金属活动顺序性探究-中考化学实验探究题大盘点(解析版)

1、 探究一 金属活动性顺序的探究知识导引：一、知识复习1.金属的活动性顺序2.在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能与酸发生置换反应；位于氢后面的金属不与酸发生置换反应。3.在金属活动性顺序里，位于前面的金属(K、Ca、Na除外)能把位于后面的金属从它的盐溶液中置换出来。二、 实验方案设计（1）比较两种金属的活动性强弱 方法一：将一种金属插入到另一种金属的盐溶液中。根据金属单质是否能将盐溶液中的金属置换出来验证两种金属的活动性。方法二：将两种金属分别插入稀盐酸(或稀硫酸)中。根据金属单质能否和酸反应来验证两种金属的活动性。此方法适用于两种金属的活动性分别在氢前和氢后的金属。比较三种金属的活动性强

2、弱方法一：“两金夹一盐”将活动性最强和最弱的两种金属单质分别插入排在中间金属的盐溶液中。方法二：“两盐夹一金”将排在中间金属单质分别插入到活动性最强和最弱的两种金属的盐溶液中。（3）比较四种金属的活动性强弱首先用酸将四种金属分为氢前金属和氢后金属两组，然后分别比较两组金属的活动性。三、注意事项（1）)实验前，需先将金属进行打磨，其目的是除去金属表面的氧化物和污物。（2）)酸一般用稀盐酸或稀硫酸，不宜用浓盐酸，不能用硝酸和浓硫酸。（3）)金属与盐的反应，盐必须可溶。（4）并不是所有位于前面的金属，都能将位于后面的金属从其盐溶液中置换出来，如钾、钙、钠。真题再现：1. （2020重庆）今年新冠病毒

3、肆虐全球，抗疫过程我们用到了多种材料。（1）医用口罩、隔离服、防护罩中的材料大部分是_（填“天然”或“合成”）材料。（2）修建火神山、雷神山两座医院时，用到了大量铝合金材料，铝合金密度小、硬度大、耐腐蚀。铝制品耐腐蚀的原因是_（用化学反应方程式表示）。铝合金中主要含有铝、铜、镁三种金属，为验证这三种金属的活动顺序，某同学设计了以下3个实验：实验甲中铝丝会出现的现象是_。实验甲能得出的结论是_的金属活动性更强，另一位同学认为实验乙、丙中均无明显现象，对完整的结论没有作用，都可以省去。你的看法是_（填序号）。A 乙、丙都可以省去 B 乙、丙都不能省去 C 丙可以省去,乙不能省 D 乙可以省去,丙不

4、能省【答案】(1).合成 (2) 有红色固体析出 铝 C【解析】（1）医用口罩、隔离服、防护罩中的材料大部分都用到聚丙烯，属于合成材料，（2）由于铝易与空气中的氧气反应在其表面形成致密的氧化铝的薄膜，这是在空气中铝制品耐腐蚀的原因，化学方程式为：；铝和硫酸铜溶液反应生成红色固体铜和硫酸铝，所以铝丝表面有红色固体出现，此实验说明铝比铜活泼；乙实验中铝和硫酸镁不反应，说明铝不如没活泼；丙实验中铜和硫酸铝不反应，说明铝比铜活泼，所以由实验甲、乙可以验证铝、铜、镁三种金属的活动性强弱，丙实验可以省去。2. （2020宁夏）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

5、。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“”或“锌铁；小明还补充了铁片与硫酸铜溶液反应的实验，实验中观察到的现象是_，有关反应的化学方程式为_。由此得出铁、铜两种金属的

6、活动性：铁_铜（填“”“=”“锌铁。铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸亚铁溶液呈浅绿色，所以铁片与硫酸铜溶液反应的实验中，可观察到铁片表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色；该反应的化学方程式为 FeCuSO4=FeSO4Cu；铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，说明铁、铜两种金属的活动性：铁铜。模拟预测：1. 某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：（1）A试管中实验现象是 。（2）只通过A和B实验尚不能证明铜、银两种金属的活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是 。ACu、Ag、稀盐酸 BCu、AgNO3溶液（3）实验C中物质充分反应后，某同学对试管

7、中固体的成分提出以下四种猜想：AZn、Cu、Ag BZn、Cu CCu、Ag DAg这四种猜想中明显不合理的是 （填编号）。【答案】（1）锌片的表面有红色物质生成，溶液由蓝色转件变为无色；（2）B；（3）C。【解析】（1）A试管中锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜，所以实验现象是：锌片的表面有红色物质生成，溶液由蓝色转件变为无色。（2）ACu、Ag都不与稀盐酸反应，无法比较铜、银的活动性强弱，故A不符合题意； BCu能与AgNO3溶液反应，说明了铜的活动性大于银，故B符合题意。（3）A当Zn过量时，固体中含有Zn、Cu、Ag，故A合理；B由于银的活动性最弱，最先置换出来，固体中一定有银，故B不合理

8、；C当锌不足或恰好反应时，固体中含有Cu、Ag；故C合理；D当锌不足，未将硝酸银完全反应，固体中只含有Ag，故D合理。2. 学习合金知识后，知道了不锈钢中含有金属铬。某同学想：铬与常见铁、铜相比，其金属活动性强弱如何呢？于是，和同学们一起进行了以下探究。【查阅资料】铬是银白色有光泽的金属，在空气中，像铝一样，其表面能产生致密的氧化膜：能与稀硫酸反应，生成硫酸亚铬（CrSO4）。【知识回顾】金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Sn Pb(H) Hg Ag Pt Au（在横线上填写对应金属的元素符号）【作出猜想】猜想CrFeCu；猜想FeCuCr；猜想 。【设计与实验】张明同学取大

9、小相等的铁、铜、铬三种金属片，未经打磨就分别放入等量等浓度的稀硫酸中，记录如下：实验操作铁片放在稀硫酸酸中铜片放在稀硫酸中铬片放在稀硫酸中开始的现象有少量气泡产生无气泡无气泡结论金属活动性强弱：FeCuFeCr李红同学也取大小相等的铁、铜、铬三种金属片，先用砂纸打磨后再分别放人等量等浓度的稀硫酸中，记录如下：实验操作铁片放在稀硫酸中呈黄色。铜片放在稀硫酸中折铬片放在稀硫酸中开始的现象产生少量气泡无气泡产生大量气泡结论金属活动性强弱： 填元素符号）【讨论交流】为什么张明和李红两个同学记录的铬与稀硫酸反应开始的现象截然不同？原因是 。【实验验证】为了进一步确认铁、铜、铬三种金属的活动性强弱，刘斌同

10、学将打磨过的两块铁片分别放人硫酸亚铬（CrSO4）溶液和硫酸铜溶液中，观察到在硫酸亚铬溶液中无明显现象，而在硫酸铜溶液中有明显的现象是 其反应的化学方程式是 。【拓展迁移】写出铬与稀硫酸反应，生成CrSO4的化学反应方程式 。【答案】【知识回顾】Fe Cu 【做出猜想】猜想 = 3 * GB3 FeCrCu【设计试验】 = 2 * GB3 CrFeCu 【讨论交流】Cr片表面有一层致密的氧化物薄膜【实验验证】铁片表明变红，溶液从蓝色变为浅绿色 FeCuSO4=FeSO4Cu 【拓展迁移】CrH2SO4=CrSO4H2【解析】（1）金属活动性顺序为K Ca Na Mg Al ZnFeSn Pb(

11、H)CuHg Ag Pt Au；（2）在金属活动性顺序中，铁比铜活泼，故另一种猜想只能是FeCrCu；（3）用砂纸打磨三种金属后再分别放人等量等浓度的稀硫酸中，铬产生大量的气泡，铁产生少量的气泡，故说明铬比铁活泼，故三种金属的活动性顺序为CrFeCu；（4）三种金属中，铬的活动性最强，铬的表面有氧化膜存在，当将未经过打磨的金属铬放入稀硫酸中后，铬表面的氧化膜与稀硫酸反应，故没有气泡产生，故现象完全不同；（5）铁可以与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故可以看到的现象是铁表面有红色物质析出，溶液由蓝色变为浅绿色；反应方程式为FeCuSO4=FeSO4Cu；（6）铬与稀硫酸反应生成硫酸铬和氢气，反应方程

12、式为CrH2SO4=CrSO4H2。3. 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： = 1 * ROMAN I.将铁片浸入稀硫酸中； = 2 * ROMAN II.将银片浸入稀硫酸中； = 3 * ROMAN III.将铁片浸入硫酸铜溶液中。（1）实验 = 1 * ROMAN I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，请你补充一个实验来达到实验目的（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

13、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。（4）小组同学在做铁片浸入稀硫酸实验时绘制了反应速率与时间关系图，如图所示。将铁片浸入稀硫酸中反应快慢与时间的关系为_产生这种现象的原因_若小组同学在做铁片浸入稀硫酸实验时，发现刚开始时没有气泡产生的原因是_【答案】（1）FeH2SO4FeSO4H2 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（合理答案均可得分） FeCuAg（3）CuCl2或CuSO4、Cu(NO3)2等 （4） = 1 * GB3 稀硫酸（或稀盐酸） = 2 * GB3 蓝【解析】（1）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化

14、学方程式为：Fe+H2SO4FeSO4+H2；氢气可以用点燃的方法检验，氢气燃烧产生淡蓝色火焰。（2）将铁片浸入稀硫酸中能产生氢气，说明铁排在氢的前面，将银片浸入稀硫酸中，不反应说明银排在氢的后面；将铁片浸入硫酸铜溶液中铁的表面有红色固体析出，说明铁比铜活泼，但铜和银不能比较，所以将铜丝浸入硝酸银的溶液中，铜的表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色，说明铜比银活泼；（3）金属与盐反应说明金属排在盐中金属的前面，金属与盐不反应，说明金属排在了盐中金属的后面，所以加入的盐溶液应该位于两种金属之间；由于铜在中间，所以两种金属放到硫酸铜溶液中即可；（4）由图象可知，将铁片浸入稀硫酸中反应快慢与时间的

15、关系为先快后慢；铁片与稀硫酸反应时，反应速率先快后慢的原因是随着反应的金属稀硫酸的溶质质量分数越来越小，所以反应速率慢慢变小；铁片在空气中放置一段时间，其表面可能有铁锈，铁锈与硫酸反应生成硫酸铁和水，没有气体产生。4. 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，请你补充一个实验来达到实验目的（写出实验操作和现象） 根据以上探究

16、，三种金属的活动性由强到弱的顺序是 （3）将银、铜、铁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（4）将铜片加热，铜片表面变黑同学们设计如下实验证明此黑色物质是氧化铜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【答案】（1）Fe+H2SO4FeSO4+H2；燃着的木条燃烧；（2）将铜丝浸入硝酸银的溶液中，铜的表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色；铁、铜、银；（3）硫酸铜；（4）稀硫酸；蓝【解析】（1）反应物是铁和硫酸，生成物是硫酸亚铁和氢气，氢气后面标上上升符号；氢气能够燃烧并发出蓝色火焰，所以用燃着

17、的木条进行检验即可；（2）将铁片浸入稀硫酸中能产生氢气，说明铁排在氢的前面，将银片浸入稀硫酸中，不反应说明银排在氢的后面；将铁片浸入硫酸铜溶液中铁的表面有红色固体析出，说明铁比铜活泼，但铜和银不能比较，所以将铜丝浸入硝酸银的溶液中，铜的表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色，说明铜比银活泼；（3）金属与盐反应说明金属排在盐中金属的前面，金属与盐不反应，说明金属排在了盐中金属的后面，所以加入的盐溶液应该位于两种金属之间；由于铜在中间，所以两种金属放到硫酸铜溶液中即可；（4）氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸铜溶液是蓝色的，所以加入稀硫酸，如果铜片表面的黑色物质全部消失，露出红色的铜，溶液变

18、为蓝色，说明属于氧化铜5.某化学兴趣活动小组丢金属的活动性做了如下探究： 【提出假设】aTi的金属活动性比Mg强；bTi的金属活动性介于Mg和Ag之间。【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。（1）【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、等浓度的足量稀盐酸中，观察现象。请回答：三种金属加入盐酸前都先用砂纸将表面擦光亮，其目的是_。【实验现象】金属TiMgAg反应现象反应缓慢反应强烈无明显现象【实验结论】原假设中_不正确，理由是_ _。【结论】用不同浓度的足量稀盐酸反应，是否也能得出同样结论？_ _。请说明理由_ _。（2）小刚与小

19、红分别做相同质量的不同金属与同质量、同质量分数的稀H2SO4反应的实验，实验结束后，分别交上的实验报告，并绘制出金属Zn、Fe分别与稀H2SO4反应放出H2的函数图象（如图所示）。两个图象中存在有错误的是_的图象，判断错误的理由是_ _，图象不同的原因是_ _。由该实验可以得到的结论：金属与酸反应的速率与_有关。金属与酸反应中若生成盐中金属价态相同，则生成的氢气量与_有关。（3）将铁粉加到硫酸铜溶液中，可能观察到的现象有_ _。【答案】（1）除去表面的附着物；a；Ti的金属活动性比Mg弱；不能；反应速率与反应物浓度有关（2）小红；Zn的反应速率较Fe快，因此图象中Fe与Zn标反了；小刚取的金属

20、量较少，金属完全反应，而小红取的酸量较少，酸完全反应；金属活动性；相对原子质量（3）产生红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色 【解析】【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附着物。【实验结论】原假设中a不正确，理由是：Ti和稀盐酸反应不如Mg和稀盐酸反应强烈，因此Ti的金属活动性比Mg弱。【结论】用不同浓度的足量稀盐酸反应，不能得出同样结论，这是因为反应速率与反应物浓度有关故填：不能；反应速率与反应物浓度有关。（1）两个图象中存在有错误的是小红的图象，判断错误的理由是Zn的反应速率较Fe快，因此图象中Fe与Zn标反了；图象不同的原因是：小刚取的金属量较少，金属完全

21、反应，而小红取的酸量较少，酸完全反应故填：小红；Zn的反应速率较Fe快，因此图象中Fe与Zn标反了；小刚取的金属量较少，金属完全反应，而小红取的酸量较少，酸完全反应金属与酸反应的速率与金属活动性有关故填：金属活动性金属与酸反应中若生成盐中金属价态相同，则生成的氢气量与相对原子质量有关故填：相对原子质量。（2）将铁粉加到硫酸铜溶液中，可能观察到的现象有产生红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色故填：产生红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色。【分析】【实验设计】金属长期暴露在空气中时，可能被空气中的氧气氧化；【实验结论】根据实验现象可以判断实验结论；反应速率和反应物浓度有关，即反应物浓度越大，反应速率越快；铁和

22、硫酸天反应生成硫酸亚铁和铜。6. 某化学兴趣小组的同学，为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动：【查阅资料】铁的活动性比铜强。 （1）【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想：猜想一:RFeCu； 猜想二：_； 猜想三：FeCuR【收集证据】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。主要操作主要现象实验结论甲将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中_ _猜想一正确乙将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率_（填“快”或“慢”）丙将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃R丝在

23、空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中不燃烧写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式_ _。（2）【交流反思】三位同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种。【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有：金属与氧气反应的难易和剧烈程度；金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度；金属与_是否反应。【答案】（1）FeRCu；R丝表面析出一层红色固体，溶液蓝色变浅；快；3Fe + 2O2Fe3O4 （2）化合物（盐）溶液【解析】【进行猜想】有以下几种猜想：猜想一：RFeCu； 猜想二：FeRCu； 猜想三：FeCuR；【收集证据】甲将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中，R丝表面附着一层红色固体；乙将

24、粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中，R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率快；丙将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃，R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中不能燃烧；由此得出猜想一正确；铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4；【归纳总结】比较金属活动性强弱的常见方法有：金属与氧气反应的难易和剧烈程度；金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度；金属与盐溶液是否反应。【分析】根据金属活动性顺序可知：比较活泼的金属能够把不活泼的金属从它的盐溶液中置换出来，金属越活泼，和酸反应的速率越快，越容易和氧气反应；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁；7. 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,认为水对氧化铝薄膜有破