专题 2.2-2 金属的化学性质（二）金属活动性顺序-2021-2022学年九年级科学上册同步学习精讲精练（浙教版）

第2章　物质转化与材料利用 2.2-2 金属的化学性质（二）金属活动性顺序 目 录 1 2 4 5 【基础巩固练】 5 【发散思维练】 11 【核心素养练】 15 【中考提分练】 18 1.金属活动性顺序 金属活动性顺序 判断依据 金属的位置越靠前，它的活动性就越强 位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢 位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的可溶性盐溶液里置换出来 应用举例 Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 反应的剧烈程度：Mg>Zn>Fe 2Al＋3H2SO4(稀)=== Al2(SO4)3＋3H2↑ Cu＋H2SO4(稀)===(不反应) Al位于氢前，而Cu位于氢后 2Al+3CuSO4===3Cu+ Al2(SO4)3 Cu+2AgNO3=== Cu(NO3)2+2Ag Cu+ Al2(SO4)3=== (不反应) 活动性：Al>Cu>Ag 说明 ①很活泼的金属，如K、Ca、Na易与水反应，置换出氢，如：2Na+2H2O==2NaOH+H2↑； ②K、Ca、Na与不活泼金属的盐溶液的反应为：先与溶液中的水反应生成氢氧化物，氢氧化物再与盐反应，没有不活泼金属单质生成； ③金属活动性顺序可以作为金属能否在溶液中发生置换反应的一种判断依据； ④不能用金属活动性顺序来说明非水溶液中的置换反应，如氢气还原CuO等 【注意】金属活动性是指金属原子在溶液中失去电子的能力。金属的位置越靠前，金属在溶液中就越容易失去电子变成离子，它的活动性就越强。 2.金属活动顺序的主要应用 （1）金属与酸、盐溶液的反应应用广泛，例如帮助我们对以下问题做出判断：①不能用锡壶装酸性物质。因为锡排在氢的前面，会腐蚀锡壶。②不能用铁制的容器配制浸种用的波尔多液(含硫酸铜)。因为在金属活动性顺序表中，铁排在铜的前面，能把铜从它的盐的水溶液中置换出来，使药效降低。 （2）湿法炼铜的原理 先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来，此过程中金属铁失去电子的能力比铜强，变成亚铁离子进入溶液，而铜离子得到电子变成了金属铜。 1.金属活动性的实验验证方法 首先应对金属活动性顺序有清晰的记忆，常见金属的活动性顺序为： 金属活动性顺序可以作为金属能否与不同物质的溶液发生置换反应的一种判断依据，同时也帮助我们确定了金属的活动性。 (1)三种金属活动性的实验设计 如验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性， 方法1：取活动性居中的金属单质，如取Cu丝，而Cu两边的金属取其盐溶液，如ZnCl2溶液和AgNO3溶液，然后将Cu丝分别伸入两溶液中，通过是否有金属被置换出来而确定金属的活动性。即“中间的金属，两端的溶液”的方法。 方法2：将金属活动性居中的金属的盐溶液，例如取CuSO4溶液，而Cu两边的金属取其单质，如Zn片和Ag片，然后分别将Zn片和Ag片放入CuSO4溶液中，根据是否有紫红色的铜被置换出来确定金属的活动性。即“中间的溶液，两端的金属”的方法。 (2)比较四种金属活动性的实验设计 如验证Mg、Zn、Cu、Ag的活动性。 一般情况下四种金属可分成两类：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盐酸或稀硫酸，然后分别将四种金属放于盐酸或稀硫酸中，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率的快慢来确定Mg比Zn活泼。氢后金属，可根据金属单质与金属的盐溶液的置换反应来确定Cu比Ag活泼(如将Cu丝放人AgNO3溶液中) 。 【拓展】根据金属与金属的盐溶液的反应判断滤液、滤渣的成分。如向CuSO4、AgNO3混合液中加铁粉反应后过滤，判断滤液和滤渣成分。 铁与CuSO4、AgNO3溶液反应有先后顺序，如果铁足量，先将AgNO3完全置换后再置换CuSO4， 那么溶液中只有FeSO4， 如果铁的量不足，依据“先后原则”分别讨论滤液和滤渣的成分。 2.金属与酸反应的图像分析 活泼金属与稀硫酸(或盐酸)反应有多个变量：金属与稀H2SO4(或盐酸)反应的速率、金属的质量、产生氢气的质量等，将这些变量放在曲线中考査，曲线的斜率表示反应速率，曲线长短表示金属的量，曲线的高低表示氢气的质量。可作如下分析： 根据金属活动性顺序判断金属与酸反应的速率或根据反应速率判断金属活动性顺序。如相同质量的镁、锌、铁三种金属与等量同浓度的稀H2SO4反应产生氯气的速率是Mg>Zn>Fe。 (1)等质氢图 两种金属反应产生的氢气质量相同，如图反映两种情况： ①稀H2SO4 (或盐酸)不足，金属过量，产生的氢气质量由稀H2SO4 (或盐酸)的质量决定。 ②稀H2SO4 (或盐酸)足量，投放的两种金属与