Question

金属材料被广泛的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。

【实验目的】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、镁片分别放入三只盛有溶质质量分数相同、体积相同的稀硫酸的试管中；

步骤Ⅲ 将铁片、铜片、镁片分别放入三只盛有溶质质量分数相同、体积相同的硝酸银溶液的试管中。

实验现象记录表

金属	空气	稀硫酸	硝酸银溶液
铁	－
铜	－	－
镁

 

【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(见表)。

(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、溶质质量分数以外，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??????????????????????? 。

 

Answer 1

【答案】

【实验记录】(1)在空气中，镁和氧气反应得最剧烈 (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H2SO4反应速度太快，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、溶质质量分数以外，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度太快，不好控制，所以不选择金属镁和稀硫酸反应制取氢气。