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1、2022年高考化學一輪總復習 專題強化訓練（2）以金屬活動性順序為載體的綜合應用（含解析） 一、選擇題(本題包括7小題，每題6分，共42分) 1.(xx·鄭州模擬)在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入適量鋅粉，首先置換出的是(　　) A.Mg　　　 B.Cu　　　 C.Ag　　 　D.H2 【解析】選C。金屬的活動性Mg>Zn>Cu>Ag，則氧化性Ag+>Cu2+>Zn2+>Mg2+，加入鋅粉首先置換出Ag，其次為Cu，不會出現Mg。 2.如圖所示的裝置中，在產生電流時，以下說法不正確的是(　　) A.Fe是負極，C是正極 B.負極反應式為Fe

2、-3e-Fe3+ C.內電路中陰離子移向FeCl2溶液 D.電流由石墨電極流向鐵電極 【解析】選B。Fe的活動性強，作負極失去電子生成Fe2+而不是Fe3+；電子從鐵電極流向石墨電極，電流方向相反，陰離子移向負極一側，即移向FeCl2溶液。 【互動探究】 (1)寫出該裝置的總反應的離子方程式。 提示：該裝置的總反應的離子方程式為Fe+2Fe3+3Fe2+。 (2)根據金屬活動性順序判斷，將Fe改為Cu，能否繼續(xù)反應？ 提示：因氧化性Fe3+>Cu2+，故能反應，反應的離子方程式為Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+。 3.(xx·合肥模擬)把甲、乙、丙、丁四塊金屬泡在稀硫酸中

3、，用導線兩兩相連可以組成各種原電池。若甲、乙相連，甲的質量減少；丙、丁相連，丁上有氣泡逸出；甲、丙相連，甲上發(fā)生氧化反應；乙、丁相連，乙是電子流入的一極。則四種金屬的活動性順序由大到小排列為(　　) A.甲>乙>丙>丁 B.甲>丙>乙>丁 C.甲>丙>丁>乙 D.乙>丁>丙>甲 【解析】選C。甲、乙相連，甲的質量減少說明甲失去了電子，活動性強于乙；丙、丁相連，丁上有氣泡逸出，說明丙是負極，活動性強于??；甲、丙相連，甲上發(fā)生氧化反應失去電子，說明甲的活動性強于丙；乙、丁相連，乙是電子流入的一極，則丁是電子流出的一極，說明丁的活動性強于乙，故選C。 4.(xx·濟南模擬)下

4、列說法錯誤的是(　　) A.氯化鋁的熔點比氧化鋁低，因此工業(yè)上最好采用電解熔融氯化鋁來制備單質鋁 B.電鍍時，通常把待鍍的金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽極 C.對于冶煉像鈉、鈣、鎂、鋁等這樣活潑的金屬，電解法幾乎是唯一可行的工業(yè)方法 D.對大型船舶的外殼進行的“犧牲陽極的陰極保護法”，是應用了原電池原理 【解析】選A。氯化鋁是共價化合物，工業(yè)上采用電解熔融氧化鋁來制備單質鋁，A錯誤；電鍍時，通常把待鍍的金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽極，B正確；鈉、鈣、鎂、鋁是活潑的金屬，電解法幾乎是唯一可行的工業(yè)方法，C正確；對大型船舶的外殼連接更活潑的金屬，進行的“犧牲陽極的陰極保護法”，是應用了

5、原電池原理，D正確。 5.(xx·長春模擬)分析推理是化學學習方法之一。下列實驗推理中，正確的是(　　) A.金屬的冶煉方法與金屬的活動性有很大的關系，所以銀和汞可以用熱分解的方法冶煉 B.鈉比銅活潑，所以鈉可以從硫酸銅溶液中置換出銅 C.工業(yè)上電解熔融氯化鎂可制得鎂，所以工業(yè)上電解熔融氯化鋁可制得鋁 D.將鎂條和鋁片用導線連接再插進稀NaOH溶液，鎂條上產生氣泡，說明鎂比鋁活潑 【解析】選A。A項，因金屬的冶煉方法與金屬的活動性有很大的關系，銀和汞是不活潑金屬，可以用熱分解的方法冶煉，正確；B項，鈉屬于非?；顫姷慕饘伲芘c冷水反應，所以鈉與硫酸銅溶液不會置換出銅，而生成氫氧化銅，

6、錯誤；C項，氯化鋁屬于共價化合物，熔融狀態(tài)不導電，錯誤；D項，根據原電池原理，鎂條、鋁片和稀NaOH溶液形成的原電池，鋁片作負極，鎂條作正極，不能說明鎂比鋁活潑，錯誤。 【加固訓練】在冶金工業(yè)中，均不能用通常化學還原劑制得的金屬組是(　　) A.Na、Ba、K、Al B.Na、K、Zn、Fe C.Zn、Fe、Cu、Ag D.Mg、Al、Zn、Fe 【解析】選A。在金屬活動性順序表中，Zn、Cu之間的金屬一般采用化學還原劑制得。而K～Al等活潑金屬一般采用的是電解熔融鹽或氧化物的方法冶煉。 6.用石墨電極電解CuCl2溶液(見下圖)。下列分析正確的是(　　) A.a端

7、是直流電源的負極 B.通電使CuCl2發(fā)生電離 C.陽極上發(fā)生的反應：Cu2++2e-Cu D.通電一段時間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體 【解析】選A。由電解裝置圖可知，Cu2+向陰極移動，可知a為電源負極，A項正確；CuCl2電解質在水中就能電離成自由移動的Cu2+和Cl-，B項錯誤；在陽極上發(fā)生氧化反應，其電極反應為2Cl--2e-Cl2↑，C項錯誤；通電一段時間后，應在陽極附近觀察到黃綠色的氣體Cl2，D項錯誤。 7.(xx·濟寧模擬)電解100 mL含c(H+)=0.30 mol·L-1的下列溶液。當電路中通過0.04 mol電子時，理論上析出金屬質量最大的是(　　) A

8、.0.10 mol·L-1Ag+ B.0.20 mol·L-1Zn2+ C.0.20 mol·L-1Cu2+ D.0.20 mol·L-1Pb2+ 【解析】選C。由題可知各項中含有的離子的物質的量分別為A項0.01 mol Ag+，0.03 mol H+；B項0.02 mol Zn2+，0.03 mol H+；C項0.02 mol Cu2+，0.03 mol H+；D項0.02 mol Pb2+，0.03 mol H+。根據金屬活動性順序，可知只有H后金屬才能析出，故當電路中通過0.04 mol電子時，A項析出0.01 mol Ag(1.08 g)，C項析出0.02 mol

9、 Cu(1.28 g)，其他項無金屬析出，故選C項。 【加固訓練】向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol鐵粉，充分攪拌后，Fe溶解，溶液中不存在Fe3+，同時析出0.1 mol Ag。下列結論錯誤的是(　　) A.氧化性：Zn2+>Cu2+>Fe3+>Ag+ B.Fe3+的氧化性大于Cu2+ C.溶液中Cu2+與Fe2+的物質的量比為1∶2 D.1 mol Fe可還原2 mol Fe3+ 【解析】選A。根據金屬活動性順序表，銀的還原性較差，一旦失去電子變成銀離子，其氧化性較強。鐵粉先跟銀離子反應，然后再與

10、三價鐵離子反應，由反應方程式或電子守恒得，銀離子、三價鐵離子完全反應后鐵粉沒有剩余，B、C選項正確。一個鐵原子失兩個電子，一個三價鐵離子得一個電子，所以1 mol鐵可還原2 mol三價鐵離子。 二、非選擇題(本題包括4小題，共58分) 8.(14分)(xx·長春模擬)已知電極材料：鐵、銅、銀、石墨、鋅、鋁；電解質溶液：CuCl2溶液、NaOH溶液、鹽酸。按要求回答： (1)電工操作上規(guī)定不能把銅導線和鋁導線連接在一起使用，說明原因____________________________。 (2)若電極材料選銅和石墨，電解質溶液選硫酸銅溶液，外加導線，能否構成原電池？________，若

11、能，請寫出電極反應式，負極__________________，正極__________________。(若不能，后面兩空不填) (3)通常說的燃料電池都以鉑為電極，將燃燒反應的化學能轉化為電能，在燃料電池中，可燃物在________極反應，________在另一極反應。 【解析】(1)根據金屬活動性順序知活動性鋁大于銅，銅鋁接觸在潮濕的環(huán)境中形成原電池，加快了鋁腐蝕的速率； (2)銅、石墨和硫酸銅溶液構成原電池，銅發(fā)生吸氧腐蝕； (3)燃料電池中可燃物在負極反應。 答案：(1)銅鋁接觸在潮濕的環(huán)境中形成原電池，加快了鋁腐蝕的速率，易造成電路斷路 (2)能　2Cu-4e-2Cu2

12、+　O2+4H++4e-2H2O (3)負　助燃物 9.(14分)由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進行實驗。 裝置 現象 二價金屬 A不斷溶解 C的質量增加 A上有 氣體產生 根據實驗現象回答下列問題： (1)裝置甲中負極的電極反應式是____________________________________。 (2)裝置乙中正極的電極反應式是__________________________________。 (3)裝置丙中溶液的pH________(填“變大”“變小”或“不變”)。 (4)四種金屬活動性由強到弱的順序是______________

13、_______________。 【解析】甲、乙、丙均為原電池裝置。依據原電池原理，甲中A不斷溶解，則A為負極、B為正極，活動性A>B；乙中C極增重，即析出Cu，則B為負極，活動性B>C；丙中A上有氣體即H2產生，則A為正極，活動性D>A，隨著H+的消耗，pH變大。 答案：(1)A-2e-A2+　(2)Cu2++2e-Cu　(3)變大　(4)D>A>B>C 10.(14分)(xx·泰安模擬)將銅棒與鋅棒用導線連接，依次插入分別盛有： ①硫酸溶液；②硫酸銅溶液；③硫酸鈉溶液的三個燒杯中，此時： (1)銅片上發(fā)生的主要反應的電極反應式是 ①_______________________

14、__________________________________________； ②_________________________________________________________________。 (2)銅制品在經常下酸雨的地區(qū)電化學腐蝕嚴重，寫出此電化學腐蝕的電極反應式： 正極______________________________________________________________； 負極______________________________________________________________。 (3)將表面去掉氧化膜的

15、鎂片與鋁片用帶電流表的導線連接，插入盛有燒堿溶液的燒杯中，此時發(fā)現電流計指針偏轉，判斷此原電池的正負極，并寫出電極反應式和總反應方程式。 正極：________，電極反應式：_____________________________________， 負極：________，電極反應式：_____________________________________， 總反應方程式：_____________________________________。 【解析】(1)活動性鋅大于銅，故銅作正極，①②兩種電解質溶液中H+、Cu2+分別在銅極上反應。 (2)由金屬活動性順序知，銅不能與H

16、+反應，但在酸雨作電解質溶液的條件下可以發(fā)生吸氧腐蝕。 (3)由金屬活動性順序知，活動性鎂大于鋁，但鋁能與氫氧化鈉溶液反應而鎂不反應，故鋁作負極，鎂作正極。 答案：(1)①2H++2e-H2↑ ②Cu2++2e-Cu (2)O2+4H++4e-2H2O　Cu-2e-Cu2+ (3)Mg　2H2O+2e-H2↑+2OH-　Al Al+4OH--3e-Al+2H2O 2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑ 【易錯提醒】根據金屬活動性判斷原電池正負極的特例 (1)鐵(或鋁)活動性大于銅，但由鐵(或鋁)、銅、濃硝酸組成的原電池中，銅作負極。 (2)鎂活動性大于鋁，但由

17、鎂、鋁、氫氧化鈉溶液組成的原電池中，鋁作負極。 11.(16分)為節(jié)省藥品和時間，甲、乙、丙三位同學用銅片、鋅片、稀硫酸、CuSO4溶液、直流電源、石墨電極、導線、燒杯、試管等中學化學常見的藥品和儀器(用品)，通過巧妙的構思，設計了比較銅、鋅金屬活動性相對強弱的系列實驗。試填寫下列空白： (1)甲同學分別將一小片銅片、鋅片置于燒杯底部(銅與鋅不接觸)，向燒杯中小心加入稀硫酸，觀察到的現象是________________________________________。 甲同學的設計思路是_____________________________________________。 (2

18、)乙同學接著甲的實驗，向燒杯中滴加__________溶液，進而觀察到的現象是 _____________________________________________。 乙同學作出鋅、銅金屬活動性相對強弱的結論所依據的原理是______________ _____________________________________________。 (3)丙同學使用直流電源、石墨電極組裝好電解裝置，向乙同學實驗后的溶液中補充了必要的試劑__________溶液(作為電解液)。反應在調控下隨即開始，實驗中有關反應的化學方程式為_______________________________

19、_________。 實驗中的明顯現象是________________________________________________。 (4)請你再單獨設計一個簡單的實驗(試劑、儀器自選)，探究和證實鋅、銅金屬活動性的相對強弱(簡要說明操作和現象)______________________________。 【解析】從該題的實驗目的來看，是要用實驗證明鋅和銅的金屬活動性的相對強弱；從實驗方法來看，有是否與酸反應產生氣泡，構成原電池時負極比正極活潑，置換反應，金屬離子在溶液中電解時的現象等。甲同學用兩種金屬放到酸中是否產生氣泡來比較。乙同學在甲的基礎上，加入CuSO4溶液觀察現象，鋅

20、與少量硫酸銅發(fā)生置換反應生成的銅附著在鋅表面形成微型原電池，加快了反應速率，產生氣泡的速率加快，說明鋅比銅活潑。丙同學在乙同學的基礎上運用電解原理，陰極有紅色的銅析出說明鋅比銅活潑。最后要設計一種方案，可以將鋅、銅分別同時加入少量淺綠色的氯化亞鐵溶液中，加入鋅的溶液褪色而加入銅的溶液顏色無變化，說明鋅比銅活潑。 答案：(1)鋅片上有氣泡產生，銅片上無氣泡　鋅能置換出酸中的氫，而銅不能 (2)CuSO4　鋅片上有紅色的銅析出，鋅片上產生氣泡的速率明顯加快　活潑金屬可以把不活潑金屬從其鹽溶液中置換出來(或Zn、Cu、稀硫酸組成原電池，Zn為負極) (3)CuSO4　2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 陰極上有紅色銅析出，陽極附近有氣體產生 (4)分別取一小片銅片與鋅片置于兩支試管中，分別向試管中加入少量淺綠色的FeCl2溶液，片刻后，加鋅片的試管中溶液的顏色褪去，溶液近乎無色，而加入銅片的溶液顏色無變化(其他合理答案也可)