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初中化學(xué)解題模型之金屬活動性探究題一.實驗探究題(共16小題)1.(2021秋?前郭縣期末)學(xué)小小組同學(xué)在探究Cu、Al、Ag的活動性順序時,展開了一系列實驗探究活動。【學(xué)習(xí)父流】(1)實驗中觀察到,甲中鋁絲表面附著一層色固體,乙中溶液顏色變?yōu)樯?。?)你認為通過上述實驗(填“能”或“不能”)得出三種金屬的活動性強弱?!咎剿靼l(fā)現(xiàn)】小明同學(xué)將Al絲浸入硫酸銅(CuSO4)溶液中沒有發(fā)現(xiàn)任何現(xiàn)象。糾其原因是沒有對鋁絲進行打磨,用化學(xué)方程式表示鋁表面形成的氧化膜。小航同學(xué)選用的是氯化銅(CuCl2)溶液,在做實驗時也沒有打磨鋁絲,卻發(fā)現(xiàn)鋁絲表面有固體析出。經(jīng)過反復(fù)對比實驗后猜測,是Cl﹣破壞了氧化鋁薄膜。為進一步檢驗此猜測是否正確,他們?nèi)芍г嚬懿⒎謩e加入等量相同的CuSO4溶液,均浸入表面未打磨的鋁絲,然后進行了新的探究:【對比實驗】操作現(xiàn)象結(jié)論分析向一支試管中再加入NaCl固體鋁絲表面有固體析出氧化鋁薄膜被破壞Na+或能破壞氧化鋁薄膜向另一支試管中再加入Na2SO4固體氧化鋁薄膜未被破壞Na+和SO42﹣都不能破壞氧化鋁薄膜【得出結(jié)論】前述猜測正確?!究偨Y(jié)反思】本次探究充分運用了比較法和控制變量法。2.(2021秋?朝陽區(qū)期末)認識金屬的性質(zhì)。如圖是關(guān)于金屬的幾個實驗。(1)實驗一中能證明鐵生銹與水有關(guān)的實驗是(填序號);(2)實驗二是先向試管中加入一小段打磨過的鎂條,然后加入,待鎂片完全溶解后,再向試管中加入銅片,銅片表面無變化,可驗證活動性順序是Mg>H>Cu;(3)實驗三中玻璃管內(nèi)產(chǎn)生的現(xiàn)象為;實驗三涉及了CO具有的化學(xué)性質(zhì)為(填序號)。A.氧化性B.可燃性C.還原性D.不與石灰水發(fā)生反應(yīng)3.(2021秋?涪陵區(qū)期末)鋁、鐵、銅是人類廣泛使用的三種金屬,某同學(xué)為驗證三種金屬的活動性順序設(shè)計了如圖實驗。(1)實驗前,先用砂紙打磨鋁片,其原因是(結(jié)合化學(xué)方程式解釋)。(2)上述實驗中,反應(yīng)前后溶液顏色會發(fā)生變化的是試管(填序號)。(3)試管b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(4)鐵的活性強于銅。上述實驗中,支持這一結(jié)論的證據(jù)是。(5)為說明鋁的性質(zhì)比鐵活潑,上述實驗a中,試劑X應(yīng)為。(6)利用某種溶液分別直接與上述金屬進行實驗,驗證三種金屬活動性強弱。該溶液為(填序號)。A.氯化鋁溶液B.硫酸亞鐵溶液C.硝酸銅溶液4.(2021秋?古冶區(qū)期末)為驗證鐵、銅、銀三種金屬的活動性順序,小明分別設(shè)計了兩種不同的實驗方案,都達到了目的。實驗室提供的試劑有:鐵片、銀片、銅片、稀鹽酸、硫酸銅溶液、硫酸亞鐵溶液、硝酸銀溶液。方案如下:(實驗中金屬均足量,且充分反應(yīng))實驗方案方案一方案二實驗操作一種金屬分別放入兩種溶液中兩種金屬分別放入一種溶液中(1)方案一中選擇的金屬是,試管②中的現(xiàn)象是。(2)方案二中能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(3)小紅也設(shè)計了一個方案,將鐵片、銀片、銅片分別放入稀鹽酸中,你認為他的方案能否達到目的?并說明原因。(4)實驗后小明將方案二中的兩支試管中的溶液混合倒入一個燒杯中,則所得溶液中的溶質(zhì)為(填化學(xué)式),他想從以上溶液中回收溶質(zhì)有金屬銅,設(shè)計了如圖所示實驗方案:(5)濾液①中只含有一種溶質(zhì),則步驟①中的金屬是,步驟②中加入“過量稀硫酸”的目的是。步驟②也可以用物理方法將金屬混合物分離,方法是。5.(2021秋?寬城縣期末)某校同學(xué)以“比較鐵、鎳、銅3種金屬的活動性”為課題進行探究。提供的藥品:鐵片、銅片、鎳片、稀硫酸、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液、硫酸鎳溶液?!咀鞒霾孪搿克麄兛紤]到鐵的活動性比銅強,對3種金屬的活動性順序作出如下猜想。猜想一:鎳>鐵>銅;猜想二:鐵>銅>鎳;猜想三:?!驹O(shè)計實驗】為了驗證猜想成立,同學(xué)們分成三組,分別針對一種猜想設(shè)計實驗方案。(1)第一組驗證猜想一。實驗方案是將鎳片、鐵片分別放入稀硫酸中,觀察現(xiàn)象。請你寫出一個反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)第二組驗證猜想二。實驗方案是將鎳片放入中,觀察現(xiàn)象。(3)第三組驗證猜想三。實驗方案是(只用兩個實驗):。【實驗及結(jié)論】各組通過實驗和交流,確認猜想三是正確的。【拓展應(yīng)用】實驗結(jié)束后,化學(xué)興趣小組的同學(xué)欲對該實驗的廢液進行探究,請你一起參與。【提出問題】廢液中含有什么物質(zhì)?【交流表達】(1)一組同學(xué)通過觀察,認為廢液中一定含有硫酸銅。他觀察到的現(xiàn)象是。(2)二組同學(xué)通過分析,認為廢液中一定含有硫酸亞鐵,他們的依據(jù)是:。(3)若將廢液中的溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵,應(yīng)向廢液中加入過量的鐵粉。寫出該反應(yīng)過程中的一個化學(xué)方程式。6.(2021秋?大連期末)某興趣小組欲驗證Zn、Cu、Ag的金屬活動性順序并探究R的金屬活動性(R為未知金屬),進行了如下實驗:將四根金屬絲同時插入燒杯中,如圖A所示;一段時間后,將燒杯中的四根金屬絲依次替換為R、Ag和R、Cu,如圖B所示。(1)如圖A所示,甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為;乙中的現(xiàn)象是,其原因用化學(xué)方程式表示為。(2)如圖B所示,若甲中有氣泡產(chǎn)生,乙中無明顯現(xiàn)象,則燒杯乙中的物質(zhì)是。通過上述實驗,關(guān)于R的金屬活動性順序能得出的結(jié)論是。(3)如圖B所示,若甲中無明顯現(xiàn)象,乙中R表面出現(xiàn)紅色固體,則不能推出的結(jié)論是。a.R>Agb.R>Cuc.R>Znd.R<H7.(2021秋?涇陽縣期末)【進行猜想】同學(xué)們對三種金屬的活動性順序做出如下猜想:猜想一:R>Fe>Cu;猜想二:Fe>R>Cu;猜想三:Fe>Cu>R?!緦嶒炋骄俊糠桨笇嶒灢僮髦饕F(xiàn)象結(jié)論甲(1)將打磨好的粗細相同的R絲、鐵絲分別放在酒精燈火焰上灼燒,并將鐵絲趁熱伸入裝氧氣的集氣瓶中R絲在空氣中劇烈燃燒;鐵絲在純氧中才能劇烈燃燒,火星四射,生成。金屬活動性:甲(2)鐵絲表面附著紅色固體,藍色溶液變?yōu)闇\綠色金屬活動性:Fe>Cu乙將打磨好的粗細相同的R絲、鐵絲、銅絲分別插入體積和濃度相同的稀鹽酸中R絲表面產(chǎn)生氣泡速率比鐵絲表面產(chǎn)生氣泡速率(填“快”或“慢”,銅絲表面無氣泡)金屬活動性:R>Fe>Cu【表達與交流】寫出鐵絲在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式:?!咎骄拷Y(jié)論】兩種方案都得出猜想一正確?!練w納總結(jié)】比較金屬活動性強弱的常見方法有:金屬與氧氣反應(yīng)的難易和劇烈程度。金屬與酸溶液是否反應(yīng)或反應(yīng)的劇烈程度。金屬與是否反應(yīng)。【拓展應(yīng)用】利用下列五組實驗驗證鋅、銅、銀三種金屬的活動性順序,從原理上分析,可以達到實驗?zāi)康牡氖牵ㄌ钚蛱枺?。①Cu、ZnSO4溶液、Ag②Zn、Cu、Ag、稀硫酸③Ag、Zn、CuSO4溶液④稀硫酸、Zn、Cu、AgNO3溶液⑤ZnSO4溶液、Cu、AgNO3溶液8.(2021秋?洋縣期末)為探究鋁、鐵、銅三種金屬的活動性順序;甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計了如圖實驗方案(金屬片已打磨,且形狀、大小均相同),如圖所示:(1)甲同學(xué)根據(jù)現(xiàn)象,判斷出三種金屬的活動性順序為Al>Fe>Cu。(2)乙同學(xué)只用一支盛有少量稀鹽酸的試管,只需合理安排金屬片的插入順序(能與鹽酸反應(yīng)的要一次將鹽酸消耗完),也能證明Al>Fe>Cu。金屬片的插入順序為。(3)丙同學(xué)把一定量的鐵粉放入CuSO4和AlCl3的混合溶液中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為,充分反應(yīng)后過濾,向濾渣中加入稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,則濾渣中一定含有的物質(zhì)是(填化學(xué)式)。9.(2021秋?鹿邑縣期末)如圖為探究金屬化學(xué)性質(zhì)的兩組實驗。(1)Ⅰ中以“金屬表面產(chǎn)生氣泡的快慢”為標(biāo)準(zhǔn)來判斷鋅、鐵的活動性強弱,小李同學(xué)認為該實驗設(shè)計不夠合理,理由是。(2)寫出實驗Ⅱ中E試管內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(3)實驗Ⅱ中金屬絲在插入試管前一般要打磨,目的是。(4)實驗Ⅱ中要證明Cu、Fe、Ag的金屬活動性順序,小明認為(填字母序號)是多余的。若實驗室只有銅片,小明將銅片分別放入兩種化合物溶液中,也通過實驗驗證了三種金屬的活動性順序,所用的兩種化合物溶液可能是溶液和溶液。(5)將20.0g銅鋅合金置于燒杯中,向其中逐漸加入稀硫酸。當(dāng)加入148.4g稀硫酸時,不再有氣體生成,此時測得燒杯中混合物的質(zhì)量為168.0g。請計算:①反應(yīng)中生成氣體的質(zhì)量是g。②合金中銅的質(zhì)量分數(shù)。(寫出計算過程)10.(2021秋?鄧州市期末)為驗證鐵、銅、銀的金屬活動性順序,某同學(xué)設(shè)計了如圖四組實驗。(1)實驗①的化學(xué)方程式是。(2)為了能驗證金屬活動性:Fe>Cu>Ag,實驗④中X為,Y為溶液。11.(2021秋?梅河口市期末)結(jié)合下列有關(guān)鐵的實驗,回答下列問題:(1)A實驗,觀察到鐵片表面有氣泡產(chǎn)生,溶液逐漸變成。(2)B實驗,通過明顯現(xiàn)象,由此可判斷鐵的活動性比銅強。(3)C實驗【實驗?zāi)康摹??!緦嶒灛F(xiàn)象】試管c中鐵釘表面生銹,試管a和試管b中鐵釘表面?!緦嶒灲Y(jié)論】試管對比,說明鐵生銹需要氧氣;試管對比,說明鐵生銹需要水?!締栴}交流】試管a中用植物油密封的目的是。12.(2021秋?前進區(qū)期末)小聰同學(xué)家新?lián)Q了水龍頭,從說明書上了解到該水龍頭是銅質(zhì)鍍鉻。好奇的小聰想探究鉻(Cr)與常見金屬鐵、銅的活動性強弱,邀請你一同參與?!咀龀霾孪搿坎孪?:Cr>Fe>Cu;猜想2:Fe>Cu>Cr;猜想3:你的猜想是①。【查閱資料】(1)鉻是銀白色有光澤的金屬,在空氣中其表面能生成抗腐蝕的致密的氧化膜。(2)鉻能與稀硫酸反應(yīng),生成藍色的硫酸亞鉻(CrSO4)溶液?!驹O(shè)計與實驗】小聰同學(xué)取大小相等的三種金屬片,用砂紙打磨光亮;再取三支試管,分別放入等量的同種稀硫酸。【結(jié)論與解釋】實驗試管1試管2試管3實驗操作實驗現(xiàn)象鐵片表面產(chǎn)生氣泡較慢,溶液變?yōu)闇\綠色鉻片表面產(chǎn)生氣泡較快,溶液變?yōu)樗{色②(1)小聰?shù)玫降慕Y(jié)論是猜想③正確。(2)實驗前用砂紙打磨金屬片的目的是④。【知識運用】將鉻片投入FeSO4溶液中,反應(yīng)⑤(填“能”或“不能”)進行,若能進行,請你寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式⑥?!痉此寂c應(yīng)用】活動性越強的金屬,越容易在空氣中發(fā)生化學(xué)變化。世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料,高達產(chǎn)量的20%~40%。鐵生銹的條件是⑦,防止鐵生銹是保護金屬資源的一種有效途徑,請寫出一條防止鐵生銹的措施⑧。13.(2021秋?鹿邑縣月考)在學(xué)習(xí)了金屬的知識后,同學(xué)們開展了有關(guān)金屬活動性及相關(guān)反應(yīng)的探究。請回答下列問題。探究一:小麗提供了一份不完整的金屬活動性順序表,如下:KCaNaMg①ZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性由強逐漸減弱金屬①具有很好的抗腐蝕性,其原因是。探究二:鎳(Ni)是一種銀白色金屬,常用于電鍍。小剛為比較鎳、鐵、銀三種金屬活動性進行了如下探究?!静孪肱c假設(shè)】結(jié)合金屬活動性順序表,小剛作出如下猜想。猜想一:鎳>鐵>銀;猜想二:;猜想三:鐵>銀>鎳?!緦嶒烌炞C】實驗方案如下。請將表格內(nèi)容填寫完整。設(shè)計實驗實驗現(xiàn)象結(jié)論實驗1鎳片上有細小的氣泡生成在金屬活動性順序表中,鎳位于H之前實驗2將鐵片加入到NiSO4溶液中鐵片上有松散的固體生成【實驗結(jié)論】得出了三種金屬的活動性順序。探究三:小聰同學(xué)將鋅和銀的混合粉末加入到一定量的硫酸銅溶液中,充分反應(yīng)后,對所得混合物進行了探究。①寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:。②小聰將充分反應(yīng)后的固、液混合物用過濾的方法進行分離。③取分離后所得的固體于試管中,加入適量的稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生,則分離所得固體中含有的物質(zhì)是。探究四:探究某黃銅(銅鋅合金)樣品的組成。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)進行了以下實驗:取四份相同質(zhì)量的樣品分別放入等質(zhì)量的燒杯中,然后分別加入稀硫酸,充分反應(yīng)后用天平稱量,記錄實驗數(shù)據(jù)如下:實驗次數(shù)第1次第2次第3次第4次所取樣品的質(zhì)量/g50.050.050.050.0加入稀硫酸的質(zhì)量/g20.040.060.080.0生成氣體的質(zhì)量/g0.20.40.50.5請回答下列問題并計算:①經(jīng)分析在第一次實驗結(jié)束后,完全反應(yīng)完了。②50.0g樣品與足量稀硫酸反應(yīng)最多能生成氣體g。③計算樣品中鋅的質(zhì)量(寫出具體計算過程)。14.(2021秋?定海區(qū)校級月考)某科學(xué)興趣小組為探究鋁和銅的金屬活動性強弱,開展了以下探究活動。編號操作現(xiàn)象甲將表面未打磨的鋁絲浸入CuSO4溶液中無明顯現(xiàn)象乙將表面打磨后的鋁絲浸入CuSO4溶液中鋁絲表面析出紅色固體丙將表面未打磨的鋁絲浸入CuCl2溶液中鋁絲表面析出紅色固體(1)比較實驗乙和實驗(選填“甲”或“丙”)可知:打磨能破壞氧化鋁薄膜。(2)實驗乙中反應(yīng)的化學(xué)方程式為,據(jù)此可知金屬活動性Al強。(3)查閱資料得知:CuSO4溶液中有Cu2+、SO42﹣、H2O三種粒子,CuCl2溶液中有Cu2+、Cl﹣、H2O三種粒子。下列是某同學(xué)對實驗丙的現(xiàn)象進行的分析,你認為下列猜想合理的是(填字母)。A.H2O破壞了氧化鋁膜B.Cl﹣破壞了氧化鋁膜C.Cu2+破壞了氧化鋁膜D.SO42﹣破壞了氧化鋁膜15.(甘井子區(qū)一模)為了驗證鋁、鐵、(H)、銅、銀在金屬活動性順序中的位置關(guān)系,某同學(xué)進行如圖所示的實驗。(1)試管D中反應(yīng)的化學(xué)方程式為,一定能觀察到的實驗現(xiàn)象是,反應(yīng)的基本類型為。(2)該同學(xué)能否達成實驗?zāi)康??說明理由。(3)實驗結(jié)束后,將C、D試管中的剩余物倒入到同一個燒杯中,待充分反應(yīng)后,過濾,得到濾渣和無色濾液。設(shè)計實驗方案探究濾渣成分,寫出實驗操作、現(xiàn)象與結(jié)論。16.(興慶區(qū)校級一模)銀川鳳凰橋建成后有效緩解了城市交通壓力,鳳凰橋采用一跨鋼拱橋,形成極具張力的展翼造型,達到結(jié)構(gòu)和藝術(shù)的和諧一致,突顯了鳳凰文化內(nèi)涵。鳳凰橋建造過程中使用了大量的金屬材料,主要用到鐵,還用到了鋅(Zn)、鎳(Ni)、銅(Cu)等金屬。唐徠回民中學(xué)西校區(qū)化學(xué)興趣小組對Zn、Ni、Cu的金屬活動性順序產(chǎn)生了興趣,他們將這三種金屬帶到化學(xué)實驗室,展開探究?!咎岢黾僭O(shè)】三種金屬的活動性順序可能為①Zn>Ni>Cu;②Zn>Cu>Ni;③。【查閱資料】小川同學(xué)查閱資料可知鎳是略帶黃色的固體,以及部分含鎳化合物在水中的溶解性和顏色如下表。OH﹣NO3﹣SO42﹣Cl﹣Ni2+不溶可溶可溶可溶顏色藍綠色綠色綠色藍綠色據(jù)此,他得出鎳能與酸反應(yīng)?!驹O(shè)計實驗】同溫下,取大小、厚度相同的這三種金屬薄片,用砂紙打磨,其目的是;分別投入等體積等濃度的足量稀鹽酸中,觀察現(xiàn)象?!居涗洭F(xiàn)象】請幫助小川把實驗現(xiàn)象填寫完整。金屬NiZnCu與稀鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象產(chǎn)生氣泡緩慢,金屬逐漸溶解產(chǎn)生氣泡較快,金屬逐漸溶解【得出結(jié)論】原假設(shè)中(填序號)成立,寫出鎳與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式(鎳元素在化合物中顯+2價)。【拓展應(yīng)用】上述實驗選擇稀鹽酸完成了探究,得出了三種金屬的活動性順序。請再選擇另一類別的試劑設(shè)計實驗,同樣也能驗證這三種金屬的活動性順序,你所選擇的試劑是(限選三種試劑)。二.解答題(共4小題)17.(2021秋?韓城市期末)金屬在生產(chǎn)、生活和社會發(fā)展中的應(yīng)用較為廣泛。(1)臺燈中,銅制插頭是利用了金屬銅的(填“導(dǎo)電”或“導(dǎo)熱”)性。燈管后面的反光片為鋁箔,鋁制品耐腐蝕的原因用化學(xué)方程式可表示為。(2)為驗證鋅、銅、銀三種金屬的活動性順序,麗麗和強強設(shè)計了不同的實驗方案進行實驗,都達到了目的。所用試劑有鋅片、銅片、銀片、硫酸鋅溶液、硫酸銅溶液硝酸銀溶液。實驗方案如下:方案一方案二實驗操作一種金屬放入兩種溶液中兩種金屬同時放入一種溶液中①方案一中涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②方案二中選擇的溶液是。③將一定量的鋅粒加入硫酸銅和硝酸銀的混合溶液中,充分反應(yīng)一段時間后,過濾,發(fā)現(xiàn)濾液呈無色。此時,濾渣中一定含有。18.(2021秋?南崗區(qū)期末)哈爾濱地鐵2、3號線都通車了,這對廣大市民來說是個大好事。地鐵車用到了大量鋁合金材料,鋁合金中主要含有鋁、銅、鎂三種金屬,為驗證這三種金屬的活動順序,某同學(xué)設(shè)計了如圖3個實驗,請回答下列有關(guān)問題:(1)實驗甲中(鋁足量)的實驗現(xiàn)象是;實驗甲能得出的結(jié)論是的金屬活動性更強。(2)實驗乙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)上述實驗中對得出完整的結(jié)論沒有作用,可以省去的實驗是(填“甲”或“乙”或“丙”)。19.(2020秋?金州區(qū)校級期末)化學(xué)興趣小組知道不銹鋼的主要成分是鐵,白銅中含有銅和鎳(Ni)后,決定探究Fe、Cu、Ni的金屬活動性順序。(1)【資料】鎳能與稀硫酸反應(yīng),生成能溶于水的NiSO4,并放出氫氣。鎳與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)根據(jù)教材中常見金屬的活動性順序和查閱的資料,對以上三種金屬的活動性作出的兩種猜想是:Ⅰ、Fe>Ni>Cu;Ⅱ、。(3)把用砂紙打磨過的鎳片浸入FeSO4溶液中,過一會兒取出,發(fā)現(xiàn)鎳片表面無明顯變化。證明猜想(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)成立。(4)甲同學(xué)用鐵片、鎳片和CuSO4溶液,通過實驗也能判斷Fe、Cu、Ni的金屬活動性順序,寫出實驗操作步驟、現(xiàn)象及結(jié)論。20.(科左中旗一模)同學(xué)們一起探究鋁、鐵、銅三種金屬的活動性,小剛同學(xué)設(shè)計了用銅絲、鐵絲、鋁絲和稀鹽酸,只用一支試管,取一次鹽酸的探究方案.請你和他們一起完善下表的探究方案并回答有關(guān)問題.(1)填表實驗步驟觀察到的現(xiàn)象①在試管中取少量鹽酸,插入鐵絲,充分反應(yīng).②在①所得的溶液中,插入,充分反應(yīng).無明顯現(xiàn)象③在②所得的溶液中插入,充分反應(yīng).結(jié)論:金屬活動性Al>Fe>Cu(2)將鋁絲插入前應(yīng)進行的操作是;(3)小強同學(xué)認為要得到Al>Fe>H>Cu的結(jié)論,不必做補充實驗,只需將小明同學(xué)方案中插入金屬的順序調(diào)整即可,你認為調(diào)整后插入金屬的順序是.
初中化學(xué)解題模型之金屬活動性探究題參考答案與試題解析一.實驗探究題(共16小題)1.(2021秋?前郭縣期末)學(xué)小小組同學(xué)在探究Cu、Al、Ag的活動性順序時,展開了一系列實驗探究活動。【學(xué)習(xí)父流】(1)實驗中觀察到,甲中鋁絲表面附著一層紅色固體,乙中溶液顏色變?yōu)樗{色。(2)你認為通過上述實驗?zāi)埽ㄌ睢澳堋被颉安荒堋保┑贸鋈N金屬的活動性強弱?!咎剿靼l(fā)現(xiàn)】小明同學(xué)將Al絲浸入硫酸銅(CuSO4)溶液中沒有發(fā)現(xiàn)任何現(xiàn)象。糾其原因是沒有對鋁絲進行打磨,用化學(xué)方程式表示鋁表面形成的氧化膜4Al+3O2=2Al2O3。小航同學(xué)選用的是氯化銅(CuCl2)溶液,在做實驗時也沒有打磨鋁絲,卻發(fā)現(xiàn)鋁絲表面有固體析出。經(jīng)過反復(fù)對比實驗后猜測,是Cl﹣破壞了氧化鋁薄膜。為進一步檢驗此猜測是否正確,他們?nèi)芍г嚬懿⒎謩e加入等量相同的CuSO4溶液,均浸入表面未打磨的鋁絲,然后進行了新的探究:【對比實驗】操作現(xiàn)象結(jié)論分析向一支試管中再加入NaCl固體鋁絲表面有固體析出氧化鋁薄膜被破壞Na+或Cl﹣能破壞氧化鋁薄膜向另一支試管中再加入Na2SO4固體鋁絲表面沒現(xiàn)象氧化鋁薄膜未被破壞Na+和SO42﹣都不能破壞氧化鋁薄膜【得出結(jié)論】前述猜測正確?!究偨Y(jié)反思】本次探究充分運用了比較法和控制變量法?!究键c】金屬活動性的探究.【專題】科學(xué)探究.【分析】【學(xué)習(xí)交流】根據(jù)金屬活動性規(guī)律,前面的金屬能把后面的金屬從的鹽溶液中置換出來?!咎剿靼l(fā)現(xiàn)】根據(jù)鋁和氧氣板應(yīng)生成氧化鋁分析;【對比實驗】根據(jù)題干信息分析?!窘獯稹拷猓骸緦W(xué)習(xí)交流】(1)鋁的活動性大于銅的活動性,根據(jù)金屬活動性規(guī)律,前面的金屬能把后面的金屬從的鹽溶液中置換出來,故甲中鋁絲表面附著一層紅色固體;銅與硝酸銀反應(yīng)生成銅和硝酸銅,硝酸銅溶液為藍色,故乙中溶液顏色變?yōu)樗{色;(2)甲實驗得出Al>Cu、乙實驗得出Cu>Ag,甲乙實驗合并分析,能得出三種金屬的活動性強弱;【探索發(fā)現(xiàn)】鋁表面形成的氧化膜是鋁和氧氣板應(yīng)生成氧化鋁,方程式為:4Al+3O2=2Al2O3;【對比實驗】取兩支試管并分別加入等量相同的CuSO4溶液,均浸入表面未J磨的鋁絲,向一支試管中再加入NaCl固體,鋁絲表面有固體析出,說明氧化鋁薄膜被破壞,得出加入的Na'或Cl﹣能破壞氧化鋁薄膜;取兩支試管并分別加入等量相同的CuSO4,溶液,均浸入表面未打磨的鋁絲,向另一支試管中再加入Na2SO4固體,根據(jù)結(jié)論及分析,Na+和SO42﹣都不能破壞氧化鋁薄膜,得出實驗現(xiàn)象為:鋁絲表面沒現(xiàn)象。故答案為:【學(xué)習(xí)交流】(1)紅;藍;(2)能;【探索發(fā)現(xiàn)】4Al+3O2=2Al2O3;【對比實驗】C1﹣;鋁絲表面沒現(xiàn)象?!军c評】本題考查了學(xué)生的金屬活動性順序的應(yīng)用、化學(xué)方程式的書寫及實驗設(shè)計、現(xiàn)象分析和對實驗結(jié)論歸納能力,要學(xué)會用探究的方法來獲取知識。2.(2021秋?朝陽區(qū)期末)認識金屬的性質(zhì)。如圖是關(guān)于金屬的幾個實驗。(1)實驗一中能證明鐵生銹與水有關(guān)的實驗是ac(填序號);(2)實驗二是先向試管中加入一小段打磨過的鎂條,然后加入過量稀鹽酸(或過量稀硫酸、過量稀HCl、過量稀H2SO4),待鎂片完全溶解后,再向試管中加入銅片,銅片表面無變化,可驗證活動性順序是Mg>H>Cu;(3)實驗三中玻璃管內(nèi)產(chǎn)生的現(xiàn)象為紅棕色固體逐漸變黑;實驗三涉及了CO具有的化學(xué)性質(zhì)為BCD(填序號)。A.氧化性B.可燃性C.還原性D.不與石灰水發(fā)生反應(yīng)【考點】金屬的化學(xué)性質(zhì);一氧化碳還原氧化鐵;金屬銹蝕的條件及其防護.【專題】金屬與金屬材料.【分析】(1)根據(jù)圖示中的信息進行選擇;(2)根據(jù)金屬的化學(xué)性質(zhì)進行分析;(3)根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵實驗進行分析。【解答】解:(1)根據(jù)實驗一中的三支試管可知,ac中的唯一變量是水,故應(yīng)選ac;故答案為:ac;(2)根據(jù)實驗結(jié)論,得出活動性順序是Mg>H>Cu,可知Mg應(yīng)與稀酸反應(yīng),證明Mg與H的活動性強弱,可選擇過量稀鹽酸或過量稀硫酸;故答案為:過量稀鹽酸(或過量稀硫酸、過量稀HCl、過量稀H2SO4);(3)實驗三為一氧化碳還原三氧化二鐵的實驗,能夠觀察到玻璃管內(nèi)紅棕色固體逐漸變黑;通過實驗三能夠證明一氧化碳具有還原性、不與氫氧化鈣溶液反應(yīng)、能夠燃燒的化學(xué)性質(zhì);故答案為:紅棕色固體逐漸變黑;BCD。【點評】本題考查了與金屬有關(guān)的化學(xué)知識,包括鐵生銹、金屬活動性、一氧化碳還原氧化鐵實驗,均屬于課本知識,需要學(xué)生熟練掌握。3.(2021秋?涪陵區(qū)期末)鋁、鐵、銅是人類廣泛使用的三種金屬,某同學(xué)為驗證三種金屬的活動性順序設(shè)計了如圖實驗。(1)實驗前,先用砂紙打磨鋁片,其原因是4Al+3O2=2Al2O3(結(jié)合化學(xué)方程式解釋)。(2)上述實驗中,反應(yīng)前后溶液顏色會發(fā)生變化的是試管b(填序號)。(3)試管b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。(4)鐵的活性強于銅。上述實驗中,支持這一結(jié)論的證據(jù)是鐵能與酸發(fā)生置換反應(yīng),而銅不能。(5)為說明鋁的性質(zhì)比鐵活潑,上述實驗a中,試劑X應(yīng)為5mL5%的稀鹽酸。(6)利用某種溶液分別直接與上述金屬進行實驗,驗證三種金屬活動性強弱。該溶液為B(填序號)。A.氯化鋁溶液B.硫酸亞鐵溶液C.硝酸銅溶液【考點】金屬活動性的探究.【專題】科學(xué)探究.【分析】(1)鋁在常溫下能夠與氧氣反應(yīng)生成氧化鋁;(2)氯化亞鐵溶液為淺綠色;(3)鐵與鹽酸生成氯化亞鐵和氫氣;(4)根據(jù)活動性強的金屬能夠與稀酸反應(yīng);(5)根據(jù)變量唯一的原則進行對比實驗;(6)根據(jù)金屬與可溶性鹽溶液發(fā)生的置換反應(yīng)進行分析;【解答】解:(1)實驗前先用砂紙打磨鋁片的目的是除去氧化膜,氧化膜的成分是氧化鋁,是鋁與氧氣在常溫下生成的,化學(xué)方程式為:4Al+3O2=2Al2O3;故答案為:4Al+3O2=2Al2O3;(2)鐵與鹽酸生成氯化亞鐵和氫氣,氯化亞鐵溶液為淺綠色,故填b;故答案為:b;(3)鐵與鹽酸生成氯化亞鐵和氫氣,化學(xué)方程式為Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;故答案為:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;(4)通過實驗?zāi)軌蛴^察到b試管中有氣泡產(chǎn)生,溶液變?yōu)闇\綠色,c試管中無明顯變化,說明鐵能與酸發(fā)生置換反應(yīng),而銅不能,故能夠證明鐵的活動性比銅強;故答案為:鐵能與酸發(fā)生置換反應(yīng),而銅不能;(5)為保證實驗中的變量唯一,a中試劑應(yīng)與b中的試劑相同,故試劑X應(yīng)為5mL5%稀鹽酸;故答案為:5mL5%的稀鹽酸;(6)A、氯化鋁溶液加入到b試管和c試管中均無明顯變化,只能證明鋁的活動性比鐵和銅強,不能比較鐵和銅的活動性,不符合題意;B、a中加入硫酸亞鐵溶液,能夠觀察到溶液由淺綠色變無色,c試管中加入硫酸亞鐵溶液,無明顯現(xiàn)象發(fā)生,對比a、c中的現(xiàn)象能夠證明鋁、鐵、銅的活動性由強到弱的順序為鋁、鐵、銅,符合題意;C、硫酸銅分別加入到a試管和b試管中,能夠觀察到鋁和鐵都能與硝酸銅發(fā)生置換反應(yīng),能夠證明鋁和鐵的活動性比銅強,但不能比較鋁和鐵的活動性,不符合題意;故選B?!军c評】本題對金屬的活動性順序進行了考查,還涉及了金屬與酸、可溶性鹽溶液的反應(yīng),題目難度一般,需要學(xué)生熟練掌握金屬的活動性順序和金屬的化學(xué)性質(zhì)。4.(2021秋?古冶區(qū)期末)為驗證鐵、銅、銀三種金屬的活動性順序,小明分別設(shè)計了兩種不同的實驗方案,都達到了目的。實驗室提供的試劑有:鐵片、銀片、銅片、稀鹽酸、硫酸銅溶液、硫酸亞鐵溶液、硝酸銀溶液。方案如下:(實驗中金屬均足量,且充分反應(yīng))實驗方案方案一方案二實驗操作一種金屬分別放入兩種溶液中兩種金屬分別放入一種溶液中(1)方案一中選擇的金屬是銅,試管②中的現(xiàn)象是溶液由無色變?yōu)樗{色,金屬表面有白色固體析出。(2)方案二中能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是CuSO4+Fe=Cu+FeSO4。(3)小紅也設(shè)計了一個方案,將鐵片、銀片、銅片分別放入稀鹽酸中,你認為他的方案能否達到目的?并說明原因不能達到目的,銀和銅都不與稀鹽酸反應(yīng),不能比較兩者的活動性強弱。(4)實驗后小明將方案二中的兩支試管中的溶液混合倒入一個燒杯中,則所得溶液中的溶質(zhì)為FeSO4、CuSO4(填化學(xué)式),他想從以上溶液中回收溶質(zhì)有金屬銅,設(shè)計了如圖所示實驗方案:(5)濾液①中只含有一種溶質(zhì),則步驟①中的金屬是鐵,步驟②中加入“過量稀硫酸”的目的是將金屬混合物中的鐵除盡。步驟②也可以用物理方法將金屬混合物分離,方法是使用磁鐵吸引?!究键c】金屬活動性的探究.【專題】科學(xué)探究.【分析】(1)通過銅與硝酸銀反應(yīng),與硫酸亞鐵不反應(yīng)能夠證明三種金屬的活動性;(2)鐵和硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵;(3)銅和銀的活動性均比氫弱;(4)根據(jù)試管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)進行分析;(5)根據(jù)實驗方案中發(fā)生的反應(yīng)進行分析?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)題目信息可以判斷,方案一中使用的金屬是銅,溶液1為硫酸亞鐵溶液,通過銅與硝酸銀反應(yīng)生成銀和硝酸銅,與硫酸亞鐵不反應(yīng)能夠證明三種金屬的活動性,故試管②中能夠觀察到溶液由無色變?yōu)樗{色,金屬表面有白色固體析出;故答案為:銅;溶液由無色變?yōu)樗{色,金屬表面有白色固體析出;(2)方案二中使用的溶液為硫酸銅溶液,金屬1和金屬2應(yīng)為鐵和銀,其中鐵的活動性比銅強,能夠與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵,化學(xué)方程式為:CuSO4+Fe=Cu+FeSO4;故答案為:CuSO4+Fe=Cu+FeSO4;(3)根據(jù)題目信息可知,該實驗方案不能達到實驗?zāi)康?,原因是銀和銅都的活動性都比氫弱,不與稀鹽酸反應(yīng),因此無法比較兩者的活動性強弱;故答案為:不能達到目的,銀和銅都不與稀鹽酸反應(yīng),不能比較兩者的活動性強弱;(4)方案二中的一支試管中鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,而另一試管中硫酸銅不能與銀發(fā)生反應(yīng),故將兩試管的溶液混合后,溶液中的溶質(zhì)應(yīng)為FeSO4和CuSO4;故答案為:FeSO4、CuSO4;(5)根據(jù)實驗方案圖示可知實驗過程中利用了硫酸銅與鐵的反應(yīng)回收銅,故步驟①中用到的金屬是鐵,為了將固體混合物中的鐵全部除去,步驟②中加入了過量的稀硫酸,使鐵和稀硫酸充分反應(yīng),鐵能被磁鐵吸引,銅不能被磁鐵吸引,故步驟②也可以用磁鐵吸引的物理方法除去鐵;故答案為:鐵;將金屬混合物中的鐵除盡;使用磁鐵吸引?!军c評】本題對金屬的活動性順序進行了考查,還涉及了金屬與酸、可溶性鹽溶液的反應(yīng),題目難度一般,需要學(xué)生熟練掌握金屬的活動性順序和金屬的化學(xué)性質(zhì)。5.(2021秋?寬城縣期末)某校同學(xué)以“比較鐵、鎳、銅3種金屬的活動性”為課題進行探究。提供的藥品:鐵片、銅片、鎳片、稀硫酸、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液、硫酸鎳溶液?!咀鞒霾孪搿克麄兛紤]到鐵的活動性比銅強,對3種金屬的活動性順序作出如下猜想。猜想一:鎳>鐵>銅;猜想二:鐵>銅>鎳;猜想三:鐵>鎳>銅?!驹O(shè)計實驗】為了驗證猜想成立,同學(xué)們分成三組,分別針對一種猜想設(shè)計實驗方案。(1)第一組驗證猜想一。實驗方案是將鎳片、鐵片分別放入稀硫酸中,觀察現(xiàn)象。請你寫出一個反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。(2)第二組驗證猜想二。實驗方案是將鎳片放入硫酸銅溶液或CuSO4溶液中,觀察現(xiàn)象。(3)第三組驗證猜想三。實驗方案是(只用兩個實驗):把鎳片分別放入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中即可;或?qū)㈣F片和銅片分別放入硫酸鎳溶液中,觀察現(xiàn)象(合理即可)?!緦嶒灱敖Y(jié)論】各組通過實驗和交流,確認猜想三是正確的?!就卣箲?yīng)用】實驗結(jié)束后,化學(xué)興趣小組的同學(xué)欲對該實驗的廢液進行探究,請你一起參與?!咎岢鰡栴}】廢液中含有什么物質(zhì)?【交流表達】(1)一組同學(xué)通過觀察,認為廢液中一定含有硫酸銅。他觀察到的現(xiàn)象是溶液為藍色。(2)二組同學(xué)通過分析,認為廢液中一定含有硫酸亞鐵,他們的依據(jù)是:鐵比鎳活潑。(3)若將廢液中的溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵,應(yīng)向廢液中加入過量的鐵粉。寫出該反應(yīng)過程中的一個化學(xué)方程式Fe+CuSO4=Cu+FeSO4或Fe+NiSO4=Ni+FeSO4?!究键c】金屬活動性的探究.【專題】科學(xué)探究.【分析】根據(jù)金屬活動性順序的應(yīng)用分析:排在氫前面的金屬,能和稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)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;根據(jù)硫酸銅溶液呈藍色分析?!窘獯稹拷猓海?)【作出猜想】“比較鐵、鎳、銅3種金屬的活動性”,鐵的活動性比銅強,故猜想為猜想一:鎳>鐵>銅;猜想二:鐵>銅>鎳;猜想三:鐵>鎳>銅;【設(shè)計實驗】(1)第一組驗證猜想一。實驗方案是將鎳片、鐵片分別放入稀硫酸中,觀察現(xiàn)象。鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,化學(xué)方程式為Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;(2)驗證鎳和銅的活動性順序,只要把鎳片放入硫酸銅溶液中即可;(3)要驗證鐵>鎳>銅,只要把鎳片分別放入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中即可;或?qū)㈣F片和銅片分別放入硫酸鎳溶液中,觀察現(xiàn)象(合理即可);【交流表達】(1)一組同學(xué)通過觀察,認為廢液中一定含有硫酸銅。則溶液為藍色。(2)因為猜想三正確,鐵比鎳活潑,把鎳片放入硫酸亞鐵溶液不反應(yīng)或鐵片和銅片放入硫酸鎳溶液中生成硫酸亞鐵,故廢液中一定含有硫酸亞鐵。(3)鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵,化學(xué)方程式為Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;鐵與硫酸鎳反應(yīng)生成鎳和硫酸亞鐵,化學(xué)方程式為Fe+NiSO4=Ni+FeSO4。故答案為:【作出猜想】鐵>鎳>銅;【設(shè)計實驗】(1)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;(2)硫酸銅溶液或CuSO4溶液;(3)把鎳片分別放入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中即可;或?qū)㈣F片和銅片分別放入硫酸鎳溶液中,觀察現(xiàn)象(合理即可);【交流表達】(1)溶液為藍色;(2)鐵比鎳活潑;(3)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4或Fe+NiSO4=Ni+FeSO4?!军c評】要會利用金屬活動順序表分析實驗,氫前邊的金屬會與稀硫酸、鹽酸反應(yīng),但氫后邊的金屬不會與稀硫酸、鹽酸反應(yīng),前邊的金屬會把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來。6.(2021秋?大連期末)某興趣小組欲驗證Zn、Cu、Ag的金屬活動性順序并探究R的金屬活動性(R為未知金屬),進行了如下實驗:將四根金屬絲同時插入燒杯中,如圖A所示;一段時間后,將燒杯中的四根金屬絲依次替換為R、Ag和R、Cu,如圖B所示。(1)如圖A所示,甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;乙中的現(xiàn)象是鋅的表面覆蓋一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺,其原因用化學(xué)方程式表示為Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu。(2)如圖B所示,若甲中有氣泡產(chǎn)生,乙中無明顯現(xiàn)象,則燒杯乙中的物質(zhì)是ZnSO4溶液。通過上述實驗,關(guān)于R的金屬活動性順序能得出的結(jié)論是Zn>R>Cu>Ag。(3)如圖B所示,若甲中無明顯現(xiàn)象,乙中R表面出現(xiàn)紅色固體,則不能推出的結(jié)論是cd。a.R>Agb.R>Cuc.R>Znd.R<H【考點】金屬活動性的探究.【專題】科學(xué)探究.【分析】(1)甲中鋅能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣,乙中鋅與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸鋅溶液和銅,進行分析解答。(2)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,進行分析解答。(3)若甲中無明顯現(xiàn)象,乙中R表面出現(xiàn)紅色固體,甲燒杯中的物質(zhì)是硫酸鋅溶液,可能含有硫酸,進行分析解答?!窘獯稹拷猓海?)甲中鋅能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。乙中鋅與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸鋅溶液和銅,乙中的現(xiàn)象是鋅的表面覆蓋一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu。(2)若甲中有氣泡產(chǎn)生,說明R的位置排在氫的前面;乙中無明顯現(xiàn)象,則可推測出燒杯乙中的物質(zhì)是ZnSO4溶液,說明R不能與硫酸鋅溶液反應(yīng),可得出Zn、Cu、Ag、R的活動性順序由強到弱為:Zn>R>Cu>Ag。(3)根據(jù)題意,甲中無明顯現(xiàn)象,乙中R表面出現(xiàn)紅色固體。第一種情況:甲燒杯中的物質(zhì)是硫酸鋅溶液,甲中無明顯現(xiàn)象,說明Zn>R;R表面出現(xiàn)紅色固體,則燒杯乙中的物質(zhì)仍含有硫酸銅,即乙中含有硫酸鋅和硫酸銅,R表面出現(xiàn)紅色固體,說明R的金屬活動性比銅強,即R>銅,銅的金屬活動性比銀強,則R>銀。第二種情況:甲燒杯中的物質(zhì)是硫酸和硫酸鋅混合溶液,甲中無明顯現(xiàn)象,說明Zn>R,H>R;乙中R與硫酸銅溶液反應(yīng),則可推測R>Cu,R>Ag。故cd結(jié)論不能推出。故答案為:(1)Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;鋅的表面覆蓋一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺;Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu;(2)ZnSO4溶液;Zn>R>Cu>Ag;(3)cd?!军c評】本題難度不大,考查金屬活動性應(yīng)用,掌握金屬活動性應(yīng)用“反應(yīng)則活潑、不反應(yīng)則不活潑”是正確解答此類題的關(guān)鍵。7.(2021秋?涇陽縣期末)【進行猜想】同學(xué)們對三種金屬的活動性順序做出如下猜想:猜想一:R>Fe>Cu;猜想二:Fe>R>Cu;猜想三:Fe>Cu>R?!緦嶒炋骄俊糠桨笇嶒灢僮髦饕F(xiàn)象結(jié)論甲(1)將打磨好的粗細相同的R絲、鐵絲分別放在酒精燈火焰上灼燒,并將鐵絲趁熱伸入裝氧氣的集氣瓶中R絲在空氣中劇烈燃燒;鐵絲在純氧中才能劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體,并放出大量的熱。金屬活動性:R>Fe甲(2)將打磨好的鐵絲插入硫酸銅溶液(或硝酸銅溶液或氯化銅溶液)中鐵絲表面附著紅色固體,藍色溶液變?yōu)闇\綠色金屬活動性:Fe>Cu乙將打磨好的粗細相同的R絲、鐵絲、銅絲分別插入體積和濃度相同的稀鹽酸中R絲表面產(chǎn)生氣泡速率比鐵絲表面產(chǎn)生氣泡速率快(填“快”或“慢”,銅絲表面無氣泡)金屬活動性:R>Fe>Cu【表達與交流】寫出鐵絲在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式:3Fe+2O2Fe3O4?!咎骄拷Y(jié)論】兩種方案都得出猜想一正確?!練w納總結(jié)】比較金屬活動性強弱的常見方法有:金屬與氧氣反應(yīng)的難易和劇烈程度。金屬與酸溶液是否反應(yīng)或反應(yīng)的劇烈程度。金屬與金屬的化合物溶液(或鹽溶液)是否反應(yīng)?!就卣箲?yīng)用】利用下列五組實驗驗證鋅、銅、銀三種金屬的活動性順序,從原理上分析,可以達到實驗?zāi)康牡氖洽邰堍荩ㄌ钚蛱枺?。①Cu、ZnSO4溶液、Ag②Zn、Cu、Ag、稀硫酸③Ag、Zn、CuSO4溶液④稀硫酸、Zn、Cu、AgNO3溶液⑤ZnSO4溶液、Cu、AgNO3溶液【考點】金屬活動性的探究.【專題】科學(xué)探究.【分析】【實驗探究】甲:(1)根據(jù)鐵絲在氧氣中燃燒的實驗現(xiàn)象、實驗現(xiàn)象來分析;(2)根據(jù)實驗現(xiàn)象來分析;乙:根據(jù)實驗結(jié)論來分析;【表達與交流】根據(jù)反應(yīng)的原理來分析;【歸納總結(jié)】根據(jù)比較金屬活動性強弱的常見方法來分析;【拓展應(yīng)用】根據(jù)驗證金屬活動性順序的方法來分析?!窘獯稹拷猓骸緦嶒炋骄俊考祝海?)R絲在空氣中劇烈燃燒;鐵絲在純氧中才能劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體,并放出大量的熱;說明金屬的活動性R大于Fe;故答案為:黑色固體,并放出大量的熱;R>Fe;(2)由實驗現(xiàn)象以及實驗結(jié)論可知,該實驗是將鐵絲放入可溶性銅鹽溶液中,故答案為:將打磨好的鐵絲插入硫酸銅溶液(或硝酸銅溶液或氯化銅溶液)中;乙:因為金屬活動性:R>Fe>Cu,因此將打磨好的粗細相同的R絲、鐵絲、銅絲分別插入體積和濃度相同的稀鹽酸中,觀察到R絲表面產(chǎn)生氣泡速率比鐵絲表面產(chǎn)生氣泡速率快;故答案為:快;【表達與交流】在點燃的條件下,鐵與氧氣反應(yīng)生成四氧化三鐵,化學(xué)方程式為3Fe+2O2Fe3O4;故答案為:3Fe+2O2Fe3O4;【歸納總結(jié)】比較金屬活動性強弱的常見方法有:金屬與氧氣反應(yīng)的難易和劇烈程度。金屬與酸溶液是否反應(yīng)或反應(yīng)的劇烈程度。金屬與金屬的化合物溶液(或鹽溶液)是否反應(yīng);故答案為:金屬的化合物溶液(或鹽溶液);【拓展應(yīng)用】判斷金屬活動性順序的基本方法有兩種,一是通過金屬與酸反應(yīng),二是通過金屬與鹽溶液反應(yīng),①Cu、ZnSO4溶液、Ag,銅、銀都不會與硫酸鋅反應(yīng),不能驗證,故錯誤;②Zn、Cu、Ag、稀硫酸,鋅會與硫酸反應(yīng),銅、銀都不會與硫酸反應(yīng),不能驗證,故錯誤;③Ag、Zn、CuSO4溶液,鋅會與硫酸銅反應(yīng),銀不會與硫酸銅反應(yīng),可以驗證,故正確;④稀硫酸、Zn、Cu、AgNO3溶液,鋅會與稀硫酸反應(yīng),銅不會與稀硫酸反應(yīng),鋅比銅活潑,銅會與硝酸銀反應(yīng),銅比銀活潑,可以驗證,故正確;⑤ZnSO4溶液、Cu、AgNO3溶液,銅會與硝酸銀反應(yīng),不會與硫酸鋅反應(yīng),可以驗證,故正確。故選:③④⑤?!军c評】要會利用金屬活動順序表分析實驗,氫前邊的金屬會與稀硫酸、鹽酸反應(yīng),但氫后邊的金屬不會與稀硫酸、鹽酸反應(yīng),前邊的金屬會把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來。8.(2021秋?洋縣期末)為探究鋁、鐵、銅三種金屬的活動性順序;甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計了如圖實驗方案(金屬片已打磨,且形狀、大小均相同),如圖所示:(1)甲同學(xué)根據(jù)銅片表面無變化,鋁片和鐵片表面都有氣泡產(chǎn)生,鋁片表面反應(yīng)更劇烈現(xiàn)象,判斷出三種金屬的活動性順序為Al>Fe>Cu。(2)乙同學(xué)只用一支盛有少量稀鹽酸的試管,只需合理安排金屬片的插入順序(能與鹽酸反應(yīng)的要一次將鹽酸消耗完),也能證明Al>Fe>Cu。金屬片的插入順序為Fe、Cu、Al或Cu、Fe、Al。(3)丙同學(xué)把一定量的鐵粉放入CuSO4和AlCl3的混合溶液中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+CuSO4═FeSO4+Cu,充分反應(yīng)后過濾,向濾渣中加入稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,則濾渣中一定含有的物質(zhì)是Cu、Fe(填化學(xué)式)?!究键c】金屬活動性的探究.【專題】科學(xué)探究.【分析】(1)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,且金屬的位置越靠前,其活動性越強,據(jù)此進行分析解答。(2)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,進行分析解答。(3)鐵的金屬活動性比銅強,比鋁弱,丙同學(xué)把一定量的鐵粉放入CuSO4和AlCl3的混合溶液中,不能與AlCl3溶液反應(yīng),能與CuSO4應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,進行分析解答?!窘獯稹拷猓海?)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,且金屬的位置越靠前,其活動性越強,反應(yīng)越劇烈。銅片表面無變化,說明銅排在氫后面,鋁片和鐵片表面都有氣泡產(chǎn)生,鋁片表面反應(yīng)更劇烈,說明鋁的活動性比鐵強,且排在氫前面;可判斷出三種金屬的活動性順序為Al>Fe>Cu。(2)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,可以先放入鐵,能生成氯化亞鐵溶液和氫氣,再放入銅不能置換出鐵,而后放入鋁能置換出鐵,可知三者的活動性是Al>Fe>Cu;也可先放入銅,不會與酸反應(yīng),再放入鐵能反應(yīng)并生成氫氣,最后放入鋁則鋁能置換出氯化亞鐵中的鐵,也可證明三者的活動性。(3)鐵的金屬活動性比銅強,比鋁弱,丙同學(xué)把一定量的鐵粉放入CuSO4和AlCl3的混合溶液中,不能與AlCl3液反應(yīng),能與CuSO4反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。充分反應(yīng)后過濾,向濾渣中加入稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,說明濾渣中含有鐵,則濾渣中一定含有的物質(zhì)是Cu、Fe。故答案為:(1)銅片表面無變化,鋁片和鐵片表面都有氣泡產(chǎn)生,鋁片表面反應(yīng)更劇烈;(2)Fe、Cu、Al或Cu、Fe、Al;(3)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;Cu、Fe?!军c評】本題難度不大,考查金屬活動性應(yīng)用,掌握金屬活動性應(yīng)用“反應(yīng)則活潑、不反應(yīng)則不活潑”是正確解答此類題的關(guān)鍵。9.(2021秋?鹿邑縣期末)如圖為探究金屬化學(xué)性質(zhì)的兩組實驗。(1)Ⅰ中以“金屬表面產(chǎn)生氣泡的快慢”為標(biāo)準(zhǔn)來判斷鋅、鐵的活動性強弱,小李同學(xué)認為該實驗設(shè)計不夠合理,理由是酸的種類不同。(2)寫出實驗Ⅱ中E試管內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式:Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag。(3)實驗Ⅱ中金屬絲在插入試管前一般要打磨,目的是除去金屬表面的氧化物。(4)實驗Ⅱ中要證明Cu、Fe、Ag的金屬活動性順序,小明認為E(填字母序號)是多余的。若實驗室只有銅片,小明將銅片分別放入兩種化合物溶液中,也通過實驗驗證了三種金屬的活動性順序,所用的兩種化合物溶液可能是FeSO4溶液和AgNO3溶液。(5)將20.0g銅鋅合金置于燒杯中,向其中逐漸加入稀硫酸。當(dāng)加入148.4g稀硫酸時,不再有氣體生成,此時測得燒杯中混合物的質(zhì)量為168.0g。請計算:①反應(yīng)中生成氣體的質(zhì)量是0.4g。②合金中銅的質(zhì)量分數(shù)。(寫出計算過程)【考點】金屬的化學(xué)性質(zhì);金屬活動性順序及其應(yīng)用;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算.【專題】有關(guān)化學(xué)方程式的計算;金屬與金屬材料;常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化.【分析】(1)根據(jù)控制變量法探究物質(zhì)性質(zhì)的方法分析判斷回答(2)根據(jù)鐵與硝酸銀的反應(yīng)分析回答。(3)由于金屬的表面有金屬氧化物,實驗前要除去;(4)根據(jù)比較三種金屬的活動性是常用“三取中”的方法分析回答;(5)根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,過程中質(zhì)量的減少是因為生成了氫氣,所以可以求算氫氣的質(zhì)量,根據(jù)氫氣的質(zhì)量和對應(yīng)的化學(xué)方程式求算參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量以及生成的硫酸鋅的質(zhì)量,進而求算所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。?!窘獯稹拷猓海?)從圖可以看出選取的酸的種類不同,因此以“金屬表面產(chǎn)生氣泡的快慢”為標(biāo)準(zhǔn)來判斷鋅、鐵的活動性強弱不夠合理;(2)由圖示可知,實驗Ⅱ中E試管內(nèi)的反應(yīng)是鐵與硝酸銀反應(yīng)生成了硝酸亞鐵和銀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag;(3)由于金屬的表面有金屬氧化物,實驗前,對各金屬片進行打磨的目的是除去金屬表面的氧化物。(4)由圖示可知,在C中銅能置換出硝酸銀中的銀,說明活動性銅>銀,在D中的鐵能置換出硫酸銅中的銅,說明活動性鐵>銅,所以可得活動性:鐵>銅>銀,用于證明鐵、銅、銀的金屬活動性順序?qū)嶒炇牵篊D,E是多余的;小華將銅片分別放入兩種溶液中,也通過實驗驗證了三種金屬的活動性順序,由“三取中”的方法可知,所用的兩種溶液是:FeSO4溶液和AgNO3溶液。(5)①根據(jù)質(zhì)量守恒定律看的,生成的氫氣的質(zhì)量為20.0g+148.4g﹣168.0g=0.4g;②設(shè)參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量x。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑652x0.4g解得:x=13.0g合金中銅的質(zhì)量分數(shù)是:=35%。答:合金中銅的質(zhì)量分數(shù)是35%。故答案為:(1)酸的種類不同;(2)Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag;(3)除去金屬表面的氧化物;(4)E;FeSO4;AgNO3;(5)①0.4g;②35%?!军c評】合理設(shè)計實驗,科學(xué)地進行實驗、分析實驗,是得出正確實驗結(jié)論的前提,因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗,為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)。10.(2021秋?鄧州市期末)為驗證鐵、銅、銀的金屬活動性順序,某同學(xué)設(shè)計了如圖四組實驗。(1)實驗①的化學(xué)方程式是Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。(2)為了能驗證金屬活動性:Fe>Cu>Ag,實驗④中X為銅,Y為硝酸銀溶液?!究键c】金屬活動性順序及其應(yīng)用.【專題】金屬與金屬材料.【分析】(1)實驗①中鐵能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,進行分析解答。(2)根據(jù)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,進行分析解答?!窘獯稹拷猓海?)實驗①中鐵能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。(2)實驗①,產(chǎn)生氣泡,可以得出Fe>H;實驗②無明顯現(xiàn)象,可以得出H>Cu;實驗③鐵的表面覆蓋一層銀白色物質(zhì),溶液顏色變?yōu)闇\綠色,可以得出Fe>Ag;驗證金屬活動性:Fe>Cu>Ag,還需證明Cu>Ag,則實驗④中X為銅,Y為硝酸銀溶液。故答案為:(1)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;(2)銅;硝酸銀?!军c評】本題難度不大,考查金屬活動性應(yīng)用,掌握金屬活動性應(yīng)用“反應(yīng)則活潑、不反應(yīng)則不活潑”是正確解答此類題的關(guān)鍵。11.(2021秋?梅河口市期末)結(jié)合下列有關(guān)鐵的實驗,回答下列問題:(1)A實驗,觀察到鐵片表面有氣泡產(chǎn)生,溶液逐漸變成淺綠色。(2)B實驗,通過鐵片表面有紅色固體析出(或紅色固體附著或紅色固體生成)明顯現(xiàn)象,由此可判斷鐵的活動性比銅強。(3)C實驗【實驗?zāi)康摹刻骄胯F生銹的條件?!緦嶒灛F(xiàn)象】試管c中鐵釘表面生銹,試管a和試管b中鐵釘表面無明顯變化?!緦嶒灲Y(jié)論】試管ac對比,說明鐵生銹需要氧氣;試管bc對比,說明鐵生銹需要水?!締栴}交流】試管a中用植物油密封的目的是隔絕氧氣,防止空氣中的氧氣溶于蒸餾水?!究键c】金屬的化學(xué)性質(zhì);金屬銹蝕的條件及其防護.【專題】金屬與金屬材料.【分析】(1)根據(jù)鐵與稀硫酸的反應(yīng)現(xiàn)象進行分析;(2)根據(jù)鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)進行分析;(3)根據(jù)鐵生銹原理進行分析。【解答】解:(1)鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,因此能夠觀察到溶液由無色變?yōu)闇\綠色,鐵表面有氣泡產(chǎn)生;故答案為:淺綠色;(2)鐵的活動性比銅強,能夠與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵,因此B中能夠觀察到鐵片表面有紅色固體析出;故答案為:鐵片表面有紅色固體析出(或紅色固體附著或紅色固體生成);(3)【實驗?zāi)康摹扛鶕?jù)題目中的實驗可知C組實驗的目的是探究鐵生銹的條件;故答案為:探究鐵生銹的條件;【實驗現(xiàn)象】試管c中鐵釘能夠與氧氣和水同時接觸,能夠觀察到鐵釘表面生銹,試管a中的鐵釘不能與氧氣接觸,b中的鐵釘不能與水接觸,因此a、b中無明顯現(xiàn)象發(fā)生;故答案為:無明顯變化;【實驗結(jié)論】試管c中鐵釘能夠與氧氣和水同時接觸,能夠觀察到鐵釘表面生銹,試管a中的鐵釘不能與氧氣接觸,無明顯變化,故對比ac可以說明鐵生銹需要氧氣,試管c中鐵釘能夠與氧氣和水同時接觸,b中的鐵釘不能與水接觸,無明顯變化,對比bc,說明鐵生銹需要水;故答案為:ac;bc;【問題交流】氧氣不易溶于水,植物油能夠隔絕試管中的水與空氣接觸,故植物油的作用是隔絕氧氣,防止空氣中的氧氣溶于蒸餾水;故答案為:隔絕氧氣,防止空氣中的氧氣溶于蒸餾水。【點評】本題通過三組實驗考查了鐵與稀酸的反應(yīng)、鐵與銅的活動性、鐵生銹條件的相關(guān)實驗探究,考查了學(xué)生對活潑金屬的化學(xué)性質(zhì)的掌握和對知識的運用能力。12.(2021秋?前進區(qū)期末)小聰同學(xué)家新?lián)Q了水龍頭,從說明書上了解到該水龍頭是銅質(zhì)鍍鉻。好奇的小聰想探究鉻(Cr)與常見金屬鐵、銅的活動性強弱,邀請你一同參與?!咀龀霾孪搿坎孪?:Cr>Fe>Cu;猜想2:Fe>Cu>Cr;猜想3:你的猜想是①Fe>Cr>Cu?!静殚嗁Y料】(1)鉻是銀白色有光澤的金屬,在空氣中其表面能生成抗腐蝕的致密的氧化膜。(2)鉻能與稀硫酸反應(yīng),生成藍色的硫酸亞鉻(CrSO4)溶液?!驹O(shè)計與實驗】小聰同學(xué)取大小相等的三種金屬片,用砂紙打磨光亮;再取三支試管,分別放入等量的同種稀硫酸?!窘Y(jié)論與解釋】實驗試管1試管2試管3實驗操作實驗現(xiàn)象鐵片表面產(chǎn)生氣泡較慢,溶液變?yōu)闇\綠色鉻片表面產(chǎn)生氣泡較快,溶液變?yōu)樗{色②無明顯現(xiàn)象發(fā)生(或無氣泡生成,溶液也不變色)(1)小聰?shù)玫降慕Y(jié)論是猜想③1正確。(2)實驗前用砂紙打磨金屬片的目的是④除去金屬表面的氧化膜,利于反應(yīng)?!局R運用】將鉻片投入FeSO4溶液中,反應(yīng)⑤能(填“能”或“不能”)進行,若能進行,請你寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式⑥Cr+FeSO4=Fe+CrSO4?!痉此寂c應(yīng)用】活動性越強的金屬,越容易在空氣中發(fā)生化學(xué)變化。世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料,高達產(chǎn)量的20%~40%。鐵生銹的條件是⑦鐵與氧氣和水接觸(合理即可),防止鐵生銹是保護金屬資源的一種有效途徑,請寫出一條防止鐵生銹的措施⑧涂油、噴漆等。【考點】金屬活動性的探究;金屬銹蝕的條件及其防護.【專題】科學(xué)探究.【分析】【做出猜想】根據(jù)三種金屬的活動性順序進行猜想;[結(jié)論與解釋]根據(jù)銅的活動性順序位于氫的后面分析現(xiàn)象;(1)根據(jù)實驗的現(xiàn)象得出結(jié)論;(2)根據(jù)金屬的表面常有一層金屬氧化物會影響金屬和溶液的反應(yīng)分析;[知識運用]根據(jù)在金屬活動性順序中,位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們化合物的溶液里置換出來分析并寫出反應(yīng)的方程式;【反思與應(yīng)用】根據(jù)鐵生銹的條件和防止鐵生銹的措施進行分析?!窘獯稹拷猓骸咀龀霾孪搿咳N金屬的活動性順序可能存在三種情況:猜想1為Cr>Fe>Cu;猜想2為Fe>Cu>Cr,故猜想3:Fe>Cr>Cu;[結(jié)論與解釋]因為銅的活動性順序位于氫的后面,因此不能和酸反應(yīng),表現(xiàn)為無現(xiàn)象;(1)試管1中實驗現(xiàn)象鐵片表面產(chǎn)生氣泡較慢,溶液變?yōu)闇\綠色,可知金屬鐵在金屬活動順序中排在氫前,根據(jù)鉻片表面產(chǎn)生氣泡較快,溶液變?yōu)樗{色,從而得出鉻也排在氫前且鉻比鐵活潑,因為銅不能和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,可知銅排在氫的后面,故猜想1.Cr>Fe>Cu正確;(2)因為金屬的表面常有一層金屬氧化物會影響金屬和溶液的反應(yīng),因此實驗前用砂紙打磨金屬片的目的是除去金屬表面的氧化膜,利于反應(yīng);[知識運用]因為金屬鉻比鐵活潑強,故鉻能和硫酸亞鐵反應(yīng)生成硫酸鉻和鐵,反應(yīng)的方程式為:Cr+FeSO4=Fe+CrSO4;【反思與應(yīng)用】鐵生銹是鐵與空氣中的氧氣、水發(fā)生化學(xué)反應(yīng);常見的金屬采用的防銹措施是噴漆或刷油。故答案為:【做出猜想】Fe>Cr>Cu;[設(shè)計實驗]無明顯現(xiàn)象發(fā)生(或無氣泡生成,溶液也不變色);[結(jié)論與解釋](1)1;(2)除去金屬表面的氧化膜,利于反應(yīng);[知識運用]能;Cr+FeSO4=Fe+CrSO4;[反思與應(yīng)用]鐵與氧氣和水接觸(合理即可);涂油、噴漆等?!军c評】本題是對金屬活動性順序的考查,運用實驗探究金屬的活動性順序,考查了實驗探究的過程,注重學(xué)生運用實驗分析實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。13.(2021秋?鹿邑縣月考)在學(xué)習(xí)了金屬的知識后,同學(xué)們開展了有關(guān)金屬活動性及相關(guān)反應(yīng)的探究。請回答下列問題。探究一:小麗提供了一份不完整的金屬活動性順序表,如下:KCaNaMg①ZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性由強逐漸減弱金屬①具有很好的抗腐蝕性,其原因是常溫下,鋁易與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密氧化物薄膜。探究二:鎳(Ni)是一種銀白色金屬,常用于電鍍。小剛為比較鎳、鐵、銀三種金屬活動性進行了如下探究。【猜想與假設(shè)】結(jié)合金屬活動性順序表,小剛作出如下猜想。猜想一:鎳>鐵>銀;猜想二:鐵>鎳>銀;猜想三:鐵>銀>鎳?!緦嶒烌炞C】實驗方案如下。請將表格內(nèi)容填寫完整。設(shè)計實驗實驗現(xiàn)象結(jié)論實驗1將鎳片加入到稀鹽酸中鎳片上有細小的氣泡生成在金屬活動性順序表中,鎳位于H之前實驗2將鐵片加入到NiSO4溶液中鐵片上有松散的固體生成鐵>鎳【實驗結(jié)論】得出了三種金屬的活動性順序。探究三:小聰同學(xué)將鋅和銀的混合粉末加入到一定量的硫酸銅溶液中,充分反應(yīng)后,對所得混合物進行了探究。①寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。②小聰將充分反應(yīng)后的固、液混合物用過濾的方法進行分離。③取分離后所得的固體于試管中,加入適量的稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生,則分離所得固體中含有的物質(zhì)是鋅、銅和銀。探究四:探究某黃銅(銅鋅合金)樣品的組成。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)進行了以下實驗:取四份相同質(zhì)量的樣品分別放入等質(zhì)量的燒杯中,然后分別加入稀硫酸,充分反應(yīng)后用天平稱量,記錄實驗數(shù)據(jù)如下:實驗次數(shù)第1次第2次第3次第4次所取樣品的質(zhì)量/g50.050.050.050.0加入稀硫酸的質(zhì)量/g20.040.060.080.0生成氣體的質(zhì)量/g0.20.40.50.5請回答下列問題并計算:①經(jīng)分析在第一次實驗結(jié)束后,硫酸完全反應(yīng)完了。②50.0g樣品與足量稀硫酸反應(yīng)最多能生成氣體0.5g。③計算樣品中鋅的質(zhì)量(寫出具體計算過程)。【考點】金屬活動性的探究;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算.【專題】有關(guān)化學(xué)方程式的計算;科學(xué)探究.【分析】探究一:依據(jù)鋁的化學(xué)性質(zhì)分析;探究二:【猜想與假設(shè)】依據(jù)金屬活動性順序和猜想分析;【實驗驗證】依據(jù)實驗方案分析;【實驗結(jié)論】①依據(jù)鋅與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸鋅,銀不與硫酸銅反應(yīng)分析;③依據(jù)題中信息分析;探究四:依據(jù)表中數(shù)據(jù)結(jié)合鋅與稀硫酸的反應(yīng)方程式分析?!窘獯稹拷猓禾骄恳唬阂罁?jù)金屬活動性順序,①的位置是鋁,鋁的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,常溫下,易與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密氧化物薄膜,起保護作用,使鋁耐腐蝕。故答案為:常溫下,鋁易與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密氧化物薄膜;探究二:【猜想與假設(shè)】依據(jù)金屬活動性順序和已有的猜想可知,猜想二:鐵>鎳>銀,故答案為:鐵>鎳>銀;【實驗驗證】分析實驗方案可知,實驗1的結(jié)論是在金屬活動性順序表中,鎳位于H之前,實驗現(xiàn)象是鎳片上有細小的氣泡生成,說明設(shè)計的實驗是將鎳片加入到稀鹽酸中,故答案為:將鎳片加入到稀鹽酸中;實驗2是將鐵片加入到NiSO4溶液中,實驗現(xiàn)象是鐵片上有松散的固體生成,說明鐵的金屬活動性大于鎳,則實驗結(jié)論為鐵>鎳;故答案為:鐵>鎳;【實驗結(jié)論】①鋅與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸鋅,銀不與硫酸銅反應(yīng),則反應(yīng)方程式為Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,故答案為:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;③取分離后所得的固體于試管中,加入適量的稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生,說明鋅過量,則分離所得固體中含有的物質(zhì)是鋅、銅和銀,故答案為:鋅、銅和銀;探究四:①分析表中數(shù)據(jù)可知,樣品的質(zhì)量相同,隨著加入稀硫酸質(zhì)量的增加,產(chǎn)生氣體的量逐漸增加,直至不變,則在第一次實驗結(jié)束后,是硫酸反應(yīng)完了,故答案為:硫酸;②分析表中數(shù)據(jù)可知,50.0g樣品與足量稀硫酸反應(yīng)最多能生成氣體0.5g,故答案為:0.5;③設(shè)樣品中鋅的質(zhì)量為xZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑652x0.5g=x=16.25g答:樣品中鋅的質(zhì)量為16.25g?!军c評】此題主要考查金屬的性質(zhì)和化學(xué)方程式計算,主要是利用金屬的性質(zhì)、金屬活動順序表、實驗數(shù)據(jù)及反應(yīng)方程式來分析和解決化學(xué)計算中的有關(guān)問題,結(jié)合各方面的條件得出正確結(jié)論。14.(2021秋?定海區(qū)校級月考)某科學(xué)興趣小組為探究鋁和銅的金屬活動性強弱,開展了以下探究活動。編號操作現(xiàn)象甲將表面未打磨的鋁絲浸入CuSO4溶液中無明顯現(xiàn)象乙將表面打磨后的鋁絲浸入CuSO4溶液中鋁絲表面析出紅色固體丙將表面未打磨的鋁絲浸入CuCl2溶液中鋁絲表面析出紅色固體(1)比較實驗乙和實驗甲(選填“甲”或“丙”)可知:打磨能破壞氧化鋁薄膜。(2)實驗乙中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu,據(jù)此可知金屬活動性Al強。(3)查閱資料得知:CuSO4溶液中有Cu2+、SO42﹣、H2O三種粒子,CuCl2溶液中有Cu2+、Cl﹣、H2O三種粒子。下列是某同學(xué)對實驗丙的現(xiàn)象進行的分析,你認為下列猜想合理的是B(填字母)。A.H2O破壞了氧化鋁膜B.Cl﹣破壞了氧化鋁膜C.Cu2+破壞了氧化鋁膜D.SO42﹣破壞了氧化鋁膜【考點】金屬活動性的探究.【專題】金屬與金屬材料.【分析】(1)根據(jù)實驗現(xiàn)象進行分析;(2)根據(jù)反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件,寫反應(yīng)化學(xué)方程式;(3)根據(jù)查閱資料進行分析?!窘獯稹拷猓海?)對比實驗甲和實驗乙可知,打磨能破壞氧化鋁薄膜。(2)實驗乙中鋁和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋁和銅,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu;(3)甲實驗中表面未打磨的鋁絲浸入CuSO4溶液中,無明顯現(xiàn)象,說明H2O、Cu2+和SO42﹣對氧化鋁薄膜沒有破壞作用;故選:B。故答案為:(1)甲;(2)2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu;(3)B?!军c評】本題難度適中,主要是探究鋁和銅的金屬活動性強弱。15.(甘井子區(qū)一模)為了驗證鋁、鐵、(H)、銅、銀在金屬活動性順序中的位置關(guān)系,某同學(xué)進行如圖所示的實驗。(1)試管D中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu,一定能觀察到的實驗現(xiàn)象是析出紅色固體,反應(yīng)的基本類型為置換反應(yīng)。(2)該同學(xué)能否達成實驗?zāi)康??說明理由不能達到實驗?zāi)康?,是因為鐵能和稀硫酸反應(yīng),說明鐵排在氫前面,銅不能和稀硫酸反應(yīng),說明銅排在氫后面,銅能和硝酸銀反應(yīng),說明銅排在銀前面,鋁能和硫酸銅反應(yīng),說明鋁排在銅前面,但是不能判斷鋁排在氫的前面還是后面,同時不能判斷鋁和鐵的位置關(guān)系。(3)實驗結(jié)束后,將C、D試管中的剩余物倒入到同一個燒杯中,待充分反應(yīng)后,過濾,得到濾渣和無色濾液。設(shè)計實驗方案探究濾渣成分,寫出實驗操作、現(xiàn)象與結(jié)論實驗步驟:取適量濾渣于試管中,滴加適量稀鹽酸;實驗現(xiàn)象及其實驗結(jié)論:產(chǎn)生氣泡,說明濾渣中含有鋁,則濾渣中含有銀、銅、鋁(或不產(chǎn)生氣泡,說明濾渣中不含有鋁,則濾渣中含有銀、銅)。【考點】金屬活動性的探究.【專題】科學(xué)探究.【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(yīng)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:(1)試管D中鋁和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋁和銅,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu,一定能觀察到的實驗現(xiàn)象是析出紅色固體,反應(yīng)的基本類型為置換反應(yīng)。故填:2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu;析出紅色固體;置換反應(yīng)。(2)該同學(xué)不能達到實驗?zāi)康?,是因為鐵能和稀硫酸反應(yīng),說明鐵排在氫前面,銅不能和稀硫酸反應(yīng),說明銅排在氫后面,銅能和硝酸銀反應(yīng),說明銅排在銀前面,鋁能和硫酸銅反應(yīng),說明鋁排在銅前面,但是不能判斷鋁排在氫的前面還是后面,同時不能判斷鋁和鐵的位置關(guān)系。故填:不能達到實驗?zāi)康?,是因為鐵能和稀硫酸反應(yīng),說明鐵排在氫前面,銅不能和稀硫酸反應(yīng),說明銅排在氫后面,銅能和硝酸銀反應(yīng),說明銅排在銀前面,鋁能和硫酸銅反應(yīng),說明鋁排在銅前面,但是不能判斷鋁排在氫的前面還是后面,同時不能判斷鋁和鐵的位置關(guān)系。(3)實驗方案:實驗步驟:取適量濾渣于試管中,滴加適量稀鹽酸;實驗現(xiàn)象及其實驗結(jié)論:產(chǎn)生氣泡,說明濾渣中含有鋁,則濾渣中含有銀、銅、鋁(或不產(chǎn)生氣泡,說明濾渣中不含有鋁,則濾渣中含有銀、銅)。故填:實驗步驟:取適量濾渣于試管中,滴加適量稀鹽酸;實驗現(xiàn)象及其實驗結(jié)論:產(chǎn)生氣泡,說明濾渣中含有鋁,則濾渣中含有銀、銅、鋁(或不產(chǎn)生氣泡,說明濾渣中不含有鋁,則濾渣中含有銀、銅)?!军c評】要會利用金屬活動順序表分析實驗,氫前邊的金屬會與稀硫酸、鹽酸反應(yīng),但氫后邊的金屬不會與稀硫酸、鹽酸反應(yīng),前邊的金屬會把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來.16.(興慶區(qū)校級一模)銀川鳳凰橋建成后有效緩解了城市交通壓力,鳳凰橋采用一跨鋼拱橋,形成極具張力的展翼造型,達到結(jié)構(gòu)和藝術(shù)的和諧一致,突顯了鳳凰文化內(nèi)涵。鳳凰橋建造過程中使用了大量的金屬材料,主要用到鐵,還用到了鋅(Zn)、鎳(Ni)、銅(Cu)等金屬。唐徠回民中學(xué)西校區(qū)化學(xué)興趣小組對Zn、Ni、Cu的金屬活動性順序產(chǎn)生了興趣,他們將這三種金屬帶到化學(xué)實驗室,展開探究。【提出假設(shè)】三種金屬的活動性順序可能為①Zn>Ni>Cu;②Zn>Cu>Ni;③Ni>Zn>Cu?!静殚嗁Y料】小川同學(xué)查閱資料可知鎳是略帶黃色的固體,以及部分含鎳化合物在水中的溶解性和顏色如下表。OH﹣NO3﹣SO42﹣Cl﹣Ni2+不溶可溶可溶可溶顏色藍綠色綠色綠色藍綠色據(jù)此,他得出鎳能與酸反應(yīng)?!驹O(shè)計實驗】同溫下,取大小、厚度相同的這三種金屬薄片,用砂紙打磨,其目的是除去表面的氧化物;分別投入等體積等濃度的足量稀鹽酸中,觀察現(xiàn)象。【記錄現(xiàn)象】請幫助小川把實驗現(xiàn)象填寫完整。金屬NiZnCu與稀鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象產(chǎn)生氣泡緩慢,金屬逐漸溶解產(chǎn)生氣泡較快,金屬逐漸溶解無明顯現(xiàn)象【得出結(jié)論】原假設(shè)中(填序號)①成立,寫出鎳與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Ni+2HCl═NiCl2+H2↑(鎳元素在化合物中顯+2價)。【拓展應(yīng)用】上述實驗選擇稀鹽酸完成了探究,得出了三種金屬的活動性順序。請再選擇另一類別的試劑設(shè)計實驗,同樣也能驗證這三種金屬的活動性順序,你所選擇的試劑是(限選三種試劑)鋅片、銅片、硫酸鎳溶液?!究键c】金屬活動性的探究.【專題】科學(xué)探究.【分析】【提出假設(shè)】三種金屬的活動性順序可能為①Zn>Ni>Cu;②Zn>Cu>Ni;③Ni>Zn>Cu?!驹O(shè)計實驗】用砂紙打磨,其目的是除去表面的氧化物?!居涗洭F(xiàn)象】銅不能和稀鹽酸反應(yīng)?!镜贸鼋Y(jié)論】鎳與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎳和氫氣?!就卣箲?yīng)用】把鋅片、銅片分別伸入硫酸鎳溶液中,鋅片表面析出黃色固體,說明鋅和硫酸鈉能夠反應(yīng),即鋅比鎳活潑,銅片表面無明顯現(xiàn)象,是因為銅不能和硫酸鎳反應(yīng),即鎳比銅活潑?!窘獯稹拷猓骸咎岢黾僭O(shè)】三種金屬的活動性順序可能為①Zn>Ni>Cu;②Zn>Cu>Ni;③Ni>Zn>Cu。故填:Ni>Zn>Cu?!驹O(shè)計實驗】同溫下,取大小、厚度相同的這三種金屬薄片,用砂紙打磨,其目的是除去表面的氧化物。故填:除去表面的氧化物?!居涗洭F(xiàn)象】金屬NiZnCu與稀鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象產(chǎn)生氣泡緩慢,金屬逐漸溶解產(chǎn)生氣泡較快,金屬逐漸溶解無明顯現(xiàn)象故填:無明顯現(xiàn)象?!镜贸鼋Y(jié)論】由實驗現(xiàn)象可知,鋅比鎳活潑,鎳比銅活潑,原假設(shè)中①成立,鎳與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎳和氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式:Ni+2HCl═NiCl2+H2↑。故填:①;Ni+2HCl═NiCl2+H2↑?!就卣箲?yīng)用】所選擇的試劑是鋅片、銅片、硫酸鎳溶液,實驗過程:把鋅片、銅片分別伸入硫酸鎳溶液中,鋅片表面析出黃色固體,說明鋅和硫酸鈉能夠反應(yīng),即鋅比鎳活潑,銅片表面無明顯現(xiàn)象,是因為銅不能和硫酸鎳反應(yīng),即鎳比銅活潑。故填:鋅片、銅片、硫酸鎳溶液?!军c評】本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì),解答時要根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì),結(jié)合各方面條件進行分析、判斷,從而得出正確的結(jié)論。二.解答題(共4小題)17.(2021秋?韓城市期末)金屬
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