實驗探究二金屬活動性的探究

1、實驗探究二實驗探究二金屬活動性的探究金屬活動性的探究本類型涉及的知識點主要有金屬的化學性質(zhì)和對金屬活動順序的理解和運用，以及酸、鹽與金屬發(fā)生轉(zhuǎn)換的反應(yīng)。一、金屬活動性強弱比較1金屬與酸反應(yīng)(1)從是否產(chǎn)生氣泡以及放出氣泡速率的快慢角度分析：與酸反應(yīng)有氣泡產(chǎn)生的金屬，其活動性強于無氣泡產(chǎn)生的金屬；放出氣泡快的金屬活動性強于放出氣泡慢的金屬。(2)從圖像分析：先出現(xiàn)折點的金屬活動性強于后出現(xiàn)折點的金屬。2金屬與鹽溶液反應(yīng)能把另一種金屬從其鹽溶液中置換出來的金屬，其活動性強于被置換的金屬。二、應(yīng)用設(shè)計實驗證明：Zn、Fe、Cu 三者的活動性強弱。1金屬放酸中鋅有大量氣泡迅速產(chǎn)生，鐵有少量氣泡產(chǎn)生，銅

2、沒有氣泡產(chǎn)生，結(jié)論：ZnFeCu。2金屬放鹽中有以下兩種方案，均可證明 ZnFeCu。(1)取“兩邊金屬中間鹽”：Zn、FeCl2 溶液、Cu，如圖 1。圖 1圖 2(2)取“中間金屬兩邊鹽”：ZnCl2 溶液、Fe、CuCl2 溶液，如圖 2。解題指引關(guān)鍵是對金屬與酸、鹽反應(yīng)的性質(zhì)要分別理解和掌握，并懂得用酸或鹽溶液比較出金屬的活動性強弱的技巧和方法。題型題型 1選擇型的活動性探究選擇型的活動性探究例 1(2012 年廣東揭陽)為了驗證 Zn、Fe、Cu 三種金屬的活)。動順序為 ZnFeCu 這一結(jié)論，下面實驗設(shè)計合理的是(A將 Zn、Cu 兩金屬片分別放入稀硫酸中B將 Fe、Cu 兩金屬

3、片分別放入稀硫酸中C將 Zn、Fe 兩金屬片分別放入 CuSO4 溶液中D將 Zn、Cu 兩金屬片分別放入 FeSO4 溶液中思維點撥：采用“兩邊金屬中間鹽”的方法。答案：D題型題型 2綜合實驗型的活動性探究綜合實驗型的活動性探究例 2(2012 年廣東梅州)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(shè)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(yīng)的化學方程式為：_；反應(yīng)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

4、驗以達到實驗?zāi)康模?( 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。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)開色(4)將銅片加熱，銅片表面會變黑。同學們設(shè)計了如下實驗證明此黑色物質(zhì)是氧化銅。思維點撥：本題以實驗形式來考查金屬活動性順序的比較探究，金屬活動性順序的比較一般通過以下幾種方法：看與氧氣反應(yīng)難易，越容易越強；看與酸反應(yīng)速度，越快越強；用金屬與金屬化合物溶液的置換反應(yīng)，強的

5、能置換弱的。答案：(1)FeH2SO4=FeSO4H2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(合理即可)FeCuAg(3)CuCl2或 CuSO4、Cu(NO3)2 等(4)稀硫酸(或稀鹽酸)藍1(2012 年廣東肇慶)把 X、Y、Z 三種金屬片分別加入稀硫酸中，X、Y 表面有氣泡產(chǎn)生，Z 無變化；把 X 加入 Y 的硫酸鹽)。B溶液中，X 表面析出 Y。則三種金屬活動順序為(AYXZBXYZCZYXDXZY實驗實驗實驗2(2011 年廣東廣州)為了探究影響鋅與鹽酸反應(yīng)劇烈程度)。的因素，某學習小組設(shè)計了下列實驗，下列說法正確的是( AA.對比實驗和，可研究鹽酸

6、的濃度對反應(yīng)劇烈程度的影響B(tài)對比實驗和，可研究鹽酸的濃度對反應(yīng)劇烈程度的影響C對比實驗和，可研究溫度對反應(yīng)劇烈程度的影響D對比實驗和，可研究溫度對反應(yīng)劇烈程度的影響3(2012 年江蘇南京)只用下列選項所給出的試劑進行實驗，)。能得到 Zn、Cu、Ag 三種金屬正確的活動性順序的是(AZn(NO3)2 溶液、Cu(NO3)2 溶液、AgBZn(NO3)2 溶液、AgNO3 溶液、CuC稀硫酸、Zn、Cu、AgDZn(NO3)2 溶液、Cu、Ag解析：取“中間金屬兩邊鹽溶液”。答案：B4(2011 年廣東肇慶)將 a、b、c 三種金屬分別投入稀鹽酸中，只有 b 溶解并產(chǎn)生氣泡；把 a 和 c 分

7、別放入硫酸銅溶液中，在 a 表面有銅析出，c 沒有變化。則 a、b、c 的金屬活動性順序是()。AcbaCacbBbacDbca解析：將 a、b、c 三種金屬分別投入稀鹽酸中，只有 b 溶解并產(chǎn)生氣泡，說明 b 活動性最強；把 a 和 c 分別放入硫酸銅溶液中，在 a 表面有銅析出，c 沒有變化，說明活動性：aCu，cCu，推出 bac，故選 B。答案：B5學習金屬的知識后，我們知道 Zn、Fe、Cu 三種金屬的活動性順序為 ZnFeCu。為驗證這一結(jié)論，下面實驗設(shè)計合理的是()。A將 Zn、Cu 兩金屬片分別放入稀鹽酸中B將 Fe、Cu 兩金屬片分別放入稀鹽酸中C將 Zn、Fe 兩金屬片分別

8、放入 CuCl2 溶液中D將 Zn、Cu 兩金屬片分別放入 FeCl2 溶液中D6下列實驗方案能證明鐵、銅、銀三種金屬活動性順序的是()。A將鐵絲、銅絲分別放入硝酸銀溶液中，根據(jù)現(xiàn)象，判斷結(jié)果B將鐵絲分別放入硫酸銅、硝酸銀溶液中，根據(jù)現(xiàn)象，判斷結(jié)果C將鐵、銅、銀三種金屬絲分別放入稀硫酸中，根據(jù)現(xiàn)象，判斷結(jié)果D先將鐵、銅、銀三種金屬絲分別放入稀硫酸中，再將銅絲放入硝酸銀溶液中，根據(jù)現(xiàn)象，判斷結(jié)果D7某學生為了驗證鋅、銀、銅三種金屬的活動性順序，設(shè)計了五個實驗：將 Zn、Cu 分別放入稀鹽酸中； 將 Ag 放入Cu(NO3)2 溶液中；將 Cu 放入 AgNO3 溶液中；將 Cu 放入ZnSO4溶

9、液中；將Zn放入AgNO3溶液中。下列實驗組合不能驗證鋅、銀、銅三種金屬活動性順序的是()。ACBD解析：操作只能驗證鋅比銅和銀都活潑，但沒有比較銅和銀的活潑性強弱。答案：D8根據(jù)金屬活動性順序表的有關(guān)知識，回答下列問題。(1)將 Mg、Zn、Cu 三種金屬分別置于稀鹽酸中反應(yīng)，根據(jù)金屬與稀鹽酸反應(yīng)的_，可以判斷三者金屬活動性強弱的順序。速率(2)用 Zn 分別與 MgCl2、CuCl2 溶液反應(yīng)，也能判斷金屬活動性順序，其反應(yīng)的化學方程式為：_，三種金屬活動性由強到弱的順序為_。若將一定質(zhì)量的 Zn 放入 CuCl2 和 MgCl2 的混合溶液中，充分反應(yīng)后過濾，所得固體中一定含有的物質(zhì)是_

10、。CuZnCuCl2=CuZnCl2MgZnCu9探究活動：在室溫條件下進行如下圖所示的實驗。已知：試管內(nèi)的鎂條和鐵片表面均被打磨干凈，且形狀、大小均相同；同時加入兩支試管中的稀鹽酸的質(zhì)量和質(zhì)量分數(shù)均相等。(1)該實驗的目的：_；_。兩支長頸漏斗中產(chǎn)生的現(xiàn)象的不同之處是_。(2)若實驗所用的金屬均過量，則甲裝置中產(chǎn)生 H2 的質(zhì)量與乙裝置中產(chǎn)生 H2 的質(zhì)量的關(guān)系是甲_(填“多”、“少”或“相等”)。相等比較鎂、鐵與稀鹽酸反應(yīng)的劇烈程度比較相同時間內(nèi)鎂、鐵與稀鹽酸反應(yīng)放出熱量的多少甲裝置長頸漏斗中的液面比乙裝置中的高10(2012 年上海)教材學生實驗：探究鐵、銅、銀三種金屬活動性強弱。以下是

11、小強同學的實驗方案，我們一起對實驗進行分析、完善和歸納?！緦嶒炈幤贰胯F片、銅片、銀片、20%稀硫酸、CuSO4 溶液、AgNO3 溶液、FeSO4 溶液?！咎岢黾僭O(shè)】三種金屬的活動性強弱為 FeCuAg。序號步驟步驟實驗操作將鐵片、銅片和銀片分別放入盛有溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同、體積相同的稀硫酸的試管中將鐵片分別放入盛有溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同、體積相同的 CuSO4 溶液和 AgNO3 溶液的試管中ABCDE【實驗方案】取體積相等的金屬片，用砂紙打磨光亮，分別進行下列實驗操作?！居^察分析】上述實驗中能觀察到金屬表面有氣泡產(chǎn)生是_(填字母)。A我國古代“濕法煉銅”就是利用了實驗試管 D 中的反應(yīng)原理，請寫出該

12、反應(yīng)的化學方程式：_，該反應(yīng)屬于_反應(yīng)(填基本反應(yīng)類型)。FeCuSO4=FeSO4Cu置換實驗操作步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論_【方案完善】通過上述實驗還不能證明鐵、銅、銀三種金屬的活動性強弱，請你在此基礎(chǔ)上補充一個實驗幫助小強達到實驗?zāi)康?。將銅片放入盛有 AgNO3 溶液的試管中銅的表面覆蓋一層銀白色物質(zhì)Cu 的活動性大于 Ag【討論歸納】根據(jù)上述實驗探究過程，請你歸納探究金屬活動性強弱的方法一般有a._；b._可)。通過金屬與酸反應(yīng)，判斷金屬活動性強弱通過金屬與鹽溶液反應(yīng)，判斷金屬活動性強弱(合理即11為研究鋅和鋁的金屬活動性，某研究小組進行了如下探究。Zn2HCl=ZnCl2H2(1)小明設(shè)計的實

13、驗方案：向表面積相同的鋁片和鋅粒中分別加入鹽酸。寫出鋅與鹽酸反應(yīng)的化學方程式：_。(2)小芳將去膜和未去膜的鋁片分別放入鹽酸中，發(fā)現(xiàn)前者比后者反應(yīng)快，原因是_。(3)小芳在(2)實驗中，還觀察到有“灰黑色沉淀”這一異?，F(xiàn)象出現(xiàn)。未去膜的鋁片表面有氧化鋁(氧化膜)，氧化鋁先與鹽酸反應(yīng)【提出問題】鋁與鹽酸反應(yīng)出現(xiàn)的灰黑色沉淀的組成是什么？【查閱文獻】鋁在顆粒較小時為灰黑色；AlCl3 為無色晶體或白色而微帶淺黃色的固體，易溶于水和乙醇?！咎岢黾僭O(shè)】假設(shè) a ：該灰黑色沉淀可能含有_；假設(shè) b：該灰黑色沉淀可能含有 AlCl3；假設(shè) c：該灰黑色沉淀可能含有難溶于酸的物質(zhì)。鋁和氯化鋁編號實驗操作實驗

14、現(xiàn)象加入適量稀鹽酸有微量氣泡，固體全部溶解，得到澄清溶液加入適量蒸餾水固體部分溶解加入適量無水乙醇固體部分溶解【設(shè)計并完成實驗】取灰黑色沉淀分別進行如下實驗?！镜贸鼋Y(jié)論】由實驗可判斷假設(shè) c_(填“成立”或“不成立”)，再結(jié)合和可得出該灰黑色沉淀的成分是_。鋁和氯化鋁不成立(4)你認為(1)中小明的實驗?zāi)芊癖容^鋅和鋁的金屬活動性強弱？_(填“能”或“不能”)，分別從設(shè)計方法和操作可行性的角度，具體說明理由：_不能 小明的實驗方案中未控制金屬的純度、質(zhì)量、形狀，鹽酸的濃度等相關(guān)變量相同；操作中難以做到鋁片和鋅粒的表面積相同 。12(2012 年安徽蕪湖)小彬同學家新買了水龍頭，他從說明書上了解到

15、該水龍頭是銅質(zhì)鍍鉻的。想起在學習金屬性質(zhì)時用到的金屬活動性順序中沒有鉻，為了了解鉻與常見金屬鋁、銅在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系，小彬進行了如下探究的活動?！静殚嗁Y料】鉻(Cr)是銀白色、有光澤的金屬，在空氣中表面能生成抗腐蝕性的致密氧化膜。鉻能與稀硫酸反應(yīng)，生成藍色的硫酸亞鉻(CrSO4)溶液鋁是銀白色、有光澤的金屬，能與稀硫酸反應(yīng)，生成無色的硫酸鋁溶液【預(yù)測】三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系：Cr、Al、Cu；Al、Cr、Cu；Al、Cu、Cr?！緦嶒炦^程】取大小相同的三種金屬薄片，用砂紙打磨光亮。實驗一實驗二實驗三實驗方案實驗現(xiàn)象鉻片表面產(chǎn)生氣泡緩慢，溶液變藍色鋁片表面產(chǎn)生氣泡

16、較快結(jié)論鉻能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)速率較慢銅不與稀硫酸反應(yīng)_三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系是_(填序號) 無明顯現(xiàn)象鋁能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)速率較快【回答問題】(1)用砂紙打磨金屬片的目的_。(2)實驗一發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是：_。(3)小東提出用硫酸銅溶液代替上述實驗中的稀硫酸也能得出三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系，小燕認為不可行，理由是_。除去金屬表面的氧化物CrH2SO4=CrSO4H2無法比較鉻和鋁的金屬活動性強弱(合理即可)(4)小清認為只要選用三種藥品進行實驗就可以得出三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系，這三種藥品可以是_?！練w納】比較金屬活動性強弱的方

17、法有_；_Al、CrSO4 溶液、Cu(合理即可)通過金屬與酸反應(yīng)，判斷金屬活動性強弱通過金屬與鹽溶液反應(yīng)，判斷金屬活動性強弱(合理即可)13某班同學做驗證鐵、銅、銀的金屬活動性順序的實驗，用到的藥品有鐵絲、銅絲、銀絲、稀硫酸和硫酸銅溶液。實驗結(jié)束后，化學興趣小組的同學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)小明通過觀察，認為廢液中一定含有硫酸銅。他觀察到的現(xiàn)象是_。(2)小紅通過分析，認為廢液中一定含有硫酸亞鐵，她的依據(jù)是_。溶液顯藍色鐵絲與稀硫酸(或硫酸銅溶液)反應(yīng)生成硫酸亞鐵【作出猜想】小華認為廢液中還可能含有硫酸?！緦嶒烌炞C】(1)小華測得廢液的 pH 小于 7，證明廢液中含有硫酸。用 pH試紙測定溶液 pH 的方法：_。(2)小明取少量廢液，向其中滴加氫氧化鈉溶液，也得到了相同的結(jié)論。小明的實驗現(xiàn)象是_。通過分析與實驗，同學們得出廢液中含有硫酸亞鐵、硫酸銅和硫酸。將待測液滴到試紙上，把試紙呈現(xiàn)的顏色與標準比色卡比較，確定 pH滴加一定量氫氧化鈉溶液后才有沉淀