資源簡介

(共39張PPT)
第八單元 金屬和金屬材料
課題2 金屬化學性質
第3課時
金屬活動性順序的應用
1
能根據反應情況,結合金屬活潑性順序,判斷金屬與溶液是否能發生反應
2
能分析反應后固體或溶液質量的變化,并能判斷反應后濾液、濾渣的成分
3
掌握金屬與酸反應的圖像問題,能分析有關物質回收的工藝流程題型
金屬與氧氣反應
金屬與酸反應
金屬與金屬化合物溶液反應
基礎知識回顧
常見金屬在水溶液中的活動性順序:
2.在金屬活動性順序里,位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫。（氫前換氫）
3.在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們化合物的溶液里置換出來。（強置換弱）
1.在金屬活動性順序里,金屬的位置越靠前,它的活動性就越強。（前強后弱）
（不包括：硝酸HNO3，濃H2SO4）
（不包括：K、Ca、Na，它們在溶液中與水反應而放出氫氣）
金屬活動性由強逐漸減弱
鉀 鈣 鈉 鎂 鋁 鋅 鐵 錫 鉛 (氫) 銅 汞 銀 鉑 金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
1. 下列物質能否發生反應？寫出能發生反應的化學方程式。
(1) 銀與稀鹽酸 (2) 鋅與硫酸銅溶液
(3) 銅與硫酸鋅溶液 (4) 鋁與硝酸銀溶液
(2) 反應的化學方程式為：Zn + CuSO4 Cu+ ZnSO4
(4) 反應的化學方程式為： Al +3AgNO3 Al (NO3)3 + 3Ag
(1) 不能，因為在金屬活動性順序中銀位于氫的后面，又因為銅也位于氫的后面， 所以(3)也不能反應。
一、判斷金屬與酸或與其他金屬化合物溶液能否反應
2.有X、Y、Z三種金屬，如果把X和Y分別放入稀硫酸中，X溶解并產生氫氣，Y不反應；如果把Y和Z分別放入硝酸銀溶液中，過一會兒，在Y表面有銀析出，而Z沒有變化。根據以上實驗事實，判斷X、Y、Z的金屬活動性由強到弱的順序：　　　 （用“>”連接）。
X＞Y＞Z
二、根據反應情況，判斷金屬的活潑性順序
（1）提供一種單質，兩種溶液，應如何設計？
（2）提供一種溶液，兩種單質，應如何設計？
（將銅片分別插入硫酸鋅溶液、硝酸銀溶液中。）
（將鋅片、銀片分別插入硫酸銅溶液中。）
二、三種金屬（如：Zn、Ag、Cu) 試用最少的藥品
兩金夾一溶液
兩溶液夾一金
一、兩種金屬（如：Fe、Cu)
1.分別放入鹽酸或稀硫酸
2.將一種金屬放入另一種金屬的鹽溶液里
三、“幾種金屬活動性順序”時試劑的選擇
3.某同學為驗證鐵、銅、銀三種金屬的活動性順序，設計了以下四種方案，其中能達到目的的是（　　）
A．將Fe、Cu分別加入AgNO3溶液中
B．將Fe 、Cu、Ag分別加入稀鹽酸中
C．將Fe分別加入CuSO4、AgNO3溶液中
D．將Fe 、Ag分別加入CuSO4溶液中
D
上題還可以選用的方案是___________________________________。
將Cu分別加入FeSO4、AgNO3溶液中
混合物 除去雜質的化學方程式 主要操作步驟
銅粉 （鐵粉）
FeCl2溶液（CuCl2）
4.選擇合適的方法除去混合物中的雜質（括號內為雜質），完成表格。
或Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
向混合物中加入過量稀鹽酸或稀硫酸，過濾、洗滌、干燥。
向混合物中加過量鐵粉，過濾。
四、金屬或金屬化合物溶液的除雜
除雜的原則：“不增、不減、易分離”
1.“不增”——除去雜質的同時不能引入新的雜質；
2.“不減”——操作過程中盡量不使被提純的物質損失；
3.“易分離”——加入除雜試劑反應后的生成物和被提純的物質易分離,可將雜質轉化為沉淀、氣體等易分離的物質或被提純的物質。
5.下列除雜方法正確的是(　　)
A.鋅粉中混有少量鎂粉：加入足量稀硫酸，充分反應后過濾
B.銅粉中混有少量氧化銅：與過量木炭粉混合，充分加熱
C.Mg(NO3)2溶液中混有少量AgNO3：加入足量鋅粉，充分反應后過濾
D.FeCl2溶液中混有少量CuCl2：加入足量鐵粉，充分反應后過濾
D
6.根據題目給出的反應，用“減小”或“增大”填空：
(1)鐵片投入稀硫酸中，固體（金屬）的質量　　　，溶液的質量　　　。
(2)鐵片投入CuSO4溶液中，固體（金屬）的質量　　 ，溶液的質量　　 。
減小
增大
減小
增大
點撥 有關判斷金屬與金屬化合物溶液反應后固體或溶液質量的變化，可直接比較化學方程式中固體的質量，如：
Zn＋FeSO4=== ZnSO4＋Fe　　　　　　2Al＋3CuCl2=== 2AlCl3＋3Cu
65 56 54 192
反應后固體質量減小，溶液質量增大 反應后固體質量增大，溶液質量減小
Fe＋CuSO4=== FeSO4＋Cu　
56
64
五、判斷反應后固體或溶液質量的變化
7.將鐵片放入下列溶液中，溶液質量增大的是(　　)
A．氯化銅溶液
B．硝酸銀溶液
C．硫酸鎂溶液
D．稀硫酸
D
將鐵粉不斷地加入到一定量的硝酸銅溶液中
1.若Fe的量少，Fe反應完了，Cu(NO3)2只反應了一部分：
濾渣: . 濾液： .
Fe+Cu(NO3)2 = Fe(NO3)2+Cu
Cu(NO3)2、Fe(NO3)2
Cu
2.若Fe的量剛好和Cu(NO3)2完全反應：
濾渣： .濾液有： .
3.若Fe過量，把Cu(NO3)2反應完后，Fe還有剩余：
濾渣： .濾液有： .
Fe(NO3)2
Fe(NO3)2
Cu
Cu、Fe
六、判斷反應后濾液、濾渣的成分一種金屬與一種鹽溶液反應
8.向CuSO4溶液中加入一定質量的鐵粉,充分反應后過濾,得到濾渣和藍色濾液。下列判斷正確的是( )
A.濾渣中一定有Fe和Cu
B.濾渣中一定有Cu,可能有Fe
C.濾渣中一定有Fe,可能有Cu
D.向濾渣中滴加稀硫酸,無氣泡產生
D
9.向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的鐵粉，充分反應后過濾。
（1）鐵與AgNO3反應的化學方程式為_______________________________
鐵與Cu(NO3)2反應的化學方程式為_____________________________　
Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu
①金屬與多種金屬化合物的溶液反應，最弱的金屬先被置換出來。
②多種金屬與某金屬化合物溶液反應，最活潑的金屬先反應。
(在活動性順序表里相隔距離較遠的先反應)
加入鐵粉的量 反應 反應進行的程度 濾渣成分 濾液成分
不足 反應① AgNO3部分反應
AgNO3恰好完全反應
反應② Cu(NO3)2部分反應
恰好完全反應 Cu(NO3)2恰好完全反應
過量 AgNO3、Cu(NO3)2均反應完
Ag
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
Ag
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
Ag、Cu
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
Ag、Cu
Fe(NO3)2
Ag、Cu、Fe
Fe(NO3)2
Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag 反應①
Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu 反應②
【思考】
（1）Fe粉沒有剩余時，濾渣中一定有　　，濾液中一定有　　　　　　。
（2）濾渣能不能出現只有Ag和Fe的情況呢？為什么？
____________________________________________________________________________
不能；當濾渣中還存在鐵時,說明溶液中的硝酸銅已完全反應所以濾渣中一定含有銅
Ag
Fe(NO3)2
10.向CuSO4溶液中加入一定量的鐵粉和鋁粉，充分反應后過濾，發現濾液為淺綠色，則濾渣中一定含有的物質是(　　)
A．Cu B．Cu、Fe C．Al D．Fe
A
【注意】
FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)2溶液呈 色,是因為其溶液中都含有離子 （填符號）；
Fe2(SO4)3、FeCl3、Fe(NO3)3溶液呈 色,是因為其溶液中都含有離子 （填符號）；
CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2溶液呈 色,是因為其溶液中都含有離子 （填符號）。
淺綠
Fe2+
黃
Fe3+
Cu2+
藍
11.向CuCl2和ZnCl2的混合溶液中加入鐵粉,充分反應后過濾,所得濾渣與鹽酸反應放出氣體。則所得濾液中含有的物質是( )
A.CuCl2、ZnCl2、FeCl2　 B.只有FeCl2　
C.FeCl2、ZnCl2　 D.CuCl2、ZnCl2
C
12.將一定量的Mg粉加入AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中，充分反應后過濾，得到濾渣和無色濾液。下列判斷正確的是
①濾渣中一定含有Ag、Cu，可能含有Mg
②濾渣中一定含有Ag，可能含有Cu
③濾液中一定含有Mg(NO3)2，一定不含Cu(NO3)2、AgNO3
A．①②③ B．①③ C．①② D．②③
【答案】B
【詳解】由于金屬活動性Mg>Cu>Ag，則將一定量的鎂加入硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中，鎂先與硝酸銀反應生成銀和硝酸鎂，后與硝酸銅反應生成銅和硝酸鎂，由于濾液為無色，則說明溶液中不含硝酸銅，則說明硝酸銀、硝酸銅完全反應，但加入的鎂可能恰好反應，也可能過量，則濾渣中一定含有銀和銅，可能含有鎂，濾液中只含有硝酸鎂，一定不含硝酸銀和硝酸銅，則①③正確，故選B。
（一）等量金屬與足量酸
例：m克鎂、鋁、鋅、鐵分別與足量稀鹽酸反應產生氫氣，
反應的速度由快至慢的是：
Mg>Al>Zn>Fe
t/s
m(H2)/g
0
Mg
Al
Zn
Fe
t1
t2
t3
t4
想一想:如果在一個橫坐標為時間，縱坐標為產生氫氣質量的圖像上，該怎么體現出四種金屬生成氫氣的速率不同？
七、金屬與酸反應的圖像問題
我量少聽我的
等量金屬與足量酸反應產生氫氣的質量：
Mg ＋2HCl＝MgCl2＋H2↑
2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑
Zn ＋2HCl＝ZnCl2 ＋H2↑
Fe ＋2HCl＝FeCl2 ＋H2↑
24
2
2
2
56
65
2×3
27×2
m
m
m
m
2m
24
2m
56
2m
65
6m
27×2
3m
27
x1
x2
x3
x4
x1=
x2=
x3=
x4=
m(H2)與金屬的化合價和Ar的關系？
化合價相同時，相對原子質量越大，產生氫氣質量越少
Al ＞ Mg ＞ Fe ＞ Zn
m克鎂、鋁、鋅、鐵分別與足量稀鹽酸反應產生氫氣是多少呢？
（一）等量金屬與足量酸
想一想：那我們現在可以對剛才那個圖像進行什么修改？
t/s
m(H2)/g
0
Mg
Al
Zn
Fe
2m
24
56
2m
2m
65
3m
27
（一）等量金屬與足量酸
完善圖像
t/s
m(H2)/g
0
Mg
Al
Zn
Fe
圖像越陡產氣越快
（對應金屬越活潑）
平臺越高產氣越多
2m
24
56
2m
2m
65
3m
27
（一）等量金屬與足量酸
13.將相同質量的鎂、鋅、鐵分別和足量的等質量分數的稀鹽酸反應，
反應情況如圖所示，其中圖像正確的是（　 　）
A
B
C
D
D
（二）足量金屬與等量酸的反應
例：等質量且過量的Mg、Al、Zn、Fe和等質量等濃度的稀鹽酸（m）反應，根據以下思路引導，比較生成氫氣的質量。
①生成氫氣的速率:
② 過量 ， 用完
金屬
稀鹽酸
Mg、Al、Zn、Fe
我量少聽我的
酸等量、金屬過量，生成氫氣一樣多
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
相同
相同
t/s
m(H2)/g
0
Mg
Al
Zn
Fe
（二）足量金屬與等量酸的反應
t/s
m(H2)/g
0
Mg
Al
Zn
Fe
（二）足量金屬與等量酸的反應
金屬與酸反應的坐標圖象 【方法技巧】金屬與酸反應生成氫氣的圖象
思路點撥 : ①金屬越活潑，與酸反應越快。
②足量金屬與酸反應消耗等量的酸時(酸不足)，產生氫氣的質量相等。
③足量酸與金屬反應消耗等質量的金屬時(金屬不足)，產生氫氣的質量與金屬“化合價/相對原子質量”的值成正比。
④金屬與酸反應后溶液的質量都增大。
等金足酸
等酸足金
（二）足量金屬與等量酸的反應
14.足量的鐵粉和鋅粉分別與等質量等濃度的稀硫酸反應，下列圖像正確的是（　　）
A
15.下面四個圖像，不能正確反映對應變化關系的是（　　）
C
A.向一定量的銅粉中加入硝酸銀溶液 B.向一定量的氯化亞鐵溶液中加入鋁粉 C.向等質量、等濃度的稀鹽酸中分別加入過量鋅粉和鎂粉 D.向等質量的鎂粉和鋁粉中分別加入等濃度的稀硫酸至過量
例：等質量等濃度的稀鹽酸逐漸滴加到等質量的Mg、Al、Zn、Fe上，滴至酸過量，如果圖像的橫坐標改為酸的質量，縱坐標表示產生氫氣的質量，請問，這個圖該怎么畫？
①：逐漸滴加：酸不足的情況， 決定氫氣的質量
②：滴至酸過量，酸增多， 決定氫氣的質量
酸質量
金屬質量
酸的質量
產生氫氣的質量
（三）足量的酸逐漸滴入等量金屬上
（向等質量金屬加足量酸）
酸的質量/s
m(H2)/g
0
Mg
Al
Zn
Fe
m1
m1：足金+少酸，
用酸的質量去計算H2的質量，酸相等，產生的H2相等。
m2
m2：加酸至酸過量，
金屬質量計算H2的質量，
相對原子質量小的金屬，產生的H2多。
（三）足量的酸逐漸滴入等量金屬上
Mg
Fe
Al
金屬質量
Zn
m1：金屬少，酸過量。
金屬決定H2的質量。
相對原子質量小的金屬，產H2多。
m2：加金屬至過量，加入的酸全部反應，
酸決定H2的質量，酸相等，產H2相等。
m1
m2
（向等質量酸加足量金屬）
（四）等質量酸與不同金屬反應
m(H2)/g
金屬的質量
產生氫氣的質量
Al Mg Fe Zn
反應時間
產生氫氣的質量
Mg Al Zn Fe
斜率：金屬活動性
反應時間
產生氫氣的質量
Al Mg Fe Zn
斜率：金屬活動性
酸的質量
產生氫氣的質量
Al Mg Fe Zn
金屬與酸反應的圖像問題
16.取等質量的A、B、C、D四種金屬，分別放入溶質質量分數相等的足量稀硫酸中，生成氫氣情況如圖所示，它們的金屬活動性順序為（　　）
A．A＞B＞C＞D
B．A＞C＞B＞D
C．A＞B＞D＞C
D．B＞C＞A＞D
B
17.如圖所示的四個圖象與對應實驗相符的是( )

A.等質量的Mg和Zn中加入等質量、等濃度且過量的稀硫酸 B.等質量且足量的Mg和Zn中加入等質量、等濃度的稀硫酸 C.等質量且足量的Mg和Zn中加入等質量、等濃度的稀硫酸 D.等質量的Mg和Zn中加入等質量、等濃度且過量的稀硫酸
C
18.化學興趣小組的同學從實驗室中收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的廢液，他們想從中回收金屬銅和硫酸亞鐵晶體，設計了如下方案：　
(1)甲同學提出X可用鐵，乙同學認為X可用鋅，你認為____(填“甲”或“乙”)的意見是正確的，理由是______________________________________________。加入過量金屬X的目的是___________________。
(2)操作a、b中用到的玻璃儀器有_____、_____、玻璃棒,其中玻璃棒的作用是_____。
(3)寫出步驟Ⅱ中發生反應的化學方程式：_____________________。
Fe
Fe Cu
FeSO4
+H2SO4
Cu
FeSO4
FeSO4
甲
選用鋅會帶來雜質ZnSO4,使回收的FeSO4晶體不純
使CuSO4充分反應
燒杯 漏斗
引流
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
八、有關物質回收的工藝流程

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