2.1金屬的活動順序（一）（原卷版）

1、常見金屬在溶液中的活動性順序(巧記：撿個大美女；身體細纖輕；總共一百斤)鉀鈣鈉鎂鋁鋅鐵錫鉛(氫)銅汞銀鉑金KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu（1）判斷不同金屬的活動性強弱：金屬的位置越靠前，活動性越強。（2）判斷金屬能否與酸反應(yīng)：位于氫之前的金屬能置換出稀鹽酸、稀硫酸中的氫元素。（3）判斷金屬能否與金屬化合物溶液反應(yīng)：位于前面的金屬能把位于后面的金屬從其化合物的溶液里置換出來。*金屬化合物必須溶于水；AgCl不溶于水，不能用于和金屬發(fā)生置換反應(yīng)；*K、Ca、Na太活潑，常溫下和水反應(yīng)，不能置換出金屬化合物中的金屬。2、金屬與氧氣的反應(yīng)：金屬＋氧氣→金屬氧化物(化合反應(yīng))鎂鋁鐵銅2Mg+O2=2MgO4Al+3O2=2Al2O33Fe+2O2Fe3O42Cu+O22CuO常溫下表面形成氧化膜常溫下表面形成氧化膜鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體紫紅色的銅絲加熱后變黑鋁具有很好的抗腐蝕性能原因：鋁與空氣中氧氣反應(yīng)，表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進一步氧化。3、金屬與酸的反應(yīng)：金屬＋酸→鹽＋H2↑(置換反應(yīng))反應(yīng)條件：金屬活動性排在H前注意：實驗前用砂紙打磨金屬，除去鎂、鐵等金屬表面的氧化膜，便于金屬與酸接觸反應(yīng)。稀鹽酸稀硫酸鎂鋅鐵現(xiàn)象固體逐漸溶解，產(chǎn)生大量氣泡固體逐漸溶解，產(chǎn)生較多氣泡固體逐漸溶解，無色溶液變?yōu)闇\綠色，產(chǎn)生少量氣泡方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑4、金屬與金屬化合物的反應(yīng)：金屬＋鹽→新鹽＋新金屬(置換反應(yīng))反應(yīng)條件：參加反應(yīng)的金屬活動性必須強于鹽中金屬的活動性(K、Ca、Na除外)，且鹽必須可溶現(xiàn)象的描述重點：金屬表面生成固體的顏色，溶液顏色的變化。實驗鐵釘+硫酸銅溶液鋁絲+硫酸銅溶液銅絲+硝酸銀溶液現(xiàn)象鐵表面有紅色固體產(chǎn)生，溶液由藍色變?yōu)闇\綠色。鋁表面有紅色固體產(chǎn)生，溶液由藍色逐漸變?yōu)闊o色。銅表面有銀白色固體產(chǎn)生，溶液由無色逐漸變?yōu)樗{色?；瘜W方程式Fe+CuSO4=Cu+FeSO42Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)25、置換反應(yīng)（1）定義：由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)與另一種化合物的反應(yīng)A+BC→AC+B（2）置換反應(yīng)類型①金屬+酸→金屬化合物+H2②金屬+金屬化合物→另一金屬+另一金屬化合物③C+金屬氧化物→金屬單質(zhì)+CO2④H2+金屬氧化物→金屬單質(zhì)+H2O6、金屬活動性的應(yīng)用（1）金屬活動性證明實驗設(shè)計金屬Zn、FeFe、CuCu、Ag活動性Zn>Fe>HFe>H>CuH>Cu>Ag金屬+酸稀鹽酸或稀硫酸將打磨過的鐵和鋅分別放入等質(zhì)量等濃度的同種酸比較反應(yīng)的劇烈程度將打磨過的鐵和銅分別放入等質(zhì)量等濃度的同種酸比較能否反應(yīng)均不與酸反應(yīng)不能證明金屬+化合物溶液方案：前金屬+后溶液能置換Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe將打磨過的鋅條放入氯化亞鐵溶液中，觀察到有銀白色金屬析出方案：前金屬+后溶液能置換Fe+CuCl2=FeCl2+Cu將打磨過的鐵絲放入氯化亞銅溶液中，觀察到有紫紅色金屬析出方案：前金屬+后溶液能置換Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag將銅絲放入硝酸銀溶液中，觀察到有銀白色金屬析出方案：后金屬+前溶液不置換Fe+ZnSO4不反應(yīng)將打磨過的鋅條放入氯化亞鐵溶液中無明顯現(xiàn)象方案：后金屬+前溶液不置換Cu+FeSO4不反應(yīng)將銅片放入硫酸亞鐵溶液中無明顯現(xiàn)象方案：后金屬+前溶液不置換Ag+Cu(NO3)2不反應(yīng)將銀絲放入硝酸銅溶液中無明顯現(xiàn)象待比較金屬Fe、Cu、Ag活動性：Fe>H>Cu>Ag方案1:前金屬+后溶液方案：①證明Fe>Cu:Fe+Cu(NO3)2能置換②證明Cu>Ag:Cu+AgNO3能置換藥品：打磨過的鐵絲、銅絲，硝酸銅溶液、硝酸銀溶液（4種）操作：將打磨過的鐵絲放入硝酸銅溶液中，鐵絲上有紅色固體析出；將銅絲放入硝酸銀溶液中，銅絲表面出現(xiàn)銀白色固體。方案2:后金屬+前溶液方案：①證明Ag<Cu:Ag+Cu(NO3)2不置換②證明Cu<Fe：Cu+Fe(NO3)2不置換藥品：打磨過的銀絲、銅絲，硝酸銅溶液、硝酸亞鐵溶液（4種）操作：將打磨過的銀絲放入硝酸銅溶液中，無明顯現(xiàn)象；將銅絲放入硝酸亞鐵溶液中，無明顯現(xiàn)象。方案3:兩邊金屬+中間溶液方案：①證明Fe>Cu:Fe+Cu(NO3)2能置換②證明Ag<Cu:Ag+Cu(NO3)2不置換藥品：打磨過的鐵絲、銀絲，硝酸銅溶液（3種）操作：將打磨過的鐵絲放入硝酸銅溶液中，鐵絲上有紅色固體析出；將銀絲放入硝酸銅溶液中，無明顯現(xiàn)象。方案4:中間金屬+兩邊溶液方案：①證明Cu<Fe：Cu+Fe(NO3)2不置換②證明Cu>Ag:Cu+AgNO3能置換藥品：打磨過的銅絲，硝酸亞鐵溶液、硝酸銀溶液（3種）操作：將打磨過的銅絲放入硝酸亞鐵溶液中，無明顯現(xiàn)象；將銅絲放入硝酸銀溶液中，銅絲表面出現(xiàn)銀白色固體。（2）濾渣、濾液成分的判斷①一種金屬和一種鹽溶液反應(yīng)后濾渣、濾液成分的判斷金屬A的活潑性強于B，將金屬A投入金屬B的鹽溶液中，濾渣濾液成分的情況分析如下：A不足A恰好反應(yīng)A過量濾渣BBB、A濾液A鹽、B鹽A鹽A鹽②多種金屬與一種金屬的鹽溶液反應(yīng)＊兩種金屬（活動性強于鹽溶液中金屬）同時放入某金屬化合物溶液中，活動性強的金屬單質(zhì)先反應(yīng)＊例:Zn和Fe同時放入CuSO4溶液中，活潑性：Zn>Fe>CuZn和CuSO4先反應(yīng)：Zn+CuSO4=ZnSO4+CuFe和CuSO4后反應(yīng)：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4充分反應(yīng)后，過濾，濾渣和濾液的成分分析如下：CuSO4的量濾渣濾液①CuSO4少量，Zn有剩，F(xiàn)e未反應(yīng)Cu、Zn、FeZnSO4②Zn和CuSO4恰好反應(yīng)，F(xiàn)e未反應(yīng)Cu、FeZnSO4③Zn反應(yīng)完，F(xiàn)e和CuSO4部分反應(yīng)Cu、FeZnSO4、FeSO4④Fe和CuSO4恰好反應(yīng)CuZnSO4、FeSO4⑤Zn、Fe均反應(yīng)完，CuSO4有剩余CuZnSO4、FeSO4、CuSO4③一種金屬和多種金屬的鹽溶液反應(yīng)＊一種金屬（活動性強于鹽溶液中金屬）放入兩種鹽混合溶液中，活動性弱的鹽溶液先反應(yīng)例2:一定量的Fe粉投入Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中，活動性：Fe>Cu>Ag①Fe和AgNO3先反應(yīng)，F(xiàn)e+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag②Fe和Cu(NO3)2后反應(yīng)，F(xiàn)e+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu充分反應(yīng)后，過濾，濾渣和濾液的成分分析如下：加入鐵的量濾渣濾液①AgNO3部分反應(yīng)，Cu(NO3)2未反應(yīng)AgFe(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2②AgNO3恰好反應(yīng)完，Cu(NO3)2未反應(yīng)AgFe(NO3)2、Cu(NO3)2③AgNO3反應(yīng)完，Cu(NO3)2部分反應(yīng)Ag、CuFe(NO3)2、Cu(NO3)2④AgNO3反應(yīng)完、Cu(NO3)2恰好反應(yīng)完Ag、CuFe(NO3)2⑤AgNO3、Cu(NO3)2都反應(yīng)完，F(xiàn)e有剩Ag、Cu、FeFe(NO3)2（3）金屬與酸反應(yīng)數(shù)據(jù)和圖像分析①等質(zhì)量的金屬Mg、Zn、Fe、Al分別與足量的同種酸反應(yīng)。（Mg24Zn65Fe56Al27）解：設(shè)等質(zhì)量的金屬質(zhì)量為m，則生成的氫氣質(zhì)量x通過方程式可求得：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑242 652546562mx1mx2mx3mx4x1=2m24x2=2m65x3=2m18x生成H2的速率：Mg>Al>Zn>Fe（由金屬活動性決定，越活潑，產(chǎn)生氫氣的速率越快）生成H2的質(zhì)量：Al>Mg>Fe>Zn（酸過量，按金屬質(zhì)量計算）總結(jié)：(1)等質(zhì)量金屬與足量酸反應(yīng)，同為+2價金屬，相對原子質(zhì)量越小，生成的H2質(zhì)量越大。(2)任意化合價的金屬與足量酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量計算公式：【金屬相對原子質(zhì)量/金屬化合價】值越小，產(chǎn)生的H2質(zhì)量越多②等質(zhì)量等質(zhì)量分數(shù)的同種酸分別與足量的金屬Mg、Zn、Fe、Al反應(yīng)。解：設(shè)等質(zhì)量的同種酸質(zhì)量為m，則生成的氫氣質(zhì)量x通過方程式可求得：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑732 7322196732mx1mx2 mx3mx4x1=2m73x2=2m73 x3=2m73x4生成H2的速率：Mg>Al>Zn>Fe（由金屬活動性決定，越活潑，產(chǎn)生氫氣的速率越快）生成H2的質(zhì)量：相等（金屬過量，按酸質(zhì)量計算，酸是等量的，全部反應(yīng)完，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量相等）③圖像分析等質(zhì)量的金屬與足量酸反應(yīng)等質(zhì)量、等質(zhì)量分數(shù)的酸和足量金屬反應(yīng)向等質(zhì)量、等質(zhì)量分數(shù)的稀酸中加入金屬至過量向等質(zhì)量的金屬中滴加等質(zhì)量分數(shù)的稀酸至過量①開始時，酸足量，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量由金屬決定，【金屬相對原子質(zhì)量/金屬化合價】的值越小，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量越多【逆向思維】酸足量時，要得到相等質(zhì)量的氫氣，消耗金屬的質(zhì)量為Zn＞Fe＞Mg＞Al②最終生成氫氣的質(zhì)量由酸決定，酸的質(zhì)量相等，則最終產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相等①a點前，酸不足，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量由酸的質(zhì)量決定，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為Al＝Mg＝Fe＝Zn②b點后，酸足量，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量由金屬決定，最終產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為Al＞Mg＞Fe＞Zn③該曲線無法表示反應(yīng)速率，因此無法判斷金屬的活動性強弱1、我國古代煉丹家魏伯陽著有《周易參同契》是世界上現(xiàn)存最早的一部煉丹專著。書中描寫到：“金入于猛火，色不多精光”。這句話是指黃金的性質(zhì)在強熱的條件下（）A．很穩(wěn)定 B．很活潑 C．易氧化 D．易還原2、3月20日，四川德陽廣漢市三星堆新一輪考古發(fā)掘成果公布，其中一件黃金面具殘片引起了大量關(guān)注。2021年4月12日，一位95后小伙用一塊500克的黃金復(fù)原三星堆黃金面具的視頻在網(wǎng)絡(luò)上走紅。關(guān)于金屬下列說法不正確的是（）A．金塊能夠被鍛造成薄薄的面具，說明面具有良好的延展性 B．“真金不怕火煉”的原因是金的化學性質(zhì)不活潑 C．假黃金“黃銅”是銅、鋅合金，鑒別真假黃金可選用的試劑是稀鹽酸 D．欲確定金、銀、銅三種?屬的活動性順序，可選用的一種鹽溶液是硝酸銅溶液3、隨意丟棄廢舊干電池會造成環(huán)境污染，而廢舊干電池中的許多物質(zhì)都是可以回收利用的．請根據(jù)圖回答下列問題：（1）圖示中屬于非金屬單質(zhì)的是，屬于氧化物的是（寫化學式）。（2）將鋅皮洗凈后可用于制取氫氣，則鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣的化學方程式為。1、下列化學反應(yīng)中，不屬于置換反應(yīng)的是（）A．Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 B．2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ C．Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ D．3Fe+2O2Fe3O42、推理是學習化學常用的一種方法，以下推理正確的是（）A．置換反應(yīng)有單質(zhì)生成，所以有單質(zhì)生成的反應(yīng)一定是置換反應(yīng) B．質(zhì)子數(shù)決定元素種類，所以質(zhì)子數(shù)相同的原子一定屬于同種元素 C．燃燒一般都伴隨發(fā)光、放熱現(xiàn)象，所以有發(fā)光、放熱現(xiàn)象的變化就是燃燒 D．可燃物燃燒時溫度需要達到著火點，所以溫度達到著火點時，可燃物就一定能燃燒3、有甲、乙、丙三種金屬，如果將甲、乙、丙分別投入到CuSO4溶液中，一段時間后，乙、丙表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)，甲沒有明顯現(xiàn)象；再將大小相同的乙、丙分別放到相同的鹽酸中，乙、丙均產(chǎn)生氣泡，但乙產(chǎn)生氣泡的速度明顯快于丙，則甲、乙、丙三種金屬的活動性順序是（）A．甲＞丙＞乙 B．丙＞乙＞甲 C．乙＞甲＞丙 D．乙＞丙＞甲4、小科為驗證鋅、銅、銀三種金屬的活動性順序，設(shè)計了下列四種方案，其中合理的是（）A． B． C．D．5、X、Y、Z是金屬活動性順序表里的三種金屬，它們在溶液中能發(fā)生如下反應(yīng)：①X+YSO4═XSO4+Y；②Y+2ZNO3═Y(NO3)2+2Z則三種金屬的活動性滿足（）A．X＞Y＞Z B．Z＞Y＞X C．Y＞Z＞X D．X＞Z＞Y6、近年我省多地紛紛開展文明城市創(chuàng)建工作，垃圾分類回收是其中一項重要舉措，我區(qū)街頭垃圾桶如圖所示，回答下列問題：（1）圖中標示的物質(zhì)中，屬于金屬材料的是（寫出1種）（2）塑料礦泉水瓶應(yīng)放入（填“可回收”或“不可回收”）筒中。（3）內(nèi)筒鋁合金具有密度小，硬度大，具有一定的抗腐蝕等特性。但需要恰當使用，如鋁與稀鹽酸易反應(yīng)：2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑，該反應(yīng)屬于化學反應(yīng)基本類型中的。7、在利用某種金屬材料時，人們往往要考慮這種材料的化學性質(zhì)，因此需要對一些金屬的活動性及反應(yīng)的快慢進行研究。(1)請寫出能體現(xiàn)金屬化學性質(zhì)的一個化學方程式：______________________________。(2)相同條件下，不同金屬與相同質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸反應(yīng)，反應(yīng)的快慢不同。取等質(zhì)量大小相同的鎂片、鋅片、鐵片中的兩種金屬，分別放入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的足量稀硫酸中，生成氫氣的質(zhì)量(m)與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如圖所示，則曲線A對應(yīng)的金屬是__________。(3)在一定條件下，同一反應(yīng)進行的快慢與反應(yīng)物的濃度有關(guān)?，F(xiàn)將一定濃度的稀硫酸與過量鋅反應(yīng)制取氫氣，為了使反應(yīng)速率減慢而又不影響生成氫氣的總量，可向稀硫酸中加入適量的一些物質(zhì)，其中原理上可行的是__________(填序號)。①水②NaOH稀溶液③Na2SO4稀溶液8、兩個燒杯中有等質(zhì)量的鋅和鐵，分別逐漸加入等質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與加入硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖所示，A、B代表金屬，a、b、c是曲線上的三個點，則：(1)分析可知：A金屬是__________；在__________點時兩燒杯中金屬都有剩余。(2)b點時B金屬所在燒杯里的溶液溶質(zhì)是__________(填化學式)。1、現(xiàn)有等質(zhì)量甲、乙、丙三種金屬，分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的足量稀硫酸中，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示（已知甲、乙、丙在生成物中化合價均為+2價）。則下列說法中錯誤的是（）A．金屬活動性：乙＞甲＞丙 B．生成氫氣的質(zhì)量：甲＞乙＞丙 C．相對原子質(zhì)量：乙＞丙＞甲 D．消耗硫酸的質(zhì)量：甲＞乙＞丙2、相同質(zhì)量的M、N兩種活潑金屬，分別與足量質(zhì)量分數(shù)為8%的鹽酸反應(yīng)（M、N在生成物中均為+2價），生成H2質(zhì)量和反應(yīng)時間的關(guān)系如圖。下列敘述正確的是（）A．金屬的活潑性N＞M B．兩個反應(yīng)生成H2的體積相等 C．相對原子質(zhì)量N＞M D．兩個反應(yīng)消耗鹽酸的質(zhì)量一定相等3、常溫下向一定質(zhì)量的稀鹽酸中逐漸加入鎂條，充分反應(yīng)（忽略揮發(fā)）。下列圖象正確的是（）A．①② B．②③ C．①④ D．②④4、向等質(zhì)量的鋅粉和鐵粉中分別加入足量稀硫酸，下列圖象描述正確的是（）A.B. C.D.5、在托盤天平的兩個托盤上各放一只燒杯，分別注入相同質(zhì)量分數(shù)、相同質(zhì)量的稀鹽酸，天平平衡。向左邊的燒杯中加入10g金屬鋅，向右邊的燒杯中加入10g金屬鎂。當反應(yīng)停止后，金屬都有剩余，天平指針的指向是（）A.分度盤的左邊B.分度盤的中間C.分度盤的右邊D.3種情況都有可能6、同學們在完成鐵與硫酸銅反應(yīng)的實驗后，欲從廢液（含硫酸銅和硫酸亞鐵）中回收金屬銅，并得到硫酸亞鐵，其設(shè)計的流程如下：（1）操作a的名稱是。（2）操作a、b和c中都需要用到的玻璃儀器是，其在操作c中的作用