内容正文:
专题四 金属活动性顺序的验证及探究
专题精讲
1.探究依据
(1)在金属活动性顺序中,位于氢前的金属能与稀酸发生置换反应,而位于氢后的金属不能与稀酸发生反应。
(2)在金属活动性顺序中,位于前面的金属(K、Ca、Na除外)能把位于其后的金属从它们的盐溶液中置换出来。
2.实验方案设计
(1)比较两种金属的活动性顺序(以Cu、Zn和Zn、Fe为例)
实验
方案
方案1:将两种金属分别放入稀盐酸中
方案2:将一种金属放入另一种金属的盐溶液中
实验
操作
实验
现象
Zn表面产生气泡,Cu表面无明显现象
两金属表面都能产生② ,但Zn的表面产生气泡的速率比Fe
③
无明显
现象
Zn的表面析出⑤ ,溶液
由蓝色变为
⑥
实验
结论
①
④
⑦
(2)比较三种金属的活动性顺序(以Fe、Cu、Ag为例)
实验
方案
“两金夹一盐”
“两盐夹一金”
实验
操作
将铁丝、银丝分别放入硫酸铜溶液中
将铜丝分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中
实验
现象
铁丝与硫酸铜溶液:铁丝表面有⑧ 析出,溶液由⑨ 色逐渐变为⑩ 色,得出金属活动性:⑪
银丝与硫酸铜溶液:⑫ ,得出金属活动性:
⑬
铜丝与硫酸亚铁溶液:⑭ ,得出金属活动性:
⑮
铜丝与硝酸银溶液:铜丝表面有固体析出,溶液由无色逐渐变为⑯ 色,得出金属活动性:
⑰
实验
结论
三种金属的活动性顺序为⑱
3.注意事项
(1)实验前必须打磨金属的目的是⑲ 。
(2)用金属与酸的反应来验证金属活动性顺序时,酸一般选择稀盐酸或稀硫酸,不能用硝酸或者浓硫酸。
(3)金属与盐溶液反应时,盐必须是可溶性盐。
(4)并不是所有排在前面的金属都能把排在其后面的金属从其盐溶液中置换出来,如K、Ca、Na。
即时训练
1.[2023郴州]为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,小东设计了如下所示的两组实验。下列说法正确的是( )
第1题图
A.通过实验①、②能够验证三种金属的活动性顺序
B.实验②中发生的反应是2Ag+CuSO4==== Ag2SO4+Cu
C.实验①中溶液质量逐渐增大
D.实验①中溶液颜色由蓝色变为黄色
2.下列比较金属活动性强弱的实验设计、现象和结论均正确的是( )
选项
实验设计
现象
结论(金属的活动性)
A
将铝丝放入硫酸铜溶液中
无现象
Cu>Al
B
分别将相同形状的镁条和铝条点燃放入盛有氧气的集气瓶中
镁条燃烧的更剧烈
Al>Mg
C
分别将锌粉和铁丝放入相同浓度的稀盐酸中
锌粉产生气泡的速率比铁丝快
Zn>Fe
D
分别将铁丝和铜丝放入相同浓度的稀盐酸中
铁丝表面产生气泡,铜 丝无现象
Fe>Cu
3.[2023北京]为验证铜、银、铁的金属活动性顺序,同学们设计了如图所示的6个实验。图中,“→”表示将金属加入到盐溶液中。
第3题图
(1)⑤中,反应的化学方程式为 。
(2)设计②的目的是 。
(3)仅由④和⑥不能得出铜、银、铁的金属活动性顺序,理由是 。
4.某学习小组的同学想为铬(Cr)和锰(Mn)在金属活动性顺序表中找个“家”。已知两种金属可能排在下列①~④的位置中。请设计实验确定它们的位置。
K Ca Na Mg ①Al ②Zn ③Fe Sn Pb (H) Cu ④Hg Ag Pt Au
(1)【查阅资料】
a.铬是银白色金属,常温下在空气中表面能形成致密的氧化膜。
b.锰是灰白色的金属。
c.CrSO4溶液呈绿色,MnSO4溶液呈淡粉红色。
d.Cr和Mn在下列反应形成的化合物中都显+2价。
通过阅读分析资料,我们知道铬的位置肯定不在 (选填“①”“②”“③”或“④”)。
(2)【设计实验】
操作
现象
分析及结论
在锰片中滴加适量的稀硫酸
锰是氢( H )前的金属,反应的化学方程式是
在铬片和锰片中分别滴加硫
酸铝
溶液
铬片表面有固体析出,溶液变绿色,锰片表面没有明显变化
反应的化学方程式是 。铬、锰、铝的金属活动性由强到弱的顺序是
在锰片中滴加ZnSO4溶液
锰片表面没有明显变化
锰的位置在 (选填“①”“②”“③”或“④”)
通过以上探究,同学们成功确定铬和锰在金属活动性顺序表中的位置。
(3)【拓展讨论】在锰片中滴加硝酸银和硝酸镁的混合溶液,充分反应后过滤,滤渣中一定有 ,滤液中一定含有的金属阳离子是 。
参考答案
专题精讲
①Zn的金属活动性比Cu强 ②气泡 ③快 ④Zn的金属活动性比Fe强 ⑤红色固体 ⑥无色 ⑦Zn的金属活动性比Cu强 ⑧红色固体 ⑨蓝 ⑩浅绿 ⑪Fe>Cu
⑫无明显现象 ⑬Cu>Ag ⑭无明显现象 ⑮Fe>Cu ⑯蓝 ⑰Cu>Ag ⑱Fe>Cu>Ag ⑲除去金属表面的氧化物和污物
即时训练
1.A 2.D
3.(1)Fe+CuSO4===== FeSO4+Cu (2)证明铜的金属活动性强于银 (3)④和⑥分别能判断金属铜和银、金属铁和银的活动性顺序,但是不能判断金属铁和铜的活动性顺序
4.(1)④ (2)锰片表面有气泡产生 Mn+H2SO4====MnSO4+H2↑ 3Cr+Al2(SO4)3=====3CrSO4+2Al 铬>铝>锰 ③ (3)银(或Ag) Mn2+和Mg2+
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