小专题(二) 金属活动性顺序的实验探究

小专题(二) 金属活动性顺序的实验探究

1．金属活动性顺序

(1)金属活动性顺序

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au

(2)应用：

①在金属活动性顺序中，位置越靠前的金属，它的活动性越强。

②排在氢前面的金属能与酸反应放出氢气，排在氢后面的金属不能与酸发生反应(酸指盐酸和硫酸)。

③位置在前面的金属可以把位于其后面的金属从它的盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外，盐必须可溶)。

2．金属活动性顺序的实验探究

(1)原理：

①金属在自然界的存在形式

②金属与氧气的反应和反应的难易程度

③金属与酸反应的反应速率快慢及是否反应

④金属与盐反应是否发生

(2)判断依据：

①金属在自然界以单质的形式存在，说明这种金属活动性弱(或不活泼)。

②金属与氧气很容易反应，这种金属的活动性强。

③金属与酸能反应说明这种金属排在氢之前，反应越剧烈越靠前。

④金属能与另一种金属的盐溶液能反应，该金属比另一种金属活泼。

考点一 金属的活动性顺序

【例1】(2015河南中考)为比较X、Y、Z三种金属活动性大小，进行如下实验。实验结论正确的是( )

A．X＞Y＞Z B．Z＞Y＞X

C．Y＞X、Y＞Z D．X＞Y、Z＞Y

【解析】X、Y与硫酸反应，X能产生氢气，Y不能，证明X排在氢之前，Y排在氢之后，活动性X>Y。Y、Z与硝酸银反应，Y的表面析出Ag，Z不能，证明Y排在Ag之前，Z排在Ag之后，Y>Z，故顺序为X>Y>Z。选A。

【例2】(2014福州中考)将金属铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中，下列试剂能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱的是( )

A．蒸馏水 B．稀硫酸

C．硫酸钠溶液 D．氢氧化钠溶液

【解析】A.铁和铜均不和水反应，无法区分；此项不正确，B.铁的活动性在氢前面，可与稀硫酸反应生成氯化

亚铁和氢气；铜不与稀硫酸反应，无明显变化。此项正确。C.铁和铜的活动性均在钠的后面，均无法和硫酸钠溶液反应。此项不正确。D.铁和铜均不与氢氧化钠溶液反应，此项不正确。所以应选B项。

考点二 金属活动性顺序的探究

【例3】通过一年的化学学习，我们已经了解了常见金属的活动性顺序。铬(Cr)是重要的金属材料，越来越受到人们的关注。某化学兴趣小组对Cr、Al、Cu的金属活动性顺序进行探究，过程如下：

【提出假设】(1)对三种金属的活动性顺序提出三种可能的假设：

A．Al>Cr>Cu

B．Cr>Al>Cu

C．________

【设计实验】同温下，取大小相同的打磨过的金属薄片，分别投入到等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象，记录如下：

金属 Cr Al Cu

与盐酸反应

的现象 气泡产生缓慢，金属逐渐溶解 气泡产生激烈，金属迅速溶解 无气泡产生，金属无变化

【控制实验条件】(2)打磨三种金属发生的是________变化，上述实验使用等浓度的盐酸溶液的理由是____________________________。

【得出结论】(3)原假设中正确的是________(选填假设中a、b或c)。写出铬(铬与盐酸反应后显＋2价)与盐酸反应的化学方程式________________________________________________________________________。

【结论应用】(4)根据探究结果，在CuCl2和AlCl3的混合液中加入一定量的金属铬，充分反应后过滤．向滤出的固体中加入盐酸，无明显现象，则滤液中一定含有的溶质是________。

【解析】验证三种金属活动性顺序的方案有以下几种：(1)活动性居中的金属放入两边的金属盐溶液，简称“中间金属，二边盐”；(2)活动性处于两边的金属放入居中的金属盐溶液中简称“两边金属，中间盐”；(3)另外可以考虑：①三种金属中分别加入盐酸或稀硫酸；(至少有两种金属排在H前)②金属、酸、金属盐溶液组合(有金属排在H前)；③金属与氧气的反应。具体应用哪种方案，要根据题给条件选择最优方案(现象明显，操作简单)。

1．(2014上海中考)下列有关事实不能用金属活动性顺序解释的是( )

A．不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气

B．银的导电性强于铜

C．镁和铝与稀盐酸反应的剧烈程度不同

D．铜能将银从硝酸银溶液中置换出来

2．(2015青海中考)小明同学要探究锌、铁、铜的金属活动性顺序，他做了如下实验，其中不能达到预期目的的是( )

A．将锌片、铜片分别投入足量的硫酸亚铁溶液中，观察现象

B．将铁片分别投入足量的硫酸锌和硫酸铜溶液中，观察现象

C．将锌片、铁片、铜片分别投入足量的稀盐酸中，观察现象

D．将锌片、铁片分别投入足量的硫酸铜溶液中，观察现象

3．(2015西宁中考)金属Ni、Mn分别放入X、Y、Z的盐溶液中，反应的结果和有无金属析出的情况如下表所

示：

X盐溶液 Y盐溶液 Z盐溶液

Ni 无 无 有

Mn 无 有 有

它们的金属活动性由强到弱的顺序为( )

A．X Mn Y Ni Z B．Z Ni Y Mn X

C．Z Mn Y Ni X D．X Mn Ni Y Z

4．(2015河池中考)向一定量的AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤。分析判断下列说法正确的是( )

A．滤渣中一定有Zn，可能有Ag

B．滤渣中一定有Cu、Ag，可能有Zn

C．滤液中只有Zn(NO3)2

D．滤液中一定有Zn(NO3)2，可能有Cu(NO3)2

5．(2014枣庄中考)把X、Y两种金属分别放入另外两种金属Z、M的盐溶液中，实验结果如下表，其中“/”表示金属与盐不反应，“√”表示金属与盐能反应。

溶液

金属 Z的盐溶液 M的盐溶液

X / √

Y / /

上述四种金属活动性由强到弱的顺序是( )

A．Z、M、X、Y B．M、X、Z、Y

C．Z、X、M、Y D．Z、Y、X、M

6．(2015盐城中考)X、Y、Z三种金属中，只有X在自然界通常以单质形式存在，Y放入Z的硫酸盐溶液中，有Z析出，则三种金属的活动性顺序是( )

A．Y>Z>X B．X>Y>Z

C．Z>Y>X D．Y>X>Z

7．(2015重庆中考)某同学为探究镁、锌、铜、银的活动性顺序，设计如下实验流程：

依据该流程设计，下面对物质①、②的选择合理的是( )

A．①稀硫酸 ②硫酸铜

B．①稀盐酸 ②硫酸锌

C．①稀盐酸 ②硫酸亚铁

D．①稀硫酸 ②氯化镁

8．(2014株洲中考)如图是X、Y、Z、W四种金属与稀盐酸反应状况的示意图，据此判断四种金属中活动性最弱的是( )

A．X B．Y C．Z D．W

9．(2015黄冈模拟)金属与酸反应生成氢气与对应的化合物，下列化合物能由金属与酸发生置换反应直接制取的是( )

A．Fe2(SO4)3 B．MgCl2

C．FeCl3 D．CuSO4

10．(2014河北石家庄模拟)有甲、乙、丙三种金属，将甲投入丙的硫酸盐溶液中，有丙析出；将乙、丙两种金属分别投入硫酸铜溶液中，丙的表面有红色物质析出，乙的表面没有明显变化，则甲、乙、丙三种金属活动性顺序排列正确的是( )

A．甲＞乙＞丙 B．甲＞丙＞乙

C．丙＞乙＞甲 D．丙＞甲＞乙

11．(2016原创)如图在杠杆的两端分别挂着质量相等的铜球和铁球，这时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在稀盐酸和硫酸铜溶液中片刻，下列说法正确的是( )

A．左边烧杯中溶液的质量增加

B．右边烧杯中溶液的质量减少

C．两边溶液的质量都不变

D．取掉烧杯后，杠杆仍然保持平衡

二、填空及简答题

12．(2016原创)A、B、C、D为金属活动顺序表中常见的四种金属。已知：①A＋BSO4===ASO4＋B ②C＋H2SO4===CSO4＋H2↑ ③B＋2DNO3===B(NO3)2＋2D，请完成以下填空。

(1)金属C在金属活动顺序表中排在氢________(选填“前面”或“后面”)。

(2)根据上述反应能判断出其中三种金属的活动性，其金属活动性由强到弱的顺序是________(用字母填写)。

(3)若A、B、C、D分别为锌、铁、铜、银中的一种，金属C与H2SO4反应后所得溶液呈浅绿色，则金属A为________，反应③的化学方程式为__________________。

13．(2015石家庄42中模拟)小明为探究Cu、Al、Ag的金属活动性顺序，做了如下两个实验。请分析实验，

完成填空。

(1)试管①中观察到的现象是：铝丝表面附着一层________固体，溶液颜色变浅。

(2)试管②中发生了化学反应，现象明显，该反应的化学方程式是________________。

(3)通过实验探究，Cu、Al、Ag三种金属活动性由强到弱的顺序是________。

14．(2015烟台中考)不锈钢材料中含有的金属铬(Cr)能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。为了解金属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，小娟与小涛进行了如下探究活动。

【猜想和假设】根据所学知识，猜想三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系：

猜想一：Cr Al Cu

猜想二：Al Cr Cu

猜想三：____________

【实验和探究】

(1)小娟的实验：取大小相同的铝、铬、铜三种金属片(用砂纸打磨光亮)

实验步骤 实验现象 解释与结论

分别取三支试管，向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸，然后将铝、铬、铜三种金属分别插入三支试管中。 铝片表面产生的气泡较快；

铬片表面产生气泡较缓慢，溶液变蓝色； 铜片无明显现象。 猜想________成立。铬与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液，该反应的化学方程式为__________________________。

(2)小涛的实验：

小涛只选用了三种药品进行实验，也得出了三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系。则他选用的三种药品可能是________________________。

【总结与归纳】由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

三、推断题

15．(2014达州中考)化学实验室要从X、银、铜、锌四种金属混合物中分离某贵重金属。流程如下：