必考點4金屬活動性順序的應(yīng)用考情透視·明考試風(fēng)向【考向速覽】【真題預(yù)測】1.怎么考:以選擇題、填空題、實驗題的形式考查,題目有一定難度。2.考什么:涉及運用金屬活動性順序來判斷金屬與酸、鹽溶液是否反應(yīng),相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式的書寫及反應(yīng)類型的判斷;實驗探究金屬活動性順序;判斷金屬與鹽溶液反應(yīng)后溶質(zhì)及濾渣的成分等。真題研磨·煉答題秘訣考向1設(shè)計實驗驗證金屬活動性(★★★★★)【母題1】(2020·樂山中考)某同學(xué)參加實驗操作考試,為驗證鎂、鋅、銅三種金屬的活動性順序,他設(shè)計了以下四種實驗方案,其中能達到目的的是(

)A.將鎂片、鋅片分別放入Cu(NO3)2溶液中B.將鋅片、銅片分別放入Mg(NO3)2溶液中C.將鎂片分別放入Zn(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液中D.將鎂片、鋅片、銅片分別放入稀鹽酸中【析·命題陷阱】1.給出貌似“兩金夾一鹽”或“兩鹽夾一金”的組合,誘導(dǎo)考生誤判。2.抓住考生只考慮金屬與酸能否反應(yīng),忽略反應(yīng)劇烈程度設(shè)置陷阱?！酒啤ご痤}關(guān)鍵】1.比較三種金屬的活動性順序:鎂的活動性最強,鋅次之,銅最弱。2.根據(jù)“兩金夾一鹽”“兩鹽夾一金”及金屬與酸反應(yīng)現(xiàn)象選擇可行性方案:“兩金夾一鹽”:A、B錯誤?！皟甥}夾一金”:C錯誤。金屬與酸反應(yīng)現(xiàn)象:鎂片最劇烈、鋅片次之、銅片不反應(yīng),D正確。答案:D

【母題變式】(2020·岳陽中考)驗證鋁、銅、銀的金屬活動性強弱,小明設(shè)計了以下四組實驗,下列說法不正確的是(

)A.通過①②實驗,可以證明金屬活動性Al>CuB.通過①②③實驗,可以證明金屬活動性Al>Cu>AgC.若要用實驗④證明金屬活動性Al>Cu,X可以為Al,Y為CuSO4溶液D.若要用實驗④證明金屬活動性Cu>Ag,X可以為Cu,Y為AgNO3溶液

B

A.通過①②實驗,鋁能與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,銅不能,可以證明金屬活動性Al>Cu,說法正確;B.通過①②③實驗,鋁能與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,銅不能,鋁能置換出硝酸銀中的銀,可以證明金屬活動性Al>Cu,Al>Ag,但還不能說明金屬活動性Cu>Ag,說法錯誤;C.若要用實驗④證明金屬活動性Al>Cu,X可以為Al,Y為CuSO4溶液,若鋁能置換出紅色的銅,則證明金屬活動性Al>Cu,說法正確;D.若要用實驗④證明金屬活動性Cu>Ag,X可以為Cu,Y為AgNO3溶液,若銅能置換出銀白色的銀,則證明金屬活動性Cu>Ag,說法正確?？枷?溶質(zhì)與濾渣成分的判斷(★★★★★)【母題2】(2020·泰安中考)向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合物溶液中加入一些鋅粉,完全反應(yīng)后過濾。不可能存在的情況是(

)A.濾紙上有Ag,濾液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Mg2+B.濾紙上有Ag、Cu,濾液中有Zn2+、Mg2+C.濾紙上有Ag、Cu、Zn,濾液中有Zn2+、Mg2+D.濾紙上有Ag、Cu、Zn、Mg,濾液中有Zn2+

【析·命題陷阱】混合溶液中增加不參與反應(yīng)的溶質(zhì)Mg(NO3)2,對考生解題造成干擾?！酒啤ご痤}關(guān)鍵】1.閱讀選項,明確解題關(guān)鍵。利用優(yōu)先置換原理,根據(jù)四種金屬活動性由強到弱的順序:鎂>鋅>銅>銀,當(dāng)把鋅粉加入AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合物溶液中時,銀首先被置換出來;當(dāng)銀完全置換后,若還有鋅,銅才能被置換出來,Mg(NO3)2不參與反應(yīng)。2.根據(jù)實驗現(xiàn)象確定答案。鋅活動性小于鎂,不能把鎂置換出來,所以濾紙上不可能有鎂,D錯誤。答案:D

【母題變式】(雙選)(2020·齊齊哈爾中考)向硝酸銀溶液中加入一定質(zhì)量的鋅粉和銅粉的混合物,充分反應(yīng)后過濾,得到濾渣和濾液。以下推斷正確的是(

)A.若向濾渣中加入稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生,則濾渣中一定有銀、銅、鋅B.若濾液為無色,則濾渣中一定有鋅C.若濾液為藍色,則濾液中一定有硝酸銀、硝酸銅和硝酸鋅D.濾渣的質(zhì)量一定比反應(yīng)前鋅粉和銅粉混合物質(zhì)量大

A、D向硝酸銀溶液中加入一定質(zhì)量的鋅粉和銅粉的混合物,鋅先與硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鋅和銀,鋅完全反應(yīng)后若硝酸銀有剩余,銅再和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸銅和銀;若向濾渣中加入稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生,說明濾渣一定含有鋅,鋅有剩余則銅未參加反應(yīng),則濾渣中一定有銀、銅、鋅,A正確;若濾液為無色,則銅未參加反應(yīng),鋅可能剩余,也可能恰好完全反應(yīng),濾渣中可能有鋅,B錯誤;若濾液為藍色,說明銅已參加反應(yīng),鋅已完全反應(yīng),則濾液中一定有硝酸銅和硝酸鋅,不能判斷硝酸銀是否完全反應(yīng),濾液可能有硝酸銀,C錯誤;由鋅與硝酸銀反應(yīng)Zn+2AgNO3====Zn(NO3)2+2Ag可知,65份質(zhì)量的鋅置換出216份質(zhì)量的銀,濾渣質(zhì)量會增大;銅與硝酸銀反應(yīng)Cu+2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag可知,64份質(zhì)量的銅置換出216份質(zhì)量的銀,濾渣質(zhì)量會增大,因此濾渣質(zhì)量大于原固體粉末質(zhì)量,D正確?！久骷记伞た旖忸}】1.設(shè)計實驗驗證金屬活動性的方法。(1)兩種金屬的驗證(如Fe、Cu):①能否與酸反應(yīng)或反應(yīng)劇烈程度;②將一種金屬放入另一種金屬的鹽溶液,看能否置換(Fe、CuSO4)。(2)三種金屬的驗證(如Fe、Cu、Ag):驗證三種金屬的活動性順序常采用“中間開花”的方法。具體方法如下:①“兩金夾一鹽”:選用三種金屬中活動性位于兩端的金屬,以及活動性介于兩種金屬之間金屬的鹽溶液作為試劑(Fe、CuSO4、Ag)。②“兩鹽夾一金”:選用三種金屬中活動性位于中間的金屬,以及另外兩種金屬的鹽溶液作為試劑(FeSO4、Cu、AgNO3)。2.金屬與鹽溶液反應(yīng)后溶質(zhì)及濾渣成分的判斷方法。(1)優(yōu)先置換原理:①一種金屬和混合鹽溶液反應(yīng),金屬先和最不活潑金屬的鹽溶液發(fā)生反應(yīng);②多種金屬和一種鹽溶液反應(yīng),最活潑的金屬先和鹽溶液反應(yīng)。(2)反應(yīng)后濾液、濾渣的成分(按加入金屬的質(zhì)量分情況討論):示例:將鐵粉不斷加入一定質(zhì)量的硝酸銀和硝酸銅的溶液中,隨著鐵粉的加入反應(yīng)情況如圖所示?！颈芤族e·得高分】(1)可根據(jù)金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度判斷金屬活動性,但不能根據(jù)金屬與鹽溶液反應(yīng)的劇烈程度比較金屬活動性。(2)設(shè)計實驗驗證金屬活動性順序時,“兩金夾一鹽”及“兩鹽夾一金”中的鹽必須可溶。

2021終極大預(yù)測【高考必做題】1.對A、B、C三種金屬活動性的實驗研究過程如下:(1)取大小相等的三種金屬片,分別放入CuSO4溶液中,一段時間后,A、C表面出現(xiàn)紅色物質(zhì),B表面沒有現(xiàn)象。(2)A物質(zhì)的鹽溶液不能用C制品的容器盛放。則A、B、C三種金屬的活動性順序是(

)A.A>C>B

B.C>A>B

C.C>B>A

D.A>B>CB由題意可知,(1)取大小相等的三種金屬片,分別放入CuSO4溶液中,一段時間后,A、C表面有紅色物質(zhì)析出,B表面沒有現(xiàn)象,說明了金屬的活動性是A、C大于B;(2)A物質(zhì)的鹽溶液不能用C制品的容器盛放,說明了C的金屬活動性大于A。綜合以上分析可知,三種金屬的活動性的大小是C>A>B。2.為驗證Mg、Cu、Sn的金屬活動性順序,不可選用的一組物質(zhì)是(

)A.MgCl2溶液、Cu、Sn

B.Mg、Cu、SnCl2溶液C.Mg、Sn、Cu、鹽酸 D.MgCl2溶液、Sn、CuCl2溶液A錫、銅與氯化鎂溶液均不反應(yīng),說明了活動性鎂>錫,鎂>銅,但無法確定錫和銅的活動性強弱,A錯誤;鎂與氯化錫溶液反應(yīng)置換出錫,說明了活動性鎂>錫;銅與氯化錫溶液不反應(yīng),說明了活動性錫>銅;可得出三種金屬活動性鎂>錫>銅,B正確;鎂、錫能與稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣,且鎂反應(yīng)的速率快,說明了鎂、錫的位置均排在氫的前面,鎂的金屬活動性比錫強;銅不能與稀鹽酸反應(yīng),說明銅排在氫的后面,可得出三種金屬活動性鎂>錫>銅,C正確;錫與氯化鎂溶液不反應(yīng),說明了活動性鎂>錫;錫與氯化銅溶液反應(yīng)置換出銅,說明了活動性錫>銅;由此可得出三種金屬活動性鎂>錫>銅,D正確。3.某同學(xué)為驗證鎂、鐵、銅、銀的金屬活動性順序,設(shè)計了如圖所示的四個實驗(金屬片均已打磨,且其形狀大小相同;實驗①②③所用鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)和體積均相同)。下列分析不正確的是(

)A.對比實驗①②反應(yīng)的劇烈程度,能判斷出鎂和鐵的金屬活動性強弱B.分析實驗②④的現(xiàn)象,能判斷出鐵、銅、銀的金屬活動性強弱C.分析實驗④的現(xiàn)象,能判斷出銅和銀的金屬活動性強弱D.分析四個實驗的現(xiàn)象,能判斷出鎂、鐵、銅、銀的金屬活動性順序B金屬的活動性越強,金屬與酸反應(yīng)越劇烈,所以通過對比實驗①②反應(yīng)的劇烈程度,能判斷出鎂和鐵的金屬活動性強弱,A正確;②中產(chǎn)生氣泡,說明鐵在H前面,④中銅片表面覆蓋一層銀白色物質(zhì),且溶液由無色變成藍色,說明銅能置換出硝酸銀中的銀,即銅比銀活潑,但是兩個實驗無法比較鐵和銅的活動性強弱,B錯誤、C正確;①中鎂片表面產(chǎn)生氣泡的速率大于②中鐵片表面產(chǎn)生氣泡的速率,說明鎂比鐵活潑,實驗③中,銅片表面沒有變化,說明銅的活動性小于鎂和鐵,④中銅片表面覆蓋一層銀白色物質(zhì),且溶液由無色變成藍色,說明銅比銀活潑,分析四個實驗的現(xiàn)象,能判斷出鎂、鐵、銅、銀的金屬活動性順序,D正確。4.向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的鋅粉,充分反應(yīng),過濾。下面對反應(yīng)結(jié)果的判斷,不正確的是(

)A.若反應(yīng)后溶液為藍色,濾渣中一定不含有ZnB.若反應(yīng)后溶液為藍色,濾渣中一定含有Ag,可能含有CuC.若反應(yīng)后溶液為無色,濾渣中一定含有Ag和CuD.若反應(yīng)后溶液為無色,濾渣中一定不含有ZnD向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的鋅粉,鋅先與硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鋅和銀,硝酸銀反應(yīng)完全后,鋅再與硝酸銅反應(yīng)生成硝酸鋅和銅。若反應(yīng)后溶液為藍色,說明硝酸銅有剩余,鋅與硝酸銅反應(yīng)不能共存,濾渣中一定不含有Zn,A正確;若反應(yīng)后溶液為藍色,濾渣中一定含有Ag,若硝酸銅部分參加反應(yīng),則濾渣含有銅,若硝酸銅未參加反應(yīng),則濾渣沒有銅,B正確;若反應(yīng)后溶液為無色,說明硝酸銅已全部反應(yīng),濾渣中一定含有Ag和Cu,C正確;若反應(yīng)后溶液為無色,說明硝酸銅已全部反應(yīng),鋅可能有剩余,濾渣中可能含有Zn,D錯誤。5.用如圖所示實驗比較三種金屬的活動性。(1)若A為稀硫酸,實驗觀察到:①中有氣泡產(chǎn)生,③中無明顯變化,②中的現(xiàn)象為

。

(2)若A為硫酸銅溶液,實驗觀察到:①和②中金屬表面均析出紅色物質(zhì),③中無明顯變化。寫出②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

。

(3)上述實驗可以證明金屬活動性:B比

活潑。

【解析】(1)若A為稀硫酸,鐵能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,所以②中的現(xiàn)象為有氣泡產(chǎn)生,溶液變淺綠色。(2)若A為硫酸銅溶液,鐵能與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,所以②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+CuSO4====FeSO4+Cu。(3)由題意可知,金屬B能將銅置換出來,說明了B比銅活潑。答案:(1)有氣泡產(chǎn)生,溶液變淺綠色(2)Fe+CuSO4====FeSO4+Cu

(3)銅6.科學(xué)知識可用藝術(shù)化方式呈現(xiàn),小非學(xué)習(xí)了金屬的化學(xué)性質(zhì)后,創(chuàng)作了以下漫畫。金屬小子的鹽酸浴(1)從小非的繪畫表現(xiàn)角度分析,活動性最強的金屬是__________

。

(2)從現(xiàn)象角度分析,其中有淺綠色溶液產(chǎn)生的反應(yīng)方程式為

。

(3)從要準(zhǔn)確表達幾種金屬活動性差異的信息角度看,小非除考慮酸的種類、溫度外,還需在繪畫時考慮的條件是

___________________________

(答一點即可)。

(4)拓展應(yīng)用:向一定質(zhì)量AgNO3和Fe(NO3)2的混合溶液中加入過量的Zn粉,溶液質(zhì)量隨反應(yīng)時間的變化情況如圖所示。AB段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________

,

圖中B點溶液中含有的物質(zhì)有(水除外)__________________________________________________

(填化學(xué)式)。

【解析】(1)從圖中可以看出,鎂反應(yīng)最劇烈,其次是鋅,然后是鐵,不反應(yīng)的為銅,四種金屬中活動性最強的是鎂。(2)呈現(xiàn)淺綠色的是亞鐵離子的溶液,所以是圖中鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣的反應(yīng)。(3)金屬活動性差異通過金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度來顯示,金屬與酸反應(yīng)速率除了與酸的種類、溫度有關(guān)外,還與酸的濃度、金屬與酸接觸面積等有關(guān)。(4)在金屬活動性順序中,Zn>Fe>Ag,向一定質(zhì)量AgNO3和Fe(NO3)2的混合溶液中加入Zn,與兩種溶質(zhì)依次發(fā)生反應(yīng)Zn+2AgNO3====Zn(NO3)2+2Ag65

216所以析出銀的過程是溶液質(zhì)量減少的過程;Zn+Fe(NO3)2====Zn(NO3)2+Fe6556所以析出鐵的過程是溶液質(zhì)量增加的過程。故AB段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+2AgNO3====Zn(NO3)2+2Ag;B點時鋅與AgNO3恰好完全反應(yīng),沒有與Fe(NO3)2反應(yīng),此時溶液中含有Fe(NO3)2、Zn(NO3)2。答案:(1)鎂(2)Fe+2HCl====FeCl2+H2↑(3)酸的濃度(或金屬與酸接觸面積或金屬形狀等)(4)Zn+2AgNO3====Zn(NO3)2+2AgZn(NO3)2、Fe(NO3)2【學(xué)霸制勝題】1.(雙選)將鎂粉和鐵粉的混合物ag加到bgCuSO4溶液中,充分反應(yīng)后過濾,得到一定溫度下的不飽和溶液和濾渣。下列有關(guān)說法中,正確的是(

)A.濾渣中一定含有單質(zhì)銅,可能含單質(zhì)鎂B.反應(yīng)后的濾液中至少含有2種金屬陽離子C.反應(yīng)后所得不飽和溶液質(zhì)量一定小于bgD.若濾渣中只含有單質(zhì)Cu,則濾液一定是無色的A、C鎂先與CuSO4溶液反應(yīng)生成硫酸鎂溶液和銅,鎂反應(yīng)完,若還有CuSO4溶液,鐵再與CuSO4溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液和銅,濾渣中一定含有單質(zhì)銅,鎂可能有剩余,A正確;若只發(fā)生第一個反應(yīng),且硫酸銅溶液有剩余,反應(yīng)后的濾液中含有硫酸銅、硫酸鎂,若只發(fā)生第一個反應(yīng),鎂與硫酸銅溶液恰好完全反應(yīng)時,且無硫酸銅剩余,溶液中只含硫酸鎂一種溶質(zhì),若發(fā)生了鐵與硫酸銅的反應(yīng),且硫酸銅溶液有剩余,則反應(yīng)后的濾液中含有硫酸亞鐵、硫酸鎂、硫酸銅,反應(yīng)后的濾液中不一定至少含有2種金屬陽離子,B錯誤;反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+CuSO4====MgSO4+Cu、Fe+CuSO4====FeSO4+Cu,參加反應(yīng)的鎂、鐵的質(zhì)量小于生成銅的質(zhì)量,則反應(yīng)后所得不飽和溶液質(zhì)量一定小于bg,C正確;若濾渣中只含有單質(zhì)Cu,說明鎂粉和鐵粉均已完全反應(yīng),則濾液一定是淺綠色的,D錯誤。

2.小穎為比較Mg、Fe、Cu三種金屬的活動性順序進行了如圖甲所示的實驗,實驗后把兩試管中的物質(zhì)倒入燒杯中(如圖乙),發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多,充分反應(yīng)后過濾,再向濾渣中加入適量稀鹽酸,產(chǎn)生無色氣泡。根據(jù)上述信息,判斷下列說法正確的是(

)A.三種金屬的活動性順序為Fe>Mg>CuB.濾液中一定含有Mg2+、Fe2+、Cu2+C.最終燒杯里的溶液是無色的D.濾渣質(zhì)量一定大于所加鐵粉的總質(zhì)量D由于鎂的活動性大于鐵,鐵不能與硫酸鎂溶液反應(yīng);鐵的活動性大于銅,鐵能將銅從其鹽溶液中置換出來,由題意可知,實驗后把兩試管中的物質(zhì)倒入燒杯中(如圖乙),發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多,說明b中的鐵完全反應(yīng)了,a中的鐵又與硫酸銅發(fā)生了反應(yīng)。充分反應(yīng)后過濾,再向濾渣中加入適量稀鹽酸,產(chǎn)生無色氣泡說明了濾渣中有剩余的鐵,由此可知:由上述反應(yīng)的現(xiàn)象可知,三種金屬的活動性順序為Mg>Fe>Cu,A錯誤;由于鐵有剩余,濾液中一定不含有Cu2+,B錯誤