重难点05 金属活动性顺序的综合应用(重难专练)(上海专用) 2026年中考化学二轮复习讲练测
2026-03-18
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3份
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41页
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1312人阅读
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 金属的化学性质 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.45 MB |
| 发布时间 | 2026-03-18 |
| 更新时间 | 2026-03-18 |
| 作者 | 大眼睛看世界 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-03-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56877755.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
重难05 金属活动性顺序的综合应用
内容导航
第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
重难考向 考法解读 考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 技巧点拨
考向01 金属活动性顺序的理解与记忆
考向02 金属与酸反应的判断与计算
考向03 金属与盐溶液反应的判断与滤渣滤液分析
考向04 金属活动性顺序的实验设计与验证
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
重难考向
考法解读/预测
考法预测
考向01 金属活动性顺序的理解与记忆
中考必考内容,主要考查金属活动性顺序表的记忆与基本规律的应用,能根据金属在活动性顺序中的位置判断其与酸、与盐溶液的反应情况。金属与酸反应的判断与计算是高频考点,要求掌握排在氢前面的金属能与酸反应生成氢气的规律,能根据反应速率判断金属活动性强弱,并能进行等质量金属与足量酸反应产生氢气多少的比较计算,以及金属与酸反应后溶液质量变化的分析。金属与盐溶液反应的判断与滤渣滤液分析综合性强,要求掌握排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液里置换出来的规律,理解“先远后近”的反应顺序,能分析多种金属与多种盐溶液混合后的滤渣、滤液成分。金属活动性顺序的实验设计与验证是上海中考特色题型,要求能根据给定药品设计实验方案验证几种金属的活动性顺序,掌握“两盐夹一金”或“两金夹一盐”的设计思路,并能对实验方案进行评价和优化。
预计2026年中考将以选择题或填空题形式考查金属活动性顺序的基本规律,以选择题或计算题形式结合图像分析(如产生氢气质量与时间关系曲线)考查金属与酸反应的判断和相关计算,以选择题或实验探究题形式结合滤渣滤液分析考查金属与盐溶液反应的判断,强调逻辑推理能力,并在实验探究题中设置金属活动性验证的实验设计,要求选择合适药品或判断方案可行性,突出对实验思路的综合应用。
考向02 金属与酸反应的判断与计算
考向03 金属与盐溶液反应的判断与滤渣滤液分析
考向04 金属活动性顺序的实验设计与验证
重●难●要●点●剖●析
考向01 金属活动性顺序的理解与记忆
要点梳理
一、金属活动性顺序表
金属活动性由强逐渐减弱:
K Ca Na Al Sn Pb (H) Ag Pt Au
记忆口诀:钾钙钠镁铝、锌铁锡铅氢、铜汞银铂金
二、金属活动性顺序的应用规律
规律
具体内容
注意事项
①位置与活动性
金属位置越靠 ,活动性越强,越易失去电子变为离子,反应速率越快
活动性强弱与反应速率直接相关
②与酸反应
排在 前面的金属能置换酸里的氢,生成 和相应的盐;排在氢后面的金属不能置换酸里的氢,与酸不反应
这里的酸通常指稀盐酸、稀硫酸,浓硫酸、硝酸除外
③与盐溶液反应
排在 的金属,能把排在 的金属从它们的
里置换出来;排在后面的金属不能置换排在前面的金属
钾、钙、钠等极活泼金属除外(会先与水反应)
④反应顺序
混合盐溶液与一种金属发生置换反应的顺序是“先 后 ”:金属先置换出活动性最弱的金属
即金属优先与活动性最弱的金属的盐溶液反应
三、铁在置换反应中的特殊表现
单质铁在置换反应中总是变为 价的 ,生成亚铁盐(如FeCl₂、FeSO₄),溶液呈 色。
【易错提醒】
❗ 钾钙钠的特殊性:K、Ca、Na等极活泼金属与盐溶液反应时,会先与水反应生成碱和氢气,不会置换出盐中的金属。
❗ 铁生成亚铁:铁参与置换反应时,生成的是 价 ,不是+3价铁盐。
❗ 浓硫酸、硝酸:与金属反应一般不生成氢气,不能用上述规律判断。
技巧点拨
“氢前氢后”判断法:判断金属能否与酸反应,先看其在活动性顺序中位于氢前还是氢后。
“前置换后”判断法:判断金属能否与盐溶液反应,看金属是否位于盐中金属的前面。
反应速率与活动性:与相同浓度的酸反应,产生气泡速率越快,金属活动性越强。
考向02 金属与酸反应的判断与计算
要点梳理
一、金属与酸反应的基本规律
1.反应条件:金属必须位于 之前,酸必须是非氧化性酸(如 、 )。
2.反应通式:金属 + 酸 → +
3.反应速率:金属活动性越强,与酸反应速率越 (产生气泡越 )。
二、等质量金属与足量酸反应产生氢气的比较
金属
相对原子质量
化合价
产生氢气多少顺序(由多到少)
Al
27
+3
> > >
Mg
24
+2
Fe
56
+2
Zn
65
+2
计算方法:等质量金属产生氢气的质量=(金属质量×化合价)/相对原子质量
三、金属与酸反应后溶液质量变化
金属与酸反应后,由于金属溶解进入溶液,同时有氢气逸出,溶液质量的变化情况:
溶液质量增加:金属溶解的质量 > 生成氢气的质量,因此溶液质量
金属质量 :金属逐渐溶解消耗
四、图像分析常见题型
图像类型
横坐标
纵坐标
分析要点
①时间-氢气质量图
反应时间
产生H₂质量
斜率表示 (活动性越强,斜率越大);最终高度表示
②酸质量-氢气质量图
加入酸质量
产生H₂质量
斜率与金属活动性无关,只与酸和金属的量有关
③金属质量-氢气质量图
金属质量
产生H₂质量
斜率表示单位质量金属产生氢气的多少(Al斜率最大)
【特别提示】
❗ Al的“钝化”现象:常温下铝在浓硫酸或浓硝酸中会发生钝化,不产生氢气,但铝与稀盐酸、稀硫酸反应剧烈。
❗ 图像起点问题:时间-氢气质量图像的起点不一定都在原点,如果金属表面有氧化膜,可能有一段延迟。
技巧点拨
“斜率判活性,高度判总量”:在时间-氢气质量图像中,曲线斜率越大,金属活动性越强;曲线最终高度越高,产生氢气总量越多。
等质量金属产氢比较:Al > Mg > Na > Fe > Zn(可结合化合价与相对原子质量推导)。
等质量酸产氢比较:等质量的不同酸与足量金属反应,酸中氢元素质量分数越大,产生氢气越多。
考向03 金属与盐溶液反应的判断与滤渣滤液分析
要点梳理
一、金属与盐溶液反应的基本规律
1.反应条件:排在 的金属(K、Ca、Na除外)能把排在 的金属从它们的 里置换出来。
2.反应通式:金属A + 盐B → 金属B + 盐A
3.反应顺序——“先远后近”原则
当一种金属与多种盐溶液混合时,金属优先置换出活动性 的金属离子。例如:将锌粉加入AgNO₃和Cu(NO₃)₂的混合溶液中,锌先与 反应( 活动性最弱),待 完全反应后再与
反应。
二、滤渣、滤液成分分析的思维模型
将金属加入到混合盐溶液中,可按以下步骤分析:
第一步:确定反应顺序——按照“先远后近”原则,明确反应发生的先后顺序。
第二步:判断金属是否过量——根据题目信息(如“充分反应”、“过滤”等)判断。
第三步:分情况讨论——按加入金属的量从少到多,分阶段分析滤渣和滤液的成分。
常见题型分析(以Zn粉加入AgNO₃和Cu(NO₃)₂混合溶液为例):
加入Zn的量
发生反应
滤渣成分
滤液成分
少量(只与部分Ag⁺反应)
Zn + 2AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Ag
恰好与Ag⁺完全反应
Zn + 2AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Ag
与部分Cu²⁺反应
Zn + Cu(NO₃)₂ → Zn(NO₃)₂ + Cu
恰好与Cu²⁺完全反应
Zn + Cu(NO₃)₂ → Zn(NO₃)₂ + Cu
过量
上述反应完全后Zn剩余
三、溶液颜色作为判断依据
Cu²⁺: 色(如Cu(NO₃)₂、CuSO₄溶液)
Fe²⁺: 色(如FeCl₂、FeSO₄溶液)
Fe³⁺: 色(如FeCl₃溶液)
其他常见金属离子: 色(如Zn²⁺、Ag⁺、Al³⁺、Mg²⁺等)
若反应后滤液为蓝色,说明 未被完全置换,即滤液中一定含有 。
四、向滤渣加酸的现象判断
1.有气泡产生:滤渣中含有排在 前面的金属(如Zn、Fe等)
2.无气泡产生:滤渣中不含排在 前面的金属(可能只有Ag、Cu等)
【易错提醒】
❗ 反应顺序错误:易误认为金属先与活动性较强的金属盐反应,实际是先与活动性最弱的金属盐反应。
❗ 忽略“恰好完全反应”:题目中"充分反应"不一定代表金属过量,可能恰好完全反应。
❗ K、Ca、Na的特殊性:若题目中出现这些金属与盐溶液反应,不能直接用置换规律分析。
❗ 滤渣加酸有气泡:只能说明滤渣中有活泼金属,但不能确定具体是哪种(如可能是Zn,也可能是Fe)。
技巧点拨
“三步分析法”:①确定金属活动性顺序;②明确反应先后顺序;③分情况讨论可能结果。
“极限假设法”:当无法确定金属是否过量时,可假设"恰好完全反应"和"金属过量"两种极端情况,确定成分范围。
“颜色+气泡”双判断:利用滤液颜色判断Cu²⁺是否存在,利用加酸气泡判断活泼金属是否存在。
考向04 金属活动性顺序的实验设计与验证
一、验证金属活动性顺序的常用方法
方法
原理
适用情况
示例
方法一:金属与酸反应
根据 、 判断
验证氢前金属的活动性强弱
比较Zn、Fe与稀盐酸反应的剧烈程度
方法二:金属与盐溶液反应
根据 判断
验证任意两种金属的活动性强弱
将Fe放入CuSO₄溶液,Fe表面有红色固体析出,证明Fe > Cu
方法三:混合法(两盐夹一金)
中间金属 + 两种盐溶液
验证三种金属的活动性顺序
验证Fe、Cu、Ag:将 分别放入 溶液(不反应)和 溶液(反应),证明Fe > Cu> Ag
方法四:混合法(两金夹一盐)
两种金属 + 中间金属的盐溶液
验证三种金属的活动性顺序
验证Fe、Cu、Ag:在 溶液中分别放入 丝(反应)和 丝(不反应),证明Fe > Cu > Ag
二、验证三种金属活动性顺序的实验设计思路
以验证X、Y、Z三种金属的活动性顺序(已知活动性:X > Y > Z)为例:
设计思路
具体操作
现象与结论
思路一:两盐夹一金
将Y分别放入X的盐溶液和Z的盐溶液中
放入X盐溶液:不反应(证明 );放入Z盐溶液:反应(证明 )→ 得出X > Y > Z
思路二:两金夹一盐
将X和Z分别放入Y的盐溶液中
X放入Y盐溶液:反应(证明 );Z放入Y盐溶液:不反应(证明 )→ 得出X > Y > Z
思路三:酸+盐组合
①X与酸反应(证明 );②Z与酸不反应(证明Z < H);③Y放入Z盐溶液反应(证明 )
适用于X、Y位于氢前,Z位于氢后的情况
三、常见验证实验的评价
实验方案
能否验证
理由
将Fe、Cu分别放入稀盐酸
能验证
Fe反应有气泡,Cu不反应
将Fe、Cu分别放入AgNO₃溶液
不能验证
两者都能反应(Fe > Ag,Cu > Ag),无法比较Fe和Cu
将Fe放入CuSO₄溶液,将Cu放入AgNO₃溶液
能验证
Fe置换Cu(证明Fe > Cu),Cu置换Ag(证明Cu > Ag)
将Cu放入FeSO₄溶液和AgNO₃溶液
能验证
Cu与FeSO₄不反应(证明Fe > Cu),与AgNO₃反应(证明Cu > Ag)
【特别提示】
❗ 钾钙钠不能用于盐溶液验证:这些金属会与水反应,不能直接放入盐溶液中验证活动性。
❗ 金属表面处理:实验前金属表面需打磨,除去氧化膜,否则可能影响现象观察。
❗ 控制变量:比较反应速率时,需控制金属的形状、大小、酸的浓度和温度相同。
❗ “不反应”也是结论:实验中无明显现象(不反应)同样能证明金属活动性关系(如Cu放入FeSO₄溶液不反应,证明Fe > Cu)。
技巧点拨
“中间金属法”(两盐夹一金):要验证X > Y > Z,可将Y分别放入X的盐溶液和Z的盐溶液中,根据反应与否判断。
“两端金属法”(两金夹一盐):要验证X > Y > Z,可将X和Z分别放入Y的盐溶液中,根据反应与否判断。
“试剂选择原则”:所选试剂必须能产生明显现象(如变色、气泡、固体析出),且不能引入干扰。
“最少试剂原则”:验证三种金属活动性顺序,最少需要两种试剂(如两盐夹一金或两金夹一盐)。
重●难●提●分●必●刷
考向01 金属活动性顺序的理解与记忆
1.(25-26九年级上·上海浦东新·期末)下列金属能与稀硫酸发生置换反应并产生氢气的是
A.铜 B.银 C.铁 D.金
2.(2025·上海杨浦·二模)下列金属中活动性最强的是
A.Zn B.Fe C.Cu D.Ag
3.(2025·上海·二模)比较铁、铜金属活动性顺序,除了铁片、铜片外,还需要的试剂是
A.蒸馏水 B.稀硫酸 C.硝酸银溶液 D.氯化亚铁
4.(2025·上海长宁·二模)为验证铁、铜、银的金属活动性顺序,设计如下实验方案。
(1)实验原理:金属活动性______(选填“较强”或“较弱”)的金属能将另一种金属从其盐溶液中置换出来;排在氢前面的金属能置换出稀硫酸或______中的氢。
(2)实验步骤:
实验
现象
结论
Ⅰ将铁丝、铜丝、银丝分别浸入稀硫酸中
只有铁丝表面产生大量气泡;
金属活动性顺序:______>(H)
Ⅱ将铁丝浸入硫酸铜溶液中
铁丝表面析出______固体,溶液由蓝色变为浅绿色
金属活动性顺序:
Ⅲ将铁丝浸入_______中
铁丝表面析出银白色固体,溶液变为浅绿色
金属活动性顺序:
(3)实验结论:上述实验______(选填“能”或“不能”)验证三种金属的活动性顺序,若能请书写三种金属的活动性顺序:______;若不能,为达成实验目的,请补充设计一个实验:______。
(4)实验反思:上述实验中______(选填“实验Ⅰ”、“实验Ⅱ”、“实验Ⅲ”中的一个或几个)为重复实验,理由是______。
考向02 金属与酸反应的判断与计算
5.(25-26九年级上·上海·月考)(不定项)相同质量的镁、铁、锌三种金属,分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应,生成氢气质量与反应时间关系如图,分析图像判断,下面说法正确的是
A.金属镁反应速率最快 B.金属锌的活动性最强
C.金属镁生成氢气质量最多 D.金属铁消耗稀硫酸质量最多
6.(2025·上海嘉定·二模)在铁粉中加入一定量的盐酸,反应一段时间后再加入锌粉,如图所示,以下判断正确的是
A.②中是氯化亚铁溶液 B.③中可能有盐酸
C.③中有氯化锌溶液 D.③中固体有铁和锌
7.(2024·上海青浦·二模)为验证铁、铜、银的金属活动性强弱,某实验小组设计如下实验,下列说法错误的是
A.通过实验①②,能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag
B.通过实验①④,能验证三种金属中Fe的活动性最强
C.通过实验②③,能验证三种金属中Ag的活动性最弱
D.若试管⑤中X为Cu,Y溶液为稀硫酸,通过实验②③⑤能验证金属活动:Fe>Cu>Ag
8.(2024·上海金山·二模)对金属材料的研究,在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。某研究小组对合成铜银元素新型复合材料的剩余溶液进行探究。已知该剩余溶液是含Cu(NO3)2、AgNO3、X(NO3)2的硝酸盐混合溶液,流程如下(X表示一种金属元素):
(1)写出加入过量铁时发生反应的化学方程式:______(书写一个即可)。
(2)气体M的化学式为______。
(3)比较金属Fe、Cu、Ag、X的活动性,金属活动性最强的是______。
(4)滤液D中所含溶质的成分中一定含______(填选项)。
A.Cu(NO3)2 B.AgNO3 C.X(NO3)2 D.Fe(NO3)2
(5)将上述滤渣洗涤烘干后,可能得到纯净物的是滤渣______(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)。若想通过其他滤渣得到更多的该纯净物,请写出具体的实验步骤______。
9.(2023·山东淄博·二模)现将等质量且形状相同的甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量随反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为)。下列说法不正确的是
A.相对原子质量:甲乙丙 B.金属活动性:乙丙甲
C.消耗硫酸的质量:甲乙丙 D.甲、乙、丙可能分别是镁、铁、锌
考向03 金属与盐溶液反应的判断与滤渣滤液分析
10.(2025·上海金山·二模)将铜棒插入AgNO3溶液中(如图),待溶液变为蓝色后取出铜棒,再向烧杯内加入锌粉,充分反应后,溶液蓝色消失。说法正确的是
A.该实验能证明锌、铜和银金属活动性顺序
B.最终烧杯内的溶液中含有AgNO3
C.最终烧杯内的溶液中一定有Zn(NO3)2
D.最终烧杯内一定有金属锌
11.(2025·上海普陀·二模)向Cu(NO3) 2和AgNO3混合溶液中加入一定量Fe粉,反应后过滤。对于所得滤渣和滤液的分析正确的是
A.可能滤渣中只有铜元素
B.可能滤渣中只有银元素
C.可能滤液和滤渣均有铁元素
D.可能滤液和滤渣均有铜、银元素
12.(2024·重庆大渡口·一模)某同学将铁粉和铜粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。下列判断中错误的是
A.滤渣中一定含有铜 B.滤液中一定含有
C.向滤渣中加稀盐酸,没有气泡产生 D.所得滤液质量一定比原溶液质量小
13.(2024·辽宁丹东·模拟预测)向含有AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。关于滤渣和滤液的成分有如下描述:
①滤液中一定含有Zn(NO3)2
②滤渣中一定含有Ag,可能含有Cu和Zn
③若滤液呈蓝色,则向滤渣中滴加稀盐酸无明显现象
④若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2,
以上四种描述中正确的是
A.①②③ B.②③④ C.②④ D.①②③④
14.(2024·上海嘉定·二模)化学实验是学习化学的重要活动。
活动二:研究金属的活动性和回收金属
小组设计下图1实验来验证铁、铜、银的金属活动性顺序,并在实验后按照下图2所示流程从试管B的溶液中回收铜和银。
(1)试管B中发生的反应方程式为___________。
(2)图1中的方案,能否达到实验目的?请说明理由,若不能达到实验目的,请完善实验方案。
(3)分析图2的处理流程:滤液里一定含有的溶质是________,加入铁粉的质量_______(选填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)所得滤渣的质量。
考向04 金属活动性顺序的实验设计与验证
15.(2023·山东聊城·中考真题)为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱,下列实验方案能达到目的的是
A.将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中
B.将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中
C.将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中
D.将Fe放入稀盐酸、Cu放入AgNO3溶液中
16.(2026·上海普陀·一模)中国古代就已经大规模使用铁、铜金属,甚至沿用到民间艺术表演中。“打铁花”是流传于豫晋地区的国家级非物质文化遗产,以1600℃铁水迸溅成星雨的震撼场景,被誉为“民间焰火之最”。熔化铁通常使用小型立式炉,由耐火材料(如耐火砖、黏土)砌成,炉体呈圆柱形,底部设有通风口,如图。
(1)底部通风口接鼓风机,若鼓入的空气过多造成后果是__________________。
(2)使用“花棒”盛放铁水,花棒一端挖有凹槽,用于盛放铁水。花棒一般用新鲜柳木而不用干柳木制作。采用新鲜柳木的原因是____________________。
(3)关于“迸溅形成星雨”的说法正确的是_____________。
A.形成小颗粒,充分反应 B.铁不是可燃物,星雨只是铁水小颗粒
C.在空气中形成氧化铁红色物质 D.加热到1600℃是为了达到了铁的着火点
(4)打铁花表演需要注意安全,请写出一条安全注意事项______________。
(5)中国古代进行了大规模的铁、铜的冶炼。
Ⅰ、中国古代“湿法炼铜”是将铁投入硫酸铜溶液中,即可得到铜,写出该反应的化学反应方程式是______________;该反应说明了铁的活动性_______(选填“强于”或“弱于”)铜。
Ⅱ、实验室模拟利用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)进行炼铁实验,反应为:
①若要得到铁112g,需要氧化铁______g(根据化学方程式列式计算);
②若使用含氧化铁80%的赤铁矿进行实验,需赤铁矿______g。
17.(25-26九年级上·上海·月考)今天某化学兴趣小组为了探究铁、铜、银的金属活动性强弱,进行如下的实验探究:
实验编号
甲
乙
丙
实验设计
(1)甲试管中出现的现象是______,发生反应的化学方程式为______;
(2)通过实验乙的反应,能得出的结论是______,为了进一步得到三种金属的活动性顺序,丙实验中用的金属X是______,溶液Y是______。
18.(2024·上海·一模)金属锡(Sn)是人类发现最早且应用于生产的金属之一,锡器常用于茶叶、鲜花等物品的保鲜。兴趣小组围绕金属锡展开探究,请回答下列问题。
【探究一】锡的冶炼
(1)《天工开物》中记载了锡的冶炼方法。锡砂中的SnO2和木炭高温条件下反应生成锡和二氧化碳,用化学方程式表示为_______。
(2)炼锡时,有关键的一步“点铅勾锡”,即在锡中加入少量铅形成合金,更易熔化流出,原因是________。
【探究二】锡的金属活动性顺序
(3)小组同学为探究铜、锡与锌的金属活动性顺序,设计了下表所示实验(金属片均已打磨,且形状大小相同,试管中所用5%的稀盐酸体积相同)。
〖实验记录与分析〗
实验一
实验二
实验三
实验操作
实验现象
产生气泡,速率较快
无明显现象
产生气泡,速率较慢
实验结论
铜、锡、锌的金属活动性由强到弱的顺序为___________。
〖反思评价〗探究以上三种金属的活动性顺序,除利用金属与酸溶液的反应外,还可选用的一组药品是___________(限定实验药品:锌片、铜片、锡片、ZnCl2溶液、CuCl2溶液、SnCl2溶液)。
〖拓展应用〗古代锡器常用来饮酒喝茶,很少装醋(含醋酸),原因是___________。
【探究三】锡的回收
某废铜线中主要含有铜和锡(Sn)金属,采用如下流程回收金属铜和锡。
(4)将废铜线预先粉碎的目的是_____。
(5)写出步骤①中反应的化学方程式是_____。
(6)理论推算,最后获得金属铜的质量_____。(选填“大于”“小于”或“等于”)原废铜线中铜的质量。
19.(2022·上海普陀·二模)某兴趣小组为探究Mg、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性进行如下实验。(注:所用金属大小形状相同、酸的体积浓度相同)
(1)乙试管中的发生的反应方程式为________________,依据甲乙试管冒气泡速率的差异,可知活动性Mg___________Fe(填“>”、“=”或“<”);
(2)根据丙中现象___________,可知活动性Cu>Ag;
(3)小组同学发现该实验无法得出四种金属的活动性顺序,请你帮助他们在上述实验的基础上,设计一个补充实验来实现探究目的,若按照图丁所示进行实验探究,你决定推荐他们用的试剂是:金属A是_____________;溶液B是_______________。(要求写出化学式)
(4)为了减少环境污染,小组同学将乙中剩余的铁加入丙溶液中回收丙溶液溶质中的金属,至t时间后固体质量不再变化,根据如图所示溶液中固体质量变化情况,分析最后所得固体成分是_________________。
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重难05 金属活动性顺序的综合应用
参考答案
重●难●提●分●必●刷
考向01 金属活动性顺序的理解与记忆
1.C
2.A
3.B
4.(1)较强 稀盐酸
(2)铁/Fe 红色 硝酸银溶液
(3)不能 将铜丝浸入硝酸银溶液中,可通过现象验证铜和银的活动性强弱,从而验证三种金属活动性
(4)实验I、实验III 实验I为重复实验,实验II已经证明Fe > Cu,没必要再与酸反应验证,实验III为重复实验,因为金属活动性顺序中铜在银前面,实验II已经证明Fe > Cu,因此必然Fe > Ag
考向02 金属与酸反应的判断与计算
5.AC
6.B
7.BC
8.(1)/
(2)H2
(3)X
(4)C
(5)丁 向滤渣中加入过量的硝酸银溶液,过滤洗涤干燥
9.C
考向03 金属与盐溶液反应的判断与滤渣滤液分析
10.AC
11.BC
12.A
13.D
14.(1)
(2)不能达到实验目的;试管A可得出在金属活动性顺序里,铁排在氢前,试管B可得出铜比银活泼,无法得出铁和铜的金属活动性顺序;补充实验方案:取少量稀盐酸于试管中,插入铜丝
(3)硝酸亚铁/Fe(NO3)2 <
考向04 金属活动性顺序的实验设计与验证
15.B
16.(1)过多的空气会带走大量热量,导致炉温降低,无法熔化铁料,且会造成燃料的浪费(合理即可)
(2)新鲜柳木水分充足,水蒸发吸热,可降低温度至可燃物的着火点以下,从而避免柳木燃烧
(3)A
(4)远离可燃物,防止发生火灾
(5) 强于 160
解:设需要氧化铁的质量为x
x=160g
答:需要氧化铁的质量为160g; 200
17.(1)铜丝表面有银白色固体析出,溶液由无色逐渐变为蓝色
(2)铁的金属活动性比氢强 铜 稀盐酸
18.(1)
(2)形成合金熔点降低
(3)锌>锡>铜 锌片、铜片和SnCl2溶液(或锡片、ZnCl2溶液和CuCl2溶液) 锡与醋酸反应
(4)增大反应物的接触面积,加快反应速率
(5)
(6)大于
19.(1) >
(2)析出银白色固体
(3)(或;) (或;)
(4)银、铜或Ag、Cu(或Ag、Cu、Fe)
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重难05 金属活动性顺序的综合应用
内容导航
第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
重难考向 考法解读 考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 技巧点拨
考向01 金属活动性顺序的理解与记忆
考向02 金属与酸反应的判断与计算
考向03 金属与盐溶液反应的判断与滤渣滤液分析
考向04 金属活动性顺序的实验设计与验证
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
重难考向
考法解读/预测
考法预测
考向01 金属活动性顺序的理解与记忆
中考必考内容,主要考查金属活动性顺序表的记忆与基本规律的应用,能根据金属在活动性顺序中的位置判断其与酸、与盐溶液的反应情况。金属与酸反应的判断与计算是高频考点,要求掌握排在氢前面的金属能与酸反应生成氢气的规律,能根据反应速率判断金属活动性强弱,并能进行等质量金属与足量酸反应产生氢气多少的比较计算,以及金属与酸反应后溶液质量变化的分析。金属与盐溶液反应的判断与滤渣滤液分析综合性强,要求掌握排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液里置换出来的规律,理解“先远后近”的反应顺序,能分析多种金属与多种盐溶液混合后的滤渣、滤液成分。金属活动性顺序的实验设计与验证是上海中考特色题型,要求能根据给定药品设计实验方案验证几种金属的活动性顺序,掌握“两盐夹一金”或“两金夹一盐”的设计思路,并能对实验方案进行评价和优化。
预计2026年中考将以选择题或填空题形式考查金属活动性顺序的基本规律,以选择题或计算题形式结合图像分析(如产生氢气质量与时间关系曲线)考查金属与酸反应的判断和相关计算,以选择题或实验探究题形式结合滤渣滤液分析考查金属与盐溶液反应的判断,强调逻辑推理能力,并在实验探究题中设置金属活动性验证的实验设计,要求选择合适药品或判断方案可行性,突出对实验思路的综合应用。
考向02 金属与酸反应的判断与计算
考向03 金属与盐溶液反应的判断与滤渣滤液分析
考向04 金属活动性顺序的实验设计与验证
重●难●要●点●剖●析
考向01 金属活动性顺序的理解与记忆
要点梳理
一、金属活动性顺序表
金属活动性由强逐渐减弱:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
记忆口诀:钾钙钠镁铝、锌铁锡铅氢、铜汞银铂金
二、金属活动性顺序的应用规律
规律
具体内容
注意事项
①位置与活动性
金属位置越靠前,活动性越强,越易失去电子变为离子,反应速率越快
活动性强弱与反应速率直接相关
②与酸反应
排在氢前面的金属能置换酸里的氢,生成氢气和相应的盐;排在氢后面的金属不能置换酸里的氢,与酸不反应
这里的酸通常指稀盐酸、稀硫酸,浓硫酸、硝酸除外
③与盐溶液反应
排在前面的金属,能把排在后面的金属从它们的盐溶液里置换出来;排在后面的金属不能置换排在前面的金属
钾、钙、钠等极活泼金属除外(会先与水反应)
④反应顺序
混合盐溶液与一种金属发生置换反应的顺序是“先远后近”:金属先置换出活动性最弱的金属
即金属优先与活动性最弱的金属的盐溶液反应
三、铁在置换反应中的特殊表现
单质铁在置换反应中总是变为+2价的亚铁离子,生成亚铁盐(如FeCl₂、FeSO₄),溶液呈浅绿色。
【易错提醒】
❗ 钾钙钠的特殊性:K、Ca、Na等极活泼金属与盐溶液反应时,会先与水反应生成碱和氢气,不会置换出盐中的金属。
❗ 铁生成亚铁:铁参与置换反应时,生成的是+2价亚铁盐,不是+3价铁盐。
❗ 浓硫酸、硝酸:与金属反应一般不生成氢气,不能用上述规律判断。
技巧点拨
“氢前氢后”判断法:判断金属能否与酸反应,先看其在活动性顺序中位于氢前还是氢后。
“前置换后”判断法:判断金属能否与盐溶液反应,看金属是否位于盐中金属的前面。
反应速率与活动性:与相同浓度的酸反应,产生气泡速率越快,金属活动性越强。
考向02 金属与酸反应的判断与计算
要点梳理
一、金属与酸反应的基本规律
1.反应条件:金属必须位于氢之前,酸必须是非氧化性酸(如稀盐酸、稀硫酸)。
2.反应通式:金属 + 酸 → 盐 + 氢气↑
3.反应速率:金属活动性越强,与酸反应速率越快(产生气泡越剧烈)。
二、等质量金属与足量酸反应产生氢气的比较
金属
相对原子质量
化合价
产生氢气多少顺序(由多到少)
Al
27
+3
Al > Mg > Fe > Zn
Mg
24
+2
Fe
56
+2
Zn
65
+2
计算方法:等质量金属产生氢气的质量=(金属质量×化合价)/相对原子质量
三、金属与酸反应后溶液质量变化
金属与酸反应后,由于金属溶解进入溶液,同时有氢气逸出,溶液质量的变化情况:
溶液质量增加:金属溶解的质量 > 生成氢气的质量,因此溶液质量增加
金属质量减少:金属逐渐溶解消耗
四、图像分析常见题型
图像类型
横坐标
纵坐标
分析要点
①时间-氢气质量图
反应时间
产生H₂质量
斜率表示反应速率(活动性越强,斜率越大);最终高度表示产生H₂总量
②酸质量-氢气质量图
加入酸质量
产生H₂质量
斜率与金属活动性无关,只与酸和金属的量有关
③金属质量-氢气质量图
金属质量
产生H₂质量
斜率表示单位质量金属产生氢气的多少(Al斜率最大)
【特别提示】
❗ Al的“钝化”现象:常温下铝在浓硫酸或浓硝酸中会发生钝化,不产生氢气,但铝与稀盐酸、稀硫酸反应剧烈。
❗ 图像起点问题:时间-氢气质量图像的起点不一定都在原点,如果金属表面有氧化膜,可能有一段延迟。
技巧点拨
“斜率判活性,高度判总量”:在时间-氢气质量图像中,曲线斜率越大,金属活动性越强;曲线最终高度越高,产生氢气总量越多。
等质量金属产氢比较:Al > Mg > Na > Fe > Zn(可结合化合价与相对原子质量推导)。
等质量酸产氢比较:等质量的不同酸与足量金属反应,酸中氢元素质量分数越大,产生氢气越多。
考向03 金属与盐溶液反应的判断与滤渣滤液分析
要点梳理
一、金属与盐溶液反应的基本规律
1.反应条件:排在前面的金属(K、Ca、Na除外)能把排在后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。
2.反应通式:金属A + 盐B → 金属B + 盐A
3.反应顺序——“先远后近”原则
当一种金属与多种盐溶液混合时,金属优先置换出活动性最弱的金属离子。例如:将锌粉加入AgNO₃和Cu(NO₃)₂的混合溶液中,锌先与AgNO₃反应(Ag⁺活动性最弱),待Ag⁺完全反应后再与Cu(NO₃)₂反应。
二、滤渣、滤液成分分析的思维模型
将金属加入到混合盐溶液中,可按以下步骤分析:
第一步:确定反应顺序——按照“先远后近”原则,明确反应发生的先后顺序。
第二步:判断金属是否过量——根据题目信息(如“充分反应”、“过滤”等)判断。
第三步:分情况讨论——按加入金属的量从少到多,分阶段分析滤渣和滤液的成分。
常见题型分析(以Zn粉加入AgNO₃和Cu(NO₃)₂混合溶液为例):
加入Zn的量
发生反应
滤渣成分
滤液成分
少量(只与部分Ag⁺反应)
Zn + 2AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Ag
Ag
Zn(NO₃)₂、AgNO₃(剩余)、Cu(NO₃)₂
恰好与Ag⁺完全反应
Zn + 2AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Ag
Ag
Zn(NO₃)₂、Cu(NO₃)₂
与部分Cu²⁺反应
Zn + Cu(NO₃)₂ → Zn(NO₃)₂ + Cu
Ag、Cu
Zn(NO₃)₂、Cu(NO₃)₂(剩余)
恰好与Cu²⁺完全反应
Zn + Cu(NO₃)₂ → Zn(NO₃)₂ + Cu
Ag、Cu
Zn(NO₃)₂
过量
上述反应完全后Zn剩余
Ag、Cu、Zn
Zn(NO₃)₂
三、溶液颜色作为判断依据
Cu²⁺:蓝色(如Cu(NO₃)₂、CuSO₄溶液)
Fe²⁺:浅绿色(如FeCl₂、FeSO₄溶液)
Fe³⁺:黄色(如FeCl₃溶液)
其他常见金属离子:无色(如Zn²⁺、Ag⁺、Al³⁺、Mg²⁺等)
若反应后滤液为蓝色,说明Cu²⁺未被完全置换,即滤液中一定含有Cu²⁺。
四、向滤渣加酸的现象判断
1.有气泡产生:滤渣中含有排在H前面的金属(如Zn、Fe等)
2.无气泡产生:滤渣中不含排在H前面的金属(可能只有Ag、Cu等)
【易错提醒】
❗ 反应顺序错误:易误认为金属先与活动性较强的金属盐反应,实际是先与活动性最弱的金属盐反应。
❗ 忽略“恰好完全反应”:题目中"充分反应"不一定代表金属过量,可能恰好完全反应。
❗ K、Ca、Na的特殊性:若题目中出现这些金属与盐溶液反应,不能直接用置换规律分析。
❗ 滤渣加酸有气泡:只能说明滤渣中有活泼金属,但不能确定具体是哪种(如可能是Zn,也可能是Fe)。
技巧点拨
“三步分析法”:①确定金属活动性顺序;②明确反应先后顺序;③分情况讨论可能结果。
“极限假设法”:当无法确定金属是否过量时,可假设"恰好完全反应"和"金属过量"两种极端情况,确定成分范围。
“颜色+气泡”双判断:利用滤液颜色判断Cu²⁺是否存在,利用加酸气泡判断活泼金属是否存在。
考向04 金属活动性顺序的实验设计与验证
一、验证金属活动性顺序的常用方法
方法
原理
适用情况
示例
方法一:金属与酸反应
根据能否与酸反应、反应速率快慢判断
验证氢前金属的活动性强弱
比较Zn、Fe与稀盐酸反应的剧烈程度
方法二:金属与盐溶液反应
根据能否发生置换反应判断
验证任意两种金属的活动性强弱
将Fe放入CuSO₄溶液,Fe表面有红色固体析出,证明Fe > Cu
方法三:混合法(两盐夹一金)
中间金属 + 两种盐溶液
验证三种金属的活动性顺序
验证Fe、Cu、Ag:将Cu分别放入FeSO₄溶液(不反应)和AgNO₃溶液(反应),证明Fe > Cu> Ag
方法四:混合法(两金夹一盐)
两种金属 + 中间金属的盐溶液
验证三种金属的活动性顺序
验证Fe、Cu、Ag:在CuSO₄溶液中分别放入Fe丝(反应)和Ag丝(不反应),证明Fe > Cu > Ag
二、验证三种金属活动性顺序的实验设计思路
以验证X、Y、Z三种金属的活动性顺序(已知活动性:X > Y > Z)为例:
设计思路
具体操作
现象与结论
思路一:两盐夹一金
将Y分别放入X的盐溶液和Z的盐溶液中
放入X盐溶液:不反应(证明Y < X);放入Z盐溶液:反应(证明Y > Z)→ 得出X > Y > Z
思路二:两金夹一盐
将X和Z分别放入Y的盐溶液中
X放入Y盐溶液:反应(证明X > Y);Z放入Y盐溶液:不反应(证明Z < Y)→ 得出X > Y > Z
思路三:酸+盐组合
①X与酸反应(证明X > H);②Z与酸不反应(证明Z < H);③Y放入Z盐溶液反应(证明Y > Z)
适用于X、Y位于氢前,Z位于氢后的情况
三、常见验证实验的评价
实验方案
能否验证
理由
将Fe、Cu分别放入稀盐酸
能验证Fe > Cu
Fe反应有气泡,Cu不反应
将Fe、Cu分别放入AgNO₃溶液
不能验证Fe > Cu
两者都能反应(Fe > Ag,Cu > Ag),无法比较Fe和Cu
将Fe放入CuSO₄溶液,将Cu放入AgNO₃溶液
能验证Fe > Cu > Ag
Fe置换Cu(证明Fe > Cu),Cu置换Ag(证明Cu > Ag)
将Cu放入FeSO₄溶液和AgNO₃溶液
能验证Fe > Cu > Ag
Cu与FeSO₄不反应(证明Fe > Cu),与AgNO₃反应(证明Cu > Ag)
【特别提示】
❗ 钾钙钠不能用于盐溶液验证:这些金属会与水反应,不能直接放入盐溶液中验证活动性。
❗ 金属表面处理:实验前金属表面需打磨,除去氧化膜,否则可能影响现象观察。
❗ 控制变量:比较反应速率时,需控制金属的形状、大小、酸的浓度和温度相同。
❗ “不反应”也是结论:实验中无明显现象(不反应)同样能证明金属活动性关系(如Cu放入FeSO₄溶液不反应,证明Fe > Cu)。
技巧点拨
“中间金属法”(两盐夹一金):要验证X > Y > Z,可将Y分别放入X的盐溶液和Z的盐溶液中,根据反应与否判断。
“两端金属法”(两金夹一盐):要验证X > Y > Z,可将X和Z分别放入Y的盐溶液中,根据反应与否判断。
“试剂选择原则”:所选试剂必须能产生明显现象(如变色、气泡、固体析出),且不能引入干扰。
“最少试剂原则”:验证三种金属活动性顺序,最少需要两种试剂(如两盐夹一金或两金夹一盐)。
重●难●提●分●必●刷
考向01 金属活动性顺序的理解与记忆
1.(25-26九年级上·上海浦东新·期末)下列金属能与稀硫酸发生置换反应并产生氢气的是
A.铜 B.银 C.铁 D.金
【答案】C
【解析】金属活动性顺序中,铁位于氢之前,能与稀硫酸发生置换反应生成氢气和硫酸亚铁;铜、银、金位于氢之后,不能与稀硫酸反应。故选C。
2.(2025·上海杨浦·二模)下列金属中活动性最强的是
A.Zn B.Fe C.Cu D.Ag
【答案】A
【解析】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,由常见的金属活动性顺序表:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au可知:四种元素中Zn活动性最强。
故选A。
3.(2025·上海·二模)比较铁、铜金属活动性顺序,除了铁片、铜片外,还需要的试剂是
A.蒸馏水 B.稀硫酸 C.硝酸银溶液 D.氯化亚铁
【答案】B
【解析】A、铁、铜都不能和水反应,用水不能比较铁、铜的金属活动性顺序,故选项不符合题意;
B、铁能和稀硫酸反应而铜不能,说明在金属活动性顺序中,铁排在氢前面,铜排在氢后面,即铁的金属活动性顺序比铜强,故选项符合题意;
C、铁、铜都能和硝酸银溶液反应,说明铁、铜的金属活动性都比银强,无法比较铁、铜的金属活动性顺序,故选项不符合题意;
D、在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,铜的活动性比铁弱,铜片不能与氯化亚铁溶液发生反应,没有明显现象,所以无法通过氯化亚铁比较铁和铜的金属活动性顺序,故选项不符合题意。
故选:B。
4.(2025·上海长宁·二模)为验证铁、铜、银的金属活动性顺序,设计如下实验方案。
(1)实验原理:金属活动性______(选填“较强”或“较弱”)的金属能将另一种金属从其盐溶液中置换出来;排在氢前面的金属能置换出稀硫酸或______中的氢。
(2)实验步骤:
实验
现象
结论
Ⅰ将铁丝、铜丝、银丝分别浸入稀硫酸中
只有铁丝表面产生大量气泡;
金属活动性顺序:______>(H)
Ⅱ将铁丝浸入硫酸铜溶液中
铁丝表面析出______固体,溶液由蓝色变为浅绿色
金属活动性顺序:
Ⅲ将铁丝浸入_______中
铁丝表面析出银白色固体,溶液变为浅绿色
金属活动性顺序:
(3)实验结论:上述实验______(选填“能”或“不能”)验证三种金属的活动性顺序,若能请书写三种金属的活动性顺序:______;若不能,为达成实验目的,请补充设计一个实验:______。
(4)实验反思:上述实验中______(选填“实验Ⅰ”、“实验Ⅱ”、“实验Ⅲ”中的一个或几个)为重复实验,理由是______。
【答案】(1) 较强 稀盐酸
(2) 铁/Fe 红色 硝酸银溶液
(3) 不能 将铜丝浸入硝酸银溶液中,可通过现象验证铜和银的活动性强弱,从而验证三种金属活动性
(4) 实验I、实验III 实验I为重复实验,实验II已经证明Fe > Cu,没必要再与酸反应验证,实验III为重复实验,因为金属活动性顺序中铜在银前面,实验II已经证明Fe > Cu,因此必然Fe > Ag
【解析】(1)金属活动性较强的金属能将另一种金属从其盐溶液中置换出来:排在氢前面的金属能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢;
(2)I 将铁丝、铜丝、银丝分别投入稀硫酸中,只有铁丝表面产生大量气泡,由此可知金属活动性顺序中Fe> H;
II将铁丝浸入硫酸铜溶液中,铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,铁丝表面析出红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色,可知金属活动性顺序:Fe > Cu;
III将铁丝浸入硝酸银溶液中,铁和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,铁丝表面析出银白色固体,溶液变为浅绿色,可知金属活动性顺序: Fe> Ag;
(3)上述实验只验证了三种金属中铁的活动性最强,没有验证铜和银的活动性强弱,因此不能验证三种金属的活动性顺序;为达成实验目的,补充一个将铜丝浸入硝酸银溶液中的实验,可通过现象验证铜和银的活动性强弱,从而验证三种金属活动性;
(4)上述实验I为重复实验,因为实验II已经证明Fe > Cu,没必要再与酸反应验证;实验III为重复实验,因为金属活动性顺序中铜在银前面,实验II 已经证明Fe > Cu,因此必然Fe > Ag。
考向02 金属与酸反应的判断与计算
5.(25-26九年级上·上海·月考)(不定项)相同质量的镁、铁、锌三种金属,分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应,生成氢气质量与反应时间关系如图,分析图像判断,下面说法正确的是
A.金属镁反应速率最快 B.金属锌的活动性最强
C.金属镁生成氢气质量最多 D.金属铁消耗稀硫酸质量最多
【答案】AC
【解析】A、等质量的三种金属与足量的、相同质量分数的稀硫酸反应,用时越短,反应速率越快,由图象可知,金属镁反应时间最短,故金属镁反应速率最快,该选项说法正确,符合题意;
B、用时越短说明反应速率越快,反应越快说明金属的活动性越强,由图可知反应时间镁<锌<铁,故金属镁的活动性最强,该选项说法错误,不符合题意;
C、图像的纵坐标表示生成氢气的质量,由图可知,金属镁生成的氢气质量最多,该选项说法正确,符合题意;
D、金属与酸反应生成氢气(氢元素来自于硫酸)的质量由消耗的硫酸的质量决定,产生氢气越多,说明消耗的稀硫酸越多,由图可知,金属镁产生的氢气最多,故金属镁消耗的稀硫酸质量最多,该选项说法错误,不符合题意。
故选:AC。
6.(2025·上海嘉定·二模)在铁粉中加入一定量的盐酸,反应一段时间后再加入锌粉,如图所示,以下判断正确的是
A.②中是氯化亚铁溶液 B.③中可能有盐酸
C.③中有氯化锌溶液 D.③中固体有铁和锌
【答案】B
【解析】A、铁与盐酸反应生成氯化亚和氢气,盐酸可能过量,故②中可能是氯化亚铁溶液和盐酸的混合液,故错误;
B、盐酸能与铁和锌反应,由图可知,③中有固体,故不可能有盐酸,故错误;
C、②中是氯化亚铁溶液或是氯化亚铁溶液和盐酸的混合液,锌与氯化亚铁、盐酸都能反应生成氯化锌,故③中有氯化锌溶液,故正确;
D、由上述分析可知,②中加入锌粉后一定发生氯化亚铁与锌反应生成氯化锌和铁,可能发生锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气,故③中固体一定有铁,可能有锌,故错误。
故选B。
7.(2024·上海青浦·二模)为验证铁、铜、银的金属活动性强弱,某实验小组设计如下实验,下列说法错误的是
A.通过实验①②,能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag
B.通过实验①④,能验证三种金属中Fe的活动性最强
C.通过实验②③,能验证三种金属中Ag的活动性最弱
D.若试管⑤中X为Cu,Y溶液为稀硫酸,通过实验②③⑤能验证金属活动:Fe>Cu>Ag
【答案】BC
【解析】A、①中铁能和硫酸铜反应,说明铁比铜活泼;②中铜能和硝酸银反应,说明铜比银活泼,对比实验①②,能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag,该选项说法正确。
B、①能说明铁比铜活泼,④中银不能和硫酸反应,只能说明银位于氢后面,不能验证铁的活动性最强,该选项说法错误;
C、②能说明铜比银活泼,③中铁能和硫酸反应,不能说明银的活动性最弱,该选项说法错误;
D、若试管⑤中X为Cu,Y溶液为稀硫酸,铜不能和硫酸反应,而③中铁能和硫酸反应,对比可知铁比铜活泼,②能证明铜比银活泼,则能验证金属活动:Fe>Cu>Ag,该选项说法正确。
故选BC。
8.(2024·上海金山·二模)对金属材料的研究,在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。某研究小组对合成铜银元素新型复合材料的剩余溶液进行探究。已知该剩余溶液是含Cu(NO3)2、AgNO3、X(NO3)2的硝酸盐混合溶液,流程如下(X表示一种金属元素):
(1)写出加入过量铁时发生反应的化学方程式:______(书写一个即可)。
(2)气体M的化学式为______。
(3)比较金属Fe、Cu、Ag、X的活动性,金属活动性最强的是______。
(4)滤液D中所含溶质的成分中一定含______(填选项)。
A.Cu(NO3)2 B.AgNO3 C.X(NO3)2 D.Fe(NO3)2
(5)将上述滤渣洗涤烘干后,可能得到纯净物的是滤渣______(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)。若想通过其他滤渣得到更多的该纯净物,请写出具体的实验步骤______。
【答案】(1)/
(2)H2
(3)X
(4)C
(5) 丁 向滤渣中加入过量的硝酸银溶液,过滤洗涤干燥
【解析】(1)根据分析可知,加入过量铁会发生的反应是铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,故填:;;
(2)根据分析可知,M是氢气,故填:H2;
(3)根据分析可知,X的活动性最强;
(4)根据分析可知,滤液D中一定含有X(NO3)2,故选:C;
(5)根据分析可知,可能得到纯净物的是滤渣丁。由于其他滤渣含有的金属都是排在银之前的金属,因此要得到纯净的银则加入过量的硝酸银溶液反应后过滤洗涤干燥即可得到纯净的 银。
9.(2023·山东淄博·二模)现将等质量且形状相同的甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量随反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为)。下列说法不正确的是
A.相对原子质量:甲乙丙 B.金属活动性:乙丙甲
C.消耗硫酸的质量:甲乙丙 D.甲、乙、丙可能分别是镁、铁、锌
【答案】C
【解析】A、等质量的金属与足量的稀硫酸反应且生成物中金属元素均为+2价时,产生氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,结合图像可知,相对原子质量由大到小的顺序为丙>乙>甲,故该项正确;
B、金属越活泼,与酸反应产生气体速率越快,单位时间内产生的气体越多,结合图像可知,金属活泼性为甲>丙>乙,故该项正确;
C、金属与酸反应生成氢气时,氢气来源于酸中的氢元素,所以生成的氢气与消耗的酸的量呈正比,因此消耗酸的质量为甲>乙>丙,故该项错误;
D、由金属的活泼性:甲>丙>乙,及相对原子质量:丙>乙>甲,镁、铁、锌的相对原子质量分别为24、56、65,且金属活动性顺序为镁>锌>铁,故可知甲、乙、丙可能是镁、铁、锌,故该项正确;
故选C。
考向03 金属与盐溶液反应的判断与滤渣滤液分析
10.(2025·上海金山·二模)将铜棒插入AgNO3溶液中(如图),待溶液变为蓝色后取出铜棒,再向烧杯内加入锌粉,充分反应后,溶液蓝色消失。说法正确的是
A.该实验能证明锌、铜和银金属活动性顺序
B.最终烧杯内的溶液中含有AgNO3
C.最终烧杯内的溶液中一定有Zn(NO3)2
D.最终烧杯内一定有金属锌
【答案】AC
【解析】A、将铜棒插入AgNO3溶液中,待溶液变为蓝色后取出铜棒,溶液中一定含有硝酸铜,说明铜能置换出银,铜的活动强于银;再向烧杯内加入锌粉,充分反应后,溶液蓝色消失,说明锌能置换出铜,锌的活动性强于铜,因此金属活动性顺序为Zn>Cu>Ag,该实验能证明锌、铜和银金属活动性顺序,正确;
B、充分反应后,溶液蓝色消失,说明溶液中不含硝酸铜,则最终烧杯内的溶液中一定不含AgNO3,错误;
C、充分反应后,溶液蓝色消失,说明溶液中不含硝酸铜,最终烧杯内的溶液中一定有Zn(NO3)2,正确;
D、最终烧杯内不一定有金属锌,也可能是锌和硝酸铜恰好完全反应,错误。
故选AC。
11.(2025·上海普陀·二模)向Cu(NO3) 2和AgNO3混合溶液中加入一定量Fe粉,反应后过滤。对于所得滤渣和滤液的分析正确的是
A.可能滤渣中只有铜元素
B.可能滤渣中只有银元素
C.可能滤液和滤渣均有铁元素
D.可能滤液和滤渣均有铜、银元素
【答案】BC
【解析】A、若滤渣中只有铜元素,意味着铁先将AgNO3完全反应,又将Cu(NO3)2部分反应或全部反应,但是根据反应顺序,只要有铜被置换出来,就一定会先有银被置换出来,所以滤渣中不可能只有铜元素,错误;
B、当铁的量很少,只与AgNO3反应,没有与Cu(NO3)2反应时,滤渣中只有银元素,正确;
C、若铁是过量的,滤渣中含有银、铜、铁,滤液是硝酸亚铁溶液,则可能滤液和滤渣均有铁元素,正确;
D、若滤渣中含有铜,说明硝酸银已完全反应,此时滤液中一定不含硝酸银,滤液中不可能含有银元素,错误。
故选BC。
12.(2024·重庆大渡口·一模)某同学将铁粉和铜粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。下列判断中错误的是
A.滤渣中一定含有铜 B.滤液中一定含有
C.向滤渣中加稀盐酸,没有气泡产生 D.所得滤液质量一定比原溶液质量小
【答案】A
【解析】A、通过分析可知,铜参与了置换反应,但是是否反应完无法确定,故错误;
B、通过分析可知,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,滤液中一定含有亚铁离子,故正确;
C、由于铁完全反应了,故向滤渣中加稀盐酸,没有气泡产生,故正确;
D、每56份质量的铁和硝酸银反应生成216份质量的银和硝酸亚铁,每64份质量的铜和硝酸银反应生成216份质量的银和硝酸铜,所以所得滤液质量一定比原溶液质量小,故正确。
故选A。
13.(2024·辽宁丹东·模拟预测)向含有AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。关于滤渣和滤液的成分有如下描述:
①滤液中一定含有Zn(NO3)2
②滤渣中一定含有Ag,可能含有Cu和Zn
③若滤液呈蓝色,则向滤渣中滴加稀盐酸无明显现象
④若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2,
以上四种描述中正确的是
A.①②③ B.②③④ C.②④ D.①②③④
【答案】D
【解析】金属活动性:Zn>Cu>Ag,向含有硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量锌粉,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,待硝酸银完全反应后,锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。
①锌一定与硝酸银反应生成了硝酸锌,故滤液中一定含有硝酸锌,正确;
②锌一定与硝酸银反应生成了银,故滤渣中一定含有银,锌是否与硝酸铜反应未知,锌是否过量未知,故滤渣中可能含有铜和锌,正确;
③若滤液呈蓝色,说明滤液中一定含硝酸铜,则锌已经完全反应,则滤渣中一定含银,可能含铜,向滤渣中滴加稀盐酸,铜和银均与稀盐酸不反应,则一定无明显现象,正确;
④若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生,则滤渣中一定含锌,则硝酸银、硝酸铜已经完全反应,则滤液中一定没有硝酸银和硝酸铜,正确。
故正确的是①②③④。
故选D。
14.(2024·上海嘉定·二模)化学实验是学习化学的重要活动。
活动二:研究金属的活动性和回收金属
小组设计下图1实验来验证铁、铜、银的金属活动性顺序,并在实验后按照下图2所示流程从试管B的溶液中回收铜和银。
(1)试管B中发生的反应方程式为___________。
(2)图1中的方案,能否达到实验目的?请说明理由,若不能达到实验目的,请完善实验方案。
(3)分析图2的处理流程:滤液里一定含有的溶质是________,加入铁粉的质量_______(选填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)所得滤渣的质量。
【答案】(1)
(2)不能达到实验目的;试管A可得出在金属活动性顺序里,铁排在氢前,试管B可得出铜比银活泼,无法得出铁和铜的金属活动性顺序;补充实验方案:取少量稀盐酸于试管中,插入铜丝
(3) 硝酸亚铁/Fe(NO3)2 <
【解析】(1)试管B中发生的反应为铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,该反应的化学方程式为:;
(2)试管A中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,产生气泡,说明在金属活动性顺序里,铁排在氢前,试管B中,铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,有银白色固体析出,说明铜比银活泼,无法得出铁、铜的金属活动性顺序,故图1中的方案不能达到实验目的;
要想探究铁和铜的金属活动性顺序,可补充实验,取少量稀盐酸于试管中,插入铜丝,无明显现象,说明在金属活动性顺序里,铜排在氢后,可得出铁比铜活泼;
(3)金属活动性:铁>铜>银,向硝酸银和硝酸铜的溶液中加入铁粉,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,待硝酸银完全反应后,铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,向滤渣中加入稀盐酸,无明显现象,说明铁已经完全反应,铁一定与硝酸银反应生成了硝酸亚铁,故滤液里一定含有的溶质是:硝酸亚铁;
铁与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,反应的化学方程式为:,56份质量的铁置换出216份质量的银,固体质量增加;铁与硝酸铜反应:,56份质量的铁置换出64份质量的铜,固体质量增加,故加入铁粉的质量<所得滤渣的质量。
考向04 金属活动性顺序的实验设计与验证
15.(2023·山东聊城·中考真题)为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱,下列实验方案能达到目的的是
A.将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中
B.将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中
C.将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中
D.将Fe放入稀盐酸、Cu放入AgNO3溶液中
【答案】B
【解析】A、将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中,只有铁与稀盐酸反应生成气体产生气泡,而铜、银都不与稀盐酸反应,只能够证明铁的金属活动性比铜、银强,但不能验证铜、银活动性的关系,选项错误;
B、将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中,铜不与氯化亚铁反应,证明铜的活动性比铁弱,铜能够与硝酸银反应生成银和硝酸铜,证明铜的活动性比银强,选项正确;
C、将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中,铜、银都不与硫酸亚铁反应,证明铜、银的活动性都比铁弱,但不能验证铜、银活动性的关系,选项错误;
D、将Fe放入稀盐酸,铁与稀盐酸反应生成氢气产生气泡,证明铁位于金属活动性顺序表中氢的前面,Cu放入AgNO3溶液中反应生成硝酸铜和银,证明铜的活动性比银强,但不能验证铁与铜的活动性的关系,选项错误,故选B。
16.(2026·上海普陀·一模)中国古代就已经大规模使用铁、铜金属,甚至沿用到民间艺术表演中。“打铁花”是流传于豫晋地区的国家级非物质文化遗产,以1600℃铁水迸溅成星雨的震撼场景,被誉为“民间焰火之最”。熔化铁通常使用小型立式炉,由耐火材料(如耐火砖、黏土)砌成,炉体呈圆柱形,底部设有通风口,如图。
(1)底部通风口接鼓风机,若鼓入的空气过多造成后果是__________________。
(2)使用“花棒”盛放铁水,花棒一端挖有凹槽,用于盛放铁水。花棒一般用新鲜柳木而不用干柳木制作。采用新鲜柳木的原因是____________________。
(3)关于“迸溅形成星雨”的说法正确的是_____________。
A.形成小颗粒,充分反应 B.铁不是可燃物,星雨只是铁水小颗粒
C.在空气中形成氧化铁红色物质 D.加热到1600℃是为了达到了铁的着火点
(4)打铁花表演需要注意安全,请写出一条安全注意事项______________。
(5)中国古代进行了大规模的铁、铜的冶炼。
Ⅰ、中国古代“湿法炼铜”是将铁投入硫酸铜溶液中,即可得到铜,写出该反应的化学反应方程式是______________;该反应说明了铁的活动性_______(选填“强于”或“弱于”)铜。
Ⅱ、实验室模拟利用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)进行炼铁实验,反应为:
①若要得到铁112g,需要氧化铁______g(根据化学方程式列式计算);
②若使用含氧化铁80%的赤铁矿进行实验,需赤铁矿______g。
【答案】(1)过多的空气会带走大量热量,导致炉温降低,无法熔化铁料,且会造成燃料的浪费(合理即可)
(2)新鲜柳木水分充足,水蒸发吸热,可降低温度至可燃物的着火点以下,从而避免柳木燃烧
(3)A
(4)远离可燃物,防止发生火灾
(5) 强于 160
解:设需要氧化铁的质量为x
x=160g
答:需要氧化铁的质量为160g; 200
【解析】(1)底部通风口接鼓风机,若鼓入的空气过多造成的后果是:过多的空气会带走大量热量,导致炉温降低,无法熔化铁料,且会造成燃料的浪费;
(2)采用新鲜柳木的原因是:新鲜柳木水分充足,水蒸发吸热,可降低温度至可燃物的着火点以下,从而避免柳木燃烧;
(3)A、打铁花过程中,“迸溅形成星雨”,铁水被打散成无数的小颗粒,可使铁与空气中的氧气充分接触,充分反应,符合题意;
B、铁具有可燃性,属于可燃物,且星雨也不只是铁水小颗粒,还有铁燃烧生成的氧化物等,不符合题意;
C、打铁花过程中不仅能形成氧化铁红色物质,还能形成四氧化三铁,不符合题意;
D、加热到1600℃是为了达到了铁的熔点,不是着火点,该温度远高于铁的着火点,不符合题意。
故选A;
(4)打铁花过程中,需要远离可燃物,防止发生火灾;
(5)Ⅰ、中国古代“湿法炼铜”是将铁投入硫酸铜溶液中,即可得到铜,发生反应为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应的化学方程式为:;
铁能将硫酸铜中的铜置换出来,说明铁的活动性强于铜;
Ⅱ、①见答案;
②若使用含氧化铁80%的赤铁矿进行实验,需赤铁矿的质量为:160g÷80%=200g。
17.(25-26九年级上·上海·月考)今天某化学兴趣小组为了探究铁、铜、银的金属活动性强弱,进行如下的实验探究:
实验编号
甲
乙
丙
实验设计
(1)甲试管中出现的现象是______,发生反应的化学方程式为______;
(2)通过实验乙的反应,能得出的结论是______,为了进一步得到三种金属的活动性顺序,丙实验中用的金属X是______,溶液Y是______。
【答案】(1) 铜丝表面有银白色固体析出,溶液由无色逐渐变为蓝色
(2) 铁的金属活动性比氢强 铜 稀盐酸
【解析】(1)因为铜的金属活动性比银强,铜能将硝酸银溶液中的银置换出来,生成的银是银白色固体,同时生成硝酸铜溶液,硝酸铜溶液呈蓝色。化学反应方程式为。故应填写:铜丝表面有银白色固体析出,溶液由无色逐渐变为蓝色;;
(2)实验乙中,铁丝能与稀盐酸反应产生氢气,说明铁在金属活动性顺序中位于氢之前,即铁的金属活动性比氢强。要进一步得到铁、铜、银三种金属的活动性顺序,已知铁的金属活动性比氢强,铜的金属活动性比银强,还需要比较铁和铜的金属活动性。所以可以用铜与稀盐酸验证,铜不与稀盐酸反应,说明铜的金属活动性比氢弱,进而得出铁的金属活动性比铜强,最终得出三种金属活动性顺序为铁>铜>银。也可以用铁和硫酸铜溶液验证,铁能与硫酸铜反应,说明铁的金属活动性比铜强。(合理即可)
18.(2024·上海·一模)金属锡(Sn)是人类发现最早且应用于生产的金属之一,锡器常用于茶叶、鲜花等物品的保鲜。兴趣小组围绕金属锡展开探究,请回答下列问题。
【探究一】锡的冶炼
(1)《天工开物》中记载了锡的冶炼方法。锡砂中的SnO2和木炭高温条件下反应生成锡和二氧化碳,用化学方程式表示为_______。
(2)炼锡时,有关键的一步“点铅勾锡”,即在锡中加入少量铅形成合金,更易熔化流出,原因是________。
【探究二】锡的金属活动性顺序
(3)小组同学为探究铜、锡与锌的金属活动性顺序,设计了下表所示实验(金属片均已打磨,且形状大小相同,试管中所用5%的稀盐酸体积相同)。
〖实验记录与分析〗
实验一
实验二
实验三
实验操作
实验现象
产生气泡,速率较快
无明显现象
产生气泡,速率较慢
实验结论
铜、锡、锌的金属活动性由强到弱的顺序为___________。
〖反思评价〗探究以上三种金属的活动性顺序,除利用金属与酸溶液的反应外,还可选用的一组药品是___________(限定实验药品:锌片、铜片、锡片、ZnCl2溶液、CuCl2溶液、SnCl2溶液)。
〖拓展应用〗古代锡器常用来饮酒喝茶,很少装醋(含醋酸),原因是___________。
【探究三】锡的回收
某废铜线中主要含有铜和锡(Sn)金属,采用如下流程回收金属铜和锡。
(4)将废铜线预先粉碎的目的是_____。
(5)写出步骤①中反应的化学方程式是_____。
(6)理论推算,最后获得金属铜的质量_____。(选填“大于”“小于”或“等于”)原废铜线中铜的质量。
【答案】(1)
(2)形成合金熔点降低
(3) 锌>锡>铜 锌片、铜片和SnCl2溶液(或锡片、ZnCl2溶液和CuCl2溶液) 锡与醋酸反应
(4)增大反应物的接触面积,加快反应速率
(5)
(6)大于
【解析】(1)锡砂中的SnO2和木炭高温条件下反应生成锡和二氧化碳,化学方程式为;
(2)加铅能使锡较易熔化流出,是因为加铅形成合金,合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低;
(3)实验一产生气泡,速率较快,实验三产生气泡,速率较慢,说明锌和锡的金属活动顺序都排在氢前,且锌的金属活动性更强;实验二无明显现象,说明铜的活动顺序排在氢后,故铜、锡、锌的金属活动性由强到弱的顺序为:锌>锡>铜;
由于锌片能与SnCl2溶液反应,说明锌>锡;铜片不能与SnCl2溶液反应,说明锡>铜;即锌>锡>铜,所以还可选用的一组药品是锌片、铜片和SnCl2溶液;锡片不能与ZnCl2溶液反应,说明锌>锡;锡片能与CuCl2溶液反应,说明锡>铜;即锌>锡>铜,所以也可选用的一组药品是锡片、ZnCl2溶液和CuCl2溶液;
据实验三可知,锡的金属活动顺序都排在氢前,能与醋中的醋酸反应,所以古代锡器常用来饮酒喝茶,很少装醋;
(4)为增大反应物的接触面积,加快反应速率,所以要将废铜线预先粉碎;
(5)步骤①中锡粉与氯化铜溶液反应生成铜和氯化锡,化学方程式为:;
(6)由于废铜线中的锡与氯化铜反应生成铜,所以理论推算,最后获得金属铜的质量大于原废铜线中铜的质量。
19.(2022·上海普陀·二模)某兴趣小组为探究Mg、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性进行如下实验。(注:所用金属大小形状相同、酸的体积浓度相同)
(1)乙试管中的发生的反应方程式为________________,依据甲乙试管冒气泡速率的差异,可知活动性Mg___________Fe(填“>”、“=”或“<”);
(2)根据丙中现象___________,可知活动性Cu>Ag;
(3)小组同学发现该实验无法得出四种金属的活动性顺序,请你帮助他们在上述实验的基础上,设计一个补充实验来实现探究目的,若按照图丁所示进行实验探究,你决定推荐他们用的试剂是:金属A是_____________;溶液B是_______________。(要求写出化学式)
(4)为了减少环境污染,小组同学将乙中剩余的铁加入丙溶液中回收丙溶液溶质中的金属,至t时间后固体质量不再变化,根据如图所示溶液中固体质量变化情况,分析最后所得固体成分是_________________。
【答案】(1)
>
(2)析出银白色固体
(3) (或;)
(或;)
(4)银、铜或Ag、Cu(或Ag、Cu、Fe)
【解析】(1)乙试管中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:;根据甲试管中冒气泡的速率比乙试管中的冒气泡速率快,由于活动性越靠前与酸反应速率越快,说明镁比铁活泼,故填:>;
(2)根据活动性铜比银活泼,则铜会和硝酸银反应生成硝酸铜和银,银是银白色金属,故现象是:析出银白色固体;
(3)根据甲、乙、丙三支试管可得镁>铁;铜>银,但无法证明铁与铜的活动性强弱,故由于铁能与酸反应,则只需再证明铜不与酸反应则可证明铁在铜前进而证明四种金属活动性;或直接利用铁与铜盐溶液能反应或是铜不与亚铁盐溶液反应证明铁在铜前,故金属A与溶液B分别是铜、盐酸;或铁、硫酸铜溶液;或铜、硫酸亚铁溶液等合理答案即可,故填:;
(4)铁与硝酸铜、硝酸银反应的质量关系是,,根据图像反映出固体质量增加的幅度不同,先快后慢,可判断共发生了铁和硝酸银、铁和硝酸铜两个反应,则最终生成 的金属是银和铜,若铁有剩余还可能有铁,故填:银、铜或银、铜、铁。
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