2024人教版化学九年级下学期课时练--课题2　金属的化学性质 第2课时　金属活动性顺序

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2024人教版化学九年级下学期
第八单元　金属和金属材料
课题2　金属的化学性质
第2课时　金属活动性顺序
基础过关全练
知识点4　金属活动性顺序及其探究
1.【新素材·医学典籍】(2023福建安溪模拟)我国古代第一部药物学专著《神农本草经》有“石硫黄能化金银铜铁,奇物”的记载,描述了硫与金属的反应。金、银、铜、铁四种金属中,活动性最强的是 (　　)
A.铁　　　　　B.铜　　　　　C.银　　　　　D.金
2.【新独家原创】由于黄铜具有特殊的声音质感且能够塑造成复杂的设计,是一种流行的乐器材料。黄铜的主要成分是铜和锌的合金。为验证铜、锌的金属活动性强弱,下列试剂不能选用的是　 (　　)
A.稀盐酸　　　　　 B.CuSO4溶液
C.ZnSO4溶液　　　　　D.Mg(NO3)2溶液
3.(2023湖南怀化中考)向Cu(NO3)2溶液中分别加入金属X、Y,反应一段时间后在X表面有红色物质析出,Y表面无明显变化,则X、Y、Cu三种金属的活动性由强到弱的顺序为 (　　)
A.Cu>X>Y　　　　　B.X>Cu>Y
C.X>Y>Cu　　　　　D.Y>Cu>X
4.(2023山东聊城中考)为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱,下列实验方案能达到目的的是 (　　)
A.将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中
B.将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中
C.将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中
D.将Fe放入稀盐酸、Cu放入AgNO3溶液中
5.某化学小组用下图所示实验装置,探究铝、铜、银的金属活动性顺序。
(1)铝丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨,其目的是什么
　　　　　　　　　。
(2)请写出装置A或B中发生反应的化学方程式:　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　。
(3)通过图示中的实验不能判断铜、银的金属活动性顺序,请补充实验继续探究。(简要叙述实验步骤)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　。
知识点5　金属活动性顺序的应用
6.(2023重庆中考B卷)铁和铜在自然环境中都能被腐蚀。下列不能说明铁比铜活泼的事实是 (　　)
A.历史上铜比铁使用更早
B.铁的文物比铜的稀有
C.氧化铁能与盐酸反应而铜单质不能
D.铁能与硫酸铜溶液反应
7.(2023山东沂南二模)向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,再向滤渣中加入稀盐酸,发现没有气泡产生,则滤渣中一定含有的物质是 (　　)
A.Ag　　　　　B.Cu、Ag
C.Cu　　　　　D.Zn、Cu
8.(2021湖南株洲中考)经过实验探究,人们总结出了金属活动性顺序,下列有关说法正确的是 (　　)
A.金属铝比铁更耐腐蚀,是因为铁更活泼
B.工业上可以利用单质铁回收硫酸锌溶液中的金属锌
C.铜、银单质分别与稀盐酸混合,铜置换出氢气更快
D.金属活动性顺序可作为金属能否在溶液中发生置换反应的一种判断依据
9.【新素材·科学著作】(2023安徽芜湖镜湖一模)北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载:“信州铅山县有苦泉,流以为涧。挹其水熬之则成胆矾(硫酸铜晶体)……熬胆矾铁釜,久之亦化为铜。”下列叙述正确的是 (　　)
A.“信州铅山县有苦泉,流以为涧”中的苦泉是混合物
B.“挹其水熬之则成胆矾”中的苦泉变成胆矾,发生了化学变化
C.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”发生的反应是2Fe+3CuSO4 Fe2(SO4)3+3Cu
D.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”过程中,釜的质量逐渐变小
10.【教材变式·P13T6】下列除杂方案设计不合理的是(括号内为杂质) (　　)
选项 物质 方案
A 铜粉(Fe) 加入过量稀盐酸,过滤,洗涤,干燥
B FeCl2溶液(CuCl2) 加入足量的铁粉,过滤
C 铁粉(Zn) 加入过量FeCl2溶液,过滤,洗涤,干燥
D ZnSO4溶液(CuSO4) 加入足量的铁粉,过滤
能力提升全练
11.(2023四川宜宾中考,12,★☆☆)将一定量的锌粉加入盛有AgNO3溶液的烧杯中,不断搅拌,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,向滤渣中加入足量稀盐酸,搅拌,滤渣部分溶解,有气泡产生,下列说法错误的是 (　　)
A.滤渣中有Zn和Ag
B.金属活动性:Zn>Ag
C.滤液中含Zn(NO3)2和AgNO3
D.上述过程中只发生置换反应
12.(2023湖南郴州中考,9,★☆☆)为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,小东设计了如图所示的两组实验。下列说法正确的是(　　)
A.通过实验①、②能够验证三种金属的活动性顺序
B.实验②中发生的反应是:2Ag+CuSO4 Ag2SO4+Cu
C.实验①中溶液质量逐渐增大
D.实验①中溶液颜色由蓝色变为黄色
13.【跨学科·物理】(2022贵州遵义红花岗二模,6,★★☆)如图是某同学制作的“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的薄铜片制成的容器安装在“轻质船体”上,用蜡烛对容器底部加热,喷蒸汽时,“蒸汽船”就向左行驶。下列说法错误的是 (　　)
A.用铜制作装水的容器,利用了铜具有良好的延展性和导热性
B.加热后,观察到铜制容器底部变黑,其黑色物质一定是碳
C.将铜制容器内的水换成干冰,不加热,小船也会向左行驶
D.将铜制容器换成铝制容器,然后装入较浓的盐酸,不用加热小船也能向左行驶
14.(2023山东曲阜二模,10,★★☆)将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中,溶液质量的变化情况如图所示。下列说法错误的是 (　　)
A.反应结束后过滤,滤渣中一定有Cu,可能有Zn和R
B.金属活动性:Zn>R
C.反应结束后过滤,若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生,则滤液可能为浅绿色
D.反应结束后过滤,滤液中可能有CuCl2
15.(2022陕西中考A卷改编,14,★★☆)白铜是铜、镍(Ni)合金,某学习小组同学欲利用废弃的白铜回收铜、镍两种金属。
(1)先向盛有等量镍粉和锌粉的两支试管中分别加入同种稀硫酸,观察到都有气泡产生,且锌粉与稀硫酸反应更剧烈,镍粉与稀硫酸反应后的溶液为绿色,说明镍的金属活动性比锌　　(填“强”或“弱”)。查阅资料可知,镍与稀硫酸反应的化学方程式为Ni+H2SO4 NiSO4+H2↑。
(2)接下来,同学们设计了如下实验流程回收铜和镍。
上图中,固体A是　　　　,②中反应的化学方程式是　　　　　　　　
　　　(只写一个)。
(3)要验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序,用下列各组药品进行实验,不能达到目的的是　　　　(填字母)。
A.Ni、Zn、Cu、稀盐酸
B.Ni、Cu、ZnSO4溶液
C.Zn、Cu、NiSO4溶液
D.Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
素养探究全练
16.【学科素养·科学思维】(2023陕西榆林榆阳二模)人类对金属活动性规律的认识经历了漫长的探索过程,如图1。
图1
(1)用金、银、镁三种金属重温格劳贝尔实验,会“消失”的金属发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)重现贝开托夫实验:将已打磨且形状、大小相同的锌、铜、锰(Mn)片分别放入5%的盐酸中,观察到锰片和锌片周围立即产生气泡,且锰产生气泡的速率较快;铜片上无明显现象。
①锌、铜、锰的金属活动性顺序由强到弱为　　　　　　。
②若选择用两种金属同时放入一种金属化合物溶液中来验证锌、铜、锰的活动性,则选用的药品是　　　　　　(写一种)。
(3)运用贝开托夫得出的规律开展实验,向一定量银、铜、铁混合金属中逐滴加入硝酸银溶液,充分反应,固体的质量与加入硝酸银溶液的质量关系如图2所示,则c点溶液中含有的金属阳离子是　　　　。
图2
答案全解全析
基础过关全练
1.A　根据常见金属的活动性顺序,可知四种金属中铁的活动性最强。
2.D　锌能与稀盐酸反应生成氢气,铜与稀盐酸不反应,可知锌比铜活泼;锌能与CuSO4溶液反应,可知锌比铜活泼;铜与ZnSO4溶液不反应,可知铜不如锌活泼;锌、铜两种金属都不能与Mg(NO3)2溶液反应,不能比较两种金属的活动性强弱。
3.B　X、Y两种金属分别插入Cu(NO3)2溶液中,一段时间后,在X表面有红色固体析出,在Y表面无明显变化,说明X的金属活动性比铜强,Y的金属活动性比铜弱,即金属活动性:X>Cu>Y。
4.B　将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中,只有铁与稀盐酸反应生成气体,不能验证铜、银的活动性强弱;将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中,铜不与氯化亚铁反应,证明铜的活动性比铁弱,铜能与硝酸银反应,证明铜的活动性比银强;将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中,铜、银都不与硫酸亚铁反应,不能验证铜、银的活动性强弱;将Fe放入稀盐酸,铁与稀盐酸反应,证明在金属活动性顺序中铁位于氢的前面,Cu放入AgNO3溶液中能反应,证明铜的活动性比银强,但不能验证铁与铜、银的活动性强弱。
5.(1)除去铝丝表面氧化膜　(2)Al+3AgNO3 Al(NO3)3+3Ag[或2Al+3Cu(NO3)2 2Al(NO3)3+3Cu]　(3)将铜丝插入硝酸银溶液中(或将银丝插入硝酸铜溶液中)
解析　(1)铝极易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,铝丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨,其目的是除去铝丝表面氧化膜。(2)装置A中发生的反应为铝和硝酸银反应生成硝酸铝和银,装置B中发生的反应为铝和硝酸铜反应生成硝酸铝和铜。(3)装置A中铝可以置换出银,说明铝的金属活动性比银强,装置B中铝能置换出铜,说明铝的金属活动性比铜强,但无法判断铜、银的金属活动性顺序,故补充实验为将铜丝插入硝酸银溶液中,铜能置换出银,则铜的金属活动性强于银,或将银丝插入硝酸铜溶液中,银不能置换出铜,也可以判断出铜的金属活动性强于银。
6.C　历史上铜比铁使用更早,可证明铁比铜活泼;铁的文物比铜的稀有,是因为铁比铜活泼,铁更易锈蚀;比较金属的氧化物和金属单质与酸的反应,不能说明铁比铜活泼;铁能与硫酸铜溶液反应,说明铁比铜活泼。
7.A　向溶液中加入一定量的锌粉,锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,当硝酸银完全反应后,锌才能与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌。在滤渣中加入稀盐酸没有气体产生,则锌完全反应,所以滤渣中一定含有银,可能含有铜,一定没有锌。
8.D　金属铝比铁更耐腐蚀,是因为铝在空气中与氧气反应,在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化;在金属活动性顺序中,铁排在锌后,故单质铁不能把锌从硫酸锌溶液中置换出来;在金属活动性顺序中,铜和银都排在氢后,均不能和稀盐酸发生反应。
9.A　苦泉中含有硫酸铜、水等物质,是混合物;苦泉变成胆矾发生的是水蒸发,硫酸铜晶体析出,没有新物质生成,是物理变化;铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜;置换出的铜的质量比消耗的铁的质量大,则釜的质量逐渐变大。
10.D　A项,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁与氢气,铜与稀盐酸不反应,加入过量稀盐酸,过滤,洗涤,干燥,能除去杂质;B项,加入足量的铁粉,铁与氯化铜反应生成氯化亚铁与铜,过滤,得到氯化亚铁溶液;C项,加入过量氯化亚铁溶液,锌与氯化亚铁溶液反应生成铁与氯化锌,过滤,洗涤,干燥,能除去杂质;D项,加入足量的铁粉,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁与铜,溶液中会引入新的杂质硫酸亚铁,不符合除杂原则。
能力提升全练
11.C　锌与硝酸银溶液反应生成硝酸锌和银,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,向滤渣中加入足量稀盐酸,搅拌,滤渣部分溶解,有气泡产生,说明滤渣中含有锌,即加入的锌是过量的,则滤渣中有Zn和Ag;锌能与硝酸银溶液反应,说明金属活动性:Zn>Ag;由于锌是过量的,则滤液中含Zn(NO3)2,不可能含有AgNO3;过程中只发生了锌和硝酸银、锌和稀盐酸的反应,均属于置换反应。
12.A　铁能和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,说明活动性:Fe>Cu,银和硫酸铜溶液不反应,说明活动性:Cu>Ag,实验①、②能够验证三种金属的活动性顺序,A正确;银的活动性比铜弱,银和硫酸铜溶液不反应,B错误;每56份质量的铁可置换出64份质量的铜,实验①中溶液的质量会逐渐减小,至完全反应不再发生改变,C错误;实验①生成的是硫酸亚铁,溶液由蓝色变为浅绿色,D错误。
13.B　用铜制作装水的容器,利用了铜具有良好的延展性和导热性;铜在加热时能与氧气反应生成氧化铜,氧化铜呈黑色;干冰易升华,将铜制容器内的水换成干冰,铜管向右喷出二氧化碳气体,船体也会向左行驶;铝能和盐酸反应生成氯化铝和氢气,故将铜制容器换成铝制容器,然后装入较浓的盐酸,不用加热,小船也能向左行驶。
14.A　由题图可知,溶液质量先增大后减小,最后不变,则一开始是锌和氯化铜反应,锌反应完后,金属R再和氯化铜反应,一方反应完后,溶液质量不再变化。金属R在锌反应完后才和氯化铜反应,则三种金属的活动性顺序为锌>R>铜。反应结束后过滤,滤渣中一定有Cu,一定没有Zn,可能有R,A说法错误。金属R在锌反应完后才和氯化铜反应,金属活动性:Zn>R,B说法正确。若金属R为铁,锌、铁、铜的活动性顺序为锌>铁>铜,铁的相对原子质量小于铜,铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,溶液质量减小,符合题图。反应结束后过滤,向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生,说明铁过量,滤液为浅绿色,C说法正确。锌反应完后,金属R再和氯化铜反应,一方反应完后,溶液质量不再变化,则有可能是金属R反应完,氯化铜有剩余,所以滤液中可能有CuCl2,D说法正确。
15.(1)弱　(2)Cu　Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑(或Zn+NiSO4 Ni+ZnSO4)　(3)B
解析　(2)根据金属活动性顺序,铜排在氢的后面,与稀硫酸不反应,因此固体A为铜;稀硫酸过量,因此溶液B中含有硫酸和硫酸镍,锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,锌比镍活泼,故锌可与溶液中的硫酸镍反应生成硫酸锌和镍。(3)锌和稀盐酸的反应速率比镍快,说明锌比镍活泼,铜不和稀盐酸反应,说明金属活动性:锌>镍>铜;镍、铜都不能和硫酸锌溶液反应,说明锌最活泼,不能比较镍和铜的金属活动性;锌能和硫酸镍溶液反应,说明锌比镍活泼,铜不能和硫酸镍溶液反应,说明镍比铜活泼,则金属活动性:锌>镍>铜;镍不能和硫酸锌溶液反应,说明锌比镍活泼,镍能和硫酸铜溶液反应,说明镍比铜活泼,则金属活动性:锌>镍>铜。
素养探究全练
16.(1)Mg+2HCl MgCl2+H2↑　(2)①锰>锌>铜　②Cu、Mn、ZnSO4溶液(合理即可)　(3)Fe2+、Cu2+
解析　(1)将金、银、镁三种金属放入稀盐酸中,由于镁在金属活动性顺序中位于氢的前边,所以会“消失”的金属是镁。(2)①观察到锰片和锌片周围立即产生气泡,且锰产生气泡的速率较快,而铜片上无明显现象,可知金属活动性顺序由强到弱为锰>锌>铜。②若选择用两种金属同时放入一种化合物溶液中来验证锌、铜、锰的活动性,可采用“两金夹一液”的方法,即取活动性排在中间的金属的化合物溶液与活动性排在两端的金属进行验证。(3)向一定量银、铜、铁混合金属中加入硝酸银溶液充分反应,硝酸银先和铁反应生成硝酸亚铁和银,待铁完全反应后,和铜反应生成硝酸铜和银,由固体的质量与加入硝酸银溶液的质量关系可知,c点时硝酸银与铜恰好完全反应,所以含有的金属阳离子有反应生成的亚铁离子和铜离子。
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