PAGE專項(六)金屬活動性順序金屬與酸反應(yīng)圖像角度1金屬活動性順序1.[2016·莆田]將金屬M放入稀硫酸中,M溶解并產(chǎn)生氣泡;將M放入硫酸鋅溶液中,無明顯現(xiàn)象,根據(jù)以上實驗事實推測M可能是 ()A.Cu B.AgC.Mg D.Fe2.[2019·鄂爾多斯]金屬M與Cu(NO3)2溶液發(fā)生反應(yīng):M+Cu(NO3)2Cu+M(NO3)2。下列敘述不正確的是 ()A.金屬M不可能是鋁 B.M一定能發(fā)生反應(yīng):M+2AgNO32Ag+M(NO3)2C.若M為鎂,恰好完全反應(yīng)后,溶液的質(zhì)量較反應(yīng)前減少D.恰好完全反應(yīng)后,M表面有紅色固體析出,溶液一定由藍色變?yōu)闊o色3.下列現(xiàn)象和事實,可用金屬活動性作出合理解釋的是 ()①相同幾何外形的金屬鎂、鋁分別與相同濃度的稀鹽酸反應(yīng),鎂反應(yīng)更劇烈,說明鎂比鋁的金屬活動性強②用硫酸銅溶液、石灰水配制農(nóng)藥波爾多液時,不能用鐵制容器盛放③盡管金屬的種類很多,但在自然界中,僅有少數(shù)金屬(銀、鉑、金)有單質(zhì)形式存在④金屬鋁比金屬鋅更耐腐蝕,說明鋅比鋁的金屬活動性強A.①②③B.①②C.③④ D.①②③④4.[2019·寧波]將一定量的銅鋅混合粉末放入盛有硝酸銀溶液的燒杯中,不斷攪拌,充分反應(yīng)后過濾。向得到的濾渣和濾液中分別加入足量的稀鹽酸,均無現(xiàn)象。則濾渣中 ()A.一定有銀,可能有銅和鋅B.一定有銀,可能有銅,一定沒有鋅C.一定有銀和銅,可能有鋅D.一定有銀和銅,一定沒有鋅5.下列驗證Zn、Fe、Ag三種金屬活動性順序的實驗方案中(“-”表示未進行金屬與鹽溶液之間的實驗),不能達到實驗?zāi)康牡氖?()選項金屬鹽溶液ABCDZnSO4溶液-FeAgFeFeSO4溶液ZnAgZn-AgNO3溶液Fe--Fe6.[2019·濰坊]向mgAgNO3、Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中加入Zn,充分反應(yīng)后過濾,所得濾液質(zhì)量仍為mg。下列說法正確的是 ()A.濾渣中一定有Ag、Cu、Fe B.濾液中一定沒有AgNO3C.濾液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2 D.該過程至少發(fā)生了三個化學(xué)反應(yīng)7.某同學(xué)向一定質(zhì)量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入鐵粉,充分反應(yīng)后,他對反應(yīng)過程進行了分析,得到了以下幾個圖像(橫坐標表示加入鐵的質(zhì)量),其中錯誤的是 ()圖G6-38.[2019·福州一檢]在探究鋅、鐵、銅三種金屬活動性順序的實驗中,又發(fā)現(xiàn)影響化學(xué)反應(yīng)的劇烈程度的因素。探究過程如下:(1)甲同學(xué)分別取等量的稀硫酸與足量的、相同大小的三種金屬進行如圖G6-4所示實驗。該實驗可通過觀察是否產(chǎn)生氣泡及產(chǎn)生氣泡的快慢,判斷金屬活動性為Zn>Fe>Cu。同時可說明化學(xué)反應(yīng)劇烈程度還與有關(guān)。

圖G6-4(2)乙同學(xué)用一支試管,取一次稀硫酸和足量的銅片、鐵片、鋅片,通過設(shè)計如下的實驗方案進行金屬活動性順序的判定。填寫下表內(nèi)容:實驗步驟觀察到的現(xiàn)象①取少量稀硫酸于試管中,插入足量鐵片,充分作用,

溶液由無色變?yōu)闇\綠色②在①反應(yīng)后溶液中插入,充分作用

無明顯現(xiàn)象③在②所得的溶液中插入,充分作用

,

溶液由淺綠色變成無色寫出實驗步驟③中涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

(3)丙同學(xué)認為在乙同學(xué)設(shè)計的方案中,只要補充一個實驗,還可得出Zn>Fe>H>Cu的結(jié)論。丙同學(xué)要補充的實驗是 。

(4)丁同學(xué)認為不必做補充實驗,只需在乙同學(xué)方案中調(diào)整插入金屬的順序,即可得到Zn>Fe>H>Cu的結(jié)論,你認為調(diào)整后插入金屬的實驗順序是。

9.[2019·泰安]某興趣小組在探究金屬化學(xué)性質(zhì)時,將鋅粉和鐵粉的混合物加入到盛有一定量硝酸銀和硝酸銅溶液的燒杯中,充分反應(yīng)后過濾,得到濾渣和濾液。實驗結(jié)果有圖G6-5甲、乙所示兩種情況。請回答下列問題。圖G6-5(1)圖甲向濾液中加入稀鹽酸,觀察到有白色沉淀產(chǎn)生。①濾液中一定含有的金屬離子為(填離子符號)。

②寫出一個產(chǎn)生濾渣的反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

(2)圖乙向濾渣中加入稀鹽酸,觀察到有無色氣體產(chǎn)生。①濾渣中一定含有 (填化學(xué)式,下同)。

②濾液中可能含有。

10.要從X、銀、銅、鋅四種金屬混合物中分離某貴重金屬,流程如下:圖G6-6(1)四種金屬的活動性由強到弱的順序是。

(2)固體丙中一定含有的金屬是 。

(3)寫出③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

(4)為了檢驗濾液C中的溶質(zhì)成分,向其中加入稀鹽酸,有白色沉淀產(chǎn)生,則濾液C中一定含有的陽離子為。

角度2金屬與酸反應(yīng)圖像11.圖G6-7所示的四個圖像分別對應(yīng)四種過程,其中正確的是 ()圖G6-7A.①分別向等質(zhì)量的Mg和Cu中加入等質(zhì)量、等濃度且足量的稀硫酸B.②分別向等質(zhì)量且足量的Zn中加入等質(zhì)量、不同濃度的稀硫酸C.③分別向等質(zhì)量且足量的Mg和Zn中,加入等質(zhì)量、等濃度的稀硫酸D.④分別向等質(zhì)量的Mg和Zn中加入等質(zhì)量、等濃度且足量的稀硫酸12.兩個燒杯中裝有等質(zhì)量的金屬鋅和鎂,然后分別逐漸加入同濃度的稀硫酸,產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與加入硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖G6-8所示。下列說法正確的是 ()圖G6-8A.該圖反映出鎂比鋅的金屬活動性強B.a點時,兩個燒杯中的酸都恰好完全反應(yīng)C.b點時,兩個燒杯中產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相等D.c點時,兩個燒杯中都有金屬剩余13.[2019·濟寧]相同質(zhì)量的Mg、Fe、Zn三種金屬分別與足量的質(zhì)量相同、質(zhì)量分數(shù)相同的稀硫酸充分反應(yīng),生成的氫氣與消耗稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖G6-9。分析圖像所得的結(jié)論中不正確的是 ()圖G6-9A.三種金屬的活動性順序:Mg>Fe>ZnB.三種金屬的相對原子質(zhì)量:Mg<Fe<ZnC.三種金屬消耗稀硫酸的質(zhì)量:Mg>Fe>ZnD.三種金屬與稀硫酸反應(yīng)后的溶液的質(zhì)量:Mg<Fe<Zn14.[2019·紹興]將質(zhì)量均為10g的Mg、Fe、Zn三種金屬分別放入質(zhì)量和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)均相同的三份稀硫酸中,反應(yīng)完成后,生成氫氣的質(zhì)量關(guān)系不可能是 ()圖G6-10

【參考答案】典題訓(xùn)練1.D2.D3.A4.B[解析]Cu、Zn、Ag三種金屬的活動性強弱順序是鋅>銅>銀。將一定量的銅鋅混合粉末放入盛有硝酸銀溶液的燒杯中,不斷攪拌,鋅先與硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鋅和銀,當(dāng)鋅反應(yīng)完后,銅再與硝酸銀反應(yīng)生成硝酸銅和銀。向濾渣和濾液中分別滴加稀鹽酸,均無明顯現(xiàn)象產(chǎn)生,說明濾渣中不含鋅,濾液中不含硝酸銀,所以濾渣中一定含有銀,可能含有銅,一定沒有鋅。5.C[解析]C選項中,銀不能與硫酸鋅反應(yīng),說明鋅的金屬活動性比銀強;鋅能與硫酸亞鐵溶液反應(yīng),說明鋅的金屬活動性比鐵強,該組合不能驗證鐵、銀的金屬活動性順序。6.B[解析]鋅先與硝酸銀反應(yīng),再和硝酸銅反應(yīng),最后和硝酸亞鐵反應(yīng)。鋅與硝酸銀反應(yīng)時,65份質(zhì)量的鋅可置換出216份質(zhì)量的銀,所以溶液質(zhì)量減少;鋅和硝酸銅反應(yīng)時,65份質(zhì)量的鋅可置換出64份質(zhì)量的銅,所以溶液質(zhì)量增加;鋅和硝酸亞鐵反應(yīng)時,65份質(zhì)量的鋅可置換出56份質(zhì)量的鐵,所以溶液質(zhì)量增加。因為反應(yīng)后溶液質(zhì)量不變,所以鋅與硝酸銀、硝酸銅一定發(fā)生了反應(yīng),鋅是否與硝酸亞鐵反應(yīng),不能確定,所以濾渣中一定含有銀和銅,可能有鐵,故A錯;由于鋅已經(jīng)和硝酸銅發(fā)生了反應(yīng),說明鋅已經(jīng)把硝酸銀反應(yīng)完了,故B正確;鋅與硝酸銀、硝酸銅一定發(fā)生了反應(yīng),鋅是否與硝酸亞鐵反應(yīng),不能確定,所以濾液中不一定含有硝酸亞鐵,故C錯;鋅與硝酸銀、硝酸銅一定發(fā)生了反應(yīng),鋅是否與硝酸亞鐵反應(yīng),不能確定,所以該過程至少發(fā)生了兩個化學(xué)反應(yīng),故D錯。7.D[解析]向一定質(zhì)量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入鐵粉,鐵會先與硝酸銀反應(yīng),硝酸銀完全反應(yīng)后,鐵再與硝酸銅反應(yīng)。所以鐵先與硝酸銀反應(yīng)時,銅的質(zhì)量不會增加,然后鐵再與硝酸銅反應(yīng)時,銅的質(zhì)量逐漸增多,硝酸銅完全反應(yīng)后,銅的質(zhì)量不再變化。根據(jù)鐵與硝酸銀反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,鐵與硝酸銀反應(yīng)的過程中溶液質(zhì)量逐漸減小,而溶液中硝酸銅的質(zhì)量不變,因此該階段硝酸銅的質(zhì)量分數(shù)逐漸增大;當(dāng)鐵粉與硝酸銅反應(yīng)時,硝酸銅的質(zhì)量不斷減小至完全反應(yīng),溶液中硝酸銅的質(zhì)量分數(shù)逐漸減小直至為0。鐵與硝酸銀、硝酸銅反應(yīng)的過程中,溶液的質(zhì)量不斷減小,由于銀的相對原子質(zhì)量比銅大,所以與硝酸銀反應(yīng)階段溶液質(zhì)量減小的速率比與硝酸銅反應(yīng)時要更快些;兩種物質(zhì)完全反應(yīng)后所得到的硝酸亞鐵溶液質(zhì)量不再改變。在未加入鐵粉時,混合溶液中只含有硝酸銀和硝酸銅兩種溶質(zhì)。8.(1)物質(zhì)本身的性質(zhì)(2)①鐵片表面有氣泡生成②銅片③鋅片鋅片表面有黑色固體產(chǎn)生Zn+FeSO4ZnSO4+Fe(3)將銅片插入稀硫酸中(4)銅、鐵、鋅[解析](1)觀察三種金屬與酸是否產(chǎn)生氣泡或產(chǎn)生氣泡的快慢,既可判斷金屬活動性為Zn>Fe>Cu,又可證明化學(xué)反應(yīng)的劇烈程度與物質(zhì)本身屬性有關(guān)。(2)鐵與稀硫酸反應(yīng)的現(xiàn)象為鐵片表面有氣泡冒出,溶液由無色變?yōu)闇\綠色;根據(jù)②中無明顯現(xiàn)象,可推出在①反應(yīng)后溶液中插入的是銅片;根據(jù)③中現(xiàn)象是溶液由淺綠色變?yōu)闊o色,可推出在②所得溶液中插入的是鋅片,現(xiàn)象是鋅片表面有黑色固體生成,溶液由淺綠色變?yōu)闊o色。(3)上述實驗已經(jīng)證明了Zn>Fe>Cu,想要驗證Zn>Fe>H>Cu,還需驗證Cu和H的活動性順序,故應(yīng)設(shè)計實驗:將銅片插入稀硫酸中。(4)由于Zn>Fe>H>Cu,故Zn能與FeSO4反應(yīng),Fe能與H2SO4反應(yīng),Cu不能與H2SO4反應(yīng),故應(yīng)將三種金屬插入順序調(diào)整為銅、鐵、鋅。9.(1)①Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+②Zn+2AgNO3Zn(NO3)2+2Ag[或Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag](2)①Ag、Cu、Fe②Fe(NO3)2[解析]由金屬活動順序表可知,四種金屬的活動性順序為鋅>鐵>銅>銀,所以鋅先和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鋅和銀,然后和硝酸銅反應(yīng)生成硝酸鋅和銅;如果鋅不足,鐵會和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銀,再和硝酸銅反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銅。(1)圖甲向濾液中加入稀鹽酸,觀察到有白色沉淀產(chǎn)生,說明反應(yīng)物中硝酸銀過量,鋅、鐵的量都不足,硝酸銅沒有參加反應(yīng)。①濾液中一定含有的金屬離子為Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+。②鋅和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鋅和銀,鐵會和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銀,化學(xué)方程式為Zn+2AgNO3Zn(NO3)2+2Ag或Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag。(2)圖乙向濾渣中加入稀鹽酸,觀察到有無色氣體產(chǎn)生,說明濾渣中一定含有鐵,可能含有鋅。如果鋅過量,那么硝酸銀和硝酸銅都反應(yīng)完,鐵沒有參加反應(yīng),濾液中有硝酸鋅,則濾渣是鋅、鐵、銀、銅;如果鋅恰好完全反應(yīng),則濾渣是鐵、銀、銅,濾液中有硝酸鋅;如果鋅少量,鐵過量,則濾渣是鐵、銀、銅,濾液中有硝酸鋅和硝酸亞鐵。所以①濾渣中一定含有Ag、Cu、Fe;②濾液中可能含有Fe(NO3)2。10.(1)Zn>X>Cu>Ag(2)Ag(3)Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)2(4)Ag+、Cu2+11.C[解析]銅不能和稀硫酸發(fā)生反應(yīng),故A選項錯誤;金屬過量,所以濃度大的稀硫酸產(chǎn)生的氫氣多,故B選項錯誤;等質(zhì)量且足量的鎂和鋅與等質(zhì)量、等濃度的稀硫酸反應(yīng),產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量相等,并且鎂比鋅活潑,所以鎂的反應(yīng)速率較快,C選項正確;等質(zhì)量的鎂和鋅與等質(zhì)量、等濃度且足量的稀硫酸反應(yīng),鎂產(chǎn)生的氫氣較多,并且鎂的反應(yīng)速率較快,故D選項錯誤。12.D13.A[解析]由于圖像中的橫坐標不是時間,故無法通過圖像判斷金屬活動性;等質(zhì)量的金屬與足量酸反應(yīng),相對原子質(zhì)量較小的產(chǎn)生的氫氣多,三種金屬的相對原子質(zhì)量:Mg<Fe<Zn;根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,產(chǎn)生的氫氣中氫元素質(zhì)量等于參與反應(yīng)的硫酸中氫元素質(zhì)量,因此產(chǎn)生氫氣越多,消耗的硫酸越多,所以三種金屬消耗稀硫酸的質(zhì)量:Mg>Fe>Zn;由于金屬與酸反應(yīng)生成的氫氣逸散到空氣中,故產(chǎn)生的氫氣的量就是溶液的減少量,所以三種金屬與稀硫