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微专题7
金属活动性顺序的验证与探究
专题知识·细归纳
一、常见金属的活动性顺序
1.常见金属活动性顺序表
2.验证与探究依据
(1)在金属活动性顺序表里,位于_______前面的金属能与酸发生_________反应;
位于氢后面的金属不与酸发生反应。
(2)在金属活动性顺序表里,位于前面的金属(K、Ca、Na除外)能把后面的金属
从它的___________中置换出来。
氢
置换
盐溶液
【特别提醒】根据金属与氧气反应的剧烈程度和反应条件也能判断金属之间的活动性。
二、设计实验方案验证已知金属的活动性
1.两种金属的活动性
判断方法 操作方法 预期现象与结论
金属能否与稀硫酸或稀盐酸反应 将金属片插入稀硫酸或稀盐酸中, 观察_________________ 若有_________产生,说明该
金属在金属活动性顺序中
排在___________,否则排在
___________(有无气泡)
是否产生气泡
气泡
氢之前
氢之后
判断方法 操作方法 预期现象与结论
金属与稀硫酸或稀盐酸反应的剧烈程度 将表面积相等的金属插入等浓度 等质量的稀硫酸或稀盐酸中,观察 ___________________ 产生气泡速率快的比
产生气泡速率慢的活
动性_______(产生气泡
的快慢)
气泡产生的快慢
强
判断方法 操作方法 预期现象与结论
金属能否与盐溶液发生置换反应 将金属插入某盐溶液中, 观察现象(金属表面是否 有___________________ 及溶液_____________) 如果能将盐溶液中的金属置换
出来,说明插入溶液中的金属的
活动性较盐溶液中所含金属的
活动性_______,否则相反
另一种金属析出
颜色变化
强
【特别提醒】
1.实验前,需先将金属进行打磨,以除去金属表面的氧化物或污物。
2.做金属与酸的反应时,一般用稀盐酸或稀硫酸,不用硝酸和浓硫酸。
2.三种金属的活动性
思路 两金夹一盐 两盐夹一金
设计 方案 选用三种金属中活动性最_______和 最_______的两种金属的_________及 活动性介于两种金属之间的金属的 ___________作为试剂 选用三种金属中活动性排在
_________的金属单质及其他
两种金属的___________作为
试剂
强
弱
单质
盐溶液
中间
盐溶液
思路 两金夹一盐 两盐夹一金
举例
现象 a中___________________________, 蓝色溶液变成浅绿色,b中无明显 现象 a中无明显现象,b中
_________________
__________________
_______________
结论 金属活动性顺序:______________
铁丝表面有红色固体析出
铜丝表面有银白
色固体析出,溶液由
无色变为蓝色
Fe>Cu>Ag
3.多种金属的活动性
(1)将多种金属分别放入___________________中,比较并将其分为氢前金属和氢后
金属两类;
(2)根据比较两种或三种金属活动性的方法,分别比较氢前金属和氢后金属的活动
性,然后进行综合排序。
稀盐酸或稀硫酸
三、探究未知金属的活动性顺序
(以金属铁、锌、X为例)
1.首先将已知金属活动性顺序排列好:铁、锌的金属活动性顺序为Fe2.猜想陌生金属可能在的位置:
猜想一:_____________;
猜想二:_____________;
猜想三:_____________。
3.实验验证:通过两两比较法进行验证。
X>Zn>Fe
Zn>X>Fe
Zn>Fe>X
【注意事项】
(1)实验前金属必须_____________。
(2)做金属与酸的反应时一般用___________________,不用硝酸、浓盐酸或浓硫
酸。
(3)金属与盐的反应,盐必须溶于水。
(4)并不是所有排在前面的金属都能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,
如钾、钙、钠。
(5)进行实验时应控制变量,该实验需控制的变量有_______________________
_____________________________________。
打磨光亮
稀盐酸或稀硫酸
所用稀酸和各种溶液的
质量、质量分数、金属的形状和表面积
四、金属与盐溶液反应后溶质、滤渣成分的探究
(1)多种金属与一种盐溶液反应,___________的金属先反应。
例:锌和铁同时放入硫酸铜溶液中,_______先反应。
(2)一种金属与多种盐溶液反应,金属先和_____________的金属的盐溶液反应。
例:铁放入硫酸铜与硝酸银的混合溶液中,铁先与___________反应。
(3)反应混合物过滤后,滤渣中一定有_____________的金属单质,滤液中一定有
___________的金属的离子。
(4)滤渣与滤液中的物质不能发生反应。
最活泼
锌
最不活泼
硝酸银
最不活泼
最活泼
五、金属与酸反应的图像分析
1.不同金属与同种酸反应时,金属活动性越强,单位时间
内产生的氢气越多,曲线_________。则图中金属的活动
性顺序为a______b。
2.金属在生成物中的化合价相同时,等质量的金属与足
量酸反应,相对原子质量_________,产生氢气越多。则图
中金属的相对原子质量: a______b。
3.等质量的同种酸与足量的不同种金属反应,产生氢气质量_________。
越陡
>
越小
>
相等
【特别提醒】
1.图像中比较金属活动性时,必须是时间与氢气质量的关系,金属、酸的质量与氢气质量的关系不能体现金属活动性。
2.比较金属的相对原子质量时,要保证金属在生成物中的化合价相同。
重温·山东中考 经典专练明方向
1.(双选·2023·潍坊中考)向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中,分别滴加相同
浓度的稀硫酸,产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法正
确的是( )
A.a点时,两个烧杯中的酸都恰好完全反应
B.b点时,两个烧杯中产生氢气的质量相同
C.c点时,两个烧杯中都有金属剩余
D.右侧曲线不能反映铁和铝的金属活动性强弱
题组演练·提素能
C、D
2.(双选·2022·潍坊中考)向FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量Zn粉,充分反应
后过滤,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡冒出。下列说法正确的是( )
A.滤渣中一定有Zn
B.滤渣中一定有Cu和Fe
C.滤液中可能只有Zn2+
D.滤液中可能存在Cu2+
B、C
3.(2022·济宁中考)相同质量的镁、铁、锌三种金属,分别与足量的、相同质量分
数的稀硫酸充分反应,生成氢气质量与反应时间关系如图,分析图像判断下列说法
正确的是( )
A.金属锌反应速率最大
B.金属锌的活动性最强
C.金属镁生成氢气质量最多
D.金属铁消耗稀硫酸质量最多
C
4.(2022·烟台中考)学习完金属的化学性质,兴趣小组进行了如图所示的实验。
【查阅资料】硝酸铜溶液呈蓝色,硝酸亚铁溶液呈浅绿色,硝酸锌溶液呈无色。
【实验一】同学们进行如图一所示的实验,验证铁、锌、铜、银四种金属活动性
强弱。
(1)试管①中观察到的实验现象是________________________________________。
试管③中反应的化学方程式是________________________________。
有红色固体生成,溶液由蓝色变为浅绿色
Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
(2)你认为通过上述图一所示的三个实验能否验证铁、锌、铜、银四种金属在溶
液中的活动性强弱_______(填“能”或“不能”)。
能
【实验二】在完成实验一的过程中,同学们将试管①②③内反应后的物质都倒入
废液缸中(如图二)。小组同学对废液缸中混合物的成分产生了探究兴趣,待混合
物充分反应后,过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。
(3)小明将铁丝放入浅绿色滤液中,一段时间后,铁丝表面没有发生变化。由此判
断滤液中含有的溶质是_______________________(填化学式)。
Zn(NO3)2、Fe(NO3)2
(4)探究滤渣的成分
【提出问题】滤渣的成分是什么
【作出猜想】小明的猜想:银、铜、铁、锌
你的猜想
猜想Ⅰ:___________;
猜想Ⅱ:银、铜、铁。
【分析思考】同学们认为小明的猜想不正确,结合上述的实验现象分析,小明的
猜想不正确的原因是_________________________。
银、铜
锌与硝酸亚铁不能共存
【进行实验】实验证明猜想Ⅱ正确,请你完成下列实验方案。
实验步骤 实验现象 结论
取少量滤渣样品, ____________________ _____________________ 猜想Ⅱ正确
【反思交流】在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考虑生成物外,还需要
考虑_____________________。
加入稀盐酸(合理即可)
有气泡生成(合理即可)
反应物是否有剩余
精练·山东模拟 对点演练提能力
1.(2023·临邑一模)A、B、C、D是四种金属单质,能发生如下反应:A+2BNO3 ===
A(NO3)2+2B;A+HCl→不反应。C+2HCl===盐+H2↑,D+2HCl===盐+H2↑且相同条
件下D比C反应剧烈。则四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.D>C>A>B B.B>A>C>D
C.A>B>C>D D.D>C>B>A
A
2.(2023·德州一模)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。先向盛有等量镍粉和锌粉的两支试管中分别加入溶质质量分
数相同的稀硫酸,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↑。
弱
3.(双选·2023·济南三模)向某AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中加入a g Zn和Fe的
混合粉末,充分反应后过滤得到滤渣和浅绿色滤液,则下列有关说法合理的是
( )
A.滤渣中一定有Ag和Fe,一定没有Zn
B.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
C.滤渣的质量一定大于a g
D.滤液中至少含有三种金属阳离子
C、D
4.(2023·青岛二模)如图是常见的四种金属元素的原子结构示意图,根据图回答以
下问题:
(1)钡原子易_________(填“得到”或“失去”)电子。
(2)研究表明,金属的活泼性强弱与其原子最外层电子数和电子层数有关,比较钠
和钾的金属活动性,推断镁和钡的活动性强弱:镁_________钡(填“大于”或“小于”)。
由此你获得的一条结论是____________________________________________。
钠 镁 钾 钡
失去
小于
金属最外层电子数相等时,电子层越多,越活泼