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专题05有关金属活动性的探究

学习小组在实验室探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。同学们设计并进行如图所示实验(实验中所用金

属均已用砂纸打磨)。

20%稀硫酸20%稀硫酸20%稀硫酸

mv

锌片

铜片

三铜片-"

一二_硝酸银

前旷溶液

实验I实验II

(1)实验田中只有一支试管内有气泡产生,反应的化学方程式为

(2)实验田中实验现象是o

(3)上述实验涉及的基本反应类型是—o

由上述实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银。

(4)请你另设计一个实验方案验证这三种金属的活动性顺序(写出所用试剂即可)。

(5)某同学又取了金属M放入试管中,滴加稀硫酸,发现有气泡产生,请你推测:金属M—(填"能”

或"不能")与硫酸铜溶液发生化学反应。

(6)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管,只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐

酸消耗完),即可证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为(填名称)。从试

剂角度需考虑:①加入同样大小的金属丝;②。

(7)丙同学在一定质量的FeSCU和CuSCU的混合溶液中加入镁粉,充分反应后,绘制出了溶液质量随加入

镁粉质量的变化图像,b点处溶液中除了水外还含有_(填化学式)。

(8)实验结束,同学们积极性未减,兴趣小组的同学们又做了下面的实验。向盛有Cu(NO3)2溶液的烧杯

中加入一定量的锌粉和银粉的混合物,充分反应后过滤,得到滤渣无色滤液。请你帮助回答,下列判断正

确的是—o(填字母序号)

A.滤渣中一定不含锌,一定含有铜和银

B.滤渣中含有两种或三种固体

C.滤液中一定含有Zn(NO3)2,一定不含有AgNOs

D.滤液中一定含有Zn(NO3)2,可能含有AgNS和CU(NO3)2

1.(2023・重庆渝中二模)被誉为"中国天眼”的FAST是目前世界上最大口径、最灵敏的射电望远镜,支撑

它的角钢塔架中含有铁、铜、铳(Mn化合价为+2价),科学小组的同学决定探究这三种金属的活动性强弱,

进行了如下图的实验:

5mL10%5mL10%

,的硫酸”的硫酸

(1)从微观角度看,铁、铜、镒三种金属都是由_______(填"分子"、"原子"或"离子")构成的;

(2)请写出实验②中的现象是o

⑶实验过程中,科学小组同学发现只有实验①无明显现象,由此可得出三种金属的活动性由强到弱的顺

序是,写出试管④中反应的化学方程式。

⑷通过实验现象及分析发现,不需要进行实验(选填①②③④)就能够得出结论。

2.(2023•青海)基于实验事实进行证据推理及形成结论是科学探究的重要途径。化学兴趣小组为探究Fe、

Cu、R三种金属的活动性顺序,进行了下列探究活动。

【查阅教材】Fe的金属活动性比Cu强

【讨论】Fe、Cu、R三种金属的活动性顺序存在以下三种可能:

①Fe>Cu>R

②Fe>R>Cu

【实验过程】

实验操作实验现象实验结论

硫酸亚硫酸铜

铁溶液溶液

11

a试管中

②正确

b试管中

灶-金属R-0

ab

【拓展研究】若用实验证明锌的金属活动性比铜强,可用锌片和某种盐溶液反应的方法。写出反应的化学

方程式(只写一种)。

3.(2023・山东烟台)垃圾是放错地方的资源,城市的废旧电器是一座"金属矿山",某废旧电器中含有锌、

铜、银(Ni)三种金属,兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和银,做了如下的探究。

已知:硫酸保(化学式NiSOQ能溶于水。

实验一:探究锌、铜、银三种金属在溶液中的活动性强弱

【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序,提出了以下猜想。

猜想一:Zn>Ni>Cu;猜想二:Zn>Cu>Ni;猜想三:___。

【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验,请完成实验报告。

实验步骤实验现象解释与结论

取三支试管,分别向其中加入等质量、等浓度锌片表面产生的气泡较快;猜想—正确。银与稀

的稀硫酸,然后将大小、形状相同的锌、铜、保片表面产生的气泡较慢;硫酸反应的化学方程式

保三种金属片分别插入三支试管中。铜片无明显现象。是___。

实验二:从含有锌、铜、银三种金属的废旧电器中回收铜和银

【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。

步骤①中得到的A是'—。步骤②中生成C的化学方程式是一

【反思评价】合理开发城市"金属矿山"的意义是―(答1条)。

4.(2023•广东东莞模拟预测)M是生产、生活中常见的金属。张老师化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、

铝的活动性顺序

【查阅资料】MSO4溶液是无色液体。

【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?

【猜想与假设】小玉的猜想是Al>Cu>M;小静的猜想是Al>M>Cu;你的猜想是—o

【设计与实验一】小影取长短、粗细相同的M丝、铜丝、铝丝和编号为①,②,③的3支试管,进行如

下表的实验(试管中均盛有相同体积、相同浓度的稀盐酸):

实验操作M丝插入试管①中铜丝插入试管②中铝丝插入试管③中实验结论

刚开始的现象有少量气泡产生无气泡无气泡M>Cu;M>AI

几分钟后的现象有少量气泡产生无气泡有大量气泡产生—

【交流与表达】同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论,明白了实验刚开始时试管③中无

气泡产生的原因是—因而无气泡产生。

【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序,同学们取长短、粗细相同、打磨干净的M。M

丝、铝丝及相关溶液,又进行了如图所示的实验:

\(1)试管乙中观察到的现象是.

(2)试管丙中反应的化学方程式为

【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化,去掉试管—(填试管编号)中的实验,也可以得出

正确的结论。

【拓展与延伸】如果只用两种金属和一种溶液来探究三种金属的活动性强弱,则该溶液是—(填化学式)

溶液。

5.(2023・山东烟台•统考一模)M是生活中常见的金属,学习了金属的化学性质后,某化学兴趣小组的同

学进行了下图M金属性质的相关实验。【查阅资料:MSO4溶液是无色液体】

F}

j十

hr椅硬的

1/

B液

A图3

【实验一】M、铜和铝的金属活动性顺序比较。

⑴如图1所示,甲组同学取M丝、铜丝、铝丝分别放入盛有体积和溶质质量分数均相同的稀硫酸中,实

验记录如下表。

实验操作M丝铜丝铝丝实验结论

刚开始的现象有少量气泡产生无气泡无气泡

M、铜、铝的金属活动

性顺序是

几分钟后的现象有少量气泡产生无气泡有大量气泡产生

(2)同学们对同一实验出现两种不同的现象进行了讨论,实验刚开始时试管C中无气泡,是因为铝表面易形

成一层致密的氧化膜,其形成的原因是—(用化学方程式表示)。

【实验二】尝试从不同的角度探究三种金属的活动性顺序。乙组同学们取粗细相同,打磨干净的M丝,铝

丝及相关溶液,进行了图2所示实验。

⑶打磨的目的是

⑷试管B中观察到的现象是

【拓展探究】在图2实验后,小桥同学将两支试管中的物质倒入同一废液缸中,充分反应后,将混合物过

滤;得滤渣X和滤液Y,小桥同学对所得滤渣X和滤液Y的成分进行探究。

【实验探究】设计实验如图3所示,向滤液Y中插入M丝,观察到M丝表面无明显现象。

【评价交流】同组三位同学得出结论。

小强的结论:滤液Y中一定含AL(S04)3、MS。,和C11SO4

小虹的结论;滤液Y中一定含Ab(SO4)3,一定不含MSO4和CUSO4

小桥的结论:滤液Y中一定含Ab(SO4)3、可能含有MSO4,一定不含CuS04

⑸你认为以上三位同学中,_(填"小强""小虹"或"小桥")的结论是正确的。结合上述实验最终确定滤渣

X中一定含有—(填化学式)。

6.(2023•宁夏吴忠•统考一模)学习完金属的化学性质,同学们来到实验室进行锌、铜、银三种金属活动

性顺序的探究活动。实验桌上老师提供的药品有:锌片、铜片、银片、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液、硝酸银

溶液和稀硫酸。

【制定计划】

在老师的指导下,经过讨论,同学们设计出了以下几种实验方案:

方案一:铜片、硫酸锌溶液、硝酸银溶液;

方案二:锌片、银片、硫酸铜溶液;

方案三:锌片、铜片、硫酸铜溶液、硝酸银溶液;

你的设计方案是

【进行实验】小华同学选用方案三进行如下探究,请你帮他完成表格中的空白(注:表格中实验操作一栏

用文字描述或图示表示均可):

实验步骤实验现象分析与结论

打磨过

的铜片一*金属活动性:Cu—Ag(填">"或"<")。

硝酸银

溶液

锌片表面附着一层红色物质,溶液由蓝色金属活动性:Zn—Cu(填">"或反应

逐渐变为无色。的化学方程式为

【解释与结论】根据上述实验,小华得出三种金属活动性由强到弱的顺序是

【反思与交流】探究活动结束后,同学们分享自己的收获与不足,并进行反思:

有同学提出,小华的实验中不用硫酸铜溶液也能得到相同的实验结论。简要说明其验证方法:

7.学习完金属的化学性质,兴趣小组进行了如图所示的实验。

图一图二

【实验一】同学们进行如图一所示的实验,验证铁、锌、铜、银四种金属活动性强弱。

(1)试管①中观察到的实验现象是—O

⑵你认为通过上述图一所示的三个实验能否验证铁、锌、铜、银四种金属的活动性强弱—(填"能"或"不

能")。

【实验二】在完成实验一的过程中,同学们将试管①②③内反应后的物质都倒入废液缸中(如图二)。小

组同学对废液缸中混合物的成分产生了探究兴趣。待混合物充分反应后,过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。

⑶小明将铁丝放入浅绿色滤液中,一段时间后,铁丝表面没有发生变化、由此判断滤液中含有的溶质是

和—(填化学式)。

Fe(NO3)2

⑷探究滤渣的成分

【提出问题】滤渣的成分是什么?

【作出猪想】猜想I:银、铜、铁、锌;猜想四银、铜;猜想川:银、铜、铁

【分析思考】结合上述的实验现象分析,同学们认为猜想I不正确。

【进行实验】取少量滤渣样品,滴加稀盐酸,实验现象证明猜川想正确,请写出相关的反应方程式为o

【反思交流】在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑过量的反应物。

8.为研究“影响金属与盐酸反应剧烈程度的因素",兴趣小组的同学进行了如下探究。

【提出问题】金属与盐酸反应的剧烈程度受哪些因素的影响?

【作出假设】

(1)国、可能与金属本身的性质有关;

回、可能与盐酸的浓度有关;

回、可能与有关。

【实验探究】实验所用金属均已用砂纸打磨。

(2)实验一:为探究猜想国,小红同学分别在两支试管中放入相同质量、相同表面积的锌和铁,然后分别加

入同体积、同浓度的稀盐酸,观察到放锌的试管中立即产生大量气泡,放铁的试管中只产生少量气泡,由

此得出结论,金属活动性顺序是锌(填"大于""小于")铁。

⑶实验二:为探究猜想团,小军同学利用下图1装置进行对照实验,使等质量且过量的锌片分别与等体积、

浓度分别为5%和15%的稀盐酸反应。其中注射器的作用是;写出锌与稀盐酸反应化学方程式。

⑷实验三:小军同学用压强传感器替换注射器进行数字化实验,测得两次实验中压强随时间的变化关系曲

线如图2所示。请你根据该图中信息得出一条合理结论=

压强/kPa

15%盐酸

5%盐酸

图2

【拓展延伸】

⑸己知一种金属加入比它活动性弱的两种金属化合物的混合液中,先置换出活动性最弱的金属。小敏同学

向一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入锌粉,溶液质量与加入锌的质量关系如图3所示。请问在

A点时,溶液里含的金属化合物有种;BC段发生反应的化学方程式为o

[溶液质量/g

0锌的质量/g

图3

9.M是生产、生活中常见的金属。张老师化学兴趣小组的同学们欲探究M与铜、铝的活动性顺序,请你

和他们一起进行以下探究活动。

【查阅资料】:MS04液是无色液体。

【提出问题1M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?

【猜想与假设】:

(1)小玉的猜想是M>AI>Cu;小静的猜想是AI>M>Cu;你的猜想是___o

【设计与实验一】:

(2)小影取长短、粗细相同的M丝、铜丝、铝丝和编号为①、②、③的3支试管,进行如表的实验(试管

中均盛有相同体积、相同浓度的稀盐酸)。

实验操作刚开始的现象几分钟后的现象

M丝插入试管①中有少量气泡产生有少量气泡产生

铜丝插入试管②中无气泡无气泡

铝丝插入试管③中无气泡有大量气泡产生

实验结论M>Cu;M>AI

【交流与表达一】:

⑶同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论,明白了实验刚开始时试管③中无气泡产生的

原因是铝丝表面的—与稀盐酸反应,因而无气泡产生。

【设计与实验二】:为了进一步探究三种金属的活动性顺序,同学们取长短、粗细相同、打磨干净的y丝、

铝丝及相关溶液,又进行了如图所示的实验,

⑷试管乙中观察到的现象是—o

⑸试管丙中反应的化学方程式为—。

【交流与表达二】:

⑹同学们经讨论后认为该实验可以优化,去掉试管—(填试管编号)中的实验,也可以得出正确的结论。

【解释与结论】:通过以上实验,同学们得出了三种金属的活动性顺序。

【拓展与延伸工

⑺实验结束,同学们积极性未减,兴趣小组的同学们又做了下面的实验。向盛有CU(NC)3)2溶液的烧杯中加

入一定量的锌粉和银粉的混合物,充分反应后过滤,得到滤渣无色滤液。请你帮助回答,下列判断正确的

是—O(填字母序号)

A.滤渣中一定不含锌,一定含有铜和银

B.滤渣中含有两种或三种固体

C.滤液中一定含有Zn(NO3)2,一定不含有AgN03

D.滤液中一定含有Zn(NO3)2,可能含有AgNC>3和CU(NO3)2

10.为了探究金属的化学性质,某校化学兴趣小组设计以下实验:

实验I:探究Zn、Cu、R三种金属的活动性顺序(R为未知金属)。

【实验装置】

CuZnRCuZnR

-稀硫酸—硫酸锌溶液

AB

【实验现象与结论】

(1)如图A所示,将三根金属棒同时插入稀硫酸中,Cu棒表面无明显现象,Zn和R的表面均有气泡冒出,

其中Zn棒表面发生反应的化学方程式为_。

(2)如图B所示,三根金属棒表面均无明显现象,由此得出Zn、Cu、R的金属活动性由强到弱的顺序为

实验团:金属R可能是银(Ni)吗?

【查阅资料】

金属银呈银白色,NiS04溶液为绿色。

【实验探究】

⑶用下图探究铜、铁、银三种金属的活动性,观察到试管a中缓慢产生气泡、试管b中无明显现象,试管

c中的现象是

♦一银片一银片

硫酸亚硫酸铜

铁溶液:/溶液

bC

⑷由此推断金属R_(填"可能"或"不可能")是银。

【拓展应用】

⑸用下列各组物质进行实验,能验证Ni、Ag、Cu三种金属活动性强弱的是一(填字母)

A.Ni、Ag、Cu、稀硫酸B.Ni、Ag、C11SO4溶液

C.Ag、Cu、NiSCU溶液D.Ag、CuCL溶液、NiSCU溶液

⑹若只有一支盛有少量稀盐酸的试管,只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消

耗完),即可证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为—(填名称)。

11.(2023•江西上饶•校考模拟预测)某兴趣小组欲通过实验对铁、铜、锌三种金属的活动性强弱进行探究,

现提供的药品有铁粉、铜丝、锌粒、稀硫酸、CUSO4溶液、ZnSO4溶液、FeSO4溶液。

(1)甲、乙两位同学分别采取不同的实验方案进行了实验:

方实验操作实验现象解释与结论

实验①:将铜丝加

入FeSO4溶液中

实验②:将锌粒加溶液逐渐由浅绿色变

入FeSO溶液中为无色

4实验②:发生反应的化学方程式为____;三种金

实验③:将铁粉加属的活动性由强到弱的顺序为____。

无明显现象

入____溶液中

实验④:将____加析出红色固体,溶液

入CuSO4溶液中由蓝色变成浅绿色

⑵丙同学将实验③和实验④反应后剩余的物质倒在一只洁净的烧杯中,发现烧杯内的红色固体明显增多。

充分反应后过滤,选择上述提供的试剂对滤渣的成分展开了探究。

【作出猜想】猜想一:滤渣中只有铜;

猜想二:—。

【进行实验】

实验步骤实验现象实验结论

向滤渣中加入有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色猜想二正确

⑶丁同学通过与大家交流学习,认为用铁粉、铜丝、锌粒分别与等质量、等浓度的稀硫酸进行实验也可以

比较三种金属的活动性强弱,你认为是否合理?说明你的理由:o

12.(2023•陕西西安•校考一模)白铜是铜、馍(Ni)合金,某学习小组同学欲利用废弃的白铜回收铜、馍

两种金属。

⑴先向盛有等量银粉和锌粉的两支试管中分别加入溶质质量分数相同的稀硫酸,观察到都有气泡产生,且

锌粉与稀硫酸反应更剧烈,银粉与稀硫酸反应后的溶液为绿色,说明银的金属活动性比锌(填"强"或

“弱")。

查阅资料可知,馍与稀硫酸反应的化学方程式为:Ni+H2SO4=NiSO4+H2To

(2)接下来,同学们设计了如下实验流程回收铜和银。

上图中,固体A是,②中反应的化学方程式是(只写一个)。

⑶要验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序,用下列各组药品进行实验,不能达到目的的是(填

字母)。

A.Ni、Zn、Cu、稀盐酸

B.Ni、Cu、ZnSCU溶液

C.Zn、Cu、NiSCM溶液

D.Ni、ZnSCU溶液、CuS04溶液

13.(2023・安徽淮北•校考一模)金属在生产生活中有着重要的用途。某化学兴趣小组的同学在老师的指导

下对金属的有关性质进行如下探究:

【探究一】比较金属活动性

【实验方案】如图所示,向四支试管中分别加入等体积等质量分数的稀硫酸,分别放入相同形状大小的锌

片、铁片、铜片,铁片与铁粉质量相等。

【实验现象】试管A.B.D中均产生气泡,C中无明显现象。

(1)由试管B、C中现象可推出两种金属的活动性强弱是:铜比铁_(填"强"或"弱")。

一一-

酸yyy

y一-

,国

ABCD

(2)通过比较A、D的反应现象,不能得出铁、锌两种金属的活动性强弱,原因是

(3)试管B、D中铁片和铁粉均无剩余,所得溶液溶质质量分数:B_D(填">"或或"=")。

【探究二】铜与硫酸反应

老师告诉同学们,铜在一定条件下能与硫酸反应。同学们在老师的帮助下继续实验。取大小相同的光亮足

量铜片,依次加入配制好的不同浓度的硫酸中,用酒精灯充分加热,观察到的现象如下表所示:

铜片与不同浓度硫酸溶液加热后的实验现象

浓度31%43%54%63%

实验加热20min,铜片表加热20min,铜片表加热20min,铜片表加热20min,铜片表

现象面光亮面光亮面光亮面光亮

浓度72%81%86%92%

加热9min后,铜片表加热5min后,铜片表加热3min后,铜片表加热2min后,铜片表

实验面开始变黑,20min面开始变黑,10min面开始变黑,10min面开始变黑,5min时

时反应剧烈时反应剧烈时反应剧烈反应剧烈

现象

铜片表面都有很多气泡产生,同时产生刺激性气味的气体,浴液变成蓝色

(4)根据表格中反应现象,铜与浓硫酸反应会生成水和_(填化学式),三种物质中所含的氧元素

化合价都为

【拓展延伸】

(5)分析表格,请写出铜与硫酸发生反应的条件:_»

(6)同学们发现铜片与浓硫酸反应一段时间后,不再有气泡冒出,反应停止,铜片依然存在,向其中滴

入紫色石蕊溶液发现变为红色。请说明反应停止的原因。

专题05有关金属活动性的探究

学习小组在实验室探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。同学们设计并进行如图所示实验(实验中所用金

属均已用砂纸打磨)。

20%稀硫酸20%稀硫酸20%稀硫酸

mvpv

o

锌片

铜片

一铜片-斗

二ffl

一;二_硝酸银

一HII

日nn旷溶液

HDn

实验I实验II

(1)实验田中只有一支试管内有气泡产生,反应的化学方程式为

(2)实验田中实验现象是0

(3)上述实验涉及的基本反应类型是—。

由上述实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银。

(4)请你另设计一个实验方案验证这三种金属的活动性顺序(写出所用试剂即可)。

(5)某同学又取了金属M放入试管中,滴加稀硫酸,发现有气泡产生,请你推测:金属M—(填"能"

或"不能")与硫酸铜溶液发生化学反应。

(6)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管,只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐

酸消耗完),即可证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为(填名称)。从试

剂角度需考虑:①加入同样大小的金属丝;②=

(7)丙同学在一定质量的FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入镁粉,充分反应后,绘制出了溶液质量随加入

镁粉质量的变化图像,b点处溶液中除了水外还含有_(填化学式)。

溶液质量/g

铁粉的质量/g

(8)实验结束,同学们积极性未减,兴趣小组的同学们又做了下面的实验。向盛有Cu(NO3)2溶液的烧杯

中加入一定量的锌粉和银粉的混合物,充分反应后过滤,得到滤渣无色滤液。请你帮助回答,下列判断正

确的是—o(填字母序号)

A.滤渣中一定不含锌,一定含有铜和银

B.滤渣中含有两种或三种固体

C.滤液中一定含有Zn(NO3)2,一定不含有AgNOs

D.滤液中一定含有Zn(NO3)2,可能含有AgNS和CU(NO3)2

【答案】(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2T

(2)铜片表面有银白色固体生成,溶液由无色变成蓝色

(3)置换反应

(4)锌、硫酸铜溶液、银

(5)能

(6)铜、铁、铝(合理即可)加入等体积等浓度的稀盐酸

(7)MgSCU、FeSO4

(8)BC

【详解】(1)铜、锌、银三种金属中,只有锌的金属活动性排在氢的前面,即只有锌能与稀硫酸反应,实

验回中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+H2sO4=ZnSC>4+H2T;

(2)实验田中铜片与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜,故观察到的实验现象是铜片表面有银白色固体生成,

溶液由无色变成蓝色;

(3)实验田中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,实验团中铜片与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜,这两

个化学反应都是由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应,都属于置换反应,

故上述实验涉及的基本反应类型是置换反应;

(4)验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,可以用硫酸铜溶液,锌与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌,

说明锌的金属活动性锌大于铜的金属活动性,银与硫酸铜溶液不反应,说明铜的金属活动性大于银的金属

活动性,则三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银,故验证这三种金属的活动性顺序可用锌、硫酸

铜溶液、银;

(5)某同学又取了金属M放入试管中,滴加稀硫酸,发现有气泡产生,说明金属M的活动性大于氢,而

铜的金属活动性小于氢,则金属M的活动性大于铜,故金属M能与硫酸铜溶液发生化学反应;

(6)由于金属活动性顺序:AI>Fe>(H)>Cu,则铝、铁能和盐酸反应,但铜不能,且铝能和硫酸亚铁反应,

但铜不能,则可先加入铁,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,再依次加入铜、铝,铜不能和氯化亚铁反

应,但铝能和氯化亚铁反应,则可证明,或先加入铜,铜不反应,然后再依次加入铁、铝也能证明,或先

依次加入铜、铝,铜不和盐酸反应,铝能和盐酸反应生成氯化铝,最后再加入铁,铁不能和氯化铝反应,

也能证明。比较的金属活动性强弱,从试剂角度需考虑两点:①加入同样大小的金属丝,②加入等体积等

浓度的稀盐酸;

(7)金属活动性:Mg>Fe>Cu,在一定质量的FeSCU和CuSCU的混合溶液中加入镁粉,镁先与硫酸铜反

应生成硫酸镁和铜,待硫酸铜完全反应后,镁和硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁,故a点时,硫酸铜恰好完

全反应,b点时,硫酸亚铁部分反应,故b点处溶液中含:MgSO4>FeS04o

(8)根据金属活动性Zn>Cu>Ag,发生反应为Zn+Cu(N03)2=Zn(N03)2+Cu,银不与硝酸铜反应;由

充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液,可知硝酸铜完全反应,则锌粉可能恰好将硝酸铜反应完,也可能

过量。

A、由上面分析可知:滤渣成分一定含有银、铜,可能含有锌,判断错误;

B、由上面分析可知:滤渣中含有两种或三种固体,判断正确;

C、由上面分析可知:滤液中一定含Zn(NO3)2,一定不含AgNCh,判断正确;

D、由上面分析可知:滤液中只含Zn(NO3)2,不含有AgNCh和Cu(N03)2,判断错误;

故选BCo

1.(2023・重庆渝中二模)被誉为"中国天眼”的FAST是目前世界上最大口径、最灵敏的射电望远镜,支撑

它的角钢塔架中含有铁、铜、镒(Mn化合价为+2价),科学小组的同学决定探究这三种金属的活动性强弱,

进行了如下图的实验:

5mL10%5mL10%

,的硫酸”的硫酸

镒片光,锦片

用-硫酸亚铁硫酸铜

国溶液国F-溶液

①②③④

⑴从微观角度看,铁、铜、镒三种金属都是由_______(填"分子"、"原子"或"离子")构成的;

(2)请写出实验②中的现象是o

⑶实验过程中,科学小组同学发现只有实验①无明显现象,由此可得出三种金属的活动性由强到弱的顺

序是,写出试管④中反应的化学方程式。

⑷通过实验现象及分析发现,不需要进行实验(选填①②③④)就能够得出结论。

【答案】(1)原子

⑵铁片逐渐溶解,有气体生成,溶液变为浅绿色

(3)镒>铁>铜A/n+CuSO4=MnSOA+Cu

⑷④

【详解】(1)金属由原子直接构成,故填:原子;

(2)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的现象为:铁片逐渐溶解,有气体生成,溶液变为浅绿

色,故填:铁片逐渐溶解,有气体生成,溶液变为浅绿色;

(3)1、实验过程中,科学小组同学发现只有实验①无明显现象,说明实验③中有现象,说明金属活动

性镒〉铁,可得三种金属的活动性由强到弱的顺序是镒>铁>铜,故填:镒>铁>铜;

2、试管④中锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,反应的化学方程式是M〃+C"SQ=M"SO4+Ca,故填:

Mn+CuSO4=MnSO4+Cu

(4)通过实验现象及分析发现,实验①②可确定铁〉铜,实验③可确定锦〉铁,即通过①②③可以确

定铁、锦、铜三种金属活动性顺序,不需要进行实验④就能够得出结论,故填:④。

2.(2023•青海)基于实验事实进行证据推理及形成结论是科学探究的重要途径。化学兴趣小组为探究Fe、

Cu、R三种金属的活动性顺序,进行了下列探究活动。

【查阅教材】Fe的金属活动性比Cu强

【讨论】Fe、Cu、R三种金属的活动性顺序存在以下三种可能:

①Fe>Cu>R

②Fe>R>Cu

【实验过程】

实验操作实验现象实验结论

硫酸亚硫酸铜

铁溶液溶液

11

a试管中

②正确

b试管中

金属R-0

ab

【拓展研究】若用实验证明锌的金属活动性比铜强,可用锌片和某种盐溶液反应的方法。写出反应的化学

方程式(只写一种)。

【答案】R>Fe>Cu无现象(答案合理即可)金属R表面有红色物质出现(答案合理即可)

Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4(答案合理即可)

【详解】金属活动性顺序:Fe>Cu,根据猜想①Fe>Cu>R和猜想②Fe>R>Cu,可知猜想③R>Fe>Cu;故填:

R>Fe>Cuo

实验过程

实验结论为②正确,即Fe>R>Cu,金属R不能与硫酸亚铁反应,所以a试管中无现象;金属R与硫酸铜反

应置换出铜,所以b试管中金属R表面有红色物质出现;故填:无现象(答案合理即可);金属R表面有

红色物质出现(答案合理即可)。

拓展研究

用实验证明锌的金属活动性比铜强,可用锌片和铜盐溶液反应的方法,可用硫酸铜等,反应的化学方程式

是:Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4;故填:Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4(答案合理即可)。

3.(2023・山东烟台)垃圾是放错地方的资源,城市的废旧电器是一座"金属矿山",某废旧电器中含有锌、

铜、银(Ni)三种金属,兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和银,做了如下的探究。

己知:硫酸保(化学式NiSOQ能溶于水。

实验一:探究锌、铜、锲三种金属在溶液中的活动性强弱

【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序,提出了以下猜想。

猜想一:Zn>Ni>Cu;猜想二:Zn>Cu>Ni;猜想三:_

【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验,请完成实验报告。

实验步骤实验现象解释与结论

取三支试管,分别向其中加入等质量、等浓度锌片表面产生的气泡较快;猜想—正确。镇与稀

的稀硫酸,然后将大小、形状相同的锌、铜、保片表面产生的气泡较慢;硫酸反应的化学方程式

保三种金属片分别插入三支试管中。铜片无明显现象。是___。

实验二:从含有锌、铜、银三种金属的废旧电器中回收铜和锲

【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。

步骤①中得到的A是—。步骤②中生成C的化学方程式是一

【反思评价】合理开发城市"金属矿山"的意义是—(答1条)。

【答案】Ni>Zn>Cu一Ni+H2SO4=NiSO4+H2T铜/C〃Zn+NiSO4=ZnSO4+Ni节约金

属资源,减少对环境的污染(合理即可)

【详解】实验一:[提出猜想]由于锌的活动性比铜强,再结合其它猜想,则猜想三为Ni>Zn>Cu。

[进行实验]根据现象可知,锌、锲均能与硫酸反应,铜不能与硫酸反应,且锌反应比保快,则说明金属活

动性顺序Zn>Ni>Cu,即猜想一成立;

保与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气反应的化学方程式为Ni+H2sO4=NiSC)4+H2T。

实验二:[设计方案]锌、银的活动性比氢强,铜的活动性比氢弱,加入过量的稀硫酸,锌、银分别与硫酸

反应生成硫酸锌、硫酸银和氢气,铜不与硫酸反应,则金属A为铜,溶液B为硫酸锌、硫酸馍、硫酸;

由于锌的活动性比镇的活动性强,锌与硫酸锲反应硫酸锌和锲,反应的化学方程式为

Zn+NiSO4=ZnSO4+Nio

[反思评价]合理开发城市"金属矿山"可以节约金属资源,减少对环境的污染,故答案为:节约金属资源,

减少对环境的污染(合理即可)。

4.(2023•广东东莞模拟预测)M是生产、生活中常见的金属。张老师化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、

铝的活动性顺序

【查阅资料】MS。,溶液是无色液体。

【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?

【猜想与假设】小玉的猜想是Al>Cu>M;小静的猜想是Al>M>Cu;你的猜想是—o

【设计与实验一】小影取长短、粗细相同的M丝、铜丝、铝丝和编号为①,②,③的3支试管,进行如

下表的实验(试管中均盛有相同体积、相同浓度的稀盐酸):

实验操作M丝插入试管①中铜丝插入试管②中铝丝插入试管③中实验结论

刚开始的现象有少量气泡产生无气泡无气泡M>Cu;M>AI

几分钟后的现象有少量气泡产生无气泡有大量气泡产生—

【交流与表达】同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论,明白了实验刚开始时试管③中无

气泡产生的原因是—因而无气泡产生。

【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序,同学们取长短、粗细相同、打磨干净的M。M

丝、铝丝及相关溶液,又进行了如图所示的实验:

\(1)试管乙中观察到的现象是—o

(2)试管丙中反应的化学方程式为—o

【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化,去掉试管—(填试管编号)中的实验,也可以得出

正确的结论。

【拓展与延伸】如果只用两种金属和一种溶液来探究三种金属的活动性强弱,则该溶液是—(填化学式)

溶液。

【答案】M>Al>Cu金属铝没打磨M丝表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色变成无色

)丙

2A1+3CUSO4=AZ2(SO43+3CUMSCU

【详解】猜想与假设:

铝的活动性大于铜,根据小玉、小静的猜想分析可知,还有可能的活动性顺序是:M>Al>Cu;

交流与表达:

实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因是:铝丝没有打磨,铝丝表面有一层致密氧化铝薄膜,阻碍反应

的进行;

设计与实验二:

(1)与酸反应越剧烈,金属活动性越强。根据几分钟后的现象可知,金属活动性AI>M>Cu。活动性强的

金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来,M可以和硫酸铜反应生成铜单质,故试管乙中观察到

的现象是M丝表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色变成无色;

(2)试管丙中反应为铝与硫酸铜反应,生成铜和硫酸铝,化学方程式为:2A1+3CUSO4=AI2(SO4)3+3CU;

交流与表达:

甲中铝能置换出M,乙中M能置换出铜,说明活动性为AI>M>Cu,所以可以去掉试管丙中的实验,也可

以得出正确的结论;

拓展与延伸:

因为三种金属的活动性为Al>M>Cu,所以如果只用两种金属和一种溶液来探究三种金属的活动性强弱,则

该选择活动性在中间的金属的盐溶液,溶液是MSO4O

5.(2023・山东烟台•统考一模)M是生活中常见的金属,学习了金属的化学性质后,某化学兴趣小组的同

学进行了下图M金属性质的相关实验。【查阅资料:MSO4溶液是无色液体】

图2

【实验一】M、铜和铝的金属活动性顺序比较。

(1)如图1所示,甲组同学取M丝、铜丝、铝丝分别放入盛有体积和溶质质量分数均相同的稀硫酸中,实

验记录如下表。

实验操作M丝铜丝铝丝实验结论

刚开始的现象有少量气泡产生无气泡无气泡

M、铜、铝的金属活动

性顺序是

几分钟后的现象有少量气泡产生无气泡有大量气泡产生

⑵同学们对同一实验出现两种不同的现象进行了讨论,实验刚开始时试管C中无气泡,是因为铝表面易形

成一层致密的氧化膜,其形成的原因是—(用化学方程式表示)。

【实验二】尝试从不同的角度探究三种金属的活动性顺序。乙组同学们取粗细相同,打磨干净的M丝,铝

丝及相关溶液,进行了图2所示实验。

⑶打磨的目的是—o

⑷试管B中观察到的现象是_。

【拓展探究】在图2实验后,小桥同学将两支试管中的物质倒入同一废液缸中,充分反应后,将混合物过

滤;得滤渣X和滤液Y,小桥同学对所得滤渣X和滤液Y的成分进行探究。

【实验探究】设计实验如图3所示,向滤液Y中插入M丝,观察到M丝表面无明显现象。

【评价交流】同组三位同学得出结论。

小强的结论:滤液Y中一定含Ab(S04)3、MSO4和C11SO4

小虹的结论;滤液Y中一定含AL(S04)3,■定不含MS。,和CuS04

小桥的结论:滤液Y中一定含Ab(S04)3、可能含有MS04,一定不含CuS04

⑸你认为以上三位同学中,_(填"小强""小虹"或"小桥")的结论是正确的。结合上述实验最终确定滤渣

X中一定含有—(填化学式)。

【答案】⑴Cu<M<AI/AIAM>Cu

(2)4AI+3O2=2AI2O3

⑶除去金属表面的氧化物

⑷M丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变成无色

⑸小桥Cu

【详解】(1)M一直都有少量气泡产生说明金属性较强,铝丝一开始因为表面有氧化铝膜所以无气泡,几

分钟后有大量气泡产生说明金属性最强,而铜丝一直都无气泡说明金属性最弱,所以三种金属的活性性关

系为AI>M>Cu。

(2)实验刚开始时试管C中无气泡,是因为铝表面易形成一层致密的氧化铝膜,其形成的原因是铝和氧

气常温下反应生成氧化铝,对应化学方程式为4AI+302=2AI203O

(3)部分金属常温下就能与氧气反应生成金属氧化物,所以打磨的目的是除去金属表面的氧化物。

(4)实验一己经知道了金属性:M>Cu,所以M就能与硫酸铜反应生成铜和MSCU,看到的实验现象为

M丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变成无色。

(5)金属性:AI>M>Cu,所以铝会与MSO4反应生成M和硫酸铝,M会和硫酸铜反应生成铜和MS04,

接着将两支试管混合充分反应,有可能铝过量接着会与反应生成的MS。,反应生成M和硫酸铝;过滤之后

加入M丝,观察到M丝表面无明显现象,说明前面试管中的硫酸铜已经被完全反应,所以溶液中一定没

有硫酸铜,一定含有硫酸铝,有可能含有MS。*所以小桥的结论是正确的。滤渣X中一定含有的是铜,

对应化学式为Cu。

6.(2023•宁夏吴忠•统考一模)学习完金属的化学性质,同学们来到实验室进行锌、铜、银三种金属活动

性顺序的探究活动。实验桌上老师提供的药品有:锌片、铜片、银片、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液、硝酸银

溶液和稀硫酸。

【制定计划】

在老师的指导下,经过讨论,同学们设计出了以下几种实验方案:

方案一:铜片、

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