数学
化学
6.2 金属的化学性质
第2课时 金属活动性顺序 置换反应
核心点拨
请补充金属活动性顺序表并判断正误:(在括号内打“√”或“×”)
K Na Zn Fe Sn Pb (H) Ag Pt
(1)所有金属都能直接与稀硫酸反应生成氢气 ( )
(2)铜是氢后面的金属,不能与硝酸银溶液反应 ( )
(3)比较铁和铜的活动性强弱可以用硫酸镁溶液 ( )
能力提升
1.下列金属中,金属活动性最强的是 ( )
A.镁 B.铁 C.锌 D.铜
2.有关金属活动性顺序的说法错误的是 ( )
A.在金属活动性顺序表中,金属活动性从左向右依次减弱
B.在金属活动性顺序表中,排在氢后面的金属不能与酸反应生成氢气
C.在金属活动性顺序表中,铜排在氢的后面,所以铜不能与硝酸银溶液反应
D.在金属活动性顺序表中,排在前面的金属能把排在它后面的金属从其化合物溶液中置换出来
3.下列现象和事实,可用金属活动性作出合理解释的是 ( )
①向盛有相同几何外形的金属铁、铜的试管中分别加入相同浓度的稀盐酸,铁表面有气泡产生,铜表面无现象,说明铁比铜的金属活动性强
②用硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液时,不能用铁质容器盛放
③金属铝比金属锌更耐腐蚀,说明锌比铝的金属活动性强
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
4.[2020·湘西] 下列化学反应中不属于置换反应的是 ( )
A.Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
B.CO+CuOCu+CO2
C.Cl2+2NaI2NaCl+I2
D.Fe+CuSO4FeSO4+Cu
5.某金属在金属活动性顺序表中位于铝、锌之间,下列物质不能与其反应的是 ( )
A.稀盐酸 B.MgCl2溶液
C.AgNO3溶液 D.ZnSO4溶液
6.[2021·北部湾] 有X、Y、Z三种金属,如果把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生气泡,Y不反应;如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,在Y表面有银白色物质析出,而Z没有变化。根据以上实验事实,判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为 ( )
A.X、Y、Z B.Z、Y、X
C.Y、X、Z D.X、Z、Y
7.某同学参加实验操作考试,为验证镁、锌、铜三种金属的活动性顺序,他设计了以下四种实验方案,其中能达到目的的是 ( )
A.将镁片、锌片分别放入Cu(NO3)2溶液中
B.将锌片、铜片分别放入Mg(NO3)2溶液中
C.将镁片分别放入Zn(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液中
D.将锌片分别放入Mg(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液中
8.[2021·枣庄] 向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,滤液呈蓝色。下列说法正确的是 ( )
(提示:AgNO3+HClAgCl↓+HNO3)
A.滤渣中一定有Ag、Cu B.滤液中一定有Cu2+、Zn2+
C.向滤渣中滴加稀盐酸一定有气泡产生 D.向滤液中加入稀盐酸一定有沉淀生成
9. [2020·济宁] 在两只烧杯中分别放入相同质量的镁、锌两种金属,然后向两只烧杯中分别倒入相同质量、相同质量分数的稀硫酸,反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系如图。综合以上信息得到以下结论,合理的是 ( )
A.从图像可以看出,金属镁比金属锌的活动性强
B.若两种金属都有剩余,二者得到氢气的质量相同
C.若硫酸有剩余,二者得到氢气的质量相同
D.若两种金属完全溶解,二者消耗硫酸的质量相同
10.为了解金属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序表中的相对位置关系,小娟与小涛进行了如下探究活动。
[猜想和假设] 根据所学知识,猜想三种金属在金属活动性顺序表中的相对位置关系:
猜想一:Cr、Al、Cu;
猜想二:Al、Cr、Cu;
猜想三: 。
[实验和探究] (1)小娟的实验:取大小相同的铝、铬、铜三种金属片(用砂纸打磨光亮)。
实验步骤 实验现象 结论
①分别取两支试管,向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸,然后将铬、铜两种金属片分别插入两支试管 铬片表面有气泡产生,溶液变为蓝色;铜片表面
②把铝片插入①中蓝色溶液 溶液由蓝色逐渐变为无色 铝的活动性强于铬,猜想 成立
(2)小涛的实验:小涛只选用了三种药品进行实验,也得出了三种金属在金属活动性顺序表中的相对位置关系。则他选用的三种药品可能是 。
[总结与归纳] 由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有:① ;
② 。
11.某化学小组用一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液进行了如图所示的实验,对溶液A和固体B的成分进行了分析和实验探究。
[提出问题] 溶液A中的物质可能有哪些
[作出猜想]
甲同学:只有Zn(NO3)2;
乙同学:Zn(NO3)2、AgNO3;
丙同学:Zn(NO3)2、Cu(NO3)2;
丁同学:Zn(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2。
[表达交流] 写出丁同学猜想的理由: 。
[反思评价] 请你评价乙同学的猜想是否合理,并说明理由: 。
[提出问题] 固体B中的成分是什么
[实验探究]
实验步骤 现象 有关反应的化学方程式
取少量固体B,滴加 有气泡 产生
在得出固体B的成分后,也确定了溶液A中的物质为 (填化学式)。
12.置换反应是化学反应的基本类型之一。
(1)金属与其他金属的化合物溶液之间的置换反应,一般是活动性较强的金属可以把活动性较弱的金属从其化合物溶液中置换出来。如铁和硫酸铜溶液反应的化学方程式为 。
(2)非金属也具有类似金属与其他金属化合物溶液之间的置换反应的规律,即活动性较强的非金属可以把活动性较弱的非金属从其化合物溶液中置换出来,如在溶液中可发生下列反应:
Cl2+2NaBr2NaCl+Br2 ,I2+Na2S2NaI+S↓,Br2+2KI2KBr+I2。由此可判断:
①S、Cl2、I2、Br2的非金属活动性由强到弱的顺序是 。
②下列化学方程式书写错误的是 。
A.Cl2+2NaI2NaCl+I2
B.I2+2KBr2KI+Br2
C.Br2+Na2S2NaBr+S↓
D.Cl2+K2S2KCl+S↓
6.2 金属的化学性质
第2课时 金属活动性顺序 置换反应
核心点拨
Ca Mg Al Cu Hg Au
(1)× (2)× (3)×
能力提升
1.A
2.C 在金属活动性顺序表中,铜排在氢的后面,不能与酸反应生成氢气,但能把排在铜后面的金属从其化合物溶液中置换出来,则铜能与硝酸银溶液反应生成银。
3.A 金属铝更耐腐蚀是由于其在常温下可以和氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。
4.B 置换反应的特征是反应物和生成物均是两种,其中一种是单质,另一种是化合物。在CO+CuOCu+CO2这一反应中,反应物均为化合物,不属于置换反应。
5.B 某金属在金属活动性顺序表中位于铝、锌之间,该金属一定位于氢的前面,能与稀盐酸反应;该金属一定位于镁的后面,不能与MgCl2溶液反应;该金属一定位于银的前面,能与AgNO3溶液反应;该金属一定位于锌的前面,能与ZnSO4溶液反应。
6.A 把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生气泡,Y不反应,说明活动性X>Y;把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,在Y表面有银白色物质析出,而Z没有变化,说明活动性Y>Z。则这三种金属的活动性由强到弱的顺序为X、Y、Z。
7.D 镁片、锌片都能与Cu(NO3)2溶液反应,证明镁、锌的活动性比铜强,但不能比较镁、锌的活动性强弱;锌片、铜片都不能与Mg(NO3)2溶液反应,证明镁的活动性比铜、锌强,但不能比较铜、锌的活动性强弱;镁与Zn(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液都反应,证明镁的活动性比铜、锌强,但不能比较铜、锌的活动性强弱;锌片不能与Mg(NO3)2溶液反应,能与Cu(NO3)2溶液反应,证明三种金属活动性:镁>锌>铜。
8.B 向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,硝酸银反应完后,锌再和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,而滤液呈蓝色,说明滤液中有Cu2+。过滤后,滤渣中一定含有银,可能含有铜,一定不含有锌;滤液中一定含有Cu2+、Zn2+,可能含有Ag+。滤渣中不含锌,故向滤渣中滴加稀盐酸一定没有气泡产生;滤液中可能含Ag+,故向滤液中加入稀盐酸可能有沉淀生成。
9.B 根据图中信息无法比较镁和锌的活动性强弱;若两种金属都有剩余,则消耗的硫酸质量相等,根据氢元素质量守恒,产生的氢气均来自硫酸中的氢元素,故二者得到的氢气质量相同;
若硫酸有剩余,根据
Mg+H2SO4MgSO4+H2↑
24 2
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
65 2
可知,相同质量的镁、锌参加反应,产生氢气的质量:镁>锌;
若两种金属完全溶解,根据
Mg+H2SO4MgSO4+H2↑
24 98
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
65 98
可知,相同质量的镁、锌与硫酸反应,消耗硫酸的质量:镁>锌。
10.[猜想和假设] Al、Cu、Cr
[实验和探究] (1)无明显现象 铬的活动性强于铜 二
(2)Al2(SO4)3溶液、Cr、CuSO4溶液(其他合理答案也可)
[总结与归纳] ①通过金属能否与酸反应比较
②通过金属能否与其他金属的化合物溶液反应比较(其他合理答案也可)
[实验和探究] (2)如果已知三种金属的活动性顺序,用活动性位于中间的金属与另外两种金属的化合物溶液反应,或用活动性位于中间的金属的化合物溶液与另外两种金属反应,都可以验证三种金属的活动性顺序。故可选择Al、CrSO4溶液、Cu,或Al2(SO4)3溶液、Cr、CuSO4溶液等。
11.[表达交流] 当Zn很少,有AgNO3剩余时,溶液A中一定含有Zn(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2
[反思评价] 不合理,Zn先与AgNO3反应,AgNO3完全反应后,再与Cu(NO3)2反应,有AgNO3存在时一定有Cu(NO3)2存在(叙述合理即可)
[实验探究] 稀盐酸(或稀硫酸) Zn+2HClZnCl2+H2↑(或Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑) Zn(NO3)2
由金属活动性顺序可知,向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入锌粉,Zn先与AgNO3反应,AgNO3反应完后,再与Cu(NO3)2反应。由于锌粉的量不同,溶液A中的物质不同。当锌过量时,溶液中只有Zn(NO3)2;当锌的量可以使AgNO3完全反应但不能使Cu(NO3)2完全反应时,溶液中只有Zn(NO3)2和Cu(NO3)2;当锌的量很少,AgNO3有剩余时,溶液中有Zn(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2。
12.(1)Fe+CuSO4FeSO4+Cu (2)①Cl2>Br2 >I2>S ②B
(1)铁比铜活泼,可以将铜从硫酸铜溶液中置换出来。(2)①Cl2可以把Br2置换出来,说明Cl2的非金属活动性强于Br2;I2可以将S置换出来,说明I2的非金属活动性强于S;Br2可以将I2置换出来,说明Br2的非金属活动性强于I2,因此它们的活动性顺序为Cl2>Br2 >I2>S。②因为 I2的非金属活动性比Br2弱,所以B反应不能发生。
从题干中找出关键的信息“活动性较强的非金属可以把活动性较弱的非金属从其化合物溶液中置换出来”,然后类比金属解答。