浙教版九年级上册第2节 金属的化学性质教案

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专题2.2　金属的化学性质
第2课时 金属的活动性顺序　金属的锈蚀
目录
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1.金属活动性顺序
金属活动性顺序

判断依据
金属的位置越靠前，它的活动性就越强
位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢
位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的可溶性盐溶液里置换出来
应用举例
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
反应的剧烈程度：Mg>Zn>Fe
2Al＋3H2SO4(稀)===
Al2(SO4)3＋3H2↑
Cu＋H2SO4(稀)===(不反应)
Al位于氢前，而Cu位于氢后
2Al+3CuSO4===3Cu+ Al2(SO4)3
Cu+2AgNO3=== Cu(NO3)2+2Ag
Cu+ Al2(SO4)3=== (不反应)
活动性：Al>Cu>Ag
说明
①很活泼的金属，如K、Ca、Na易与水反应，置换出氢，如：2Na+2H2O==2NaOH+H2↑；
②K、Ca、Na与不活泼金属的盐溶液的反应为：先与溶液中的水反应生成氢氧化物，氢氧化物再与盐反应，没有不活泼金属单质生成；
③金属活动性顺序可以作为金属能否在溶液中发生置换反应的一种判断依据；
④不能用金属活动性顺序来说明非水溶液中的置换反应，如氢气还原CuO等

【注意】金属活动性是指金属原子在溶液中失去电子的能力。金属的位置越靠前，金属在溶液中就越容易失去电子变成离子，它的活动性就越强。
2.金属活动顺序的主要应用
(1)金属与酸、盐溶液的反应应用广泛，例如帮助我们对以下问题做出判断：①不能用锡壶装酸性物质。因为锡排在氢的前面，会腐蚀锡壶。②不能用铁制的容器配制浸种用的波尔多液(含硫酸铜)。因为在金属活动性顺序表中，铁排在铜的前面，能把铜从它的盐的水溶液中置换出来，使药效降低。
(2)湿法炼铜的原理
先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来，此过程中金属铁失去电子的能力比铜强，变成亚铁离子进入溶液，而铜离子得到电子变成了金属铜。
3.常用的防止金属锈蚀的方法
(1)铁的锈蚀条件
纯净的铁在干燥的空气中是稳定的，铁在无氧的条件下即便与水接触也不易生锈。铁生锈的条件是：铁与氧气和水等物质相互作用。铁锈的主要成分是Fe2O3。如果接触盐酸、氢氧化钠、氯化钠等溶液锈蚀更快。
(2)铁的防锈
根据铁的锈蚀条件不难推断防止铁生锈的方法是使铁制品隔绝空气或隔绝水。

【注意】铁锈是一种疏松易吸水的物质，铁生锈后如果没有除锈，会加速铁的锈蚀。因此铁制品要除锈后再涂保护层。铝制品表面有一层致密氧化铝保护膜，不需要再涂保护层。

1.金属活动性的实验验证方法
首先应对金属活动性顺序有清晰的记忆，常见金属的活动性顺序为：

金属活动性顺序可以作为金属能否与不同物质的溶液发生置换反应的一种判断依据，同时也帮助我们确定了金属的活动性。
(1)三种金属活动性的实验设计
如验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性，
方法1：取活动性居中的金属单质，如取Cu丝，而Cu两边的金属取其盐溶液，如ZnCl2溶液和AgNO3溶液，然后将Cu丝分别伸入两溶液中，通过是否有金属被置换出来而确定金属的活动性。即“中间的金属，两端的溶液”的方法。
方法2：将金属活动性居中的金属的盐溶液，例如取CuSO4溶液，而Cu两边的金属取其单质，如Zn片和Ag片，然后分别将Zn片和Ag片放入CuSO4溶液中，根据是否有紫红色的铜被置换出来确定金属的活动性。即“中间的溶液，两端的金属”的方法。
(2)比较四种金属活动性的实验设计
如验证Mg、Zn、Cu、Ag的活动性。
一般情况下四种金属可分成两类：一类氢前金属，一类氢后金属，所以通常先取四种金属的单质和盐酸或稀硫酸，然后分别将四种金属放于盐酸或稀硫酸中，根据是否有气泡产生，来确定Mg、Zn比Cu、Ag活泼，同时又可根据产生气泡速率的快慢来确定Mg比Zn活泼。氢后金属，可根据金属单质与金属的盐溶液的置换反应来确定Cu比Ag活泼(如将Cu丝放人AgNO3溶液中) 。
【拓展】根据金属与金属的盐溶液的反应判断滤液、滤渣的成分。如向CuSO4、AgNO3混合液中加铁粉反应后过滤，判断滤液和滤渣成分。
铁与CuSO4、AgNO3溶液反应有先后顺序，如果铁足量，先将AgNO3完全置换后再置换CuSO4， 那么溶液中只有FeSO4， 如果铁的量不足，依据“先后原则”分别讨论滤液和滤渣的成分。
2.金属与酸反应的图像分析
活泼金属与稀硫酸(或盐酸)反应有多个变量：金属与稀H2SO4(或盐酸)反应的速率、金属的质量、产生氢气的质量等，将这些变量放在曲线中考査，曲线的斜率表示反应速率，曲线长短表示金属的量，曲线的高低表示氢气的质量。可作如下分析：
根据金属活动性顺序判断金属与酸反应的速率或根据反应速率判断金属活动性顺序。如相同质量的镁、锌、铁三种金属与等量同浓度的稀H2SO4反应产生氯气的速率是Mg>Zn>Fe。
(1)等质氢图
两种金属反应产生的氢气质量相同，如图反映两种情况：

①稀H2SO4 (或盐酸)不足，金属过量，产生的氢气质量由稀H2SO4 (或盐酸)的质量决定。
②稀H2SO4 (或盐酸)足量，投放的两种金属与稀H2SO4 (或盐酸)反应产生氢气的质量恰好完全相同，如6.5g锌和5.6g铁分别投人足量的盐酸中反应产生的氢气质量相同。
(2)等质等价金属图
如等质量的镁、铁、锌与足量的稀H2SO4 (或盐酸) 反应生成的金属离子都是+2价，产生氢气的速率和质量不同。如图反映出：

①金属越活泼，图示反应物的线越陡，如Mg线比Zn线陡，Zn线比Fe线陡。
②金属的相对原子质量越小，与酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高。可简单概括为：越陡越活，越高越小。
(3)等质不等价金属图
铝、镁、锌与稀H2SO4 (或盐酸)反应生成金属离子的化合价分别为+3、+2、+2，如图反映出等质不等价金属与稀H2SO4 (或酸)反应不仅速率不同而且产生氢气的质量与金属化合价有关。

3.实验探究：铁生锈条件的探究[来源:Z+xx+k.Com]
实验装置：

实验要点：如图所示试管B中的水必须是经煮沸迅速冷却的蒸馏水，目的是除去水中溶解的氧气，且要在试管口塞紧橡胶塞；试管C中应放入干燥剂，吸收空气中的水蒸气。
实验现象：一周后，A中铁钉生锈，在水面附近处锈蚀最严重，B、C试管中的铁钉没有生锈。
实验分析：A试管中的铁钉同时跟氧气和水接触而生锈；B试管中的铁钉只与水接触不生锈；C试管中的铁钉只与干燥的空气接触不生锈。
实验结论：铁与水、氧气接触发生化学反应而生锈。
实验拓展：铁若遇酸、食盐溶液等会使其锈蚀速率加快。根据金属锈蚀的条件，采取了涂油漆、抹油、保持金属制品干燥等一系列措施以防止金属生锈。


【常考1】 通过金属与酸或某些盐反应，认识金属活动性顺序。
例1 构建知识网络是一种重要的学习方法。如图是关于铁的化学性质的知识网络(“→”表示一种物质转化为另一种物质)，其中B是密度最小的气体，C为红色固体单质。

请回答下列问题。
(1)A物质的化学式为　 　　　。
(2)反应②还需要的一种反应物是　　 　 　(填化学式)。
(3)写出反应③在实际生产生活中的一条用：　　　　　　　　。
(4)写出反应④的化学方程式，并注明基本反应类型：
(　　　　)。
【答案】(1)Fe3O4 (2)C(或CO，或H2) (3)湿法炼铜 (4)Fe+H2SO4 =FeSO4 + H2 ↑(或 Fe +2HCl = FeCl2 + H2 ↑) 置换反应
【解析】铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故A的化学式为Fe3O4；四氧化三铁变为铁还需要一种具有还原性的物质，如C、CO或H2都可以；由C是红色固体单质可知C是铜，反应③即是铁和铜的盐溶液发生的置换反应，可用于湿法炼铜；由B是密度最小的气体可知B是氢气，反应④就是铁与稀硫酸(或盐酸)发生的置换反应。
方法归纳　铁的化学性质较活泼，在金属活动性顺序中排在氢的前面，能与氧气、稀硫酸、稀盐酸、某些盐溶液发生反应。需注意的是，当铁与稀盐酸或稀硫酸、硫酸铜等溶液发生置换反应时，一般只能生成亚铁离子(铁由 0 价变为 +2 价)，反应后溶液颜色为浅绿色。
【常考2】能运用金属活动性顺序对有关置换反应进行简单的判断，并能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的科学问题。
例2 某校科学兴趣小组的同学帮助实验老师整理药品室时，发现两个未贴标签的试剂瓶中都存放着银白色金属片。它们到底是哪两种金属呢？请同学们设计实验方案对这两种金属(X和Y)的金属活动性顺序进行实验探究。
(1)进行实验，获得结论。完成如下实验报告，并回答后续有关问题。
实验步骤
实验现象
实验结论
分别把这两种金属放入
_______________中，观察
金属Y表面无明显变化；金属X的表面有大量气泡冒出。将燃着的木条放在放入金属X的试管口，气体燃烧
金属活动性顺序：
________
　　　　　　　
(2)在进行上述实验之前，实验老师只知道X、Y可能是锌、银中的各一种，则根据实验结果说明Y就是　　　　。
【答案】(1)盐酸(或稀硫酸) X>Y (2)银
【解析】(1)由于反应产生气体且气体能燃烧，故可能是将两种金属放入盐酸或稀硫酸中；因Y不与酸反应，X能与酸反应，则金属活动性顺序为X>Y；
(2)由锌的活动性比银强可知Y是银。
方法归纳　设计实验来探究金属活动性的强弱，一般可以从两个“是否”角度去考虑：①是否与盐酸或稀硫酸反应；②是否与金属的盐溶液反应。设计实验时还要注意对比法和控制变量法的运用。　
【常考3】能说出金属锈蚀的条件以及防止金属腐蚀的简单方法
例3 某科学兴趣小组用如图2-2-9所示实验探究铁生锈的条件(每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉)。
(1)甲同学认为，试管A中发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果。乙同学不同意他的观点，认为必须全面观察试管 (填试管编号)发生的现象，并经过科学严谨的推理，才能得出上述结论。

(2)试管D和E的实验目的是进一步探究铁在　　　　　　　的环境中是否更容易锈蚀。
(3)写出一种防止铁生锈的方法：　 。
【答案】(1)A、B、C (2)盐、酸存在 (3)刷油漆(其他合理答案均可)
【解析】(1)试管A中铁钉与水、氧气都接触，不能说明铁生锈是水还是氧气还是二者共同作用的结果；试管B中铁钉只与水接触，没有生锈；试管C中铁钉只与空气(或氧气)接触，不生锈；三个实验一起才能说明铁锈蚀是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果。(2)食盐是盐，食醋中含有酸，试管D和E进一步探究铁在盐和酸存在的环境中是否更容易生锈。(3)切断铁生锈的条件之一即可达到防锈的目的，故防锈方法有保持铁制品表面的洁净干燥或涂保护层(如刷油漆)等。
方法归纳　要根据不同的环境背景条件，采用不同的防锈方法。例如自行车的支架、铁护栏等适合涂漆，自行车的车链则适合抹油，而切菜的菜刀则宜采用保持其表面的洁净、干燥或使用不锈钢材料制造的方法。

1.某些食品包装袋内常有一小包物质，用来吸收氧气和水分，以防止食品腐败变质，常称作“双吸剂”。下列物质属于“双吸剂”的是( B )
A. 炭粉　　 B. 铁粉 C. 氯化钙　　 D. 生石灰
【答案】B
【解析】在通常情况下铁能和空气中的氧气和水反应生成铁锈，从而除去氧气和水蒸气．可以用作双吸剂．观察选项，故选B．
2.若金属锰(Mn)在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是( D )
A. Mn＋2HCl===MnCl2＋H2↑ B. Mg＋MnSO4===MgSO4＋Mn
C. Mn＋Cu(NO3)2===Mn(NO3)2＋Cu D. Fe＋MnSO4===FeSO4＋Mn
【答案】D
【解析】铁排在锌后面，故不能置换出锰。
3.下列四个化学反应中，符合图所示漫画情景的是( )


【答案】A
【解析】漫画的情景是金属和金属的盐溶液之间的置换反应。
4.钛铁合金是生产链条钢、锚链钢等的重要原料。如果要比较钛(Ti)和铁的金属活动性顺序，以下方法不能达到目的是( A )
A.查阅初中科学课本上的金属活动性顺序表 B.利用金属钛和FeCl2溶液进行实验
C.利用金属铁和TiSO4溶液进行实验 D.利用金属钛、金属铁与稀硫酸进行实验
【答案】A
【解析】A、初中化学课本上的金属活动顺序表中，不包含钛，故选项方法不能达到目的．B、利用金属钛和FeCl2溶液进行实验，根据反应是否能发生，能比较钛和铁的金属活动顺序，故选项方法能达到目的．C、利用金属铁和TiSO4溶液进行实验，根据反应是否能发生，能比较钛和铁的金属活动顺序，故选项方法能达到目的．D、利用金属钛、金属铁与稀硫酸进行实验，根据反应是否能发生以及反应的剧烈程度，能比较钛和铁的金属活动顺序，故选项方法能达到目的．故选：A．
5.金属R与CuCl2溶液反应的化学方程式为R+CuCl2===RCl2+Cu， 则下列说法错误的是( B )
A.该反应是置换反应 B.金属R可能是铝
C.金属R活动性比Cu的强 D.该反应前后R的化合价发生了改变
【答案】B
【解析】铝元素在化合物中只有一种化合价，为+3价，题中金属R的化合价为+2价，故R不可能是金属铝。
6.锰(Mn)和镍(Ni)都是金属，将镍丝插入硫酸锰溶液中，无变化；将镍丝插入硫酸铜溶液中，镍丝上有铜析出。则Mn、Ni、Cu的金属活动性由弱到强排列正确的是( C )
A.Mn 【答案】C
【解析】排在活动性顺序前面的金属能把排在后面的金属置换出来。将镍丝插入硫酸锰溶液中，无变化，说明镍比锰弱；将镍丝插入硫酸铜溶液中，镍丝上有铜析出，说明镍比铜强，综合上述结论可得出铜小于镍小于锰，故选C。
7.下列做法易使金属锈蚀的是( A )
A.用铁锅盛放酸菜 B.锯条表面制成烤蓝 C.自行车链条上涂油 D.自行车钢圈镀铬
【答案】A
【解析】酸菜显酸性，会加快铁的锈蚀，故A符合题意；锯条表面制成烤蓝，能使里面的铁不与氧气接触，从而延缓锈蚀，故B不符合题意；链条上涂油能隔绝水和氧气，从而延缓锈蚀，故C不符合题意；钢圈镀铬能起到保护作用，从而延缓锈蚀，故D不符合题意。
8.为预防自行车生锈，下列做法中不合理的是( D )
A.车架表面喷涂油漆 B.钢圈表面镀防护金属 C.链条表面涂机油 D.露天放置，日晒雨淋
【答案】D
【解析】A、B、C都起到了保护作用，防止铁被空气中的氧气氧化，D中空气中的氧气和水都与铁直接接触，不能防止钢铁的腐蚀。
9.将等质量的甲、乙两金属分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量与反应时间的关系如图。关于甲、乙两金属判断合理的是( B )
A．铁、镁 B．铁、锌 C．锌、铁 D．锌、镁

【答案】B
【解析】A、镁比铁活泼，反应需要的时间比铁短，但是等质量的镁、铁与足量的稀硫酸反应时，镁生成的氢气比铁多．不正确．B、锌比铁活泼，等质量的铁、锌与足量的稀硫酸反应时，铁生成的氢气比锌多．正确．C、由B分析可知，甲、乙分别是锌、铁时与图中信息不符．不正确．D、镁比锌活泼，反应需要的时间比铁短，但是等质量的镁、锌与足量的稀硫酸反应时，镁生成的氢气比锌多．不正确．
10.为探究Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱，某兴趣小组做了如下实验：

(1)实验前需将金属丝打磨，目的是_________________________。
(2)甲实验中发生反应的化学方程式为___________________________________。
(3)乙实验中观察到的现象为___________________________________________。
(4)通过甲、乙实验探究，可得出三种金属活动性由强到弱的顺序为___________。
(5)若采用丙实验方案也可得出相同结论，则金属C是______________________。
【答案】(1)除去表面的氧化物，以免影响反应 (2)Cu + 2AgNO3 == Cu (NO3 )2 + 2Ag (3)铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变成浅绿色 (4)铁、铜、银 (5)铜
【解析】(1)金属丝表面有氧化物，打磨可除去表面的氧化物，以免影响反应。(2)甲实验中发生反应的化学方程式为 Cu + 2AgNO3 == Cu (NO3 )2 + 2Ag(3)生成的金属附着在原来金属的表面，硫酸铜溶液是蓝色的，硫酸亚铁溶液是浅绿色的，故观察到的现象为铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变成浅绿色 。(4)通过甲的实验探究，得出铜＞银，通过乙的实验探究，得出铁＞铜，故三种金属活动性由强到弱的顺序为铁＞铜＞银。(5)探究三种金属的活动性顺序，可用中间金属单质与另外两种金属的盐溶液反应，故C是铜。
11.比较、分析、归纳是学习科学的有效方法。
现有反应：①Zn＋CuCl2===ZnCl2＋Cu；②Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag；③Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2；④Br2＋2NaI===2NaBr＋I2。
(1)通过比较、分析，可以发现上述四个反应有相似之处：均属于四种基本反应类型中的 反应。再分析这四个反应前后各元素的化合价，我们还会发现一个相似之处： 。
(2)分析反应①和②，可以得到：Zn、Cu、Ag三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。根据反应③和④，用相似的思维方法，我们还可以得到：Cl2、Br2、I2三种非金属的活泼性由强到弱的顺序为__________。试判断将Cl2通入KI溶液中能否发生反应？若能发生反应请写出化学方程式，若不能发生反应请简述理由 。
【答案】(1)置换；反应前后元素的化合价有变化(只要表示“化合价有变化”的意思就可以给分，如写“有变化”或写“氧化还原反应”都可得分)
(2)Zn、Cu、Ag(或锌、铜、银)；Cl2、Br2、I2(或氯、溴、碘) Cl2+2KI==2KCl+I2
【解析】(1)由于这四个反应都是一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和一种化合物，因此都是置换反应，由于在置换反应中，单质变成了化合物，而化合物变成了单质，因此有的元素的化合价一定会发生变化，(2)由于金属锌能把铜从氯化铜溶液中置换出来，说明锌的活动性比铜强，金属铜可以把银从硝酸银溶液中置换出来，说明铜的活动性比银强，非金属单质也具有类似的性质，活动性强的金属或非金属单质可以把弱的金属或非金属单质从盐溶液中置换出来，即 Cl2+2KI==2KCl+I2。
12.(1)考古人员在发掘出来的文物中，发现金手镯完好无损，铜镜面有少量铜锈，铁器表面则锈迹斑斑。根据以上现象，你能得到的结论是 。
(2)铁器生锈是铁与___________共同作用的结果，写出防止铁制品生锈的一种方法：___________。
(3)请你设计一个实验方案，比较铝、铁、铜的金属活动性强弱。__________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)金属的活动性：铁＞铜＞金 (2) 氧气、水 刷漆等
(3)将铝、铁、铜片分别加入相同浓度的稀盐酸中，铝、铁能与稀盐酸反应且有气泡生成，铝反应比铁剧烈，铜不与稀盐酸反应，可得出金属的活动性顺序是铝＞铁＞铜
【解析】　(1)金属活动性越强，越容易生锈，由“金手镯完好无损，铜镜面有铜锈，铁器表面则锈迹斑斑”可知铁最活泼，铜次之，金最不活泼。(2)铁器生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，防止铁制品生锈的方法有：刷漆、涂油等。(3)在金属活动性顺序中，活泼金属能置换出酸中的氢，金属越活泼反应越剧烈。所以，要比较铝、铁、铜的金属活动性强弱可以将铝片、铁片、铜片分别加入相同浓度的稀盐酸中，比较反应的剧烈程度。
13.黄铜矿(主要成分为CuFeS2)经初步处理后，所得溶液甲中的溶质为Fe2(SO4)3、CuSO4及H2SO4。某同学通过废铁屑与溶液甲反应，制取补血剂原料碳酸亚铁并回收铜，主要步骤如图所示。

(1)Fe2(SO4)3与铁反应的化学方程式为xFe2(SO4)3＋yFe===zFeSO4，其中x、y、z为化学计量数，z的值为 。
(2)步骤Ⅰ中，生成铜的化学方程式为 。
(3)步骤Ⅰ中，废铁屑中含有少量铁锈，对产物的成分没有影响，原因是
。
(4)步骤Ⅱ中加入一种可溶性试剂即可实现其转化，从复分解反应发生的条件分析，该试剂可以是
(填化学式)。
(5)步骤Ⅲ回收铜的方法为 。
【答案】(1) 3 (2) Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 (3)铁锈与H2SO4反应生成铁盐，铁盐再与金属铁反应生成亚铁盐 (4) Na2CO3 (5)加入稀硫酸过滤
【解析】　(1)根据反应前后各元素原子个数相等，推出z为3。(2)步骤Ⅰ中，加入的铁屑与溶液中的硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。(3)铁屑中含有的铁锈会与溶液中的H2SO4反应生成铁盐，铁盐再与铁屑反应生成亚铁盐。(4)步骤Ⅱ中加入可溶性碳酸盐即可与FeSO4反应生成FeCO3沉淀，如Na2CO3。(5)过滤得到的不溶物中有铜和过量的铁屑，可加入足量稀H2SO4除去铁，再回收铜。


1.如图是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验(铁钉在不同环境中)，实验进行一段时间后，得出的结论错误的是( A )

A．丁中铁钉生锈最严重
B．丙中的铁钉不生锈
C．铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触
D．甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为：乙＞甲＞戊
【答案】A
【解析】A、丁中的铁钉浸泡在水中，并且与空气隔绝，所以不易生锈，故说法错误；B、丙中的铁钉浸泡在植物油中，与空气和水隔绝，没有了生锈的条件，所以不生锈，故说法正确；C、铁钉生锈的主要条件是与氧气(或空气)和水直接接触，故说法正确；D、观察图形可知，甲、乙、戊中，乙中的铁钉与水和氧气直接接触；甲中的铁钉与水和空气(含氧量比直接通入氧的量少的多)接触；戊中的铁钉在干燥的空气中，只与氧气接触，不与水接触，所以甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为：乙＞甲＞戊，故说法正确．
2.下列现象和事实，可用金属活动性作合理解释的是( B )
①金属镁在空气中比铝更容易燃烧，说明镁比铝的活动性强
②金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝的活动性强
③用硫酸铜、石灰水配置农药波尔多液时，不能用铁制容器
④尽管金属的种类很多，但在自然界中，仅有少数金属(银、铂、金)以单质形式存在．
A. ①② B. ①③④ C. ③④ D. ①②③④
【答案】B
【解析】①在相同的条件下，金属与氧气反应时，反应条件越简单，说明该金属的活动性越强；金属镁在空气中比铝更易点燃，说明镁比铝活动性强，故对；②金属铝更耐腐蚀是由于其化学性质活泼，在常温下就可以和氧气反应而形成致密的氧化铝薄膜，从而阻止进一步氧化，而不是说明锌的活动性比铝强，故错；③铁的活动性比铜强，所以可以铁能将硫酸铜中的铜置换出来，故不能用铁桶来配制波尔多液，故对；④自然界中活泼金属以化合物形式存在，活动性弱的金属以单质形式存在，说明了金属的存在形式与金属的活动性有关，故对．综上可知，可用金属活动性作合理解释的是①③④，故选B．
3.硫酸铜溶液能用于植物灭菌治病。配制好的溶液，若用铁制容器盛放，铁制容器内壁上会产生一层红色物质。下列解释和结论正确的是( B )
A. 铁的表面被腐蚀了，使铁生锈，该红色物质是铁锈
B. 铁的金属活动性比铜强，铁置换出铜，红色物质是铜
C. 铁与硫酸铜发生了置换反应，红色物质是铁锈，
D. 铁与硫酸铜发生了复分解反应，红色物质是铜
【答案】B
【解析】通过金属活动性顺序可知，排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来．A、铁的表面被腐蚀了，是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该红色物质是铜，故A错误；B、铁的金属活动性比铜强，铁置换出铜，红色物质是铜，故B正确；C、铁与硫酸铜发生了置换反应，红色物质是铜，故C错误；D、铁与硫酸铜发生了置换反应，红色物质是铜，故D错误．
4.下列验证Zn、Fe、Ag三种金属活动性顺序的实验方案中(“－”表示未进行金属与盐溶液之间的实验)，不能达到实验目的的是( C )
选项
金属
盐溶液
A
B
C
D
ZnSO4溶液
－
Fe
Ag
Fe
FeSO4溶液
Zn
Ag
Zn
－
AgNO3溶液
Fe
－
－
Fe
【答案】C
【解析】在金属活动性顺序表中，位置靠前的金属能将位于其后的金属置换出来。A、锌与硫酸亚铁反应，证明锌的活动性比铁的强，铁与硝酸银反应，证明银比铁的弱，因此证明三种金属的活动性顺序是锌>锌>铁；B、铁能与硫酸锌反应，证明铁比锌弱，银与硫酸亚铁不发生反应，证明银比铁弱，能证明锌>锌>铁；C、银不与硫酸锌反应，证明银比锌弱，锌能与硫酸亚铁反应，证明铁比锌弱，但不能证明银和铁的强弱；D、铁与硫酸锌不反应，证明铁比锌弱，铁与硝酸银反应证明铁比银强，能证明锌>锌>铁；选C。
5.有X、Y、Z三种金属，把Y投入X(NO3)2溶液中，Y表面有X析出，得到Y(NO3)2溶液的质量比X(NO3)2溶液的质量大；把X投入Z(NO3)2溶液中，Z析出后，溶液的质量减小。下列判断错误的是( B )
A.元素的相对原子质量可能是Z>Y>X B.X、Y、Z可能依次是Cu、Zn、Fe
C.金属活动性顺序是Y>X>Z D.X、Y、Z可能依次是Fe、Zn、Cu
【答案】B
【解析】根据题意Y+X(NO3)2===X+Y(NO3)2，说明Y比X活泼，反应后溶液质量增加，说明溶入溶液的Y的质量大于置换出的X的质量，可推出Y的相对原子质量比X的大。由X+Z(NO3)2===Z+X(NO3)2可知X比Z活泼，反应后溶液质量减轻，可推知Z的相对原子质量比X的大。综上可知三种金属的活动性顺序是Y>X>Z.
6.有A、B两种金属放入等质量分数的稀硫酸中，生成氧气的质量与反应时间的关系如图所示，下列结论合理的是( B )
A.金属活动性A>B B.生成氢气的质量A>B C.反应的硫酸质量A
【答案】B
【解析】由反应生成H2的质量与反应时间的关系图可知，相同时间内B放出氢气的质量大于A，可判断金属活动性顺序是B>A，故A错误；完全反应后，放出H2的质量是A>B，故B正确；金属与酸反应生成氢气时，氢气来源于酸中的氢元素，所以生成的氢气与消耗的酸的多少一致，则消耗硫酸的质量A>B，故C错误；因为金属的相对原子质量不确定，所以不能确定参加反应的金属的质量，故D错误。
7.将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中，充分反应后过滤，将所得滤渣放入稀盐酸中，有气泡产生，下列说法错误的是( D )
A.滤液中最多含有两种溶质
B.滤液中一定含有Zn(NO3)2，可能含有Fe2(SO4)3
C.滤渣里一定含有Fe和Ag，可能含有Zn
D.若反应后所得滤液呈无色，则滤渣中一定含有Fe和Ag，一定没有Zn
【答案】D
【解析】　将锌和铁放入AgNO3溶液中，先由锌置换出银。滤渣中加入盐酸有气泡，说明滤渣中一定有铁，而AgNO3完全反应，即滤渣中一定有银，可能有锌；滤液中一定有Zn(NO3)2，一定没有AgNO3，可能有Fe(NO3)2。若滤液呈无色，即没有Fe(NO3)2，则滤渣中一定有Fe和Ag，可能有Zn。
8.用三块相同的铝片(均已去除氧化膜)进行如下实验：
实验1：取第一块铝片，放入稀硫酸中，有明显的现象。
实验2：取第二块铝片，放入硫酸铜溶液中，铝片表面有红色物质析出。
实验3：取第三块铝片，放入浓硫酸中，没有明显的现象。
实验4：将实验3中的铝片取出，洗净后放入硫酸铜溶液中，没有明显的现象。
下列说法不正确的是( C )
A. 在实验1中可以观察到铝片表面有气泡产生 B. 由实验2可以得出金属铝比铜活泼
C. 铝片与浓硫酸不能发生化学反应 D. 浓硫酸与稀硫酸的化学性质有差别
【答案】C
【解析】　实验1中，铝片放入稀硫酸，产生H2，铝片表面有气泡产生。实验2中，铝片放入硫酸铜溶液中，由于铝的金属活动性顺序在铜之前，性质比铜活泼，能从铜的盐溶液中将其置换出来，铝片表面析出红色的铜。实验4中铝片不与硫酸铜反应，对比实验2、4可知实验3中铝片与浓硫酸发生了反应。
9.如图为小柯做的创新实验：将铜丝绕在电烙铁上，电烙铁用支架固定在密闭的硬质玻璃管中，玻璃管置于灵敏电子台秤上。接通电路，电烙铁开始工作，可以观察到铜丝表面逐渐变黑，电子台秤读数保持不变。下列说法正确的是( D )

A.该反应的化学方程式是Cu+O2===CuO B.加热过程中，玻璃管内空气的质量保持不变
C.加热过程中，铜丝的质量保持不变 D.硬质玻璃管内物质在反应前后总质量保持不变
【答案】D
【解析】A选项中的化学方程式未加反应条件、未配平；铜丝与空气中的氧气反应，玻璃管中空气质量减少，而铜丝质量增加，但根据质量守恒定律，反应前后总质量不变，故B、C错误，D正确。
10.为了验证“Fe、Cu、Ag三种金属的活动性由强到弱”，小明设计了如图所示的实验，其中可以达到实验目的的组合是( C )

A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】C
【解析】①中银不能与稀盐酸反应，说明银的金属活动性比氢的弱，即H>Ag；②中铜不能与硫酸亚铁溶液反应，说明铜的金属活动性比铁的弱，即Fe>Cu；③中铁能与稀盐酸反应，说明铁的金属活动性比氢的强，即Fe>H；④中铜能与硝酸银溶液反应，说明铜的金属活动性比银的强，即Cu>Ag。综合以上分析可知，②④的组合即可判断Fe、Cu、Ag三种金属的活动性由强到弱的顺序。
11.小明设计实验探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序。他设计了四个实验方案，分别所选的试剂是：①铜、银、硫酸亚铁溶液；②铁、银、硫酸铜溶液；③银、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液；④铜、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液。上述四个实验方案所选试剂正确的是( A )
A.②④ B.①②③ C.①②③④ D.②③
【答案】A
【解析】验证金属活动性顺序的方案可以遵循以下思路进行：一是“三种金属一种酸”；二是“中间金属两头盐”；三是“两头金属中间盐”。我们可以根据它们之间是否发生反应以及反应的剧烈程度来进行判断。
12.向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣和滤液，有下列四种说法：
①向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生。
②向滤渣中加入稀盐酸，一定有沉淀产生。
③滤渣中一定含有Ag.
④滤液中一定含有Fe(NO3)2， 一定不含AgNO3， 可能含有Al(NO3)3。
以上说法正确的个数为( B )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】B
【解析】金属铝和铁均可以与硝酸银溶液发生反应，但铝的活动性强，先反应，充分反应后得到滤渣和浅绿色溶液，说明溶液中有亚铁离子，金属铁已经参与反应，故金属铝已经完全反应，则滤渣中肯定有银，一定没有铝，可能含有铁，滤液中则是一定有亚铁离子、铝离子，可能含有银离子，据此可以确定B选项正确。
13.甲、乙两烧杯内盛有等质量、等质量分数的盐酸。将镁逐渐加入甲烧杯，铁逐渐加入乙烧杯，测量加入的金属质量m和相应的烧杯内物质质量变化量ΔM，画出ΔM-m曲线oac和obc的示意图，如图所示。根据图中信息，下列说法错误的是( B )

A.m1：m2=3：7
B.m1-ΔM1 C.曲线oac表示的是甲烧杯中ΔM与m的变化关系
D.当乙烧杯内加入铁的质量为m1时，溶液中溶质不止一种
【答案】B
【解析】镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气， 反应的化学方程式分别是Mg+2HCl===MgCl2+H2↑、Fe+2HCl====FeCl2+H2↑。
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ ΔM1
24 2 24-2=22
Fe+2HCl====FeCl2+H2↑ ΔM2
56 2 56-2=54
由图示，m1、m2时金属与稀盐酸完全反应，由反应的化学方程式可知，参加反应的稀盐酸的质量相同时，消耗的镁与铁的质量比为24：56=3：7，故A说法正确；由题意，m1-ΔM1、m2-ΔM2为金属质量与烧杯内物质质量变化量的差值，即生成氢气的质量，由反应的化学方程式，参加反应的盐酸的质量相等，则生成氢气的质量相等，即m1-ΔM1= m2-ΔM2，故B说法错误；由A选项的分析，完全反应时消耗的镁的质量少， 则曲线oac表示的是甲烧杯中ΔM与m的变化关系，故C说法正确；当乙烧杯内加入铁的质量为m1时，稀盐酸有剩余，溶液中溶质不止一种，为氯化亚铁和HCl， 故D项说法正确。
14.兴趣小组的同学在学习了金属的性质后，用实验室中的一种银白色金属R做如下探究：
(1)将金属R投入稀盐酸中，金属表面有气泡冒出。则该金属R在金属活动性顺序中排在氢的
(填“前面”或“后面”)。
(2)为了比较金属R与铁的活动性强弱，兴趣小组的同学设计下列方案进行实验，请完成下表：

(3)请根据上述信息，标出金属Fe、R、Cu在金属活动性顺序中的相应位置。

【答案】(1)前面 (2)强 FeSO4(或FeCl2等) 正确 (2) R Fe Cu
【解析】(1)因为金属R表面有气泡冒出，说明金属R置换出了酸里的H2，故金属R在金属活动性顺序中排在氢的前面。(2)比较金属R与铁的活动性强弱，应该用金属R与铁的盐溶液进行反应，若金属R能将铁从其盐溶液中置换出来，说明金属R的活动性比铁的强，即在金属活动性顺序中，金属R排在铁的前面。
15.金属是一种重要的材料，人类的生活和生产都离不开金属，图表示金属活动性顺序中的铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发和利用的大致年限。

(1)根据图中数据和有关化学知识，你认为金属被大规模开发和利用的先后顺序跟下列哪些因素有关?
(填序号)。
①地壳中金属元素的含量 ②金属的导电性 ③金属的活动性 ④金属的延展性 ⑤金属冶炼的难易程度
(2)世界上钢铁的年产量很高，但每年钢铁的锈蚀也给人类的生产和生活带来巨大损失。铁在空气中锈蚀实际上是铁跟 等物质相互反应的结果。
(3)铝的活动性比铁的强，但铝在空气中却表现出很好的抗腐蚀性，其原因是 。
(4)将11.25g铁放入100g稀硫酸中恰好完全反应，求生成氢气的质量。(计算结果保留一位小数)
【答案】(1)③⑤ (2)氧气和水 (3)铝与空气中的氧气反应，在其表面生成一层致密的氧化铝保护膜
(4)解：设生成氢气的质量为x。
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
56 2
11.25g x
x≈0.4g
答：略。
【解析】(1)金属大规模开发和利用的先后顺序与金属的活动性和金属冶炼的难易程度有关。(2)铁在有水和氧气的环境下易生锈。(3)铝在空气中表面易被氧气氧化，生成致密的氧化铝薄膜，表现出很好的抗腐蚀性。
16.“一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素”，这是教科书上的一句话。小科对此进行了思考，并查阅资料，对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。
【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应，反应方程式为2Na+2H2O=2NaOH+ H2↑。
【提出猜想】猜想一：金属钠和硫酸铜溶液反应会有铜生成。
猜想二：金属钠和硫酸铜溶液反应，生成的沉淀只有氢氧化铜。
【实验及现象】切取不同大小的钠块分別投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中，有关产生沉淀的现象如下表所示。

小科咨询老师后得知蓝绿色沉淀为碱式铜盐。
【实验结论】(1)上述实验中均未观察到 色固体生成，由此判断猜想一错误。
(2)实验①中观察到的沉淀是蓝绿色的，由此判断猜想二也错误。
【实验反思】(1)实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是 。
(2)由上述实验可知，导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有 。
(3)为了用钠置换硫酸铜中的铜元素，小科设计了如下实验方案：
方案一：把钠块和无水硫酸铜直接混合，在干燥的空气中加热。
方案二：把钠块和无水硫酸铜直接混合，隔绝空气加热。
请从两个方案中选出合理的方案，并说明理由： 。
【答案】【实验结论】(1)红 【实验反思】(1) 钠和水先反应，生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀 (2) 钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度
(3)方案二合理，隔绝空气加热，能避免钠在空气中被氧化
【解析】【实验结论】(1)猜想一中有铜生成，铜是红色金属，由实验结论可知猜想一错误，故上述实验中均未观察到红色固体生成。【实验反思】(1)由题意，钠在常温下就能与水发生剧烈反应，生成的氢氧化钠再与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀和硫酸钠。(2)由实验及现象，将切取不同大小的钠块分别投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中，从有关沉淀产生的现象可知：钠块大小相同，硫酸铜溶液浓度不同，产生的沉淀不同；钠块大小不同，硫酸铜溶液浓度相同，产生的沉淀不同。因此导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度。(3)钠的金属活动性很强，能与空气中的氧气反应，要避免钠在空气中被氧化，方案二是隔绝空气加热，能避免钠在空气中被氧化，故方案二是合理的。