金属活动性顺序的应用

2022-12-09 02:04代丽丽
初中生学习指导·中考版 2022年12期
关键词:硫酸铜活动性氢气

代丽丽

金属活动性顺序是中考的热点,要求同学们能通过金属活动性顺序对置换反应进行简单判断,灵活掌握金属活动性顺序的应用尤为重要。

题型一:利用实验现象判断金属活动性顺序

【解题策略】置换反应须符合“前置后,盐必溶,铁二价”原理,即金属活动性顺序在前的金属单质能将后面的金属从它的可溶性盐溶液(或酸)中置换出来,铁单质参与反应时,产物为+2价的亚铁盐。

例1 (2022·黑龙江·牡丹江)现有X、 Y、 Z三种金属,如果把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生氢气,Y不反应;如果Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Y表面有银析出,而Z没有变化。根据以上实验事实,金属活泼性由强到弱为()。

A. X > Y > Z  B. Z > X > Y    C. X > Z > Y    D. Y > X > Z

解析:把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生氢气,Y不反应,说明X在金属活动性顺序表中位于氢的前面,Y位于氢的后面,即金属活动性:X > Y。把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Y表面有银析出,而Z没有变化,说明Y的金属活动性比银强,而Z的金属活动性比银弱,即金属活动性:Y > Z。故三种金属的活动性顺序:X > Y > Z,故选A。答案:A。

题型二:利用图象判断金属活动性顺序

【解题策略】(1)审:看清橫、纵坐标代表的量。(2)理:利用质量守恒定律得出“价量比”公式,即氢气的质量 = (金属的化合价 ÷ 金属元素的相对原子质量) × 参加反应的金属的质量。(3)断:判断相关问题。

例2 (2022·山东·济宁)相同质量的镁、铁、锌三种金属,分别与足量相同质量分数的稀硫酸充分反应,生成氢气的质量与反应时间关系如图1,分析图象判断,下列说法正确的是()。

A.金属锌的反应速率最大

B.金属锌的活动性最强

C.金属镁生成的氢气质量最多

D.金属铁消耗稀硫酸的质量最多

解析:首先确定图中横、纵坐标,再结合“越陡越活泼”,判断三种金属的活动性顺序:镁 > 锌 > 铁,所以A和B都错误。通过观察图象可知镁生成的氢气质量最多,故镁消耗硫酸的质量最多,所以C正确,D错误。答案:C。

题型三:利用实验验证金属活动性顺序

【解题策略】利用已知金属活动性顺序,结合实验现象来验证结论。

例3 (原创)为了验证镁、锌、铁三种金属的金属活动性强弱,某同学进行了如图2实验(金属质量相同且颗粒大小相等),下列说法不正确的是()。

A.实验①②可得金属活动性:锌 > 铁

B.实验③可得金属活动性:镁 > 锌

C.实验①②③可得金属活动性:镁 > 锌 > 铁

D.将实验③溶液换成氯化铁溶液也能完成本实验验证

解析:通过实验①②可知,锌粉与稀盐酸反应产生气泡的速率比铁粉与稀盐酸反应产生气泡的速率快,说明金属活动性:锌 > 铁,A正确。由实验③可知,镁粉能把氯化锌溶液中的锌置换出来,说明金属活动性:镁 > 锌,B正确。结合实验①②③可得金属活动性:镁 > 锌 > 铁,C正确。若将实验③溶液换成氯化铁溶液,只能证明金属活动性:镁 > 铁,无法比较镁与锌的金属活动性顺序,D错误。答案:D。

题型四:利用金属活动性顺序判断滤液和滤渣的成分

【解题策略】判断滤液和滤渣的成分有“三虑”:“一虑”金属和溶液是否反应;“二虑”反应的先后顺序;“三虑”反应物是否过量。

例4 (2022·辽宁·辽阳 )将铝丝浸入硫酸镁和硫酸铜的混合溶液中,过一会儿取出,观察到铝丝表面有固体析出,溶液呈蓝色。此时溶液中含有____________(填数字)种溶质。

解析:金属活动性顺序:镁 > 铝 > 铜,将铝丝浸入硫酸镁和硫酸铜的混合溶液中,铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,铝和硫酸镁不反应,过一会儿取出,观察到铝丝表面有固体析出,溶液呈蓝色,说明硫酸铜没有完全反应,此时溶液中含有硫酸镁、硫酸铝、硫酸铜3种溶质。答案:3。

(作者单位:辽宁省实验中学分校)

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