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    中考化学解题模型之金属活动性探究题(含答案)

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    中考化学解题模型之金属活动性探究题(含答案)

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    这是一份中考化学解题模型之金属活动性探究题(含答案),共61页。试卷主要包含了认识金属的性质,,进行了如下实验,,如图所示等内容,欢迎下载使用。
    1.(2021秋•前郭县期末)学小小组同学在探究Cu、Al、Ag的活动性顺序时,展开了一系列实验探究活动。
    【学习父流】
    (1)实验中观察到,甲中铝丝表面附着一层 色固体,乙中溶液颜色变为 色。
    (2)你认为通过上述实验 (填“能”或“不能”)得出三种金属的活动性强弱。
    【探索发现】
    小明同学将Al丝浸入硫酸铜(CuSO4)溶液中没有发现任何现象。纠其原因是没有对铝丝进行打磨,用化学方程式表示铝表面形成的氧化膜 。
    小航同学选用的是氯化铜(CuCl2)溶液,在做实验时也没有打磨铝丝,却发现铝丝表面有固体析出。经过反复对比实验后猜测,是Cl﹣破坏了氧化铝薄膜。
    为进一步检验此猜测是否正确,他们取两支试管并分别加入等量相同的CuSO4溶液,均浸入表面未打磨的铝丝,然后进行了新的探究:
    【对比实验】
    【得出结论】
    前述猜测正确。
    【总结反思】
    本次探究充分运用了比较法和控制变量法。

    2.(2021秋•朝阳区期末)认识金属的性质。如图是关于金属的几个实验。

    (1)实验一中能证明铁生锈与水有关的实验是 (填序号);
    (2)实验二是先向试管中加入一小段打磨过的镁条,然后加入 ,待镁片完全溶解后,再向试管中加入铜片,铜片表面无变化,可验证活动性顺序是Mg>H>Cu;
    (3)实验三中玻璃管内产生的现象为 ;实验三涉及了CO具有的化学性质为 (填序号)。
    A.氧化性
    B.可燃性
    C.还原性
    D.不与石灰水发生反应
    3.(2021秋•涪陵区期末)铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属,某同学为验证三种金属的活动性顺序设计了如图实验。

    (1)实验前,先用砂纸打磨铝片,其原因是 (结合化学方程式解释)。
    (2)上述实验中,反应前后溶液颜色会发生变化的是试管 (填序号)。
    (3)试管b中发生反应的化学方程式为 。
    (4)铁的活性强于铜。上述实验中,支持这一结论的证据是 。
    (5)为说明铝的性质比铁活泼,上述实验a中,试剂X应为 。
    (6)利用某种溶液分别直接与上述金属进行实验,验证三种金属活动性强弱。该溶液为 (填序号)。
    A.氯化铝溶液
    B.硫酸亚铁溶液
    C.硝酸铜溶液
    4.(2021秋•古冶区期末)为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,小明分别设计了两种不同的实验方案,都达到了目的。实验室提供的试剂有:铁片、银片、铜片、稀盐酸、硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液。方案如下:(实验中金属均足量,且充分反应)
    (1)方案一中选择的金属是 ,试管②中的现象是 。
    (2)方案二中能发生反应的化学方程式是 。
    (3)小红也设计了一个方案,将铁片、银片、铜片分别放入稀盐酸中,你认为他的方案能否达到目的?并说明原因 。
    (4)实验后小明将方案二中的两支试管中的溶液混合倒入一个烧杯中,则所得溶液中的溶质为 (填化学式),他想从以上溶液中回收溶质有金属铜,设计了如图所示实验方案:

    (5)滤液①中只含有一种溶质,则步骤①中的金属是 ,步骤②中加入“过量稀硫酸”的目的是 。步骤②也可以用物理方法将金属混合物分离,方法是 。
    5.(2021秋•宽城县期末)某校同学以“比较铁、镍、铜3种金属的活动性”为课题进行探究。提供的药品:铁片、铜片、镍片、稀硫酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸镍溶液。
    【作出猜想】他们考虑到铁的活动性比铜强,对3种金属的活动性顺序作出如下猜想。
    猜想一:镍>铁>铜;
    猜想二:铁>铜>镍;
    猜想三: 。
    【设计实验】为了验证猜想成立,同学们分成三组,分别针对一种猜想设计实验方案。
    (1)第一组验证猜想一。实验方案是将镍片、铁片分别放入稀硫酸中,观察现象。请你写出一个反应的化学方程式 。
    (2)第二组验证猜想二。实验方案是将镍片放入 中,观察现象。
    (3)第三组验证猜想三。实验方案是(只用两个实验): 。
    【实验及结论】各组通过实验和交流,确认猜想三是正确的。
    【拓展应用】
    实验结束后,化学兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究,请你一起参与。
    【提出问题】废液中含有什么物质?
    【交流表达】
    (1)一组同学通过观察,认为废液中一定含有硫酸铜。他观察到的现象是 。
    (2)二组同学通过分析,认为废液中一定含有硫酸亚铁,他们的依据是: 。
    (3)若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁,应向废液中加入过量的铁粉。写出该反应过程中的一个化学方程式 。
    6.(2021秋•大连期末)某兴趣小组欲验证Zn、Cu、Ag的金属活动性顺序并探究R的金属活动性(R为未知金属),进行了如下实验:将四根金属丝同时插入烧杯中,如图A所示;一段时间后,将烧杯中的四根金属丝依次替换为R、Ag和R、Cu,如图B所示。

    (1)如图A所示,甲中发生反应的化学方程式为 ;乙中的现象是 ,其原因用化学方程式表示为 。
    (2)如图B所示,若甲中有气泡产生,乙中无明显现象,则烧杯乙中的物质是 。通过上述实验,关于R的金属活动性顺序能得出的结论是 。
    (3)如图B所示,若甲中无明显现象,乙中R表面出现红色固体,则不能推出的结论是 。
    a.R>Ag
    b.R>Cu
    c.R>Zn
    d.R<H
    7.(2021秋•泾阳县期末)【进行猜想】同学们对三种金属的活动性顺序做出如下猜想:猜想一:R>Fe>Cu;猜想二:Fe>R>Cu;猜想三:Fe>Cu>R。
    【实验探究】
    【表达与交流】写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式: 。
    【探究结论】两种方案都得出猜想一正确。
    【归纳总结】比较金属活动性强弱的常见方法有:
    金属与氧气反应的难易和剧烈程度。
    金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度。
    金属与 是否反应。
    【拓展应用】利用下列五组实验验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,从原理上分析,可以达到实验目的的是 (填序号)。
    ①Cu、ZnSO4溶液、Ag
    ②Zn、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•洋县期末)为探究铝、铁、铜三种金属的活动性顺序;甲、乙、丙三位同学设计了如图实验方案(金属片已打磨,且形状、大小均相同),如图所示:

    (1)甲同学根据 现象,判断出三种金属的活动性顺序为Al>Fe>Cu。
    (2)乙同学只用一支盛有少量稀盐酸的试管,只需合理安排金属片的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完),也能证明Al>Fe>Cu。金属片的插入顺序为 。
    (3)丙同学把一定量的铁粉放入CuSO4和AlCl3的混合溶液中,发生反应的化学方程式为 ,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有的物质是 (填化学式)。
    9.(2021秋•鹿邑县期末)如图为探究金属化学性质的两组实验。

    (1)Ⅰ中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱,小李同学认为该实验设计不够合理,理由是 。
    (2)写出实验Ⅱ中E试管内反应的化学方程式: 。
    (3)实验Ⅱ中金属丝在插入试管前一般要打磨,目的是 。
    (4)实验Ⅱ中要证明Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序,小明认为 (填字母序号)是多余的。若实验室只有铜片,小明将铜片分别放入两种化合物溶液中,也通过实验验证了三种金属的活动性顺序,所用的两种化合物溶液可能是 溶液和 溶液。
    (5)将20.0g铜锌合金置于烧杯中,向其中逐渐加入稀硫酸。当加入148.4g稀硫酸时,不再有气体生成,此时测得烧杯中混合物的质量为168.0g。请计算:
    ①反应中生成气体的质量是 g。
    ②合金中铜的质量分数。(写出计算过程)
    10.(2021秋•邓州市期末)为验证铁、铜、银的金属活动性顺序,某同学设计了如图四组实验。

    (1)实验①的化学方程式是 。
    (2)为了能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag,实验④中X为 ,Y为 溶液。
    11.(2021秋•梅河口市期末)结合下列有关铁的实验,回答下列问题:

    (1)A实验,观察到铁片表面有气泡产生,溶液逐渐变成 。
    (2)B实验,通过 明显现象,由此可判断铁的活动性比铜强。
    (3)C实验
    【实验目的】 。
    【实验现象】试管c中铁钉表面生锈,试管a和试管b中铁钉表面 。
    【实验结论】试管 对比,说明铁生锈需要氧气;试管 对比,说明铁生锈需要水。
    【问题交流】试管a中用植物油密封的目的是 。
    12.(2021秋•前进区期末)小聪同学家新换了水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。好奇的小聪想探究铬(Cr)与常见金属铁、铜的活动性强弱,邀请你一同参与。
    【做出猜想】
    猜想1:Cr>Fe>Cu;
    猜想2:Fe>Cu>Cr;
    猜想3:你的猜想是① 。
    【查阅资料】
    (1)铬是银白色有光泽的金属,在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。
    (2)铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。
    【设计与实验】
    小聪同学取大小相等的三种金属片,用砂纸打磨光亮;再取三支试管,分别放入等量的同种稀硫酸。
    【结论与解释】
    (1)小聪得到的结论是猜想③ 正确。
    (2)实验前用砂纸打磨金属片的目的是④ 。
    【知识运用】将铬片投入FeSO4溶液中,反应⑤ (填“能”或“不能”)进行,若能进行,请你写出反应的化学方程式⑥ 。
    【反思与应用】活动性越强的金属,越容易在空气中发生化学变化。世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料,高达产量的20%~40%。铁生锈的条件是⑦ ,防止铁生锈是保护金属资源的一种有效途径,请写出一条防止铁生锈的措施⑧ 。
    13.(2021秋•鹿邑县月考)在学习了金属的知识后,同学们开展了有关金属活动性及相关反应的探究。请回答下列问题。
    探究一:小丽提供了一份不完整的金属活动性顺序表,如下:
    K Ca Na Mg ①Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au
    金属活动性由强逐渐减弱
    金属①具有很好的抗腐蚀性,其原因是 。
    探究二:镍(Ni)是一种银白色金属,常用于电镀。小刚为比较镍、铁、银三种金属活动性进行了如下探究。
    【猜想与假设】结合金属活动性顺序表,小刚作出如下猜想。
    猜想一:镍>铁>银;猜想二: ;猜想三:铁>银>镍。
    【实验验证】实验方案如下。请将表格内容填写完整。
    【实验结论】得出了三种金属的活动性顺序。
    探究三:小聪同学将锌和银的混合粉末加入到一定量的硫酸铜溶液中,充分反应后,对所得混合物进行了探究。
    ①写出反应的化学方程式: 。
    ②小聪将充分反应后的固、液混合物用过滤的方法进行分离。
    ③取分离后所得的固体于试管中,加入适量的稀盐酸有气泡产生,则分离所得固体中含有的物质是 。
    探究四:探究某黄铜(铜锌合金)样品的组成。
    某化学兴趣小组的同学进行了以下实验:取四份相同质量的样品分别放入等质量的烧杯中,然后分别加入稀硫酸,充分反应后用天平称量,记录实验数据如下:
    请回答下列问题并计算:
    ①经分析在第一次实验结束后, 完全反应完了。
    ②50.0g样品与足量稀硫酸反应最多能生成气体 g。
    ③计算样品中锌的质量(写出具体计算过程)。
    14.(2021秋•定海区校级月考)某科学兴趣小组为探究铝和铜的金属活动性强弱,开展了以下探究活动。
    (1)比较实验乙和实验 (选填“甲”或“丙”)可知:打磨能破坏氧化铝薄膜。
    (2)实验乙中反应的化学方程式为 ,据此可知金属活动性Al强。
    (3)查阅资料得知:CuSO4溶液中有Cu2+、SO42﹣、H2O三种粒子,CuCl2溶液中有Cu2+、Cl﹣、H2O三种粒子。下列是某同学对实验丙的现象进行的分析,你认为下列猜想合理的是 (填字母)。
    A.H2O破坏了氧化铝膜
    B.Cl﹣破坏了氧化铝膜
    C.Cu2+破坏了氧化铝膜
    D.SO42﹣破坏了氧化铝膜
    15.(甘井子区一模)为了验证铝、铁、(H)、铜、银在金属活动性顺序中的位置关系,某同学进行如图所示的实验。

    (1)试管D中反应的化学方程式为 ,一定能观察到的实验现象是 ,反应的基本类型为 。
    (2)该同学能否达成实验目的?说明理由 。
    (3)实验结束后,将C、D试管中的剩余物倒入到同一个烧杯中,待充分反应后,过滤,得到滤渣和无色滤液。设计实验方案探究滤渣成分,写出实验操作、现象与结论 。
    16.(兴庆区校级一模)银川凤凰桥建成后有效缓解了城市交通压力,凤凰桥采用一跨钢拱桥,形成极具张力的展翼造型,达到结构和艺术的和谐一致,突显了凤凰文化内涵。凤凰桥建造过程中使用了大量的金属材料,主要用到铁,还用到了锌(Zn)、镍(Ni)、铜(Cu)等金属。唐徕回民中学西校区化学兴趣小组对Zn、Ni、Cu的金属活动性顺序产生了兴趣,他们将这三种金属带到化学实验室,展开探究。
    【提出假设】三种金属的活动性顺序可能为①Zn>Ni>Cu;②Zn>Cu>Ni;③ 。
    【查阅资料】小川同学查阅资料可知镍是略带黄色的固体,以及部分含镍化合物在水中的溶解性和颜色如下表。
    据此,他得出镍能与酸反应。
    【设计实验】同温下,取大小、厚度相同的这三种金属薄片,用砂纸打磨,其目的是 ;分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中,观察现象。
    【记录现象】请帮助小川把实验现象填写完整。
    【得出结论】原假设中(填序号) 成立,写出镍与稀盐酸反应的化学方程式 (镍元素在化合物中显+2价)。
    【拓展应用】上述实验选择稀盐酸完成了探究,得出了三种金属的活动性顺序。请再选择另一类别的试剂设计实验,同样也能验证这三种金属的活动性顺序,你所选择的试剂是(限选三种试剂) 。
    二.解答题(共4小题)
    17.(2021秋•韩城市期末)金属在生产、生活和社会发展中的应用较为广泛。
    (1)台灯中,铜制插头是利用了金属铜的 (填“导电”或“导热”)性。灯管后面的反光片为铝箔,铝制品耐腐蚀的原因用化学方程式可表示为 。
    (2)为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,丽丽和强强设计了不同的实验方案进行实验,都达到了目的。所用试剂有锌片、铜片、银片、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液硝酸银溶液。实验方案如下:
    ①方案一中涉及反应的化学方程式为 。
    ②方案二中选择的溶液是 。
    ③将一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应一段时间后,过滤,发现滤液呈无色。此时,滤渣中一定含有 。
    18.(2021秋•南岗区期末)哈尔滨地铁2、3号线都通车了,这对广大市民来说是个大好事。地铁车用到了大量铝合金材料,铝合金中主要含有铝、铜、镁三种金属,为验证这三种金属的活动顺序,某同学设计了如图3个实验,请回答下列有关问题:
    (1)实验甲中(铝足量)的实验现象是 ;实验甲能得出的结论是 的金属活动性更强。
    (2)实验乙中发生反应的化学方程式为 。
    (3)上述实验中对得出完整的结论没有作用,可以省去的实验是 ( 填“甲”或“乙”或“丙”)。

    19.(2020秋•金州区校级期末)化学兴趣小组知道不锈钢的主要成分是铁,白铜中含有铜和镍(Ni)后,决定探究Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。
    (1)【资料】镍能与稀硫酸反应,生成能溶于水的NiSO4,并放出氢气。镍与稀硫酸反应的化学方程式为 。
    (2)根据教材中常见金属的活动性顺序和查阅的资料,对以上三种金属的活动性作出的两种猜想是:Ⅰ、Fe>Ni>Cu;Ⅱ、 。
    (3)把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中,过一会儿取出,发现镍片表面无明显变化。证明猜想 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)成立。
    (4)甲同学用铁片、镍片和CuSO4溶液,通过实验也能判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序,写出实验操作步骤、现象及结论 。
    20.(科左中旗一模)同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性,小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸,只用一支试管,取一次盐酸的探究方案.请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题.
    (1)填表
    结论:金属活动性Al>Fe>Cu
    (2)将铝丝插入前应进行的操作是 ;
    (3)小强同学认为要得到Al>Fe>H>Cu的结论,不必做补充实验,只需将小明同学方案中插入金属的顺序调整即可,你认为调整后插入金属的顺序是 .
    初中化学解题模型之金属活动性探究题
    参考答案与试题解析
    一.实验探究题(共16小题)
    1.(2021秋•前郭县期末)学小小组同学在探究Cu、Al、Ag的活动性顺序时,展开了一系列实验探究活动。
    【学习父流】
    (1)实验中观察到,甲中铝丝表面附着一层 红 色固体,乙中溶液颜色变为 蓝 色。
    (2)你认为通过上述实验 能 (填“能”或“不能”)得出三种金属的活动性强弱。
    【探索发现】
    小明同学将Al丝浸入硫酸铜(CuSO4)溶液中没有发现任何现象。纠其原因是没有对铝丝进行打磨,用化学方程式表示铝表面形成的氧化膜 4Al+3O2=2Al2O3 。
    小航同学选用的是氯化铜(CuCl2)溶液,在做实验时也没有打磨铝丝,却发现铝丝表面有固体析出。经过反复对比实验后猜测,是Cl﹣破坏了氧化铝薄膜。
    为进一步检验此猜测是否正确,他们取两支试管并分别加入等量相同的CuSO4溶液,均浸入表面未打磨的铝丝,然后进行了新的探究:
    【对比实验】
    【得出结论】
    前述猜测正确。
    【总结反思】
    本次探究充分运用了比较法和控制变量法。

    【考点】金属活动性的探究.
    【专题】科学探究.
    【分析】【学习交流】根据金属活动性规律,前面的金属能把后面的金属从的盐溶液中置换出来。
    【探索发现】根据铝和氧气板应生成氧化铝分析;
    【对比实验】根据题干信息分析。
    【解答】解:【学习交流】(1)铝的活动性大于铜的活动性,根据金属活动性规律,前面的金属能把后面的金属从的盐溶液中置换出来,故甲中铝丝表面附着一层红色固体;铜与硝酸银反应生成铜和硝酸铜,硝酸铜溶液为蓝色,故乙中溶液颜色变为蓝色;
    (2)甲实验得出Al>Cu、乙实验得出Cu>Ag,甲乙实验合并分析,能得出三种金属的活动性强弱;
    【探索发现】铝表面形成的氧化膜是铝和氧气板应生成氧化铝,方程式为:4Al+3O2=2Al2O3;
    【对比实验】取两支试管并分别加入等量相同的CuSO4溶液,均浸入表面未J磨的铝丝,向一支试管中再加入NaCl固体,铝丝表面有固体析出,说明氧化铝薄膜被破坏,得出加入的Na'或Cl﹣能破坏氧化铝薄膜;
    取两支试管并分別加入等量相同的CuSO4,溶液,均浸入表面未打磨的铝丝,向另一支试管中再加入Na2SO4固体,根据结论及分析,Na+和SO42﹣都不能破坏氧化铝薄膜,得出实验现象为:铝丝表面没现象。
    故答案为:
    【学习交流】(1)红;蓝;
    (2)能;
    【探索发现】4Al+3O2=2Al2O3;
    【对比实验】C1﹣;铝丝表面没现象。
    【点评】本题考查了学生的金属活动性顺序的应用、化学方程式的书写及实验设计、现象分析和对实验结论归纳能力,要学会用探究的方法来获取知识。
    2.(2021秋•朝阳区期末)认识金属的性质。如图是关于金属的几个实验。

    (1)实验一中能证明铁生锈与水有关的实验是 ac (填序号);
    (2)实验二是先向试管中加入一小段打磨过的镁条,然后加入 过量稀盐酸(或过量稀硫酸、过量稀HCl、过量稀H2SO4) ,待镁片完全溶解后,再向试管中加入铜片,铜片表面无变化,可验证活动性顺序是Mg>H>Cu;
    (3)实验三中玻璃管内产生的现象为 红棕色固体逐渐变黑 ;实验三涉及了CO具有的化学性质为 BCD (填序号)。
    A.氧化性
    B.可燃性
    C.还原性
    D.不与石灰水发生反应
    【考点】金属的化学性质;一氧化碳还原氧化铁;金属锈蚀的条件及其防护.
    【专题】金属与金属材料.
    【分析】(1)根据图示中的信息进行选择;
    (2)根据金属的化学性质进行分析;
    (3)根据一氧化碳还原氧化铁实验进行分析。
    【解答】解:(1)根据实验一中的三支试管可知,ac中的唯一变量是水,故应选ac;故答案为:ac;
    (2)根据实验结论,得出活动性顺序是Mg>H>Cu,可知Mg应与稀酸反应,证明Mg与H的活动性强弱,可选择过量稀盐酸或过量稀硫酸;故答案为:过量稀盐酸(或过量稀硫酸、过量稀HCl、过量稀H2SO4);
    (3)实验三为一氧化碳还原三氧化二铁的实验,能够观察到玻璃管内红棕色固体逐渐变黑;通过实验三能够证明一氧化碳具有还原性、不与氢氧化钙溶液反应、能够燃烧的化学性质;故答案为:红棕色固体逐渐变黑;BCD。
    【点评】本题考查了与金属有关的化学知识,包括铁生锈、金属活动性、一氧化碳还原氧化铁实验,均属于课本知识,需要学生熟练掌握。
    3.(2021秋•涪陵区期末)铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属,某同学为验证三种金属的活动性顺序设计了如图实验。

    (1)实验前,先用砂纸打磨铝片,其原因是 4Al+3O2=2Al2O3 (结合化学方程式解释)。
    (2)上述实验中,反应前后溶液颜色会发生变化的是试管 b (填序号)。
    (3)试管b中发生反应的化学方程式为 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 。
    (4)铁的活性强于铜。上述实验中,支持这一结论的证据是 铁能与酸发生置换反应,而铜不能 。
    (5)为说明铝的性质比铁活泼,上述实验a中,试剂X应为 5mL5%的稀盐酸 。
    (6)利用某种溶液分别直接与上述金属进行实验,验证三种金属活动性强弱。该溶液为 B (填序号)。
    A.氯化铝溶液
    B.硫酸亚铁溶液
    C.硝酸铜溶液
    【考点】金属活动性的探究.
    【专题】科学探究.
    【分析】(1)铝在常温下能够与氧气反应生成氧化铝;
    (2)氯化亚铁溶液为浅绿色;
    (3)铁与盐酸生成氯化亚铁和氢气;
    (4)根据活动性强的金属能够与稀酸反应;
    (5)根据变量唯一的原则进行对比实验;
    (6)根据金属与可溶性盐溶液发生的置换反应进行分析;
    【解答】解:(1)实验前先用砂纸打磨铝片的目的是除去氧化膜,氧化膜的成分是氧化铝,是铝与氧气在常温下生成的,化学方程式为:4Al+3O2=2Al2O3;故答案为:4Al+3O2=2Al2O3;
    (2)铁与盐酸生成氯化亚铁和氢气,氯化亚铁溶液为浅绿色,故填b;故答案为:b;
    (3)铁与盐酸生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;故答案为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
    (4)通过实验能够观察到b试管中有气泡产生,溶液变为浅绿色,c试管中无明显变化,说明铁能与酸发生置换反应,而铜不能,故能够证明铁的活动性比铜强;故答案为:铁能与酸发生置换反应,而铜不能;
    (5)为保证实验中的变量唯一,a中试剂应与b中的试剂相同,故试剂X应为5mL 5%稀盐酸;故答案为:5mL5%的稀盐酸;
    (6)A、氯化铝溶液加入到b试管和c试管中均无明显变化,只能证明铝的活动性比铁和铜强,不能比较铁和铜的活动性,不符合题意;
    B、a中加入硫酸亚铁溶液,能够观察到溶液由浅绿色变无色,c试管中加入硫酸亚铁溶液,无明显现象发生,对比a、c中的现象能够证明铝、铁、铜的活动性由强到弱的顺序为铝、铁、铜,符合题意;
    C、硫酸铜分别加入到a试管和b试管中,能够观察到铝和铁都能与硝酸铜发生置换反应,能够证明铝和铁的活动性比铜强,但不能比较铝和铁的活动性,不符合题意;
    故选B。
    【点评】本题对金属的活动性顺序进行了考查,还涉及了金属与酸、可溶性盐溶液的反应,题目难度一般,需要学生熟练掌握金属的活动性顺序和金属的化学性质。
    4.(2021秋•古冶区期末)为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,小明分别设计了两种不同的实验方案,都达到了目的。实验室提供的试剂有:铁片、银片、铜片、稀盐酸、硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液。方案如下:(实验中金属均足量,且充分反应)
    (1)方案一中选择的金属是 铜 ,试管②中的现象是 溶液由无色变为蓝色,金属表面有白色固体析出 。
    (2)方案二中能发生反应的化学方程式是 CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 。
    (3)小红也设计了一个方案,将铁片、银片、铜片分别放入稀盐酸中,你认为他的方案能否达到目的?并说明原因 不能达到目的,银和铜都不与稀盐酸反应,不能比较两者的活动性强弱 。
    (4)实验后小明将方案二中的两支试管中的溶液混合倒入一个烧杯中,则所得溶液中的溶质为 FeSO4、CuSO4 (填化学式),他想从以上溶液中回收溶质有金属铜,设计了如图所示实验方案:

    (5)滤液①中只含有一种溶质,则步骤①中的金属是 铁 ,步骤②中加入“过量稀硫酸”的目的是 将金属混合物中的铁除尽 。步骤②也可以用物理方法将金属混合物分离,方法是 使用磁铁吸引 。
    【考点】金属活动性的探究.
    【专题】科学探究.
    【分析】(1)通过铜与硝酸银反应,与硫酸亚铁不反应能够证明三种金属的活动性;
    (2)铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁;
    (3)铜和银的活动性均比氢弱;
    (4)根据试管中发生的化学反应进行分析;
    (5)根据实验方案中发生的反应进行分析。
    【解答】解:(1)根据题目信息可以判断,方案一中使用的金属是铜,溶液1为硫酸亚铁溶液,通过铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜,与硫酸亚铁不反应能够证明三种金属的活动性,故试管②中能够观察到溶液由无色变为蓝色,金属表面有白色固体析出;
    故答案为:铜;溶液由无色变为蓝色,金属表面有白色固体析出;
    (2)方案二中使用的溶液为硫酸铜溶液,金属1和金属2应为铁和银,其中铁的活动性比铜强,能够与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为:CuSO4+Fe=Cu+FeSO4;
    故答案为:CuSO4+Fe=Cu+FeSO4;
    (3)根据题目信息可知,该实验方案不能达到实验目的,原因是银和铜都的活动性都比氢弱,不与稀盐酸反应,因此无法比较两者的活动性强弱;
    故答案为:不能达到目的,银和铜都不与稀盐酸反应,不能比较两者的活动性强弱;
    (4)方案二中的一支试管中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,而另一试管中硫酸铜不能与银发生反应,故将两试管的溶液混合后,溶液中的溶质应为FeSO4和CuSO4;
    故答案为:FeSO4、CuSO4;
    (5)根据实验方案图示可知实验过程中利用了硫酸铜与铁的反应回收铜,故步骤①中用到的金属是铁,为了将固体混合物中的铁全部除去,步骤②中加入了过量的稀硫酸,使铁和稀硫酸充分反应,铁能被磁铁吸引,铜不能被磁铁吸引,故步骤②也可以用磁铁吸引的物理方法除去铁;
    故答案为:铁;将金属混合物中的铁除尽;使用磁铁吸引。
    【点评】本题对金属的活动性顺序进行了考查,还涉及了金属与酸、可溶性盐溶液的反应,题目难度一般,需要学生熟练掌握金属的活动性顺序和金属的化学性质。
    5.(2021秋•宽城县期末)某校同学以“比较铁、镍、铜3种金属的活动性”为课题进行探究。提供的药品:铁片、铜片、镍片、稀硫酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸镍溶液。
    【作出猜想】他们考虑到铁的活动性比铜强,对3种金属的活动性顺序作出如下猜想。
    猜想一:镍>铁>铜;
    猜想二:铁>铜>镍;
    猜想三: 铁>镍>铜 。
    【设计实验】为了验证猜想成立,同学们分成三组,分别针对一种猜想设计实验方案。
    (1)第一组验证猜想一。实验方案是将镍片、铁片分别放入稀硫酸中,观察现象。请你写出一个反应的化学方程式 Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ 。
    (2)第二组验证猜想二。实验方案是将镍片放入 硫酸铜溶液或CuSO4溶液 中,观察现象。
    (3)第三组验证猜想三。实验方案是(只用两个实验): 把镍片分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中即可;或将铁片和铜片分别放入硫酸镍溶液中,观察现象(合理即可) 。
    【实验及结论】各组通过实验和交流,确认猜想三是正确的。
    【拓展应用】
    实验结束后,化学兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究,请你一起参与。
    【提出问题】废液中含有什么物质?
    【交流表达】
    (1)一组同学通过观察,认为废液中一定含有硫酸铜。他观察到的现象是 溶液为蓝色 。
    (2)二组同学通过分析,认为废液中一定含有硫酸亚铁,他们的依据是: 铁比镍活泼 。
    (3)若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁,应向废液中加入过量的铁粉。写出该反应过程中的一个化学方程式 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4或Fe+NiSO4=Ni+FeSO4 。
    【考点】金属活动性的探究.
    【专题】科学探究.
    【分析】根据金属活动性顺序的应用分析:排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气;排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来;根据硫酸铜溶液呈蓝色分析。
    【解答】解:(1)【作出猜想】“比较铁、镍、铜3种金属的活动性”,铁的活动性比铜强,故猜想为猜想一:镍>铁>铜;猜想二:铁>铜>镍;猜想三:铁>镍>铜;
    【设计实验】(1)第一组验证猜想一。实验方案是将镍片、铁片分别放入稀硫酸中,观察现象。铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
    (2)验证镍和铜的活动性顺序,只要把镍片放入硫酸铜溶液中即可;
    (3)要验证铁>镍>铜,只要把镍片分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中即可;或将铁片和铜片分别放入硫酸镍溶液中,观察现象(合理即可);
    【交流表达】(1)一组同学通过观察,认为废液中一定含有硫酸铜。则溶液为蓝色。
    (2)因为猜想三正确,铁比镍活泼,把镍片放入硫酸亚铁溶液不反应或铁片和铜片放入硫酸镍溶液中生成硫酸亚铁,故废液中一定含有硫酸亚铁。
    (3)铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;铁与硫酸镍反应生成镍和硫酸亚铁,化学方程式为Fe+NiSO4=Ni+FeSO4。
    故答案为:【作出猜想】铁>镍>铜;
    【设计实验】(1)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
    (2)硫酸铜溶液或CuSO4溶液;
    (3)把镍片分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中即可;或将铁片和铜片分别放入硫酸镍溶液中,观察现象(合理即可);
    【交流表达】(1)溶液为蓝色;
    (2)铁比镍活泼;
    (3)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4或Fe+NiSO4=Ni+FeSO4。
    【点评】要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
    6.(2021秋•大连期末)某兴趣小组欲验证Zn、Cu、Ag的金属活动性顺序并探究R的金属活动性(R为未知金属),进行了如下实验:将四根金属丝同时插入烧杯中,如图A所示;一段时间后,将烧杯中的四根金属丝依次替换为R、Ag和R、Cu,如图B所示。

    (1)如图A所示,甲中发生反应的化学方程式为 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ ;乙中的现象是 锌的表面覆盖一层红色物质,溶液颜色变浅 ,其原因用化学方程式表示为 Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu 。
    (2)如图B所示,若甲中有气泡产生,乙中无明显现象,则烧杯乙中的物质是 ZnSO4溶液 。通过上述实验,关于R的金属活动性顺序能得出的结论是 Zn>R>Cu>Ag 。
    (3)如图B所示,若甲中无明显现象,乙中R表面出现红色固体,则不能推出的结论是 cd 。
    a.R>Ag
    b.R>Cu
    c.R>Zn
    d.R<H
    【考点】金属活动性的探究.
    【专题】科学探究.
    【分析】(1)甲中锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,乙中锌与硫酸铜溶液反应生成硫酸锌溶液和铜,进行分析解答。
    (2)在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,进行分析解答。
    (3)若甲中无明显现象,乙中R表面出现红色固体,甲烧杯中的物质是硫酸锌溶液,可能含有硫酸,进行分析解答。
    【解答】解:(1)甲中锌能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═ZnSO4+H2↑。
    乙中锌与硫酸铜溶液反应生成硫酸锌溶液和铜,乙中的现象是锌的表面覆盖一层红色物质,溶液颜色变浅,反应的化学方程式为Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu。
    (2)若甲中有气泡产生,说明R的位置排在氢的前面;乙中无明显现象,则可推测出烧杯乙中的物质是ZnSO4溶液,说明R不能与硫酸锌溶液反应,可得出Zn、Cu、Ag、R的活动性顺序由强到弱为:Zn>R>Cu>Ag。
    (3)根据题意,甲中无明显现象,乙中R表面出现红色固体。
    第一种情况:甲烧杯中的物质是硫酸锌溶液,甲中无明显现象,说明Zn>R;R表面出现红色固体,则烧杯乙中的物质仍含有硫酸铜,即乙中含有硫酸锌和硫酸铜,R表面出现红色固体,说明R的金属活动性比铜强,即R>铜,铜的金属活动性比银强,则R>银。
    第二种情况:甲烧杯中的物质是硫酸和硫酸锌混合溶液,甲中无明显现象,说明Zn>R,H>R;乙中R与硫酸铜溶液反应,则可推测R>Cu,R>Ag。
    故cd结论不能推出。
    故答案为:
    (1)Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;锌的表面覆盖一层红色物质,溶液颜色变浅;Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu;
    (2)ZnSO4溶液;Zn>R>Cu>Ag;
    (3)cd。
    【点评】本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
    7.(2021秋•泾阳县期末)【进行猜想】同学们对三种金属的活动性顺序做出如下猜想:猜想一:R>Fe>Cu;猜想二:Fe>R>Cu;猜想三:Fe>Cu>R。
    【实验探究】
    【表达与交流】写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式: 3Fe+2O2Fe3O4 。
    【探究结论】两种方案都得出猜想一正确。
    【归纳总结】比较金属活动性强弱的常见方法有:
    金属与氧气反应的难易和剧烈程度。
    金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度。
    金属与 金属的化合物溶液(或盐溶液) 是否反应。
    【拓展应用】利用下列五组实验验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,从原理上分析,可以达到实验目的的是 ③④⑤ (填序号)。
    ①Cu、ZnSO4溶液、Ag
    ②Zn、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
    【考点】金属活动性的探究.
    【专题】科学探究.
    【分析】【实验探究】甲:(1)根据铁丝在氧气中燃烧的实验现象、实验现象来分析;
    (2)根据实验现象来分析;
    乙:根据实验结论来分析;
    【表达与交流】根据反应的原理来分析;
    【归纳总结】根据比较金属活动性强弱的常见方法来分析;
    【拓展应用】根据验证金属活动性顺序的方法来分析。
    【解答】解:【实验探究】甲:(1)R丝在空气中剧烈燃烧;铁丝在纯氧中才能剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,并放出大量的热;说明金属的活动性R大于Fe;故答案为:黑色固体,并放出大量的热;R>Fe;
    (2)由实验现象以及实验结论可知,该实验是将铁丝放入可溶性铜盐溶液中,故答案为:将打磨好的铁丝插入硫酸铜溶液(或硝酸铜溶液或氯化铜溶液)中;
    乙:因为金属活动性:R>Fe>Cu,因此将打磨好的粗细相同的R丝、铁丝、铜丝分别插入体积和浓度相同的稀盐酸中,观察到R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率快;故答案为:快;
    【表达与交流】在点燃的条件下,铁与氧气反应生成四氧化三铁,化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4;故答案为:3Fe+2O2Fe3O4;
    【归纳总结】比较金属活动性强弱的常见方法有:
    金属与氧气反应的难易和剧烈程度。
    金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度。
    金属与金属的化合物溶液(或盐溶液)是否反应;
    故答案为:金属的化合物溶液(或盐溶液);
    【拓展应用】判断金属活动性顺序的基本方法有两种,一是通过金属与酸反应,二是通过金属与盐溶液反应,
    ①Cu、ZnSO4溶液、Ag,铜、银都不会与硫酸锌反应,不能验证,故错误;
    ②Zn、Cu、Ag、稀硫酸,锌会与硫酸反应,铜、银都不会与硫酸反应,不能验证,故错误;
    ③Ag、Zn、CuSO4溶液,锌会与硫酸铜反应,银不会与硫酸铜反应,可以验证,故正确;
    ④稀硫酸、Zn、Cu、AgNO3溶液,锌会与稀硫酸反应,铜不会与稀硫酸反应,锌比铜活泼,铜会与硝酸银反应,铜比银活泼,可以验证,故正确;
    ⑤ZnSO4溶液、Cu、AgNO3溶液,铜会与硝酸银反应,不会与硫酸锌反应,可以验证,故正确。
    故选:③④⑤。
    【点评】要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
    8.(2021秋•洋县期末)为探究铝、铁、铜三种金属的活动性顺序;甲、乙、丙三位同学设计了如图实验方案(金属片已打磨,且形状、大小均相同),如图所示:

    (1)甲同学根据 铜片表面无变化,铝片和铁片表面都有气泡产生,铝片表面反应更剧烈 现象,判断出三种金属的活动性顺序为Al>Fe>Cu。
    (2)乙同学只用一支盛有少量稀盐酸的试管,只需合理安排金属片的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完),也能证明Al>Fe>Cu。金属片的插入顺序为 Fe、Cu、Al或Cu、Fe、Al 。
    (3)丙同学把一定量的铁粉放入CuSO4和AlCl3的混合溶液中,发生反应的化学方程式为 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu ,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有的物质是 Cu、Fe (填化学式)。
    【考点】金属活动性的探究.
    【专题】科学探究.
    【分析】(1)在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,且金属的位置越靠前,其活动性越强,据此进行分析解答。
    (2)在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,进行分析解答。
    (3)铁的金属活动性比铜强,比铝弱,丙同学把一定量的铁粉放入CuSO4和AlCl3的混合溶液中,不能与AlCl3溶液反应,能与CuSO4应生成硫酸亚铁和铜,进行分析解答。
    【解答】解:(1)在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,且金属的位置越靠前,其活动性越强,反应越剧烈。铜片表面无变化,说明铜排在氢后面,铝片和铁片表面都有气泡产生,铝片表面反应更剧烈,说明铝的活动性比铁强,且排在氢前面;可判断出三种金属的活动性顺序为Al>Fe>Cu。
    (2)在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,可以先放入铁,能生成氯化亚铁溶液和氢气,再放入铜不能置换出铁,而后放入铝能置换出铁,可知三者的活动性是Al>Fe>Cu;也可先放入铜,不会与酸反应,再放入铁能反应并生成氢气,最后放入铝则铝能置换出氯化亚铁中的铁,也可证明三者的活动性。
    (3)铁的金属活动性比铜强,比铝弱,丙同学把一定量的铁粉放入CuSO4和AlCl3的混合溶液中,不能与AlCl3液反应,能与CuSO4反应生成硫酸亚铁和铜,发生反应的化学方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中含有铁,则滤渣中一定含有的物质是Cu、Fe。
    故答案为:
    (1)铜片表面无变化,铝片和铁片表面都有气泡产生,铝片表面反应更剧烈;
    (2)Fe、Cu、Al或Cu、Fe、Al;
    (3)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;Cu、Fe。
    【点评】本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
    9.(2021秋•鹿邑县期末)如图为探究金属化学性质的两组实验。

    (1)Ⅰ中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱,小李同学认为该实验设计不够合理,理由是 酸的种类不同 。
    (2)写出实验Ⅱ中E试管内反应的化学方程式: Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag 。
    (3)实验Ⅱ中金属丝在插入试管前一般要打磨,目的是 除去金属表面的氧化物 。
    (4)实验Ⅱ中要证明Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序,小明认为 E (填字母序号)是多余的。若实验室只有铜片,小明将铜片分别放入两种化合物溶液中,也通过实验验证了三种金属的活动性顺序,所用的两种化合物溶液可能是 FeSO4 溶液和 AgNO3 溶液。
    (5)将20.0g铜锌合金置于烧杯中,向其中逐渐加入稀硫酸。当加入148.4g稀硫酸时,不再有气体生成,此时测得烧杯中混合物的质量为168.0g。请计算:
    ①反应中生成气体的质量是 0.4 g。
    ②合金中铜的质量分数。(写出计算过程)
    【考点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用;根据化学反应方程式的计算.
    【专题】有关化学方程式的计算;金属与金属材料;常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
    【分析】(1)根据控制变量法探究物质性质的方法分析判断回答
    (2)根据铁与硝酸银的反应分析回答。
    (3)由于金属的表面有金属氧化物,实验前要除去;
    (4)根据比较三种金属的活动性是常用“三取中”的方法分析回答;
    (5)根据质量守恒定律可知,过程中质量的减少是因为生成了氢气,所以可以求算氢气的质量,根据氢气的质量和对应的化学方程式求算参加反应的锌的质量以及生成的硫酸锌的质量,进而求算所得溶液中溶质的质量分数。。
    【解答】解:(1)从图可以看出选取的酸的种类不同,因此以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱不够合理;
    (2)由图示可知,实验Ⅱ中E试管内的反应是铁与硝酸银反应生成了硝酸亚铁和银,反应的化学方程式为:Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag;
    (3)由于金属的表面有金属氧化物,实验前,对各金属片进行打磨的目的是除去金属表面的氧化物。
    (4)由图示可知,在C中铜能置换出硝酸银中的银,说明活动性铜>银,在D中的铁能置换出硫酸铜中的铜,说明活动性铁>铜,所以可得活动性:铁>铜>银,用于证明铁、铜、银的金属活动性顺序实验是:CD,E是多余的;小华将铜片分别放入两种溶液中,也通过实验验证了三种金属的活动性顺序,由“三取中”的方法可知,所用的两种溶液是:FeSO4溶液和AgNO3溶液。
    (5)①根据质量守恒定律看的,生成的氢气的质量为20.0g+148.4g﹣168.0g=0.4g;
    ②设参加反应的锌的质量x。
    Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
    65 2
    x 0.4g
    解得:x=13.0g
    合金中铜的质量分数是:=35%。
    答:合金中铜的质量分数是35%。
    故答案为:(1)酸的种类不同;
    (2)Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag;
    (3)除去金属表面的氧化物;
    (4)E;FeSO4;AgNO3;
    (5)①0.4g;
    ②35%。
    【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
    10.(2021秋•邓州市期末)为验证铁、铜、银的金属活动性顺序,某同学设计了如图四组实验。

    (1)实验①的化学方程式是 Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ 。
    (2)为了能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag,实验④中X为 铜 ,Y为 硝酸银 溶液。
    【考点】金属活动性顺序及其应用.
    【专题】金属与金属材料.
    【分析】(1)实验①中铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,进行分析解答。
    (2)根据在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,进行分析解答。
    【解答】解:(1)实验①中铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。
    (2)实验①,产生气泡,可以得出Fe>H;实验②无明显现象,可以得出H>Cu;实验③铁的表面覆盖一层银白色物质,溶液颜色变为浅绿色,可以得出Fe>Ag;验证金属活动性:Fe>Cu>Ag,还需证明Cu>Ag,则实验④中X为铜,Y为硝酸银溶液。
    故答案为:
    (1)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
    (2)铜;硝酸银。
    【点评】本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
    11.(2021秋•梅河口市期末)结合下列有关铁的实验,回答下列问题:

    (1)A实验,观察到铁片表面有气泡产生,溶液逐渐变成 浅绿色 。
    (2)B实验,通过 铁片表面有红色固体析出(或红色固体附着或红色固体生成) 明显现象,由此可判断铁的活动性比铜强。
    (3)C实验
    【实验目的】 探究铁生锈的条件 。
    【实验现象】试管c中铁钉表面生锈,试管a和试管b中铁钉表面 无明显变化 。
    【实验结论】试管 ac 对比,说明铁生锈需要氧气;试管 bc 对比,说明铁生锈需要水。
    【问题交流】试管a中用植物油密封的目的是 隔绝氧气,防止空气中的氧气溶于蒸馏水 。
    【考点】金属的化学性质;金属锈蚀的条件及其防护.
    【专题】金属与金属材料.
    【分析】(1)根据铁与稀硫酸的反应现象进行分析;
    (2)根据铁与硫酸铜溶液的反应进行分析;
    (3)根据铁生锈原理进行分析。
    【解答】解:(1)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,因此能够观察到溶液由无色变为浅绿色,铁表面有气泡产生;故答案为:浅绿色;
    (2)铁的活动性比铜强,能够与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,因此B中能够观察到铁片表面有红色固体析出;故答案为:铁片表面有红色固体析出(或红色固体附着或红色固体生成);
    (3)【实验目的】根据题目中的实验可知C组实验的目的是探究铁生锈的条件;故答案为:探究铁生锈的条件;
    【实验现象】试管c中铁钉能够与氧气和水同时接触,能够观察到铁钉表面生锈,试管a中的铁钉不能与氧气接触,b中的铁钉不能与水接触,因此a、b中无明显现象发生;故答案为:无明显变化;
    【实验结论】试管c中铁钉能够与氧气和水同时接触,能够观察到铁钉表面生锈,试管a中的铁钉不能与氧气接触,无明显变化,故对比ac 可以 说明铁生锈需要氧气,试管c中铁钉能够与氧气和水同时接触,b中的铁钉不能与水接触,无明显变化,对比bc,说明铁生锈需要水;故答案为:ac;bc;
    【问题交流】氧气不易溶于水,植物油能够隔绝试管中的水与空气接触,故植物油的作用是隔绝氧气,防止空气中的氧气溶于蒸馏水;故答案为:隔绝氧气,防止空气中的氧气溶于蒸馏水。
    【点评】本题通过三组实验考查了铁与稀酸的反应、铁与铜的活动性、铁生锈条件的相关实验探究,考查了学生对活泼金属的化学性质的掌握和对知识的运用能力。
    12.(2021秋•前进区期末)小聪同学家新换了水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。好奇的小聪想探究铬(Cr)与常见金属铁、铜的活动性强弱,邀请你一同参与。
    【做出猜想】
    猜想1:Cr>Fe>Cu;
    猜想2:Fe>Cu>Cr;
    猜想3:你的猜想是① Fe>Cr>Cu 。
    【查阅资料】
    (1)铬是银白色有光泽的金属,在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。
    (2)铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。
    【设计与实验】
    小聪同学取大小相等的三种金属片,用砂纸打磨光亮;再取三支试管,分别放入等量的同种稀硫酸。
    【结论与解释】
    (1)小聪得到的结论是猜想③ 1 正确。
    (2)实验前用砂纸打磨金属片的目的是④ 除去金属表面的氧化膜,利于反应 。
    【知识运用】将铬片投入FeSO4溶液中,反应⑤ 能 (填“能”或“不能”)进行,若能进行,请你写出反应的化学方程式⑥ Cr+FeSO4=Fe+CrSO4 。
    【反思与应用】活动性越强的金属,越容易在空气中发生化学变化。世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料,高达产量的20%~40%。铁生锈的条件是⑦ 铁与氧气和水接触(合理即可) ,防止铁生锈是保护金属资源的一种有效途径,请写出一条防止铁生锈的措施⑧ 涂油、喷漆等 。
    【考点】金属活动性的探究;金属锈蚀的条件及其防护.
    【专题】科学探究.
    【分析】【做出猜想】根据三种金属的活动性顺序进行猜想;
    [结论与解释]根据铜的活动性顺序位于氢的后面分析现象;
    (1)根据实验的现象得出结论;
    (2)根据金属的表面常有一层金属氧化物会影响金属和溶液的反应分析;
    [知识运用]根据在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来分析并写出反应的方程式;
    【反思与应用】根据铁生锈的条件和防止铁生锈的措施进行分析。
    【解答】解:【做出猜想】三种金属的活动性顺序可能存在三种情况:猜想1为Cr>Fe>Cu;猜想2为Fe>Cu>Cr,故猜想3:Fe>Cr>Cu;
    [结论与解释]因为铜的活动性顺序位于氢的后面,因此不能和酸反应,表现为无现象;
    (1)试管1中实验现象铁片表面产生气泡较慢,溶液变为浅绿色,可知金属铁在金属活动顺序中排在氢前,根据铬片表面产生气泡较快,溶液变为蓝色,从而得出铬也排在氢前且铬比铁活泼,因为铜不能和稀硫酸反应生成氢气,可知铜排在氢的后面,故猜想1.Cr>Fe>Cu正确;
    (2)因为金属的表面常有一层金属氧化物会影响金属和溶液的反应,因此实验前用砂纸打磨金属片的目的是除去金属表面的氧化膜,利于反应;
    [知识运用]因为金属铬比铁活泼强,故铬能和硫酸亚铁反应生成硫酸铬和铁,反应的方程式为:Cr+FeSO4=Fe+CrSO4;
    【反思与应用】铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生化学反应;常见的金属采用的防锈措施是喷漆或刷油。
    故答案为:
    【做出猜想】Fe>Cr>Cu;
    [设计实验]无明显现象发生(或无气泡生成,溶液也不变色);
    [结论与解释](1)1;(2)除去金属表面的氧化膜,利于反应;
    [知识运用]能;Cr+FeSO4=Fe+CrSO4;
    [反思与应用]铁与氧气和水接触(合理即可);涂油、喷漆等。
    【点评】本题是对金属活动性顺序的考查,运用实验探究金属的活动性顺序,考查了实验探究的过程,注重学生运用实验分析实验能力的培养。
    13.(2021秋•鹿邑县月考)在学习了金属的知识后,同学们开展了有关金属活动性及相关反应的探究。请回答下列问题。
    探究一:小丽提供了一份不完整的金属活动性顺序表,如下:
    K Ca Na Mg ①Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au
    金属活动性由强逐渐减弱
    金属①具有很好的抗腐蚀性,其原因是 常温下,铝易与空气中的氧气反应生成致密氧化物薄膜 。
    探究二:镍(Ni)是一种银白色金属,常用于电镀。小刚为比较镍、铁、银三种金属活动性进行了如下探究。
    【猜想与假设】结合金属活动性顺序表,小刚作出如下猜想。
    猜想一:镍>铁>银;猜想二: 铁>镍>银 ;猜想三:铁>银>镍。
    【实验验证】实验方案如下。请将表格内容填写完整。
    【实验结论】得出了三种金属的活动性顺序。
    探究三:小聪同学将锌和银的混合粉末加入到一定量的硫酸铜溶液中,充分反应后,对所得混合物进行了探究。
    ①写出反应的化学方程式: Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 。
    ②小聪将充分反应后的固、液混合物用过滤的方法进行分离。
    ③取分离后所得的固体于试管中,加入适量的稀盐酸有气泡产生,则分离所得固体中含有的物质是 锌、铜和银 。
    探究四:探究某黄铜(铜锌合金)样品的组成。
    某化学兴趣小组的同学进行了以下实验:取四份相同质量的样品分别放入等质量的烧杯中,然后分别加入稀硫酸,充分反应后用天平称量,记录实验数据如下:
    请回答下列问题并计算:
    ①经分析在第一次实验结束后, 硫酸 完全反应完了。
    ②50.0g样品与足量稀硫酸反应最多能生成气体 0.5 g。
    ③计算样品中锌的质量(写出具体计算过程)。
    【考点】金属活动性的探究;根据化学反应方程式的计算.
    【专题】有关化学方程式的计算;科学探究.
    【分析】探究一:依据铝的化学性质分析;
    探究二:【猜想与假设】依据金属活动性顺序和猜想分析;
    【实验验证】依据实验方案分析;
    【实验结论】①依据锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,银不与硫酸铜反应分析;
    ③依据题中信息分析;
    探究四:依据表中数据结合锌与稀硫酸的反应方程式分析。
    【解答】解:探究一:依据金属活动性顺序,①的位置是铝,铝的化学性质比较活泼,常温下,易与空气中的氧气反应生成致密氧化物薄膜,起保护作用,使铝耐腐蚀。故答案为:常温下,铝易与空气中的氧气反应生成致密氧化物薄膜;
    探究二:【猜想与假设】依据金属活动性顺序和已有的猜想可知,猜想二:铁>镍>银,故答案为:铁>镍>银;
    【实验验证】分析实验方案可知,实验1的结论是在金属活动性顺序表中,镍位于H之前,实验现象是镍片上有细小的气泡生成,说明设计的实验是将镍片加入到稀盐酸中,故答案为:将镍片加入到稀盐酸中;
    实验2是将铁片加入到NiSO4溶液中,实验现象是铁片上有松散的固体生成,说明铁的金属活动性大于镍,则实验结论为铁>镍;故答案为:铁>镍;
    【实验结论】①锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,银不与硫酸铜反应,则反应方程式为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,故答案为:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;
    ③取分离后所得的固体于试管中,加入适量的稀盐酸有气泡产生,说明锌过量,则分离所得固体中含有的物质是锌、铜和银,故答案为:锌、铜和银;
    探究四:①分析表中数据可知,样品的质量相同,随着加入稀硫酸质量的增加,产生气体的量逐渐增加,直至不变,则在第一次实验结束后,是硫酸反应完了,故答案为:硫酸;
    ②分析表中数据可知,50.0g样品与足量稀硫酸反应最多能生成气体0.5g,故答案为:0.5;
    ③设样品中锌的质量为x
    Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
    65 2
    x 0.5g

    x=16.25g
    答:样品中锌的质量为16.25g。
    【点评】此题主要考查金属的性质和化学方程式计算,主要是利用金属的性质、金属活动顺序表、实验数据及反应方程式来分析和解决化学计算中的有关问题,结合各方面的条件得出正确结论。
    14.(2021秋•定海区校级月考)某科学兴趣小组为探究铝和铜的金属活动性强弱,开展了以下探究活动。
    (1)比较实验乙和实验 甲 (选填“甲”或“丙”)可知:打磨能破坏氧化铝薄膜。
    (2)实验乙中反应的化学方程式为 2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu ,据此可知金属活动性Al强。
    (3)查阅资料得知:CuSO4溶液中有Cu2+、SO42﹣、H2O三种粒子,CuCl2溶液中有Cu2+、Cl﹣、H2O三种粒子。下列是某同学对实验丙的现象进行的分析,你认为下列猜想合理的是 B (填字母)。
    A.H2O破坏了氧化铝膜
    B.Cl﹣破坏了氧化铝膜
    C.Cu2+破坏了氧化铝膜
    D.SO42﹣破坏了氧化铝膜
    【考点】金属活动性的探究.
    【专题】金属与金属材料.
    【分析】(1)根据实验现象进行分析;
    (2)根据反应物、生成物和反应条件,写反应化学方程式;
    (3)根据查阅资料进行分析。
    【解答】解:(1)对比实验甲和实验乙可知,打磨能破坏氧化铝薄膜。
    (2)实验乙中铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,所以反应的化学方程式为:2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu;
    (3)甲实验中表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中,无明显现象,说明H2O、Cu2+和SO42﹣对氧化铝薄膜没有破坏作用;
    故选:B。
    故答案为:(1)甲;
    (2)2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu;
    (3)B。
    【点评】本题难度适中,主要是探究铝和铜的金属活动性强弱。
    15.(甘井子区一模)为了验证铝、铁、(H)、铜、银在金属活动性顺序中的位置关系,某同学进行如图所示的实验。

    (1)试管D中反应的化学方程式为 2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu ,一定能观察到的实验现象是 析出红色固体 ,反应的基本类型为 置换反应 。
    (2)该同学能否达成实验目的?说明理由 不能达到实验目的,是因为铁能和稀硫酸反应,说明铁排在氢前面,铜不能和稀硫酸反应,说明铜排在氢后面,铜能和硝酸银反应,说明铜排在银前面,铝能和硫酸铜反应,说明铝排在铜前面,但是不能判断铝排在氢的前面还是后面,同时不能判断铝和铁的位置关系 。
    (3)实验结束后,将C、D试管中的剩余物倒入到同一个烧杯中,待充分反应后,过滤,得到滤渣和无色滤液。设计实验方案探究滤渣成分,写出实验操作、现象与结论 实验步骤:取适量滤渣于试管中,滴加适量稀盐酸;
    实验现象及其实验结论:产生气泡,说明滤渣中含有铝,则滤渣中含有银、铜、铝(或不产生气泡,说明滤渣中不含有铝,则滤渣中含有银、铜) 。
    【考点】金属活动性的探究.
    【专题】科学探究.
    【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
    【解答】解:(1)试管D中铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,反应的化学方程式为:2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu,一定能观察到的实验现象是析出红色固体,反应的基本类型为置换反应。
    故填:2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu;析出红色固体;置换反应。
    (2)该同学不能达到实验目的,是因为铁能和稀硫酸反应,说明铁排在氢前面,铜不能和稀硫酸反应,说明铜排在氢后面,铜能和硝酸银反应,说明铜排在银前面,铝能和硫酸铜反应,说明铝排在铜前面,但是不能判断铝排在氢的前面还是后面,同时不能判断铝和铁的位置关系。
    故填:不能达到实验目的,是因为铁能和稀硫酸反应,说明铁排在氢前面,铜不能和稀硫酸反应,说明铜排在氢后面,铜能和硝酸银反应,说明铜排在银前面,铝能和硫酸铜反应,说明铝排在铜前面,但是不能判断铝排在氢的前面还是后面,同时不能判断铝和铁的位置关系。
    (3)实验方案:实验步骤:取适量滤渣于试管中,滴加适量稀盐酸;
    实验现象及其实验结论:产生气泡,说明滤渣中含有铝,则滤渣中含有银、铜、铝(或不产生气泡,说明滤渣中不含有铝,则滤渣中含有银、铜)。
    故填:实验步骤:取适量滤渣于试管中,滴加适量稀盐酸;
    实验现象及其实验结论:产生气泡,说明滤渣中含有铝,则滤渣中含有银、铜、铝(或不产生气泡,说明滤渣中不含有铝,则滤渣中含有银、铜)。
    【点评】要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来.
    16.(兴庆区校级一模)银川凤凰桥建成后有效缓解了城市交通压力,凤凰桥采用一跨钢拱桥,形成极具张力的展翼造型,达到结构和艺术的和谐一致,突显了凤凰文化内涵。凤凰桥建造过程中使用了大量的金属材料,主要用到铁,还用到了锌(Zn)、镍(Ni)、铜(Cu)等金属。唐徕回民中学西校区化学兴趣小组对Zn、Ni、Cu的金属活动性顺序产生了兴趣,他们将这三种金属带到化学实验室,展开探究。
    【提出假设】三种金属的活动性顺序可能为①Zn>Ni>Cu;②Zn>Cu>Ni;③ Ni>Zn>Cu 。
    【查阅资料】小川同学查阅资料可知镍是略带黄色的固体,以及部分含镍化合物在水中的溶解性和颜色如下表。
    据此,他得出镍能与酸反应。
    【设计实验】同温下,取大小、厚度相同的这三种金属薄片,用砂纸打磨,其目的是 除去表面的氧化物 ;分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中,观察现象。
    【记录现象】请帮助小川把实验现象填写完整。
    【得出结论】原假设中(填序号) ① 成立,写出镍与稀盐酸反应的化学方程式 Ni+2HCl═NiCl2+H2↑ (镍元素在化合物中显+2价)。
    【拓展应用】上述实验选择稀盐酸完成了探究,得出了三种金属的活动性顺序。请再选择另一类别的试剂设计实验,同样也能验证这三种金属的活动性顺序,你所选择的试剂是(限选三种试剂) 锌片、铜片、硫酸镍溶液 。
    【考点】金属活动性的探究.
    【专题】科学探究.
    【分析】【提出假设】
    三种金属的活动性顺序可能为①Zn>Ni>Cu;②Zn>Cu>Ni;③Ni>Zn>Cu。
    【设计实验】
    用砂纸打磨,其目的是除去表面的氧化物。
    【记录现象】
    铜不能和稀盐酸反应。
    【得出结论】
    镍与稀盐酸反应生成氯化镍和氢气。
    【拓展应用】
    把锌片、铜片分别伸入硫酸镍溶液中,锌片表面析出黄色固体,说明锌和硫酸钠能够反应,即锌比镍活泼,铜片表面无明显现象,是因为铜不能和硫酸镍反应,即镍比铜活泼。
    【解答】解:【提出假设】
    三种金属的活动性顺序可能为①Zn>Ni>Cu;②Zn>Cu>Ni;③Ni>Zn>Cu。
    故填:Ni>Zn>Cu。
    【设计实验】
    同温下,取大小、厚度相同的这三种金属薄片,用砂纸打磨,其目的是除去表面的氧化物。
    故填:除去表面的氧化物。
    【记录现象】
    故填:无明显现象。
    【得出结论】
    由实验现象可知,锌比镍活泼,镍比铜活泼,原假设中①成立,镍与稀盐酸反应生成氯化镍和氢气,反应的化学方程式:Ni+2HCl═NiCl2+H2↑。
    故填:①;Ni+2HCl═NiCl2+H2↑。
    【拓展应用】
    所选择的试剂是锌片、铜片、硫酸镍溶液,实验过程:把锌片、铜片分别伸入硫酸镍溶液中,锌片表面析出黄色固体,说明锌和硫酸钠能够反应,即锌比镍活泼,铜片表面无明显现象,是因为铜不能和硫酸镍反应,即镍比铜活泼。
    故填:锌片、铜片、硫酸镍溶液。
    【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
    二.解答题(共4小题)
    17.(2021秋•韩城市期末)金属在生产、生活和社会发展中的应用较为广泛。
    (1)台灯中,铜制插头是利用了金属铜的 导电 (填“导电”或“导热”)性。灯管后面的反光片为铝箔,铝制品耐腐蚀的原因用化学方程式可表示为 4A1+3O2=2Al2O3 。
    (2)为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,丽丽和强强设计了不同的实验方案进行实验,都达到了目的。所用试剂有锌片、铜片、银片、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液硝酸银溶液。实验方案如下:
    ①方案一中涉及反应的化学方程式为 Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 。
    ②方案二中选择的溶液是 硫酸铜 。
    ③将一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应一段时间后,过滤,发现滤液呈无色。此时,滤渣中一定含有 铜、银 。
    【考点】金属的物理性质及用途;金属活动性顺序及其应用.
    【专题】金属与金属材料.
    【分析】(1)根据常见金属的性质和用途分析回答;
    (2)在金属活动性顺序中,只有氢前的金属可以和稀酸溶液反应生成氢气,只有排在前面的金属可以把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来,在验证三种金属的活动性强弱时常用“三取中”的方法。
    【解答】解:(1)台灯中,铜制插头是利用了金属铜的导电性。灯管后面的反光片为铝箔,铝制品耐腐蚀的原因是由于铝易与空气中氧气反应在其表面生成了一层致密的氧化铝的薄膜,化学方程式为:4A1+3O2=2Al2O3。
    (2)为了证明锌、铜、银的金属活动性,由于这三种金属的活动性强弱为:锌>铜>银,在验证三种金属的活动性强弱时常用“三取中”的方法。
    ①方案一中一种金属放入两种溶液中,根据“三取中”的方法,选用的盐溶液可以硝酸锌溶液和硝酸银溶液,金属选用铜,涉及反应的化学方程式为:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2。
    ②方案二中两种金属同时放入一种溶液中,据“三取中”的方法,选用的盐溶液硫酸铜。
    ③将一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中,由于这三种金属的活动性强弱为:锌>铜>银,锌先与硝酸银溶液发生反应生成硝酸锌和银,等硝酸银完全反应后锌再与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜,充分反应一段时间后,过滤,发现滤液呈无色,说明了硝酸铜已完全发生了反应。此时,滤渣中一定含有铜、银。
    故答案为:(1)导电;4A1+3O2=2Al2O3;
    (2)①Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2;
    ②硫酸铜;
    ③铜、银。
    【点评】验证三种金属活动性强弱关系时,通常采取“三取中”即:取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应。
    18.(2021秋•南岗区期末)哈尔滨地铁2、3号线都通车了,这对广大市民来说是个大好事。地铁车用到了大量铝合金材料,铝合金中主要含有铝、铜、镁三种金属,为验证这三种金属的活动顺序,某同学设计了如图3个实验,请回答下列有关问题:
    (1)实验甲中(铝足量)的实验现象是 铝丝的表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为无色 ;实验甲能得出的结论是 铝 的金属活动性更强。
    (2)实验乙中发生反应的化学方程式为 Mg+CuSO4═MgSO4+Cu 。
    (3)上述实验中对得出完整的结论没有作用,可以省去的实验是 乙 ( 填“甲”或“乙”或“丙”)。

    【考点】金属活动性顺序及其应用.
    【专题】金属与金属材料.
    【分析】根据金属的化学性质、金属的活动性顺序及其验证方法来分析。
    【解答】解:(1)由于铝的活动性大于铜,能将铜从其溶液中置换出来,所以实验甲中(铝足量)的实验现象是:铝丝的表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为无色;实验甲能得出的结论是铝的金属活动性更强。
    (2)实验乙中发生的反应是镁与硫酸铜反应生成了硫酸镁和铜,化学方程式为:Mg+CuSO4═MgSO4+Cu。
    (3)由甲实验可以得出铝的活动性大于铜,由丙实验可以得出镁活动性大于铝,由上述两个个实验即可得出镁、铝、铜的活动性强弱,可以省去的实验是乙。
    故答案为:(1)铝丝的表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为无色;铝;
    (2)Mg+CuSO4═MgSO4+Cu;
    (3)乙。
    【点评】本题主要考查利用金属的性质和信息来分析和解决有关问题,结合各方面的条件得出正确结论。
    19.(2020秋•金州区校级期末)化学兴趣小组知道不锈钢的主要成分是铁,白铜中含有铜和镍(Ni)后,决定探究Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。
    (1)【资料】镍能与稀硫酸反应,生成能溶于水的NiSO4,并放出氢气。镍与稀硫酸反应的化学方程式为 Ni+H2SO4═NiSO4+H2↑ 。
    (2)根据教材中常见金属的活动性顺序和查阅的资料,对以上三种金属的活动性作出的两种猜想是:Ⅰ、Fe>Ni>Cu;Ⅱ、 Ni>Fe>Cu 。
    (3)把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中,过一会儿取出,发现镍片表面无明显变化。证明猜想 Ⅰ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)成立。
    (4)甲同学用铁片、镍片和CuSO4溶液,通过实验也能判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序,写出实验操作步骤、现象及结论 先将镍片浸入少量CuSO4溶液中,充分反应后取出,镍片的表面覆盖一层红色物质,说镍的金属活动性比铜强;再将铁片浸入生成的NiSO4溶液中,过一会儿取出,发现铁片表面覆盖一层银白色物质,说明铁的金属活动性比镍强;说明金属活动性顺序是Fe>Ni>Cu 。
    【考点】金属活动性的探究.
    【专题】金属与金属材料.
    【分析】(1)镍能与稀硫酸反应生成能溶于水的NiSO4,并放出氢气,进行分析解答。
    (2)根据金属活动性顺序可知,铁的金属活动性比铜强,据此进行分析解答。
    (3)在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,进行分析解答。
    (4)验证三种金属活动性强弱时,通常采取“三取中”的方法,即取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应。
    【解答】解:(1)镍能与稀硫酸反应生成能溶于水的NiSO4,并放出氢气,反应的化学方程式为Ni+H2SO4═NiSO4+H2↑。
    (2)根据金属活动性顺序可知,铁的金属活动性比铜强,镍能与稀硫酸反应,说明其金属活动性比铜强,故还可猜想:Ni>Fe>Cu。
    (3)把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中,过一会儿取出,发现镍片表面无明显变化,说明镍的金属活动性比铁弱,则说明金属活动性顺序是Fe>Ni>Cu,则猜想Ⅰ成立。
    (4)验证三种金属活动性强弱时,通常采取“三取中”的方法,即取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应。铁片、镍片和CuSO4溶液,通过实验也能判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序,实验步骤是先将镍片浸入少量CuSO4溶液中,充分反应后取出,镍片的表面覆盖一层红色物质,说镍的金属活动性比铜强;再将铁片浸入生成的NiSO4溶液中,过一会儿取出,发现铁片表面覆盖一层银白色物质,说明铁的金属活动性比镍强;说明金属活动性顺序是Fe>Ni>Cu。
    故答案为:
    (1)Ni+H2SO4═NiSO4+H2↑;
    (2)Ni>Fe>Cu;
    (3)Ⅰ;
    (4)先将镍片浸入少量CuSO4溶液中,充分反应后取出,镍片的表面覆盖一层红色物质,说镍的金属活动性比铜强;再将铁片浸入生成的NiSO4溶液中,过一会儿取出,发现铁片表面覆盖一层银白色物质,说明铁的金属活动性比镍强;说明金属活动性顺序是Fe>Ni>Cu。
    【点评】本题难度不大,探究了金属活动性顺序,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
    20.(科左中旗一模)同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性,小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸,只用一支试管,取一次盐酸的探究方案.请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题.
    (1)填表
    结论:金属活动性Al>Fe>Cu
    (2)将铝丝插入前应进行的操作是 将铝丝插入前需先用砂纸打磨 ;
    (3)小强同学认为要得到Al>Fe>H>Cu的结论,不必做补充实验,只需将小明同学方案中插入金属的顺序调整即可,你认为调整后插入金属的顺序是 铜→铁→铝 .
    【考点】金属活动性的探究.
    【专题】科学探究.
    【分析】(1)根据金属活动性顺序表可知三种金属的活动性铝>铁>氢>铜,其中铁和盐酸反应得到浅绿色氯化亚铁溶液和氢气;所得溶液为氯化亚铁溶液,根据铜不能氯化亚铁反应,铝能置换出氯化亚铁中的铁并生成无色的氯化铝溶液,进行分析解答即可.
    (2)根据金属的化学性质:铝的表面易生成致密的氧化铝保护膜,进行分析解答.
    (3)由上述实验已经得出:Al>Fe>H,Al>Fe>Cu,没有比较铜与氢的关系,据此进行分析解答.
    【解答】解:(1)铁和盐酸反应得到浅绿色氯化亚铁溶液和氢气,现象是产生气泡,溶液变浅绿色;铜不能氯化亚铁溶液反应,故将铜丝插入氯化亚铁溶液中,无明显现象;铝的活动性比铁强,能置换出氯化亚铁中的铁生成无色的氯化铝溶液和铁,故将铝丝插入氯化亚铁溶液中,铝丝表面会覆盖一层黑色物质,溶液变为无色.
    (2)铝表面有一层致密的保护膜,将铝丝插入前需先用砂纸打磨,除去铝丝表面的氧化铝.
    (3)由上述实验已经得出:Al>Fe>H,Al>Fe>Cu,没有比较铜与氢的关系,所以补充铜丝与盐酸的反应即可得出Al>Fe>H>Cu的结论,故小明只要首先把铜丝插入稀盐酸中,即可得到Al>Fe>H>Cu的结论.
    故答案为:(1)
    (2)将铝丝插入前需先用砂纸打磨;
    (3)铜→铁→铝.
    【点评】本题考查通过实验探究来判断金属的活动性强弱,实验设计的基本思路是,先加入常见的稀盐酸,观察反应现象,对于该题中铁与稀盐酸反应,生成的溶液是浅绿色,因为二价铁离子形成的溶液是浅绿色区别于三价铁离子形成的溶液是黄色的;这个知识点需要记到.另外能与酸反应的金属说明它的活动比较强,排在氢的前面.
    考点卡片
    1.金属活动性的探究
    【知识点的认识】该探究是为了金属的活动性强弱而进行实验探究.它的理论根据是常见金属的活动性顺序及其应用.其具体内容如下:
    1.常见金属的活动性顺序为钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、氢、铜、汞、银、铂、金.
    2.常见金属的活动性顺序的应用主要有三个:
    (1)它表明了所列的金属的活动性强弱;在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,其活动性越强.
    (2)它可以帮助判断金属能否与酸发生反应;在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢.
    (3)它还可以帮助判断金属能否与金属的化合物(即盐)溶液发生反应;在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属置换出来.
    【命题方向】该考点的命题方向是主要考查常见金属活动性顺序的应用和实验方案的设计能力,以及逻辑推理能力等等.其中的后两个应用和实验方案的设计是考试重点.中考时重点考查依据后两个来设计实验方案,再根据实验的现象来判断是否发生反应,进而反推出金属的活动性强弱顺序.
    【解题方法点拨】要想顺利解答好这类题目,必须做到以下几点:
    首先,要熟记常见金属的活动性顺序.技巧为可参照五言绝句的形式,将其归结为三句话:“钾钙钠镁铝,锌铁锡铅氢,铜汞银铂金”;或巧编为小故事:“钾钙拿(钠)美(镁)女(铝),锌铁锡嫌(铅)轻(氢),统(铜)共(汞)一(银)百(铂)斤(金)”.
    其次,要理解并记住其应用.此时,可按照以下口诀来分别识记之.(1)前强后弱;(2)氢前置换氢;(3)前置后,盐可溶,钾钙钠不能够.
    再次,要知道判断金属活动性强弱的实验设计原理.也就是,通过化学反应的发生与否,结合常见金属的活动性顺序的应用,反推出金属的活动性强弱顺序.此时,不管是化学反应的发生与否,都可说明金属的活动性强弱.当化学反应发生时,说明前比后强;当化学反应不发生时,说明前比后弱而已.只不过,一般的实验设计思路是把活动性强的金属放到活动性弱的化合物溶液;通过反应时的明显现象,来判断反应的发生,进而反推出金属的活动性强弱顺序.
    2.金属的物理性质及用途
    金属的物理性质及用途
    【知识点的认识】金属的物理性质及用途如图所示:
    具体来说,是这样的:
    1.金属有金属光泽:(1)金属都具有一定的金属光泽,一般都呈银白色,而少量金属呈现特殊的颜色;例如,金(Au)是黄色、铜(Cu)是红色或紫红色、铅(Pb)是灰蓝色、锌(Zn)是青白色等;(2)有些金属处于粉末状态时,就会呈现不同的颜色;例如,铁(Fe)和银(Ag)在通常情况下呈银白色,但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的,这主要是由于颗粒太小,光不容易反射.(3)典型用途:利用铜的光泽,制作铜镜;黄金饰品的光泽也是选择的因素.
    2.常温下,铁、铝、铜等大多数金属都是固体,但体温计中的汞是液体.
    3.金属有导电性和导热性:其中导电性的强弱次序:银(Ag)>铜(Cu)>铝(Al)主要用途:用作输电线,炊具等.
    4.金属有延展性:(1)大多数的金属有延性(抽丝)及展性(压薄片),其中金(Au)的延展性最好;也有少数金属的延展性很差,如锰(Mn)、锌(Zn)等;(2)典型用途:金属可以被扎制成各种不同的形状,将金打成金箔贴在器物上.
    5.金属的密度:(1)大多数金属的密度都比较大,但有些金属密度也比较小,如钠(Na)、钾(K)等能浮在水面上;密度最大的金属﹣﹣锇,密度最小的金属﹣﹣锂;(2)典型用途:利用金属铝(Al)比较轻,工业上用来制造飞机等航天器.
    6.金属的硬度:(1)有些金属比较硬,而有些金属比较质软,如铁(Fe)、铝(Al)、镁(Mg)等都比较质软;硬度最高的金属是铬(Cr);(2)典型用途:利用金属的硬度大,制造刀具,钢盔等.
    7.金属的熔点:(1)有的金属熔点比较高,有的金属熔点比较低,熔点最低的金属是汞(Hg);熔点最高的金属是钨(W);(2)典型用途:利用金属钨的熔点高,用来制灯泡内的灯丝;利用金属锡(Sn)的熔点比较低,用来焊接金属.
    【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对金属的物理性质及用途的理解或掌握情况,以及对相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等;并且,经常将其与“常见金属的特性及其应用”、“金属化学性质及用途”、“合金与合金的性质”等关联起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.命题方式是根据常见金属的特性来推断、选择或解答其用途,或者是给出常见金属的用途来反推其特性,或者是对所给的有关的表达进行判断,等等.题型有选择题、填空题.中考重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对金属的物理性质及用途、常见金属的特性及其应用等相关知识的理解或掌握情况,以及运用它们来解决实际问题的能力等.特别是,对我们身边生活中常用、常见金属的考查,是近几年中考的重中之重.
    【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解金属的物理性质及用途、常见金属的特性及其应用等相关知识;然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及从生活、电视、网络中了解到的有关金属的信息,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
    爱心提示:要想做好这方面的题目,除了学好教材中的有关金属的知识以外,还要做到以下两点:
    1.在平时的学习和生活中,注意留意、理解、搜集和熟记我们身边经常用到和见到的金属的有关知识,以及最新的有关金属方面的科技前沿信息,等等.
    2.要特别注意灵活运用物质的性质与用途之间的相互联系(即性质用途),根据它们之间的联系来分析、推断和解答,将会是事半功倍的.
    3.金属的化学性质
    金属的化学性质
    【知识点的认识】金属的化学性质在初中阶段要求掌握三个:
    一、金属能与氧气反应(金即使在高温时也不与氧气反应)
    1.铁与氧气的反应:常温下,干燥的空气中铁很难与氧气反应.在潮湿的空气中,铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈(主要成分:Fe2O3;铁锈呈红色,结构疏松,易吸水,加快铁器的腐蚀);还有铁经过缓慢氧化后,形成的化合物也可认为是氧化铁,即4Fe+3O2=Fe2O3.在纯氧中,铁丝能够被点燃,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热(在点燃前,先将铁丝打磨,在集气瓶中留有少量细砂或水,防止高温溅落物炸裂瓶底 )即3Fe+2O2点燃¯Fe3O4.由上述实验现象,可以看出:“同种物质,在不同的反应条件下,现象可能不同,生成物有可能不同.”
    2.镁与氧气的反应:常温下所看到的镁条呈黑色,用砂纸打磨后呈银白色.做镁条燃烧实验时,要注意用坩埚钳夹持,在下面垫上石棉网.镁条被点燃后,剧烈燃烧,产生耀眼的白光,形成白烟,放出大量的热;即2Mg+O2点燃¯2MgO.
    3.铝与氧气的反应:铝在空气容易形成致密的氧化物,故其抗腐蚀性能很好.铝箔在纯氧中能够剧烈燃烧,即4Al+3O2点燃¯2Al2O3.
    4.铜与氧气的反应:在加热的情况下,铜能与氧气反应,生成黑色的物质(氧化铜);即2Cu+O2△¯2CuO.即使在纯氧中,铜也不能被点燃.在潮湿的空气中,铜能被腐蚀,形成绿色粉末状固体﹣﹣铜绿[Cu2(OH)2CO3];即2Cu+O2 +CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3.
    总之,大多数金属一般都能与氧气反应,只是难易及剧烈程度不同而已,由此可判断金属的活动性强弱;反之亦然.
    二、金属能与稀盐酸、稀硫酸反应
    1.镁、铝、锌、铁、铜与稀盐酸的反应:现象、结论如下表所示.
    2.镁、铝、锌、铁、铜与稀硫酸的反应:现象、结论如下表所示.
    总之,大多数金属一般都能与稀盐酸或稀硫酸反应,根据金属能否与稀盐酸或稀硫酸反应或反应的剧烈程度,可以判断金属的活动性强弱;反之亦然.
    需要注意的是:(1)金属应是在金属活动性顺序中排在(H)前面的金属;(2)酸应是不具有强氧化性的酸,例如盐酸、稀硫酸,不包括浓硫酸和硝酸;(3)单质铁与酸发生置换反应时生成亚铁盐;(4)K、Ca、Na除与酸反应外,还能与水在常温下发生置换反应(如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑),其余金属则不能(初中阶段大体上了解即可).
    三、金属能与金属化合物溶液(即盐溶液)反应
    分别将铝丝浸入硫酸铜溶液中、将铜丝浸入硝酸银溶液和硫酸铝溶液中,进行实验.现象、结论下面的图表所示.
    总之,部分金属能与金属化合物溶液反应,根据金属能否把另一种金属从它的化合物溶液中置换出来,可以判断金属的活动性强弱;反之亦然.
    需要注意的是:(1)在金属活动性顺序中只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,而与H的位置无关.但K、Ca、Na等金属例外,由于它们过于活泼,与盐溶液不发生置换反应,而是先与溶液中的水发生置换反应(初中阶段大体上了解即可).如把钠放入硫酸铜溶液中虽然反应[2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4],最终没有单质铜生成.(2)铁与盐溶液发生置换反应时,生成二价亚铁盐.(3)用同种金属置换不同的盐溶液,盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来.用不同的金属置换同种盐溶液,盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来.另外,若有一种金属和多种混合盐溶液反应,最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液.例如,锌粒与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液反应,最先反应的是硝酸汞,当硝酸汞被消耗完时,硫酸铜才与锌粒反应,同理,硫酸铜反应完后,锌才会和氯化亚铁反应.还有,当多种金属与一种盐溶液反应时,最活泼的金属先反应.例如,把打磨光亮的镁带、铝丝、铜丝一起放入硝酸银溶液中,镁被消耗完后,铝才和硝酸银反应,铝反应完后,铜跟硝酸银反应.
    【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对金属的化学性质的理解或掌握情况,以及对常见金属的特性及其应用、金属的物理性质及用途、合金与合金的性质、金属活动性顺序及其应用、实验现象及结论(包括反应化学方程式)等相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等;并且,经常将其与常见金属的特性及其应用、金属的物理性质及用途、金属活动性顺序及其应用、化学方程式的书写等关联起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.命题方式是根据金属的化学性质来分析、推断、选择或解答有关实验现象、实验结论(包括反应化学方程式)、金属的制备、金属的应用、生活中有关金属的实际问题,或者是反过来考查,或者是对所给的有关金属性质及用途的表达进行判断,等等.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生阅读、分析和提炼所给的实验、问题情景或图表信息的能力,对金属的性质及用途,常见金属的特性及其应用,合金与合金的性质,金属活动性顺序及其应用等相关知识的理解或掌握情况,以及运用它们来解决实际问题的能力等.特别是,对我们身边生活中常用、常见金属及合金的考查,是近几年中考的重中之重.
    【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用、合金与合金的性质、金属活动性顺序及其应用等相关知识;然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及从生活、电视、网络中了解到的有关金属及合金的信息,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
    爱心提示:要想做好这方面的题目,除了学好教材中的有关金属的化学性质等知识以外,还要做到以下两点:
    1.在平时的学习和生活中,注意留意、理解、搜集和熟记我们身边经常用到和见到的金属及合金的有关知识,以及最新的有关金属方面的科技前沿信息,等等.
    2.要特别注意灵活运用物质的性质与用途之间的相互联系(即性质用途),根据它们之间的联系来分析、推断和解答,将会是事半功倍的.
    4.金属活动性顺序及其应用
    金属活动性顺序及其应用
    【知识点的认识】常见金属在溶液中的活动性顺序是“钾钙钠镁铝,锌铁锡铅(氢),铜汞银铂金”,具体如图所示.
    金属活动性顺序的应用主要有:
    1.表明了金属活动性强弱顺序(前强后弱).即在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,它在水溶液中就越容易失去电子变成离子,其活动性就越强;金属的位置越靠后,其阳离子在水溶液中就比较容易获得电子变成原子,其活动性就越弱.
    需要注意的是:金属的活动性就越强参加反应时,现象就越明显、越剧烈.
    2.可用来判断金属与酸能否发生置换反应(氢前置换氢).只有排在氢前面的金属,才能置换出酸中的氢,而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢.
    需要注意的是:(1)金属必须是排在金属活动性顺序中(H)前面的金属;(2)酸应是盐酸、稀硫酸(即不具有强氧化性的酸),不包括浓硫酸和硝酸;(3)单质铁与酸发生置换反应时生成亚铁盐;(4)K、Ca、Na除与酸反应外,还能与水在常温下发生置换反应(如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑),其余金属则不能(这点初中阶段大体上了解即可).
    3.可用来判断金属与金属化合物溶液(即盐溶液)能否发生置换反应(前置后,盐可溶,K、Ca、Na不能够).排在金属活动性顺序中前面的金属一般能把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来.
    需要注意的是:(1)在金属活动性顺序中只要排在前面的金属就能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,而与H的位置无关.但K、Ca、Na等金属例外,由于它们过于活泼,不与溶液中的盐发生置换反应,而是先与溶液中的水发生置换反应(这点初中阶段大体上了解即可).如把钠放入硫酸铜溶液中虽然反应[2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4],最终没有单质铜生成.(2)铁与盐溶液发生置换反应时,生成二价亚铁盐.(3)用同种金属置换不同的盐溶液,盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来.用不同的金属置换同种盐溶液,盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来.另外,若有一种金属和多种混合盐溶液反应,最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液.例如,锌粒与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液反应,最先反应的是硝酸汞,当硝酸汞被消耗完时,硫酸铜才与锌粒反应,同理,硫酸铜反应完后,锌才会和氯化亚铁反应.还有,当多种金属与一种盐溶液反应时,最活泼的金属先反应.例如,把打磨光亮的镁带、铝丝、铜丝一起放入硝酸银溶液中,镁被消耗完后,铝才和硝酸银反应,铝反应完后,铜跟硝酸银反应.
    另外,利用金属与酸或盐溶液之间的置换反应是否发生,通过具体的实验及其现象的分析,反过来可以反推金属的活动性顺序.具体的推断方法是这样的:
    1.利用金属与酸能否发生置换反应,来反推金属的活动性顺序.例如,把铁和铜分别放在稀盐酸中时,铁的表面上有气泡冒出,这说明铁位居金属活动性顺序中氢的前面;而铜的表面无明显的现象,这说明铜位居金属活动性顺序中氢的后面;由此可推得铁活泼性比铜的要强.
    2.利用金属与盐溶液能否发生置换反应,来反推金属的活动性顺序.例如,把铁钉放在硫酸铜溶液中,过一会儿,发现铁钉表面上出现了一层红色物质(即铜);由此可推得铁活泼性比铜的要强.
    【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对金属活动性顺序及其应用的理解或掌握情况;以及阅读、分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等.并且,经常将其与“金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用、合金与合金的性质、实验现象和结论(包括反应化学方程式)、其它的反应类型”等相关问题关联起来,进行综合考查.金属活动性顺序及其应用是历年来中考命题的热点;命题方式是根据金属活动性顺序及其应用来分析、推断、选择或解答有关金属的活动性强弱、某些置换反应是否发生、实验现象、实验结论(包括反应化学方程式)、金属的制备、金属的应用、生活中有关金属的实际问题,或者是反过来考查,或者是对所给的有关金属活动性顺序及其应用的表达进行判断,等等.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生阅读、分析和提炼所给的实验、问题情景或图表信息的能力,对金属活动性顺序及其应用、金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用、合金与合金的性质等相关知识的理解或掌握情况,以及运用它们来解决实际问题的能力等.特别是,对我们身边生活中常用、常见金属及合金的有关知识的考查,是近几年中考的重中之重.
    【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解金属活动性顺序及其应用,以及与之相关的知识等;然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及从生活、电视、网络中了解到的有关金属及合金的信息,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
    爱心提示:要想做好这方面的题目,除了学好教材中的有关金属活动性顺序及其应用等相关知识以外,还要做到以下两点:
    1.在平时的学习和生活中,注意留意、理解、搜集和熟记我们身边经常用到和见到的金属及合金的有关知识,以及最新的有关金属方面的科技前沿信息,等等.
    2.要特别注意灵活运用物质的性质与用途或变化规律之间的相互联系(即性质用途或变化规律),根据它们之间的联系来分析、推断和解答有关金属活动性顺序及其应用等相关问题,将会是事半功倍的.
    5.一氧化碳还原氧化铁
    一氧化碳还原氧化铁
    【知识点的认识】一氧化碳还原氧化铁是一个非常重要的典型实验,具体的有关内容如下:
    1.化学反应方程式是Fe2O3+3CO高温¯2Fe+3CO2.
    2.实验装置如图所示:.
    3.实验步骤是:(1)反应前,先通一段时间一氧化碳,然后再加热(目的是为了尽可能的排净玻璃管内的空气,防止一氧化碳与其中的空气混合后,被点燃发生爆炸).(2)反应后,先撤走并熄灭酒精灯,等固体冷却后再停止通一氧化碳(目的是防止石灰水倒吸到玻璃管内,使其炸裂;也为了使固体冷却,防止刚还原出来的铁再次被氧化).
    4.实验现象是红棕色的粉末逐渐变为黑色粉末,澄清石灰水逐渐变浑浊(如果点燃尾气,能够燃烧并发出蓝色火焰).
    5.尾气处理:由于一氧化碳有毒,如果直接排放到空气中,会造成污染;所以在有关一氧化碳的实验时,都需要注意尾气的处理,常用点燃或收集的方法(如上图所示).
    【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对一氧化碳还原氧化铁的理解或掌握情况,以及对铁等金属的冶炼原理、氧化还原反应、金属的性质、实验现象和结论(包括反应化学方程式)、一氧化碳的可燃性和毒性、二氧化碳的检验、空气的污染等相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等;并且,经常将其与一氧化碳的可燃性和毒性、铁等金属的冶炼、氧化还原反应、二氧化碳的检验、化学方程式的书写、空气的污染等关联起来,进行综合考查.命题方式是根据一氧化碳的可燃性和毒性、二氧化碳的检验、金属的化学性质、氧化还原反应的原理、空气的污染等来分析、推断、探究、选择或解答有关一氧化碳还原氧化铁的实际问题,或者是反过来考查,或者是对所给的有关一氧化碳还原氧化铁的表达来进行科学的判断,等等.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生阅读、分析和提炼所给的实验、问题情景或图表信息的能力,对一氧化碳还原氧化铁、铁等金属的冶炼原理、氧化还原反应的原理、一氧化碳的可燃性和毒性、金属的性质、化学方程式的书写、空气的污染等相关知识的理解或掌握情况,以及运用它们来探究和分析解决实际问题的能力等.一氧化碳还原氧化铁是历年来中考命题的热点,也是中考的重中之重.
    【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解一氧化碳还原氧化铁的所有内容,还有,铁等金属的冶炼原理、氧化还原反应的原理、一氧化碳的可燃性和毒性、金属的性质、化学方程式的书写、空气的污染等相关知识;然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
    6.金属锈蚀的条件及其防护
    金属锈蚀的条件及其防护
    【知识点的认识】金属锈蚀的条件是金属要与水、空气中氧气或二氧化碳等接触.初中阶段主要是指金属铁的锈蚀条件,即铁与氧气、水同时接触就会生锈.防止铁制品生锈(即铁锈蚀的防护)的常用措施主要有如下:
    1.用完铁制品后及时擦洗干净,置于干燥的环境,保持其表面的洁净、干燥.
    2.在铁制品表面涂上一层保护膜.例如,机械零件等表面涂油,家用电器、自行车车架、钢窗等表面刷漆,等等.
    3.在铁制品表面进行烤蓝、煮黑等处理(使其表面形成一层致密的四氧化三铁薄膜).例如,锯条、链条等.
    4.在铁制品表面镀上一层其他金属.例如,自行车车把、钢圈以及门把手和水龙头等表面上,经常镀锌、锡或铬等.
    5.改变铁制品的内部结构,将其制成不锈钢等合金.
    【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对金属锈蚀的条件及其防护措施的理解或掌握情况,以及对空气的成分、金属的化学性质、氧气的化学性质、水的化学性质、食品包装内的保鲜剂(又称双吸剂,即吸收食品袋内残留氧气和水,以防食品腐烂变质)、化学方程式的书写和意义、合金及其性质等相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等;并且,经常将其与这些相关知识等关联起来,进行综合考查.命题方式就是结合着这些相关知识等来设计相应的综合性题目,让学生通过分析、推断和探究,来选择或解答有关金属锈蚀的条件及其防护措施的实际问题,或者是反过来设计考查,或者是对所给的有关的表达来进行科学的判断,等等.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生阅读、分析和提炼所给的实验、问题情景或图表信息的能力,对金属锈蚀的条件及其防护措施等相关知识的理解或掌握情况,以及运用它们来探究和分析解决实际问题的能力等.特别是,铁生锈的条件及其防护措施,以及将其迁移到铜的锈蚀条件(即铜与空气中的水、氧气和二氧化碳同时接触)是历年来中考命题的热点,当然也是中考考查这块知识的重中之重.
    【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解金属锈蚀的条件及其防护措施等相关知识;然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,特别是有关铁生锈的条件及其防护措施等,细致地阅读、分析题意,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
    另外,对于铜生锈的探究,除了联系比较熟悉的铁的生锈条件之外,还可以根据铜锈(又名铜绿或孔雀石等)的化学式Cu2(OH)2CO3,结合着质量守恒定律来分析、探究,就不难反推出铜生锈的条件了.
    7.根据化学反应方程式的计算
    根据化学反应方程式的计算
    【知识点的认识】根据化学反应方程式的计算的步骤一般分为六步:
    1.设未知量,即﹣﹣﹣的质量为x.
    2.书写用到的化学方程式(即写→配→标→注),特别是化学方程式的配平是至关重要的.
    3.将用到的物质的质量关系标注在相应的化学式的正下方;上行是相对质量关系(即利用相对原子质量或相对分子质量乘以相应的化学计量数得来的),下行是纯物质质量(即已知量和未知量x).
    4.列计算用到比例式,即上行的相对质量比等于下行的实际质量比.
    5.求算结果,注意一定要有单位.
    6.写出简明的答案,一般是问什么就答什么.
    根据化学反应方程式的计算的格式,以“工业上,高温煅烧石灰石(主要成分为CaCO3)可制得生石灰(CaO)和二氧化碳.如果制取10t氧化钙,需要碳酸钙多少吨?”为例,介绍如图所示:.
    【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对根据化学反应方程式的计算步骤和格式的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“书写化学方程式、相对分子质量的计算、化学符号及其周围数字的意义、元素符号和化学式的意义、质量守恒定律及其应用、化学方程式的读法和含义、常见化学反应中的质量关系、溶液中溶质质量分数的有关计算、含杂质物质的化学反应的有关计算”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题和计算题;主要是以计算题为主.中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对根据化学反应方程式的计算步骤和格式等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对“化学方程式的书写、相对分子质量的计算、质量守恒定律及其应用、化学方程式的读法和含义、常见化学反应中的质量关系、溶液中溶质质量分数的有关计算、含杂质物质的化学反应的有关计算”等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
    【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记根据化学反应方程式的计算步骤和格式,以及与之相关的知识等.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
    1.根据化学反应方程式的计算的审题是非常关键的,一般是抓住“三找”;即一找化学反应方程式,二找已知量和未知量x,三找用到的相对质量关系.
    2.根据化学反应方程式的计算步骤和格式,一般可以简记为:“六步七行”.其中的“六步”,又可以对应着简记为:“设、方、质(分为相对质量和实际质量两行)、比、算、答”.
    3.根据化学反应方程式计算的过程中,一定要注意:(1)设未知量x时,x的后面不要带单位;(2)书写化学方程式的时候,切记严格地按照“写→配→标→注”步骤细心书写;(3)找质量关系时,最好先找下一行的实际质量关系(即已知量和未知量),然后再对应着找上一行的相对质量关系.并且,切记将它们都写在相应的化学式的正下方,分居上下两行.(4)列比例式时,要按照“上一行的相对质量比等于下一行的实际质量比”的顺序来列;保证是对应比相等.(5)求算x时,可以参考着化学方程式下面的两行质量关系中的上下或左右的倍数关系来求算.当没有倍数关系时,再按照一般的方法来求算便是.(6)在写答案时,只需要简明扼要地答出关键语句即可.
    操作
    现象
    结论
    分析
    向一支试管中再加入NaCl固体
    铝丝表面有固体析出
    氧化铝薄膜被破坏
    Na+或 能破坏氧化铝薄膜
    向另一支试管中再加入Na2SO4固体

    氧化铝薄膜未被破坏
    Na+和SO42﹣都不能破坏氧化铝薄膜
    实验方案
    方案一
    方案二
    实验操作
    一种金属分别放入两种溶液中
    两种金属分别放入一种溶液中
    方案
    实验操作
    主要现象
    结论

    (1)将打磨好的粗细相同的R丝、铁丝分别放在酒精灯火焰上灼烧,并将铁丝趁热伸入装氧气的集气瓶中
    R丝在空气中剧烈燃烧;铁丝在纯氧中才能剧烈燃烧,火星四射,生成 。
    金属活动性:

    (2)
    铁丝表面附着红色固体,蓝色溶液变为浅绿色
    金属活动性:Fe>Cu

    将打磨好的粗细相同的R丝、铁丝、铜丝分别插入体积和浓度相同的稀盐酸中
    R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率 (填“快”或“慢”,铜丝表面无气泡)
    金属活动性:R>Fe>Cu
    实验
    试管1
    试管2
    试管3
    实验操作



    实验现象
    铁片表面产生气泡较慢,溶液变为浅绿色
    铬片表面产生气泡较快,溶液变为蓝色

    设计实验
    实验现象
    结论
    实验1

    镍片上有细小的气泡生成
    在金属活动性顺序表中,镍位于H之前
    实验2
    将铁片加入到NiSO4溶液中
    铁片上有松散的固体生成

    实验次数
    第1次
    第2次
    第3次
    第4次
    所取样品的质量/g
    50.0
    50.0
    50.0
    50.0
    加入稀硫酸的质量/g
    20.0
    40.0
    60.0
    80.0
    生成气体的质量/g
    0.2
    0.4
    0.5
    0.5
    编号
    操作
    现象

    将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中
    无明显现象

    将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中
    铝丝表面析出红色固体

    将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中
    铝丝表面析出红色固体
    OH﹣
    NO3﹣
    SO42﹣
    Cl﹣
    Ni2+
    不溶
    可溶
    可溶
    可溶
    颜色
    蓝绿色
    绿色
    绿色
    蓝绿色
    金属
    Ni
    Zn
    Cu
    与稀盐酸反应的现象
    产生气泡缓慢,金属逐渐溶解
    产生气泡较快,金属逐渐溶解

    方案一
    方案二
    实验操作
    一种金属放入两种溶液中

    两种金属同时放入一种溶液中
    实验步骤
    观察到的现象
    ①在试管中取少量盐酸,插入铁丝,充分反应.

    ②在①所得的溶液中,插入 ,充分反应.
    无明显现象
    ③在②所得的溶液中插入 ,充分反应.

    操作
    现象
    结论
    分析
    向一支试管中再加入NaCl固体
    铝丝表面有固体析出
    氧化铝薄膜被破坏
    Na+或 Cl﹣ 能破坏氧化铝薄膜
    向另一支试管中再加入Na2SO4固体
    铝丝表面没现象
    氧化铝薄膜未被破坏
    Na+和SO42﹣都不能破坏氧化铝薄膜
    实验方案
    方案一
    方案二
    实验操作
    一种金属分别放入两种溶液中
    两种金属分别放入一种溶液中
    方案
    实验操作
    主要现象
    结论

    (1)将打磨好的粗细相同的R丝、铁丝分别放在酒精灯火焰上灼烧,并将铁丝趁热伸入装氧气的集气瓶中
    R丝在空气中剧烈燃烧;铁丝在纯氧中才能剧烈燃烧,火星四射,生成 黑色固体,并放出大量的热 。
    金属活动性: R>Fe

    (2) 将打磨好的铁丝插入硫酸铜溶液(或硝酸铜溶液或氯化铜溶液)中
    铁丝表面附着红色固体,蓝色溶液变为浅绿色
    金属活动性:Fe>Cu

    将打磨好的粗细相同的R丝、铁丝、铜丝分别插入体积和浓度相同的稀盐酸中
    R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率 快 (填“快”或“慢”,铜丝表面无气泡)
    金属活动性:R>Fe>Cu
    实验
    试管1
    试管2
    试管3
    实验操作



    实验现象
    铁片表面产生气泡较慢,溶液变为浅绿色
    铬片表面产生气泡较快,溶液变为蓝色
    ② 无明显现象发生(或无气泡生成,溶液也不变色)
    设计实验
    实验现象
    结论
    实验1
    将镍片加入到稀盐酸中
    镍片上有细小的气泡生成
    在金属活动性顺序表中,镍位于H之前
    实验2
    将铁片加入到NiSO4溶液中
    铁片上有松散的固体生成
    铁>镍
    实验次数
    第1次
    第2次
    第3次
    第4次
    所取样品的质量/g
    50.0
    50.0
    50.0
    50.0
    加入稀硫酸的质量/g
    20.0
    40.0
    60.0
    80.0
    生成气体的质量/g
    0.2
    0.4
    0.5
    0.5
    编号
    操作
    现象

    将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中
    无明显现象

    将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中
    铝丝表面析出红色固体

    将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中
    铝丝表面析出红色固体
    OH﹣
    NO3﹣
    SO42﹣
    Cl﹣
    Ni2+
    不溶
    可溶
    可溶
    可溶
    颜色
    蓝绿色
    绿色
    绿色
    蓝绿色
    金属
    Ni
    Zn
    Cu
    与稀盐酸反应的现象
    产生气泡缓慢,金属逐渐溶解
    产生气泡较快,金属逐渐溶解
    无明显现象
    金属
    Ni
    Zn
    Cu
    与稀盐酸反应的现象
    产生气泡缓慢,金属逐渐溶解
    产生气泡较快,金属逐渐溶解
    无明显现象
    方案一
    方案二
    实验操作
    一种金属放入两种溶液中

    两种金属同时放入一种溶液中
    实验步骤
    观察到的现象
    ①在试管中取少量盐酸,插入铁丝,充分反应.
    产生气泡,溶液由无色变为浅绿色
    ②在①所得的溶液中,插入 铜丝 ,充分反应.
    无明显现象
    ③在②所得的溶液中插入 铝丝 ,充分反应.
    铝丝表面会覆盖一层黑色物质,溶液变为无色
    实验步骤
    观察到的现象
    产生气泡,溶液由无色变为浅绿色
    铜丝
    铝丝
    铝丝表面会覆盖一层黑色物质,溶液变为无色

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