類型1 結(jié)合所給信息探究金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱1.探究原理:利用題目中所給信息,如金屬在自然界中的存在形式,與酸能否反應(yīng)及反應(yīng)的劇烈程度或與鹽溶液能否反應(yīng)等來探究。2.判斷方法:(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屬比以單質(zhì)形式存在的金屬活潑。(2)與氧氣反應(yīng):能與氧氣反應(yīng),且反應(yīng)條件較低的金屬較活潑,反應(yīng)條件較高的金屬次之,不與氧氣反應(yīng)的金屬活動(dòng)性最差。
(3)與酸反應(yīng):能夠與酸反應(yīng)置換出氫氣的金屬比不能與酸反應(yīng)的金屬活潑;都能與酸反應(yīng),反應(yīng)劇烈、產(chǎn)生氣泡較多的金屬要比反應(yīng)緩慢、產(chǎn)生氣泡較少的金屬活潑。(4)與可溶性鹽反應(yīng):活潑金屬能將不活潑的金屬從其鹽溶液中置換出來,由此可以比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱。
【典例1】(2023·株洲中考)現(xiàn)有X、Y、Z三種金屬,為探究其金屬活動(dòng)性順序,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):①將X和Z分別放入稀硫酸中,X溶解并產(chǎn)生氫氣,Z不反應(yīng);②將Y和Z分別放入硝酸銀溶液中,過一會(huì)兒,在Z表面有銀析出,而Y沒有變化。則有關(guān)X、Y、Z的金屬活動(dòng)性順序正確的是( )A.X>Y>Z      B.X>Z>YC.Y>X>ZD.Z>X>Y
【典例2】(2023·石家莊模擬)化學(xué)小組為探究鋁、銅、銀三種金屬的活動(dòng)性順序,設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)方案。下列說法中不正確的是( )A.由實(shí)驗(yàn)丙可得出金屬活動(dòng)性:Al>AgB.只由實(shí)驗(yàn)甲、乙可得出金屬活動(dòng)性:Al>Cu>AgC.只由實(shí)驗(yàn)甲、丙可得出金屬活動(dòng)性:Al>Cu>AgD.實(shí)驗(yàn)甲中的Al2(SO4)3溶液改為Al(NO3)3溶液也能完成實(shí)驗(yàn)
類型2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱1.設(shè)計(jì)原理:根據(jù)金屬與酸能否反應(yīng)或反應(yīng)的劇烈程度或根據(jù)金屬能否把另一金屬從其鹽溶液里置換出來等方法,設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)。2.設(shè)計(jì)方法:(1)比較兩種金屬活動(dòng)性順序的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。①直接比較法:將一種金屬R插入另一種金屬M(fèi)的鹽溶液中,如果無明顯現(xiàn)象,則兩種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镸>R;如果R上有M附著,則兩種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镽>M。
②間接比較法:如果在金屬活動(dòng)性順序表中,一種金屬排在氫前,另一種金屬排在氫后,可用稀鹽酸(或稀硫酸)判斷:將兩種金屬分別插入等體積、等濃度的稀鹽酸(或稀硫酸)中,如果R上有氣泡產(chǎn)生,M上無明顯現(xiàn)象,則兩種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镽>M。
(2)比較三種金屬活動(dòng)性順序的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
【拓展】金屬與鹽溶液反應(yīng)后溶質(zhì)及濾渣成分的判斷(1)優(yōu)先置換原則的三種情況。情況一:兩種(或多種)活潑金屬與一種含不活潑金屬的鹽溶液反應(yīng)?最活潑的金屬單質(zhì)優(yōu)先與該鹽發(fā)生置換反應(yīng)。情況二:某一活潑金屬與多種含不活潑金屬的鹽溶液反應(yīng)?該金屬單質(zhì)優(yōu)先置換出最不活潑的金屬。情況三:某一活潑金屬與含活潑、不活潑金屬的多種鹽溶液反應(yīng)?該金屬單質(zhì)只與金屬活動(dòng)性順序位于它后面的金屬鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)。
(2)濾液溶質(zhì)及濾渣成分判斷的兩個(gè)步驟。步驟一:按金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱進(jìn)行排序排在金屬單質(zhì)前面的金屬離子不能被置換,因此溶液中一定存在這些離子;越不活潑的金屬會(huì)優(yōu)先被置換出來,因此濾渣中含不活潑的金屬單質(zhì)。步驟二:濾渣種類的判斷①加入的金屬單質(zhì)過量濾渣中有該金屬單質(zhì)以及排在它后面的所有金屬的單質(zhì),濾液中則有排在它前面的金屬離子及其本身的離子。
②加入的金屬單質(zhì)不足排在它后面的金屬不能被全部置換出來,越不活潑的金屬越先被置換出來,濾渣就只有被置換的金屬,濾液中就會(huì)包括排在金屬單質(zhì)前面的金屬離子及加入的金屬的離子和沒有被置換的不活潑的金屬離子。示例:將鋅粉不斷加入一定質(zhì)量的硝酸銀和硝酸銅的溶液中,隨著鋅粉的加入反應(yīng)情況如圖所示。
【典例3】(2023·聊城中考)為證明Fe、Cu、Ag三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱,下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到目的的是( )A.將Fe、Cu、Ag分別放入稀鹽酸中B.將Cu分別放入FeCl2、AgNO3溶液中C.將Cu、Ag分別放入FeSO4溶液中D.將Fe放入稀鹽酸、Cu放入AgNO3溶液中
【典例4】(2023·承德模擬)向AgNO3溶液中加入過量銅粉,充分反應(yīng)后過濾,得濾渣和濾液。下列說法正確的是( )A.濾液中一定含有Cu(NO3)2B.濾液呈無色C.濾渣中只含有AgD.向?yàn)V渣中滴加稀硫酸有氣泡產(chǎn)生
【典例5】(2023·河南中考)某化學(xué)小組用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,探究鋁、銅、銀的金屬活動(dòng)性順序。(1)鋁絲浸入溶液前需要先用砂紙打磨,其目的是什么?答:用砂紙將鋁絲表面打磨光亮,去除氧化膜

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