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1、云南省2016中考化学第二部分专题研究五探究性问题类型五有关金属活动性顺序探究例例 某校同学以某校同学以“比较锰、铁、铜比较锰、铁、铜3种金属的活动性种金属的活动性”为课题为课题进行探究。提供的药品：铁片、铜片、锰片、稀盐酸、硫进行探究。提供的药品：铁片、铜片、锰片、稀盐酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰溶液。酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰溶液。【作出猜想】【作出猜想】（5年年31套卷：套卷：2011年昆明年昆明T27、昭通、昭通T26、红河州、红河州T28） 专题精讲 首先按金属活动性顺序排列已知活动性强弱的金属，首先按金属活动性顺序排列已知活动性强弱的金属，将未知金属在排列中进行插入（前
2、、中、后），然后排除将未知金属在排列中进行插入（前、中、后），然后排除题中给出的猜想即可。切记不可将已知金属随意排序。题中给出的猜想即可。切记不可将已知金属随意排序。作出猜想作出猜想 他们考虑到铁的活动性比铜强他们考虑到铁的活动性比铜强,对对3种金属的活动性种金属的活动性顺序作出如下猜想。顺序作出如下猜想。猜想一：锰铁铜；猜想一：锰铁铜；猜想二：铁铜锰；猜想二：铁铜锰；猜想三：猜想三：_。铁锰铜铁锰铜 【解析】【解析】 【作出猜想】根据猜想一、猜想二，不难猜出【作出猜想】根据猜想一、猜想二，不难猜出猜想三为铁锰铜。猜想三为铁锰铜。【设计实验】【设计实验】 针对针对（3），主要是通过未知金属与已
3、知金属盐溶液），主要是通过未知金属与已知金属盐溶液（或未知金属的盐溶液和已知金属）之间能否发生化学反应（或未知金属的盐溶液和已知金属）之间能否发生化学反应而进行验证；也可以通过转化法的思想进行转化（而进行验证；也可以通过转化法的思想进行转化（AB，BC，则，则AC），如铁能和稀盐酸反应，），如铁能和稀盐酸反应， 铜和稀铜和稀盐酸不反应，盐酸不反应， 则铁的金属活动性强于铜。则铁的金属活动性强于铜。设计实验设计实验 为了验证猜想成立为了验证猜想成立,同学们分成三组同学们分成三组,分别针对一种猜想分别针对一种猜想设计实验方案。设计实验方案。（2）第二组验证猜想二。实验方案是将锰片放入）第二组验证猜
4、想二。实验方案是将锰片放入_中中,观察现象。观察现象。（3）第三组验证猜想三。实验方案是（只用两个实验）：）第三组验证猜想三。实验方案是（只用两个实验）：_ 。硫酸铜溶液硫酸铜溶液 将两片锰片分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液将两片锰片分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液 中，观察现象中，观察现象 【解析】【解析】 【设计实验】根据不同的猜想以及金属活动性规【设计实验】根据不同的猜想以及金属活动性规律，不难得出第二组实验是将锰片放入硫酸铜溶液中；根据律，不难得出第二组实验是将锰片放入硫酸铜溶液中；根据前两组的猜想可以推出，将两片锰片分别放入硫酸亚铁溶液前两组的猜想可以推出，将两片锰片分别放入硫酸亚铁
5、溶液和硫酸铜溶液中，观察现象（或将铁片和铜片放入硫酸锰溶和硫酸铜溶液中，观察现象（或将铁片和铜片放入硫酸锰溶液中，观察现象或将铁片放入硫酸锰溶液中、锰片放入硫酸液中，观察现象或将铁片放入硫酸锰溶液中、锰片放入硫酸铜溶液中，观察现象或将锰片放入硫酸亚铁溶液中、铜片放铜溶液中，观察现象或将锰片放入硫酸亚铁溶液中、铜片放入硫酸锰溶液中，观察现象）。入硫酸锰溶液中，观察现象）。【实验及结论】各组通过实验和交流【实验及结论】各组通过实验和交流,确认猜想一是正确的。确认猜想一是正确的。第一组同学的实验现象是：第一组同学的实验现象是：_。锰片的反应比铁片剧烈锰片的反应比铁片剧烈 在书写反应现象、实验结论时要
6、注意语言规范、在书写反应现象、实验结论时要注意语言规范、准确准确。实验及结论实验及结论【解析】【解析】 【实验及结论】根据涉及实验从而很轻易得出实验【实验及结论】根据涉及实验从而很轻易得出实验结论，锰片与稀盐酸的反应比铁片剧烈。结论，锰片与稀盐酸的反应比铁片剧烈。【拓展探究】随后同学们对探究金属活动性的方案设计【拓展探究】随后同学们对探究金属活动性的方案设计作了进一步研究。作了进一步研究。 关于四种金属活动性顺序探究的实验方案设计：关于四种金属活动性顺序探究的实验方案设计：（1）将四种金属单质同时放入稀盐酸或稀硫酸中，可将）将四种金属单质同时放入稀盐酸或稀硫酸中，可将其分为氢前金属和氢后金属两
7、种；（其分为氢前金属和氢后金属两种；（2）根据比较两种或）根据比较两种或三种金属活动性的方法分别比较氢前金属和氢后金属的三种金属活动性的方法分别比较氢前金属和氢后金属的活动性，再排序即可。活动性，再排序即可。拓展探究拓展探究为了验证甲、乙、丙、丁为了验证甲、乙、丙、丁4种金属的活动性依次减弱种金属的活动性依次减弱,某同某同学设计了如下方案：学设计了如下方案：把甲放入乙的盐溶液中；把甲放入乙的盐溶液中；把乙放把乙放入丙的盐溶液中；入丙的盐溶液中；把乙放入丁的盐溶液中；把乙放入丁的盐溶液中；把丁放入把丁放入丙的盐溶液中。你认为哪个实验没有必要做丙的盐溶液中。你认为哪个实验没有必要做?请说明理由请说
8、明理由_。实验实验，实验，实验已可验证已可验证4种金属的活动性顺序，没种金属的活动性顺序，没有必要进行实验有必要进行实验（或实验（或实验已可以验证乙比丁活泼，已可以验证乙比丁活泼，没有必要进行实验没有必要进行实验）【解析】【解析】 【拓展探究】实验【拓展探究】实验已可验证种金属的活已可验证种金属的活动性顺序，没有必要进行实验动性顺序，没有必要进行实验（或实验（或实验已可以验证乙已可以验证乙比丁活泼，没有必要进行实验比丁活泼，没有必要进行实验）。）。1. （2011红河州红河州）某校化学兴趣小组的同学在实验室整）某校化学兴趣小组的同学在实验室整理化学药品时，发现一瓶金属铬。为了解铬与常见金属理化
9、学药品时，发现一瓶金属铬。为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，他们进行铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，他们进行了如下探究活动。了如下探究活动。【查阅资料】铬（【查阅资料】铬（Cr）是银白色金属，在空气中表面能）是银白色金属，在空气中表面能形成致密的氧化膜。形成致密的氧化膜。针对训练【提出假设】考虑到铝的活动性比铜强，提出了三种假【提出假设】考虑到铝的活动性比铜强，提出了三种假设：设：假设假设：CrAlCu假设假设：AlCrCu假设假设：AlCuCr【实验过程】取大小相同的【实验过程】取大小相同的Cr、Cu、Al三种金属薄片，三种金属薄片，用砂纸打磨光亮后，分别放入
10、三支试管中，再分别加入用砂纸打磨光亮后，分别放入三支试管中，再分别加入等体积等体积20%的稀硫酸。的稀硫酸。【实验现象】【实验现象】金属金属CrCuAl实验现象实验现象铬片表面产生铬片表面产生气泡缓慢气泡缓慢铜表面无明显铜表面无明显变化变化铝表面产气铝表面产气泡较快泡较快【实验结论】假设【实验结论】假设_成立（填序号）。成立（填序号）。【问题与反思】【问题与反思】（1）由上述结论可知：铬可以与硫酸铜溶液发生反应。）由上述结论可知：铬可以与硫酸铜溶液发生反应。请写出该反应的化学方程式：请写出该反应的化学方程式：_（已知在该反应的生成物中铬元素显（已知在该反应的生成物中铬元素显+2价）。价）。Cr
11、+CuSO4 CrSO4+Cu（2）小丽提出，按上述实验操作，用硫酸铜溶液代替稀）小丽提出，按上述实验操作，用硫酸铜溶液代替稀硫酸也能得出三种金属的活动性顺序，你认为硫酸也能得出三种金属的活动性顺序，你认为_（填（填“可行可行”或或“不可行不可行”），理由是），理由是_。不可行不可行无法比较铝和铬的活动性无法比较铝和铬的活动性【解析】【解析】【实验结论】根据【实验结论】根据Al、Cr、Cu三种金属和稀硫三种金属和稀硫酸反应的现象，酸反应的现象，Cu不与稀硫酸反应金属活动性最差，而不与稀硫酸反应金属活动性最差，而Cr和和Al与稀硫酸都反应，可根据反应的快慢或剧烈程度与稀硫酸都反应，可根据反应的快
12、慢或剧烈程度来判断金属活动性强弱，由此可确定出假设来判断金属活动性强弱，由此可确定出假设成立，即成立，即AlCrCu。【问题与反思】上面可知【问题与反思】上面可知Cr可以置换出可以置换出CuSO4中的中的Cu。（2）在上述实验中若用硫酸铜溶液代替稀硫酸，实验中）在上述实验中若用硫酸铜溶液代替稀硫酸，实验中Al和和Cr都可以和硫酸铜反应，这样无法比较都可以和硫酸铜反应，这样无法比较Al和和Cr的金的金属活动性，因此是不可行的。属活动性，因此是不可行的。2. 根据我国的有关规定，首饰中的镉必须小于首饰品根据我国的有关规定，首饰中的镉必须小于首饰品总重的千分之一。某化学实验小组开展了一次关于金总重的
13、千分之一。某化学实验小组开展了一次关于金属镉、铜、银活动性顺序的探究。属镉、铜、银活动性顺序的探究。【查阅资料】【查阅资料】镉（镉（Cd）是一种银白色金属，在化合物中通常表现）是一种银白色金属，在化合物中通常表现为为+2价价;水体中镉元素通常以氯化镉、硝酸镉的形式存在水体中镉元素通常以氯化镉、硝酸镉的形式存在;氯化镉、硝酸镉都能溶于水，氢氧化镉难溶于水。氯化镉、硝酸镉都能溶于水，氢氧化镉难溶于水。【实验探究】【实验探究】实验步骤实验步骤实验现象实验现象实验结论实验结论取适量镉、铜、取适量镉、铜、银于试管中，加银于试管中，加入足量硫酸入足量硫酸镉表面有气泡产镉表面有气泡产生，铜、银表面生，铜、银
14、表面无气泡产生无气泡产生_取适量银片于试取适量银片于试管中，加入少量管中，加入少量硫酸铜溶液硫酸铜溶液_铜的活动性大于银铜的活动性大于银无明显现象无明显现象镉的活动性大于铜和银镉的活动性大于铜和银镉铜银镉铜银【实验结论】金属活动性由强到弱的顺序【实验结论】金属活动性由强到弱的顺序_。【反思】实验中需对金属片用砂纸打磨，其目的是【反思】实验中需对金属片用砂纸打磨，其目的是_。【发现问题】水中重金属离子的浓度超标会对人体健康有【发现问题】水中重金属离子的浓度超标会对人体健康有害，本实验产生的废液应该如何进行处理才不会污染水体害，本实验产生的废液应该如何进行处理才不会污染水体？除去金属表面的污物或氧
15、化膜除去金属表面的污物或氧化膜【分析问题】小红经过分析，认为废液中一定含有硫酸镉，【分析问题】小红经过分析，认为废液中一定含有硫酸镉，她的依据是她的依据是_。【作出猜想】小华认为废液中可能含有硫酸。【作出猜想】小华认为废液中可能含有硫酸。镉与硫酸（或硫酸铜溶液）反应生成硫酸镉镉与硫酸（或硫酸铜溶液）反应生成硫酸镉【实验验证】小华测得废液的【实验验证】小华测得废液的pH小于小于7，证明废液中含，证明废液中含有硫酸有硫酸写出用写出用pH试纸测定溶液试纸测定溶液pH的具体操作方法的具体操作方法_。用玻璃棒蘸取少量待测液滴到用玻璃棒蘸取少量待测液滴到pH试纸上，把试纸上，把pH试纸呈试纸呈现的颜色与标
16、准比色卡比较，确定酸碱度现的颜色与标准比色卡比较，确定酸碱度小明取少量废液，向其中加入氢氧化钠溶液，也得到了相小明取少量废液，向其中加入氢氧化钠溶液，也得到了相同的结论，小明观察到的现象是滴加一定量的氢氧化钠溶同的结论，小明观察到的现象是滴加一定量的氢氧化钠溶液后才有沉淀生成，写出可能发生的反应的化学方程式液后才有沉淀生成，写出可能发生的反应的化学方程式_ 。通过分析与实验，同学们得出结论：废液中含有硫酸镉、通过分析与实验，同学们得出结论：废液中含有硫酸镉、硫酸铜和硫酸。硫酸铜和硫酸。CdSO4+2NaOH Cd（OH）2+Na2SO4（或（或H2SO4+2NaOH Na2SO4+2H2O、 2NaOH+CuSO4 Cu（OH）2+ Na2SO4）谢谢大家！结结 语语
