内容正文:
第八单元 金属和金属材料
2025-2026学年人教版九年级化学同步教学课件
课题2 金属的化学性质
第2课时金属活动性顺序
1.熟记金属活动性顺序表,能用金属活动性顺序判断金属与酸、金属与盐溶液的反应能否发生;掌握置换反应的特点。
2. 通过实验探究、对比分析、归纳总结,得出金属活动性顺序,学会运用控制变量法探究金属活动性强弱。
3. 感受化学与生活的联系,体会金属活动性顺序在生产、生活中的应用,培养科学探究精神和严谨的科学态度。
学习目标
4. 建立“结构决定性质,性质决定用途”的化学观念,发展证据推理与科学探究的化学核心素养。
1. 重点
(1)金属活动性顺序表的内容、含义及应用;
(2). 金属与酸、金属与盐溶液反应的规律、现象及化学方程式书写;
(3)利用金属活动性顺序判断反应能否发生。
2. 难点
(1)金属活动性顺序的实验探究方案设计与分析;
(2)金属与盐溶液反应的优先反应规律;
(3)铁参与置换反应生成亚铁盐的规律理解与方程式书写;
(4) 利用金属活动性顺序对多种金属活动性进行验证与判断.
重点难点
葛洪是我国晋代著名的炼丹家,一次葛洪之妻鲍姑用铁勺盛曾青(硫酸铜溶液),几天后,葛洪拿起铁勺便用,奇妙的现象出现了:铁勺变成了“铜勺”,金光闪闪。葛洪的徒弟高兴得跳了起来:“点石成金了!”
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
那么,点石成金的原理是什么呢?
引入新课
回忆:
将铁钉投入到硫酸铜溶液中有何现象?
铁钉表面会有红色物质析出,若时间
足够长,则溶液会从蓝色变为浅绿色。
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
反应的化学方程式
说明活动性:Fe﹥Cu
那么,金属与其他金属化合物溶液之间的反应有什么规律呢?
新课导入
一. 金属与金属化合物溶液的反应
1. 实验探究:
把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中,过一会取出;
把一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中,过一会取出;
把另一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中,过一会取出。
铝丝浸入硫酸铜溶液中
铜丝浸入硝酸银溶液中
6
实验 现象 反应的化学方程式
铝丝浸入硫酸铜溶液中
铜丝浸入硝酸银溶液中
铜丝浸入硫酸铝溶液中
根据实验填写表格:
浸入溶液中的铝丝表面覆盖一层紫红色物质,溶液由蓝色逐渐变为无色。
浸入溶液中的铜丝表面覆盖一层银白色物质,溶液由无色逐渐变为蓝色。
无明显现象
2Al + 3CuSO4=Al2(SO4)3 + 3Cu
Cu +2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag
7
总结:判断金属活动性的方法三:
可根据金属能不能把另一种金属从其金属化合物溶液中置换出来,判断金属活动性的强弱。
我们是金属2的化合物
我是金属1
金属2
酸根
金属1
金属2
金属1
酸根
我把金属2赶走了,因为我比它的活动性更强
金属与氧气反应
根据金属与氧气反应的难易及剧烈程度来判断金属活动性顺序
金属与
稀盐酸/稀硫酸
根据金属与稀盐酸/稀硫酸反应的难易及剧烈程度来判断金属活动性顺序
金属与
金属化合物溶液
看金属能否与金属化合物溶液发生置换反应,若能,则这种金属的活动性强,否则则弱
判断金属活动性的方法
1.金属的位置越靠前,它的活动性越强。
金属活动性由强逐渐减弱
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
二.常见金属的活动性顺序
常见金属的活动性顺序表
2.位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
3.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。
2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3 + 3Cu
Cu +2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag
波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂,它由硫酸铜、生石灰加水配制而成。为什么不能用铁制容器来配制波尔多液?
铁制容器会与硫酸铜溶液反应
Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4
视频中出现的几个化学反应,属于哪种基本反应类型?
三. 金属与金属盐溶液的反应类型
Zn + SnCl2 = ZnCl2 + Sn
Zn的金属活动性比Cu、Ag、Pb、Sn强
结 论
置换反应
反应类型
Zn+2AgNO3 = Zn(NO3)2+2Ag
Zn+Pb(NO3)2 = Zn(NO3)2+Pb
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
实验药品
铝丝
铜丝
CuSO4溶液
AgNO3溶液
Al2(SO4)3溶液
实验步骤
将打磨过的铜丝浸入硝酸银溶液中,过一会儿取出,观察现象
将打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中,过一会儿取出,观察现象
将打磨过的铜丝浸入硝酸铝溶液中,过一会儿取出,观察现象
如何设计实验,探究Al、Cu、Ag的活动性顺序?
四. 验证金属的活动性强弱
铝与硫酸铜溶液的反应
铝与硫酸铜
实验现象
铝丝表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色逐渐变无色
2Al+3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu
Al > Cu
金属质量增加,溶液质量减小。
化学方程式
金属活动性
铜丝表面覆盖一层银白色固体,溶液由无色逐渐变蓝色
Cu > Ag
金属质量增加,溶液质量减小
Cu +2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag
实验现象
化学方程式
金属活动性
铜与硝酸银溶液的反应
无明显现象
Al > Cu
不反应
实验现象
化学方程式
金属活动性
铜与硝酸铝溶液的反应
实验结论
金属的活动性顺序:铝 > 铜 > 银
活动性强的金属能将活动性弱的金属从其化合物溶液中置换出来
结论
Fe2+的化合溶液呈_____色, Fe3+的化合物溶液呈_____色,Cu2+的化合物溶液呈_____色
浅绿
黄
蓝
金属与金属盐溶液的反应能发生的条件:
2.化合物必须是可溶的。
1.参加反应的金属必须比化合物中的金属要活泼。
五. 验证金属的活动性强弱方法
设计实验方案:验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序
1. 验证三种金属的活动性强弱
(1)设计方案1:“两单夹一液”。
药品:锌片、银片、CuSO4溶液。
操作:将锌片、银片分别放入CuSO4溶液中。
判断:根据是否有紫红色固体被置换出来确定金属活
动性顺序。
(2)设计方案2:“两液夹一单”。
药品:ZnCl2溶液、AgNO3溶液、铜丝。
操作:将铜丝分别放入ZnCl2溶液、AgNO3溶液中。
判断:根据是否有金属被置换出来确定。
(3)设计方案3:“两单一液夹一酸”。
药品:锌片、铜丝、AgNO3溶液、稀盐酸。
操作与判断:将取锌片、铜丝分别放入稀盐酸中,验证Zn和Cu的活动性顺序;然后再将铜丝放入AgNO3溶液中,验证Cu和Ag的活动性顺序。
如何验证Mg、Zn、Cu、Ag的活动性?
一般情况下金属可分成两类: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一种稀酸(如稀盐酸)反应,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盐溶液的反应来确定Cu比Ag活泼(例如将Cu丝放入AgNO3溶液中)。
2. 验证四种金属的活动性强弱
【解析】A铝表面形成氧化膜;B Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu;C铜在氢后不反应;D Al>Fe>Cu。
B
经典例题
例1. 2026春晚舞台机械臂常用铝合金、铜、铁制作,下列说法正确的是( )
A. 铝制品耐腐蚀因铝不活泼
B. 铁能与硫酸铜溶液反应
C. 铜能与稀硫酸反应
D. 三种金属活动性:Cu>Al>Fe
例1.下列金属中,不能与稀硫酸反应放出氢气的是( )。 A.镁 B.铂 C.铁 D.铝
【解析】A.镁的金属活动性在氢之前,和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,故A不符合题意 B.铂在氢之后,不能和稀硫酸反应,故B符合题意C.铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故C不符合题意D.铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,故D不符合题意故答案为:B
B
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【解析】镁在氢前,与酸反应生成H₂;活动性Mg>Zn>Au。
B
例3. 春晚机器人用镁合金部件,关于镁说法正确的是( )
A. 镁不能与氧气反应
B. 镁能与稀盐酸反应产生气泡
C. 镁不能置换出ZnSO₄中的Zn
D. 镁比金活动性弱
例4.常见金属M与硝酸银溶液反应的化学方程式为2AgNO3+M====2Ag+M(NO3)2。有关该反应的说法错误的是( )
A. 该反应是置换反应 B. 金属活动性M>Ag
C. M可能是铝 D. M表面有固体析出
C
解析:M不是铝,因为生成物中M显+2价
例5.对X、Y、Z三种金属活动性的实验研究过程如下: ①取大小相同的三种金属片,分别放人CuSO4溶液中,一段时间后,X、Z表面出现红色物质,Y没有变化;②取大小相同的X、Z两种金属片,分别放人相同的稀盐酸中,X、Z表面都产生气泡,但X表面产生气泡的速率明显比Z快。根据以上实验事实,可判断X、Y、Z三种金属的活动性顺序是( )。A.X>Z>Y B.Z>Y> X C.X>Y>Z D.Z>X>Y
【解析】A. ①取大小相同的三种金属片,分别放人CuSO4溶液中,一段时间后,X、Z表面出现红色物质,Y没有变化; 说明X、Z的金属活动性在氢之前,Y在铜之后, ②取大小相同的X、Z两种金属片,分别放人相同的稀盐酸中,X、Z表面都产生气泡,但X表面产生气泡的速率明显比Z快。 说明X和Z的金属活动性在氢之前,并且X在Z的前面,故三种金属活动性为 X>Z>Y 故答案为:A
A
28
例6.分别用以下三组物质比较锌和铜的金属活动性:①Zn、Cu、稀硫酸;②Zn、Cu、MgSO4溶液;③Zn、CuSO4溶液。仅用组内物质就能够直接达到目的的是( )A.仅有① B.②③ C.①③ D.①②③
【解析】①Zn能和稀硫酸反应,证明锌活动性在氢前,铜不能与硫酸反应,证明铜在氢后,能证明锌的活动性大于铜;②Zn、Cu都不能与MgSO4溶液反应,无法证明锌与铜的活动性;③Zn能和CuSO4溶液反应,能证明锌的活动性比铜强;故答案为:C。
C
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【解析】由金属活动性顺序表可知,金属的活动性Al>Fe>Ag,向AgNO3溶液中加入一定质量的Fe和Al的混合粉末,铝首先与硝酸银溶液反应,铝反应完成时,铁与硝酸银反应.由于溶液显浅绿色,说明了铝全部反应,铁也参加了反应.但是硝酸银是否完全反应不能确定,由此可知:滤液中一定含有Fe(NO3)2、Al(NO3)3,可能含有AgNO3.所以A、B错误.因为银的活动性最弱,因此滤渣中一定含有Ag,但是铁是否完全反应不能断定,所以可能含有Fe.所以C错误;故选D.
D
例7.向AgNO3溶液中加入一定质量Fe和Al的混合溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。下列说法正确的是( )
A.滤液中一定含有Al3+、Ag+ B.滤液中一定含有Fe2+、Ag+
C.滤渣中一定含有Fe D.滤渣中一定含有Ag
例8. 为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了下列四种方案,其中不合理的是( )
B
【解析】:银、铜与ZnSO4溶液均不反应,说明了活动性锌>银,锌>铜,但无法确定银和铜的活动性强弱,该方案不合理
【解析】Cu+2AgNO₃=2Ag+Cu(NO₃)₂;Cu>Ag>Au,均在氢后。
B
例9. 非遗铜器鎏金工艺用到金、银、铜,判断正确的是( )
A. 金能与稀盐酸反应
B. 铜能置换硝酸银溶液中的银
C. 银比铜活泼
D. 三种金属都在氢前
【解析】银在氢后,不与稀盐酸反应。
B
例10. 古法铸币用金、银、铜,下列不能发生的反应是( )
A. Cu+AgNO₃
B. Ag+HCl
C. Zn+CuSO₄
D. Fe+Cu(NO₃)₂
例11. 多角度认识物质能帮助我们更全面地了解物质世界。以金属为例回答下列问题:
(1)认识金属的存在。在自然界中,金等极少数金属能以单质形式存在,其主要原因是 。
(2)认识金属的性质。用粗木棍在涂有一层蜡的铁板上写“和”、“平”两个字,露出下面的铁板。向“和”字上滴加稀盐酸,向“平”字上滴加CuSO4溶液。“和”字上的现象是 。“平”字上有红色物质析出,用化学方程式解释 ,说明活动性Fe Cu(选填“>”或“<”)。
(3)认识金属的用途。铜具有优良的导电性,利用这一性质,铜可用作 。
【答案】(1)金的化学性质稳定 (2) 产生气泡
> (3)导线
【解析】(1)在自然界中,大多数金属以化合物形式存在,而金等极少数金属因为化学性质不活泼(或稳定),以单质形式存在;
(2)用粗木棍在涂有一层蜡的铁板上写“和”、“平”两个字,露出下面的铁板。向“和”字上滴加稀盐酸,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,可观察到“和”字上产生气泡;
“平”字上有红色物质析出,是因为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为: ;说明活动性Fe>Cu;
(3)铜具有优良的导电性,则铜可用作导线。
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例12.2026年春晚功夫机器人使用铝、铁、铜、银四种金属部件,化学小组探究其活动性。
(1) 四种金属中,常温下能与氧气反应形成致密氧化膜的是______、______。
(2)把四种金属分别放入等浓度稀盐酸,有气泡产生的一组是( )
A. Al、Fe B. Cu、Ag C. Fe、Cu D. Al、Ag
(3)铁丝放入硫酸铜溶液,现象为固体表面______、溶液由______变浅绿色。
(4)验证Al>Fe>Cu,下列方案可行的是()
A. Al、Fe、CuSO₄溶液 B. Al、Cu、FeSO₄溶液
C. Fe、Cu、Al₂(SO₄)₃溶液 D. Al、Fe、Cu、稀盐酸
(5) 银器放入硫酸铜溶液中______(填“能/不能”)反应,因为银在铜______。
(6) 工业用铝热反应焊接钢轨,说明铝活动性比铁______,反应属于______反应。
【答案】(1) 铝;铝 (2) A (3) 变红;蓝色 (4) B (5)不能;后面 (6)强;置换
【解析】(1) 铝易形成Al₂O₃保护膜。
(2) 金属活动性:Al、Fe>H>Cu、Ag,氢前金属与酸放氢气。
(3) Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu,铜为红色,硫酸铜溶液蓝色。
(4)两金夹一盐:Al能置换Fe、Cu不能,直接证明Al>Fe>Cu。
(5)银在铜后,不能发生置换。
(6)铝热反应体现铝更活泼,单质+化合物→新单质+新化合物为置换。。
金属化学性质-
----金属
活动性
金属活动性顺序
金属活动性顺序应用
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn
Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
越排在前面的金属,活泼性越强
位于氢前面的金属能置换出盐
酸、稀硫酸中的氢
排在前面的金属能把排在后面的
金属从它们化合物的溶液中置换
出来(不包括K、Ca、Na)
课堂小结
随堂练习
1. 2026新型动力电池用锂、铝、铜,锂比铝活泼,下列正确的是( )
A. 锂不能与稀硫酸反应 B. 锂能置换出AlCl₃中的Al
C. 铜能置换出LiCl中的锂 D. 铝比锂活泼
【解析】锂>铝>铜,前换后。
B
2. 航天飞船钛合金部件,钛介于铝和锌之间,下列正确的是( )
A. Ti不能与稀盐酸反应
B. Ti能与MgSO₄反应
C. Ti能与ZnSO₄反应
D. Ti比Mg活泼
【解析】Al>Ti>Zn,钛可置换锌。
C
3.家用铁锅、铝锅、铜锅,判断正确的是( )
A. 铁制品可盛放硫酸铜溶液
B. 铝锅可用钢丝球长期擦洗
C. 铜锅在潮湿空气中易生锈
D. 三种金属都能与稀盐酸反应
【解析】生成铜绿;铁与硫酸铜反应;铝氧化膜不能打磨。
C
4.补铁口服液与维C同服效果好,下列反应类似的是( )
A. Fe+ZnSO₄
B. Fe+2HCl
C. Cu+FeSO₄
D. Ag+FeCl₂
【解析】氢前金属与酸反应生成亚铁,利于吸收。
B
5.向一定量的AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤.分析判断下列说法正确的是( )
A.滤渣中一定有Zn,可能有Ag
B.滤渣中一定有Cu、Ag,可能有Zn
C.滤液中只有Zn(NO3)2
D.滤液中一定有Zn(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
D
【解析】根据加入锌粉的质量多少,可得到以下几种可能:①若加入的锌的量只能与部分硝酸银发生反应,所得滤液所含溶质为:AgNO3、Cu(NO3)2 和生成的Fe(NO3)2 ,滤渣只有Ag;②若加入的锌的量与硝酸银恰好完全反应或与部分硝酸铜能发生反应,所得滤液所含溶质为:Cu(NO3)2和生成的Fe(NO3)2,滤渣有Ag、Cu;③若加入过量的锌的量,硝酸银与硝酸铜都被全部反应,所得滤液所含溶质为生成的Fe(NO3)2;滤渣有Ag、Cu、Zn;所以滤液中一定含有的溶质是Zn(NO3)2;故选D。
6.向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,有关该实验的分析正确的是( )
A.该实验一定能判断出Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱
B.反应后溶液的质量一定减少
C.滤液中一定含有硝酸亚铁和硝酸铜
D.滤渣中一定含有Cu
【解析】A、如果铁少量时,可能出现铁未能与硝酸铜反应,则不能比较三种金属的活泼性,故A不正确;B、 ,反应后溶液质量减小,,反应后溶液质量减小, 故B正确; C、如果铁过量时,铁和硝酸银、硝酸铜完全反应,溶液中不含有铜离子,故C不正确;D、滤渣中不一定含有铜,例如铁不足以和硝酸银反应时,铜会与银离子发生置换,所以滤渣中不一定含有Cu,故D不正确。故选B。
B
7.能验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的一组试剂是( )
A.Zn、Cu、Ag、H2SO4溶液
B.Zn(NO3)2 溶液、Ag、Cu(NO3)2溶液
C.Zn(NO3)2 溶液、Cu、AgNO3溶液
D.Cu、Ag、Zn(NO3)2 溶液
【解析】A、Zn、Cu、Ag、H2SO4溶液,锌与稀硫酸反应,铜和银不能与稀硫酸反应,只能证明锌的活动性强于铜和银,不能证明铜和银的活动性强弱,不符合题意;B、Ag、Zn(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液,银与硝酸锌和硝酸铜溶液都不反应,只能证明银的活动性比锌和铜弱,不能证明铜和锌的活动性,不符合题意;C、Cu、AgNO3溶液、Zn(NO3)2溶液,铜不与硝酸锌反应,无明显现象,说明锌比铜活泼,能与硝酸银反应,有银白色固体析出,说明铜比银活泼,可以验证三种金属的活动性顺序,符合题意;D、Cu、Ag与Zn(NO3)2溶液均不反应,说明了活动性锌>铜,锌>银,但无法确定银和铜的活动性强弱,不能验证三种金属的活动性顺序;故填:C。
C
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A
8.某同学设计了探究Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序的实验方案,仅用组内试剂,无法完成的是( )
A.Fe、Cu、Ag、稀硫酸 B.Cu、FeSO4溶液、AgNO3溶液
C.Fe、Ag、CuSO4溶液 D.Fe、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液
【解析】A、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜、银均与稀硫酸不反应,说明金属活动性:铁比铜、银均强,但是不能比较铜和银的金属活动性,故A不正确;B、铜和硫酸亚铁不反应,说明金属活动性:铁比铜强,铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,说明金属活动性:铜比银强,则金属活动性:Fe>Cu>Ag,故B正确;C、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,说明金属活动性:铁比铜强,银和硫酸铜不反应,说明金属活动性:铜比银强,则金属活动性:Fe>Cu>Ag,故C正确;D、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜与稀硫酸不反应,说明金属活动性:铁比铜强,铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,说明金属活动性:铜比银强,则金属活动性:Fe>Cu>Ag,故D正确。故选A。
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【解析】由金属活动性顺序表可知,金属的活动性Al>Fe>Ag,向AgNO3溶液中加入一定质量的Fe和Al的混合粉末,铝首先与硝酸银溶液反应,铝反应完成时,铁与硝酸银反应.由于溶液显浅绿色,说明了铝全部反应,铁也参加了反应.但是硝酸银是否完全反应不能确定,由此可知:滤液中一定含有Fe(NO3)2、Al(NO3)3,可能含AgNO3.所以A、B错误.因为银的活动性最弱,因此滤渣中一定含有Ag,但是铁是否完全反应不能断定,所以可能含有Fe.所以C错误;故选D。
D
9.向AgNO3溶液中加入一定质量Fe和Al的混合溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。下列说法正确的是( )
A.滤液中一定含有Al3+、Ag+ B.滤液中一定含有Fe2+、Ag+
C.滤渣中一定含有Fe D.滤渣中一定含有Ag
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【解析】根据金属活动性顺序的应用:位于前面的金属能把位于后面的金属从化合物的溶液中置换出来。根据转化关系,丙能将甲置换出来,甲能将乙置换出来,故三种金属的活动性顺序为:丙、甲、乙。故选C。
C
10.现有甲、乙、丙三种金属,采用将其中的一种金属分别放入另外两种金属的硫酸盐溶液中的方法进行实验,得到三种金属间的转化关系(如下图所示)。则三种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.乙、甲、丙 B.乙、丙、甲
C.丙、甲、乙 D.丙、乙、甲
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【解析】A、t1时,产生气体的质量是X>Y,正确;B、由图可知,t2时,X已经消耗完,Y还没有消耗完,开始时两者的质量相等且酸是过量的,所以t2时消耗金属的质量X>Y,正确;C、由题干可知,金属的质量相等,且酸是足量的,所以最后金属全部反应完,图示中t3时刻两者的气体质量不再变化,说明金属已经完全反应,又金属的质量相等,所以消耗金属的质量X=Y,正确;D、t3时,产生气体的质量是X>Y,所以消耗盐酸的质量应该是X>Y,错误。故选D。
D
11.等质量的X、Y两种金属分别和足量的同体积、同浓度的盐酸反应,产生气体的质量与时间的关系如图所示。下列说法中不正确的是( )
A.t1时,产生气体的质量:X>Y
B.t2时,消耗金属的质量:X>Y
C.t3时,消耗金属的质量:X=Y
D.t3时,消耗盐酸的质量:X=Y
49
12.向硝酸铜溶液中加入一定量的金属混合物(含铁、银和镁),充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,向该滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。下列说法中正确的是
( )
A. 上述实验过程中,共发生了3个反应
B. 上述滤液的颜色呈蓝色
C. 上述滤渣中一定含有铁和银
D. 上述滤液中有硝酸亚铁
C
【解析】:向硝酸铜溶液中加入一定量的金属混合物(含铁、银和镁),铁、镁的金属活动性排在铜的前面,镁会先与硝酸铜反应,铁再与硝酸铜反应,银不会与硝酸铜反应,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,向该滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,所以滤渣中一定含有铁、银、铜,可能含有镁;可能发生2个反应或3个反应;滤液中一定不含硝酸铜,可能含硝酸亚铁
13.废弃电子产品会给环境造成严重影响,我们应将废旧电子产品进行分类回收,处理再利用,从废旧电器的某些部件中可以回收铜和银,其操作流程如图所示。按要求填空。
(1)在预处理的产品中,四种金属里最活泼的金属名称是 。
(2)步骤Ⅰ中稀硫酸的作用是 ,步骤Ⅰ的分离操作名称是 。
(3)步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式是 。
(4)固体乙的成分是 。
(5)设计步骤Ⅳ的目的是 。
【解析】(1)根据金属活动性顺序可知,在预处理的产品中,四种金属里最活泼的金属名称是镁;故填:镁。(2)步骤Ⅰ中稀硫酸的作用是:将铁和镁完全反应,步骤Ⅰ的分离操作名称是过滤;故填:将铁和镁完全反应;过滤。(3)步骤Ⅱ中发生的反应是铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,化学方程式是:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag;故填:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。(4)由分析可知,固体乙的成分是:铁、铜;故填:铁、铜。(5)步骤Ⅳ加入过量的稀硫酸的目的是:除去固体乙中的铁,得到纯净的铜。故填:除去固体乙中的铁,得到纯净的铜。
【答案】(1)镁 (2) 将铁和镁完全反应 过滤(3)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag (4)铁、铜
(5)除去固体乙中的铁,得到纯净的铜
14.唐三彩以铜、铁、铅等元素显色,考古发现铜器保存较好、铁器锈蚀严重。
(1) 铁器锈蚀更严重,说明铁的金属活动性比铜______,古代“曾青得铁化为铜”,方程式为______。
(2)下列金属中最不活泼、文物最易保存的是( )
A. Fe B. Cu C. Au D. Zn
(3)铜器表面铜绿[Cu₂(OH)₂CO₃]生成,说明铜与_____、O₂、H₂O、共同作用,铜活动性在氢_______。
(4)验证Cu>Ag,将铜丝放入______溶液,现象为铜丝表面______。
(5)下列不能由金属与稀酸直接反应得到的是( )
A. FeCl₂ B. AlCl₃ C. CuCl₂ D. ZnSO₄
(6) 文物修复用锌块保护铜器,利用锌比铜______,锌优先反应,此为______保护法。
【答案】(1) 强;Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu (2) C (3) CO₂;后面 (4) AgNO₃;变白 (5)C (6) 活泼;牺牲阳极
【解析】(1) 活动性越强越易锈蚀;湿法炼铜经典方程式。
(2)金活动性极弱,化学性质稳定。
(3)铜锈含碳元素,来自CO₂;铜不与稀酸反应,在氢后。
(4) Cu+2AgNO₃=2Ag+Cu(NO₃)₂,银为银白色。
(5) 铜在氢后,不与稀酸反应生成盐。
(6) 牺牲阳极法:活泼金属优先被腐蚀。
15.2026年储氢合金规模化应用,常用Mg、Ti、Fe、Ni,探究其活动性。
(1)金属活动性顺序中,这四种金属均在氢______,能与稀酸反应生成______气。
(2)相同条件下与酸反应最剧烈的是( )
A. Mg B. Ti C. Fe D. Ni
(3)Mg能置换TiCl₄中的Ti,说明活动性Mg______Ti,该反应______(填“放热/吸热”)。
(4)把Fe放入NiSO₄溶液,无现象,说明Fe______Ni,溶液中金属离子为______。
(5)下列不能用于验证Mg>Fe>Ni的试剂是()
A. 稀盐酸 B. MgCl₂溶液 C. FeSO₄溶液 D. NiSO₄溶液
(6)储氢合金抗腐蚀性优于纯金属,因为合金内部结构更______,金属活动性相对更______。
【答案】(1) 前面;氢 (2)A (3)强于;放热 (4)弱于;Ni²+
(5) B (6) 稳定;弱
【解析】(1) 氢前金属与酸反应生成H₂。
(2) 金属越靠前,与酸反应越剧烈。
(3) 活泼置换不活泼,金属置换反应多放热。
(4)不反应证明Fe更弱,溶质仍为NiSO₄,离子为Ni²+。
(5) MgCl₂与Fe、Ni均不反应,无法比较。
(6)合金结构稳定,化学活性更低,更耐腐蚀。
16.2026年丙午马年,多地开展非遗金属工艺展,用铁、铜、银、铝等金属制作马年文创与仿古器物。化学兴趣小组结合金属活动性顺序,开展如下探究。
(1) 常见金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu __ Ag __Au,空格中应填__、__。
(2)下列金属中,不能与稀硫酸发生反应的是( )
A. Fe B. Al C. Cu D. Zn
(3)古法“湿法炼铜”常用Fe与CuSO₄溶液反应,该反应属于__反应(填基本反应类型),反应后溶液颜色由蓝色变为__色。
(4) 要验证Fe、Cu、Ag的活动性,下列试剂组合可行的是( )
A. Fe、Cu、AgNO₃溶液 B. Fe、Ag、CuSO₄溶液
C. FeSO₄溶液、Cu、Ag D. FeCl₃溶液、Cu、Ag
(5)铝制品耐腐蚀,是因为铝表面易生成一层致密的__(写化学式)薄膜,这层薄膜__(填“能”或“不能”)阻止内部铝继续被氧化。
(6)将一定量Zn粉加入Cu(NO₃)₂和AgNO₃混合溶液中,先析出的金属是__,反应后溶液中一定含有的阳离子是__。
(7)下列现象不能直接判断金属活动性强弱的是( )
A. 金属与氧气反应的难易 B. 金属与稀盐酸反应的剧烈程度
C. 金属的熔点高低 D. 金属与盐溶液能否置换
(8)文物中金器常完好、铁器易锈蚀,说明金属活动性:Au__Fe(填“>”“<”或“=”);生活中常用__(填名称)去除铁锈。
【答案】(1) Hg、银 (2)C (3) 置换、浅绿 (4)B (5)Al₂O₃、能 (6)Ag、Zn²⁺ (7) C (8) <、稀盐酸(或稀硫酸)
【解析】(1)金属活动性顺序完整记忆:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au。
(2)铜在氢后,不与稀硫酸反应。
(3)铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,属于置换反应;Fe²⁺呈浅绿色。
(4)利用“两金夹一盐”:Fe能置换Cu,Ag不能,可证明活动性Fe>Cu>Ag。
(5)铝常温下形成氧化铝保护膜,阻止进一步氧化。
(6)金属活动性相差越大越先反应,Ag⁺氧化性更强,先析出Ag;Zn一定反应生成Zn²⁺。
(7)熔点是物理性质,与金属活动性无关。
(8)金稳定、铁活泼,活动性Au<Fe;酸可与氧化铁反应除锈。
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