课题3 防止金属腐蚀的措施 第1课时（导学案） 化学沪科版五四学制2024九年级全一册

课题3 防止金属腐蚀的措施 第1课时 金属的活动性顺序 一、知识目标 1. 通过实验探究，能够准确描述金属与稀硫酸、盐溶液反应的现象，正确书写相关化学方程式，归纳金属与酸、盐发生置换反应的化学性质。 1. 分析多组金属与酸、盐溶液反应的现象，识别并运用金属活动性顺序判断反应能否发生，设计简单实验验证不同金属的活动性强弱。 1. 分析“湿法炼铜”等实例，运用金属活动性顺序解释或预测生产中的物质转化，体会其在物质分离和制备中的应用价值。 二、核心素养目标 1. 宏观辨识与微观探析：从宏观上观察金属与氧气、酸、盐溶液反应的现象，从微观角度理解金属活动性顺序的本质。 1. 证据推理与模型认知：通过实验现象推理金属活动性顺序，建立利用金属活动性顺序判断反应和解决实际问题的模型。 1. 科学探究与创新意识：通过设计和实施实验探究金属活动性顺序，培养科学探究能力和创新思维。 1. 科学态度与社会责任：认识金属活动性顺序在生产生活中的应用，增强合理使用金属资源的意识。 一、学习重点 1. 掌握金属的化学性质。 1. 理解并运用金属活动性顺序表。 二、学习难点 1. 运用金属活动性顺序判断反应能否发生。 1. 设计实验验证金属活动性强弱。 一、 金属的化学性质 1.与氧气反应 大部分金属能与氧气反应，生成 。例如，镁条和铁丝在空气中会被氧化，表面形成氧化膜。镁与氧气反应的化学方程式为 ；铁与氧气反应的化学方程式为  。 2.与稀酸（如稀盐酸、稀硫酸）反应 实验表明，某些金属能与稀酸反应，生成 和 。 以锌与稀硫酸反应为例，化学方程式为： ，反应现象为 。 铜放入稀硫酸中， （填“能”或“不能”）观察到明显现象，说明铜的金属活动性较 。 3.与某些盐溶液反应 实验表明，一种金属能与另一种金属的盐溶液反应，生成 和 。 湿法炼铜的原理（铁与硫酸铜溶液反应）的化学方程式为： ，反应现象为 。 铜与硝酸银溶液反应的化学方程式为： ，反应现象为 。 二、 认识金属活动性顺序 1.科学家经过大量实验，总结出了常见金属的活动性顺序： K Ca Na    Sn Pb (H)   Hg   Pt Au （请填写缺失的元素符号） 2.金属活动性顺序的意义： 金属的位置越靠 ，它的活动性就越 。 排在 前面的金属能与稀盐酸、稀硫酸发生置换反应，生成 。 排在前面的金属能把排在 的金属从它们的 中置换出来。 三、 金属活动性顺序的应用 1.判断金属与酸能否反应 根据金属活动性顺序，判断下列金属能否与稀盐酸发生反应（能的打“√”，不能的打“×”）： 镁 ( )　铁 ( )　铜 ( )　银 ( ) 2.判断金属与盐溶液能否反应 根据金属活动性顺序，判断下列反应能否发生（能的打“√”，不能的打“×”），能的请写出化学方程式： 锌与硫酸铜溶液 ( ) ______________________________________ 铜与硫酸锌溶液 ( ) ______________________________________ 铁与硝酸银溶液 ( )______________________________________ 银与氯化铜溶液 ( )______________________________________ 3.设计实验比较金属活动性强弱 现有铁、铜、银三种金属，请利用金属活动性顺序的知识，设计实验方案比较它们的活动性顺序。 （提示：可利用金属与酸反应，或金属与盐溶液反应） 你的设计方案（简述）：方案一：______________________________________ 。 方案二：______________________________________ 。 一、金属的化学性质 活动一：金属与氧气的反应 问题思考：镁条和铁链表面覆盖的物质成分分别是什么？ 问题思考：为什么钠的新鲜切面在空气中会迅速变暗？而黄金饰品却能始终闪闪发亮，不易发生变化？ 活动二：金属在氧气（或空气）中的燃烧 问题思考：描述镁带、铁丝、铜丝分别在氧气（或空气）中反应的现象，并写出化学方程式。 问题思考：通过对比这三个实验，你能得出什么结论？ 活动三：金属在氧气反应现象与产物比较 问题思考：这五种金属（钠、镁、铁、铜、金）与氧气反应所需的条件和反应的剧烈程度有什么明显的规律？ 问题思考：这些现象上的差异，直接反映了金属哪方面化学性质的强弱？ 活动四：金属与稀硫酸反应 问题思考：描述镁片、锌片、铁片、铜片分别与稀硫酸反应的现象。 问题思考：镁、铁与稀盐酸反应的产物分别是什么？它们属于哪种基本反应类型？ 活动五：金属与盐反应 问题思考：描述铜丝分别放入硝酸银溶液和硫酸亚铁溶液中的实验现象，并写出反应方程式。 问题思考：金属与盐溶液反应需要满足什么条件？ 活动六：典例精讲 典例1：下图1是金属化学性质的简易模型，图2是据此模型设计的实验。 （1）图2中表示图1中A能与金属发生反应的实验是___________（填序号）。 （2）图2③中发生的反应的化学方程式是____________________________。 （3）图2设计的4个实验能验证三种金属与氢在金属活动性顺序表中位置的关系是___________________________。 典例2：关于铝、铁、铜三种金属，下列有关说法不正确的是 A. 三种金属均能与氧气反应 B. 三种金属均被广泛应用于生产生活中 C. 铝、铜、硫酸亚铁溶液可验证三种金属的活动性顺序 D. 等量的三种金属与足量且等量的稀盐酸混合后溶液的质量相等 二、认识金属活动性顺序 活动一：湿法炼铜 问题思考：“以曾青涂铁，铁赤色如铜”中，“曾青”可能是什么物质？“铁赤色如铜”描述的是一种什么现象？从现代化学角度看，这可能是一个什么类型的反应？ 问题思考：简述湿法炼铜的工艺流程。 活动二：铁与硫酸铜溶液、氯化铜溶液的反应 问题思考：描述铁分别与硫酸铜溶液、氯化铜溶液反应的现象，并写出化学方程式。 问题思考：是不是所有的金属都能像铁一样，与盐溶液发生置换反应？反应的发生需要满足什么条件？ 活动三：探究金属与盐溶液的反应 问题思考：描述锌与硫酸铜溶液、铁与硝酸银溶液、银与硝酸铜溶液反应的现象，并判断反应能否进行。 问题思考：哪些金属能与酸或盐溶液反应？这类反应有规律可循吗？ 活动四：金属活动性顺序表 问题思考：写出完整的金属活动性顺序表。 问题思考：现阶段我们需要熟练掌握哪六种常见金属与氢的相对位置关系？ 活动五：典例精讲 典例1：有甲、乙、丙三种表面积相同的金属，分别投入等质量等浓度的稀硫酸中，只有乙有气泡冒出；再将甲投入乙和丙的化合物溶液中，甲的表面没有丙析出，则这四种金属活动性顺序为 A. 甲>乙>丙 B. 乙>甲>丙 C. 乙>丙>甲 D. 丙>乙>甲 典例2：利用金属与盐溶液的置换反应判断甲、乙、丙三种金属的活动性顺序，实验后得到三种金属的转化关系如图所示。下列相关说法正确的是 A. 三种金属的活动性顺序为丙>甲>乙 B. 甲、乙、丙依次可能为 C. 要判断三种金属的活动性顺序，图示转化关系缺一不可 D. 若将图中的金属换成对应盐溶液，箭头反向，各转化关系成立 三、金属活动性顺序应用 活动一：判断金属活动性强弱 问题思考：金属活动性顺序表的核心原理是什么？ 问题思考：举例说明如何根据金属活动性顺序解释反应现象和分析生活应用。 活动二：判断金属与酸能否反应 问题思考：为什么妈妈们常说，不要用铁锅或铝锅长时间盛放醋或者柠檬汁这类酸性食物？ 问题思考：金属活动性顺序表判断金属与酸能否反应的规律是什么？举例说明。 活动三：判断金属与盐溶液能否反应 问题思考：在农业生产中，配制和盛放著名的杀菌剂“波尔多液”（主要含硫酸铜）时，为什么严格规定不能使用铁桶？ 问题思考：根据金属活动性顺序，判断金属与盐溶液能否发生反应的规律是什么？请举例说明。 答案： 活动四：典例精讲 典例1：有下列化学方程式表示的反应，符合实验事实的是 A． B． C． D． 典例2：银铜锌合金的耐腐蚀性能和较高的强度使得其在海洋工程和船舶制造中具有广泛应用。十七中学的化学兴趣小组同学为探究银、锌、铜的金属的活动性顺序，进行了如下实验： 实验活动一： 观察与讨论： （1）B中反应的化学方程式为：________________________________________。 （2）C中观察到：银白色固体表面冒出_______________，固体减少，放热。 （3）根据以上实验_______________（填“能”或“不能”）验证银、锌、铜的金属的活动性顺序。 1. 金属的化学性质 （1）与氧气反应 大多数金属能与氧气反应，生成  。 举例：4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃（铝制品表面致密的氧化膜） （2）与稀酸（如  、  ）反应 规律：排在   前面的金属能反应，生成    和    。 举例（锌与稀硫酸）：          反例：铜与稀硫酸     。 （3）与某些盐溶液反应 规律：一种    金属可置换出另一种   金属。 举例（湿法炼铜）：        举例（铜与硝酸银）：         2. 认识金属活动性顺序 （1）常见金属活动性顺序（部分） K Ca Na         Sn Pb (H)   Hg   Pt Au （2）顺序意义 位置越靠    ，金属活动性越 强 。 位于    之前的金属能与稀酸反应置换出  。 前面的金属能把    的金属从其   中置换出来。 3. 金属活动性顺序的应用 （1）判断反应能否发生 反应类型 判断依据 实例（能否反应） 金属与酸 金属排在    之前 铁与稀盐酸：    金属与盐溶液 金属（单质）排在盐中金属     锌与硫酸铜溶液：    （2）解释生活与生产中的问题 波尔多液不能用铁桶盛装：因为 铁 的活动性比铜   ，会发生反应     ，导致 铁桶被腐蚀 且 农药失效。 湿法炼铜：利用 铁 从含  离子的溶液中将铜置换出来，原理是    。 1.某同学按如下步骤对三种未知金属展开探究： （1）将它们编号为：X、Y、Z； （2）取样，分别加入到溶液中，发现X、Z表面出现红色物质而Y却没有。 （3）取X、Z大小相等的颗粒，分别加入到溶质质量分数相等的稀中，发现Z表面产生气泡的速度明显比X快。 则X、Y、Z的金属活动性由强到弱依次为 A．X>Y>Z B．Z>X>Y C．X>Z>Y D．Z>Y>X 2.小明以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分。下列说法错误的是 A．在自然界中丁主要以单质形式存在 B．甲和乙都能和稀硫酸发生反应，且各方面条件相同时，甲比乙反应更快 C．将甲加入稀盐酸中，有气泡产生，溶液变为浅绿色 D．小明选择“数轴”的原点丙为H 3.锰(Mn)在钢铁、电池等领域有广泛应用，其金属活动性位于锌和铁之前。以下对金属锰化学性质的预测，不合理的是 A．能在氧气中剧烈燃烧 B．化学性质比铁活泼 C．能与稀盐酸反应产生氢气 D．不能与硫酸铜溶液反应 4.为了验证铜、锌、银的金属活动性顺序，同学们设计了如图所示实验。 （1）写出实验乙中发生反应的化学方程式。 （2）为了验证铜、锌、银的金属活动性顺序，请在图丙中标注所用试剂。 5.在化学实验课上，兴趣小组的同学为验证常见金属的活动性顺序，设计并完成了如下实验，具体步骤如图所示，下列关于该实验的说法正确的是 A．将铜丝压成片状利用了其良好的导电性 B．A试管中溶液由浅绿色变为蓝色 C．B试管中的溶液在反应过程中质量减小 D．该实验无法证明铁、铜、银的金属活动性顺序 6.某学习小组同学利用杠杆原理设计如图所示实验，实验前在杠杆的两端分别挂质量相等的铜球和锌球(均已打磨)，此时杠杆平衡，然后将两个金属球分别浸没在盛有稀硫酸和FeSO₄溶液的烧杯中进行实验。下列有关说法正确的是 A．实验中观察到左端烧杯中溶液变为蓝色 B．该实验可得出三种金属的活动性顺序为Zn>Fe>Cu C．右端烧杯中反应后溶液质量增加 D．实验结束后移走烧杯，杠杆仍保持平衡 考点1 金属的化学性质 1．图1是金属化学性质的简易模型，图2是据此模型设计的实验。 （1）图2中表示图1中A能与金属发生反应的实验是 (填序号)。 （2）图2③中发生的反应的化学方程式是 。 （3）图2设计的4个实验能验证三种金属与氢在金属活动性顺序表中位置的关系是 。 2．某学习小组设计实验验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序。以下是他们的实验方案(如图)，请补充完成实验报告。 实验报告 （1）实验名称： 。 实验目的：认识金属活动性顺序；锻炼实验基本技能；养成科学探究能力 实验过程： （2） 实验步骤 现象 结论与解释 实验1 铁丝表面有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，铜丝、银丝无明显现象。 反应的化学方程式：____________________ 实验2 铜比银活泼 实验结论： （3）三种金属的活动性顺序为 。 3．从古至今，金属材料一直被广泛应用。按要求回答下列问题。 （1）《天工开物》记载“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金具有良好的 性，《神农本草经》记载“水银……熔化(加热)还复为丹”，其中水银指 (用化学用语表示)。 （2）火药起源于春秋时期的炼丹术，为使烟火产生耀眼的白光，可向火药中加入一种金属镁粉，请写出镁粉在空气中燃烧的化学方程式 。 （3）古书记载了多种炼铜方法： 方法一：“赤铜入炉甘石炼为黄铜，其色如金”，把赤铜()和炉甘石、木炭粉混合高温制得黄铜：。则炉甘石主要成分X为 。根据反应产物可知黄铜中含有的金属除了铜以外还有 ，其中中铜元素的化合价为 ； 方法二：“曾青(硫酸铜溶液)涂铁，铁色赤如铜”，此为湿法炼铜，其反应的化学方程式为 ，湿法炼铜利用了 反应(填化学反应基本类型)。比较上述两种制铜方法，请从绿色化学的角度分析方法二的优点是 (写一条即可)。 考点2 认识金属活动性顺序 4．我国传统工艺“湿法炼铜”涉及反应：。由该反应可知，铁和铜的金属活动性强弱关系是 A．Fe>Cu B．Fe<Cu C．Fe=Cu D．无法判断 5．小康以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分（如图）。下列有关说法错误的是 A．在自然界中丁主要以单质形式存在 B．小康选择“数轴”的原点丙为H C．将乙加入稀盐酸中，有气泡产生，溶液变为浅绿色 D．甲和Hg都能和稀硫酸发生反应，甲比Hg反应更快 考点3 金属活动性顺序应用 6．有甲、乙、丙、丁四种金属。只有甲在自然界主要以单质形式存在，丁的化合物的水溶液不能用乙制容器盛装，但可以用丙制的容器盛装。这四种金属的活动性由强至弱的顺序正确的是 A．甲>乙>丁>丙 B．丙>丁>乙>甲 C．丙>乙>丁>甲 D．乙>丁>丙>甲 7．为验证铁、铜、铝三种金属的活动性顺序，下列各组物质中不能达到目的的是 A．CuSO4溶液、Fe、Al B．CuSO4溶液、Fe、AlCl3溶液 C．FeSO4溶液、Cu、Al D．Al、Fe、Cu、稀盐酸 8．某实验组对镍（Ni）、铁、铜的金属活动性顺序进行实验探究。请补充下列实验报告。 【猜想】结合已知的金属活动性顺序，小组同学作出如下猜想。 （1）猜想一：Ni>Fe>Cu；猜想二： ：猜想三：Fe>Cu>Ni。 【实验】 （2）填写下列表格。 实验内容 现象 结论 ① 镍片上有气泡产生 猜想 错误 ②向试管中加入适量NiSO4溶液，将用砂纸打磨过的铁片浸入NiSO4溶液中 铁片上 猜想二正确 （3）实验②中发生反应的化学方程式为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 课题3 防止金属腐蚀的措施 第1课时 金属的活动性顺序 一、知识目标 1. 通过实验探究，能够准确描述金属与稀硫酸、盐溶液反应的现象，正确书写相关化学方程式，归纳金属与酸、盐发生置换反应的化学性质。 1. 分析多组金属与酸、盐溶液反应的现象，识别并运用金属活动性顺序判断反应能否发生，设计简单实验验证不同金属的活动性强弱。 1. 分析“湿法炼铜”等实例，运用金属活动性顺序解释或预测生产中的物质转化，体会其在物质分离和制备中的应用价值。 二、核心素养目标 1. 宏观辨识与微观探析：从宏观上观察金属与氧气、酸、盐溶液反应的现象，从微观角度理解金属活动性顺序的本质。 1. 证据推理与模型认知：通过实验现象推理金属活动性顺序，建立利用金属活动性顺序判断反应和解决实际问题的模型。 1. 科学探究与创新意识：通过设计和实施实验探究金属活动性顺序，培养科学探究能力和创新思维。 1. 科学态度与社会责任：认识金属活动性顺序在生产生活中的应用，增强合理使用金属资源的意识。 一、学习重点 1. 掌握金属的化学性质。 1. 理解并运用金属活动性顺序表。 二、学习难点 1. 运用金属活动性顺序判断反应能否发生。 1. 设计实验验证金属活动性强弱。 一、 金属的化学性质 1.与氧气反应 大部分金属能与氧气反应，生成金属氧化物。例如，镁条和铁丝在空气中会被氧化，表面形成氧化膜。镁与氧气反应的化学方程式为 2Mg + O₂ = 2MgO；铁与氧气反应的化学方程式为 3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄。 2.与稀酸（如稀盐酸、稀硫酸）反应 实验表明，某些金属能与稀酸反应，生成盐和氢气。 以锌与稀硫酸反应为例，化学方程式为：Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑，反应现象为有气泡产生。 铜放入稀硫酸中，不能（填“能”或“不能”）观察到明显现象，说明铜的金属活动性较弱。 3.与某些盐溶液反应 实验表明，一种金属能与另一种金属的盐溶液反应，生成新的金属和新的盐。 湿法炼铜的原理（铁与硫酸铜溶液反应）的化学方程式为：Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu，反应现象为铁表面有红色物质析出，溶液颜色由蓝色变为浅绿色。 铜与硝酸银溶液反应的化学方程式为：Cu + 2AgNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2Ag，反应现象为铜表面有银白色物质析出，溶液由无色变为蓝色。 二、 认识金属活动性顺序 1.科学家经过大量实验，总结出了常见金属的活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au （请填写缺失的元素符号） 2.金属活动性顺序的意义： 金属的位置越靠前，它的活动性就越强。 排在氢前面的金属能与稀盐酸、稀硫酸发生置换反应，生成氢气。 排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。 三、 金属活动性顺序的应用 1.判断金属与酸能否反应 根据金属活动性顺序，判断下列金属能否与稀盐酸发生反应（能的打“√”，不能的打“×”）： 镁 (√)　铁 (√)　铜 (×)　银 (×) 2.判断金属与盐溶液能否反应 根据金属活动性顺序，判断下列反应能否发生（能的打“√”，不能的打“×”），能的请写出化学方程式： 锌与硫酸铜溶液 (√) Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu 铜与硫酸锌溶液 (×) 不反应 铁与硝酸银溶液 (√) Fe + 2AgNO₃ = Fe(NO₃)₂ + 2Ag 银与氯化铜溶液 (×) 不反应 3.设计实验比较金属活动性强弱 现有铁、铜、银三种金属，请利用金属活动性顺序的知识，设计实验方案比较它们的活动性顺序。 （提示：可利用金属与酸反应，或金属与盐溶液反应） 你的设计方案（简述）：方案一：将铁和铜分别放入稀盐酸中，铁表面产生气泡，铜无现象，说明活动性Fe>H>Cu；将铜丝放入硝酸银溶液中，铜表面析出银白色固体，说明活动性Cu>Ag。综上，活动性顺序为Fe>Cu>Ag。 方案二：取三种金属，将活动性居中的金属（如铜）分别放入另外两种金属的盐溶液（如FeSO₄溶液和AgNO₃溶液）中，观察现象。 一、金属的化学性质 活动一：金属与氧气的反应 问题思考：镁条和铁链表面覆盖的物质成分分别是什么？ 答案：镁条表面覆盖的黑色固体是碱式碳酸镁，这是镁与空气中氧气、水、二氧化碳共同作用发生缓慢氧化反应的结果。铁链表面覆盖的红褐色固体主要是氧化铁，它是铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用、发生复杂锈蚀的产物。 问题思考：为什么钠的新鲜切面在空气中会迅速变暗？而黄金饰品却能始终闪闪发亮，不易发生变化？ 答案：钠的化学性质非常活泼，其新鲜切面会迅速与氧气反应生成氧化钠等物质，因此会立刻变暗，这体现了其极强的金属活动性。黄金的金属活动性极弱，在空气中非常稳定，极难与氧气等物质发生反应，因此能长久保持闪闪发亮。 活动二：金属在氧气（或空气）中的燃烧 问题思考：描述镁带、铁丝、铜丝分别在氧气（或空气）中反应的现象，并写出化学方程式。 答案：镁带在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色粉末状固体，并放出大量的热，反应的化学方程式为。铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，并放出大量的热，反应的化学方程式为。铜丝在空气中加热后，表面变黑，反应的剧烈程度远不如镁和铁，反应的化学方程式为。 问题思考：通过对比这三个实验，你能得出什么结论？ 答案：不同金属与氧气反应的难易和剧烈程度不同，这与金属的活动性有关。镁最活泼，铁次之，铜最不活泼。金属的活动性顺序，是决定其化学性质的一个重要规律。 活动三：金属在氧气反应现象与产物比较 问题思考：这五种金属（钠、镁、铁、铜、金）与氧气反应所需的条件和反应的剧烈程度有什么明显的规律？ 答案：钠在常温下就能迅速反应，镁需要加热但能剧烈燃烧，铁需要在纯氧中才能燃烧，铜加热也只能缓慢反应，而金则几乎不反应。从钠到金，它们与氧气反应的难度依次增加，而反应的剧烈程度依次减弱。 问题思考：这些现象上的差异，直接反映了金属哪方面化学性质的强弱？ 答案：这些现象反映了不同金属的活泼程度，或者说金属活动性不同。金属的活动性决定了它在空气中与氧气反应的难易和剧烈程度，这也是我们判断金属化学性质活泼与否的重要依据。 活动四：金属与稀硫酸反应 问题思考：描述镁片、锌片、铁片、铜片分别与稀硫酸反应的现象。 答案：镁片反应剧烈，快速产生大量气泡；锌片快速产生气泡；铁片产生气泡；铜片无明显现象。 问题思考：镁、铁与稀盐酸反应的产物分别是什么？它们属于哪种基本反应类型？ 答案：镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，化学方程式为；铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为。这两个反应都属于置换反应，置换反应是指由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的化学反应。 活动五：金属与盐反应 问题思考：描述铜丝分别放入硝酸银溶液和硫酸亚铁溶液中的实验现象，并写出反应方程式。 答案：铜丝放入硝酸银溶液中，现象为铜丝表面有银白色固体出现，溶液由无色变为蓝色，反应方程式为。铜丝放入硫酸亚铁溶液中，现象为铜丝表面无明显现象，溶液颜色没有变化，即不反应。 问题思考：金属与盐溶液反应需要满足什么条件？ 答案：并非金属都能与盐溶液反应，只有在金属活动性顺序中排在前面的金属，才能把排在后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。 活动六：典例精讲 典例1：下图1是金属化学性质的简易模型，图2是据此模型设计的实验。 （1）图2中表示图1中A能与金属发生反应的实验是___________（填序号）。 （2）图2③中发生的反应的化学方程式是____________________________。 （3）图2设计的4个实验能验证三种金属与氢在金属活动性顺序表中位置的关系是___________________________。 答案：（1）②④；（2）；（3）。 （1）图1中是盐，图2中②是铁与硫酸铜（盐）反应、④是铝与硫酸亚铁（盐）反应，符合与金属反应，①是铜与酸不反应，③是铁与酸反应，所以选②④。 （2）图2中③是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为。 （3）①中铜与稀硫酸不反应，说明；②中铁能与硫酸铜溶液反应，说明；③中铁与稀硫酸反应，说明；④中铝能与硫酸亚铁溶液反应，说明，所以三种金属与氢的位置关系是。 典例2：关于铝、铁、铜三种金属，下列有关说法不正确的是 A. 三种金属均能与氧气反应 B. 三种金属均被广泛应用于生产生活中 C. 铝、铜、硫酸亚铁溶液可验证三种金属的活动性顺序 D. 等量的三种金属与足量且等量的稀盐酸混合后溶液的质量相等 答案：D。 A. 铝在常温下与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜；铁在潮湿空气中与氧气反应生成铁锈；铜在加热或潮湿环境中与氧气反应生成碱式碳酸铜（铜绿），因此，三种金属都能与氧气反应，故说法正确。 B. 铝用于易拉罐、飞机材料（轻便耐腐蚀），铁用于建筑、机械（强度高），铜用于电线、管道（导电性好），因此，均广泛应用，故说法正确。 C. 将铝放入硫酸亚铁溶液中生成铁和硫酸铝，证明铝比铁活泼；将铜放入硫酸亚铁溶液，铜不能置换铁，证明铁比铜活泼，因此，此方法可验证活动性顺序铝>铁>铜，故说法正确。 D. 铜不与盐酸反应（活动性在氢后），溶液质量不变；根据反应关系可知，等量的铝、铁与足量且等量的稀盐酸反应后，溶液的质量都增加，故说法错误。 二、认识金属活动性顺序 活动一：湿法炼铜 问题思考：“以曾青涂铁，铁赤色如铜”中，“曾青”可能是什么物质？“铁赤色如铜”描述的是一种什么现象？从现代化学角度看，这可能是一个什么类型的反应？ 答案：“曾青”可能是含铜的可溶性物质；铁表面变成红色，像是覆盖了一层铜，可能发生了铁从含铜物质中把铜置换出来的反应，这是一个置换反应。 问题思考：简述湿法炼铜的工艺流程。 答案：湿法炼铜的第一步，是将自然界中难溶于水的含铜矿物，通过一系列化学处理，转化为可溶性的硫酸铜，使其进入溶液。第二步，将铁片或铁粉放入硫酸铜溶液中，发生置换反应，铁将溶液中的铜离子置换出来，覆盖在铁的表面或沉淀下来。 活动二：铁与硫酸铜溶液、氯化铜溶液的反应 问题思考：描述铁分别与硫酸铜溶液、氯化铜溶液反应的现象，并写出化学方程式。 答案：铁分别与硫酸铜溶液、氯化铜溶液发生反应，铁的表面都有红色固体出现，反应方程式分别为，。 问题思考：是不是所有的金属都能像铁一样，与盐溶液发生置换反应？反应的发生需要满足什么条件？ 答案：并非所有金属都能与盐溶液发生置换反应。实际上，只有在金属活动性顺序中排在前面的金属，才能把排在后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。铁能置换出铜，是因为铁的活动性比铜强。 活动三：探究金属与盐溶液的反应 问题思考：描述锌与硫酸铜溶液、铁与硝酸银溶液、银与硝酸铜溶液反应的现象，并判断反应能否进行。 答案：锌与硫酸铜溶液反应，锌的表面有红色固体出现，反应能进行；铁与硝酸银溶液反应，铁的表面有银白色固体出现，反应能进行；银与硝酸铜溶液反应，银的表面无明显现象，反应不能进行。 问题思考：哪些金属能与酸或盐溶液反应？这类反应有规律可循吗？ 答案：金属活动性顺序中排在氢前面的金属能与酸发生置换反应，排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。这类反应是有规律可循的，即金属活动性顺序决定了金属与酸或盐溶液反应的可能性。 活动四：金属活动性顺序表 问题思考：写出完整的金属活动性顺序表。 答案：钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、（氢）、铜、汞、银、铂、金，即。 问题思考：现阶段我们需要熟练掌握哪六种常见金属与氢的相对位置关系？ 答案：现阶段我们尤其需要熟练掌握这六种常见金属与氢的相对位置关系。 活动五：典例精讲 典例1：有甲、乙、丙三种表面积相同的金属，分别投入等质量等浓度的稀硫酸中，只有乙有气泡冒出；再将甲投入乙和丙的化合物溶液中，甲的表面没有丙析出，则这四种金属活动性顺序为 A. 甲>乙>丙 B. 乙>甲>丙 C. 乙>丙>甲 D. 丙>乙>甲 答案：C。甲、乙、丙三种表面积相同的金属，分别投入等质量等浓度的稀硫酸中，只有乙有气泡冒出，说明只有乙的活动性排在氢前，即乙的活动性最强。再将甲投入乙和丙的化合物溶液中，甲的表面没有丙析出，说明甲的活动性不如丙活泼，即丙>甲。所以三种金属的活动性顺序是乙>丙>甲。 典例2：利用金属与盐溶液的置换反应判断甲、乙、丙三种金属的活动性顺序，实验后得到三种金属的转化关系如图所示。下列相关说法正确的是 A. 三种金属的活动性顺序为丙>甲>乙 B. 甲、乙、丙依次可能为 C. 要判断三种金属的活动性顺序，图示转化关系缺一不可 D. 若将图中的金属换成对应盐溶液，箭头反向，各转化关系成立 答案:D。A. 在金属活动性顺序中，若金属单质的活动性强于盐溶液中的金属，可发生置换反应，反之则反应无法发生。由转化①可知，金属乙能置换出金属甲，说明金属活动性乙>甲；由转化②可知，金属丙能置换出金属甲，说明金属活动性丙>甲；由转化③可知，金属丙能置换出金属乙，说明金属活动性丙>乙，由此可知三种金属的活动性顺序为丙>乙>甲，此选项错误。 B. 除、、外的其他金属可与金属盐溶液发生“前换后”的置换反应，因此三种金属中不可能有，此选项错误。 C. 由转化①可知，金属乙能置换出金属甲，说明金属活动性乙>甲；由转化③可知，金属丙能置换出金属乙，说明金属活动性丙>乙，故由转化①和③即可判断出三种金属的活动性顺序，此选项错误。 D. 若将图中的金属换成对应盐溶液，箭头反向时，甲盐能制得乙盐，说明金属活动性乙>甲；乙盐能制得丙盐，说明金属活动性丙>乙；甲盐能制得丙盐，说明金属活动性丙>甲，同样可以得出三种金属的活动性顺序，即各转化关系成立，此选项正确。 三、金属活动性顺序应用 活动一：判断金属活动性强弱 问题思考：金属活动性顺序表的核心原理是什么？ 答案：在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。 问题思考：举例说明如何根据金属活动性顺序解释反应现象和分析生活应用。 答案：解释反应现象：镁位于铝之前，活动性更强，因此镁在空气中燃烧比铝更为剧烈。铁位于铜之前，活动性更强，因此铁在空气中比铜更容易生锈。分析生活应用：我们常用的锌锰干电池，其外壳是由金属锌制成的。选择锌是因为它的活动性较强，能顺利参与电化学反应产生电流，且它的活动性又不如钾、钙、钠那样过于剧烈而难以控制，确保了电池使用的安全性和稳定性。 活动二：判断金属与酸能否反应 问题思考：为什么妈妈们常说，不要用铁锅或铝锅长时间盛放醋或者柠檬汁这类酸性食物？ 答案：铁和铝在活动性顺序中均位于氢之前，因此它们都能与食醋、柠檬汁中的醋酸等发生反应。这个反应会腐蚀锅具，缩短其使用寿命，还会使过量的金属元素溶出到食物中，长期摄入可能对健康产生不利影响。 问题思考：金属活动性顺序表判断金属与酸能否反应的规律是什么？举例说明。 答案：一般情况下，排在氢（）前面的金属能与稀盐酸、稀硫酸等酸发生置换反应，生成氢气；而排在氢后面的金属则不能与这些酸发生反应。例如，锌（）排在氢前，实验室常用锌与稀硫酸反应来制取氢气，化学方程式为；而铜（）排在氢后，将它放入稀硫酸中，观察不到任何明显变化。 活动三：判断金属与盐溶液能否反应 问题思考：在农业生产中，配制和盛放著名的杀菌剂“波尔多液”（主要含硫酸铜）时，为什么严格规定不能使用铁桶？ 答案：因为金属铁的活动性比铜强，根据金属活动性顺序，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。若用铁桶盛放，铁会与硫酸铜发生置换反应：Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu。该反应不仅会腐蚀铁桶，缩短其使用寿命，更会消耗有效的杀菌成分硫酸铜，生成硫酸亚铁，导致农药失效。 问题思考：根据金属活动性顺序，判断金属与盐溶液能否发生反应的规律是什么？请举例说明。 答案： 规律：一般情况下，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。 举例：湿法炼铜的原理就是利用了此规律。由于铁排在铜的前面，所以铁能将硫酸铜溶液中的铜置换出来：Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu。 铜排在银的前面，因此铜能将硝酸银溶液中的银置换出来：Cu + 2AgNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2Ag。 活动四：典例精讲 典例1：有下列化学方程式表示的反应，符合实验事实的是 A． B． C． D． 答案：C。A、铜在金属活动性顺序中位于氢之后，则铜与稀盐酸不反应，说法错误，不符合题意； B、铁比银活泼，但氯化银难溶于水，则铁与氯化银不反应，说法错误，不符合题意； C、锌比铜活泼，则锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，化学方程式为CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu,说法正确，符合题意； D、铁在金属活动性顺序中位于氢之前，则铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,说法错误，不符合题意。 典例2：银铜锌合金的耐腐蚀性能和较高的强度使得其在海洋工程和船舶制造中具有广泛应用。十七中学的化学兴趣小组同学为探究银、锌、铜的金属的活动性顺序，进行了如下实验： 实验活动一： 观察与讨论： （1）B中反应的化学方程式为：________________________________________。 （2）C中观察到：银白色固体表面冒出_______________，固体减少，放热。 （3）根据以上实验_______________（填“能”或“不能”）验证银、锌、铜的金属的活动性顺序。 答案：（1）Zn +Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu；（2）气泡；（3）不能。 （1）B中发生的化学反应为锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，故该反应的化学方程式为：Zn +Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu（2）C中发生的化学反应为锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气。故填：气泡。（3）A中锌能与硝酸银反应生成硝酸锌和银，证明锌比银活泼；B中锌能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，证明锌比铜活泼；C中锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，证明锌排在氢前面。但是上述三个实验没有探究铜和银的金属活动性强弱，不能验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，故填：不能。 1. 金属的化学性质 （1）与氧气反应 大多数金属能与氧气反应，生成 金属氧化物 。 举例：4Al + 3O₂ = 2Al2O3（铝制品表面致密的氧化膜） （2）与稀酸（如稀盐酸、稀硫酸）反应 规律：排在 氢 前面的金属能反应，生成 盐 和 氢气 。 举例（锌与稀硫酸）：Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑ 反例：铜与稀硫酸 不反应 。 （3）与某些盐溶液反应 规律：一种 活泼 金属可置换出另一种 不活泼 金属。 举例（湿法炼铜）：Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu 举例（铜与硝酸银）：Cu + 2AgNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2Ag 2. 认识金属活动性顺序 （1）常见金属活动性顺序（部分） K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au （2）顺序意义 位置越靠 前 ，金属活动性越 强 。 位于 H 之前的金属能与稀酸反应置换出氢气。 前面的金属能把 后面 的金属从其 盐溶液 中置换出来。 3. 金属活动性顺序的应用 （1）判断反应能否发生 反应类型 判断依据 实例（能否反应） 金属与酸 金属排在 H 之前 铁与稀盐酸：能 金属与盐溶液 金属（单质）排在盐中金属 之前 锌与硫酸铜溶液：能 （2）解释生活与生产中的问题 波尔多液不能用铁桶盛装：因为 铁 的活动性比 铜 强，会发生反应 Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu，导致 铁桶被腐蚀 且 农药失效。 湿法炼铜：利用 铁 从含 铜 离子的溶液中将铜置换出来，原理是 Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu。 1.某同学按如下步骤对三种未知金属展开探究： （1）将它们编号为：X、Y、Z； （2）取样，分别加入到溶液中，发现X、Z表面出现红色物质而Y却没有。 （3）取X、Z大小相等的颗粒，分别加入到溶质质量分数相等的稀中，发现Z表面产生气泡的速度明显比X快。 则X、Y、Z的金属活动性由强到弱依次为 A．X>Y>Z B．Z>X>Y C．X>Z>Y D．Z>Y>X 【答案】B 【解析】分别加入到某溶液中，X、Z表面出现红色物质而Y却没有，说明X、Z的活动性比该溶液中金属强，Y的活动性比该溶液中金属弱；取X、Z大小相等的颗粒，分别加入到溶质质量分数相等的稀酸中，Z表面产生气泡的速度明显比X快，说明Z的活动性比X强。所以三种金属活动性由强到弱依次为Z>X>Y，答案选B。 2.小明以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分。下列说法错误的是 A．在自然界中丁主要以单质形式存在 B．甲和乙都能和稀硫酸发生反应，且各方面条件相同时，甲比乙反应更快 C．将甲加入稀盐酸中，有气泡产生，溶液变为浅绿色 D．小明选择“数轴”的原点丙为H 【答案】C 【解析】A．丁位置在活动性顺序表很靠后，活动性很弱，在自然界中主要以单质形式存在，A选项正确；B．甲位置比乙靠前，活动性比乙强，各方面条件相同时，甲和稀硫酸反应比乙更快，B选项正确；C．活动性顺序表中，甲位置靠前，加入稀盐酸有气泡产生，但不一定溶液变为浅绿色，只有铁与酸反应生成亚铁盐溶液才是浅绿色，C选项错误；D．通常以氢为界限将金属分为能与酸反应和不能与酸反应两部分，所以丙为H，D选项正确。答案选C。 3.锰(Mn)在钢铁、电池等领域有广泛应用，其金属活动性位于锌和铁之前。以下对金属锰化学性质的预测，不合理的是 A．能在氧气中剧烈燃烧 B．化学性质比铁活泼 C．能与稀盐酸反应产生氢气 D．不能与硫酸铜溶液反应 【答案】D 【解析】A．锰活动性较强，能在氧气中剧烈燃烧，A选项合理；B．锰活动性位于锌和铁之前，化学性质比铁活泼，B选项合理；C．锰在氢之前，能与稀盐酸反应产生氢气，C选项合理；D．锰活动性比铜强，能与硫酸铜溶液发生置换反应，D选项不合理。答案选D。 4.为了验证铜、锌、银的金属活动性顺序，同学们设计了如图所示实验。 （1）写出实验乙中发生反应的化学方程式。 （2）为了验证铜、锌、银的金属活动性顺序，请在图丙中标注所用试剂。 【答案】（1）Zn + Cu(NO₃)₂ == Zn(NO₃)₂ + Cu；（2）铜丝、硝酸银溶液 【解析】（1）实验乙是锌和硝酸铜溶液反应，生成硝酸锌和铜，化学方程式为Zn + Cu(NO₃)₂ == Zn(NO₃)₂ + Cu；（2）要验证铜、锌、银的金属活动性顺序，根据已有实验，图丙可以用铜丝和硝酸银溶液，若铜丝表面有银白色物质析出，说明铜的活动性比银强，结合前面实验就能得出锌>铜>银的活动性顺序。 5.在化学实验课上，兴趣小组的同学为验证常见金属的活动性顺序，设计并完成了如下实验，具体步骤如图所示，下列关于该实验的说法正确的是 A．将铜丝压成片状利用了其良好的导电性 B．A试管中溶液由浅绿色变为蓝色 C．B试管中的溶液在反应过程中质量减小 D．该实验无法证明铁、铜、银的金属活动性顺序 【答案】C 【解析】A．将铜丝压成片状利用了其良好的延展性，不是导电性，A选项错误；B．A试管是铁和硫酸铜溶液反应，溶液由蓝色变为浅绿色，B选项错误；C．B试管是铜和硝酸银溶液反应，化学方程式为Cu + 2AgNO₃ == Cu(NO₃)₂ + 2Ag，每64份质量的铜反应会置换出216份质量的银，溶液质量减小，C选项正确；D．该实验中A试管铁能置换出铜，说明铁>铜，B试管铜能置换出银，说明铜>银，能证明铁、铜、银的金属活动性顺序，D选项错误。答案选C。 6.某学习小组同学利用杠杆原理设计如图所示实验，实验前在杠杆的两端分别挂质量相等的铜球和锌球(均已打磨)，此时杠杆平衡，然后将两个金属球分别浸没在盛有稀硫酸和FeSO₄溶液的烧杯中进行实验。下列有关说法正确的是 A．实验中观察到左端烧杯中溶液变为蓝色 B．该实验可得出三种金属的活动性顺序为Zn>Fe>Cu C．右端烧杯中反应后溶液质量增加 D．实验结束后移走烧杯，杠杆仍保持平衡 【答案】C 【解析】A．左端是锌和稀硫酸反应，生成硫酸锌和氢气，溶液不会变为蓝色，A选项错误；B．该实验只能得出锌的活动性比氢强，锌的活动性比铁强，但无法得出铁和铜的活动性顺序，B选项错误；C．右端是锌和硫酸亚铁溶液反应，化学方程式为Zn + FeSO₄ == ZnSO₄ + Fe，每65份质量的锌反应会置换出56份质量的铁，溶液质量增加，C选项正确；D．左端锌和稀硫酸反应，锌质量减小，右端锌和硫酸亚铁反应，锌质量也减小，但减小的质量不同，所以实验结束后移走烧杯，杠杆不能保持平衡，D选项错误。答案选C。 考点1 金属的化学性质 1．图1是金属化学性质的简易模型，图2是据此模型设计的实验。 （1）图2中表示图1中A能与金属发生反应的实验是 (填序号)。 （2）图2③中发生的反应的化学方程式是 。 （3）图2设计的4个实验能验证三种金属与氢在金属活动性顺序表中位置的关系是 。 【答案】（1）②④ （2） Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ （3）Al＞Fe＞H＞Cu 【解析】（1）图 1 中 A 是盐，图 2 中②是铁与硫酸铜（盐）反应、④是铝与硫酸亚铁（盐）反应，符合 A 与金属反应，①是铜与酸不反应，③是铁与酸反应，所以选②④。 （2）图 2中③是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。 （3）①中铜与稀硫酸不反应，说明H＞Cu；②中铁能与硫酸铜溶液反应，说明Fe＞Cu；③中铁与稀硫酸反应，说明Fe＞H；④中铝能与硫酸亚铁溶液反应，说明Al＞Fe，所以三种金属与氢的位置关系是Al＞Fe＞H＞Cu。 2．某学习小组设计实验验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序。以下是他们的实验方案(如图)，请补充完成实验报告。 实验报告 （1）实验名称： 。 实验目的：认识金属活动性顺序；锻炼实验基本技能；养成科学探究能力 实验过程： （2） 实验步骤 现象 结论与解释 实验1 铁丝表面有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，铜丝、银丝无明显现象。 反应的化学方程式：____________________ 实验2 铜比银活泼 实验结论： （3）三种金属的活动性顺序为 。 【答案】（1）验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序 （2） Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 铜丝表面有银白色物质生成，溶液由无色变为蓝色 （3）铁>铜>银/Fe>Cu>Ag 【解析】（1）根据实验目的和实验方案可知，实验名称是：验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序。 （2）实验1：金属活动性顺序中，氢前的金属可与稀硫酸反应生成氢气，观察到铁丝表面有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，铜丝、银丝无明显现象，说明铁丝与稀硫酸发生反应生成了氢气，反应的化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。 实验2：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其化合物的水溶液中置换出来，该实验结论是铜比银活泼，说明铜丝与硝酸银溶液发生了反应：Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2，可推测实验现象是：铜丝表面有银白色物质生成，溶液由无色变为蓝色。 （3）根据以上探究可知，三种金属的活动性顺序为：铁>铜>银。 3．从古至今，金属材料一直被广泛应用。按要求回答下列问题。 （1）《天工开物》记载“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金具有良好的 性，《神农本草经》记载“水银……熔化(加热)还复为丹”，其中水银指 (用化学用语表示)。 （2）火药起源于春秋时期的炼丹术，为使烟火产生耀眼的白光，可向火药中加入一种金属镁粉，请写出镁粉在空气中燃烧的化学方程式 。 （3）古书记载了多种炼铜方法： 方法一：“赤铜入炉甘石炼为黄铜，其色如金”，把赤铜()和炉甘石、木炭粉混合高温制得黄铜：。则炉甘石主要成分X为 。根据反应产物可知黄铜中含有的金属除了铜以外还有 ，其中中铜元素的化合价为 ； 方法二：“曾青(硫酸铜溶液)涂铁，铁色赤如铜”，此为湿法炼铜，其反应的化学方程式为 ，湿法炼铜利用了 反应(填化学反应基本类型)。比较上述两种制铜方法，请从绿色化学的角度分析方法二的优点是 (写一条即可)。 【答案】（1） 延展 Hg （2） （3） ZnCO3或碳酸锌 Zn或锌 +1 置换 节能 【解析】（1）①根据“每金七厘造方寸金一千片”，可以体现黄金具有良好的延展性。②水银是汞的俗称，汞的元素符号为Hg。 （2）镁粉在空气中燃烧是镁和氧气在点燃条件下反应生成氧化镁。化学方程式为：。 （3）①根据质量守恒定律化学反应前后原子的种类和个数不变，可知反应前Cu、C、O的原子个数依次是：2、1、1，反应后Cu、C、O、Zn的原子个数依次是：2、2、4、1，则X中含有1个Zn，1个C和3个O，故X的化学式为ZnCO3。 ②根据化学方程式，反应物除了铜，还有锌，因此黄铜中含有铜和锌。 ③已知氧元素的化合价为-2，设铜元素的化合价为x，根据化合物化合价代数和为零，则2x+（-2）=0，x=+1。 ④硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：。 ⑤化学方程式反应类型为置换反应。 ⑥湿法炼铜无需加热在常温下即可进行，故优点是节能。 考点2 认识金属活动性顺序 4．我国传统工艺“湿法炼铜”涉及反应：。由该反应可知，铁和铜的金属活动性强弱关系是 A．Fe>Cu B．Fe<Cu C．Fe=Cu D．无法判断 【答案】A 【解析】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化合物的溶液里置换出来。根据反应：可知， Fe能将Cu从CuSO4溶液中置换出来，说明在金属活动性顺序里，Fe排在Cu前面。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，所以Fe的活动性比Cu强。 故选A。 5．小康以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分（如图）。下列有关说法错误的是 A．在自然界中丁主要以单质形式存在 B．小康选择“数轴”的原点丙为H C．将乙加入稀盐酸中，有气泡产生，溶液变为浅绿色 D．甲和Hg都能和稀硫酸发生反应，甲比Hg反应更快 【答案】D 【解析】A、丁是金，化学性质稳定，在自然界中主要以单质形式存在，该选项正确； B、由分析可知丙为H，该选项正确； C、乙是铁，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气（Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑），有气泡产生，溶液变为浅绿色，该选项正确； D、Hg（汞）在金属活动性顺序中位于氢之后，不能和稀硫酸发生反应，该选项错误。 故选D。 考点3 金属活动性顺序应用 6．有甲、乙、丙、丁四种金属。只有甲在自然界主要以单质形式存在，丁的化合物的水溶液不能用乙制容器盛装，但可以用丙制的容器盛装。这四种金属的活动性由强至弱的顺序正确的是 A．甲>乙>丁>丙 B．丙>丁>乙>甲 C．丙>乙>丁>甲 D．乙>丁>丙>甲 【答案】D 【解析】根据题干分析，“只有甲在自然界主要以单质形式存在”：这表明甲的活动性最弱，因为活动性弱的金属不易发生反应，才能在自然界中以单质形式稳定存在（如金、银）。因此，甲是活动性最弱的金属。 “丁的化合物的水溶液不能用乙制的容器盛装”：丁的化合物水溶液是丁的盐溶液。不能用乙制的容器盛装，说明乙能与丁的盐溶液反应，即乙能将丁从其盐溶液中置换出来。根据金属活动性顺序规则，活动性强的金属能置换活动性弱的金属，因此乙的活动性强于丁（乙 > 丁）。 “丁的化合物的水溶液可以用丙制的容器盛装”：这表示丙不能与丁的盐溶液反应，即丙不能置换丁。因此，丙的活动性弱于丁（丁 > 丙）。 综合以上信息：乙 > 丁 > 丙，且甲活动性最弱，因此四种金属的活动性顺序为：乙 > 丁 > 丙 > 甲。 故选D。 7．为验证铁、铜、铝三种金属的活动性顺序，下列各组物质中不能达到目的的是 A．CuSO4溶液、Fe、Al B．CuSO4溶液、Fe、AlCl3溶液 C．FeSO4溶液、Cu、Al D．Al、Fe、Cu、稀盐酸 【答案】A 【解析】A、将Fe放入CuSO4溶液，铁表面析出红色固体，证明金属的活动性Fe > Cu。将Al放入CuSO4溶液发生反应，铝表面析出红色固体，证明金属的活动性Al > Cu。但此组物质无法比较Al和Fe的活动性，故不能达到实验目的。 B、将Fe放入CuSO4溶液，铁表面析出红色固体，证明金属的活动性Fe > Cu。 将Fe放入AlCl3溶液：不反应（无明显现象），证明金属的活动性Al > Fe。结合以上，可得出Al > Fe > Cu。故能达到实验目的。 C、将Al放入FeSO4溶液，铝表面析出黑色固体，证明金属的活动性Al > Fe。 将Cu放入FeSO4溶液：不反应（无明显现象），因为证明金属的活动性Fe > Cu。 结合以上，可得出Al > Fe > Cu。故能达到实验目的。 D、将Al放入稀盐酸，剧烈反应，产生大量气泡，证明Al活泼（Al > H）。将Fe放入稀盐酸反应较缓慢，产生气泡，证明金属的活动性Al>Fe > H，将Cu放入稀盐酸：不反应（无明显现象），证明Cu不活泼（Cu < H）。通过反应剧烈程度可区分Al、Fe、Cu的活动性，得出Al > Fe > Cu。故能达到实验目的。 故选A。 8．某实验组对镍（Ni）、铁、铜的金属活动性顺序进行实验探究。请补充下列实验报告。 【猜想】结合已知的金属活动性顺序，小组同学作出如下猜想。 （1）猜想一：Ni>Fe>Cu；猜想二： ：猜想三：Fe>Cu>Ni。 【实验】 （2）填写下列表格。 实验内容 现象 结论 ① 镍片上有气泡产生 猜想 错误 ②向试管中加入适量NiSO4溶液，将用砂纸打磨过的铁片浸入NiSO4溶液中 铁片上 猜想二正确 （3）实验②中发生反应的化学方程式为 。 【答案】（1）Fe>Ni>Cu （2） 向试管中加入适量稀硫酸，将用砂纸打磨过的镍片浸入稀硫酸中 三 有固体析出 （3）Fe+NiSO4=FeSO4+Ni 【解析】（1）已知金属活动性Fe>Cu，结合猜想一三可知，猜想二为Fe>Ni>Cu。 （2） ①根据实验现象镍片上有气泡产生，活泼金属能与酸反应生成氢气，则该步操作为向试管中加入适量稀硫酸，将用砂纸打磨过的镍片浸入稀硫酸中，镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气，有气泡产生，说明金属活动性Ni>H，由于金属活动性H>Cu，则金属活动性Ni>Cu，猜想三错误； ②向试管中加入适量NiSO4溶液，将用砂纸打磨过的铁片浸入NiSO4溶液中，根据实验结论猜想二正确，即金属活动性Fe>Ni，则铁与硫酸镍能发生反应生成镍和硫酸亚铁，实验现象为铁片上有固体析出。 （3）实验②中发生的反应是铁与硫酸镍反应生成镍和硫酸亚铁，化学方程式为Fe+NiSO4=FeSO4+Ni。 / 学科网（北京）股份有限公司 $