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1、专项突破1 金属活动性顺序的探究及应用 专项突破1 金属活动性顺序的探究及应用 1. 通过金属和氧气反应：在氧气浓度等条件相同的情况下，反应条件越简单， 金属活动性越强。 2. 通过金属和酸反应： (1)金属和酸能否反应以能否反应产生氢气为标准，能反应的比不能反应的 活泼。 (2)若都能和酸反应放出氢气，则看反应的剧烈程度。即相同时间内生成的氢气 的体积或质量越多，金属活动性越强；或者说，生成相同体积或质量的氢气， 所用时间越短，金属活动性越强。 3. 通过金属和盐溶液反应：活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液 中置换出来。 4. 设计实验验证三种金属活动性顺序常用的两种方法： (1)
2、“金盐金”：活动性最强的金属，活动性居中金属的盐溶液，活动性最弱的 金属。 (2)“盐金盐”：活动性最强金属的盐溶液，活动性居中的金属，活动性最弱金属 的盐溶液。 探究金属活动性强弱的方法 【例1】某化学兴趣小组为验证Ag、Zn、Cu三种金属的活动性顺序， 设计如图所示的实验操作。下列组合能达到实验目的的是 ( ) A. B. C. D. 在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，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；可根据“反应则活泼，不反应则不活泼”进 行分析判断。 答案 D 1. 张超、夏烨和赵小天三位同学都是班里化学兴趣小组的成员，他们分别 设计了3个不同的实
3、验方案来验证锌、铁、铜三种金属的活动性，他们的 方案如图所示： 以上方案合理的是( ) A. 方案一、方案二 B. 方案二、方案三 C. 方案一、方案三 D. 方案一、方案二、方案三 C 2. (2016常德)锡(Sn)是“五金”之一，它的金属活动性顺序位于铁和铜之间，则 下列反应一定不会发生的是 ( ) 3. (2016临沂)下列四个实验中只需要完成三个就可以证明Zn、Cu、Ag三种金 属的活动性顺序，其中不必进行的实验是 ( ) A. 将锌片放入稀硫酸 B. 将铜片放入稀硫酸 C. 将铜片放入硝酸银溶液 D. 将锌片放入硝酸银溶液 金属与酸反应 1. 在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属才
4、能与酸反应产生氢气。金属越活 泼，反应越剧烈，在相同时间内，生成的氢气质量越大。或者说，生成相同质 量的氢气，所用时间越短。(这里的酸一般指盐酸和稀硫酸，不能用浓硫酸和硝 酸，否则反应不会生成氢气) D D 2. 金属与酸发生的反应为置换反应。 3. 反应中可能会出现的现象或变化：(1)金属表面产生气泡；(2)溶液的颜色 可能会发生变化，溶液的质量肯定发生变化。 4. 常见图象及应用： (1)比较相对原子质量大小时(金属化合价相同)，观察产生的H2多少。多者，相 对原子质量小；少者，相对原子质量大。 (2)比较活动性强弱时，观察反应结束时间的早晚，先反应结束的活动性强，后 反应结束的活动性弱。
5、 (3)如产生氢气质量相等时，酸一定没有剩余，相对原子质量小的金属一定会剩 余，相对原子质量大的金属可能剩余(金属化合价相同)。 【例2】(2013广东省)一定质量的锌、铁分别和等量的盐酸反应，产生氢气质 量与时间的关系如右图所示，下列说法不正确的是 （ ） A.t1时，产生氢气的质量锌比铁大 B.t1时，产生氢气的速率锌比铁大 C.t2时，参加反应锌的质量与铁相同 D.t2时，锌、铁消耗的盐酸质量相同 D (4)产生等体积H2： (比值大)，消耗的金属多； 消耗等质量金属：(比值小)，产生的氢气多； 常见金属活动性顺序中，产生相同质量氢气，所需要的金属质量最少的是铝 ；消耗等质量金属，生成氢
6、气最多的是铝。 根据题意“将等质量的镁和铁分别放入等质量、相同质量分数的 稀盐酸中”，通过图象可知金属镁和铁与酸反应的速率和生成氢气的质量，由 此可推出金属活动性顺序，并结合化学方程式的计算可推出金属和酸的用量问 题。 1. (2016金华)有A、B两种金属放入等质量分数的稀硫酸中，生成氢气的质量 与反应时间的关系如图所示，下列结论合理的是( ) A. 金属活动性AB B. 生成氢气的质量AB C. 反应的硫酸质量AB D. 反应的金属质量AB B 2.(2016岳阳)在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，向 烧杯中各加入质量相等、溶质质量分数相同的稀盐酸，然后在左边烧杯 中放入镁，在
7、右边的烧杯中放入与镁质量相等的铝。待充分反应后，下 列分析错误的是( ) A. 天平保持平衡，左边烧杯中，酸没有剩余，镁可能有剩余 B. 天平保持平衡，右边烧杯中，酸没有剩余，铝一定有剩余 C. 天平失去平衡，左边烧杯中，酸一定剩余，镁一定没剩余 D. 天平失去平衡，右边烧杯中，酸可能剩余，铝一定没剩余 3.(2016德阳)某校研究性学习小组的同学为了对CuZn合金、 FeCu合金、FeZn合金、FeAl合金进行研究，他们取其中一种合金 的粉末5.6 g，与足量的稀硫酸充分反应，经测定，产生了 0.38 g气体。则该合金可能是( ) A. CuZn合金 B. FeCu合金 C. FeZn合金
8、D. FeAl合金 D D 金属与盐反应 1. 在金属活动性顺序中，位置在前的金属可以把位置在它后面的金属从其盐溶液 中置换出来，即活动性强的金属置换活动性弱的金属(K、Ca、Na三种金属除外)。 2. 盐必须是溶于水的。 3. 金属与盐溶液发生置换反应也可能会出现某些现象或变化： (1)有固体生成；(2)溶液颜色和质量也会变化。 4. 反应有先后顺序： (1)在金属活动性顺序中，排在越前面的金属，越易与盐溶液发生置换反应。 (2)在金属活动性顺序中，排在越后面的金属，越易从它们的盐溶液里被置换出来 。(或者说：谁强谁先反应) 将一定质量的铁粉放入足量相同质量分数的Cu(NO3)2和AgNO3
9、混合溶液中，铁粉 先与AgNO3溶液反应，AgNO3溶液反应完后，剩余铁粉再与Cu(NO3)2溶液反应。 将一定质量铁粉和锌粉的混合物放入足量Cu(NO3)2溶液中，锌粉先与Cu(NO3)2溶 液反应，锌粉反应完后，铁粉再与Cu(NO3)2溶液反应。 【例3】在AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合溶液中加入一些铁粉，待反应完全 后过滤，过滤后往滤渣中加入稀硫酸，有无色气体放出，则下列说法正确的是( ) A. 滤渣中有Ag、Cu、Fe，滤液中有Zn2、Fe2 B. 滤渣中有Ag、Cu，滤液中有Zn2、Fe2 C. 滤渣中有Ag、Cu，滤液中有Cu2、Zn2、Fe2 D. 滤渣中有
10、Ag、Cu、Fe、Zn，滤液中有Zn2、Fe2 1.据金属活动性顺序判断金属与盐溶液的反应顺序： AgNO3反应完全之后， 2. 假设Fe的量不同时，滤渣和滤液中分别有：(1)Fe的量很少，只反应掉部分AgNO3 ，反应进行不完全，滤渣中有Ag，滤液中有Zn2、Fe2、Cu2、Ag；(2)Fe 的量恰好反应掉AgNO3，反应进行完全，滤渣中有Ag，滤液中有Zn2、Fe2 、Cu2；(3)Fe的量反应掉全部AgNO3还有剩余，反应进行完全、反应进行 不完全，滤渣中有Ag、Cu，滤液中有Zn2、Fe2、Cu2；(4)Fe的量恰好反应掉 AgNO3和 Cu(NO3)2，反应均进行完全，滤渣中有Ag、
11、Cu，滤液中有Zn2、 Fe2；(5)Fe过量，反应均进行完全后Fe仍有剩余，滤渣中有Ag、Cu、Fe， 滤液中有Zn2、Fe2。 3. 据上述五种可能情况，由题中产生气体一项进行分析，只有第(5)种情况符合题意 。 A 1. (2016邵阳)将锌片分别放入下列四种溶液中，一段时间后，溶液质量会减轻的 是( ) A. H2SO4 B. AgNO3 C. FeSO4 D. MgSO4 2. (2016齐齐哈尔)(双选)向一定质量的FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入一定质 量的锌粉，充分反应后过滤，得滤液和滤渣，向滤渣中加入稀盐酸，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. 滤液中可能存在Fe2 B. 滤液的颜色呈蓝色 C. 滤渣中一定含有Fe和Cu D. 滤渣中一定不含Zn 3. (2015青岛)某化工厂的废液中含有硝酸银、硝酸亚铁和硝酸锌。某同学取适量 的上述废液样品，将一定质量的镁粉加入样品中，充分反应后过滤，得到滤液和 滤渣。请填空： (1)若得到的滤液为浅绿色，则滤液中的溶质一定含有 (填写化学式，下同)，可能含有_。 (2)若得到的滤液为无色，则滤渣中至少含有_种金属。 (3)反应后得到滤渣的质量_(选填“小于”、“大于”或“等于”)反应前加入镁粉 的质量。 两 大于 B BD
