金属活动性顺序的应用

1补充金属活动顺序表的应用一、知识梳理1．金属活动性顺序的内容KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性由强到弱由金属活动性顺序的内容可知：活动性最强的金属是K，活动性最弱的金属是Au;氢前边的金属能跟酸发生置换反应生成氢气;前边的金属能把后边的金属从其可溶性盐溶液中置换出来。2．金属与酸（或盐）反应的条件金属与酸发生置换反应产生氢气应具备的条件是：（1）金属的位置：在金属活动性顺序中，金属的位置要在氢(H)的前面；（2）酸要用无氧化性的酸：盐酸、稀硫酸等；（3）硝酸具有氧化性与金属反应时一般不生成氢气，因而不发生置换反应；（4）铁与酸或发生置换反应时，生成的是+2价的亚铁盐；金属与铁盐反应时要也用+2价的亚铁盐。3.金属与盐溶液的反应规律：不同金属与盐溶液反应时，活动性强的金属先与盐反应；同一金属与不同的盐反应时，该金属先与活动性较弱的金属所组成的盐反应。4.用实验方法验证金属的活动性顺序的强弱解题规律：(1)首先将金属按其活动性由强到弱的顺序进行排列；(2)试剂的选择：①选取中间的金属，两端的金属用其可溶性．．．盐的溶液.②选取两端的金属，中间的金属用其可溶性．．．盐的溶液；(3)选取铁盐时应用可溶性的+2价的亚铁盐。［典型例题］例15角硬币的外观呈金黄色，它是铜和锌的合金，市面上有人用它制成假金元宝行骗，小明同学用一种试剂揭穿了他。小明一定不会用的试剂是（）A．硫酸铜溶液B．硝酸银溶液C．盐酸D．硝酸钠溶液C解析：在金属活动性顺序表中，金排在氢的后面，不与盐酸反应：铜锌合金中的锌能置换出盐酸中的氢，会有气泡产生。铜和锌都比银活泼，能置换出硝酸银溶液中的银，金属表面的颜色发生变化；锌也能置换也硫酸铜溶液中的铜，溶液的颜色会发生变化。故不能与铜锌合金发生反应的为硝酸钠，因此一定不会用D。［新题练习］1．经过课外学习，小明发现镍（Ni）也能排入下列金属活动性顺序中：K、________、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Ni、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au（1）用元素符号将上述金属活动性顺序补充完整。（2）已知镍盐中镍元素显+2价。写出一个有金属镍参加的置换反应的化学方程式：________。解析：本题主要考查金属活动性顺序的内容及其应用，属记忆及简单应用考题。（1）根据金属活动性顺序的内容可知：所缺金属为Ca；（2）金属Ni的活动性比金属铜、金属汞强，所以金属Ni能够跟铜、汞等的可溶性盐溶液发生置换反应。如：Ni+CuSO4=NiSO4+Cu或Ni+Hg(NO3)2=Ni(NO3)2+Hg等。（只要合理并符合要求即可）考点2判断未知金属的活动性大小2［基础知识］能跟酸发生置换反应的金属的化学活动性比氢(H)强；能把另一金属从其可溶性盐溶液中置换出来的金属的活动性比盐中金属的活动性强。理解实验推测未知金属活动性大小的一般过程。［典型例题］例2为测定a、b、c三种金属的活动性强弱，某同学将金属a、b、c分别放入稀硫酸中，b溶解并产生气泡，a、c不反应；另将a放入c的硝酸盐溶液中，a表面析出c。据此分析，三种金属的活动性由强到弱的顺序为（）A．b、a、cB．c、b、aC．b、c、aD．a、b、cA解析：金属b放入稀硫酸中能溶解并产生气泡，而金属a、c却不能，说明金属b的活动性比金属a、c强，将a放入c的硝酸盐溶液中，a表面析出c，说明金属a的活动性比金属c强，因此三种金属的活动性由强到弱的顺序为：b﹥a﹥c。［新题练习］2．有甲、乙、丙、丁四种金属，仅甲在自然界中以单质存在，丙盐的水溶液不能用丁制的容器存放；丁与乙盐的水溶液不反应，则这四种金属的活动性有强到弱的顺序位（）A．甲、乙、丙、丁B．丁、乙、甲、丙C．丙、乙、丁、甲D．乙、丁、丙、甲D解析：仅甲在自然界中以单质存在，说明甲的活动性最弱；丙盐的水溶液不能用丁制的容器存放；说明丁的活动性比丙强；丁与乙盐的水溶液不反应，说明丁的活动性比乙弱。考点3判断金属与混合盐溶液反应的产物［基础知识］金属与盐溶液的反应规律：不同金属与盐溶液反应时，活动性强的金属先与盐反应；同一金属与不同的盐反应时，该金属先与活动性较弱的金属所组成的盐反应。［解题策略］审题时看清题目叙述内容，是一种金属与多种盐反应还是多种金属与一种盐反应。［典型例题］例3向含有AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一些Zn粉，完全反应后过滤。下列推断正确的是（）A．若滤纸上只有Ag，则滤液中必有AgNO3B．若滤纸上有Ag和Cu，则滤液中必有Zn(NO3)2，可能有Cu(NO3)2C．若滤纸上有Ag、Cu和Zn，则滤液中必有Zn(NO3)2，可能有Cu(NO3)2D．若滤纸上有Ag、Cu和Zn，则滤液中有Cu(NO3)2B解析：若用同种金属置换不同的盐溶液，盐中金属排在后面的首先被置换出来。故Zn首先应与AgNO3溶液发生反应，反应完后若Zn有剩余才与Cu(NO3)2溶液发生反应。综上所述，可判断B符合题意。［新题练习］3．某金属加工厂生产过程中的废液含有少量硝酸银和硝酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤出的固体中加入少量稀盐酸，无气体产生。则下列有关说法中，正确的是（）A．滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含铁B．滤出的固体中一定含有银，可能含有铁和铜C．滤液中一定有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸铜D．滤液中一定有硝酸亚铁，可能有硝酸银和硝酸铜D解析：将铁粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，铁粉先与硝酸银溶液反应：Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag；待Fe与硝酸银溶液反应完后，才与硝酸铜溶液反应；向滤出的固体中加入少量稀盐酸，无气体产生说明铁没有剩余，因此硝酸银要么全部与铁反应，要么有剩余，即硝酸铜可能与铁发生了反应，也可能没有与铁反应。34.在、和的混合溶液中，加入足量的铁粉，充分反应后，溶液中存在的溶质是（）A.和B.和C.只有D.只有A考点4设计实验验证金属的活动性［基础知识］用实验方法验证金属的活动性顺序的强弱解题规律是：(1)首先将金属按其活动性由强到弱的顺序进行排列；(2)试剂的选择是：①选取中间的金属，两端的金属用其可溶性．．．盐的溶液.②选取两端的金属，中间的金属用其可溶性．．．盐的溶液；(3)选取铁盐时应用可溶性的+2价的亚铁盐。［解题策略］注意实验现象、仪器、步骤叙述的科学性、准确性。［典型例题］例4某研究性学习小组设计了验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序的实验，每种方案所需试剂如下(反应所得产物可用作试剂进一步反应)，不可行的方案是()A．锌、硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液B．铁、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液C．锌、铜、硫酸亚铁溶液D．锌、铜、硫酸锌溶液D解析：根据规律可知：选择的试剂分别为：(1)锌、硫酸亚铁（硝酸亚铁、氯化亚铁等其它可溶性亚铁盐也可）、铜；(2)硫酸锌(氯化锌、硝酸锌等其它可溶性锌盐均可)、铁、硫酸铜(氯化铜、硝酸铜等其它可溶性铜盐均可)，因此B、C选项正确。选项A中Zn与CuSO4反应是置换出CuSO4中的Cu,Cu可作为试剂进一步反应,选项A也正确。不可行的方案是（D）。［新题练习］4．为探究铁和铜的金属活动性顺序，请根据实验室现有的仪器和药品条件（如下所列），通过填写下表，完成对实验方案的构思。【实验仪器】试管、胶头滴管、镊子【实验药品】铁钉、铜片、稀硫酸、硫酸锌溶液、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液方案所选药品有关化学方程式12解析：（开放性解答，答案合理均可）方案所选药品有关化学方程式1铁钉、铜片、稀硫酸Fe＋H2SO4==FeSO4＋H2↑2铁钉、硫酸铜溶液Fe＋CuSO4==FeSO4＋Cu考点5考查反应后溶液质量的变化情况［基础知识］金属与酸（或盐溶液）发生置换发生后溶液质量的变化规律是：只要比较反应前后溶液中溶质的相对分子4质量与相应计量数的积的大小即可：若反应后的溶液中溶质的相对分子质量与相应计量数的积变小，则反应后溶液的质量减小，否则增大。［解题策略］在比较反应前后质量变化时，要注意是溶质的相对分子质量与相应计量数的积的比较。［典型例题］例5下列置换反应发生后，溶液质量增加的是()A．Zn+H2SO4B．Fe+CuSO4C．Cu+Hg(NO3)2D．Cu+AgNO3A解析：Zn与H2SO4反应的化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，ZnSO4的相对分子质量大于H2SO4的相对分子质量，根据规律可知应选（A）。［新题练习］5．把铁片分别放入下列各物质的溶液中，片刻后取出，溶液质量增加的是（）A．Al2(SO4)3B．CuSO4C．H2SO4D．AgNO3C解析：Fe的金属活动性不如金属Al强，Fe不与Al2(SO4)3发生置换反应，溶液质量无变化；根据铁与CuSO4、H2SO4、AgNO3反应的化学方程式可推知：Fe与H2SO4反应后溶液质量增加，Fe与CuSO4、3反应后溶液质量减小，应选C。考点6实验探究［基础知识］科学探究的方式是多种多样的。一般来说，其基本过程具有6个要素：提出科学问题；进行猜想和假设；制定计划，设计实验；观察与实验，获取事实与证据；检验与评价；表达与交流。某些探究过程只包含其中的几个要素，而且也不一定按上面呈现的顺序进行。科学探究的主要目标是使同学们领悟科学探究的思想，培养进行科学探究所需要的能力，增进对科学探究方法与过程的理解。［解题策略］熟悉科学探究的一般过程，并能联系所学知识。［典型例题］例6某同学在实验室中为了验证锌和铁的活动性，做了如右图所示的实验：甲、乙两只试管中盛有浓度、质量均相同的足量稀盐酸，A、B两个相同的小气球中分别盛有质量相同的铁和锌中的一种，将两种金属全部抖入试管中，观察到的现象是：开始甲气球迅速鼓起，而乙气球鼓起较慢，反应结束后，甲气球的体积比乙气球小，该同学对实验现象进行分析，认为：A中金属的活动性比B中金属的__________（填“强”或“弱”）所以A中是________，同时还得出另一结论，该结论是______________________。解析：创设实验情景，让学生亲临其境，参与实验过程，既对学生的实验知识、实验能力进行了考查，又培养了学生的合作意识、探究精神，还避免平时练习中的“背”实验的错误做法。甲气球迅速鼓起，说明甲与酸反应速率较快，A中金属的活动性比B中金属的强。甲气球的体积比乙气球小，说明甲中产生的气体不如乙中多。因此A中金属的活动性比B中金属的强，A中的金属是锌；同时还得出另一结论是等质量的锌和铁分别与足量的酸反应，铁产生的氢气多。［新题练习］6．小明在学习金属活动性顺序时，对课本上“活动性较强的金属一般可以将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来”这句话产生了好奇。为什么用“一般”这个词呢?难道还有例外吗?[查阅资料]Na性质活泼，常温下，可与氧气反应，也可以与水反应放出氢气。[实验与分析]①在实验室中，金属钠保存在煤油中；②用镊子从煤油中取出金属钠，放在滤纸上，用小刀切下一小块，投人蒸馏水中，发现钠块立刻熔化成银白色小球，在水面上到处游动，滴入酚酞试液后溶液变成红色；③往硫酸铜溶液中投入一小块钠，出现蓝色沉淀，但没有红色物质析出。(1)金属钠保存在煤油中的原因___________。(2)从实验②中，你能得出哪些信息？(任写3条)5(3)写出钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式。[结论]活动性较强的金属不一定将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。解析：任何规律性的东西都有其适用条件，离开了这一条件，它就会失去本身的意义。金属与盐溶液之间的反应也不例外。解答本题的关键是认真阅读文中的资料，充分利用资料中的信息进行解答。(1)金属钠保存在煤油中的原因:防止钠与水、氧气反应。(2)从实验②中，能得出的信息有：钠是银白色金属、质软、密度比水小、熔点低、反应放热、与水反应的产物中有碱性物质等。(3)将金属钠放入硫酸铜溶液中发生的化学反应有：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4。总的反应化学方程式为：2Na+2H2O+CuS