专题02 金属活动性顺序的应用与计算解析版Word文档格式.docx
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C.三种金属消耗稀
的质量:
D.三种金属与稀
反应后溶液的质量:
【答案】A
【解析】A、由图中信息不能判断三种金属的活动性顺序,该选项说法不正确;
B、三种金属和稀硫酸反应生成的硫酸盐中金属元素的化合价都是+2,生成氢气质量越小,金属相对原子质量越大,由表中信息可知,生成氢气质量由大到小的顺序是锌、铁、镁,因此三种金属的相对原子质量:
Mg<Fe<Zn,该选项说法正确;
C、生成氢气质量越大,消耗硫酸质量越大,因此三种金属消耗稀H2SO4的质量:
Mg>Fe>Zn,该选项说法正确;
D、生成氢气质量越大,反应后形成溶液质量质量越小,因此三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量:
Mg<Fe<Zn,该选项说法正确。
A。
【点评】本题主要考查了依据图象研究物质与酸反应的知识,难度不大,注意依据平时学过的知识正确解答即可。
金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
1、【2019山东东营】小东同学向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,下列说法正确的是( )
A.滤液中一定含有硝酸亚铁,一定没有硝酸银和硝酸锌
B.滤液中一定含有硝酸锌,一定没有硝酸亚铁和硝酸银
C.滤渣中一定含有银和铁,一定没有锌
D.反应后滤液的质量大于反应前溶液的质量
【答案】C
【解析】铁的金属活动性比银强,比锌弱,不能与硝酸锌溶液反应;
向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉,铁能与AgNO3溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银,反应停止后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的金属,该金属应为铁,说明铁是过量的。
A、滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸锌,一定没有硝酸银,故选项说法错误。
B、滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸锌,一定没有硝酸银,故选项说法错误。
C、滤渣中一定含有银和铁,一定没有锌,故选项说法正确。
D、铁能与AgNO3溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银,反应的化学方程式为Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag,由反应时的质量比可知,每56份质量的铁可置换出216份质量的银,溶液的质量会减少,故选项说法错误。
C。
2、【2019湖北荆州】将某稀硫酸分成两等份,分别向其中加入锌粉或铁粉,反应结束后剩余的铁比剩余的锌多,产生氢气分别为ag和bg,则a和b的关系是()
A.a<bB.a=bC.a>bD.无法判断
【答案】B
【解析】根据题意判断稀硫酸反应完全,生成氢气的质量取决于稀硫酸的质量,即H2SO4→H2,反应消耗稀硫酸的质量相等,产生的氢气质量相等。
故选B。
3、【2018四川自贡】现有等质量甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价)。
则下列说法中错误的是( )
A.金属活动性:
乙>甲>丙B.生成氢气的质量:
甲>乙>丙
C.相对原子质量:
乙>丙>甲D.消耗硫酸的质量:
【解析】据图判断生成氢气打的速率:
乙>甲>丙,即金属活动性:
乙>甲>丙;
生成氢气的质量:
甲>乙>丙;
相对原子质量:
丙>乙>甲;
根据质量守恒定律可知,生成氢气的质量与消耗稀硫酸的质量有关,生成氢气的质量:
甲>乙>丙,即消耗硫酸的质量:
甲>乙>丙。
故选C。
4、【2019山东烟台】将金属M的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后,溶液呈无色,继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。
根据上述实验分析,下列说法错误的是( )
A.金属活动性强弱顺序:
Mg>
Cu>
AgB.滤渣中可能有金属M
C.滤液中至少含有两种溶质D.滤渣中一定有Ag
【解析】A、将金属M的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后,溶液呈无色,是因为M和硝酸铜发生了反应,说明M比铜活泼,继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到蓝色滤液,是因为铜和硝酸银发生了反应,说明铜比银活泼,因此金属活动性强弱顺序:
Mg>Cu>Ag,该选项说法正确;
B、滤渣中不可能有金属M,这是因为如果含有M,则M和硝酸铜反应,滤液是无色溶液,该选项说法不正确;
C、滤液中至少含有两种溶质,即M的硝酸盐和硝酸铜,该选项说法正确;
D、滤渣中一定含有反应生成的银,该选项说法正确。
5、【2019四川眉山】将质量相等的镁粉和铁粉分别投入等质量等浓度的稀硫酸中,所得H2质量与稀硫酸质量关系曲线正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【解析】反应的稀硫酸质量相等时,生成氢气质量也相等,最终镁和稀硫酸反应生成的氢气多,B对应关系正确。
6、【2018山东省滨州市】把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中(反应关系如图甲),把金属M加入到足量的Y(NO3)2溶液中(反应关系如图乙)。
据此判断四种金属的活动性顺序为( )
A.X>Z>M>YB.Y>M>Z>XC.X>Z>Y>MD.Z>X>M>Y
【解析】把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中(反应关系如图甲),Z、X能与稀盐酸反应生成氢气,Y、M不能,且完全反应时X消耗的时间短,说明反应速率快,即金属活动性X>Z>H>Y、M。
把金属M加入到足量的Y(NO3)2溶液中(反应关系如图乙),Y的质量不断增加,说明M能与Y(NO3)2溶液反应,即金属活动性M>Y。
故四种金属的活动性顺序为X>Z>M>Y。
7、【2018浙江衢州】小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,进行了如图甲所示的实验,实验后把两试管中的物质倒人烧杯中(如图乙)发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。
滤液中含有的金属离子可能的组成有( )
①Mg2+;
②Mg2+和Fe2+;
③Fe2+和Cu2+;
④Mg2+、Fe2+和Cu2+
A.①②B.①③C.②④D.③④
【解析】由于镁的活动性大于铁,铁不能与硫酸镁反应;
铁的活动性大于铜,铁能将铜从其溶液中置换出来,由题意可知,实验后把两试管中的物质倒人烧杯中(如图乙)发现烧杯内的红色固体明显增多,说明了乙中的铁完全发生了,甲中的铁又与硫酸铜发生了反应。
若硫酸铜完全反应了,溶液中的阳离子是:
Mg2+和Fe2+;
若硫酸铜没有完全反应,溶液中的阳离子是:
Mg2+、Fe2+和Cu2+。
由以上分析可知,C正确。
8、【2019山东济宁】分别向50gFeSO4和CuSO4溶液中,加入一定质量Mg粉恰好完全反应。
随Mg粉消耗,Mg粉与溶液中FeSO4、CuSO4的质量变化见图。
请读取图象信息并结合金属活动性顺序分析,下面说法不合理的是( )
A.反应前,溶液中溶质质量分数:
FeSO4<CuSO4
B.反应后,两溶液底部分别析出的金属是Fe和Cu
C.反应后,两溶液底部析出金属的质量:
Fe<Cu
D.反应后,若FeSO4和CuSO4对应新溶液的溶质质量分数分别为A、B,则A>B
【答案】D
【解析】A、反应前,硫酸铜质量是8g,硫酸亚铁质量是7.6g,溶液质量相等,因此溶液中溶质质量分数:
FeSO4<CuSO4,该选项说法正确;
B、镁和硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁,和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,反应后两溶液底部分别析出的金属是Fe和Cu,该选项说法正确;
C、镁和硫酸亚铁、硫酸铜反应的化学方程式及其质量关系为:
Mg+FeSO4═MgSO4+Fe,
2456
Mg+CuSO4═MgSO4+Cu,
2464
由质量关系可知,镁质量相等时生成铁的质量小于生成铜的质量,结合图中数据可知,消耗镁的质量都是1.2g,因此反应后两溶液底部析出金属的质量:
Fe<Cu,该选项说法正确;
D,反应后,生成铜质量大于生成铁的质量,因此硫酸亚铁和镁反应后形成的溶液质量大于硫酸铜和镁反应形成的溶液质量,若FeSO4和CuSO4对应新溶液的溶质质量分数分别为A、B,则A小于B,该选项说法不正确。
D。
9、【2017山东济宁】在相同质量、相同质量分数的稀硫酸中,分别加入足量的Mg、Fe、Zn三种金属,其发生反应的质量关系如图所示,读识如图并判断,下面推理合理的是( )
①反应速率:
Mg>Fe>Zn;
②反应生成氢气质量:
Mg=Fe=Zn;
③反应后溶液质量:
④反应后溶液溶质质量分数:
Mg<Fe<Zn.
A.①②B.③④C.①③D.②④
【解答】解:
镁、锌、铁和硫酸反应的化学方程式为:
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
24982
4.8g0.4g
反应后溶质为:
19.6g+4.8g﹣0.4g=24g
溶质质量分数为:
×
100%
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65982
13g0.4g
19.6+13g﹣0.4g=32.2g
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
562
11.2g0.4g
19.6g+11.2g﹣0.4g=30.4g
①三种金属的活动性顺序为:
Mg>Zn>Fe,所以反应速率:
Mg>Zn>Fe,故错误;
②依据化学方程式可知,反应生成氢气质量:
Mg=Fe=Zn,故正确;
③通过推导可知,硫酸中的溶剂质量相等,反应后溶液质量:
Mg<Fe<Zn,故错误;
④通过计算比较可知,反应后溶液溶质质量分数:
Mg<Fe<Zn,故正确.
D.
10、【2019山东青岛】将铜粉和铁粉的混合物mg放入烧杯中,向烧杯中不断加入FeCl3溶液,测得烧杯中剩余固体的质量与加入FeCl3溶液体积的关系如图所示。
下列相关说法正确的是( )(多选)
【小资料】
铁和铜都能与FeCl3溶液发生反应,反应的化学方程式为:
Fe+2FeCl3=3FeCl2;
Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
A.FeCl3与Cu发生的化学反应属于置换反应
B.铜粉和铁粉的混合物中,铁粉的质量为(m﹣n)g
C.N点对应的溶液中一定含有Fe2+、Cu2+和Cl﹣
D.当加入V1mLFeCl3溶液时,Cu恰好完全反应
【答案】BC
【解析】在金属活动性顺序中,铁在铜的前面,铁能与铜盐溶液发生置换反应,向装有氯化铁溶液的烧杯中,加入一定量的Cu和Fe的混合粉末,则铁优先与氯化铁发生反应生成氯化亚铁,然后铜与氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,所以:
A、FeCl3与Cu发生的化学反应,由两种物质生成了一种物质,属于化合反应,不是置换反应,故A错误;
B、由于铁粉优先反应,由图象可知,铜粉和铁粉的混合物中,铁粉的质量为(m﹣n)g,故B正确;
C、N点加入的氯化铁亲好与铁,铜反应,对应的溶液中一定含有Fe2+、Cu2+和Cl﹣,故C正确;
D、当加入V1mLFeCl3溶液时,铁恰好完全反应,故C错误。
BC。
11、【2017年山东省泰安市】现有等质量甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价).则下列说法中不正确的是( )(多选)
A.生成氢气的质量:
甲>乙>丙B.相对原子质量:
乙>丙>甲
C.金属活动性:
乙>甲>丙D.消耗硫酸的质量:
甲=乙=丙
【答案】BD
【解析】A、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,在三种金属完全反应后,放出H2的质量是甲>乙>丙,故A正确;
B、三种金属的化合价、金属的质量都相等,完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,即产生氢气多的相对原子质量小;
根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,在三种金属完全反应后,放出H2的质量是甲>乙>丙;
因此可判断相对原子质量是丙>乙>甲,故B不正确;
C、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,当三种金属都在发生反应时,相同时间内乙放出氢气的质量大于甲、大于丙,可判断三种金属活动性顺序是乙>甲>丙,故C正确;
D、金属与酸的反应生成氢气时,氢气来源于酸中的氢元素,所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致,消耗硫酸的质量:
甲>乙>丙,故D不正确.
故选BD.
12、【2018湖北襄阳市】向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,反应过程中,测得混合物中溶液的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。
有关该反应过程中的下列说法正确的是
A.a点,向溶液中滴加稀盐酸,无白色沉淀
B.c点,向过滤后得到的固体中滴加稀盐酸,无气泡产生
C.d点,溶液中的溶质为Fe(NO3)2和Cu(NO3)2
D.e点,过滤后得到的固体中只含有2种物质
【解析】铁比铜活泼,铜比银活泼,向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁,铁先和硝酸银反应,当硝酸银完全反应后,再和硝酸铜反应。
A、在a点时,硝酸银没有全部参加反应,溶液中含有硝酸银、硝酸铜和生成的硝酸亚铁,向溶液中滴加稀盐酸,硝酸银与盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸,有白色沉淀,错误;
B、在c点,硝酸银已完全反应,硝酸铜没有全部参加反应,过滤后得到的固体是银与铜的混合物,银与铜都不能与盐酸反应,滴加稀盐酸,无气泡产生,正确;
C、在d点,硝酸银、硝酸铜已完全反应,溶液中溶质是反应生成的Fe(NO3)2没有Cu(NO3)2,错误;
D、在e点,铁粉已经过量,过滤后得到的固体中有银、铜、铁3种物质,错误。
13、【2017湖北荆门】向AgNO3溶液中加入一定量的Mg粉和Cu粉,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色的滤液.关于该滤渣和滤液有下列四种说法:
①向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生;
②向滤液中加入稀盐酸一定有沉淀产生;
③滤渣中一定有Ag;
④滤液中一定有Cu(NO3)2、一定不含AgNO3、可能有Mg(NO3)2,以上说法中正确的个数为( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【解析】①充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色的滤液,说明镁已经完全反应,铜和硝酸银反应生成了硝酸铜,向滤渣中加入稀盐酸,不可能有气泡产生,该选项说法不正确;
②铜和硝酸银反应时,如果硝酸银有剩余,向滤液中加入稀盐酸一定有沉淀产生,如果硝酸银没有剩余,则向滤液中加入稀盐酸没有沉淀产生,该选项说法不正确;
③滤渣中一定有Ag,该选项说法正确;
④滤液中一定有Cu(NO3)2、可能含AgNO3、一定有Mg(NO3)2,该选项说法不正确。
故选A。
14、【2018湖南省衡阳】某不纯的铁5.6克与足量的稀硫酸反应生成0.23克氢气,则铁中混有的物质可能是( )
A.锌B.碳C.铝D.银
【解析】铁、锌、铝和稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系为:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,
652
2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑,
546
由铁和稀硫酸与反应可知,5.6g铁和稀硫酸完全反应生成0.2g氢气,当混有锌时生成氢气质量小于0.2g,当混有铝时生成氢气质量大于0.2g,当混有碳、银时生成氢气质量小于0.2g,由于反应生成0.23g氢气,因此含有的物质可能是铝。
15、【2018河南省】有Mg、Al、Zn的混合物共7.2g,与足量盐酸反应,生成H2的质量可能是( )
A.0.2gB.0.6gC.0.8gD.0.9g
【解析】设7.2g镁完全反应生成的氢气质量为x
Mg﹣﹣﹣H2,
242
7.2gx
解得:
x=0.6g
设7.2g铝完全反应生成的氢气质量为y
2Al﹣﹣﹣﹣3H2,
7.2gy
y=0.8g
设7.2g锌完全反应生成的氢气质量为z
Zn﹣﹣﹣﹣﹣H2,
7.2gz
z≈0.22g
由于金属是镁、铝和锌的混合物,由题中的数据可知,得到氢气的质量可能为0.6g,
16、【2019湖北孝感】现有一包由6.5g锌、5.6g铁、6.4g铜混合而成的粉末,把它加入到一定量的硝酸银溶液中,反应结束后过滤,洗涤,烘干,测得滤渣中含有三种物质。
则滤渣的质量可能是( )
A.49.6gB.34.8gC.32.7gD.18.5g
【解析】把三种物质投入到一定量的硝酸银溶液中,发生的反应方程式依次为:
Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag,Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
当锌与硝酸银恰好反应,生成Ag的质量为21.6g,滤渣含有三种:
铁、铜和银,其质量=5.6g+21.6g+6.4g=33.6g;
当锌、铁与硝酸银恰好反应,生成Ag的质量为21.6g+21.6g,滤渣含有两种:
铁、铜和银,其质量=21.6g+21.6g+6.4g=49.6g;
当硝酸银溶液足量时,滤渣有一种:
银的质量=21.6g+21.6g+21.6g=64.8g,即滤渣中含有三种固体,其质量满足33.6g-49.6g之间,故选B。
Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2AgFe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2AgCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
652165621664216
6.5g21.6g5.6g21.6g6.4g21.6g
17、【2018山东青岛市】同学们到实验室去进行“探究金属的性质”实验。
将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
请你填空。
(1)若将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生,则
①滤液里一定含有_____(填写化学式,下同),可能含有_____;
②滤渣中一定含有_____,可能含有_____。
(2)若反应后所得滤液呈无色,则滤渣中一定含有_____(填写化学式)。
(3)反应后所得滤液的溶质质量分数_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)原硝酸银溶液的溶质质量分数。
【答案】
(1).①Zn(NO3)2;
Fe(NO3)2;
②Ag;
Fe;
Zn;
(2)Ag、Fe、Zn;
(3).小于。
【解析】由于金属活动性是:
锌比铁活泼,铁比银活泼,将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,如果锌不足,则铁再和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银。
(1)若将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡生成,则说明滤渣中一定有铁,可能含有锌,溶液中的硝酸银完全参加了反应
滤液里一定含有Zn(NO3)2,可能含有Fe(NO3)2;
滤渣中一定含有Ag、Fe,可能含有Zn;
(2)若反应所得滤液呈无色,说明了铁未参加反应,则滤渣中一定含有Ag、Fe、Zn;
(3)由于每65份质量的锌能够反应生成216份的银,每65份质量的铁能反应生成216份质量的银,所有反应后所得滤液的质量分数小于原硝酸银溶液的质量分数。
18、【2019山东泰安】某兴趣小组在探究金属化学性质时,将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
实验结果有图1、图2两种情况。
请回答下列问题:
(1)图1是向滤液中加入稀盐酸,观察到有白色沉淀产生。
①滤液中一定含有的金属离子为______(填离子符号);
②写出一个产生滤渣的反应的化学方程式______。
(2)图2是向滤渣中加入稀盐酸,观察到有无色气体产生。
①滤渣中一定含有______(填化学式,下同);
②滤液中可能含有______。
(1)①Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+。
②Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag或Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag。
(2)①Ag、Cu、Fe。
②Fe(NO3)2。
【解析】
(1)①向滤液中加入稀盐酸,观察到有白色沉淀产生,是因为盐酸和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银,即硝酸银过量,硝酸铜没有反应,滤液中一定含有的金属离子为过量硝酸银中的Ag+、没有反应的硝酸铜中的Cu2+、铁和硝酸银反应生成的硝酸亚铁中的Fe2+、锌和硝酸银反应生成的硝酸锌中的Zn2+。
故填:
Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+。
②滤渣是银,即硝酸银和锌反应生成硝酸锌和锌,和铁反应生成硝酸亚铁和银,反应的化学方程式:
Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag、Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag。
Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag或Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag。
(2)图2是向滤渣中加入稀盐酸,观察到有无色气体产生,是因为铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,或铁、锌和盐酸反应生成氢气,即滤渣中含有银、铜、铁,或含有银、铜、铁、锌;
①滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe,可能含有Zn。
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