，下列说法正确的是（　 ）
　 　　　　　　　　　
　　A．X 、Y、Z三种金属均发生了置换反应
　　B．三种金属的活动性顺序是X＞Y＞Z
　　C．若Z能从金属Y的盐溶液里置换出Y，则三种金属的活动性顺序是X＞Z＞Y
　　D．若X为金属镁，则Z可能是铁
　　10．把等体积、等质量分数的稀硫酸放入两个烧杯中，将两烧杯放在天平的两个托盘上调平，再同时分别加入相同质量的锌粒和铁粒，则可能观察到的现象是（　 ）
　　A．天平指针开始偏向放锌粒的烧杯一边　　　 B．最后只有锌粒有剩余
　　C．天平指针最终偏向放铁粒的烧杯一边　　　 D．最后只有铁粒有剩余
　　11． 小燕同学设计了如图所示的实验来验证金属的活动性顺序。
　　请回答：
　　(1)实验前要先除去铁丝和银丝表面的氧化物，操作方法是______________；
　　(2)要验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，可在烧杯中可加入__________溶液（写化学式），观察到的现象是______________。
　　12.课外小组的同学从某工厂收集到一些混有少量小铁片的细小铜片。
　　（1）为了除去混合物中的铁，同学们预想出三种方法：
　　　 　方法一：用磁铁。该方法属于________（填“物理”或“化学”）方法。
　　 　　方法二：用稀硫酸。该方法还可以制得的气体是____________。
　　　 　方法三：用硫酸铜溶液。请写出该方法涉及到的化学方程式及基本反应类型：
　　　　 　　　　化学方程式______________________，反应类型__________________。
　　（2）上述第__________种方法操作最简便。
　　（3）在实际操作中，同学们发现“方法三”不能在短时间内将铁除净，请回答其中的原因。
　　　　 ___________________________________________。
　　13.同学们都有这样的学习、生活经验：木炭在氧气中燃烧比空气中燃烧得更旺；夏天，将食品放在冰箱里不容易腐烂。说明反应物的浓度和温度对化学反应快慢（反应速率）有影响。那么，浓度和温度是如何影响化学反应速率的？
　　（1）提出假设：a．浓度越大，化学反应越快；b．温度越高，化学反应越快。
　　（2）设计方案：同学们利用铁粉和盐酸反应来探究上述问题，设计了下列3组实验。
组别 温度/℃ 铁粉质量/g 盐酸的质量分数和体积 观察气泡产生的速率
1 10 2.8 10%、50 mL 　
2 10 2.8 20%、50 mL 　
3 20 2.8 10%、50 mL 　
（3）分析探究：将铁粉加入到盛盐酸的烧杯中发生反应，写出反应的化学方程式_____________。哪两组实验用来探究“温度越高，化学反应越快”的假设？______________。
　　（4）讨论反思：事实上，化学反应的发生，是反应物的微观粒子相互接触、碰撞的结果。请你解释“盐酸浓度越大，与铁粉反应越快”的原因______________。
　　14.甲、乙是常见元素的单质，A、B是常见的化合物，它们的反应：甲 + A → B + 乙(式中各物质的化学计量数和反应条件已略去)。请回答：
　　(1)反应类型是______________。
　　(2)若甲、乙为金属，且乙的化合物溶液为蓝色，写出反应的化学方程式______________。
　　(3)若乙为非金属单质，B中含有+3价金属元素，写出反应的化学方程式______________。

　　16. 实验室中要除去细碎铜屑中的少量细碎铁屑，某学生设计了以下两个方案：
　　　　　　　　　　
　　两个方案中，较好的是_________，理由是______________，你是否有更简便的方法，若有，请写出做法：_________________________。
　　17.把一小包铁粉放入一定量的硝酸铜溶液中，使其充分反应后，过滤、洗涤、干燥，得到固体。请你对固体的成分进行探究。
　　(1)猜想：固体的成分可能是______________　。
　　(2)实验：请设计实验验证你的猜想。说明实验过程、现象和结论______________。
　　18. 某工厂排放的废液中含有Zn(NO3)2和AgNO3，为回收金属Ag，设计了下列方案：
　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图47－9
　　　　B中含有________，气体C是__________。
【一】花华和化学兴趣小组的同学，根据所学的化学知识，用定影液(含AgNO3)提取纯净金属银。他们设计如下实验方案：
　　①a．向定影液中加入过量的锌粉，过滤；b．向所得固体加入足量的稀硫酸，过滤、洗涤、晾干。
　　②a．向定影液中加入过量的铜粉，过滤；b．向所得固体加入足量的稀硫酸，过滤、洗涤、晾干。上述实验方案中能得到纯净金属银的是_______(填“①”或““②”)，其理由是______________，写出该方案中产生金属银的化学方程式____________________。。

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