金屬活動順序性探究-中考化學實驗探究題大盤點(解析版)

1、 探究一 金屬活動性順序的探究知識導引：一、知識復習1.金屬的活動性順序2.在金屬活動性順序里，位于氫前面的金屬能與酸發(fā)生置換反應；位于氫后面的金屬不與酸發(fā)生置換反應。3.在金屬活動性順序里，位于前面的金屬(K、Ca、Na除外)能把位于后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來。二、 實驗方案設計（1）比較兩種金屬的活動性強弱 方法一：將一種金屬插入到另一種金屬的鹽溶液中。根據(jù)金屬單質(zhì)是否能將鹽溶液中的金屬置換出來驗證兩種金屬的活動性。方法二：將兩種金屬分別插入稀鹽酸(或稀硫酸)中。根據(jù)金屬單質(zhì)能否和酸反應來驗證兩種金屬的活動性。此方法適用于兩種金屬的活動性分別在氫前和氫后的金屬。比較三種金屬的活動性強

2、弱方法一：“兩金夾一鹽”將活動性最強和最弱的兩種金屬單質(zhì)分別插入排在中間金屬的鹽溶液中。方法二：“兩鹽夾一金”將排在中間金屬單質(zhì)分別插入到活動性最強和最弱的兩種金屬的鹽溶液中。（3）比較四種金屬的活動性強弱首先用酸將四種金屬分為氫前金屬和氫后金屬兩組，然后分別比較兩組金屬的活動性。三、注意事項（1）)實驗前，需先將金屬進行打磨，其目的是除去金屬表面的氧化物和污物。（2）)酸一般用稀鹽酸或稀硫酸，不宜用濃鹽酸，不能用硝酸和濃硫酸。（3）)金屬與鹽的反應，鹽必須可溶。（4）并不是所有位于前面的金屬，都能將位于后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，如鉀、鈣、鈉。真題再現(xiàn)：1. （2020重慶）今年新冠病毒

3、肆虐全球，抗疫過程我們用到了多種材料。（1）醫(yī)用口罩、隔離服、防護罩中的材料大部分是_（填“天然”或“合成”）材料。（2）修建火神山、雷神山兩座醫(yī)院時，用到了大量鋁合金材料，鋁合金密度小、硬度大、耐腐蝕。鋁制品耐腐蝕的原因是_（用化學反應方程式表示）。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，某同學設計了以下3個實驗：實驗甲中鋁絲會出現(xiàn)的現(xiàn)象是_。實驗甲能得出的結(jié)論是_的金屬活動性更強，另一位同學認為實驗乙、丙中均無明顯現(xiàn)象，對完整的結(jié)論沒有作用，都可以省去。你的看法是_（填序號）。A 乙、丙都可以省去 B 乙、丙都不能省去 C 丙可以省去,乙不能省 D 乙可以省去,丙不

4、能省【答案】(1).合成 (2) 有紅色固體析出 鋁 C【解析】（1）醫(yī)用口罩、隔離服、防護罩中的材料大部分都用到聚丙烯，屬于合成材料，（2）由于鋁易與空氣中的氧氣反應在其表面形成致密的氧化鋁的薄膜，這是在空氣中鋁制品耐腐蝕的原因，化學方程式為：；鋁和硫酸銅溶液反應生成紅色固體銅和硫酸鋁，所以鋁絲表面有紅色固體出現(xiàn)，此實驗說明鋁比銅活潑；乙實驗中鋁和硫酸鎂不反應，說明鋁不如沒活潑；丙實驗中銅和硫酸鋁不反應，說明鋁比銅活潑，所以由實驗甲、乙可以驗證鋁、銅、鎂三種金屬的活動性強弱，丙實驗可以省去。2. （2020寧夏）學習完金屬的化學性質(zhì)，同學們來到實驗室進行鋅、銅、銀三種金屬活動性順序的探究活動

5、。實驗桌上老師提供的藥品有：鋅片、銅片、銀片、硫酸鋅溶液、硫酸銅溶液、硝酸銀溶液和稀硫酸?！局贫ㄓ媱潯吭诶蠋煹闹笇?，經(jīng)過討論，同學們設計出了以下幾種實驗方案：方案一：銅片、硫酸鋅溶液、硝酸銀溶液；方案二：鋅片、銀片、硫酸銅溶液；方案三：鋅片、銅片、硫酸銅溶液、硝酸銀溶液；你的設計方案是_?！具M行實驗】小華同學選用方案三進行如下探究，請你幫他完成表格中的空白（注：表格中實驗操作一欄用文字描述或圖示表示均可）：實驗操作實驗現(xiàn)象分析與結(jié)論_金屬活動性：Cu_Ag（填“”或“”或“鋅鐵；小明還補充了鐵片與硫酸銅溶液反應的實驗，實驗中觀察到的現(xiàn)象是_，有關反應的化學方程式為_。由此得出鐵、銅兩種金屬的

6、活動性：鐵_銅（填“”“=”“鋅鐵。鐵與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，硫酸銅溶液呈藍色，硫酸亞鐵溶液呈淺綠色，所以鐵片與硫酸銅溶液反應的實驗中，可觀察到鐵片表面有紅色固體析出，溶液由藍色變?yōu)闇\綠色；該反應的化學方程式為 FeCuSO4=FeSO4Cu；鐵能從硫酸銅溶液中置換出銅，說明鐵、銅兩種金屬的活動性：鐵銅。模擬預測：1. 某同學為了探究相關金屬的化學性質(zhì)，做了下列實驗：（1）A試管中實驗現(xiàn)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 。ACu、Ag、稀鹽酸 BCu、AgNO3溶液（3）實驗C中物質(zhì)充分反應后，某同學對試管

7、中固體的成分提出以下四種猜想：AZn、Cu、Ag BZn、Cu CCu、Ag DAg這四種猜想中明顯不合理的是 （填編號）?！敬鸢浮浚?）鋅片的表面有紅色物質(zhì)生成，溶液由藍色轉(zhuǎn)件變?yōu)闊o色；（2）B；（3）C。【解析】（1）A試管中鋅與硝酸銅反應生成了硝酸鋅和銅，所以實驗現(xiàn)象是：鋅片的表面有紅色物質(zhì)生成，溶液由藍色轉(zhuǎn)件變?yōu)闊o色。（2）ACu、Ag都不與稀鹽酸反應，無法比較銅、銀的活動性強弱，故A不符合題意； BCu能與AgNO3溶液反應，說明了銅的活動性大于銀，故B符合題意。（3）A當Zn過量時，固體中含有Zn、Cu、Ag，故A合理；B由于銀的活動性最弱，最先置換出來，固體中一定有銀，故B不合理

8、；C當鋅不足或恰好反應時，固體中含有Cu、Ag；故C合理；D當鋅不足，未將硝酸銀完全反應，固體中只含有Ag，故D合理。2. 學習合金知識后，知道了不銹鋼中含有金屬鉻。某同學想：鉻與常見鐵、銅相比，其金屬活動性強弱如何呢？于是，和同學們一起進行了以下探究。【查閱資料】鉻是銀白色有光澤的金屬，在空氣中，像鋁一樣，其表面能產(chǎn)生致密的氧化膜：能與稀硫酸反應，生成硫酸亞鉻（CrSO4）?！局R回顧】金屬活動性順序： K Ca Na Mg Al Zn Sn Pb(H) Hg Ag Pt Au（在橫線上填寫對應金屬的元素符號）【作出猜想】猜想CrFeCu；猜想FeCuCr；猜想 ?！驹O計與實驗】張明同學取大

9、小相等的鐵、銅、鉻三種金屬片，未經(jīng)打磨就分別放入等量等濃度的稀硫酸中，記錄如下：實驗操作鐵片放在稀硫酸酸中銅片放在稀硫酸中鉻片放在稀硫酸中開始的現(xiàn)象有少量氣泡產(chǎn)生無氣泡無氣泡結(jié)論金屬活動性強弱：FeCuFeCr李紅同學也取大小相等的鐵、銅、鉻三種金屬片，先用砂紙打磨后再分別放人等量等濃度的稀硫酸中，記錄如下：實驗操作鐵片放在稀硫酸中呈黃色。銅片放在稀硫酸中折鉻片放在稀硫酸中開始的現(xiàn)象產(chǎn)生少量氣泡無氣泡產(chǎn)生大量氣泡結(jié)論金屬活動性強弱： 填元素符號）【討論交流】為什么張明和李紅兩個同學記錄的鉻與稀硫酸反應開始的現(xiàn)象截然不同？原因是 ?！緦嶒烌炞C】為了進一步確認鐵、銅、鉻三種金屬的活動性強弱，劉斌同

10、學將打磨過的兩塊鐵片分別放人硫酸亞鉻（CrSO4）溶液和硫酸銅溶液中，觀察到在硫酸亞鉻溶液中無明顯現(xiàn)象，而在硫酸銅溶液中有明顯的現(xiàn)象是 其反應的化學方程式是 ?！就卣惯w移】寫出鉻與稀硫酸反應，生成CrSO4的化學反應方程式 ?！敬鸢浮俊局R回顧】Fe Cu 【做出猜想】猜想 = 3 * GB3 FeCrCu【設計試驗】 = 2 * GB3 CrFeCu 【討論交流】Cr片表面有一層致密的氧化物薄膜【實驗驗證】鐵片表明變紅，溶液從藍色變?yōu)闇\綠色 FeCuSO4=FeSO4Cu 【拓展遷移】CrH2SO4=CrSO4H2【解析】（1）金屬活動性順序為K Ca Na Mg Al ZnFeSn Pb(

11、H)CuHg Ag Pt Au；（2）在金屬活動性順序中，鐵比銅活潑，故另一種猜想只能是FeCrCu；（3）用砂紙打磨三種金屬后再分別放人等量等濃度的稀硫酸中，鉻產(chǎn)生大量的氣泡，鐵產(chǎn)生少量的氣泡，故說明鉻比鐵活潑，故三種金屬的活動性順序為CrFeCu；（4）三種金屬中，鉻的活動性最強，鉻的表面有氧化膜存在，當將未經(jīng)過打磨的金屬鉻放入稀硫酸中后，鉻表面的氧化膜與稀硫酸反應，故沒有氣泡產(chǎn)生，故現(xiàn)象完全不同；（5）鐵可以與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，故可以看到的現(xiàn)象是鐵表面有紅色物質(zhì)析出，溶液由藍色變?yōu)闇\綠色；反應方程式為FeCuSO4=FeSO4Cu；（6）鉻與稀硫酸反應生成硫酸鉻和氫氣，反應方程

12、式為CrH2SO4=CrSO4H2。3. 現(xiàn)有銀、銅、鐵三種金屬，某研究小組的同學為探究銀、銅、鐵的金屬活動性順序，設計了三個實驗： = 1 * ROMAN I.將鐵片浸入稀硫酸中； = 2 * ROMAN II.將銀片浸入稀硫酸中； = 3 * ROMAN III.將鐵片浸入硫酸銅溶液中。（1）實驗 = 1 * ROMAN I的現(xiàn)象是：有氣泡產(chǎn)生，溶液由無色逐漸變?yōu)闇\綠色。反應的化學方程式為 ；反應產(chǎn)生的氣體可用 的方法檢驗。（2）上述三個實驗還不能完全證明三種金屬的活動性順序，請你補充一個實驗來達到實驗目的（寫出實驗操作和現(xiàn)象）_。根據(jù)以上探究，三種金屬的活動性由強到弱的順序是_。（3）將

13、銀、銅、鐵中的兩種金屬分別放入_溶液中，即可驗證這三種金屬的活動性強弱。（4）小組同學在做鐵片浸入稀硫酸實驗時繪制了反應速率與時間關系圖，如圖所示。將鐵片浸入稀硫酸中反應快慢與時間的關系為_產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因_若小組同學在做鐵片浸入稀硫酸實驗時，發(fā)現(xiàn)剛開始時沒有氣泡產(chǎn)生的原因是_【答案】（1）FeH2SO4FeSO4H2 點燃 （2）將銅片浸入硝酸銀溶液中，過一會取出，銅片表面有銀白色物質(zhì)析出（合理答案均可得分） FeCuAg（3）CuCl2或CuSO4、Cu(NO3)2等 （4） = 1 * GB3 稀硫酸（或稀鹽酸） = 2 * GB3 藍【解析】（1）鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，化

14、學方程式為：Fe+H2SO4FeSO4+H2；氫氣可以用點燃的方法檢驗，氫氣燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰。（2）將鐵片浸入稀硫酸中能產(chǎn)生氫氣，說明鐵排在氫的前面，將銀片浸入稀硫酸中，不反應說明銀排在氫的后面；將鐵片浸入硫酸銅溶液中鐵的表面有紅色固體析出，說明鐵比銅活潑，但銅和銀不能比較，所以將銅絲浸入硝酸銀的溶液中，銅的表面有銀白色固體析出，溶液由無色變?yōu)樗{色，說明銅比銀活潑；（3）金屬與鹽反應說明金屬排在鹽中金屬的前面，金屬與鹽不反應，說明金屬排在了鹽中金屬的后面，所以加入的鹽溶液應該位于兩種金屬之間；由于銅在中間，所以兩種金屬放到硫酸銅溶液中即可；（4）由圖象可知，將鐵片浸入稀硫酸中反應快慢與時間的

15、關系為先快后慢；鐵片與稀硫酸反應時，反應速率先快后慢的原因是隨著反應的金屬稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)越來越小，所以反應速率慢慢變??；鐵片在空氣中放置一段時間，其表面可能有鐵銹，鐵銹與硫酸反應生成硫酸鐵和水，沒有氣體產(chǎn)生。4. 現(xiàn)有銀、銅、鐵三種金屬，某研究小組的同學為探究銀、銅、鐵的金屬活動性順序，設計了三個實驗：將鐵片浸入稀硫酸中，將銀片浸入稀硫酸中，將鐵片浸入硫酸銅溶液中（1）實驗的現(xiàn)象是，有氣泡產(chǎn)生，溶液由無色逐漸變?yōu)闇\綠色反應的化學方程式為 ；反應產(chǎn)生的氣體可用 的方法檢驗（2）上述三個實驗還不能完全證明三種金屬的活動性順序，請你補充一個實驗來達到實驗目的（寫出實驗操作和現(xiàn)象） 根據(jù)以上探究

16、，三種金屬的活動性由強到弱的順序是 （3）將銀、銅、鐵的兩種金屬分別放入 溶液中，即可驗證這三種金屬的活動性強弱（4）將銅片加熱，銅片表面變黑同學們設計如下實驗證明此黑色物質(zhì)是氧化銅實驗操作實驗現(xiàn)象剪下一片變黑的銅片，放入試管中，加入足量的 溶液銅片表面的黑色物質(zhì)全部消失，露出紅色的銅，溶液變?yōu)?色【答案】（1）Fe+H2SO4FeSO4+H2；燃著的木條燃燒；（2）將銅絲浸入硝酸銀的溶液中，銅的表面有銀白色固體析出，溶液由無色變?yōu)樗{色；鐵、銅、銀；（3）硫酸銅；（4）稀硫酸；藍【解析】（1）反應物是鐵和硫酸，生成物是硫酸亞鐵和氫氣，氫氣后面標上上升符號；氫氣能夠燃燒并發(fā)出藍色火焰，所以用燃著

17、的木條進行檢驗即可；（2）將鐵片浸入稀硫酸中能產(chǎn)生氫氣，說明鐵排在氫的前面，將銀片浸入稀硫酸中，不反應說明銀排在氫的后面；將鐵片浸入硫酸銅溶液中鐵的表面有紅色固體析出，說明鐵比銅活潑，但銅和銀不能比較，所以將銅絲浸入硝酸銀的溶液中，銅的表面有銀白色固體析出，溶液由無色變?yōu)樗{色，說明銅比銀活潑；（3）金屬與鹽反應說明金屬排在鹽中金屬的前面，金屬與鹽不反應，說明金屬排在了鹽中金屬的后面，所以加入的鹽溶液應該位于兩種金屬之間；由于銅在中間，所以兩種金屬放到硫酸銅溶液中即可；（4）氧化銅能與硫酸反應生成硫酸銅和水，硫酸銅溶液是藍色的，所以加入稀硫酸，如果銅片表面的黑色物質(zhì)全部消失，露出紅色的銅，溶液變

18、為藍色，說明屬于氧化銅5.某化學興趣活動小組丟金屬的活動性做了如下探究： 【提出假設】aTi的金屬活動性比Mg強；bTi的金屬活動性介于Mg和Ag之間?！静殚嗁Y料】在相同條件下，金屬與酸反應，產(chǎn)生氣泡的速率越快，則該金屬活動性越強。（1）【實驗設計】同溫下，取大小相同的這三種金屬薄片，分別投入等體積、等濃度的足量稀鹽酸中，觀察現(xiàn)象。請回答：三種金屬加入鹽酸前都先用砂紙將表面擦光亮，其目的是_?！緦嶒灛F(xiàn)象】金屬TiMgAg反應現(xiàn)象反應緩慢反應強烈無明顯現(xiàn)象【實驗結(jié)論】原假設中_不正確，理由是_ _?！窘Y(jié)論】用不同濃度的足量稀鹽酸反應，是否也能得出同樣結(jié)論？_ _。請說明理由_ _。（2）小剛與小

19、紅分別做相同質(zhì)量的不同金屬與同質(zhì)量、同質(zhì)量分數(shù)的稀H2SO4反應的實驗，實驗結(jié)束后，分別交上的實驗報告，并繪制出金屬Zn、Fe分別與稀H2SO4反應放出H2的函數(shù)圖象（如圖所示）。兩個圖象中存在有錯誤的是_的圖象，判斷錯誤的理由是_ _，圖象不同的原因是_ _。由該實驗可以得到的結(jié)論：金屬與酸反應的速率與_有關。金屬與酸反應中若生成鹽中金屬價態(tài)相同，則生成的氫氣量與_有關。（3）將鐵粉加到硫酸銅溶液中，可能觀察到的現(xiàn)象有_ _?！敬鸢浮浚?）除去表面的附著物；a；Ti的金屬活動性比Mg弱；不能；反應速率與反應物濃度有關（2）小紅；Zn的反應速率較Fe快，因此圖象中Fe與Zn標反了；小剛?cè)〉慕饘?/p>

20、量較少，金屬完全反應，而小紅取的酸量較少，酸完全反應；金屬活動性；相對原子質(zhì)量（3）產(chǎn)生紅色固體，溶液由藍色變成淺綠色 【解析】【實驗設計】 三種金屬加入鹽酸前都先用砂紙將表面擦光亮，其目的是除去表面的附著物?！緦嶒灲Y(jié)論】原假設中a不正確，理由是：Ti和稀鹽酸反應不如Mg和稀鹽酸反應強烈，因此Ti的金屬活動性比Mg弱?！窘Y(jié)論】用不同濃度的足量稀鹽酸反應，不能得出同樣結(jié)論，這是因為反應速率與反應物濃度有關故填：不能；反應速率與反應物濃度有關。（1）兩個圖象中存在有錯誤的是小紅的圖象，判斷錯誤的理由是Zn的反應速率較Fe快，因此圖象中Fe與Zn標反了；圖象不同的原因是：小剛?cè)〉慕饘倭枯^少，金屬完全

21、反應，而小紅取的酸量較少，酸完全反應故填：小紅；Zn的反應速率較Fe快，因此圖象中Fe與Zn標反了；小剛?cè)〉慕饘倭枯^少，金屬完全反應，而小紅取的酸量較少，酸完全反應金屬與酸反應的速率與金屬活動性有關故填：金屬活動性金屬與酸反應中若生成鹽中金屬價態(tài)相同，則生成的氫氣量與相對原子質(zhì)量有關故填：相對原子質(zhì)量。（2）將鐵粉加到硫酸銅溶液中，可能觀察到的現(xiàn)象有產(chǎn)生紅色固體，溶液由藍色變成淺綠色故填：產(chǎn)生紅色固體，溶液由藍色變成淺綠色?！痉治觥俊緦嶒炘O計】金屬長期暴露在空氣中時，可能被空氣中的氧氣氧化；【實驗結(jié)論】根據(jù)實驗現(xiàn)象可以判斷實驗結(jié)論；反應速率和反應物濃度有關，即反應物濃度越大，反應速率越快；鐵和

22、硫酸天反應生成硫酸亞鐵和銅。6. 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。 （1）【進行猜想】對三種金屬的活動性順序做出如下猜想：猜想一:RFeCu； 猜想二：_； 猜想三：FeCuR【收集證據(jù)】為了驗證哪一種猜想成立，甲、乙、丙三位同學分別展開實驗探究。主要操作主要現(xiàn)象實驗結(jié)論甲將打磨好的R絲插入盛有硫酸銅溶液的試管中_ _猜想一正確乙將粗細相同打磨好的R絲、鐵絲，分別插入體積和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)都相同的稀鹽酸中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”）丙將粗細相同打磨好的R絲、鐵絲，分別在空氣中點燃R絲在

23、空氣中劇烈燃燒，鐵絲在空氣中不燃燒寫出鐵絲在氧氣中燃燒的化學方程式_ _。（2）【交流反思】三位同學交流討論后認為，比較金屬活動性強弱的方法有多種?！練w納總結(jié)】他們總結(jié)得出比較金屬活動性強弱的常見方法有：金屬與氧氣反應的難易和劇烈程度；金屬與酸溶液是否反應或反應的劇烈程度；金屬與_是否反應?！敬鸢浮浚?）FeRCu；R絲表面析出一層紅色固體，溶液藍色變淺；快；3Fe + 2O2Fe3O4 （2）化合物（鹽）溶液【解析】【進行猜想】有以下幾種猜想：猜想一：RFeCu； 猜想二：FeRCu； 猜想三：FeCuR；【收集證據(jù)】甲將打磨好的R絲插入盛有硫酸銅溶液的試管中，R絲表面附著一層紅色固體；乙將

24、粗細相同打磨好的R絲、鐵絲，分別插入體積和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)都相同的稀鹽酸中，R絲表面產(chǎn)生氣泡速率比鐵絲表面產(chǎn)生氣泡速率快；丙將粗細相同打磨好的R絲、鐵絲，分別在空氣中點燃，R絲在空氣中劇烈燃燒，鐵絲在空氣中不能燃燒；由此得出猜想一正確；鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，反應的化學方程式為3Fe+2O2Fe3O4；【歸納總結(jié)】比較金屬活動性強弱的常見方法有：金屬與氧氣反應的難易和劇烈程度；金屬與酸溶液是否反應或反應的劇烈程度；金屬與鹽溶液是否反應。【分析】根據(jù)金屬活動性順序可知：比較活潑的金屬能夠把不活潑的金屬從它的鹽溶液中置換出來，金屬越活潑，和酸反應的速率越快，越容易和氧氣反應；鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵；7. 某化學興趣小組為探究金屬鋁和銅的活動性強弱,開展了以下活動?！静殚嗁Y料】 經(jīng)查閱,金屬鋁在常溫下能與空氣中的氧氣反應生成致密的氧化鋁薄膜。該反應的化學方程式為 ?！緦Ρ葘嶒灐?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(填“甲”或“丙”)可得知:打磨能破壞氧化鋁薄膜。(2)實驗乙中反應的化學方程式為,據(jù)此可知金屬活動性Al比Cu(填“強”或“弱”)。(3)小明同學對實驗丙的現(xiàn)象進行分析,認為水對氧化鋁薄膜有破