初中化学金属活动性的探究试题

某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，开展了以下活动。

[查阅资料]

经查阅，金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为　　。

[对比实验]

编号	操作	现象
甲	将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中	无明显现象
乙	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
丙	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

（1）比较实验乙和实验　　（填“甲”或“丙”）可得知：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比Cu　　（填强”或“弱”）。

（3）小明同学对实验丙的现象进行分析，认为H₂O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定，否定的依据是　　。

[猜测与探究]

小组同学针对实验丙的现象，经讨论后猜测：Cl^﹣破坏了氧化铝薄膜。

为检验此猜测是否正确，他们首先向两支试管中加入相同的CuSO₄溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，然后进行了新的探究：

操作	现象	结论	推论
（1）向一支试管中再加入NaCl固体	铝丝表面析出红色固体	氧化铝薄膜被破坏	Na^+或①　　能破坏氧化铝薄膜
（2）向另一支试管中再加入Na2SO4固体	②	氧化铝薄膜未被破坏	Na^+和SO4^2^﹣都不能破坏氧化铝薄膜

[结论与反思]

得出结论：前述猜测　　（填“正确”或“不正确”）

总结反思：本次探究充分运用了比较法和控制变量法

为探究锌、铜、铁三种金属的活动性顺序，某学习小组做了如甲图所示实验，实验结束后，将试管①、试管②内的物质全部倒入同一烧杯中，充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多（如乙图所示），下列说法正确的是（　　）

A．	反应后烧杯中的固体一定含有铁
B．	甲图试管②中反应后固体一定不含铁
C．	反应后烧杯中的溶液一定不含有氯化铜
D．	烧杯中最后所得固体的质量一定大于2a克

金属和金属材料与生产生活和社会发展的关系非常密切。

（1）生活中常用铁锅炒菜主要利用了铁的　　性；厨房中的铁锅容易生锈，其原因是铁与空气中的　　和水等发生了化学反应。

（2）经检测，世界上最大的青铜器“司母戊鼎”中含有铜、锡等金属，某同学为探究铜、锡与铁的金属活动性顺序，设计了如表所示实验（金属片均已打磨，且形状、大小相同，试管中所用5%的稀盐酸体积相同）。

[实验记录与分析]

	实验一	实验二	实验三
实验操作
实验现象	立即产生气泡，速率较快	无明显现象	立即产生气泡，速率较慢
实验结论	铁、铜、锡的金属活动顺序由强到弱为　　。

[查阅资料]锡元素（Sn）的常见化合价是+2价。根据实验现象推测实验三的试管中锡与盐酸发生反应的化学方程式　　。

（3）向m克AgNO₃、Cu（NO₃）₂，Fe（NO₃）₂的混合溶液中加入Zn粉，充分反应后，过滤所得溶液的质量仍为m克。则下列说法错误的是　　（多选）。

A．滤渣中一定有Ag、Cu、Fe

B．滤液中一定没有AgNO₃

C．滤液中一定含有Zn（NO₃）₂、Fe（NO₃）₂

D．该过程至少发生了三个化学反应

某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性，进行如图中甲、乙、丙三个实验。

①小组同学随后发现该实验无法得出四种金属的活动性顺序。于是补充图丁实验，最终得出四种金属活动性：Zn＞Fe＞Cu＞Ag，则图丁中的试剂A、B分别为　　（写出一组即可）。

②小组同学将丙试管中的物质过滤后，向滤液中加入甲中剩余的锌，析出固体质量的变化随反应时间的关系如戊图所示。 写出 a点对应溶液中所含的溶质是　　（填化学式）

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

科学兴趣小组采用不同方案对金属活动性的强弱进行了研究。

甲同学：将镁带和铜丝分别在酒精灯的外焰上加热，观察现象。

乙同学：把铁制容器和铝制容器放在同一潮湿环境中，一段时间后观察容器表面的锈蚀情况。

……

实验后，同学们进行汇报和评价交流。

（1）甲同学根据　　的实验现象，得出金属镁的活动性比铜强。

（2）乙同学观察到铁制容器表面有明显的锈蚀现象，而铝制容器表面无明显变化。据此他得出铁的活动性比铝强的结论。小组讨论后一致认为乙同学的方案设计不合理，他们的理由是：铝制容器表面无明显变化，是因为　　导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应，因此不能用此方法比较铁与铝的活动性强弱。

某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱，开展了以下活动。

[查阅资料]

经查阅，金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为　　。

[对比实验]

编号	操作	现象
甲	将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中	无明显现象
乙	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
丙	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

（1）比较实验乙和实验　　（填“甲”或“丙”）可得知：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比Cu　　（填强”或“弱”）。

（3）小明同学对实验丙的现象进行分析，认为H₂O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定，否定的依据是　　。

[猜测与探究]

小组同学针对实验丙的现象，经讨论后猜测：Cl^﹣破坏了氧化铝薄膜。

为检验此猜测是否正确，他们首先向两支试管中加入相同的CuSO₄溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，然后进行了新的探究：

操作	现象	结论	推论
（1）向一支试管中再加入NaCl固体	铝丝表面析出红色固体	氧化铝薄膜被破坏	Na^+或①　　能破坏氧化铝薄膜
（2）向另一支试管中再加入Na2SO4固体	②	氧化铝薄膜未被破坏	Na^+和SO4^2^﹣都不能破坏氧化铝薄膜

[结论与反思]

得出结论：前述猜测　 （填“正确”或“不正确”）

总结反思：本次探究充分运用了比较法和控制变量法

某研究性学习小组对铁、铜的金属活动性及实验后的废液进行探究，设计下列实验。

Ⅰ.铁、铜金属活动性比较

实验步骤	实验现象及结论
①将Cu丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中	Cu丝无变化，没有发生化学反应。
②将Fe丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中	Fe丝表面有气泡产生，其反应的化学方程式为 　                　。
③将Fe丝插入盛有2mL CuSO4溶液的试管中	Fe丝表面有 　 　色物质覆盖。

结论：通过上面实验，可知Fe的金属活动性比Cu 　 　（填“强”或“弱”）。

Ⅱ.将上面①、②、③实验后的液体收集在一烧杯中，对该烧杯中的废液进行分析。

（1）甲同学观察到废液呈现蓝色，认为废液中一定含有 　      　（填化学式）。

（2）乙同学用玻璃棒蘸取废液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与 　   　比较，测得废液pH＜7，表明废液中还有硫酸。

（3）丙同学设想把废液进行回收，为了将废液中的溶质全部转化为FeSO₄，采取向废液中加入过量的Fe粉，待反应完全后，过滤，滤渣的成分为 　   　（填化学式）。滤液经蒸发结晶，可得到硫酸亚铁晶体。

某同学为了探究甲、乙、丙三种金属的活动性强弱，做了如下实验。则三种金属的活动性顺序是（　　）

实验步骤	实验现象
（1）把甲、乙、丙三种金属分别加入稀硫酸中	甲、乙表面有气泡产生，丙无明显变化
（2）再把甲放入到乙的硫酸盐溶液中	无明显现象

A．甲＞乙＞丙B．乙＞甲＞丙C．丙＞甲＞乙D．丙＞乙＞甲

验证铝、铜、银的金属活动性强弱，小明设计了以下四组实验，下列说法不正确的是（　　）

A．通过①②实验，可以证明金属活动性Al＞Cu

B．通过①②③实验，可以证明金属活动性Al＞Cu＞Ag

C．若要用实验④证明金属活动性Al＞Cu，X可以为Al，Y为CuSO₄溶液

D．若要用实验④证明金属活动性Cu＞Ag，X可以为Cu，Y为AgNO₃溶液

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。下列说法错误的是（　　）

A．	通过实验①、②，能验证金属活动性：Fe＞Cu
B．	通过实验①、②、③，能验证金属活动性：Fe＞Cu＞Ag
C．	实验④中X为Cu，Y为FeSO 4溶液，能验证金属活动性：Fe＞Cu
D．	实验④中X为Cu，Y为AgNO 3溶液，能验证金属活动性：Cu＞Ag

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

某同学为验证镁、铁、铜、银的金属活动性顺序，设计了如图所示的四个实验（金属片均已打磨，且其形状大小相同；实验①②③所用盐酸的溶质质量分数和体积均相同）。

下列分析不正确的是（　　）

A．	对比实验①②反应的剧烈程度，能判断出镁和铁的金属活动性强弱
B．	分析实验②④的现象，能判断出铁、铜、银的金属活动性强弱
C．	分析实验④的现象，能判断出铜和银的金属活动性强弱
D．	分析四个实验的现象，能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序

化学是一门以实验为基础的科学，通过实验可以发现和验证化学原理，获得新的化学知识。请回答下列与化学实验有关的问题：

（1）利用课本实验测定空气里氧气的含量。得到氧气的含量小于 $\frac{1}{5}$，可能的原因是：　　。（写一种即可）

（2）证明铜和铁金属活动性强弱的实验方法是：　　。（写一种即可）

（3）在粗盐提纯实验的步骤中多处用到了玻璃棒，写出其中玻璃棒的作用　　。（写一种即可）

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