初中化学金属活动性的探究试题

为了探究金属活动性，将锌和铜分别放入稀硫酸中，铜不反应而锌的表面有气泡产生，写出锌和稀硫酸反应的化学方程式：　　。老师告诉学生，铜和浓硫酸在加热的条件下也能反应且产生气体。

[提出问题]铜与浓硫酸反应的生成物是什么？其中气体是什么？

[猜想假设]同学们对产生的气体作出了猜想。

猜想一：氢气；

猜想二：二氧化硫；

猜想三：氢气和二氧化硫的混合物。

[查阅资料]

（1）二氧化硫可以使品红溶液褪色，也能和碱性溶液反应

（2）H₂+CuOCu+H₂O

[实验探究]师生设计了如下装置进行实验（部分仪器省略），请完成下列表格。

主要实验步骤	主要现象	解释或结论
①加热装置A一段时间	装置B中的现象是	有二氧化硫生成
②点燃装置D处酒精灯	装置D玻璃管中无明显现象	猜想　　正确
③停止加热，将铜丝上提，向装置A中玻璃管鼓入空气	/	/
④冷却，将A中液体用水稀释	A中液体变为　　色	有硫酸铜生成

[表达交流]

（1）在步骤③中，鼓入空气的目的是　　。

（2）请完成铜与浓硫酸反应的化学方程式：　

[反思拓展]

（1）若将装置A中铜丝换成锌片，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐变小，装置D玻璃管中看到的现象是　　。

（2）下列各组药品能够证明锌的活动性比铜强的是　　（填序号）。

①锌、铜、稀盐酸②锌、硫酸铜溶液③锌、铜、氯化镁溶液

某课外活动小组进行如下实验探究。

（1）验证物质的燃烧条件

根据图1进行实验，实验现象如图所示。

①80℃热水的作用是　　。

②比较现象a、c，得出燃烧的条件是　　。

（2）验证锌与铁的金属活动性

①相同条件下，取等质量锌粉、铁粉，根据图2进行实验，实验过程中，观察到锌粉表面产生气泡的速率比铁粉快，由此得到的结论是　　。

②实验结束后，发现∪形管两边的金属粉末均无剩余，则硫酸剩余的情况可能是　　（填序号）。

A．左、右两边均有剩余      B．左边有剩余，右边无剩余

C．左、右两边均无剩余       D．左边无剩余，右边有剩余

（3）测定水中氢、氧元素的质量比（已知：H₂+CuOCu+H₂O）

根据图3进行实验，反应后测得甲中玻璃管（含药品）质量减少ag，乙中U形管（含药品）质量增加bg。

①水中氢、氧元素的质量比是　　（用含 a、b的式子表示）。

②下列因素中，对测定结果有影响的是　　（填序号）。

A．CuO粉末不干燥       B．CuO没有完全转化为Cu      C．没有丙装置

如图是探究铁和铜金属活动性实验，关于此实验说法错误的是（　　）

A．铁丝需要砂纸打磨

B．溶液由蓝色变为无色

C．金属活动性强弱：Fe＞Cu

D．化学反应方程式为：Fe+CuSO₄＝Cu+FeSO₄

金属钛被誉为21世纪的“明星”金属，具有很多优良性能，被广泛应用于各行各业。为探究钛与镁、铜金属活动性的强弱，选取的下列各组试剂中正确的是（提示：钛的活动性在镁和氢之间）（　　）

①钛 镁 铜 稀盐酸②镁 钛 硫酸铜溶液③镁 铜 氯化钛溶液

④钛 铜 硫酸镁溶液 ⑤钛 硫酸镁溶液 硫酸铜溶液⑥铜 硫酸镁溶液 氯化钛溶液

A．①②③⑤B．②③④⑥C．①②⑤⑥D．①③④⑤

现有A、B两种银白色的金属，某同学想要探究这两种金属的活动性。

[设计实验]

取大小相同的两块金属，用砂纸打磨光亮，分别放入两支试管中再加入等量的同种稀盐酸，操作与现象如表：

实验	试管1	试管2
操作
现象	金属表面产生气泡较慢	金属表面产生气泡较快

[思考结论]

（1）通过上述实验，判断出两种金属的活动性顺序是A 　　B（填"＞"或"＜"）。

（2）假设其中的一种金属是铁，除观察到铁的表面有气泡产生外，还能观察到反应后的溶液呈 　　（填"浅绿色"或"黄色"）

（3）实验前用砂纸打磨金属片的目的是 　　。

（4）如果两种金属是镁和铁，还可以用镁和一种化合物的溶液来证明两者的金属活动性强弱，你认为该化合物可以是 　　（填化学式）

手机常用的电池是锂电池。小华同学对锂（Li）元素产生了兴趣，他查看了元素周期表，发现锂是金属单质，原子结构示意图是 　　。他想了解如果把锂排到金属活动性顺序中应该放在什么位置，于是他去请教老师，老师让他比较锂与镁和锂与钠的金属活动性。于是他针对锂、镁、钠的金属活动性提出猜想。

【提出猜想】猜想一：锂、镁、钠的金属活动性是锂＞钠＞镁。

猜想二：铝、镁、钠的金属活动性是钠＞锂＞镁。

猜想三：锂、镁、钠的金属活动性是钠＞镁＞锂。

【实验探究】

实验操作	实验现象	结论
将体积一样大的锂块和镁块分别加入相同浓度的盐酸中	锂与盐酸反应更剧烈，产生气体速率更快	锂 　 　（填"＞"或"＜"）镁

写出锂与盐酸反应的化学方程式： 　 　

【理论探究】小华同学认为钠和锂的金属活动性不需要实验也能判定，因为结构决定性质，他研究了钠和锂的原子结构示意图后认为锂 　 　（填"＞"或"＜"）钠，理由是 　 　。

【讨论交流】综合实验和理论探究，可以得出猜想 　 　成立。同学们对原子结构示意图进行深入研究，发现从原子结构示意图可以推出元素的化合价，知道金属元素无负价。还可以利用化合价来判定氧化还原反应，化学反应中有元素化合价升降的就一定是氧化还原反应。下列反应就是氧化还原反应，已知水中的氢元素和氧元素的化合价没有变化。

A（单质）+H ₂O＝B（化合物）+C（化合物）

请回答：A是 　 　（填"金属"或"非金属"）单质，原因是 　 　。

某兴趣小组为探究金属活动性强弱，分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。

（1）比较金属活动性强弱：铝比铜 　　（填"强"或"弱"）。写出镁与稀盐酸反应的化学方程式： 　          　。

（2）小芳同学做镁与稀盐酸反应的实验时，发现试管中出现灰白色沉淀，该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究：

【提出假设】

假设一：含有氯化镁

假设二：含有镁粉

假设三：含有氢氧化镁

……

【查阅资料】①氯化镁易溶于水；②在一定条件下，镁可与冷水缓慢反应。

【设计并进行实验】各取少量灰白色沉淀加入2支试管中，进行如下实验：

编号	实验操作	实验现象
实验1	加入适量蒸馏水、搅拌	沉淀未见减少
实验2	加入适量稀盐酸	沉淀全部溶解，没有气泡产生

【得出结论】由实验1可知，假设 　　不成立；由实验2可知，沉淀中不含 　　。假设三 　　（填"成立"或"可能成立"或"不成立"）。

【实验反思】实验后同学们请教老师得知，灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁，碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热，并     将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口，预期的实验现象是 　    　。

注意：若答对第（3）小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。

（3）为探究镁与稀盐酸反应生成碱式氯化镁的条件，该小组同学进行了如下实验：在小烧杯中加入一定量的稀盐酸和去除氧化膜的镁带，观察实验现象，并测量溶液pH的变化。结果见下表：

时间/min	0	2	4	8	12	16	20	24
溶液pH	2.0	5.3	7.0	8.6	9.3	9.8	10.0	10.0
实验现象	﹣	镁带溶解较快，产生大量气泡，无沉淀生成		镁带缓慢溶解，产生气泡速率减慢，溶液变浑浊，烧杯底部有灰白色沉淀

根据表中信息回答下列问题：

①请描述溶液pH变化的规律并解释原因： 　               。

②请对生成碱式氯化镁的条件提出猜想，并设计实验证明猜想： 　       。

在探究金属活动性顺序时，华雪同学把两根绕成螺旋状的洁净铜丝分别浸入硫酸铝溶液、硝酸银溶液中，过一会儿取出：

（1）铜丝浸入硫酸铝溶液中，可观察到的现象是：　　。

（2）铜丝浸入硝酸银溶液中，可观察到铜丝上有　　色物质生成，溶液逐渐变成蓝色。

（3）铜丝浸入硝酸银溶液中，离子数目减少的是　　，离子数目增加的是　　。

（4）根据上述实验所观察到的现象，华雪同学　　（填“能”或者“不能”）证明铝、铜、银的金属活动性顺序Al＞Cu＞Ag

（1）如图1是某学习小组在实验室制取气体时准备的一些装置，据图回答：

①实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净氧气应选用的装置是　　（填序号）。

②选用装置B、C组合在实验室制取CO₂，其验满的方法是　 　，若改用装置F制备CO₂，其优点是　 　。

（2）小雨同学在探究Al、Fe、Cu三种金属的活动性实验中，设计方案如图2：

①B试管中观察到的实验现象有　　。

②A试管中小雨在很长时间内都未观察到预期的实验现象，其原因可能是　　。

③实验成功后，小雨把两支试管中所有物质一并倒入烧杯中，充分反应后，烧杯中仍有不溶性固体，为此，小雨继续展开探究。

[提出问题]不溶性固体中含有哪些成分？

[实验并得出结论]过滤，向滤出的不溶性固体滴加足量的稀硫酸，有气泡冒出，则该不溶性固体中一定含有的物质是　　，一定发生反应的化学方程式是　　。

[反思与评价]小军同学用表面积相等的以上三种金属片分别与等浓度等体积的稀盐酸反应完成同样的探究，却意外发现铁片中加稀盐酸后，溶液变为黄色，试分析其原因：　　（用化学方程式回答）。

[拓展应用]小军实验结束后，将废液集中，经检测其中盐酸过量，还需处理至pH＝7后排放，处理废液时除需pH试纸外可供选择的下列物质中不适合的是　　 （填序号）。

a．NaOH溶液    b．AgNO₃溶液 c．NaHCO₃溶液 d．生石灰    e．石蕊试液

在探究金属活动性的实验课上，同学们把打磨光亮的铝片插入硫酸铜溶液中，过一会儿，发现了一个"意外现象"：在铝片表面看到有红色固体析出的同时，还看到有少量的气泡冒出，写出生成红色固体的化学方程式 　　．

【提出问题】该气体是什么呢？

【猜想与假设】猜想一：O ₂    猜想二：H ₂     猜想三：CO ₂     猜想四：SO ₂

同学们经过讨论，一致认为猜想三不成立，理由是 　　．

【实验验证】

1有同学闻了一下该气体，发现无气味，证明猜想四也不成立，理由是 　　．

2将产生的气体经验纯后，用导管导入到点燃的酒精灯火焰上，气体安静燃烧，产生淡蓝色火焰．

【实验结论】 　　．

【反思与交流】CuSO ₄溶液可能显 　　性（填"酸"或"碱"或"中"）．

为探究Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱，某兴趣小组做了如下实验：

（1）实验前需将金属丝打磨，目的是 　　。

（2）甲实验中发生反应的化学方程式为 　　；乙实验中观察到的现象为 　　。

（3）通过甲、乙实验探究，可得出三种金属活动性由强到弱的顺序为 　　。

（4）若采用丙实验方案也可得出相同结论，则金属C是 　　。

为了验证锌、铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学进行如图所示的实验．

（1）该同学能否达到实验目的？说明理由．

（2）自选四种试剂，另外设计实验方案，证明以上四种金属的活动性顺序，写出实验操作、现象和结论．

人类每年要问自然界索取大量的金属矿物资源，金属的用途与它们的物理性质和化学性质都有着密切的关系，请回答下列问题：

（1）如图1所示，将纯铜片和黄铜片互相刻画，纯铜片上留下明显划痕，这一实验现象说明什么？

（2）如图2所示，用坩埚钳夹取一根铜丝，放在酒精灯火焰上加热，铜丝表面会产生什么现象？

（3）小亮同学想设计实验来比较铁、铜两种金属的活动性强弱，现有铁和铜两种金属，请你帮助他选择另一种药品完成实验。（写出药品即可）

M是生活中常见的金属，MSO ₄溶液是无色液体，某化学兴趣小组的同学欲探究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。

【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的？

【猜想与假设】小敏的猜想是Al＞Cu＞M；小强的猜想是Al＞M＞Cu；你的猜想是 　　。

【设计与实验一】小莉取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（试管中均盛有体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸）；

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：
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，该原因是 　　。

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

【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。

【评价与反思】实验结束后，同学们对实验过程进行了如下反思：

（1）影响金属与酸反应速率快慢的因素，除了相互反应的金属和酸的性质外，还有 　　（任写一种）

（2）探究金属活动性顺序时，除了上述实验中已经用到的两种方法外，还可以根据 　　进行判断（任写一种）