金属

初中金属的活动性基础

发布时间:2023/1/8 19:58:30   

金属的活动性

知识点一:金属的活动性顺序

1.金属与盐溶液的反应

2.金属活动性顺序

(1)规律。

(2)意义。

在金属活动性顺序中:

①金属的位置越靠前,它的活动性就越强;

②位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;

③位于前面的金属(K、Ca、Na除外)能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。

金属活动性顺序的判断依据

3.应用

①用于判断金属是否与酸发生置换反应;

②用于判断金属与酸发生化学反应的剧烈程度;

③用于判断金属与盐能否发生置换反应。

4.判断金属活动性的方法

方法一:看金属与氧气反应的难易程度和剧烈程度

方法二:看金属与酸反应的难易程度和剧烈程度

方法三:看金属能否与另一金属的盐溶液发生置换反应

1.K、Ca、Na的金属活动性非常强,与溶液接触时,它们能与水发生剧烈的反应,所以把它们放在金属的化合物溶液中,不能将金属置换出来。

2.金属化合物发生的置换反应在溶液中进行,不溶于水的金属化合物一般不与金属反应,如Mg和AgCl不反应,因为AgCl不溶于水。

1、金属与盐的反应必须在“盐溶液”中进行,否则不能反应,如:Cu可以与AgNO3溶液反应置换出Ag,但不能与AgCl反应。

2、K、Ca、Na三种金属的活动性太强,除与酸反应外,还能与水在常温下发生置换反应(如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑),其余金属则不能。

3、将一种金属单质放入几种盐溶液的混合液中时,其中排在金属活动性顺序表中最靠后的金属最先被置换出来,然后再依次置换出稍靠后的金属。简记为“在金属活动性顺序中,距离远,先反应”。

4、将几种不同的金属放入同一盐溶液中,发生反应的情况与将种一种金属单质放入几种盐溶液的混合液中相似,也是在金属活动性顺序中,距离越远的先反应,然后是距离较远的反应。

1、在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性越强。(比较不同金属的活动性强弱)

2、在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。(判断金属与酸能否发生置换反应)

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(K、Ca、Na除外)。(判断金属跟盐溶液能否发生置换反应)

1.为验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序,不可选用的一组物质是()

A.MgCl2溶液、Cu、Sn

B.Mg、Cu、SnCl2溶液

C.Mg、Sn、Cu、盐酸

D.MgCl2溶液、Sn、CuCl2溶液

2.下列实验中,根据实验现象可得到相应结论的是()

3.将金属M的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后,溶液呈无色,继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。根据上述实验分析,下列说法错误的是()

A.金属活动性强弱顺序:M>Cu>Ag

B.滤渣中可能有金属M

C.滤液中至少含有两种溶质

D.滤渣中一定有Ag

4.探究铁、铜、镁的金属活动性时,下列现象、分析或结论正确的是()

A.铜片表面有气泡产生

B.有镁片的试管外壁发烫

C.铁片与盐酸反应速率最快

D.它们的活动性:CuFeMg

5.某学习小组同学做完铁与稀硫酸反应实验后,将反应后的混合物M全部倒入盛有一小块铜锌合金的烧杯中,发现有大量气泡产生。待充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。他们得出的现象或结论如下:①M中一定不含铁单质;②烧杯中溶液由浅绿色变成蓝色;③滤液中一定含有ZnSO4;④滤渣中可能含有三种金属单质;⑤滤液中可能含有两种金属离子。其中正确的个数有()A.4个B.3个C.2个D.1个

6.将一定量的锌粉加入到硝酸镁和硝酸铜的混合液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列判断正确的是()

A.若滤液为蓝色,则滤渣中一定有锌、镁、铜

B.若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定有硝酸镁、硝酸锌、硝酸铜

C.若向滤液中加入氢氧化钠溶液,则一定有氢氧化铜生成

D.滤渣中一定含有铜,滤液中一定含有硝酸镁和硝酸锌

7.现有一包由2.4g镁、6.5g锌、1.6g碳混合而成的粉末,把它加入到一定量的硝酸银溶液中,反应结束后,经过滤、洗涤、干燥,测得滤渣含有三种物质。则滤渣的质量可能是()

A.10.5gB.35.6gC.44.8gD.45.8g

8.已知金属R和Fe、H活动性强弱关系为:FeRH,下列说法正确的是()

A.金属R放入Zn(NO3)2溶液中,有锌析出

B.金属R放入CuSO4溶液中,金属表面有红色固体析出

C.金属铁(足量)放入R(NO3)2溶液中,溶液变黄色

D.金属铁放入AgNO3溶液中,一段时间后溶液质量变大

9.为了探究金属与酸反应的规律,兴趣小组进行了如下实验:取等质量且表面积相同的Fe片、Mg片、Zn片,分别与等体积、等浓度的稀HC1反应,用温度传感器测得反应温度随时间变化曲线如下图所示。下列说法正确的是()

A.等质量的三种金属与足量稀HC1完全反应生成等质量的H2

B.Mg比Zn、Fe更适合与酸反应以获得平稳的H2流

C.Zn片与稀HC1反应至50s时,溶液中的溶质为ZnCl2

D.相同条件下,金属越活泼,与酸反应放出的热量越多

10.某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3,现向其中加入一定量的锌粉,参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系(如图所示)。下列说法错误的是()

A.a~b间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+

B.c~d间的固体,滴加稀盐酸无气体产生

C.当参加反应的锌的质量为m2时,溶液中Cu(NO3)2的质量没有减少

D.当加入锌的质量为m3时,析出固体加盐酸没有气泡

11.金属及金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。

(1)嫦娥四号月球探测器在月球背面的南极撞击坑成功软着陆,该探测器如图1所示。请回答下列问题:

使用铝合金制作支架的优点是____________(填一点即可)。

(2)若要验证Fe、Cu和Ag的金属活动性顺序,只用一种试剂分别与上述两种金属反应就能达到目的,这种试剂是_____________(填化学式)。

(3)往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中逐渐加入质量为mg的锌粉,溶液中析出的固体质量与参加反应的锌粉质量的关系如图2所示,下列说法中正确的是_________(填字母)。

a.c点对应的溶液中含有的金属离子为Zn2+和Cu2+

b.bc段(不含两端点)析出的金属是Fe

c.ab段(不含两端点)对应的溶液中只含有Zn2+、Cu2+、Fe2+

d.若bc段和cd段中析出固体的质量相等,参加反应的锌粉质量分别为m1和m2,则m1m2

12.云南省发展和改革委员会公布了10大产业发展规划纲要,其中包括《云南省生物产业发展规划纲要》《云南省有色金属产业发展规划纲要》等。

(1)云南素有“有色金属王国”之美誉,有色金属行业已成为云南继烟草、能源后的第三大工业产业,包括铜、铝、铅、锌、锡、钛产业链。

工业上制取钛(Ti)的一个反应是TiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2,该反应基本类型是_____反应。钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,它具有很多优良的性能。目前许多卫生间的滑门都用钛合金制造,这是利用了钛合金的_____。

A导热性

B属于有色金属

C抗腐蚀性

D与人体有相容性

(2)为了验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序设计了下列四种方案,其中可行的是_____(填序号)。

①将铝、银分别浸入硫酸铜溶液中

②将银分别浸入硫酸铝、硫酸铜溶液中

③将铜、银分别浸入硫酸铝溶液中

④将铜分别浸入硫酸铝、硝酸银溶液中

(3)在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定质量的镁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。①滤液中一定含有的溶质是_____(填化学式);②向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有的物质是_____(填化学式)。

13.某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性进行如图中甲、乙、丙三个实验。

(1)小组同学随后发现该实验无法得出四种金属的活动性顺序。于是补充图丁的实验。最终得出四种金属活动性:ZnFeCuAg,则图丁中的试剂A、B分别为____________(写出一组即可);

(2)从微观视角看物质的变化是化学特有的思维方式,如图是乙试管反应前后微粒的变化情况,根据图示可知铁与稀盐酸反应的实质是:Fe原子把电子转移给H+从而生成氢气分子和______(填粒子名称);

(3)为了减少环境污染,回收溶液中金属,小组同学将丙试管中的物质过滤后,向滤液中加入甲中剩余的锌,析出固体质量的变化随反应时间的关系如戊图所示。a点对应溶液中所含的溶质是______________(填化学式);c点所得固体中一定有_____。

14.学习完金属的化学性质,同学们来到实验室进行锌、铜、银三种金属活动性顺序的探究活动。实验桌上老师提供的药品有:锌片、铜片、银片、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液和稀硫酸。

(制定计划)在老师的指导下,经过讨论,同学们设计出了以下几种实验方案:

方案一:铜片、硫酸锌溶液、硝酸银溶液;

方案二:锌片、银片、硫酸铜溶液;

方案三:锌片、铜片、硫酸铜溶液、硝酸银溶液;

你的设计方案是___________________。

(进行实验)小华同学选用方案三进行如下探究,请你帮他完成表格中的空白(注:表格中实验操作一栏用文字描述或图示表示均可):

(解释与结论)根据上述实验,小华得出三种金属活动性由强到弱的顺序是________。

(反思与评价)探究活动结束后,同学们分享自己的收获与不足,并进行反思:

(1)有同学提出,小华的实验中不用硫酸铜溶液也能得到相同的实验结论。简要说明其验证方法:_______________。

(2)经过讨论,大家一致认为以上实验方案中,方案_____较好。

(3)小华提出,试管中的金属可以回收再利用,这样做的意义是________________。

(拓展与延伸)好奇地小华在老师的指导下,把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应一段时间后,过滤,发现滤液呈无色。此时,滤渣中一定含有____________,溶液中离子数目增加的是__________。

15.小组同学收集了某种铝制易拉罐,剪成条状并打磨后进行如图所示实验,发现纯铝片表面有划痕。

(发现问题)根据所学知识,合金的硬度比组成它的纯金属硬度更_____,结合上述现象,可得出该易拉罐不是纯铝制作。那么易拉罐中除铝外,还含有什么金属呢?

(查阅资料)①铝制易拉罐中的主要成分是铝,可能还含有镁、铁。

②铝能与氢氧化钠溶液反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;镁和铁不能与氢氧化钠溶液反应。

(作出猜想)该易拉罐的金属组成除铝外,可能还含有镁、铁中的一种或两种。

(实验设计)小明取打磨后的铝制易拉罐样品按如下方案进行实验:

(实验结论)小明得出该易拉罐是由铝和铁组成。

(反思评价)其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨,理由是_____;大家认为应该补充下列实验:取步骤(1)中少量黑色粉末于试管中,加入某种金属的盐溶液后,如果无现象产生,则小明的结论正确。你认为加入的盐溶液中阳离子对应的金属理论上可以是_____(填一种即可)。

(拓展应用)下图为国家颁布的“城市生活垃圾分类标志”,废弃易拉罐应放入标有_____(填序号)图标的垃圾桶内。

1.

A

A、MgCl2溶液与Cu、Sn均不反应,不能验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序;

B、Mg与SnCl2溶液反应生成略带蓝色的Sn,而Cu与SnCl2溶液不反应,能验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序;

C、Mg、Sn与盐酸均能反应产生氢气,且镁与盐酸反应更加剧烈,Cu与盐酸不反应,能验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序;

D、MgCl2溶液与Sn不反应,可知金属活动性Mg>Sn,Sn、CuCl2溶液反应,有红色的铜生成,可知金属活动性Sn>Cu,能验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序;

故选:A。

2.

B

A、将AgNO3溶液和Cu(NO3)2溶液分别加入两支装有铁钉的试管中,铁钉表面分别有灰黑色固体和红色固体析出,说明铁分别与硝酸银和硝酸铜反应生成了银和铜,在金属活动性顺序里,铁比铜、银活泼,但是无法验证铜、银的金属活动性顺序,不符合题意;

B、甲烷具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火容易发生爆炸,故点燃前,需要验纯,用拇指堵住收集了CH4的试管口,靠近火焰,移开拇指点火,发出尖锐爆鸣声,说明试管中CH4不纯,符合题意;

C、铁丝燃烧生成的黑色固体是四氧化三铁,不是氧化铁,故加热时铁丝在氧气中迅速反应生成的不是铁锈,不符合题意;

D、点燃某无色气体,在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水珠,该无色气体不一定为氢气,还可能是甲烷,不符合题意。

故选B。

3.

B

金属M的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后,溶液呈无色,说明M和硝酸铜发生了反应,把金属铜置换出来,则M的金属活动性强于铜,继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,则铜的金属活动性强于银。

A、溶液呈无色,M和硝酸铜溶液反应,则M的金属活动性强于铜,加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,则铜的金属活动性强于银,则金属活动性强弱顺序:M>Cu>Ag,故A正确;

B、M的金属活动性最强,M和硝酸铜溶液和硝酸银均反应,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,故滤渣中没有金属M,故B不正确;

C、加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,则滤液中含有M的盐溶液和硝酸铜,可能含有硝酸银,故至少含有两种溶质,故C正确;

D、加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,则滤渣中一定有Ag,故D正确。故选B。

4.

B

A、在金属活动性顺序里,铜排在氢后,铜与盐酸不反应,不会产生气泡,不符合题意;

B、镁与盐酸反应放出热量,故试管外壁发烫,符合题意;

C、镁比铁活泼,故镁与盐酸反应速率最快,不符合题意;

D、由金属活动性顺序可知,它们的活动性:Mg>Fe>Cu,不符合题意。

故选B。

5.

A

将铁与稀硫酸反应后的混合物M全部倒入盛有一小块铜锌合金的烧杯中,发现有大量气泡产生。说明混合物M中稀硫酸过量,锌与稀硫酸反应生成氢气,故产生大量气泡,故M中铁已经完全反应,M中含稀硫酸、硫酸亚铁,锌先与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,待稀硫酸完全反应后,锌再与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,铜与稀硫酸、硫酸亚铁不反应。

①由分析可知,M中一定不含铁单质,正确;

②铜与稀硫酸和硫酸亚铁都不反应,烧杯中溶液不会由浅绿色变成蓝色,错误;

③锌一定与稀硫酸反应生成了硫酸锌和氢气,故滤液中一定含有ZnSO4,正确;

④铜不参与反应,滤渣中一定含铜,如果锌过量,锌与硫酸亚铁反应生成了硫酸锌和铁,滤渣中含锌、铁,故滤渣中可能含有三种金属单质,正确;

⑤如果锌过量,锌将稀硫酸、硫酸亚铁完全反应,滤液中只含锌离子一种金属离子,如果锌含量不足,则溶液中含锌离子和亚铁离子两种金属离子,正确。

故正确的有4个。

故选A。

6.

D

将一定量的锌粉加入到硝酸镁和硝酸铜的混合液中,金属活动性:Mg>Zn>Cu,故锌与硝酸镁不反应,锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。

A、若滤液为蓝色,说明硝酸铜未完全反应,锌不足,已经完全反应,锌与硝酸镁不反应,故滤渣中一定有铜,一定没有锌、镁,不符合题意;

B、若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,说明锌过量,硝酸铜已经完全反应,锌与硝酸镁不反应,故滤液中一定有硝酸镁、硝酸锌,不符合题意;

C、如果锌过量,锌能将硝酸铜完全置换,则向滤液中加入氢氧化钠溶液,没有氢氧化铜生成,不符合题意;

D、锌一定与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜,锌与硝酸镁不反应,故滤渣中一定含有铜,滤液中一定含有硝酸镁和硝酸锌,符合题意。

故选D。

7.

B

现有一包由2.4g镁、6.5g锌、1.6g碳混合而成的粉末,把它加入到一定量的硝酸银溶液中,由于金属活动性:Mg>Zn>Ag,故镁先与硝酸银反应生成硝酸镁和银,待镁完全反应后,锌再与硝酸银反应生成硝酸锌和银,碳与硝酸银不反应,反应结束后,经过滤、洗涤、干燥,测得滤渣含有三种物质,故滤渣肯定是银、锌、碳,镁已经完全反应,镁可能恰好与硝酸银完全反应,也可能锌已经置换了部分硝酸银,但锌未完全反应。镁与硝酸银反应:Mg+2AgNO3=2Ag+Mg(NO3)2,24份镁置换出份银,故2.4g镁完全反应,生成21.6g银,锌与硝酸银反应:Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2,65份锌置换出份银,故6.5g锌完全反应能置换成21.6g银,由于镁可能恰好与硝酸银完全反应,也可能锌已经置换了部分硝酸银。故滤渣的质量:21.6g+6.5g+1.6g=29.7≤滤渣质量<21.6g+21.6g+1.6g=44.8g。

故选B。

8.

B

A、由题意和金属活动性顺序表,知道,金属R和Fe、Zn活动性强弱关系为:ZnFeR,金属R放入Zn(NO3)2溶液中,不会有锌析出,不符合题意;

B、由题意和金属活动性顺序表,知道,金属R和Fe、Cu活动性强弱关系为:FeRCu,金属R放入CuSO4溶液中,R置换出硫酸铜中的铜,产生单质铜,铜是红色固体,符合题意;

C、由题知道,金属R和Fe活动性强弱关系为:FeR,金属铁(足量)放入R(NO3)2溶液中,发生置换反应,生成亚铁盐,溶液变浅绿色,不符合题意;

D、根据金属活动性顺序表,Fe、Ag活动性强弱关系为:FeAg,金属铁放入AgNO3溶液中发生反应,每56份质量的铁置换出份质量的银,所以一段时间后溶液质量变小,不符合题意。故选B。

9.

D

A、等质量的三种金属与足量稀HCl完全反应生成氢气质量不相等,镁反应生成氢气最多,锌反应生成氢气最少,该选项说法不正确;

B、单位时间内镁反应放热最多,说明镁和稀盐酸反应最剧烈,因此镁和稀盐酸反应时不能获得平稳的H2流,该选项说法不正确;

C、Zn片与稀HCl反应至50s时,稀盐酸过量,溶液中的溶质为氯化锌和氯化氢,该选项说法不正确;

D、镁在三种金属中最活泼,由图中信息可知,相同条件下,金属越活泼,与酸反应放出的热量越多,该选项说法正确。

故选D。

10.

D

根据金属的活动性是锌>铜>银,向溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3中加入一定量的锌粉时,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,当硝酸银完全反应后,锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,进行分析作答。

A、通过坐标可以看出,a~b间溶液中有三种离子,锌会参与置换反应,溶液中有Zn2+,Ag+未反应完全,所以溶液中的离子是Zn2+、Ag+、Cu2+,说法正确,不符合题意;

B、通过坐标可以看出,c~d间锌和硝酸银完全反应,锌与硝酸铜反应,锌没有剩余,滴加稀盐酸无气体产生,说法正确,不符合题意;

C、当参加反应的锌的质量为m2时,锌与硝酸银未完全反应,溶液中Cu(NO3)2的质量没有减少,说法正确,不符合题意;

D、当加入锌的质量为m3时,硝酸铜、硝酸银已完全反应,有剩余的锌,析出固体加盐酸有气泡生成,说法错误,符合题意。故选D。

11.

(1)抗腐蚀性强(合理即可)

(2)Cu(NO3)2(合理即可)(3)D

(1)使用铝合金制作支架的优点是抗腐蚀性强、强度高等(合理即可);

(2)若要验证Fe、Cu和Ag的金属活动性顺序,只用一种试剂分别与上述两种金属反应就能达到目的,这种试剂是硝酸铜,硝酸铜能够与铁反应,在铁表面附着一层红色物质说明铁的活动性比铜强,硝酸铜与银不反应,说明铜的活动性比银强;

(3)每65份质量的锌会置换出份质量的银,会置换出64份质量的铜,会置换出56份质量的铁,依据图象中的斜率可知,ab段是锌与硝酸银的反应,bc段是锌与硝酸铜的反应,cd段是锌与硝酸亚铁的反应。

所以A、c点对应溶液中含有的金属离子为Zn2+和Fe2+,故A错误;

B、bc段(不含两端点)是锌和硝酸铜的反应,所以析出的金属是Cu,故B错误;

C、ab段(不含两端点)是锌和硝酸银的反应,所以对应溶液中含有的金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+和Fe2+,故C错误;

D、每65质量的锌会置换出64份质量的铜或56份质量的铁,所以若bc段和cd段中析出固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为m1和m2,则m1m2,故D正确。

故选:D。

12.

(1)置换C

(2)①④

(3)MgCl2Cu、Fe

(1)工业上制取钛反应物是单质和化合物,生成物是单质和化合物,属于置换反应,许多卫生间的滑门都用钛合金制造,这是利用了钛合金抗腐蚀性,故填:置换反应;C。

(2)①将铝、银分别浸入硫酸铜溶液中,铝和硫酸铜反应,银和硫酸铜不反应,说明金属活动性铝大于铜,大于银,选项正确。

②将银分别浸入硫酸铝、硫酸铜溶液中,银和硫酸铝,硫酸铜都不反应,说明金属活动性银小于铝,银金属活动性小于铜,但是铜和铝金属活动性无法比较,选项错误。

③将铜、银分别浸入硫酸铝溶液中,铜和银都不反应,金属活动性都小于铝,但是无法比较铜和银金属活动性强弱,选项错误。

④将铜分别浸入硫酸铝、硝酸银溶液中,同和硝酸银反应,和硫酸铝不反应,说明金属活动性铝大于铜大于银,选项正确。

故选:①④。

(3)在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定质量的镁粉,因为镁金属活动性大于铁,铁大于铜,镁会先和氯化铜反应,生成氯化镁和铜,再和氯化亚铁反应,生成氯化镁和铁,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。①滤液中一定含有的溶质是氯化镁;②向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,说明镁置换出了铁,则滤渣中一定含有的物质是Cu、Fe,故填:MgCl2;Cu和Fe。

13.

(1)铜、稀盐酸或铁、硫酸铜(合理即可)

(2)亚铁离子

(3)AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2银、铜(或Ag、Cu)

(1)甲、乙、丙实验已经得出:锌>铁,铁>H,铜>银,丁实验只要得出铁和铜的位置关系就可以,故可用金属和盐溶液,如铁和硫酸铜溶液;或金属与酸反应,即铜、稀盐酸等;故填:铜、稀盐酸(或铁、硫酸铜)(合理即可);

(2)根据图示可知铁与稀盐酸反应的实质是:Fe原子把电子转移给H+从而生成氢气分子和亚铁离子;故填:亚铁离子;

(3)由于锌>铜>银,故锌加入后先置换银,固体质量增加较明显,然后置换铜,固体质量增加比银要小,待硝酸铜反应完后,固体质量不再增加,a点对应锌与部分硝酸银反应,溶液中所含的溶质是剩余的硝酸银、硝酸铜和生成的硝酸锌,故填:AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2;c点对应的是硝酸银和硝酸铜反应完全,固体质量不再增加,则固体中一定含有Ag、Cu,可能含有Zn,故填Ag、Cu。

14.

(制定计划)锌片、铜片、硝酸银溶液和稀硫酸

(进行实验)有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色>将打磨过的锌片加入硫酸铜溶液中>Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu

(解释与结论)Zn>Cu>Ag

(反思与评价)(1)将打磨过的铜片放入硝酸银溶液中,铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,有银白色固体析出,说明金属活动性:Cu>Ag;再将打磨过的锌片放入反应后的溶液中,锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,有红色固体析出,说明金属活动性:Zn>Cu

(2)一、二

(3)节约金属资源,减少污染

(拓展与延伸)Cu、AgZn2+

制定计划:还可以设计方案:锌片、铜片、硝酸银溶液和稀硫酸。锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,有气泡产生,说明在金属活动性顺序里,锌排在氢前,铜与稀硫酸不反应,说明在金属活动性顺序里,铜在氢后,铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,有银白色固体析出,说明在金属活动性顺序里,铜排在银之前,可以验证三种金属的活动性顺序;

进行实验:铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,实验现象为:有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色;说明金属活动性:Cu>Ag;

实验现象为:锌片表面附着一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变为无色。说明该实验是将打磨过的锌片加入硫酸铜溶液中,锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,该实验说明,金属活动性:Zn>Cu;该反应的化学方程式为:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;

解释与结论:由以上分析可知,三种金属活动性由强到弱的顺序是:Zn>Cu>Ag;

反思与评价:(1)将打磨过的铜片放入硝酸银溶液中,铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,有银白色固体析出,说明金属活动性:Cu>Ag;再将打磨过的锌片放入反应后的溶液中,锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,有红色固体析出,说明金属活动性:Zn>Cu;

(2)方案一、二较好,所选试剂较少,操作简单。

(3)试管中的金属回收利用,可以节约金属资源,而且可以减少环境污染。

拓展与延伸:把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,待硝酸银完全反应后,锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,充分反应一段时间后,过滤,发现滤液呈无色,说明硫酸铜已经完全反应,锌可能过量,也可能恰好与硫酸铜完全反应,故滤渣中一定含有:Cu、Ag;

锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银,锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,故溶液中离子数目增加的是:Zn2+;铜离子、银离子数目逐渐减小,硫酸根离子和硝酸根离子不变。

15.

(发现问题)大

(实验设计)氢氧化钠溶液Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

(反思评价)无法确定是否含有镁锌(合理即可)

(拓展应用)B

[发现问题]合金的硬度比组成它的纯金属硬度更大。

[实验设计]

(1)根据实验现象和结论样品中含有铝,能与铝作用生成气体,要么是酸性溶液,要么是碱性溶液,但加入的溶液能与铝反应放出气体但不与铁反应,故是碱溶液,加入氢氧化钠溶液。

(2)发生的反应为铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。

[反思评价]

其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨,理由是无法确定是否含有镁。大家认为应该补充实验,取步骤(1)中少量黑色粉末于试管中,加入某种金属的盐溶液后,如果无现象产生,则小明的结论正确。则应该加入活动性比镁弱比铁强的金属盐溶液,若无金属析出,则证明没有镁,故可以是锌的盐溶液。

[拓展应用]

废弃易拉罐属于可回收物,故应放入可回收垃圾桶,选B。



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