資源簡介

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浙教版科學九上科學2.2第一課時學案
教學內容 金屬性質
教學目標 讓學生熟練掌握上述學習目標的內容
教學重點 1.金屬與酸反應的圖像問題；2.合金問題3.金屬活潑性比較
教學難點 圖像分析，合金問題
課程難度 稍難
一.知識總結
1. 金屬與鹽酸、稀硫酸的反應
（1）金屬與鹽酸、稀硫酸的反應
金屬 鹽酸 稀硫酸
現象 化學方程式 現象 化學方程式
鎂 劇烈反應，有大量氣泡產生，溶液呈無色。 Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ 劇烈反應，有大量氣泡產生，溶液呈無色。 Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
鋅 反應較快，有大量氣泡產生，溶液呈無色。 Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ 反應較快，有大量氣泡產生，溶液呈無色。 Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
鐵 有少量氣泡產生，反應慢，溶液由無色變為淺綠色。 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ 有少量氣泡產生，反應慢，溶液由無色變為淺綠色。 Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
銅 無現象 不反應 無現象 不反應
①銅不與稀鹽酸、稀硫酸反應，鎂、鋅、鐵都能與稀鹽酸、稀硫酸反應，但反應的劇烈程度不同。由此可知，這四種金屬在溶液中的活動性質順序是Mg＞Zn＞Fe＞Cu。
②并不是所有金屬都能與酸反應放出氫氣。
③單質鐵與稀鹽酸、稀硫酸發生反應時，生成的是亞鐵鹽，且亞鐵鹽溶液都為淺綠色。
④硝酸和濃硫酸具有強氧化性，與金屬反應不生成H2，而生成水。
（2）置換反應
①定義：由一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應。置換反應是化學基本反應類型之一。
②特征：反應物和生成物都是一種單質和一種化合物。
③通式：A+BC→B+AC
④化合反應、分解反應、置換反應的比較
項目 特點 舉例 簡單表示
化合反應 多變一 C+O2===CO2 A+B+……→C
分解反應 一變多 2H2O2===2H2O+O2↑ A→B+C+……
置換反應 一換一 Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ A+BC→B+AC
2. 金屬的活動性順序
（1）金屬的活動性順序
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au
（2）金屬活動性順序在實際應用中的意義
①可判斷金屬的化學活動性
在金屬活動性順序中，金屬的位置越靠前，它的活動性就越強。
②可判斷金屬能否與酸發生置換反應而產生氫氣
在金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸里的氫，排在氫后面的金屬不能置換酸里的氫。
③可判斷金屬能否跟鹽溶液發生置換反應
在金屬活動性順序中，只有排在前面的金屬，才能把排在后面的金屬從它們的可溶性鹽溶液里置換出來。根據金屬單質和鹽中金屬離子在金屬活動性順序表中的位置，即可判斷金屬單質能否跟鹽溶液發生置換反應。
（3）說明
①判斷金屬與某種金屬化合物溶液能否發生置換反應，一要看金屬是否排在化合物中的金屬前面，二要看該化合物是否溶于水，如Fe與AgCl不能發生置換反應，因為AgCl不溶于水。
②用金屬跟金屬化合物溶液發生置換反應時，一般不用很活潑的K、Ca、Na等，因為這些金屬常溫下和水發生反應，不能置換出金屬化合物溶液里金屬。
（4）濕法煉銅
①原理：先用硫酸將銅礦中的銅轉變成可溶性的硫酸銅，再講鐵放入硫酸銅溶液中把銅置換出來。
②主要化學方程式：Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
二.課堂練習
題型一.金屬活潑性比較
例1.鎘是鎳鎘電池的重要材料，它可以從銅鎘渣（主要含有鎘、鋅、銅等單質）中分離出來，其過程如圖。鎘、鋅、銅三種金屬活動性的順序是（　　）
A．鋅＞鎘＞銅 B．鋅＞銅＞鎘 C．鎘＞鋅＞銅 D．鎘＞銅＞鋅
【分析】根據在金屬活動性順序中，位于氫前面的金屬能置換出酸中的氫，位于前面的金屬能把排在它后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，進行分析判斷。
【解答】解：銅鎘渣（主要含有鎘、鋅、銅等單質）中加入足量稀鹽酸，過濾，得到銅和濾液，說明鎘、鋅均能與稀鹽酸反應，說明鎘、鋅的位置排在氫的前面，銅的位置排在氫的后面，即鎘、鋅＞氫＞銅。向濾液中加入適量鋅，反應后得到氯化鋅和鎘，說明鋅的金屬活動性比鎘強，即鋅＞鎘；則鎘、鋅、銅三種金屬的活動性順序為鋅＞鎘＞銅。
故選：A。
例2.下列各組合能驗證Mg、Fe、Cu三種金屬活動性強弱的是（　　）
①稀鹽酸、Mg、Fe、Cu
②MgSO4溶液、Fe、Cu
③Mg、FeSO4溶液、Cu
④MgSO4溶液、Fe、Cu（NO3）2溶液
⑤Mg、Fe、CuSO4溶液
A．②③⑤ B．①③④ C．①③⑤ D．②③④
【分析】金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬，能和稀鹽酸或稀硫酸反應生成鹽和氫氣，排在前面的金屬，能把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來。
【解答】解：①Mg、Fe都能與稀鹽酸反應，且鎂的反應比鐵劇烈，銅不能與稀硫酸反應，能比較Mg、Fe、Cu三種金屬活動性強弱，故正確；
②Fe、Cu都不與MgSO4溶液反應，說明鎂比鐵、銅活潑，但不能比較鐵、銅的金屬活動性大小，不能驗證Mg、Fe、Cu三種金屬活動性強弱，故錯誤；
③銅不能與FeSO4溶液反應，說明鐵比銅活潑，Mg能與FeSO4溶液反應，說明鎂比鐵活潑，能驗證Mg、Fe、Cu三種金屬活動性強弱，故正確；
④鐵能與Cu（NO3）2溶液反應，說明鐵比銅活潑，Fe不能與MgSO4溶液反應，說明鎂比鐵活潑，可以證Mg、Fe、Cu三種金屬活動性強弱，故正確；
⑤Mg、Fe都能和CuSO4溶液反應，說明Mg、Fe的活動性強于Cu，但不能比較鎂、鐵的金屬活動性大小，不能驗證Mg、Fe、Cu三種金屬活動性強弱，故錯誤；
綜上分析可知，①③④正確；
故選：B。
變式訓練1.現有質量相同的三種金屬粉末X、Y、Z，分別放入三份溶質質量分數相等的足量稀鹽酸中，X不發生反應，Y、Z發生反應生成氫氣的質量與反應時間的關系如圖所示。X、Y、Z的金屬活動性順序正確的是（　　）
A．X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y C．Y＞Z＞X D．Z＞Y＞X
【分析】根據在金屬活動性順序中，位于氫前面的金屬能置換出酸中的氫；在金屬活動性順序中，金屬的位置越靠前，其活動性越強，進行分析判斷。
【解答】解：將質量相同的三種金屬粉末X、Y、Z，分別放入三份溶質質量分數相等的足量稀鹽酸中，X不發生反應，說明在金屬活動性順序里，X排在氫后，Y、Z均能與稀鹽酸反應，且Z反應速率比Y快，說明在金屬活動性順序里，Y、Z排在氫前，且Z比Y活潑，故三種金屬的活動性順序由強到弱依次為：Z＞Y＞X；
故選：D。
變式訓練2.．有甲、乙、丙、丁四種金屬。只有甲在自然界主要以游離態存在。丁鹽的水溶液不能用乙制的容器盛放，但可以用丙制的容器盛放。這四種金屬的活動性由強到弱的順序是（　　）
A．甲＞乙＞丁＞丙 B．丙＞丁＞乙＞甲
C．丙＞乙＞丁＞甲 D．乙＞丁＞丙＞甲
【分析】以游離態存在說明化學性質穩定，丁鹽的水溶液不能用乙制的容器盛放，說明乙比丁活潑，可以用丙制的容器盛放。說明丁比丙活潑。
【解答】解：只有化學性質穩定的物質才能以單質的形式存在，說明甲很不活潑，丁鹽的水溶液不能用乙制的容器盛放，但可以用丙制的容器盛放，說明乙可以制取出丁，排在丁的前面，丁比丙活潑，所以乙＞丁＞丙＞甲。
故選：D。
變式訓練3.有X、Y、Z、W四種金屬，只有Z在自然界中主要以單質形式存在；將X、Y、W分別放入稀鹽酸中，Y無明顯現象，X、W都有氣泡，但W產生氣泡速率更快；則四種金屬的活動性由強到弱的順序是（　　）
A．X＞Z＞Y＞W B．W＞X＞Y＞Z C．W＞Z＞X＞Y D．Y＞X＞W＞Z
【分析】在金屬活動性順序中，位于氫前面的金屬能置換出酸中的氫，位于前面的金屬能把排在它后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，據此判斷能否發生反應，進而可確定四種金屬活動性由強到弱的順序。
【解答】解：由題意可知，X、Y、Z、W四種金屬，只有Z在自然界中主要以單質形式存在，說明了Z最穩定；將X、Y、W分別放入稀鹽酸中，Y無明顯現象，X、W都有氣泡，但W產生氣泡速率更快，說明了X、W的金屬活動性位于氫前且W＞X，Y的金屬活動性位于氫后，由此可知四種金屬活動順序正確的是：W＞X＞Y＞Z。
故選：B。
變式訓練4.現有Fe、Mn（錳）、Cu三種金屬，把Mn投入到硫酸亞鐵溶液中，Mn的表面有Fe析出，若把Fe、Cu投入到稀硫酸中，Fe表面有氣泡，Cu無變化，則Fe、Mn、Cu三種金屬的活潑性由強到弱的順序是（　　）
A．Fe＞Mn＞Cu B．Mn＞Fe＞Cu C．Fe＞Cu＞Mn D．Cu＞Fe＞Mn
【分析】金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬，能和稀鹽酸或稀硫酸反應生成鹽和氫氣，排在前面的金屬，能把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來，并且金屬越活潑，越容易和鹽反應。
【解答】解：把Mn投入到硫酸亞鐵溶液中，Mn的表面有Fe析出，證明活動性Mn＞Fe，若把Fe、Cu投入到稀硫酸中，Fe表面有氣泡，Cu無變化，證明活動性Fe＞Cu，則三種金屬活動性順序為Mn＞Fe＞Cu。
故選：B。
題型二.金屬與酸反應問題
例1.取等質量的鐵、鋅分別與等質量、等質量分數的足量的稀硫酸反應，下列圖象中有關量的變化趨勢與對應關系不正確的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】依據鋅鐵的活動性強弱關系，以及相同質量的鋅鐵生成的氫氣的質量大小對圖象進行分析判斷即可．
【解答】解：A、因為鐵鋅的活動性強弱的關系是鋅＞鐵，所以與相同溶質質量分數的硫酸反應時鋅的反應速度更快，且同質量的鐵鋅，鐵生成的氫氣多，分析圖象可知圖象表示正確；
B、根據同質量的鐵鋅與足量的稀硫酸反應時，鐵生成的氫氣多鋅生成的氫氣少，觀察圖象符合該特點，故正確；
C、鋅與鐵同稀硫酸反應時，消耗的硫酸一樣多時生成的氫氣量一定相等，但由于同質量的鐵鋅與足量的稀硫酸反應時，鐵生成的氫氣多鋅生成的氫氣少，故最終鐵消耗的酸多，圖象符合該特點；
D、相同質量的鋅鐵與稀硫酸反應時生成的氫氣不相同，由于鐵生成的氫氣多，所以鐵反應后的溶液質量要比鋅反應得到的溶液質量小，觀察圖象不符合該特征；
故選：D。
例2.向質量均為m的鋅粉和鐵粉中分別滴加100g同濃度的稀硫酸，反應過程中產生氣體的質量與所加稀硫酸的質量關系如圖所示，下列敘述正確的是（　　）
A．a表示的是鋅和稀硫酸反應的情況
B．反應后均得到無色溶液
C．由圖可知，鋅比鐵的化學活動性強
D．反應結束后兩種金屬均有剩余，所得溶液的質量相等
【分析】金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬，能和稀鹽酸或稀硫酸反應生成鹽和氫氣，排在前面的金屬，能把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來。
【解答】解：A、最終鐵和稀硫酸反應生成的氫氣多，a表示的是鋅和稀硫酸反應的情況，該選項說法正確；
B、鐵和稀硫酸反應生成的硫酸亞鐵溶液是淺綠色溶液，該選項說法不正確；
C、通過圖中信息不能比較兩種物質的活潑性，該選項說法不正確；
D、由圖中信息可以看出，稀硫酸質量小于100g時，反應均已停止，因此兩種金屬均無剩余，該選項說法不正確。
故選：A。
例3.常溫下，相同質量的鎂和鐵分別與足量的溶質質量分數相同的稀硫酸反應，以下圖像中縱坐標表示生成氫氣的質量，橫坐標表示相關的量。其中圖像表示正確的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】比較活潑金屬單質和酸反應生成鹽和氫氣。
【解答】解：恰好完全反應時，24份質量的鎂和稀硫酸反應生成2份質量的氫氣，56份質量的鐵和稀硫酸反應生成2份質量的氫氣，稀硫酸足量時，相同質量的鎂和鐵完全反應時，鎂生成的氫氣較多。
A、鎂比鐵活潑，反應需要時間較短，故選項不正確。
B、完全反應后鎂反應生成的氫氣較多，故選項不正確。
C、反應的硫酸質量相等時，生成氫氣質量相等，最終鎂反應生成的氫氣較多，故選項正確。
D、最終鎂反應生成的氫氣較多，故選項不正確。
故選：C。
例4.將質量均為10克的Mg、Al、Fe分別放入燒杯中，同時加入質量分數相同的100克稀鹽酸，稀鹽酸完全反應。反應有關圖像錯誤的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬，能和稀鹽酸或稀硫酸反應生成鹽和氫氣，排在前面的金屬，能把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來，并且金屬越活潑，越容易先和鹽溶液反應。
【解答】解：A、反應生成的氫氣中的氫元素完全來自于鹽酸，最終鹽酸完全反應，生成氫氣質量相等，鎂比鋁活潑，鋁比鐵活潑，反應需要時間鎂最短，鐵最長，故選項正確。
B、反應的金屬質量相等時，鋁產生氫氣最多，鐵產生氫氣最少，故選項正確。
C、稀鹽酸完全反應，可能是三種金屬都過量，此時反應的鐵質量最大，鋁質量最小，鐵反應后溶液質量增大幅度最大，鋁增大幅度最小；也可能是鋁完全反應，鎂和鐵過量，此時反應的鐵質量最大，鋁質量最小，鐵反應后溶液質量增大幅度最大，鋁增大幅度最小，故選項正確。
D、消耗鐵質量最大，消耗鋁質量最小，故選項不正確。
故選：D。
變式訓練1.兩個燒杯中裝有等質量的金屬鋅和鎂，然后分別逐漸加入同濃度的稀硫酸，產生氫氣的質量與加入硫酸的質量關系如圖所示。下列由圖獲得的信息正確的是（　　）
A．鎂比鋅的金屬活動性強
B．a、b、c三點中，兩個燒杯中都有金屬剩余的是b點
C．完全反應后，Mg消耗稀H2SO4的質量大于Zn
D．兩種金屬與稀H2SO4恰好反應后生成的ZnSO4質量大于MgSO4
【分析】稀硫酸和比較活潑的金屬單質反應生成鹽和氫氣。
【解答】解：A、由圖中信息不能確定鎂比鋅的金屬活動性強，該選項不正確。
B、a（鎂和鋅都完全反應）、b（鋅完全反應，鎂有剩余）、c（鎂和鋅都有剩余）三點中，兩個燒杯中都有金屬剩余的是c點，該選項不正確。
C、完全反應后，Mg消耗稀H2SO4的質量大于Zn，是因為生成的氫氣完全來自于硫酸，鎂反應生成的氫氣較多，該選項正確。
D、兩個燒杯中裝有等質量的金屬鋅和鎂，完全反應后鎂和鋅都轉化到硫酸鹽中，兩種金屬與稀H2SO4恰好反應后生成的ZnSO4質量等于MgSO4，該選項不正確。
故選：C。
變式訓練2.在一定量的鐵和鋅中，分別加入足量的相同質量分數的稀鹽酸，生成的氫氣的質量隨時間的變化圖像如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．圖線A代表鋅和稀鹽酸反應的圖像
B．反應結束時，參加反應的Zn的質量比Fe多
C．反應結束時，參加反應的稀鹽酸質量A比B多
D．t1﹣t2時間段內，生成氫氣的速度B比A快
【分析】根據在一定量的鐵和鋅中，分別加入足量的相同質量分數的稀鹽酸，鋅的金屬活動性比鐵強；等質量的鐵和鋅分別和足量等質量分數的鹽酸反應，鐵生成氫氣的質量比鋅多，進行分析判斷。
【解答】解：A、在一定量的鐵和鋅中，分別加入足量的相同質量分數的稀鹽酸，鋅的金屬活動性比鐵強，至完全反應所需時間短；等質量的鐵和鋅分別和足量等質量分數的鹽酸反應，鐵生成氫氣的質量比鋅多，則圖線A代表鐵和稀鹽酸反應的圖像，故選項說法錯誤。
B、稀鹽酸是足量的，反應結束時，金屬完全反應，參加反應的Zn和Fe的質量相等，故選項說法錯誤。
C、最終A與稀鹽酸反應生成氫氣的質量多，金屬與酸反應時氫氣來源于酸中的氫元素，則反應結束時，參加反應的稀鹽酸質量A比B多，故選項說法正確。
D、t1﹣t2時間段內，B已經完全反應，反應已經停止，A和稀鹽酸還在反應，故選項說法錯誤。
故選：C。
變式訓練3.將相同質量的鎂、鋅、鐵分別和足量的等質量分數的稀鹽酸反應，反應情況如圖所示，其中圖像正確的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】稀鹽酸和比較活潑的金屬單質反應生成鹽和氫氣。
【解答】解：反應的化學方程式及其質量關系：
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
65 2
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
24 2
A、三種金屬的活動性：Mg＞Zn＞Fe，所以相同時間內，產生氫氣的質量大小關系是：Mg＞Zn＞Fe，該選項不正確。
B、根據化學方程式，等質量的金屬反應，生成氫氣的質量大小關系是：Mg＞Fe＞Zn，該選項不正確。
C、等質量的鹽酸反應，生成的氫氣質量相等，等質量的金屬反應，生成氫氣的質量大小關系是：Mg＞Fe＞Zn，該選項不正確。
D、相同時間內，產生氫氣的質量大小關系是：Mg＞Zn＞Fe；等質量的金屬反應，生成氫氣的質量大小關系是：Mg＞Fe＞Zn，該選項正確。
故選：D。
變式訓練4.向兩個盛有相同質量鋁粉和鐵粉的燒杯中，分別滴加相同質量分數的稀硫酸，產生氫氣的質量與加入稀硫酸的質量關系如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．a點時，兩個燒杯中的酸都恰好完全反應
B．b點時，兩個燒杯中產生氫氣的質量相同
C．c點時，B燒杯溶液中溶質只有硫酸鐵
D．右側曲線不能反映鐵和鋁的金屬活動性強弱
【分析】根據題意，向兩個盛有相同質量鋁粉和鐵粉的燒杯中，分別滴加相同濃度的稀硫酸，最終金屬完全反應，酸過量，最終鋁生成的氫氣的質量多，進行分析判斷。
【解答】解：A、a點時，A燒杯中的酸恰好完全反應，B燒杯中的酸有剩余，故選項說法錯誤。
B、由圖示可知，b點時，兩個燒杯中產生氫氣的質量不相同，故選項說法錯誤。
C、c點時，兩個燒杯都能繼續產生氫氣，則c點時，兩個燒杯中都有金屬剩余，故B燒杯溶液中溶質只有硫酸亞鐵，故選項說法錯誤；
D、右側曲線不能反映反應的速率，不能反映鐵和鋁的金屬活動性強弱，故選項說法正確；
故選：D。
變式訓練5.如圖所示的裝置，甲、乙兩個相同的瓶內分別裝有等質量的鐵粉和鋅粉，同時加入等量等質量分數的稀硫酸，反應結束后金屬均有剩余。則在反應過程中原先處于導管中點P的紅色液柱移動的情況是（　　）
A．先向左移動，最后停在P左側
B．先向左移動，最后停在P位置
C．先向右移動，最后停在P位置
D．先向右移動，最后停在P左側
【分析】金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬，能和稀鹽酸或稀硫酸反應生成鹽和氫氣，排在前面的金屬，能把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來，并且金屬越活潑，越容易和鹽反應。
【解答】解：鋅比鐵活潑，鋅和稀硫酸反應的速率比鐵快，單位時間內產生的氫氣比鐵多，開始紅色液柱向左移動，完全反應后金屬均有剩余，稀硫酸完全反應，生成氫氣質量相等，導致紅色液柱向右移動至P點，導管中點P的紅色液柱移動的情況是先向左移動，最后停在P位置。
故選：B。
題型三.合金（金屬混合與酸反應）問題
例1.已知鎂與另一種金屬的混合粉末共2.0g，放入足量稀鹽酸充分反應，共生成0.2g氫氣，則另一種金屬可能是（　　）
A．鋁 B．鐵 C．鋅 D．鋼
【分析】根據二價金屬與酸反應的化學方程式來計算金屬的平均相對原子質量，使平均相對原子質量介于24和另一種金屬的相對原子質量之間。
【解答】解：設生成0.2g氫氣需要鎂、鋁、鐵、鋅的質量分別為x、y、z、m。
Mg～H2 2Al～3H2 Fe～H2 Zn～H2
24 2 54 6 56 2 65 2
x 0.2g y 0.2g z 0.2g m 0.2g
x＝2.4g，y＝1.8g，z＝5.6g，m＝6.5g，混合物固體粉末的質量為2.0g，其中一種為鎂，若生成0.2g氣體均為鎂，需要鎂的質量為2.4g，大于2.0g，則需要另一種金屬生成0.2g氣體時所需要的固體質量小于2.0g，而鋼的成分為Fe和C，C不與稀鹽酸反應。
故選：A。
例2.現有某金屬混合粉末，可能由Mg、Al、Fe中的兩種或三種組成。取27g樣品加入足量稀鹽酸，充分反應后，得到氫氣的質量為2g，則該金屬混合粉末的組成不可能為（　　）
A．Mg、Fe B．Mg、Al C．Al、Fe D．Mg、Al、Fe
【分析】鎂與鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣，該反應方程式為Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑，即每24g鎂能夠置換出2g氫氣，鋁與鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣，該反應方程式為2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑，即每54g的鋁能夠置換出6g的氫氣，即每18g的鋁能夠置換出2g的氫氣；鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，該反應方程式為Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑，即每56g的鐵能夠置換出2g的氫氣。根據極值法，若生成2g氫氣，混合物中要同時存在單一物質質量大于27g和小于27g的物質。
【解答】解：A、生成2g的氫氣需要24g鎂，需要56g的鐵，根據極值法，符合要求，故A正確；
B、生成2g的氫氣需要24g鎂，需要18g的鋁，根據極值法，不符合要求，故B錯誤；
C、生成2g的氫氣需要18g鋁，需要56g的鐵，根據極值法，符合要求，故C正確；
D、生成2g的氫氣需要24g鎂，需要18g鋁，需要56g的鐵，根據極值法，符合要求，故D正確；
故選：B。
例3.將15g兩種金屬的混合的粉末投入定量鹽酸中，充分反應后，得到1g氫氣，則下列各組金屬中肯定不能構成上述混合物的是（　　）
A．Mg和Ag B．Zn和Cu C．Al和Fe D．Al和Zn
【分析】這道題中，Mg、Zn、Al、Fe都是可以反應的，Ag、Cu都是不反應的．根據化學方程式計算即可正確選擇．
【解答】解：設要產生1g氫氣，需要鎂的質量為x，鋅的質量為y，鋁的質量為z，鐵的質量為w，
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
24 2
x 1g
∴＝；
解之得：x＝12g，
Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
65 2
y 1g
∴＝；
解之得：x＝32.5g，
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
54 6
z 1g
∴＝，
解之得：z＝9g；
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
w 1g
∴＝，
解之得：y＝28g；
由以上計算可知，
A、鎂為12g＜15g，銀不反應，可能；
B、鋅為32.5g＞15g，銅不反應，不可能；
C、鋁為9g＜15g，鐵為28克＞15克，可能；
D、鋁為9g＜15g，鋅為32.5克＞15克，可能；
故選B。
方法二：由于可與酸反應的金屬，當制取1g氫氣時，所需要的金屬的質量＝，可知；生成1g氫氣需要鎂12g；鋅需要32.5g；鋁需要9g；鐵需要28g。
A、生成1g氫氣需要鎂12g＜15g，銀不反應，可以平均出15g，故可能；
B、生成1g氫氣需要鋅32.5g＞15g，銅不反應，不可以平均出15g，故不可能；
C、生成1g氫氣需要鋁9g＜15g，鐵為28克＞15克，可以平均出15g，故可能；
D、生成1g氫氣需要鋁9g＜15g，鋅為32.5克＞15克，可以平均出15g，故可能；
故選：B。
方法三：
假設金屬的化合價都為+2價，設金屬的平均原子質量x
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
x 2
15g 1g
∴＝；
解之得：x＝30。
由于是混合物，所以存在以下可能
1、兩者都反應，則對應金屬折算為+2價金屬時，應該是相對原子質量一個大于30，一個小于30，因此C、D組合是可能的。
2、一個反應，一個不反應，則反應的金屬必須折算為+2價時，相對原子質量小于30，則A也是可能的。
故選：B。
變式訓練1.一包質量為6克的鐵粉，可能含有下列某種雜質，當它和足量鹽酸反應后，生成氫氣0.2克，金屬無剩余，則鐵粉中含有的雜質為（　　）
A．Cu B．Zn C．Al D．Mg
【分析】假設樣品中生成0.2g氫氣全部由鐵反應生成需鐵的質量，再與6g作比較，若計算值比6g小，說明混有的金屬產生氫氣的能力不如鐵，或者說根本就不會產生氫氣；若計算值比6g大，說明混有的金屬產生氫氣的能力比鐵強．
【解答】解：假設生成0.2g氫氣全部由鐵反應生成需鐵的質量為x
Fe+2HCl＝H2↑+FeCl2
56 2
x 0.4g
＝
x＝5.6g
5.6g＜6g
可見樣品中混有的物質產生氫氣的能力不如鐵，或者說根本就不會產生氫氣，但是金屬沒有剩余，所以一定不含銅。
相同量的鎂、鋁產生氫氣的能力比鐵強，所以B符合題意。
故選：B。
變式訓練2.在某鐵的樣品中，可能含有Zn、Mg、Al、Cu等金屬雜質中的2種，取5.6g樣品跟足量稀硫酸反應，得到0.20g H2，則此鐵的樣品中不可能含有的金屬雜質是（　　）
A．Cu和Mg B．Zn和Al C．Mg和Al D．Al和Cu
【分析】根據一定量金屬與足量酸完全反應時，產生氫氣質量＝×金屬質量，可計算產生0.2g氫氣消耗鐵的質量恰好為5.6g，所以其余兩種雜質金屬產生同樣多氫氣時消耗金屬質量一種大于5.6g，一種小于5.6g。
【解答】解：得到0.2g氫氣需要消耗金屬鐵的質量m，×m＝0.2g，則m＝5.6g，所以鐵樣品中另兩種金屬為：產生0.2g氫氣，需要金屬的質量一種大于5.6g，另一種小于5.6g；
根據一定量金屬與足量酸完全反應時，產生氫氣質量＝×金屬質量，可計算得知，產生0.2g氫氣，消耗鋁、鎂的質量為1.8克、2.4克，都小于5.6g，不可能同時含有鎂和鋁；而消耗鋅的質量為6.5克，大于5.6g，銅不能與酸反應產生氫氣；因此可判斷樣品中的兩種金屬雜質為金屬鋁、鎂中的一種與金屬鋅、銅中一種所形成。
故選：C。
變式訓練3.有一種由兩種物質組成的合金6g，加入到足量的稀硫酸中充分反應，反應時間和產生氫氣的圖象如圖所示（縱坐標表示產生的氫氣質量，橫坐標表示反應時間）．該合金的組成可能是（　　）
A．Fe和Cu B．Fe和Al C．Zn和Cu D．Cu和Ag
【分析】根據反應的化學方程式和提供的數據可以計算相關方面的計算，從而判斷各種是否正確．
【解答】解：銅、銀不能和稀硫酸反應，鐵、鋁、鋅和稀硫酸反應的化學方程式及其反應物和生成物質量關系為：
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑，Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
56 2 54 6 65 2
由以上可知，當生成0.2g氫氣時，消耗鐵、鋁和鋅的質量分別是5.6g、1.8g和6.5g，
A、6gFe和Cu和足量稀硫酸反應生成的氫氣可能是0.2g；
B、6gFe和Al和足量稀硫酸反應生成的氫氣大于0.2g；
C、6gZn和Cu和足量稀硫酸反應生成的氫氣質量小于0.2g；
D、銅和銀都不能和稀硫酸反應，因此和稀硫酸混合時不能產生氫氣。
故選：A。
三.課后作業
1.甲、乙、丙三種金屬，分別投入稀鹽酸中，只有甲能產生氣體；將乙、丙分別放入硝酸銀溶液中，一段時間后，丙的表面有銀析出，乙沒有變化。則甲、乙、丙三種金屬的活動性順序為（　　）
A．甲＞乙＞丙 B．甲＞丙＞乙 C．乙＞甲＞丙 D．丙＞乙＞甲
【分析】在金屬活動性順序中，位于氫前面的金屬能置換出酸中的氫；位于前面的金屬能把排在它后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，據此根據能否發生反應，可確定金屬活動性由強到弱的順序。
【解答】解：由題意可知，甲、乙、丙三種金屬，分別投入稀鹽酸中，只有甲能產生氣體，可推出甲的活潑性大于乙、丙；將乙、丙分別放入硝酸銀溶液中，一段時間后，丙的表面有銀析出，乙沒有變化說明了丙的活潑性大于乙。由此可得出甲、乙、丙三種的金屬的活潑性大小是：甲＞丙＞乙。
故選：B。
2.如圖所示，在杠桿的兩端分別掛著打磨干凈、質量相同的鐵球和銅球，此時杠桿平衡。然后將兩個金屬球分別浸入到等質量等濃度的稀硫酸中。待反應結束后，取掉燒杯，兩個金屬球均有剩余。下列說法正確的是（　　）
A．實驗過程中，鐵球會上浮
B．實驗結束后取掉燒杯，杠桿左端下沉
C．反應結束后，右側燒杯中溶液變為藍色
D．實驗結束后，左側燒杯中溶液質量比右側燒杯中溶液質量小
【分析】將打磨干凈、質量相同的鐵球和銅球分別浸入到等質量等濃度的稀硫酸中，鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，反應的化學方程式為Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，銅和稀硫酸不反應，反應結束后，取掉燒杯，兩個金屬球均有剩余，則鐵球質量變小，銅球質量不變；據此分析解答。
【解答】解：A、實驗過程中，鐵球和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，鐵球的質量減小，而銅球與稀硫酸不反應，質量不變，所以在杠桿作用下，鐵球會上浮，故選項說法正確。
B、實驗結束后，鐵球質量減小，銅球質量不變，取掉燒杯，杠桿右端下沉，故選項說法不正確。
C、銅球和稀硫酸不反應，反應結束后，右側燒杯中溶液仍為無色，故選項說法不正確。
D、實驗結束后，左側燒杯中溶質由H2SO4變為FeSO4，溶質質量增大，而溶劑質量不變，所以溶液質量增大，右側燒杯中銅球與稀硫酸不反應，溶液質量也不變，所以實驗結束后，左側燒杯中溶液質量比右側燒杯中溶液質量大，故選項說法不正確。
故選：A。
3.在盛有足量稀鹽酸的燒杯中，放入5.2g未經打磨的鋁絲，充分反應后得到0.2g氫氣，已被氧化的鋁元素的質量在原純鋁絲（未氧化的鋁絲）中的質量分數為（　　）
A．5% B．25% C．50% D．52%
【分析】根據反應的化學方程式及其提供數據可以進行相關方面的計算和判斷。
【解答】解：設參加反應鋁的質量為x。
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
54 6
x 0.2g
＝
x＝1.8g
氧化鋁質量＝5.2g﹣1.8g＝3.4g
已被氧化的鋁元素質量
故已被氧化的鋁元素的質量在原純鋁片（未氧化的鋁片）中的質量分數為。
故選：C。
4.已知鎂與另一種金屬的混合粉末共2.0g，放入足量稀鹽酸充分反應，共生成0.2g氫氣，則另一種金屬可能是（　　）
A．鋁 B．鐵 C．鋅 D．銅
【分析】根據二價金屬與酸反應的化學方程式來計算金屬的平均相對原子質量，使平均相對原子質量介于24和另一種金屬的相對原子質量之間。
【解答】解：設該粉末為純凈的單質金屬M（化合物中化合價統一為+2價）反應，其相對原子質量為x，
M+2HCl＝MCl2+H2↑
x 2
2.0g 0.2g
x＝20
由于鎂的相對原子質量為24，混合物的相對原子質量為20，所以含另一種金屬的相對原子質量一定小于20，符合題意的有鎂。鐵、鋅的相對原子質量均大于20，不會含有；銅不與稀鹽酸反應，不會含有；鋁在化合物中顯+3價，換算成+2價，其相對原子質量為27×＝18，符合要求。
故選：A。
5.某同學取4g CuO、Fe2O3、Ag的混合固體，與73g 10%的稀鹽酸混合后恰好完全反應，則該混合固體中金屬元素的質量分數為（　　）
A．30% B．40% C．60% D．70%
【分析】根據氧化銅和稀鹽酸反應生成氯化銅和水，氧化鐵和稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，銀不能和稀鹽酸反應，以及生成水中氧元素的質量即為混合固體中氧元素的質量來分析。
【解答】解：某同學取4gCuO、Fe2O3、Ag的混合固體，與73g 10%的稀鹽酸混合后恰好完全反應，氧化銅和稀鹽酸反應生成氯化銅和水，氧化鐵和稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，銀不能和稀鹽酸反應，稀鹽酸中氫元素的質量為：73g×10%××100%＝0.2g，氫元素全部轉化成水，則生成水的質量為：0.2g÷（×100%）＝1.8g，水中含有氧元素的質量為：1.8g﹣0.2g＝1.6g；根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類和質量不變，則生成水中氧元素的質量即為混合固體中氧元素的質量，則該混合固體中金屬元素的質量百分含量為：×100%＝60%。
故選：C。
6.如圖，將等質量的鋅和鐵分別放入左右試管中（左邊放鋅，右邊放鐵），加入等質量、等質量分數的稀鹽酸，充分反應后，冷卻到室溫，金屬均有剩余（U型管內為水，初始液面相平，反應過程中，裝置氣密性良好），下列說法正確的是（　　）
A．右試管溶液為無色
B．左邊試管中所得溶液的質量比右邊試管中所得溶液的質量大
C．U型管中液面左升右降
D．右試管比左試管中產生氣泡的速率快
【分析】金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬，能和稀鹽酸或稀硫酸反應生成鹽和氫氣，排在前面的金屬，能把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來，并且金屬越活潑，越容易先和鹽溶液反應。
【解答】解：A、右試管中鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，氯化亞鐵溶液是淺綠色溶液，故選項不正確。
B、左邊試管中所得溶液的質量比右邊試管中所得溶液的質量大，是因為產生氫氣質量相等，反應的鋅的質量大于鐵，故選項正確。
C、產生氫氣體積相等，液面沒有升降，故選項不正確。
D、右試管比左試管中產生氣泡的速率慢，是因為鋅比鐵活潑，故選項不正確。
故選：B。
7.如圖為小明為比較甲、乙、丙三種金屬的活動性而進行的實驗，根據圖中現象可得三種金屬的活動性順序為（　　）
A．乙＞甲＞丙 B．甲＞乙＞丙 C．丙＞乙＞甲 D．丙＞甲＞乙
【分析】根據在金屬活動性順序中，位于氫前面的金屬能置換出酸中的氫，位于前面的金屬能把排在它后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，進行分析判斷。
【解答】解：甲和稀硫酸不反應，無現象，乙和稀硫酸反應產生氣泡，說明乙的位置排在氫的前面，甲的位置排在氫的后面，即乙＞H＞甲。甲和氯化銅溶液反應出現紅色物質，丙和氯化銅溶液不反應，無現象，說明甲的金屬活動性比銅強，丙的金屬活動性比銅弱，即甲＞Cu＞丙；則三種金屬的金屬活動性順序為：乙＞甲＞丙。
故選：A。
8.將等量的Mg、Fe、Zn三種金屬分別放入質量和溶質質量分數均相同的三份硫酸中，反應完成后生成氫氣的質量關系可能的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬，能和稀鹽酸或稀硫酸反應生成鹽和氫氣，排在前面的金屬，能把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來。
【解答】解：A、如果稀硫酸足量，鎂反應生成氫氣最多，鋅反應生成氫氣最少，該選項正確。
B、當鐵、鋅反應生成的氫氣質量相等時，應該是稀硫酸過量，則鎂反應生成的氫氣和鋅、鐵一樣多，該選項不正確。
C、當三種金屬都過量時，稀硫酸完全反應，生成氫氣質量相等，該選項正確。
D、鋅完全反應，鐵和鎂有剩余的時候，該選項正確。
故選：ACD。
9.一塊質量為6g的合金，與足量的鹽酸反應，產生0.2g氫氣。則該合金的組成可能為（　　）
A．Fe和Mg B．Fe和Al C．Fe和Zn D．Mg和Al
【分析】利用一定質量金屬完全反應放出氫氣質量＝×金屬質量，計算生成0.2氫氣消耗選項所涉及金屬鐵、鋅、鎂、鋁的質量；然后根據題設的條件：兩種金屬混合物6g與足量稀鹽酸反應后生成了0.2g氫氣，推斷出兩種金屬合金的可能組成。
【解答】解：根據與硫酸反應時鐵、鎂、鋁、鋅分別呈+2、+2、+3、+2，與足量稀鹽酸反應后生成了0.2g氫氣，所需要消耗金屬的質量分別為：
需要金屬鐵的質量＝0.2g×＝5.6g
屬鎂的質量＝0.2g×＝2.4g
金屬鋁的質量＝0.2g×＝1.8g
金屬鋅的質量0.2g×＝6.5g
由上述需要金屬的質量可知，6克鐵和鋅混合物與足量的稀鹽酸反應，產生氫氣的質量可以為0.2克。
故選：C。
10.燒杯中盛有鋅粉和鐵粉的混合物mg，向其中逐漸加入一定濃度的稀鹽酸，測得剩余固體的質量與加入稀鹽酸體積的關系如圖所示。下列有關結論錯誤的是（　　）
A．加入V1mL稀鹽酸時，剩余固體中不含鋅
B．加入V2mL稀鹽酸時，溶液中有2種溶質
C．反應中由鐵粉產生的氫氣質量為
D．整個過程中產生氫氣的質量一定小于
【分析】金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬，能和稀鹽酸或稀硫酸反應生成鹽和氫氣，排在前面的金屬，能把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來，并且金屬越活潑，越容易和鹽反應，第一段是鋅粉和稀鹽酸反應，第二段是鐵粉和稀鹽酸反應。
【解答】解：A、在金屬活動性順序表中，鋅的金屬活動性比鐵強，稀鹽酸先與鋅反應生成氯化鋅和氫氣，再與鐵反應生成氯化亞鐵和氫氣，則加入V1mL稀鹽酸時，鋅反應完全，剩余固體中不含鋅，故A正確；
B、稀鹽酸先與鋅反應生成氯化鋅和氫氣，再與鐵反應生成氯化亞鐵和氫氣，則加入V2mL稀鹽酸時，鐵恰好完全反應，溶液中的溶質為FeCl2和ZnCl2，故B正確；
C、第二段是鐵粉和稀鹽酸反應，鐵的質量為ng，56份的鐵生成2份的氫氣，則反應中由鐵粉產生的氫氣質量為g，故C不正確；
D、假設mg全部是鋅，鋅和稀鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣，假設mg全部是鐵，則反應中產生氫氣的質量一定小于，故D正確。
故選：C。
11.鎂、鋅組成的混合物和足量的鹽酸反應，生成氫氣0.2g，則混合物的質量可能是（　　）
A．2.4g B．2.7g C．6.5g D．9.2g
【分析】此題用極值法。這兩種金屬與鹽酸反應，計算要產生0.2gH2，如果全用鎂，則需要質量，如果全為鋅，需要質量，所以混合金屬質量取值范圍為在二者之間。
【解答】解：如果全用鎂，設鎂的質量為X則：X×＝0.2g，解得X＝2.4g，如果全為鋅，設鋅的質量為Y則：Y×＝0.2g，解得Y＝6.5g。
由此可見，產生氫氣0.2g，若全部為鎂，則混合物質量最少為2.4g，若全為鋅則混合物質量最大為6.5g，由于是混合物，因此混合物質量應介于2.4與6.5之間，是2.7g。
故選：B。
12.向質量均為m的兩種不同金屬a和b中分別滴加50g相同濃度的稀硫酸，反應過程中產生氫氣的質量與所加稀硫酸的質量關系如圖所示，則下列說法不正確的是（　　）
A．滴加50g稀硫酸后的溶液質量關系為ma＞mb
B．滴加50g稀硫酸后溶液中均含有兩種溶質
C．若金屬a是鐵，則金屬b可能是鋅
D．兩種金屬的活動性均排在H前面
【分析】金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬，能和稀鹽酸或稀硫酸反應生成鹽和氫氣，排在前面的金屬，能把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來，并且金屬越活潑，越容易先和鹽溶液反應。
【解答】解：A、滴加50g稀硫酸后的溶液質量關系為ma小于mb，是因為最終a反應生成的氫氣較多，故選項不正確。
B、滴加50g稀硫酸后溶液中均含有兩種溶質，即a、b對應的鹽和過量的硫酸，故選項正確。
C、若金屬a是鐵，則金屬b可能是鋅，是因為相等質量的鐵和鋅完全反應后，鐵生成的氫氣較多，故選項正確。
D、兩種金屬的活動性均排在H前面，是因為都能和稀硫酸反應，故選項正確。
故選：A。
13.等質量的X、Y兩種金屬分別和足量的同體積、同濃度的鹽酸反應，產生氣體的質量與時間的關系如圖所示（金屬的化合價相同）。下列說法中不正確的是（　　）
A．t1時，產生氣體的質量：X＞Y
B．t2時，消耗金屬的質量：X＞Y
C．t3時，消耗金屬的質量：X＝Y
D．t3時，消耗鹽酸的質量：X＝Y
【分析】金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬，能和稀鹽酸或稀硫酸反應生成鹽和氫氣，排在前面的金屬，能把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來。
【解答】解：A、t1時，產生氣體的質量：X＞Y，該選項說法正確；
B、t2時，X完全反應，Y部分反應，由于金屬的化合價相同，消耗金屬的質量：X＞Y，該選項說法正確；
C、t3時，X、Y完全反應消耗金屬的質量：X＝Y，該選項說法正確；
D、反應生成的氫氣中的氫元素完全來自于鹽酸，t3時，X反應生成的氫氣多，因此消耗鹽酸質量比Y大，即消耗鹽酸的質量：X＞Y，該選項說法不正確。
故選：D。
14.將鐵、鎂、鋁三種金屬的混合粉末2克，加入20g稀硫酸中恰好完全反應，將反應后的溶液蒸干，得到6.8g固體物質，則產生的氫氣的質量是　0.1　g，稀硫酸的溶質質量分數是　24.5%　。
【分析】根據質量守恒定律、溶質的質量分數的公式進行分析解答。
【解答】解：硫酸根離子的質量為：
6.8g﹣2g＝4.8g
參加反應的硫酸的質量為：
4.8g÷＝4.9g
生成氫氣的質量為：
4.9g﹣4.8g＝0.1g
稀硫酸的溶質質量分數為：
＝24.5%
故答案為：
0.1；24.5%。
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浙教版科學九上科學2.2第一課時學案
教學內容 金屬性質
教學目標 讓學生熟練掌握上述學習目標的內容
教學重點 1.金屬與酸反應的圖像問題；2.合金問題3.金屬活潑性比較
教學難點 圖像分析，合金問題
課程難度 稍難
一.知識總結
1. 金屬與鹽酸、稀硫酸的反應
（1）金屬與鹽酸、稀硫酸的反應
金屬 鹽酸 稀硫酸
現象 化學方程式 現象 化學方程式
鎂 劇烈反應，有大量氣泡產生，溶液呈無色。 Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ 劇烈反應，有大量氣泡產生，溶液呈無色。 Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
鋅 反應較快，有大量氣泡產生，溶液呈無色。 Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ 反應較快，有大量氣泡產生，溶液呈無色。 Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
鐵 有少量氣泡產生，反應慢，溶液由無色變為淺綠色。 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ 有少量氣泡產生，反應慢，溶液由無色變為淺綠色。 Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
銅 無現象 不反應 無現象 不反應
①銅不與稀鹽酸、稀硫酸反應，鎂、鋅、鐵都能與稀鹽酸、稀硫酸反應，但反應的劇烈程度不同。由此可知，這四種金屬在溶液中的活動性質順序是Mg＞Zn＞Fe＞Cu。
②并不是所有金屬都能與酸反應放出氫氣。
③單質鐵與稀鹽酸、稀硫酸發生反應時，生成的是亞鐵鹽，且亞鐵鹽溶液都為淺綠色。
④硝酸和濃硫酸具有強氧化性，與金屬反應不生成H2，而生成水。
（2）置換反應
①定義：由一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應。置換反應是化學基本反應類型之一。
②特征：反應物和生成物都是一種單質和一種化合物。
③通式：A+BC→B+AC
④化合反應、分解反應、置換反應的比較
項目 特點 舉例 簡單表示
化合反應 多變一 C+O2===CO2 A+B+……→C
分解反應 一變多 2H2O2===2H2O+O2↑ A→B+C+……
置換反應 一換一 Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ A+BC→B+AC
2. 金屬的活動性順序
（1）金屬的活動性順序
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au
（2）金屬活動性順序在實際應用中的意義
①可判斷金屬的化學活動性
在金屬活動性順序中，金屬的位置越靠前，它的活動性就越強。
②可判斷金屬能否與酸發生置換反應而產生氫氣
在金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸里的氫，排在氫后面的金屬不能置換酸里的氫。
③可判斷金屬能否跟鹽溶液發生置換反應
在金屬活動性順序中，只有排在前面的金屬，才能把排在后面的金屬從它們的可溶性鹽溶液里置換出來。根據金屬單質和鹽中金屬離子在金屬活動性順序表中的位置，即可判斷金屬單質能否跟鹽溶液發生置換反應。
（3）說明
①判斷金屬與某種金屬化合物溶液能否發生置換反應，一要看金屬是否排在化合物中的金屬前面，二要看該化合物是否溶于水，如Fe與AgCl不能發生置換反應，因為AgCl不溶于水。
②用金屬跟金屬化合物溶液發生置換反應時，一般不用很活潑的K、Ca、Na等，因為這些金屬常溫下和水發生反應，不能置換出金屬化合物溶液里金屬。
（4）濕法煉銅
①原理：先用硫酸將銅礦中的銅轉變成可溶性的硫酸銅，再講鐵放入硫酸銅溶液中把銅置換出來。
②主要化學方程式：Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
二.課堂練習
題型一.金屬活潑性比較
例1.鎘是鎳鎘電池的重要材料，它可以從銅鎘渣（主要含有鎘、鋅、銅等單質）中分離出來，其過程如圖。鎘、鋅、銅三種金屬活動性的順序是（　　）
A．鋅＞鎘＞銅 B．鋅＞銅＞鎘 C．鎘＞鋅＞銅 D．鎘＞銅＞鋅
合能驗證Mg、Fe、Cu三種金屬活動性強弱的是（　　）
①稀鹽酸、Mg、Fe、Cu
②MgSO4溶液、Fe、Cu
③Mg、FeSO4溶液、Cu
④MgSO4溶液、Fe、Cu（NO3）2溶液
⑤Mg、Fe、CuSO4溶液
A．②③⑤ B．①③④ C．①③⑤ D．②③④
變式訓練1.現有質量相同的三種金屬粉末X、Y、Z，分別放入三份溶質質量分數相等的足量稀鹽酸中，X不發生反應，Y、Z發生反應生成氫氣的質量與反應時間的關系如圖所示。X、Y、Z的金屬活動性順序正確的是（　　）
A．X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y C．Y＞Z＞X D．Z＞Y＞X
變式訓練2.．有甲、乙、丙、丁四種金屬。只有甲在自然界主要以游離態存在。丁鹽的水溶液不能用乙制的容器盛放，但可以用丙制的容器盛放。這四種金屬的活動性由強到弱的順序是（　　）
A．甲＞乙＞丁＞丙 B．丙＞丁＞乙＞甲
C．丙＞乙＞丁＞甲 D．乙＞丁＞丙＞甲
變式訓練3.有X、Y、Z、W四種金屬，只有Z在自然界中主要以單質形式存在；將X、Y、W分別放入稀鹽酸中，Y無明顯現象，X、W都有氣泡，但W產生氣泡速率更快；則四種金屬的活動性由強到弱的順序是（　　）
A．X＞Z＞Y＞W B．W＞X＞Y＞Z C．W＞Z＞X＞Y D．Y＞X＞W＞Z
變式訓練4.現有Fe、Mn（錳）、Cu三種金屬，把Mn投入到硫酸亞鐵溶液中，Mn的表面有Fe析出，若把Fe、Cu投入到稀硫酸中，Fe表面有氣泡，Cu無變化，則Fe、Mn、Cu三種金屬的活潑性由強到弱的順序是（　　）
A．Fe＞Mn＞Cu B．Mn＞Fe＞Cu C．Fe＞Cu＞Mn D．Cu＞Fe＞Mn
題型二.金屬與酸反應問題
例1.取等質量的鐵、鋅分別與等質量、等質量分數的足量的稀硫酸反應，下列圖象中有關量的變化趨勢與對應關系不正確的是（　　）
A． B．
C． D．
例2.向質量均為m的鋅粉和鐵粉中分別滴加100g同濃度的稀硫酸，反應過程中產生氣體的質量與所加稀硫酸的質量關系如圖所示，下列敘述正確的是（　　）
A．a表示的是鋅和稀硫酸反應的情況
B．反應后均得到無色溶液
C．由圖可知，鋅比鐵的化學活動性強
D．反應結束后兩種金屬均有剩余，所得溶液的質量相等
例3.常溫下，相同質量的鎂和鐵分別與足量的溶質質量分數相同的稀硫酸反應，以下圖像中縱坐標表示生成氫氣的質量，橫坐標表示相關的量。其中圖像表示正確的是（　　）
A． B．
C． D．
例4.將質量均為10克的Mg、Al、Fe分別放入燒杯中，同時加入質量分數相同的100克稀鹽酸，稀鹽酸完全反應。反應有關圖像錯誤的是（　　）
A． B．
C． D．
變式訓練1.兩個燒杯中裝有等質量的金屬鋅和鎂，然后分別逐漸加入同濃度的稀硫酸，產生氫氣的質量與加入硫酸的質量關系如圖所示。下列由圖獲得的信息正確的是（　　）
A．鎂比鋅的金屬活動性強
B．a、b、c三點中，兩個燒杯中都有金屬剩余的是b點
C．完全反應后，Mg消耗稀H2SO4的質量大于Zn
D．兩種金屬與稀H2SO4恰好反應后生成的ZnSO4質量大于MgSO4
變式訓練2.在一定量的鐵和鋅中，分別加入足量的相同質量分數的稀鹽酸，生成的氫氣的質量隨時間的變化圖像如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．圖線A代表鋅和稀鹽酸反應的圖像
B．反應結束時，參加反應的Zn的質量比Fe多
C．反應結束時，參加反應的稀鹽酸質量A比B多
D．t1﹣t2時間段內，生成氫氣的速度B比A快
變式訓練3.將相同質量的鎂、鋅、鐵分別和足量的等質量分數的稀鹽酸反應，反應情況如圖所示，其中圖像正確的是（　　）
A． B．
C． D．
變式訓練4.向兩個盛有相同質量鋁粉和鐵粉的燒杯中，分別滴加相同質量分數的稀硫酸，產生氫氣的質量與加入稀硫酸的質量關系如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．a點時，兩個燒杯中的酸都恰好完全反應
B．b點時，兩個燒杯中產生氫氣的質量相同
C．c點時，B燒杯溶液中溶質只有硫酸鐵
D．右側曲線不能反映鐵和鋁的金屬活動性強弱
變式訓練5.如圖所示的裝置，甲、乙兩個相同的瓶內分別裝有等質量的鐵粉和鋅粉，同時加入等量等質量分數的稀硫酸，反應結束后金屬均有剩余。則在反應過程中原先處于導管中點P的紅色液柱移動的情況是（　　）
A．先向左移動，最后停在P左側
B．先向左移動，最后停在P位置
C．先向右移動，最后停在P位置
D．先向右移動，最后停在P左側
題型三.合金（金屬混合與酸反應）問題
例1.已知鎂與另一種金屬的混合粉末共2.0g，放入足量稀鹽酸充分反應，共生成0.2g氫氣，則另一種金屬可能是（　　）
A．鋁 B．鐵 C．鋅 D．鋼
例2.現有某金屬混合粉末，可能由Mg、Al、Fe中的兩種或三種組成。取27g樣品加入足量稀鹽酸，充分反應后，得到氫氣的質量為2g，則該金屬混合粉末的組成不可能為（　　）
A．Mg、Fe B．Mg、Al C．Al、Fe D．Mg、Al、Fe
例3.將15g兩種金屬的混合的粉末投入定量鹽酸中，充分反應后，得到1g氫氣，則下列各組金屬中肯定不能構成上述混合物的是（　　）
A．Mg和Ag B．Zn和Cu C．Al和Fe D．Al和Zn
變式訓練1.一包質量為6克的鐵粉，可能含有下列某種雜質，當它和足量鹽酸反應后，生成氫氣0.2克，金屬無剩余，則鐵粉中含有的雜質為（　　）
A．Cu B．Zn C．Al D．Mg
變式訓練2.在某鐵的樣品中，可能含有Zn、Mg、Al、Cu等金屬雜質中的2種，取5.6g樣品跟足量稀硫酸反應，得到0.20g H2，則此鐵的樣品中不可能含有的金屬雜質是（　　）
A．Cu和Mg B．Zn和Al C．Mg和Al D．Al和Cu
變式訓練3.有一種由兩種物質組成的合金6g，加入到足量的稀硫酸中充分反應，反應時間和產生氫氣的圖象如圖所示（縱坐標表示產生的氫氣質量，橫坐標表示反應時間）．該合金的組成可能是（　　）
A．Fe和Cu B．Fe和Al C．Zn和Cu D．Cu和Ag
三.課后作業
1.甲、乙、丙三種金屬，分別投入稀鹽酸中，只有甲能產生氣體；將乙、丙分別放入硝酸銀溶液中，一段時間后，丙的表面有銀析出，乙沒有變化。則甲、乙、丙三種金屬的活動性順序為（　　）
A．甲＞乙＞丙 B．甲＞丙＞乙 C．乙＞甲＞丙 D．丙＞乙＞甲
2.如圖所示，在杠桿的兩端分別掛著打磨干凈、質量相同的鐵球和銅球，此時杠桿平衡。然后將兩個金屬球分別浸入到等質量等濃度的稀硫酸中。待反應結束后，取掉燒杯，兩個金屬球均有剩余。下列說法正確的是（　　）
A．實驗過程中，鐵球會上浮
B．實驗結束后取掉燒杯，杠桿左端下沉
C．反應結束后，右側燒杯中溶液變為藍色
D．實驗結束后，左側燒杯中溶液質量比右側燒杯中溶液質量小
3.在盛有足量稀鹽酸的燒杯中，放入5.2g未經打磨的鋁絲，充分反應后得到0.2g氫氣，已被氧化的鋁元素的質量在原純鋁絲（未氧化的鋁絲）中的質量分數為（　　）
A．5% B．25% C．50% D．52%
4.已知鎂與另一種金屬的混合粉末共2.0g，放入足量稀鹽酸充分反應，共生成0.2g氫氣，則另一種金屬可能是（　　）
A．鋁 B．鐵 C．鋅 D．銅
5.某同學取4g CuO、Fe2O3、Ag的混合固體，與73g 10%的稀鹽酸混合后恰好完全反應，則該混合固體中金屬元素的質量分數為（　　）
A．30% B．40% C．60% D．70%
6.如圖，將等質量的鋅和鐵分別放入左右試管中（左邊放鋅，右邊放鐵），加入等質量、等質量分數的稀鹽酸，充分反應后，冷卻到室溫，金屬均有剩余（U型管內為水，初始液面相平，反應過程中，裝置氣密性良好），下列說法正確的是（　　）
A．右試管溶液為無色
B．左邊試管中所得溶液的質量比右邊試管中所得溶液的質量大
C．U型管中液面左升右降
D．右試管比左試管中產生氣泡的速率快
7.如圖為小明為比較甲、乙、丙三種金屬的活動性而進行的實驗，根據圖中現象可得三種金屬的活動性順序為（　　）
A．乙＞甲＞丙 B．甲＞乙＞丙 C．丙＞乙＞甲 D．丙＞甲＞乙
8.將等量的Mg、Fe、Zn三種金屬分別放入質量和溶質質量分數均相同的三份硫酸中，反應完成后生成氫氣的質量關系可能的是（　　）
A． B．
C． D．
9.一塊質量為6g的合金，與足量的鹽酸反應，產生0.2g氫氣。則該合金的組成可能為（　　）
A．Fe和Mg B．Fe和Al C．Fe和Zn D．Mg和Al
10.燒杯中盛有鋅粉和鐵粉的混合物mg，向其中逐漸加入一定濃度的稀鹽酸，測得剩余固體的質量與加入稀鹽酸體積的關系如圖所示。下列有關結論錯誤的是（　　）
A．加入V1mL稀鹽酸時，剩余固體中不含鋅
B．加入V2mL稀鹽酸時，溶液中有2種溶質
C．反應中由鐵粉產生的氫氣質量為
D．整個過程中產生氫氣的質量一定小于
11.鎂、鋅組成的混合物和足量的鹽酸反應，生成氫氣0.2g，則混合物的質量可能是（　　）
A．2.4g B．2.7g C．6.5g D．9.2g
12.向質量均為m的兩種不同金屬a和b中分別滴加50g相同濃度的稀硫酸，反應過程中產生氫氣的質量與所加稀硫酸的質量關系如圖所示，則下列說法不正確的是（　　）
A．滴加50g稀硫酸后的溶液質量關系為ma＞mb
B．滴加50g稀硫酸后溶液中均含有兩種溶質
C．若金屬a是鐵，則金屬b可能是鋅
D．兩種金屬的活動性均排在H前面
13.等質量的X、Y兩種金屬分別和足量的同體積、同濃度的鹽酸反應，產生氣體的質量與時間的關系如圖所示（金屬的化合價相同）。下列說法中不正確的是（　　）
A．t1時，產生氣體的質量：X＞Y
B．t2時，消耗金屬的質量：X＞Y
C．t3時，消耗金屬的質量：X＝Y
D．t3時，消耗鹽酸的質量：X＝Y
14.將鐵、鎂、鋁三種金屬的混合粉末2克，加入20g稀硫酸中恰好完全反應，將反應后的溶液蒸干，得到6.8g固體物質，則產生的氫氣的質量是　 　g，稀硫酸的溶質質量分數是　 　。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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