1、中考化学复习冲刺必刷题科学探究之金属活动性的探究专题word版有答案2019年中考化学复习科学探究之金属活动性的探究1、某化学兴趣小组的学生，发现金属R不在初中学到的金属活动性顺序表中，该小组为了了解R与常见金属铝、铜的金属活动性顺序，进行如下探究活动：【做出猜想】他们考虑到铝的活动性比铜强，对三种金属的活动性顺序作出如下猜想：猜想一：AlCuR；猜想二：AlRCu ；猜想三：RAlCu；【查阅资料】R是一种银白色的金属，R和酸反应生成+2价的盐，+2价R的盐溶液呈蓝色；硫酸铝、氯化铝、硝酸铝的溶液均为无色。【实验探究】为了探究哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别针对猜想一、猜想二、猜想三设
2、计实验方案并展开实验探究。猜想主要操作主要现象实验结论猜想一打磨R丝，并将其插入到硫酸铜溶液中R丝表面覆盖了一层红色的物质猜想一 不成立（填“成立”或“不成立”）猜想二打磨粗细相同的R丝、铝丝、铜丝，分别将它们插入到体积相同、溶质质量分数也相同的稀硫酸中R丝表面产生气泡缓慢，溶液由无色逐渐变成蓝色铝丝表面产生气泡较快铜丝表面没有气泡产生猜想二成立，R与稀硫酸反应的化学方程式为 R+H2SO4RSO4+H2。猜想三将铝丝插入到RSO4溶液中无明显现象猜想三成立【交流反思】究竟哪种猜想成立？三位同学经讨论交流，发现丙同学在实验前没有打磨铝丝，这可能会导致实验结论错误。于是他们先用砂纸打磨铝丝，再将
3、其插入到丙同学做实验用过的溶液中，一段时间后，溶液的颜色 由蓝色变成无色，进而确认猜想三不成立。【归纳总结】砂纸打磨铝片的目的是 除去表面的氧化铝。探究结束后，他们总结得出：通过金属与酸、盐溶液 反应可以比较金属活动性强弱。答案：解：【做出猜想】猜想一：AlCuR；猜想二：AlRCu；猜想三：RAlCu；故填：AlRCu。【实验探究】打磨R丝，并将其插入到硫酸铜溶液中，R丝表面覆盖了一层红色的物质，说明R比铜活泼；打磨粗细相同的R丝、铝丝、铜丝，分别将它们插入到体积相同、溶质质量分数也相同的稀硫酸中，R丝表面产生气泡缓慢，溶液由无色逐渐变成蓝色铝丝表面产生气泡较快，铜丝表面没有气泡产生，说明铝
4、比R活泼，R比铜活泼，R与稀硫酸反应的化学方程式为：R+H2SO4RSO4+H2，实验过程如下所示：2、某化学兴趣小组的学生，发现金属R不在初中学到的金属活动性顺序表中，该小组为了了解R与常见金属铝、铜的金属活动性顺序，进行如下探究活动：【做出猜想】他们考虑到铝的活动性比铜强，对三种金属的活动性顺序作出如下猜想：猜想一：AlCuR；猜想二：AlRCu；猜想三：RAlCu 。【查阅资料】R是一种银白色的金属，通常显+2价，盐溶液呈蓝色：硫酸铝、氯化铝、硝酸铝的溶液均为无色。【实验探究】为了探究哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别针对猜想一、猜想二、猜想三设计实验方案并展开实验探究。猜想主要操作
5、主要现象实验结论猜想一打磨R丝，并将其插入到硫酸铜溶液中 R表面有红色物质生成猜想一不成立，R与硫酸铜反应的化学方程式可表示为 R+CuSO4=RSO4+Cu猜想二打磨粗细相同的R丝，铝丝、铜丝，分别将他们插入到相同体积和溶液质量分数的稀硫酸中R丝表面产生气泡缓慢，溶液有无色逐渐变成蓝色铝丝表面产生气泡较快铜丝表面没有气泡产生猜想二成立猜想三将未经打磨的铝丝插入到R的盐酸溶液中 无明显现象猜想三成立【交流反思】究竟哪种猜想成立？三位同学经讨论交流，一致认为丙同学的操作及结论有误，理由是未经打磨的铝丝表面有一层致密的氧化膜，会阻止内部的铝于R的盐溶液反应 【拓展探究】实验结束后，老师告诉同学们，
6、金属铝也能与氢氧化钠溶液反应放出一种气体。为了解该气体的成分，实验小组进行了以下探究活动：【做出猜想】小红猜想是氧气；小敏猜想是氢气。【实验探究】小红和小敏针对自己的猜想，分别用如图装置设计以下实验方案（1）小红待反应一段时间后，将带火星的小木条伸到导管口a处，若木条复燃，则该气体是氧气 ；否则不是O2。（2）小敏待反应一段时间后，将燃烧的火柴放在导管口a处，若气体燃烧丙产生淡蓝色火焰，则是氢气 ；否则不是H2。【得出结论】查阅资料知，铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠（NaAlO2），反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 。答案：解：【做出猜想】由于铝比
7、铜活动性强，这一点是已知的，所以在猜想时不要再次打乱铝比铜活泼的前提。可得猜想三为：RAlCu。由于给出的实验结论是猜想一不成立也就是铜比R活泼不成立，所以正确的结论应该是R比铜活泼，所以对应的实验现象是R表面有红色物质生成，对应的化学方程式书写注意信息提示中R形成的是+2价化合物，所以对应的化学方程式为：R+CuSO4=RSO4+Cu。同时结论说猜想三也正确，根据给出的实验操作的目的可知对应的实验现象是无明显现象。但是由于使用的是未经打磨的铝丝，表面有一层致密的氧化膜，会阻止内部的铝与R的盐溶液反应，导致结论不准确。（1）验证氧气需要用带火星的小木条，所以小红待反应一段时间后，将带火星的小木
8、条伸到导管口a处，若木条复燃，则该气体是氧气；否则不是O2。（2）检验氢气需要点燃且产生淡蓝色火焰，所以小敏待反应一段时间后，将 燃烧的火柴放在导管口a处，若气体燃烧丙产生淡蓝色火焰，则是氢气；否则不是H2。【得出结论】查阅资料知，铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠（NaAlO2），反应的化学方程式为 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2。故答案为：【做出猜想】RAlCu。【实验探究】猜想主要操作主要现象实验结论猜想一R表面有红色物质生成R+CuSO4=RSO4+Cu猜想二猜想三无明显现象【交流反思】未经打磨的铝丝表面有一层致密的氧化膜，会阻止内部的铝与R的盐溶液反应【实验
9、探究】（1）带火星的小木条伸到导管口a处，若木条复燃，则该气体是氧气；否则不是O2。（2）燃烧的火柴放在导管口a处，若气体燃烧丙产生淡蓝色火焰，则是氢气；【得出结论】2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2。3、小彬同学新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属化学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【预测】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置
10、关系：CrAlCuAlCrCuAlCuCr【实验过程】取大小相同的三种金属片，用砂纸打磨光亮。实验一实验二实验三实验方案实验现象结论铬与稀硫酸可以反应，速度较慢铜不与稀硫酸反应 铝与稀硫酸可以反应，速度较快三种金属在金属活动性顺序表中的相对位置关系是 Al Cr Cu【回答问题】（1）将上表中三处划横线的位置填上适当的内容。（2）用砂纸打磨金属片的目的是除去金属表面的氧化物 。（3）实验一所发生反应的化学方程式是Cr+H2SO4=CrSO4+H2 。（4）小东提出用硫酸铝溶液代替上述实验中的稀硫酸，小燕认为不可行，理由是无法比较铬和铜的金属活动性强弱 。（5）上述实验用了四种药品，小清认为只要
11、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表中的相对位置关系，这三种药品可以是Al、Cu和CrSO4 。（6）实验发现，相等浓度的盐酸和硫酸，盐酸和铝反应的速率比硫酸快得多，可能的原因是：Cl-更能促进反应。分别取等体积、等浓度的稀硫酸溶液于两支试管中，向其中一支试管加入少量的氯化钠固体，再将打磨后的等质量的铝片分别放入两支试管中，比较气泡放出快慢。 ，请设计实验证明你的猜想。答案：解：【实验过程】铜不与稀硫酸反应，故现象为铜片表面无现象；由三种金属与酸反应的快慢可得出结论，铝能和稀硫酸发生反应，反应速率较快；由结论可得出三种金属在金属活动性顺序中由强到弱的相对位置关系是：AlCr
12、Cu；【回答问题】（2）由于金属在保存时可能与空气中氧气发生氧化，使表面形成氧化层，影响实验，因此要使用砂纸进行打磨；（3）由题意铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液和氢气，该反应的化学方程式为：Cr+H2SO4CrSO4+H2；（4）因为铝和铜都不能与硫酸铝溶液反应，所以无法比较铬和铜的金属活动性强弱；（5）用三种药品是最简单的实验方法，采用的方案可以是：Al、CrSO4溶液、Cu；也可以用Al2（SO4）3溶液、Cr、CuSO4溶液；（6）相等浓度的盐酸和硫酸，主要区别在于阴离子种类的不同，盐酸与铝的反应速率更快，可能是因为氯离子更能促进反应；设计的实验方案可以是：分别取
13、等体积、等浓度的稀硫酸溶液于两支试管中，向其中一支试管加入少量的氯化钠固体，再将打磨后的等质量的铝片分别放入两支试管中，比较气泡放出快慢。故答案为：【实验过程】铬片表面有少量气泡产生；铜片表面无明显现象；铝片表面有大量气泡产生；Al Cr Cu【回答问题】（2）除去金属表面的氧化物；（3）Cr+H2SO4CrSO4+H2；（4）无法比较铬和铜的金属活动性强弱；（5）Al、CrSO4溶液、Cu或也可以用Al2（SO4）3溶液、Cr、CuSO4溶液；（6）氯离子更能促进反应；分别取等体积、等浓度的稀硫酸溶液于两支试管中，向其中一支试管加入少量的氯化钠固体，再将打磨后的等质量的铝片分别放入两支试管中
14、，比较气泡放出快慢。4、M是生活中常见的金属，MSO4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】小东的猜想是AlCuM；小林的猜想是AlMCu；你的猜想是MAlCu 。【设计与实验一】小东取M丝、铜丝、铝丝分别放入盛有体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中，实验现象如下：实验操作M丝铜丝铝丝实验结论刚开始的现象有少量气泡产生无气泡无气泡MCu；MAl几分钟后的现象有少量气泡产生无气泡有大量气泡产生 AlMCu【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査阅了
15、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。【反思评价】做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的目的是除去金属表面的氧化膜 。【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M丝表面有红色固体析出，蓝色溶液变为无色 。（2）试管丙中反应的化学方程式为2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu 。【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化，去掉试管丙 （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
16、金属的活动性顺序。答案：【猜想与假设】根据小东和小林的猜想可知，我的猜想：MAlCu。【设计与实验一】根据相同条件下，金属越活泼，与相同浓度的酸反应越剧烈产生气泡越多可知。由几分钟后的现象可以看出，MCu，AlM，故AlMCu。实验操作M丝铜丝铝丝实验结论刚开始的现象有少量气泡产生无气泡无气泡MCu；MAl几分钟后的现象有少量气泡产生无气泡有大量气泡产生AlMCu【反思与评价】因铝表面有层致密的氧化膜，故打磨的目的是 除去金属表面的氧化膜。【设计与实验二】（1）因通过上述实验得出MCu，故乙中实验M可以置换出金属Cu，溶液有颜色变化，现象是M丝表面有红色固体析出，蓝色溶液变为无色。（2）由于A
17、l的活动性强于Cu，所以可完成置换反应，化学方程式为：2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu【交流与表达】由以上三个实验可得出结论：甲：AlM 乙：MCu 丙：AlCu，只需甲和乙就可排出三种金属的活动性，所以丙是多余的。故答案：【猜想与假设】MAlCu；【设计与实验一】AlMCu；【反思与评价】除去金属表面的氧化膜；【设计与实验二】（1）M丝表面有红色固体析出，蓝色溶液变为无色。；（2）2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu；【交流与表达】丙。5、某化学兴趣小组同学以“比较铝和锌的金属活动性强弱”为课题进行探究，下面是小华同学和小明同学探究的主要过程： 【提出问题】铝和锌
18、两种金属，哪一种金属活动性更强？【实验原理】小华同学利用常温下两种金属与酸反应，测定收集等体积氢气所需的时间，判断金属活动性强弱；小明同学利用金属与盐溶液的反应比较金属活动性强弱。【进行实验】实验一：如图是小华的实验装置图，实验中B处宜采用的气体收集方法是排水法 。实验编号实验1实验2金属1g表面未氧化的锌粒1g表面打磨过的铝片酸溶液10mL10%的稀盐酸溶液10mL10%的稀盐酸溶液收集20mL氢气所需的时间42s64s实验结论根据实验现象，得出Zn Al（填“”“”或“=”）实验二：小明的实验方案实验步骤实验现象实验结论将表面打磨过的铝片插入硫酸锌溶液中 铝表面附着一层银白色固体金属活动性
19、：AlZn【分析与评价】写出铝与硫酸锌溶液反应的化学方程式2Al+3ZnSO4Al2（SO4）3+3Zn ；两位同学的实验结论刚好相反，你判断小华 同学实验结论错误，理由是铝比锌活泼，之所以收集相同体积气体锌需要时间短，是因为锌粒和稀盐酸的接触面积比铝片和稀盐酸的接触面积大 。【实验延伸】为了研究金属与酸反应的其他影响因素，小明用纯锌和纯度为90%的粗锌在相同条件下反应，发现粗锌反应速率更快。【查阅资料】粗锌中含有铜等与酸不反应的杂质【猜想与假设】造成粗锌反应速率更快的原因可能是铜等与酸不反应的杂质能够促进锌和酸的反应 。【设计实验】请设计合理的实验方案验证你的猜想。实验步骤实验可能的现象及结
20、论 取相等质量、相同体积的锌粒和锌纯度为90%的锌、铜合金，分别于两支试管中，分别同时加入质量分数、体积都相同的稀盐酸 答案：解：【进行实验】实验一：如图是小华的实验装置图，实验中B处宜采用的气体收集方法是排水法，这是因为利用排水法收集气体时，容易及时判断气体是否收集满。故填：排水法。相同条件下，利用锌收集相同体积气体需要时间短，说明锌比铝活泼，实验过程如下所示：实验编号实验1实验2金属1g表面未氧化的锌粒1g表面打磨过的铝片酸溶液10mL10%的稀盐酸溶液10mL10%的稀盐酸溶液收集20mL氢气所需的时间42s64s实验结论根据实验现象，得出ZnAl实验二：将表面打磨过的铝片插入硫酸锌溶液
21、中，铝表面附着一层银白色固体，说明铝比锌活泼，实验过程如下所示：实验步骤实验现象实验结论将表面打磨过的铝片插入硫酸锌溶液中铝表面附着一层银白色固体金属活动性：AlZn【分析与评价】铝与硫酸锌溶液反应生成硫酸铝和锌，反应的化学方程式为：2Al+3ZnSO4Al2（SO4）3+3Zn。故填：2Al+3ZnSO4Al2（SO4）3+3Zn。两位同学的实验结论刚好相反，小华同学实验结论错误，理由是铝比锌活泼，之所以收集相同体积气体锌需要时间短，是因为锌粒和稀盐酸的接触面积比铝片和稀盐酸的接触面积大。故填：小华；铝比锌活泼，之所以收集相同体积气体锌需要时间短，是因为锌粒和稀盐酸的接触面积比铝片和稀盐酸的
22、接触面积大。【猜想与假设】造成粗锌反应速率更快的原因可能是铜等与酸不反应的杂质能够促进锌和酸的反应。故填：铜等与酸不反应的杂质能够促进锌和酸的反应。【设计实验】实验方案如下所示：实验步骤实验可能的现象及结论取相等质量、相同体积的锌粒和锌纯度为90%的锌、铜合金，分别于两支试管中，分别同时加入质量分数、体积都相同的稀盐酸盛有锌粒试管中产生气泡速率较慢，盛有锌纯度为90%的锌、铜合金试管中产生气泡速率较快，说明铜等与酸不反应的杂质能够促进锌和酸的反应6、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
23、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：CrAlCuAlCrCuAlCuCr【实验过程】取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮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 无明显变化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 铝与稀硫酸反应速率较快三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系（由强到
24、弱）是 AlCrCu【回答问题】（1）用砂纸打磨金属片的目的是除去氧化膜 （2）实验一所发生反应的化学方程式是Cr+H2SO4CrSO4+H2 （3）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 Al、Cr都能与硫酸铜溶液发生反应答案：解：【实验过程】铜不与稀硫酸反应，故现象为铜片表面无现象；由三种金属与酸反应的快慢可得出结论，铝能和稀硫酸发生反应，反应速率较快；由结论可得出三种金属在金属活动性顺序中由强到弱的相对位置关系是：AlCrCu；【回答问题】（1）由于金属在保存时可能与空气中氧气发生氧化，使表面形成氧化层，影响实验
25、，因此要使用砂纸进行打磨；（2）由题意铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液和氢气，该反应的化学方程式为：Cr+H2SO4CrSO4+H2；（3）因为铝和铬都能与硫酸铜溶液反应，能得出铝和铬比铜活泼，但无法比较铬和铝的金属活动性强弱；故答案为：【实验过程】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，溶液变蓝色无明显变化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铝与稀硫酸反应速率较快三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是 AlCrCu【回答问题】（1）除去氧化膜；（2）Cr+H2SO4CrSO4+H2；（3）Al、Cr都能与硫酸铜溶
26、液发生反应；7、钛（Ti）因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注（1）钛合金具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、钛合金与人体有很好的“相容性”等根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是A A用来作保险丝 B用于制造航天飞机C用来制造人造骨 D用于制造船舶（2）某化学兴趣小组对Mg、Ti、Ag的金属活动性顺序进行探究【提出假设】三种金属的活动性分别是：假设A：TiMgAg；假设B：MgAgTi；假设C：MgTiAg 【查阅资料】在相同条件下，金属与酸反应，产生气泡的速率越快，则该金属活动性越强【实验设计】同温下，取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积、等质量分数
27、的足量稀盐酸中，观察现象请填空：三种金属加入盐酸前都先用砂纸将表面擦光亮，其目的是除去表面的氧化物 根据如表中的实验现象填空：TiMgAg实验现象产生气泡速度缓慢产生气泡速度快无任何现象【结论】假设C 正确（填“A”、“B”或“C”），写出镁与稀盐酸反应的化学方程式Mg+2HClMgCl2+H2 在做镁条与稀盐酸反应过程中观察到产生气体体积与反应时间有如图所示的关系：则0t时间内反应速率逐渐加快的主要原因是反应放热，使反应速率加快 在【实验设计】中，如果所用盐酸的溶质质量分数不同，是否一定能够得出正确结论？否 （填“是”或“否”），理由是反应物浓度会影响反应速率 答案：解：（1）钛合金熔点高，
28、不能用作保险丝故填：A（2）【提出假设】三种金属的活动性可能是TiMgAg；也可能是MgAgTi；也可能是MgTiAg故填：MgTiAg【实验设计】三种金属加入盐酸前都先用砂纸将表面擦光亮，其目的是除去表面的氧化物故填：除去表面的氧化物镁和稀盐酸反应产生气泡速度快，钛和稀盐酸反应产生气泡速度缓慢，说明镁比钛活泼，银和稀盐酸混合无任何现象，说明银最不活泼；镁和稀盐酸反应的化学方程式为：Mg+2HClMgCl2+H2故填：C；Mg+2HClMgCl2+H2则0t时间内反应速率逐渐加快的主要原因是反应放热，使反应速率加快故填：反应放热，使反应速率加快在【实验设计】中，如果所用盐酸的溶质质量分数不同，
29、不一定能够得出正确结论，理由是反应物浓度会影响反应速率故填：否；反应物浓度会影响反应速率8、某兴趣小组想通过实验对铁、铜、锌三种金属的活动性强弱进行探究，现提供的药品有：铁粉、铜丝、锌粒、20%稀硫酸、CuSO4溶液、ZnSO4溶液、FeSO4溶液。同学们分成甲乙两组进行了实验：（1）甲组同学设计如下方案进行实验：立刻有同学提出反对，理由铁粉和锌粒形状不同 。（2）乙组同学设计如下方案进行实验：实验步骤实验现象无明显变化 析出红色固体，蓝色溶液变成浅绿色实验结论 锌比铁活泼，铁比铜活泼发生反应的化学方程式为Fe+CuSO4FeSO4+Cu 。（3）乙组同学将两支试管中的物质倒在一个洁净的烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多
