滚动小专题（四）金属活动性顺序的探究与应用金属活动性顺序的应用是中考命题的热点，主要考查学生对金属活动性顺序的探究和应用，要求学生能熟练掌握金属活动性顺序来判断金属的活动性，云南各市近三年中考对本专题的考查常见题型为选择题和填空题，2022年曲靖卷、云南统考卷第20题均以选择题的形式出现；2022年云南统考卷第25题以填空题形式命题；2022各州市卷一般在第21题选择题和第27题或25题填空题出现，分值2～5分，考查设计实验证明不同种金属的活动性顺序、判断金属活动性强弱、书写化学方程式、判断反应类型等。一、金属活动性顺序的探究设计实验证明不同种金属的活动性顺序，其设计思路为：1.在外界条件相同的条件下，把不同种金属分别加入溶质质量分数相同、体积相同的同种酸溶液中，根据现象得出金属活动性强弱。2.在外界条件相同的条件下，把不同种金属分别加入同一种盐溶液中，根据现象得出金属活动性强弱。二、金属活动性顺序的应用1.判断金属跟酸能否发生置换反应。【温馨提示】①在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属才能置换出酸中的氢，金属越活泼，反应越剧烈（酸一般指盐酸和稀硫酸）；②Fe跟酸反应生成的是亚铁盐。2.判断金属跟盐溶液能否发生置换反应。【温馨提示】①反应物中单质金属元素要排在盐中金属元素前面；②反应物中盐必须是可溶的，即盐溶液；③K、Ca、Na等活动性极强的金属由于常温下就能与盐溶液中的水发生反应，生成碱，故不能置换出盐中的金属；④Fe跟盐溶液反应生成的是亚铁盐。3.推断不同种金属的活动性。4.根据金属活动性顺序推断实验可行的方案。类型1金属活动性顺序的探究 (2022·云南)某兴趣小组欲探究Fe、Cu、Ag、R四种金属的活动性顺序(R为未知金属)，进行如下实验：(1)如图A所示，将四根金属丝同时插入烧杯中。甲中可观察到的现象是铁丝表面产生________，溶液由无色变为浅绿色。乙中发生反应的化学方程式是________________________________。(2)一段时间后，将烧杯中铁丝替换为R进行实验，如图B所示，若甲中出现气泡，乙中无明显现象，则烧杯乙中的溶质是________，可得出Fe、Cu、Ag、R的活动性顺序由强到弱为________________。思路点拨：欲探究Fe、Cu、Ag、R四种金属的活动性顺序(R为未知金属)，则由图可知：(1)如图A所示，将四根金属丝同时插入烧杯中，则甲中为铁和稀硫酸反应，铜与稀硫酸不反应；乙中铁和硫酸铜反应，银与硫酸铜溶液不反应；(2)如图B可知：根据“若甲中出现气泡，乙中无明显现象”，则推测：甲中溶质是FeSO4和H2SO4，R与硫酸溶液反应，R与FeSO4是否反应未知；而烧杯乙中R与溶液不反应，则可推测出：烧杯乙中的物质是FeSO4溶液，可得出Fe、Cu、Ag、R的活动性顺序由强到弱为Fe＞R＞Cu＞Ag。在金属活动性顺序中，只有前面的金属可以把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来，要比较金属的活动性大小，常用金属与盐溶液的反应。要验证三种金属活动性大小关系时，通常采取“三取中”的方法即：取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应。类型2 金属活动性顺序的应用5\n (2022·云南)在AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。(1)若滤液呈无色，则滤渣中一定含有的物质是________(填化学式)。(2)若向滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象，则滤液中所含溶质的成分可能是________种情况。思路点拨：①在金属活动性顺序中，锌＞氢＞铜＞银，锌能与硝酸银反应生成硝酸锌和银，能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，若滤液呈无色，说明滤液中无铜离子，则滤渣中一定含有的物质是Cu、Ag；②若向滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象，说明滤渣中无金属锌，在AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银，和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，生成的铜会与硝酸银反应生成硝酸铜和银，故滤液中所含溶质的成分可能是AgNO3、Cu(NO3)2和Zn(NO3)2；Cu(NO3)2和Zn(NO3)2；只有Zn(NO3)2。在化合物的混合溶液中加入某种活泼金属，考虑问题时为了方便起见，先考虑活动性最强的金属把活动性最弱的金属从它的化合物溶液中置换出来，再考虑活动性最强的金属把活动性处于中间位置的金属从它的化合物溶液中置换出来。一、选择题1．(2022·昆明)某化学兴趣小组为验证Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，设计了如下图所示的实验操作。其中可以达到实验目的的组合是( )A．①③ B．②④ C．④⑤ D．②③2．(2022·德州)硬铝的组成金属有铝、镁、铜、锰等。已知：锰丝放入稀硫酸中，有气泡产生；锰丝放入硫酸铝溶液中，表面没有金属析出。结合我们所学金属在溶液中的活动性顺序，下列有关金属的活动性强弱判断错误的是( )A．Mn强于CuB．Al强于MnC．Mg强于AlD．Mn强于Mg3．(2022·荆州)将X、Y、Z三种金属单质分别放入盐酸中，仅Y的表面有气泡产生；再将它们分别放入XClm溶液中，又仅Y的表面有X单质析出。则这三种金属的活动性顺序是( )A．X>Y>ZB．Y>X>ZC．Y>Z>XD．Z>Y>X4．(2022·郴州)下列可用于验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序的一组药品是( )A．Fe、Cu、H2SO4溶液B．Cu、Ag、FeSO4溶液C．Fe、Ag、CuSO4溶液D．Ag、FeSO4溶液、CuSO4溶液5．(2022·黔东南)将一定量的锌粉加入到Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3三种物质的混合溶液中，充分反应后过滤，将滤渣放入稀盐酸溶液里，有气泡产生。则下列情况不可能存在的是( )A．滤渣是Ag、Cu、ZnB．滤液中含有Zn2＋、Mg2＋、NOC．滤渣是Ag、Cu、MgD．金属活动性顺序是Ag<Cu<Zn<Mg6．(2022·南京)现有甲、乙、丙三种金属，采用将其中的一种金属分别放入另外两种金属的硫酸盐溶液中的方法进行实验，得到三种金属间的转化关系(如图所示)。则三种金属的活动性由强到弱的顺序是( )5\nA．乙、甲、丙B．乙、丙、甲C．丙、甲、乙D．丙、乙、甲7．(2022·昭通)向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后再加入一定量的稀盐酸，没有气体产生，将混合液过滤，则下列说法中错误的是( )A．滤液中一定含有硝酸镁，可能含有硝酸铜和稀盐酸B．滤液中一定含有硝酸镁，可能含有硝酸铜和硝酸银C．滤出的固体中一定含银，可能含铜D．滤出的固体中一定含银，可能含铜和氯化银8．(2022·孝感)将一定量的锌粉加入到硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸镁的混合溶液中，过一段时间后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则下列叙述正确的是( )①滤渣中一定含有锌 ②滤渣中一定含有铜，可能含有锌 ③向滤渣中加入稀盐酸，最后溶液一定变成浅绿色 ④滤液中溶质一定含有硫酸锌和硫酸镁 ⑤滤液的颜色不可能为浅绿色A．①④⑤B．②③④⑤C．②③④D．②④9．(2022·曲靖)某化学小组将一定量的锌粉加入到AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中，充分反应后过滤，得到溶液甲和固体乙(注：上述所涉溶液均不饱和)。该小组同学对溶液甲和固体乙作出了如下判断：①固体乙中一定有Ag，可能有Cu和Zn②若溶液甲呈蓝色，则溶液甲中一定含有Cu2＋和Zn2＋，一定没有Ag＋③向固体乙中滴加稀硫酸有气泡产生，则固体乙中一定有Zn，可能有Cu和Ag④若溶液甲呈无色，则固体乙中一定有Ag和Cu，可能有Zn该小组同学的上述判断中，完全正确的组合是( )A．①②B．①④C．②③④D．①②③二、填空与简答10．(2022·河南)金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用。(1)铝比较活泼，为什么铝制品却有很好的抗腐蚀性能？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)农业上不能用铁制容器配制农药波尔多液(含硫酸铜)，请用方程式解释。____________________________________________________________________。(3)探究实验：分别用不同量的锌加入到一定量的Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤。以下是不同情况下对固体和滤液成分的探究。①若向所得固体上滴盐酸有气泡产生，则该固体含有的金属为_________________________________。②猜想：滤液中溶质为Mg(NO3)2、Zn(NO3)2、AgNO3，请分析该猜想不合理的原因。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。11．(2022·宜宾)黄铜是以Zn为主要添加元素的铜合金。黄铜渣中约含Zn7%、ZnO31%、Cu50%、CuO5%，其余为杂质。处理黄铜渣可得到硫酸锌，其主要流程如下(杂质不溶于水、不参与反应)：已知：ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O；CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O(1)步骤Ⅰ中产生气体的化学方程式为___________________________。5\n(2)溶液A中的金属阳离子有______________(填化学式)。(3)步骤Ⅰ、Ⅱ中均包含的操作名称为________，此操作和步骤Ⅲ中的蒸发操作都要用到的玻璃仪器是________。(4)溶液A________(填“大于”“小于”或“等于”)溶液C的质量。三、实验与探究12．(2022·西山区二模)同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性，小敏同学设计了用铁丝、铜丝、铝丝和稀盐酸，只用一支试管，只取一次盐酸的探究方案。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。(1)填表实验步骤观察到的现象①在试管中取少量盐酸、插入铁丝，充分作用________________________________________________________________________②在①所得的溶液中，插入________，充分作用无明显现象③在②所得的溶液中插入________，充分作用________________________________________________________________________结论：金属活动性Al＞Fe＞Cu；(2)将铝丝插入前应进行的操作是__________________________；(3)小李同学认为要得到Al＞Fe＞H＞Cu的结论，将小敏同学方案中插入金属的顺序进行调整即可，你认为调整后插入的顺序是________________________________________________________________________；(4)现试剂可以自选，请你只用三种试剂确定活动性Al＞Fe＞Cu，可选的三种试剂是__________________(一组即可)。5\n参考答案归类例析例1 (1)气泡 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu (2)FeSO4 Fe＞R＞Cu＞Ag 例2 (1)Cu、Ag (2)3专题精练1．D 2.D 3.B 4.C 5.C 6.C 7.D 8.D 9.B 10.(1)铝与氧气反应，表面生成致密的氧化铝薄膜，能阻止铝的进一步氧化 (2)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu (3)①Zn、Cu、Ag(或锌、铜、银) ②滤液中有AgNO3时，一定也有Cu(NO3)2，因为Zn先与AgNO3反应后再与Cu(NO3)2反应[或滤液中无Cu(NO3)2时，也一定没有AgNO3，因为Cu(NO3)2与Zn反应生成Cu，而Cu能与AgNO3反应] 11.(1)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ (2)Cu2＋、Zn2＋ (3)过滤 玻璃棒 (4)小于 12.(1)铁丝周围有气泡冒出，溶液由无色变成浅绿色 铜丝 铝丝 铝丝表面覆盖一层黑色固体，溶液由浅绿色变成无色 (2)用砂纸打磨光亮 (3)铜丝、铁丝、铝丝 (4)硫酸铝溶液，铁丝，硫酸铜溶液5
