2.2金屬的化學(xué)性質(zhì)（二）

我們知道，有些金屬能與酸反應(yīng)，有些金屬不能與酸反應(yīng)。如果把一種金屬浸入另一種金屬的

鹽的溶液中，相互之間能發(fā)生反應(yīng)嗎？讓我們一起探尋它們的反應(yīng)規(guī)律。

一、金屬活動(dòng)性順序探究

【活動(dòng)一】比較鐵與銅、銅與銀的化學(xué)活動(dòng)性

提供的實(shí)驗(yàn)藥品：銅絲、鐵絲、FeSO4溶液、CuSO4溶液、AgNCh溶液。

1、提出問題，建立假設(shè)：根據(jù)研究的內(nèi)容及已有的知識(shí)，我們假設(shè)：一種活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬能把另

??種活動(dòng)性較弱的金屬?gòu)乃柠}的水溶液中置換出來。

2、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：

（1）鐵和銅的活動(dòng)性比較：在盛有硫酸銅溶液的試管里浸入一段潔凈的（經(jīng)過除油、除銹處理）鐵

絲，過一會(huì)兒取出，如圖所示。你也可以有其他的實(shí)驗(yàn)方案，與同學(xué)進(jìn)行交流。

硝

硫

酸

酸

鹿

御『銅

溶

溶

亞_硝酸銀

液

液

k溶液

（2）銅和銀的活動(dòng)性比較：根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的藥品設(shè)計(jì)可行的方案，與同學(xué)進(jìn)行交流。

3、實(shí)驗(yàn)過程：根據(jù)你設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，畫出裝置圖（如上②③），記錄觀察到的現(xiàn)象，寫出發(fā)生

反應(yīng)的化學(xué)方程式。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

（1）②中溶液變淺綠色?；瘜W(xué)方程式為：Fe+2AeN0尸=Fe（NO，）2+2Ag

（2）③中銅絲表面有銀白色固體析出，溶液變藍(lán)色＜■化學(xué)方程式為：Cu+2AgNOa

===Cu（NO立+2Ag,

4、得出結(jié)論并交流：根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)，鐵與銅、銅與銀的化學(xué)活動(dòng)性是AI>Cu>Ag0

【活動(dòng)二】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較鎂、鋅、銅的活動(dòng)性，并從大到小列出鎂、鋅、銅的活動(dòng)性順序

1、先取三種金屬的單質(zhì)和鹽酸或稀硫酸，然后分別將三種金屬放于鹽酸或稀硫酸中，根據(jù)是否有氣

泡產(chǎn)生，來確定Mg、Zn比Cu活潑；

2、再根據(jù)產(chǎn)生氣泡速率的快慢來確定Mg比Zn活潑。

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu

金屬活動(dòng)?也由張逐聿廢到

圖2一】5置換反應(yīng)示意圖

3、按金屬活動(dòng)性順序，一種活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬能把另一種活動(dòng)性較弱的金屬?gòu)乃柠}的水溶液中置

換出來，排在氫前面的金屬可以把酸里的氫置換出來。這些反應(yīng)都是置換反應(yīng)。

【注意】①很活潑的金屬，如K、Ca、Na易與水反應(yīng)，置換出氫，如：2Na+2H2O==2NaOH+H2t;

②K、Ca、Na與不活潑金屬的鹽溶液的反應(yīng)為：先與溶液中的水反應(yīng)生成氫氧化物，氫氧化物再與

鹽反應(yīng)，沒有不活潑金屬單質(zhì)生成；

③金屬活動(dòng)性順序可以作為金屬能否在溶液中發(fā)生置換反應(yīng)的一種判斷依據(jù)；

二、金屬活動(dòng)順序的應(yīng)用

1、濕法煉銅的原理是：先用硫酸將銅礦中的銅轉(zhuǎn)變成可溶性的硫酸銅，再將鐵放入硫酸銅溶液中把

銅置換出來，此過程中金屬鐵失去電子的能力比銅強(qiáng)，變成亞鐵離子進(jìn)入溶液，而銅離子得到電子

變成了金屬銅，如圖216所示。

圖2T6溫法燎銅

2、金屬與酸、鹽溶液的反應(yīng)應(yīng)用廣泛，例如幫助我們對(duì)以下問題做出判斷：①不能用錫壺裝酸性物

質(zhì)。因?yàn)殄a排在氫的前面，會(huì)腐蝕錫壺。②不能用鐵制的容器配制浸種用的波爾多液（含硫酸銅）。因

為在金屬活動(dòng)性順序表中，鐵排在銅的前面，能把銅從它的鹽的水溶液中置換出來，使藥效降低。

三、防止金屬腐蝕的常用方法

【活動(dòng)一】實(shí)驗(yàn)室提供如下材料：帶塞子的試管若干支、普通鐵片（或鐵釘）、蒸鐳水、干燥劑（生

石灰）。1、根據(jù)上述材料，小組里的同學(xué)一起設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：取3支試管分別標(biāo)記A、B和C,A

試管中加入蒸儲(chǔ)水至鐵釘?shù)?,3處，B中加水沒過鐵釘并滴加幾滴植物油，C中空氣干燥后放入鐵

釘，如下圖所示。

2、畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖。

3、按實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得出金屬銹蝕的條件：鐵與水、氧氣接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生銹。

4、金屬的防護(hù)：根據(jù)金屬銹蝕的條件，采取了涂油漆、抹油、保持金屬制品干燥等一系列措施以防

止金屬生銹。

①金屬越活潑，圖示反應(yīng)物的線越陡，如Mg線比Zn線陡，Zn線比Fe線陡。

②金屬的相對(duì)原子質(zhì)量越小，與酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣越多,曲線的拐點(diǎn)越高。可簡(jiǎn)單概括為：越陡越

活，越高越小。

（3）等質(zhì)不等價(jià)金屬圖：鋁、鎂、鋅與稀H2so~或鹽酸）反應(yīng)生成金屬離子的化合價(jià)分別為+3、+2、

+2,如圖反映出等質(zhì)不等價(jià)金屬與稀H2s04（或酸）反應(yīng)不僅速率不同而且產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與金屬化

合價(jià)有關(guān)。

【例1】鈦鐵合金是生產(chǎn)鏈條鋼、錨鏈鋼等的重要原料。如果要比較鈦（Ti）和鐵的金屬活動(dòng)性順序,

以下方法不能達(dá)到目的是（A）

A.查閱初中科學(xué)課本上的金屬活動(dòng)性順序表B.用金屬鈦和FeCI2溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

C.利用金屬鐵和TiSO4溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)D.利用金屬鈦、金屬鐵與稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

1、若金屬鋅（Mn）在金屬活動(dòng)性順序中位于鋁和鋅之間，則下.列反應(yīng)不氐硯的是（D）

A.Mn+2HCl=MnCl2+H2tB.Mg+MnSO.4=MgSO4+Mn

C.Mn+Cu(NO_02=Mn(NO3)2+CuD.Fe+MnSO4=FeSO4+Mn

2、某科學(xué)興趣小組用如圖229所示實(shí)驗(yàn)探究鐵生銹的條件（每支試管中均放有完全相同的潔凈鐵

釘）。

（I）甲同學(xué)認(rèn)為，試管A中發(fā)生的現(xiàn)象就能夠說明鐵的銹蝕是鐵與空氣中的氧氣、水共同作用的結(jié)

果。乙同學(xué)不同意他的觀點(diǎn)，認(rèn)為必須全面觀察試管（填試管編號(hào)）發(fā)生的

現(xiàn)象，并經(jīng)過科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评恚拍艿贸錾鲜鼋Y(jié)論。

煮沸迅

速冷卻

/的蒸、

福水

（2）試管D和E的實(shí)驗(yàn)FI的是進(jìn)一步探究鐵在的環(huán)境中是否更容易銹蝕。

（3）寫出一種防止鐵牛銹的方法：________________________________________________

【答案】（1）A、B、C；（2）鹽、酸存在；（3）刷油漆（其他合理答案均可）

【例2】相同質(zhì)量的M,N兩種金屬，分別與相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的足量稀鹽酸反應(yīng)（M,N在生成物中均

為+2價(jià)），生成H2質(zhì)量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示.下列有關(guān)敘述正確的是（C）

氫

氣

質(zhì)

量

g

A.金屬活動(dòng)性：N>MB.生成H2的質(zhì)量相等

C.相對(duì)原子質(zhì)量：N>MD.消耗鹽酸的質(zhì)量相等

1、將等質(zhì)量的甲、乙兩金屬分別與足量的稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖。關(guān)

于甲、乙兩金屬判斷合理的是（B）

A.鐵、鎂B.鐵、鋅C.鋅、鐵D.鋅、鎂

2、有A、B兩種金屬放入足量溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的稀硫酸中，生成氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如

圖所示，下列結(jié)論合理的是(B)

A.金屬活動(dòng)性A>BB.生成氫氣的質(zhì)量A>B

C.參加反應(yīng)的硫酸質(zhì)量AvBD.參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量AvB

【例31某化學(xué)小組在AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定質(zhì)量的鋅粉，充分反應(yīng)后過濾,

得到濾液和濾渣。他們對(duì)所得濾液和濾渣有如下描述

①濾液中一定含有Zn(NO3)2

②濾渣中一定含有單質(zhì)Ag

③若濾液呈藍(lán)色，則向?yàn)V渣中滴加稀鹽酸無明顯現(xiàn)象

④若向?yàn)V渣中滴加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，則濾液中一定沒有AgN03和Cu(NO3)2

上述四種描述中正確的個(gè)數(shù)為(A)

A.4個(gè)B.3個(gè)C.2個(gè)D.1個(gè)

ESSI

1、向AgN03溶液中加入一定量的鐵粉充分反應(yīng)后，下列情況不可能出現(xiàn)的是(C)

A.溶液中有Fe?+,不溶物為Ag

B.溶液中有Fe?+,不溶物為Fe、Ag

C.溶液中有Fe2+、Ag+,不溶物為Fe

D.溶液中有Fe?+、Ag+,不溶物為Ag

2、取一定量的Fe粉放入Cu（NO?）2和AgN03的混合溶液中充分反應(yīng)后過濾，得到固體和濾液。

下列說法正確的是（B）

A.固體中有Cu和Ag時(shí)，濾液一定呈無色

B.固體中只有Ag時(shí)，濾液一定呈藍(lán)色

C.固體中一定有Ag,濾液中可能有AgN03、Fe（NO3）2

D.固體中可能有Cu,漉液中一定有Fe（NO3）2、AgNO3

提

?

練

習(xí)

1、某些食品包裝袋內(nèi)常有一小包物質(zhì)，用來吸收氧氣和水分，以防止食品腐敗變質(zhì)，常稱作“雙吸

劑下列物質(zhì)屬于“雙吸劑''的是（B）

A.炭粉B.鐵粉C.氯化鈣D.生石灰

2、金屬R與CuCb溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為R+CuC12===RCb+Cu,則下列說法錯(cuò)誤的是（B）

A.該反應(yīng)是置換反應(yīng)B.金屬R可能是鋁

C.金屬R活動(dòng)性比Cu的強(qiáng)D.該反應(yīng)前后R的化合價(jià)發(fā)生了改變

3、為預(yù)防自行車生銹，下列做法中不合理的是（D）

A.車架表面噴涂油漆B.鋼圈表面鍍防護(hù)金屬C.鏈條表面涂機(jī)油D.露天放置，F(xiàn)I曬

雨淋

4、下列現(xiàn)象和事實(shí)，可用金屬活動(dòng)性作合理解釋的是（B）

①金屬鎂在空氣中比鋁更容易燃燒，說明鎂比鋁的活動(dòng)性強(qiáng)

②金屬鋁比金屬鋅更耐腐蝕，說明鋅比鋁的活動(dòng)性強(qiáng)

③用硫酸銅、石灰水配置農(nóng)藥波爾多液時(shí)，不能用鐵制容器

④盡管金屬的種類很多，但在自然界中，僅有少數(shù)金屬（銀、鉗、金）以單質(zhì)形式存在.

A.①@B.①③④C.③?D.①②③④

5、用三塊相同的鋁片（均已去除氧化膜）進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)1：取第一塊鋁片，放入稀硫酸中，有明顯的現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)2：取第二塊鋁片，放入疏酸銅溶液中，鋁片表面有紅色物質(zhì)析出。

實(shí)驗(yàn)3：取第三塊鋁片，放入濃硫酸中，沒有明顯的現(xiàn)象,

實(shí)驗(yàn)4：將實(shí)驗(yàn)3中的鋁片取出，洗凈后放入硫酸銅溶液中，沒有明顯的現(xiàn)象。

下列說法不正確的是（C）

A.在實(shí)驗(yàn)1中可以觀察到鋁片表面有氣泡產(chǎn)生B.由實(shí)驗(yàn)2可以得出金屬鋁比銅活潑

C.鋁片與濃硫酸不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.濃硫酸與稀硫酸的化學(xué)性質(zhì)有差別

6、回收利用是保護(hù)金屬資源的一條有效途徑。某工業(yè)廢料含氧化銅、氧化亞鐵和氧化鐵，經(jīng)過處理

后可得到一種金屬單質(zhì)和硫酸亞鐵溶液，主要流程如圖：（已知：Fe+Fe2（S04）3=3FeSO4）

下列說法正確的是（B）

①A可以是稀硫酸或稀鹽酸②溶液B中的溶質(zhì)可能有三種③固體D和固體E的成分可能相同

④過程II和過程IH都需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是過濾⑤整個(gè)流程中涉及的反應(yīng)基本類型有三種⑥

溶液F中溶質(zhì)的質(zhì)量一定比溶液B中的溶質(zhì)的質(zhì)量大

A.①③④B.@@C.④⑤⑥D(zhuǎn).??⑤

7、現(xiàn)有Y、Y、Z三種金屬，如果把X、Y和Z分別放入稀硫酸中，X和Z溶解并產(chǎn)生氣體，Y無

變化；如果把X放入Z的鹽溶液中，過一會(huì)兒，在X的表面有Z析出。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)，判斷

X,Y和Z的金屬活動(dòng)性順序（C）

A.X>Y>ZB.Y>Z>XC.X>Z>YD.Z>X>Y

8、將一定量的鋁粉和氧化銅粉末混合加熱，化學(xué)方程式為：2Al+3CuO量辿3Cu+AL0"反應(yīng)結(jié)束

后，為了檢驗(yàn)氧化銅是否完全反應(yīng)，取少量反應(yīng)后的固體，加入足量的稀硫酸充分反應(yīng)后，將鐵片

插入溶液中。下列敘述的現(xiàn)象中，能夠說明氧化銅沒有完全反應(yīng)的是（C）

①加入稀硫酸后，有氣泡生成

②加入稀硫酸后，沒有氣泡生成

③插入溶液中的鐵片表面有紅色物質(zhì)析出

④加入稀硫酸后，溶液中有紅色不溶物質(zhì)

A.①③④B.②③

C.只有③D.③④

9、為探究Fe、Cu、Ag的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱，某興趣小組做了如下實(shí)驗(yàn)：

（2）甲實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

（3）乙實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象為o

（4）通過甲、乙實(shí)驗(yàn)探究,可得出三種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/p>

（5）若采用丙實(shí)驗(yàn)方案也可得出相同結(jié)論，則金屬C是o

【答案】（1）除去表面的氧化物，以免影響反應(yīng)；（2）Cu+2AgNO3==Cu（NO3）2+2Ag；（3）鐵絲

表面有紅色固體析出，溶液由藍(lán)色變成淺綠色；（4）鐵、銅、銀；（5）銅.

10、A?H是初中化學(xué)常見的物質(zhì)，其中A為石灰石的主要成分，E為黑色固體，H為藍(lán)色沉淀，這

些物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中部分生成物和反應(yīng)條件已省略。回答下列問題：

（I）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A,E,H。

（2）化學(xué)反應(yīng)常伴有能量變化，物質(zhì)B與水反應(yīng)時(shí)會(huì)（"吸收''或"放11T）熱量。

（3）A-B+C的化學(xué)反應(yīng)方程式為o

（4）G+F-H的化學(xué)反應(yīng)方程式為o

【答案】（1）CaC03,CuO,Cu（OH）2；（2）放出；

七*日

（3）CaCO3=S^=CaO+CO2t;（4）CuSO4+2NaOH=Cu（OH）21+Na2so4。

11、比較、分析、歸納是學(xué)習(xí)科學(xué)的有效方法。

己知現(xiàn)有反應(yīng)：①Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu；②Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag；

③Cb+2NaBr=2NaCl+Br2；@Br2+2NaI=2NaBr+12o

（1）通過比較、分析，可以發(fā)現(xiàn)上述四個(gè)反應(yīng)有相似之處:均屬于四種基本反應(yīng)類型中的反

應(yīng)。再分析這四個(gè)反應(yīng)前后各元素的化合價(jià)，我們還會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)相似之處：。

（2）分析反應(yīng)①和②，可以得到：Zn、Cu、Ag三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是。

根據(jù)反