金属活动性顺序及其应用专项训练

金属活动性顺序及其应用专项训练

类型一金属与盐溶液反应后滤液、滤渣成分的判断

1．(20１5济南)将一定质量的铁粉加至H２SO4、MgSＯ4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,得滤液M和滤渣N。下列有关说法中,不合理的是( )

A．滤液M中一定存在Fe２＋

B．滤渣N的质量一定小于加入铁粉的质量

Ｃ. 滤渣N中一定没有单质镁

D. 滤液Ｍ中至少含有两种金属阳离子

2. (20１5郑州模拟)向某FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入一定质量锌粉,充分反应后过滤,得滤液和滤渣。向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。根据实验现象判断，下列说法中正确的是()

A. 滤液中一定存在FｅSO4

Ｂ．滤液的颜色呈蓝色

C. 滤渣中一定含有Zn

D.滤渣中一定含有Fｅ和Cu

3. （20１4龙东)向Al(ＮＯ３）3和AgNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀盐酸时,有气泡产生。则滤液中含有的金属离子有__＿__＿＿_____,有关反应的化学方程式为________＿_＿__＿__________＿____＿_＿_＿。(写一个即可)

4.(2０1５许昌模拟）某溶液中含有Cｕ（NO3)2与AgNO3,现向其中逐渐加入一定质量的铁粉，若完全反应后溶液中溶质为3种，则溶液中存在的金属单质为_＿_______＿。该反应过程中溶液质量的变化情况为＿＿_＿_＿_＿______＿。

5．(2015南阳模拟）向一定质量AgNO3和Ｃu（ＮＯ3)2的混合溶液中加入Ｚn，溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示。请回答下列问题：

第5题图

(１)取a点溶液,滴加稀盐酸,观察到的现象是什么？

（2）若取c~ｄ段固体，滴加稀盐酸，观察到的现象是

什么?

(3)写出该反应过程中溶液颜色发生变化的化学方程式。

6．（2０１4开封模拟）在Cu（NＯ３)2、AgNO３和Ｚｎ(ＮO３)2的混合溶液中加入一定量铁粉，充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀硫酸,没有气泡产生。

（1)请说出滤出的固体中一定含有哪些成分?滤液中一定含有哪些成分?

（2)写出反应过程中一定发生的化学反应方程式。

７. （2０15洛阳模拟)某化学小组的同学进行了如图实验,把固体乙洗涤后加入稀盐酸有气体放出。

第7题图

（１)固体乙的成分可能是什么?

(2)溶液甲中一定含有的溶质是＿_____＿__＿__（写化学式）。

（３)写出上述过程中可能发生反应的一个化学方程式__＿___＿＿__＿＿。

８.某校实验室废水中含有Zn(ＮO3)2、AｇNＯ3、Cu(ＮO3)2三种物质,该校化学兴趣小组的同学为了从中分离、回收金属Aｇ和Cu，设计了如图实验方案（实验中未引进其他金属离子），回答问题：

第８题图

(1）分别写出固体Ｘ的化学式和滤液B中溶质的化学式。

（2）写出实验过程中发生反应的化学方程式。

类型二金属活动性顺序的实验设计及判断

１．（201５佛山)为了探究ａ、b、c三种金属活动性顺序,某同学设计了如下实验。实验结论正确的是()

第１题图

A. b>ａ>c

B. a>b>c

C. c>b>a D．c>a>b

2. （２01５平顶山模拟）将Ｘ、Y两种金属片分别插入硫酸铜溶液中,X没有发生明显变化，Y表面析出金属铜，据此判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是

( ）

Ａ.Ｙ、铜、X B. X、铜、Y

C. 铜、Y、XＤ.Y、X、铜

3. (2０15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

4.（２015海南)小明为了比较X、Y、Z、W四种金属的活动性顺序，利用这四种金属单质、稀盐酸、Z的硝酸盐溶液和W的硝酸盐溶液，进行有关实验,结果如下表（“√”表示能反应，“－”表示不能反应，“空白”表示未做该实验)。请你判断四种金属的活动性顺序为

（)

X Y Z Ｗ稀盐酸√——√

Z的硝酸盐溶液√

W的硝酸盐溶液√—

A. Y>Z>Ｘ＞W

B. X>Y>W>Z

C. X>W＞Ｙ>Z

D.Ｗ＞X＞Y＞Ｚ

5. 为验证铝、铁、铜三种金属活动性强弱，小佳用三支试管,只取一次稀盐酸就达到了目的。实验流程如图所示：

第５题图

（１）能证明铜的活动性较铁的弱的现象是__＿＿_＿_________＿_____＿_______＿。（２）D处试管中可观察到的现象为_＿__＿__＿____＿_______＿____＿＿______＿＿＿。（3)三种金属的活动性由强到弱的顺序为_____＿________＿_。

（4)实验中要求所加铁粉过量,如果加入铁粉不足,为保证实验成功,应该注意的事项是

________________＿____＿＿＿_＿___＿______＿_____。

(5)写出实验中发生的置换反应化学方程式________＿_＿____＿____＿_____(任写一个)。

6. (2014郑州模拟)康康把等质量的X、Ｙ、Ｚ三种金属分别加入到同体积、同浓度的足量稀盐酸中,反应关系如图,Ｚ加入YNＯ3的溶液中有Y生成,且溶液颜色发生明显变化。请判断：

第6题图

(1)X、Ｙ、Ｚ三种金属的活动性由强到弱的顺序。

(２）试举出一种符合要求的X,然后写出X与ＺＳO4溶液反应的现象。

7.（2016原创）为探究锌、铁、铜、银四种金属的活动性顺序，某同学设计了如图所示的一组实验。这组实验并不能达到实验目的，需要再补充一个实验才能完全证明四种金属的活动性顺序。请简述需补充的相关实验,写出实验的步骤、现象和有关的化学方程式。

第7题图

8．在探究金属化学性质时,小组同学进行了如下实验：

①取一根铜丝、一枚铁钉和一小块银片分别用砂纸打磨；②向三支试管中分别加入适量的硝酸银溶液、稀盐酸、氯化亚铁溶液;③将打磨好的铜丝插入硝酸银溶液中,将打磨好的铁钉放入稀盐酸中，将银片放入氯化亚铁溶液中；(如图所示）；④一会儿之后将铜丝、铁钉和银片取出，将三支试管中的液体倒入烧杯中待处理。

第8题图

(1)写出Ａ试管中发生反应的化学方程式，根据该反应可得出的结论是什么?

（２)仅由上述实验无法比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱，为比较三种金属的活动性强弱,还必须补充的实验是什么（写出操作及现象)?

（3）步骤④中观察到烧杯底部有白色沉淀。写出该沉淀的化学式。

【答案】

类型一

1. B【解析】题中所涉及金属的活动性顺序为镁>铁>氢＞铜,所以将铁粉加入混合溶液中，铁不与硫酸镁反应,可与稀硫酸和硫酸铜反应；铁与稀硫酸或硫酸铜反应都生成硫酸亚铁,所以滤液M中一定存在亚铁离子,A正确；铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，56份的铁与硫酸铜反应，生成６4份的铜，即固体质量增加,但铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,固体质量减小，两个反应综合考虑，最终滤渣的质量可能比加入铁粉的质量大，也可能相等,还可能减小，B错误;由于铁不能置换出镁，所以滤渣中一定没有镁，C正确；由于硫酸镁不与铁反应,所以最终的滤液中一定有硫酸镁，由于铁参加了反应,所以滤液中一定有硫酸亚铁,但不一定有硫酸铜,所以滤液Ｍ中一定有的金属离子是镁离子和亚铁离子,D正确。

２．D【解析】锌、铁、铜三种金属的活动性依次减弱,所以把锌粉加入硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中,锌可与溶液中的两种溶质反应,由于铁能与硫酸铜反应,所以从反应的最终结果分析,相当于锌先与硫酸铜反应，硫酸铜反应完后,锌再与硫酸亚铁反应,根据题意，充分反应后，往滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生，说明滤渣中一定有铜和铁,可能有锌，所以滤液中一定有硫酸锌,一定没有硫酸铜,可能有硫酸亚铁,即只有D正确。

3. Al３+、Zn2+Zｎ+２ＡgNO3===Zｎ(ＮO3)2＋2Ａｇ（或Zn+2HCｌ==＝ZｎＣl２＋H2↑）【解析】铝、锌、银三种金属的活动性依次减弱,所以向硝酸铝和硝酸银的混合溶液中加入锌粉,锌只能与硝酸银反应,不与硝酸铝反应，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中含有锌，即加入的锌过量，所以滤渣的成分是银和锌，滤液的溶质是硝酸铝和硝酸锌,即滤液中的金属离子有Aｌ3+、Zｎ2+，该过程中发生的反应有两个，一是锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银,二是滤渣中过量的锌与稀盐酸反应,生成氯化锌和氢气。

４.Ａg 溶液质量逐渐减小

【解析】铁、铜、银三种金属的活动性依次减弱，所以向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入的铁粉先与硝酸银反应,当硝酸银完全反应后，加入的铁粉再与硝酸铜反应,根据题意,往混合溶液中加入一定量铁粉后,溶液中存在３种溶质，即溶液中的溶质为硝酸亚铁、硝酸铜和硝酸银，说明加入的铁粉较少，硝酸银还没完全反应,所以溶液中的金属单质为银;此过程中发生的反应为2AgNO3+Fｅ＝== Fe(NO３)2+2Ag,由于反应消耗铁的质量小于析出银的

质量,根据质量守恒定律，反应过程中溶液的质量逐渐减小。

5. （1）产生白色沉淀。（２）固体质量逐渐减少，产生气泡。(3)Ｚn＋Cu(NO３）２===Zn(ＮO3)2+Ｃu

【解析】（1)a点处于溶液质量减少的过程中,溶液中含有AgNO3,此时滴加稀盐酸,发生反应HCｌ+ＡgNＯ3===ＡｇＣl↓＋HNO3,现象为产生白色沉淀。(２)c点时恰好完全反应,继续加入Zn时，Zn已经过量,c~ｄ段固体中含有银、铜、锌,滴加稀盐酸,发生反应Zｎ+2HCl＝==ZnCl2+H２↑，观察到固体质量逐渐减少,有气泡产生。（３)分析所发生的反应，只有锌与硝酸铜溶液反应溶液颜色发生变化，由蓝色逐渐变为无色，反应的化学方程式为

Zn+Cu(NO3）２===Zn(NO３)2+Ｃu。

6.(１)滤出固体中一定有银，滤液中一定含有硝酸锌和硝酸亚铁（2)Ｆｅ+2AｇＮO3

===Fe(NO3)２＋２Ａｇ

【解析】题中涉及到铜、银、锌和铁四种金属,这四种金属的活动性由强到弱的顺序为锌、铁、铜、银，所以将铁粉加入到硝酸铜、硝酸银和硝酸锌的混合溶液中,铁粉不与硝酸锌反应，即无论加入铁粉的量如何,滤液中一定有硝酸锌,固体中一定没有锌,铁能与硝酸铜和硝酸银反应，但由于铜的金属活动性较银强,反应生成的铜又能与硝酸银反应,因此从反应的最终结果分析，加入铁粉后相当于存在如下的反应先后顺序:铁先与硝酸银反应,当硝酸银完全反应后，铁与硝酸铜反应,根据题意,充分反应后向固体中滴加稀硫酸，没有气泡产生,说明固体中没有铁，所以固体的成分可能只有银，也可能是银和铜的混合物，即固体中一定有银,也可能有铜；滤液中一定有硝酸锌和硝酸亚铁，可能有硝酸铜、硝酸银，即滤液的成分有三种可能:只有硝酸锌和硝酸亚铁;硝酸锌、硝酸亚铁和硝酸铜;硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜和硝酸银。由以上分析可知,加入铁粉后一定发生了铁与硝酸银的反应。

7. (１）铜和铁(或铜、铁和锌)(２）ZｎSO4

（3）Fe+CuＳO4＝==FeSO4+Cu

【解析】（１)锌、铁、铜三种金属的活动性依次减弱，其中锌和铁都能与稀盐酸反应产生氢气，固体乙能与稀盐酸反应产生氢气，说明固体中肯定有铁,可能有锌，即固体的成分可能是铁和铜，也可能是锌、铁、铜。（２）向固体乙加入稀盐酸有气体析出,所以该实验中铁粉过量,锌粉可能过量，所以滤液中一定没有硫酸铜，一定有硫酸锌，可能有硫酸亚铁。(３）反应过程中一定发生的反应是锌和硫酸铜的反应，可能发生的反应是铁和硫酸铜的反应。

8. (１)X:Ag;B:Zn（NO3）2

(2）Ｃｕ+2AgＮO3 =＝=Cu(ＮO3)２+２Ag Zｎ+Cu(NＯ３)２=== Zn（NO3)2＋Cu

【题眼定位】

类型二

1. B【解析】a和b分别和H2SO4反应,a有气泡，b没有气泡,说明金属活动性顺序为ａ＞b,b 和ｃ分别与ＡｇＮO3反应,ｂ表面有银白色固体析出,c表面无明显变化,说明金属活动性顺序为ｂ>c，则金属活动性顺序为a>b>c，故选Ｂ。

２．A【解析】X没有发生反应,说明X排在铜的后面,Y表面析出金属,说明Ｙ与硫酸铜发生反应，置换出铜，即Ｙ排在铜的前面,故选A。

3. C【解析】A、药品中无银的单质或盐溶液，无法验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，A错误；B、分别把Cu、Aｇ放入FｅＳO4溶液,均无明显现象出现,不能验证三种金属活动性顺序，B错误；Ｃ、分别把Fｅ、Ag放入ＣuＳO４溶液中，表面出现红色金属的为铁，无明显现象的为银，可验证三种金属活动性顺序,C正确；D、把Aｇ分别放入ＦeSO4溶液、CuＳO4溶液中,均无明显现象出现,不能验证三种金属活动性顺序,D错误。

4. C【解析】Ｘ、Ｗ能与稀盐酸反应，Y、Z不与稀盐酸反应，说明Ｘ、W的活动性比Y、Ｚ的强；Ｘ能与W的硝酸盐溶液反应,说明Ｘ的活动性比W的强;Y能与Z的硝酸盐溶液反应,说明Y的活动性比Ｚ的强；Z不能与W的硝酸盐溶液反应,说明Z的活动性比W的弱，故四种金属的活动性由强到弱的顺序是X＞W>Ｙ＞Z。

5．(1)A处中无明显现象,Ｂ处试管中有气泡产生，铁粉逐渐减少,溶液由无色逐渐变成浅绿色(２)试管中粉末由银白色变为黑色,固体质量增加，溶液颜色变淡（３)铝＞铁＞铜(4）应该加入足量的铝粉(5)Fe+２ＨＣl=== FｅＣl２+H2↑(或2Ａl＋３ＦeCl2===2AlCl3+3Fe)

【解析】(1)铜不能与稀盐酸反应，铁能与稀盐酸反应,说明铁的活动性比铜强。（2)加入铝后，Ｄ中有固体增加,说明Ｄ中的溶质为氯化亚铁，铝与氯化亚铁反应，生成氯化铝和铁，溶液

的颜色由浅绿色逐渐变淡。（3)铝、铁、铜的活动性由强到弱的顺序是铝、铁、铜。（4)如果铁粉不足,则D的溶质可能为氯化亚铁溶液和盐酸,加入的铝如果不足，则只能与盐酸反应,观察不到溶液的颜色的变化和固体质量的增加。（5)铁与盐酸反应和铝与氯化亚铁反应都是置换反应。

６．(1)X＞Z＞Y。(２)铁;铁丝表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色,化学方程式为F ｅ＋CuＳO4==＝ＦeSO４＋Cｕ(或锌;锌片表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为无色,化学方程式为Zn+CuSO4 ===ZnＳＯ4+Cu)

【解析】（1)由三种金属和足量稀盐酸反应,生成气体的质量和时间的关系图可以看出:X可以和盐酸反应放出气体,而Y、Z不和酸反应，根据金属活动性顺序可以得出:X比Y、Z活泼；又因为Ｚ加入YNO３的溶液中有Y生成，可以得出：Z比Ｙ活泼;因此三者的活动性顺序为：X>Z＞Y。(２)满足要求的X可以是铁,ZSO4是ＣuSO４，铁和硫酸铜反应，生成铜和硫酸亚铁，反应的现象是:铁的表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色。

7. 将铁片浸入硫酸铜溶液中,铁片表面有红色固体析出;化学方程式为Fｅ+ＣuSO4＝

==FeSO4+Cu(或将铁浸入稀硫酸中有气泡生成;化学方程式为Fe+H2SO4=＝=FｅSO４+H2↑) 8. （1)Cu +２AgＮO３===Cu(NO3)2+ 2Ag，根据该反应可得出结论是铜的金属活动性比银强(或银的活动性较铜弱)。（2)将用砂纸打磨好的铁钉放入盛有硫酸铜溶液的试管中,铁钉表面有红色物质附着（答案合理即可)。

(3）AgCl

【解析】（1）铜的活动性比银强,铜可将银从硝酸银溶液中置换出来。（2）A可判断铜和银的活动性强弱，B可知铁的活动性较强，排在氢之前，C可比较银和铁的活动性强弱，所以若要比较三种金属的活动性强弱,还需比较铁和铜的活动性强弱,设计的方案可以是将打磨好的铁钉放入硫酸铜等可溶性的铜盐溶液中，也可将打磨好的铜片放入可溶性的亚铁盐溶液中，或将铜放入稀盐酸或稀硫酸中。(３）实验后,A溶液中有硝酸铜，也可能含有硝酸银,B 溶液中含有氯化亚铁,还可能含有盐酸，C溶液中含氯化亚铁,三支试管的溶液混在一起出现白色沉淀,根据硝酸盐都易溶,可知白色沉淀为氯化物，其阳离子为银离子,即白色沉淀为氯化银。