题目内容
金属材料被广泛地应用于我们的生活中，不仅是因为其物理性能优良，还与它们的化学性质密切相关。下面是小明同学设计测定金属铁、铜和镁的活动性的探究实验过程和实验记录，请你一起探究。
【实验记录】测定金属铁、铜和镁的活动性强弱
【所用试剂】稀硫酸、硝酸银溶液、光亮的薄铁片、薄铜片、薄镁片
【实验过程】
步骤Ⅰ将铁片、铜片、镁片分别在空气中点燃片刻，观察燃烧现象；
步骤Ⅱ将铁片、铜片、镁片分别放入三支盛有浓度相同、体积相同的稀硫酸的试管中；
步骤Ⅲ将铁片、铜片、镁片分别放入三支盛有浓度相同、体积相同的硝酸银溶液的试管中。
【实验记录】用“√”表示能观察到实验现象，用“-”表示观察不到实验现象(见下表)。实验现象记录如下表
金属 | 空气 | 稀硫酸 | 硝酸银溶液 |
铁 | - | √ | √ |
铜 | - | - | √ |
镁 | √ | √ | √ |
(1)通过步骤Ⅰ可以得出三种金属中镁的金属活动性最强，判断依据是_______。
(2)运用“控制变量法”设计实验方案是化学研究的重要方法。步骤Ⅱ和步骤Ⅲ中，需要控制的实验条件除了金属的体积、溶液的体积、溶液浓度以外，还需要控制的条件是_______________________，写出镁和稀硫酸反应的化学方程式_______________，此反应属于________________________。
【实验结论】金属铁、铜和镁的活动性由强到弱的顺序是__________(用元素符号表示)。
【反思交流】若利用上述试剂制取氢气，小明认为应该选择金属铁和稀硫酸反应，而不选择金属镁和稀硫酸反应，他的理由是______________。
(1)在空气中，镁和氧气反应最剧烈
(2)溶液的种类????? Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑?? 置换反应
【实验结论】Mg>Fe>Cu
【反思交流】Mg和稀硫酸反应速率太快，不易控制
【解析】金属活动性越强，越容易与其他物质反应，反应也就越剧烈，在空气中，镁能剧烈反应，而铁、铜观察不到现象，可判断三种金属中镁的金属活动性最强；运用控制变量法设计实验，实验条件除了金属的体积、溶液的体积、溶液浓度以外，还需要控制溶液的种类。镁和稀硫酸反应生成硫酸镁与氢气，发生的是置换反应；根据实验现象可判断活动性顺序是Mg>Fe>Cu，由于镁和稀硫酸反应速率太快，不好控制，所以不选择金属镁和稀硫酸反应制取氢气。
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名题训练系列答案
对生活中常见金属的有关问题探究：
人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代；前两个世纪中钢铁产量是衡量国家工业和经济发展的标志．可见金属材料长期以来一直被广泛地应用着．对金属材料的探究要用到许多化学知识．
（1）“金属之最”：完成（1）～（2）的空格，并以此为例，再另外写出两个“金属之最”．
①目前世界上年产量最高的金属是______；
②地壳中含量最多的金属是______；
③______；④______．
（2）“变废为宝，回收利用”：某厂的废液中含有H2SO4和CuSO4，为了防止废酸和CuSO4污染环境，厂家设计用含铁的废弃物回收金属铜，同时生产重要的化工原料硫酸亚铁晶体，设计原理如图所示：
请你根据上述设计方案写出有关化学方程式：______；______．
（3）“锈蚀条件的探究”：某学生在A、B、C、D四只小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，并使铁丝完全浸没在食盐水中，然后装配成如图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如下表（表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm）所示．
| 时间/小时 | 0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
| A瓶（盛干燥铁丝） | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| B瓶（盛沾了食盐水的铁丝） | 0 | 0.4 | 1.2 | 3.4 | 5.6 | 7.6 | 9.8 |
| C瓶（盛沾了清水的铁丝） | 0 | 0 | 0 | 0.3 | 0.8 | 2.0 | 3.5 |
| D瓶（盛完全浸没在食盐水中的铁丝） | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
②上述实验中，铁生锈的速率由大到小的排列顺序为（填小烧瓶号）：______．
③影响铁生锈的因素有：______．
（4）“金属的防护”：对如何防止你的自行车的钢圈生锈提出两种方案．______．
（5）“金属的冶炼”：某钢铁厂日产含4%杂质的生铁2240吨．问：需要含Fe2O3质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？
人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代；前两个世纪中钢铁产量是衡量国家工业和经济发展的标志．可见金属材料长期以来一直被广泛地应用着．对金属材料的探究要用到许多化学知识．
（1）“金属之最”：完成（1）～（2）的空格，并以此为例，再另外写出两个“金属之最”．
①目前世界上年产量最高的金属是______；
②地壳中含量最多的金属是______；
③______；④______．
（2）“变废为宝，回收利用”：某厂的废液中含有H2SO4和CuSO4，为了防止废酸和CuSO4污染环境，厂家设计用含铁的废弃物回收金属铜，同时生产重要的化工原料硫酸亚铁晶体，设计原理如图所示：
请你根据上述设计方案写出有关化学方程式：______；______．
（3）“锈蚀条件的探究”：某学生在A、B、C、D四只小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，并使铁丝完全浸没在食盐水中，然后装配成如图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如下表（表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm）所示．
| 时间/小时 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | |
| A瓶（盛干燥铁丝） | |||||||
| B瓶（盛沾了食盐水的铁丝） | 0.4 | 1.2 | 3.4 | 5.6 | 7.6 | 9.8 | |
| C瓶（盛沾了清水的铁丝） | 0.3 | 0.8 | 2.0 | 3.5 | |||
| D瓶（盛完全浸没在食盐水中的铁丝） |
②上述实验中，铁生锈的速率由大到小的排列顺序为（填小烧瓶号）：______．
③影响铁生锈的因素有：______．
（4）“金属的防护”：对如何防止你的自行车的钢圈生锈提出两种方案．______．
（5）“金属的冶炼”：某钢铁厂日产含4%杂质的生铁2240吨．问：需要含Fe2O3质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？
