初中化学金属活动性的探究试题

学习小组同学在探究Cu、Al、Ag的活动性顺序时，做了如图两个实验，并由此展开了一系列学习探究活动。

【学习交流】

（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。

【拓展探究】

上述实验后，同学们想进行废液的处理与回收，于是将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中，观察到混合溶液（即废液）澄清透明。同学们认为应该先确定废液中是否含有未反应完的CuSO₄和AgNO₃，为此，他们进行了实验并记录如下：

序号	实验操作	实验现象	实验结论
实验1	取少量废液于试管中，加入 　     　溶液	无明显现象	废液中没有AgNO3
实验2	取少量废液于试管中，加入Ba（NO3）2溶液	产生白色沉淀	废液中含有未反应完的CuSO4

【反思评价】

讨论后大家一致认为实验2所得结论不合理。你认为理由是 　          　（用化学方程式表示）。

【拓展应用】

同学们尝试从废液中回收铜，将过量铝粉加入废液中，充分反应后过滤，滤液中存在的金属阳离子是 　 　（写离子符号）。

学习完金属的化学性质，同学们来到实验室进行锌、铜、银三种金属活动性顺序的探究活动。实验桌上老师提供的药品有：锌片、铜片、银片、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液和稀硫酸。

[制定计划]在老师的指导下，经过讨论，同学们设计出了以下几种实验方案：

方案一：铜片、硫酸锌溶液、硝酸银溶液；

方案二：锌片、银片、硫酸铜溶液；

方案三：锌片、铜片、硫酸铜溶液、硝酸银溶液；

你的设计方案是　　。

[进行实验]小华同学选用方案三进行如下探究，请你帮他完成表格中的空白（注：表格中实验操作一栏用文字描述或图示表示均可）：

实验操作	实验现象	分析与结论
	。	金属活动性：Cu　　Ag（填“＞”或“＜”）。
。	锌片表面附着一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色。	金属活动性：Zn　　Cu（填“＞”或“＜”），反应的化学方程式为　　。

[解释与结论]根据上述实验，小华得出三种金属活动性由强到弱的顺序是　　。

[反思与评价]探究活动结束后，同学们分享自己的收获与不足，并进行反思：

1．有同学提出，小华的实验中不用硫酸铜溶液也能得到相同的实验结论。简要说明其验证方法：　　。

2．经过讨论，大家一致认为以上实验方案中，方案　　较好。

3．小华提出，试管中的金属可以回收再利用，这样做的意义是　　。

[拓展与延伸]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　　，溶液中离子数目增加的是　　。

小亮学完合金后，知道了不锈钢的主要成分是铁，白铜中含有铜和镍（Ni）。他决定探究Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。

（1）[查阅资料]镍能与稀硫酸反应生成能溶于水的NiSO ₄，并放出氢气。写出镍与稀硫酸反应的化学方程式： 　 　。

（2）[猜想与假设]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猜想：

猜想①Fe＞Ni＞Cu；猜想② 　 　。

（3）[实验探究]把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO ₄溶液中，过一会儿取出，发现镍片表面无明显变化。证明 　 　（填"猜想①"或"猜想②"）成立。

（4）[拓展延伸]用铜片、NiSO ₄溶液和 　 　，通过实验探究也能判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。

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）

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）

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）

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

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

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。

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