4.2 金属的化学性质 第1课时 金属的化学性质（讲义）化学新教材鲁教版五四学制九年级全一册

第四单元 金属 第二节 金属的化学性质 第1课时 金属的化学性质 课标要点 1. 通过实验探究掌握金属与氧气、酸、盐溶液的反应规律，能准确描述实验现象，正确书写对应的化学方程式。 2. 理解金属活动性顺序的内容，能依据顺序判断常见金属与酸、盐溶液的反应能否发生，并解释原因；能用实验验证金属活动性强弱。 3. 认识置换反应的概念，能判断置换反应类型，理解反应中元素化合价的变化规律。 4. 结合金属腐蚀、金属冶炼、湿法炼铜等实例，认识金属化学性质在生产生活中的应用价值，体会化学学科的实用性。 学习重难点 重点： 金属与氧气、酸、盐溶液的反应规律；金属活动性顺序的内容与应用；置换反应的概念与判断。 难点： 金属活动性顺序的理解与应用；验证金属活动性的实验设计；铁与酸、盐溶液反应生成亚铁盐的规律。 知识点 金属与氧气、酸的反应（重点） 1. 金属与氧气的反应 （1）大多数金属能与氧气发生反应，但反应的难易和剧烈程度不同，体现了金属的活动性差异。 实验：铝粉在氧气中燃烧 ①操作：取少量铝粉均匀铺在滤纸上，滤纸卷起，用坩埚钳夹持，在酒精灯上点燃后迅速伸入盛有氧气的集气瓶中。 ②现象：铝粉 ③化学方程式： （2）常见金属与氧气反应对比 金属 反应的化学方程式 实验现象 镁 发出 ，放出大量的热，生成 铝 剧烈燃烧，发出 ，生成 铁 剧烈燃烧， ，放出大量的热，生成 铜 固体逐渐变为 ，不燃烧 金 不反应 高温时也不与氧气反应，即 “真金不怕火炼” 结论：大多数金属能与氧气反应，反应的难易和剧烈程度不同，金属活动性： 。 （3）铝的抗腐蚀性 铝在常温下就能与氧气反应，表面生成一层 ，阻止内部的铝进一步被氧化，因此铝具有良好的 。 2. 金属与酸的反应 【探究任务】探究铁、铜、锌三种金属能否与酸反应，以及反应的剧烈程度。 【实验用品】铁片、铜片、锌片、10% 的稀盐酸、10% 的稀硫酸、试管、量筒、砂纸。 【控制变量】酸的种类和浓度相同、酸的体积相同、金属大小形状相同、实验温度相同；金属用砂纸打磨去除表面氧化膜。 （1）实验方案 ①预处理金属：用砂纸分别打磨锌片、铁片、铜片，去除 ，用滤纸擦干备用； ②取酸液：用量筒各量取 2mL 10% 稀盐酸（或 10% 稀硫酸），分别倒入 3 支试管中，做好标记； ③加金属：将打磨后的锌片、铁片、铜片依次放入对应试管中； ④观察记录：观察并记录是否有气泡、气泡产生的快慢，持续观察约 1 分钟。 （2）实验现象与结论 金属 镁 锌 铁 铜 实验现象 固体逐渐溶解，产生 气泡 固体逐渐溶解，产生 气泡 固体逐渐溶解，无色溶液变为 ，产生 气泡 无明显现象 反应速度 化学 方程式 实验结论 镁、锌、铁能与稀盐酸和稀硫酸反应产生氢气，铜不能与稀盐酸和稀硫酸反应。 的活动性比 强，它们能与稀盐酸和稀硫酸反应生成氢气。 注意 铁单质与盐酸、稀硫酸反应生成 价的亚铁盐（FeCl₂、FeSO₄），溶液呈 。 规律总结 1.在金属活动性顺序里，金属的位置越 ，它的活动性就 。 2.排在氢前面的金属能与 反应放出 ，排在氢后面的金属不能与稀盐酸、稀硫酸反应放出氢气。 （3）置换反应的概念 ①定义：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种 和另一种 的反应，叫做置换反应。 ②通式： ③特点：反应前后元素的化合价 。 3. 金属活动性顺序 由以上实验探究我们可知，金属活泼与否具有一定的顺序。科学家经过大量实验，科学家经过大量实验，寻找并得出金属与某些溶液反应的规律，总结出了常见金属的活动性顺序： 金属在水溶液中的活动性顺序： 钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金 K Ca Na Sn Pb （H） Hg Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 特别提醒 1.金属与酸反应都生成盐和氢气，属于置换反应；反应前后金属元素化合价升高，氢元素化合价降低。 2.铁与稀酸反应生成亚铁盐，不是铁盐，溶液呈浅绿色，这是高频易错点。 3.金属与酸反应的剧烈程度反映金属活动性，但反应速率还与温度、酸浓度、金属表面积等有关，比较活动性要控制变量。 易错提醒 易错点 1：所有金属都能与氧气反应，且都能燃烧 辨析：错误。大多数金属能与氧气反应，但不一定燃烧，如铜加热只变黑不燃烧；金即使高温也不与氧气反应。 易错点 2：铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 辨析：错误。铁与稀盐酸、稀硫酸发生置换反应时，生成 + 2 价的亚铁盐（FeCl₂、FeSO₄），不是 + 3 价的铁盐。 易错点 3：有单质和化合物生成的反应都是置换反应 辨析：错误。置换反应必须是反应物和生成物都为 “一种单质 + 一种化合物”，如 CO 还原氧化铁虽然生成单质铁，但反应物都是化合物，不属于置换反应。 教材延伸 1.铝的 “自我保护” 原理 铝在空气中迅速氧化，生成的 Al₂O₃薄膜致密且牢固，覆盖在铝表面，隔绝氧气和水，阻止内部铝继续氧化，因此铝制品不用涂漆也耐腐蚀。如果用钢丝球擦洗铝制品，会破坏氧化膜，降低抗腐蚀性。 2.酸的通性与金属反应 稀盐酸、稀硫酸都能与活泼金属反应，是因为酸溶液中都含有 H⁺；不同的酸根离子不影响反应的本质，但会影响生成的盐和反应速率。硝酸、浓硫酸与金属反应不生成氢气，因为它们有强氧化性。 3.氢气的实验室制法 实验室常用锌和稀硫酸反应制取氢气，不用镁（反应太快不易收集）、不用铁（反应太慢）、不用浓盐酸（易挥发使氢气不纯），反应方程式为 Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑。 随学随练 1．）下列与金属相关的说法正确的是 A．金属都能与酸反应 B．铜在空气中加热其表面颜色无明显变化 C．铝在空气中能形成一层致密的氧化膜 D．铜片放入盛有稀盐酸的试管中有气泡产生 2.如下图所示，甲、乙、丙烧杯中均盛有等质量、等溶质质量分数的稀盐酸，将形状、大小均相同的三种金属片Zn、纯金属X、Cu分别放入其中，请根据图示回答。 (1)Zn、X、Cu三种金属的活动性由强到弱顺序为 。 (2)写出甲烧杯中发生反应的化学方程式： 。 (3)将上述实验中的金属X更换为Ag，要验证Zn、Ag、Cu的金属活动性顺序，可将上图烧杯中的稀盐酸更换为 （填溶质的化学式）溶液。 　　 知识点 金属与盐溶液的反应（重点） 1. 实验探究：金属与盐溶液的反应 【实验目的】探究铁丝、铜丝与硫酸铜、硝酸银、氯化钠溶液的反应，验证金属活动性顺序的应用规律。 【实验用品】打磨后的铁丝、铜丝，CuSO₄溶液、AgNO₃溶液、NaCl 溶液，试管 6 支，砂纸，镊子，滤纸。 实验步骤 (1) 预处理金属：用砂纸打磨铁丝、铜丝表面，去除 ，用滤纸擦干备用。 (2) 分装溶液：取 6 支试管，分别标记，向每支试管中加入 2mL 对应标签的盐溶液。 (3) 加入金属：用镊子将打磨好的铁丝、铜丝分别放入对应试管中，确保金属丝完全浸入溶液。 (4) 观察记录：静置观察 5 分钟，记录金属表面和溶液颜色的变化。 实验现象与结论 盐溶液 铁 铜 CuSO₄溶液 铁丝表面覆盖一层 固体，溶液由 无明显现象 化学方程式 —— AgNO₃溶液 铁丝表面覆盖一层 固体，溶液由 铜丝表面覆盖一层 固体，溶液由 化学方程式 NaCl 溶液 无明显现象 无明显现象 实验结论 1.反应规律：金属的活动性位于盐溶液中金属之前，反应才能发生。 2.金属活动性排序： 2. 金属与盐溶液反应的规律 在金属活动性顺序里，位于 的金属能把位于 的金属从它们的盐溶液里置换出来。 反应条件口诀：前换后，盐可溶，钾钙钠，要除外，铁要生成亚铁盐。 (1) 前换后：活动性 的金属置换活动性 的金属； (2) 盐可溶：盐必须 的，不溶性盐不反应； (3) 钾钙钠要除外：钾、钙、钠太活泼，放入盐溶液中先与水反应，不能置换出金属； (4) 铁要生成亚铁盐：铁发生置换反应时生成 。 (5) 4. 判断金属活动性的方法 (1) 判断不同金属的活动性强弱：在金属活动性顺序中， (2) 判断金属能否与酸反应：在金属活动性顺序中，位于 (3) 判断金属能否与金属化合物溶液反应：在金属活动性顺序中，位于 特别提醒 1.金属与盐溶液的反应都属于置换反应，反应前后金属元素化合价改变。 2.铁与盐溶液反应生成亚铁盐，溶液呈浅绿色，不是黄色。 3.比较金属活动性时，要注意控制变量，金属形状大小、盐溶液浓度、温度等要相同。 易错提醒 易错点 1：金属都能与盐溶液发生置换反应 辨析：错误。只有活动性强的金属才能置换活动性弱的金属，且盐必须可溶；铜和硫酸锌就不反应，银和硫酸铜也不反应。 易错点 2：铁与硫酸铜反应生成硫酸铁和铜 辨析：错误。铁发生置换反应时生成 + 2 价的硫酸亚铁，不是硫酸铁，溶液由蓝色变为浅绿色。 易错点 3：钠放入硫酸铜溶液中，能置换出铜 辨析：错误。钠太活泼，先与溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，不能置换出铜。 教材延伸 1.湿法炼铜的原理 我国古代就发明了湿法炼铜，原理是铁与硫酸铜溶液反应置换出铜，反应为 Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu，是现代湿法冶金的基础，体现了我国古代的化学智慧。 2.金属活动性顺序的应用 ① 判断金属与酸能否反应；② 判断金属与盐溶液能否反应；③ 设计实验验证金属活动性强弱；④ 解释生活中的现象，如为什么不能用铁桶盛放硫酸铜溶液。 3.金属与盐溶液反应的质量变化 金属与盐溶液反应时，溶液质量的变化取决于进入溶液的金属和析出金属的相对原子质量。例如铁和硫酸铜反应，56 份铁进入溶液，64 份铜析出，溶液质量减小。 随学随练 1．为验证Fe、Mg、Cu的金属活动性顺序，实验小组进行了下图实验。 (1)试管乙中的实验现象是 ，并且溶液颜色由蓝色变为浅绿色。 (2)仅通过上述实验不能验证三种金属的活动性顺序，需补充一个实验来证明，应选用的试剂是_______（填字母）。 A．铜粉、稀盐酸 B．镁粉、溶液 C．镁粉、溶液 2．为探究锌、铁、铜三种金属的活动性，以及它们和氢元素的位置关系，小明设计了如下实验： (1)现象：实验B进行一段时间后溶液呈 色： (2)反应：实验C中反应的化学方程式为 ； (3)结论：根据上述实验，写出锌、铁、铜三种金属由强到弱的活动性以及和氢元素的位置顺序（用元素符号表示） 。 (4)反思：小莉提出，上述实验中，省略某些实验也能达到目的，能被省略的实验是 （填序号）。 (5)拓展：实验后，将C、D试管反应后的废液倒入废液缸中，过滤，向所得滤液中加入足量的铁粉，若无气泡产生，则下列说法中，正确的是 。 A．滤液中一定含有硫酸铜 B．滤液中可能含有硫酸 C．滤渣中一定含有Fe D．滤渣中一定含有Cu 、 拓展 置换反应的判断与辨析 分类 具体类型 化学方程式 基本定义 置换反应通式 单质 + 化合物 → 新单质 + 新化合物 常见置换反应 金属与酸反应 金属与盐溶液反应 碳还原金属氧化物 C + 2CuO 2Cu + CO₂↑ 易错反例 （非置换反应） CO 还原金属氧化物 反应物均为化合物，无单质参与反应 CO + CuO Cu + CO₂ 甲烷燃烧 生成物均为化合物，无单质生成 CH₄ + 2O₂ CO₂ + 2H₂O 过氧化氢分解 反应物只有一种，属于分解反应 2H₂O₂ 2H₂O + O₂↑ 活学活用 1．下列化学方程式和相应说法均正确的是 A．   硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰 B．   该反应属于置换反应 C．   该反应放出热量 D．   该反应说明的金属活动性比强 2．下列叙述对应的化学方程式及基本反应类型都正确的是 A．镁与盐酸反应                   Mg+2HCl=MgCl2+H2                置换反应 B．木炭与炉甘石混合加热800℃      2ZnCO3+C2Zn+3CO2               还原反应 C．将铁丝插入硫酸铜溶液           Fe+3CuSO4=3Cu↓+Fe2(SO4)3        置换反应 D．铝有良好的抗腐蚀性能           4Al+3O2=2Al2O3                   化合反应 题型 金属与氧气、酸反应的判断 ▌例1 图1是金属化学性质的模型，图2是对此模型设计的实验。下列说法中错误的是 A．图2实验①是验证金属与氧气反应，观察到铜片表面有黑色物质生成 B．图2实验③镁与稀盐酸能反应，说明图1中X是酸 C．图2实验④是验证金属与盐溶液反应，观察到铜片表面有银白色物质析出 D．图2实验②、④验证、、的活动性顺序，则Y可能是溶液 解题贴士 ・金属与氧气反应：越活泼越易反应、越剧烈；Mg、Al 燃烧，Fe 燃烧，Cu 加热反应，Au 不反应。 ・铁与稀酸反应生成亚铁盐，记住 “亚铁” 是高频考点。 ・铝耐腐蚀是氧化膜的保护作用，不是铝不活泼。 ▌对点练1-1 镍(Ni)常用于制造合金，镍的金属活动性与铁相似。下列预测不合理的是 A．Ni能从盐酸中置换出 B．Ni能从溶液中置换出Cu C．氧化镍能与稀硫酸反应 D．铁镍合金硬度小于纯铁 ▌对点练1-2 兴趣小组通过实验研究金属的性质。 (1)实验室有等大小的铝片、铁片和铜片。目测为_________色的是铜片，通过____________的简单物理方法可分开铝片和铁片。 为了验证铝和铁的金属活动性顺序，有以下两种实验方案： (2)【实验一】取等大小的两种金属分别与酸溶液反应（见图1、图2）。 现象与结论： 图1实验：铝表面开始没有气泡产生，一段时间后快速产生气泡； 图2实验：铁表面缓慢产生气泡，__________________________。 铝表面开始没有气泡产生，原因是铝表面有_________（写化学式），图2实验反应的化学方程式是___________________________________。 根据生成气泡速率的快慢得出金属活动性：铝>铁。 【实验二】金属与盐溶液反应（见图3，金属都已打磨）。 现象与结论：如果金属a为_________，盐溶液b为_________，实验现象为__________________________，则金属活动性：铝>铁。（a、b只写一种组合作答） 实验反思：预测位于氢（H）以前某金属的活动性，只做“实验一”就得出结论，准确吗？同学们去查证一下吧。 题型 金属与盐溶液反应的判断 ▌例2 金属M与溶液反应的化学方程式为：，下列说法不正确的是 A．该反应属于置换反应 B．反应后M的化合价为价 C．M的金属活动性比Ag强 D．金属M可能是铝 解题贴士 ・金属与盐反应条件：前换后、盐可溶。 ・铁置换反应生成亚铁盐，溶液浅绿色。 ・不溶性盐不能发生置换反应，如氯化银、硫酸钡。 ▌对点练2-1 化学兴趣小组要制作多彩的金属花！同学们将打磨后的金属丝甲、乙做成小花形状开展实验： 实验①：向硝酸银溶液中放入适量金属甲，充分反应后得到“银花”，溶液变为蓝色，硝酸银完全反应； 实验②：再向所得蓝色溶液中放入金属乙，充分反应得到“铜花”。 请回答下列问题： (1)金属可以加工成金属细丝，金属具有_____性。 (2)对金属丝进行打磨，目的是_____。 (3)根据实验①溶液变为蓝色的现象，推断金属甲是_____；写出对应反应的化学方程式：_____。 (4)下列金属中，不能实现实验②对应现象的是______(填字母)。 A．镁 B．锌 C．铁 D．银 ▌对点练2-2 探究“铝、铜、银的金属活动性顺序”。 实验方法：①将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中(如图1)，一段时间后取出，观察现象； ②将一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中(如图2)，一段时间后取出，观察现象； ③将另一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中，一段时间后取出，观察现象。 (1)实验原理：图2实验中发生反应的化学方程式为___________ (2)实验现象：图1实验中可观察到的现象是___________ (3)实验结论：___________ 【问题与思考】 (4)用砂纸打磨铝丝的目的是___________。 (5)图1、图2中发生的反应属于哪种基本反应类型？___________。 题型 金属活动性顺序的判断 ▌例3 金属活动性顺序(如下图)在工农业生产和科学研究中有重要应用。请根据你的认知，结合金属活动性顺序，找出叙述有误的是 A．位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢气 B．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 C．很多金属都能与氧气、稀盐酸、稀硫酸等发生反应，但反应的难易程度不同 D．金属的位置越靠前，它的活动性就越强 解题贴士 ・验证三种金属活动性：两金夹一盐、两盐夹一金，都是常用方案。 ・用酸验证的话，氢前看速率，氢后看是否反应。 ・设计实验要控制变量，金属形状、酸浓度、盐浓度等要相同。 ▌对点练3-1 有甲、乙、丙三种金属，将甲和乙分别放入稀硫酸中，甲表面有气泡产生，乙不反应；将乙和丙分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，乙表面有银白色固体析出，而丙表面没有变化。下列说法不正确的是 A．乙可以是金属铜 B．丙一定不与稀硫酸反应 C．甲放入乙的盐溶液中，甲表面会有固体析出 D．金属活动性顺序：丙＞乙＞甲 ▌对点练3-2 某化学兴趣小组设计了如下实验方案，探究金属的活动性强弱。 实验一：将铁丝、铜丝分别放入稀盐酸中； 实验二：将铁丝放入硫酸铜溶液中； 实验三：将铜丝放入硝酸银溶液中。 (1)实验一中，铁丝表面有气泡产生，铜丝表面无明显现象，由此可得出铁的活动性___________铜(填“强于”或“弱于”)。 (2)实验二中，铁丝表面覆盖一层___________色固体，反应的化学方程式为___________，基本反应类型为___________。 (3)实验三中，反应的化学方程式为___________，该实验说明铜的活动性___________银(填“强于”或“弱于”)。 基础通关 1．（25-26九年级下·云南曲靖·期中）在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢。下列金属不能与稀盐酸反应产生氢气的是 A．铁 B．铝 C．铜 D．镁 2．（2026·海南海口·一模）化学兴趣小组同学为确认回收的易拉罐主要成分是铝还是铁，剪取易拉罐打磨后，设计了如图所示的实验方案，这样设计的依据是 A．铁、铝的物理性质不同 B．活泼金属易与氧气反应 C．活动性排在氢前的金属可以与稀盐酸、稀硫酸反应生成氢气 D．活动性强的金属可把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来 3．（2026·宁夏中卫·二模）下列置换反应能发生的是 A．Fe+ZnSO4 B．Cu+HCl C．Al+H2SO4 D．Cu+FeCl2 4．（2026·北京·一模）关于的反应，下列说法不正确的是 A．观察到固体逐渐减少，产生气泡 B．反应后溶液中的氢元素质量减少 C．能证明在金属活动性顺序里，锌位于氢前 D．反应后氢元素的化合价升高 5．（2026·海南儋州·一模）青铜主要成分为铜及少量锡、铅等。下列关于青铜的说法正确的是 A．青铜熔点比纯铜高 B．青铜硬度比纯铜大 C．可完全溶解于足量稀硫酸中 D．可与溶液反应生成铁单质 6．（25-26九年级下·安徽池州·阶段检测）硫酸铜是实验室常见的试剂。某兴趣小组利用稀硫酸、铜片、铁钉进行如下实验： 实验1：取一小块铜片置于试管中，加入稀硫酸，铜片不溶解 实验2：向铜与稀硫酸的混合物中持续通入氧气并加热，溶液变成蓝色 实验3：向生成的蓝色溶液中加入铁钉，观察到有气泡产生 下列说法错误的是 A．根据实验1，铜与稀硫酸常温时不发生反应 B．根据实验2，在通入氧气后铜的活动性增强，可以与稀硫酸反应生成硫酸铜和氢气 C．实验3还可以观察到铁钉表面覆盖着一层红色固体 D．通过实验可以得到金属活动性顺序： 7．（2026·山西吕梁·一模）化学社团探究金属的化学性质时进行了下图实验。下列分析正确的是 A．用砂纸打磨铁片的目的是使其光滑 B．溶液颜色由无色逐渐变为黄色 C．反应过程中银原子变为银离子 D．可证明铁的金属活动性比银强 8．（2026·湖南长沙·一模）现有X、Y、Z三种金属，把X和Y分别放入硫酸铜溶液中，过一会儿，在Y表面有红色物质析出，而X没有变化；把Y和Z分别放入稀硫酸中，Z溶解并产生气泡，Y不反应。根据以上实验事实，判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为 A．X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y C．Y＞Z＞X D．Z＞Y＞X 9．（2026·山西吕梁·一模）探究金属的性质的实验设计如下。有关说法正确的一项是 A．该实验需要加热 B．实验后溶液颜色变为黄色 C．铝丝表面会覆盖一层红色物质 D．可验证铝的金属活动性比铜弱 10．（2026·云南·中考真题）锡（Sn）质软、熔点低，广泛应用于电子、半导体、超导领域。金属活动性顺序如图所示，关于锡的性质和用途预测错误的是 A．青铜片（铜锡合金）与锡片相互刻划，锡片表面会出现划痕 B．锡能用作白炽灯泡的灯丝 C．锡不能与硫酸锌溶液反应 D．锡能与稀盐酸反应 11．（24-25九年级下·安徽·随堂练习）现有铜与另一种金属R(可能是银、镁、铁中的一种)的混合粉末。欲确定R的成分，请你一起完成： (1)请将银、镁、铁三种金属的元素符号填写在下列金属活动性顺序中的相应位置___________。 (2)取少量的金属粉末于试管中，逐滴加入稀硫酸，有气泡产生，则R不可能是___________。发生反应的基本反应类型属于___________(填“化合”“分解”或“置换”)反应。 12．（24-25九年级下·内蒙古通辽·开学考试）金属铁是化学实验中常用的物质，邀请你加入到化学兴趣小组的探究活动中，完成有关铁的实验探究。 第一组：探究金属与酸的反应。四种金属分别与稀盐酸的反应现象如图所示。 (1)图中Y所代表的金属是________（填“”、“”或“”）。 (2)由图可知金属的活动性比Z________（填“强”或“弱”）。 第二组：探究金属与化合物溶液的反应，推断铁、铜、银三种金属活动性顺序。 (3)写出实验甲发生反应的化学方程式________。 (4)通过上述实验，还不能证明铁、铜、银三种金属的金属活动性顺序，需要补充一个实验，请写出所用的物质________。 13．（2025·湖南岳阳·一模）学习合金知识后，知道了锰钢中含有金属锰。某同学想：锰与常见铁、铜相比，其金属活动性强弱如何呢？于是，和同学们一起进行了以下探究。 【查阅资料】①锰是灰白色、硬脆、有光泽的金属，在空气中像铝一样，其表面生成氧化膜。 ②能与稀硫酸反应，生成硫酸锰() 【知识回顾】 (1)金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn___________Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au(在横线上填写对应金属的元素符号) 【作出猜想】 (2)猜想①；猜想②；猜想③___________。 【设计与实验】 (3)李红同学取形状大小相等的铁、铜、锰三种金属片，先用砂纸打磨后再分别放入等量等浓度的稀硫酸中，记录如下： 实验操作 铁片放在稀硫酸中 铜片放在稀硫酸中 锰片放在稀硫酸中 开始的现象 产生少量气泡 无气泡 产生大量气泡 结论 金属活动性由强到弱顺序：___________(填元素符号) 【讨论交流】 (4)李红同学实验前为什么要用砂纸打磨金属？___________。 【实验验证】 (5)为了进一步确认铁、铜、锰三种金属的活动性强弱，刘斌同学将打磨过的两块铁片分别放入硫酸锰()溶液和___________溶液中，观察到在硫酸锰溶液中无明显现象，另一种溶液中有固体析出，溶液颜色改变。 【拓展迁移】 (6)写出锰与稀盐酸反应化学反应方程式___________。 14．（24-25九年级上·湖南长沙·阶段检测）基于实验事实进行证据推理及形成结论是科学探究的重要途径。华益中学化学兴趣小组的同学在实验室将“锡纸”剪成一段两头宽中间窄的纸条，然后两头分别连接电池的正负极，观察到“锡纸”立即燃烧。据此，同学们针对“锡纸”进行了以下项目式探究： 任务一：“锡纸”燃烧的原因 (1)“锡纸”两端接入电池两极后造成短路致使“锡纸”燃烧，从燃烧的条件分析：开始“锡纸”不燃烧但短路后却能燃烧的原因是______。 A．与氧气接触 B．温度达到着火点 任务二：“锡纸”中金属的成分 【提出问题】“锡纸”中的金属是锡吗？ 【查阅资料】①锌粉是一种深灰色固体； ②铝、锌、锡都不能被磁铁吸引。 【提出猜想】根据“锡纸”具有银白色金属光泽，猜想可能是铝、铁、锌、锡中的一种。 【设计并进行实验】 (2)小何同学设计并进行了如下两个实验，请将表格补充完整。 实验步骤 实验现象 实验分析结论 实验一：用磁铁靠近“锡纸” ______ “锡纸”中的金属不是铁 实验二：取打磨后的“锡纸”放入试管中，滴加氯化锌溶液 “锡纸”表面有深灰色固体析出 “锡纸”中的金属是______ 任务三：验证金属活动性顺序 【设计并进行实验】小龙同学为了验证铜、铝、银三种金属的活动性（金属丝均已打磨），设计并完成了如下实验： 【实验分析】 (3)小龙同学最终成功验证了铜、铝、银的活动性顺序，但小滔同学仔细分析后，认为小龙同学所做的实验______（填序号）是多余的。 【反思交流】 (4)小丹同学认为选择一种液体试剂和两种固体试剂，也能达到实验目的。请你帮助她设计实验并写出实验方案（操作、现象、结论）：______。 ［实验待选用品：硝酸铜溶液、硝酸银溶液、硝酸铝溶液、稀硫酸、稀盐酸、铜丝、铝丝、银丝，其它仪器自选］ (5)若将铜丝插入到含有硝酸铝、硝酸银的混合溶液中，当铜丝上析出固体时，溶液中的金属化合物最多有______种。 15．（24-25九年级下·福建厦门·阶段检测）某实验小组对镍（）、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： 猜想二：______猜想三： 【实验】 (2) 实验内容 现象 结论 ①______ 镍片上有气泡产生 猜想______错误 ②向试管中加入适量溶液，将用砂纸打磨过的铁片浸入溶液中 铁片上______ 猜想二正确 (3)实验②中发生反应的化学方程式为______。 【结论】 (4)三种金属的活动性顺序为______。 (5)实验①中发生反应的化学方程式为______。 素养提升 16．（25-26九年级下·山东烟台·阶段检测）铁、铝、铜是常见的三种金属。同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而铁制品一般需要做防锈处理。 【提出问题】这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢？ 【实验探究】 (1)同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究，请你参与探究并填写空格。 将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入稀盐酸中： 操作 根据现象得出金属活动性顺序 片刻后现象 有少量气泡 无气泡 无气泡 ， 几分钟后现象 有少量气泡 有大量气泡 无气泡 ______________ 【讨论交流】 (2)为什么同一个实验得出了两种结论呢？_________________________。上述实验还需控制的变量是____________________________________________________。 【实验验证】 (3)为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中： 操作 根据现象得出金属活动性顺序 现象 无明显现象 ___________ Al>Fe>Cu 请在上表空白处，填写实验现象，结合现象分析，溶液中减少的离子是___________，增加的离子是__________，写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式_________________，试从微观角度阐述这一反应过程_________________________________________________________。 【拓展迁移】 (4)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序(能与稀盐酸反应的要一次将稀盐酸消耗完)，也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为__________。 (5)金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序_________________。 (6)你可以总结出比较金属活动性强弱的方法有：①______________________；②_______________________。 17．（2026·吉林长春·一模）某金属材料中，含有镁、锌、铁、铜中的两种。小组同学在老师的指导下对该金属材料的成分进行探究。 (1)已知镁、锌、铁、铜与等量稀盐酸反应的比较如图1所示，得出、、的金属活动性比的金属活动性________（填“强”或“弱”），它们能置换出稀盐酸中的氢，而金属不与稀盐酸反应。 (2)实验一： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量该金属材料样品于试管中， 加入过量的稀硫酸，观察现象 固体全部溶解，______ 溶液逐渐变成绿色 金属材料中一定有铁， 一定没有______ (3)实验二： 步骤1：另取少量该金属材料，用砂纸打磨，称量其质量为； 步骤2：将打磨过的金属材料浸入过量硫酸锌溶液中，过一会儿取出、洗净、烘干，称量其质量大于； 【得出结论】该金属材料中除含有铁外、还含有________。 18．（2026·陕西西安·模拟预测）某化学兴趣小组同学要探究Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验方案。 【实验与探究】 (1)试管乙中观察到铁表面有红色物质析出，溶液由蓝色变成浅绿色。试管乙中发生反应的化学方程式为_____。 (2)同学们经讨论后认为该方案可以优化，去掉_____（填“甲”、“乙”或“丙”）试管的实验就能够得出三种金属的活动性顺序。 (3)去掉多余的实验，小明将另外两支试管中反应后的物质倒入同一烧杯中，一段时间后过滤，得到滤渣和滤液。为了探究滤渣的成分，同学们经讨论后认为可向滤渣中加入稀硫酸。 I.若无气泡产生，则滤液中一定有的成分有_______，可能有______。 Ⅱ.若有气泡产生，则下列对滤渣的成分判断正确的是_____（填字母序号）。 A．一定含有Cu，可能含有Mg、Fe B．一定含有Cu、Fe，可能含有Mg C．一定含有Fe，可能含有Cu、Mg D．一定含有Cu、Fe，不可能含有Mg 19．（2026·云南昭通·模拟预测）请根据材料回答下列问题。 “城市动脉”中的金属奥秘 地铁的建设与发展，离不开化学科学的有力支撑。地铁列车、钢轨铺设、隧道施工及站内装修等方方面面，都蕴藏着金属材料与碳单质的相关化学知识。地铁车体大量采用铝合金型材，轨道使用高锰钢（主要含铁、锰、碳元素）；隧道建设普遍使用钢筋混凝土，其中的钢筋由生铁冶炼加工制成。 (1)下列关于地铁建设中使用的铝合金和高锰钢的说法中，正确的是________（填字母）。 A．铝合金的硬度比纯铝小 B．高锰钢的熔点比纯铁高 C．铝合金和高锰钢都属于金属材料 D．高锰钢的含碳量比生铁高 (2)某化学兴趣小组对铁、锰、铜三种金属的活动性顺序进行实验探究。请补充完成下列实验报告。 【猜想】结合已知的金属活动性顺序，小组同学作出以下猜想： 猜想一：Mn>Fe>Cu 猜想二：Fe>Mn>Cu 猜想三：________ 【实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 实验1：________ 锰丝表面有气泡产生 猜想________错误 实验2：向试管中加入适量溶液（浅粉色），将用砂纸打磨过的铁丝浸入溶液中 铁丝表面有灰白色物质析出，溶液由浅粉色变为________色 猜想二正确 ①实验2中发生反应的化学方程式为________。 ②实验反思：在进行实验1之前，需要用砂纸打磨金属丝的目的是________。 20．（2026·宁夏吴忠·二模）某化学兴趣小组，为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动： 【查阅资料】铁的活动性比铜强；溶液为无色 【进行猜想】 (1)对三种金属的活动性顺序作出如下猜想： 猜想一：R>Fe>Cu；猜想二：__________；猜想三：Fe>Cu>R。 【收集证据】 (2)为了验证哪一种猜想成立，同学们分别展开了如下实验探究。（补充表格中空白处） 主要操作 主要现象 解释与分析 实验结论 步骤一 将打磨好的铁片插入盛有溶液的试管中（如图①所示） 无明显变化 ___________ 猜想一 正确 步骤二 将打磨好的铁片插入盛有溶液的试管中（如图②所示） 有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色 铁的活动性比金属铜的活动性强 步骤三 将打磨好的金属R插入盛有溶液的试管中（如图③所示） 试管③中现象为________ ___________ 【交流反思】 (3)步骤二试管②中发生化学方程式为_____________。 (4)小明在实验结束后发现去掉实验_____（填①、②、③）也能得到正确的实验结论。 【表达交流】 (5)生活中金属制品因锈蚀而报废的情况较为严重。为防止金属锈蚀，就应有效保护铁制品，例如化学实验室的铁架台防锈的方法是__________。（合理即可） 迁移创新 21．（2026·云南昆明·模拟预测）2026年春晚舞台上，智能机器人带来了震撼的武术表演。机器人的机身、关节、支架等关键部件大量使用铝合金、钛合金、不锈钢、镍、铜等金属材料，这些材料不仅强度高、密度小、耐腐蚀，还能保证机器人动作灵活、稳定安全，完美完成高难度武术动作。 (1)机器人使用铝合金而不用纯铝，主要原因是合金与组成它的纯金属相比，具有的优点有___________________________。（写出一点即可）。 (2)工业上可采用镁与在一定条件下反应获得金属，已知该反应为置换反应，写出反应的化学方程式：______________________________。 (3)物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要视角。下图是钛元素的“价-类”二维图，下列说法正确的是_______（填字母） A．物质B的化学式为 B．的物质类别是盐 C． D．物质A属于金属材料 (4)某兴趣小组对制造机器人材料中的铜、铁和镍这三种金属的活动性强弱进行如下探究。 【活动性强弱】 猜想一：_________    猜想二：    猜想三： 【验证猜想】 兴趣小组的同学设计了如下的实验，请完成实验报告： 实验步骤 实验现象 解释与结论 把打磨过的镍片放入装有稀硫酸的试管中 有气泡产生 猜想______不正确。镍与稀硫酸反应，生成硫酸镍，其中显+2价，写出硫酸镍的化学式______。 ______ 无明显现象 猜想一不正确，猜想二正确 22．（2026·内蒙古赤峰·二模）金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的历程。 任务一：人类对金属活动性规律认识所经历的漫长探索过程如图所示： (1)用铜、银、铁三种金属重温格劳贝尔实验，会“消失”的金属有_____。 任务二：某化学小组同学依据已学知识与科学家探究金属活动性的方法以“铁、铜、银的化学性质”为课题，进行科学探究活动。 【提出问题】铁、铜、银的金属活动性顺序是怎样的? 【制定计划】甲同学设计的实验如图所示，他们在实验中都进行了规范的操作和细致的观察。 【收集证据】 (2)你认为实验①观察到的现象是_____；②中发生反应的化学方程式是_____。 【解释与结论】 (3)乙同学认为甲同学的实验设计有错误，其理由是_____。 【反思与评价】 (4)反思后甲同学对自己的实验进行了改正，其做法是_____。 任务三：近年来，我国非常重视“绿色发展”，为减少污染并变废为宝，某化学兴趣小组在实验室模拟探究工业废水的综合利用时，设计了如流程图并完成了回收铜和硫酸锌的实验： (5)试剂B为_____，操作II的名称是_____。 (6)废液中含硫酸铜的质量为_____。 23．（25-26九年级·江苏苏州·三轮复习）从青铜时代、铁器时代起，到科技发达的今天，金属作为一种重要的材料，对生产生活、社会发展有着十分重要的作用。 【活动一】话说金属的冶炼 (1)《天工开物》中有关于炼银的记载“以铅熔化……向诸郡购铅佐炼”，从合金性质角度分析，炼银时加铅可助熔的原因是______。 (2)“胆铜法”(铁与硫酸铜溶液反应)是宋代和元代湿法炼铜的重要方法之一，图为该反应的微观示意图，其中未参加反应的微观粒子是______(用化学用语填空)。 【活动二】：模拟制作“金属蚀刻画” 【查阅资料】 I．“金属蚀刻画”所用的材料可以是金、银、铜、不锈钢、铝等金属； II．蚀刻过程中，使用酸溶液或某些金属化合物溶液作蚀刻液在金属表面留下痕迹； III．石蜡不溶于水，一般在50~70℃熔化； IV．硫酸铜溶液显酸性。 【进行实验】根据制作“金属蚀刻画”的原理，兴趣小组同学设计了如下实验进行制作。 (3)若选择稀硫酸作蚀刻液，则金属板可选择铁、铝，而不选择铜和银的原因是_____。 (4)若选择铝板利用如下流程制作“蚀刻画”，首先要对铝板进行打磨，其目的是_____。“去除蜡衣”的合理方法是____(填字母序号)。 a．用刀刮去蜡衣   b．用酒精灯火焰直接加热   c．置于80℃的热水中 (5)“腐蚀”铝板的过程如图所示，“腐蚀”过程中观察到玫瑰花______，并有气泡产生。试分析，该气体可能是______。 【活动三】金属的应用及回收 (6)在酸性环境中，纳米银粉能与水中微量的溶解氧(溶解于水的)反应，产生具有杀菌能力的；当溶解氧浓度过高时，产生难溶于水的，此时抗菌能力下降，主要原因是______。 (7)一种纽扣电池的正极材料含、石墨和Ag。电池废弃后，设计方案从正极材料中回收Ag。 补充完整回收方案： 向正极材料中边搅拌边滴加稀，至固体不再溶解，静置，过滤，洗涤并合并滤液；向滤液中______；静置，过滤，洗涤，干燥，得到纯净的Ag。 (实验中可供选用的试剂：锌粉、铜粉、稀盐酸) 已知：i．Zn、Cu、Ag、均能与稀反应，分别生成。 ii．石墨不与稀反应。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四单元 金属 第二节 金属的化学性质 第1课时 金属的化学性质 课标要点 1. 通过实验探究掌握金属与氧气、酸、盐溶液的反应规律，能准确描述实验现象，正确书写对应的化学方程式。 2. 理解金属活动性顺序的内容，能依据顺序判断常见金属与酸、盐溶液的反应能否发生，并解释原因；能用实验验证金属活动性强弱。 3. 认识置换反应的概念，能判断置换反应类型，理解反应中元素化合价的变化规律。 4. 结合金属腐蚀、金属冶炼、湿法炼铜等实例，认识金属化学性质在生产生活中的应用价值，体会化学学科的实用性。 学习重难点 重点： 金属与氧气、酸、盐溶液的反应规律；金属活动性顺序的内容与应用；置换反应的概念与判断。 难点： 金属活动性顺序的理解与应用；验证金属活动性的实验设计；铁与酸、盐溶液反应生成亚铁盐的规律。 知识点 金属与氧气、酸的反应（重点） 1. 金属与氧气的反应 （1）大多数金属能与氧气发生反应，但反应的难易和剧烈程度不同，体现了金属的活动性差异。 实验：铝粉在氧气中燃烧 ①操作：取少量铝粉均匀铺在滤纸上，滤纸卷起，用坩埚钳夹持，在酒精灯上点燃后迅速伸入盛有氧气的集气瓶中。 ②现象：铝粉剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色粉末。 ③化学方程式：4Al + 3O₂ 2Al₂O₃ （2）常见金属与氧气反应对比 金属 反应的化学方程式 实验现象 镁 2Mg + O₂ 2MgO 发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体 铝 4Al + 3O₂ 2Al₂O₃ 剧烈燃烧，发出白光，生成白色粉末 铁 3Fe + 2O₂ Fe₃O₄ 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 铜 2Cu + O₂ 2CuO 红色固体逐渐变为黑色，不燃烧 金 不反应 高温时也不与氧气反应，即 “真金不怕火炼” 结论：大多数金属能与氧气反应，反应的难易和剧烈程度不同，金属活动性：镁、铝 ＞ 铁、铜 ＞ 金。 （3）铝的抗腐蚀性 铝在常温下就能与氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝（Al₂O₃）薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，因此铝具有良好的抗腐蚀性能。 2. 金属与酸的反应 【探究任务】探究铁、铜、锌三种金属能否与酸反应，以及反应的剧烈程度。 【实验用品】铁片、铜片、锌片、10% 的稀盐酸、10% 的稀硫酸、试管、量筒、砂纸。 【控制变量】酸的种类和浓度相同、酸的体积相同、金属大小形状相同、实验温度相同；金属用砂纸打磨去除表面氧化膜。 （1）实验方案 ①预处理金属：用砂纸分别打磨锌片、铁片、铜片，去除表面氧化膜，用滤纸擦干备用； ②取酸液：用量筒各量取 2mL 10% 稀盐酸（或 10% 稀硫酸），分别倒入 3 支试管中，做好标记； ③加金属：将打磨后的锌片、铁片、铜片依次放入对应试管中； ④观察记录：观察并记录是否有气泡、气泡产生的快慢，持续观察约 1 分钟。 （2）实验现象与结论 金属 镁 锌 铁 铜 实验现象 固体逐渐溶解，产生大量气泡 固体逐渐溶解，产生较多气泡 固体逐渐溶解，无色溶液变为浅绿色，产生少量气泡 无明显现象 反应速度 很快 较快 很慢 化学 方程式 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4= MgSO4+H2↑ Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑ Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑ Fe+H2SO4 =FeSO4+H2↑ 实验结论 镁、锌、铁能与稀盐酸和稀硫酸反应产生氢气，铜不能与稀盐酸和稀硫酸反应。 镁、锌、铁的活动性比铜强，它们能与稀盐酸和稀硫酸反应生成氢气。 注意 铁单质与盐酸、稀硫酸反应生成 + 2 价的亚铁盐（FeCl₂、FeSO₄），溶液呈浅绿色。 规律总结 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.排在氢前面的金属能与稀盐酸、稀硫酸反应放出氢气，排在氢后面的金属不能与稀盐酸、稀硫酸反应放出氢气。 （3）置换反应的概念 ①定义：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反应，叫做置换反应。 ②通式：单质 + 化合物 → 新单质 + 新化合物 ③特点：反应前后元素的化合价一定改变。 3. 金属活动性顺序 由以上实验探究我们可知，金属活泼与否具有一定的顺序。科学家经过大量实验，科学家经过大量实验，寻找并得出金属与某些溶液反应的规律，总结出了常见金属的活动性顺序： 金属在水溶液中的活动性顺序： 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 金属活动性由强逐渐减弱 特别提醒 1.金属与酸反应都生成盐和氢气，属于置换反应；反应前后金属元素化合价升高，氢元素化合价降低。 2.铁与稀酸反应生成亚铁盐，不是铁盐，溶液呈浅绿色，这是高频易错点。 3.金属与酸反应的剧烈程度反映金属活动性，但反应速率还与温度、酸浓度、金属表面积等有关，比较活动性要控制变量。 易错提醒 易错点 1：所有金属都能与氧气反应，且都能燃烧 辨析：错误。大多数金属能与氧气反应，但不一定燃烧，如铜加热只变黑不燃烧；金即使高温也不与氧气反应。 易错点 2：铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 辨析：错误。铁与稀盐酸、稀硫酸发生置换反应时，生成 + 2 价的亚铁盐（FeCl₂、FeSO₄），不是 + 3 价的铁盐。 易错点 3：有单质和化合物生成的反应都是置换反应 辨析：错误。置换反应必须是反应物和生成物都为 “一种单质 + 一种化合物”，如 CO 还原氧化铁虽然生成单质铁，但反应物都是化合物，不属于置换反应。 教材延伸 1.铝的 “自我保护” 原理 铝在空气中迅速氧化，生成的 Al₂O₃薄膜致密且牢固，覆盖在铝表面，隔绝氧气和水，阻止内部铝继续氧化，因此铝制品不用涂漆也耐腐蚀。如果用钢丝球擦洗铝制品，会破坏氧化膜，降低抗腐蚀性。 2.酸的通性与金属反应 稀盐酸、稀硫酸都能与活泼金属反应，是因为酸溶液中都含有 H⁺；不同的酸根离子不影响反应的本质，但会影响生成的盐和反应速率。硝酸、浓硫酸与金属反应不生成氢气，因为它们有强氧化性。 3.氢气的实验室制法 实验室常用锌和稀硫酸反应制取氢气，不用镁（反应太快不易收集）、不用铁（反应太慢）、不用浓盐酸（易挥发使氢气不纯），反应方程式为 Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑。 随学随练 1．）下列与金属相关的说法正确的是 A．金属都能与酸反应 B．铜在空气中加热其表面颜色无明显变化 C．铝在空气中能形成一层致密的氧化膜 D．铜片放入盛有稀盐酸的试管中有气泡产生 【答案】C 【详解】A、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，而位于氢后面的金属不能与稀盐酸、稀硫酸反应，例如铜、银等金属不能与稀盐酸、稀硫酸反应，错误。 B、铜在空气中加热，会与氧气反应生成氧化铜，铜是紫红色，氧化铜是黑色，所以其表面颜色会由紫红色变为黑色，错误。 C、铝在空气中能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，正确。 D、在金属活动性顺序中，铜位于氢之后，不能与稀盐酸发生置换反应，所以不会有气泡产生，错误。 故选C。 2.如下图所示，甲、乙、丙烧杯中均盛有等质量、等溶质质量分数的稀盐酸，将形状、大小均相同的三种金属片Zn、纯金属X、Cu分别放入其中，请根据图示回答。 (1)Zn、X、Cu三种金属的活动性由强到弱顺序为 。 (2)写出甲烧杯中发生反应的化学方程式： 。 (3)将上述实验中的金属X更换为Ag，要验证Zn、Ag、Cu的金属活动性顺序，可将上图烧杯中的稀盐酸更换为 （填溶质的化学式）溶液。 【答案】(1)X、Zn、Cu (2)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ (3)CuSO4（合理即可） 【详解】（1）由图可知，实验过程中，Zn、X能与稀盐酸反应，X与稀盐酸的反应比Zn的反应剧烈，Cu不与稀盐酸反应，则Zn、X、Cu三种金属的活动性强弱顺序为X＞Zn＞Cu； （2）甲烧杯中锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，反应的化学方程式为：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑； （3）将上述实验中的金属X更换为Ag，要验证Zn、Ag、Cu的金属活动性顺序，可以利用“三取中”的实验方法，已经有了金属的单质，可以可将上图烧杯中的稀盐酸更换为CuSO4、CuCl2或Cu(NO3)2溶液。如CuSO4，锌能与CuSO4反应置换出铜，说明金属活动性：Zn>Cu，银不与CuSO4反应，说明金属活动性：Cu>Ag，即可得出三种金属活动性：Zn>Cu>Ag。　　 知识点 金属与盐溶液的反应（重点） 1. 实验探究：金属与盐溶液的反应 【实验目的】探究铁丝、铜丝与硫酸铜、硝酸银、氯化钠溶液的反应，验证金属活动性顺序的应用规律。 【实验用品】打磨后的铁丝、铜丝，CuSO₄溶液、AgNO₃溶液、NaCl 溶液，试管 6 支，砂纸，镊子，滤纸。 实验步骤 (1) 预处理金属：用砂纸打磨铁丝、铜丝表面，去除氧化膜，用滤纸擦干备用。 (2) 分装溶液：取 6 支试管，分别标记，向每支试管中加入 2mL 对应标签的盐溶液。 (3) 加入金属：用镊子将打磨好的铁丝、铜丝分别放入对应试管中，确保金属丝完全浸入溶液。 (4) 观察记录：静置观察 5 分钟，记录金属表面和溶液颜色的变化。 实验现象与结论 盐溶液 铁 铜 CuSO₄溶液 铁丝表面覆盖一层红色固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 无明显现象 化学方程式 Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu —— AgNO₃溶液 铁丝表面覆盖一层银白色固体，溶液由无色逐渐变为浅绿色 铜丝表面覆盖一层银白色固体，溶液由无色逐渐变为蓝色 化学方程式 Fe + 2AgNO₃ = Fe (NO₃)₂ + 2Ag Cu + 2AgNO₃ = Cu (NO₃)₂ + 2Ag NaCl 溶液 无明显现象 无明显现象 实验结论 1.反应规律：金属的活动性位于盐溶液中金属之前，反应才能发生。 2.金属活动性排序：钠 ＞ 铁 ＞ 铜 ＞ 银。 2. 金属与盐溶液反应的规律 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溶液里置换出来。 反应条件口诀：前换后，盐可溶，钾钙钠，要除外，铁要生成亚铁盐。 (1) 前换后：活动性强的金属置换活动性弱的金属； (2) 盐可溶：盐必须是可溶的，不溶性盐不反应； (3) 钾钙钠要除外：钾、钙、钠太活泼，放入盐溶液中先与水反应，不能置换出金属； (4) 铁要生成亚铁盐：铁发生置换反应时生成 + 2 价亚铁盐。 (5) 4. 判断金属活动性的方法 (1) 判断不同金属的活动性强弱：在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，活动性越强。 (2) 判断金属能否与酸反应：在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢元素。 (3) 判断金属能否与金属化合物溶液反应：在金属活动性顺序中，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。 特别提醒 1.金属与盐溶液的反应都属于置换反应，反应前后金属元素化合价改变。 2.铁与盐溶液反应生成亚铁盐，溶液呈浅绿色，不是黄色。 3.比较金属活动性时，要注意控制变量，金属形状大小、盐溶液浓度、温度等要相同。 易错提醒 易错点 1：金属都能与盐溶液发生置换反应 辨析：错误。只有活动性强的金属才能置换活动性弱的金属，且盐必须可溶；铜和硫酸锌就不反应，银和硫酸铜也不反应。 易错点 2：铁与硫酸铜反应生成硫酸铁和铜 辨析：错误。铁发生置换反应时生成 + 2 价的硫酸亚铁，不是硫酸铁，溶液由蓝色变为浅绿色。 易错点 3：钠放入硫酸铜溶液中，能置换出铜 辨析：错误。钠太活泼，先与溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，不能置换出铜。 教材延伸 1.湿法炼铜的原理 我国古代就发明了湿法炼铜，原理是铁与硫酸铜溶液反应置换出铜，反应为 Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu，是现代湿法冶金的基础，体现了我国古代的化学智慧。 2.金属活动性顺序的应用 ① 判断金属与酸能否反应；② 判断金属与盐溶液能否反应；③ 设计实验验证金属活动性强弱；④ 解释生活中的现象，如为什么不能用铁桶盛放硫酸铜溶液。 3.金属与盐溶液反应的质量变化 金属与盐溶液反应时，溶液质量的变化取决于进入溶液的金属和析出金属的相对原子质量。例如铁和硫酸铜反应，56 份铁进入溶液，64 份铜析出，溶液质量减小。 随学随练 1．为验证Fe、Mg、Cu的金属活动性顺序，实验小组进行了下图实验。 (1)试管乙中的实验现象是 ，并且溶液颜色由蓝色变为浅绿色。 (2)仅通过上述实验不能验证三种金属的活动性顺序，需补充一个实验来证明，应选用的试剂是_______（填字母）。 A．铜粉、稀盐酸 B．镁粉、溶液 C．镁粉、溶液 【答案】(1)有红色固体析出 (2)B 【详解】（1）试管乙中发生的反应是铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，实验现象是有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色； （2）试管甲镁和盐酸反应生成氯化亚镁和氢气，说明在金属活动性顺序中，镁排在氢前面，试管乙中铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，说明铁的活动性比铜强，无法比较镁和铁的活动性，要验证三种金属的活动性顺序，应补充比较镁、铁活动性的实验； A、铜和盐酸反应不反应，说明在金属活动性顺序中，铜排在氢后面，无法比较镁和铁的活动性强弱，故选项不符合题意； B、镁粉能置换出FeSO4溶液中的铁，说明镁的活动性比铁强，能验证三种金属的活动性，故选项符合题意； C、镁粉能置换出CuCl2溶液中的铜，说明镁的活动性比铜强，无法比较镁和铁的活动性强弱，故选项不符合题意； 故选B。 2．为探究锌、铁、铜三种金属的活动性，以及它们和氢元素的位置关系，小明设计了如下实验： (1)现象：实验B进行一段时间后溶液呈 色： (2)反应：实验C中反应的化学方程式为 ； (3)结论：根据上述实验，写出锌、铁、铜三种金属由强到弱的活动性以及和氢元素的位置顺序（用元素符号表示） 。 (4)反思：小莉提出，上述实验中，省略某些实验也能达到目的，能被省略的实验是 （填序号）。 (5)拓展：实验后，将C、D试管反应后的废液倒入废液缸中，过滤，向所得滤液中加入足量的铁粉，若无气泡产生，则下列说法中，正确的是 。 A．滤液中一定含有硫酸铜 B．滤液中可能含有硫酸 C．滤渣中一定含有Fe D．滤渣中一定含有Cu 【答案】(1)浅绿 (2) (3)Zn＞Fe＞H＞Cu (4)C (5)D 【详解】（1）实验B中，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，硫酸亚铁溶液呈浅绿色，故进行一段时间后溶液呈浅绿色。 （2）实验C中，铁与硫酸铜发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为。 （3）实验A：铁与硫酸锌不反应，说明Zn＞Fe；实验 B：铁与稀硫酸反应，说明Fe＞H；实验 C：铁与硫酸铜反应，说明Fe＞Cu；实验 D：铜与稀硫酸不反应，说明H＞Cu，因此顺序为：Zn＞Fe＞H＞Cu。 （4）根据前面的分析，通过A、B、D这3个实验能推导出Zn＞Fe＞H＞Cu，故实验C可省略。 （5）金属活动性Fe＞H＞Cu，向所得滤液中加入足量的铁粉，若无气泡产生，说明不存在H2SO4。 A、试管C中发生反应，废液混合后不存在H2SO4，说明试管C中有Fe剩余，混合时发生反应，H2SO4完全消耗，因此滤液中一定没有硫酸铜剩余，该说法错误。 B、铁能与稀硫酸反应产生气泡（），加入足量的铁粉，无气泡产生，说明不存在H2SO4，该说法错误。 C、将C、D试管反应后的废液倒入废液缸时，发生反应，H2SO4完全消耗，但不能确定Fe是否有剩余，该说法错误。 D、实验D的废液中含有不参与反应的Cu，实验C中Fe与CuSO4反应会生成Cu。将C、D废液混合后，Cu作为不溶于水且不与溶液中其他物质反应的固体，过滤后一定存在于滤渣中。故滤渣中一定含有Cu，该说法正确。 故选D。 、 拓展 置换反应的判断与辨析 分类 具体类型 化学方程式 基本定义 置换反应通式 单质 + 化合物 → 新单质 + 新化合物 常见置换反应 金属与酸反应 Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑ 金属与盐溶液反应 Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu 碳还原金属氧化物 C + 2CuO 2Cu + CO₂↑ 易错反例 （非置换反应） CO 还原金属氧化物 反应物均为化合物，无单质参与反应 CO + CuO Cu + CO₂ 甲烷燃烧 生成物均为化合物，无单质生成 CH₄ + 2O₂ CO₂ + 2H₂O 过氧化氢分解 反应物只有一种，属于分解反应 2H₂O₂ 2H₂O + O₂↑ 活学活用 1．下列化学方程式和相应说法均正确的是 A．   硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰 B．   该反应属于置换反应 C．   该反应放出热量 D．   该反应说明的金属活动性比强 【答案】A 【详解】A.方程式书写规范（配平正确、反应条件标注正确，反应物中存在气态，生成物无需标注气体符号）；硫在氧气中燃烧的现象确实是产生明亮的蓝紫色火焰，说法正确。 B.置换反应是单质和化合物反应生成单质和化合物，因此该反应属于置换反应，但方程式书写错误：反应物均为固体，生成的气态后未标注符号，正确的化学方程式为，不符合题意。 C.方程式书写正确，但该反应是典型的吸热反应，“放出热量”的说法错误。 D.金属活动性顺序中，无法置换出中的，方程式不成立，说法错误。 2．下列叙述对应的化学方程式及基本反应类型都正确的是 A．镁与盐酸反应                   Mg+2HCl=MgCl2+H2                置换反应 B．木炭与炉甘石混合加热800℃      2ZnCO3+C2Zn+3CO2               还原反应 C．将铁丝插入硫酸铜溶液           Fe+3CuSO4=3Cu↓+Fe2(SO4)3        置换反应 D．铝有良好的抗腐蚀性能           4Al+3O2=2Al2O3                   化合反应 【答案】D 【详解】A.镁与盐酸反应生成的氢气为气体，化学方程式需标注，正确方程式为，A方程式书写错误。 B.初中化学四大基本反应类型为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，还原反应不 属于基本反应类型，且生成的二氧化碳需标注气体符号“↑”，B方程式书写及反应类型分类错误。 C.铁和硫酸铜发生置换反应时生成+2价亚铁盐，正确方程式为，不会生成，且反应物含铁固体，生成的铜无需标注，C方程式书写错误。 D.铝常温下与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，化学方程式书写正确；该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，二者均正确。 题型 金属与氧气、酸反应的判断 ▌例1 图1是金属化学性质的模型，图2是对此模型设计的实验。下列说法中错误的是 A．图2实验①是验证金属与氧气反应，观察到铜片表面有黑色物质生成 B．图2实验③镁与稀盐酸能反应，说明图1中X是酸 C．图2实验④是验证金属与盐溶液反应，观察到铜片表面有银白色物质析出 D．图2实验②、④验证、、的活动性顺序，则Y可能是溶液 【答案】A 【详解】A.铜和氧气只有在加热条件下才会反应生成黑色的氧化铜，实验①仅常温下通入氧气，无加热装置，不会出现铜片表面生成黑色物质的现象，错误。 B.金属的三类反应已经明确包含与氧气、与盐的反应，剩余的X类别为酸，实验③是镁与稀盐酸（酸）的反应，可对应验证X为酸，正确。 C.金属活动性，铜和硝酸银发生置换反应：，可观察到铜片表面析出银白色固体，正确。 D.若Y为溶液，实验②中铁能置换出铜，说明；实验④中铜能置换出银，说明，可完整验证的活动性顺序，正确。 解题贴士 ・金属与氧气反应：越活泼越易反应、越剧烈；Mg、Al 燃烧，Fe 燃烧，Cu 加热反应，Au 不反应。 ・铁与稀酸反应生成亚铁盐，记住 “亚铁” 是高频考点。 ・铝耐腐蚀是氧化膜的保护作用，不是铝不活泼。 ▌对点练1-1 镍(Ni)常用于制造合金，镍的金属活动性与铁相似。下列预测不合理的是 A．Ni能从盐酸中置换出 B．Ni能从溶液中置换出Cu C．氧化镍能与稀硫酸反应 D．铁镍合金硬度小于纯铁 【答案】D 【详解】A.铁位于金属活动性顺序氢前，可与盐酸反应置换出，镍活动性与铁相似，同样能与盐酸反应生成，预测合理； B.铁活动性强于铜，可置换溶液中的Cu，镍活动性和铁相似，也能发生该置换反应，预测合理； C.金属氧化物可与酸反应生成盐和水，氧化镍属于金属氧化物，能和稀硫酸反应，预测合理； D.合金的硬度通常高于其组成纯金属的硬度，因此铁镍合金硬度应大于纯铁，该预测不合理。 ▌对点练1-2 兴趣小组通过实验研究金属的性质。 (1)实验室有等大小的铝片、铁片和铜片。目测为_________色的是铜片，通过____________的简单物理方法可分开铝片和铁片。 为了验证铝和铁的金属活动性顺序，有以下两种实验方案： (2)【实验一】取等大小的两种金属分别与酸溶液反应（见图1、图2）。 现象与结论： 图1实验：铝表面开始没有气泡产生，一段时间后快速产生气泡； 图2实验：铁表面缓慢产生气泡，__________________________。 铝表面开始没有气泡产生，原因是铝表面有_________（写化学式），图2实验反应的化学方程式是___________________________________。 根据生成气泡速率的快慢得出金属活动性：铝>铁。 【实验二】金属与盐溶液反应（见图3，金属都已打磨）。 现象与结论：如果金属a为_________，盐溶液b为_________，实验现象为__________________________，则金属活动性：铝>铁。（a、b只写一种组合作答） 实验反思：预测位于氢（H）以前某金属的活动性，只做“实验一”就得出结论，准确吗？同学们去查证一下吧。 【答案】(1) 红 用磁铁吸引 (2) 溶液由无色变成浅绿色 Al/Fe（合理即可） /（合理即可，需与上一空对应） 铝表面有黑色固体析出，溶液由浅绿色逐渐变成无色/无明显现象（合理即可，需与上一空对应） 【详解】（1）铜是红色金属，可通过外观直接区分；铁是磁性物质，能被磁铁吸引，铝不能，该方法是可区分二者的简单物理方法。 （2）铁和稀硫酸反应生成氢气与浅绿色的硫酸亚铁，因此除了缓慢冒气泡，还会观察到溶液由无色变为浅绿色； 铝在空气中易氧化，表面生成一层致密的薄膜，会先和酸反应，因此初始阶段没有气泡； 利用“活动性强的金属能把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来”的规律验证：若选金属a为铝，盐溶液为硫酸亚铁溶液，铝会置换出铁，观察到铝表面有黑色固体析出，溶液由浅绿色逐渐变成无色，可证明铝活动性更强；若选金属a为铁，盐溶液为硫酸铝溶液，铁不能置换出铝，无明显现象，同样可证明铝活动性强于铁。 题型 金属与盐溶液反应的判断 ▌例2 金属M与溶液反应的化学方程式为：，下列说法不正确的是 A．该反应属于置换反应 B．反应后M的化合价为价 C．M的金属活动性比Ag强 D．金属M可能是铝 【答案】D 【详解】A.置换反应的特征是单质+化合物→新单质+新化合物，该反应符合置换反应的定义，表述正确。 B.硝酸根整体显-1价，根据化合物中正负化合价代数和为0，可推出中M的化合价为+2，表述正确。 C.活动性较强的金属能将活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来，M能置换出中的Ag，说明M的金属活动性强于Ag，表述正确。 D.铝元素在化合物中通常显+3价，其硝酸盐的化学式为，与方程式中的构成不符，因此M不可能是铝，表述错误。 解题贴士 ・金属与盐反应条件：前换后、盐可溶。 ・铁置换反应生成亚铁盐，溶液浅绿色。 ・不溶性盐不能发生置换反应，如氯化银、硫酸钡。 ▌对点练2-1 化学兴趣小组要制作多彩的金属花！同学们将打磨后的金属丝甲、乙做成小花形状开展实验： 实验①：向硝酸银溶液中放入适量金属甲，充分反应后得到“银花”，溶液变为蓝色，硝酸银完全反应； 实验②：再向所得蓝色溶液中放入金属乙，充分反应得到“铜花”。 请回答下列问题： (1)金属可以加工成金属细丝，金属具有_____性。 (2)对金属丝进行打磨，目的是_____。 (3)根据实验①溶液变为蓝色的现象，推断金属甲是_____；写出对应反应的化学方程式：_____。 (4)下列金属中，不能实现实验②对应现象的是______(填字母)。 A．镁 B．锌 C．铁 D．银 【答案】(1)延展 (2)除去金属表面的氧化物 (3) 铜 (4)D 【详解】（1）金属能被拉成丝、压成片，所以金属可以加工成金属细丝，说明金属具有延展性。 （2）金属在空气中表面会生成一层氧化膜，会阻碍金属和盐溶液反应，所以打磨的目的是：除去金属表面的氧化膜（氧化物）。 （3）溶液变为蓝色，说明生成铜离子，金属甲是铜； 铜和硝酸银反应，生成硝酸铜（蓝色溶液）和银单质（银花），配平得方程式。 （4）实验②：要从硝酸铜溶液置换出铜，金属乙的活动性必须强于铜的金属活动性： 镁、锌、铁活动性强于铜，都可以置换出铜 ，得到“铜花”；银活动性弱于铜，无法置换，故选D。 ▌对点练2-2 探究“铝、铜、银的金属活动性顺序”。 实验方法：①将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中(如图1)，一段时间后取出，观察现象； ②将一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中(如图2)，一段时间后取出，观察现象； ③将另一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中，一段时间后取出，观察现象。 (1)实验原理：图2实验中发生反应的化学方程式为___________ (2)实验现象：图1实验中可观察到的现象是___________ (3)实验结论：___________ 【问题与思考】 (4)用砂纸打磨铝丝的目的是___________。 (5)图1、图2中发生的反应属于哪种基本反应类型？___________。 【答案】(1) (2)铝丝表面有红色物质产生，溶液由蓝色逐渐变为无色 (3)三种金属的活动性由强到弱的顺序为铝、铜、银(合理即可) (4)除去铝丝表面的氧化物及杂质 (5)置换反应 【详解】（1）图2实验中是铜与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，反应的化学方程式为：； （2）铜与硝酸银溶液反应，铜将硝酸银中的银置换出来，银是银白色金属，所以铜丝表面有银白色物质析出；同时生成了硝酸铜，硝酸铜溶液呈蓝色，所以溶液由无色逐渐变为蓝色； （3）实验①中铝能置换出硫酸铜中的铜，说明铝比铜活泼；实验②中铜能置换出硝酸银中的银，说明铜比银活泼，所以三种金属活动性顺序由强到弱为Al＞Cu＞Ag； （4）铝在空气中易与氧气反应，表面会形成一层致密的氧化铝薄膜，这层薄膜会阻止铝与硫酸铜溶液接触反应，用砂纸打磨可除去氧化铝薄膜； （5）铝和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸铝，铜与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，此反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应。 题型 金属活动性顺序的判断 ▌例3 金属活动性顺序(如下图)在工农业生产和科学研究中有重要应用。请根据你的认知，结合金属活动性顺序，找出叙述有误的是 A．位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢气 B．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 C．很多金属都能与氧气、稀盐酸、稀硫酸等发生反应，但反应的难易程度不同 D．金属的位置越靠前，它的活动性就越强 【答案】A 【详解】A.稀盐酸、稀硫酸中不含氢气单质，氢元素以化合态存在，氢前金属是置换出酸中的氢元素，反应生成氢气，如，并非置换出酸中原有氢气，表述错误。 B.该表述是金属活动性顺序的核心应用，仅K、Ca、Na等极活泼金属会优先与水反应，属于特殊例外，整体规律表述符合初中化学要求，正确。 C.不同金属活动性存在差异，与氧气、酸反应的难易、剧烈程度不同，如常温下K即可与氧气反应，Cu需要加热才能与氧气反应，表述正确。 D.金属活动性顺序的基本规律为金属位置越靠前，活动性越强，表述正确。 解题贴士 ・验证三种金属活动性：两金夹一盐、两盐夹一金，都是常用方案。 ・用酸验证的话，氢前看速率，氢后看是否反应。 ・设计实验要控制变量，金属形状、酸浓度、盐浓度等要相同。 ▌对点练3-1 有甲、乙、丙三种金属，将甲和乙分别放入稀硫酸中，甲表面有气泡产生，乙不反应；将乙和丙分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，乙表面有银白色固体析出，而丙表面没有变化。下列说法不正确的是 A．乙可以是金属铜 B．丙一定不与稀硫酸反应 C．甲放入乙的盐溶液中，甲表面会有固体析出 D．金属活动性顺序：丙＞乙＞甲 【答案】D 【分析】甲与稀硫酸反应产生气泡、乙不反应，可得活动性：；乙能置换硝酸银中的银、丙不能，可得活动性：；综上整体活动性顺序：。 【详解】A.铜的活动性符合，可以是金属乙，正确； B.丙活动性弱于银，而银在氢后，因此丙一定不能与稀硫酸反应，正确； C.甲活动性强于乙，可置换出乙的盐溶液中的乙，甲表面有固体析出，正确； D.活动性顺序应为，该项表述相反，错误。 ▌对点练3-2 某化学兴趣小组设计了如下实验方案，探究金属的活动性强弱。 实验一：将铁丝、铜丝分别放入稀盐酸中； 实验二：将铁丝放入硫酸铜溶液中； 实验三：将铜丝放入硝酸银溶液中。 (1)实验一中，铁丝表面有气泡产生，铜丝表面无明显现象，由此可得出铁的活动性___________铜(填“强于”或“弱于”)。 (2)实验二中，铁丝表面覆盖一层___________色固体，反应的化学方程式为___________，基本反应类型为___________。 (3)实验三中，反应的化学方程式为___________，该实验说明铜的活动性___________银(填“强于”或“弱于”)。 【答案】(1)强于 (2) 红 置换反应 (3) 强于 【详解】（1）金属活动性顺序中，氢前金属可与稀盐酸反应生成氢气，氢后金属不能。铁能反应、铜不能，说明铁活动性更强。 （2）铁活动性强于铜，能置换出硫酸铜中的铜单质，铜为红色固体；化学方程式为：。该反应符合单质+化合物→新单质+新化合物的特征，属于置换反应。 （3）活动性靠前的金属可将靠后的金属从其盐溶液中置换出来，化学方程式为：。铜能置换出硝酸银中的银，说明铜活动性强于银。 基础通关 1．（25-26九年级下·云南曲靖·期中）在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢。下列金属不能与稀盐酸反应产生氢气的是 A．铁 B．铝 C．铜 D．镁 【答案】C 【详解】在金属活动性顺序中，铁、铝、镁均排在氢前，均能与稀盐酸反应，铜排在氢后，铜与稀盐酸不反应。 2．（2026·海南海口·一模）化学兴趣小组同学为确认回收的易拉罐主要成分是铝还是铁，剪取易拉罐打磨后，设计了如图所示的实验方案，这样设计的依据是 A．铁、铝的物理性质不同 B．活泼金属易与氧气反应 C．活动性排在氢前的金属可以与稀盐酸、稀硫酸反应生成氢气 D．活动性强的金属可把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来 【答案】D 【详解】A、该实验通过金属片与氯化亚铁溶液的反应现象差异区分铝和铁，和物理性质无关，故选项错误； B、该实验未涉及金属与氧气的反应，故选项错误； C、实验试剂为氯化亚铁盐溶液，不是稀酸，和氢前金属与酸反应的规律无关，故选项错误； D、金属活动性顺序中，若金属片为铝，可发生反应，观察到金属表面析出固体、溶液浅绿色变浅；若为铁则无明显现象，该设计依据的是活动性强的金属可将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来的规律，故选项正确。 3．（2026·宁夏中卫·二模）下列置换反应能发生的是 A．Fe+ZnSO4 B．Cu+HCl C．Al+H2SO4 D．Cu+FeCl2 【答案】C 【分析】由金属活动性顺序可知：位于氢前的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢；位于前面的金属能把位于后面的金属从其盐溶液中置换出来。 【详解】A. 金属活动性，铁无法置换硫酸锌中的锌，反应不能发生。 B. 金属活动性，铜无法置换盐酸中的氢，反应不能发生。 C. 金属活动性，铝可与稀硫酸发生置换反应生成硫酸铝和氢气，反应能发生。 D. 金属活动性，铜无法置换氯化亚铁中的铁，反应不能发生。 4．（2026·北京·一模）关于的反应，下列说法不正确的是 A．观察到固体逐渐减少，产生气泡 B．反应后溶液中的氢元素质量减少 C．能证明在金属活动性顺序里，锌位于氢前 D．反应后氢元素的化合价升高 【答案】D 【详解】A、锌为固体，与稀硫酸反应时逐渐溶解，同时生成氢气，因此可观察到固体逐渐减少、产生气泡，说法正确。 B、反应前氢元素全部存在于稀硫酸溶液中，反应后部分氢元素变为氢气逸出，因此反应后溶液中氢元素质量减少，说法正确。 C、金属活动性顺序中，只有排在氢前的金属能与稀硫酸反应置换出氢气，该反应可证明锌位于氢前，说法正确。 D、反应前中氢元素化合价为+1价，反应后中氢元素化合价为0价，氢元素化合价降低，说法错误。 5．（2026·海南儋州·一模）青铜主要成分为铜及少量锡、铅等。下列关于青铜的说法正确的是 A．青铜熔点比纯铜高 B．青铜硬度比纯铜大 C．可完全溶解于足量稀硫酸中 D．可与溶液反应生成铁单质 【答案】B 【详解】A. 合金的熔点通常低于其组成中的纯金属，青铜是铜的合金，熔点比纯铜低，错误； B. 合金的硬度通常高于其组成中的纯金属，青铜硬度比纯铜大，正确； C. 青铜中含有铜，铜的金属活动性排在氢之后，不与稀硫酸反应，因此青铜无法完全溶解在足量稀硫酸中，错误； D. 青铜中含有的铜、锡、铅的金属活动性均弱于铁，不能和FeCl₂溶液反应置换出铁单质，错误。 6．（25-26九年级下·安徽池州·阶段检测）硫酸铜是实验室常见的试剂。某兴趣小组利用稀硫酸、铜片、铁钉进行如下实验： 实验1：取一小块铜片置于试管中，加入稀硫酸，铜片不溶解 实验2：向铜与稀硫酸的混合物中持续通入氧气并加热，溶液变成蓝色 实验3：向生成的蓝色溶液中加入铁钉，观察到有气泡产生 下列说法错误的是 A．根据实验1，铜与稀硫酸常温时不发生反应 B．根据实验2，在通入氧气后铜的活动性增强，可以与稀硫酸反应生成硫酸铜和氢气 C．实验3还可以观察到铁钉表面覆盖着一层红色固体 D．通过实验可以得到金属活动性顺序： 【答案】B 【详解】A. 实验1中铜片加入稀硫酸后不溶解，说明常温下铜与稀硫酸不发生反应，表述正确； B. 通入氧气并加热时，铜先和氧气反应生成氧化铜，氧化铜再与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，无氢气生成，且铜的金属活动性不会增强，表述错误； C. 蓝色溶液中含有硫酸铜，铁的金属活动性强于铜，可置换出硫酸铜中的铜，因此能观察到铁钉表面覆盖红色固体，表述正确； D. 铁能置换出硫酸铜中的铜，可得出金属活动性顺序：，表述正确。 故选：B。 7．（2026·山西吕梁·一模）化学社团探究金属的化学性质时进行了下图实验。下列分析正确的是 A．用砂纸打磨铁片的目的是使其光滑 B．溶液颜色由无色逐渐变为黄色 C．反应过程中银原子变为银离子 D．可证明铁的金属活动性比银强 【答案】D 【详解】A、用砂纸打磨铁片的目的是除去铁片表面的氧化膜及杂质，并非使其光滑，分析错误。 B、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁，硝酸亚铁溶液呈浅绿色，溶液不会变为黄色，分析错误。 C、反应过程中银离子得到电子转化为银单质，即银离子变为银原子，分析错误。 D、活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，铁能置换出硝酸银中的银，可证明铁的金属活动性比银强，分析正确。 故选D。 8．（2026·湖南长沙·一模）现有X、Y、Z三种金属，把X和Y分别放入硫酸铜溶液中，过一会儿，在Y表面有红色物质析出，而X没有变化；把Y和Z分别放入稀硫酸中，Z溶解并产生气泡，Y不反应。根据以上实验事实，判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为 A．X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y C．Y＞Z＞X D．Z＞Y＞X 【答案】D 【详解】把X和Y分别放入硫酸铜溶液中，过一会儿，在Y表面有红色物质析出，而X没有变化，说明Y能与硫酸铜反应，X与硫酸铜不反应，则金属活动性Y>铜>X；把Y和Z分别放入稀硫酸中，Z溶解并产生气泡，Y不反应，说明Z能与稀硫酸反应，Y与稀硫酸不反应，则金属活动性Z>氢>Y，故X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序为Z>Y>X，故选：D。 9．（2026·山西吕梁·一模）探究金属的性质的实验设计如下。有关说法正确的一项是 A．该实验需要加热 B．实验后溶液颜色变为黄色 C．铝丝表面会覆盖一层红色物质 D．可验证铝的金属活动性比铜弱 【答案】C 【详解】A、铝与硫酸铜溶液的反应在常温下即可进行，不需要加热，该说法错误。 B、反应的化学方程式为，蓝色的CuSO4溶液会逐渐变为无色的Al2(SO4​)3溶液，而非黄色，该说法错误。 C、反应生成的铜会附着在铝丝表面，形成红色的铜单质，该说法正确。 D、铝能将铜从其盐溶液中置换出来，说明铝的金属活动性比铜强，而非弱，该说法错误。 故选C。 10．（2026·云南·中考真题）锡（Sn）质软、熔点低，广泛应用于电子、半导体、超导领域。金属活动性顺序如图所示，关于锡的性质和用途预测错误的是 A．青铜片（铜锡合金）与锡片相互刻划，锡片表面会出现划痕 B．锡能用作白炽灯泡的灯丝 C．锡不能与硫酸锌溶液反应 D．锡能与稀盐酸反应 【答案】B 【详解】A.合金的硬度高于其组成的纯金属硬度，青铜是铜锡合金，硬度大于纯锡，相互刻划时锡片会出现划痕，表述正确。 B.题干明确说明锡熔点低，而白炽灯泡灯丝工作时温度极高，需要熔点极高的金属制作，锡熔点低，通电发热后易熔化，不能用作灯丝，表述错误。 C.根据金属活动性顺序锡活动性弱于锌，不能置换硫酸锌中的锌，无法发生反应，表述正确。 D.锡活动性排在氢之前，可与稀盐酸发生置换反应生成氢气，表述正确。 11．（24-25九年级下·安徽·随堂练习）现有铜与另一种金属R(可能是银、镁、铁中的一种)的混合粉末。欲确定R的成分，请你一起完成： (1)请将银、镁、铁三种金属的元素符号填写在下列金属活动性顺序中的相应位置___________。 (2)取少量的金属粉末于试管中，逐滴加入稀硫酸，有气泡产生，则R不可能是___________。发生反应的基本反应类型属于___________(填“化合”“分解”或“置换”)反应。 【答案】(1) (2) 银/ 置换 【详解】（1）在金属活动性顺序中，镁的活动性很强，排在氢前面且比较靠前；铁的活动性也比氢强，但相对镁稍弱；银的活动性比氢弱，排在氢后面。所以从左到右依次填写，即活动性由强到弱的顺序为镁、铁、氢、银。 （2）取少量金属粉末于试管中，逐滴加入稀硫酸，有气泡产生，在银、镁、铁三种金属中，只有银在金属活动性顺序中位于氢之后，不能与稀硫酸发生反应产生氢气，而镁和铁都能与稀硫酸反应产生氢气，所以R不可能是银。 镁或铁与硫酸发生的反应是由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应，符合置换反应的特征。 12．（24-25九年级下·内蒙古通辽·开学考试）金属铁是化学实验中常用的物质，邀请你加入到化学兴趣小组的探究活动中，完成有关铁的实验探究。 第一组：探究金属与酸的反应。四种金属分别与稀盐酸的反应现象如图所示。 (1)图中Y所代表的金属是________（填“”、“”或“”）。 (2)由图可知金属的活动性比Z________（填“强”或“弱”）。 第二组：探究金属与化合物溶液的反应，推断铁、铜、银三种金属活动性顺序。 (3)写出实验甲发生反应的化学方程式________。 (4)通过上述实验，还不能证明铁、铜、银三种金属的金属活动性顺序，需要补充一个实验，请写出所用的物质________。 【答案】(1)Fe (2)强 (3) (4)铜和硝酸银溶液 【详解】（1）从图中可知，Y可以和盐酸反应，且反应速率慢于Zn，所以Y代表的金属是Fe； （2）由图可知，金属X、Zn、Y均能与盐酸反应生成氢气，而Z不与盐酸反应，所以金属X、Zn、Y的活动性比Z强； （3）实验甲是铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜单质，反应的化学方程式为：； （4）甲是铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜单质，证明铁的金属活动性强于铜，乙是铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银单质，证明铁的金属活动性强于铜，所以还需要证明铜和银的金属活动性顺序，可以用铜和硝酸银溶液，若铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银单质，则可证明铜的金属活动性强于银。 13．（2025·湖南岳阳·一模）学习合金知识后，知道了锰钢中含有金属锰。某同学想：锰与常见铁、铜相比，其金属活动性强弱如何呢？于是，和同学们一起进行了以下探究。 【查阅资料】①锰是灰白色、硬脆、有光泽的金属，在空气中像铝一样，其表面生成氧化膜。 ②能与稀硫酸反应，生成硫酸锰() 【知识回顾】 (1)金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn___________Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au(在横线上填写对应金属的元素符号) 【作出猜想】 (2)猜想①；猜想②；猜想③___________。 【设计与实验】 (3)李红同学取形状大小相等的铁、铜、锰三种金属片，先用砂纸打磨后再分别放入等量等浓度的稀硫酸中，记录如下： 实验操作 铁片放在稀硫酸中 铜片放在稀硫酸中 锰片放在稀硫酸中 开始的现象 产生少量气泡 无气泡 产生大量气泡 结论 金属活动性由强到弱顺序：___________(填元素符号) 【讨论交流】 (4)李红同学实验前为什么要用砂纸打磨金属？___________。 【实验验证】 (5)为了进一步确认铁、铜、锰三种金属的活动性强弱，刘斌同学将打磨过的两块铁片分别放入硫酸锰()溶液和___________溶液中，观察到在硫酸锰溶液中无明显现象，另一种溶液中有固体析出，溶液颜色改变。 【拓展迁移】 (6)写出锰与稀盐酸反应化学反应方程式___________。 【答案】(1)Fe (2)Fe＞Mn＞Cu (3) (4)除去金属表面的氧化膜 (5)硫酸铜（合理即可） (6) 【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。 【详解】（1）金属活动性顺序为：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag Pt Au； （2）根据猜想①和猜想②可推出，猜想③是：Fe＞Mn＞Cu； （3）根据锰表面产生大量气泡，铁表面产生少量气泡，铜表面无气泡，可以看出三种金属的活动性顺序关系为：； （4）金属表面有氧化膜，能够阻止金属与稀硫酸反应，用砂纸打磨金属的目的是：除去金属表面的氧化膜； （5）铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，在硫酸铜溶液中有明显的现象是铁片表面析出红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色，可证明铁比铜活泼，铁不能置换出硫酸锰中的锰，说明铁比锰活动性弱，即可得出三种金属的活动性； （6）锰与稀盐酸反应生成氯化锰和氢气，反应的化学方程式为：。 14．（24-25九年级上·湖南长沙·阶段检测）基于实验事实进行证据推理及形成结论是科学探究的重要途径。华益中学化学兴趣小组的同学在实验室将“锡纸”剪成一段两头宽中间窄的纸条，然后两头分别连接电池的正负极，观察到“锡纸”立即燃烧。据此，同学们针对“锡纸”进行了以下项目式探究： 任务一：“锡纸”燃烧的原因 (1)“锡纸”两端接入电池两极后造成短路致使“锡纸”燃烧，从燃烧的条件分析：开始“锡纸”不燃烧但短路后却能燃烧的原因是______。 A．与氧气接触 B．温度达到着火点 任务二：“锡纸”中金属的成分 【提出问题】“锡纸”中的金属是锡吗？ 【查阅资料】①锌粉是一种深灰色固体； ②铝、锌、锡都不能被磁铁吸引。 【提出猜想】根据“锡纸”具有银白色金属光泽，猜想可能是铝、铁、锌、锡中的一种。 【设计并进行实验】 (2)小何同学设计并进行了如下两个实验，请将表格补充完整。 实验步骤 实验现象 实验分析结论 实验一：用磁铁靠近“锡纸” ______ “锡纸”中的金属不是铁 实验二：取打磨后的“锡纸”放入试管中，滴加氯化锌溶液 “锡纸”表面有深灰色固体析出 “锡纸”中的金属是______ 任务三：验证金属活动性顺序 【设计并进行实验】小龙同学为了验证铜、铝、银三种金属的活动性（金属丝均已打磨），设计并完成了如下实验： 【实验分析】 (3)小龙同学最终成功验证了铜、铝、银的活动性顺序，但小滔同学仔细分析后，认为小龙同学所做的实验______（填序号）是多余的。 【反思交流】 (4)小丹同学认为选择一种液体试剂和两种固体试剂，也能达到实验目的。请你帮助她设计实验并写出实验方案（操作、现象、结论）：______。 ［实验待选用品：硝酸铜溶液、硝酸银溶液、硝酸铝溶液、稀硫酸、稀盐酸、铜丝、铝丝、银丝，其它仪器自选］ (5)若将铜丝插入到含有硝酸铝、硝酸银的混合溶液中，当铜丝上析出固体时，溶液中的金属化合物最多有______种。 【答案】(1)B (2) 锡纸不被磁铁吸引 铝/ (3)③ (4)① 向盛有硝酸铜溶液的试管中插入铝丝，铝丝上有红色铜析出，说明铝比铜活泼()。② 向同样的硝酸铜溶液中插入银丝，银丝表面无明显现象，说明铜比银活泼()。结论：由上述两步可知 Al > Cu > Ag。 (5)三/3 【详解】（1）“锡纸”本身就暴露在空气中，一直与氧气接触，但刚开始并不燃烧。当“锡纸”两端接上电池短路后，电流使其迅速升温，温度达到着火点才燃烧。 （2）由实验一的实验分析结论“锡纸”中的金属不是铁可知，实验现象锡纸不被磁铁吸引；由实验二的实验现象“锡纸”表面有深灰色固体析出可知，“锡纸”中的金属与氯化锌反应，所以“锡纸”中含有锌前金属，所以“锡纸”中的金属是铝。 （3）实验①铝与稀硫酸反应，说明在金属活动性顺序中铝排在氢前，实验②铜不与稀硫酸反应，说明在金属活动性顺序中铜排在氢后，实验④铜能置换出银，说明铜的活动性大于银，所以实验①②④就能验证铜、铝、银三种金属的活动性，而实验③银不与稀硫酸反应只能说明在金属活动性顺序中银排在氢后不能验证铜与银活动性的强弱。 （4）① 向盛有硝酸铜溶液的试管中插入铝丝，铝丝上有红色铜析出，说明铝比铜活泼()。② 向同样的硝酸铜溶液中插入银丝，银丝表面无明显现象，说明铜比银活泼()。结论：由上述两步可知 Al > Cu > Ag。 （5）将铜丝插入到含有硝酸铝、硝酸银的混合溶液中，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，当部分硝酸银与铜反应时，溶液中的金属化合物最多，分别为硝酸铝、硝酸银和硝酸铜，所以当铜丝上析出固体时，溶液中的金属化合物最多有3种。 15．（24-25九年级下·福建厦门·阶段检测）某实验小组对镍（）、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： 猜想二：______猜想三： 【实验】 (2) 实验内容 现象 结论 ①______ 镍片上有气泡产生 猜想______错误 ②向试管中加入适量溶液，将用砂纸打磨过的铁片浸入溶液中 铁片上______ 猜想二正确 (3)实验②中发生反应的化学方程式为______。 【结论】 (4)三种金属的活动性顺序为______。 (5)实验①中发生反应的化学方程式为______。 【答案】(1) (2) 将镍片浸入盛有稀硫酸的试管中（合理即可） 三 有固体析出 (3)Fe+NiSO4=FeSO4+Ni (4) (5) 【详解】（1）已知铁比铜活泼，根据猜想一：和猜想三：可推出，猜想二：； （2）①镍片上有气泡产生，说明镍的位置排在氢的前面，是因为镍与稀盐酸或稀硫酸反应生成了氢气，铜的位置氢排在氢的后面，则镍的金属活动性比铜强，故猜想三错误；实验方案为：将镍片浸入盛有稀硫酸的试管中； ②猜想二正确，故铁的金属活动性比镍强，洁净的铁片浸入NiSO4溶液中，铁会与硫酸镍反应生成镍与硫酸亚铁，故铁片上有固体析出； （3）实验②是铁与硫酸镍反应生成镍与硫酸亚铁，反应的化学方程式为：Fe+NiSO4=FeSO4+Ni； （4）综上所述，三种金属的活动性顺序为：； （5）实验①可以是镍和稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气，反应的化学方程式为：。 素养提升 16．（25-26九年级下·山东烟台·阶段检测）铁、铝、铜是常见的三种金属。同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而铁制品一般需要做防锈处理。 【提出问题】这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢？ 【实验探究】 (1)同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究，请你参与探究并填写空格。 将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入稀盐酸中： 操作 根据现象得出金属活动性顺序 片刻后现象 有少量气泡 无气泡 无气泡 ， 几分钟后现象 有少量气泡 有大量气泡 无气泡 ______________ 【讨论交流】 (2)为什么同一个实验得出了两种结论呢？_________________________。上述实验还需控制的变量是____________________________________________________。 【实验验证】 (3)为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中： 操作 根据现象得出金属活动性顺序 现象 无明显现象 ___________ Al>Fe>Cu 请在上表空白处，填写实验现象，结合现象分析，溶液中减少的离子是___________，增加的离子是__________，写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式_________________，试从微观角度阐述这一反应过程_________________________________________________________。 【拓展迁移】 (4)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序(能与稀盐酸反应的要一次将稀盐酸消耗完)，也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为__________。 (5)金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序_________________。 (6)你可以总结出比较金属活动性强弱的方法有：①______________________；②_______________________。 【答案】(1)Al>Fe>Cu (2) 铝丝表面有一层致密的氧化铝薄膜，刚开始氧化铝先和稀盐酸反应，阻碍铝与盐酸接触，短时间看不到气泡 需稀盐酸的浓度、温度、体积 (3) 铁丝表面出现红色固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Cu2+ Fe2+ 铁原子失去电子变成亚铁离子，铜离子得到电子变成铜原子 (4)Cu、Fe、Al (5)Cu、Fe、Al (6) 利用金属与稀酸能否反应、反应剧烈程度判断 利用金属和金属化合物溶液能否发生置换反应判断 【分析】本题围绕Al、Fe、Cu三种金属活动性开展探究，核心陷阱是铝表面氧化膜干扰实验现象，融合金属与酸、金属与盐溶液的反应，考查实验变量控制、微观反应本质、实验方案设计，属于九年级金属章节经典综合探究题。 【详解】（1）铝丝开始无气泡，是因为铝表面存在致密氧化铝薄膜，薄膜被盐酸溶解后，内部铝参与反应，产生大量气泡。 （2）铝常温下极易被空气中氧气氧化生成致密氧化膜，隔绝内部金属与酸接触，是前后两次观察现象不同的根本原因；该实验利用金属和酸反应剧烈程度判断活动性，除金属种类外，其余外界条件必须完全一致，否则无法判定气泡快慢是金属本身活动性导致。 （3）铁金属活动性强于铜，铁置换硫酸铜中的铜单质，红色铜附着在铁丝表面；反应生成硫酸亚铁，Cu2+蓝色褪去，Fe2+使溶液显浅绿色；溶液里铜离子被铁置换为铜单质析出，溶液中Cu2+数量不断减少；铁单质失去电子进入溶液，转化为亚铁离子，溶液中新增加Fe2+；置换反应，铁单质与可溶性铜盐反应生成亚铁盐和铜单质；置换反应本质是电子的转移，活泼金属失电子变为离子，不活泼金属离子得电子变为单质。 （4）先插入铜丝：铜和稀盐酸不反应，无明显现象，证明Cu在金属活动性顺序中位于氢之后； 再插入铁丝：铁与稀盐酸反应产生气泡，直至把试管内稀盐酸完全消耗，证明Fe在氢前，Fe>Cu； 最后插入铝丝：铝会与反应生成的FeCl2溶液发生置换反应，溶液浅绿色逐渐消失，铝丝表面有黑色固体析出，证明Al>Fe； （5）金属活动性越弱，对应的金属氧化物越容易被还原冶炼，古代较低工艺条件下就能制取；铜活动性最弱，最先被使用；其次是铁；铝化学性质很活泼，冶炼需要电解法，近代才实现大规模工业化生产。 （6）活动性强的金属可以把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来，是验证金属活动性最常用、精准的实验方法。 17．（2026·吉林长春·一模）某金属材料中，含有镁、锌、铁、铜中的两种。小组同学在老师的指导下对该金属材料的成分进行探究。 (1)已知镁、锌、铁、铜与等量稀盐酸反应的比较如图1所示，得出、、的金属活动性比的金属活动性________（填“强”或“弱”），它们能置换出稀盐酸中的氢，而金属不与稀盐酸反应。 (2)实验一： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量该金属材料样品于试管中， 加入过量的稀硫酸，观察现象 固体全部溶解，______ 溶液逐渐变成绿色 金属材料中一定有铁， 一定没有______ (3)实验二： 步骤1：另取少量该金属材料，用砂纸打磨，称量其质量为； 步骤2：将打磨过的金属材料浸入过量硫酸锌溶液中，过一会儿取出、洗净、烘干，称量其质量大于； 【得出结论】该金属材料中除含有铁外、还含有________。 【答案】(1)强 (2) 有气泡产生 铜 (3)镁 【详解】（1）由图可知，镁、锌、铁均能与盐酸反应产生气泡，铜与盐酸不反应，故镁、锌、铁的金属活动性比铜强。 （2）实验一的结论是金属材料中一定有铁，则金属材料中加入过量稀硫酸会看到有气泡产生，溶液逐渐变为绿色；固体全部溶解，说明金属材料中一定没有铜，因为铜不与硫酸反应，若有铜存在，固体不可能全部溶解。 （3）实验二中将打磨过的金属材料浸入过量硫酸锌溶液中，反应后最终所得固体质量大于加入的固体质量，说明金属材料中含镁，镁和硫酸锌反应生成锌和硫酸镁，反应的化学方程式为，每24份质量的镁能置换出65份质量的锌，固体质量增加，符合实验结果。 18．（2026·陕西西安·模拟预测）某化学兴趣小组同学要探究Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验方案。 【实验与探究】 (1)试管乙中观察到铁表面有红色物质析出，溶液由蓝色变成浅绿色。试管乙中发生反应的化学方程式为_____。 (2)同学们经讨论后认为该方案可以优化，去掉_____（填“甲”、“乙”或“丙”）试管的实验就能够得出三种金属的活动性顺序。 (3)去掉多余的实验，小明将另外两支试管中反应后的物质倒入同一烧杯中，一段时间后过滤，得到滤渣和滤液。为了探究滤渣的成分，同学们经讨论后认为可向滤渣中加入稀硫酸。 I.若无气泡产生，则滤液中一定有的成分有_______，可能有______。 Ⅱ.若有气泡产生，则下列对滤渣的成分判断正确的是_____（填字母序号）。 A．一定含有Cu，可能含有Mg、Fe B．一定含有Cu、Fe，可能含有Mg C．一定含有Fe，可能含有Cu、Mg D．一定含有Cu、Fe，不可能含有Mg 【答案】(1) (2)丙 (3) B 【详解】（1）试管乙中是铁和硫酸铜溶液发生置换反应，生成硫酸亚铁和铜，其反应的化学方程式为。 （2）甲实验：镁放入硫酸亚铁溶液，能反应，可得出活动性：铁放入硫酸铜溶液，能反应，可得出活动性；两步已经可以得出三种金属的活动性顺序，因此验证的丙实验是多余的，可以去掉。 （3）去掉丙实验后，剩余甲、乙两个试管的反应后物质混合： I. 向滤渣加稀硫酸无气泡，说明滤渣中没有活泼金属（都完全反应），反应后一定生成。反应后一定生成，又因向滤渣中加稀硫酸无气泡，说明滤渣中不含，则溶液中的没有被完全反应，故滤液中一定含有；如果硫酸铜没有被活泼金属完全置换，滤液中就会存在，因此硫酸铜是可能含有的成分。 II. 加稀硫酸有气泡，说明滤渣中有活泼金属：由于试管乙中发生反应生成了，故滤渣中一定含有；只要有气泡产生，说明一定有（若过量，会置换出，一定存在；若完全反应，只有过量才会产生气泡）；可能过量剩余，也可能完全反应，因此是可能含有的成分。即滤渣一定含，可能含，对应选项B。 19．（2026·云南昭通·模拟预测）请根据材料回答下列问题。 “城市动脉”中的金属奥秘 地铁的建设与发展，离不开化学科学的有力支撑。地铁列车、钢轨铺设、隧道施工及站内装修等方方面面，都蕴藏着金属材料与碳单质的相关化学知识。地铁车体大量采用铝合金型材，轨道使用高锰钢（主要含铁、锰、碳元素）；隧道建设普遍使用钢筋混凝土，其中的钢筋由生铁冶炼加工制成。 (1)下列关于地铁建设中使用的铝合金和高锰钢的说法中，正确的是________（填字母）。 A．铝合金的硬度比纯铝小 B．高锰钢的熔点比纯铁高 C．铝合金和高锰钢都属于金属材料 D．高锰钢的含碳量比生铁高 (2)某化学兴趣小组对铁、锰、铜三种金属的活动性顺序进行实验探究。请补充完成下列实验报告。 【猜想】结合已知的金属活动性顺序，小组同学作出以下猜想： 猜想一：Mn>Fe>Cu 猜想二：Fe>Mn>Cu 猜想三：________ 【实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 实验1：________ 锰丝表面有气泡产生 猜想________错误 实验2：向试管中加入适量溶液（浅粉色），将用砂纸打磨过的铁丝浸入溶液中 铁丝表面有灰白色物质析出，溶液由浅粉色变为________色 猜想二正确 ①实验2中发生反应的化学方程式为________。 ②实验反思：在进行实验1之前，需要用砂纸打磨金属丝的目的是________。 【答案】(1)C (2) 将用砂纸打磨过的锰丝放入稀盐酸（或稀硫酸）中 三 浅绿 除去金属表面的氧化膜（或使金属与溶液充分接触） 【详解】（1）A.合金硬度大于其成分纯金属，错误； B.合金的熔点低于成分纯金属，错误； C.金属材料包括纯金属和合金，铝合金、高锰钢都属于合金，为金属材料，正确； D.生铁含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，高锰钢含碳量低于生铁，错误。 （2）结合已知金属活动性Fe>Cu，Mn的位置有三种可能：在Fe前、Fe和Cu之间、Cu后，故猜想三为Fe>Cu>Mn； 实验1：依据现象“锰丝表面有气泡产生”，操作为将用砂纸打磨过的锰丝放入稀盐酸（或稀硫酸）中，锰和酸反应产生气泡，说明Mn活动性在H之前，强于Cu，故猜想三错误； 实验2：依据结论猜想二正确，铁的活动性强于锰，铁置换出Mn生成FeSO4，Fe2+的溶液呈浅绿色； ①铁和硫酸锰反应生成锰和硫酸亚铁，化学方程式略。 ②金属表面氧化膜会影响反应，实验前需打磨去除。 20．（2026·宁夏吴忠·二模）某化学兴趣小组，为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动： 【查阅资料】铁的活动性比铜强；溶液为无色 【进行猜想】 (1)对三种金属的活动性顺序作出如下猜想： 猜想一：R>Fe>Cu；猜想二：__________；猜想三：Fe>Cu>R。 【收集证据】 (2)为了验证哪一种猜想成立，同学们分别展开了如下实验探究。（补充表格中空白处） 主要操作 主要现象 解释与分析 实验结论 步骤一 将打磨好的铁片插入盛有溶液的试管中（如图①所示） 无明显变化 ___________ 猜想一 正确 步骤二 将打磨好的铁片插入盛有溶液的试管中（如图②所示） 有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色 铁的活动性比金属铜的活动性强 步骤三 将打磨好的金属R插入盛有溶液的试管中（如图③所示） 试管③中现象为________ ___________ 【交流反思】 (3)步骤二试管②中发生化学方程式为_____________。 (4)小明在实验结束后发现去掉实验_____（填①、②、③）也能得到正确的实验结论。 【表达交流】 (5)生活中金属制品因锈蚀而报废的情况较为严重。为防止金属锈蚀，就应有效保护铁制品，例如化学实验室的铁架台防锈的方法是__________。（合理即可） 【答案】(1) (2) 铁的活动性比金属R的活动性弱（或金属R的活动性比铁强） 有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色 R的活动性比金属铜的活动性强 (3) (4)③ (5)保持铁架台表面干燥、洁净（或在铁架台表面涂油） 【详解】（1）已知铁的金属活动性比铜强，因此猜想二为； （2）步骤一：将打磨好的铁片插入盛有溶液的试管中，无明显变化，铁不能置换出溶液的金属，说明铁的活动性比金属R的活动性弱； 步骤二：将打磨好的铁片插入盛有溶液的试管中，有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色，证明； 步骤三：将打磨好的金属插入盛有溶液的试管中，有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色，说明金属R的活动性比金属铜的活动性强； 综上所述，，猜想一成立。 （3）步骤二试管②中发生的化学反应是金属铁和硫酸铜的反应，生成硫酸亚铁和铜，化学方程式见答案。 （4）实验①说明，实验②说明，去掉实验③，也可得到猜想一成立。 （5）铁架台防锈的方法是：保持铁架台表面干燥、洁净（或在铁架台表面涂油）。 迁移创新 21．（2026·云南昆明·模拟预测）2026年春晚舞台上，智能机器人带来了震撼的武术表演。机器人的机身、关节、支架等关键部件大量使用铝合金、钛合金、不锈钢、镍、铜等金属材料，这些材料不仅强度高、密度小、耐腐蚀，还能保证机器人动作灵活、稳定安全，完美完成高难度武术动作。 (1)机器人使用铝合金而不用纯铝，主要原因是合金与组成它的纯金属相比，具有的优点有___________________________。（写出一点即可）。 (2)工业上可采用镁与在一定条件下反应获得金属，已知该反应为置换反应，写出反应的化学方程式：______________________________。 (3)物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要视角。下图是钛元素的“价-类”二维图，下列说法正确的是_______（填字母） A．物质B的化学式为 B．的物质类别是盐 C． D．物质A属于金属材料 (4)某兴趣小组对制造机器人材料中的铜、铁和镍这三种金属的活动性强弱进行如下探究。 【活动性强弱】 猜想一：_________    猜想二：    猜想三： 【验证猜想】 兴趣小组的同学设计了如下的实验，请完成实验报告： 实验步骤 实验现象 解释与结论 把打磨过的镍片放入装有稀硫酸的试管中 有气泡产生 猜想______不正确。镍与稀硫酸反应，生成硫酸镍，其中显+2价，写出硫酸镍的化学式______。 ______ 无明显现象 猜想一不正确，猜想二正确 【答案】(1)硬度大（或耐腐蚀性好） (2) (3)CD (4) 三 把打磨光亮的镍片放入装有溶液的试管中 【详解】（1）略； （2）置换反应是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反应，则镁与TiCl4在一定条件下反应生成氯化镁和Ti，该反应的化学方程式为：； （3）A. 由图可知，物质B属于氧化物，且钛元素显+3价，氧元素通常显-2价，则该物质的化学式为：Ti2O3，错误； B. Ti(OH)2是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物，属于碱，则Y的物质类别是碱，错误； C. TiO2中氧元素显-2价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得钛元素显+4价，即x=+4，正确； D. 物质A为钛单质，钛单质属于金属材料，正确； （4）活动性强弱：在金属活动性顺序里，铁排在铜前，但是镍的金属活动性未知，结合其他猜想，故猜想一：Ni＞Fe＞Cu； 验证猜想：把打磨过的镍片放入装有稀硫酸的试管中，有气泡产生，说明镍能与稀硫酸反应，说明在金属活动性顺序里，镍排在氢前，铜排在氢后，则镍比铜活泼，则猜想三不正确； 硫酸镍由镍离子和硫酸根离子构成，镍离子显+2价，硫酸根离子显-2价，化学式为：NiSO4； 要想验证三种金属的活动性顺序，还需要验证铁和镍的金属活动性顺序，则可把打磨光亮的镍片放入装有溶液的试管中，无明显现象，说明镍与硫酸亚铁不反应，说明铁比镍活泼，则猜想二正确。 22．（2026·内蒙古赤峰·二模）金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的历程。 任务一：人类对金属活动性规律认识所经历的漫长探索过程如图所示： (1)用铜、银、铁三种金属重温格劳贝尔实验，会“消失”的金属有_____。 任务二：某化学小组同学依据已学知识与科学家探究金属活动性的方法以“铁、铜、银的化学性质”为课题，进行科学探究活动。 【提出问题】铁、铜、银的金属活动性顺序是怎样的? 【制定计划】甲同学设计的实验如图所示，他们在实验中都进行了规范的操作和细致的观察。 【收集证据】 (2)你认为实验①观察到的现象是_____；②中发生反应的化学方程式是_____。 【解释与结论】 (3)乙同学认为甲同学的实验设计有错误，其理由是_____。 【反思与评价】 (4)反思后甲同学对自己的实验进行了改正，其做法是_____。 任务三：近年来，我国非常重视“绿色发展”，为减少污染并变废为宝，某化学兴趣小组在实验室模拟探究工业废水的综合利用时，设计了如流程图并完成了回收铜和硫酸锌的实验： (5)试剂B为_____，操作II的名称是_____。 (6)废液中含硫酸铜的质量为_____。 【答案】(1)铁/Fe (2) 铁丝的表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色 Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag (3)不能判断铜和银的活动性强弱 (4)将②试管中的铁丝换为铜丝 (5) 稀硫酸 蒸发结晶 (6)40g 【详解】（1）用铜、银、铁三种金属重温格劳贝尔实验，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜、银与稀盐酸不反应，故会“消失”的金属有铁； （2）实验①中铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，故现象是：铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色； 中发生的反应为铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，该反应的化学方程式为：Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag； （3）实验①中铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼，实验②中铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，有银白色固体析出，说明铁比银活泼，无法比较铜与银的活动性，故甲同学的实验设计有错误； （4）反思后甲同学对自己的实验进行了改正，其做法是②中铁丝换成铜丝，实验①中铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼，实验②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，从而得出三种金属的活动性顺序为：Fe＞Cu＞Ag； （5）该流程的目的是回收铜和硫酸锌，故A应是锌，向一定量含硫酸锌和硫酸铜的废水中加入过量锌，锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，锌过量，故固体X为锌和铜的混合物，溶液Z为硫酸锌溶液，向固体X中加入适量的B，得到固体16g和溶液Y，16g固体应是铜，溶液Y为硫酸锌溶液，则该流程的目的是除去锌，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜和稀硫酸不反应，可除去锌，故B可以是稀硫酸； 硫酸锌溶液经过操作Ⅱ得到硫酸锌固体，则操作Ⅱ的名称是：蒸发结晶； （6）设废液中含硫酸铜的质量为x， x=40g。 23．（25-26九年级·江苏苏州·三轮复习）从青铜时代、铁器时代起，到科技发达的今天，金属作为一种重要的材料，对生产生活、社会发展有着十分重要的作用。 【活动一】话说金属的冶炼 (1)《天工开物》中有关于炼银的记载“以铅熔化……向诸郡购铅佐炼”，从合金性质角度分析，炼银时加铅可助熔的原因是______。 (2)“胆铜法”(铁与硫酸铜溶液反应)是宋代和元代湿法炼铜的重要方法之一，图为该反应的微观示意图，其中未参加反应的微观粒子是______(用化学用语填空)。 【活动二】：模拟制作“金属蚀刻画” 【查阅资料】 I．“金属蚀刻画”所用的材料可以是金、银、铜、不锈钢、铝等金属； II．蚀刻过程中，使用酸溶液或某些金属化合物溶液作蚀刻液在金属表面留下痕迹； III．石蜡不溶于水，一般在50~70℃熔化； IV．硫酸铜溶液显酸性。 【进行实验】根据制作“金属蚀刻画”的原理，兴趣小组同学设计了如下实验进行制作。 (3)若选择稀硫酸作蚀刻液，则金属板可选择铁、铝，而不选择铜和银的原因是_____。 (4)若选择铝板利用如下流程制作“蚀刻画”，首先要对铝板进行打磨，其目的是_____。“去除蜡衣”的合理方法是____(填字母序号)。 a．用刀刮去蜡衣   b．用酒精灯火焰直接加热   c．置于80℃的热水中 (5)“腐蚀”铝板的过程如图所示，“腐蚀”过程中观察到玫瑰花______，并有气泡产生。试分析，该气体可能是______。 【活动三】金属的应用及回收 (6)在酸性环境中，纳米银粉能与水中微量的溶解氧(溶解于水的)反应，产生具有杀菌能力的；当溶解氧浓度过高时，产生难溶于水的，此时抗菌能力下降，主要原因是______。 (7)一种纽扣电池的正极材料含、石墨和Ag。电池废弃后，设计方案从正极材料中回收Ag。 补充完整回收方案： 向正极材料中边搅拌边滴加稀，至固体不再溶解，静置，过滤，洗涤并合并滤液；向滤液中______；静置，过滤，洗涤，干燥，得到纯净的Ag。 (实验中可供选用的试剂：锌粉、铜粉、稀盐酸) 已知：i．Zn、Cu、Ag、均能与稀反应，分别生成。 ii．石墨不与稀反应。 【答案】(1)形成合金后熔点降低 (2) (3)在金属活动性顺序里，铁、铝排在氢前，能与稀硫酸反应，铜、银排在氢后，不与稀硫酸反应 (4) 除去铝板表面的氧化物和污物 c (5) 变为红色 氢气/ (6)难溶于水，水中银离子浓度降低 (7)加入过量的锌粉，待充分反应后，再加入足量的稀盐酸 【详解】（1）合金的熔点一般比组分金属的熔点更低，炼银时加铅可助熔的原因是形成合金后熔点降低。 （2）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，实际是铁原子和铜离子反应生成亚铁离子和铜原子，硫酸根离子没有参与反应，硫酸根离子的符号为。 （3）在金属活动性顺序里，铁、铝排在氢前，铁、铝能与稀硫酸反应，能在金属板上留下痕迹，铜、银排在氢后，铜、银与稀硫酸不反应，不能在金属板上留下痕迹。 （4）铝表面有一层致密的氧化铝薄膜，对铝板进行打磨，其目的是：除去铝板表面的氧化物和污物，防止影响实验。 a.用刀刮去蜡衣，可能会损坏“蚀刻画”，不符合题意； b.用酒精灯火焰直接加热，金属会与空气中的氧气反应，不符合题意； c.石蜡不溶于水，一般在50~70℃熔化；置于80℃的热水中可除去蜡衣，符合题意。 （5）“腐蚀”过程中铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，铜是红色的，“腐蚀”过程中观察到玫瑰花变为红色； 由资料可知，硫酸铜溶液显酸性，故“腐蚀”过程中产生气泡，该气体可能是铝与酸性物质反应生成的氢气。 （6）纳米银粉能与水中微量的溶解氧(溶解于水的)反应，产生具有杀菌能力的；当溶解氧浓度过高时，产生难溶于水的，此时抗菌能力下降，主要原因是：难溶于水，水中银离子浓度降低。 （7）向正极材料中边搅拌边滴加稀硝酸，银、氧化银均与硝酸反应生成硝酸银，石墨与稀硝酸不反应，至固体不再溶解，静置，过滤，洗涤并合并滤液；滤液中含有硝酸银，锌能与硝酸银反应生成硝酸锌和银，可加入过量的锌，确保硝酸银完全反应，锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，银与稀盐酸不反应，可再加入过量稀盐酸除去过量的锌，静置。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $