4.0金属活动性强弱的探究

金属活动性强弱的探究1、常见金属的化学活动性顺序：K、Ca、、、、、、Sn、Pb、H、、、．在金属活动顺序表中，排在的金属能与酸反应置换出氢气，排在的金属不能与酸发生置换反应．的金属可以将位于的金属从它们的中置换出来．2、应用金属活动性顺序表来学习金属性质．已知下列各组物质间均能发生置换反应．A．Fe 和CuSO4溶液B．Mg和MnSO4溶液C．Mn和FeSO4溶液①写出Fe 和CuSO4溶液反应的化学方程式．②Mn、Fe、Mg、Cu四种金属的活动性由强到弱的顺序．3、现有下列试剂：硝酸银溶液、硫酸铝溶液、硫酸铜溶液、铝片、铜片．某小组设计了下列实验方案，请你和他们一起探究银、铝、铜三种金属的活动性强弱．实验步骤实验现象结论把铝片打磨后，放入中，观察金属活动性由强到弱依次为：Al＞Cu＞Ag 把铜片打磨后，放入中，观察写出其中一个反应的化学方程式．4、锰和铁一样也是我们科学学习中经常遇到的金属元素，而且锰的相对原子质量是55，与铁也相近。

那么锰与铁的金属活动性谁更强些呢？某校科学兴趣小组同学进行了下面的探究：查阅资料：欲比较金属的活动性，可采取在相同条件下比较金属与酸反应产生气泡速度的快慢，金属活动性越强产生气泡速度越快。

实验设计：相同温度下，取大小相同的两种金属薄片，用砂纸将表面擦光亮，分别投入等体积、等浓度且足量的稀盐酸中反应，观察现象。

请分析回答下列问题：（1）两种金属投入盐酸前用砂纸将表面擦光亮，其目的是。

A、除去氧化膜，便于直接反应B、使表面不平整，易反应C、使表面光亮，易观察D、提高金属温度，加快反应速度（2）根据下表中的现象填写结论。

金属铁锰与盐酸反应现象放出气泡速度缓慢放出气泡速度较快结论5、兴趣小组的同学学习了金属的性质后，在实验室找到一种银白色金属R做如下探究：（1）将金属R投入稀盐酸中，金属表面有气泡冒出．则该金属R在金属活动性顺序表中排在氢的（选填“前面”或“后面”）．（2）为了比较金属R与铁的活动性强弱，兴趣小组设计下列方案进行实验，请完成下表：你的一种猜想验证方法现象结论金属R的活动性比铁将金属R投入溶液中金属R表面有黑色的物质析出猜想（选填“正确”或“错误”）（3）请根据上述的信息，标出金属Fe、R、Cu在下列金属活动性顺序表中的相应位置．（4）联想与启示：为什么不能用铁制的容器来盛放硫酸铜溶液？写出反应的化学方程式：．6、为探究锌、铁、铜、银四种金属活动性顺序，某同学设计了如如图所示的一组实验．这组实验并不能达到实验目的，需要再补充一个实验才能完全证明四种金属的活动性顺序．请写出所补充实验步骤、现象及有关反应的化学方程式．7、人类生活离不开金属．（1）铁是生活中常用的金属．如图是某“取暖片”外包装的图片．该“取暖片”中发热剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，其发热是利用铁生锈时会放热．①发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与、等物质共同作用才会生锈．②推测发热剂成分中氯化钠的作用是．（2）应用金属活动性顺序能帮助我们进一步学习金属性质．已知下列各组物质间均能发生置换反应．A．Fe和CuSO4溶液B．Mg和MnSO4溶液C．Mn和FeSO4溶液①写出Fe和CuSO4溶液反应的化学方程式．②Mn、Fe、Mg、Cu四种金属的活动性由强到弱的顺序．8、金属材料被广泛的应用于我们的生活中，不仅是因为其物理性能优良，还与它们的化学性质密切相关．下面是小明同学设计测定金属铁、铜和镁的活动性的探究实验过程和实验记录，请你一起探究．【实验记录】测定金属铁、铜和镁的活动性强弱【所用试剂】稀硫酸、硝酸银溶液、光亮的薄铁片、薄铜片、薄镁片【实验过程】步骤Ⅰ将铁片、铜片、镁片分别在空气中点燃片刻，观察燃烧现象；步骤Ⅱ将铁片、铜片、镁片分别放入三只盛有溶质质量分数相同、体积相同的稀硫酸的试管中；步骤Ⅲ将铁片、铜片、镁片分别放入三只盛有溶质质量分数相同、体积相同的硝酸银溶液的试管中．【实验记录】用“√”表示能观察到实验现象，用“﹣”表示观察不到实验现象（见右表）．（1）通过步骤Ⅰ可以得出三种金属中镁的金属活动性最强，判断依据是（2）运用“控制变量法”设计实验方案是化学研究的重要方法．步骤Ⅱ和步骤Ⅲ中，需要控制的实验条件除了金属的体积、溶液的体积、溶质质量分数以外，还需要控制的条件是 ．写出镁和稀硫酸反应的化学方程式 ，此反应属于 ．【实验结论】金属铁、铜和镁的活动性由强到弱的顺序是 （用元素符号表示）【反思交流】若利用上述试剂制取氢气，小明认为应该选择金属铁和稀硫酸反应，而不选择金属镁和稀硫酸反应，他的理由是 ．9、某化学兴趣小组为了探究铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行了如下探究活动：[查阅资料]：铬（Cr ）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜．铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬（CrSO 4）．[提出猜想]：对这三种金属的活动性顺序提出了如下猜想：猜想①：Cr ＞Al ＞Cu 猜想②：Cr ＞Cu ）Al猜想③：Al ＞Cr ＞Cu 猜想④：Al ＞Cu ＞Cr[讨论交流]：根据已学的金属活动性顺序和已查阅的资料分析，肯定不能成立的是猜想是 和猜想 （填序号）．[实验设计及过程]：请将表中的内容填写完整．[实验反思]：（1）将金属片投入稀硫酸前应先打磨金属片的目的是 ．A ．除去金属表面氧化物，有利于直接反应B ．使金属表面光亮，便于观察现象C ．使金属表面温度升高，提高反应温度（2）有同学提出探究金属活动性强弱还可以依据“金属与盐溶液是否发生置换反应”来判断．为了验证甲、乙、丙三种金属的括动性依次减弱，某同学设计了如下方案：①把甲放入乙的盐溶液中； ②把乙放入丙的盐溶液中； ③把甲放入丙的盐溶液中；你认为该方案中的 （填序号）没有必要做． 金属 空气 稀硫酸 硝酸银溶液 铁 ﹣ √ √ 铜 ﹣ ﹣ √ 镁 √ √ √ 实 验 操 作 实 验 现 象 实 验 结 论室温下，将大小相同并打磨光亮的铬片、铝片、铜片分别投入盛有体积相同、 相同的稀硫酸的试管中铬片表面产生气泡缓慢，铝片表面产生气泡较快，铜片表面 猜想 （填序号）成立10、小彬同学家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的．他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬，为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动．查阅资料铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜．铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液…铝是银白色有光泽的金属，能与稀硫酸反应，生成无色的硫酸铝溶液…预测三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系：①Cr Al Cu②Al Cr Cu③Al Cu Cr实验过程取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮．回答问题：实验一实验二实验三实验方案实验现象铬片表面产生气泡缓慢，溶液变蓝色．（1）铝片表面产生气泡较快．结论铬能和稀硫酸发生反应，反应速率较慢．铜不与稀硫酸反应（2）三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是（3）（填①②③）（4）用砂纸打磨金属片的目的是．（5）实验一所发生反应的化学方程式是．（6）小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，小燕认为不可行，理由是．（7）小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，这三种药品可以是．归纳比较金属活动性强弱的方法有①；②．11、铁、铝、铜是常见的三种金属．同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而铁制品一般需要做防锈处理．（一）提出问题：这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢？（二）实验探究：同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究，请你参与探究并填写空格．将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插人体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中：（三）讨论交流：为什么同一个实验得出了两种结论呢？同学们带着这个疑问查阅了相关资料，明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡，是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应．（四）反思评价：做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的目的是： ．（五）实验验证：为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中：写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式： ．（六）拓展迁移：（1）若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序（能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完），也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序．金属丝的插入顺序为： ．（2）金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序： ．操作 根据现象得出金属活动性顺序 片刻后现象有少量气泡 无气泡 无气泡 Fe ＞Al ，Fe ＞Cu 几分钟后现象 有少量气泡 有大量气泡 无气泡操作 根据现象得出金属活动性顺序 现象 无明显现象Al ＞Fe ＞Cu12、钢铁是使用最多的金属材料。

在今年的化学活动周中，某校兴趣小组的同学在老师指导下做了二个有关铁的实验。

实验一：用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁，实验装置如下图：A B C D E F其中A 是实验室用草酸（H 2C 2O 4）和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置，反应的化学方程式是： H 2C 2O 4H 2O+CO 2↑+CO↑。

请回答下列问题: （1）B 装置中发生反应的化学方程式是 .（2）C 装置无明显现象，C 装置的作用是 。

D 装置中浓硫酸的作用是 。

（3）E 装置中的实验现象是 。

（4）F 装置的作用是 、 。

实验二：铝粉和氧化铁粉末反应（铝热反应）实验装置如下图：图中纸漏斗由两张滤纸折叠成漏斗状套在一起，使四周都有四层，点燃镁条后观察到的现象：镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入细沙中。

实验后老师作了如下提示：实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件，铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应，属于置换反应，该反应常用于焊接钢轨。

请写出该反应的化学方程式 。

该反应中单质铝与一氧化碳有相似的 （填“氧化”或“还原”）性。

实验后同学们对金属与金属氧化物间的反应产生兴趣，激发了探究热情。

【提出问题】任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗？同学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究。

【实验方案】实验组别实验操作 实验现象 结论 实验1 取Zn 、CuO 粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热。

向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸。

黑色粉末变成 色 固体部分溶解，有气泡产生，水溶液呈无色。