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滾動小專題(二) 金屬活動性順序 1．[xx黃石]現(xiàn)有甲、乙、丙三種金屬，先將三者分別加入到硫酸亞鐵溶液中，只有甲可使溶液中析出鐵單質(zhì)，再將三者加入到硝酸銀溶液中，只有乙不能使溶液中析出銀單質(zhì)，則三者的金屬活動性從大到小的順序是(　　) A．甲>乙>丙 B．乙>甲>丙 C．甲＞丙>乙 D．無法判斷 2．[xx重慶A]兩個燒杯中裝有等質(zhì)量的金屬鋅和鎂，然后分別逐漸加入同濃度的稀硫酸，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與加入硫酸的質(zhì)量關系如圖G2－1所示。下列說法正確的是(　　) A．該圖反映出鎂比鋅的金屬活動性強 B．a(chǎn)點時，兩個燒杯中的酸都恰好完全反應 C．b點時，兩個燒杯中產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相等 D．c點時，兩個燒杯中都有金屬剩余 圖G2－1 　　 3．取甲、乙、丙三種金屬，采用將其中的一種金屬分別放入另外兩種金屬的硫酸鹽溶液中的方法進行實驗，得到三種金屬間的轉化關系如圖G2－2所示，則三種金屬的活動性由強到弱的順序是(　　) 圖G2－2 A．乙、甲、丙 B．乙、丙、甲 C．丙、甲、乙 D．丙、乙、甲 4．將相同體積、相同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸分別滴加到等質(zhì)量、顆粒大小相同的X、Y、Z三種較活潑金屬中，生成H2的質(zhì)量與反應時間的關系如圖G2－3所示。下列說法中正確的是(　　) 圖G2－3 A．三種金屬的活動性順序為Y＞X＞Z B．產(chǎn)生氫氣的速率順序為X＞Y＞Z C．消耗稀鹽酸的質(zhì)量順序為Z＞Y＞X D．相對原子質(zhì)量由大到小的順序為X＞Y＞Z 　　 5．在學習了金屬活動性順序的知識后，化學興趣小組同學進行了如下實驗：取足量的Zn、Fe、Ag三種金屬分別放入盛有等質(zhì)量的CuSO4溶液的①②③三支試管中，其反應前后溶液質(zhì)量變化關系如圖G2－4所示。下列有關說法正確的是(　　) 圖G2－4 A．①②③三支試管中均發(fā)生置換反應 B．①中加入的是Fe，③中加入的是Zn C．反應后③試管的溶液為淺綠色 D．三支試管所加金屬的活動性順序為③>②>① 6．[xx孝感]向一定質(zhì)量FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐漸加入足量的鋅粒，下列圖像不能正確反映對應關系的是(　　) 圖G2－5 7．[xx宿遷]將下列各組物質(zhì)放入燒杯中，加入適量水攪拌，待充分反應后過濾，在濾紙上留下兩種金屬的是(　　) A．Zn、NaCl、CuCl2(過量) B．Fe(過量)、Cu(NO3)2、AgNO3 C．Fe(過量)、KNO3、CuCl2 D．Cu(過量)、FeCl2、HCl 8．[xx常州]向盛有氯化亞鐵和氯化銅混合溶液的燒杯中加入一定量的鋅粉，充分反應后，得到固體M和溶液N，下列敘述錯誤的是(　　) A．鋅有剩余時，M中一定有Fe、Cu和Zn B．鋅有剩余時，N中一定沒有FeCl2和CuCl2 C．鋅無剩余時，M中一定有Cu，可能有Fe D．鋅無剩余時，N中一定有ZnCl2和FeCl2 9．[xx荊門]向AgNO3溶液中加入一定量的Mg粉和Cu粉，充分反應后過濾，得到濾渣和藍色濾液，關于該濾渣和濾液有下列四種說法： ①向濾渣中加入稀鹽酸，可能有氣泡產(chǎn)生 ②向濾液中加入稀鹽酸一定有沉淀產(chǎn)生 ③濾渣中一定有Ag ④濾液中一定有Cu(NO3)2，一定不含AgNO3，可能有Mg(NO3)2 以上說法中正確的個數(shù)為(　　) A．1個 B．2個 C．3個 D．4個 10．[xx內(nèi)江]金屬及其金屬制品對人類社會的發(fā)展有著極其重要的作用。 (1)銅鋅合金的外觀與黃金極為相似，市場上一些不法分子以假亂真，禍害百姓。利用簡單的化學知識，將其放入稀鹽酸中，觀察是否有________產(chǎn)生即可鑒別真?zhèn)巍? (2)鋁、鐵、銀是日常生活中經(jīng)常接觸到的三種金屬。對Al、Fe、Ag三種金屬的活動性順序進行探究，能達到目的的一組試劑是________(填序號)。 ①Ag、FeCl2溶液、AlCl3溶液 ②Fe、AlCl3溶液、AgNO3溶液 ③Ag、Fe、AlCl3溶液 11．[xx重慶A]金屬鈀是稀有的貴金屬之一，金屬鈀制成的首飾不僅有迷人的光彩，而且經(jīng)得住歲月的磨礪?，F(xiàn)有銀(Ag)、鉑(Pt)、鈀(Pd)三種金屬制成的戒指，某實驗小組利用它們來探究三種金屬的活動性順序。 (1)把鈀戒指放入稀硫酸中，戒指完好無損，可推測鈀在金屬活動性順序中位于鐵之________(填“前”或“后”)。 (2)如果將鈀粉置于鹽酸中，邊通入氧氣邊攪拌，鈀粉溶解得到二氯化鈀(PdCl2)溶液，該反應的化學方程式為________________________________________________________________________。 (3)如圖G2－6所示，將銀、鉑戒指分別放入甲、乙兩燒杯中，一段時間后取出，發(fā)現(xiàn)只有銀戒指表面有明顯變化，推測甲燒杯中還可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是__________________。通過該實驗判斷，銀、鉑、鈀的金屬活動性由強到弱順序為__________。 圖G2－6 12．[xx寧夏]M是生活中常見的金屬，MSO4溶液是無色液體，某化學興趣小組的同學欲探究M與銅、鋁的活動性順序，請你和他們一起進行以下探究活動。 [提出問題] M、銅、鋁的金屬活動性順序是怎樣的？ [猜想與假設] 小敏的猜想是Al＞Cu＞M；小強的猜想是Al＞M＞Cu；你的猜想是__________。 [設計與實驗一] 小莉取M絲、銅絲、鋁絲和編號為①②③的3支試管，進行如表實驗(試管中均盛有體積相同、溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)也相同的稀鹽酸)。 實驗操作 M絲插入 試管①中 銅絲插入 試管②中 鋁絲插入 試管③中 實驗結論 剛開始 的現(xiàn)象 有少量氣 泡產(chǎn)生 無氣泡 無氣泡 M＞Cu； ________ 幾分鐘后 的現(xiàn)象 有少量氣 泡產(chǎn)生 無氣泡 有大量氣 泡產(chǎn)生 ________ ________ [交流與表達一] 同學們對同一實驗得出兩種不同結論的現(xiàn)象進行了討論，明白了實驗剛開始時試管③中無氣泡產(chǎn)生的原因，該原因是 ________________________________________________________________________。 [設計與實驗二] 為了進一步探究三種金屬的活動性順序，同學們?nèi)〈旨毾嗤⒋蚰ジ蓛舻腗絲、鋁絲及相關溶液，又進行了如圖G2－7所示的實驗。 圖G2－7 (1)試管乙中觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________?！　　　　　? (2)試管丙中反應的化學方程式為________________________________________________________________________。　　　　　　 [交流與表達二] 同學們經(jīng)討論后認為該實驗可以優(yōu)化，去掉試管________(填試管編號)中的實驗，也可以得出正確的結論。 [解釋與結論] 通過以上實驗，同學們得出了三種金屬的活動性順序。 [評價與反思] 實驗結束后，同學們對實驗過程進行了如下反思： (1)影響金屬與酸反應速率快慢的因素，除了相互反應的金屬和酸的性質(zhì)外，還有__________________________________(任寫一種)。 (2)探究金屬活動性順序時，除了上述實驗中已經(jīng)用到的兩種方法外，還可以根據(jù)__________________________(任寫一種)進行判斷。 13．[xx青島]某化工廠的廢液中主要含有硝酸銀、硝酸銅。取一定量的該廢液樣品，加入鎂粉和銅粉，充分反應后過濾，得到濾液和濾渣。 請?zhí)顚懴铝锌崭瘛? (1)若濾渣中有鎂粉，則濾渣中除鎂粉外還含有____________(填寫化學式，下同)。 (2)若濾渣中有銅粉，則濾液中的溶質(zhì)一定含有________，可能含有________。 (3)若濾渣中沒有銅粉，則濾液中的溶質(zhì)一定含有______________，可能含有________。 (4)反應后得到濾液的質(zhì)量________ (填“大于”“小于”或“等于”)反應前所取廢液樣品的質(zhì)量。 14．[xx龍東改編]人類每年要向自然界索取大量的金屬礦物資源，金屬的用途與它們的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)都有著密切的關系。請回答下列問題。 (1)如圖G2－8中A所示，將純銅片和黃銅片互相刻畫，純銅片上留下明顯劃痕，這一實驗現(xiàn)象說明了________________________________________________________________________。 (2)如圖B所示，用坩堝鉗夾取一根銅絲， 放在酒精燈火焰上加熱，銅絲表面會產(chǎn)生的現(xiàn)象為____________________。 圖G2－8 (3)小亮同學想設計實驗來比較鐵、銅兩種金屬的活動性強弱?，F(xiàn)有鐵和銅兩種金屬，請你幫助他完成實驗。 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結論 15. [xx泰安]金屬材料在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應用，人類的生產(chǎn)和生活都離不開金屬。 (1)新型材料納米級鐵粉具有廣泛的用途，它比普通鐵粉更易與氧氣反應，其制備的主要流程如圖G2－9所示： 圖G2－9 高溫反應器中反應的化學方程式為____________________________，反應前需向反應器中通入氮氣，目的是________________________________________________________________________。 (2)金屬活動性順序有重要的應用。鋁、銅、鐵為日常生活中常見的金屬，某化學興趣小組的同學在探究鋁、銅、鐵三種金屬的有關性質(zhì)時，進行了如圖G2－10所示實驗，在A實驗中發(fā)生反應的化學方程式為________________________________________________________________________。 將A實驗結束后①②試管內(nèi)的物質(zhì)倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯中的紅色固體物質(zhì)明顯增多，其原因是_______________________，一段時間后過濾，濾液中的溶質(zhì)一定有____________ (填化學式)。 圖G2－10 (3)某同學在一定質(zhì)量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入鐵粉，充分反應后，他對反應過程進行了分析，得到了以下幾個圖像(橫坐標表示加入鐵的質(zhì)量)，其中錯誤的是________(填序號)。 圖G2－11 參考答案 1．C　[解析] 將甲、乙、丙三種金屬分別加入到硫酸亞鐵溶液中，只有甲可使溶液中析出鐵單質(zhì)，則甲位于鐵之前，乙、丙位于鐵之后；將三者加入到硝酸銀溶液中，只有乙不能使溶液析出銀單質(zhì)，說明甲、丙在銀之前，乙在銀之后，三者的金屬活動性由大到小的順序為：甲>丙>乙。 2．D　[解析] 由產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與加入硫酸的質(zhì)量關系圖知，鎂產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量多，但無法得出鎂與鋅的金屬活動性關系；a點時，鎂與稀硫酸恰好完全反應，鋅早已完全反應；b點時，鎂產(chǎn)生的氫氣多，鋅產(chǎn)生的氫氣少；c點時，鋅與鎂均還沒有完全反應，兩個燒杯中都有金屬剩余。 3．C 4．A　[解析] 三種金屬與稀鹽酸進行反應時，相同時間內(nèi)放出氫氣的質(zhì)量大小順序為Y＞X＞Z，可判斷三種金屬的活動性順序為Y＞X＞Z；由三種金屬的活動性順序可判斷產(chǎn)生氫氣的速率大小順序應為Y＞X＞Z；由圖可知，三種金屬完全反應放出氫氣的質(zhì)量由多到少的順序為X＞Y＞Z，則消耗稀鹽酸的質(zhì)量由多到少的順序為X＞Y＞Z；根據(jù)一定量金屬完全反應產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量＝金屬的質(zhì)量，題中沒有給出相關金屬的化合價，無法比較三種金屬相對原子質(zhì)量的大小。 5．C　[解析] Fe和CuSO4溶液反應生成FeSO4，反應后溶液質(zhì)量減小，溶液由藍色變?yōu)闇\綠色，Zn和CuSO4溶液反應生成ZnSO4，反應后溶液質(zhì)量增大，Ag和CuSO4溶液不反應，即溶液質(zhì)量沒有變化，分析圖像關系可知加入的金屬①為Zn，②為Ag，③為Fe，其金屬活動性順序為①>③>②。 6．D 7．C　[解析] 由于金屬活動性Na＞Zn＞Cu，Zn不能與NaCl反應，Zn能與CuCl2反應生成Cu和ZnCl2，由于CuCl2過量，只能得到一種金屬Cu；由于金屬活動性Fe＞Cu＞Ag，F(xiàn)e先與AgNO3反應生成Ag和Fe(NO3)2，當AgNO3反應完后，F(xiàn)e再與Cu(NO3)2反應生成Cu和Fe(NO3)2，由于Fe是過量的，能得到三種金屬Ag、Cu、Fe；由于金屬活動性K＞Fe＞Cu，F(xiàn)e不能與KNO3反應，F(xiàn)e能與CuSO4反應生成Cu和FeSO4，由于Fe是過量的，能得到兩種金屬Cu、Fe；由于金屬活動性Fe＞H＞Cu，Cu不能與FeCl2、HCl反應，只能得到一種金屬Cu。 8．D　[解析] 鋅的活動性比鐵、銅強，能從其鹽溶液中置換出鐵、銅；當鋅有剩余時，鋅能把銅和鐵全部置換出來，所以M固體中一定有Fe、Cu和Zn；當鋅有剩余時，鐵、銅被全部置換出來，溶液中不含銅離子和亞鐵離子，則N中一定沒有FeCl2和CuCl2；因為在反應中銅首先被置換出來，銅被置換完全后，再置換出鐵，當鋅無剩余時，鐵可能沒有被置換出來或沒有完全被置換出來，所以M中一定有Cu，可能有Fe；當鋅無剩余時，N中一定有ZnCl2，可能含有FeCl2。 9．A　[解析] 向AgNO3溶液中加入一定量的Mg粉和Cu粉，根據(jù)優(yōu)先反應的原理(遠距離先置換)，AgNO3先與Mg反應[Mg＋2AgNO3===Mg(NO3)2＋2Ag]，鎂消耗完后，AgNO3再與Cu反應[Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag]。由于濾液呈藍色，說明AgNO3已將Mg消耗完，且已與部分Cu或全部Cu反應。濾渣中一定含有Ag，可能含有Cu，一定不含Mg，藍色濾液中一定含有Mg(NO3)2、Cu(NO3)2，可能含有AgNO3。①向濾渣中加入稀鹽酸，稀鹽酸不與Ag或Cu反應，所以不可能有氣泡產(chǎn)生；②向濾液中加入稀鹽酸，稀鹽酸與Mg(NO3)2、Cu(NO3)2都不反應，AgNO3不一定存在，所以不一定會有沉淀產(chǎn)生；③根據(jù)上述分析，濾渣中一定含有Ag；④根據(jù)上述分析，濾液中一定含有Mg(NO3)2、Cu(NO3)2。 10．(1)氣泡　(2)② [解析] (1)銅鋅合金為混合物，鋅可與稀鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣，可將固體放入稀鹽酸中觀察是否有氣泡產(chǎn)生來鑒別黃金與銅鋅合金。(2)①將Ag放入FeCl2溶液或AlCl3溶液中，Ag既不能置換出FeCl2中的Fe，也不能置換出AlCl3中的Al，不能確定Fe和Al的活動性順序，不能達到目的；②Fe不能置換出AlCl3溶液中的Al，但可置換出AgNO3溶液中的Ag，說明Fe的活動性比Ag強而比Al弱，能達到目的；③Ag、Fe均不能置換出AlCl3溶液中的Al，無法確定Ag、Fe的活動性順序，不能達到目的。 11．(1)后 (2)2Pd＋O2＋4HCl===2PdCl2＋2H2O (3)溶液變渾濁　銀、鈀、鉑 [解析] (1)將鈀戒指放入稀硫酸中，戒指完好無損，說明鈀不與稀硫酸反應，即鈀排在氫的后面，可推測鈀在金屬活動性順序中位于鐵之后。(2)如果將鈀粉置于鹽酸中，邊通入氧氣邊攪拌，鈀粉溶解得到二氯化鈀(PdCl2)溶液，反應物有Pd、O2和HCl，生成物有PdCl2，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應前后原子種類和數(shù)量不變，寫出化學方程式即可。(3)將銀、鉑戒指分別放入甲、乙兩燒杯中，一段時間后取出，發(fā)現(xiàn)只有銀戒指表面有明顯變化，說明銀的金屬活動性比鈀強，鉑的金屬活動性比鈀弱，則銀、鉑、鈀的金屬活動性由強到弱順序為銀、鈀、鉑；銀與PdCl2溶液反應生成氯化銀白色沉淀和鈀，還會觀察到溶液變渾濁。 12．[猜想與假設] M＞Al＞Cu [設計與實驗一] 實驗 操作 M絲插入 試管①中 鋼絲插入 試管②中 鋁絲插入 試管③中 實驗結論 M＞Al Al＞M＞Cu [交流與表達一] 鋁表面有一層氧化膜，它與稀鹽酸反應生成氯化鋁和水，無明顯現(xiàn)象 [設計與實驗二] (1)M表面出現(xiàn)一層紅色物質(zhì)　(2)2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu [交流與表達二] 丙 [評價與反思] (1)反應物接觸面積(或溫度) (2)與氧氣反應的劇烈程度 [解析] [猜想與假設] 通過分析小敏、小強同學的猜想可知，還應作出的猜想是M＞Al＞Cu。[設計與實驗一] 金屬越活潑，與酸反應越劇烈，所以剛開始的現(xiàn)象是M與稀鹽酸混合有氣泡，而Cu、Al無氣泡，說明M＞Cu，M＞Al；幾分鐘后的現(xiàn)象是鋁絲與稀鹽酸產(chǎn)生大量的氣泡，M與稀鹽酸有少量的氣泡，而Cu仍然無氣泡，說明Al＞M＞Cu。[交流與表達一] 鋁和空氣中的氧氣反應會生成致密的氧化鋁薄膜，所以實驗剛開始時試管③中無氣泡產(chǎn)生的原因是：鋁表面的氧化膜與稀鹽酸反應無明顯現(xiàn)象。[設計與實驗二] (1)M的金屬活動性大于銅的金屬活動性，所以試管乙中觀察到的現(xiàn)象是M表面出現(xiàn)一層紅色物質(zhì)。(2)鋁和硫酸銅反應生成硫酸鋁和銅。[交流與表達二] 甲實驗可以驗證鋁比M活潑，乙實驗可以證明M比銅活潑，所以三種金屬的活動性順序是Al＞M＞Cu，所以去掉試管丙中的實驗，也可以得出正確的結論。[評價與反思] (1)影響金屬與酸反應速率快慢的因素，除了相互反應的金屬和酸的性質(zhì)外，還有反應物接觸面積、溫度等。(2)金屬能與酸、鹽、氧氣等物質(zhì)反應，所以除了上述實驗中已經(jīng)用到的兩種方法外，還可以根據(jù)與氧氣反應的劇烈程度進行判斷。 13．(1)Ag、Cu (2)Mg(NO3)2　Cu(NO3)2 (3)Mg(NO3)2、Cu(NO3)2　AgNO3 (4)小于 [解析] 向硝酸銀、硝酸銅的混合溶液中加入鎂粉和銅粉，鎂粉先與硝酸銀溶液反應，當硝酸銀完全反應后，鎂粉再與硝酸銅反應，當鎂粉完全反應后，銅再與硝酸銀反應。(1)若濾渣中有鎂粉，說明溶液中的硝酸銀和硝酸銅均被鎂粉完全反應，則濾渣中有Mg、Ag、Cu。(2)若濾渣中有銅粉，說明鎂粉已完全反應，有銅粉存在，溶液中硝酸銀也已完全反應，硝酸銅可能沒有被鎂粉完全反應，則濾液中一定含有Mg(NO3)2，可能含有Cu(NO3)2。(3)若濾渣中沒有銅粉，鎂粉和銅粉均完全反應，硝酸銀可能沒有完全反應，則濾液中一定含有硝酸鎂和硝酸銅，可能含有硝酸銀。(4)鎂原子的質(zhì)量比銀原子、銅原子的質(zhì)量小，銅原子的質(zhì)量比銀原子的質(zhì)量小，鎂分別置換硝酸銀、硝酸銅后溶液質(zhì)量均減小，銅置換硝酸銀后溶液質(zhì)量也減小，因此，不論是上述哪種情況，反應后得到的濾液質(zhì)量都小于反應前的廢液樣品質(zhì)量。 14．(1)合金的硬度大于組成它們的純金屬的硬度(合理即可) (2)銅絲表面變黑 (3) 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結論 將相同大小的鐵片和銅片分別放入等體積、等濃度的稀鹽酸中 鐵的表面產(chǎn)生氣泡，銅的表面無變化 鐵比銅活潑 [解析] (2)銅在加熱的條件下能與氧氣反應生成黑色的氧化銅，所以把銅絲放在酒精燈上加熱可觀察到銅絲由紅色逐漸變成黑色。(3)比較兩種金屬活動性強弱可根據(jù)金屬是否與稀鹽酸或稀硫酸反應進行判斷，也可以通過把一種金屬放到另一種金屬的化合物溶液中根據(jù)能否反應進行比較。 15．(1)FeCl2＋H22HCl＋Fe　防止發(fā)生爆炸(或防止納米級鐵粉被氧氣氧化) (2)Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4　未反應的鐵繼續(xù)與硫酸銅反應　FeSO4、Al2(SO4)3　(3)D