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化學部分--------金屬與金屬活動性順序的應用
本考點旨在考查分析所給信息，找出反應發生的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)過程，用化學方程式表示反應的能力。解答此類問題時，主要抓住反應物、生成物和反應條件的辨別和分析，正確書寫有關物質的化學式,一般配平過程不會太復雜。本題還涉及混合物的分離的實驗設計，使用化學方法分離混合物時，選用的化學試劑應只與混合物中的雜質反應，并且反應后不帶來新的雜質。
金屬活動性順序表是中學化學學習中一個非常重
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)要的工具，許多反應發生的規律都與之相關，初中階段只需要掌握金屬活動性順序表中關于酸及鹽溶液的置換反應規律。
但在金屬活動性順序表中,前三種金屬因能與水發生置換反應而不能置換出鹽溶液中的金屬。如鉀與水的反應：2K+2HO=2KOH+H↑，其他兩種金屬(鈣和鈉)與水的反應與鉀相似，均生成相應的氫氧化物和氫氣，所以，前三種金屬與鹽溶液的反應一般分為兩步:第一步是金屬和水的
反應,第二步是堿和鹽溶液的反應(往往有沉淀產生)?！緛碓矗?1·世紀·教育·網】
另外，值得一提的是，這三種活潑金屬與酸溶液反應時，發生置換反應的順序易被誤以為是先和水反應
，再和酸反應。實際上，這三種活潑金屬與水反應生成氫氣的實質是能與水解離出的極少量H發生置換反應，而在酸溶液中由酸解離出的氫離子濃度遠大于水。所以，將它們投入水中，反應順序應該是：先與酸反應，當酸反應完后，再和水發生反應。
知識點1、金屬順序
1、鈦（Ti）因為具有許多神奇的性能而越
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)來越引起人們的關注，常溫下鈦不和非金屬、強酸反應，紅熱時，卻可與許多常見非金屬單質反應，鈦是航空、軍工、電力等方面的必需原料，地殼中含鈦礦石之一種稱為金紅石（TiO2）礦石．目前大規模生產鈦的方法是：
第一步：金紅石、炭粉混合在高溫條件下通入氯氣制得TiCl4和一種可燃性氣體，該步反應發生的化學方程式是　
?。?·1·c·n·j·y
第二步：在氬氣的保護下，用過量的鎂在加熱條件下與TiCl4反應制得金屬鈦．
（1）此反應的化學方程式　
?。?br/>（2）如何由上述所得產物中獲得純凈金屬鈦？簡述主要步驟并寫出有關化學方程式．
【解答】解：[第一步]根據“金
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)紅石、炭粉混合在高溫條件下通入氯氣”的敘述，得知反應是三種物質金紅石、炭粉和氯氣在高溫下反應發生的；又“制得TiCl4和一種可燃性氣體”可知生成兩種物質，其中可燃性氣體的確定為本問題的難點．根據反應前后元素種類不變，反應前含C、O、Ti、Cl四種元素，反應后只能明確在TiCl4中含有Ti、Cl兩種元素，所以判斷可燃性氣體應含有C、O兩種元素．由C、O元素組成的可燃性氣體為CO氣體．
故答：TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO；
[第二步]（1）題中明確“在氬氣的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)保護下”說明此反應中稀有氣體氬氣只作為保護氣并不參加反應，所以氬氣不是該反應的反應物，反應的反應物為TiCl4和鎂．對于生成物，題中信息只告知“制得金屬鈦”，其他生成物需要自己分析解決．而題中對此反應沒有更多介紹信息，因此在分析反應時可借助“金屬（Mg）和鹽（TiCl4）發生置換反應”的規律解答．
故答：TiCl4+2MgTi+2MgCl2；
（2）“產物”是由制得的金屬鈦、生成的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)氯化鎂和因加過量而剩余的鎂三種物質所組成．要分離出金屬鈦，可先使用水溶解氯化鎂除去產物中的氯化鎂雜質，然后利用鈦常溫下不與酸反應的性質，把混合物放入足量稀鹽酸，除去產物中過量的鎂，最后洗滌干燥即得較為純凈的金屬鈦．
故答：①將混合物溶于水，過濾②在濾渣中加入過量稀鹽酸，過濾③洗滌、烘干．Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑21教育網
1．黃金首飾的純度常用“K”來表示，24K是純金，標號為18K的首飾中黃金的質量分數是（　　）
A．75%
B．18%
C．36%
D．25%
【解答】解：由題意可知，18K的首飾中黃金的質量分數是。
故選：A。
故選：A。
2．把金屬X放入AgNO3溶液中，X表面有銀
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)白色固體析出；若放入Al2（SO4）3溶液中，無明顯實驗現象。則X、Ag、Al三種金屬活動性順序由強到弱排列正確的是（　?。?br/>A．Al、X、Ag
B．X、Al、Ag
C．Al、Ag、X
D．Ag、X、Al
【解答】解：位于前面的金屬能把排在
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)它后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，把金屬X放入AgNO3溶液中，X表面有銀白色固體析出，說明X的金屬活動性比銀強；若放入Al2（SO4）3溶液中，無明顯實驗現象，說明X的金屬活動性比鋁弱，即X、銅、鋁的金屬活動性順序為：Al、X、Ag。2-1-c-n-j-y
故選：A。
3．分別將不同質量的鋅粉加入到
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)一定量的Fe（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液中，充分反應后過濾，以下是在不同情況下對濾渣或濾液成分的說法，錯誤的是（　　）
A．若濾液中只含一種溶質，濾渣一定含有Ag、Cu、Fe，可能含有Zn
B．當濾液含兩種溶質時，濾渣一定含有Ag、Cu，可能含有Fe，一定不含Zn
C．若濾渣中有紅色固體，濾液一定含有Zn（NO3）2、Fe（NO3）2，一定不含AgNO3、Cu（NO3）2
【出處：21教育名師】
D．若向所得濾渣中滴加稀鹽酸無氣泡生成，濾渣一定含有Ag，可能含Cu，一定不含Fe和Zn
【解答】解：由于金屬活動順序
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)是：Zn＞Fe＞Cu＞Ag，將不同質量的鋅粉加入到一定量的Fe（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液中，鋅先與硝酸銀反應生成了銀和硝酸鋅，當硝酸銀完全反應后，鋅再與硝酸銅反應生成了硝酸鋅和銅，當硝酸銅完全反應后鋅再與硝酸亞鐵反應生成了硝酸鋅和鐵。
A、若濾液中只含一種溶質，就是硝酸鋅，濾渣一定含有Ag、Cu、Fe，可能含有Zn，故A正確；
B、當濾液含兩種溶質時，溶質是硝酸鋅和硝酸亞鐵，濾渣一定含有Ag、Cu，可能含有Fe，一定不含Zn，故B正確；
C、若濾渣中有紅色固體，紅色固體是銅，濾液一
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)定含有Zn（NO3）2，一定不含AgNO3、可能含有Cu（NO3）2和Fe（NO3）2故C錯誤；
D、若向所得濾渣中滴加稀鹽酸無氣泡生成，濾渣一定含有Ag，可能含Cu，一定不含Fe和Zn，故D正確。
故選：C。
4．請回答下列有關金屬的問題：
（1）W、X、Y、Z四種金屬固體中，只有W
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)能在自然界以單質形式存在，將X和Y浸入稀硫酸中，Y逐漸溶解，X無變化；Z的硝酸鹽溶液不能用金屬X制的容器存放．由此可判斷W、X、Y、Z四種金屬的活動性由弱到強的順序是　
?。?br/>（2）將一定量鐵粉放入硝酸銀和
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)硝酸銅的混合溶液中，充分反應后過濾，得濾液M和濾渣N，經分析得知濾渣N中含有兩種金屬，則這兩種金屬是　
?。ㄌ罨瘜W式，下同），濾液M的溶質中，一定含有的是　
，可能含有的是　
　一定不含有的是　
　．
【解答】解：（1）由題意可知：W可以在自然界
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)中以單質形式存在，說明了W是活動性非常弱的金屬．將X、Y分別放入稀硫酸中，Y逐漸溶解，說明Y排在氫的前面，X表面無現象，說明丙都排在氫的后面；Z的硝酸鹽溶液不能用金屬X制的容器存放，說明X排在了Z的前面．由于由此可知：W、X、Y、Z四種金屬的活動性由弱到強的順序是W＜Z＜X＜Y．
（2）由于鐵、銀、銅三者的金屬活動性順序為鐵
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)＞銅＞銀，將一定量鐵粉放入硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中，鐵首先與硝酸銀反應，等硝酸銀反應完成后，再與硝酸銅反應，充分反應后過濾，由濾渣N中含有兩種金屬，則這兩種金屬是銅和銀，化學式是Ag、Cu；濾液M的溶質中，一定含有的是Fe（NO3）2，由以上信息不能確定硝酸銅是否完全反應，溶液中可能含有的是Cu（NO3）2，一定不含有的是AgNO3．
故答為：（1）W＜Z＜X＜Y；（2）Ag、Cu，Fe（NO3）2，Cu（NO3）2，AgNO3．
5．控制變量唯一的對照實驗
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)是實驗探究的重要手段之一．與鐵一樣，銅露置于空氣中也會“生銹”（俗稱銅綠）主要成分是Cu2（OH）2CO3．將大小形狀相同的四塊小銅片分別按如下列表所示放置一個月，觀察到現象如下：
實驗裝置
a：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
b：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
c：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
d：
實驗現象
銅片不生銹
銅片不生銹
銅片不生銹
銅片生銹且水面附近銹蝕最嚴重
（1）實驗a說明沒有水銅不會生銹；實驗b說明沒有CO2銅也不會生銹；實驗c說明沒有
　
　銅也不會生銹．
（2）據此寫出銅生銹的化學方程式：
【解答】解：（1）“銅綠”主要成分是Cu2（
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)OH）2CO3．實驗a試管中沒有水，所以不生銹；實驗b試管中沒有二氧化碳，所以不生銹；實驗c試管中沒有氧氣，所以不生銹．所以實驗a說明沒有水銅不會生銹；實驗b說明沒有CO2銅也不會生銹；實驗c說明沒有氧氣銅也不會生銹．
故答案為：氧氣．
（2）銅與氧氣、水和二氧化碳反應生成堿式碳酸銅，反應方程式是：2Cu+O2+H2O+CO2═Cu2（OH）2CO3．
故答案為：2Cu+O2+H2O+CO2═Cu2（OH）2CO3．
1．通過下列實驗得出的結論不合理的是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．甲圖黃銅片能在銅片上刻出明顯痕跡，說明黃銅片的硬度比銅大
B．乙圖銅片上的白磷燃燒，紅磷和水中的白磷不燃燒，說明燃燒既要氧氣又要達到著火點
C．丙圖既可以說明二氧化碳易溶于水，又可以說明它有酸性
D．丁圖說明一氧化碳既有還原性又有可燃性
【解答】解：A、黃銅片能在銅片上刻出明顯痕跡，說明黃銅片比銅片硬度大，故A說法正確；
B、乙圖銅片上的紅磷不燃燒，是因為
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)紅磷著火點高，溫度沒達到它的著火點，水中白磷不燃燒是因為沒有與氧氣接觸，所以說明燃燒既要氧氣又要達到著火點，故B說法正確；
C、丙圖既可以說明二氧化碳易溶于水，但不能說明它有酸性，要借助于酸堿指示劑考慮，故C錯；
D、一氧化碳能與氧化銅反應，是黑色固體變為紅色，說明一氧化碳具有還原性，最后沒有反應的一氧化碳能點燃，說明具有可燃性，故D說法正確。21·世紀
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故選：C。
2．將質量相等的X、Y、Z三種金屬，同
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)時分別放入三份同濃度且足量的稀鹽酸中，生成H2的質量與反應時間的關系如圖所示，依圖中的信息，結論正確的是（已知：X、Y、Z在生成物中均為+2價）（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．相對原子質量是X＞Y＞Z
B．金屬活動性順序是X＞Y＞Z
C．反應速率最大的是X
D．放出H2的質量是X＞Y＞Z
【解答】解：A、由于這三種金屬元素在生成物中
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的化合價均為+2，因此相對原子質量越小的金屬得到的氫氣就越多，由于三種金屬得到的氫氣：X＞Y＞Z，則相對原子質量：X＜Y＜Z，故A錯誤；
B、根據圖象不難看出，三種金屬反應所需時間：Y＜X＜Z，則三種金屬的活動性：Y＞X＞Z，故B錯誤；
C、根據圖象可知，Y反應完需要的時間最短，即反應速率最大，故C錯誤；
D、根據圖象可以看出，三種金屬得到的氫氣：X＞Y＞Z，故D正確；
故選：D。
3．向氧化銅和鐵粉的混合物中加入一定量
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的稀硫酸，微熱，充分反應后過濾，除去不溶物．向濾液中加入一鐵片，未看到鐵片有任何變化．下列判斷正確的是（　?。?br/>A．濾出的不溶物一定含有銅和鐵
B．濾出的不溶物中一定含有銅
C．濾液中一定含有硫酸銅
D．濾液中一定不含有硫酸亞鐵和硫酸
【解答】解：向氧化銅和鐵粉的混
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)合物中，加入一定量的稀硫酸，氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅，鐵粉與硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣；而向反應后所得的溶液即濾液中放入一鐵片沒看到有任何變化，說明濾液中不含稀硫酸和硫酸銅，則氧化銅與硫酸反應生成的硫酸銅被混合物中的鐵粉完全反應，生成硫酸亞鐵和銅。所以濾出的不溶物中一定含有Cu，可能含有CuO、Fe；濾液中的溶質一定含有FeSO4，不可能含有CuSO4、H2SO4。
A、如果稀硫酸不足或恰好反應，則鐵粉可能剩余，所以濾出的不溶物中一定有銅，可能有剩余的鐵粉，故A不正確；
B、鐵片無變化，說明溶液中銅離子全部被置換出來濾出的不溶物中一定含有Cu，故B正確；
C、濾液中若有CuSO4會導致鐵片上有銅，而向反應后所得的溶液即濾液中放入一鐵片沒看到有任何變化，所以一定不含有CuSO4，故C不正確；【來源：21cnj
y.co
m】
D、濾液中若有H2SO4會導
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)致鐵片上有氣泡產生，而向反應后所得的溶液即濾液中放入一鐵片沒看到有任何變化，所以一定不含有H2SO4；鐵粉置換CuSO4或者與酸反應都生成FeSO4，所以濾液中一定含有FeSO4；故D不正確；
故選：B。
4．下列各物質能發生置換反應的是（　　）
A．鐵和稀硫酸
B．銅與稀硫酸
C．鋁和稀硝酸
D．鋅和濃硫酸
【解答】解：A、鐵位于氫的前邊，鐵和稀硫酸能發生置換反應，故A符合題意；
B、銅位于氫的后面，銅與稀硫酸不能發生置換反應，故B不符合題意；
C、稀硝酸具有強氧化性，鋁和稀硝酸不能發生置換反應，故C不符合題意；
D、濃硫酸具有強氧化性，鋅和濃硫酸不能發生置換反應，故D不符合題意。
故選：A。
5．工業上可利用石灰石和廢銅屑等原料生產國
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)畫石青顏料。石青的化學式是aCuCO3?bCu（OH）2，已知Cu（OH）2和CuCO3都能受熱分解，分別生成兩種氧化物，其中Cu（OH）2的分解溫度為66℃到68℃，CuCO3的分解溫度為200℃到220℃．取34.6g石青樣品，對樣品固體進行熱分解實驗，測定剩余固體質量與分解溫度之間關系如圖。下列選項不正確的是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．0℃～66℃固體質量沒有發生變化的原因可能是未達到反應所需溫度
B．m＝16
C．在A、B、C、D四點處固體物質中的銅元素的質量均為19.2g
D．若將mg剩余固體繼續加熱到更高的溫度，發現固體質量減少了2.4g后質量不再改變，此過程中可能發生反應的化學方程式是4CuO2Cu2O+O2↑21cnjy.com
【解答】解：A．依據題意其中Cu（OH）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)2的分解溫度為66℃到68℃，CuCO3的分解溫度為200℃到220℃，所以圖象0℃～66℃固體質量沒有發生變化的原因可能是未達到反應所需溫度，故A正確；
B．依據題中信息AB段發生的反應是Cu（OH）2CuO+H2O，BC段的反應是CuCO3CuO+CO2↑，生成水的質量為34.6g﹣32.8g＝1.8g，
設Cu（OH）2分解生成氧化銅的質量為x，
Cu（OH）2CuO+H2O
80
18
x
1.8g
＝
x＝8g，
所以碳酸銅的質量為32.8g﹣8g＝24.8g，
設碳酸銅生成氧化銅的質量為y，
CuCO3CuO+CO2↑
124
80
24.8g
y
＝
y＝16g
所以最終生成氧化銅的質量為16g+8g＝24g，m＝24．故B錯誤；
C．因為24gCuO中Cu的質量為24g××100%＝19.2g，又因為化學反應前后元素質量和種類不變，所以在A、B、C、D四點處固體物質中的銅元素的質量均為19.2g，故C正確；21·cn·jy·com
D．分析圖象可知C點對應的物質是CuO，其中24gCuO中Cu的質量為19.2g，O的質量為24g﹣19.2g＝4.8g，因為固體質量減少了2.4g，說明加熱CuO后剩余固體物質的質量為21.6g，其中Cu的質量為19.2g，O的質量為2.4g，所以D點固體中銅原子與氧原子的個數比＝：＝2：1，化學式為Cu2O，此過程中可能發生反應的化學方程式是4CuO2Cu2O+O2↑；故D正確；
故選：B。
6．現擬在實驗室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量氮化鎂（Mg3N2）。已知實驗中可能會發生下列反應：
①2Mg+O22MgO；
②3Mg+N2Mg3N2；
③2Mg+CO22MgO+C；
④Mg+H2OMgO+H2↑；
⑤Mg3N2+6H2O═3Mg（OH）2↓+2NH3↑。
可供選擇的裝置和藥品如圖所示（鎂粉、還原鐵粉均已干燥，裝置內所發生的反應是完全的，整套裝置的末端與干燥管相連）。21
cnjy
com
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
回答下列問題：
（1）在設計實驗方案時，除裝置
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)A、E外，還應選擇的裝置（填字母代號）及其目的分別是　
?！景鏅嗨校?1教育】
（2）連接并檢查實驗裝置的氣密性。實驗開始
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)時，打開自來水的開關，將空氣從5L的儲氣瓶壓入反應裝置，則氣流流經導管的順序是（填字母代號）　
　。
（3）通氣后，如果同時點燃
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)A、F裝置的酒精燈，對實驗結果有何影響？　
　。原因是　
　。
（4）請設計一個實驗，驗證產物是氮化鎂：　
　。
【解答】解：（1）根據題中信息可知
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)Mg在空氣中點燃可以和O2、CO2、H2O反應，所以鎂和氮氣反應，必須將空氣中的O2、CO2、H2O除去制得干燥純凈的N2，濃硫酸作用是除去水蒸氣，濃氫氧化鈉是除去空氣中二氧化碳，還原鐵粉是為了除去空氣中氧氣，因此還應選擇的裝置是B、D、F。
故填：B（除去水蒸氣）、D（除去空氣中二氧化碳）、F（除去空氣中氧氣）。
（2）氣流流經導管的順序是i→j→h→g→d→c→k→l→a→b。
故填：i→j→h→g→d→c→k→l→a→b。
（3）通氣后，如果同時點燃A、
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)F裝置的酒精燈，導致氮化鎂中混入氧化鎂，原因是如果同時點燃A、F裝置的酒精燈，裝置F中的還原鐵粉沒有達到反應溫度時，氧氣不能除盡，導致氧氣同鎂反應，使氮化鎂中混入氧化鎂。
故填：氮化鎂中混入氧化鎂；如果同時
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)點燃A、F裝置的酒精燈，裝置F中的還原鐵粉沒有達到反應溫度時，氧氣不能除盡，導致氧氣同鎂反應，使氮化鎂中混入氧化鎂。
（4）驗證產物是氮化鎂的方法：取適量產物放入
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)試管中，滴加蒸餾水，將潤濕的紅色石蕊試紙靠近試管口，如果試管中的溶液出現渾濁，紅色石蕊試紙變藍，說明產物是氮化鎂。
故填：取適量產物放入試管中，滴加蒸餾水，將潤濕的紅色石蕊試紙靠近試管口，如果試管中的溶液出現渾濁，紅色石蕊試紙變藍，說明產物是氮化鎂。
7．同學們一起探究鋁、鐵、
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)銅三種金屬的活動性，小剛同學設計了用銅絲、鐵絲、鋁絲和稀鹽酸，只用一支試管，取一次鹽酸的探究方案．請你和他們一起完善下表的探究方案并回答有關問題．
（1）填表
實驗步驟
觀察到的現象
①在試管中取少量鹽酸，插入鐵絲，充分作用．
　有氣泡冒出，溶液由無色變為淺綠色　
②在①所得的溶液中，插入
　銅絲　，充分作用．
無明顯現象
③在②所得的溶液中，插入
　鋁絲　，充分作用．
　鋁絲表面有一層黑色物質，溶液由淺綠色變無色　
結論：金屬活動性Al＞Fe＞Cu
（2）將鋁絲插入前應進行的操作是
　
?。?br/>（3）小華同學認為在小剛設計的方案中，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)只要補充一個實驗，就可得出Al＞Fe＞H＞Cu的結論．小華要補充的實驗是
　
??；
（4）小強同學認為要得到A
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)l＞Fe＞H＞Cu的結論，不必做補充實驗，只需將小明同學方案中插入金屬的順序調整即可，你認為調整后插入金屬的順序是
　
　．
【解答】解：（1）鐵絲插入鹽酸中能
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)觀察到有氣泡冒出，說明鐵排在氫前面，得到氯化亞鐵溶液，在氯化亞鐵溶液中插入銅絲無明顯現象，說明銅的活動性比鐵弱．而在氯化亞鐵溶液中插入鋁絲，鋁的活動性比鐵強，能置換氯化亞鐵中鐵，表面有黑色物質析出，溶液由淺綠色變無色．同時得出金屬活動性順序為：Al＞Fe＞Cu（Al＞Fe＞H）．
（2）鋁的表面易生成致密的氧化鋁保護膜，影響反應的進行和反應速度，使用前應把保護膜除去．
（3）要得出Al＞Fe＞H＞Cu的結論，上述實驗沒有比較Cu與H的關系，所以補充銅絲與鹽酸的反應就可以了．
（4）證明這三種金屬的活動性方法較多，應當
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)選用簡便易行，現象明顯的方案．剛開始加進去的金屬應該是不能和鹽酸發生反應的，這樣實驗現象比較明顯，因此先插入銅絲，無現象，證明活潑性H＞Cu，再插入鐵絲，有氣泡，證明Fe＞H，再插入鋁絲，鋁絲表面有一層黑色物質，溶液由淺綠色變無色，證明Al＞Fe，則可以證明Al＞Fe＞H＞Cu的結論．
故答案為：
（1）
實驗步驟
觀察到的現象
①
有氣泡冒出，溶液由無色變為淺綠色
②銅絲
③鋁絲
鋁絲表面有一層黑色物質，溶液由淺綠色變無色
（2）用砂紙將鋁表面的氧化物打磨掉．
（3）將銅絲插入稀鹽酸中；
（4）銅、鐵、鋁．
8．已知鈉與水反應的化學方程式為
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑．質量均為mg的鈉、鎂、鋅三種金屬分別與25g質量分數為19.6%的稀硫酸反應。21教育名師原創作品
（1）由于金屬的量不確定，產生的氫氣的質
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)量大小有多種可能（不考慮鎂與水的反應），如鎂、鋅產生氫氣的質量相同且都小于鈉產生的氫氣質量的情況表示為Na＞Mg＝Zn．請按以上表示，寫出所有可能情況　
　。
（2）試確定，當產生的氫氣的質量大小為Na＞Mg＝Zn時，m的取值范圍　
。
（3）m＝4.6時，Zn與酸反應產
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)生H2的質量與金屬質量（m）的關系如圖。請在圖中再畫出鈉和鎂二種金屬分別與酸反應產生H2的質量與金屬質量（m）的關系圖線。（在圖線上用元素符號注明）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【解答】解：（1）Na＞Mg＞Zn、Na＝Mg＞Zn、Mg＞Na＞Zn、Mg＞Na＝Zn
解析：此題的特殊之處在于：鈉既
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)可以與酸反應還可以與水反應，鎂、鋅只與酸反應而不與水反應。質量均為m
g的鈉、鎂、鋅三種金屬與酸（過量）完全反應時產生氫氣的質量分別為：m
g/23、m
g/12、2m
g/65．
由此可以看出，鈉、鎂、鋅三種金屬與等量酸恰好完全反應（或生成等質量的氫氣）時，所消耗的金屬質量關系為：m（鋅）＞m（Na）＞m（Mg），于是：
①酸過量（酸與鎂恰好完全反應）時，產生的氫氣質量的情況為：Mg＞Na＞Zn
②鈉、鎂、鋅均過量（或鋅恰好完全反應）時，過量的鈉可以水反應而產生的氫氣質量最多，鎂、鋅產生的氫氣質量因受酸的限制而相等：Na＞Mg＝Zn
③鈉、鎂均過量而鋅不足時，產生的氫氣質量的情況為：Na＞Mg＞Zn
④鎂過量、鈉恰好與酸完全反應，而鋅不足時：Na＝Mg＞Zn
（2）m≥3.25
解析：由上面的分析可知：當產生的氫氣的質
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)量大小為Na＞Mg＝Zn時，鈉、鎂、鋅均應過量（或鋅恰好完全反應），因此m的大小只取決于鋅的質量。
設：25
g
質量分數為19.6%
的稀硫酸與鋅恰好完全反應消耗鋅的質量為χ
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65
98
χ
25
g×19.6%
65：98＝χ：25
g×19.6%
解得：χ＝3.25g
故：m≥3.25
（3）解析：m＝4.6
時，m＞3
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?).25．因此鈉、鎂、鋅均過量，鈉在酸消耗完后還可以與水反應，產生氫氣的量由鈉決定：2Na+H2SO4＝Na2SO4+H2↑
2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，21世紀教育網版權所有
設：鈉產生的氫氣質量的y
2Na﹣﹣﹣﹣H2
46
2
4.6g
y
46：2＝4.6g：y
解得：y＝0.2g
鎂、鋅產生的氫氣質量因受酸的限制而相等，由上圖可知：均為0.1g。
設：25
g
質量分數為19.6%
的稀硫酸與鎂恰好完全反應消耗鎂的質量為z
Mg+H2SO4═ZnSO4+H2↑
24
98
Z
25
g×19.6%
24：98＝z：25
g×19.6%
解得：z＝1.2
g
故答案為：（1）Na＞Mg＞Zn、Na＝Mg＞Zn、Mg＞Na＞Zn、Mg＞Na＝Zn
（2）m≥3.25
（3）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
9．Cu、Fe、Al、Ag、Au是生產生活中常用的金屬．下面是某學習小組關于這幾種金屬的學習交流．請你參與交流并回答下列問題：www.21-cn-jy.com
（1）李明同學在對上述金屬分類時，他
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)根據金屬的某種化學性質相同，將“Au、Cu、X”劃分為一類，你認為X是　
．這樣分類的依據是　
?。?br/>（2）請你寫出上述一種金屬與AgNO3溶液反應的化學方程式　
?。?br/>（3）王亮同學查閱到以上五種
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)金屬還能開采年限（根據儲藏量和目前消耗速度確定）的統計數據（如圖）．請你結合右圖，提出一條金屬資源開發利用的合理化建議　
?。?br/>（4）地殼中含量最多的金屬是　Al　它與稀硫酸反應的化學方程式是　
?。?br/>(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【解答】解：（1）Cu、
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)Fe、Al、Ag、Au的活動性順序為：Al＞Fe＞H＞Cu＞Ag＞Au，“Au、Cu、X”劃分為一類，金和銅都是氫后的金屬，故X也是氫后的金屬，性質不活潑．www-2-1-cnjy-com
（2）銀前的金屬能與硝酸銀發生置換反應，并置換出銀．
（3）金屬資源有限，開發要合理有效，且要節約使用金屬資源，因此合理開采金屬礦物或回收利用廢舊金屬制品或使用金屬代用品等是必要的措施．21
cnjy
com
（4）地殼中含量最多的金屬是鋁，與硫酸反應會生成氫氣與硫酸鋁．
故答案為：（1）Ag
不活潑金屬（2）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)Cu+2AgNO3＝2Ag+Cu（NO3）2（3）合理開采、使用金屬替代品等（4）Al
2Al+3H2SO4＝Al2（SO4）3+3H2↑
10．王紅在比較金屬活動性強弱的活動與探究中，先進行下表兩個實驗：
實驗一：取相同的甲、乙試管，各加入5mL
10%的鹽酸，再分別向兩支試管中加入大小相同的鋁片和鋅片．
觀察到鋁片表面產生的氣泡比鋅片表面產生的氣泡多．
實驗二：取相同的丙、丁試管，向試管中分別加入5mL
10%及5mL
5%的鹽酸，再分別加入大小相同的鋅片．
觀察到丙試管中鋅片表面產生的氣泡比丁試管中多．
（1）根據上述實驗可知，金屬與酸反應產生氫氣的快慢與　
　、　
　有關．
實驗三：取一燒杯，加入20mL
10
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)%的鹽酸．先將鋁片放入燒杯中，觀察鋁片表面氣泡的量．反應較長一段時間后，取出鋁片，再將大小與鋁片相同的鐵片放入燒杯中，觀察鐵片表面氣泡的量．通過比較兩種金屬表面產生氣泡的量，來確定兩者的活動性強弱．
（2）但老師告訴王紅，實驗三不嚴密，其原因是　
　．
根據老師的提示，王紅進行了實
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)驗四：取一小燒杯，加入20mL
10%的鹽酸．將鋁片和鐵片疊在一起放入燒杯中（兩種金屬均與鹽酸接觸），觀察到鋁片逐漸溶解，但表面無氣泡；鐵片不溶解，但表面有大量氣泡．老師告訴王紅，她的實驗現象符合客觀事實．
（3）根據實驗四的現象，提一個你想探究的問題：　
　．
【解答】解：（1）實驗一中取相同的甲、乙試管
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，各加入5mL
10%的鹽酸，再分別向兩支試管中加入大小相同的鋁片和鋅片，觀察到鋁片表面產生的氣泡比鋅片表面產生的氣泡多，可以知道金屬的種類能夠影響反應速率；而實驗二中取相同的丙、丁試管，向試管中分別加入5mL
10%及5mL
5%的鹽酸，再分別加入大小相同的鋅片，觀察到丙試管中鋅片表面產生的氣泡比丁試管中多，可以知道酸的濃度不同產生氣體的速率不同．故可以得出影響金屬與酸反應快慢的因素味金屬的種類和酸的濃度；
（2）根據控制變量法探究問題的思路可以知道在探究某一性質是應該在相同的條件下進行比較，而王紅的實驗中沒有使用同濃度的酸；
（3）根據實驗現象中鋁片溶解而無氣泡產生，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)但是鐵片卻溶解產生了氣泡，可以提出的猜想為：為什么鋁片溶解表面無氣泡產生，而鐵片不溶解表面有氣泡產生．
故答案為：（1）金屬種類（或金屬的活動性）；鹽酸的質量分數．
（2）鹽酸的質量分數不同．
（3）為什么鋁片溶解表面無氣泡產生，而鐵片不溶解表面有氣泡產生（或其它合理答案）．
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精品試卷·第
2
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化學部分--------金屬與金屬活動性順序的應用
本考點旨在考查分析所給信息，找出反應發
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)生的過程，用化學方程式表示反應的能力。解答此類問題時，主要抓住反應物、生成物和反應條件的辨別和分析，正確書寫有關物質的化學式,一般配平過程不會太復雜。本題還涉及混合物的分離的實驗設計，使用化學方法分離混合物時，選用的化學試劑應只與混合物中的雜質反應，并且反應后不帶來新的雜質。
金屬活動性順序表是中學化學學習中一個
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)非常重要的工具，許多反應發生的規律都與之相關，初中階段只需要掌握金屬活動性順序表中關于酸及鹽溶液的置換反應規律。
但在金屬活動性順序表中,前三種金屬因能與水發生置換反應而不能置換出鹽溶液中的金屬。如鉀與水的反應：2K+2HO=2KOH+H↑，其他兩種金屬(鈣和鈉)與水的反應與鉀相似，均生成相應的氫氧化物和氫氣，所以，前三種金屬與鹽溶液的反應一般分為兩步:第一步是金屬和水的
反應,第二步是堿和鹽溶液的反應(往往有沉淀產生)?！境鎏帲?1教育名師】
另外，值得一提的是，這三種活潑金屬與酸溶液反應時，發生置換反應的順序易被誤以為是先和水反應
，再和酸反應。實際上，這三種活潑金屬與水反應生成氫氣的實質是能與水解離出的極少量H發生置換反應，而在酸溶液中由酸解離出的氫離子濃度遠大于水。所以，將它們投入水中，反應順序應該是：先與酸反應，當酸反應完后，再和水發生反應。
知識點1、金屬順序
1、鈦（Ti）因為具有許多神奇
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的性能而越來越引起人們的關注，常溫下鈦不和非金屬、強酸反應，紅熱時，卻可與許多常見非金屬單質反應，鈦是航空、軍工、電力等方面的必需原料，地殼中含鈦礦石之一種稱為金紅石（TiO2）礦石．目前大規模生產鈦的方法是：
第一步：金紅石、炭粉混合在高溫條件下通入氯氣制得TiCl4和一種可燃性氣體，該步反應發生的化學方程式是　
?。?·1·c·n·j·y
第二步：在氬氣的保護下，用過量的鎂在加熱條件下與TiCl4反應制得金屬鈦．
（1）此反應的化學方程式　
?。?br/>（2）如何由上述所得產物中獲得純凈金屬鈦？簡述主要步驟并寫出有關化學方程式．
1．黃金首飾的純度常用“K”來表示，24K是純金，標號為18K的首飾中黃金的質量分數是（　?。?br/>A．75%
B．18%
C．36%
D．25%
2．把金屬X放入AgNO3溶
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)液中，X表面有銀白色固體析出；若放入Al2（SO4）3溶液中，無明顯實驗現象。則X、Ag、Al三種金屬活動性順序由強到弱排列正確的是（　?。?br/>A．Al、X、Ag
B．X、Al、Ag
C．Al、Ag、X
D．Ag、X、Al
3．分別將不同質量的鋅粉加入到一定量的Fe
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液中，充分反應后過濾，以下是在不同情況下對濾渣或濾液成分的說法，錯誤的是（　?。?br/>A．若濾液中只含一種溶質，濾渣一定含有Ag、Cu、Fe，可能含有Zn
B．當濾液含兩種溶質時，濾渣一定含有Ag、Cu，可能含有Fe，一定不含Zn
C．若濾渣中有紅色固體，濾液一定含有Zn（NO3）2、Fe（NO3）2，一定不含AgNO3、Cu（NO3）2
【版權所有：21教育】
D．若向所得濾渣中滴加稀鹽酸無氣泡生成，濾渣一定含有Ag，可能含Cu，一定不含Fe和Zn
4．請回答下列有關金屬的問題：
（1）W、X、Y、Z四種金屬固體中，只有W
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)能在自然界以單質形式存在，將X和Y浸入稀硫酸中，Y逐漸溶解，X無變化；Z的硝酸鹽溶液不能用金屬X制的容器存放．由此可判斷W、X、Y、Z四種金屬的活動性由弱到強的順序是　
　．
（2）將一定量鐵粉放入硝酸銀和硝酸銅的混
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)合溶液中，充分反應后過濾，得濾液M和濾渣N，經分析得知濾渣N中含有兩種金屬，則這兩種金屬是　
?。ㄌ罨瘜W式，下同），濾液M的溶質中，一定含有的是　
，可能含有的是　
　一定不含有的是　
?。?1教育名師原創作品
5．控制變量唯一的對照實驗是
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)實驗探究的重要手段之一．與鐵一樣，銅露置于空氣中也會“生銹”（俗稱銅綠）主要成分是Cu2（OH）2CO3．將大小形狀相同的四塊小銅片分別按如下列表所示放置一個月，觀察到現象如下：21
cnjy
com
實驗裝置
a：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
b：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
c：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
d：
實驗現象
銅片不生銹
銅片不生銹
銅片不生銹
銅片生銹且水面附近銹蝕最嚴重
實驗a說明沒有水銅不會生銹；實驗b說明沒有CO2銅也不會生銹；實驗c說明沒有　
　銅也不會生銹．
（2）據此寫出銅生銹的化學方程式：___________________________________.
1．通過下列實驗得出的結論不合理的是（　?。?br/>(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．甲圖黃銅片能在銅片上刻出明顯痕跡，說明黃銅片的硬度比銅大
B．乙圖銅片上的白磷燃燒，紅磷和水中的白磷不燃燒，說明燃燒既要氧氣又要達到著火點
C．丙圖既可以說明二氧化碳易溶于水，又可以說明它有酸性
D．丁圖說明一氧化碳既有還原性又有可燃性
2．將質量相等的X、Y、
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)Z三種金屬，同時分別放入三份同濃度且足量的稀鹽酸中，生成H2的質量與反應時間的關系如圖所示，依圖中的信息，結論正確的是（已知：X、Y、Z在生成物中均為+2價）（　　）21教育網
A．相對原子質量是X＞Y＞Z
B．金屬活動性順序是X＞Y＞Z
C．反應速率最大的是X
D．放出H2的質量是X＞Y＞Z
3．向氧化銅和鐵粉的混合
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)物中加入一定量的稀硫酸，微熱，充分反應后過濾，除去不溶物．向濾液中加入一鐵片，未看到鐵片有任何變化．下列判斷正確的是（　　）
A．濾出的不溶物一定含有銅和鐵
B．濾出的不溶物中一定含有銅
C．濾液中一定含有硫酸銅
D．濾液中一定不含有硫酸亞鐵和硫酸
4．下列各物質能發生置換反應的是（　?。?br/>A．鐵和稀硫酸
B．銅與稀硫酸
C．鋁和稀硝酸
D．鋅和濃硫酸
5．工業上可利用石灰石和廢銅屑等原料生產國
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)畫石青顏料。石青的化學式是aCuCO3?bCu（OH）2，已知Cu（OH）2和CuCO3都能受熱分解，分別生成兩種氧化物，其中Cu（OH）2的分解溫度為66℃到68℃，CuCO3的分解溫度為200℃到220℃．取34.6g石青樣品，對樣品固體進行熱分解實驗，測定剩余固體質量與分解溫度之間關系如圖。下列選項不正確的是（　?。?1世紀教育網版
A．0℃～66℃固體質量沒有發生變化的原因可能是未達到反應所需溫度
B．m＝16
C．在A、B、C、D四點處固體物質中的銅元素的質量均為19.2g
D．若將mg剩余固體繼續加熱到更高的溫度，發現固體質量減少了2.4g后質量不再改變，此過程中可能發生反應的化學方程式是4CuO2Cu2O+O2↑21cnjy.com
6．現擬在實驗室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量氮化鎂（Mg3N2）。已知實驗中可能會發生下列反應：
①2Mg+O22MgO；
②3Mg+N2Mg3N2；
③2Mg+CO22MgO+C；
④Mg+H2OMgO+H2↑；
⑤Mg3N2+6H2O═3Mg（OH）2↓+2NH3↑。
可供選擇的裝置和藥品如圖所示（鎂粉、還原鐵粉均已干燥，裝置內所發生的反應是完全的，整套裝置的末端與干燥管相連）。21·cn·jy·com
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
回答下列問題：
（1）在設計實驗方案時，除裝置A、E外，還
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)應選擇的裝置（填字母代號）及其目的分別是　
。www.21-cn-jy.com
（2）連接并檢查實驗裝置的氣密性
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)。實驗開始時，打開自來水的開關，將空氣從5L的儲氣瓶壓入反應裝置，則氣流流經導管的順序是（填字母代號）　
　。
（3）通氣后，如果同時點燃A、F裝置的酒精
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)燈，對實驗結果有何影響？　
　。原因是　
　。
（4）請設計一個實驗，驗證產物是氮化鎂：　
　。
7．同學們一起探究鋁、鐵、銅三種金屬的活
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)動性，小剛同學設計了用銅絲、鐵絲、鋁絲和稀鹽酸，只用一支試管，取一次鹽酸的探究方案．請你和他們一起完善下表的探究方案并回答有關問題．【來源：21·世紀·教育·網】
（1）填表
實驗步驟
觀察到的現象
①在試管中取少量鹽酸，插入鐵絲，充分作用．
　
　
②在①所得的溶液中，插入
　銅絲　，充分作用．
無明顯現象
③在②所得的溶液中，插入
　鋁絲　，充分作用．
　
　
結論：金屬活動性Al＞Fe＞Cu
（2）將鋁絲插入前應進行的操作是
　
　；
（3）小華同學認為在小剛設計的方案中，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)只要補充一個實驗，就可得出Al＞Fe＞H＞Cu的結論．小華要補充的實驗是
　
?。?1·世紀
教育網
（4）小強同學認為要得到Al＞Fe＞H＞C
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)u的結論，不必做補充實驗，只需將小明同學方案中插入金屬的順序調整即可，你認為調整后插入金屬的順序是
　
?。?br/>8．已知鈉與水反應的化學方程式
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)為：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑．質量均為mg的鈉、鎂、鋅三種金屬分別與25g質量分數為19.6%的稀硫酸反應。www-2-1-cnjy-com
（1）由于金屬的量不確定，產生的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)氫氣的質量大小有多種可能（不考慮鎂與水的反應），如鎂、鋅產生氫氣的質量相同且都小于鈉產生的氫氣質量的情況表示為Na＞Mg＝Zn．請按以上表示，寫出所有可能情況　
　。2-1-c-n-j-y
（2）試確定，當產生的氫氣的質量大小為Na＞Mg＝Zn時，m的取值范圍　
。
（3）m＝4.6時，Zn與酸反應產生H2的質
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)量與金屬質量（m）的關系如圖。請在圖中再畫出鈉和鎂二種金屬分別與酸反應產生H2的質量與金屬質量（m）的關系圖線。（在圖線上用元素符號注明）21
cnjy
com
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
9．Cu、Fe、Al、Ag、Au是生產生活中常用的金屬．下面是某學習小組關于這幾種金屬的學習交流．請你參與交流并回答下列問題：【來源：21cnj
y.co
m】
（1）李明同學在對上述金屬分類時，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)他根據金屬的某種化學性質相同，將“Au、Cu、X”劃分為一類，你認為X是　
．這樣分類的依據是　
　．
（2）請你寫出上述一種金屬與AgNO3溶液反應的化學方程式　
?。?br/>（3）王亮同學查閱到以上五種金屬還能開采年限
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)（根據儲藏量和目前消耗速度確定）的統計數據（如圖）．請你結合右圖，提出一條金屬資源開發利用的合理化建議　
?。?br/>（4）地殼中含量最多的金屬是　
　它與稀硫酸反應的化學方程式是　
?。?br/>10．王紅在比較金屬活動性強弱的活動與探究中，先進行下表兩個實驗：
實驗一：取相同的甲、乙試管，各加入5mL
10%的鹽酸，再分別向兩支試管中加入大小相同的鋁片和鋅片．
觀察到鋁片表面產生的氣泡比鋅片表面產生的氣泡多．
實驗二：取相同的丙、丁試管，向試管中分別加入5mL
10%及5mL
5%的鹽酸，再分別加入大小相同的鋅片．
觀察到丙試管中鋅片表面產生的氣泡比丁試管中多．
（1）根據上述實驗可知，金屬與酸反應產生氫氣的快慢與　
　、　
　有關．
實驗三：取一燒杯，加入20mL
10%的鹽酸
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)．先將鋁片放入燒杯中，觀察鋁片表面氣泡的量．反應較長一段時間后，取出鋁片，再將大小與鋁片相同的鐵片放入燒杯中，觀察鐵片表面氣泡的量．通過比較兩種金屬表面產生氣泡的量，來確定兩者的活動性強弱．
（2）但老師告訴王紅，實驗三不嚴密，其原因是　
?。?br/>根據老師的提示，王紅進行了實驗四：取一小
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)燒杯，加入20mL
10%的鹽酸．將鋁片和鐵片疊在一起放入燒杯中（兩種金屬均與鹽酸接觸），觀察到鋁片逐漸溶解，但表面無氣泡；鐵片不溶解，但表面有大量氣泡．老師告訴王紅，她的實驗現象符合客觀事實．
（3）根據實驗四的現象，提一個你想探究的問題：　
　．
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