1、专项(六)金属活动性顺序金属与酸反应图像角度1金属活动性顺序1.2016莆田将金属M放入稀硫酸中,M溶解并产生气泡;将M放入硫酸锌溶液中,无明显现象,根据以上实验事实推测M可能是()A.CuB.AgC.MgD.Fe2.2023鄂尔多斯金属M与Cu(NO3)2溶液发生反应:M+Cu(NO3)2Cu+M(NO3)2。下列叙述不正确的是()A.金属M不可能是铝B.M一定能发生反应:M+2AgNO32Ag+M(NO3)2C.若M为镁,恰好完全反应后,溶液的质量较反应前减少D.恰好完全反应后,M表面有红色固体析出,溶液一定由蓝色变为无色3.下列现象和事实,可用金属活动性作出合理解释的是()相同几何外形的
2、金属镁、铝分别与相同浓度的稀盐酸反应,镁反应更剧烈,说明镁比铝的金属活动性强用硫酸铜溶液、石灰水配制农药波尔多液时,不能用铁制容器盛放尽管金属的种类很多,但在自然界中,仅有少数金属(银、铂、金)有单质形式存在金属铝比金属锌更耐腐蚀,说明锌比铝的金属活动性强A.B.C.D.4.2023宁波将一定量的铜锌混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中,不断搅拌,充分反应后过滤。向得到的滤渣和滤液中分别加入足量的稀盐酸,均无现象。则滤渣中()A.一定有银,可能有铜和锌B.一定有银,可能有铜,一定没有锌C.一定有银和铜,可能有锌D.一定有银和铜,一定没有锌5.下列验证Zn、Fe、Ag三种金属活动性顺序的实验方案中
3、(“-”表示未进行金属与盐溶液之间的实验),不能达到实验目的的是()选项金属盐溶液 AB C D ZnSO4溶液- Fe AgFe FeSO4溶液 Zn Ag Zn-AgNO3溶液 Fe-Fe6.2023潍坊向m g AgNO3、Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中加入Zn,充分反应后过滤,所得滤液质量仍为m g。下列说法正确的是()A.滤渣中一定有Ag、Cu、FeB.滤液中一定没有AgNO3C.滤液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2D.该过程至少发生了三个化学反应7.某同学向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后,他对反应过程进行了分析,得
4、到了以下几个图像(横坐标表示加入铁的质量),其中错误的是()图G6-38.2023福州一检在探究锌、铁、铜三种金属活动性顺序的实验中,又发现影响化学反应的剧烈程度的因素。探究过程如下:(1)甲同学分别取等量的稀硫酸与足量的、相同大小的三种金属进行如图G6-4所示实验。该实验可通过观察是否产生气泡及产生气泡的快慢,判断金属活动性为ZnFeCu。同时可说明化学反应剧烈程度还与有关。图G6-4(2)乙同学用一支试管,取一次稀硫酸和足量的铜片、铁片、锌片,通过设计如下的实验方案进行金属活动性顺序的判定。填写下表内容:实验步骤观察到的现象取少量稀硫酸于试管中,插入足量铁片,充分作用,溶液由无色变为浅绿色
5、在反应后溶液中插入,充分作用无明显现象在所得的溶液中插入,充分作用,溶液由浅绿色变成无色写出实验步骤中涉及反应的化学方程式:。(3)丙同学认为在乙同学设计的方案中,只要补充一个实验,还可得出ZnFeHCu的结论。丙同学要补充的实验是。(4)丁同学认为不必做补充实验,只需在乙同学方案中调整插入金属的顺序,即可得到ZnFeHCu的结论,你认为调整后插入金属的实验顺序是。9.2023泰安某兴趣小组在探究金属化学性质时,将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。实验结果有图G6-5甲、乙所示两种情况。请回答下列问题。图G6-5(1)图甲向滤液中加入
6、稀盐酸,观察到有白色沉淀产生。滤液中一定含有的金属离子为(填离子符号)。写出一个产生滤渣的反应的化学方程式:。(2)图乙向滤渣中加入稀盐酸,观察到有无色气体产生。滤渣中一定含有(填化学式,下同)。滤液中可能含有。10.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:图G6-6(1)四种金属的活动性由强到弱的顺序是。(2)固体丙中一定含有的金属是。(3)写出中发生反应的化学方程式:。(4)为了检验滤液C中的溶质成分,向其中加入稀盐酸,有白色沉淀产生,则滤液C中一定含有的阳离子为。角度2金属与酸反应图像11.图G6-7所示的四个图像分别对应四种过程,其中正确的是()图G6-7A.分别向
7、等质量的Mg和Cu中加入等质量、等浓度且足量的稀硫酸B.分别向等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸C.分别向等质量且足量的Mg和Zn中,加入等质量、等浓度的稀硫酸D.分别向等质量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度且足量的稀硫酸12.两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁,然后分别逐渐加入同浓度的稀硫酸,产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图G6-8所示。下列说法正确的是()图G6-8A.该图反映出镁比锌的金属活动性强B.a点时,两个烧杯中的酸都恰好完全反应C.b点时,两个烧杯中产生氢气的质量相等D.c点时,两个烧杯中都有金属剩余13.2023济宁相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属分别与足量
8、的质量相同、质量分数相同的稀硫酸充分反应,生成的氢气与消耗稀硫酸的质量关系如图G6-9。分析图像所得的结论中不正确的是()图G6-9A.三种金属的活动性顺序:MgFeZnB.三种金属的相对原子质量:MgFeFeZnD.三种金属与稀硫酸反应后的溶液的质量:MgFe铜银。将一定量的铜锌混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中,不断搅拌,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,当锌反应完后,铜再与硝酸银反应生成硝酸铜和银。向滤渣和滤液中分别滴加稀盐酸,均无明显现象产生,说明滤渣中不含锌,滤液中不含硝酸银,所以滤渣中一定含有银,可能含有铜,一定没有锌。5.C解析C选项中,银不能与硫酸锌反应,说明锌的金属活动性比银强
9、;锌能与硫酸亚铁溶液反应,说明锌的金属活动性比铁强,该组合不能验证铁、银的金属活动性顺序。6.B解析锌先与硝酸银反应,再和硝酸铜反应,最后和硝酸亚铁反应。锌与硝酸银反应时,65份质量的锌可置换出216份质量的银,所以溶液质量减少;锌和硝酸铜反应时,65份质量的锌可置换出64份质量的铜,所以溶液质量增加;锌和硝酸亚铁反应时,65份质量的锌可置换出56份质量的铁,所以溶液质量增加。因为反应后溶液质量不变,所以锌与硝酸银、硝酸铜一定发生了反应,锌是否与硝酸亚铁反应,不能确定,所以滤渣中一定含有银和铜,可能有铁,故A错;由于锌已经和硝酸铜发生了反应,说明锌已经把硝酸银反应完了,故B正确;锌与硝酸银、硝
10、酸铜一定发生了反应,锌是否与硝酸亚铁反应,不能确定,所以滤液中不一定含有硝酸亚铁,故C错;锌与硝酸银、硝酸铜一定发生了反应,锌是否与硝酸亚铁反应,不能确定,所以该过程至少发生了两个化学反应,故D错。7.D解析向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,铁会先与硝酸银反应,硝酸银完全反应后,铁再与硝酸铜反应。所以铁先与硝酸银反应时,铜的质量不会增加,然后铁再与硝酸铜反应时,铜的质量逐渐增多,硝酸铜完全反应后,铜的质量不再变化。根据铁与硝酸银反应的化学方程式可知,铁与硝酸银反应的过程中溶液质量逐渐减小,而溶液中硝酸铜的质量不变,因此该阶段硝酸铜的质量分数逐渐增大;当铁粉与硝酸铜反
11、应时,硝酸铜的质量不断减小至完全反应,溶液中硝酸铜的质量分数逐渐减小直至为0。铁与硝酸银、硝酸铜反应的过程中,溶液的质量不断减小,由于银的相对原子质量比铜大,所以与硝酸银反应阶段溶液质量减小的速率比与硝酸铜反应时要更快些;两种物质完全反应后所得到的硝酸亚铁溶液质量不再改变。在未加入铁粉时,混合溶液中只含有硝酸银和硝酸铜两种溶质。8.(1)物质本身的性质(2)铁片表面有气泡生成铜片锌片锌片表面有黑色固体产生Zn+FeSO4ZnSO4+Fe(3)将铜片插入稀硫酸中(4)铜、铁、锌解析(1)观察三种金属与酸是否产生气泡或产生气泡的快慢,既可判断金属活动性为ZnFeCu,又可证明化学反应的剧烈程度与物
12、质本身属性有关。(2)铁与稀硫酸反应的现象为铁片表面有气泡冒出,溶液由无色变为浅绿色;根据中无明显现象,可推出在反应后溶液中插入的是铜片;根据中现象是溶液由浅绿色变为无色,可推出在所得溶液中插入的是锌片,现象是锌片表面有黑色固体生成,溶液由浅绿色变为无色。(3)上述实验已经证明了ZnFeCu,想要验证ZnFeHCu,还需验证Cu和H的活动性顺序,故应设计实验:将铜片插入稀硫酸中。(4)由于ZnFeHCu,故Zn能与FeSO4反应,Fe能与H2SO4反应,Cu不能与H2SO4反应,故应将三种金属插入顺序调整为铜、铁、锌。9.(1)Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+Zn+2AgNO3Zn(NO3
13、)2+2Ag或Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag(2)Ag、Cu、FeFe(NO3)2解析由金属活动顺序表可知,四种金属的活动性顺序为锌铁铜银,所以锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,然后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜;如果锌不足,铁会和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,再和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜。(1)图甲向滤液中加入稀盐酸,观察到有白色沉淀产生,说明反应物中硝酸银过量,锌、铁的量都不足,硝酸铜没有参加反应。滤液中一定含有的金属离子为Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+。锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银,铁会和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,化学方程式为Zn+2AgNO3Zn(NO3)2+2Ag或Fe
14、+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag。(2)图乙向滤渣中加入稀盐酸,观察到有无色气体产生,说明滤渣中一定含有铁,可能含有锌。如果锌过量,那么硝酸银和硝酸铜都反应完,铁没有参加反应,滤液中有硝酸锌,则滤渣是锌、铁、银、铜;如果锌恰好完全反应,则滤渣是铁、银、铜,滤液中有硝酸锌;如果锌少量,铁过量,则滤渣是铁、银、铜,滤液中有硝酸锌和硝酸亚铁。所以滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe;滤液中可能含有Fe(NO3)2。10.(1)ZnXCuAg(2)Ag(3)Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)2(4)Ag+、Cu2+11.C解析铜不能和稀硫酸发生反应,故A选项错误;金属过量,所以浓度大的稀硫酸产生的氢气多,故B选项错误;等质量且足量的镁和锌与等质量、等浓度的稀硫酸
