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化学部分--------金属与金属活动性顺序的应用
本考点旨在考查分析所给信息，找出反应发生的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)过程，用化学方程式表示反应的能力。解答此类问题时，主要抓住反应物、生成物和反应条件的辨别和分析，正确书写有关物质的化学式,一般配平过程不会太复杂。本题还涉及混合物的分离的实验设计，使用化学方法分离混合物时，选用的化学试剂应只与混合物中的杂质反应，并且反应后不带来新的杂质。
金属活动性顺序表是中学化学学习中一个非常重
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)要的工具，许多反应发生的规律都与之相关，初中阶段只需要掌握金属活动性顺序表中关于酸及盐溶液的置换反应规律。
但在金属活动性顺序表中,前三种金属因能与水发生置换反应而不能置换出盐溶液中的金属。如钾与水的反应：2K+2HO=2KOH+H↑，其他两种金属(钙和钠)与水的反应与钾相似，均生成相应的氢氧化物和氢气，所以，前三种金属与盐溶液的反应一般分为两步:第一步是金属和水的
反应,第二步是碱和盐溶液的反应(往往有沉淀产生)。【来源：21·世纪·教育·网】
另外，值得一提的是，这三种活泼金属与酸溶液反应时，发生置换反应的顺序易被误以为是先和水反应
，再和酸反应。实际上，这三种活泼金属与水反应生成氢气的实质是能与水解离出的极少量H发生置换反应，而在酸溶液中由酸解离出的氢离子浓度远大于水。所以，将它们投入水中，反应顺序应该是：先与酸反应，当酸反应完后，再和水发生反应。
知识点1、金属顺序
1、钛（Ti）因为具有许多神奇的性能而越
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应，红热时，却可与许多常见非金属单质反应，钛是航空、军工、电力等方面的必需原料，地壳中含钛矿石之一种称为金红石（TiO2）矿石．目前大规模生产钛的方法是：
第一步：金红石、炭粉混合在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体，该步反应发生的化学方程式是
．2·1·c·n·j·y
第二步：在氩气的保护下，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛．
（1）此反应的化学方程式
．
（2）如何由上述所得产物中获得纯净金属钛？简述主要步骤并写出有关化学方程式．
【解答】解：[第一步]根据“金
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)红石、炭粉混合在高温条件下通入氯气”的叙述，得知反应是三种物质金红石、炭粉和氯气在高温下反应发生的；又“制得TiCl4和一种可燃性气体”可知生成两种物质，其中可燃性气体的确定为本问题的难点．根据反应前后元素种类不变，反应前含C、O、Ti、Cl四种元素，反应后只能明确在TiCl4中含有Ti、Cl两种元素，所以判断可燃性气体应含有C、O两种元素．由C、O元素组成的可燃性气体为CO气体．
故答：TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO；
[第二步]（1）题中明确“在氩气的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)保护下”说明此反应中稀有气体氩气只作为保护气并不参加反应，所以氩气不是该反应的反应物，反应的反应物为TiCl4和镁．对于生成物，题中信息只告知“制得金属钛”，其他生成物需要自己分析解决．而题中对此反应没有更多介绍信息，因此在分析反应时可借助“金属（Mg）和盐（TiCl4）发生置换反应”的规律解答．
故答：TiCl4+2MgTi+2MgCl2；
（2）“产物”是由制得的金属钛、生成的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)氯化镁和因加过量而剩余的镁三种物质所组成．要分离出金属钛，可先使用水溶解氯化镁除去产物中的氯化镁杂质，然后利用钛常温下不与酸反应的性质，把混合物放入足量稀盐酸，除去产物中过量的镁，最后洗涤干燥即得较为纯净的金属钛．
故答：①将混合物溶于水，过滤②在滤渣中加入过量稀盐酸，过滤③洗涤、烘干．Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑21教育网
1．黄金首饰的纯度常用“K”来表示，24K是纯金，标号为18K的首饰中黄金的质量分数是（ ）
A．75%
B．18%
C．36%
D．25%
【解答】解：由题意可知，18K的首饰中黄金的质量分数是。
故选：A。
故选：A。
2．把金属X放入AgNO3溶液中，X表面有银
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)白色固体析出；若放入Al2（SO4）3溶液中，无明显实验现象。则X、Ag、Al三种金属活动性顺序由强到弱排列正确的是（ ）
A．Al、X、Ag
B．X、Al、Ag
C．Al、Ag、X
D．Ag、X、Al
【解答】解：位于前面的金属能把排在
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)它后面的金属从其盐溶液中置换出来，把金属X放入AgNO3溶液中，X表面有银白色固体析出，说明X的金属活动性比银强；若放入Al2（SO4）3溶液中，无明显实验现象，说明X的金属活动性比铝弱，即X、铜、铝的金属活动性顺序为：Al、X、Ag。2-1-c-n-j-y
故选：A。
3．分别将不同质量的锌粉加入到
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)一定量的Fe（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤，以下是在不同情况下对滤渣或滤液成分的说法，错误的是（ ）
A．若滤液中只含一种溶质，滤渣一定含有Ag、Cu、Fe，可能含有Zn
B．当滤液含两种溶质时，滤渣一定含有Ag、Cu，可能含有Fe，一定不含Zn
C．若滤渣中有红色固体，滤液一定含有Zn（NO3）2、Fe（NO3）2，一定不含AgNO3、Cu（NO3）2
【出处：21教育名师】
D．若向所得滤渣中滴加稀盐酸无气泡生成，滤渣一定含有Ag，可能含Cu，一定不含Fe和Zn
【解答】解：由于金属活动顺序
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)是：Zn＞Fe＞Cu＞Ag，将不同质量的锌粉加入到一定量的Fe（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成了银和硝酸锌，当硝酸银完全反应后，锌再与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜，当硝酸铜完全反应后锌再与硝酸亚铁反应生成了硝酸锌和铁。
A、若滤液中只含一种溶质，就是硝酸锌，滤渣一定含有Ag、Cu、Fe，可能含有Zn，故A正确；
B、当滤液含两种溶质时，溶质是硝酸锌和硝酸亚铁，滤渣一定含有Ag、Cu，可能含有Fe，一定不含Zn，故B正确；
C、若滤渣中有红色固体，红色固体是铜，滤液一
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)定含有Zn（NO3）2，一定不含AgNO3、可能含有Cu（NO3）2和Fe（NO3）2故C错误；
D、若向所得滤渣中滴加稀盐酸无气泡生成，滤渣一定含有Ag，可能含Cu，一定不含Fe和Zn，故D正确。
故选：C。
4．请回答下列有关金属的问题：
（1）W、X、Y、Z四种金属固体中，只有W
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)能在自然界以单质形式存在，将X和Y浸入稀硫酸中，Y逐渐溶解，X无变化；Z的硝酸盐溶液不能用金属X制的容器存放．由此可判断W、X、Y、Z四种金属的活动性由弱到强的顺序是
．
（2）将一定量铁粉放入硝酸银和
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得滤液M和滤渣N，经分析得知滤渣N中含有两种金属，则这两种金属是
（填化学式，下同），滤液M的溶质中，一定含有的是
，可能含有的是
一定不含有的是
．
【解答】解：（1）由题意可知：W可以在自然界
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)中以单质形式存在，说明了W是活动性非常弱的金属．将X、Y分别放入稀硫酸中，Y逐渐溶解，说明Y排在氢的前面，X表面无现象，说明丙都排在氢的后面；Z的硝酸盐溶液不能用金属X制的容器存放，说明X排在了Z的前面．由于由此可知：W、X、Y、Z四种金属的活动性由弱到强的顺序是W＜Z＜X＜Y．
（2）由于铁、银、铜三者的金属活动性顺序为铁
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)＞铜＞银，将一定量铁粉放入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，铁首先与硝酸银反应，等硝酸银反应完成后，再与硝酸铜反应，充分反应后过滤，由滤渣N中含有两种金属，则这两种金属是铜和银，化学式是Ag、Cu；滤液M的溶质中，一定含有的是Fe（NO3）2，由以上信息不能确定硝酸铜是否完全反应，溶液中可能含有的是Cu（NO3）2，一定不含有的是AgNO3．
故答为：（1）W＜Z＜X＜Y；（2）Ag、Cu，Fe（NO3）2，Cu（NO3）2，AgNO3．
5．控制变量唯一的对照实验
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)是实验探究的重要手段之一．与铁一样，铜露置于空气中也会“生锈”（俗称铜绿）主要成分是Cu2（OH）2CO3．将大小形状相同的四块小铜片分别按如下列表所示放置一个月，观察到现象如下：
实验装置
a：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
b：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
c：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
d：
实验现象
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片生锈且水面附近锈蚀最严重
（1）实验a说明没有水铜不会生锈；实验b说明没有CO2铜也不会生锈；实验c说明没有
铜也不会生锈．
（2）据此写出铜生锈的化学方程式：
【解答】解：（1）“铜绿”主要成分是Cu2（
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)OH）2CO3．实验a试管中没有水，所以不生锈；实验b试管中没有二氧化碳，所以不生锈；实验c试管中没有氧气，所以不生锈．所以实验a说明没有水铜不会生锈；实验b说明没有CO2铜也不会生锈；实验c说明没有氧气铜也不会生锈．
故答案为：氧气．
（2）铜与氧气、水和二氧化碳反应生成碱式碳酸铜，反应方程式是：2Cu+O2+H2O+CO2═Cu2（OH）2CO3．
故答案为：2Cu+O2+H2O+CO2═Cu2（OH）2CO3．
1．通过下列实验得出的结论不合理的是（ ）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．甲图黄铜片能在铜片上刻出明显痕迹，说明黄铜片的硬度比铜大
B．乙图铜片上的白磷燃烧，红磷和水中的白磷不燃烧，说明燃烧既要氧气又要达到着火点
C．丙图既可以说明二氧化碳易溶于水，又可以说明它有酸性
D．丁图说明一氧化碳既有还原性又有可燃性
【解答】解：A、黄铜片能在铜片上刻出明显痕迹，说明黄铜片比铜片硬度大，故A说法正确；
B、乙图铜片上的红磷不燃烧，是因为
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)红磷着火点高，温度没达到它的着火点，水中白磷不燃烧是因为没有与氧气接触，所以说明燃烧既要氧气又要达到着火点，故B说法正确；
C、丙图既可以说明二氧化碳易溶于水，但不能说明它有酸性，要借助于酸碱指示剂考虑，故C错；
D、一氧化碳能与氧化铜反应，是黑色固体变为红色，说明一氧化碳具有还原性，最后没有反应的一氧化碳能点燃，说明具有可燃性，故D说法正确。21·世纪
教育网
故选：C。
2．将质量相等的X、Y、Z三种金属，同
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)时分别放入三份同浓度且足量的稀盐酸中，生成H2的质量与反应时间的关系如图所示，依图中的信息，结论正确的是（已知：X、Y、Z在生成物中均为+2价）（ ）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．相对原子质量是X＞Y＞Z
B．金属活动性顺序是X＞Y＞Z
C．反应速率最大的是X
D．放出H2的质量是X＞Y＞Z
【解答】解：A、由于这三种金属元素在生成物中
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的化合价均为+2，因此相对原子质量越小的金属得到的氢气就越多，由于三种金属得到的氢气：X＞Y＞Z，则相对原子质量：X＜Y＜Z，故A错误；
B、根据图象不难看出，三种金属反应所需时间：Y＜X＜Z，则三种金属的活动性：Y＞X＞Z，故B错误；
C、根据图象可知，Y反应完需要的时间最短，即反应速率最大，故C错误；
D、根据图象可以看出，三种金属得到的氢气：X＞Y＞Z，故D正确；
故选：D。
3．向氧化铜和铁粉的混合物中加入一定量
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的稀硫酸，微热，充分反应后过滤，除去不溶物．向滤液中加入一铁片，未看到铁片有任何变化．下列判断正确的是（ ）
A．滤出的不溶物一定含有铜和铁
B．滤出的不溶物中一定含有铜
C．滤液中一定含有硫酸铜
D．滤液中一定不含有硫酸亚铁和硫酸
【解答】解：向氧化铜和铁粉的混
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)合物中，加入一定量的稀硫酸，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜，铁粉与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；而向反应后所得的溶液即滤液中放入一铁片没看到有任何变化，说明滤液中不含稀硫酸和硫酸铜，则氧化铜与硫酸反应生成的硫酸铜被混合物中的铁粉完全反应，生成硫酸亚铁和铜。所以滤出的不溶物中一定含有Cu，可能含有CuO、Fe；滤液中的溶质一定含有FeSO4，不可能含有CuSO4、H2SO4。
A、如果稀硫酸不足或恰好反应，则铁粉可能剩余，所以滤出的不溶物中一定有铜，可能有剩余的铁粉，故A不正确；
B、铁片无变化，说明溶液中铜离子全部被置换出来滤出的不溶物中一定含有Cu，故B正确；
C、滤液中若有CuSO4会导致铁片上有铜，而向反应后所得的溶液即滤液中放入一铁片没看到有任何变化，所以一定不含有CuSO4，故C不正确；【来源：21cnj
y.co
m】
D、滤液中若有H2SO4会导
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)致铁片上有气泡产生，而向反应后所得的溶液即滤液中放入一铁片没看到有任何变化，所以一定不含有H2SO4；铁粉置换CuSO4或者与酸反应都生成FeSO4，所以滤液中一定含有FeSO4；故D不正确；
故选：B。
4．下列各物质能发生置换反应的是（ ）
A．铁和稀硫酸
B．铜与稀硫酸
C．铝和稀硝酸
D．锌和浓硫酸
【解答】解：A、铁位于氢的前边，铁和稀硫酸能发生置换反应，故A符合题意；
B、铜位于氢的后面，铜与稀硫酸不能发生置换反应，故B不符合题意；
C、稀硝酸具有强氧化性，铝和稀硝酸不能发生置换反应，故C不符合题意；
D、浓硫酸具有强氧化性，锌和浓硫酸不能发生置换反应，故D不符合题意。
故选：A。
5．工业上可利用石灰石和废铜屑等原料生产国
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)画石青颜料。石青的化学式是aCuCO3?bCu（OH）2，已知Cu（OH）2和CuCO3都能受热分解，分别生成两种氧化物，其中Cu（OH）2的分解温度为66℃到68℃，CuCO3的分解温度为200℃到220℃．取34.6g石青样品，对样品固体进行热分解实验，测定剩余固体质量与分解温度之间关系如图。下列选项不正确的是（ ）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．0℃～66℃固体质量没有发生变化的原因可能是未达到反应所需温度
B．m＝16
C．在A、B、C、D四点处固体物质中的铜元素的质量均为19.2g
D．若将mg剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了2.4g后质量不再改变，此过程中可能发生反应的化学方程式是4CuO2Cu2O+O2↑21cnjy.com
【解答】解：A．依据题意其中Cu（OH）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)2的分解温度为66℃到68℃，CuCO3的分解温度为200℃到220℃，所以图象0℃～66℃固体质量没有发生变化的原因可能是未达到反应所需温度，故A正确；
B．依据题中信息AB段发生的反应是Cu（OH）2CuO+H2O，BC段的反应是CuCO3CuO+CO2↑，生成水的质量为34.6g﹣32.8g＝1.8g，
设Cu（OH）2分解生成氧化铜的质量为x，
Cu（OH）2CuO+H2O
80
18
x
1.8g
＝
x＝8g，
所以碳酸铜的质量为32.8g﹣8g＝24.8g，
设碳酸铜生成氧化铜的质量为y，
CuCO3CuO+CO2↑
124
80
24.8g
y
＝
y＝16g
所以最终生成氧化铜的质量为16g+8g＝24g，m＝24．故B错误；
C．因为24gCuO中Cu的质量为24g××100%＝19.2g，又因为化学反应前后元素质量和种类不变，所以在A、B、C、D四点处固体物质中的铜元素的质量均为19.2g，故C正确；21·cn·jy·com
D．分析图象可知C点对应的物质是CuO，其中24gCuO中Cu的质量为19.2g，O的质量为24g﹣19.2g＝4.8g，因为固体质量减少了2.4g，说明加热CuO后剩余固体物质的质量为21.6g，其中Cu的质量为19.2g，O的质量为2.4g，所以D点固体中铜原子与氧原子的个数比＝：＝2：1，化学式为Cu2O，此过程中可能发生反应的化学方程式是4CuO2Cu2O+O2↑；故D正确；
故选：B。
6．现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁（Mg3N2）。已知实验中可能会发生下列反应：
①2Mg+O22MgO；
②3Mg+N2Mg3N2；
③2Mg+CO22MgO+C；
④Mg+H2OMgO+H2↑；
⑤Mg3N2+6H2O═3Mg（OH）2↓+2NH3↑。
可供选择的装置和药品如图所示（镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连）。21
cnjy
com
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
回答下列问题：
（1）在设计实验方案时，除装置
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)A、E外，还应选择的装置（填字母代号）及其目的分别是
。【版权所有：21教育】
（2）连接并检查实验装置的气密性。实验开始
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)时，打开自来水的开关，将空气从5L的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是（填字母代号）
。
（3）通气后，如果同时点燃
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)A、F装置的酒精灯，对实验结果有何影响？
。原因是
。
（4）请设计一个实验，验证产物是氮化镁：
。
【解答】解：（1）根据题中信息可知
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)Mg在空气中点燃可以和O2、CO2、H2O反应，所以镁和氮气反应，必须将空气中的O2、CO2、H2O除去制得干燥纯净的N2，浓硫酸作用是除去水蒸气，浓氢氧化钠是除去空气中二氧化碳，还原铁粉是为了除去空气中氧气，因此还应选择的装置是B、D、F。
故填：B（除去水蒸气）、D（除去空气中二氧化碳）、F（除去空气中氧气）。
（2）气流流经导管的顺序是i→j→h→g→d→c→k→l→a→b。
故填：i→j→h→g→d→c→k→l→a→b。
（3）通气后，如果同时点燃A、
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)F装置的酒精灯，导致氮化镁中混入氧化镁，原因是如果同时点燃A、F装置的酒精灯，装置F中的还原铁粉没有达到反应温度时，氧气不能除尽，导致氧气同镁反应，使氮化镁中混入氧化镁。
故填：氮化镁中混入氧化镁；如果同时
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)点燃A、F装置的酒精灯，装置F中的还原铁粉没有达到反应温度时，氧气不能除尽，导致氧气同镁反应，使氮化镁中混入氧化镁。
（4）验证产物是氮化镁的方法：取适量产物放入
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)试管中，滴加蒸馏水，将润湿的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试管中的溶液出现浑浊，红色石蕊试纸变蓝，说明产物是氮化镁。
故填：取适量产物放入试管中，滴加蒸馏水，将润湿的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试管中的溶液出现浑浊，红色石蕊试纸变蓝，说明产物是氮化镁。
7．同学们一起探究铝、铁、
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)铜三种金属的活动性，小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一支试管，取一次盐酸的探究方案．请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题．
（1）填表
实验步骤
观察到的现象
①在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用．
有气泡冒出，溶液由无色变为浅绿色
②在①所得的溶液中，插入
铜丝 ，充分作用．
无明显现象
③在②所得的溶液中，插入
铝丝 ，充分作用．
铝丝表面有一层黑色物质，溶液由浅绿色变无色
结论：金属活动性Al＞Fe＞Cu
（2）将铝丝插入前应进行的操作是
；
（3）小华同学认为在小刚设计的方案中，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)只要补充一个实验，就可得出Al＞Fe＞H＞Cu的结论．小华要补充的实验是
；
（4）小强同学认为要得到A
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)l＞Fe＞H＞Cu的结论，不必做补充实验，只需将小明同学方案中插入金属的顺序调整即可，你认为调整后插入金属的顺序是
．
【解答】解：（1）铁丝插入盐酸中能
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)观察到有气泡冒出，说明铁排在氢前面，得到氯化亚铁溶液，在氯化亚铁溶液中插入铜丝无明显现象，说明铜的活动性比铁弱．而在氯化亚铁溶液中插入铝丝，铝的活动性比铁强，能置换氯化亚铁中铁，表面有黑色物质析出，溶液由浅绿色变无色．同时得出金属活动性顺序为：Al＞Fe＞Cu（Al＞Fe＞H）．
（2）铝的表面易生成致密的氧化铝保护膜，影响反应的进行和反应速度，使用前应把保护膜除去．
（3）要得出Al＞Fe＞H＞Cu的结论，上述实验没有比较Cu与H的关系，所以补充铜丝与盐酸的反应就可以了．
（4）证明这三种金属的活动性方法较多，应当
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)选用简便易行，现象明显的方案．刚开始加进去的金属应该是不能和盐酸发生反应的，这样实验现象比较明显，因此先插入铜丝，无现象，证明活泼性H＞Cu，再插入铁丝，有气泡，证明Fe＞H，再插入铝丝，铝丝表面有一层黑色物质，溶液由浅绿色变无色，证明Al＞Fe，则可以证明Al＞Fe＞H＞Cu的结论．
故答案为：
（1）
实验步骤
观察到的现象
①
有气泡冒出，溶液由无色变为浅绿色
②铜丝
③铝丝
铝丝表面有一层黑色物质，溶液由浅绿色变无色
（2）用砂纸将铝表面的氧化物打磨掉．
（3）将铜丝插入稀盐酸中；
（4）铜、铁、铝．
8．已知钠与水反应的化学方程式为
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑．质量均为mg的钠、镁、锌三种金属分别与25g质量分数为19.6%的稀硫酸反应。21教育名师原创作品
（1）由于金属的量不确定，产生的氢气的质
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)量大小有多种可能（不考虑镁与水的反应），如镁、锌产生氢气的质量相同且都小于钠产生的氢气质量的情况表示为Na＞Mg＝Zn．请按以上表示，写出所有可能情况
。
（2）试确定，当产生的氢气的质量大小为Na＞Mg＝Zn时，m的取值范围
。
（3）m＝4.6时，Zn与酸反应产
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)生H2的质量与金属质量（m）的关系如图。请在图中再画出钠和镁二种金属分别与酸反应产生H2的质量与金属质量（m）的关系图线。（在图线上用元素符号注明）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【解答】解：（1）Na＞Mg＞Zn、Na＝Mg＞Zn、Mg＞Na＞Zn、Mg＞Na＝Zn
解析：此题的特殊之处在于：钠既
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)可以与酸反应还可以与水反应，镁、锌只与酸反应而不与水反应。质量均为m
g的钠、镁、锌三种金属与酸（过量）完全反应时产生氢气的质量分别为：m
g/23、m
g/12、2m
g/65．
由此可以看出，钠、镁、锌三种金属与等量酸恰好完全反应（或生成等质量的氢气）时，所消耗的金属质量关系为：m（锌）＞m（Na）＞m（Mg），于是：
①酸过量（酸与镁恰好完全反应）时，产生的氢气质量的情况为：Mg＞Na＞Zn
②钠、镁、锌均过量（或锌恰好完全反应）时，过量的钠可以水反应而产生的氢气质量最多，镁、锌产生的氢气质量因受酸的限制而相等：Na＞Mg＝Zn
③钠、镁均过量而锌不足时，产生的氢气质量的情况为：Na＞Mg＞Zn
④镁过量、钠恰好与酸完全反应，而锌不足时：Na＝Mg＞Zn
（2）m≥3.25
解析：由上面的分析可知：当产生的氢气的质
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)量大小为Na＞Mg＝Zn时，钠、镁、锌均应过量（或锌恰好完全反应），因此m的大小只取决于锌的质量。
设：25
g
质量分数为19.6%
的稀硫酸与锌恰好完全反应消耗锌的质量为χ
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65
98
χ
25
g×19.6%
65：98＝χ：25
g×19.6%
解得：χ＝3.25g
故：m≥3.25
（3）解析：m＝4.6
时，m＞3
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?).25．因此钠、镁、锌均过量，钠在酸消耗完后还可以与水反应，产生氢气的量由钠决定：2Na+H2SO4＝Na2SO4+H2↑
2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，21世纪教育网版权所有
设：钠产生的氢气质量的y
2Na﹣﹣﹣﹣H2
46
2
4.6g
y
46：2＝4.6g：y
解得：y＝0.2g
镁、锌产生的氢气质量因受酸的限制而相等，由上图可知：均为0.1g。
设：25
g
质量分数为19.6%
的稀硫酸与镁恰好完全反应消耗镁的质量为z
Mg+H2SO4═ZnSO4+H2↑
24
98
Z
25
g×19.6%
24：98＝z：25
g×19.6%
解得：z＝1.2
g
故答案为：（1）Na＞Mg＞Zn、Na＝Mg＞Zn、Mg＞Na＞Zn、Mg＞Na＝Zn
（2）m≥3.25
（3）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
9．Cu、Fe、Al、Ag、Au是生产生活中常用的金属．下面是某学习小组关于这几种金属的学习交流．请你参与交流并回答下列问题：www.21-cn-jy.com
（1）李明同学在对上述金属分类时，他
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)根据金属的某种化学性质相同，将“Au、Cu、X”划分为一类，你认为X是
．这样分类的依据是
．
（2）请你写出上述一种金属与AgNO3溶液反应的化学方程式
．
（3）王亮同学查阅到以上五种
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)金属还能开采年限（根据储藏量和目前消耗速度确定）的统计数据（如图）．请你结合右图，提出一条金属资源开发利用的合理化建议
．
（4）地壳中含量最多的金属是 Al 它与稀硫酸反应的化学方程式是
．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【解答】解：（1）Cu、
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)Fe、Al、Ag、Au的活动性顺序为：Al＞Fe＞H＞Cu＞Ag＞Au，“Au、Cu、X”划分为一类，金和铜都是氢后的金属，故X也是氢后的金属，性质不活泼．www-2-1-cnjy-com
（2）银前的金属能与硝酸银发生置换反应，并置换出银．
（3）金属资源有限，开发要合理有效，且要节约使用金属资源，因此合理开采金属矿物或回收利用废旧金属制品或使用金属代用品等是必要的措施．21
cnjy
com
（4）地壳中含量最多的金属是铝，与硫酸反应会生成氢气与硫酸铝．
故答案为：（1）Ag
不活泼金属（2）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)Cu+2AgNO3＝2Ag+Cu（NO3）2（3）合理开采、使用金属替代品等（4）Al
2Al+3H2SO4＝Al2（SO4）3+3H2↑
10．王红在比较金属活动性强弱的活动与探究中，先进行下表两个实验：
实验一：取相同的甲、乙试管，各加入5mL
10%的盐酸，再分别向两支试管中加入大小相同的铝片和锌片．
观察到铝片表面产生的气泡比锌片表面产生的气泡多．
实验二：取相同的丙、丁试管，向试管中分别加入5mL
10%及5mL
5%的盐酸，再分别加入大小相同的锌片．
观察到丙试管中锌片表面产生的气泡比丁试管中多．
（1）根据上述实验可知，金属与酸反应产生氢气的快慢与
、
有关．
实验三：取一烧杯，加入20mL
10
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)%的盐酸．先将铝片放入烧杯中，观察铝片表面气泡的量．反应较长一段时间后，取出铝片，再将大小与铝片相同的铁片放入烧杯中，观察铁片表面气泡的量．通过比较两种金属表面产生气泡的量，来确定两者的活动性强弱．
（2）但老师告诉王红，实验三不严密，其原因是
．
根据老师的提示，王红进行了实
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)验四：取一小烧杯，加入20mL
10%的盐酸．将铝片和铁片叠在一起放入烧杯中（两种金属均与盐酸接触），观察到铝片逐渐溶解，但表面无气泡；铁片不溶解，但表面有大量气泡．老师告诉王红，她的实验现象符合客观事实．
（3）根据实验四的现象，提一个你想探究的问题：
．
【解答】解：（1）实验一中取相同的甲、乙试管
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，各加入5mL
10%的盐酸，再分别向两支试管中加入大小相同的铝片和锌片，观察到铝片表面产生的气泡比锌片表面产生的气泡多，可以知道金属的种类能够影响反应速率；而实验二中取相同的丙、丁试管，向试管中分别加入5mL
10%及5mL
5%的盐酸，再分别加入大小相同的锌片，观察到丙试管中锌片表面产生的气泡比丁试管中多，可以知道酸的浓度不同产生气体的速率不同．故可以得出影响金属与酸反应快慢的因素味金属的种类和酸的浓度；
（2）根据控制变量法探究问题的思路可以知道在探究某一性质是应该在相同的条件下进行比较，而王红的实验中没有使用同浓度的酸；
（3）根据实验现象中铝片溶解而无气泡产生，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)但是铁片却溶解产生了气泡，可以提出的猜想为：为什么铝片溶解表面无气泡产生，而铁片不溶解表面有气泡产生．
故答案为：（1）金属种类（或金属的活动性）；盐酸的质量分数．
（2）盐酸的质量分数不同．
（3）为什么铝片溶解表面无气泡产生，而铁片不溶解表面有气泡产生（或其它合理答案）．
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精品试卷·第
2
页
（共
2
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化学部分--------金属与金属活动性顺序的应用
本考点旨在考查分析所给信息，找出反应发
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)生的过程，用化学方程式表示反应的能力。解答此类问题时，主要抓住反应物、生成物和反应条件的辨别和分析，正确书写有关物质的化学式,一般配平过程不会太复杂。本题还涉及混合物的分离的实验设计，使用化学方法分离混合物时，选用的化学试剂应只与混合物中的杂质反应，并且反应后不带来新的杂质。
金属活动性顺序表是中学化学学习中一个
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)非常重要的工具，许多反应发生的规律都与之相关，初中阶段只需要掌握金属活动性顺序表中关于酸及盐溶液的置换反应规律。
但在金属活动性顺序表中,前三种金属因能与水发生置换反应而不能置换出盐溶液中的金属。如钾与水的反应：2K+2HO=2KOH+H↑，其他两种金属(钙和钠)与水的反应与钾相似，均生成相应的氢氧化物和氢气，所以，前三种金属与盐溶液的反应一般分为两步:第一步是金属和水的
反应,第二步是碱和盐溶液的反应(往往有沉淀产生)。【出处：21教育名师】
另外，值得一提的是，这三种活泼金属与酸溶液反应时，发生置换反应的顺序易被误以为是先和水反应
，再和酸反应。实际上，这三种活泼金属与水反应生成氢气的实质是能与水解离出的极少量H发生置换反应，而在酸溶液中由酸解离出的氢离子浓度远大于水。所以，将它们投入水中，反应顺序应该是：先与酸反应，当酸反应完后，再和水发生反应。
知识点1、金属顺序
1、钛（Ti）因为具有许多神奇
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的性能而越来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应，红热时，却可与许多常见非金属单质反应，钛是航空、军工、电力等方面的必需原料，地壳中含钛矿石之一种称为金红石（TiO2）矿石．目前大规模生产钛的方法是：
第一步：金红石、炭粉混合在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体，该步反应发生的化学方程式是
．2·1·c·n·j·y
第二步：在氩气的保护下，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛．
（1）此反应的化学方程式
．
（2）如何由上述所得产物中获得纯净金属钛？简述主要步骤并写出有关化学方程式．
1．黄金首饰的纯度常用“K”来表示，24K是纯金，标号为18K的首饰中黄金的质量分数是（ ）
A．75%
B．18%
C．36%
D．25%
2．把金属X放入AgNO3溶
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)液中，X表面有银白色固体析出；若放入Al2（SO4）3溶液中，无明显实验现象。则X、Ag、Al三种金属活动性顺序由强到弱排列正确的是（ ）
A．Al、X、Ag
B．X、Al、Ag
C．Al、Ag、X
D．Ag、X、Al
3．分别将不同质量的锌粉加入到一定量的Fe
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤，以下是在不同情况下对滤渣或滤液成分的说法，错误的是（ ）
A．若滤液中只含一种溶质，滤渣一定含有Ag、Cu、Fe，可能含有Zn
B．当滤液含两种溶质时，滤渣一定含有Ag、Cu，可能含有Fe，一定不含Zn
C．若滤渣中有红色固体，滤液一定含有Zn（NO3）2、Fe（NO3）2，一定不含AgNO3、Cu（NO3）2
【版权所有：21教育】
D．若向所得滤渣中滴加稀盐酸无气泡生成，滤渣一定含有Ag，可能含Cu，一定不含Fe和Zn
4．请回答下列有关金属的问题：
（1）W、X、Y、Z四种金属固体中，只有W
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)能在自然界以单质形式存在，将X和Y浸入稀硫酸中，Y逐渐溶解，X无变化；Z的硝酸盐溶液不能用金属X制的容器存放．由此可判断W、X、Y、Z四种金属的活动性由弱到强的顺序是
．
（2）将一定量铁粉放入硝酸银和硝酸铜的混
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)合溶液中，充分反应后过滤，得滤液M和滤渣N，经分析得知滤渣N中含有两种金属，则这两种金属是
（填化学式，下同），滤液M的溶质中，一定含有的是
，可能含有的是
一定不含有的是
．21教育名师原创作品
5．控制变量唯一的对照实验是
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)实验探究的重要手段之一．与铁一样，铜露置于空气中也会“生锈”（俗称铜绿）主要成分是Cu2（OH）2CO3．将大小形状相同的四块小铜片分别按如下列表所示放置一个月，观察到现象如下：21
cnjy
com
实验装置
a：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
b：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
c：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
d：
实验现象
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片生锈且水面附近锈蚀最严重
实验a说明没有水铜不会生锈；实验b说明没有CO2铜也不会生锈；实验c说明没有
铜也不会生锈．
（2）据此写出铜生锈的化学方程式：___________________________________.
1．通过下列实验得出的结论不合理的是（ ）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．甲图黄铜片能在铜片上刻出明显痕迹，说明黄铜片的硬度比铜大
B．乙图铜片上的白磷燃烧，红磷和水中的白磷不燃烧，说明燃烧既要氧气又要达到着火点
C．丙图既可以说明二氧化碳易溶于水，又可以说明它有酸性
D．丁图说明一氧化碳既有还原性又有可燃性
2．将质量相等的X、Y、
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)Z三种金属，同时分别放入三份同浓度且足量的稀盐酸中，生成H2的质量与反应时间的关系如图所示，依图中的信息，结论正确的是（已知：X、Y、Z在生成物中均为+2价）（ ）21教育网
A．相对原子质量是X＞Y＞Z
B．金属活动性顺序是X＞Y＞Z
C．反应速率最大的是X
D．放出H2的质量是X＞Y＞Z
3．向氧化铜和铁粉的混合
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)物中加入一定量的稀硫酸，微热，充分反应后过滤，除去不溶物．向滤液中加入一铁片，未看到铁片有任何变化．下列判断正确的是（ ）
A．滤出的不溶物一定含有铜和铁
B．滤出的不溶物中一定含有铜
C．滤液中一定含有硫酸铜
D．滤液中一定不含有硫酸亚铁和硫酸
4．下列各物质能发生置换反应的是（ ）
A．铁和稀硫酸
B．铜与稀硫酸
C．铝和稀硝酸
D．锌和浓硫酸
5．工业上可利用石灰石和废铜屑等原料生产国
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)画石青颜料。石青的化学式是aCuCO3?bCu（OH）2，已知Cu（OH）2和CuCO3都能受热分解，分别生成两种氧化物，其中Cu（OH）2的分解温度为66℃到68℃，CuCO3的分解温度为200℃到220℃．取34.6g石青样品，对样品固体进行热分解实验，测定剩余固体质量与分解温度之间关系如图。下列选项不正确的是（ ）21世纪教育网版
A．0℃～66℃固体质量没有发生变化的原因可能是未达到反应所需温度
B．m＝16
C．在A、B、C、D四点处固体物质中的铜元素的质量均为19.2g
D．若将mg剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了2.4g后质量不再改变，此过程中可能发生反应的化学方程式是4CuO2Cu2O+O2↑21cnjy.com
6．现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁（Mg3N2）。已知实验中可能会发生下列反应：
①2Mg+O22MgO；
②3Mg+N2Mg3N2；
③2Mg+CO22MgO+C；
④Mg+H2OMgO+H2↑；
⑤Mg3N2+6H2O═3Mg（OH）2↓+2NH3↑。
可供选择的装置和药品如图所示（镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连）。21·cn·jy·com
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
回答下列问题：
（1）在设计实验方案时，除装置A、E外，还
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)应选择的装置（填字母代号）及其目的分别是
。www.21-cn-jy.com
（2）连接并检查实验装置的气密性
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)。实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5L的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是（填字母代号）
。
（3）通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)灯，对实验结果有何影响？
。原因是
。
（4）请设计一个实验，验证产物是氮化镁：
。
7．同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)动性，小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一支试管，取一次盐酸的探究方案．请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题．【来源：21·世纪·教育·网】
（1）填表
实验步骤
观察到的现象
①在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用．
②在①所得的溶液中，插入
铜丝 ，充分作用．
无明显现象
③在②所得的溶液中，插入
铝丝 ，充分作用．
结论：金属活动性Al＞Fe＞Cu
（2）将铝丝插入前应进行的操作是
；
（3）小华同学认为在小刚设计的方案中，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)只要补充一个实验，就可得出Al＞Fe＞H＞Cu的结论．小华要补充的实验是
；21·世纪
教育网
（4）小强同学认为要得到Al＞Fe＞H＞C
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)u的结论，不必做补充实验，只需将小明同学方案中插入金属的顺序调整即可，你认为调整后插入金属的顺序是
．
8．已知钠与水反应的化学方程式
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)为：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑．质量均为mg的钠、镁、锌三种金属分别与25g质量分数为19.6%的稀硫酸反应。www-2-1-cnjy-com
（1）由于金属的量不确定，产生的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)氢气的质量大小有多种可能（不考虑镁与水的反应），如镁、锌产生氢气的质量相同且都小于钠产生的氢气质量的情况表示为Na＞Mg＝Zn．请按以上表示，写出所有可能情况
。2-1-c-n-j-y
（2）试确定，当产生的氢气的质量大小为Na＞Mg＝Zn时，m的取值范围
。
（3）m＝4.6时，Zn与酸反应产生H2的质
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)量与金属质量（m）的关系如图。请在图中再画出钠和镁二种金属分别与酸反应产生H2的质量与金属质量（m）的关系图线。（在图线上用元素符号注明）21
cnjy
com
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
9．Cu、Fe、Al、Ag、Au是生产生活中常用的金属．下面是某学习小组关于这几种金属的学习交流．请你参与交流并回答下列问题：【来源：21cnj
y.co
m】
（1）李明同学在对上述金属分类时，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)他根据金属的某种化学性质相同，将“Au、Cu、X”划分为一类，你认为X是
．这样分类的依据是
．
（2）请你写出上述一种金属与AgNO3溶液反应的化学方程式
．
（3）王亮同学查阅到以上五种金属还能开采年限
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)（根据储藏量和目前消耗速度确定）的统计数据（如图）．请你结合右图，提出一条金属资源开发利用的合理化建议
．
（4）地壳中含量最多的金属是
它与稀硫酸反应的化学方程式是
．
10．王红在比较金属活动性强弱的活动与探究中，先进行下表两个实验：
实验一：取相同的甲、乙试管，各加入5mL
10%的盐酸，再分别向两支试管中加入大小相同的铝片和锌片．
观察到铝片表面产生的气泡比锌片表面产生的气泡多．
实验二：取相同的丙、丁试管，向试管中分别加入5mL
10%及5mL
5%的盐酸，再分别加入大小相同的锌片．
观察到丙试管中锌片表面产生的气泡比丁试管中多．
（1）根据上述实验可知，金属与酸反应产生氢气的快慢与
、
有关．
实验三：取一烧杯，加入20mL
10%的盐酸
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)．先将铝片放入烧杯中，观察铝片表面气泡的量．反应较长一段时间后，取出铝片，再将大小与铝片相同的铁片放入烧杯中，观察铁片表面气泡的量．通过比较两种金属表面产生气泡的量，来确定两者的活动性强弱．
（2）但老师告诉王红，实验三不严密，其原因是
．
根据老师的提示，王红进行了实验四：取一小
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)烧杯，加入20mL
10%的盐酸．将铝片和铁片叠在一起放入烧杯中（两种金属均与盐酸接触），观察到铝片逐渐溶解，但表面无气泡；铁片不溶解，但表面有大量气泡．老师告诉王红，她的实验现象符合客观事实．
（3）根据实验四的现象，提一个你想探究的问题：
．
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精品试卷·第
2
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