内容正文:
精练05 金属活动性顺序的应用
知识点一、制取H2
①相同条件下,金属Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应,产生H2的速度由快到慢的是 Mg>Al>Zn>Fe 。
②过量的金属Mg、Al、Zn、Fe与等质量等浓度的稀盐酸反应制取的H2的质量比为 1:1:1:1 。
拓展:产生1gH2所需要的四种金属的质量分别是 Mg:12g;Al:9g;Zn:32.5g;Fe:28g 。
画出图像1:(X-时间,Y-H2的质量)
③等质量的金属Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应制取的H2,产生H2的量由多到少的是 Al>Mg>Fe>Zn 。
画出图像1:(X-时间,Y-H2的质量) 图像2:(X-HCl的质量,Y- H2的质量)
拓展:如何判断金属产生H2量的多少? 金属的相对原子质量/化合价 越小,等质量时产生的H2的量越多。
④等质量金属与Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应后,溶液质量增加量由大到小的是 Zn<Fe<Mg<Al 。
⑤生成相同化合价的金属(假设X、Y均为+2价),产生H2的量越小,相对分子量 越大 。
知识点二、常见金属活动性顺序
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
知识点三、金属活动性顺序表的应用
(1)判断某些置换反应能否发生
a.判断金属与酸能否反应条件:①金属必须排在氢前面 ②酸一般指盐酸或稀硫酸
b.判断金属与盐溶液能否反应:
条件:①单质必须排在盐中金属的前面 ②盐必须可溶于水 ③金属不包含K、Ca、Na
(2)根据金属与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和AgNO3溶液反应有先后顺序,如果铁足量,先将AgNO3中的Ag完全置换后再置换CuSO4中的Cu,那么溶液中只有FeSO4;如果铁的量不足,应按照“先后原则”分别讨论滤液和滤渣的成分。
(3)根据金属活动性顺序表判断金属与酸反应的速率或根据反应速率判断金属的活动性顺序。如镁、锌、铁三种金属与同浓度的稀H2SO4反应产生氢气的速率:Mg>Zn>Fe,则可判断金属活动性Mg>Zn>Fe,
【题型一】等质量的金属与足量的酸反应
[例题1] (2023•西峡县一模)等质量的镁、锌、铁分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应,图测中能够正确反映产生氢气质量m与反应时间t关系的图象为( )
A. B.
C. D.
[例题2] (2022•嘉祥县一模)向等质量的金属M、N中逐滴加入稀硫酸至过量(已知M、N在化合物中的化合价都是+2价),反应产生的氢气与消耗酸的关系如图。结合图像判断,下列说法错误的是( )
A.a点时,M、N生成氢气的量:M=N
B.由图可知M、N的相对原子质量:M<N
C.M、N反应完全时,消耗硫酸的质量:M>N
D.由图可知M、N的金属活动性顺序:M>N
【题型二】足量的金属与等量的酸反应
[例题3] (2023•建湖县校级三模)某实验小组在相同条件下探究金属与酸反应的放热情况,实验装置如图1,实验所用药品如下表。溶液温度随反应时间变化如图2。下列分析正确的是( )
实验编组
等质量稀硫酸
金属粉末质量
①
含H2SO49.8g
6.5g铁
②
含H2SO49.8g
6.5g锌
③
含H2SO49.8g
6.5g镁
A.实验①对应图2中曲线a
B.反应结束后,实验①和②有金属粉末剩余
C.实验③能产生的氢气大于0.2g
D.图2说明金属越活泼,单位时间内反应放出热量越多
【题型三】金属与盐溶液反应后滤液、滤渣成分分析
[例题4] (2023•石家庄模拟)为了探究金属与盐溶液的反应规律,将一定质量的锌粉和银粉加入Cu(NO3)2溶液中,充分反应,实验过程及实验现象如图所示,则下列判断中正确的是( )
A.滤液中可能含有Ag+
B.滤渣中可能含有单质锌
C.滤液中一定含有Cu2+
D.滤渣中一定含有单质铜
[例题5] (2023•衡阳二模)为了测定金属活动性强弱,某同学设计了如图所示的实验,向打磨过的金属X和金属Y上滴加不同溶液,金属
X上仅②处有明显现象,金属Y上③和④处均有明显现象。关于该实验下列说法不正确的是( )
A.金属X可能是Cu
B.金属Y可能是Zn
C.金属Y的活动性强于X
D.四种金属的活动性强弱顺序为:Y>Fe>Ag>X
【题型四】探究金属活动性顺序
属活动性的关系,故D错误。
[例题6] (2023•兴宁区校级三模)为验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序,小红设计了如图所示的四个实验,下列说法中正确的是( )
A.通过实验①②③能验证锌的金属活动