实验11 金属的物理性质和化学性质-2024-2025学年初中化学教材实验大盘点（科粤版2024）

科粤版下册/第六单元 金属和金属材料 实验11 金属的物理性质和化学性质 【实验目的】 1.认识生活中常见金属的物理性质； 2.实验探究金属的化学性质,初步理解金属活动性强弱； 3.探究钢铁锈蚀的条件,了解在生产和生活中怎样防止钢铁生锈。 【实验仪器】 酒精灯、坩埚钳、陶土网、烧杯、试管、铁架台、集气瓶、锥形瓶等 【实验试剂】 镁条、铁钉、锌片、铝片、铜片、稀硫酸（稀盐酸）、食盐水、生石灰（或无水氯化钙）、蒸馏水等 【实验过程】 （一）金属的物理性质 金属具有的物理性质 金属的应用 共性 性 制作导线 性 制作炊具 性 冲压成各种形状 有金属光泽 制作各种装饰品 特性 颜色：大多数金属呈 色，铜呈 色，金呈 色，铁粉呈 色。状态：常温下，大多数金属为固体，而 为液体 （二）常见金属的化学性质 1．金属与氧气的反应 实验内容 实验现象 化学方程式 镁条在空气中点燃 剧烈燃烧，发出耀眼的 ， 热量，生成 ， 伴有白烟 铝片（或铝丝）在空气中加热 铝片受热后熔化但不滴落，表面 铁片（铁丝）在氧气中点燃 ，放出大量的热，生成 铜片（或铜丝）在空气中加热 表面由 色变为 色 2．金属与酸的反应 实验内容 实验现象 实验结论 化学方程式 锌与稀硫酸（或稀盐酸） 反应较剧烈，产生 锌能与稀硫酸（或稀盐酸）反应，生成氢气和相应的化合物 铁与稀硫酸（或稀盐酸） 反应缓慢，有气泡产生，溶液由 色逐渐变为 色 铁能与稀硫酸（或稀盐酸）反应，生成氢气和相应的化合物 铜与稀硫酸（或稀盐酸） 无明显现象 铜 稀硫酸（或稀盐酸）反应 3. 实验室制取氢气 反应原理 发生装置 收集装置 Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑(或 Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑) 选择理由 反应物为固体和液体，反应条件为常温 氢气密度比空气小，难溶于水 4.金属与金属化合物溶液的反应 实验内容 实验现象 化学方程式 铁丝表面覆盖一层 色物质，溶液由 色逐渐变为 色 5.钢铁的锈蚀 （1）观察思考 实验装置 实验现象 现象解释 铁丝网表面有少量的红棕色物质出现；烧杯中滴有红墨水的水沿导管 一段距离，形成一段 色水柱。 红棕色物质是铁锈，铁生锈消耗了氧气，使锥形瓶内的气压减小，烧杯内滴有红墨水的水被 入导管中。 （2）钢铁锈蚀条件的探究 实验装置 实验现象 立即观察 无明显现象 无明显现象 无明显现象 有无色气泡产生 无明显现象 实验 现象 1天后 无明显现象 无明显现象 无明显现象 铁钉表面开始生锈 铁钉表面开始生锈 3天后 无明显现象 无明显现象 无明显现象 铁钉表面的铁锈增多 铁钉表面的铁锈增多 7天后 无明显现象 无明显现象 铁钉表面开始生锈 铁钉表面出现大量铁锈 铁钉表面出现大量铁锈 实验分析 ①③对比说明铁锈蚀需要 ，②③对比说明铁锈蚀需要 ，③④对比说明 能加快铁的锈蚀，③⑤对比说明 能加快铁的锈蚀 实验结论 铁锈蚀的条件是铁与 等同时接触，稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀 1.金属与氧气的反应：很多金属都能与氧气化合生成金属氧化物，但反应的难易和剧烈程度不同。 ①镁、铝等在常温下就能与氧气反应。 在常温下，铝与氧气反应，表面生成一层 ，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能，反应的化学方程式为 。 ②铜在常温下几乎不与氧气反应，但在加热时能与氧气反应： 。 ③金、铂等即使在高温下也不与氧气反应。 2. 使用氢气前要验纯，防止发生爆炸。 验纯的方法是收集一试管气体，用 堵住管口，移近 ，松开 ，如果听到 的爆鸣声，表明氢气 ，如果听到轻微的“噗”声，表明氢气 。 3. 钢铁的锈蚀过程 （1）铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟 等物质作用（水和氧气必须同时存在，铁才会生锈），发生一系列复杂的化学反应，转化为铁的化合物的过程。稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会 铁的锈蚀。 （2）铁锈是一种混合物，成分复杂，主要成分是氧化铁 。铁锈是一种 的物质，能让空气中的氧气和水分穿过它的空隙，不断向 渗透（铁制品表面的铁锈若不及时除去,会加速其锈蚀），持续与铁反应，直至铁被完全锈蚀。 【典例1】下列有关实验现象的描述正确的是 A．硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰，生成刺激性气味的气体 B．铁丝在空气中燃烧火星四射，生成黑色固体 C．铜粉在空气中加热，固体由红色变为黑色 D．一氧化碳在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，生成二氧化碳 【典例2】将一根洁净的铁钉投入到稀硫酸溶液中，下列叙述正确的有几个 ①铁钉表面产生气泡  ②液体颜色由无色变成浅绿色  ③铁钉的质量减轻  ④液体的质量减轻 A．无一正确 B．2个正确 C．3个正确 D．全部正确 【典例3】同学用稀硫酸与锌制取氢气时，发现若添加少量硫酸铜溶液能加快反应．为了验证这一事实，同学们进行了如下探究：在6支试管中分别加入5颗大小、质量、形状都相同的锌粒，倒入等体积、等浓度稀硫酸的同时加入一定量的硫酸铜溶液，按下表所示条件进行实验，并记录测量收集50毫升氢气所用的时间．下列说法正确的是 试管编号 1 2 3 4 5 6 浓度相同的溶液/毫升 0 0.5 1 1.5 2 4 水/毫升 4 3.5 3 0 收集所用的时间/秒 348 246 190 165 230 360 A．试管编号4，为2.0 B．锌与稀硫酸反应的化学方程式为： C．根据收集氢气的时间分析，随硫酸铜溶液的量越多，反应速率越大 D．分析编号4、5数据，氢气产生的速率降低的原因可能是锌与硫酸铜溶液反应生成的铜覆盖在锌表面 【典例4】实验室利用下图所示装置进行相关实验。回答下列问题： （1）写出装置图中标号仪器的名称：① 。 （2）用高锰酸钾制取氧气，该反应的化学方程式为 。 （3）常温下，用锌和稀硫酸反应制取氢气，若要随时控制反应的发生和停止，应选用的发生装置是 (填字母序号)；点燃氢气前必须验纯，为确保安全，最好选用装置 (填字母序号)所示方法收集氢气。 【典例5】小辉在课外研究性学习活动课上用如图所示的装置做实验。瓶内放了足量的稀硫酸，可充气的气球内放有一定量的铁粉，将它紧紧套在瓶口上，放在托盘天平上称量，质量为，然后将气球内的铁粉全部倒入瓶内，立即产生氢气，气球逐渐胀大，充分反应后再次称量，质量为，结果，试分析： （1）此反应 （填“符合”或“不符合”）质量守恒定律。 （2）的原因是（装置不漏气） 。 （3）小辉又用稀硫酸分三次和一定质量的铁粉进行实验，所得实验数据如下。 加入次数 第一次 第二次 第三次 加入稀硫酸质量/g 50 50 50 剩余固体质量/g 11.4 5.8 0.2 通过以上表格分析，小辉所用铁粉的质量是 g，反应生成氢气的质量为 g。 【典例6】物质久置可能会发生变质，请写出相关化学变化的化学方程式： （1）铝在空气中会生成致密的氧化铝 。 （2）盛放澄清石灰水的试剂瓶壁可能会覆盖一层白膜，是二氧化碳与氢氧化钙反应生成的碳酸钙难溶物 。 【典例7】兴趣小组为探究铁生锈的条件，做了如下实验。 （1）检查装置的气密性：打开弹簧夹， （填操作和现象），则装置气密性良好。 （2）实验Ⅰ中铁丝生锈，当铁丝足量，时间足够长，打开弹簧夹时，还能观察到的现象是 。 （3）对比实验 （填序号），可以得出铁生锈需要水。 【典例8】按下图组装好装置。实验时，同时完全捏扁两滴管的胶头。 （1）实验目的是 。 （2）为达到实验目的，两胶头滴管中的稀盐酸与稀硫酸具有相同的 （填序号）。 A．体积 B．溶质质量分数 C．氢离子浓度（pH） （3）装置中长玻璃导管的作用是 。 （4）拓展：Cu不与稀盐酸、稀硫酸发生反应，而与稀硝酸可以反应。在Cu与稀硫酸的混合体系中，添加（填序号） ，可使Cu溶解。 A．AgCl B． C． 1．下列物质性质与用途的对应关系错误的是 A．氧气支持燃烧——作燃料 B．氦气密度小于空气——作探空气球 C．铜的导电性好——作导线 D．氮气的化学性质不活泼——作保护气 2．根据铁锈蚀的条件判断，下列情况中，铁钉最容易生锈的是 A． B． C． D． 3．下列物质在氧气中加热或燃烧时，生成白色固体的是 A．铜 B．硫 C．铁丝 D．镁带 4．常见金属与稀盐酸反应的示意图如图所示，下列说法正确的是 A．四种金属中活动性最强的是镁 B．实验室可用铜和稀盐酸反应制取氢气 C．锌可以把稀盐酸中的氢气置换出来 D．铁与稀盐酸反应的化学方程式为 5．防止铁制品锈蚀需要了解铁锈蚀的条件。 （1）铁锈蚀的条件是 。 （2）自行车的链条常采用的方法防锈 (答一条即可，下同)；生活中防止铁质栅栏生锈的一种方法是 。 （3）如图是探究影响铁锈蚀快慢因素的实验。为探究食盐水是否可以加快铁的锈蚀，试管①中的物质X和试管②中的物质Y分别是 。 6．化学与我们的生活关系密切，请选择相应编号填空。 A．氢气   B．氮气    C．干冰    D．铝    E．钛    F．铁 （1）空气中所占体积分数最大的气体 。 （2）最清洁的燃料是 。 （3）可用于人工降雨的物质 。 （4）日常生活、生产中用量最大的金属 。 （5）地壳中含量最多的金属元素 。 （6）与人体具有很好的“相容性”，常用来制造人造骨的物质 。 8．铝、铁、铜是我们生活中常见的金属。 （1）铝制品具有很好的抗腐蚀性能，是因为 (用化学方程式表示)。 （2）图甲实验中，在集气瓶中预先加入少量的水可以防止 。 （3）图乙实验中，让铁钉浸入B溶液中可证明铁、铜的金属活动性顺序，则溶质B的化学式为 。 9．现有铁、铜、银三种金属，某研究小组的同学为验证银、铜、铁的金属活动性顺序，设计了如图所示的三个实验。 （1）实验Ⅰ中的现象是 ，有关反应的化学方程式为 。 （2）实验Ⅱ中银片表面是否有气泡产生 (填“是”或“否”)。 （3）实验Ⅲ中的现象是 ，铁和硫酸铜反应的化学方程式为 。由该实验可得出的结论是 。 （4）在金属活动性顺序里，金属能否置换出其他金属，判断的依据是 。 10．如图所示的是初中化学中的一些实验装置示意图，据图回答下列问题： （1）实验A中，一段时间后可观察到的现象为 ，由此可得出铁生锈需要与氧气接触的结论。 （2）实验B中，实验B结束后集气瓶内水面上升小于的原因可能是 。（写一种原因即可） （3）实验C中，打开K，观察到短蜡烛先熄灭，由此得出二氧化碳的物理性质是 ，同时观察到纸花变红，此现象 （填“能”或“不能”）得出“能与水发生化学反应”的结论。 11．铜是一种常见的金属，冶炼铜的方法有多种。 （1）“湿法炼铜”，将氢氧化铜与稀硫酸反应制得硫酸铜，选用一种常见金属与硫酸铜反应制取铜，可供选择的金属有 （写出一种）。 （2）实验室可采用氢气和氧化铜反应制取铜，是因为氢气具有 性。 12．铝在生活生产中使用非常广泛。 （1）我国制造的大型客机C919使用了大量的铝合金。铝合金的硬度和强度 (填“大于”或“小于”)纯铝。 （2）生活中的铝制品耐腐蚀的原因是 (用化学方程式表示)。 （3）将光亮的铝片伸入硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中充分反应后，所得无色溶液的溶质有 (填化学式) （4）为验证铝、铁、铜三种金属活动性顺序，下列实验方案可行的是___________(填序号)。 A．将表面积相同的铝片、铁片、铜片分别放入浓度和体积都相同的稀盐酸中 B．将铝片、铜片分别放入硫酸亚铁溶液中 C．将铁片分别放入硫酸铝溶液和硫酸铜溶液中 13．实验梳理  铁是重要的金属材料，在生产生活中发挥着重要的作用。世界上每年都有将近总产量十分之一的钢铁锈蚀，造成了巨大的经济损失。同学们为了探究铁锈蚀的原因，分别进行如图所示的四个实验。 编号 ① ② ③ ④ 实验装置          【实验现象】 （1）实验①中 处的锈蚀最严重。 【实验分析】 （2）对比实验①和实验②能得到的实验结论是 。 （3）欲设计实验验证金属锈蚀与水有关，则需进行的实验是 （填序号）。 （4）设计对比实验①和④的目的是 。 【实验结论】 （5）对比上述实验①②③可得到的实验结论是 。 【实验反思】 （6）在进行上述实验前，必须将铁钉打磨光亮的原因是 。 （7）在进行实验时，实验所用的水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是 ，迅速冷却的目的是 。 （8）为防止铁生锈造成金属资源的浪费，可采取的措施有 。 14．实验是学习化学的重要途径。 （5）Ⅱ．常见金属的物理性质和化学性质 示意图 实验操作 实验现象 解释与结论 接通电路 小灯泡发光 铜具有 性 加热铜片一端1～2秒后，停止加热，立即用手触摸铜片另一端 有热感 铜具有 性 向试管中加入铁片和稀盐酸 铁片表面产生 铁与稀盐酸反应 向试管中加入铁片和硫酸铜溶液 铁片表面有红色固体析出 铁的金属活动性比铜 (填“强”或“弱”)反应的化学方程式为 15．像科学家一样“做科学”——探秘金属的活动性顺序：某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计如图甲所示三个实验（三种金属均已用砂纸打磨过，其形状和大小相同，稀盐酸的浓度和用量也相同）。 （1）实验前用砂纸打磨金属的目的是 。 （2）一段时间后，观察到B试管中的实验现象为 该反应的化学方程式为： ，该反应属于 （填写基本反应类型）。 （3）甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是 。 （4）乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序，因此在上述实验的基础上，乙同学又补做了一个实验，装置如图乙所示，且实现了探究目的。乙同学的实验：X、Y物质分别为： 。 【拓展与延伸】 （5）好奇地小华在老师的指导下，把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 。 16．某同学设计了实验1、2两种合理的方案，验证了锌、铁、铜的金属活动性顺序。 （1）实验前需用砂纸打磨金属片，目的是 。 （2）已知锌片、铁片、铜片的长、宽和厚度均相同，X、Y是两种不同类别的试剂，则X中溶质的化学式为 ，实验2中发生反应的化学方程式为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 科粤版下册/第六单元 金属和金属材料 实验11 金属的物理性质和化学性质 【实验目的】 1.认识生活中常见金属的物理性质； 2.实验探究金属的化学性质，初步理解金属活动性强弱； 3.探究钢铁锈蚀的条件，了解在生产和生活中怎样防止钢铁生锈。 【实验仪器】 酒精灯、坩埚钳、陶土网、烧杯、试管、铁架台、集气瓶、锥形瓶等 【实验试剂】 镁条、铁钉、锌片、铝片、铜片、稀硫酸（稀盐酸）、食盐水、生石灰（或无水氯化钙）、蒸馏水等 【实验过程】 （一）金属的物理性质 金属具有的物理性质 金属的应用 共性 导电性 制作导线 导热性 制作炊具 延展性 冲压成各种形状 有金属光泽 制作各种装饰品 特性 颜色：大多数金属呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色，铁粉呈黑色。状态：常温下，大多数金属为固体，而汞为液体 （二）常见金属的化学性质 1．金属与氧气的反应 实验内容 实验现象 化学方程式 镁条在空气中点燃 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体，伴有白烟 铝片（或铝丝）在空气中加热 铝片受热后熔化但不滴落，表面变暗 铁片（铁丝）在氧气中点燃 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 铜片（或铜丝）在空气中加热 表面由紫红色变为黑色 2．金属与酸的反应 实验内容 实验现象 实验结论 化学方程式 锌与稀硫酸（或稀盐酸） 反应较剧烈，产生大量气泡 锌能与稀硫酸（或稀盐酸）反应，生成氢气和相应的化合物 铁与稀硫酸（或稀盐酸） 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色 铁能与稀硫酸（或稀盐酸）反应，生成氢气和相应的化合物 铜与稀硫酸（或稀盐酸） 无明显现象 铜不与稀硫酸（或稀盐酸）反应 3. 实验室制取氢气 反应原理 发生装置 收集装置 Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑(或 Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑) 选择理由 反应物为固体和液体，反应条件为常温 氢气密度比空气小，难溶于水 4.金属与金属化合物溶液的反应 实验内容 实验现象 化学方程式 铁丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 5.钢铁的锈蚀 （1）观察思考 实验装置 实验现象 现象解释 铁丝网表面有少量的红棕色物质出现；烧杯中滴有红墨水的水沿导管上升一段距离，形成一段红色水柱。 红棕色物质是铁锈，铁生锈消耗了氧气，使锥形瓶内的气压减小，烧杯内滴有红墨水的水被倒吸入导管中。 （2）钢铁锈蚀条件的探究 实验装置 实验现象 立即观察 无明显现象 无明显现象 无明显现象 有无色气泡产生 无明显现象 实验 现象 1天后 无明显现象 无明显现象 无明显现象 铁钉表面开始生锈 铁钉表面开始生锈 3天后 无明显现象 无明显现象 无明显现象 铁钉表面的铁锈增多 铁钉表面的铁锈增多 7天后 无明显现象 无明显现象 铁钉表面开始生锈 铁钉表面出现大量铁锈 铁钉表面出现大量铁锈 实验分析 ①③对比说明铁锈蚀需要水，②③对比说明铁锈蚀需要氧气，③④对比说明酸能加快铁的锈蚀，③⑤对比说明氯化钠溶液能加快铁的锈蚀 实验结论 铁锈蚀的条件是铁与水和氧气等同时接触，稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀 1.金属与氧气的反应：很多金属都能与氧气化合生成金属氧化物，但反应的难易和剧烈程度不同。 ①镁、铝等在常温下就能与氧气反应。 在常温下，铝与氧气反应，表面生成一层致密的氧化膜 ，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能，反应的化学方程式为 。 ②铜在常温下几乎不与氧气反应，但在加热时能与氧气反应： 。 ③金、铂等即使在高温下也不与氧气反应。 2. 使用氢气前要验纯，防止发生爆炸。 验纯的方法是收集一试管气体，用拇指堵住管口，移近火焰，松开拇指，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，如果听到轻微的“噗”声，表明氢气已纯净。 3. 钢铁的锈蚀过程 （1）铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质作用（水和氧气必须同时存在，铁才会生锈），发生一系列复杂的化学反应，转化为铁的化合物的过程。稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀。 （2）铁锈是一种混合物，成分复杂，主要成分是氧化铁 。铁锈是一种疏松多孔的物质，能让空气中的氧气和水分穿过它的空隙，不断向内层渗透（铁制品表面的铁锈若不及时除去，会加速其锈蚀），持续与铁反应，直至铁被完全锈蚀。 【典例1】下列有关实验现象的描述正确的是 A．硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰，生成刺激性气味的气体 B．铁丝在空气中燃烧火星四射，生成黑色固体 C．铜粉在空气中加热，固体由红色变为黑色 D．一氧化碳在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，生成二氧化碳 【答案】C 【解析】A、硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，生成刺激性气味的气体；硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误； B、铁丝在空气中只能烧至发红，不会剧烈燃烧、火星四射，铁丝在氧气中燃烧火星四射，生成黑色固体，故选项说法错误； C、铜粉在空气中加热，固体由红色变为黑色，故选项说法正确； D、一氧化碳在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，生成二氧化碳属于实验结论而不是实验现象，故选项说法错误； 故选：C。 【典例2】将一根洁净的铁钉投入到稀硫酸溶液中，下列叙述正确的有几个 ①铁钉表面产生气泡  ②液体颜色由无色变成浅绿色  ③铁钉的质量减轻  ④液体的质量减轻 A．无一正确 B．2个正确 C．3个正确 D．全部正确 【答案】C 【解析】①铁属于比较活泼的金属，能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铁，所以铁钉表面产生气泡，叙述正确； ②铁能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铁，由于亚铁离子是浅绿色的，所以反应后溶液由无色逐渐变为浅绿色，叙述正确； ③铁能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铁，反应过程中铁被消耗，随着反应铁的质量会减轻，叙述正确； ④根据化学方程式Fe + H2SO4＝ FeSO4 + H2↑ 可知，每56份质量铁能生成2份质量氢气，氢气逸出，溶液质量增加54份质量，反应后溶液质量会增加，叙述错误； 所以①②③正确。故选C。 【典例3】同学用稀硫酸与锌制取氢气时，发现若添加少量硫酸铜溶液能加快反应．为了验证这一事实，同学们进行了如下探究：在6支试管中分别加入5颗大小、质量、形状都相同的锌粒，倒入等体积、等浓度稀硫酸的同时加入一定量的硫酸铜溶液，按下表所示条件进行实验，并记录测量收集50毫升氢气所用的时间．下列说法正确的是 试管编号 1 2 3 4 5 6 浓度相同的溶液/毫升 0 0.5 1 1.5 2 4 水/毫升 4 3.5 3 0 收集所用的时间/秒 348 246 190 165 230 360 A．试管编号4，为2.0 B．锌与稀硫酸反应的化学方程式为： C．根据收集氢气的时间分析，随硫酸铜溶液的量越多，反应速率越大 D．分析编号4、5数据，氢气产生的速率降低的原因可能是锌与硫酸铜溶液反应生成的铜覆盖在锌表面 【答案】D 【解析】A、设计实验时要注意控制变量，该实验中要保证液体的量相同，所以试管编号4，=4mL-1.5mL=2.5mL，错误； B、锌与稀硫酸反应的化学方程式为：，缺了气体符号，错误； C、由上表可得出，开始随着硫酸铜溶液质量的增加，反应速率加快，但加到2毫升后反应速率又减慢了，则CuSO4的溶液的量对稀硫酸与锌反应速率影响的变化趋势是随硫酸铜溶液的量越多，反应速率先增大后减小，错误； D、分析编号4、5数据，氢气产生的速率降低的原因可能是锌与硫酸铜溶液反应生成的铜覆盖在锌表面，阻止了稀硫酸和锌的接触，反应不能进一步发生，正确； 故选D。 【典例4】实验室利用下图所示装置进行相关实验。回答下列问题： （1）写出装置图中标号仪器的名称：① 。 （2）用高锰酸钾制取氧气，该反应的化学方程式为 。 （3）常温下，用锌和稀硫酸反应制取氢气，若要随时控制反应的发生和停止，应选用的发生装置是 (填字母序号)；点燃氢气前必须验纯，为确保安全，最好选用装置 (填字母序号)所示方法收集氢气。 【答案】（1）长颈漏斗 （2） （3）C D 【解析】（1）装置图中标号仪器①的名称是长颈漏斗，故填：长颈漏斗。 （2）用高锰酸钾制氧气，属于固固加热型，适合用装置A作发生装置，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为。故填：。 （3）稀硫酸和锌反应生成氢气和硫酸锌，反应的化学方程式为，该反应属于固液常温型，若要随时控制该反应的发生和停止，应选用的发生装置是C，将锌粒置于多孔隔板上，关闭止水夹，通过长颈漏斗添加稀硫酸，固液接触，反应发生，装置内压强增大，将稀硫酸压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止；打开止水夹，固液接触，反应发生。氢气难溶于水，密度比空气小，具有可燃性，点燃氢气前必须验纯，为确保安全，最好选用装置D所示方法收集氢气。故填：①C；②D。 【典例5】小辉在课外研究性学习活动课上用如图所示的装置做实验。瓶内放了足量的稀硫酸，可充气的气球内放有一定量的铁粉，将它紧紧套在瓶口上，放在托盘天平上称量，质量为，然后将气球内的铁粉全部倒入瓶内，立即产生氢气，气球逐渐胀大，充分反应后再次称量，质量为，结果，试分析： （1）此反应 （填“符合”或“不符合”）质量守恒定律。 （2）的原因是（装置不漏气） 。 （3）小辉又用稀硫酸分三次和一定质量的铁粉进行实验，所得实验数据如下。 加入次数 第一次 第二次 第三次 加入稀硫酸质量/g 50 50 50 剩余固体质量/g 11.4 5.8 0.2 通过以上表格分析，小辉所用铁粉的质量是 g，反应生成氢气的质量为 g。 【答案】（1）符合 （2）铁和稀硫酸反应产生氢气，气球胀大后受到空气浮力作用，导致天平称量所得数据较反应前小 （3）17 0.6 【解析】（1）任何一个化学反应都必然遵循质量守恒定律。 （2）的原因是（装置不漏气）：铁和稀硫酸反应产生氢气，气球胀大后受到空气浮力作用，导致天平称量所得数据较反应前小。 （3）和稀硫酸反应生成硫酸亚铁、氢气，化学方程式为。根据表格信息，第一次加入50g稀硫酸，剩余固体质量为11.4g；第二次加入稀硫酸50g，剩余固体质量为5.8g，可知50g稀硫酸能与铁粉恰好完全反应，则小辉所用铁粉的质量是； 参与反应的铁粉质量为，根据化学方程式，反应中与的质量比为，则与稀硫酸反应产生的质量为。 【典例6】物质久置可能会发生变质，请写出相关化学变化的化学方程式： （1）铝在空气中会生成致密的氧化铝 。 （2）盛放澄清石灰水的试剂瓶壁可能会覆盖一层白膜，是二氧化碳与氢氧化钙反应生成的碳酸钙难溶物 。 【答案】（1） （2） 【解析】（1）铝在空气中会与氧气反应生成致密的氧化铝，化学方程式为：。 （2）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀、水，化学方程式为：。 【典例7】兴趣小组为探究铁生锈的条件，做了如下实验。 （1）检查装置的气密性：打开弹簧夹， （填操作和现象），则装置气密性良好。 （2）实验Ⅰ中铁丝生锈，当铁丝足量，时间足够长，打开弹簧夹时，还能观察到的现象是 。 （3）对比实验 （填序号），可以得出铁生锈需要水。 【答案】（1）向右管中加水，若右管液面高于左管液面或上下移动右管，若两管液面始终不相平 （2）玻璃管中液面左高右低 （3）Ⅰ和Ⅱ 【解析】（1）检查装置的气密性时，打开弹簧夹，向右管中加水，若右管液面高于左管液面或上下移动右管，若两管液面始终不相平，说明装置气密性良好，故填向右管中加水，若右管液面高于左管液面或上下移动右管，若两管液面始终不相平，则装置气密性良好 （2）实验Ⅰ中铁丝生锈，当铁丝足量，时间足够长，铁丝与管中空气中的氧气、水发生锈蚀，管中的气体减少，压强碱性，打开弹簧夹时，观察到玻璃管中液面左高右低，故填玻璃管中液面左高右低。 （3）实验I中铁丝与氧气和水同时接触，一段时间后，铁丝发生锈蚀，实验II中，铁丝只与干燥的空气接触，不能接触水分，一段时间后，铁丝不发生锈蚀，则对比实验Ⅰ和Ⅱ，可以得出铁生锈需要水，故填Ⅰ和Ⅱ。 【典例8】按下图组装好装置。实验时，同时完全捏扁两滴管的胶头。 （1）实验目的是 。 （2）为达到实验目的，两胶头滴管中的稀盐酸与稀硫酸具有相同的 （填序号）。 A．体积 B．溶质质量分数 C．氢离子浓度（pH） （3）装置中长玻璃导管的作用是 。 （4）拓展：Cu不与稀盐酸、稀硫酸发生反应，而与稀硝酸可以反应。在Cu与稀硫酸的混合体系中，添加（填序号） ，可使Cu溶解。 A．AgCl B． C． 【答案】（1）探究酸的种类对铝条与酸反应的影响 （2）AC （3）平衡气压，同时可通过玻璃导管内液面上升的速率确定反应速率 （4）C 【解析】（1）该实验中，酸的种类不同，其他因素相同，故目的是：探究酸的种类对铝条与酸反应的影响； （2）根据控制变量法，酸的种类不同，其他因素应相同，由于金属与酸反应，实质是金属与氢离子反应，故为达到实验目的，两胶头滴管中的稀盐酸与稀硫酸应具有相同的体积、氢离子浓度。 故选AC； （3）铝能与酸反应生成氢气，导致装置内压强增大，长玻璃导管内液面会上升，故装置中长玻璃导管的作用是：平衡气压，同时可通过玻璃导管内液面上升的速率确定反应速率； （4）Cu不与稀盐酸、稀硫酸发生反应，而与稀硝酸可以反应。在Cu与稀硫酸的混合体系中，含氢离子，故可添加硝酸根离子，使铜溶解。 A、氯化银难溶于水，且不含硝酸根离子，不符合题意； B、硫酸钠由钠离子和硫酸根离子构成，不含硝酸根离子，不符合题意； C、硝酸钾由钾离子和硝酸根离子构成，可提供硝酸根离子，符合题意。 故选C。 1．下列物质性质与用途的对应关系错误的是 A．氧气支持燃烧——作燃料 B．氦气密度小于空气——作探空气球 C．铜的导电性好——作导线 D．氮气的化学性质不活泼——作保护气 【答案】A 【解析】A、氧气能支持燃烧，但氧气没有可燃性，不能用作燃料，A选项错误； B、氦气密度小于空气且化学性质非常稳定，可用作探空气球，B选项正确； C、铜的导电性好，可用作导线，C选项正确； D、氮气的化学性质不活泼，可用作保护气，D选项正确。 故选：A。 2．根据铁锈蚀的条件判断，下列情况中，铁钉最容易生锈的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】铁生锈的条件是铁与水和氧气同时接触，氯化钠可以加速铁的锈蚀。 A、该实验中有铁、有水、有氯化钠、有氧气，铁生锈且氯化钠能加速锈蚀速率； B、该实验中有铁、有氧气、无水，铁不易生锈； C、该实验中有铁、有水、无氧气，铁不易生锈； D、该实验中有铁、有水、有氧气，铁生锈； 则铁钉最容易生锈的是A，故选：A。 3．下列物质在氧气中加热或燃烧时，生成白色固体的是 A．铜 B．硫 C．铁丝 D．镁带 【答案】D 【解析】A、铜和氧气加热生成氧化铜，氧化铜为黑色固体，故A不符合题意； B、硫在氧气燃烧生成二氧化硫，二氧化硫为气体，故B不符合题意； C、铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成四氧化三铁，四氧化三铁为黑色固体，故C不符合题意； D、镁带在氧气中剧烈燃烧，生成氧化镁，氧化镁为白色固体，故符合题意。 故选D。 4．常见金属与稀盐酸反应的示意图如图所示，下列说法正确的是 A．四种金属中活动性最强的是镁 B．实验室可用铜和稀盐酸反应制取氢气 C．锌可以把稀盐酸中的氢气置换出来 D．铁与稀盐酸反应的化学方程式为 【答案】A 【解析】A、由图可知，镁与稀盐酸反应，产生气泡，反应速率较快，锌与稀盐酸反应，产生气泡，反应速率适中，铁与稀盐酸反应，产生气泡，反应速率较慢，铜与稀盐酸不反应，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，镁、锌、铁排在氢前， 且金属活动性：Mg＞Zn＞Fe，铜排在氢后，四种金属中活动性最强的是镁，符合题意； B、在金属活动性顺序里，铜排在氢后，铜和稀盐酸不反应，不符合题意； C、锌可以将稀盐酸中的氢元素置换出来，不是氢气，不符合题意； D、铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：，错误是生成物错误，不符合题意。 故选A。 5．防止铁制品锈蚀需要了解铁锈蚀的条件。 （1）铁锈蚀的条件是 。 （2）自行车的链条常采用的方法防锈 (答一条即可，下同)；生活中防止铁质栅栏生锈的一种方法是 。 （3）如图是探究影响铁锈蚀快慢因素的实验。为探究食盐水是否可以加快铁的锈蚀，试管①中的物质X和试管②中的物质Y分别是 。 【答案】（1）铁与氧气、水同时接触 （2）涂油 刷油漆 （3）氧气/O2、氯化钠溶液 【解析】（1）铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水等发生化学反应的过程，故填：铁与氧气、水同时接触； （2）自行车的链条是铁制的，容易生锈，所以给链条涂油，阻止了链条与氧气和水接触，可以防锈，还可以起到润滑作用；铁与水、氧气同时接触时会生锈，将铁质栅栏刷油漆，可以隔绝水和氧气，防止铁质栅栏生锈，故填：涂油；刷油漆； （3）探究氯化钠是否可以加快铁的锈蚀，除探究要素不同之外，其它条件都应该是相同的，则试管①中的物质X和试管②中的物质Y分别是氧气、氯化钠溶液，故填：氧气或O2、氯化钠溶液。 6．化学与我们的生活关系密切，请选择相应编号填空。 A．氢气   B．氮气    C．干冰    D．铝    E．钛    F．铁 （1）空气中所占体积分数最大的气体 。 （2）最清洁的燃料是 。 （3）可用于人工降雨的物质 。 （4）日常生活、生产中用量最大的金属 。 （5）地壳中含量最多的金属元素 。 （6）与人体具有很好的“相容性”，常用来制造人造骨的物质 。 【答案】（1）B （2）A （3）C （4）F （5）D （6）E 【解析】（1）空气中所占体积分数最大的气体是氮气，故选：B。 （2）氢气燃烧产物只有水，不会污染环境，是最清洁的燃料，故选：A。 （3）干冰升华能吸收大量的热，使空气中的水蒸气冷凝，可用于人工降雨，故选：C。 （4）日常生活、生产中用量最大的金属是铁，故选：F。 （5）地壳中含量前五的元素由高到低依次为氧、硅、铝、铁、钙，含量最多的金属元素是铝，故选：D。 （6）钛与人体具有很好的“相容性”，常用来制造人造骨的物质，故选：E。 8．铝、铁、铜是我们生活中常见的金属。 （1）铝制品具有很好的抗腐蚀性能，是因为 (用化学方程式表示)。 （2）图甲实验中，在集气瓶中预先加入少量的水可以防止 。 （3）图乙实验中，让铁钉浸入B溶液中可证明铁、铜的金属活动性顺序，则溶质B的化学式为 。 【答案】（1）4Al+3O2=2Al2O3 （2）高温熔融物溅落炸裂集气瓶底 （3）CuSO4[或CuCl2或Cu(NO3)2] 【解析】（1）在常温下，铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，因此铝制品具有很好的抗腐蚀性能，化学方程式为； （2）图甲实验中，铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，做该实验时，在集气瓶中预先加入少量水可以防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底； （3）根据金属活动顺序，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来，图乙实验中，让铁钉浸入B溶液中可证明铁、铜的金属活动性顺序，则B是CuSO4[或CuCl2或Cu(NO3)2]溶液。 9．现有铁、铜、银三种金属，某研究小组的同学为验证银、铜、铁的金属活动性顺序，设计了如图所示的三个实验。 （1）实验Ⅰ中的现象是 ，有关反应的化学方程式为 。 （2）实验Ⅱ中银片表面是否有气泡产生 (填“是”或“否”)。 （3）实验Ⅲ中的现象是 ，铁和硫酸铜反应的化学方程式为 。由该实验可得出的结论是 。 （4）在金属活动性顺序里，金属能否置换出其他金属，判断的依据是 。 【答案】（1）产生大量气泡，溶液由无色变为浅绿色 （2）否 （3）铁片表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色 铁的金属活动性比铜强 （4）金属是否比需要置换的金属活泼（钾、钙、钠除外） 【解析】（1）实验Ⅰ中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故现象是：产生大量气泡，溶液由无色变为浅绿色；该反应的化学方程式为：； （2）在金属活动性顺序里，银排在氢后，银和稀硫酸不反应，故实验Ⅱ中银片表面无气泡产生，故填：否； （3）实验Ⅲ中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，现象是：铁片表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色；该反应的化学方程式为：； 铁能将硫酸铜溶液中的铜置换出来，说明铁的金属活动性比铜强； （4）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从它们化合物的溶液里置换出来。故在金属活动性顺序里，金属能否置换出其他金属，判断的依据是：金属是否比需要置换的金属活泼（钾、钙、钠除外），金属比需要置换的金属活泼，就能将其置换出来， 否则不能。 10．如图所示的是初中化学中的一些实验装置示意图，据图回答下列问题： （1）实验A中，一段时间后可观察到的现象为 ，由此可得出铁生锈需要与氧气接触的结论。 （2）实验B中，实验B结束后集气瓶内水面上升小于的原因可能是 。（写一种原因即可） （3）实验C中，打开K，观察到短蜡烛先熄灭，由此得出二氧化碳的物理性质是 ，同时观察到纸花变红，此现象 （填“能”或“不能”）得出“能与水发生化学反应”的结论。 【答案】（1）①中铁钉生锈，②中铁钉不生锈 （2）红磷的量不足或装置漏气（合理即可） （3）二氧化碳的密度比空气大 不能 【解析】（1）A实验中，一段时间后可观察到①中铁钉接触到氧气生锈，②中铁钉未接触氧气不生锈，根据①中的铁钉既接触了水和氧气，②中的铁钉只接触了水，未接触氧气，故而由此可得出铁生锈需要与氧气接触的结论； （2）实验B中，最终进入集气瓶的水的体积约占集气瓶中空气总体积的五分之一，可得到的结论是氧气约占空气体积的五分之一，若红磷的量不足，集气瓶的氧气没有被完全消耗，测量结果会偏小，装置漏气，集气瓶外的空气进入集气瓶，造成测量结果偏小； （3）短蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的物理性质是二氧化碳的密度比空气大，实验C缺少用来作对比的干燥的紫色石蕊纸花，图中纸花变红，也可能是二氧化碳直接使紫色石蕊变红，则不能得出CO2能与水发生化学反应的结论。 11．铜是一种常见的金属，冶炼铜的方法有多种。 （1）“湿法炼铜”，将氢氧化铜与稀硫酸反应制得硫酸铜，选用一种常见金属与硫酸铜反应制取铜，可供选择的金属有 （写出一种）。 （2）实验室可采用氢气和氧化铜反应制取铜，是因为氢气具有 性。 【答案】（1）铁（合理即可） （2）还原 【解析】（1）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；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，故能与硫酸铜反应制取铜的金属有镁、铝、锌、铁等； （2）氢气和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水，在该反应中，氢气得到氧，属于还原剂，具有还原性。 12．铝在生活生产中使用非常广泛。 （1）我国制造的大型客机C919使用了大量的铝合金。铝合金的硬度和强度 (填“大于”或“小于”)纯铝。 （2）生活中的铝制品耐腐蚀的原因是 (用化学方程式表示)。 （3）将光亮的铝片伸入硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中充分反应后，所得无色溶液的溶质有 (填化学式) （4）为验证铝、铁、铜三种金属活动性顺序，下列实验方案可行的是___________(填序号)。 A．将表面积相同的铝片、铁片、铜片分别放入浓度和体积都相同的稀盐酸中 B．将铝片、铜片分别放入硫酸亚铁溶液中 C．将铁片分别放入硫酸铝溶液和硫酸铜溶液中 【答案】（1）大于 （2） （3）Al(NO3)3 （4）ABC 【解析】（1）合金比组成它的纯金属熔点低、硬度大、耐腐蚀，故铝合金的硬度和强度大于纯铝； （2）生活中的铝制品耐腐蚀，是因为铝的化学性质比较活泼，常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，该反应的化学方程式为：； （3）金属活动性：铝＞铁＞银，将光亮的铝片伸入硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中，铝先和硝酸银反应生成硝酸铝和银，待硝酸银完全反应后，铝和硝酸亚铁反应生成硝酸铝和铁，充分反应后，得到无色溶液，说明硝酸亚铁完全反应，则硝酸银也已经完全反应，铝和硝酸银、硝酸亚铁反应生成了硝酸铝，则所得无色溶液的溶质有：Al(NO3)3； （4）A、将表面积相同的铝片、铁片、铜片分别放入浓度和体积都相同的稀盐酸中，铝能与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，均有气泡产生，且铝与稀盐酸反应速率快，说明在金属活动性顺序里，铝、铁排在氢前，且铝比铁活泼，铜和稀盐酸不反应，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢后，则三种金属的活动性顺序为：Al＞Fe＞Cu，符合题意； B、将铝片、铜片分别放入硫酸亚铁溶液中。铝能与硫酸亚铁反应生成硫酸铝和铁，有黑色固体析出，说明铝比铁活泼，铜和硫酸亚铁不反应，无明显现象，说明铁比铜活泼，可以得出三种金属的活动性顺序，符合题意； C、将铁片分别放入硫酸铝溶液和硫酸铜溶液中，铁和硫酸铝不反应，无明显现象，说明铝比铁活泼，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼，可以得出三种金属的活动性顺序，符合题意。 故选ABC。 13．实验梳理  铁是重要的金属材料，在生产生活中发挥着重要的作用。世界上每年都有将近总产量十分之一的钢铁锈蚀，造成了巨大的经济损失。同学们为了探究铁锈蚀的原因，分别进行如图所示的四个实验。 编号 ① ② ③ ④ 实验装置          【实验现象】 （1）实验①中 处的锈蚀最严重。 【实验分析】 （2）对比实验①和实验②能得到的实验结论是 。 （3）欲设计实验验证金属锈蚀与水有关，则需进行的实验是 （填序号）。 （4）设计对比实验①和④的目的是 。 【实验结论】 （5）对比上述实验①②③可得到的实验结论是 。 【实验反思】 （6）在进行上述实验前，必须将铁钉打磨光亮的原因是 。 （7）在进行实验时，实验所用的水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是 ，迅速冷却的目的是 。 （8）为防止铁生锈造成金属资源的浪费，可采取的措施有 。 【答案】（1）乙 （2）铁钉生锈需要有氧气参与 （3）①③/③① （4）验证食盐水能加速铁钉生锈 （5）铁钉生锈需要与氧气（或空气）和水同时接触 （6）除去铁钉表面的氧化物和污物 （7）除去溶解在水中的氧气 防止空气中的氧气再次溶解在水中 （8）在铁制品表面刷漆或涂油等 【解析】（1）铁生锈是铁与氧气、水分共同存在时发生化学反应的过程；铁钉中的乙处与水和空气同时接触，最易生锈 （2）实验①铁与氧气（或空气）、水同时接触，铁生锈；实验②中植物油的作用是隔绝氧气，铁在只和水接触的条件下不能生锈；对比实验①和实验②能得到的实验结论是铁钉生锈需要有氧气参与； （3）实验③中铁钉只和氧气（空气）接触，实验①中铁钉和氧气（或空气）以及水同时接触，一段时间后，实验③中铁钉没有锈蚀，而实验①中铁钉锈蚀，通过实验①③对比说明铁钉锈蚀的条件之一是铁与水接触。故填：实验①和实验③； （4）实验①铁与氧气（或空气）、水同时接触；实验④中铁与水、氧气（或空气）和食盐接触，铁钉表面出现红色锈迹，且速度较实验①快；设计对比实验①和④的目的是验证食盐水能加速铁钉生锈； （5）实验①铁与氧气（空气）、水同时接触，铁生锈；实验②中植物油的作用是隔绝氧气或空气），铁在只和水接触的条件下不能生锈；实验③中铁钉只和空气接触，不生锈；对比上述实验①②③可得到的实验结论是铁钉生锈需要与氧气（或空气）和水同时接触； （6）在进行上述实验前，必须将铁钉打磨光亮的原因是除去铁钉表面的氧化物和污物，以防止干扰实验结果； （7）在进行实验时，实验所用的水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是除去溶解在水中的氧气，迅速冷却的目的是防止空气中的氧气再次溶解在水中，影响实验结果； （8）根据实验结论铁钉生锈需要与氧气（或空气）和水同时接触；为防止铁生锈造成金属资源的浪费，可采取的措施有在铁制品表面刷漆或涂油等，隔绝铁与氧气（空气）接触。 14．实验是学习化学的重要途径。 （5）Ⅱ．常见金属的物理性质和化学性质 示意图 实验操作 实验现象 解释与结论 接通电路 小灯泡发光 铜具有 性 加热铜片一端1～2秒后，停止加热，立即用手触摸铜片另一端 有热感 铜具有 性 向试管中加入铁片和稀盐酸 铁片表面产生 铁与稀盐酸反应 向试管中加入铁片和硫酸铜溶液 铁片表面有红色固体析出 铁的金属活动性比铜 (填“强”或“弱”)反应的化学方程式为 【答案】 导电 导热 气泡 强 【解析】接通电路，观察到小灯泡发光，说明铜具有导电性； 加热铜片一端1～2秒后，停止加热，立即用手触摸铜片另一端，有热感，说明铜具有导热性； 根据解释与结论铁与稀盐酸反应，则向试管中加入铁片和稀盐酸，铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁，因此铁片表面产生气泡； 向试管中加入铁片和硫酸铜溶液，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，观察到铁片表面有红色固体析出，说明铁的金属活动性比铜强；反应的化学方程式为。 15．像科学家一样“做科学”——探秘金属的活动性顺序：某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计如图甲所示三个实验（三种金属均已用砂纸打磨过，其形状和大小相同，稀盐酸的浓度和用量也相同）。 （1）实验前用砂纸打磨金属的目的是 。 （2）一段时间后，观察到B试管中的实验现象为 该反应的化学方程式为： ，该反应属于 （填写基本反应类型）。 （3）甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是 。 （4）乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序，因此在上述实验的基础上，乙同学又补做了一个实验，装置如图乙所示，且实现了探究目的。乙同学的实验：X、Y物质分别为： 。 【拓展与延伸】 （5）好奇地小华在老师的指导下，把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 。 【答案】（1）除去金属表面的氧化物和污垢 （2）铜片表面有银白色物质析出，溶液由无色变成蓝色 置换反应 （3）锌片和铁片表面均产生气泡，且C中锌片表面产生气泡的速率比A中铁片快 （4）铁片、硫酸铜溶液或铜片、硫酸亚铁溶液（合理即可） （5）铜和银 【解析】（1）由于金属易与空其中的氧气反应在其表面形成了氧化物的薄膜，所以实验前用砂纸打磨金属的目的是除去金属表面的氧化物和污垢； （2）B试管中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，所以一段时间后，观察到铜片表面有银白色物质析出，溶液由无色变成蓝色，该反应的化学方程式为：；该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应； （3）锌和铁都与盐酸反应，锌反应的速率比铁快，说明锌在铁的前面，所以甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是：锌片和铁片表面均产生气泡，且C中锌片表面产生气泡的速率比A中铁片快； （4）A试管中铁能与稀盐酸反应，说明金属活动性Fe＞H；B试管中铜能与硝酸银反应，说明金属活动性Cu＞Ag；C试管中锌能与稀盐酸反应，说明金属活动性Zn＞H，A、C对比，锌片表面产生气泡的速率比铁片快，说明金属活动性Zn＞Fe；故通过A、B、C，能说明Zn＞Fe＞H，Cu＞Ag；但不能说明铁和铜的活动性，故可以通过金属与酸或金属与盐溶液的反应来证明铁和铜的活动性强弱，所以可选用的金属X是Fe，Y是CuSO4溶液（铁能与硫酸铜反应，说明金属活动性Fe＞Cu）；或X是铜片，Y是硫酸亚铁溶液（铜不能与硫酸亚铁溶液，说明金属活动性Fe＞Cu）或X是Cu，Y是稀盐酸（铜不能与稀盐酸反应，说明金属活动性H＞Cu）；可说明四种物质的金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu＞Ag； （5）根据金属活动性顺序Zn＞H＞Cu＞Ag，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银反应完全，若锌有剩余，锌会与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜；充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，说明滤液中一定不含有硝酸铜（硝酸铜溶液呈蓝色），即硝酸银和硝酸铜反应完全，即硝酸银中的银和硝酸铜中的铜已被完全置换出来，无法判断锌是否反应完全，故滤渣中一定含有银和铜，可能含有锌。 16．某同学设计了实验1、2两种合理的方案，验证了锌、铁、铜的金属活动性顺序。 （1）实验前需用砂纸打磨金属片，目的是 。 （2）已知锌片、铁片、铜片的长、宽和厚度均相同，X、Y是两种不同类别的试剂，则X中溶质的化学式为 ，实验2中发生反应的化学方程式为 。 【答案】（1）除去金属表面的氧化膜 （2）H2SO4或HCl Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4或Zn+FeCl2=Fe+ZnCl2或Zn+Fe(NO3)2=Fe+Zn(NO3)2 【解析】（1）金属在空气中其表面会生成一层氧化膜，氧化膜会阻止金属与药品接触，因此实验前需用砂纸打磨金属片，目的是除去金属表面的氧化膜；　　 （2）已知锌片、铁片、铜片的长、宽和厚度均相同，X、Y是两种不同类别的试剂，实验1中给定三种金属，可验证锌、铁、铜的金属活动性，则X可以为稀盐酸或稀硫酸，铜不与硫酸或盐酸反应，锌铁均能与硫酸反应，且锌反应比铁剧烈，即可得出金属活动性顺序为锌＞铁＞铜，故X中溶质的化学式为H2SO4或HCl； 实验2中给定两种金属，可以和中间金属的盐溶液混合，则Y试剂可以为硫酸亚铁溶液或氯化亚铁溶液或硝酸亚铁溶液，锌可以与硫酸亚铁（或氯化亚铁或硝酸亚铁）反应生成硫酸锌（或氯化锌或硝酸锌）和铁，铜不能与硫酸亚铁（或氯化亚铁或硝酸亚铁）反应，即可得出金属活动性顺序为锌＞铁＞铜，发生反应为锌与氯化亚铁反应生成氯化锌和铁，该反应的化学方程式为Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4或Zn+FeCl2=Fe+ZnCl2或Zn+Fe(NO3)2=Fe+Zn(NO3)2　。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$