第九讲 金属及金属活动性——2023年浙江省中考科学

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Mg
Zn
Fe
Al
0酸的质量 /g
H2/g
第九讲 金属及金属活动性
一、图形题
等质量的金属与足量的酸反应和等质量等质量分数的酸与足量的金属反应分别涉及到的反
应时间和产生氢气的坐标图。
例1、等质量的铁和锌分别与足量的同种稀硫酸完全反应，生成氢气的质量与反应时间的
关系如图所示。其中正确的是（ ）
例 2、等质量的同种稀硫酸分别与足量的铁和锌反应，生成氢气的质量与反应时间的关系
如图所示。其中正确的是（ ）
小结：1、反应快慢的顺序 Mg＞Al＞Zn＞Fe，即金属活动性顺序。金属活动性越强，反应
越快，时间越短，最先出现转折点；
2、等质量的金属与足量的酸完全反应，产生氢气多少的顺序 Al＞Mg＞Fe＞Zn。氢气的质
量与金属的相对原子质量和化合价有关。相对原子质量越大，氢气质量越小（涉及铝时，
相对原子质量按 18 来计算）；
3、等质量等质量分数的酸与足量的金属完全反应，产生氢气质量相等，Mg=Al=Zn=Fe 。因
为，氢气中的氢元素完全来自于酸。
注意：等量金属与足量酸反应，酸的质量与产生氢气的质量关系图。
二、金属与金属化合物（盐）溶液的反应
例 1、向 AgNO3 、Cu（NO3)2、 Mg（NO3)2 的混合溶液加入一些锌粉，完全反应后过滤，不
可能存在的情况是（ ）
A.滤纸上有 Ag ，滤液中有 Ag+ 、Cu2+ 、Zn2+ 、Mg2+
B.滤纸上有 Ag、Cu ，滤液中有 Ag+、 Zn2+、 Mg2+
C.滤纸上有 Ag、Cu、Zn ，滤液中有 Zn2+、 Mg2+
D.滤纸上有 Ag、Cu，滤液中有 Cu2+ 、Zn2+ 、Mg2+
例 2、电子工业制作电路板的过程中，用 FeCl3溶液来溶解电路板中多余的铜，反应如下：
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。FeCl3溶液也可跟铁发生反应：2FeCl3+Fe=3FeCl2。现向 FeCl3溶
液中加入一定量的铁粉和铜粉，充分反应后，发现有固体剩余。下面有关说法正确的是（
）
A、向剩余的固体加入稀盐酸，若无气体放出，说明反应后的溶液中没有 Cu2+
B、若剩余固体是铜与铁的混合物，则说明两种金属都有部分溶解
C、剩余固体只含有铜
D、剩余固体中如果有铁，一定也有铜
小结：越活泼的金属，越先反应；越不活泼的金属，越先被置换。
三、天平问题
例 1、如右图所示，烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐
酸，天平调平后，同时向其中分别加入等质量的锌片和铁片，则
从反应开始到金属完全反应的过程中，天平指针指向的变化是（
）
A、向左偏 B、向右偏
C、先向左偏后向右偏 D、先向右偏后向左
小结：1、刚开始比较金属的活动性，活动性强，刚开始反应速
率快，产生气体多；
2、最终比较相对原子质量。等量金属与足量酸反应，产生气体与相对原子质量成反
比。（Al 相对原子质量按 18 计算）
四、探究金属的活动性强弱
比较三种金属的活动性（例： Zn、Fe、Cu）
方法一、取中间的金属（Fe）分别放入前后金属的盐溶液里（ZnSO4、CuSO4）；
方法二、取前后金属（Zn、Cu）分别放入中间金属的盐溶液里（FeSO4）；
方法三、若是两种活泼金属与一种不活泼金属，则可取三种金属分别放入稀硫酸（或盐
酸）里；
方法四、若是一种活泼与两种不活泼金属，则取前两种金属分别放入稀硫酸（或盐酸），
取后两种之一放入另一金属的盐溶液里。
例 1、某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，设计了四种方案：①将 Zn、Cu
分别加入到 FeSO4溶液中 ② 将 Zn、Cu 分别 加 入 到 ZnSO4溶 液 中 ③将 Zn 分 别加入到
FeSO4、CuSO4溶液中 ④将 Fe 分别加入到 ZnSO4、CuSO4溶液中，可以选择的方案是( )
A、①或④ B、①或② C、②或③ D、③或④
五、应用于判断非金属的活动性顺序
例 1、置换反应是化学反应的基本类型之一。金属与盐溶液之间的置换反应，一般是活动
性较强的金属可把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。非金属单质也具有类似金属
与盐溶液之间的置换反应规律，即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶
液中置换出来，如在溶液中可发生下列反应：
C12+2NaBr=2NaCl+Br2 ； Br2+2KI=2KBr+I2； I2+Na2S=2NaI+S↓
由此可判断：① S、Cl2、I2、Br2活动性由强到弱顺序是 。
② 下列化学方程式书写错误的是 。
A、C12+2NaI = 2NaCl+I2 B、I2+2KBr = 2KI+Br2
C、Br2+Na2S = 2NaBr+S↓ D、C12+K2S = 2KCl+S↓
六、溶液质量改变问题
例 1：将少量的铁粉加入到足量的稀盐酸中，充分反应后，溶液的质量增多还是减少？
例 2：将一定量的铁粉加入到足量的硫酸铜溶液中，溶液的质量增多还是减少？
小结：1、金属与酸反应，虽然生成氢气，但溶液的质量一定增多。
2、金属与盐溶液反应，反应后溶液的质量与两种金属的相对原子质量及化学方程式
中金属元素前配平系数有关。
七、计算题
例 1、由两种金属组成的混合物共30g，与足量盐酸完全反应，共放出 1g H2，试判断原混
合物的组成不可能是（ ）
反应时间
0
M
N
氢
气
质
量
A、Zn 和 Mg B、Fe 和 Al C、Zn 和 Fe D、Fe 和 Cu
例 2、有氧化铁和铁粉的混合物 200g，通入氢气在高温下充分反应后，继续通入氢气直到
冷却，称得剩余固体质量为 161.6g。则原混合物中氧化铁的质量为（ ）
A、32g B、38.4g C、48g D、128g
刻意练习：
基础篇
1、不久前，日本某一材料研究所的科学家发明了一种“碳纳米管温度计”，这种温度计被
认定是目前世界上最小的温度计。研究人员在长约 10-6m，直径为 10-7m的碳纳米管中充入液
态的金属镓。当温度升高时，管中镓就会膨胀，通过电子显微镜就能读取温度值。这种温
度计测量的范围可从 30℃到 490℃，并且精确度较高，可用于检查电子线路是否异常、测
量毛细血管的温度等许多方面。根据以上信息判断下列推测中正确的是（　　）
A、碳纳米管的体积在 10℃至 500℃之间随温度变化很小，可忽略不计
B、金属镓的熔点、沸点都很低
C、在 30℃到 490℃之间金属镓的体积与温度变化呈正比
D、金属镓的体积在 30℃到 490℃之间随温度变化很小，可忽略不计
2、有三种金属 M、N、R，其氧化物中只有 N 的氧化物溶于水，且水溶液 pH 大于 7；又知 R
能从硝酸银溶液中置换出银，R不溶于盐酸；M 能在氧气中剧烈燃烧，火星四溅，生成黑色
固体。则 M、N、R在金属活动顺序表中的正确位置是（　　）
A、M、N、（H）、R B、R、M、（H）、N
C、R、（H）、M、N D、N、M、（H）、R
3、某校化学活动小组为探究 X、Y、Z 三种金属与酸的反应情况，进行了如下实验：取等质
量的 X、Y、Z 分别与足量的溶质质量分数相等的稀硫酸
反应，都生成+2 价金属的硫酸盐，反应情况如右图所
示。下列对该图象理解的叙述中，正确的是（ ）
A、金属活动性由强到弱：X、Z、Y
B、金属活动性由强到弱：X、Y、Z
C、X、Y、Z 依次可能是 Mg、Zn、Fe
D、相对原子质量的大小：Z>Y>X
4、Fe、Mg、Al 三种金属分别跟稀盐酸充分反应，得到
相同质量的氢气，其原因是（　　）
A、Fe，Mg、Al 的质量相等，盐酸足量
B、Fe，Mg、Al 的质量比是 28：12：9，盐酸足量
C、Fe，Mg、A1 的质量比是 56：24：27，盐酸足量
D、Fe，Mg、Al 均为过量，所用盐酸的质量分数和质量都相同
5、往AgNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入
稀盐酸，无气泡产生。根据上述现象，你能得出的结论是（ ）
A、滤渣中一定有 Fe 粉 B、滤渣中一定有 Cu 粉
C、滤液中一定有 Fe2+ D、滤液中一定有 Ag+、Cu
2+
6、相同质量的 M、N 两种活泼金属，分别与足量质量分数为 8%的盐
酸反应（M、N 在生成物中均为+2 价），生成 H2质量和反应时间的关
系如右图。下列叙述正确的是（ ）
A、金属的活泼性 N＞M B、两个反应生成 H2的体积相等
C、相对原子质量 N＞M D、两个反应消耗盐酸的质量一定相
等
7、向 AgNO3、 Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，完全反应后过滤。不可能的情况是(
)
A、滤纸上有 Ag，滤液中有 Ag+、Cu2+、Fe2+ B、滤纸上有 Ag、Cu，滤液中有 Ag+、Fe2+
C、 滤纸上 有 Ag、Cu、 Fe，滤 液中有 Fe2+ D 、 滤纸上 有 Ag、Cu、 Fe，滤液中有
Ag+、Cu2+
8、所谓合金，就是不同种金属（或金属与非金属）在熔化状态下形成的一种熔合物。根据
下列四种金属的熔、沸点判断，其中不 能形成合金的是（ ）
NaCu Al Fe
熔点（℃）97.51083 660 1535
沸点（℃） 8 83 2595 2200 3000
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