初中化学金属活动性顺序的应用

思考：滤液中的溶质有硝酸铜时_不__一__定___有硝酸银；有硝酸银 时_一__定___有硝酸铜；没有硝酸银时_不__一__定___没有硝酸铜；没有 硝酸铜时_一__定___没有硝酸银。
1.（黄冈）王老师在某工厂废水处理池中提取一瓶含有AgNO3、
Cu(NO3)2和Al(NO3)3的工业废水样品带回实验室。静置，取上层 清液，加入锌粉，充分反应后过滤，得到滤液甲和滤渣乙。请你
4（荆门）向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入m克
Zn，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的质量
为m克。据此，下列说法不正确的是
A．取反应后的滤液观察，滤液可能呈蓝色 有Cu(NO3)2剩余 B．取反应后的滤液滴加稀盐酸，无有白色沉淀产生
C．取滤渣滴加稀硫酸，可能有气泡产生 有Zn剩余
三.金属与盐发生反应：金属1+盐1→金属2+盐2 （_置__换__反应） (1)只有金属活动性顺序中排在前面的金属才能把排在它后面的 金属从其化合物（盐)溶液中置换出来，反之则不能；且两种金 属在金属活动性顺序中间隔越大，反应越容易发生；(反应物金 属一般不选用钾、钙、钠三种极活泼的金属)
(2)参加反应的盐必须可溶于水； (3)铁参加这一类反应时只能生成含亚铁离子的化合物(亚铁盐)。
解并产生氢气，Y不反应；把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一
会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化。根据以上实验事实，回
答下列问题： (1)X、Y和Z的金属活动性由强到弱的顺序为_X_＞__Y_____Z_＞__Y___；
(2)举出符合上述金属活动性顺序的三种常见金属(写化学式） __F_e__A_g__C_u____；并写出在Z表面有银析出反应的化学方程式 _C_u_+_2_A_g_N_O_3_=_C_u_(_N_O_3)_2_+_2_A_g_____
例1.铝的金属活动性比铁强，但是在空气中铝比铁更耐腐蚀，原 因是_铝__与__空__气__中__的__氧__气__反__应__，__表__面__形__成__致__密__的__氧__化__镁__保__护__膜__。
二．金属与酸发生反应：金属+酸→盐+氢气（_置__换__反应）
(1)在金属活动性顺序中，排在(H)前面的金属，可以和酸反应， 放出氢气，并且越活泼的金属与酸反应越剧烈；
【实验探究】设计实验探究滤渣乙的成分，请填写下列空白：
实验步骤
现象
结
论
实验1：取滤渣乙加入 无气体产生 滤渣乙可能是__银______
盐酸
_或__银__和__铜___________
实验2：取滤液甲加入 无蓝色沉淀 滤渣乙一定是_银__和__铜___ _氢__氧__化__钠__溶__液_______
(2)铁、铜在常温下不能与氧气反应，但在高温时能与氧气反应。
(3)金即使在高温时也不能与氧气反应。
【注意】
①常温下,铝和氧气能反应,在表面形成一层致密的氧化铝膜， 从而阻止氧气进一步与铝反应，起到“自我保护”的作用(铝 有很强的耐腐蚀性)。
②越活泼的金属越容易与氧气反应，所以，活泼金属必须密封 保存。如钠要密封保存在煤油中（钠不与煤油反应，钠的密度 比煤油大） ③“真金不怕火炼”说明金的化学性质很_稳__定__。
利用金属活动性顺序判断反应后滤渣、滤液的成分
【方法点拨】①分析题中所能发生的化学反应；②关注反应物
的量；③结合给出的现象进行综合分析。
例4.将镁和铁的混合物加入到硫酸铜溶液中，充分反应后过滤， (1)向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生，则滤渣中的物质是_铜__， 滤液中的溶质一定有__硫__酸__镁__、__硫__酸__亚__铁_______。(2)向滤渣中加 入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中的物质一定有_铜__、__铁___，可能 有_镁_____，滤液中的溶质一定有__硫__酸__镁___，可能有_硫__酸__亚__铁____， 一定没有__硫__酸__铜___。
有铁 ③一定有铜 ④可能有锌 ⑤可能有铁 ⑥可能有铜．
A.①②③
B.②③④
C.③④⑤
D.①②⑥
3.在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反 应后过滤，向滤出的固体滴加稀盐酸，没有气泡产生。下列判断 正确的是 A.滤出的固体中一定含有铜，可能含有铁和镁 B.滤出的固体中一定含有铜，一定不含铁和镁 C.滤液中一定含氯化镁和氯化亚铁，可能含氯化铜 D.滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁和氯化铜
五．天平问题
初中化学中，常见的与稀硫酸或稀盐酸反应生成氢气的金属主要 是镁、铝、锌、铁，其中，生成1g氢气分别需要_9__gAl，_1_2_gMg， _2_8__gFe，_3_2_._5_gZn与足量的稀硫酸或稀盐酸完全反应。即生成
等质量的氢气需要镁、铝、锌、铁的质量由多到少的顺序是 _锌__、__铁__、__镁__、__铝______，等质量的镁、铝、锌、铁与稀硫酸或稀 盐酸完全反应生成氢气质量由多到少的顺序是_铝__、__镁__、__铁__、__锌__。
四.推断金属活动性的强弱
例6. (海南)小明为了比较X、Y、Z、W四种金属的活动性顺序，
利用这四种金属单质、稀盐酸、Z的硝酸盐溶液和W的硝酸盐溶液， 进行有关实验，结果如下表（“√”表示能反应，“—”表示不 能反应，“空白”表示未做该实验）。请你判断四种金属的活动 性顺序为 A. Y>Z>X>W B. X>Y>W>Z C. X>W>Y>Z D. W>X>Y>Z
【分析】X、W能和稀盐酸反应，说明X、W排在氢的前面；Y、Z不
能和稀盐酸反应，说明Y、Z排在氢的后面，即X、W的活动性比Y、 Z的活动性强。X能与W的硝酸盐溶液反应，Y能与Z的硝酸盐溶液反 应，说明X＞W，Y＞Z。所以四种金属的活动性顺序是X＞W＞Y＞Z。
例7. 有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶
2017年中考化学二轮复习
金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
金属活动性顺序的应用 一.金属与O2发生反应 大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。
(1)金属活动性顺序中，前面的金属（如K、Ca、Na等）常温下 就能与氧气发生反应。
六．金属混合物除杂
例11.(1)要除去FeSO4溶液中的CuSO4，可在溶液中加入_过__量__的__ _铁___，充分反应后，再用__过__滤__的方法除去杂质。 除去铜粉中的铁粉，可以加入_过__量__的__稀__硫__酸_____，然后_过_滤___、 _洗__涤__、_干__燥__。发生反应的化学方程式是_F_e_+_H_2S_O_4_=_F_e_S_O_4_+_H_2↑___。 (3)除去CuSO4中的少量铁粉，能否用溶解、过滤的方法？_否___ (填“能”或“否”)，理由是_铁__与__硫__酸__铜__溶__液__会__发__生__反__应__，__过_ _滤__后__的__溶__液__中__有__硫__酸__亚__铁__。正确的方法是_用__磁__铁__吸__引__。
例8.如下图所示，在甲、乙两支完全相同的试管中，装有足量的 质量和溶质质量分数均相同的稀盐酸，在两只试管上方各罩一个 完全相同的气球，两个气球中分别装有相同质量的金属A与B，现 同时提起两只气球，使其中的金属迅速与稀盐酸接触反应。实验 发现：开始时，甲气球迅速鼓起，而乙气球鼓起较慢。反应结束 时，甲气球鼓起的体积比乙气球大。根据以上事实，可得出以下 结论： (1)_金__属__A_的__活__动__性__比__金__属__B_的__活__动__性__强___； (2) 等质量的A与稀盐酸完全反应生成氢气的质量比B多 。 (3)若在上述条件下，A、B两种金属与盐酸反应均生成+2价盐， 据此还可以得到的结论是_金__属__A_的__相__对__原__子__质__量__比__金__属__B_的__相__对_ _原__子__质__量__小____。
【反思交流】通过交流，大家认为在滤液甲中加入稀盐酸，当观 察到__没__有__白__色__沉__淀__产__生___，也能得出实验1的结论。
2.(揭阳)在硫酸铜溶液中加入一定量的锌粉和铁粉充分反应后，
过滤可得到一些固体．向该固体中加入少量稀硫酸，可观察到有
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气体产生．下列对该固体的叙述正确的是 ①一定有锌 ②一定
完成以下探究(不考虑杂质干扰)。【提出问题】滤渣乙是什么？
【做出猜想】小明认为滤渣乙是银，小东认为滤渣乙是银和铜，
小华认为滤渣乙是银、铜和铝，你认为滤渣乙可能是_银__、__铜__、__锌_。 【交流讨论】大家经过讨论后，认为小华的猜想错误，理由是锌___ _的__活__动__性__比__铝__弱__，__不__能__置__换__出_铝_________。
例5.将一定量的铁加入到硝酸银、硝酸铜和硝酸铝的混合溶液 中，充分反应后，过滤， (1)向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生，则滤渣中的物质一定 有_银__，可能有_铜___，滤液中的溶质一定有_硝__酸__亚__铁__、__硝__酸__铝____， 可能有__硝__酸__铜___或_硝__酸__铜__和__硝__酸__银_____。(2)向滤渣中加入稀 盐酸有气泡产生，则滤渣中的物质有_银__、__铜__、__铁_______，滤液 中的溶质有__硝__酸__亚__铁__、__硝__酸__铝____。 (3)向滤液中加入稀盐酸， 有白色沉淀产生，则滤渣中的物质是__银______，滤液中的溶质 有_硝__酸__银__、__硝__酸__铜__、__硝__酸__亚__铁__、__硝__酸__铝__。
(2)这里的酸一般用稀盐酸或稀硫酸，不能是强氧化性酸(如浓硫 酸、硝酸)；
(3)K、Ca、Na除与酸反应外，还能与水在常温下发生置换反应， 其余金属则不能。
【注意】 (1)金属与酸的置换反应是放热反应；
(2)金属与稀硫酸或稀盐酸发生反应，溶液质量一定增加，且增 加的质量等于参加反应的金属质量减去反应生成的氢气的质量；
D．滤渣中的物质至少有两种 Ag、Cu； Ag、Cu、Zn
先发生反应Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
65
216
固体质量增加
后发生反应Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu
65
64
固体质量减小
由于反应前后固体质量不变，所以两个反应都已经发生，且Zn
与AgNO3的反应已经完全，而Zn与Cu(NO3)2的反应可能完全，也 可能有Zn或Cu(NO3)2剩余。
例9.等臂杠杆两端各系一只等质量的铁球，将杠杆调平衡后，
将球分别浸没在等质量、等密度的稀H2SO4和CuSO4溶液里(如下 图所示），一段时间后杠杆将会
A.左端上翘
B.右端上翘
C.仍然平衡
D.无法判断
例10.在托盘天平的两边各放一只等质量的烧杯，向两只烧杯中 分别注入相同质量、相同质量分数的盐酸和稀硫酸，天平平衡。 (1)若向两烧杯中分别投入等质量的锌粒（如左图所示），待充 分反应后，发现两烧杯中锌粒均完全溶解，则天平指针_不__偏转。 (2)若向左边烧杯中投入少量的锌粒，向右边烧杯中投入等质量的 镁条(如右图所示)，待充分反应后，发现锌粒和镁条全部溶解， 则天平指针_向__左___偏转。
(3)铁与稀硫酸或稀盐酸反应只能生成含亚铁离子的化合物。
例2.下列物质不能由金属与酸反应制得的是 A.ZnSO4 B.FeCl3 C.AlCl3 D.AgCl
例3.在室温条件下进行如图所示实验．已知：试 管内的镁条和铁片表面均被打磨洁净，且形状、 大小均相同；同时加入两支试管中的稀盐酸的质 量和质量分数均相等。 (1)该实验的目的是_比__较__镁__、__铁__与__稀__盐__酸__反__应__的__剧__烈__程__度_______、 _比_较__相__同__时__间__内__镁__、__铁__与__稀__盐__酸__反__应__放__出__热__量__的__多__少__。两支长颈 漏斗中产生的现象的不同之处是甲__装__置__长__颈__漏__斗__中__的__液__面__比__乙__装_ _置__中__的__高__。(2)若实验所用的金属均过量，则甲装置中产生的H2 比乙装置中产生的H2质量_相__等___（填“多”“少”或“相等”）。