對于金屬活動性順序,,應從下面幾個方面加以理解:
1.金屬與酸發(fā)生反應
(1)在金屬活動性順序中排在(H)前面的金屬,,可以與酸反應,放出氫氣,。
(2)這里的酸溶液不能是強氧化性的酸(如濃硫酸,、硝酸等)
(3)K、Ca,、Na除與酸反應外,,還能與水在常溫下發(fā)生置換反應,其余金屬則不能,。
2.金屬與鹽(溶液)發(fā)生置換反應
(1)在金屬活動性順序中只有排在前面的金屬才能把排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來,,而與H的位置無關(guān)。但K,、Ca,、Na等金屬例外,由于它們過于活潑,,與鹽溶液不發(fā)生置換反應,而是先與溶液中的水發(fā)生反應,。
(2)參加反應的鹽,,必須能夠形成溶液,也就是說,,鹽不能是難溶于水的物質(zhì),,如Cu和難溶于水的AgCl就不能發(fā)生反應,盡管銅的活動性強于銀,。
(3)如果某鹽溶液中含有幾種金屬離子,,向其中加入某一金屬且加入的金屬活動性最強,最先發(fā)生的反應,,根據(jù)其規(guī)律,,應認為金屬和活動性最弱的那一種金屬的陽離子最先發(fā)生反應,。
有關(guān)金屬活動性順序表的考查是歷年來中考命題的熱點,但也是一個難點?,F(xiàn)將中考化學中的有關(guān)考題加以整理,,供同學參考。
一,、金屬活動性強弱的推斷
例1(2008年恩施自治州)對甲,、乙、丙三種金屬活動性的實驗研究過程如下:(1)取大小相等的三種金屬片,,分別放入CuSO4溶液中,,一段時間后,甲,、丙表面出現(xiàn)紅色物質(zhì),,乙沒有現(xiàn)象。(2)取大小相等的甲,、丙兩種金屬片,,分別放入相同的稀鹽酸中,甲,、丙表面都產(chǎn)生氣泡,,但甲產(chǎn)生氣泡的速度明顯比丙的快。則甲,、乙,、丙三種金屬的活動性順序是( ) A.甲>丙>乙 B.丙>乙>甲 C. 甲>乙>丙 D . 丙>甲>乙
【解析】甲、乙,、丙三種金屬分別放入CuSO4溶液中,,只有乙沒有現(xiàn)象,說明乙的活動性最弱,,甲,、丙分別放入相同的稀鹽酸中,甲,、丙表面都產(chǎn)生氣泡,,但甲產(chǎn)生氣泡的速度明顯比丙的快。說明甲的活動性比丙的強,,故選A
【解析】根據(jù)表中提供的實驗結(jié)果可知:X,、Y、Z,、W四種金屬中只有X,、W能和鹽酸發(fā)生反應,說明X,、W的活動性分別比Y,、Z的強,;Y能和Z的硝酸鹽反應,說明Y的活動性強于Z,;X能和W的硝酸鹽反應,,說明X活動性強于W;所以選A
例2.(2008年咸寧市)有X,、Y,、Z三種金屬,如果把X和Y分別放入稀硫酸中,,X溶解并產(chǎn)生氫氣,,Y不反應;把Y和Z分別放入硝酸銀溶液中,,過一會兒,,在Z表面有銀析出,而Y沒有變化,。根據(jù)以上實驗事實,,回答下列問題:
(1)X、Y和Z的金屬活動性由強到弱的順序為 ,;
(2)舉出符合上述金屬活動性順序的三種常見金屬(寫化學式) ,;并寫出在Z表面有銀析出反應的化學方程式 。
【解析】(1)X,、Y兩種金屬中只有X能和鹽酸發(fā)生反應,,而Y不反應,說明X的活動性比Y的強,;金屬Z能與硝酸銀溶液反應,,說明Z的活動性比Y的強; .
(2)符合上述金屬活動性順序的三種常見金屬有多種可能
答案:(1) X Z Y (2)Fe Cu Pt 或Zn Cu Hg(其他合理答案也可) Cu + 2gNO3==Cu(NO3)2 + 2Ag
二,、金屬活動性強弱的驗證
例3.(2008年黃石市)某學生為了驗證鐵,、鋅、銅三種金屬的活動性順序,,設計了四種方案:①將Zn,、Cu分別加入到FeSO4溶液中②將Zn、Cu分別加入到ZnSO4溶液中③將Zn分別加入到FeSO4,、CuSO4溶液中④將Fe 分別加入到ZnSO4、CuSO4溶液中 ( )
A. ①或④ B. ①或② C. ②或③ D. ③或④
【解析】要驗證金屬活動性順序必須利用一種金屬和另一種金屬的鹽溶液進行化學反應,,如果能反應,,說明金屬的活動性比鹽中金屬活動性要強,如果不能反應,,說明金屬的活動性比鹽中金屬活動性要弱,。根據(jù)這一點,,對上面各方案分析如下:
① Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4,得到Zn的活動性強于Fe;Cu+ FeSO4不反應,說明Fe的活動性強于Cu,,從而得出這三種金屬的活動性由強到弱是Zn,、Fe、Cu
② Cu+ ZnSO4不反應,,說明Zn的活動性強于Cu,,Zn+ZnSO4不反應,從提供的試劑來看,,無法證明Fe和Zn的活動性,,Cu和Fe的活動性
③ Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4得到Zn的活動性強于Fe;Zn+ CuSO4= ZnSO4+ Cu,,說明Zn的活動性強于Cu,,無法證明Fe 和 Cu 的活動性
④ Fe +ZnSO4不反應,說明Zn的活動性強于Fe ,;Fe+CuSO4=Cu+FeSO4說明Fe的活動性強于Cu,,從而得出這三種金屬的活動性由強到弱是Zn、Fe,、Cu
綜上分析可知,,可行方案是 ①或④ ,故選A
例4.(2008年青島市)人類的生產(chǎn)生活離不開金屬,,下列三種金屬被發(fā)現(xiàn),、使用的先后順序依次為:銅、鐵,、鋁,。
(1)金屬大規(guī)模被使用的先后順序跟_____________(填序號)選項關(guān)系最大。
①地殼中金屬元素的含量,;②金屬的導電性,;③金屬的活動性。
(2)為探究錳與鐵的金屬活動性,,在相同溫度下,,取大小相同、表面光亮的兩種金屬薄片,,分別投入等體積,、等溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的足量稀鹽酸中(反應中Mn顯+2價),請回答:
除了比較與酸反應產(chǎn)生氣體速率的快慢,,請你再舉出一種可比較這二種金屬活動性強弱的方法(寫出所需藥品即可):_____________和___________,。
(3)將盛有等質(zhì)量、等溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸的兩只燒杯,放在托盤天平左右兩盤上,,調(diào)節(jié)至平衡,,再向兩只燒杯中分別放入質(zhì)量相等的鎂和鐵,待反應停止后,,請判斷:
①若天平仍保持平衡,,燒杯中一定沒有剩余的物質(zhì)是____________;
②若天平失去平衡,,則指針一定偏向放_____________的一邊,。
【解析】(1)金屬大規(guī)模被使用的先后順序跟;③金屬的活動性關(guān)系最大,。
(2)根據(jù)鐵和錳分別與鹽酸反應放出氣泡速率快慢的現(xiàn)象可知鐵的活動性“<”錳
除了比較與酸反應產(chǎn)生氣體速率的快慢以外,,還可以利用一種金屬和另一種金屬的鹽溶液進行化學反應,如果能反應,,說明金屬的活動性比鹽中金屬活動性要強,,如果不能反應,說明金屬的活動性比鹽中金屬活動性要弱,。因此比較這二種金屬活動性強弱的方法還可以選用:金屬錳的薄片氯化亞鐵
(3)根據(jù)金屬與酸反應的兩條規(guī)律:①等質(zhì)量,、等溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的酸溶液與足量金屬反應,產(chǎn)生的H2質(zhì)量相等,。當托盤天平左右兩邊燒杯中產(chǎn)生的H2質(zhì)量相等時,,天平仍保持平衡,燒杯中一定沒有剩余的物質(zhì)是鹽酸②等質(zhì)量的幾種金屬(化合價均為+2價)足量酸反應產(chǎn)生的H2質(zhì)量取決于該金屬的相對原子質(zhì)量,,相對原子質(zhì)量越小產(chǎn)生的H2質(zhì)量越多,,相對原子質(zhì)量越大,產(chǎn)生的H2質(zhì)量越小 ,。因為鎂的相對原子質(zhì)量<鐵的相對原子質(zhì)量,,所以鎂與鹽酸反應放出氫氣的質(zhì)量多,天平失去平衡,,則指針一定偏向放鐵的一邊,。
三、對于反應后生成物的推斷
例5(2008呼和浩特)在 AgNO3 ,、 Cu(NO3)2 ,,、Zn (NO3)2 的混合溶液中加入一些鐵粉,待反應完全后過濾,,不可能存在的情況是( )
A.濾紙上有Ag ,、Cu 、Fe,,濾液中有 Zn2+,、Fe2+
B.濾紙上有Ag 、Cu,, 濾液中有 Zn2+,、Fe2+
C.濾紙上有Ag 、Cu,, 濾液中有Cu2+ ,、 Zn2+、Fe2+
D.濾紙上有Ag ,、Cu ,、Fe 、Zn ,,濾液中有 Zn2+,、Fe2+
【解析】該混合溶液中加入鐵粉時,鐵粉與Zn (NO3)2 不反應,,鐵粉先與AgNO3 發(fā)生反應,,然后才與 Cu(NO3)2發(fā)生反應。鐵粉加入的質(zhì)量不同,,發(fā)生的反應及程度也不相同,。故無論如何濾紙上不可能有Zn。故選D
例6(2008年包頭市)向AgNO3 ,、 Cu(NO3)2 ,、Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量的鐵粉,充分反應后過濾,。
(1)寫出上述任意一個反應的化學方程 ,。
(2)如果向所得濾液中加稀鹽酸有白色沉淀生成,則濾渣中一定有 ,。
(3)如果向所得濾渣中加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生,,則濾液中一定含有的金屬陽離子是 。
【解析】(1)依題意將鐵粉加入該混合溶液中,,鐵與硝酸銀,、硝酸銅都能反應,且置換出的銅還可與硝酸銀發(fā)生反應,,寫出任意一個化學方程式即可,。
(2)依題意濾液中還有銀離子,因此,,濾渣中只有少量銀析出,。
(3)依題意濾渣中已有過量的鐵粉析出,所以濾液中一定只有鋅離子和鐵離子
答案:(1)Fe + 2AgNO3 = 2Ag + Fe(NO3)2 或Fe + Cu(NO3)= Cu + Fe(NO3)2
(2)Ag (3) Fe2+ ,、 Zn2+
鞏固練習:
1,、(2008年肇慶市)某同學探究金屬單質(zhì)的活潑性時發(fā)現(xiàn):X、Y都能與稀硫酸反應放出氫氣而Z不能;Y能在X的鹽溶液中置換出X,。則它們的金屬活動順序為( )
A.X>Y>(H)>Z B.Y>X>(H)>Z C.X>Z>(H)>Y D.Y>(H)>X> Z
2.(2008年南充市)有X,、Y、Z三種金屬,,如果把X和Y分別放人稀硫酸中,,X溶解并產(chǎn)生氫氣,而Y 不反應,;如果把Y 和Z分別放入硝酸銀溶液中,,過一會兒,在Y 表面有銀析出,,而Z沒有變化,。根據(jù)以上實驗事實,判斷X,、Y和Z的金屬活動順序正確的是 ( )
A.X>Y>Z B.X>Z>Y,, C.Z>Y>X D.Z>X>Y
3.(2008年攀枝花市)X、Y,、Z,、W是四種不同的金屬,為比較金屬活動性的強弱,,某同學利用這四種金屬單質(zhì),、鹽酸、Z的硝酸鹽,、W的硝酸鹽,,進行有關(guān)實驗,結(jié)果如下表(能發(fā)生置換反應的記為“√”,,不能反應的記為“一”,,無標記的表示未做該實驗)。這四種金屬的活動性順序為( )
A.X>W>Y>Z B.X>Y>W>Z C.W>X>Y>Z D.Y>W>Z>X
4.(2008年河北?。轵炞CFe,、Cu、Ag三種金屬的活動性是依次減弱的,,某化學興趣小組設計了如圖2所示的四個實驗,。其中不必進行的是( )
5.(2008年煙臺市)印刷銅制電路板的“腐蝕液”為FeCl3溶液。已知銅,、鐵均能與FeCl3溶液反應,,反應方程式分別為:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2,Fe+2FeCl3=3FeCl2?,F(xiàn)將一包銅,、鐵的混合粉末加入到盛有FeCl3溶液的燒杯中,,充分反應后燒杯中仍有少量固體,關(guān)于燒杯中物質(zhì)組成的說法正確的是( )
(A)溶液中一定含FeCl3,,固體一定是鐵和銅
(B)溶液中一定含FeCl2,,固體一定含銅
(C)溶液中一定含FeCl2、CuCl2,,固體一定含銅
(D)溶液中一定含FeCl2,,固體一定是鐵和銅
6.(2008年晉江市)興趣小組的同學學習了金屬的性質(zhì)后,在實驗室找到的一種銀白色金屬R做如下探究:
(1)將金屬R投入稀鹽酸中,,金屬表面有氣泡冒出。則該金屬R在金屬活動性順序表中排在氫的 (選填“前面”或“后面”),。
(2)為了比較金屬R與鐵的活動性強弱,,興趣小組設計下列方案進行實驗,請完成下表:
(3)請根據(jù)上述的信息,,標出金屬Fe,、R、Cu在下列金屬活動性順序表中的相應位置,。
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