中考化学实验探究一题多设问专题7规律探究实验(原卷版+解析)

专题七规律探究实验一、关于质量守恒定律的实验1、红磷燃烧实验实验装置反应原理P+O2→P2O5实验现象红磷燃烧，产生大量，放出大量的热，气球，待装置冷却后，气球。反应后的物质总质量m2与反应前的物质总质量m1相等，天平保持平衡。实验分析（1）气球变化的原因？结论：气球先胀大是因为，后缩小是因为消耗了锥形瓶内氧气，使瓶内气体压强外界大气压；（2）气球的作用是什么？红磷燃烧的实验中要用橡皮塞塞紧锥形瓶。因为红磷燃烧后产生的五氧化二磷是微小的固体颗粒，能扩散到空气中，从而损失五氧化二磷；另外瓶外的空气也会补充消耗的氧气的体积，从而使实验测定的结果不准。所以气球的作用是形成密闭体系并缓冲气压。2、铁和硫酸铜反应实验实验装置反应原理Fe+CuSO4→FeSO4+Cu实验步骤步骤1：铁钉放在锥形瓶外称量纸上称量。步骤2:将铁钉小心放入硫酸铜溶液中，观察天平的平衡情况。实验现象铁钉表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变为，反应前后，物质的总质量不变，天平保持平衡3、化学实验验证质量守恒定律实验实验方案实验步骤：1.小烧杯放碳酸钠粉末，小试管盛稀盐酸放入烧杯称量总质量m1。2.倾斜试管，倒入稀盐酸，发生反应。3.实验完成，称量m2。实验步骤：1.称量砂纸打磨镁条和石棉网质m1。2.在石棉网上方点燃镁条。3.实验完成，称量m2。实验现象白色粉末溶解，有产生。天平偏转。产生白色固体(还有少量产生)，天平不平衡，发出耀眼的白光，放出热量。反应原理Na2CO3+HCl→NaCl+H2O+CO2实验分析由于镁条燃烧，消耗了空气中的氧气，生成氧化镁，根据质量守恒定律，应该是生成物氧化镁的质量等于反应的镁条和参加反应的氧气质量总和，所以实验理论结果应该是m2﹥m1。但是在实际反应时，镁条不仅和空气中的氧气反应，还和空气中的氮气发生反应生成氮化镁（Mg3N2），和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，所以反应后固体的质量可能增大。但伴随着白烟现象，如果逸散的白烟质量小于增加的气体质量，m1<m2，若相等，m1=m2，若逸散质量大于增加的气体质量，m1>m2。实验结论所有的化学反应均遵守；有参加或生成（或者有烟、雾状物质生成的反应），要验证质量守恒定律，必须在密闭容器里进行。二、有关金属活动性顺序实验1、金属+酸→盐+H2↑（置换反应）反应条件：金属活动性排在H前稀盐酸/稀硫酸镁锌铁现象固体逐渐溶解，产生大量气泡固体逐渐溶解，产生较多气泡固体逐渐溶解，无色溶液变为，产生少量气泡方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑（1）根据金属与酸混合时是否有氢气产生将金属分为两类：活泼金属和不活泼金属：通过金属与酸能否反应或与酸反应的剧烈程度判断金属的活动性。镁>锌>铁>铜（不反应）（2）铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁化合价为＋2价。有Fe2＋的溶液为。2、金属＋盐→新盐＋新金属(置换反应)实验铁钉+硫酸铜溶液铝丝+硫酸铜溶液铜丝+硝酸银溶液现象铁表面有固体产生，溶液由色逐渐变为色。铝表面有固体产生，溶液由色逐渐变为色。铜表面有固体产生，溶液由色逐渐变为色。化学方程式Fe+CuSO4=Cu+FeSO42Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2活动性比较铁>铜铝＞铜铜＞银（1）反应条件：参加反应的金属活动性必须强于盐中金属的活动性(K、Ca、Na除外)，且盐必须可溶现象的描述重点：金属表面生成固体的颜色，溶液颜色的变化。（2）通过金属与金属化合物溶液是否反应判断金属的活动性。3、总结：比较金属活动性的方法：金属+氧气金属+酸金属+金属化合物溶液能反应>不能反应反应剧烈>反应不剧烈能反应>不能反应反应剧烈>反应不剧烈A+BC=B+AC能反应,A＞B；不能反应，A＜B4、常见金属在溶液中的活动性顺序：(巧记：嫁给那美女；身体细纤轻；总共一百斤)钾钙钠镁铝锌铁锡铅(氢)铜汞银铂金KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu（1）实验表明了金属活动性强弱顺序（前强后弱），即在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它在水溶液中就越容易失去电子变成离子，其活动性就；金属的位置，其阳离子在水溶液中就比较容易获得电子变成原子，其活动性就。

（2）可用来判断金属与酸能否发生置换反应（氢前置换氢），只有排在氢的金属，才能置换出酸中的氢，而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢。

（3）可用来判断金属与金属化合物溶液（即盐溶液）能否发生（前置后，盐可溶，K、Ca、Na不能够），排在金属活动性顺序中的金属一般能把排在后面的金属从其盐溶液里出来。

（4）利用金属与酸或盐溶液之间的置换反应是否发生，通过具体的实验及其现象的分析，反过来可以反推金属的活动性顺序，具体的推断方法是这样的：

①利用金属与酸能否发生，来反推金属的活动性顺序，例如，把铁和铜分别放在稀盐酸中时，铁的表面上有气泡冒出，这说明铁位居金属活动性顺序中氢的前面；而铜的表面无明显的现象，这说明铜位居金属活动性顺序中氢的后面；由此可推得铁活泼性比铜的要强。

②利用金属与盐溶液能否发生，来反推金属的活动性顺序。例如，把铁钉放在硫酸铜溶液中，过一会儿，发现铁钉表面上出现了一层红色物质（即铜）；由此可推得铁活泼性比铜的要强。题型01关于质量守恒定律的实验典例分析【例1】如图所示进行实验，分别称量质量后，将A和C中试管内的液体倒入烧杯中，一段时间后再次称量质量。（1）能验证化学反应前后物质质量相等的实验是（填序号）。（2）B中示数变小，从微粒的角度解释其原因。变式训练【变式1-1】下列是初中化学中的一些重要实验，请回答：（1）A实验中可以用红磷的原因是。（2）B中玻璃棒的作用是引流；滤液仍然浑浊的一种原因可能是。（3）C中反应后天平不平衡，该反应是否遵守质量守恒定律（填“是”或“否”）。从微观的角度解释质量守恒的原因。【变式1-2】兴趣小组同学进行如图所示的实验。已知：Fe+CuSO4═Cu+FeSO4。（1）A中反应前称得质量为m1，反应后称得质量为m2，m1m2（填“＞”“＝”或“＜”）。（2）B中反应的化学方程式为，反应前后天平不能保持平衡的原因是。题型02有关金属活动性顺序实验典例分析【例2】验证金属Cu、Mg、Zn和Ag活动性顺序的四个实验如图所示，根据实验回答下列问题：（1）上述四个实验，没有必要做的实验是。（2）实验三中，发生反应的化学方程式为。（3）将四个实验后的所有物质倒入一个烧杯中，过滤，得到无色滤液和固体，在固体中加入稀盐酸有气泡，则固体可能含有的金属是。（填化学式）变式训练【变式2-1】金属活动性顺序表的应用十分广泛，按要求做题。（1）KCaNaMgAlFeSnPb（H）CuHgPtAu。（补充完整）（2）农业上为什么不能用铁制容器盛放波尔多液（含硫酸铜）？（用化学方程表示）（3）用实验验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，请写出一种可行方案所需的物质。【变式2-2】小明为验证Cu、Ag、Mg三种金属的活动性顺序，做了以下两组实验。（1）能达到实验目的的是（填“甲”或“乙”）。（2）图甲中镁片与稀硫酸发生反应的实验现象是，化学方程式为。（3）图乙中反应的化学方程式为。（4）以上实验最终验证了Cu、Ag、Mg三种金属的活动性顺序，请再设计一种方案验证Cu、Ag、Mg三种金属的活动性顺序，你选择的药品是。1．金属及其金属制品对人类社会的发展有着及其重要的作用。（1）假黄金（铜锌合金）的外观与黄金极为相似，市场上不法分子以假乱真，祸害消费者。某同学用化学知识，将其放入稀盐酸中鉴别其真伪，观察到现象是。（2）铝、铁、铜是日常生活中经常接触到的三种金属，对铝、铁、铜三种金属的活动性顺序进行探究，能达到目的一组试剂是（填序号）。A.Cu、FeCl2溶液、AlCl3溶液B.Fe、AlCl3溶液、CuCl2溶液C.Cu、Fe、AlCl3溶液（3）将过量的铁粉加入含有硫酸铜、硫酸铝的混合溶液中，充分反应后过滤，滤渣为，滤液中的阳离子。2．金属制品与我们的日常生活密不可分。（1）有铁、铜、镁、银四种金属，其中不能与稀硫酸发生反应的是；（2）为验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，某同学选用如下试剂组进行实验，其中不合理的一组是（填序号）；①Fe、CuSO4溶液、Ag②FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液③Fe、Cu、AgNO3溶液（3）金属活动性Fe＞Cu，Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。非金属与金属类似，活动性Cl2＞Br2＞I2，请写出将Cl2通入NaBr溶液中发生反应的化学方程式为。3．根据图所示实验回答下列问题。（1）实验一中，集气瓶底放水的作用是。（2）实验二中，向冷水和热水中分别加入等质量的品红，分析观察到的实验现象，可以得出的实验结论。（3）实验三结束后，天平指针向右偏，该实验（选填“遵循”或“不遵循”）质量守恒定律，天平不平衡的原因是。4．质量守恒定律是化学反应遵循的普遍规律。如图能用于验证质量守恒定律的是实验（填“1”或“2”）；从微观角度分析，化学反应中质量守恒的原因是：在化学反应前后，原子的不变；实验2中反应的化学方程式为。5．如图1是测定空气中氧气含量的实验，两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气。给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的固体较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，将气体全部推至一个注射器内。如图2是验证质量守恒定律实验。根据如图所示的实验回答问题。（1）图1实验反应的化学方程式为，交替推动两个注射器的活塞的原因是。（2）注射器内的气体体积理论上应该减少约mL。上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是。（写出一种即可）（3）若将红磷换成木炭粉，该实验（选填“可以”或“不可以”）成功。（4）图2实验中涉及到的化学反应方程式为，该实验（选填“能”或“不能”）验证质量守恒定律，原因是。6．在“质量守恒定律”的课堂学习中，同学们设计了如图所示的实验来验证质量守恒定律。回答下列问题：【实验验证】（1）A实验反应前后锌片和硫酸铜溶液的总质量（填“相等”或“不相等”），由此可知化学反应前后物质总质量（填“相等”或“不相等”），A实验（填“是”或“否”）遵守质量守恒定律。（2）B实验中天平指针会向（填“左”或“右”）偏转，原因是。【微观解释】（3）由质量守恒定律可知，化学反应前后一定不变的是（填序号）。A.原子种类B.原子数目C.原子质量D.分子种类【综合应用】（4）12g碳在空气中完全燃烧后，生成二氧化碳的质量（填“大于”、“小于”或“等于”）12g。（5）结合本实验得出，有气体参加或气体生成的反应，在验证质量守恒定律时，实验应在中进行。7．同学们用如图所示实验验证质量守恒定律。请根据下图回答相关问题：（1）实验前称量，实验一右盘中砝码的质量是25g，游码的示数是2.6g，则天平左盘中物质的质量是g。（2）红磷燃烧过程中锥形瓶中观察到的现象为，实验过程中小气球的变化为。（3）待红磷燃烧后冷却至室温，再次将锥形瓶放到托盘天平上称量，发现托盘天平不能保持平衡，造成这种现象的原因可能是。（4）实验二中化学反应前后天平（填“平衡”或“不平衡”），原因是（用化学方程式解释）。8．验证质量守恒定律：小明同学欲通过化学实验证明“质量守恒定律”，确定以“稀盐酸与碳酸钙反应”为研究对象，设计的实验装置如图所示。（1）根据实验目的，小明应该测量的数据是（填“只有反应前”、“只有反应后”、“反应前、后”）整个反应装置（包括锥形瓶、气球和药品）的质量。（2）实验步骤如下：①按如图方式放好仪器，使天平平衡，记录称量数据。②将碳酸钙粉末全部倒入锥形瓶中，观察到锥形瓶中液体里出现的现象之一是，气球的现象为。相关反应的化学方程式为。③当反应结束时，气球已经完全鼓起，小明发现天平的指针已经向右偏了。小明又重新称量，记录了数据。他感到困惑：其他操作均正常，实验现象与数据为何与预测结果不符？你认为出现该实验现象的合理解释最应该是下列各项中的（填序号）。a.该反应前后原子的种类、数目变少b.该反应生成物的总质量小于反应物的总质量c.空气的浮力作用干扰了实验结果d.生成气体的反应不遵守质量守恒定律应用质量守恒定律：（3）在2A+3B═C+2D反应中，36gA与56gB恰好完全反应生成28gC和一定质量的D，若物质C的相对分子质量为14，则物质C和物质D的相对分子质量之比为。A.7：1B.7：8C.7：16D.7：329．质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。【查阅资料】Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑（1）如图所示，上述实验中遵守质量守恒定律的是（填序号）；（2）实验③中的实验现象是玻璃棒（填“左端下沉”、“右端下沉”或“保持平衡”）；（3）实验②不能用于验证质量守恒定律，其原因是；（4）微观角度解释质量守恒定律：化学反应前后一定不变的是（填序号）。A．分子种类B．原子种类C．分子数目D．原子数目10．质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。（1）质量守恒定律的验证。①如图1是某同学验证质量守恒定律的实验装置，两种物质接触时发生反应的化学方程式为。充分反应后，发现天平指针向右偏转。②于是同学们对图1左盘中的反应装置进行了如图2的三种改进，你认为最佳装置是B（填字母）。（2）质量守恒定律的应用。①硅（Si）是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料。硅生产过程中的一个重要化学反应为：SiO2+2CSi+2X↑，则X的化学式为。②下列现象能用质量守恒定律解释的是（填字母）。A．水结成冰前后，质量保持不变B．湿衣服晒干后，质量变小C．蜡烛燃烧后变短11．为验证铜、银、铁的金属活动性顺序，同学们设计了如图所示的6个实验。（1）设计①的现象是，说明铜的金属活动性比铁。（2）反应⑤的化学方程式为。（3）仅由④和⑥不能得出铜、银、铁的金属活动性顺序，理由是。12．分类、类比是学习化学常用的方法，这些方法的运用，对学生学习大有裨益。（1）随着科学研究的发展，化学实验的方法也从定性到定量发生了质的转变，下列实验中按实验方法可将A和①（填字母）分为一类，这两组实验中都运用了实验法。A．拉瓦锡探究空气成分B．探究化学反应前后质量关系C．探究铁生锈条件D．探究燃烧条件（2）接下来，同学们设计了如下实验流程利用白铜（主要成分铜和镍）回收金属铜和镍。如图中，固体A是，要验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序，用下列各组药品进行实验，不能达到目的的是（填字母）。A．Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液B．Ni、Cu、ZnSO4溶液C．Zn、Cu、NiSO4溶液13．兴趣小组欲探究Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，进行了如下实验：（1）进行实验前先将金属打磨干净的目的是。如图所示，将四根金属丝同时插入烧杯中，则甲中发生反应的化学方程式是，乙中的现象是，由此可以得到三种金属的活动性由弱到强的顺序是。（2）若将一定量的铁加入含有硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到的滤液依旧是蓝色的，则滤液中一定含有的溶质是（填化学式）。14．分类、类比是学习化学常用的方法。（1）初中化学实验方法有多种，如对比法、控制变量法、定量实验法、定性实验法等，若按实验方法分类，应将实验（填字母）分为一类，依据是。A．测定空气中氧气含量B．探究铁生锈的条件C．甲烷在空气中燃烧D．探究物质燃烧条件（2）查阅资料得到规律：不同种金属和水反应时，反应条件要求越低，金属活动性就越强，例如：铯和冷水就能反应2Cs+2H2O＝2CsOH+H2↑，而镁只能和热水反应Mg+2H2O＝Mg（OH）2↓+H2↑。根据规律，得出活动性：Cs①（填“强于”或“弱于”）Mg。请类比上述化学方程式，写出常温下钠和水反应的化学方程式②。15．在探究铁、铜、锌、银的金属活动性顺序时，某小组做了如下三个实验：（所用金属均已打磨，形状与大小和稀盐酸的用量均相同）（1）实验Ⅰ现象是。（2）一段时间后，可观察到实验Ⅱ现象是铜表面有银白色金属出现，溶液变蓝色，反应的化学方程式是。（3）乙和丙两位同学认为上述三个实验不能够得出四种金属活动性顺序，原因是没有验证铁与铜的活动性强弱；并在上述实验的基础上，补充了一个实验（如图所示），实现了探究目的。他们的实验：X是金属，Y是溶液。16．为验证金属的化学性质和探究铁、铜、锌的金属活动性顺序，设计了如图实验。（1）①中观察到的现象是。（2）如①溶液中的溶质完全反应，则②中发生反应的化学方程式是。（3）某些铁制零件电镀了铜，除了使零件具有特殊的金属光泽外，主要目的是。17．小柯为验证Mg、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，做了如图的两个实验。（1）能达到实验目的的是（填“甲”或“乙”）。（2）图甲中镁片与稀硫酸发生反应的化学方程式为。（3）将乙实验反应后两试管中的物质全部倒入同一烧杯中，发现烧杯内的白色固体明显增多，充分反应后过滤，滤液中金属离子的组成可能有种情况。18．铜、铁、铝是重要的金属材料，在历史上被大规模开发利用的先后顺序是铜、铁、铝。（1）有同学认为影响金属大规模开发利用的先后顺序的因素有：①地壳中金属元素的含量②金属的导电性③金属的活动性④金属冶炼的难易程度。其中正确的是（填序号）。（2）为验证铜、铁、铝的金属活动性顺序，某同学设计了图1的四组实验。其中没有必要做的实验是（填序号）。（3）西汉时期的《淮南万毕术》曾记载“曾青得铁则化为铜”，曾青指硫酸铜溶液，这是古代的湿法炼铜，该反应的化学方程式为。（4）明代《天工开物》中记载“炒钢法”的生产工艺可用如图2表示。该过程中把铁矿石和煤捣碎的目的是。“炒钢”是将熔化的生铁倒入方塘（敞口放置）中并不断翻炒，以降低生铁中的含碳量，请用化学方程式表示反应原理。专题七规律探究实验一、关于质量守恒定律的实验1、红磷燃烧实验实验装置反应原理P+O2→P2O5实验现象红磷燃烧，产生大量白烟，放出大量的热，气球膨胀，待装置冷却后，气球变瘪。反应后的物质总质量m2与反应前的物质总质量m1相等，天平保持平衡。实验分析（1）气球变化的原因？结论：气球先胀大是因为红磷燃烧放热，后缩小是因为消耗了锥形瓶内氧气，使瓶内气体压强小于外界大气压；（2）气球的作用是什么？红磷燃烧的实验中要用橡皮塞塞紧锥形瓶。因为红磷燃烧后产生的五氧化二磷是微小的固体颗粒，能扩散到空气中，从而损失五氧化二磷；另外瓶外的空气也会补充消耗的氧气的体积，从而使实验测定的结果不准。所以气球的作用是形成密闭体系并缓冲气压。2、铁和硫酸铜反应实验实验装置反应原理Fe+CuSO4→FeSO4+Cu实验步骤步骤1：铁钉放在锥形瓶外称量纸上称量。步骤2:将铁钉小心放入硫酸铜溶液中，观察天平的平衡情况。实验现象铁钉表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变为浅绿色，反应前后，物质的总质量不变，天平保持平衡3、化学实验验证质量守恒定律实验实验方案实验步骤：1.小烧杯放碳酸钠粉末，小试管盛稀盐酸放入烧杯称量总质量m1。2.倾斜试管，倒入稀盐酸，发生反应。3.实验完成，称量m2。实验步骤：1.称量砂纸打磨镁条和石棉网质m1。2.在石棉网上方点燃镁条。3.实验完成，称量m2。实验现象白色粉末溶解，有大量气泡迅速产生。天平向右偏转。产生白色固体(还有少量白烟产生)，天平不平衡，发出耀眼的白光，放出热量。反应原理Na2CO3+HCl→NaCl+H2O+CO2实验分析由于镁条燃烧，消耗了空气中的氧气，生成氧化镁，根据质量守恒定律，应该是生成物氧化镁的质量等于反应的镁条和参加反应的氧气质量总和，所以实验理论结果应该是m2﹥m1。但是在实际反应时，镁条不仅和空气中的氧气反应，还和空气中的氮气发生反应生成氮化镁（Mg3N2），和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，所以反应后固体的质量可能增大。但伴随着白烟现象，如果逸散的白烟质量小于增加的气体质量，m1<m2，若相等，m1=m2，若逸散质量大于增加的气体质量，m1>m2。实验结论所有的化学反应均遵守质量守恒定律；有气体参加或气体生成（或者有烟、雾状物质生成的反应），要验证质量守恒定律，必须在密闭容器里进行。二、有关金属活动性顺序实验1、金属+酸→盐+H2↑（置换反应）反应条件：金属活动性排在H前稀盐酸/稀硫酸镁锌铁现象固体逐渐溶解，产生大量气泡固体逐渐溶解，产生较多气泡固体逐渐溶解，无色溶液变为浅绿色，产生少量气泡方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑（1）根据金属与酸混合时是否有氢气产生将金属分为两类：活泼金属和不活泼金属：通过金属与酸能否反应或与酸反应的剧烈程度判断金属的活动性。镁>锌>铁>铜（不反应）（2）铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁化合价为＋2价。有Fe2＋的溶液为浅绿色。2、金属＋盐→新盐＋新金属(置换反应)实验铁钉+硫酸铜溶液铝丝+硫酸铜溶液铜丝+硝酸银溶液现象铁表面有红色固体产生，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。铝表面有红色固体产生，溶液由蓝色逐渐变为无色。铜表面有银白色固体产生，溶液由无色逐渐变为蓝色。化学方程式Fe+CuSO4=Cu+FeSO42Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2活动性比较铁>铜铝＞铜铜＞银（1）反应条件：参加反应的金属活动性必须强于盐中金属的活动性(K、Ca、Na除外)，且盐必须可溶现象的描述重点：金属表面生成固体的颜色，溶液颜色的变化。（2）通过金属与金属化合物溶液是否反应判断金属的活动性。3、总结：比较金属活动性的方法：金属+氧气金属+酸金属+金属化合物溶液能反应>不能反应反应剧烈>反应不剧烈能反应>不能反应反应剧烈>反应不剧烈A+BC=B+AC能反应,A＞B；不能反应，A＜B4、常见金属在溶液中的活动性顺序：(巧记：嫁给那美女；身体细纤轻；总共一百斤)钾钙钠镁铝锌铁锡铅(氢)铜汞银铂金KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu（1）实验表明了金属活动性强弱顺序（前强后弱），即在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它在水溶液中就越容易失去电子变成离子，其活动性就越强；金属的位置越靠后，其阳离子在水溶液中就比较容易获得电子变成原子，其活动性就越弱。

（2）可用来判断金属与酸能否发生置换反应（氢前置换氢），只有排在氢前面的金属，才能置换出酸中的氢，而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢。

（3）可用来判断金属与金属化合物溶液（即盐溶液）能否发生置换反应（前置后，盐可溶，K、Ca、Na不能够），排在金属活动性顺序中前面的金属一般能把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来。

（4）利用金属与酸或盐溶液之间的置换反应是否发生，通过具体的实验及其现象的分析，反过来可以反推金属的活动性顺序，具体的推断方法是这样的：

①利用金属与酸能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序，例如，把铁和铜分别放在稀盐酸中时，铁的表面上有气泡冒出，这说明铁位居金属活动性顺序中氢的前面；而铜的表面无明显的现象，这说明铜位居金属活动性顺序中氢的后面；由此可推得铁活泼性比铜的要强。

②利用金属与盐溶液能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序。例如，把铁钉放在硫酸铜溶液中，过一会儿，发现铁钉表面上出现了一层红色物质（即铜）；由此可推得铁活泼性比铜的要强。题型01关于质量守恒定律的实验典例分析【例1】如图所示进行实验，分别称量质量后，将A和C中试管内的液体倒入烧杯中，一段时间后再次称量质量。（1）能验证化学反应前后物质质量相等的实验是C（填序号）。（2）B中示数变小，从微粒的角度解释其原因水分子不断运动，扩散的空气中。【答案】（1）C；（2）水分子不断运动，扩散的空气中。【解析】（1）A实验中碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，生成二氧化碳散失到空气中，因此不能验证化学反应前后物质质量相等；B实验水蒸发，是物理变化，不能验证化学反应前后物质质量相等，C实验是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，能验证化学反应前后物质质量相等C；故选：C；（2）B中示数变小，从微粒的角度解释其原因是水分子不断运动，扩散的空气中；故答案为：水分子不断运动，扩散的空气中。变式训练【变式1-1】下列是初中化学中的一些重要实验，请回答：（1）A实验中可以用红磷的原因是在该条件下只与空气中的氧气反应，且生成物是固体。（2）B中玻璃棒的作用是引流；滤液仍然浑浊的一种原因可能是滤纸破损等。（3）C中反应后天平不平衡，该反应是否遵守质量守恒定律是（填“是”或“否”）。从微观的角度解释质量守恒的原因化学反应前后，原子的种类、质量、数目都没有改变。【答案】（1）在该条件下只与空气中的氧气反应，且生成物是固体。（2）引流；滤纸破损等。（3）是；化学反应前后，原子的种类、质量、数目都没有改变。【解析】（1）测定空气中氧气的含量时，由于红磷燃烧消耗氧气，且生成物为固体，则装置中的气体减少，压强减小，冷却后打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶中，且进入的水的体积即为氧气的体积，则该实验可以使用红磷的原因为在该条件下只与空气中的氧气反应，且生成物是固体。（2）过滤时，玻璃棒的作用为引流；若过滤后滤液仍浑浊，可能原因为：滤纸破损，液体直接流出，或承接滤液的烧杯不干净，或漏斗中的液面高于滤纸边缘，液体从滤纸和漏斗之间流出。（3）碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，该反应属于化学变化，且所有的化学变化均遵守质量守恒定律，则该反应也遵守；化学反应的实质为分子分成原子，原子重新组合成新的分子，而反应前后，原子的种类、质量、数目都没有改变，则物质的总质量不变。【变式1-2】兴趣小组同学进行如图所示的实验。已知：Fe+CuSO4═Cu+FeSO4。（1）A中反应前称得质量为m1，反应后称得质量为m2，m1＝m2（填“＞”“＝”或“＜”）。（2）B中反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，反应前后天平不能保持平衡的原因是装置敞口，生成的氧气逸出，测得的不是生成物的总质量。【答案】（1）＝；（2）2H2O22H2O+O2↑；装置敞口，生成的氧气逸出，测得的不是生成物的总质量。【解析】（1）反应前称得质量为m1，Fe+CuSO4═Cu+FeSO4，称得质量为m2，m1＝m2；故答案为：＝。（2）B中反应是过氧化氢在二氧化锰催化条件下生成水和氧气，化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；，反应前后天平不能保持平衡的原因是装置敞口，生成的氧气逸出，测得的不是生成物的总质量；故答案为：2H2O22H2O+O2↑；装置敞口，生成的氧气逸出，测得的不是生成物的总质量。题型02有关金属活动性顺序实验典例分析【例2】验证金属Cu、Mg、Zn和Ag活动性顺序的四个实验如图所示，根据实验回答下列问题：（1）上述四个实验，没有必要做的实验是实验一。（2）实验三中，发生反应的化学方程式为Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag。（3）将四个实验后的所有物质倒入一个烧杯中，过滤，得到无色滤液和固体，在固体中加入稀盐酸有气泡，则固体可能含有的金属是Mg。（填化学式）【答案】（1）实验一；（2）Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag；（3）Mg。【解析】（1）实验一镁能与硝酸铜溶液反应置换出铜，说明镁的金属活动性比铜强，即镁＞铜；同理，实验二说明锌＞铜；实验三说明铜＞银；实验四无明显现象，说明镁＞锌，实验而、三、四即可得出镁＞锌＞铜＞银，不需要的实验是实验一。（2）实验三中，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，反应的化学方程式为Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag。（3）将四个实验后的所有物质倒入一个烧杯内，过滤，得到无色滤液和固体，所以滤液中不含有铜离子，说明硝酸铜已完全反应；镁的金属活动性比锌强，镁先参加反应，镁反应完，锌再参加反应，在固体中加稀盐酸有气泡，说明了一定有剩余的锌，镁可能有剩余。变式训练【变式2-1】金属活动性顺序表的应用十分广泛，按要求做题。（1）KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu。（补充完整）（2）农业上为什么不能用铁制容器盛放波尔多液（含硫酸铜）？Fe+CuSO4═Cu+FeSO4（用化学方程表示）（3）用实验验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，请写出一种可行方案所需的物质Zn、CuSO4、Ag或Cu、ZnSO4、AgNO3等。【答案】（1）Zn；Ag；（2）Fe+CuSO4═Cu+FeSO4；（3）Zn、CuSO4、Ag或Cu、ZnSO4、AgNO3等。【解析】（1）由金属活动性顺序表可知，Al后是Zn，Hg后是Ag。（2）铁在活动性顺序上强于铜，所以铁会和硫酸铜溶液反应生成铜单质和硫酸亚铁，使波尔多液失效，化学方程式为：Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4；（3）根据三种金属的活动性顺序Zn＞Cu＞Ag，可选择中间金属的盐溶液和其他两种金属，即Zn，CuSO4溶液，Ag；或中间金属和其他两种金属的盐溶液即ZnSO4溶液，Cu，AgNO3溶液。【变式2-2】小明为验证Cu、Ag、Mg三种金属的活动性顺序，做了以下两组实验。（1）能达到实验目的的是乙（填“甲”或“乙”）。（2）图甲中镁片与稀硫酸发生反应的实验现象是镁片表面有大量的气泡产生，化学方程式为Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑。（3）图乙中反应的化学方程式为Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag。（4）以上实验最终验证了Cu、Ag、Mg三种金属的活动性顺序，请再设计一种方案验证Cu、Ag、Mg三种金属的活动性顺序，你选择的药品是镁、银和硫酸铜溶液（或铜和硝酸镁溶液、硝酸银溶液等）。【答案】（1）乙；（2）镁片表面有大量的气泡产生；Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑；（3）Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag；（4）镁、银和硫酸铜溶液（或铜和硝酸镁溶液、硝酸银溶液等）。【解析】（1）甲组实验中，镁能与硫酸反应，说明镁的活动性强于氢，铜、银不能与硫酸反应，说明铜、银的活动性弱于氢，该组实验能验证镁活动性强于铜、银，但不能判断银、铜的活动性强弱；乙组实验中，铜粉不能与硫酸镁反应，说明镁活动性强于铜，铜粉能硝酸银反应，说明铜的活动性强于银，从而说明镁的活动性强于铜，铜强于银。能达到实验目的的是乙；（2）镁片与稀硫酸发生生成硫酸镁和氢气，现象为镁片表面有大量的气泡产生，反应的化学方程式为：Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑；（3）乙组实验中，铜粉不能与硫酸镁反应，说明镁活动性强于铜，铜粉能硝酸银反应，化学方程式为：Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag；（4）验证三种金属活动性强弱时，通常采取“三取中”的方法，镁、铜、银三种金属活动性由强到弱的顺序为镁、铜、银，因此可选用镁、银和硫酸铜溶液，锌与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了活动性锌＞铜；银与CuSO4溶液不反应，说明了活动性铜＞银；由此可得的三种金属活动性锌＞铜＞银；同理也可以可选用铜和硝酸镁和硝酸银。1．金属及其金属制品对人类社会的发展有着及其重要的作用。（1）假黄金（铜锌合金）的外观与黄金极为相似，市场上不法分子以假乱真，祸害消费者。某同学用化学知识，将其放入稀盐酸中鉴别其真伪，观察到现象是假黄金周围产生气泡。（2）铝、铁、铜是日常生活中经常接触到的三种金属，对铝、铁、铜三种金属的活动性顺序进行探究，能达到目的一组试剂是B（填序号）。A.Cu、FeCl2溶液、AlCl3溶液B.Fe、AlCl3溶液、CuCl2溶液C.Cu、Fe、AlCl3溶液（3）将过量的铁粉加入含有硫酸铜、硫酸铝的混合溶液中，充分反应后过滤，滤渣为Fe、Cu，滤液中的阳离子Al3+、Fe2+。【答案】（1）假黄金周围产生气泡；（2）B；（3）Fe、Cu；Al3+、Fe2+。【解析】（1）假黄金是铜锌合金，锌排在氢前，与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，所以将假黄金放入稀盐酸中鉴别其真伪，观察到现象是假黄金周围产生气泡。（2）A.Cu与FeCl2溶液、AlCl3溶液都不反应，A不符合题意；B.Fe与AlCl3溶液不反应说明Fe不如Al活泼；Fe与CuCl2溶液生成Cu和FeCl2溶液，说明Fe比Cu活泼，B符合题意；C.Cu、Fe都不能与AlCl3溶液反应，C不符合题意。（3）在金属活动性顺序中，铝排在铁、铜之前，所以铁只会和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铁粉过量，所以反应后滤渣有Fe和Cu，滤液中的阳离子有Al3+、Fe2+。2．金属制品与我们的日常生活密不可分。（1）有铁、铜、镁、银四种金属，其中不能与稀硫酸发生反应的是铜、银；（2）为验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，某同学选用如下试剂组进行实验，其中不合理的一组是③（填序号）；①Fe、CuSO4溶液、Ag②FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液③Fe、Cu、AgNO3溶液（3）金属活动性Fe＞Cu，Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。非金属与金属类似，活动性Cl2＞Br2＞I2，请写出将Cl2通入NaBr溶液中发生反应的化学方程式为Cl2+2NaBr＝Br2+2NaCl。【答案】（1）铜、银；（2）③；（3）Cl2+2NaBr＝Br2+2NaCl。【解析】（1）由金属活动性顺序表及其应用可知，氢前面的金属能与酸反应，氢后面的金属不能与酸反应，故不能与稀硫酸发生反应的是铜、银；（2）①铁、银分别放入硫酸铜溶液中，铁表面析出红色固体，说明铁的活动性大于铜；银表面无明显现象，说明铜的活动性大于银，能验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱；②把铜分别放入硝酸银溶液、硫酸亚铁溶液中，放入硝酸银溶液中的铜表面析出银白色固体，说明铜比银活泼；放入硫酸亚铁溶液中的铜无明显现象，说明铁比铜活泼，能验证Fee、Cu、Ag三种金属的活动性强弱；③铁、铜都能和硝酸银反应，说明铁、铜的金属活泼性大于银，不能比较铁和铜的活泼性强弱；不能验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱，故选：③；（3）活泼性Fe＞Cu，Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu，活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，非金属与金属类似，活泼性Cl2＞Br2＞I2，Cl2通入NaBr溶液中，氯气和溴化钠反应生成溴和氯化钠，发生反应的化学方程式：Cl2+2NaBr＝Br2+2NaCl。3．根据图所示实验回答下列问题。（1）实验一中，集气瓶底放水的作用是防止高温熔融物掉落使集气瓶底部炸裂。（2）实验二中，向冷水和热水中分别加入等质量的品红，分析观察到的实验现象，可以得出温度越高，分子运动速率越快的实验结论。（3）实验三结束后，天平指针向右偏，该实验遵循（选填“遵循”或“不遵循”）质量守恒定律，天平不平衡的原因是反应生成的二氧化碳逸出。【答案】（1）防止高温熔融物掉落使集气瓶底部炸裂；（2）温度越高，分子运动速率越快；（3）遵循；反应生成的二氧化碳逸出。【解析】（1）铁丝在氧气中燃烧的实验，集气瓶中水的作用是防止高温熔融物掉落使集气瓶底部炸裂；故答案为：防止高温熔融物掉落使集气瓶底部炸裂；（2）图中实验，放入热水中的品红扩散速率快，说明温度越高，分子运动速率越快；故答案为：温度越高，分子运动速率越快；（3）质量守恒定律适用于化学反应，因此实验二遵循质量守恒定律，实验结束后，天平不平衡，是因为碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳逸出，故答案为：遵循；反应生成的二氧化碳逸出。4．质量守恒定律是化学反应遵循的普遍规律。如图能用于验证质量守恒定律的是实验2（填“1”或“2”）；从微观角度分析，化学反应中质量守恒的原因是：在化学反应前后，原子的种类、个数、质量不变；实验2中反应的化学方程式为4P+5O22P2O5。【答案】2；种类、个数、质量；4P+5O22P2O5。【解析】如图能用于验证质量守恒定律的是实验2；从微观角度分析，化学反应中质量守恒的原因是：在化学反应前后，原子的种类、个数、质量不变；实验2中反应的化学方程式为4P+5O22P2O5。故答案为：2；种类、个数、质量；4P+5O22P2O5。5．如图1是测定空气中氧气含量的实验，两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气。给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的固体较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，将气体全部推至一个注射器内。如图2是验证质量守恒定律实验。根据如图所示的实验回答问题。（1）图1实验反应的化学方程式为4P+5O22P2O5，交替推动两个注射器的活塞的原因是使空气中的氧气与红磷充分反应。（2）注射器内的气体体积理论上应该减少约10mL。上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是装置漏气（或红磷的量不足或没有冷却到室温就进行测量等）。（写出一种即可）（3）若将红磷换成木炭粉，该实验不可以（选填“可以”或“不可以”）成功。（4）图2实验中涉及到的化学反应方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，该实验不能（选填“能”或“不能”）验证质量守恒定律，原因是该实验在烧杯中进行，生成的CO2会逸散到空气中，导致反应前后质量不相等。【答案】（1）4P+5O22P2O5；使空气中的氧气与红磷充分反应；（2）10；装置漏气（或红磷的量不足或没有冷却到室温就进行测量等）；（3）不可以；（4）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；不能；该实验在烧杯中进行，生成的CO2会逸散到空气中，导致反应前后质量不相等。【解析】（1）由图1可知，图1实验发生的反应是红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5；交替推动两个注射器的活塞的原因是：使空气中的氧气与红磷充分反应。（2）氧气约占空气总体积的五分之一，则注射器内的气体体积理论上应该减少约：50mL×＝10mL。上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，造成该实验不够精确的可能原因是装置漏气（或红磷的量不足或没有冷却到室温就进行测量等）。（3）若将红磷换成木炭粉，该实验不可以成功，因为木炭燃烧生成二氧化碳气体，完全反应冷却至室温后容器内压强基本不变。（4）图2实验中涉及到的反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；该实验不能验证质量守恒定律，原因是：该实验在烧杯中进行，生成的CO2会逸散到空气中，导致反应前后质量不相等。6．在“质量守恒定律”的课堂学习中，同学们设计了如图所示的实验来验证质量守恒定律。回答下列问题：【实验验证】（1）A实验反应前后锌片和硫酸铜溶液的总质量相等（填“相等”或“不相等”），由此可知化学反应前后物质总质量相等（填“相等”或“不相等”），A实验是（填“是”或“否”）遵守质量守恒定律。（2）B实验中天平指针会向右（填“左”或“右”）偏转，原因是蜡烛燃烧生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中。【微观解释】（3）由质量守恒定律可知，化学反应前后一定不变的是ABC（填序号）。A.原子种类B.原子数目C.原子质量D.分子种类【综合应用】（4）12g碳在空气中完全燃烧后，生成二氧化碳的质量大于（填“大于”、“小于”或“等于”）12g。（5）结合本实验得出，有气体参加或气体生成的反应，在验证质量守恒定律时，实验应在密封装置中进行。【答案】（1）相等；相等；是。（2）右；蜡烛燃烧生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中。（3）ABC。（4）大于。（5）密封装置。【解析】（1）A实验反应前后锌片和硫酸铜溶液的总质量相等，由此可知化学反应前后物质总质量相等，A实验遵守质量守恒定律。故答案为：相等；相等；是。（2）B实验中天平指针会向右偏转，原因是蜡烛燃烧生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中。故答案为：右；蜡烛燃烧生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中。（3）由质量守恒定律可知，化学反应前后一定不变的是原子种类、原子数目、原子质量。故答案为：ABC。（4）12g碳在空气中完全燃烧后，生成二氧化碳的质量大于12g，是因为氧气参加了反应。故答案为：大于。（5）结合本实验得出，有气体参加或气体生成的反应，在验证质量守恒定律时，实验应在密封装置中进行。故答案为：密封装置。7．同学们用如图所示实验验证质量守恒定律。请根据下图回答相关问题：（1）实验前称量，实验一右盘中砝码的质量是25g，游码的示数是2.6g，则天平左盘中物质的质量是27.6g。（2）红磷燃烧过程中锥形瓶中观察到的现象为放出热量，产生大量白烟，实验过程中小气球的变化为先胀大，后缩小。（3）待红磷燃烧后冷却至室温，再次将锥形瓶放到托盘天平上称量，发现托盘天平不能保持平衡，造成这种现象的原因可能是装置漏气。（4）实验二中化学反应前后天平不平衡（填“平衡”或“不平衡”），原因是（用化学方程式解释）Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑。【答案】（1）27.6。（2）放出热量，产生大量白烟；先胀大，后缩小。（3）装置漏气。（4）不平衡；Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑。【解析】（1）用托盘天平称量物品时，应遵循左物右码的原则，即左盘质量＝右盘质量＝游码质量，实验前称量，实验一右盘中砝码的质量是25g，游码的示数是2.6g，则天平左盘中物质的质量是25g+2.6g＝27.6g；（2）锥形瓶中红磷燃烧放出热量，产生大量白烟；红磷燃烧，放出热量，气体受热膨胀，压强增大，气球胀大，待完全反应后，冷却至室温，由于消耗了氧气，压强减小，气球缩小，故气球变化为：先胀大，后缩小；（3）待红磷燃烧后冷却至室温，再次将锥形瓶放到托盘天平上称量，发现托盘天平不能保持平衡，可能是装置漏气，一部分五氧化二磷散逸到了空气中等；（4）实验二中碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，二氧化碳是气体，散逸到空气中，故反应后，烧杯内质量减小，则反应前后天平不平衡，该反应的化学方程式为：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑。8．验证质量守恒定律：小明同学欲通过化学实验证明“质量守恒定律”，确定以“稀盐酸与碳酸钙反应”为研究对象，设计的实验装置如图所示。（1）根据实验目的，小明应该测量的数据是反应前、后（填“只有反应前”、“只有反应后”、“反应前、后”）整个反应装置（包括锥形瓶、气球和药品）的质量。（2）实验步骤如下：①按如图方式放好仪器，使天平平衡，记录称量数据。②将碳酸钙粉末全部倒入锥形瓶中，观察到锥形瓶中液体里出现的现象之一是有气泡产生，气球的现象为逐渐膨胀。相关反应的化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。③当反应结束时，气球已经完全鼓起，小明发现天平的指针已经向右偏了。小明又重新称量，记录了数据。他感到困惑：其他操作均正常，实验现象与数据为何与预测结果不符？你认为出现该实验现象的合理解释最应该是下列各项中的c（填序号）。a.该反应前后原子的种类、数目变少b.该反应生成物的总质量小于反应物的总质量c.空气的浮力作用干扰了实验结果d.生成气体的反应不遵守质量守恒定律应用质量守恒定律：（3）在2A+3B═C+2D反应中，36gA与56gB恰好完全反应生成28gC和一定质量的D，若物质C的相对分子质量为14，则物质C和物质D的相对分子质量之比为B。A.7：1B.7：8C.7：16D.7：32【答案】（1）反应前、后；（2）②有气泡产生；逐渐膨胀；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；③c；（3）B。【解析】（1）由质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量之和等于生成的各物质的质量之和，根据实验目的，小明应该测量的数据是反应前、后整个反应装置（包括锥形瓶、气球和药品）的质量；（2）②碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，因此液体中会出现大量气泡，气球的现象为逐渐膨胀。反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；③a、反应前后原子种类、数目、质量不变，选项错误；b、反应在密闭装置内进行，反应前后质量不变，选项错误；c、由于气球体积变大，产生浮力增大，造成天平不平衡，选项正确；d、整个反应遵循质量守恒定律，选项错误。（3）在2A+3B＝C+2D反应中，36gA与56gB恰好完全反应生成28gC和一定量的D，根据质量守恒定律可知，同时生成D的质量＝36g+56g﹣28g＝64g；设D的相对分子质量为x2A+3B═C+2D142x28g64g解得：x＝16则C和D的相对分子质量之比＝14：16＝7：8。9．质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。【查阅资料】Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑（1）如图所示，上述实验中遵守质量守恒定律的是②③（填序号）；（2）实验③中的实验现象是玻璃棒左端下沉（填“左端下沉”、“右端下沉”或“保持平衡”）；（3）实验②不能用于验证质量守恒定律，其原因是反应生成的气体逸出装置；（4）微观角度解释质量守恒定律：化学反应前后一定不变的是BD（填序号）。A．分子种类B．原子种类C．分子数目D．原子数目【答案】（1）②③。（2）左端下沉。（3）反应生成的气体逸出装置。（4）BD。【解析】（1）上述实验中遵守质量守恒定律的是②③，①不遵守质量守恒定律，酒精与水混合过程属于物理变化，物理变化不能用质量守恒定律解释；（2）用酒精灯加热铜丝后，铜丝与空气中氧气反应，生成氧化铜，反应过程中有气体参与反应，质量增加，故左端玻璃棒下沉；（3）反应生成的气体逸出装置，质量减少，天平不再平衡，故实验②不能用于验证质量守恒定律，（4）化学反应前后一定不变的是原子种类、原子数目，可能改变的是分子数目，一定改变的是分子种类。10．质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。（1）质量守恒定律的验证。①如图1是某同学验证质量守恒定律的实验装置，两种物质接触时发生反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。充分反应后，发现天平指针向右偏转。②于是同学们对图1左盘中的反应装置进行了如图2的三种改进，你认为最佳装置是B（填字母）。（2）质量守恒定律的应用。①硅（Si）是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料。硅生产过程中的一个重要化学反应为：SiO2+2CSi+2X↑，则X的化学式为CO。②下列现象能用质量守恒定律解释的是C（填字母）。A．水结成冰前后，质量保持不变B．湿衣服晒干后，质量变小C．蜡烛燃烧后变短【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑；B。（2）CO；C。【解析】（1）①过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；②充分反应后，生成的氧气逸出装置，发现天平指针向右偏转，于是同学们对图1左盘中的反应装置进行了如图2的三种改进：A装置的不足之处为：反应产生气体，气球膨胀，浮力增大，导致称量结果不准确；C装置的不足之处为：反应产生气体，瓶内气压增大，可能导致瓶塞冲出；故最佳装置为B；（2）①根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前有1个Si、2个O、2个C，反应后有1个Si，故2X中含有2个O、2个C，X中含有1个C和1个O，化学式为CO；②A、水结冰是水的状态的改变，没有新物质生成，是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故A错误；B、湿衣服晒干后，质量变小，是状态的改变，没有新物质生成，是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故B错误；C、蜡烛燃烧后变短，过程中有新物质生成，属于化学变化，能够用质量守恒定律解释，故C正确；11．为验证铜、银、铁的金属活动性顺序，同学们设计了如图所示的6个实验。（1）设计①的现象是无现象，说明铜的金属活动性比铁弱。（2）反应⑤的化学方程式为Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4。（3）仅由④和⑥不能得出铜、银、铁的金属活动性顺序，理由是无法比较铁和铜的活动性。【答案】（1）无现象；弱；（2）Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4；（3）无法比较铁和铜的活动性。【解析】（1）铜和硫酸亚铁不能反应，所以没有明显现象，故证明铜不如铁活泼；（2）⑤中金属铁可以置换出铜盐中的铜离子，故铁在金属活动性顺序中排在铜前面，故化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；（3）④中银不能置换出硝酸铜中的铜离子，说明铜的金属活动性强于银；⑥中铁能够置换出硝酸银中的银离子，故说明铁的金属活动性顺序强于银；但是仅通过④⑥不能判断金属铁和铜的活动性谁强谁弱，故不能得出铜、银、铁的金属活动性顺序。12．分类、类比是学习化学常用的方法，这些方法的运用，对学生学习大有裨益。（1）随着科学研究的发展，化学实验的方法也从定性到定量发生了质的转变，下列实验中按实验方法可将A和①B（填字母）分为一类，这两组实验中都运用了定量实验法。A．拉瓦锡探究空气成分B．探究化学反应前后质量关系C．探究铁生锈条件D．探究燃烧条件（2）接下来，同学们设计了如下实验流程利用白铜（主要成分铜和镍）回收金属铜和镍。如图中，固体A是铜，要验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序，用下列各组药品进行实验，不能达到目的的是B（填字母）。A．Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液B．Ni、Cu、ZnSO4溶液C．Zn、Cu、NiSO4溶液【答案】（1）B；定量；（2）铜；B。【解析】（1）化学实验的方法也从定性到定量发生了质的转变，A是测定空气中氧气含量的实验，属于定量实验，B是探究化学反应前后质量关系，故可将A和B分为一类，这两组实验中都运用了定量实验法。（2）白铜的主要成分铜和镍，加入过量稀硫酸，过滤，能得到固体A和溶液B，向溶液B中加入过量锌粉，能得到硫酸锌溶液和镍，说明镍能与稀硫酸反应，铜不与稀硫酸反应，固体A为铜；说明三种金属活动性顺序为锌＞镍＞铜。A．Ni不能与ZnSO4溶液反应，能与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了活动性锌＞镍，镍＞铜；由此可得出三种金属活动性锌＞镍＞铜。B．Ni、Cu均不能与ZnSO4溶液反应，说明了活动性锌＞镍，锌＞铜，但无法确定镍和铜的活动性强弱。C．Zn能与NiSO4溶液反应置换出镍，Cu不能与NiSO4溶液反应，说明了活动性锌＞镍，镍＞铜；由此可得出三种金属活动性锌＞镍＞铜。13．兴趣小组欲探究Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，进行了如下实验：（1）进行实验前先将金属打磨干净的目的是除去金属表面的氧化物。如图所示，将四根金属丝同时插入烧杯中，则甲中发生反应的化学方程式是Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，乙中的现象是铁丝表面出现红色固体，银丝表面无明显变化，由此可以得到三种金属的活动性由弱到强的顺序是银、铜、铁。（2）若将一定量的铁加入含有硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到的滤液依旧是蓝色的，则滤液中一定含有的溶质是Fe（NO3）2、Cu（NO3）2（填化学式）。【答案】（1）除去金属表面的氧化物；Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；铁丝表面出现红色固体，银丝表面无明显变化；银、铜、铁；（2）Fe（NO3）2、Cu（NO3）2。【解析】（1）实验前先将金属打磨干净的目的是除去金属表面的氧化物，故答案为：除去金属表面的氧化物；烧杯甲中，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，故答案为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；烧杯乙中，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，观察到铁丝表面出现红色固体，银与硫酸铜不反应，观察到银丝表面无明显变化，故答案为：铁丝表面出现红色固体，银丝表面无明显变化；实验甲铁与稀硫酸反应生成氢气，铜不与稀硫酸反应，说明铁的活动性比铜强，实验乙中银不与硫酸铜反应，说明铜的活动性比银强，由上述可知，三种金属的活动性由弱到强的顺序是银、铜、铁，故答案为：银、铜、铁。（2）铁、铜、银三种金属的活动性由弱到强的顺序是银、铜、铁，将一定量的铁加入含有硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，硝酸银完全反应后，铁再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，充分反应后过滤，得到的滤液依旧是蓝色的，即滤液中含有硝酸铜，还有铁与硝酸银反应生成的硝酸亚铁，铁先与硝酸银反应，硝酸银可能完全反应，也可能有剩余，即溶液中可能还含有硝酸银，所以滤液中一定含有的溶质是Fe（NO3）2、Cu（NO3）2，故答案为：Fe（NO3）2、Cu（NO3）2。14．分类、类比是学习化学常用的方法。（1）初中化学实验方法有多种，如对比法、控制变量法、定量实验法、定性实验法等，若按实验方法分类，应将实验BD（填字母）分为一类，依据是属于采用控制变量实验方法的实验。A．测定空气中氧气含量B．探究铁生锈的条件C．甲烷在空气中燃烧D．探究物质燃烧条件（2）查阅资料得到规律：不同种金属和水反应时，反应条件要求越低，金属活动性就越强，例如：铯和冷水就能反应2Cs+2H2O＝2CsOH+H2↑，而镁只能和热水反应Mg+2H2O＝Mg（OH）2↓+H2↑。根据规律，得出活动性：Cs①强于（填“强于”或“弱于”）Mg。请类比上述化学方程式，写出常温下钠和水反应的化学方程式②2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑