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2024中考一轮复习 鲁教版化学 教材基础复习 微专题四 金属活动性顺序的验证及探究 课件
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这是一份2024中考一轮复习 鲁教版化学 教材基础复习 微专题四 金属活动性顺序的验证及探究 课件，共14页。PPT课件主要包含了FeCrCu等内容，欢迎下载使用。
类型1 结合所给信息探究金属的活动性强弱1.探究原理:利用题目中所给信息,如金属在自然界中的存在形式,与酸能否反应及反应的剧烈程度或与盐溶液能否反应等来探究。2.判断方法:(1)在自然界中的存在形式:在自然界中以化合物形式存在的金属比以单质形式存在的金属活泼。(2)与氧气反应:能与氧气反应,且反应条件较低的金属较活泼,反应条件较高的金属次之,不与氧气反应的金属活动性最差。
(3)与酸反应:能够与酸反应置换出氢气的金属比不能与酸反应的金属活泼;都能与酸反应,反应剧烈、产生气泡较多的金属要比反应缓慢、产生气泡较少的金属活泼。(4)与可溶性盐反应:活泼金属能将不活泼的金属从其盐溶液中置换出来,由此可以比较金属的活动性强弱。
【典例1】(2023·菏泽中考)碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池,其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤出铜渣,然后对滤液进行除铁净化,再加入锌粉置换出镉,下列金属的活动性顺序正确的是( )A.Zn>Cu>Cd B.Zn>Cd>CuC.Cu>Zn>CdD.Cd>Zn>Cu
类型2设计实验探究金属的活动性强弱1.设计原理:根据金属与酸能否反应或反应的剧烈程度或根据金属能否把另一金属从其盐溶液里置换出来等方法,设计探究实验。2.设计方法:(1)验证两种金属的活动性顺序时,可以将一种金属放在另一种金属的可溶性盐溶液中,观察能否将另一金属置换出来或根据与酸能否反应及反应的剧烈程度来判断。
(2)比较三种金属活动性的实验设计。①方法一:“两金夹一盐”。即选用三种金属中活动性最强和最弱的两种金属的单质及活动性介于两种金属之间的金属的盐溶液作为试剂,根据两种金属单质分别与盐溶液反应的情况进行判断;②方法二:“两盐夹一金”。即选用三种金属中活动性排在中间的金属单质及其他两种金属的盐溶液作为试剂,根据金属单质分别与两种盐溶液反应的情况判断。
【典例2】(2023·淄博沂源县一模)学习合金知识后,知道了不锈钢中含有金属铬。某同学想:铬与常见铁、铜相比,其金属活动性强弱如何呢?于是,和同学们一起进行了以下探究。【查阅资料】①铬是银白色有光泽的金属,在空气中,像铝一样,其表面能产生致密的氧化膜;②能与稀硫酸反应,生成硫酸亚铬(CrSO4)。【作出猜想】猜想①Cr>Fe>Cu;猜想②Fe>Cu>Cr;猜想③_______________。
【设计与实验】①张明同学取大小相等的铁、铜、铬三种金属片,未经打磨就分别放入等量等浓度的稀硫酸中,记录如表:
②李红同学也取大小相等的铁、铜、铬三种金属片,先用砂纸打磨后再分别放入等质量等浓度的稀硫酸中,记录如表:
【讨论交流】为什么张明和李红两个同学记录的铬与稀硫酸反应开始的现象截然不同?原因是____________________________________。
铬能和氧气反应生成致密的氧化膜
【实验验证】为了进一步确认铁、铜、铬三种金属的活动性强弱,刘斌同学将打磨过的两块铁片分别放入硫酸亚铬(CrSO4)溶液和硫酸铜溶液中,观察到在硫酸亚铬溶液中无明显现象,而在硫酸铜溶液中有明显的现象是______________________________________,其反应的化学方程式是___________________________。 【拓展迁移】写出铬与稀硫酸反应,生成CrSO4的化学反应方程式:____________________________。 【拓展应用】向硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入一定量的铬,反应停止后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸,无气泡产生,则滤液中一定含有________________________。
析出红色固体,溶液由蓝色变成浅绿色
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
Cr+H2SO4===CrSO4+H2↑
硫酸亚铬、硫酸亚铁
类型3“滤液”“滤渣”问题(1)优先置换原则的三种情况。情况一:两种(或多种)活泼金属与一种含不活泼金属的盐溶液反应➝最活泼的金属单质优先与该盐发生置换反应。情况二:某一活泼金属与多种含不活泼金属的盐溶液反应➝该金属单质优先置换出最不活泼的金属。情况三:某一活泼金属与含活泼、不活泼金属的多种盐溶液反应➝该金属单质只与金属活动性顺序位于它后面的金属盐溶液发生置换反应。
(2)滤液溶质及滤渣成分判断的两个步骤。步骤一:按金属活动性由强到弱进行排序排在金属单质前面的金属离子不能被置换,因此溶液中一定存在这些离子;越不活泼的金属会优先被置换出来,因此滤渣中含不活泼的金属单质。步骤二:滤渣种类的判断①加入的金属单质过量滤渣中有该金属单质以及排在它后面的所有金属的单质,滤液中则有排在它前面的金属离子及其本身的离子。
②加入的金属单质不足排在它后面的金属不能被全部置换出来,越不活泼的金属越先被置换出来,滤渣就只有被置换的金属,滤液中就会包括排在单质金属前面的金属离子及加入的金属的离子和没有被置换的不活泼的金属离子。示例:将锌粉不断加入一定质量的硝酸银和硝酸铜的溶液中,随着锌粉的加入反应情况如图所示。
类型1 结合所给信息探究金属的活动性强弱1.探究原理:利用题目中所给信息,如金属在自然界中的存在形式,与酸能否反应及反应的剧烈程度或与盐溶液能否反应等来探究。2.判断方法:(1)在自然界中的存在形式:在自然界中以化合物形式存在的金属比以单质形式存在的金属活泼。(2)与氧气反应:能与氧气反应,且反应条件较低的金属较活泼,反应条件较高的金属次之,不与氧气反应的金属活动性最差。
(3)与酸反应:能够与酸反应置换出氢气的金属比不能与酸反应的金属活泼;都能与酸反应,反应剧烈、产生气泡较多的金属要比反应缓慢、产生气泡较少的金属活泼。(4)与可溶性盐反应:活泼金属能将不活泼的金属从其盐溶液中置换出来,由此可以比较金属的活动性强弱。
【典例1】(2023·菏泽中考)碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池,其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu、Fe单质)中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤出铜渣,然后对滤液进行除铁净化,再加入锌粉置换出镉,下列金属的活动性顺序正确的是( )A.Zn>Cu>Cd B.Zn>Cd>CuC.Cu>Zn>CdD.Cd>Zn>Cu
类型2设计实验探究金属的活动性强弱1.设计原理:根据金属与酸能否反应或反应的剧烈程度或根据金属能否把另一金属从其盐溶液里置换出来等方法,设计探究实验。2.设计方法:(1)验证两种金属的活动性顺序时,可以将一种金属放在另一种金属的可溶性盐溶液中,观察能否将另一金属置换出来或根据与酸能否反应及反应的剧烈程度来判断。
(2)比较三种金属活动性的实验设计。①方法一:“两金夹一盐”。即选用三种金属中活动性最强和最弱的两种金属的单质及活动性介于两种金属之间的金属的盐溶液作为试剂,根据两种金属单质分别与盐溶液反应的情况进行判断;②方法二:“两盐夹一金”。即选用三种金属中活动性排在中间的金属单质及其他两种金属的盐溶液作为试剂,根据金属单质分别与两种盐溶液反应的情况判断。
【典例2】(2023·淄博沂源县一模)学习合金知识后,知道了不锈钢中含有金属铬。某同学想:铬与常见铁、铜相比,其金属活动性强弱如何呢?于是,和同学们一起进行了以下探究。【查阅资料】①铬是银白色有光泽的金属,在空气中,像铝一样,其表面能产生致密的氧化膜;②能与稀硫酸反应,生成硫酸亚铬(CrSO4)。【作出猜想】猜想①Cr>Fe>Cu;猜想②Fe>Cu>Cr;猜想③_______________。
【设计与实验】①张明同学取大小相等的铁、铜、铬三种金属片,未经打磨就分别放入等量等浓度的稀硫酸中,记录如表:
②李红同学也取大小相等的铁、铜、铬三种金属片,先用砂纸打磨后再分别放入等质量等浓度的稀硫酸中,记录如表:
【讨论交流】为什么张明和李红两个同学记录的铬与稀硫酸反应开始的现象截然不同?原因是____________________________________。
铬能和氧气反应生成致密的氧化膜
【实验验证】为了进一步确认铁、铜、铬三种金属的活动性强弱,刘斌同学将打磨过的两块铁片分别放入硫酸亚铬(CrSO4)溶液和硫酸铜溶液中,观察到在硫酸亚铬溶液中无明显现象,而在硫酸铜溶液中有明显的现象是______________________________________,其反应的化学方程式是___________________________。 【拓展迁移】写出铬与稀硫酸反应,生成CrSO4的化学反应方程式:____________________________。 【拓展应用】向硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入一定量的铬,反应停止后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸,无气泡产生,则滤液中一定含有________________________。
析出红色固体,溶液由蓝色变成浅绿色
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
Cr+H2SO4===CrSO4+H2↑
硫酸亚铬、硫酸亚铁
类型3“滤液”“滤渣”问题(1)优先置换原则的三种情况。情况一:两种(或多种)活泼金属与一种含不活泼金属的盐溶液反应➝最活泼的金属单质优先与该盐发生置换反应。情况二:某一活泼金属与多种含不活泼金属的盐溶液反应➝该金属单质优先置换出最不活泼的金属。情况三:某一活泼金属与含活泼、不活泼金属的多种盐溶液反应➝该金属单质只与金属活动性顺序位于它后面的金属盐溶液发生置换反应。
(2)滤液溶质及滤渣成分判断的两个步骤。步骤一:按金属活动性由强到弱进行排序排在金属单质前面的金属离子不能被置换,因此溶液中一定存在这些离子;越不活泼的金属会优先被置换出来,因此滤渣中含不活泼的金属单质。步骤二:滤渣种类的判断①加入的金属单质过量滤渣中有该金属单质以及排在它后面的所有金属的单质,滤液中则有排在它前面的金属离子及其本身的离子。
②加入的金属单质不足排在它后面的金属不能被全部置换出来,越不活泼的金属越先被置换出来,滤渣就只有被置换的金属,滤液中就会包括排在单质金属前面的金属离子及加入的金属的离子和没有被置换的不活泼的金属离子。示例:将锌粉不断加入一定质量的硝酸银和硝酸铜的溶液中,随着锌粉的加入反应情况如图所示。
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