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1、实验探究二实验探究二金属活动性的探究金属活动性的探究本类型涉及的知识点主要有金属的化学性质和对金属活动顺序的理解和运用，以及酸、盐与金属发生转换的反应。一、金属活动性强弱比较1金属与酸反应(1)从是否产生气泡以及放出气泡速率的快慢角度分析：与酸反应有气泡产生的金属，其活动性强于无气泡产生的金属；放出气泡快的金属活动性强于放出气泡慢的金属。(2)从图像分析：先出现折点的金属活动性强于后出现折点的金属。2金属与盐溶液反应能把另一种金属从其盐溶液中置换出来的金属，其活动性强于被置换的金属。二、应用设计实验证明：Zn、Fe、Cu 三者的活动性强弱。1金属放酸中锌有大量气泡迅速产生，铁有少量气泡产生，铜
2、没有气泡产生，结论：ZnFeCu。2金属放盐中有以下两种方案，均可证明 ZnFeCu。(1)取“两边金属中间盐”：Zn、FeCl2 溶液、Cu，如图 1。图 1图 2(2)取“中间金属两边盐”：ZnCl2 溶液、Fe、CuCl2 溶液，如图 2。解题指引关键是对金属与酸、盐反应的性质要分别理解和掌握，并懂得用酸或盐溶液比较出金属的活动性强弱的技巧和方法。题型题型 1选择型的活动性探究选择型的活动性探究例 1(2012 年广东揭阳)为了验证 Zn、Fe、Cu 三种金属的活)。动顺序为 ZnFeCu 这一结论，下面实验设计合理的是(A将 Zn、Cu 两金属片分别放入稀硫酸中B将 Fe、Cu 两金属
3、片分别放入稀硫酸中C将 Zn、Fe 两金属片分别放入 CuSO4 溶液中D将 Zn、Cu 两金属片分别放入 FeSO4 溶液中思维点拨：采用“两边金属中间盐”的方法。答案：D题型题型 2综合实验型的活动性探究综合实验型的活动性探究例 2(2012 年广东梅州)现有银、铜、铁三种金属，某研究小组的同学为探究银、铜、铁的金属活动性顺序，设计了三个实验：.将铁片浸入稀硫酸中；.将银片浸入稀硫酸中；.将铁片浸入硫酸铜溶液中。(1)实验的现象是有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色。反应的化学方程式为：_；反应产生的气体可用_的方法检验。(2)上述三个实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序，请你补充一个实
4、验以达到实验目的： ( 写出实验操作和现象)_ 。根据以上 探 究， 三 种 金 属的 活 动 性 由强 到 弱 的 顺序 是_。(3)将银、铜、铁中的两种金属分别放入_溶液中，即可验证这三种金属的活动性强弱。实验操作实验现象剪下一片变黑的铜片，放入试管中，加入足量的_溶液 铜片表面的黑色物质全部消失，露出红色的铜，溶液变为_色(4)将铜片加热，铜片表面会变黑。同学们设计了如下实验证明此黑色物质是氧化铜。思维点拨：本题以实验形式来考查金属活动性顺序的比较探究，金属活动性顺序的比较一般通过以下几种方法：看与氧气反应难易，越容易越强；看与酸反应速度，越快越强；用金属与金属化合物溶液的置换反应，强的
5、能置换弱的。答案：(1)FeH2SO4=FeSO4H2点燃(2)将铜片浸入硝酸银溶液中，过一会取出，铜片表面有银白色物质析出(合理即可)FeCuAg(3)CuCl2或 CuSO4、Cu(NO3)2 等(4)稀硫酸(或稀盐酸)蓝1(2012 年广东肇庆)把 X、Y、Z 三种金属片分别加入稀硫酸中，X、Y 表面有气泡产生，Z 无变化；把 X 加入 Y 的硫酸盐)。B溶液中，X 表面析出 Y。则三种金属活动顺序为(AYXZBXYZCZYXDXZY实验实验实验2(2011 年广东广州)为了探究影响锌与盐酸反应剧烈程度)。的因素，某学习小组设计了下列实验，下列说法正确的是( AA.对比实验和，可研究盐酸
6、的浓度对反应剧烈程度的影响B对比实验和，可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响C对比实验和，可研究温度对反应剧烈程度的影响D对比实验和，可研究温度对反应剧烈程度的影响3(2012 年江苏南京)只用下列选项所给出的试剂进行实验，)。能得到 Zn、Cu、Ag 三种金属正确的活动性顺序的是(AZn(NO3)2 溶液、Cu(NO3)2 溶液、AgBZn(NO3)2 溶液、AgNO3 溶液、CuC稀硫酸、Zn、Cu、AgDZn(NO3)2 溶液、Cu、Ag解析：取“中间金属两边盐溶液”。答案：B4(2011 年广东肇庆)将 a、b、c 三种金属分别投入稀盐酸中，只有 b 溶解并产生气泡；把 a 和 c 分
7、别放入硫酸铜溶液中，在 a 表面有铜析出，c 没有变化。则 a、b、c 的金属活动性顺序是()。AcbaCacbBbacDbca解析：将 a、b、c 三种金属分别投入稀盐酸中，只有 b 溶解并产生气泡，说明 b 活动性最强；把 a 和 c 分别放入硫酸铜溶液中，在 a 表面有铜析出，c 没有变化，说明活动性：aCu，cCu，推出 bac，故选 B。答案：B5学习金属的知识后，我们知道 Zn、Fe、Cu 三种金属的活动性顺序为 ZnFeCu。为验证这一结论，下面实验设计合理的是()。A将 Zn、Cu 两金属片分别放入稀盐酸中B将 Fe、Cu 两金属片分别放入稀盐酸中C将 Zn、Fe 两金属片分别
8、放入 CuCl2 溶液中D将 Zn、Cu 两金属片分别放入 FeCl2 溶液中D6下列实验方案能证明铁、铜、银三种金属活动性顺序的是()。A将铁丝、铜丝分别放入硝酸银溶液中，根据现象，判断结果B将铁丝分别放入硫酸铜、硝酸银溶液中，根据现象，判断结果C将铁、铜、银三种金属丝分别放入稀硫酸中，根据现象，判断结果D先将铁、铜、银三种金属丝分别放入稀硫酸中，再将铜丝放入硝酸银溶液中，根据现象，判断结果D7某学生为了验证锌、银、铜三种金属的活动性顺序，设计了五个实验：将 Zn、Cu 分别放入稀盐酸中； 将 Ag 放入Cu(NO3)2 溶液中；将 Cu 放入 AgNO3 溶液中；将 Cu 放入ZnSO4溶
9、液中；将Zn放入AgNO3溶液中。下列实验组合不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是()。ACBD解析：操作只能验证锌比铜和银都活泼，但没有比较铜和银的活泼性强弱。答案：D8根据金属活动性顺序表的有关知识，回答下列问题。(1)将 Mg、Zn、Cu 三种金属分别置于稀盐酸中反应，根据金属与稀盐酸反应的_，可以判断三者金属活动性强弱的顺序。速率(2)用 Zn 分别与 MgCl2、CuCl2 溶液反应，也能判断金属活动性顺序，其反应的化学方程式为：_，三种金属活动性由强到弱的顺序为_。若将一定质量的 Zn 放入 CuCl2 和 MgCl2 的混合溶液中，充分反应后过滤，所得固体中一定含有的物质是_
10、。CuZnCuCl2=CuZnCl2MgZnCu9探究活动：在室温条件下进行如下图所示的实验。已知：试管内的镁条和铁片表面均被打磨干净，且形状、大小均相同；同时加入两支试管中的稀盐酸的质量和质量分数均相等。(1)该实验的目的：_；_。两支长颈漏斗中产生的现象的不同之处是_。(2)若实验所用的金属均过量，则甲装置中产生 H2 的质量与乙装置中产生 H2 的质量的关系是甲_(填“多”、“少”或“相等”)。相等比较镁、铁与稀盐酸反应的剧烈程度比较相同时间内镁、铁与稀盐酸反应放出热量的多少甲装置长颈漏斗中的液面比乙装置中的高10(2012 年上海)教材学生实验：探究铁、铜、银三种金属活动性强弱。以下是
11、小强同学的实验方案，我们一起对实验进行分析、完善和归纳。【实验药品】铁片、铜片、银片、20%稀硫酸、CuSO4 溶液、AgNO3 溶液、FeSO4 溶液。【提出假设】三种金属的活动性强弱为 FeCuAg。序号步骤步骤实验操作将铁片、铜片和银片分别放入盛有溶质质量分数相同、体积相同的稀硫酸的试管中将铁片分别放入盛有溶质质量分数相同、体积相同的 CuSO4 溶液和 AgNO3 溶液的试管中ABCDE【实验方案】取体积相等的金属片，用砂纸打磨光亮，分别进行下列实验操作。【观察分析】上述实验中能观察到金属表面有气泡产生是_(填字母)。A我国古代“湿法炼铜”就是利用了实验试管 D 中的反应原理，请写出该
12、反应的化学方程式：_，该反应属于_反应(填基本反应类型)。FeCuSO4=FeSO4Cu置换实验操作步骤实验现象结论_【方案完善】通过上述实验还不能证明铁、铜、银三种金属的活动性强弱，请你在此基础上补充一个实验帮助小强达到实验目的。将铜片放入盛有 AgNO3 溶液的试管中铜的表面覆盖一层银白色物质Cu 的活动性大于 Ag【讨论归纳】根据上述实验探究过程，请你归纳探究金属活动性强弱的方法一般有a._；b._可)。通过金属与酸反应，判断金属活动性强弱通过金属与盐溶液反应，判断金属活动性强弱(合理即11为研究锌和铝的金属活动性，某研究小组进行了如下探究。Zn2HCl=ZnCl2H2(1)小明设计的实
13、验方案：向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。写出锌与盐酸反应的化学方程式：_。(2)小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中，发现前者比后者反应快，原因是_。(3)小芳在(2)实验中，还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。未去膜的铝片表面有氧化铝(氧化膜)，氧化铝先与盐酸反应【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么？【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色；AlCl3 为无色晶体或白色而微带浅黄色的固体，易溶于水和乙醇。【提出假设】假设 a ：该灰黑色沉淀可能含有_；假设 b：该灰黑色沉淀可能含有 AlCl3；假设 c：该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质。铝和氯化铝编号实验操作实验
14、现象加入适量稀盐酸有微量气泡，固体全部溶解，得到澄清溶液加入适量蒸馏水固体部分溶解加入适量无水乙醇固体部分溶解【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。【得出结论】由实验可判断假设 c_(填“成立”或“不成立”)，再结合和可得出该灰黑色沉淀的成分是_。铝和氯化铝不成立(4)你认为(1)中小明的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱？_(填“能”或“不能”)，分别从设计方法和操作可行性的角度，具体说明理由：_不能 小明的实验方案中未控制金属的纯度、质量、形状，盐酸的浓度等相关变量相同；操作中难以做到铝片和锌粒的表面积相同 。12(2012 年安徽芜湖)小彬同学家新买了水龙头，他从说明书上了解到
15、该水龙头是铜质镀铬的。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，小彬进行了如下探究的活动。【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：Cr、Al、Cu；Al、Cr、Cu；Al、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。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，溶液变蓝色铝片表面产生气泡
16、较快结论铬能与稀硫酸发生反应，反应速率较慢铜不与稀硫酸反应_三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是_(填序号) 无明显现象铝能与稀硫酸发生反应，反应速率较快【回答问题】(1)用砂纸打磨金属片的目的_。(2)实验一发生反应的化学方程式是：_。(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_。除去金属表面的氧化物CrH2SO4=CrSO4H2无法比较铬和铝的金属活动性强弱(合理即可)(4)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
17、法有_；_Al、CrSO4 溶液、Cu(合理即可)通过金属与酸反应，判断金属活动性强弱通过金属与盐溶液反应，判断金属活动性强弱(合理即可)13某班同学做验证铁、铜、银的金属活动性顺序的实验，用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸和硫酸铜溶液。实验结束后，化学兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究，请你一起参与。【提出问题】废液中含有什么物质？【交流表达】(1)小明通过观察，认为废液中一定含有硫酸铜。他观察到的现象是_。(2)小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸亚铁，她的依据是_。溶液显蓝色铁丝与稀硫酸(或硫酸铜溶液)反应生成硫酸亚铁【作出猜想】小华认为废液中还可能含有硫酸。【实验验证】(1)小华测得废液的 pH 小于 7，证明废液中含有硫酸。用 pH试纸测定溶液 pH 的方法：_。(2)小明取少量废液，向其中滴加氢氧化钠溶液，也得到了相同的结论。小明的实验现象是_。通过分析与实验，同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸。将待测液滴到试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡比较，确定 pH滴加一定量氢氧化钠溶液后才有沉淀生成【拓展应用】(1)若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁，应向废液中加入过量的_。写出该反应过程中的一个化学方程式：_。(2)反应完全后，过滤，滤渣中物质为_，滤液中溶质为硫酸亚铁。铁片FeH2SO4=FeSO4H2铁和铜
