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?gòu)钠潲}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·龍巖上杭模擬)通過下列三個(gè)實(shí)驗(yàn),探究X、Y、Z三種金屬的活動(dòng)性順序:X+HCl→不反應(yīng);Y+H2SO4===YSO4+H2↑;Z+X(NO3)2→不反應(yīng),則X、Y和Z的金屬活動(dòng)性由弱到強(qiáng)和(H)的位置順序正確的是( )A.Y(H)XZ　　　B.Y(H)ZXC.ZX(H)YD.YZ(H)X
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?gòu)钠潲}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2】(2023·廈門一中模擬)下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、現(xiàn)象、結(jié)論均正確的一組是( )
1.(2023·重慶中考B卷)鐵和銅在自然環(huán)境中都能被腐蝕,下列不能說明鐵比銅活潑的事實(shí)的是( )A.歷史上銅比鐵使用更早B.鐵的文物比銅的稀有C.氧化鐵能與鹽酸反應(yīng)而銅單質(zhì)不能D.鐵能與硫酸銅溶液反應(yīng)
2.(2023·衡陽中考)向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的鋅粉,充分反應(yīng)后過濾,得到濾渣和濾液。下列說法正確的是( )A.若濾液為藍(lán)色,則濾渣中一定含有Cu和ZnB.若濾液不為藍(lán)色,則濾液中可能不含MgCl2C.若往濾渣中加入稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,則濾渣中一定含有MgD.所得濾液的質(zhì)量一定比原溶液的質(zhì)量大
3.建立宏觀與微觀之間的聯(lián)系,是化學(xué)學(xué)科特有的思維方式。將硫酸銅溶液與燒杯中的Fe、Ag兩種金屬相混合,微觀變化情況如圖,則變化過程中的微觀反應(yīng)實(shí)質(zhì)是___________________________________________,并寫出本質(zhì)相同的另一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式___________________________________。?
　鐵原子和銅離子反應(yīng)生成亞鐵離子和銅原子　
　Fe+CuCl2===FeCl2+Cu(合理即可)　
4.實(shí)驗(yàn)室中用如圖實(shí)驗(yàn)來探究鐵、鋁、銅三種金屬活動(dòng)性順序及在活動(dòng)性順序表中相對(duì)氫的位置。(1)乙實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象為________________________________________。?(2)丙實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________,該反應(yīng)屬于_____________(填化學(xué)基本反應(yīng)類型)。?(3)若將上述實(shí)驗(yàn)之一替換為另一種藥品,即可達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。說明具體的改進(jìn)方法:___________________________________________。?
　有紅色固體析出,溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色　
　2Al+3FeSO4===Al2(SO4)3+3Fe　
　將乙試管中的CuSO4溶液,換成稀H2SO4溶液　
(4)按如圖實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將乙、丙實(shí)驗(yàn)后的剩余物傾倒至一個(gè)燒杯中,充分反應(yīng)。然后將甲實(shí)驗(yàn)的剩余物倒入此燒杯,無氣泡產(chǎn)生,最后燒杯中的溶液___________(填“可能”或“不可能”)是無色的,乙實(shí)驗(yàn)中,反應(yīng)物為過量的是___________。?
5.(2023·煙臺(tái)中考)垃圾是放錯(cuò)地方的資源,城市的廢舊電器是一座“金屬礦山”。某廢舊電器中含有鋅、銅、鎳(Ni)三種金屬,興趣小組的同學(xué)為了從中回收金屬銅和鎳,做了如下的探究。已知:硫酸鎳(化學(xué)式NiSO4)能溶于水。實(shí)驗(yàn)一:探究鋅、銅、鎳三種金屬在溶液中的活動(dòng)性強(qiáng)弱【提出猜想】興趣小組結(jié)合常見金屬活動(dòng)性順序,提出了以下猜想。猜想一:Zn>Ni>Cu;猜想二:Zn>Cu>Ni;猜想三:______________。?
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】興趣小組進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
Ni+H2SO4===NiSO4+H2↑?

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