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金属复习（二）
金属活动性顺序应用
如何确定锌(Zn)、铁(Fe)、铜(Cu)三种金属活动性顺序？请你们小组合作讨论尽可能多地设计实验方案？
方案三：
方案二：
方案一：
那几种方案需要变量的控制？如何控制
Zn、FeSO4、Cu
ZnSO4、Fe、CuSO4
Zn、Fe、Cu、盐酸
Zn、Fe、Cu、氧气
方案三：金属表面积、酸的种类、浓度、质量、温度
方案四：金属表面积、氧气浓度
如何判断金属活动性强弱？
方案一、二：是否反应
方案三：是否反应、反应的剧烈程度
方案四：是否反应、反应条件、反应的剧烈程度
1.铁在潮湿的空气中生锈（氧化铁红棕色）
3.铁在纯氧中点燃（四氧化三铁黑色）
铁在食品中脱氧剂（双吸剂）
金属与氧气反应的条件
2.铁、铜在加热条件下生成氧化铁、氧化铜
常见金属的活动性顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性顺序由强逐渐减弱
金属+酸 盐+H2
①H前的金属能反应
②酸通常是指稀硫酸与稀盐酸（无氧化性酸）
③Fe与酸反应生成亚铁盐
金属与浓硫酸、硝酸反应通常没有 氢气生成！
金属与酸发生反应的条件
金属与盐发生反应的条件
1、排在前面的金属可以把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来。 （简单说：前金置后金） 　　　　　　　　　　　　　　　　
2、参加反应的盐必须是可溶性的盐溶液。
4、铁与盐溶液发生置换反应时，生成______
亚铁盐
3、一般K、Ca、Na三种金属除外。
例1、 红枣包装中常使用一种袋装防腐剂，品名为“504双吸剂”，其标签如右图所示。同学们对一包久置固体样品很好奇，设计实验进行探究：
【提出问题】久置固体的成分是什么？
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁，氯化亚铁溶液的颜色为浅绿色。
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3
（1）为验证固体中CaCO3是否存在，你采用的实验方法是 。如果该物质存在，对应的现象是 。
（2）某同学取少量固体混合物投入水中，滴加酚酞后溶液变红，由此他认为固体中有Ca（OH）2，他的判断正确吗？请说明理由。
（3）某同学取少量固体混合物投入盐酸中，发现固体溶解后溶液呈浅绿色而不是黄色。他由此断定固体中不存在
Fe2O3，但肯定存在铁。你认为他的结论正确吗？为什么？
过量稀盐酸，收集气体并将气体通入澄清石灰水
产生气泡，石灰水变浑浊
不正确，可能是氧化钙溶于水形成氢氧化钙使酚酞变红
不正确，可能存在氧化铁，与盐酸反应生成的氯化铁又与铁反应变成了氯化亚铁。
例2、 小金同学在购买回的袋装薯片中发现还有一个小袋,上面标有“成分：CaO、Fe;作用：防潮、防氧化;警告：“禁止食用”等字样,撕开小袋,发现里面的固体粉末有少许是棕红色,大多数是灰白色的。经过分析,她认为棕红色粉末是Fe2O3,灰白色粉末应该含有CaCO3和Fe，为验证自己的判断，小金同学打算进行实验探究，请你一同参与。
【实验目的】证实灰白色粉末中含有CaCO3和Fe。
【实验预测与分析】
(1)生石灰可以作为干燥剂，其原理用化学方程式表示___；
(2)若要证实样品中含有CaCO3，观察到的实验现象是____；
(3)若要证实样品中含有Fe，E中应观察到的现象是_____；此时C装置的作用是________；
(4)看了小金同学的分析结论，有同学认为小袋内灰白色粉末中还应该有别的物质，请你写出其中一种物质的化学式________；
(5)假设实验装置的毎一步都反应完全，则用称量E反应前后的质量差，用以计算小袋固体粉末中Fe的质量分数值偏小的原因____________。
C中石灰水变浑浊
白色固体变蓝
吸收水蒸气，防止干扰实验
Ca(OH)2 或CaO
反应生成的水部分残留在玻璃管中
一、金属与单一盐溶液反应
例3 在学习金属的化学性质时,老师给大家演示了如图所示的实验,下列说法正确的是( )
A. 铜片表面有气泡冒出
B. 一段时间后溶液由无色变为蓝色
C. 通过实验现象推测银和硫酸铜溶液也可以反应
D. 反应一算时间后，溶液中一定有硝酸银，可能有硝酸铜
B
例4、 利用下列各组物质之间的反应，不能验证铁、铜、银三种金属活动性顺序的是（　　）
A、硫酸铁溶液、铜、硝酸银
B、氯化亚铁溶液、铜、硝酸银溶液
C、铁、氯化铜溶液、银
D、硝酸亚铁溶液、银、氯化铜溶液
AD
例5、将锌片投入下列盐溶液反应后，溶液质量减轻的是
A. AlCl3 B. ZnCl2 C. AgNO3 D. Cu(NO3)2
C
例6 铝制品在日常生活中应用广泛，但铝制品却不宜长时间盛放腌制食品。资料显示：“铝制品表面虽然有一层致密的氧化膜保护…氯化钠也会破坏氧化膜的结构，从而加速铝制品的腐蚀。”
⑴提出问题：氯化钠溶液中的哪一种离子对氧化膜产生了破坏作用？
⑵实验方案：
氯离子
铝片表面有红色固体析出
2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu
⑶取出、擦干净后秤得实验2反应结束后的金属片的
质量 （填大于、等于或小于）反应前放入的金属片的质量。
⑷针对实验方案同学们认为不够完善，需要设计增加一步实验 。
大于
硫酸钠溶液
在硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁，试分析滤渣和滤液成分
Fe +
Cu(NO3)2
AgNO3
-------------------- 1
-------------------- 2
------------------3
------------------4
------------------ 5
加入Fe量
二、金属与混合盐溶液反应
金属活动性相差越大，置换反应越易发生。
Ag、Cu、Fe
Ag、Cu
AgNO3,Cu(NO3)2 ,Fe(NO3)2
{00A15C55-8517-42AA-B614-E9B94910E393}加入铁的量
滤渣成分
滤液成分
1

2
3
4
5
分析
Ag
Ag
Fe(NO3)2,Cu(NO3)2
Fe(NO3)2,Cu(NO3)2
Ag、Cu
Fe(NO3)2
Fe(NO3)2
例7 为了处理含有AgNO3、NaNO3和Cu（NO3）2的废液，防止重金属盐对环境造成污染，通常的做法是加入过量的铁粉充分反应，然后过滤，将滤液排放。问滤液中存在的阳离子是
A．Fe2+和 Na+ B．Fe3+和 Na+
C．Cu2+ 和 Ag+ D．只有Na+
A
例8、 向含AgNO3、Cu（NO3）2、Mg（NO3）2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，则滤出的固体中一定有（ ）
A.Ag、Cu、Mg B.Cu、Mg、Fe
C.Ag、Cu、Fe D.Ag、Mg、Fe
C
例9、某金属加工厂生产过程中的废液含有少量硝酸银和硝酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤出的固体中加入少量稀盐酸，无气体产生。则下列有关说法中，正确的是
A．滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含铁
B．滤出的固体中一定含有银，可能含有铜和铁
C．滤液中一定有硝酸亚铁，可能有硝酸银和硝酸铜
D．滤液中一定有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸铜
C
例10 向一定质量的FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入一定质量锌粉，充分反应后过滤，得滤液M和滤渣N。向滤渣N中加入稀盐酸，有气泡产生根据实验现象分析判断下列说法中，不正确的是（ ）
A. 滤液M中一定存在Zn2+，可能含有Fe2+
B. 滤液M的颜色呈蓝色
C. 滤渣N中一定含有Fe和Cu
D.?滤渣N的质量小于加入锌粉的质量
B
例11 某科学兴趣小组将一定质量的镁粉加入到硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生。则该小组同学的下列判断中,正确的是 （ ）
A. 滤液中一定含硝酸银和硝酸亚铁
B. 滤液中一定有硝酸镁和硝酸盐铁
C. 滤渣中一定含铁、银、镁3种金属
D. 滤渣中一定含有铁和银，可能含有镁
D
三、K、Ca、Na与盐溶液反应
先与盐溶液中的水反应生成碱溶液，碱溶液与盐溶液反应
例11(2011)、 已知：金属活动性顺序表中排在前面的钾、钠、钙三种金属都能与冷水发生剧烈反应生成相应的碱与氢气。李明为了探究金属钠的性质做了下列实验：
⑴（2分）他把一块绿豆大小的金属钠放入装有足量硫酸铜溶液的大烧杯中，看到的现象是：①钠浮在水面上迅速游动，并熔化成一个银白色的小球；②小球逐渐变小并消失；③ 。
蓝色沉淀生成
⑵（3分）通过观察这个实验他学到了好多钠的物理性质，你认为通过此实验能获知的钠的物理性质是（写三条）
、 、 。
⑶（2分）上述过程中发生反应的化学方程式是
。
⑷（2分）反应后李明发现烧杯里有少量黑色不溶性固体，他认为此固体应该是氧化铜，请你用化学方程式来说明氧化铜产生的原因 。
银白色、固体、密度比水小、熔点低 (写出三点就行)
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
CuSO4+2NaOH==Cu（OH）2↓+Na2SO4
Cu（OH）2=CuO+H2O
⑸（2分）通过本实验他产生了一个问题：如何通过实验来验证钠的活动性比镁强？他先设计了下列方法：①将少量金属钠投入足量的熔化的氯化镁中；②冷却后将混合物取出观察。结果他发现这么做即使能发生置换反应也看不出变化。请你帮他完成实验方案并说明这一步操作的目的：③ 。⑹（1分）他思考后发现要验证钠的活动性比镁强其实不需要这么麻烦。你认为比较简单的方法是 。
将混合物放入足量的冷水中。若无气泡，说明钠已经反应掉
把金属镁放入氯化钠溶液中，若无金属析出，说明不如钠活泼
例12、 小美、小丽同学做了金属钠与硫酸铜溶液反应的实验。
[实验一]把一块比绿豆略大的金属钠，放入盛有20毫升硫酸铜溶液的烧杯中，发现金属钠浮在液面上不停打转，并发出嘶嘶声，烧杯发烫，表层溶液中出现了蓝色絮状沉淀，絮状物慢慢下沉渐渐增多，并没有出现紫红色的铜。正准备整理器材，她们突然发现蓝色沉淀渐渐变黑。
[提出问题]生成的黑色固体是什么物质?
[实验二]搭建分离装置，经过 、洗涤、干燥，得到少量的黑色粉末。
[查阅资料]常见的黑色不溶于水的固体有：四氧化三铁、二氧化锰、氧化铜、炭粉等。
小丽猜想：黑色固体可能是氧化铜，不可能是四氧化三铁、二氧化锰、炭粉。你认为小丽作出如此判断的依据是__________________________________。
过滤
质量守恒定律
小美猜想：黑色固体可能是氧化铜和铜的混合物。依据是量少而又细小的铜粉杂在氧化铜之间可能看不清。
[实验三]为了进一步证实该黑色固体中是否含有铜，她们应该进行的实验操作是_____________________，略微加热，只要出现__________________ 实验结果，就可以证实小丽同学的猜想是正确的。那么蓝色絮状沉淀怎么变成黑色固体的呢?
[查阅资料]Cu(OH)2的起始分解温度约66℃。
[实验反思]至此，谜底全部解开。为确保蓝色沉淀不分解，实验过程中要注意：
(1)控制实验的初始温度； (2)放入的金属钠需适量；(3)________________________________________。
加入足量稀硫酸
黑色固体完全消失
硫酸铜用量不能太少

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