题目内容

4．同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性，小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一只试管，取一次盐酸的探究方案．请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题．
（1）填写表格：
           实验步骤      观察到的现象
①在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用．产生气泡，溶液变浅绿色
②在①所得的溶液中，插入铜丝，充分作用．无明显现象
③在②所得的溶液中插入铝丝，充分作用．铝丝表面会覆盖一层黑色物质，溶液变为无色
结论：金属活动性Al＞Fe＞Cu
（2）写出此实验中发生反应的两条化学方程式：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑．2Al+3FeCl2=2AlCl3+3Fe．
（3）小华同学认为在小刚设计的方案中，只要补充一个实验，就可得出Al＞Fe＞H＞Cu的结论．小华要补充的实验是把铜丝插入稀盐酸中．

分析 （1）根据金属活动性顺序表可知三种金属的活动性铝＞铁＞氢＞铜，其中铁和盐酸反应得到浅绿色氯化亚铁溶液和氢气；所得溶液为氯化亚铁溶液，根据铜不能氯化亚铁反应，铝能置换出氯化亚铁中的铁并生成无色的氯化铝溶液，进行分析解答即可．
（2）铁和盐酸反应得到浅绿色氯化亚铁溶液和氢气，铝与氯化亚铁溶液反应生成氯化铝溶液和铁，进行分析解答．
（3）由上述实验已经得出：Al＞Fe＞H，Al＞Fe＞Cu，没有比较铜与氢的关系，据此进行分析解答．

解答 解：（1）铁和盐酸反应得到浅绿色氯化亚铁溶液和氢气，现象是产生气泡，溶液变浅绿色，说明铁的金属活动性比氢强；
铜不能氯化亚铁溶液反应，故将铜丝插入氯化亚铁溶液中，无明显现象，说明铁的金属活动性比铜强；
铝的活动性比铁强，能置换出氯化亚铁中的铁生成无色的氯化铝溶液和铁，故将铝丝插入氯化亚铁溶液中，铝丝表面会覆盖一层黑色物质，溶液变为无色．
（2）铁和盐酸反应得到浅绿色氯化亚铁溶液和氢气，铝与氯化亚铁溶液反应生成氯化铝溶液和铁，反应的化学方程式分别是、2Al+3FeCl2=2AlCl3+3Fe．
（3）由上述实验已经得出：Al＞Fe＞H，Al＞Fe＞Cu，没有比较铜与氢的关系，所以补充铜丝与盐酸的反应即可得出Al＞Fe＞H＞Cu的结论，故小华要补充的实验是把铜丝插入稀盐酸中．
故答案为：（1）产生气泡，溶液变浅绿色；铜丝；铝丝；铝丝表面会覆盖一层黑色物质，溶液变为无色；
（2）Fe+2HCl═FeCl2+H2↑；2Al+3FeCl2=2AlCl3+3Fe；
（3）把铜丝插入稀盐酸中．

点评 本题难度不是很大，通过实验探究来判断金属的活动性强弱，实验设计时灵活运用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键．

练习册系列答案
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4．下列所示的四个图象，能正确反映对应变化关系的是（　　）
A．向二氧化锰中加入过氧化氢溶液
B．向10g大理石中加入足量稀盐酸
C．向一定量的铁粉中加入硫酸铜溶液
D．向等质量的镁、铝中分别加入质量分数相等且足量的稀硫酸
5．下列有关“化学与生活”的认识不科学的是（　　）
A．天然气是应用广泛的燃料B．吃水果和蔬菜可以补充维生素
C．CO（NH2）2属于复合化肥D．可降解塑料的问世减少了白色污染
2．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（　　）
A．石墨很软，因此可用作电池电极
B．H2具有还原性，因此可用于充氢气球
C．Al（OH）3能与盐酸反应，因此可用于治疗胃酸过多
D．N2不易溶于水，因此可用于焊接金属时的保护气
9．神舟十一号与天宫二号的成功对接增强了国人的民族自信，推动了相关领域的研究．
（1）合金材料的研发
①合金的很多性能与组成它们的纯金属不同．图1能表示锡铅合金的是a（填序号“a”“b”或“c”）．

②镁合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”．Mg17Al12是一种特殊的镁合金，通常选择真空熔炼而非空气中熔炼的原因是2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO（任写一个化学方程式）．该合金是一种储氢材料，完全吸氢后得到MgH2和Al，“储氢过程”属于化学（填“物理”或“化学”）变化．
（2）合成材料的改良
①碱式碳酸铝镁[MgaAlb[OH]c（CO3）d•χH2O]是一种新型塑料阻燃剂，其中a、b、c、d的代数关系式：2a+3b=c+2d．
②大部分塑料在自然环境中很难降解而造成“白色污染”，为缓解这一环境问题可采取的措施有开发可降解型塑料（答出一点即可）．
（3）CO2的绿色利用
①目前空间站处理CO2的一种方法是在催化剂作用下，利用H2使CO2转化为甲烷并得到生活用水．该反应的化学方程式为4H2+CO2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$CH4+2H2O．
②以“铁氧化物”为催化剂，利用太阳能将CO2热解为碳和氧气，这一转化过程（如图2）中化合价升高的非金属元素是氧元素．
9．如图所示为实验室常用的实验装置，据此回答下列问题：

（1）写出标号仪器的名称：a长颈漏斗，b锥形瓶
（2）实验室用A装置制取氧气的化学方程式为2KClO3$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O2↑；若从氯酸钾和二氧化锰混合物制取O2后的固体残渣中回收二氧化锰，可通过以下四步实验进行回收，则正确的操作顺序是bcda（填序号）．
a、烘干       b、溶解      c、过滤      d、洗涤
（3）制取二氧化碳气体选择发生装置为B（填序号），反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；氧气和二氧化碳都可以用C装置（填序号）来收集．
16．以下是在实验室里制取气体时常用的部分仪器．

（1）标号为e的仪器名称是酒精灯；
（2）在实验室里，用高锰酸钾来制取氧气，并用排水法收集，写出反应的化学方程式2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；制取装置中除选择的a、b、d、f、h、l、n外，还应选择如图所给仪器中的e、k、m．
（3）实验室用大理石与稀盐酸反应来制取二氧化碳气体，化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，要制取4.4g二氧化碳，需要10%的稀盐酸73g，实验后的液体中常常还有稀盐酸，加入过量的石灰石可得到只含CaCl2的溶液．
13．向BaCl2和HCl混合溶液中逐渐加入Na2CO3溶液，测得实验过程中pH与加入Na2CO3质量关系如图所示，下列说法错误的是（　　）（提示：BaCl2、NaCl溶液呈中性）
A．OA段有气泡产生
B．AB段反应的化学方程式为BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl
C．C点溶液中含有的阳离子有H+、Na+、Ba2+
D．将D点溶液蒸发后，得到的固体组成可能有四种情况
14．根据下列实验装置图，回答问题：

（1）写出符合A装置的化学方程式：2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑．    
（2）实验室制取二氧化碳的装置是BE，反应方程式是CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
（3）某同学认为C、E装置都可收集氧气，那么你认为C与E相比其优点是用C装置收集的气体更纯净且无需验满．

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