金属活动性十大难点
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金属活动性十大难点
一.金属和酸反应:
a.图像题
1、(09济宁)某兴趣小组为探究活泼金属与酸反应的规律,将质量相等的甲、乙两种金属分别放入到质量分数相同的足量稀盐酸中,经实验测定并绘制出生成氢气的质量与反应时间的关系(见右图)。分析图像得到的以下结论中,一定正确
的是:()
A.金属甲比金属乙活泼
B.金属甲比金属乙的相对原子质量大
C.金属乙比金属甲的反应速率大
D.金属乙比金属甲的化合价高
解析:金属可以与酸反应生成氢气,金属的性质越活泼,反
应的速度越快,在坐标中就是看斜率,斜率越大,反应速度越快。从反应时间和斜率可以看出,乙的反应速率大于甲。所以A 错误。题目中并未给出金属甲、乙的化合价及相对原子质量的信息,所以并无法判断化合价及相对原子质量的大小。所以B D 错误。此题选择C。
2、(09湖北鄂州)某研究性学习小组的同学为探究实验室制取氢气的方案,分别用等质量的金属A、B跟质量相同、溶质质量分数相同的稀硫酸反应,反应生成氢气的质量与时间的关系如下图所示。分析图象得到的下列结论中,不合理的是(已
知A、B在生成物中均显+2价,A、B的相对原子质量不等)()
A.反应速率A>B
B.生成氢气的质量A=B
C.金属的活动性A<B
D.A、B均反应完,硫酸有剩余
解析:有图可知反应速率A大于B,生成氢气的质量A=B,所以
A,B正确。反应速率A>B,可知,金属活动性A>B,C错误。由题意及图像可知,反应后生成氢气的质量二者相等,所以此题属于金属过量酸不足的情况,所以D也错误。
3、(09兰州市)等质量的M、N两种金属,分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应(已知M、N在生成物中均为+2价),生成氢气质量和反应时间的关系如右图所示,下列叙述正确的是()
A.M、N两种金属中较活泼的是N
B.生成H2的质量M<N
C.相对原子质量较大的是N
D.产生H2的速率N>M
解析:有图可看到,M的反应速率大于N。价态相同的金属与足量的
酸反应,相对原子质量大的产生氢气的质量小,所以C对。
b,天平问题。
4.在托盘天平的两边各放一只盛有足量相同质量、相同质量分数稀盐酸的烧杯,调至平衡,然后向左边烧杯中加⒌6g铁,欲使天平再次保持平衡,应向右边烧杯中加入()
A.6 g镁
B.⒌6 g铜
C.⒌4 g氧化钙
D.10 g碳酸钙
解析:左边烧杯中加入⒌6g铁,因为稀盐酸是足量的,⒌6g铁完全反应放出H2的质量为⒌6 g×2/56=0.2 g。实际上左边烧杯中增加了5.6 g-0.2 g=5.4 g,而铜不与稀盐酸反应,答案B错误;6 g镁放H2的质量为:6g×2/24=0.5g,增加6g-0.5 g=5.5 g,答案A不正确。答案D中10g碳酸钙放出CO2的质量是4.4 g,增加10 g-4.4 g=5.6 g,所以D 也不正确,故选答案C。5.4 g氧化钙与稀盐酸反应CaO +2HCl=CaCl2 +H2O没有气体逸出。
5.在已调平的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯,向烧杯中各加入质量相等、质量分数也相等的稀硫酸,然后在左右两盘的烧杯中分别放入等质量的锌粒和铁粉。下列现象不可能观察到的是()
A.天平指针最终偏向放锌粒的烧杯一边 B.只有锌粒有剩余
C.天平指针开始偏向放铁粉的烧杯一边 D.只有铁粉有剩余
解析:因为锌的活动性比铁强,故放锌的这边产生H2较快,所以一开始应偏向放铁的那边;如果金属完全反应,那么等质量的铁和锌,铁产生H2较多,所以最终应偏向放锌的那边;如果硫酸完全反应,则产生的氢气量是由硫酸决定,产生相同的氢气,有金属剩余,天平平衡;由于产生等质量的氢气消耗的锌的质量大,故若只有一种金属剩余,则只能剩余铁(因为锌有剩余,铁肯定有剩余).
故选B.
总结:(前提条件金属化合价在生成物中一样)
当金属不足时:相等质量的金属,相对分子质量越小产生的H2越多
当酸不足时:产生H2质量相等,金属相对分子质量越小越容易剩余。
c.判断金属组成
6.由两种金属组成的混合物共20g,与足量盐酸完全反应,共放出1gH2,试判断原混合物的组成不可能是()
A. Zn 和 Mg;
B.Fe 和Mg ; C .Zn 和Fe ; D. Fe和Cu
解析:在每个选项中,首先假设20g全部为某一种金属,计算出与足量HCl反应产生的氢气质量。在两种金属中,如果有一种放出的H2质量大于1g,另一种放出的H2质量小于1g,则该组合就可能存在;若两种放出的H2都大于1g,或都小于1g,则该组合不可能存在。答案是:CD
二.金属和盐溶液反应
a.金属活动性强弱的推断
7.(2008年恩施自治州)对甲、乙、丙三种金属活动性的实验研究过程如下:(1)取大小相等的三种金属片,分别放入CuSO4溶液中,一段时间后,甲、丙表面出现红色物质,乙没有现象。(2)取大小相等的甲、丙两种金属片,分别放入相同的稀盐酸中,甲、丙表面都产生气泡,但甲产生气泡的速度明显比丙的快。则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是()A.甲>丙>乙 B.丙>乙>甲 C.甲>乙>丙 D .丙>甲>乙
解析:甲、乙、丙三种金属分别放入CuSO4溶液中,只有乙没有现象,说明乙的活动性最弱,甲、丙分别放入相同的稀盐酸中,甲、丙表面都产生气泡,但甲产生气泡的速度明显比丙的快。说明甲的活动性比丙的强,故选A
8.(2008年黄石市)某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序,设计了四种方案:
①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中②将Zn、Cu分别加入到ZnSO4溶液中③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中④将Fe 分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中()
A.①或④ B.①或② C.②或③ D.③或④
解析:要验证金属活动性顺序必须利用一种金属和另一种金属的盐溶液进行化学反应,如果能反应,说明金属的活动性比盐中金属活动性要强,如果不能反应,说明金属的活动性比盐中金属活动性要弱。根据这一点,对上面各方案分析如下:
① Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4,得到Zn的活动性强于Fe;Cu+ FeSO4不反应,说明Fe的活动性强于Cu,从而得出这三种金属的活动性由强到弱是Zn、Fe、Cu
② Cu+ ZnSO4不反应,说明Zn的活动性强于Cu,Zn+ZnSO4不反应,从提供的试剂来看,无法证明Fe和Zn的活动性,Cu和Fe的活动性
③ Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4得到Zn的活动性强于Fe;Zn+ CuSO4= ZnSO4+ Cu,说明Zn的活动性强于Cu,无法证明Fe 和 Cu的活动性
④ Fe +ZnSO4不反应,说明Zn的活动性强于Fe ;Fe+CuSO4=Cu+FeSO4说明Fe的活动性强于Cu,从而得出这三种金属的活动性由强到弱是Zn、Fe、Cu
综上分析可知,可行方案是①或④,故选A
b.对于反应后生成物的推断
9.(2008呼和浩特)在AgNO3。Cu(NO3)2、Zn (NO3)2的混合溶液中加入一些铁粉,待反应完全后过滤,不可能存在的情况是()
A.滤纸上有Ag、Cu、Fe,滤液中有Zn2+、Fe2+
B.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Zn2+、Fe2+
C.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Cu2+ 、Zn2+、Fe2+
D.滤纸上有Ag、Cu、Fe、Zn,滤液中有Zn2+、Fe2+
解析:该混合溶液中加入铁粉时,铁粉与Zn (NO3)2 不反应,铁粉先与AgNO3 发生反应,然后才与Cu(NO3)2发生反应。铁粉加入的质量不同,发生的反应及程度也不相同。故无论如何滤纸上不可能有Zn。故选D
10.向AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后,有金属析出,过滤后向残渣中加入足量的稀盐酸,无气泡产生,则下列说法中正确的是()
A、残渣中一定含有Ag、Fe,滤液中一定含有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
B、残渣中一定含有Ag、Cu,滤液中一定含有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
C、残渣中一定含有Ag、Cu、Fe,滤液中一定含有Fe(NO3)2
D、残渣中一定含有Ag,滤液中一定含有Fe(NO3)2
解析:根据题意残渣中加入盐酸没有气体生成,所以铁粉完全反应.
根据活动顺序可知,铁粉完全反应有四种情况:
一:铁粉反应了一部分AgNO3,此时残渣为银,滤液有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
二:铁粉恰好和硝酸银溶液反应,此时残渣为银,滤液有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
三:铁粉和一部分硝酸铜溶液反应,此时硝酸银溶液完全反应,残渣为银和铜,滤液有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2