05金属性质探究

中考复习培优压轴05金属性质探究一、常见的金属及其性质探究1.古往今来，金属材料和制品在我们的社会生活中一直起着非常重要的作用。（1）考古工作者发现铁质的出土文物往往锈蚀严重，铁生锈的条件是________。在实验室常用稀盐酸清除铁锈，化学方程式为________。（2）近年来，我国高铁建设促进了经济、社会的快速发展。制造铁轨的材料是合金钢，主要原因是合金钢具有________的优越性能(要求只答一条)。（3）某同学在实验室进行了两个有关金属性质的实验：实验Ⅰ：硫酸铝溶液和铁粉混合；实验Ⅱ：硫酸铜溶液与铁粉混合。在上述两个实验结束后，该同学将实验Ⅰ和Ⅱ的物质全部倒入同一个烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多，原因是________(用文字说明)。一段时间后过滤，向滤渣中滴加盐酸，结果没有气泡产生。那么，滤液中所含金属离子的情况可能是________

(填序号)。①Al3＋②Al3＋、Fe2＋③Al3＋、Fe3＋④Fe2＋、Cu2＋⑤Al3＋、Fe2＋、Cu2＋【答案】（1）铁与氧气、水同时接触；Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O（2）硬度大(或机械强度好，或韧性好等)（3）实验Ⅱ中硫酸铜溶液有剩余，而实验Ⅰ中的铁粉又能与实验Ⅱ中剩余的硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁；②⑤【解析】（1）铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触，在实验室常用稀盐酸清除铁锈，化学方程式为Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；

（2）合金钢具有硬度大、机械强度好、韧性好等性能；

（3）铁不能与硫酸铝反应，能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，将两实验中物质倒入同一烧杯中，烧杯内的红色固体明显增多，说明实验Ⅱ中硫酸铜过量，与实验Ⅰ中铁发生了反应生成了铜；一段时间后向滤渣中加盐酸，没有气泡产生，说明铁全部反应，滤液中成分可能是硫酸亚铁、硫酸铝，也可能是硫酸亚铁、硫酸铝、硫酸铜，所含金属离子情况可能是②⑤；2.（2019·杭州模拟）小乐利用长、宽和厚度均相同的锌片、铁片与铜完成了以下实验：（1）验证锌、铁、铜的金属活动性顺序①用砂纸打磨金属片，除去金属表面的氧化膜；②根据实验目的设计了实验Ⅰ、Ⅱ两种合理的方案，如图甲所示。若X、Y是两种不同的试剂，则X、Y中溶质的化学式依次为________；（2）利用锌片和铜片制作电池①小乐从课本中得知，将一块锌片和一块铜片插入稀硫酸，就可以组成一个电池，铜片和锌片是电池的两个电极，且溶液中部分离子移动的方向和电极上电子移动的方向如图乙所示。此电池的能量转化是________；若要用电压表测此电池的电压，则电压表的负接线柱应与________相连（填“铜片”或“锌片”）；②小乐从课本中还知道，若在水果中插入锌片和铜片可以制得水果电池，于是她完成了如下实验：编号电极材料水果品种电极间距/cm电压/mV1锌铜菠萝39002锌铜苹果36503铁铜苹果3450通过上述实验得出，水果电池电压大小研究的结论：________。（写一条）【答案】（1）HCl和硫酸亚铁

（2）化学能转化为电能；锌片；当水果品种相同，电极间距相同时，水果电池电压大小与电极金属活动性差异有关，差异性越大，电压越大【解析】（1）②根据实验目的设计了实验Ⅰ、Ⅱ两种合理的方案，如图甲所示。实验Ⅰ中给定三种金属，因此可以与酸混合，锌和铁均能与酸反应产生气泡，且锌反应比铁更剧烈，而铜则无现象，则可得到金属性锌＞铁＞铜；实验

Ⅱ中给定两种金属，且X、Y是两种不同的试剂，则可以选择和中间金属的盐溶液混合，锌能与该盐溶液反应，可证明锌的金属性较强，铜不能与该盐溶液反应，则可说明铜金属性较弱。因此可选择的试剂是稀盐酸和硫酸亚铁溶液。

（2）

①小乐从课本中得知，将一块锌片和一块铜片插入稀硫酸，就可以组成一个电池，铜片和锌片是电池的两个电极，且溶液中部分离子移动的方向和电极上电子移动的方向如图乙所示。该原理是使其发生化学反应从而产生可转移的电子，此电池的能量转化是化学能转化为电能。从图乙中可看出锌片失去电子，由于电流方向与电子转移方向相反，则锌片作负极，电压表的负接线柱应与锌片相连。

②从表格中的数据可得出结论：当水果品种相同，电极间距相同时，水果电池电压大小与电极金属活动性差异有关，差异性越大，电压越大。3.金属材料在生产、生活中有着广泛的应用，人类的生产和生活都离不开金属。（1）新型材料纳米级铁粉具有广泛的用途，它比普通铁粉更易与氧气反应，其制备的主要流程如图1所示。髙温反应器中反应的化学方程式为________。反应前需向反应器中通入氮气，目的是________；（2）金属活动性顺序有重要的应用。铜、铝、铁为日常生活中常见的金属，某化学兴趣小组的同学在探究铝、铜、铁三种金属的有关性质时，进行了如图2的实验：在A实验中发生反应的化学方程式为________。将A实验结束后①、②试管内的物质倒入烧杯中，发现烧杯中的红色固体物质明显增多，其原因是________，一段时间后过滤，滤液中的溶质一定有________(填化学式);（3）某同学在—定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，他对反应过程进行了分析，得到了图3的图像(横坐标表示加入铁的质量)，其中错误的是________(填字母序号)。【答案】（1）FeCl2＋H22HCl＋Fe；防止发生爆炸(或防止纳米铁被氧气氧化)（2）Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4；未反应的铁继续与硫酸铜反应；FeSO4、Al2(SO4)3（3）D【解析】（1）髙温反应器中为氯化亚铁与氢气生成氯化氢和铁的反应，化学方程式为FeCl2＋H22HCl＋Fe；因氢气与空气混合气体受热可能会发生爆炸，所以反应前需向反应器中通入氮气排除装置内空气，以防止发生爆炸；

（2）在A实验中铁能与硫酸铜反应，不能与硫酸铝反应，所以发生反应的化学方程式为Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4；将A实验结束后①、②试管内的物质倒入烧杯中，发现烧杯中的红色固体物质明显增多，说明②试管内硫酸铜有剩余，①试管中铁粉与硫酸铜反应生成了铜；一段时间后过滤，滤液中的溶质一定有生成的硫酸亚铁和未反应的硫酸铝；

（3）—定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，铁先与硝酸银溶液反应，然后再与硝酸铜溶液反应，所以铜的质量刚开始不增加，等硝酸银反应完全后再始增加，直到硝酸铜反应结束保持不变，A正确；铁与硝酸银溶液反应，溶液质量减少，所以混合溶液质量变小，硝酸铜质量分数变大，待铁与硝酸铜反应时，随硝酸铜的减少而减小，直到全部反应，B正确；铁与硝酸银溶液反应和与硝酸铜溶液反应，溶液质量都减小，但与硝酸银溶液反应减少的质量大，C正确；在未加入铁粉时，混合溶液中只含有硝酸银和硝酸铜两种溶质，而不是三种溶质，D错误；4.（2018九下·金华月考）金属材料中铜是人类应用比较广泛的金属之一，某学习小组欲测定铜的相对原子质量，设计如下实验方案，步骤如下：①连接好装置；②检查装置气密性；③装入药品；④

；⑤D中黑色固体完全反应变成红色后，停止加热；⑥待D中玻璃管冷却至室温，关闭分液漏斗活塞；⑦数据处理。（1）实验步骤④的正确操作是

（填序号）

A.先点燃酒精灯加热，一段时间后再打开分液漏斗活塞，滴加盐酸

B.先打开分液漏斗活塞，滴加稀盐酸；一段时间后点燃酒精灯加热

C.打开活塞滴加盐酸和点燃酒精灯加热，谁先谁后都可以（2）B装置中水的作用________，装置B中长玻璃管的作用是使装置气压平衡。（3）已知：CuO样品质量为m1克，E中增重为m2克，D中反应后的固体质量为m3克，A中反应产生氢气的质量为m4克，以下数据中能计算铜的相对原子质量的是(

)

A.m1、m2B.m2、m3C.m1、m3D.m2、m4（4）若使制取氢气是装置随开随用，随关随停，可选用下列装置中的________【答案】（1）B（2）吸收HCl气体（3）A,B,C（4）ABC【解析】【分析】该题是氢气还原氧化铜的综合实验题；【解答】（1）装入药品之后，要开始混合药品，因此要开始滴加HCl；氢气还原氧化铜中因为氢气是可燃性气体，因此要通气体一段时间后再加热；故答案为：B；

（2）HCl具有挥发性，氢气中会混有HCl气体，会影响实验结果，而HCl是易溶于水的，故答案为：吸收HCl气体；

（3）A、CuO+H2=Cu+H2O

x+16

18

m1

m2

故A可以；

B、CuO+H2=Cu+H2O

x

18

m3

m2

故B可以；

C、CuO+H2=Cu+H2O

x+16

x

m1

m3

故C可以；

D、氢气的量是过量的，参与反应的氢气质量未知，因此不可以直接用产生的氢气质量来计算；故D不可以；5.（2017九上·浙江月考）课外探究时，某兴趣小组同学选择了“金属和酸反应快慢与什么因素有关”课题。（1）其他条件相同，同种金属与不同质

量分数的盐酸反应，反应的快慢不同。取质量相等的铝片，分别放入5%、20%的足量稀盐酸中。实验表明盐酸浓度越大，反应进行越快。如图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是三位同学记录实验生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线，其中正确的是________。（2）其他条件相同，不同金属与相同质量分数的盐酸反应，反应的快慢不同。取质量相等的镁片、锌片、铁片中的两种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀盐酸中，生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线如图甲所示。则曲线A对应的金属与稀盐酸反应后生成的盐的名称是________；图中曲线B对应的金属是________。（3）其他条件相同，颗粒大小不同的同种金属与相同质量分数的盐酸反应，反应的快慢不同。取质量相等的锌粉和锌片，分别放入溶质质量分数相同的足量稀盐酸中，锌粉与盐酸反应生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线如图乙所示，请在答题卡的该图上用实线“——”补画出锌片与盐酸反应生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线。（4）请你再提出一个影响金属与盐酸反应快慢的合理因素________。【答案】（1）Ⅲ（2）氯化亚铁；锌（Zn）（3）（4）温度对金属与盐酸反应快慢也有影响【解析】(1)反应物种类相同时，反应物浓度高，反应速率快，20%的盐酸比5%的盐酸反应速率快，取质量相同的锌片生成的氢气质量相同，故为Ⅲ；

(2)镁的活动性比锌强，锌的活动性比铁强，同价态三种金属与酸反应时生成的氢气量与其相对原子质量呈反比，所以取质量相等的镁片、铁片和锌片，分别放入溶质质量分数相同的足量稀盐酸中时镁产生的氢气最多，锌生成的氢气量小，因此镁反应的特点是“快而多”，坐标中没有体现出来镁的坐标；锌和铁对比，可知锌反应的特点是快而少，所以B是锌，A是铁，铁和盐酸反应产生氯化亚铁和氢气，6.

善于提出问题、探究问题和解决问题是学好化学的重要方法，某研究性学习小组的同学在学习铁及其化合物知识时进行了系列研究．I．提出问题问题1：铁为何称为黑色金属？问题2：铁和氧气在不同条件下能发生哪些反应？问题3：铁有多种氧化物，它们的性质有哪些差异？问题4：钢铁厂在选矿时，如何测定铁矿石中的含铁量？问题5：用一氧化碳还原氧化铁得到的黑色固体一定是单质铁吗？Ⅱ．解决问题【问题1】上网查寻，有两种说法a．因为在铁表面有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属b．因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属（1）你认为正确的说法是________

（填“a”或“b”）．【问题2】通过学习，已经知道铁丝在潮湿的空气中能生锈，也能在纯氧中燃烧．（2）请写出一种防止钢铁生锈的方法________

（3）请写出铁丝在纯氧中燃烧的化学方程式________

．【问题3】查阅资料：a．铁常见的氧化物有氧化铁（Fe2O3）、四氧化三铁（Fe3O4）和氧化亚铁（FeO）．b．四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，可以近似地看怍是氧化亚铁和氧化铁的化合物．它不溶于水，能与酸反应生成两种盐．c．氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末，能与酸反应，无磁性，也不能被磁铁吸引．（4）请写出四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式________

．（5）有一包黑色粉末，可能是铁粉、Fe3O4粉未、FeO粉末中的一种．请你设计一种实验方案进行鉴别________

．【问题4】同学们参观了某钢铁厂，了解到钢铁厂在选矿时测定铁矿石中含铁量的方法较多，小明结合所学知识，设计了如图1所示的实验装置测定某赤铁矿样品中Fe203的质量分数．他称取l0.0g赤铁矿，当赤铁矿中的Fe2O3全部还原为Fe时，剩余固体在CO的保护下冷却、称量．质量为7.6g（假设赤铁矿中的杂质均不与CO反应）．（6）图中酒精灯的作用是________

．（7）该赤铁矿中Fe203的质量分数为________

（列出计算过程）．【问题5】在钢铁厂的实验室．同学们采集了用某种热分析仪记录的C0与Fe203进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线．如图2所示．（8）根据图象分析，写出P点时固体成分的化学式________

．固体质量由48.0g变为46.4g的过程中发生反应的化学方程式为________

．【答案】（1）a（2）刷漆（3）3Fe+2O2Fe3O4（4）Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O（5）取少量样品用磁铁吸引，不能被磁铁吸引，说明是FeO；能被磁铁吸引，说明是铁粉或Fe3O4粉未，在取少量样品加入稀盐酸，产生气泡，说明是铁．若没有产生气泡，说明是Fe3O4（6）将多余的CO气体通过燃烧除掉，防止空气的污染（7）设该赤铁矿中Fe2Ｏ3的质量为xFe2O3+3CO2Fe+3CO2质量减少160112160﹣112=48xl0.0g﹣7.6g=2.4g160x=482.4gx=8g该赤铁矿中Fe203的质量分数为8g10g×100%=80%（8）Fe；Fe2O3+3CO2Fe+3CO【解析】【解答】（1）由于氧化铁为红色，四氧化三铁为黑色，则b的说法不正确，a说法正确；（2）防止铁生锈就是使铁与水或氧气隔绝，可以采用涂油或刷漆的方法；（3）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；（4）四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，化学方程式为：Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O；（5）氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末，能与酸反应，无磁性，也不能被磁铁吸引；铁可以与稀盐酸反应生成氢气，氧化铁溶于稀盐酸生成氯化铁和水，据此可以检验混合物组成，方法为：取少量样品用磁铁吸引，不能被磁铁吸引，说明是FeO；能被磁铁吸引，说明是铁粉或Fe3O4粉未，在取少量样品加入稀盐酸，产生气泡，说明是铁．若没有产生气泡，说明是Fe3O4；（6）由于CO有毒，不能直接排放，应该在排放尾气的导气管口放一盏燃着的酒精灯，将多余的CO气体通过燃烧除掉；（7）设该赤铁矿中Fe203的质量为xFe2O3+3CO2Fe+3CO2

质量减少160

112

160﹣112=48x

l0.0g﹣7.6g=2.4g160x=8g该赤铁矿中Fe203的质量分数为8g10g（8）根据氧化性Fe2O3＞Fe3O4＞FeO可知，与CO发生反应时，Fe2O3优先反应，然后Fe3O4反应，最后FeO反应，根据图象曲线可知，加热到800℃时三种氧化物反应完全，此时固体为Fe，故答案为：Fe3O4、FeO；②固体质量由48.0g变为46.4g时，对应温度为400﹣500℃，此时Fe2O3与CO反应，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；7.（2019九上·萧山月考）小刚等四人组成的兴趣小组对锌与酸的反应进行了实验与探究：（1）该兴趣小组在实验中通过仔细观察发现纯锌粒和硫酸的反应明显比粗锌粒慢。通过查阅资料了解其元素组成得知粗锌中含有一些不活泼金属，他们猜想可能是粗锌粒中不活泼金属促进了锌和硫酸的反应。为了验证该猜想，你认为应该在盛有纯锌粒和稀硫酸的试管中，加入少量的

（填序号）。A.黄沙（主要成分SiO2）B.氯化铜C.氯化钠D.氯化钙（2）实验中小刚发现加入上述第（1）问选项中后三种物质，纯锌粒和稀硫酸的反应都有不同程度的加快，请你分析可能的原因是________；（3）小刚想通过如图日常用品制作的装置和托盘天平，用m1克的粗锌粒和足量的稀盐酸（m2克）反应，测量粗锌粒样品中锌的纯度。实验步骤如下：步骤

操作

现象1称量m1克的粗锌粒和m2克的稀盐酸（足量），称量实验所用实验器材质量m3克2将粗锌粒放在铜网中，按图示装置组装后，称得仪器和药品的总质量为m4克3将铜网插入足量的稀盐酸中，充分反应有大量气泡4反应完全后，称得整个装置总质量为m5克若要计算出粗锌的纯度，最少需要上述实验数据中的________（填m1、m2、m3、m4、m5）；（4）若去掉碱石灰，则所测定的粗锌纯度________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。【答案】（1）B（2）溶液中的Cl对反应可能起了促进作用（3）m1、m4、m5（4）偏大【解析】（1）黄沙中不含金属元素，由金属活动性顺序可知：钠、钙都比锌活泼，铜不如锌活泼，所以为了验证猜想，应该在盛有纯锌粒和稀硫酸的试管中，加入少量的氯化铜；

（2）氯化铜、氯化钠和氯化钙溶液中都含有氯离子，所以可能是溶液中的Cl对反应可能起了促进作用；（3）若要计算出粗锌的纯度，可通过反应前后容器内减少质量确定出产生氢气质量，再利用氢气质量计算出锌的质量，所以需要知道粗锌的质量和反应前后容器内的总质量，即m1、m4、m5；

（4）若去掉碱石灰，则氢气中会含有水蒸气，使测定的锌的质量偏大，粗锌纯度偏大；8.（2019九上·吴兴期中）某同学在做生锈的铁钉与稀硫酸反应的实验：①取一根生锈的铁钉，加入适量的稀硫酸，看到有少量气泡产生，同时溶液逐渐变成黄色。②将上述反应混合物放置一段时间后，看到溶液由黄色又逐渐变成了浅绿色。回答下列问题：（1）解释实验现象①中溶液变黄色是因为生成了(用化学式表示)________。（2）实验②中的现象引起了该同学的注意，溶液由黄色变成浅绿色的原因是什么?为此，该同学作出了下列假设：假设A.空气中某些物质与黄色溶液中的溶质发生某种反应的结果。假设B.铁与黄色溶液中的溶质发生某种反应的结果。假设C.铁与稀硫酸产生的氢气与黄色溶液中的溶质发生反应的结果。为验证假设进行了如下实验。假设验证实验操作A将硫酸铁溶液敞口放置在空气中一段时间B

▲

C将氢气通入硫酸铁溶液中一段时间若假设A、B错误，则实验现象应是________。请你为假设B设计一个实验________。（3）实验证明猜想B正确，且该反应是化合反应，写出反应的化学方程式：________。【答案】（1）Fe2(SO4)3（2）溶液仍为黄色；将纯净的铁放入硫酸铁溶液中一段时间（3）Fe+2Fe2(SO4)3=3FeSO4【解析】（1）①中溶液变黄色是因为生成了硫酸铁，即Fe2(SO4)3；

（2）若假设A、B错误，则实验现象应是：溶液仍为黄色。为假设B设计一个实验：将纯净的铁放入硫酸铁溶液中一段时间；

（3）猜想B正确的化学方程式为：Fe+2Fe2(SO4)3=3FeSO4。9.（2019·江北模拟）小科在老师指导下探究铁与水蒸气的反应。（1）按图装好药品、连好装置（夹持仪器已略去），A装置的作用是________。（2）实验观察发现吹泡器吹出的气泡快速向上飞起，用燃着的木条靠近气泡，能产生爆鸣，该气体为_______（填化学式）。（3）小科思考后认为剩余的固体是“铁的一种氧化物”，玻璃管内的黑色固体中还可能含有“过量的铁”。【查阅资料】铁有三种氧化物（FeO、Fe2O3、Fe3O4)，其中FeO接触到空气会立即由黑色变为红棕色。【实验探究】实验步骤实验现象实验结论倒出玻璃管中黑色固体，平铺于白纸上黑色固体不变色黑色固体中一定没有________和Fe2O3。取上述黑色固体少许装入试管，加入足量硫酸铜溶液黑色固体部分溶解，且有红色固体出现黑色固体中一定含有________。【答案】（1）提供水蒸气（2）H2（3）FeO；Fe【解析】（1）A装置加热水可提供反应物水蒸气；

（2）吹泡器吹出的气泡快速向上飞起，用燃着的木条靠近气泡，能产生爆鸣，说明气体为氢气；

（3）由资料可知，氧化铁为红棕色，FeO接触到空气会立即由黑色变为红棕色，而实验中黑色固体不变色，说明一定没有FeO和Fe2O3。将黑色固体加入足量硫酸铜溶液中，黑色固体部分溶解，且有红色固体出现，说明黑色固体中一定含有铁，铁与硫酸铜反应生成了红色固体铜。10.（2018九上·湖州期中）为研究锌和铝的金属活动性，某研究小组进行了如下探究。（1）小明设计的实验方案：向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。你认为他的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱？________（填“能”或“不能”）。（2）小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中，发现有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。【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为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体，易溶于水和乙醇。【提出合理假设】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。实验编号实验操作实验现象①加入适量稀盐酸有微量气泡，固体全部溶解，得到澄清溶液②加入适量蒸馏水固体部分溶解③加入适量无水乙醇固体部分溶解（3）【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】该灰黑色沉淀的成分是________。【答案】（1）不能（2）颗粒较小的铝（3）Al和AlCl3【解析】（1）我认为他的实验无法比较锌和铝的金属活动性的强弱；

（2）【提出合理假设】铝的小颗粒呈黑色与反应中出现的“灰黑色沉淀”颜色相近，可猜测灰黑色可能颗粒较小的铝；（3）实验①加入适量稀盐酸固体全部溶解，说明该灰黑色沉淀不含有难溶于酸的物质；实验②加入适量的水和③加入适量的乙醇都可观察到有固体物质被溶解，说明固体中还含有易溶于水和乙醇的氯化铝，因此，通过三个实验的探究可判断沉淀为铝和氯化铝的混合物。11.（2018九上·杭州期中）整理实验器材时，小柯将还在反应的锌和稀硫酸的残留物，倒入有少量硫酸铜溶液的废液缸中，观察到锌粒表面产生气泡的速度大大加快。对此他十分好奇：与硫酸铜溶液混合怎么会加快锌和稀硫酸的反应速度？查阅资料：①相互接触的两种活动性不同的金属，同时放入酸中，活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快。⑦硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。小柯按下表进行实验，观察并记录现象。组别第一组第二组ABCD金属锌片绑有铜片的锌片铁片绑有铜片的铁片30%硫酸溶液（ml）20？2020产生气泡快慢快明显加快慢明显加快（1）B组实验中“？”处的数据应为________。（2）为了定量比较产生气体的快慢，可以测量“收集相同体积的氢气所需的时间”或测量________，然后进行比较。（3）请推测：与废液缸中少量的硫酸铜溶液混合后，锌粒与稀硫酸反应速度加快的原因是：________。【答案】（1）20（2）相同时间内，收集氢气的体积（3）硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面，加快了锌与稀硫酸的反应速度【解析】在进行对比实验时，要保证实验变量的唯一性，该对比实验中的不同条件是锌片和绑有铜片的锌片，其它条件应相同，因此硫酸的量应是20ml；定量比较产生气体的快慢，可以测量"收集相同体积的气体所需的时间"或测量“相同时间内收集的气体体积”，然后进行比较；由资料可知，相互接触的两种活动性不同的金属，同时放入酸中，活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快。本实验中，与废液缸中少量硫酸铜溶液混合后，硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面，加快了锌与稀硫酸的反应速度；12.（2018九上·衢州期中）兴趣小组某同学在做铜与硝酸银溶液反应的实验，当观察到铜丝表面有银白色固体出现时，发现试管内溶液未显蓝色，与所学知识不符。组内同学即展开讨论，认为溶液未显蓝是因为铜离子的浓度太小，于是对铜离子浓度太小的原因进行了如下猜想：（1）猜想一：硝酸银溶液浓度不够大。猜想二：铜丝中含有比铜活泼的金属。猜想三：________。（2）【实验验证】①验证猜想一：你的方案是________。②验证猜想二：取上述相同的铜丝，选择一种酸或盐溶液在相同条件下进行实验，观察实验现象，得出结论。请你在矩形框内画出实验装置图，并标出所选物质________。③验证猜想三：进一步实验……【答案】（1）铜与硝酸银溶液反应的时间太短（2）其它条件不变，用浓度更大的AgNO3溶液，重复实验，观察实验现象，得出结论；【解析】（1）金属与盐溶液接触时间短也可能没有明显现象，故猜想三为铜与硝酸银溶液反应的时间太短；（2）要想验证猜想一的正确，需要取用浓度较大的硝酸银溶液进行实验，所以方案为其它条件不变，用浓度更大的AgNO3溶液，重复实验，观察实验现象，得出结论；②验证猜想二：取上述相同的铜丝，选择一种酸或盐溶液在相同条件实验，所以要用试管取固体，然后加入硫酸或硫酸铜溶液观察。二、金属防护探究13.（2018九上·天台期中）一些金属易生锈，某小组同学设计如下实验，对金属锈蚀进行探究。实验一：取5枚去油去锈的洁净铁钉，分别装入下表的试管中，进行实验。实验图示生锈时间8分钟较长时间不生锈5分钟3分钟1分钟（1）通过上述实验可知，温度越高，铁钉生锈速度越________（填“慢”或“快”）。实验二：为探究铁锈的成分，用如图所示装置（夹持仪器已省略）进行实验（每步反应和吸收均完全）。（2）请指出图中所示实验装置的一个明显缺陷：________。（3）将铁锈样品加热，样品逐渐变黑，无水硫酸铜逐渐变蓝，由此可推知铁锈中一定含有H元素，从而推断出空气中的________参加了铁生锈反应。实验记录：铁锈样品的质量/g装置B的质量/g装置C的质量/g反应前23.2232.4198.2反应后239.6211.4（4）根据上表数据推算，可确定铁锈的成分，用FexOy·nH2O表示,则n=________。【答案】（1）快（2）CO有毒，没有对尾气进行处理（3）H2O（4）4【解析】（1）通过上述实验可知，温度越高，铁钉生锈速度越快；

（2）CO有毒，装置内没有对尾气进行处理，存在缺陷；

（3）空气中水蒸气中含有氢元素，推断出铁生锈水参加了反应；

（4）装置B中增重质量即为产生水的质量，产生水的质量为239.6－232.4＝7.2g，C中增重质量为生成二氧化碳质量，为211.4－198.2＝13.2g，设参加反应的CO质量为a，则

FexOy·nH2O+yCO＝xFe+yCO2+nH2O

28y

44y

a

13.2g

28y:44y=a:13.2g

a=8.4g，则生成铁的质量为23.2+8.4－13.2－7.2＝11.2g，则FexOy部分氧元素质量为23.2－7.2－11.2＝4.8g，由此可知x:y:n=11.2g14.（2020九上·余杭期末）为了探究铁生锈的条件，某实验小组的同学用下列装置进行实验。（1）检查装置的气密性：连接好装置，关闭分液漏斗的活塞，微热试管，说明气密性良好的现象是________；（2）加入药品，4分钟后观察：A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，C处铁丝依然光亮。A、B处实验现象对比说明铁生锈主要与________有关；B、C处实验现象对比说明铁生锈的快慢与________有关；（3）写出一种防止铁生锈的方法________。【答案】（1）微热时导管口有气泡冒出，撤去热源后导管口上升一段水柱（2）水；氧气的浓度（3）表面保持干燥（其他合理答案均可）【解析】（1）连接好装置，关闭分液漏斗的活塞，微热试管，若装置气密性良好，则试管内压强会增大，所以若观察到微热时导管口有气泡冒出，撤去热源后导管口上升一段水柱，说明装置气密性良好；

（2）A处不生锈，是因为没有接触水，B处生锈，对比可证明铁生锈与水有关；B、C两处氧气浓度不同，生锈的快慢不同；

（3）保持铁表面干燥、或涂保护层等都可以防止铁生锈。15.（2020九上·温岭期中）小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：观察对象现象①干燥的普通铁丝没有明显变化②潮湿的普通铁丝较多红褐色锈斑③潮湿的纯铁丝没有明显变化步骤1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好，药品如图所示)；待U形管内充满O2后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器，收集20mLO2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。步骤2：一段时间后，观察U形管内的铁丝，其现象如表所示。（1）步骤一中，检查U形管内是否已充满O2的方法是________。（2）铁制品的锈蚀条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是________。（3）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是________。【答案】（1）在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气（2）潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；注射器中氧气减少（3）铁与氧气和水共同作用的结果【解析】（1）步骤一中，检查U形管内是否已充满O2的方法是：在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气。

（2）铁制品的锈蚀条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是：潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；注射器中氧气减少。

（3）比较①②可知，干燥的铁丝没有生锈，而潮湿的铁丝生锈了，那么铁丝生锈的条件为与水接触。综合上面的分析可知，铁制品生锈的条件：铁与氧气、水共同作用的结果。16.（2020九上·衢州期中）铁在不同环境条件下锈蚀的快慢不同。为了比较铁在不同酸性环境中锈蚀的快慢，科学兴趣小组利用如图所示装置进行实验探究。可选用的器材：铁粉、溶质质量分数为7.3%的盐酸、蒸馏水、烧杯、量筒、托盘天平。建议：铁粉可装入纱布吊袋内；每组宜取10ml盐酸溶液；每组实验时间不超过1周。实验步骤：①利用提供的盐酸和蒸馏水，配置溶质质量分数为3.65%的盐酸②检查装置气密性；……（1）写出步骤①中所需要的测量工具________。（2）补充完整实验步骤②之后的其它步骤。________。【答案】（1）托盘天平（2）①相同体积、不同溶质质量分数的盐酸②等量的铁粉③同一环境④相同时间后观测⑤量筒内的液面高度差⑥重复实验得出结论满分示例：取相同质量的铁粉装入2个纱布吊袋内备用；2个量筒里分别倒入一定体积（V1）的蒸馏水，将导管一端浸入液面以下；在两个规格相同的锥形瓶内分别加入10ml溶质质量分数为7.3%和3.65%的盐酸溶液；把2个纱布吊袋同时悬挂在2个锥形瓶内，迅速塞紧橡皮塞；一周后测出量筒内剩余蒸馏水的体积（V2）；根据液面高度差（V1V2）分析比较铁在不同酸性环境中锈蚀的快慢；多次重复上述对比实验，得出结论。【解析】（1）步骤①中所需要的测量工具是托盘天平；

（2）取相同质量的铁粉装入2个纱布吊袋内备用；

①2个量筒里分别倒入一定体积（V1）的蒸馏水，将导管一端浸入液面以下；

②在两个规格相同的锥形瓶内分别加入10ml溶质质量分数为7.3%和3.65%的盐酸溶液；

③把2个纱布吊袋同时悬挂在2个锥形瓶内，迅速塞紧橡皮塞；

④一周后测出量筒内剩余蒸馏水的体积（V2）；

⑤根据液面高度差（V1V2）分析比较铁在不同酸性环境中锈蚀的快慢；多次重复上述对比实验，得出结论。17.（2020九上·温州期中）某学习小组在学习了金属的锈蚀内容之后进行了如下探究活动，并回答相关问题：【发现问题】小李发现自己的铜制的眼镜框的表面出现了绿色的铜锈．【提出问题】铜生锈的条件是什么？【查阅资料】“铜锈”主要成分是Cu2（OH）2CO3（俗称铜绿）【实验探究】将四块铜片分别按下图放置一个月，观察现象如下：实验装置①②③④实验现象铜片不生锈铜片不生锈铜片不生锈铜片生锈且水面附近锈蚀最严重（1）【得出结论】由实验可以知道，铜生锈所需的条件是

.A.只需要氧气B.氧气和水C.二氧化碳和水D.氧气、二氧化碳、水（2）【反思与应用】如果将装置中的铜片换成铁片，会出现锈蚀现象的实验装置有________（填序号）（3）利用所得结论填空：写出一种防止铜生锈的具体方法________.【答案】（1）D（2）②④（3）抹油或者干燥放置等【解析】（1）比较实验①④可知，铜生锈需要水；比较实验②④可知，铜生锈需要二氧化碳；比较实验③④可知，铜生锈需要氧气。综上所述铜生锈的条件是：氧气、二氧化碳和水，故选D。

（2）铁生锈的条件是：氧气和水，满足两个条件的是②和④，因此会出现锈蚀现象的实验装置是②④。

（3）防止铜生锈的方法：①隔绝空气，即抹油或喷漆；②隔绝水，即干燥放置。18.铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3。某同学为了研究铜在空气中生锈的条件，利用了如图甲所示的实验装置进行实验，经过近一个月的观察，该同学发现B装置中的铜钉生锈了，而A、C装置中的铜钉无明显变化。由此得出结论：“铜生锈的原因是铜与空气中的水和氧气相互作用的结果。”试回答下列问题。（1）该同学所得出的结论完整吗？________，理由是________。（2）你认为影响铜生锈的因素还可能有________；为了验证你的判断，应选择图中的________(选填“乙”或“丙”)装置进一步实验。（3）通过上述实验，你认为影响铜生锈的主要因素：________。（4）铜与铁相比，________更易生锈，由此可得出结论：________。（5）写出一条防止铜铁等金属制品生锈的具体方法：________。【答案】（1）不完整；空气中还含有其他成分，也可能是产生铜锈的原因（2）CO2；丙（3）CO2、O2、H2O（4）Fe；金属越活泼越易生锈（5）保持金属制品表面的洁净和干燥(或表面镀保护膜)【解析】（1）由铜锈的组成元素可知，铜生锈还需要含有碳元素的物质参与，所以该同学结论不完整；

（2）空气中二氧化碳含有碳元素，所以影响铜生锈的因素还可能有二氧化碳，为了验证该结论，要选择图丙进行实验；

（3）铜生锈的实质是铜、二氧化碳、氧气和水共同的作用，所以影响铜生锈的主要因素有CO2、O2、H2O；（4）铁的化学性质比铜活泼，所以铁比铜更易生锈，由此可得出，金属越活泼越易生锈；

（5）保持金属制品表面的洁净和干燥或表面镀保护膜都可以防止铜铁等金属制品生锈。19.小明同学为了研究影响铁生锈的因素，进行了如下实验：在A、B、C、D四只烧瓶中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、食盐水及细铁丝(使细铁丝完全浸没在食盐水中，四只烧瓶中细铁丝的质量均相同)，然后装配成如图所示的四套装置，每隔0.5h测量导管中水面上升的高度(单位：cm)，结果如表中所示：烧瓶号时间/h00.51.01.52.02.53.0A干燥的细铁丝0000000B浸过食盐水的细铁丝00.41.23.45.67.69.8C浸过清水的细铁丝0000.30.82.03.5D完全浸没在食盐水中的细铁丝0000000请回答：（1）以上实验中，铁生锈的速率最大的是________瓶(填烧瓶号，下同)。（2）________瓶和________瓶对比，可证明铁生锈需要水参与。（3）________瓶和________瓶对比，可证明食盐能促进铁生锈。（4）为了防止钢铁生锈，人们常采用表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法，这些方法的共同原理是________。【答案】（1）B（2）A；C（3）B；C（4）隔绝氧气和水【解析】（1）由表中数据可知，B烧瓶中浸过食盐水的细铁丝生锈速率最大；

（2）A中铁丝只接触氧气不接触水，不生锈，C中接触水和氧气生锈，二者对比可证明铁生锈需要水参与；

（3）B烧瓶中铁丝除接触氧气和水外，还接触了食盐，C中只接触水和氧气，通过铁丝生锈速率对比证明食盐能促进铁生锈；

（4）采用金属表面金涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法都是使金属隔绝氧气和水，以达到防锈目的；20.（2020·宁波模拟）世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料，高达产量的20%~40%。某实验小组将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，观察到量筒内水沿着细导管慢慢进广口瓶(容积为146mL)。当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零)。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如下表。序号样品量筒起始读数/mL量筒最终读数/mL所需时间/min①1g铁粉、0.2g碳和10滴水10072约120②1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl10071.9约70③

\\\（1）实验①和②说明NaCl可以________(填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的速率。（2）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验③的样品组成是________。（3）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是________%(精确到小数点后1位)，试分析该实验结果出现误差的原因________（写任意一条即可)【答案】（1）加快（2）1g铁粉和10滴水（3）19.2%；滤纸包占一定体积，广口瓶中真实空气体积不到146mL【解析】（1）实验①和②说明NaCl可以加快铁锈蚀的速率；

（2）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，表格空白处实验③的样品组成是：1g铁粉和10滴水。（3）氧气的体积：100ml72ml=28ml；

氧气的体积含量：28ml146ml×100%=19.2%；

实验结果出现误差的原因是：21.（2020九上·嘉兴期中）

2019年4月12日，根据国家文物局发布的消息，通过外交斡旋、司法合作、友好协商等方式，国家文物局促成圆明园兽首、大堡子山金饰片以及美国政府三次返还文物在内的30余批次4000余件（套）流失文物回归祖国。其中兔首和鼠首均为青铜器（铜、锡合金），表面呈绿色，这是铜器长期暴露在空气中生成了铜锈（铜锈俗称铜绿）。为了弄清铜绿的组成和铜生成铜绿的条件，某化学实验小组进行了如下探究：（1）探究铜绿的组成【查阅资料】通过查阅资料知道：铜绿受热易分解。【设计与实验】⑴小芳从其它铜器上取下适量的干燥铜绿，按如图2所示装置进行实验。在实验过程中，观察到：试管口内有水珠出现，说明了铜绿中含有氢、氧元素；澄清石灰水变浑浊，说明了铜绿中含有________元素。⑵小芳取下少量试管内反应后的剩余物，放入另一支试管中，滴入稀硫酸，充分反应后，溶液变蓝色，说明铜绿中含有________元素。（2）【实验结论】铜绿是由铜、氢、氧和碳元素组成的。

探究铜生成铜绿的条件【查阅资料】铜绿的化学式是Cu2（OH）2CO3，它受热会分解生成三种氧化物。【猜想与假设】据铜绿的组成和查阅的资料判断，铜绿可能是铜与氧气及________共同作用而形成的。【设计与实验】借鉴课本“铁钉锈蚀条件的探究”实验，小梁设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验，实验如图3所示（所用铜片洁净、光亮）：实验较长时间后，发现________试管中铜片最先生锈（填试管字母编号）。【评价与改进】小曲认为小梁设计的实验还不够完善，要得出正确的结论，还要补充一个实验。你认为要补充的一个实验是（用图表示亦可）________。【答案】（1）碳、氧；铜（2）H2O、CO2；D；把铜片置于装有干燥空气(或氧气和二氧化碳)的试管中，放置对比观察【解析】（1）【设计与实验】①澄清石灰水变浑浊，说明了铜绿中含有碳、氢元素。

②小芳取下少量试管内反应后的剩余物，放入另一支试管中，滴入稀硫酸，充分反应后，溶液变蓝色，说明铜绿中含有铜元素。

（2）【猜想和假设】据铜绿的组成和查阅的资料判断，铜绿可能是铜与氧气及二氧化碳和水共同作用而形成的。

【评价与改进】实验较长时间后，试管D中的铜片同时与氧气、二氧化碳和水接触，最容易生锈，故选D；

【评价与改进】小曲认为小梁设计的实验还不够完善，要得出正确的结论，还要补充一个实验。我认为需要补充的实验为：把铜片置于装有干燥空气(或氧气和二氧化碳)的试管中，放置对比观察。22.（2019九上·天台月考）某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。（1）【探究一】铁生锈的条件①该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中，经过一段时间观察A装置中出现了明显的锈迹。他们的结论：铁生锈是因为铁与空气中的________等发生了化学反应。②甲同学提出了疑问：空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？同学们讨论后认为必须设计对照实验，应该将A装置________

，观察并记录现象即可证明。（2）【探究二】影响铁生锈速率快慢的因素乙同学说：妈妈常说菜刀沾有盐水生锈更快。这种说法对吗？同学广泛查阅资料。资料一：导电性强的溶液都可加速铁的生锈。资料二：海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一锌块，能有效降低钢材被腐蚀的速率。①一些铁制品表面覆盖了某些涂层。不同的涂层被破坏后，铁生锈的速率不同。你认为下列________涂层破坏后，铁生锈的速率较快。a、镀锌铁

b、镀锡铁②一些建筑的大门刷上了一层银白色的金属，你认为该金属可能是________。a、银粉

b、铜粉

c、镁粉【答案】（1）氧气和水蒸气；把空气换成氮气或者二氧化碳（2）B；C【解析】（1）①该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中，经过一段时间观察A装置中出现了明显的锈迹。他们的结论：铁生锈是因为铁与空气中的氧气和水蒸气等发生了化学反应。

②甲同学提出了疑问：空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？同学们讨论后认为必须设计对照实验，应该将A装置把空气换成氮气或者二氧化碳，观察并记录现象即可证明。

（2）

①一些铁制品表面覆盖了某些涂层。不同的涂层被破坏后，铁生锈的速率不同。我认为下列镀锡铁涂层破坏后，铁生锈的速率较快，故选b；

②一些建筑的大门刷上了一层银白色的金属，你认为该金属可能是镁粉，故选C23.（2018九上·杭州期中）小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：步骤1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管（装置气密性良好，药品如图所示）；待U形管内充满O2后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器，收集20mLO2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。步骤2：一段时间后，观察U形管内的铁丝，其现象如表所示。观察对象现象①干燥的普通铁丝没有明显变化②潮湿的普通铁丝较多红褐色锈斑③潮湿的纯铁丝没有明显变化（1）步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是________。（2）铁制品的锈蚀条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是________。（3）通过对比实验现象，此实验可得出铁制品锈蚀的条件是________。【答案】（1）在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则已装满氧气（2）潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；注射器活塞会向左移动一段距离（3）铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果，和金属的内部结构也有关【解析】（1）步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是：在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气；

（2）铁制品锈蚀的条件之一是需要

O2，在此实验中能支持此条件的证据是：潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；注射器中氧气减少活塞会向左移动一段距离；

（3）通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是：水分和金属的内部结构，因为“潮湿的纯铁丝”和“潮湿的普通铁丝”的变量是“有无碳和其他杂质”。三、陌生金属性质探究24.（2020九上·余杭期中）某兴趣小组为探究锡纸中的金属成分(锡纸中以一种金属为主，其它成分对实验无干扰)，开展了以下探究活动。【提出问题】锡纸中的金属是什么？【建立猜想】根据锡纸有银白色金属光泽，并结合金属活动性、价格等因素，猜想其中的金属可能是锌、铁、铝、锡中的一种。（1）【探究过程】步骤活动内容收集证据分析并得出结论步骤一①查阅资料：金属锌在室温下很脆

②取锡纸反复折叠锡纸未破损锡纸中金属不是锌步骤二用磁铁靠近锡纸锡纸没有被磁铁吸引锡纸中金属不是______

步骤三①取锡纸条放入浓度为20%的盐酸中除去可能存在的氧化膜。当观察到________现象时，取出锡纸条并用蒸馏水清洗。

②将处理过的锡纸条放入试管中，加入饱和硫酸锌溶液，静置观察。②中锡纸条表面无明显现象说明锡纸中的金属活动性比锌弱，则锡纸中金属不是铝，而是锡（2）【交流评价】小科对实验结论提出质疑：“无明显现象”并不代表没有发生反应，因为铝与硫酸锌反应[2Al＋3ZnSO4＝3Zn＋Al2(SO4)3]生成的金属锌为银白色，与铝颜色相同，因此无法得出结论。请在不改变化学反应的前提下增加定量实验完善实验方案，并根据预期结果得出相应结论：________。【答案】（1）铁；锡纸表面产生较多气泡（2）①取一定量锡纸，用盐酸除去可能存在的氧化膜，取出后用蒸馏水清洗并晾干，称得质量记为m1。②将锡纸放入烧杯中，加入一定量饱和ZnSO4溶液浸没锡纸，充分反应后，取出锡纸用蒸馏水清洗并晾干，再次称得锡纸总质量记为m2。③如果m2＞m1，则锡纸中金属为铝；如果m2＝m1，则锡纸中金属为锡。【解析】（1）

步骤活动内容收集证据分析并得出结论步骤一①查阅资料：金属锌在室温下很脆②取锡纸反复折叠锡纸未破损锡纸中金属不是锌步骤二用磁铁靠近锡纸锡纸没有被磁铁吸引锡纸中金属不铁

步骤三①取锡纸条放入浓度为20%的盐酸中除去可能存在的氧化膜。当观察到锡纸表面产生较多气泡的现象时，取出锡纸条并用蒸馏水清洗。②将处理过的锡纸条放入试管中，加入饱和硫酸锌溶液，静置观察。②中锡纸条表面无明显现象说明锡纸中的金属活动性比锌弱，则锡纸中金属不是铝，而是锡（2）实验方案，现象和结论为：

①取一定量锡纸，用盐酸除去可能存在的氧化膜，取出后用蒸馏水清洗并晾干，称得质量记为m1。

②将锡纸放入烧杯中，加入一定量饱和ZnSO4溶液浸没锡纸，充分反应后，取出锡纸用蒸馏水清洗并晾干，再次称得锡纸总质量记为m2。

③如果m2＞m1，则锡纸中金属为铝；如果m2＝m1，则锡纸中金属为锡。25.（2019·温州模拟）镁是一种活泼金属，除了能与氧气反应，还可以和氮气、二氧化碳反应。而锡在空气中加热只和氧气反应生成白色的二氧化锡固体。（1）镁与氮气反应，生成黄色的氮化镁固体，在物质分类上氮化镁属于纯净物中的________。（2）镁与二氧化碳在点燃的条件下生成碳单质和氧化镁，写出镁与二氧化碳反应的化学方程式：________。（3）以下是俄国化学家罗蒙诺索夫为测定质量守恒定律曾开展的实验：①称量一定量的金属锡粉，放在如图所示装置的电热板上（电热板不与容器内任何物质反应），称量装置总质量。②通电使锡粉完全反应，生成白色固体。③打开密封塞听到了“咝咝的声响”，这是空气进入容器所发出的。称量白色固体比原金属锡

粉质量增加为Δm1。④把白色固体放回原容器里(容器中空气组成恢复到初始状态)，重新称量装置的总质量，比反应开始前质量增加为Δm2。⑤分析数据发现Δm1=Δm2。在下列关于实验的说法中正确的是

。A.金属锡粉不足量结论仍成立B.用镁粉代替锡粉结论仍成立

C.实验过程中没有密封塞结论仍成立【答案】（1）化合物（2）2Mg+CO22MgO+C（3）A,B,C【解析】（1）氮化镁由两种元素组成，属于化合物；

（2）镁与二氧化碳在点燃的条件下生成碳单质和氧化镁，反应方程式为2Mg+CO22MgO+C；

（3）因该实验是利用锡粉增重质量为反应的锡与氧气反应时氧气的质量，所以锡不足量结论仍成立，A正确；镁也能与空气中成分发生化学反应，也可测定质量守恒定律，B正确；由该实验原理与操作分析可知，装置不用密封，C正确；26.（2017·宁波模拟）“一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素”，这是教科书上的一句话。小科对此进行了思考，并查阅资料，对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应，反应方程式为:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑。【提出猜想】猜想一:金属钠和硫酸铜溶液反应会有铜生成。猜想二:金属钠和硫酸铜溶液反应，生成的沉淀只有氢氧化铜。【实验及现象】切取不同大小的钠块分别投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中，有关产生沉淀的现象如下表所示。实验编号钠块大小硫酸铜溶液实验中产生沉淀的现象①绿豆大小稀溶液10ml产生蓝绿色沉淀②绿豆大小浓溶液10ml产生蓝色絮状沉淀③豌豆大小稀溶液10ml产生蓝色絮状沉淀④豌豆大小浓溶液10ml产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体小科咨询老师后得知蓝绿色沉淀为碱式铜盐。（1）【实验结论】a.上述实验中均未观察到________色固体生成，由此判断猜想一错误b.实验①中观察到的沉淀是蓝绿色的，由此判断猜想二也错误。（2）【实验反思】a.实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是________。b.由上述实验过程可知，导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有________。c.为了用钠置换硫酸铜中的铜元素，小科设计了如下实验方案：方案一:把钠块和无水硫酸铜直接混合，在干燥的空气中加热。方案二:把钠块和无水硫酸铜直接混合，隔绝空气加热。请从两个方案中选出合理的方案，并说明理由：________。【答案】（1）红（2）钠和水反应生成氢氧化钠，生成的氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀；钠块的大小；硫酸铜溶液的浓度；方案二；隔绝空气加热，能避免钠在空气中被氧化【解析】【实验结论】（1）猜想一猜想有铜生成，铜是红色金属，由实验结论，猜想一错误，则上述实验中均未观察到红色固体生成；（2）【实验反思】（1）由题意，钠常温下就能与水发生剧烈反应，生成氢氧化钠，生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠；（2）由实验及现象，切取不同大小的钠块分别投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中，有关产生沉淀的现象，则钠块大小相同，硫酸铜溶液浓度不同，产生的沉淀不同；钠块大小不同，硫酸铜溶液浓度相同，产生的沉淀不同；则导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度；（3）钠的金属活动性很强，能与空气中的氧气反应，要避免钠在空气中被氧化，方案二隔绝空气加热，能避免钠在空气中被氧化，故方案二是合理的；故答案为：【实验结论】（1）红；【实验反思】（1）钠和水先反应生成氢氧化钠，生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀；（2）钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度；（3）方案二；隔绝空气加热，能避免钠在空气中被氧化。27.小明在学习金属活动性顺序后，知道钾、钙、钠金属活动性特别强，能与水反应生成碱和氢气，他想镁紧排在钠后面，它是否也能与水反应呢？【提出问题】镁是否能与水反应？【实验探究】在两个烧杯中，分别加入等量的冷水和镁条，用酚酞作指示剂，实验过程和现象如图：【反思与总结】（1）小明得出的实验结论是________

；

（2）小明发现B试管放置在空气中一会儿，溶液的红色会褪色，这说明溶液的碱性减弱了，于是他大胆作出了一个猜想并设计了验证方案：猜想验证方案可能是氢氧化镁的溶解度受温度的影响，温度降低，溶解度变小，从而导致溶液碱性减弱将褪色后的溶液________，如果溶液变红，说明小明的猜想正确小明通过实验证明了自己的猜想是正确的。一段时间后，小明观察到镁条在热水中无现象，但当他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应时，便有了解释，他的解释是________

。【答案】（1）镁不能与冷水反应，能与热水反应（2）加热（3）镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁导致反应终止【解析】（1）根据A图可知，镁条放入冷水中，镁条表面没有气泡产生，且加入酚酞试液也没有出现红色；而镁条加入热水中，镁条表面产生气泡，且加入酚酞试液变成了红色，由此可知，镁不能与冷水反应，能与热水反应；故填：镁不能与冷水反应，能与热水反应；

（2）因为猜想中提出了可能是因为温度降低造成的，所以可以将褪色后的溶液加热来观察是否变红色；故填：加热；

（3）镁与水反应生成氢氧化镁白色沉淀和氢气，生成的氢氧化镁会覆盖在镁条的表面阻止反应的进一步发生；故填：镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁导致反应终止。28.

不锈钢材料中含有的金属铬（Cr）能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性．为了解金属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，小娟与小涛进行了如下探究活动．（1）【猜想和假设】根据所学知识，猜想三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系：猜想一：Cr

Al

Cu

猜想二：Al

Cr

Cu

猜想三：________

．（2）【实验和探究】（1）小娟的实验：取大小相同的铝、铬、铜三种金属片（用砂纸打磨光亮）实验步骤实验现象解释与结论分别取三支试管，向其中入等质量、等浓度的稀硫酸然后将铝、铬、铜三种金属分别插入三支试管中．铝片表面产生的气泡较快；铬片表面产生气泡较缓慢，溶液变蓝色；铜片无明显现象．猜想________成立．铬与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液，该反应的化学方程式为________

．（2）小涛的实验：小涛只选用了三种药品进行实验，也得出了三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系．则他选用的三种药品可能是________

．【总结与归纳】由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有：①________；②________．【答案】（1）Al、Cu、Cr（2）二；Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑；Al、CrSO4溶液、Cu（其他合理答案也可）；通过金属与酸反应比较；通过金属与盐溶液反应比较（其他合理答案也可）【解析】（1）【猜想和假设】铝和铜的金属