第八单元金属和金属材料课题2金属的化学性质第2课时金属的活动性顺序2023-2024九年级下化学人教知识必备典例解析课后好题精练（教用）

第八单元金属和金属材料课题2金属的化学性质第2课时金属活动性顺序一、知识必备知识点1金属与金属化合物溶液的反应1．在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；2．在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸（不可以用浓硫酸和硝酸）中的氢；3．在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来；注意：钾、钙、钠不符合这一条。它们会先和水反应生成碱和氢气，然后碱和盐反应；4．在活动性顺序中，金属的距离大的，反应先发生。一个置换反应结束后，另一个置换反应才会发生。如在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒，锌会先和硫酸铜反应，反应完毕后锌才和硫酸亚铁反应。5.金属化合物必须溶于水；AgCl不溶于水，不能用于和金属发生置换反应；6.K、Ca、Na太活泼，常温下和水反应，不能置换出金属化合物中的金属。知识点2金属活动性顺序及其探究1.常见金属在溶液中的活动性顺序：(巧记：捡个大美女；身体细纤轻；总共一百斤)钾钙钠镁铝锌铁锡铅(氢)铜汞银铂金KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu2.比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序（1）使用铁、银和溶液，一次性得出结果：操作及现象：把铁、银分别放入硫酸铜溶液中，银表面没有现象；而铁表面会附着一层红色物质，并且溶液会由蓝色逐渐变为浅绿色。（2）使用铜、硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液，一次性得出结果：操作及现象：把铜分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中，硫酸亚铁溶液没有现象；而在硝酸银溶液中，铜表面会附着一层白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色。（3）选用试剂时，要根据金属活动性顺序表将三种金属排序，然后将排在中间的金属变成盐溶液，或者将排在两边的金属变成盐溶液，这样才能一次性得出结果。二、典例展示考点1金属与金属化合物溶液的反应【典例解析】例1向AgNO3溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列分析正确的是（）A．滤液中一定含有Zn2+ B．滤渣中一定没有Zn C．滤液中一定没有Ag+ D．在滤液中加入稀盐酸一定有白色沉淀生成【答案】A【解析】锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，故滤液中一定含硝酸锌，一定含锌离子，符合题意；锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌可能过量，故滤渣中一定含银，可能含锌，不符合题意；锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银可能过量，故滤液中一定含锌离子，可能含银离子，不符合题意；硝酸银可能过量，也可能完全反应，故在滤液中加入稀盐酸，可能有白色沉淀生成，不符合题意。故选A。例2（2023春•江岸区月考）向5.6g铁粉中先逐滴加入一定量的Cu（NO3）2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．所加溶液质量为M1g时，生成Cu的质量为m1g B．a～b段和b～c段溶液中的溶质均为Fe（NO3）3 C．c点对应的剩余固体中含有Cu、Ag D．e点溶液中只含AgNO3【答案】C【解析】所加溶液质量为M1g时，m1g为生成铜的质量与剩余铁的质量总和，所以生成铜的质量不等于m1g，故A错误；a～b段，铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，b～c段，铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，所以a～b段和b～c段溶液中的溶质均为Fe（NO3）2，故B不正确；a～b段，是铁和硝酸铜的反应，b点铁有剩余，b点固体为铁和铜，b～c段，是铁和硝酸银的反应，且铁被完全反应，则c点含有Cu、Ag，故C正确；e点溶液中溶质是过量的硝酸银、反应生成的硝酸亚铁和硝酸铜，故D错误。故选C。【变式题】1．在CuCl2和AlCl3的混合溶液中，加入过量的锌粉，充分反应后过滤，留在滤纸上的物质和滤液中物质分别是（）A．固体Cu，滤液ZnCl2 B．固体Cu和Al，滤液ZnCl2、AlCl3 C．固体Zn和Cu，滤液ZnCl2、AlCl3 D．固体Cu，滤液CuCl2、AlCl3【答案】C【解析】在CuCl2和AlCl3的混合溶液中只有铜排在锌的后面，所以铜全部被置换出来，而铝不会被过滤出来，由于加入过量的锌粉，所以还含有锌。滤液为氯化锌和未反应的氯化铝；滤纸上的固体Zn和Cu，滤液ZnCl2、AlCl3。故选：C。2．向一定质量FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐渐加入足量的锌粒，下列图象不能正确反映对应关系的是（）A．B． C．D．【答案】D【解析】向一定质量FeCl2和CuCl2的混和溶液中逐渐加入足量的锌粒，锌先与氯化铜溶液反应生成氯化锌溶液和铜，铜的质量逐渐增加，至氯化铜完全反应不再发生改变，故A正确；向一定质量FeCl2和CuCl2的混和溶液中逐渐加入足量的锌粒，锌先与氯化铜溶液反应生成氯化锌溶液和铜，反应的化学方程式为Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu,Zn+FeCl2=FeCl2+Fe每65g的锌可置换出64g的铜，每65g的锌可置换出56g的铁，溶液的质量应增加，故B正确；向一定质量FeCl2和CuCl2的混和溶液中逐渐加入足量的锌粒，锌先与氯化铜溶液反应生成氯化锌溶液和铜，氯化铜反应完，锌才能与氯化亚铁溶液反应生成氯化锌溶液和铁，氯化亚铁的质量逐渐减少，最终完全反应，减少至0，故C正确；随着反应的进行，氯化锌的质量逐渐增加，至完全反应不再发生改变，但是刚开始溶液中的氯化锌为0，故D错误。考点2金属活动性顺序及其探究例3为验证铁、铜、铝三种金属的活动性顺序，可选用的一组物质是（）A．FeSO4溶液、Cu、Al2（SO4）3溶液 B．CuSO4溶液、Fe、Al C．CuSO4溶液、Fe、Al2（SO4）3溶液 D．Al2（SO4）3溶液、Fe、Cu【答案】C【解析】铜和硫酸亚铁溶液、氯化铝溶液都不反应，只能说明铁和铝均比铜活泼，但是无法判断铁和铝的金属活泼性顺序，故不符合题意；Fe能和CuSO4溶液反应，说明铁比铜活泼，铝能和硫酸铜反应，说明铝比铜活泼，但是无法判断铁和铝的金属活动性顺序，故不符合题意；铁能和硫酸铜溶液反应，说明铝比铜活泼，铁不能和硫酸铝溶液反应，说明铝比铁活泼，即可说明三种金属的活动性顺序为：铝＞铁＞铜，故符合题意；Cu、Fe均不能和硫酸铝溶液反应，只能说明铝比铁和铜活泼，但是无法判断铁和铜的金属活动性顺序，故不符合题意。故选C。例4（2022秋•丰南区期末）为探究铁、铜、M三种金属的活动性，某同学做了如下实验。则三种金属的活动性由强到弱的顺序是（）实验操作现象产生气泡无明显现象M丝表面析出红色固体A．铁M铜 B．M铁铜 C．铁铜M D．铜M铁【答案】A【解析】将M加入稀盐酸中，产生气泡，说明在金属活动性顺序里，M排在氢前；将M放入硫酸亚铁溶液中，无明显现象，M与硫酸亚铁不反应，则铁比M活泼；将M放入硫酸铜溶液中，M丝表面析出红色固体，M能与硫酸铜反应，说明M比铜活泼；故三种金属的活动性顺序为：铁＞M＞铜。故选A。【变式题】3．（2023春•衡东县期中）有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为（）A．Z、Y、X B．X、Y、Z C．Y、X、Z D．X、Z、Y【答案】B【解析】由题中把X和Y分别放入稀硫酸中，X可以反应产生氢气，Y不反应，可知X位于氢之前，Y位于氢后；而把Y和Z放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，Z表面没有变化，说明Y位于银之前，Z位于银之后，就是说X、Y、Z的金属活动性顺序由强到弱应是X、Y、Z．我们据此对四个选项判断即可。故选B。4．下列比较金属活动性强弱的实验设计、现象和结论均正确的是（）选项实验设计现象结论（金属的活动性）A将铝丝放入硫酸铜溶液中无现象Cu＞AlB分别将相同形状的镁条和铝条点燃放入盛氧气的集气瓶中铝条燃烧的更剧烈Al＞MgC分别将锌粉与铁丝放入相同浓度的稀盐酸中锌粉产生气泡的速率比铁丝快Zn＞FeD分别将铁丝与铜丝放入相同浓度的稀盐酸中铁丝表面产生气泡，铜丝无现象Fe＞CuA．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】由于铝的金属活动性比铜强，因此将铝丝放入硫酸铜溶液中时，应会看到在铝丝表面生成一层红色物质，故A错误；由于镁的金属活动性比铝强，因此分别将相同形状的镁条和铝条点燃放入盛氧气的集气瓶中时，镁条应比铝条燃烧的剧烈，故B错误；由于锌的金属活动性比铁强，因此和相同的酸溶液反应时，锌的反应现象更加剧烈，但由于所用的金属是锌粉和铁丝，因此不能说明问题，故C错误；由于铁在氢前，而铜在氢后，铁丝可以和稀盐酸反应，而铜丝不能和稀盐酸反应，故D正确。故选D。三、课后好题精练夯实基础1.（2023·武汉江岸区月考）下列不能与氯化亚铁溶液反应的金属是（A）A．CuB．ZnC．AlD．Mg2．现有锌片和铜片，要验证金属的活动性，提供的下列试剂不能达到实验目的的是（B）A．硫酸锌溶液 B．硝酸银溶液 C．稀盐酸 D．硫酸亚铁溶液3．某金属R与硫酸铜溶液反应的化学方程式为R+CuSO4═RSO4+Cu，下列说法错误的是（C）A．R的金属活动性比铜强 B．若R为铁，反应后其表面会附着红色固体 C．R可能是Al D．若R为铁，反应后固体的质量会增大4．（2022秋•石家庄新华区期末）利用下列各组物质不能验证Fe、Mg、Cu三种金属活动性顺序的是（B）A．Cu、Mg、FeSO4溶液 B．Cu、MgCl2溶液、FeCl2溶液 C．Mg、Fe、Cu、稀盐酸 D．Fe、Cu、稀硫酸、MgCl2溶液5．（2022秋•荆门期末）在FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的Zn粉，下列说法错误的是（A）A．若反应完成后锌无剩余，则溶液质量变小 B．若反应完成后锌无剩余，且溶液中有CuCl2，则溶液中一定有FeCl2 C．若反应完成后溶液依然还有蓝色，则过滤后的固体中一定只有一种物质 D．若反应完成后锌有剩余，则溶液中为无色6．波尔多液由硫酸铜、生石灰加水配制而成。在烧杯中加入少量波尔多液，向其中加入过量稀盐酸，待溶液澄清后，再放入一个表面光亮的铁钉，下列实验现象或结论错误的是（C）A．铁钉表面有无色气泡生成 B．溶液颜色逐渐由蓝色变为浅绿色 C．铁钉表面有白色金属析出 D．该实验说明铁的金属活动性比铜强7．下列各组物质能验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性强弱的是（C）A．Fe、Cu、Ag、稀盐酸 B．FeSO4溶液、Cu、Ag C．Fe、CuSO4溶液、Ag D．FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag8．化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了如图所示实验方案。下列说法中不正确的是（C）A．由实验丙可得出金属活动性：Al＞Ag B．只由实验甲、乙可得出金属活动性：Al＞Cu＞Ag C．只由实验甲、丙可得出金属活动性：Al＞Cu＞Ag D．实验甲中的Al2（SO4）3溶液改为Al（NO3）3溶液也能完成实验9．（2023•宜宾）将一定量的锌粉加入盛有AgNO3溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，向滤渣中加入足量稀盐酸，搅拌，滤渣部分溶解，有气泡产生，下列说法错误的是（C）A．滤渣中有Zn和Ag B．金属活动性：Zn＞Ag C．滤液中含Zn（NO3）2和AgNO3 D．上述过程中只发生置换反应10．（2023•聊城）为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，下列实验方案能达到目的的是（B）A．将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中 B．将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中 C．将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中D．将Fe放入稀盐酸、Cu放入AgNO3溶液中11．（2023•自贡）现有体积大小相同的三种金属X、Y、Z，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是（D）X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y C．Y＞Z＞X D．Z＞Y＞X12．金属的使用在我国有着悠久的历史，促进了社会的发展。《浸铜要略序》中记载：“山麓有胆泉（硫酸铜），土人汲以浸铁，锻炼成铜”，其原理是Fe和CuSO4溶液的反应。写出该反应的化学方程式Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，该化学反应说明铁的金属活动性比铜强（填“强”或“弱”）。能力提升13.（2023•郴州）为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，小东设计了如下所示的两组实验。下列说法正确的是（A）A．通过实验①、②能够验证三种金属的活动性顺序 B．实验②中发生的反应是：2Ag+CuSO4═Ag2SO4+CuC．实验①中溶液质量逐渐增大 D．实验①中溶液颜色由蓝色变为黄色14．下列比较金属活动性强弱的实验设计、现象和结论均正确的是（D）选项实验设计现象结论（金属的活动性）A将铝丝放入硫酸铜溶液中无现象Cu＞AlB分别将相同形状的镁条和铝条点燃放入盛氧气的集气瓶中铝条燃烧的更剧烈Al＞MgC分别将锌粉与铁丝放入相同浓度的稀盐酸中锌粉产生气泡的速率比铁丝快Zn＞FeD分别将铁丝与铜丝放入相同浓度的稀盐酸中铁丝表面产生气泡，铜丝无现象Fe＞CuA．A B．B C．C D．D15．将足量的锌粉加入硝酸铜和硝酸亚铁的混合溶液中，测得溶液的质量变化趋势如图所示，下列说法不正确的是（B）A．ab段金属固体的质量减小 B．bc段时，溶液由蓝色逐渐变为无色 C．c点时，溶液中的溶质成分为硝酸锌 D．d点时，金属固体的成分为铜、铁、锌16．向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是（C）A．滤渣中可能有铜 B．向滤渣中加稀盐酸，不可能有气泡产生 C．滤液中一定有Mg（NO3）2、Zn（NO3）2和Fe（NO3）2，可能有Cu（NO3）2 D．滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量17．（2023春•皇姑区月考）能验证Mg、Zn、Cu三种金属活动性顺序的一组试剂是（B）①Zn、Mg、Cu、稀硫酸②Mg（NO3）2溶液、Zn、Cu（NO3）2溶液③Mg（NO3）2溶液、Zn（NO3）2溶液、Cu④Zn、Cu、Mg（NO3）2溶液、稀硫酸A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④【答案】B【解析】①金属活动性顺序表中，锌和镁都排在氢前后，都能与稀硫酸反应，镁与酸反应速率快，镁的活动性强于锌，铜与稀硫酸不反应，活动性最弱，故①可以验证三种金属活动性顺序；②锌能与硝酸铜反应，说明锌活动性比铜强，锌与硝酸镁不反应，说明镁的活动性强于锌，故②可以验证三种金属活动性顺序；③铜与硝酸镁和硝酸锌都不反应，铜的活动性最弱，无法判断锌和镁的活动性强弱，故③不能验证三种金属活动性顺序；④锌、铜都不能与硝酸镁反应，镁的活动性最强，锌能与稀硫酸反应，铜不能，锌的活动性强于铜，故④可以验证三种金属活动性顺序。故选B。18．硫酸盐的结晶水合物通常称为“矾”，我国多部古籍都有记载。（1）东汉《神农本草经》记载，胆矾能“化铁为铜”。胆矾的化学式为CuSO4•5H2O，胆矾受热失去结晶水的过程属于化学（选填“物理”或“化学”）变化；将铁片浸入硫酸铜溶液可实现“化铁为铜”，反应的化学方程是Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu，说明铁的金属活动性比铜强（选填“强”或“弱”）。（2）明代《天工开物》记载，绿矾可用黄铁矿为原料制得。绿矾的化学式为FeSO4•7H2O。FeSO4•7H2O属于纯净物（选填“纯净物“或”混合物）。19．