第09讲 金属的化学性质(二)-【暑假自学课】2025年新九年级科学暑假提升精品讲义(浙教版)
2025-05-29
|
2份
|
31页
|
152人阅读
|
29人下载
精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版(2013)九年级上 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.59 MB |
| 发布时间 | 2025-05-29 |
| 更新时间 | 2025-05-30 |
| 作者 | 摘星理科学习加油站 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2025-05-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52338312.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第09讲 金属的化学性质(二)
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:2大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 金属的活动性顺序
1.金属活动性顺序
金属活动性由强逐渐减弱
(1)在金属活动性顺序里.金属的位置越靠前,它的活动性就越强;
(2)在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;
(3)在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐(必须可溶)溶液中置换出来;
(4)K、Ca、Na三种金属先与水反应生成相应的碱和氢气。
2.验证实验
比较铁与铜、铜与银的化学活动性
药品:铜丝、铁丝、FeSO4 溶液、CuSO4 溶液、AgNO3 溶液
(1)在盛有硫酸铜溶液的试管里浸入一段洁净的铁丝;铁丝表面有一层红色物质生成,
方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;说明:铁比铜活泼;
(2)在盛有硝酸银溶液的试管里浸入一段洁净的铜丝,过一会儿取出;浸入硝酸银溶液中的铜丝表面有一层银白色物质生成 ;方程式为:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag ;说明:铜比银活泼 ;
实验结论:铁、铜、银的活动性大小的顺序为Fe>Cu>Ag 。
知识点2 金属与盐的反应
1.湿法炼铜
(1)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
(2)方程式: CuO+H2SO4===CuSO4+H2O(复分解反应)
CuSO4+Fe===Cu+ H2O(置换反应)
2.金属活动性的实验验证方法
(1)三种金属活动性的实验设计
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。
教材习题01
1. 已知排在金属活动性顺序表最前几位的活泼金属能与水反应生成碱和氢气。请写出下列反应的化学方程式,并推测可能产生的实验现象。
(1)把1块绿豆大的金属钠放人1小杯滴有酚酞的水中。
(2)把1块绿豆大的金属钾放入1小杯硫酸铜溶液中。
考向一:金属活动性顺序及其应用
[例题1] 为探究金属的活动性强弱,用如图装置进行实验。下列说法正确的是( )
A.若向甲、乙试管加入CuSO4溶液,锌片表面会有金属析出
B.若向甲、乙试管加入稀盐酸,铜片表面会有气泡产生
C.若向甲、乙试管加入MgSO4溶液,锌片表面会有金属析出
D.若向甲、乙试管加入AgNO3溶液,能比较铜与锌的金属活动性
[例题2] 小塘从教材中学习到将铜片、锌片同时插入稀硫酸溶液,可以形成一个电池,并使灵敏电流计指针偏转(如图甲)。老师告诉他,换用其它金属也可以做到,并且灵敏电流计的偏转情况与金属的活动性强弱存在一定关系,由此小塘又尝试换用不同金属做了三组实验(如图乙)。据此可判断,下列金属片组合能使指针向右偏转(如图丙)的是( )
A.a镁片、b铝片 B.a银片、b铂片
C.a铜片、b铝片 D.a锌片、b铁片
[例题3] 钛(Ti)是一种具有优良性能的金属,小李同学在实验室研究Ti、Mg、Cu的活动性顺序,他在相同温度下,取大小相同的三种金属薄片,分别放入等质量等浓度的足量稀盐酸中,观察现象如表,下列说法正确的是( )
金属
Ti
Mg
Cu
现象
放出气泡速度缓慢
放出气泡速度快
无明显变化
A.三种金属的活动性由强到弱的顺序为Ti、Mg、Cu
B.钛粉中混有Mg,可用稀盐酸除去Mg
C.将镁条放入硫酸铜溶液中,溶液质量增加
D.将镁条放入可溶性钛盐溶液中,无明显现象可能是镁条表面有氧化膜
[例题4] 小金在已调平的托盘天平左右两盘上各放一个相同质量的烧杯,往烧杯中分别加入相同溶质质量分数的硝酸银溶液,天平再次平衡,如图所示。现往烧杯中分别放入已打磨的相同质量的铁片和铜片。下列相关说法正确的是( )
A.反应一段时间后,天平会失去平衡
B.右盘烧杯中的溶液会逐渐变成黄色
C.反应后取出铁片,铁片总质量变大
D.实验能说明铁的化学性质比铜活泼
[例题5] 我国自主设计的大型客机成功试飞,首艘国产航母正式下水,标志着我国的合金制造技术取得重大突破。根据所学知识回答问题。
(1)探究Al与酸的反应前,用砂纸打磨铝条是为了除去 (填化学式)。
(2)某合金中含有金属钪(Sc),相同条件下,取相同状态的金属钪和锌分别与相间浓度的盐酸反应,钪产生气泡速率明显更快,则金属活动性Zn Sc(填“>”或“<”)。将锌粉和钪粉的混合物加入盛有一定量硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。若将所得滤渣加入稀盐酸中,有气泡产生,则滤渣里一定含有 (填化学式)。
(3)已知Sc与稀盐酸发生置换反应,生成+3价化合物。写出该反应的化学方程式 。
考向二:金属与盐的反应
[例题6] 小敏称取等质量的铜粉和铁粉,分别加入到25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中(如图所示),充分反应。下列情况可能出现的是( )
A.铁和铜都有剩余,甲、乙生成银的质量比为7:8
B.铁和铜都没有剩余,甲、乙生成银的质量比为1:1
C.铁有剩余,铜没有剩余,甲、乙生成银的质量比为15:16
D.铜有剩余,铁没有剩余,甲、乙生成银的质量比为15:14
[例题7] 某同学为验证镁、铁、铜、银的金属活动性顺序,设计了如图所示的四个实验(金属片均已打磨,且其形状大小相同;实验①②③所用盐酸的溶质质量分数和体积均相同)。下列分析不正确的是( )
A.对比实验①②反应的剧烈程度,能判断出镁和铁的金属活动性强弱
B.分析实验②④的现象,能判断出铁、铜、银的金属活动性强弱
C.分析实验④的现象,能判断出铜和银的金属活动性强弱
D.分析实验②③④的现象,能判断出铁、铜、银的金属活动性顺序
[例题8] 向一定量黄铜(铜锌合金)粉末中逐滴加入稀硫酸,能正确表示对应变化关系的是( )
A. B.
C. D.
[例题9] 小浔同学通过实验探究某种金属R的活动性强弱,并根据实验现象编制检索表如图,根据检索表可知,金属R的活动性强弱排序正确的是( )
A.Zn>R>Cu>Ag B.Zn>Cu>R>Ag
C.R>Zn>Cu>Ag D.Zn>Cu>Ag>R
[例题10] 小明想设计实验来验证铁、铜、银的金属活动性,实验室中可选的材料有铁丝、铜丝、银丝、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。
(1)实验前要用砂纸打磨铁丝表面的原因是 。
(2)为达到实验目的,乙试管中的X溶液应选择 。
(3)小明发现实验中甲试管铜丝表面出现黑色物质,对该黑色物质的成分提出了以下猜想并设计了A、B、C、D四组实验。
猜想一:可能是生成的银与溶液中的氧气反应,生成的氧化银为黑色。
猜想二:可能是硝酸银溶液浓度低,析出的银颗粒较小,吸收全部光呈黑色。
根据本实验结果,上述两个猜想被证实是正确的有 。
知识导图记忆
知识目标复核
1.通过典型金属和酸以及某些盐的反应,认识金属活动性顺序。
2.了解置换反应的特点。
3.通过对钢铁锈蚀条件的探究,进一步加深对科学探究各要素的理解,提高学生的科学素养。
1. 化学的“美”一直在陶冶着我们。小游同学在验证A1、Cu、Ag三种金属活动性顺序创造了美丽的“金属树”。向两个放有宣纸的培养皿中分别滴入适量的CuSO4溶液、AgNO3溶液,再放入铝丝,一段时间后观察到的实验现象如图,下列说法正确的是( )
A.实验前需要打磨铝丝是因为除去表面致密的氧化膜
B.该实验能证明Al、Cu、Ag三种金属活动性顺序
C.得到“铜树”后的溶液一定是无色的
D.得到“银树”反应方程式是Al+AgNO3=Ag+Al(NO3)3
2. 在学习金属相关知识时,小科往盛有硝酸银和硝酸铜混合溶液的烧杯中加入一定质量的铁粉,充分反应后烧杯内剩余固体的质量如图。则下列推断正确的是( )
A.反应后的溶液中有硝酸铜剩余
B.反应后的溶液中有硝酸银剩余
C.原溶液中硝酸银的质量等于硝酸铜的质量
D.原溶液中硝酸银的质量小于硝酸铜的质量
3. 金属与酸、盐反应遵循一定的规律。下列所示的四个实验中,不会发生反应的是( )
A.B. C. D.
4. 为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,小柯进行了如图甲所示的实验,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。则下列有关滤液中含有金属离子的说法正确的是( )
A.只含Mg2+
B.只含Mg2+和Fe2+
C.一定含Mg2+和Fe2+,可能含Cu2+
D.一定含Mg2+和Cu2+,可能含Fe2+
5. 现有质量相等的甲、乙、丙三种金属粉末,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价)。则下列说法正确的是( )
A.甲、乙、丙依次可能是Mg、Fe、Zn
B.金属活动性:甲>乙>丙
C.相对原子质量:乙>丙>甲
D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
6. 下列事实可用于判断X、Y两种金属的活动性顺序的是( )
①X能和稀盐酸反应而Y不能;
②X能从Y的盐溶液中置换出Y;
③在化合物中X显+3价Y显+2;
④X能在空气中燃烧而Y不能。
A.①② B.①②④ C.①②③ D.①②③④
7. 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.滤液的颜色呈蓝色
B.滤液中可能存在Fe2+
C.滤液中一定含有Zn2+
D.滤渣中一定含有Fe和Cu,可能含有Zn
8. 有甲、乙、丙、丁四种金属。只有甲在自然界主要以游离态存在。丁盐的水溶液不能用乙制的容器盛放,但可以用丙制的容器盛放。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.甲>乙>丁>丙 B.丙>丁>乙>甲
C.丙>乙>丁>甲 D.乙>丁>丙>甲
9. 三种金属X、Y、Z的金属活动性顺序为X>Y>H>Z,由此判断一定成立的是( )
A.X一定能把ZSO4中的Z置换出来
B.等质量的X、Y同时与过量的同种盐酸反应,X产生的氢气快且多
C.反应Z+H2SO4═H2↑+ZSO4可以发生
D.Y伸入XCl2溶液中没有明显现象
10. 兴趣小组同学用相同形状的铁、镁、铝、锌四种金属分别和等浓度等体积的足量稀盐酸用图1所示装置进行实验,反应过程气压变化如图2所示。下列说法错误的是( )
A.图2中①②对应的物质分别是锌和铁
B.镁对应的气压变化中出现压强变小的原因是瓶中气体减少
C.铝对应的气压变化,说明在实验前没有除去表面致密的氧化铝
D.该实验能证明金属与盐酸反应的速率与金属的活动性有关
11. 向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉,反应停止后过滤,向滤液中加入少量稀盐酸,无明显现象。则下列说法中正确的是( )
①滤出的固体中一定含有银
②向滤液中加入氢氧化钠溶液,一定有蓝色沉淀产生
③滤液中溶质的组成情况有三种
④向滤出的固体中加入稀盐酸,如果有气泡产生,说明滤液中只含有硝酸锌
A.①② B.①④ C.①②③ D.①③④
12. 一定质量M、N两种金属,分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,分析图像得到的以下结论中,正确的是( )
A.两种金属消耗稀硫酸的质量:M>N
B.两种金属消耗稀硫酸的质量:M<N
C.两种金属的活动性:M>N
D.两种金属的活动性:M<N
13. 向AgNO3溶液中加入一定质量的Zn和Cu的混合粉末,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,下列说法正确的是( )
A.向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生
B.向滤液中加入稀盐酸,可能有沉淀产生
C.滤渣中一定有Ag,一定无Zn和Cu
D.滤液中一定有Cu(NO3)2,可能有Zn(NO3)2和AgNO3
14. 人类对金属活动性的顺序的认识经历了漫长的时间。
材料一:我国晋代炼丹家葛洪用铁勺盛满曾青(硫酸铜溶液),几天后,铁勺表面红光闪闪,记载为“点铁成金”的故事,后来演变成湿法炼铜法。
材料二:贝采利乌斯是最早为金属活动性排序的科学家,他依靠定性的推测,对元素的电化次序排序为:Ag、Cu、Zn、Mg、Na,Na的电正性最强,Ag的电负性最强,但是设备落后无法定量实验,因此难以准确描述,他自己也认为排序不够准确。
材料三:1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失”,这为发现金属活动性顺序奠定了基础。
材料四:1865年贝开托夫设想找到一种参比物使金属与之发生作用,看反应的难易程度来判断金属活动性的强弱。他以硫酸铜为参比物,铁能跟硫酸铜溶液反应,银不能跟硫酸铜溶液反应,得出铁金属的活动性比银强,从而得出大部分金属活动性强弱。现代科学发现,金属活动性排序还与反应的条件有关。
(1)材料四中能比较铁和银的金属活动性强弱的参比物还可以是 (写出一种物质名称)。
(2)分析以上材料,下列关于金属活动性发现史的说法正确的是 (可多选)。
A.古代炼丹家“点铁成金”的发现对科学发展做出了一定的贡献
B.由材料二可推测,金属元素的电负性越强,金属活动性也越弱
C.定性的推测不属于科学研究,定量实验才属于科学研究
D.由材料三可推测,所有金属物质放入稀盐酸中都会“消失”
E.现代科学家总结出来的金属活动性强弱规律今后还会不断完善
15. 金属在日常生活中有着广泛的用途,常见金属的活动性顺序如图甲:
请回答下面问题:
(1)金属活动性顺序表中的X是 元素。
(2)把一根用砂纸打磨过的铁丝浸入硫酸铜溶液中,过了一会儿,观察到的现象有 ,该反应的化学方程式为 。
(3)向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉,溶液质量随反应时间的变化情况如图乙所示,图中B点溶液中含有的溶质有 。
2 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$$
第09讲 金属的化学性质(二)
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:2大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 金属的活动性顺序
1.金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
(1)在金属活动性顺序里.金属的位置越靠前,它的活动性就越强;
(2)在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;
(3)在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐(必须可溶)溶液中置换出来;
(4)K、Ca、Na三种金属先与水反应生成相应的碱和氢气。
2.验证实验
比较铁与铜、铜与银的化学活动性
药品:铜丝、铁丝、FeSO4 溶液、CuSO4 溶液、AgNO3 溶液
(1)在盛有硫酸铜溶液的试管里浸入一段洁净的铁丝;铁丝表面有一层红色物质生成,
方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;说明:铁比铜活泼;
(2)在盛有硝酸银溶液的试管里浸入一段洁净的铜丝,过一会儿取出;浸入硝酸银溶液中的铜丝表面有一层银白色物质生成 ;方程式为:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag ;说明:铜比银活泼 ;
实验结论:铁、铜、银的活动性大小的顺序为Fe>Cu>Ag 。
知识点2 金属与盐的反应
1.湿法炼铜
(1)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
(2)方程式: CuO+H2SO4===CuSO4+H2O(复分解反应)
CuSO4+Fe===Cu+ H2O(置换反应)
2.金属活动性的实验验证方法
(1)三种金属活动性的实验设计
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。
教材习题01
1. 已知排在金属活动性顺序表最前几位的活泼金属能与水反应生成碱和氢气。请写出下列反应的化学方程式,并推测可能产生的实验现象。
(1)把1块绿豆大的金属钠放人1小杯滴有酚酞的水中。
(2)把1块绿豆大的金属钾放入1小杯硫酸铜溶液中。
【答案】(1)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;有气泡产生,溶液由无色变成红色;
(2)2K+2H2O=2KOH+H2↑,2KOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+K2SO4;有气泡产生,生成蓝色沉淀。
考向一:金属活动性顺序及其应用
[例题1] 为探究金属的活动性强弱,用如图装置进行实验。下列说法正确的是( )
A.若向甲、乙试管加入CuSO4溶液,锌片表面会有金属析出
B.若向甲、乙试管加入稀盐酸,铜片表面会有气泡产生
C.若向甲、乙试管加入MgSO4溶液,锌片表面会有金属析出
D.若向甲、乙试管加入AgNO3溶液,能比较铜与锌的金属活动性
【解答】解:A、在甲试管中,锌会与CuSO4反应,生成硫酸锌和铜,因此锌片表面会有红色的铜析出,故正确。
B、在甲试管中,锌会与稀盐酸反应,生成氯化锌和氢气,因此锌片表面会有气泡产生;在乙试管中,铜不会与稀盐酸反应,因为铜的活动性比氢弱,所以铜片表面不会有气泡产生,故错误。
C、锌和铜的活动性都比镁弱,因此它们都不会与MgSO4反应,故错误。
D、锌和铜都会与AgNO3反应,生成银和相应的硝酸盐。这个反应并不能用来比较锌和铜的活动性,因为两者都能置换出银,故错误。
故选:A。
[例题2] 小塘从教材中学习到将铜片、锌片同时插入稀硫酸溶液,可以形成一个电池,并使灵敏电流计指针偏转(如图甲)。老师告诉他,换用其它金属也可以做到,并且灵敏电流计的偏转情况与金属的活动性强弱存在一定关系,由此小塘又尝试换用不同金属做了三组实验(如图乙)。据此可判断,下列金属片组合能使指针向右偏转(如图丙)的是( )
A.a镁片、b铝片 B.a银片、b铂片
C.a铜片、b铝片 D.a锌片、b铁片
【解答】解:A、镁的活动性比铝强,若 a 是镁片、b 是铝片,根据上述规律,指针应向左偏转,故该选项错误。
B、银和铂的活动性都很弱,且二者在金属活动性顺序中都位于氢后,它们与稀硫酸都不反应,不能形成原电池,电流计指针不会偏转,故该选项错误。
C、铝的活动性比铜强,当 a 是铜片、b 是铝片时,铜的活动性弱,与电流计的“﹣”接线柱相连,符合指针向右偏转的条件,故该选项正确。
D。锌的活动性比铁强,若 a 是锌片、b 是铁片,指针应向左偏转,故该选项错误。
故选:C。
[例题3] 钛(Ti)是一种具有优良性能的金属,小李同学在实验室研究Ti、Mg、Cu的活动性顺序,他在相同温度下,取大小相同的三种金属薄片,分别放入等质量等浓度的足量稀盐酸中,观察现象如表,下列说法正确的是( )
金属
Ti
Mg
Cu
现象
放出气泡速度缓慢
放出气泡速度快
无明显变化
A.三种金属的活动性由强到弱的顺序为Ti、Mg、Cu
B.钛粉中混有Mg,可用稀盐酸除去Mg
C.将镁条放入硫酸铜溶液中,溶液质量增加
D.将镁条放入可溶性钛盐溶液中,无明显现象可能是镁条表面有氧化膜
【解答】解:A、由现象可以看出反应最快的是镁,其次是钛,无明显现象时铜;根据反应快慢、能否与酸反应与活动性之间的对应可以得出,三种金属活动性顺序为:Mg、Ti、Cu,故A错误;
B、Ti和Mg都与盐酸反应,在除去Mg的同时,Ti也除掉了,故B错误;
C、将镁条放入硫酸铜溶液中,镁24份质量的镁能置换出64份质量的铜,反应后溶液质量减少,故C错误;
D、由于镁比较活泼,会与空气中氧气反应生成氧化镁,氧化镁与钛盐溶液不反应,故D正确。
故选:D。
[例题4] 小金在已调平的托盘天平左右两盘上各放一个相同质量的烧杯,往烧杯中分别加入相同溶质质量分数的硝酸银溶液,天平再次平衡,如图所示。现往烧杯中分别放入已打磨的相同质量的铁片和铜片。下列相关说法正确的是( )
A.反应一段时间后,天平会失去平衡
B.右盘烧杯中的溶液会逐渐变成黄色
C.反应后取出铁片,铁片总质量变大
D.实验能说明铁的化学性质比铜活泼
【解答】解:A、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,由于两个烧杯中均没有气体逸出,反应一段时间后,天平仍保持平衡,故选项说法错误。
B、铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,右盘烧杯中的溶液会逐渐变成蓝色,故选项说法错误。
C、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,反应的化学方程式为Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag,每56份质量的铁可置换出216份质量的银,反应后取出铁片,铁片总质量变大,故选项说法正确。
D、铁、铜与硝酸银溶液反应,说明了金属活动性铁>银,铜>银,但无法确定铁和铜的活动性强弱,故选项说法错误。
故选:C。
[例题5] 我国自主设计的大型客机成功试飞,首艘国产航母正式下水,标志着我国的合金制造技术取得重大突破。根据所学知识回答问题。
(1)探究Al与酸的反应前,用砂纸打磨铝条是为了除去 (填化学式)。
(2)某合金中含有金属钪(Sc),相同条件下,取相同状态的金属钪和锌分别与相间浓度的盐酸反应,钪产生气泡速率明显更快,则金属活动性Zn Sc(填“>”或“<”)。将锌粉和钪粉的混合物加入盛有一定量硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。若将所得滤渣加入稀盐酸中,有气泡产生,则滤渣里一定含有 (填化学式)。
(3)已知Sc与稀盐酸发生置换反应,生成+3价化合物。写出该反应的化学方程式 。
【解答】解:(1)铝在常温下能和空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,所以在探究Al与酸的反应前,用砂纸打磨铝条是为了除去氧化铝,化学式为:Al2O3;
(2)相同条件下,金属与酸反应的速率越快,金属的活动性越强,相同条件下,取相同状态的金属钪和锌分别与相同浓度的盐酸反应,钪产生气泡速率明显更快,则金属活动性Zn<Sc。金属活动顺序是钪>锌>铜,将锌粉和钪粉的混合物加入盛有一定量硝酸铜溶液的烧杯中,钪先与硝酸铜反应,钪完全反应后,锌再硝酸铜反应,充分反应后,过滤,得到滤渣和滤液;若将所得滤渣加入稀盐酸中,有气泡产生,则滤渣里一定含有Zn、Cu,可能存在钪;
(3)已知Sc与稀盐酸发生置换反应,生成+3价化合物,则该反应是钪和盐酸反应生成氯化钪和氢气,反应的化学方程式为:2Sc+6HCl=2ScCl3+3H2↑。
考向二:金属与盐的反应
[例题6] 小敏称取等质量的铜粉和铁粉,分别加入到25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中(如图所示),充分反应。下列情况可能出现的是( )
A.铁和铜都有剩余,甲、乙生成银的质量比为7:8
B.铁和铜都没有剩余,甲、乙生成银的质量比为1:1
C.铁有剩余,铜没有剩余,甲、乙生成银的质量比为15:16
D.铜有剩余,铁没有剩余,甲、乙生成银的质量比为15:14
【解答】解:A、金属的活动性由强到弱顺序是铁>铜>银,等质量的铜粉和铁粉,分别加入到25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中,铁和铜都有剩余时,硝酸银全部参加反应,因为硝酸银溶液的体积和溶质质量分数相同,因此甲、乙生成银的质量比为1:1,故A错误;
B、铁和铜都没有剩余,则金属铁和铜全部反应,设金属的质量均为m,生成银的质量分别为a、b,
Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag
56 216
m a
a
Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag
64 216
m b
b
则甲、乙生成银的质量比为,故B错误;
C、由化学方程式可知,消耗等质量的硝酸银需要的铁的质量小于铜的质量,所以加入等质量的铁和铜,可能铁有剩余而铜无剩余,如果铁有剩余而铜无剩余,则铁置换出的银的质量大于铜置换出银的质量,铁有剩余,说明铁过量,铜没有剩余,说明铜完全反应或者不足,由A、B选项分析可知,甲、乙生成的银的质量比在7:8~1:1之间,故C正确;
D、等质量的铜和银,铜有剩余,则铁一定有剩余,故D错误;
故选:C。
[例题7] 某同学为验证镁、铁、铜、银的金属活动性顺序,设计了如图所示的四个实验(金属片均已打磨,且其形状大小相同;实验①②③所用盐酸的溶质质量分数和体积均相同)。下列分析不正确的是( )
A.对比实验①②反应的剧烈程度,能判断出镁和铁的金属活动性强弱
B.分析实验②④的现象,能判断出铁、铜、银的金属活动性强弱
C.分析实验④的现象,能判断出铜和银的金属活动性强弱
D.分析实验②③④的现象,能判断出铁、铜、银的金属活动性顺序
【解答】解:A、在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能和酸反应生成氢气,位置越靠前,反应越剧烈,则对比实验①②反应的剧烈程度,能判断出镁和铁的金属活动性强弱,故选项分析正确。
B、实验②中铁能和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,说明在金属活动性顺序中,铁排在氢前面,实验④中铜能和硝酸银反应生成硝酸铜和银,说明铜的金属活动性强于银,不能判断出铁、铜的金属活动性强弱,故选项分析不正确。
C、在金属活动性顺序中,排在前面的金属能将排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,实验④中铜能和硝酸银反应生成硝酸铜和银,说明铜的金属活动性强于银,故选项分析正确。
D、实验②中铁能和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,说明在金属活动性顺序中,铁排在氢前面,实验③中铜不能和稀盐酸反应,说明在金属活动性顺序中,铜排在氢后面,实验④中铜能和硝酸银反应生成硝酸铜和银,说明铜的金属活动性强于银,则铁、铜、银的金属活动性顺序为:铁>铜>银,故选项分析正确。
故选:B。
[例题8] 向一定量黄铜(铜锌合金)粉末中逐滴加入稀硫酸,能正确表示对应变化关系的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、铜锌合金中只有Zn能够和稀硫酸反应产生氢气,因此随着反应的进行固体逐渐减少,到锌反应完了,剩余的铜,质量保持不变,故A正确;
B、铜锌合金中只有Zn能够和稀硫酸反应产生氢气,起点应该是0,故B错误;
C、铜锌合金中只有Zn能够和稀硫酸反应产生氢气,只要一加稀硫酸会立即产生硫酸锌,因此溶液中锌的质量起点是0,故C错误;
D、随着稀硫酸的加入产生ZnSO4的显中性,因此溶液的pH的起点是7,随着硫酸的过量,溶液会显酸性,pH<7,故D错误。
故选:A。
[例题9] 小浔同学通过实验探究某种金属R的活动性强弱,并根据实验现象编制检索表如图,根据检索表可知,金属R的活动性强弱排序正确的是( )
A.Zn>R>Cu>Ag B.Zn>Cu>R>Ag
C.R>Zn>Cu>Ag D.Zn>Cu>Ag>R
【解答】解:锌能与稀盐酸反应,说明锌的位置排在氢的前面,锌>氢。2指代的金属是不与稀盐酸反应的金属,说明2a和2b对应金属的活动性位于H后;3指代的金属能与硝酸银溶液反应,说明3中金属的位置排在银的前面;3a中的金属R能与硝酸铜反应,说明位置排在铜的前面,即R>Cu。故金属R的活动性强弱排序正确的是Zn>R>Cu>Ag。
故选:A。
[例题10] 小明想设计实验来验证铁、铜、银的金属活动性,实验室中可选的材料有铁丝、铜丝、银丝、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。
(1)实验前要用砂纸打磨铁丝表面的原因是 。
(2)为达到实验目的,乙试管中的X溶液应选择 。
(3)小明发现实验中甲试管铜丝表面出现黑色物质,对该黑色物质的成分提出了以下猜想并设计了A、B、C、D四组实验。
猜想一:可能是生成的银与溶液中的氧气反应,生成的氧化银为黑色。
猜想二:可能是硝酸银溶液浓度低,析出的银颗粒较小,吸收全部光呈黑色。
根据本实验结果,上述两个猜想被证实是正确的有 。
【解答】解:(1)实验前用砂纸打磨铁丝表面,是因为铁丝在空气中容易生锈,其表面会生成一层氧化物,这层氧化物会阻碍铁丝与其他溶液发生反应,影响实验结果,所以需要用砂纸打磨掉表面的氧化物,使铁丝能更好地参与反应;
(2)要验证铁、铜、银的金属活动性,已知甲试管中铜丝放入硝酸银溶液中,可验证铜和银的活动性,那么乙试管中应该选择硫酸铜溶液,将铁丝放入硫酸铜溶液中,若铁丝表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色,说明铁能置换出铜,从而验证铁和铜的活动性,这样就可以通过这两个实验比较出铁、铜、银的金属活动性顺序为铁>铜>银;
(3)A组实验中,铜丝在1%硝酸银溶液中表面出现黑色固体;B组实验中,铜丝在煮沸后的1%硝酸银溶液中表面仍出现黑色固体,说明黑色固体的产生与溶液中是否含有氧气无关,即猜想一不正确;C组实验中,铜丝在3%硝酸银溶液中表面出现黑色固体;D组实验中,铜丝在煮沸后的3%硝酸银溶液中表面出现银白色固体,说明在浓度较高且除去氧气的硝酸银溶液中,铜丝表面析出的是银白色的银,而在浓度较低的硝酸银溶液中,铜丝表面析出的银颗粒较小,吸收全部光呈黑色,即猜想二正确。
知识导图记忆
知识目标复核
1.通过典型金属和酸以及某些盐的反应,认识金属活动性顺序。
2.了解置换反应的特点。
3.通过对钢铁锈蚀条件的探究,进一步加深对科学探究各要素的理解,提高学生的科学素养。
1. 化学的“美”一直在陶冶着我们。小游同学在验证A1、Cu、Ag三种金属活动性顺序创造了美丽的“金属树”。向两个放有宣纸的培养皿中分别滴入适量的CuSO4溶液、AgNO3溶液,再放入铝丝,一段时间后观察到的实验现象如图,下列说法正确的是( )
A.实验前需要打磨铝丝是因为除去表面致密的氧化膜
B.该实验能证明Al、Cu、Ag三种金属活动性顺序
C.得到“铜树”后的溶液一定是无色的
D.得到“银树”反应方程式是Al+AgNO3=Ag+Al(NO3)3
【解答】解:A、实验前需要打磨铝丝是因为除去表面致密的氧化膜,该选项正确。
B、该实验能证明铝最活泼,不能比较铜和银的活动性顺序,不能证明Al、Cu、Ag三种金属活动性顺序,该选项不正确。
C、如果硫酸铜过量,则得到“铜树”后的溶液是蓝色溶液,该选项不正确。
D、得到“银树”反应方程式是Al+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag,该选项不正确。
故选:A。
2. 在学习金属相关知识时,小科往盛有硝酸银和硝酸铜混合溶液的烧杯中加入一定质量的铁粉,充分反应后烧杯内剩余固体的质量如图。则下列推断正确的是( )
A.反应后的溶液中有硝酸铜剩余
B.反应后的溶液中有硝酸银剩余
C.原溶液中硝酸银的质量等于硝酸铜的质量
D.原溶液中硝酸银的质量小于硝酸铜的质量
【解答】解:A、金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag,往盛有硝酸银和硝酸铜混合溶液的烧杯中加入一定质量的铁粉,铁优先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银,AgNO3反应完,若还有铁粉,铁才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜。由充分反应后烧杯内剩余固体的质量图可知,剩余固体为银、铜、铁,反应后的溶液中不可能有硝酸铜剩余,故选项说法错误。
B、由充分反应后烧杯内剩余固体的质量图可知,剩余固体为银、铜、铁,反应后的溶液中不可能有硝酸银剩余,故选项说法错误。
C、由充分反应后烧杯内剩余固体的质量图可知,生成银和铜的质量相等;由Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag可知,每340份质量的硝酸银可置换出216份质量的银;由Fe+Cu(NO3)2═Fe(NO3)2+Cu可知,每188份质量的硝酸铜可置换出64份质量的铜,则原溶液中硝酸银的质量不可能等于硝酸铜的质量,故选项说法错误。
D、根据C选项的解析可知,每340份质量的硝酸银可置换出216份质量的银;由Fe+Cu(NO3)2═Fe(NO3)2+Cu可知,每188份质量的硝酸铜可置换出64份质量的铜,生成银和铜的质量相等,则原溶液中硝酸银的质量小于硝酸铜的质量,故选项说法正确。
故选:D。
3. 金属与酸、盐反应遵循一定的规律。下列所示的四个实验中,不会发生反应的是( )
A.B. C. D.
【解答】解:A、在金属活动性顺序中,铁的位置排在氢之前,能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故选项错误。
B、在金属活动性顺序中,镁的位置排在氢之前,能与稀盐酸反应生成氯化亚镁和氢气,故选项错误。
C、锌的金属活动性比铁强,锌能与氯化亚铁反应生成氯化锌和铁,故选项错误。
D、银的金属活动性比铜弱,银不能与氯化铜发生置换反应,故选项正确。
故选:D。
4. 为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,小柯进行了如图甲所示的实验,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。则下列有关滤液中含有金属离子的说法正确的是( )
A.只含Mg2+
B.只含Mg2+和Fe2+
C.一定含Mg2+和Fe2+,可能含Cu2+
D.一定含Mg2+和Cu2+,可能含Fe2+
【解答】解:由金属活动性顺序为Mg>Fe>Cu,铁不能与MgSO4溶液反应,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中,发现烧杯内的红色固体明显增多,是a中的铁与硫酸铜反应生成了铜,充分反应后过滤,滤液中肯定存在镁离子和亚铁离子,由于无法判断铜是否被完全置换出来,因此可能含有铜离子,C选项说法正确。
故选:C。
5. 现有质量相等的甲、乙、丙三种金属粉末,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价)。则下列说法正确的是( )
A.甲、乙、丙依次可能是Mg、Fe、Zn
B.金属活动性:甲>乙>丙
C.相对原子质量:乙>丙>甲
D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
【解答】解:A、由图可知,当金属都在发生反应时,相同时间内生成气体的质量由多到少的顺序是乙<甲<丙,Mg、Zn、Fe的活动性由强到弱的顺序为Mg、Zn、Fe,甲、乙、丙不可能依次是Mg、Zn、Fe,故选项说法错误。
B、金属的活动性越强,相同条件下与酸反应时,反应越剧烈,反应速率越快,根据图示可知,由图可知,完全反应所需反应时间的关系为乙<甲<丙,甲、乙、丙的活动顺序是乙>甲>丙,故选项说法错误。
C、甲、乙、丙在生成物中均显+2价,三种金属的化合价、金属的质量都相等,完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,即产生氢气多的相对原子质量小;在三种金属完全反应后,放出H2的质量是甲>乙>丙;可判断相对原子质量是丙>乙>甲,故选项说法错误。
D、金属与酸的反应生成氢气时,氢气来源于酸中的氢元素,所以生成的氢气的质量与消耗稀硫酸的质量成正比,消耗硫酸的质量是甲>乙>丙,故选项说法正确。
故选:D。
6. 下列事实可用于判断X、Y两种金属的活动性顺序的是( )
①X能和稀盐酸反应而Y不能;
②X能从Y的盐溶液中置换出Y;
③在化合物中X显+3价Y显+2;
④X能在空气中燃烧而Y不能。
A.①② B.①②④ C.①②③ D.①②③④
【解答】解:①X能和稀盐酸反应,说明X位于金属活动性顺序中氢前面;Y不能说明Y位于金属活动性顺序中氢后面,可以说明金属活动性X大于Y;
②X能从Y的盐溶液中置换出Y,说明金属活动性X大于Y;
③金属的活动性与化合价无关;
④X能在空气中燃烧,而Y不能在空气中燃烧,说明Y的活动性比X的活动性弱。
故选:B。
7. 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.滤液的颜色呈蓝色
B.滤液中可能存在Fe2+
C.滤液中一定含有Zn2+
D.滤渣中一定含有Fe和Cu,可能含有Zn
【解答】解:向一定质量的FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉,锌先和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,后和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,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,说明滤渣中一定含有铜和铁,可能含有锌,同时说明硫酸铜完全反应,硫酸亚铁部分或全部反应。
A、硫酸铜完全反应,滤液颜色不是蓝色,该选项不正确。
B、滤液中可能存在Fe2+,例如硫酸亚铁部分反应时,该选项正确。
C、滤液中一定含有Zn2+,该选项正确。
D、滤渣中一定含有Fe和Cu,可能含有Zn,该选项正确。
故选:A。
8. 有甲、乙、丙、丁四种金属。只有甲在自然界主要以游离态存在。丁盐的水溶液不能用乙制的容器盛放,但可以用丙制的容器盛放。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.甲>乙>丁>丙 B.丙>丁>乙>甲
C.丙>乙>丁>甲 D.乙>丁>丙>甲
【解答】解:只有化学性质稳定的物质才能以单质的形式存在,说明甲很不活泼,丁盐的水溶液不能用乙制的容器盛放,但可以用丙制的容器盛放,说明乙可以制取出丁,排在丁的前面,丁比丙活泼,所以乙>丁>丙>甲。
故选:D。
9. 三种金属X、Y、Z的金属活动性顺序为X>Y>H>Z,由此判断一定成立的是( )
A.X一定能把ZSO4中的Z置换出来
B.等质量的X、Y同时与过量的同种盐酸反应,X产生的氢气快且多
C.反应Z+H2SO4═H2↑+ZSO4可以发生
D.Y伸入XCl2溶液中没有明显现象
【解答】解:A、三种金属X、Y、Z的金属活动性顺序为X>Y>H>Z,若ZSO4难溶于水,X不一定能把ZSO4中的Z置换出来,故选项说法错误。
B、等质量的X、Y同时与过量的同种盐酸反应,X产生的氢气快,但不一定多,故选项说法错误。
C、Z的金属活动性比氢弱,不能与硫酸反应,反应Z+H2SO4═H2↑+ZSO4不能反应,故选项说法错误。
D、三种金属X、Y、Z的金属活动性顺序为X>Y>H>Z,Y伸入XCl2溶液,不反应,没有明显现象,故选项说法正确。
故选:D。
10. 兴趣小组同学用相同形状的铁、镁、铝、锌四种金属分别和等浓度等体积的足量稀盐酸用图1所示装置进行实验,反应过程气压变化如图2所示。下列说法错误的是( )
A.图2中①②对应的物质分别是锌和铁
B.镁对应的气压变化中出现压强变小的原因是瓶中气体减少
C.铝对应的气压变化,说明在实验前没有除去表面致密的氧化铝
D.该实验能证明金属与盐酸反应的速率与金属的活动性有关
【解答】解:A、金属越活泼,反应速率越快,单位时间内压强增大幅度越大,图2中①②对应的物质分别是锌和铁,该选项说法正确;
B、镁对应的气压变化中出现压强变小的原因是瓶中温度降低,该选项说法不正确;
C、铝对应的气压变化,说明在实验前没有除去表面致密的氧化铝,稀盐酸先和氧化铝反应生成氯化铝和水,该选项说法正确;
D、该实验能证明金属与盐酸反应的速率与金属的活动性有关,即金属越活泼,反应速率越快,该选项说法正确。
故选:B。
11. 向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉,反应停止后过滤,向滤液中加入少量稀盐酸,无明显现象。则下列说法中正确的是( )
①滤出的固体中一定含有银
②向滤液中加入氢氧化钠溶液,一定有蓝色沉淀产生
③滤液中溶质的组成情况有三种
④向滤出的固体中加入稀盐酸,如果有气泡产生,说明滤液中只含有硝酸锌
A.①② B.①④ C.①②③ D.①③④
【解答】解:①向滤液中加入少量稀盐酸,无明显现象,说明溶液中不含硝酸银,所以银离子被完全置换,滤出的固体中一定含有银,故①正确;
②无法确定滤液中硝酸铜是否被完全置换,所以向滤液中加入氢氧化钠溶液,不一定有蓝色沉淀产生,故②错误;
③向滤液中加入少量稀盐酸,无明显现象,说明滤液中不含硝酸银,如果锌粉不足,完全置换硝酸银中的银,没有与硝酸铜反应(或部分置换了硝酸铜),溶液中含有硝酸铜和硝酸锌;如果锌粉恰好完全与硝酸银、硝酸铜反应,溶液中只含有硝酸锌;如果锌过量,溶液中只含有硝酸锌,故③错误;
④向滤出的固体中加入稀盐酸,如果有气泡产生,说明滤渣中含有锌粉,如果锌粉过量,锌粉会完全置换硝酸银和硝酸铜溶液中的银和铜,溶液中只有硝酸锌,故④正确;
故选:B。
12. 一定质量M、N两种金属,分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,分析图像得到的以下结论中,正确的是( )
A.两种金属消耗稀硫酸的质量:M>N
B.两种金属消耗稀硫酸的质量:M<N
C.两种金属的活动性:M>N
D.两种金属的活动性:M<N
【解答】解:A、由图像可知,最终生成的氢气的质量相同,则两种金属消耗稀硫酸的质量M=N,故选项说法错误。
B、由图像可知,最终生成的氢气的质量相同,则两种金属消耗稀硫酸的质量M=N,故选项说法错误。
C、至完全反应,M所需时间短,则两种金属的活动性:M>N,故选项说法正确。
D、至完全反应,M所需时间短,则两种金属的活动性:M>N,故选项说法错误。
故选:C。
13. 向AgNO3溶液中加入一定质量的Zn和Cu的混合粉末,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,下列说法正确的是( )
A.向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生
B.向滤液中加入稀盐酸,可能有沉淀产生
C.滤渣中一定有Ag,一定无Zn和Cu
D.滤液中一定有Cu(NO3)2,可能有Zn(NO3)2和AgNO3
【解答】解:由于题意可知,向AgNO3溶液中加入一定质量的Zn和Cu的混合粉末,由于金属活动性由强到弱的关系Zn>Cu>Ag,锌首先置换硝酸银中的银,当锌全部反应完后,铜可置换硝酸银中的银。充分反应后过滤,滤液为蓝色,说明锌全部参加了反应,滤渣中没有锌,溶液中有硝酸铜,可能含有硝酸银,由上述分析可知:
A、向滤渣中没有锌,加入稀盐酸,不可能有气泡产生,故A错误;
B、滤液中可能含有硝酸银,加入稀盐酸,可能有沉淀产生,故B正确;
C、滤渣中一定有Ag,一定无Zn,可能含有Cu,故C错误;
D、滤液中一定有Cu(NO3)2,Zn(NO3)2、可能有AgNO3,故D错误。
故选:B。
14. 人类对金属活动性的顺序的认识经历了漫长的时间。
材料一:我国晋代炼丹家葛洪用铁勺盛满曾青(硫酸铜溶液),几天后,铁勺表面红光闪闪,记载为“点铁成金”的故事,后来演变成湿法炼铜法。
材料二:贝采利乌斯是最早为金属活动性排序的科学家,他依靠定性的推测,对元素的电化次序排序为:Ag、Cu、Zn、Mg、Na,Na的电正性最强,Ag的电负性最强,但是设备落后无法定量实验,因此难以准确描述,他自己也认为排序不够准确。
材料三:1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失”,这为发现金属活动性顺序奠定了基础。
材料四:1865年贝开托夫设想找到一种参比物使金属与之发生作用,看反应的难易程度来判断金属活动性的强弱。他以硫酸铜为参比物,铁能跟硫酸铜溶液反应,银不能跟硫酸铜溶液反应,得出铁金属的活动性比银强,从而得出大部分金属活动性强弱。现代科学发现,金属活动性排序还与反应的条件有关。
(1)材料四中能比较铁和银的金属活动性强弱的参比物还可以是 (写出一种物质名称)。
(2)分析以上材料,下列关于金属活动性发现史的说法正确的是 (可多选)。
A.古代炼丹家“点铁成金”的发现对科学发展做出了一定的贡献
B.由材料二可推测,金属元素的电负性越强,金属活动性也越弱
C.定性的推测不属于科学研究,定量实验才属于科学研究
D.由材料三可推测,所有金属物质放入稀盐酸中都会“消失”
E.现代科学家总结出来的金属活动性强弱规律今后还会不断完善
【解答】解:(1)材料四中能比较铁和银的金属活动性强弱的参比物还可以是硝酸汞,是因为铁能和硝酸汞反应,银不能和硝酸汞反应。
故答案为:硝酸汞。
(2)A.古代炼丹家“点铁成金”的发现对科学发展做出了一定的贡献,故选项正确。
B.由材料二可推测,金属元素的电负性越强,金属活动性也越弱,故选项正确。
C.定性的推测和定量实验都属于科学研究,故选项不正确。
D.由材料三不能推测出,所有金属物质放入稀盐酸中都会“消失”,故选项不正确。
E.现代科学家总结出来的金属活动性强弱规律今后还会不断完善,故选项正确。
故答案为:ABE。
15. 金属在日常生活中有着广泛的用途,常见金属的活动性顺序如图甲:
请回答下面问题:
(1)金属活动性顺序表中的X是 元素。
(2)把一根用砂纸打磨过的铁丝浸入硫酸铜溶液中,过了一会儿,观察到的现象有 ,该反应的化学方程式为 。
(3)向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉,溶液质量随反应时间的变化情况如图乙所示,图中B点溶液中含有的溶质有 。
【解答】解:(1)由金属的活动性顺序表可知,金属活动性顺序表中的X是Hg元素。
(2)在金属活动性顺序中,铁在铜的前面,能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的现象是:铁丝上附着红色固体,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,反应的化学方程式是:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
(3)在金属活动性顺序中,Zn>Cu>Ag,向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,与两种溶质依次发生反应
Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
65 216
所以析出银的过程是溶液质量减少的过程;
Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu
65 64
所以析出铜的过程是溶液质量增加的过程
B点时锌与AgNO3恰好完全反应,没有与Cu(NO3)2反应,此时溶液中含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2。
2 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。