金属活动性的探究
一、金属活动性强弱比较 1.金属与酸反应
(1)从是否产生气泡以及放出气泡速率的快慢角度分析：
①与酸反应有气泡产生的金属，其活动性强于无气泡产生的金属； ②放出气泡快的金属活动性强于放出气泡慢的金属。
(2)从图像分析：先出现折点的金属活动性强于后出现折点的金属。 2.金属与盐溶液反应
能把另一种金属从其盐溶液中置换出来的金属，其活动性强于被置换的金属。 二、应用
设计实验证明：Zn、Fe、Cu 三者的活动性强弱。 1.金属放酸中
锌有大量气泡迅速产生，铁有少量气泡产生，铜没有气泡产生，结论：Zn＞Fe＞Cu。 2.金属放盐中
有以下两种方案，均可证明 Zn＞Fe＞Cu。
(1)取“两边金属中间盐”：Zn、FeCl2 溶液、Cu，如下图甲。
(2)取“中间金属两边盐”：ZnCl2 溶液、Fe、CuCl2 溶液，如下图乙。
题型1 选择型的活动性探究
[例1](2015年自贡)为比较X、Y、Z三种金属活动性大小，进行如下四个实验。从所述实验现象得出正确结论是( )。
A．X＞Y＞Z B．Z＞Y＞X C．Y＞X、Y＞Z D．X＞Y、Z＞Y 题型2 综合实验型的活动性探究
[例2](2015年南宁)“铁、锌、铜、镁、铝”是生活中常见的金属。请根据所学知识回答下列问题： (1)铝块能制成铝箔是利用了铝的____________性。
(2)黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜____________(填“大”或“小”)。 (3)将一定质量的锌粒投入含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中，
充分反应后过滤，若滤液中只含一种溶质，则滤渣中一定含有____________。
(4)将等质量的镁、铁、锌三种金属分別放入三份溶质质量分数相等的稀盐酸中。生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。金属X是____________(填化学式，下同)，反应后可能已经反应完的金属是________，一定有剩余的金属是__________。
1
能力提升
1．(2015年海南)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)
A.Y＞Z＞X＞W B．X＞2．某同学为探究镁、锌、铜、银的活动性顺序，设计如下图所示试验：依据实验流程设计，下面对物质①②的选择合理的是( )。
A．①稀硫酸 ②硫酸铜 B．①稀硫酸 ②氯化镁 C．①稀盐酸
②硫酸锌 D．①稀盐酸 ②硫酸亚铁
3．(2014年佛山)在实验事实的基础上归纳结论，是化学学习的重要思想和方法。下列有关金属活动性实验探究的归纳和总结中不科学的是( )。 ．．．A．镁与氧气在常温下就能反应，而铁与氧气在高温时才能反应，故镁比铁活泼
B．锌粒与盐酸反应比铁片与盐酸反应要剧烈，故锌比铁活泼
C．铝能与盐酸反应放出氢气，而铜不能与盐酸反应，故铝比铜活泼 D．铜与硝酸银溶液反应得到银，故铜比银活泼
4．(2015年天津)金属材料与人类的生产和生活密切相关。 请回答：
(1)下列用品中，主要利用金属导电性的是____________(填字母)。 A．铂金饰品 B．铁锅 C．铝导线
(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、银分别浸入到硫酸铜溶液中；②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中； ③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中；④将铜分别浸入到硫酸铝、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)。
(4)某钢铁厂每天需消耗4900 t含Fe2O3 76%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是________t。
5．(2014年南开)金属与人类的生产生活息息相关。
(1)化学实验室要从含少量铜粉的银、锰(Mn)混合金属粉末中分离出贵金属。 ①A、B、C三种金属的活动性顺序为________＞________＞________。 ②金属C是________，操作a的名称是__________。
③已知A的硫酸盐中A元素显＋2价，请写出步骤①的反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
(2)某学习小组要验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，选用的四组药品如下：
①Fe、Ag、CuSO4溶液；②Cu、Ag、Fe(NO3)2溶液；③FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag；④Fe(NO3)2溶液、
2
AgNO3溶液、Cu。你认为能实现目的的药品组是________(填序号)。
6．(2014年漳州模拟)某化学兴趣小组对Mn、Zn、Cu的金属活动性顺序进行探究，过程如下： 【提出假设】对三种金属的活动性顺序提出两种可能的假设： a．__________ b．Mn＞Zn＞Cu
【设计实验】同温下，取形状、大小相同的打磨过的三种金属薄片，分别投入到等体积等浓度的足量稀盐酸
【得出结论】原应的化学方程式：________________________________。
【提出问题】该实验要求温度相同、金属形状大小相同、盐酸体积浓度相同的目的是__________________________________。
【结论应用】根据探究结果，在CuCl2和MnCl2的混合液中加入一定量的锌，充分反应后过滤，向滤出的固体中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤液中一定含有的溶质是__________。
7．
(2014年贵阳)化学兴趣小组的同学对“影响金属与盐酸反应的剧烈程度的因素”进行了探究。 【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响？ 【作出猜想】
a．可能与金属本身的性质有关； b．可能与盐酸的浓度有关。
【设计探究】实验所用金属均已用砂纸打磨。
实验(1)：为探究猜想a，小组同学分别在两支试管中放入相同质量的锌片和铁片，然后分别加入相同浓度和质量的稀盐酸，观察到放锌片的试管中立即产生大量气泡，放铁片的试管中只产生少量气泡，发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
从实验现象可判断：金属活动性Zn________Fe(填“＜”“＝”或“＞”)。 得出结论：金属与盐酸发生反应的剧烈程度与金属本身性质有关，金属的活动性与反应的剧烈程度的关系是__________________________________________。
实验(2)：为探究猜想b，小组同学设计如下图的装置进行实验，其中注射器的作用是____________________。
所用药品、实验数据如下表：
【反思评价】根据表一中实验Ⅱ数据分析，请描述锌与盐酸发生反应快慢的变化情况并解释原因：__________________________________________________________________ ________________________________________________；
通过以上探究，你认为金属与盐酸反应的剧烈程度可能还受哪些因素的影响？________________________(写一条即可)。
【拓展延伸】很多金属不仅能与酸反应，也能与盐溶液反应，现将a g铁钉投入到CuSO4溶液中，反应一段时间后，将固体取出洗净、烘干，称重为b g，则生成铜的质量为________________。
8．(2014年南京)某兴趣小组对物质的性质和成分进行相关探究。 (1)常见金属活动性顺序如下，填写相应的元素符号：
3
某同学用硫酸铜溶液把“把铁刀变成铜刀”，其反应的化学方程式为：______________________，该反应的基本反应类型为____________。
(2)兴趣小组同学用氧化铜与足量的炭粉利用图甲所示装置进行实验，对生成气体的成分进行探究。
甲
【提出问题】生成的气体中是否含有一氧化碳？ 【实验与讨论】
①打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间。
②关闭K，加热至一定温度使之反应，用气囊收集气体样品。
③除去气体样品中的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中，下列装置中最为合理的是____________。
a b c 【实验验证】
将除尽二氧化碳后的气体样品干燥，仍然用图甲所示的装置进行实验，A中的固体应选用____________，B中溶液为澄清石灰水，若A中黑色固体出现了红色，B中澄清石灰水____________，可说明气体样品中含有一氧化碳。
【实验反思】
炭粉还原氧化铜的实验中，若生成的气体中含有一氧化碳，则反应时消耗碳、氧元素的质量比____________(填“大于”“等于”或“小于”)3∶8。
能力提升答案
4
【演练·专项提升】
1．C 解析：首先根据X、Y、Z、W是四种不同的金属，其中X、W可以和盐酸反应，说明X和W金属活动性强于Y和Z，所以排除AB项；然后根据Y能置换出Z的硝酸盐中的Z，说明Y的金属活动性强于Z；又X能置换出W的硝酸盐中的W，说明X＞W；综合以上分析得到：X＞W＞Y＞Z。
2．A 3.B
4．(1)C (2)①④ (3)①MgCl2 ②Fe、Cu (4)2660
5．(1)①A B C ②Ag 蒸发结晶 ③Mn＋H2SO4===MnSO4＋H2↑ (2)①④
6．[提出假设]Zn＞Cu＞Mn
[得出结论]b Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ [提出问题]使实验结论正确 [结论应用]FeCl2和MnCl2
7．[设计探究]Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ ＞ 活动性较强的金属与酸反应更剧烈
测量生成气体的体积
盐酸的浓度越大，反应的程度越剧烈
[反思评价]锌与盐酸反应产生气体的速度先加快后变慢，因为锌与盐酸是放热反应，所以开始时温度升高，产生气体速度加快，随着反应的进程，盐酸不断被消耗，浓度降低，产生气体速度变慢
固体的表面积(合理即可) [拓展延伸]8(b－a) g
8．(1)Mg Ag Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 置换反应 (2)[实验与讨论]c
[实验求证]氧化铜 变浑浊 [实验反思]大于
5
金属活动性的探究
一、金属活动性强弱比较 1.金属与酸反应
(1)从是否产生气泡以及放出气泡速率的快慢角度分析：
①与酸反应有气泡产生的金属，其活动性强于无气泡产生的金属； ②放出气泡快的金属活动性强于放出气泡慢的金属。
(2)从图像分析：先出现折点的金属活动性强于后出现折点的金属。 2.金属与盐溶液反应
能把另一种金属从其盐溶液中置换出来的金属，其活动性强于被置换的金属。 二、应用
设计实验证明：Zn、Fe、Cu 三者的活动性强弱。 1.金属放酸中
锌有大量气泡迅速产生，铁有少量气泡产生，铜没有气泡产生，结论：Zn＞Fe＞Cu。 2.金属放盐中
有以下两种方案，均可证明 Zn＞Fe＞Cu。
(1)取“两边金属中间盐”：Zn、FeCl2 溶液、Cu，如下图甲。
(2)取“中间金属两边盐”：ZnCl2 溶液、Fe、CuCl2 溶液，如下图乙。
题型1 选择型的活动性探究
[例1](2015年自贡)为比较X、Y、Z三种金属活动性大小，进行如下四个实验。从所述实验现象得出正确结论是( )。
A．X＞Y＞Z B．Z＞Y＞X C．Y＞X、Y＞Z D．X＞Y、Z＞Y 题型2 综合实验型的活动性探究
[例2](2015年南宁)“铁、锌、铜、镁、铝”是生活中常见的金属。请根据所学知识回答下列问题： (1)铝块能制成铝箔是利用了铝的____________性。
(2)黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜____________(填“大”或“小”)。 (3)将一定质量的锌粒投入含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中，
充分反应后过滤，若滤液中只含一种溶质，则滤渣中一定含有____________。
(4)将等质量的镁、铁、锌三种金属分別放入三份溶质质量分数相等的稀盐酸中。生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。金属X是____________(填化学式，下同)，反应后可能已经反应完的金属是________，一定有剩余的金属是__________。
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能力提升
1．(2015年海南)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)
A.Y＞Z＞X＞W B．X＞2．某同学为探究镁、锌、铜、银的活动性顺序，设计如下图所示试验：依据实验流程设计，下面对物质①②的选择合理的是( )。
A．①稀硫酸 ②硫酸铜 B．①稀硫酸 ②氯化镁 C．①稀盐酸
②硫酸锌 D．①稀盐酸 ②硫酸亚铁
3．(2014年佛山)在实验事实的基础上归纳结论，是化学学习的重要思想和方法。下列有关金属活动性实验探究的归纳和总结中不科学的是( )。 ．．．A．镁与氧气在常温下就能反应，而铁与氧气在高温时才能反应，故镁比铁活泼
B．锌粒与盐酸反应比铁片与盐酸反应要剧烈，故锌比铁活泼
C．铝能与盐酸反应放出氢气，而铜不能与盐酸反应，故铝比铜活泼 D．铜与硝酸银溶液反应得到银，故铜比银活泼
4．(2015年天津)金属材料与人类的生产和生活密切相关。 请回答：
(1)下列用品中，主要利用金属导电性的是____________(填字母)。 A．铂金饰品 B．铁锅 C．铝导线
(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、银分别浸入到硫酸铜溶液中；②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中； ③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中；④将铜分别浸入到硫酸铝、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)。
(4)某钢铁厂每天需消耗4900 t含Fe2O3 76%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是________t。
5．(2014年南开)金属与人类的生产生活息息相关。
(1)化学实验室要从含少量铜粉的银、锰(Mn)混合金属粉末中分离出贵金属。 ①A、B、C三种金属的活动性顺序为________＞________＞________。 ②金属C是________，操作a的名称是__________。
③已知A的硫酸盐中A元素显＋2价，请写出步骤①的反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
(2)某学习小组要验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，选用的四组药品如下：
①Fe、Ag、CuSO4溶液；②Cu、Ag、Fe(NO3)2溶液；③FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag；④Fe(NO3)2溶液、
2
AgNO3溶液、Cu。你认为能实现目的的药品组是________(填序号)。
6．(2014年漳州模拟)某化学兴趣小组对Mn、Zn、Cu的金属活动性顺序进行探究，过程如下： 【提出假设】对三种金属的活动性顺序提出两种可能的假设： a．__________ b．Mn＞Zn＞Cu
【设计实验】同温下，取形状、大小相同的打磨过的三种金属薄片，分别投入到等体积等浓度的足量稀盐酸
【得出结论】原应的化学方程式：________________________________。
【提出问题】该实验要求温度相同、金属形状大小相同、盐酸体积浓度相同的目的是__________________________________。
【结论应用】根据探究结果，在CuCl2和MnCl2的混合液中加入一定量的锌，充分反应后过滤，向滤出的固体中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤液中一定含有的溶质是__________。
7．
(2014年贵阳)化学兴趣小组的同学对“影响金属与盐酸反应的剧烈程度的因素”进行了探究。 【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响？ 【作出猜想】
a．可能与金属本身的性质有关； b．可能与盐酸的浓度有关。
【设计探究】实验所用金属均已用砂纸打磨。
实验(1)：为探究猜想a，小组同学分别在两支试管中放入相同质量的锌片和铁片，然后分别加入相同浓度和质量的稀盐酸，观察到放锌片的试管中立即产生大量气泡，放铁片的试管中只产生少量气泡，发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
从实验现象可判断：金属活动性Zn________Fe(填“＜”“＝”或“＞”)。 得出结论：金属与盐酸发生反应的剧烈程度与金属本身性质有关，金属的活动性与反应的剧烈程度的关系是__________________________________________。
实验(2)：为探究猜想b，小组同学设计如下图的装置进行实验，其中注射器的作用是____________________。
所用药品、实验数据如下表：
【反思评价】根据表一中实验Ⅱ数据分析，请描述锌与盐酸发生反应快慢的变化情况并解释原因：__________________________________________________________________ ________________________________________________；
通过以上探究，你认为金属与盐酸反应的剧烈程度可能还受哪些因素的影响？________________________(写一条即可)。
【拓展延伸】很多金属不仅能与酸反应，也能与盐溶液反应，现将a g铁钉投入到CuSO4溶液中，反应一段时间后，将固体取出洗净、烘干，称重为b g，则生成铜的质量为________________。
8．(2014年南京)某兴趣小组对物质的性质和成分进行相关探究。 (1)常见金属活动性顺序如下，填写相应的元素符号：
3
某同学用硫酸铜溶液把“把铁刀变成铜刀”，其反应的化学方程式为：______________________，该反应的基本反应类型为____________。
(2)兴趣小组同学用氧化铜与足量的炭粉利用图甲所示装置进行实验，对生成气体的成分进行探究。
甲
【提出问题】生成的气体中是否含有一氧化碳？ 【实验与讨论】
①打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间。
②关闭K，加热至一定温度使之反应，用气囊收集气体样品。
③除去气体样品中的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中，下列装置中最为合理的是____________。
a b c 【实验验证】
将除尽二氧化碳后的气体样品干燥，仍然用图甲所示的装置进行实验，A中的固体应选用____________，B中溶液为澄清石灰水，若A中黑色固体出现了红色，B中澄清石灰水____________，可说明气体样品中含有一氧化碳。
【实验反思】
炭粉还原氧化铜的实验中，若生成的气体中含有一氧化碳，则反应时消耗碳、氧元素的质量比____________(填“大于”“等于”或“小于”)3∶8。
能力提升答案
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【演练·专项提升】
1．C 解析：首先根据X、Y、Z、W是四种不同的金属，其中X、W可以和盐酸反应，说明X和W金属活动性强于Y和Z，所以排除AB项；然后根据Y能置换出Z的硝酸盐中的Z，说明Y的金属活动性强于Z；又X能置换出W的硝酸盐中的W，说明X＞W；综合以上分析得到：X＞W＞Y＞Z。
2．A 3.B
4．(1)C (2)①④ (3)①MgCl2 ②Fe、Cu (4)2660
5．(1)①A B C ②Ag 蒸发结晶 ③Mn＋H2SO4===MnSO4＋H2↑ (2)①④
6．[提出假设]Zn＞Cu＞Mn
[得出结论]b Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ [提出问题]使实验结论正确 [结论应用]FeCl2和MnCl2
7．[设计探究]Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ ＞ 活动性较强的金属与酸反应更剧烈
测量生成气体的体积
盐酸的浓度越大，反应的程度越剧烈
[反思评价]锌与盐酸反应产生气体的速度先加快后变慢，因为锌与盐酸是放热反应，所以开始时温度升高，产生气体速度加快，随着反应的进程，盐酸不断被消耗，浓度降低，产生气体速度变慢
固体的表面积(合理即可) [拓展延伸]8(b－a) g
8．(1)Mg Ag Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 置换反应 (2)[实验与讨论]c
[实验求证]氧化铜 变浑浊 [实验反思]大于
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