2022年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 專題強(qiáng)化訓(xùn)練（2）以金屬活動(dòng)性順序?yàn)檩d體的綜合應(yīng)用（含解析）

2022年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 專題強(qiáng)化訓(xùn)練（2）以金屬活動(dòng)性順序?yàn)檩d體的綜合應(yīng)用（含解析）一、選擇題(本題包括7小題，每題6分，共42分)1.(xx·鄭州模擬)在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入適量鋅粉，首先置換出的是()A.MgB.CuC.AgD.H2【解析】選C。金屬的活動(dòng)性Mg>Zn>Cu>Ag，則氧化性Ag+>Cu2+>Zn2+>Mg2+，加入鋅粉首先置換出Ag，其次為Cu，不會(huì)出現(xiàn)Mg。2.如圖所示的裝置中，在產(chǎn)生電流時(shí)，以下說(shuō)法不正確的是()A.Fe是負(fù)極，C是正極B.負(fù)極反應(yīng)式為Fe-3e-Fe3+C.內(nèi)電路中陰離子移向FeCl2溶液D.電流由石墨電極流向鐵電極【解析】選B。Fe的活動(dòng)性強(qiáng)，作負(fù)極失去電子生成Fe2+而不是Fe3+；電子從鐵電極流向石墨電極，電流方向相反，陰離子移向負(fù)極一側(cè)，即移向FeCl2溶液。【互動(dòng)探究】(1)寫出該裝置的總反應(yīng)的離子方程式。提示：該裝置的總反應(yīng)的離子方程式為Fe+2Fe3+3Fe2+。(2)根據(jù)金屬活動(dòng)性順序判斷，將Fe改為Cu，能否繼續(xù)反應(yīng)？提示：因氧化性Fe3+>Cu2+，故能反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+。3.(xx·合肥模擬)把甲、乙、丙、丁四塊金屬泡在稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池。若甲、乙相連，甲的質(zhì)量減少；丙、丁相連，丁上有氣泡逸出；甲、丙相連，甲上發(fā)生氧化反應(yīng)；乙、丁相連，乙是電子流入的一極。則四種金屬的活動(dòng)性順序由大到小排列為()A.甲>乙>丙>丁B.甲>丙>乙>丁C.甲>丙>丁>乙D.乙>丁>丙>甲【解析】選C。甲、乙相連，甲的質(zhì)量減少說(shuō)明甲失去了電子，活動(dòng)性強(qiáng)于乙；丙、丁相連，丁上有氣泡逸出，說(shuō)明丙是負(fù)極，活動(dòng)性強(qiáng)于??；甲、丙相連，甲上發(fā)生氧化反應(yīng)失去電子，說(shuō)明甲的活動(dòng)性強(qiáng)于丙；乙、丁相連，乙是電子流入的一極，則丁是電子流出的一極，說(shuō)明丁的活動(dòng)性強(qiáng)于乙，故選C。4.(xx·濟(jì)南模擬)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.氯化鋁的熔點(diǎn)比氧化鋁低，因此工業(yè)上最好采用電解熔融氯化鋁來(lái)制備單質(zhì)鋁B.電鍍時(shí)，通常把待鍍的金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽(yáng)極C.對(duì)于冶煉像鈉、鈣、鎂、鋁等這樣活潑的金屬，電解法幾乎是唯一可行的工業(yè)方法D.對(duì)大型船舶的外殼進(jìn)行的“犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法”，是應(yīng)用了原電池原理【解析】選A。氯化鋁是共價(jià)化合物，工業(yè)上采用電解熔融氧化鋁來(lái)制備單質(zhì)鋁，A錯(cuò)誤；電鍍時(shí)，通常把待鍍的金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽(yáng)極，B正確；鈉、鈣、鎂、鋁是活潑的金屬，電解法幾乎是唯一可行的工業(yè)方法，C正確；對(duì)大型船舶的外殼連接更活潑的金屬，進(jìn)行的“犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法”，是應(yīng)用了原電池原理，D正確。5.(xx·長(zhǎng)春模擬)分析推理是化學(xué)學(xué)習(xí)方法之一。下列實(shí)驗(yàn)推理中，正確的是()A.金屬的冶煉方法與金屬的活動(dòng)性有很大的關(guān)系，所以銀和汞可以用熱分解的方法冶煉B.鈉比銅活潑，所以鈉可以從硫酸銅溶液中置換出銅C.工業(yè)上電解熔融氯化鎂可制得鎂，所以工業(yè)上電解熔融氯化鋁可制得鋁D.將鎂條和鋁片用導(dǎo)線連接再插進(jìn)稀NaOH溶液，鎂條上產(chǎn)生氣泡，說(shuō)明鎂比鋁活潑【解析】選A。A項(xiàng)，因金屬的冶煉方法與金屬的活動(dòng)性有很大的關(guān)系，銀和汞是不活潑金屬，可以用熱分解的方法冶煉，正確；B項(xiàng)，鈉屬于非?；顫姷慕饘伲芘c冷水反應(yīng)，所以鈉與硫酸銅溶液不會(huì)置換出銅，而生成氫氧化銅，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氯化鋁屬于共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)原電池原理，鎂條、鋁片和稀NaOH溶液形成的原電池，鋁片作負(fù)極，鎂條作正極，不能說(shuō)明鎂比鋁活潑，錯(cuò)誤。【加固訓(xùn)練】在冶金工業(yè)中，均不能用通?；瘜W(xué)還原劑制得的金屬組是()A.Na、Ba、K、AlB.Na、K、Zn、FeC.Zn、Fe、Cu、AgD.Mg、Al、Zn、Fe【解析】選A。在金屬活動(dòng)性順序表中，Zn、Cu之間的金屬一般采用化學(xué)還原劑制得。而KAl等活潑金屬一般采用的是電解熔融鹽或氧化物的方法冶煉。6.用石墨電極電解CuCl2溶液(見(jiàn)下圖)。下列分析正確的是()A.a端是直流電源的負(fù)極B.通電使CuCl2發(fā)生電離C.陽(yáng)極上發(fā)生的反應(yīng)：Cu2+2e-CuD.通電一段時(shí)間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體【解析】選A。由電解裝置圖可知，Cu2+向陰極移動(dòng)，可知a為電源負(fù)極，A項(xiàng)正確；CuCl2電解質(zhì)在水中就能電離成自由移動(dòng)的Cu2+和Cl-，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)為2Cl-2e-Cl2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；通電一段時(shí)間后，應(yīng)在陽(yáng)極附近觀察到黃綠色的氣體Cl2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.(xx·濟(jì)寧模擬)電解100 mL含c(H+)=0.30 mol·L-1的下列溶液。當(dāng)電路中通過(guò)0.04 mol電子時(shí)，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是()A.0.10 mol·L-1Ag+B.0.20 mol·L-1Zn2+C.0.20 mol·L-1Cu2+D.0.20 mol·L-1Pb2+【解析】選C。由題可知各項(xiàng)中含有的離子的物質(zhì)的量分別為A項(xiàng)0.01 mol Ag+，0.03 mol H+；B項(xiàng)0.02 mol Zn2+，0.03 mol H+；C項(xiàng)0.02 mol Cu2+，0.03 mol H+；D項(xiàng)0.02 mol Pb2+，0.03 mol H+。根據(jù)金屬活動(dòng)性順序，可知只有H后金屬才能析出，故當(dāng)電路中通過(guò)0.04 mol電子時(shí)，A項(xiàng)析出0.01 mol Ag(1.08 g)，C項(xiàng)析出0.02 mol Cu(1.28 g)，其他項(xiàng)無(wú)金屬析出，故選C項(xiàng)?！炯庸逃?xùn)練】向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol鐵粉，充分?jǐn)嚢韬?，F(xiàn)e溶解，溶液中不存在Fe3+，同時(shí)析出0.1 mol Ag。下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()A.氧化性：Zn2+>Cu2+>Fe3+>Ag+B.Fe3+的氧化性大于Cu2+C.溶液中Cu2+與Fe2+的物質(zhì)的量比為12D.1 mol Fe可還原2 mol Fe3+【解析】選A。根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表，銀的還原性較差，一旦失去電子變成銀離子，其氧化性較強(qiáng)。鐵粉先跟銀離子反應(yīng)，然后再與三價(jià)鐵離子反應(yīng)，由反應(yīng)方程式或電子守恒得，銀離子、三價(jià)鐵離子完全反應(yīng)后鐵粉沒(méi)有剩余，B、C選項(xiàng)正確。一個(gè)鐵原子失兩個(gè)電子，一個(gè)三價(jià)鐵離子得一個(gè)電子，所以1 mol鐵可還原2 mol三價(jià)鐵離子。二、非選擇題(本題包括4小題，共58分)8.(14分)(xx·長(zhǎng)春模擬)已知電極材料：鐵、銅、銀、石墨、鋅、鋁；電解質(zhì)溶液：CuCl2溶液、NaOH溶液、鹽酸。按要求回答：(1)電工操作上規(guī)定不能把銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線連接在一起使用，說(shuō)明原因_。(2)若電極材料選銅和石墨，電解質(zhì)溶液選硫酸銅溶液，外加導(dǎo)線，能否構(gòu)成原電池？_，若能，請(qǐng)寫出電極反應(yīng)式，負(fù)極_，正極_。(若不能，后面兩空不填)(3)通常說(shuō)的燃料電池都以鉑為電極，將燃燒反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，在燃料電池中，可燃物在_極反應(yīng)，_在另一極反應(yīng)?！窘馕觥?1)根據(jù)金屬活動(dòng)性順序知活動(dòng)性鋁大于銅，銅鋁接觸在潮濕的環(huán)境中形成原電池，加快了鋁腐蝕的速率；(2)銅、石墨和硫酸銅溶液構(gòu)成原電池，銅發(fā)生吸氧腐蝕；(3)燃料電池中可燃物在負(fù)極反應(yīng)。答案：(1)銅鋁接觸在潮濕的環(huán)境中形成原電池，加快了鋁腐蝕的速率，易造成電路斷路(2)能2Cu-4e-2Cu2+O2+4H+4e-2H2O(3)負(fù)助燃物9.(14分)由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。裝置現(xiàn)象二價(jià)金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題：(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是_。(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是_。(3)裝置丙中溶液的pH_(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)四種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是_?！窘馕觥考住⒁?、丙均為原電池裝置。依據(jù)原電池原理，甲中A不斷溶解，則A為負(fù)極、B為正極，活動(dòng)性A>B；乙中C極增重，即析出Cu，則B為負(fù)極，活動(dòng)性B>C；丙中A上有氣體即H2產(chǎn)生，則A為正極，活動(dòng)性D>A，隨著H+的消耗，pH變大。答案：(1)A-2e-A2+(2)Cu2+2e-Cu(3)變大(4)D>A>B>C10.(14分)(xx·泰安模擬)將銅棒與鋅棒用導(dǎo)線連接，依次插入分別盛有：硫酸溶液；硫酸銅溶液；硫酸鈉溶液的三個(gè)燒杯中，此時(shí)：(1)銅片上發(fā)生的主要反應(yīng)的電極反應(yīng)式是_；_。(2)銅制品在經(jīng)常下酸雨的地區(qū)電化學(xué)腐蝕嚴(yán)重，寫出此電化學(xué)腐蝕的電極反應(yīng)式：正極_；負(fù)極_。(3)將表面去掉氧化膜的鎂片與鋁片用帶電流表的導(dǎo)線連接，插入盛有燒堿溶液的燒杯中，此時(shí)發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，判斷此原電池的正負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。正極：_，電極反應(yīng)式：_，負(fù)極：_，電極反應(yīng)式：_，總反應(yīng)方程式：_?！窘馕觥?1)活動(dòng)性鋅大于銅，故銅作正極，兩種電解質(zhì)溶液中H+、Cu2+分別在銅極上反應(yīng)。(2)由金屬活動(dòng)性順序知，銅不能與H+反應(yīng)，但在酸雨作電解質(zhì)溶液的條件下可以發(fā)生吸氧腐蝕。(3)由金屬活動(dòng)性順序知，活動(dòng)性鎂大于鋁，但鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)而鎂不反應(yīng)，故鋁作負(fù)極，鎂作正極。答案：(1)2H+2e-H2Cu2+2e-Cu(2)O2+4H+4e-2H2OCu-2e-Cu2+(3)Mg2H2O+2e-H2+2OH-AlAl+4OH-3e-Al+2H2O2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2【易錯(cuò)提醒】根據(jù)金屬活動(dòng)性判斷原電池正負(fù)極的特例(1)鐵(或鋁)活動(dòng)性大于銅，但由鐵(或鋁)、銅、濃硝酸組成的原電池中，銅作負(fù)極。(2)鎂活動(dòng)性大于鋁，但由鎂、鋁、氫氧化鈉溶液組成的原電池中，鋁作負(fù)極。11.(16分)為節(jié)省藥品和時(shí)間，甲、乙、丙三位同學(xué)用銅片、鋅片、稀硫酸、CuSO4溶液、直流電源、石墨電極、導(dǎo)線、燒杯、試管等中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的藥品和儀器(用品)，通過(guò)巧妙的構(gòu)思，設(shè)計(jì)了比較銅、鋅金屬活動(dòng)性相對(duì)強(qiáng)弱的系列實(shí)驗(yàn)。試填寫下列空白：(1)甲同學(xué)分別將一小片銅片、鋅片置于燒杯底部(銅與鋅不接觸)，向燒杯中小心加入稀硫酸，觀察到的現(xiàn)象是_。甲同學(xué)的設(shè)計(jì)思路是_。(2)乙同學(xué)接著甲的實(shí)驗(yàn)，向燒杯中滴加_溶液，進(jìn)而觀察到的現(xiàn)象是_。乙同學(xué)作出鋅、銅金屬活動(dòng)性相對(duì)強(qiáng)弱的結(jié)論所依據(jù)的原理是_。(3)丙同學(xué)使用直流電源、石墨電極組裝好電解裝置，向乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)后的溶液中補(bǔ)充了必要的試劑_溶液(作為電解液)。反應(yīng)在調(diào)控下隨即開(kāi)始，實(shí)驗(yàn)中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。實(shí)驗(yàn)中的明顯現(xiàn)象是_。(4)請(qǐng)你再單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)(試劑、儀器自選)，探究和證實(shí)鋅、銅金屬活動(dòng)性的相對(duì)強(qiáng)弱(簡(jiǎn)要說(shuō)明操作和現(xiàn)象)_。【解析】從該題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩?lái)看，是要用實(shí)驗(yàn)證明鋅和銅的金屬活動(dòng)性的相對(duì)強(qiáng)弱；從實(shí)驗(yàn)方法來(lái)看，有是否與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，構(gòu)成原電池時(shí)負(fù)極比正極活潑，置換反應(yīng)，金屬離子在溶液中電解時(shí)的現(xiàn)象等。甲同學(xué)用兩種金屬放到酸中是否產(chǎn)生氣泡來(lái)比較。乙同學(xué)在甲的基礎(chǔ)上，加入CuSO4溶液觀察現(xiàn)象，鋅與少量硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)生成的銅附著在鋅表面形成微型原電池，加快了反應(yīng)速率，產(chǎn)生氣泡的速率加快，說(shuō)明鋅比銅活潑。丙同學(xué)在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上運(yùn)用電解原理，陰極有紅色的銅析出說(shuō)明鋅比銅活潑。最后要設(shè)計(jì)一種方案，可以將鋅、銅分別同時(shí)加入少量淺綠色的氯化亞鐵溶液中，加入鋅的溶液褪色而加入銅的溶液顏色無(wú)變化，說(shuō)明鋅比銅活潑。答案：(1)鋅片上有氣泡產(chǎn)生，銅片上無(wú)氣泡鋅能置換出酸中的氫，而銅不能(2)CuSO4鋅片上有紅色的銅析出，鋅片上產(chǎn)生氣泡的速率明顯加快活潑金屬可以把不活潑金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)(或Zn、Cu、稀硫酸組成原電池，Zn為負(fù)極)(3)CuSO42CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4陰極上有紅色銅析出，陽(yáng)極附近有氣體產(chǎn)生(4)分別取一小片銅片與鋅片置于兩支試管中，分別向試管中加入少量淺綠色的FeCl2溶液，片刻后，加鋅片的試管中溶液的顏色褪去，溶液近乎無(wú)色，而加入銅片的溶液顏色無(wú)變化(其他合理答案也可)