2.3金属的活动顺序(三)(原卷版)

金属与酸反应的图像分析
活泼金属与稀硫酸(或盐酸)反应有多个变量：金属与稀H2SO4(或盐酸)反应的速率、金属的质量、产生氢气的质量等，将这些变量放在曲线中考査，曲线的斜率表示反应速率，曲线长短表示金属的量，曲线的高低表示氢气的质量。

可作如下分析：
根据金属活动性顺序判断金属与酸反应的速率或根据反应速率判断金属活动性顺序。

如相同质量的镁、锌、铁三种金属与等量同浓度的稀H2SO4反应产生氯气的速率是Mg>Zn>Fe。

(1)等质氢图
两种金属反应产生的氢气质量相同，如图反映两种情况：
①稀H2SO4 (或盐酸)不足，金属过量，产生的氢气质量由稀H2SO4 (或盐酸)的质量决定。

②稀H2SO4 (或盐酸)足量，投放的两种金属与稀H2SO4 (或盐酸)反应产生氢气的质量恰好完全相同，如6.5g锌和5.6g铁分别投人足量的盐酸中反应产生的氢气质量相同。

(2)等质等价金属图
如等质量的镁、铁、锌与足量的稀H2SO4 (或盐酸) 反应生成的金属离子都是+2价，产生氢气的速率和质量不同。

如图反映出：
①金属越活泼，图示反应物的线越陡，如Mg线比Zn线陡，Zn线比Fe线陡。

②金属的相对原子质量越小，与酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高。

可简单概括为：越陡越活，越高越小。

(3)等质不等价金属图
铝、镁、锌与稀H2SO4 (或盐酸)反应生成金属离子的化合价分别为+3、+2、+2，如图反映出等质不等价金属与稀H2SO4(或酸)反应不仅速率不同而且产生氢气的质量与金属化合价有关。

【训练角度1】置换反应
1、下列反应中，属于置换反应的是（）
A．CuO+CO Cu+CO2
B．3Fe+2O2Fe3O4
C ．Cu+2AgNO 3═2Ag+Cu(NO 3)2
D ．CaCO 3 CaO+CO 2↑
2、钛(Ti)是一种广泛应用于航空、航天等领域的重要金属。

工业上制钛的化学方程式为：TiCl 4
＋2Mg=====△Ti ＋2MgCl 2 ，该反应属于( )
A ．化合反应
B ．分解反应
C ．置换反应
D ．复分解反应
3、构建知识网络是一种重要的学习方法。

如图是关于铁的化学性质的知识网络（“→”表示一种物质转化为另一种物质），其中B 是密度最小的气体，C 为红色固体单质。

请回答下列问题。

（1）A 物质的化学式为 。

（2）反应②还需要的一种反应物是 （填化学式）。

（3）写出反应③在实际生产生活中的一条用： 。

（4）写出反应④的化学方程式，并注明基本反应类型： （ ）。

【训练角度2】不同金属与酸反应产生氢气质量的比较
1、相同质量的镁、铝、锌分别与相同质量20%的盐酸充分反应，产生氢气质量(直接用各金属表示)大小关系有以下几种猜测：①Mg ＞Al ＞Zn ；②Al ＞Mg ＞Zn ；③Al ＝Mg ＝Zn ；④A l ＝Mg ＞Zn ；⑤Al ＝Zn ＞Mg ；⑥Al ＞Mg ＝Zn 。

其中合理的个数为( )
A ．5个
B ．4个
C ．3个
D ．2个
2、质量相等的锌、铝、铁分别与足量稀盐酸反应，产生氢气的质量（ ）
A ．锌最多，铁最少
B ．铝最多，锌最少
C ．铁最多，铝最少
D ．三者一样
多
3、有A 、B 两块铁片分别与足量的稀硫酸、稀盐酸反应,若产生等质量的氢气，则A 、B 的关系为（ ）
A ．A=
B B ．A ＜B
C ．A ＞B
D ．无法比较 【训练角度3】分析金属样品的组成(极值法)
1、某校研究性学习小组的同学为了对Cu­Zn 合金、Fe­Cu 合金、Fe­Zn 合金、Fe­Al 合金进行研究，他们取其中一种合金的粉末5.6 g ，与足量的稀硫酸充分反应，经测定，产生了0.38 g 气体，则该合金可能是( )
A．Cu­Zn合金B．Fe­Cu合金C．Fe­Zn合金D．Fe­Al合金
2、现有铁与另一种金属组成的混合物1.2 g，与足量稀硫酸反应生成H20.1 g，则混合物中的另一种金属可能是()
A．Mg B．Al C．Zn D．Cu
3、有Mg、Al、Zn的混合物共7.2g，与足量盐酸反应，生成H2的质量可能是（）
【训练角度4】判断天平平衡问题
1、在已调平衡的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯，向烧杯中各倒入质量相等、质量分数也相等的足量的稀硫酸，分别在左、右两盘的烧杯中同时放入等质量的金属粉末X、
Y。

观察到从反应开始后至反应结束托盘天平的指针始终偏向左边。

则金属X、Y分别是（）
A．X：Al Y：Fe B．X：Zn Y：Fe
C．X：Zn Y：Al D．X：Fe Y：Zn
2、在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相等、溶质质量分数相同的稀盐酸，然后在左边烧杯中放入镁，在右边的烧杯中放入与镁质量相等的铝。

待充分反应后，下列分析错误
．．的是( )
A.天平保持平衡，左边烧杯中，酸没有剩余，镁可能有剩余
B.天平保持平衡，右边烧杯中，酸没有剩余，铝一定有剩余
C.天平失去平衡，左边烧杯中，酸一定剩余，镁一定没剩余
D.天平失去平衡，右边烧杯中，酸可能剩余，铝一定没剩余
3、在托盘天平的两个托盘上各放一只烧杯，分别注入相同质量分数、相同质量的稀盐酸，天平平衡。

向左边的烧杯中加入10g金属锌，向右边的烧杯中加入10g金属镁。

当反应停止后，金属都有剩余，天平指针的指向是（）
A.分度盘的左边
B.分度盘的中间
C.分度盘的右边
D.3种情况都有可能
【训练角度5】金属与酸反应的图像题
1、等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应，下列图像能正确表示产生氢气的质量与反应时间关系的是（）
2、两个烧杯中有等质量的锌和铁，分别逐渐加入等质量分数的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示，A、B代表金属，a、b、c是曲线上的三个点，则：
(1)分析可知：A金属是__________；在__________点时两烧杯中金属都有剩余。

(2)b点时B金属所在烧杯里的溶液溶质是__________(填化学式)。

3、甲、乙两烧杯内盛有等质量、等质量分数的盐酸。

将镁逐渐加入甲烧杯，铁逐渐加入乙烧杯，测量加入的金属质量m和相应的烧杯内物质质量变化量ΔM，画出ΔMm曲线oac和obc的示意图，如图所示。

根据图中信息，下列说法错误的是( B)
A.m1：m2=3：7
B.m1ΔM1<m2ΔM2
C.曲线oac表示的是甲烧杯中ΔM与m的变化关系
D.当乙烧杯内加入铁的质量为m1时，溶液中溶质不止一种
【训练角度6】分析金属与金属化合物溶液反应后生成物的成分
1、分别将不同质量的锌粉加入到一定量的Fe(NO3)
2、Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，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．若滤液中只含一种金属化合物，滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe，可能含有Zn
B．当滤液中含两种金属化合物时，滤渣中一定含有Ag、Cu，可能含有Fe，一定不含Zn C．若滤渣中有红色固体，则滤液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2，一定不含AgNO3、Cu(N O3)2
D．若向所得滤渣中滴加稀盐酸无气泡生成，滤渣中一定含有Ag，可能含有Cu，一定不含Fe和Zn
2、将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中，充分反应后过滤，将所
得滤渣放入稀盐酸中，有气泡产生，下列说法错误
．．的是( )
A.滤液中最多含有两种溶质
B.滤液中一定含有Zn(NO3)2，可能含有Fe2(SO4)3
C.滤渣里一定含有Fe和Ag，可能含有Zn
D.若反应后所得滤液呈无色，则滤渣中一定含有Fe和Ag，一定没有Zn
3、将一定质量的铁粉加入Mg(NO3)2、AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。

向滤液中加入稀盐酸，无明显现象。

下列叙述正确的是（）
A.滤液中一定含有Mg2+和Fe+
B.滤液中含有Mg2+和Ag+
C.滤渣中一定含有Ag
D.滤渣中可能含有Mg
【训练角度7】对金属与酸、金属与金属化合物溶液反应的综合训练
1、将锌片分别放入下列四种溶液中，一段时间后，溶液质量会减轻的是()
A．H2SO4B．AgNO3C．FeSO4D．MgSO4
2、向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入m g Zn，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥后称量，得到的质量仍为m g，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
B．反应后的溶液中一定含有AgNO3
C．取滤渣滴加稀硫酸，可能有气泡产生
D．滤渣中的物质至少有两种
3、现有铜与另一种金属M的混合物(M可能是Al、Fe或Ag)，在该混合物中加入足量的稀硫酸，有气泡产生，则M不可能是________，待反应完全后________(填实验操作方法)，得到铜和滤液，在滤液中加入锌片，其表面有一层黑色物质，则M是________。

取一定量的原混合物投入到一定量的AgNO3溶液中，充分反应后，对反应所得溶液和固体推断正确的是______。

A．溶液中一定有M的离子
B．固体中一定有Ag和Cu
C．固体中一定有Ag
D．溶液中一定有Ag＋
1、某科学小组将含有AgNO3和Al(NO3)3的废液进行了如图实验．若向反应后的固体乙中加入稀盐酸，无明显现象，则下列说法正确的是（）
A．溶液甲的颜色一定为蓝色
B．溶液甲中至少有一种金属阳离子
C．固体乙中加入稀盐酸，可能产生气体
D．固体乙中一定有Ag，可能有Cu、Zn、Al
2、向盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉，充分反应后，得到固体M和溶液N。

下列叙述错误的是（）
A．锌有剩余时，M中一定有Fe、Cu和Zn
B．锌有剩余时，N中一定没有FeCl2和CuCl2
C．锌无剩余时，M中一定有Cu，可能有Fe
D．锌无剩余时，N中一定有FeCl2和ZnCl2
3、向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量稀硫酸，下列图象描述正确的是（）
A．B．C．D．
4、将过量铁粉放入盛有90g稀硫酸的烧杯中，充分反应后过滤，测得滤液的质量为92.7g。

则该反应过程中产生的氢气的质量是（）
5、将一定量的镁放入过量的稀盐酸中，下列表示反应过程中变化关系的曲线，正确的是( )
6、在利用某种金属材料时，人们往往要考虑这种材料的化学性质，因此需要对一些金属的活动性及反应的快慢进行研究。

(1)请写出能体现金属化学性质的一个化学方程式：______________________________。

(2)相同条件下，不同金属与相同质量分数的稀硫酸反应，反应的快慢不同。

取等质量大小相同的镁片、锌片、铁片中的两种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量(m)与反应时间(t)的关系如图所示，则曲线A对应的金属是__________。

(3)在一定条件下，同一反应进行的快慢与反应物的浓度有关。

现将一定浓度的稀硫酸与过量锌反应制取氢气，为了使反应速率减慢而又不影响生成氢气的总量，可向稀硫酸中加入适量的一些物质，其中原理上可行的是__________ (填序号)。

①水②NaOH稀溶液③Na2SO4稀溶液
7、等质量的两种常见金属A和B，分别与足量稀硫酸反应生成正二价金属硫酸盐和氢气，氢气质量与反应时间的关系如图所示：
(1)由曲线可以初步推断：相同的时间内生成氢气的质量：A __________ (填“>”“=”或“<”)B。

(2)由曲线还可以推断一些初步结论，试写出其中的一个______________________________。

8、请仔细阅读资料，回答下列问题。

资料：将大小厚薄相同的镁、铁、铜三种金属片分别放入盛有相同体积和相同质量分数稀硫酸的试管中，观察到如下现象：
(1)判断金属活动性的方法有多种，请你通过材料中给出的反应现象总结规律：可以通过______________________________判断金属的活动性强弱。

(2)金属活动性在工农业生产中有着广泛应用。

波尔多液是一种常用农药，它是由硫酸铜、生石灰加水配制而成的。

请用化学方程式解释不能用铁桶配制波尔多液的原因：____________________，分析该化学方程式可得出，铁比铜的活动性__________(填“强”或“弱”)，由此你可总结出通过__________也可判断金属的活动性。