2021学年中考化学一轮复习课件必考点4　金属活动性顺序(课件)

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【真题预测】1.怎么考:以填空题、简答题的形式考查,题目有一定难度。2.考什么:涉及运用金属活动性顺序来判断金属与酸、盐溶液是否反应,相关反应的化学方程式的书写及反应类型的判断;判断金属与盐溶液反应后溶质及滤渣的成分以及反应后溶液的质量变化等。
考向　金属活动性顺序(★★★★★) 【例题1】(2019·河南中招)某金属(用R表示)能与盐酸发生置换反应,其金属活动性弱于Zn,相对原子质量小于65。向一定质量的AgNO3、Cu(NO3)2和R(NO3)2混合溶液中加入Zn,充分反应后过滤,得到固体和溶液。向所得到的固体上滴加盐酸时有气泡产生。
(1)写出R与盐酸反应的化学方程式。(2)所得到的固体中一定含有哪些金属?(3)所得到的溶液的质量与原混合溶液的质量相比,可能增大,其原因是什么?
【破·答题关键】1.根据R在化合物中显+2价,可书写R与盐酸反应的化学方程式为R+2HCl====RCl2+H2↑。2.向所得到的固体上滴加盐酸时有气泡产生,说明所得到的固体中一定含有R,同时锌一定将银和铜全部置换出来。3.根据金属与盐溶液反应的化学方程式,比较所得到的溶液的质量与原混合溶液的质量。
答案:(1)R+2HCl ====RCl2+H2↑　(2)Ag、Cu、R(3)锌与硝酸银溶液反应,溶液质量减小;锌与硝酸铜、R(NO3)2溶液反应,溶液质量增大,如果后两个反应进行的比较多,则所得到的溶液的质量与原混合溶液的质量相比,可能增大
【例题2】(2018·河南中招)将锌粉加入一定质量Cu(NO3)2和AgNO3 的混合溶液中,充分反应后过滤,可以得到溶液和固体。(1)写出会导致溶液质量变小的有关反应的化学方程式。(2)若所得溶液中只含有一种溶质,请分析所得固体的成分。
【破·答题关键】1.向含有一定质量AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入锌粉,锌粉会首先置换硝酸银中的银,待硝酸银完全反应后继续与硝酸铜发生反应。2.根据金属与盐溶液反应的化学方程式,比较所得到的溶液的质量与原混合溶液的质量。3.若滤液中只含有一种溶质,说明溶液中只含有硝酸锌,滤渣中一定含有铜和银,可能含有锌。
答案:(1)Zn+2AgNO3====Zn(NO3)2+2Ag(2)一定含有铜和银,可能含有锌
【举一反三】1.(2020·齐齐哈尔中考改编)向硝酸银溶液中加入一定质量的锌粉和铜粉的混合物,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。以下推断正确的是(　　)A.若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤渣中一定有银、铜、锌B.若滤液为无色,则滤渣中一定有锌C.若滤液为蓝色,则滤液中一定有硝酸银、硝酸铜和硝酸锌D.滤渣的质量一定比反应前锌粉和铜粉混合物质量小
A　向硝酸银溶液中加入一定质量的锌粉和铜粉的混合物,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,锌完全反应后若硝酸银有剩余,铜再和硝酸银反应生成硝酸铜和银;若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,说明滤渣一定含有锌,锌有剩余则铜未参加反应,则滤渣中一定有银、铜、锌,A正确;若滤液为无色,则铜未参加反应,锌可能剩余,也可能恰好完全反应,滤渣中可能有锌,B错误;若滤液为蓝色,说明铜已参加反应,锌已完全反应,则滤液中一定有硝酸铜和硝酸锌,不能判断硝酸银是否完全反应,滤液可能有硝酸银,C错误;由锌与硝酸银反应Zn +2AgNO3====
Zn(NO3)2+2Ag可知,65份质量的锌置换出216份质量的银,滤渣质量会增大;铜与硝酸银反应Cu +2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag可知,64份质量的铜置换出216份质量的银,滤渣质量会增大,因此滤渣质量大于原固体粉末质量,D错误。
2.一定质量的Zn放入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,下列说法错误的是(　　)A.滤渣中只含有Ag时,滤液一定呈蓝色B.滤渣中含有Cu和Ag时,滤液一定呈无色C.滤渣中含有Zn时,滤液中的溶质只有Zn(NO3)2D.滤渣中含有Cu时,滤液中的溶质一定没有AgNO3
B　将一定质量的锌放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,锌先与溶液中的硝酸银反应生成硝酸锌和银,硝酸银完全反应后,如果锌有剩余,会继续与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。滤渣中只含有银时,说明硝酸铜没有反应,滤液一定呈蓝色;滤渣中含有铜和银时,如果硝酸铜是部分反应,则滤液中含有剩余的硝酸铜,滤液是呈蓝色;滤渣中含有锌时,硝酸银、硝酸铜完全反应,滤液中的溶质只有硝酸锌;滤渣中含有铜时,说明硝酸银完全反应,硝酸铜部分反应或全部反应,滤液中的溶质一定没有硝酸银。
【明技巧·快解题】1.反应先后顺序和反应程度的判断:(1)当两种或多种金属化合物在溶液中同时存在时,最不活泼的金属先从溶液中被置换出来。(2)两种或多种金属与一种金属化合物溶液同时混合时,最活泼的金属先发生置换反应。
2.反应后滤液、滤渣成分的判断:反应后的成分判断如下:
(1)临界点。b点:滤液为A的化合物溶液、C的化合物溶液;滤渣为B。c点:滤液为A的化合物溶液;滤渣为B、C。(2)反应区间。ab段:滤液为A的化合物溶液、B的化合物溶液、C的化合物溶液;滤渣为B。bc段:滤液为A的化合物溶液、C的化合物溶液;滤渣为B、C。大于c点:滤液为A的化合物溶液;滤渣为A、B、C。
【避易错·得高分】1.利用金属与稀盐酸或稀硫酸能否反应以及反应的剧烈程度可以判断金属的活动性强弱,但要注意酸的种类、浓度、体积及金属表面积、温度等因素也会影响金属与酸反应的剧烈程度。2.利用优先置换原理,将某一活泼金属的单质放入含有多种较不活泼金属的盐溶液中,优先置换出最不活泼金属,该金属完全反应后再与较活泼金属的盐溶液反应。
【高分必做题】1.有甲、乙、丙三种金属,乙在常温下就能与氧气反应,甲、丙在常温下几乎不与氧气反应:如果把丙浸入甲的化合物溶液中,丙的表面有甲析出,则甲、乙、丙三种金属的活动性由强到弱的是(　　)A.甲>乙>丙　　　　　　　　　B.乙>甲>丙C.丙>乙>甲D.乙>丙>甲
D　乙在常温下就能与氧气反应,甲、丙在常温下几乎不与氧气反应,说明乙的活动性大于甲和丙;丙浸入甲的化合物溶液中,丙的表面有甲析出,说明丙的活动性大于甲,故甲、乙、丙三种金属的活动性由强到弱的是乙>丙>甲。
2.小明按照如图所示的实验探究金属的化学性质,下列说法不正确的是(　　)A.铜片表面有银白色固体生成B.一段时间后,溶液由无色变为蓝色C.反应后溶液中一定有硝酸铜,一定没有硝酸银D.根据该实验现象可以得出铜的活动性比银强
C　将铜片放入硝酸银溶液中,铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,铜片的表面覆盖一层银白色物质;硝酸银的水溶液呈无色,硝酸铜的水溶液呈蓝色,一段时间后,溶液由无色变为蓝色;反应后溶液中一定有硝酸铜,由于无法确定反应进行的程度,硝酸银可能有剩余,可能含有硝酸银;铜片的表面覆盖一层银白色物质,溶液颜色由无色变为蓝色,说明铜与硝酸银发生了置换反应,可以得出铜的活动性比银强。
3.某工厂排出的废水中含有Na2SO4和CuSO4,为了减小对环境的污染,向废水中加入过量的铁粉进行处理,充分反应后,废水中一定含有的金属离子是(　　)A.Na+、Fe2+B.Na+、Cu2+C.Cu2+、Fe2+D.Na+、H+
A　由于金属的活动性顺序是钠>铁>铜,向含有Na2SO4和CuSO4的废水中加入过量的铁粉,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,不能与Na2SO4反应,充分反应后,废水中一定含有的金属离子是Na+、Fe2+。
4.将一定质量的铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,充分反应后过滤,再向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生。下列判断正确的是(　　)A.滤渣中一定含有Ag和Cu,滤液中一定含有Fe(NO3)2B.滤渣中一定含有Ag,滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3C.滤渣中一定不含Fe,滤液中一定含有Fe(NO3)2和Cu(NO3)2D.如果滤液颜色为蓝色,则反应后溶液质量增加
B　将一定质量的铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银,AgNO3反应完,若还有铁粉,铁才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜。向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生,说明滤渣中不含铁,无法确定反应进行的程度,滤渣中一定含有Ag,不一定含有铜,滤液中一定含有Fe(NO3)2,A说法错误;硝酸银可能有剩余,滤渣中一定含有Ag,滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3,B说法正确;滤渣中一定不含Fe,滤液中一定含有Fe(NO3)2,可能是铁恰好与硝酸铜溶液反应,不一定含有Cu(NO3)2,C说法错误;如果滤液颜色为蓝色,硝酸铜可能没有
参加反应,也可能是部分参加反应,如果只发生了铁与硝酸银的反应,由Fe+ 2AgNO3====Fe(NO3)2+2Ag,由反应时的质量比可知,每56份质量的铁可置换出216份质量的银,溶液的质量会减少,D说法错误。
5.向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中逐渐加入足量的锌粒,下列图象不能正确反映对应关系的是(　　)
B　向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中逐渐加入足量的锌粒,锌先与硝酸银反应,当硝酸银完全反应后再与硝酸铜反应。反应开始前,溶液中没有硝酸锌,当硝酸银、硝酸铜完全反应后,硝酸锌的质量不再增加,A能正确反映对应关系;加入锌时,锌先与硝酸银反应,硝酸银的质量随着加入锌的质量而减小,B不能正确反映对应关系;每65份质量的锌置换出216份质量的银,会置换出64份质量的铜,所以溶液质量先减小,然后再增大,完全反应溶液质量不变,C能正确反映对应关系;锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌和银,当硝酸银完全反应再与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜,完全反应后铜的质量不再增加,故D能正确反映对应关系。
6.在Cu(NO3)2、AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,可以得到固体和滤液。(1)滤液中一定含有的金属离子是______________(用化学符号表示)。 (2)写出上述过程中一定发生的反应的化学方程式__________________。 (3)若向反应后的固体中加入稀盐酸,没有气泡产生,则反应后的固体中一定有的金属是________。 
【解析】(1)锌的金属活动性比银、铜强,比镁弱,在Cu(NO3)2、AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,不能与Mg(NO3)2溶液反应,锌先与AgNO3溶液反应生成硝酸锌溶液和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2溶液反应生成硝酸锌溶液和铜。由于无法确定反应进行的程度,但一定发生了锌与硝酸银溶液的反应,滤液中一定含有的金属离子是镁离子和锌离子,其离子符号分别是Mg2+、Zn2+。(2)锌与AgNO3溶液反应生成硝酸锌溶液和银,反应的化学方程式为Zn+2AgNO3====Zn(NO3)2 +2Ag。(3)若向反应后的固体中加入稀盐酸,没有气泡产生,说明不存在锌,反应后的固体中一定有的金属是银,可能含有铜。
答案:(1)Mg2+、Zn2+　(2)Zn+2AgNO3====Zn(NO3)2+2Ag　(3)银
7.向Mg(NO3)2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的铜、锌混合物,充分反应后,过滤得到蓝色溶液。(1)过滤后滤渣成分一定有____________(写出其化学式)。 (2)反应后溶液总质量与反应前溶液总质量相比__________(填“增大”“不变”或“减小”),原因是什么?__________________。 
【解析】向Mg(NO3)2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的铜、锌混合物,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,铜后和硝酸银反应生成硝酸铜和银,充分反应后,过滤得到蓝色溶液,说明锌完全反应,铜部分或全部反应。(1)过滤后滤渣中一定有Ag,可能含有Cu。(2)反应后溶液总质量与反应前溶液总质量相比减小,原因是锌、铜和硝酸银反应后,生成银的质量大于反应的锌、铜的质量。答案:(1)Ag　(2)减小　锌、铜和硝酸银反应后,生成银的质量大于反应的锌、铜的质量
8.某课外学习小组的同学设计了从废水中回收硫酸亚铁固体和铜的实验方案如图:金属X是________,写出上述实验方案中有关反应的化学方程式 ①_____________________________②_____________________________。 
【解析】可以用过量的铁粉与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,因此X是铁;然后再加入稀硫酸把铁粉除去,因此Y是稀硫酸;铁粉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。答案:铁　Fe+CuSO4====FeSO4+CuFe+H2SO4====FeSO4+H2↑
【学霸制胜题】1.向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应后过滤。则溶液的质量变化情况以及滤液中含有金属离子的判断一定不正确的是(　　)A.质量变小,Zn2+、Cu2+、Ag+　　　　B.质量变大,Cu2+、Zn2+C.质量不变,Zn2+、Cu2+、Ag+D.质量变小,Cu2+、Zn2+
C　向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量锌粉,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜。锌与AgNO3反应生成硝酸锌和银,反应的化学方程式为Zn+2AgNO3====Zn(NO3)2 +2Ag,由反应时的质量比可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,溶液的质量会减少;锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,反应的化学方程式为Zn+Cu(NO3)2 ====Zn(NO3)2+Cu,每65份质量的锌可置换出64份质量的铜,溶液的质量会增加。若溶液的质量变小,可能只发生了锌与硝酸银的反应,硝酸银可能有剩余,则溶液
中含有Zn2+、Cu2+、Ag+,A说法正确;若溶液的质量增大,一定发生了锌与硝酸铜的反应,硝酸铜可能有剩余,则溶液中含有Cu2+、Zn2+,B说法正确;若溶液的质量不变,一定发生了锌与硝酸铜的反应,溶液中不可能存在银离子,C说法错误;若溶液的质量变小,可能发生了锌与硝酸银的反应,同时发生了锌与硝酸铜的反应,硝酸铜可能有剩余,则溶液中含有Cu2+、Zn2+,D说法正确。
2.向一定量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。(1)请写出a点溶液中溶质的化学式_____________。 (2)请写出bc段反应的化学方程式_____________。 (3)d点溶液质量小于反应前溶液质量,请解释原因 _________________。 
【解析】(1)向一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜。a点溶液中,硝酸银有剩余,a点溶液中溶质是硝酸银、硝酸铜、硝酸锌。(2)bc段反应发生的是锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。
(3)Zn+2AgNO3===Zn(NO3)2+2Ag,由反应时的质量比可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,溶液的质量会减少;锌与硝酸铜溶液反应生成硝酸锌和铜,反应的化学方程式为Zn+Cu(NO3)2====Zn(NO3)2+Cu,每65份质量的锌可置换出64份质量的铜,溶液的质量会增大。最终减小的质量大于增大的质量,溶液质量减小,d点溶液质量小于反应前溶液质量。
答案:(1)AgNO3、Cu(NO3)2和Zn(NO3)2(2)Zn+Cu(NO3)2====Zn(NO3)2+Cu(3)Zn与AgNO3溶液反应,溶液质量减小,Zn与Cu(NO3)2溶液反应,溶液质量增大,最终减小的质量大于增大的质量,溶液质量减小
3.某化学小组在实验室中完成了以下实验,已知溶液甲无色。
(1)X中一定含有的金属是__________。 (2)请写出加入稀硫酸一定发生反应的化学方程式___________________。 (3)某同学猜想溶液甲的溶质有硝酸银、硝酸镁和硝酸锌,请分析该猜想错误的原因_____________________________________________________。 
【解析】(1)溶液甲无色,说明硝酸亚铁完全反应,X中一定含有的金属是锌和硝酸银、硝酸亚铁反应生成的银和铁。(2)加入稀硫酸一定发生的反应是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。(3)溶液甲为无色,说明硝酸亚铁完全反应,而硝酸银在硝酸亚铁反应前已经完全反应,因此溶液甲中一定不含有硝酸银。