【解析】第2節(jié)金屬的化學性質(二)

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第2節(jié)金屬的化學性質(二)

一、基礎與鞏固

1．某汽車安全氣囊中的反應之一為：6Na+Fe2O3=2Fe+3Na2O，該反應屬于（）。

A．化合反應B．置換反應C．分解反應D．復分解反應

2．有X、Y、Z三種金屬，將X、Y和Z分別浸人鹽酸中，只有Y表面逸出氣泡；將Z浸入X的硝酸鹽溶液中，在Z的表面有X析出。那么，X、Y、Z三種金屬的活動性由強到弱的順序是（）。

A．X、Y、ZB．X、Z、YC．Y、Z、XD．Y、X、Z

3．某工廠排放的廢水中含有較多的硫酸銅，從回收利用和防止重金屬污染的角度考慮，切實可行的方案是在廢水中加入（）。

A．食鹽B．鹽酸C．鐵粉D．碳酸鈣

4．下列四個實驗中只需要完成其中三個，就可以比較得出Fe、Cu、Ag三種金屬的活動性順序。其中不必進行的是（）。

A．將鐵片放入稀鹽酸B．將銅片放入稀鹽酸

C．將鐵片放人硝酸銀溶液D．將銅片放人硝酸銀溶液

5．若金屬錳(Mn)的活動性順序位于鋁和鋅之間，則下列反應不會發(fā)生的是（）

A．Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑B．Mg+MnSO4=MgSO4+Mn

C．Fe+MnSO4=FeSO4+MnD．Mn+CuSO4=MnSO4+Cu

6．某同學為了探究鐵、銀、銅三種金屬的活動性，設計了如圖所示的實驗。

（1）實驗中產(chǎn)生的現(xiàn)象有。發(fā)生反應的化學方程式為。

（2）通過該實驗，得出的結論是。

二、拓展與提高

7．將過量的鐵粉加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，充分反應后過濾，所得濾渣和濾液溶質分別是（）

A．濾渣為鐵、銅、銀，濾液溶質為硝酸鐵

B．濾渣為銅、銀，濾液溶質為硝酸亞鐵

C．濾渣為鐵、銀，濾液溶質為硝酸亞鐵、硝酸銅

D．濾渣為鐵、銅、銀，濾液溶質為硝酸亞鐵

8．某同學在整理實驗器材時，將還在反應的鋅和稀硫酸的殘留物，倒入有少量硫酸銅溶液的廢液缸中，觀察到鋅粒表面產(chǎn)生氣泡的速度大大加快。與硫酸銅溶液混合怎么會加快鋅和稀硫酸的反應速度呢？對此，他查閱資料得知：①相互接觸的兩種活動性不同的金屬，同時放入酸中，活動性較強的金屬與酸反應產(chǎn)生氫氣的速度會大大加快。②硫酸銅對鋅和稀硫酸反應沒有催化作用。然后，該同學根據(jù)下表進行實驗，觀察并記錄現(xiàn)象。

第一組第二組

組別ABCD

金屬鋅片綁有銅片的鋅片鐵片綁有銅片的鐵片

30%硫酸溶液/毫升202020

產(chǎn)生氣泡快慢快明顯加快慢明顯加快

（1）第一組實驗中“？”處的數(shù)據(jù)應為。

（2）為了定量比較產(chǎn)生氣體的快慢，可以測量“相同時間收集到氫氣的體積“或測量，然后進行比較。

（3）請推測與廢液缸中少量硫酸銅溶液混合后，鋅與稀硫酸反應速度加快的原因是。

9．為比較鎂和鋁的金屬活動性強弱，某科學學習小組進行了如下實驗。

（1）準備兩根表面積相同的鎂條和鋁條，并除去表面的氧化膜。要求兩種金屬片表面積相同的目的是。

（2）方案一：將除去氧化膜的鎂條、鋁條，分別與體積和質量分數(shù)均相同的硫酸反應，觀察到鎂比鋁反應更劇烈，說明。

（3）方案二：連接儀器組裝成如圖所示的實驗裝置。某同學用抽拉法檢查該裝置的氣密性，發(fā)現(xiàn)被拉出的針筒活塞一段時間后又回到原來的位置，則該裝置是否漏氣？。取鎂、鋁依次與硫酸反應，寫出鎂與硫酸反應的化學方程式：。

要比較兩種金屬的活動性強弱，可以測定兩種金屬與硫酸反應得到相同體積氫氣所需要的時間，也可以測定。

（4）請再設計一個簡單的、與上述不同的實驗方案．比較鎂和鋁的金屬活動性強弱。

答案解析部分

1．【答案】B

【知識點】置換反應及其應用

【解析】【分析】根據(jù)置換反應的定義分析，判斷置換反應要看反應物和生成物是否都一種單質和一種化合物。

【解答】該反應反應物和生成物都是一種單質和一種化合物，屬于置換反應；

故選B。

2．【答案】C

【知識點】金屬活動性順序及其應用

【解析】【分析】根據(jù)能與酸反應的金屬活動性大于氫，金屬能與鹽發(fā)生反應時，說明金屬的活動性大于鹽中金屬分析。

【解答】將X、Y和Z分別浸人鹽酸中，只有Y表面逸出氣泡，說明Y的活動性最強；將Z浸入X的硝酸鹽溶液中，在Z的表面有X析出，說明Z的活動性大于X，所以三種金屬的活動性由強到弱的順序為Y、Z、X；

故選：C。

3．【答案】C

【知識點】鹽的性質及用途

【解析】【分析】根據(jù)鹽的化學性質分析。

【解答】食鹽、鹽酸、碳酸鈣都不能與硫酸銅反應，鐵能與硫酸銅反應置換出銅，同時生成硫酸亞鐵；

故選C。

4．【答案】C

【知識點】金屬活動性順序及其應用

【解析】【分析】根據(jù)金屬能否與酸或鹽溶液發(fā)生反應可證明金屬活動性，由此判斷各組實驗中的結論，確定銀、銅、銀活動性順序分析。

【解答】將鐵片放入稀鹽酸發(fā)生反應，可證明鐵的活動性大于氫，將銅片放入稀鹽酸不能反應可證明銅的活動性小于氫，將鐵片放人硝酸銀溶液能發(fā)生反應，可證明鐵的活動性大于銀，將銅片放人硝酸銀溶液能發(fā)生反應可證明銅的活動性大于銀，所以由ABD三組實驗即可證明鐵、銅、銀的活動性，C可以不必進行；

故選C。

5．【答案】C

【知識點】金屬活動性順序及其應用

【解析】【分析】根據(jù)金屬錳的活動性順序位于鋁和鋅之間，則活動性小于鎂、大于鐵和銅分析，結合金屬與酸和鹽溶液反應的條件進行判斷。

【解答】A、金屬錳的活動性順序位于鋁和鋅之間，則在氫前，則能與硫酸反應，不符合題意；

B、金屬錳的活動性順序位于鋁和鋅之間，則在鎂后，鎂能與硫酸錳反應，不符合題意；

C、金屬錳的活動性順序位于鋁和鋅之間，則在鐵前，鐵不能與硫酸錳反應，符合題意；

D、金屬錳的活動性順序位于鋁和鋅之間，則在銅前，錳能與硫酸銅反應，不符合題意；

故選C。

6．【答案】（1）銀絲表面無變化，鐵絲表面變紅色；CuSO4+Fe=FeSO4+Cu

（2）鐵的活動性比銅強，銅的活動性比銀強

【知識點】金屬活動性順序及其應用

【解析】【分析】（1）根據(jù)鐵的活動性比銅強，銅的活動性比銀強判斷鐵能與硫酸銅溶液反應，銀不能與硫酸銅溶液反應分析。

【解答】（1）鐵活動性大于銅，小于銀，則鐵能與硫酸銅反應，銀與硫酸銅不反應，觀察到銀絲表面無變化，鐵絲表面變紅色，反應方程式為CuSO4+Fe=FeSO4+Cu；

（2）由實驗現(xiàn)象可證明，鐵的活動性比銅強，銀的活動性比銅弱；

故答案為：（1）銀絲表面無變化，鐵絲表面變紅色；CuSO4+Fe=FeSO4+Cu；（2）鐵的活動性比銅強，銅的活動性比銀強。

7．【答案】D

【知識點】金屬活動性順序及其應用

【解析】【分析】根據(jù)過量的鐵粉加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，鐵先與硝酸銀反應，然后與硝酸銅反應分析。

【解答】將過量的鐵粉加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，鐵先與硝酸銀反應，然后與硝酸銅反應，鐵為過量，則硝酸銅和硝酸銀都沒剩余，固體為鐵、銅、銀，濾液為硝酸亞鐵；

A、濾渣為鐵、銅、銀，則濾液溶質只有硝酸亞鐵，不符合題意；

B、鐵為過量，所以一定有鐵，不符合題意；

C、濾渣有鐵時，則一定還有銅和銀，不符合題意；

D、濾渣為鐵、銅、銀，濾液溶質為硝酸亞鐵，符合題意；

故選D。

8．【答案】（1）20

（2）收集相同體積的氫氣所需的時間

（3）硫酸銅與鋅發(fā)生置換反應產(chǎn)生的銅附著在鋅粒表面，加快了鋅與稀硫酸的反應速度

【知識點】實驗方案設計與評價；影響化學反應速率的因素

【解析】【分析】（1）根據(jù)對比實驗的變量的唯一性分析；

（2）根據(jù)有氣體產(chǎn)生的實驗比較氣體的快慢可通過相同時間收集氣體多少或相同氣體所用時間的快慢完成分析；

（3）根據(jù)題中所做實驗的現(xiàn)象及條件分析。

【解答】（1）各組實驗中金屬種類不同，所以其它條件要相同，則第一組實驗中“？”處的數(shù)據(jù)應為20；

（2）為了定量比較產(chǎn)生氣體的快慢，可以測量“相同時間收集到氫氣的體積“或測量收集相同體積的氫氣所需的時間；

（3）由實驗現(xiàn)象可知，與廢液缸中少量硫酸銅溶液混合后，鋅與稀硫酸反應速度加快是因為硫酸銅與鋅發(fā)生置換反應產(chǎn)生的銅附著在鋅粒表面，加快了鋅與稀硫酸的反應速度；

故答案為：（1）20；（2）收集相同體積的氫氣所需的時間；（3）硫酸銅與鋅發(fā)生置換反應產(chǎn)生的銅附著在鋅粒表面，加快了鋅與稀硫酸的反應速度。

9．【答案】（1）控制變量

（2）鎂的金屬活動性比鋁強

（3）不漏氣；Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；相同時間內產(chǎn)生的氫氣體積

（4）將除去表面氧化膜的鎂條、鋁條分別在空氣中點燃，比較燃燒的劇烈程度。

【知識點】實驗方案設計與評價；金屬活動性順序及其應用

【解析】【分析】（1）根據(jù)對比實驗的設計要求分析；

（2）根據(jù)金屬的活動性越強，則與酸反應速率越快分析；

（3）根據(jù)壓強差原理檢查裝置氣密性方法及鎂與硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣分析；

（4）根據(jù)可利用金屬與氧氣反應的劇烈程度比較金屬鎂和鋁的活動性分析。

【解答】（1）對比實驗要求控制變量，要求兩種金屬片表面積相同的目的是控制變量；

（2）金屬的活動性越強，則與酸反應速率越快，將除去氧化膜的鎂條、鋁條，分別與體積和質量分數(shù)均相同的硫酸反應，觀察到鎂比鋁反應更劇烈，說明鎂的金屬活動性比鋁強；

（3）用抽拉法檢查該裝置的氣密性，發(fā)現(xiàn)被拉出的針筒活塞一段時間后又回到原來的位置，說明裝置不漏氣；鎂與硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，反應方程式為Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；

（4）也可利用金屬與氧氣反應的劇烈程度比較金屬鎂和鋁的活動性，實驗為將除去表面氧化膜的鎂條、鋁條分別在空氣中點燃，比較燃燒的劇烈程度；

故答案為：（1）控制變量；（2）鎂的金屬活動性比鋁強；（3）不漏氣；Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；（4）將除去表面氧化膜的鎂條、鋁條分別在空氣中點燃，比較燃燒的劇烈程度。

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第2節(jié)金屬的化學性質(二)

一、基礎與鞏固

1．某汽車安全氣囊中的反應之一為：6Na+Fe2O3=2Fe+3Na2O，該反應屬于（）。

A．化合反應B．置換反應C．分解反應D．復分解反應

【答案】B

【知識點】置換反應及其應用

【解析】【分析】根據(jù)置換反應的定義分析，判斷置換反應要看反應物和生成物是否都一種單質和一種化合物。

【解答】該反應反應物和生成物都是一種單質和一種化合物，屬于置換反應；

故選B。

2．有X、Y、Z三種金屬，將X、Y和Z分別浸人鹽酸中，只有Y表面逸出氣泡；將Z浸入X的硝酸鹽溶液中，在Z的表面有X析出。那么，X、Y、Z三種金屬的活動性由強到弱的順序是（）。

A．X、Y、ZB．X、Z、YC．Y、Z、XD．Y、X、Z

【答案】C

【知識點】金屬活動性順序及其應用

【解析】【分析】根據(jù)能與酸反應的金屬活動性大于氫，金屬能與鹽發(fā)生反應時，說明金屬的活動性大于鹽中金屬分析。

【解答】將X、Y和Z分別浸人鹽酸中，只有Y表面逸出氣泡，說明Y的活動性最強；將Z浸入X的硝酸鹽溶液中，在Z的表面有X析出，說明Z的活動性大于X，所以三種金屬的活動性由強到弱的順序為Y、Z、X；

故選：C。

3．某工廠排放的廢水中含有較多的硫酸銅，從回收利用和防止重金屬污染的角度考慮，切實可行的方案是在廢水中加入（）。

A．食鹽B．鹽酸C．鐵粉D．碳酸鈣

【答案】C

【知識點】鹽的性質及用途

【解析】【分析】根據(jù)鹽的化學性質分析。

【解答】食鹽、鹽酸、碳酸鈣都不能與硫酸銅反應，鐵能與硫酸銅反應置換出銅，同時生成硫酸亞鐵；

故選C。

4．下列四個實驗中只需要完成其中三個，就可以比較得出Fe、Cu、Ag三種金屬的活動性順序。其中不必進行的是（）。

A．將鐵片放入稀鹽酸B．將銅片放入稀鹽酸

C．將鐵片放人硝酸銀溶液D．將銅片放人硝酸銀溶液

【答案】C

【知識點】金屬活動性順序及其應用

【解析】【分析】根據(jù)金屬能否與酸或鹽溶液發(fā)生反應可證明金屬活動性，由此判斷各組實驗中的結論，確定銀、銅、銀活動性順序分析。

【解答】將鐵片放入稀鹽酸發(fā)生反應，可證明鐵的活動性大于氫，將銅片放入稀鹽酸不能反應可證明銅的活動性小于氫，將鐵片放人硝酸銀溶液能發(fā)生反應，可證明鐵的活動性大于銀，將銅片放人硝酸銀溶液能發(fā)生反應可證明銅的活動性大于銀，所以由ABD三組實驗即可證明鐵、銅、銀的活動性，C可以不必進行；

故選C。

5．若金屬錳(Mn)的活動性順序位于鋁和鋅之間，則下列反應不會發(fā)生的是（）

A．Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑B．Mg+MnSO4=MgSO4+Mn

C．Fe+MnSO4=FeSO4+MnD．Mn+CuSO4=MnSO4+Cu

【答案】C

【知識點】金屬活動性順序及其應用

【解析】【分析】根據(jù)金屬錳的活動性順序位于鋁和鋅之間，則活動性小于鎂、大于鐵和銅分析，結合金屬與酸和鹽溶液反應的條件進行判斷。

【解答】A、金屬錳的活動性順序位于鋁和鋅之間，則在氫前，則能與硫酸反應，不符合題意；

B、金屬錳的活動性順序位于鋁和鋅之間，則在鎂后，鎂能與硫酸錳反應，不符合題意；

C、金屬錳的活動性順序位于鋁和鋅之間，則在鐵前，鐵不能與硫酸錳反應，符合題意；

D、金屬錳的活動性順序位于鋁和鋅之間，則在銅前，錳能與硫酸銅反應，不符合題意；

故選C。

6．某同學為了探究鐵、銀、銅三種金屬的活動性，設計了如圖所示的實驗。

（1）實驗中產(chǎn)生的現(xiàn)象有。發(fā)生反應的化學方程式為。

（2）通過該實驗，得出的結論是。

【答案】（1）銀絲表面無變化，鐵絲表面變紅色；CuSO4+Fe=FeSO4+Cu

（2）鐵的活動性比銅強，銅的活動性比銀強

【知識點】金屬活動性順序及其應用

【解析】【分析】（1）根據(jù)鐵的活動性比銅強，銅的活動性比銀強判斷鐵能與硫酸銅溶液反應，銀不能與硫酸銅溶液反應分析。

【解答】（1）鐵活動性大于銅，小于銀，則鐵能與硫酸銅反應，銀與硫酸銅不反應，觀察到銀絲表面無變化，鐵絲表面變紅色，反應方程式為CuSO4+Fe=FeSO4+Cu；

（2）由實驗現(xiàn)象可證明，鐵的活動性比銅強，銀的活動性比銅弱；

故答案為：（1）銀絲表面無變化，鐵絲表面變紅色；CuSO4+Fe=FeSO4+Cu；（2）鐵的活動性比銅強，銅的活動性比銀強。

二、拓展與提高

7．將過量的鐵粉加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，充分反應后過濾，所得濾渣和濾液溶質分別是（）

A．濾渣為鐵、銅、銀，濾液溶質為硝酸鐵

B．濾渣為銅、銀，濾液溶質為硝酸亞鐵

C．濾渣為鐵、銀，濾液溶質為硝酸亞鐵、硝酸銅

D．濾渣為鐵、銅、銀，濾液溶質為硝酸亞鐵

【答案】D

【知識點】金屬活動性順序及其應用

【解析】【分析】根據(jù)過量的鐵粉加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，鐵先與硝酸銀反應，然后與硝酸銅反應分析。

【解答】將過量的鐵粉加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，鐵先與硝酸銀反應，然后與硝酸銅反應，鐵為過量，則硝酸銅和硝酸銀都沒剩余，固體為鐵、銅、銀，濾液為硝酸亞鐵；

A、濾渣為鐵、銅、銀，則濾液溶質只有硝酸亞鐵，不符合題意；

B、鐵為過量，所以一定有鐵，不符合題意；

C、濾渣有鐵時，則一定還有銅和銀，不符合題意；

D、濾渣為鐵、銅、銀，濾液溶質為硝酸亞鐵，符合題意；

故選D。

8．某同學在整理實驗器材時，將還在反應的鋅和稀硫酸的殘留物，倒入有少量硫酸銅溶液的廢液缸中，觀察到鋅粒表面產(chǎn)生氣泡的速度大大加快。與硫酸銅溶液混合怎么會加快鋅和稀硫酸的反應速度呢？對此，他查閱資料得知：①相互接觸的兩種活動性不同的金屬，同時放入酸中，活動性較強的金屬與酸反應產(chǎn)生氫氣的速度會大大加快。②硫酸銅對鋅和稀硫酸反應沒有催化作用。然后，該同學根據(jù)下表進行實驗，觀察并記錄現(xiàn)象。

第一組第二組

組別ABCD

金屬鋅片綁有銅片的鋅片鐵片綁有銅片的鐵片

30%硫酸溶液/毫升202020

產(chǎn)生氣泡快慢快明顯加快慢明顯加快

（1）第一組實驗中“？”處的數(shù)據(jù)應為。

（2）為了定量比較產(chǎn)生氣體的快慢，可以測量“相同時間收集到氫氣的體積“或測量，然后進行比較。

（3）請推測與廢液缸中少量硫酸銅溶液混合后，鋅與稀硫酸反應速度加快的原因是。

【答案】（1）20

（2）收集相同體積的氫氣所需的時間

（3）硫酸銅與鋅發(fā)生置換反應產(chǎn)生的銅附著在鋅粒表面，加快了鋅與稀硫酸的反應速度

【知識點】實驗方案設計與評價；影響化學反應速率的因素

【解析】【分析】（1）根據(jù)對比實驗的變量的唯一性分析；

（2）根據(jù)有氣體產(chǎn)生的實驗比較氣體的快慢可通過相同時間收集氣體多少或相同氣體所用時間的快慢完成分析；

（3）根據(jù)題中所做實驗的現(xiàn)象及條件分析。

【解答】（1）各組實驗中金屬種類不同，所以其它條件要相同，則第一組實驗中“？”處的數(shù)據(jù)應為20；

（2）為了定量比較產(chǎn)生氣體的快慢，可以測量“相同時間收集到氫氣的體積“或測量收集相同體積的氫氣所需的時間；

（3）由實驗現(xiàn)象可知，與廢液缸中少量硫酸銅溶液混合后，鋅與稀硫酸反應速度加快是因為硫酸銅與鋅發(fā)生置換反應產(chǎn)生的銅附著在鋅粒表面，加快了鋅與稀硫酸的反應速度；

故答案為：（1）20；（2）收集相同體積的氫氣所需的時間；（3）硫酸銅與鋅發(fā)生置換反應產(chǎn)生的銅附著在鋅粒表面，加快了鋅與稀硫酸的反應速度。

9．為比較鎂和鋁的金屬活動性強弱，某科學學習小組進行了如下實驗。

（1）準備兩根表面積相同的鎂條和鋁條，并除去表面的氧化膜。要求兩種金屬片表面積相同的目的是。

（2）方案一：將除去氧化膜的鎂條、鋁條，分別與體積和質量分數(shù)均相同的硫酸反應，觀察到鎂比鋁反應更劇烈，說明。

（3）方案二：連接儀器組裝成如圖所示的實驗裝置。某同學