第2章物質轉化與材料利用

專題7金屬的化學性質及活動性順序

類型一比較金屬活動性的強弱......................................................................................................................3

類型二金屬與氧氣，金屬與酸、金屬與金屬化合物溶液之間的反應......................................................4

類型三根據金屬與酸、金屬與金屬化合物溶液之間反應情況判斷金屬的活動性...................................6

類型四設計實驗探究金屬的活動性..............................................................................................................9

類型五利用金屬的活動性回收金屬............................................................................................................14

類型六金屬活動性順序的綜合應用............................................................................................................17

【方法歸納】

1．金屬的化學性質

(1)大多數金屬可與氧氣反應

(2)金屬＋酸―→鹽＋H2↑(金屬須在金屬活動性順序中排在氫之前)

(3)金屬＋鹽―→另一金屬＋另一鹽(反應條件：“金屬活動性順序中前面的置換后面的金屬”，反應的鹽具

有可溶性。)

反應的現象化學方程式

第1頁共12頁.

鐵與硫酸銅溶液鐵絲表面覆蓋一層紫紅色的物質，溶液由藍色Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu

變成淺綠色

銅與硝酸銀溶液銅絲表面覆蓋一層銀白色物質，溶液由無色逐Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag

漸變成藍色

2.常見金屬的活動性順序為：

3．金屬活動性順序的意義：

(1)在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動性就越強；

(2)在金屬活動性順序里，位于氫前的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫；

(3)在金屬活動性順序里，位于前面的金屬一般能把后面的金屬從它們的化合物溶液中置換出來。

4．金屬活動性順序的應用：

(1)能比較金屬活動性的強弱；

(2)能判斷金屬與酸、金屬與金屬化合物溶液之間能否發生化學反應；

(3)設計實驗探究金屬的活動性強弱。

將一種金屬單質放入幾種金屬的鹽溶液的混合液中時，其中排在金屬活動性順序中最靠后的金屬最先

被置換出來，然后再依次置換出稍靠后的金屬。如將金屬Zn放人FeSO4和CuSO4的混合溶液中，Zn先

與CuSO4發生置換反應，與CuSO4反應完后再與FeSO4發生置換反應。根據金屬鋅的量不同可分為以下

幾種情況：

金屬Zn的量析出金屬濾液的成分

Zn不足（不能與CuSO4溶液完全反應)CuZnSO4、FeSO4、CuSO4

Zn不足(恰好與CuSO4溶液完全反應)CuZnSO4、FeSO4

Zn不足(不能與FeSO4溶液完全反應)Fe、CuZnSO4、FeSO4

Zn適量(恰好與FeSO4溶液完全反應)Fe、CuZnSO4

Zn足量Zn、Fe、CuZnSO4

5.金屬活動性順序實驗設計的探究

在金屬活動性順序表中，位置越前的金屬，活動性就越強，金屬越活潑越容易與氧氣發生反應。排在H

前面的金屬能把酸(非氧化性酸)中的H置換出來，活動性越強，反應速度越快；活動性強的金屬能把活動

性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來(K、Ca、Na除外)。根據上述特點，可以設計“兩種、三種或多種金屬的

活動性順序比較”的實驗方案。

(1)比較兩種金屬的活動性強弱：可將一種金屬放入另一金屬的鹽溶液中，或者將兩種金屬都放入酸中，

然后根據置換反應能否發生或氫氣產生的速率做出相應的判斷。

(2)比較三種金屬的活動性強弱：一般采用“中間金屬、兩端溶液”或“中間溶液、兩端金屬”的方法。取

活動性居中的金屬放入活動性在兩端的鹽溶液中或者取活動性在兩端的金屬放入活動性居中的鹽溶液中，

然后根據置換反應能否發生做出相應的判斷。也可以分步利用金屬、酸、鹽溶液能否發生反應來判斷。

(3)比較四種或四種以上金屬的活動性強弱：以H為依據，將四種金屬分成兩類，一類H前金屬，一類

第2頁共12頁.

H后金屬。再用比較兩種金屬活動性強弱的方案在H前或H后金屬中進行比較。

【常考題型】

類型一比較金屬活動性的強弱

1．下列事實能說明鋁的金屬活動性比鐵或銅強的是()

A．鋁在地殼中含量比鐵高B．鋁的熔點低于銅的熔點

C．空氣中鐵比鋁更容易被腐蝕D．鋁絲在硫酸銅溶液中能形成“銅樹”

2．現有甲、乙、丙三種金屬，先將三者分別加入硫酸亞鐵溶液中，只有甲可置換出鐵單質。再將三者

加入硝酸銀溶液中，只有乙不能置換出銀單質，則三者的金屬活動性由強到弱的順序是()

A．甲＞乙＞丙B．乙＞甲＞丙C．甲＞丙＞乙D．無法判斷

3．常見金屬X與硝酸銀溶液反應的化學方程式為X＋3AgNO3===3Ag＋X(NO3)3，有關該反應說法錯

誤的是()

A．該反應是置換反應B．X可能是鐵C．金屬活動性X＞AgD．X表面有固體析出

4．下列現象和事實，可用金屬活動性作出合理解釋的是()

①相同幾何外形的金屬鎂、鋁分別與相同濃度的稀鹽酸反應，鎂反應更劇烈，說明鎂比鋁的金屬活動

性強

②用硫酸銅、石灰水配制農藥波爾多液時，不能用鐵制容器盛放

③盡管金屬的種類很多，但在自然界中，僅有少數金屬(銀、鉑、金)以單質形式存在

④金屬鋁比金屬鋅更耐腐蝕，說明鋅比鋁的金屬活動性強

A．①②③B．①②C．③④D．①②③④

5.有X、Y、Z三種金屬，X在常溫下能與氧氣反應，Y、Z在常溫下幾乎不與氧氣反應；如果把Y和Z

分別放入CuSO4溶液中，過一會兒，在Z表面有紅色固體析出，而Y沒有變化。根據以上實驗事實，判斷

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.Z＞Y＞X

類型二金屬與氧氣，金屬與酸、金屬與金屬化合物溶液之間的反應

1．下列關于金屬與氧氣反應的說法正確的是()

A．所有的金屬在常溫下都能與氧氣反應

B．金屬與氧氣反應都必須點燃或加熱

C．鎂只有點燃時才與空氣中的氧氣反應

D．“真金不怕火煉”說明即使高溫金也不與氧氣反應

2．下列關于金屬與氧氣反應的說法正確的是()

A．鋁制品在空氣中不易銹蝕是因為鋁不易與氧氣發生反應

B．灼熱的細鐵絲在空氣中不能燃燒是因為溫度沒有達到著火點

C．鎂在空氣中點燃能與氧氣發生反應，其化學方程式為Mg＋O2=====MgO2

第3頁共12頁.

D．根據各種金屬與氧氣反應的難易程度，可以初步比較一些金屬的活動性強弱

3．把一枚潔凈的鐵釘放入稀硫酸中，下列說法錯誤的是()

A．鐵釘表面產生氣泡B．溶液由無色變成淺綠色

C．鐵釘質量減輕D．溶液質量減輕

4．下列是常見的金屬活動性順序

以下判斷不正確的是()

A．X可與Y(NO3)2溶液反應B．X可與鹽酸反應

C．Y可與AgNO3溶液反應D．Y可與稀H2SO4反應

5．下列物質混合能發生反應的是()

A．銀與稀鹽酸B．銅與硫酸鋅溶液C．鐵與稀硫酸D．鋅與硫酸鎂溶液

6．金屬與鹽酸反應的示意圖如圖所示。下列說法正確的是()

A．實驗室可用銅和稀鹽酸制氫氣

B．四種金屬中活動性最強的是鎂

C．鐵可以把鋅從硫酸鋅溶液中置換出來

D．鐵與稀鹽酸反應的化學方程式為：2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑

7.驗證鎂、銅的金屬活動性順序，下列試劑不能選用的是()

A.MgSO4溶液B.KCl溶液C.稀鹽酸D.ZnCl2溶液

8.【雙選】欲探究鐵和鋁的金屬活動性差異，采用金屬與酸溶液反應的實驗，通過觀察反應現象得出結

論。下列有關做法中，不符合控制變量要求的是()

A.取用鐵片和鋁粉進行實驗

B.取用的稀鹽酸濃度和體積相同

C.取鐵和稀鹽酸反應，鋁和稀硫酸反應

D.在相同的溫度下進行實驗

9．在Zn、Fe、Cu、Mg、Ag幾種金屬中：

(1)不能置換出鹽酸中氫的金屬是_______________________________________；

(2)在稀硫酸中最容易變成金屬離子的是_________________________________；

(3)在上述金屬中，有一種金屬的化合物溶液與其他四種金屬都能發生置換反應，這種金屬是

______________________________________________________。

第4頁共12頁.

類型三根據金屬與酸、金屬與金屬化合物溶液之間反應情況判斷金屬

的活動性

1．如圖“→”表示一種金屬能把另一種金屬從其化合物溶液中置換出來，則甲、乙、丙三種金屬的活動

性由強到弱的順序是()

A．甲、乙、丙B．乙、丙、甲C．丙、甲、乙D．甲、丙、乙

2．某同學為了探究甲、乙、丙三種金屬的活動性強弱，做了如下實驗。則三種金屬的活動性順序是

(B)

實驗步驟實驗現象

(1)把甲、乙、丙三種金屬分別加入稀硫酸甲、乙表面有氣泡產生，丙

中無明顯變化

(2)再把甲放入乙的化合物溶液中無明顯現象

A.甲>乙>丙B．乙>甲>丙C．丙>甲>乙D．丙>乙>甲

3．化學小組為探究鋁、銅、銀三種金屬的活動性順序，設計了如圖所示實驗方案。下列說法不正確的

是()

A．由實驗甲可知金屬活動性：Al>Cu

B．由實驗乙可知金屬活動性：Cu>Ag

C．由實驗甲、乙、丙可知金屬活動性：Al>Cu>Ag

D．實驗甲中的CuSO4改為CuCl2后不能完成本實驗探究

4.已知A、B、C、D是四種金屬單質，A能從B的化合物溶液中置換出B，但A不能與稀鹽酸反應；

相同條件下，C、D能與稀鹽酸反應產生H2，且D比C反應劇烈。則四種金屬的活動性由強到弱的順序是

()

A.D>C>A>BB.A>B>C>DC.B>A>C>DD.D>C>B>A

5.通過下列三個實驗，探究X、Y、Z三種金屬的活動性順序：

X＋HCl—不反應Y＋H2SO4===YSO4＋H2↑Z＋X(NO3)2—不反應

則X、Y和Z的金屬活動性由強到弱及(H)的位置順序正確的是()

A.Y(H)XZB.Y(H)ZX

C.YX(H)ZD.YZ(H)X

6.將金屬錳(Mn)投入稀鹽酸中，有氣泡產生。將鎂條插入硫酸錳溶液中，有錳析出，則Mn、Mg、Cu

第5頁共12頁.

的金屬活動性由強到弱的順序是()

A.Mg、Mn、CuB.Mn、Mg、CuC.Cu、Mg、MnD.Cu、Mn、Mg

7.現有Al、Cu、Ag三種金屬，限用一種試劑一次性就可以驗證它們的金屬活動性強弱，則該試劑是()

A.CuSO4溶液B.稀H2SO4C.AgNO3溶液D.AlCl3溶液

8．金屬在日常生活中有著廣泛的用途，常見金屬的活動性順序如圖。請回答下面問題：

(1)金屬活動性順序中的X是__________。

(2)把一根用砂紙打磨過的鋁絲浸入硫酸銅溶液中，過了一會兒，觀察到的現象是____________

______________________________，該反應的化學方程式為____________________________________

_____________________________。

(3)向一定質量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入過量的Zn粉，溶液質量隨反應時間的變化情況如

圖所示，圖中B點溶液中含有的金屬化合物有_______________________________________________

______________________。

類型四設計實驗探究金屬的活動性

1.探究鐵、銅、鎂的金屬活動性時，下列現象、分析或結論正確的是()

A.銅片表面有氣泡產生

B.放有鎂片的試管外壁發燙

C.鐵片與鹽酸反應速率最快

D.它們的活動性：Cu＞Fe＞Mg

2.有甲、乙、丙、丁四種金屬，只有丙在自然界能以單質形態存在。含甲化合物的水溶液不能用乙制的

容器盛放。將甲和丁分別放入硝酸銅溶液中，在甲表面有銅析出，而丁沒有變化。這四種金屬活動性由弱

到強的順序是()

A.丙＜?。技祝家褺.乙＜甲＜?。急鸆.丁＜甲＜乙＜丙D.丙＜乙＜甲＜丁

第6頁共12頁.

3.某同學參加實驗操作考試，為驗證鎂、鋅、銅三種金屬的活動性順序，他設計了以下四種實驗方案，

其中能達到目的的是()

A.將鎂片、鋅片分別放入Cu(NO3)2溶液中

B.將鋅片、銅片分別放入Mg(NO3)2溶液中

C.將鎂片分別放入Zn(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液中

D.將鎂片、鋅片、銅片分別放入稀鹽酸中

4.用實驗探究Al和Cu的金屬活動性強弱。若提供的試劑只有：CuCl2溶液、AlCl3溶液、Al、Cu和稀

鹽酸。對此下列說法正確的是()

A．最多只能設計一種實驗方案

B．CuCl2溶液是不可或缺的試劑

C．選用兩種合適的試劑即可實現實驗目的

D．AlCl3溶液中加入Cu不能探究金屬活動性強弱

5.為驗證鐵、銅、銀的金屬活動性順序，某同學設計了以下四組實驗。下列說法錯誤的是()

A.通過實驗①、②，能驗證金屬活動性：Fe＞Cu

B.通過實驗①、②、③，能驗證金屬活動性：Fe＞Cu＞Ag

C.實驗④中若X為Cu，Y為FeSO4溶液，則能驗證金屬活動性：Fe＞Cu

D.實驗④中若X為Cu，Y為AgNO3溶液，則能驗證金屬活動性：Cu＞Ag

6．現有A、B兩種銀白色的金屬，某同學想要探究這兩種金屬的活動性。

【設計實驗】

取大小相同的兩片金屬，用砂紙打磨光亮，分別放入兩支試管中，再加入等量的同種稀鹽酸，操作與

現象如表：

實驗試管1試管2

操作

金屬表面產生氣泡金屬表面產生氣泡

現象

較慢較快

【思考結論】

(1)通過上述實驗，判斷出兩種金屬的活動性順序是A________(填“>”或“<”)B；

(2)假設其中的一種金屬是鐵，除觀察到鐵的表面有氣泡產生外，還能觀察到反應后的溶液呈

____________(填“淺綠色”或“黃色”)；

第7頁共12頁.

(3)實驗前用砂紙打磨金屬片的目的是___________________________________；

(4)如果兩種金屬是鎂和鐵，還可以用鎂和一種化合物的溶液來證明兩者的金屬活動性強弱，你認為該

化合物可以是________(填化學式)。

7．某研究小組的同學為探究鐵、銅、鋅、銀的金屬活動性順序，設計如圖所示的三個實驗(其中金屬均

已用砂紙打磨，且形狀、大小相同；所用稀鹽酸的濃度、質量也相同)。

(1)通過觀察，甲同學很快判斷出鋅的活動性比鐵強。據你分析，甲同學依據的實驗現象是

________________________________。過一會兒，他又發現銅片表面有銀白色固體附著，這說明

________________。

(2)寫出銅片與硝酸銀溶液反應的化學方程式_____________________________。

(3)乙同學認為上述實驗不足以得出四種金屬的活動性順序，想再補充一個實驗，請你和乙同學一起設

計一個實驗方案并進行實驗，達到探究目的。

實驗步驟實驗現象實驗結論

(4)通過以上探究，四種金屬的活動性由強到弱的順序是：________________。

8.某化學興趣小組的同學，為了比較金屬R與鐵、銅的金屬活動性強弱，進行如下探究活動：

【查閱資料】鐵的活動性比銅強。

【進行猜想】對三種金屬的活動性順序作出如下猜想：

猜想一：R＞Fe＞Cu；

猜想二：______________；

猜想三：Fe＞Cu＞R。

【收集證據】為了驗證哪一種猜想成立，甲、乙、丙三名同學分別展開實驗探究。

主要操作主要現象實驗結

論

甲將打磨好的R絲插入盛有硫酸銅溶液的試__________________________________猜想一

管中正確

乙將粗細相同打磨好的R絲、鐵絲分別插入R絲表面產生氣泡速率比鐵絲表面產生氣泡速率

體積和濃度都相同的稀鹽酸中________(填“快”或“慢”)

將粗細相同打磨好的R絲、鐵絲，分別在猜想一

丙R絲在空氣中劇烈燃燒，鐵絲在空氣中不燃燒

空氣中點燃正確

第8頁共12頁.

寫出鐵絲在氧氣中燃燒的化學方程式：____________________________________。

【交流反思】三名同學交流討論后認為，比較金屬活動性強弱的方法有多種。

【歸納總結】他們總結得出比較金屬活動性強弱的常見方法有：

(1)金屬與氧氣反應的難易和劇烈程度。

(2)金屬與酸溶液是否反應或反應的劇烈程度。

(3)金屬與______________________是否反應。

9．某化學探究小組為了驗證鐵、銅、鎂、銀的金屬活動性順序，設計了如下實驗方案：

①將大小相同的鐵片和鎂片分別加入到濃度相同的稀鹽酸中；

②將銅片加入到硝酸銀溶液中；

③將金屬A加入到B溶液中。

(1)根據實驗①可以判斷出鎂的活動性比鐵強，依據的實驗現象是________________________________；

如果補充一個實驗__________________________(用化學方程式表示)，也能說明鎂比鐵活潑。

(2)根據實驗③得出鐵、銅的金屬活動性順序，如果B是硫酸銅溶液，則A是________；如果A是銅，

則B溶液是________。

(3)用金屬活動性順序還能解釋生活中的一些現象，如：

____________________________________________________________________。

10.某同學為了探究相關金屬的化學性質，做了下列實驗：

(1)A試管中的實驗現象是_____________________________________________。

(2)只通過A和B實驗尚不能證明銅、銀兩種金屬的活動性強弱，需補充一個實驗來證明，補充實驗所

用試劑合理的是________。

A.Cu、Ag、稀鹽酸B.Cu、AgNO3溶液

(3)實驗C中物質充分反應后，某同學對試管中固體的成分提出以下四種猜想：

A.Zn、Cu、AgB.Zn、CuC.Cu、AgD.Ag

這四種猜想中明顯不合理的是________(填編號)。

類型五利用金屬的活動性回收金屬

1．化學實驗室要從X、銀、銅、鋅四種金屬混合物中分離某貴重金屬，流程如下。下列說法中正確的

是()

第9頁共12頁.

A．固體丙中一定只含有銀

B．四種金屬活動性強弱順序：Zn＞X＞Cu＞Ag

C．濾液C中的金屬化合物一定只有Cu(NO3)2

D．固體甲中一定含有Cu和Ag，可能含有X

2.小麗為確認所回收易拉罐的主要成分是鋁還是鐵，剪取金屬片打磨后，設計了如圖所示的兩種不同方

法進行檢驗，這樣設計的依據是()

A.鐵、鋁有不同的物理性質

B.活潑金屬易與氧氣反應

C.排在氫前面的金屬可以把酸中的氫置換出來

D.活動性較強的金屬可把活動性較弱的金屬從它的化合物溶液中置換出來

3.某電鍍廠排放的廢液中含有CuSO4、FeSO4和ZnSO4三種金屬化合物，為減少水污染并節約成本，回

收硫酸鋅、金屬鐵和銅，設計流程如圖所示，

下列說法正確的是()

A.流程中四步操作都是過濾

B.實驗方案中X是Zn，Y是CuSO4溶液

C.濾液b中加適量X有氣體產生

D.最終所得硫酸鋅的質量等于原廢液中金屬化合物的質量

4.某興趣小組的同學從實驗室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的廢液，他們想從中回收金屬銅和硫酸亞

鐵晶體，設計了如下操作方案，結合方案回答下列問題。

第10頁共12頁.

(1)固體A中含有________和________，無色氣體X為________(均填化學式)；

(2)步驟①中反應的化學方程式為____________________________，該反應屬于四種基本反應類型中的

________反應；

(3)操作a的名稱為________，在該操作中用到了玻璃棒，其作用為__________；

(4)理論上所得硫酸亞鐵晶體的質量________(填“＞”“＜”或“＝”)原廢液中硫酸亞鐵的質量。

5.某種手機電路板中含有Fe、Cu、Au、Ag、Ni(鎳，銀白色金屬)等金屬，如圖是某工廠回收部分金屬

的流程圖。

(1)操作①的名稱是________。

(2)寫出濾液②中金屬陽離子的符號________。

(3)寫出濾液③和鐵粉發生反應的一個化學方程式____________________________________。

(4)Cu、Ag、Ni在溶液中的活動性由強到弱的順序依次是______________。

6.廢舊電路板中主要含有塑料、銅和錫(Sn)等，為實現對其中錫的綠色回收，某工藝流程如下。

已知：Sn＋SnCl4===2SnCl2

(1)SnCl4中錫元素的化合價是________。

(2)銅的金屬活動性比錫的________(填“強”或“弱”)，固體A中一定含有的金屬是________。

(3)寫出步驟②發生反應的化學方程式________________________________________。

(4)相比于直接焚燒廢舊電路板回收金屬，該工藝主要優點是______________________________

________。

第11頁共12頁.

類型六金屬活動性順序的綜合應用