第八单元 专题练习(一)金属活动性顺序及其应用-【支点·同步系列】2024-2025学年新教材九年级下册化学（人教版2024）

专题练习（一） 金属活动性顺序及其应用 类型一探究金属活动性顺序 中还含有铜箔，为验证铝和铜的金属活动性 专题精讲 顺序，设计了如下实验： 【方案一】将铝片和铜片相互刻画，金属片上 方法指导 出现划痕者更活泼。 探究金属活动性顺序的依据 【方案二】将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放 依据1：金属能否与酸反应及与酸反应 入5mL相同的稀盐酸中，金属丝表面产生 的刷烈程度。 气泡者更活泼。 A金属能与酸反应一A位于氢前，B 【方案三】将铝丝和铜丝表面打磨后，同时放 金属不能与酸反应—B位于氢后，则金属 入5mL相同的硝酸银溶液中，金属丝表面 活动性强弱关系为A>B。 有银白色物质析出者更活泼。 C,D金属都能与酸反应，且C反应较D 以上方案中，你认为能达到实验目的的是 剧烈，则金属活动性强弱关系为C>D。 该方案中发生反应的化学方 依据2：某金属能否置换出金属化合物 程式为 溶液中的金属。 类型二金属与酸反应的图像分析 A能从B的化合物溶液中置换出B,则 专题精讲 金属活动性强弱关系为A>B。A不能从B 的化合物溶液中置换出B,则金属活动性强 方法指导 弱关系为A<B。 1.等量金属与足量酸反应的图像分析 (1)氢气质量与反应时 专题精练 间的关系曲线 1.为探究钛合金中钛、铝、 氧化铝 氯化铜 ①金属与等浓度的酸反 溶液 铜三种金属的活动性顺 应，曲线拐点出现得越早，说 打磨光亮的钛片 序，同学们做了右图所示 反应时间/s 甲 明反应时间越短，金属活动 的实验，发现甲试管中钛片无明显变化，乙 性越强。上图中，四种金属的活动性顺序为 试管中钛片表面有红色固体出现。则三种 Mg>Al>Zn>Fe. 金属的活动性强弱关系是 ②根据纵坐标产生氢气的质量，可判断 A.Al>Ti>Cu B.AL>Cu>Ti 金属的价量比（产物中金属元素的化合价与 C.Ti>Al>Cu D.Ti>Cu>Al 金属元素的相对原子质量之比)。价量比越 2.(2024长沙改编)通过实验可以验证物质的 大，产生氢气的质量越大。 性质。下列试剂中，能验证铁、铜的金属活 (2)氢气质量与酸质量的关系曲线 动性顺序的是 ( 向等质量的Zn,Fe、Al、Mg中加入足量 A.稀硫酸 B.蒸馏水 等浓度的稀盐酸。 C.硝酸银溶液 D.澄清石灰水 ①刚开始反应时，酸不足，产生氢气的 3.(2024重庆B卷)锂(1i)离子电池应用广泛， 质量由酸的质量决定，产生氢气的质量的大 有利于电动汽车的不断发展。锂离子电池 小关系为Mg=Al=Zn=Fe 下册第八单元 应，Y、Z均发生反应且生 ②四种金属均不足，最终生成氢气的质 成氢气的质量与反应时间 量由金属的价量比决定。价量比越大，产生 的关系如右图所示。下列 氢气的质量越大，则产生氢气的质量的大小 说法正确的是 ( 0 反应时间/s 关系为Al>Mg>Fe>Zn. A.相对原子质量：Y<Z 2.足量金属与等量酸反应的图像分析 B.完全反应生成氢气的质量：Y<Z 向等质量、等浓度的稀盐酸中加入足量 C.X、Y、Z的金属活动性顺序：Y>Z>X 的Zn、Fe、Al、Mg。 D.完全反应消耗稀硫酸的质量：Z<Y (1)刚开始反应时·金属不足，产生氢气 3.下图所示的四个图像能正确反映对应变化 的质量由金属的质量决定，产生氢气的质量 关系的是 ( 的大小关系为Al>Mg>Fe>Zn。 (2)酸不足，金属过量，产生氢气的质量 -Fe Zn 由酸的质量决定，产生氢气的质量的大小关 稀硫酸的 系为Mg=Al=Zn=Fe。 质量g 0 时间s A.分别向等质量的 B.等质量、等浓度的 专题精练 铁粉和锌粉中加 稀硫酸分别与足 1.(2024赣州模拟)兴趣小组同学探究金属和 入等体积、等浓 量的铁粉和锌粉 酸反应，进行了以下实验：在烧瓶中分别加入 度过量的稀硫酸 反应 等质量的镁粉、铁粉、锌粉和足量的稀盐酸， 塞紧瓶塞（如图1），利用传感器记录160s内 Fe 烧瓶中气压变化，得到相关曲线如图2所示。 海 金属的 0 下列分析正确的是 时间公 质量倍 C.甲烷和过量的氧 D.分别向等质量、等 气压 气在密闭容器中 浓度的稀盐酸中 传感器 锌 充分反应 加入锌粉和铁粉 铁 类型三置换反应后滤渣、滤液成分的分析 令水 020406080100120140160 反应时间/ 专题精讲 图1 图2 A,等质量的三种金属完全反应后生成氢气 【例1】将Zn粉加入一定质量Cu(NO3)2 的质量相等 和AgNO,的混合溶液中，充分反应，分析滤 B.加人锌粉的烧瓶内气压一定大于加入铁 液、滤渣的成分。 粉的烧瓶内气压 第一步：将题目中涉及的金属按照金属活 C.0~40s,镁与盐酸反应使烧瓶内气压增大 动性顺序由强到弱排列为 的主要原因是反应放热 第二步：活泼金属优先置换出最不活泼的 D.相同时间内锌与盐酸反应时增大的气压 金属，发生反应的先后顺序为 比铁与盐酸反应时的大，说明锌比铁的活 动性强 (用化学方程式表示) 2.现有质量相等的X、Y、Z三种金属，分别放 第三步：根据加入的金属的量具体分析， 入三份等浓度的足量稀硫酸中，X不发生反 如下表所示。 化学九年级R版 置换情况 滤液的成分（水除外） 滤渣成分 C.向滤液中加人稀盐酸，一定没有沉淀产生 部分AgN()参与 D.滤液中一定不含Cu(NO方)2，可能含有 反应 Ag AgNO5和Zn(NO)2 恰好全部AgNO Zn(NO)z、Cu(NO) 2.某同学为比较锌、铜、银三种金属的活动性 参与反应 强弱，进行以下实验：向一定量的AgNO3溶 部分Cu(NO,): Ag,Cu 参与反应 液中加入铜和锌的混合粉末，充分反应后过 拾好全部C1N())方 滤，得到滤液甲和固体乙。流程图如下： Zn(NO,): 参与反应 滤液甲 AgNO,Cu.Za混合物 继续加入锌粉 Ag,Cu、Zn 溶液 过滤 個体☑ 【例2】将AgNO3溶液加入一定量的Cu (1)若乙中含有铜、银两种固体，则滤液甲中 和Fe的混合物中，充分反应，分析滤液、滤渣 一定含有的金属离子是 ,一定 的成分。 没有的金属离子是 第一步：将题日中涉及的金属按照金属活 (2)若滤液甲显蓝色，则上述过程中一定有 动性顺序由强到弱排列为 个化学反应发生。写出其中一个 第二步：最活泼的金属单质优先与该金属 反应的化学方程式： 化合物溶液发生置换反应，发生反应的先后顺 序为 (用 类型四利用金属活动性回收金属 化学方程式表示) 第三步：根据加入的金属化合物溶液的量 专题精练 具体分析，如下表所示。 某化学兴趣小组对铁、铜、银的金属活动性 进行研究，并回收Ag。请回答下列问题： 置换情况 滤液的成分（水除外） 滤渣成分 部分Fe参与 (1)铁、铜、银中金属活动性最强的是 Fe(NO,): 反应 恰好全部Fe (2)铁与硝酸铜溶液反应的化学方程式为 参与反应 Cu、Ag 部分Cu参与 Cu、Ag 铜与硝酸银溶液反应的现象为 反应 恰好全部Cu Fe(NO,):.Cu(NO)2 参与反应 (3)该小组从Fc(NO)2、Cu(NO3)2、AgNO 继续加入 的混合废液中回收Ag的过程如下图： AgNO溶液 Ag 滤液 步骤】步深Ⅱ 专题精练 废液 加入过过滤 量Q: 步骤Ⅲ 。步骤W 1.(2024达州)将一定量的锌粉投人含有AgNO B加入足量 过滤 和Cu(NO,)2的混合溶液中，充分反应后过 AgNO3溶液 滤，得到滤渣和无色滤液。下列说法正确 滤液A的成分（除水外）是 的是 (填化学式)。步骤Ⅲ中加入 A.滤渣中一定含有Ag、Cu和Zn 足量AgNO,溶液的日的是 B.向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生 下册第八单元弱关系为铁>铜，可得出三种金属活动性强弱关系为铁 棒，烧杯，漏斗，其中属于玻璃仪器的是漏斗、烧杯，玻璃 铜>银，D不符合题意。 棒。(3)置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一 11,A【解析】由R(NO)):中硝酸根显一1价可知，R元素的化 种单质和另一种化合物的反应，该流程中发生的置换反应 合价为十2，铝元素在化合物中显十3价，故R不可能是铝， 是铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为 A不正确。由化学方程式R十Hg(NO):一R(NO),十 Fe+CuSO-FeSO +Cu. Hg可知，该反应为置换反应，B正确。R能从Hg(NO,): 专题练习（一）金属活动性顺序及其应用 溶液中置换出Hg,说明R的金属活动性比汞强，C正确。 求在金属活动性顺序中位于氢后面，侧R可能排在氢前 类型一探究金属活动性顺序 面，也可能排在氢后面，D正确。 专题精练 12.D 1.A2.A 13.B大于【解析】铁不能和硝酸锌反应，铁和硝酸银反应 3.方案二2A1十6HC1一2AIC1,十3H24【解析】方案一： 生成硝酸亚铁和银，硝酸亚铁在溶液中显浅绿色，若滤液 将铅片和钢片相互刻画，金属片上出现划痕，只能说明出现 星浅绿色，则滤液中一定含有生成的硝酸亚铁和不参与反 划痕的金属的硬度更小，不能用于判断金属活动性强弱，该 应的硝酸锌，A不正确。铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和 方案不能达到实验目的。方案二：将铝丝和铜丝表面打磨 银，一定有银生成，若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣 后，同时放入5mL相同的稀盐酸中，铝丝表面产生气泡，铜 中还有铁，所以滤渣中一定含有银和铁两种金属，B正确。 丝无现象，说明铝的金屈活动性比铜强，该方案能达到实验 铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，锌和硝酸亚铁反应生 目的。铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应的化学方 成铁和赌酸锌，若向滤液中加入锌片，有固体析出，不能说 程式为2A十6HC1一2A1CL十3H:◆。方案三：将铝丝和 明滤液中一定含有硝酸银，因为滤液中一定有生成的硝酸 铜丝表面打密后，同时放入5mL相同的硝酸银溶液中，铝 亚铁，析出的固体可能是锌和硝酸亚铁反应生成的铁，C不 丝和铜丝表面都有银白色物质析出，说明铝和铜都比银活 正确。铁和销酸银反应生成硝酸亚铁和银，由反应的化学 泼，但铝和铜的金属活动性强羽无法判断，该方案不能达到 方程式Fe+2AgNO,一Fe(NO):+2Ag可知，每56份 实验目的。 质量的铁完全反应能置换出216份质量的银，反应后固体 类型二金属与酸反应的图像分析 质量变大，所以将所得滤渣洗涤，干燥后称量，质量一定大 于所加铁粉的质量。 专题精练 14.(1)稀盐酸（合理即可）Z知十2HC1一ZC1+H:↑（与 1.D【解析】等质量的三种金屈完全反应后，镁产生氢气最 上一空对应即可)(2)过量的铁粉过滤2AgNO:十Fe 多，锌产生氢气最少，A不正确。由完全反应后，铁生成的 -Fe(NO):+2Ag 氢气比锌多可知，加人铁粉的烧瓶内气压可能大于加入锌 15.(1)由无色变为浅绿色(2)Cu+2AgN(O, 粉的烧瓶内气压，B不正确。0一40s,镁与盐酸反应使烧瓶 Cu(NO,):十2Ag(3)硝酸亚铁（合理即可）(4)合理 内气压增大的主要原因是反应生成氢气，C不正确。相同时 (5)Fe,Cu、Ag【解析】(1)实验T中铁和硝酸银反应生成 间内锌与盐酸反应时增大的气压比铁与盐酸反应时的大， 硝酸亚铁和银，故实验I中随着反应进行，溶液颜色由无 说明相同时间内锌与盐酸反应的速率快，即锌比铁的话动 色变为浅绿色。(2)实验Ⅱ中发生的反应为铜和硝酸银反 性强，D正确。 应生成踏酸铜和银，该反应的化学方程式为Cu十2AgNO, 2.D【解析】由图像可知，等质量的金属Y,Z与足量的稀硫酸 Cu(NO,):+2Ag。(3)实验T中铁与硝酸银反应生成 完全反应，生成氢气的质量为Y>Z,但金屈Y、乙与稀硫酸 硝酸亚铁和银，有银白色固体析出，说明铁比银活泼：实验 反应生成的化合物中，Y,Z的化合价未知，故无法判断两者 Ⅱ中铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，溶液变为蓝色，说 相对原子质量的大小，A、B错误。将X,Y,Z三种金属分别 明铜比银活泼。还需要验证铁和铜的金屈话动性顺序，故 放入三份等浓度的足量稀硫酸中，X不反应，说明在金屈活 若X是铜片，则Y可能是硝酸亚铁溶液。闱和硝酸亚铁不 动性顺序里，X排在氢后，Y,Z均能与稀硫酸反应，且Z反 反应，无明显现象，说明铁比铜话泼。(4)只用实验IⅡ 应速率更快，说明在金属活动性顺序，Y,Z排在氢前，且Z 中所用的试剂验证铁，铜，银三种金属的活动性顺序，可先 排在Y前，故三种金属的活动性硕序为Z>Y>X,C错误。 做实验Ⅱ，铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，有银白色 由图像可知，生成氢气的质量为Z<Y,氢气中的氢元素全 体析出，说明铜比银活泼：充分反应后，加入铁片，铁能 部来自硫酸，故完全反应消耗稀硫酸的质量为Z<Y,D 与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明 正确。 铁比铜活泼，从面得出三种金属的活动性顺序，故此同学 3.D【解析】向等质量的铁粉和锌粉中，分别加人等浓度的稀 的说法合理。(5)由以上分析可知，铁、铜，银三种金屈的 硫酸，根据Fe+H,SO,一FeSO,十H:↑，Zn十H:SO,一 活动性顺序由强到弱为Fe,Cu、Ag。 ZSO,十H↑可知，每56份质量的铁能置换出2份质量的 素养专练 氢气，每65份质量的锌能置换出2份质量的氢气。反应开 16.(1)增大反应物间的接触面积，加快反应的速率，使反应更 始时，金屈都有剩余，酸不足，所以产生氢气的质量相等，两 充分(2)过滤漏斗（或烧杯或玻璃棒）(3)F©十CuSO 条线重合。随着酸的不断加人，金屈属完全反应后，铁生成氢 一Cu十FeS)【解析】(1)将黄铜矿粉碎能增大反应物 气的质量更大，A错误。等质量，等浓度的稀硫酸分别与足 间的接触面积，加快反应的速率，使反应更充分。(2)过滤 量的铁粉和锌粉反应，由于锌比铁活泼，锌的反应速率更 可分离固体和液体，则分离得到FS),溶液和Cu的操作 快，完全反应所需的时间更短。由于金属过量，酸不足，最 是过滤。实验室进行过滤操作用到的仪器行铁架台，玻璃 后生成氢气的质量相等，B错误。甲烷和过量的氧气在密闭 下册参考答案 131 容器中充分反应，甲烷和氧气反应生成二氧化碳和水，化学 学反应一定有2个。其中一个反应是Cu与AgNO,反应生 方程式为CH,十20，点悠c0.十2H:0.由化学方程式可 成Cu(NO):和Ag,反应的化学方程式为Cu+2AgNO 知，反应前后分子总数不变，C错误。分别向等质量，等浓度 Cu(N)):十2Ag:另一个反应是Zn与AgNO反应生 的稀盐酸中加人锌粉和铁粉，锌与盐酸反应生成氯化锌和 成Zn(N),):和Ag,反应的化学方程式为Zn十2AgN) 氢气，化学方程式为Zn十2HC一ZnC:+H↑，即每65 -2Ag+Zn(NO): 份质量的锌可置换出2份质量的氢气。铁与盐酸反应生成 类型四利用金属活动性回收金属 氯化亚铁和氢气，化学方程式为Fe+2HCI一FCl十 专题精练 H2◆，即每56份质量的铁可置换出2份质量的氢气。向等 (1)铁（或Fe)(2)Cu(NO):+Fe-Fe(NO,)+Cu周体表 质量，等浓度的稀盐酸中分别加入足量的锌粉和铁粉时，刚 面有银白色物质析出，溶液由无色变为蓝色(3)Fe(NO,):、 开始酸过量，相同质量的金屈，铁生成氢气的质量大于锌 Cu(NO,):使滤渣B中的铜完全反应，得到纯净的银 完全反应后，由于锌和铁过量，生成氢气的质量取决于稀盐 【解析】(1)在金属话动性顺序里，铁排在铜、银之前，故三种 酸的质量，因此最终生成氢气的质量相等，D正确。 金属的活动性最强的是F©。(2)铁与硝酸铜反应生成硝酸 类型三置换反应后滤渣、滤液成分的分析 亚铁和铜，该反应的化学方程式为Fe十Cu(NO,): 专题精讲 Fe(NO,):十Cu。铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，故现象 【例1】Zn,Cu、AgZn+2AgNO,一Zn(NO,):+2AgZn+ 为有银白色固体析出，溶液山无色变为蓝色。(3)向发液中 Cu(NO )-Zn (NO )+Cu Zn (NO:):.Cu(NO ): 加人过量的铜，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，故滤液A AgNO,Ag Zn(NO,):,Cu(NO,):Ag.Cu Zn(NO,): 的成分（除水外）是Fe(NO,):,Cu(NO,):,步骤Ⅲ中加入 【例2】Fe,Cu、AgFe+2AgNO,一Fe(NO)2+2AgCu+ 足量硝酸银溶液，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，能使滤 2AgNO,-Cu (NO):+2Ag Fe,Cu,Ag Fe(NO,) 渣B中的铜完全反应，得到纯净的银。 Fe(NO,):.Cu(NO,):Ag Fe(NO,):.Cu(NO,):.AgNO, 阶段强化训练1 专题精练 1.A 1.C【解析】根据Zn,Ag、Cu的金属活动性强弱关系为Zn 2.A【解析】金属材料包括纯金属和合金，合金屈于金屈材 Cu>Ag可知，将一定量的锌粉投入含有AgNO,和 料，A正确。肯铜属于铜的合金，熔点低于纯铜，B不正确。 Cu(N),):的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和 青铜的硬度比纯锡大，C不正确，铜不能和稀硫酸反应，D 银，待硝酸银反应完，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，充 不正确 分反应后过滤，得到无色滤液，说明滤液中一定不含有硝酸 3,C【解析】金的化学性质稳定，在常温或高温条件下，均不 闲，即硝酸铜反应完全，那么硝酸银也一定反应完全，故滤 能与氧气发生反应，C符合题意。 渣中一定含有银和铜，可能含有锌，滤液中一定含有硝酸 4,C【解析】置换反应是一种单质和一种化合物反应，生成另 锌，一定不含硝酸银和硝酸铜。滤渣中一定含有Ag,Cu,可 一种单质和另一种化合物的反应。该反应符合置换反应的 能含有Z,向滤渣中加入稀盐酸，不一定有气泡产生，A,B 特征，凤于置换反应，C符合题意。 错误。滤液中一定含有硝酸锌，一定不含有硝酸铜和硝酸 5.C【解析】铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁，不能生成氯化 银，则向滤液中加入稀盐酸，一定没有沉淀产生，C正确。滤 铁，A不符合题意。铜，银不与稀盐酸反应，B,D不符合题 液中一定不含Cu(NO),,AgNO,一定含有Zn(NO):,D 总。铝能与稀盐酸反应生成氯化铝，C符合题意。 错误。 6,D【解析】铜粉在空气巾加热会生成氧化铜，杂质没有除 2.(1)Zn2+ Ag'(2)2 Cu+2AgNO,=Cu(NO):+ 去，反而把原物质除去了，不符合除杂原则，A错误。硝酸 2AgC或Zn+2AgN),一Zn(NO,):十2Ag)【解析】硝酸 银能与铜反应生成硝酸铜和银，杂质被除去了，但引人了新 银与铜反应生成银和硝酸铜，硝酸银与锌反应生成银和硝 杂质硝酸铜，不符合除杂原则，B错误。铝粉能与硫酸反应 酸锌。山金属活动性硕序可知，锌，银、铜的金属活动性强 生成硫酸铝和氢气，闲不与稀硫酸反应，杂质没有除去，反 弱关系为锌>铜>银，则向一定量的AgNO溶液中加人铜 面把原物质除去了，不符合除杂原则，C错误。铁能与盐酸 和锌的混合粉末，锌先与硝酸银反应，锌反应完后，铜再与 反应生成氯化亚铁和氢气，剩余的铁粉可经过滤除去，杂质 硝酸银反应。故滤液和固体可以分为下列五种情况：①当 被除去了，又没有引人新杂质，符合除杂原则，D正确。 AgNO1与部分Zn反应时，滤液中的成分（除水外）为 7,B【解析】镁、铁，锌与稀硫酸反应的化学方程式及其质量 Zn(NO,):,周体成分为Zn.Cu,Ag:②当AgNO,与Zn恰好 关系如下： 完全反应时，滤液中的成分（除水外）为Z(NO,),,固体成 Mg+H:SO -MgSO+H: 分为Cu、Ag:③当AgNO与部分Cu反应时，滤液中的成分 2498 2 (除水外)为Cu(NO)2,Z知(NO,):·固体成分为Cu,Ag: Fe+H:SO -FeSO +H: 5698 2 ④当AgNO,与Cu恰好完全反应时，滤液中的成分（除水 Zn+HS0.-ZnSO,+H:↑ 外)为Cu(NO,)2,Zn(NO,)2,周体成分为Ag:⑤当AgNO 6598 2 过量时，滤液中的成分（除水外）为AgNO、Cu(NO)、 根据以上质量关系知，等质量的金属完全反应时，镁反应 Z(NO,):,固体成分为Ag。(1)若乙中含有铜、银两种固 生成氢气的质量最大，清耗的酸最多：锌反应生成氢气的质 体，根据上述分析，可知滤液甲中一定含有的金园离子是 量最小，消耗的酸最少。由题可知，完全反应后有两种金属 Zn+,一定没有的金属离子是Ag。(2)若滤液甲显蓝色， 剩余，则剩余金属为镁和铁。镁，铁有剩余，说明镁，铁与酸 则其中一定含有Cu(NO):,根据上述分析，可知发生的化 完全反应时，酸不足，则镁，铁反应生成氢气的质量相等 132 化学九年级RJ版