题目内容
13.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(见右表).
实验现象记录表
| 金属 | 空气 | 稀硫酸 | 硝酸银溶液 |
| 铁 | - | √ | √ |
| 铜 | - | - | √ |
| 镁 | √ | √ | √ |
(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温度.写出镁和稀硫酸反应的化学方程式Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑,此反应属于置换反应(填基本反应类型).
【实验结论】金属铁、铜和镁的活动性由强到弱的顺序是Mg>Fe>Cu(用元素符号表示)
分析 (1)镁能够在空气中燃烧,而铁和铜不能在空气中燃烧,说明镁最活泼;
(2)温度是影响反应速率的一个重要因素;
镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气.
解答 解:(1)镁能够在空气中燃烧,而铁和铜不能在空气中燃烧,说明镁最活泼.
故填:最强;镁能够在空气中燃烧.
(2)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温度;
镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,反应的化学方程式为:Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑,属于置换反应.
故填:温度;Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑;置换反应.
【实验结论】镁能够在空气中燃烧,说明镁比铁、铜活泼,铁能和稀硫酸反应,铜不能和稀硫酸反应,说明铁比铜活泼,金属铁、铜和镁的活动性由强到弱的顺序是Mg>Fe>Cu.
故填:Mg>Fe>Cu.
点评 要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来.
练习册系列答案
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| A. | B. | C. | D. |
8.某化学兴趣小组的同学要探究铝、铁、铜三种金属的活动性顺序,请你参与探究并填写空格.
【实验探究】同学们将粗细相同的、打磨过的铝丝和铁丝分别插入硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液中:
写出铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu.
【交流讨论】
(1)同学们经讨论后认为上述方案可以优化,丙(选填“甲”、“乙”或“丙”)试管的实验时多余的.
(2)洁洁认为,只用一支盛有少量稀硫酸的试管,合理安排金属丝的插入顺序(能与稀硫酸反应的要一次将稀硫酸消耗完),也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序.他设计了两种插入顺序,请你补全顺序二:
顺序一:Cu Fe Al;顺序二:Fe Cu Al.
洁洁按顺序一做实验时,发现铁丝放入稀硫酸中片刻后无气泡产生,几分钟后才有少量气泡产生,你认为可能的原因是Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O(用化学方程式表示).
【拓展迁移】为了回收金属,同学们将甲、乙、丙三支试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中,一段时间后过滤,得到不溶物和滤液.向不溶物中加稀硫酸,若无气泡产生,则不溶物中一定含有铜.
若有气泡产生则不溶物中一定含有铜、铁,可能含有铝.
【实验探究】同学们将粗细相同的、打磨过的铝丝和铁丝分别插入硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液中:
| 操作 | 甲 | 丙 | 根据现象得出金属活动性顺序 | |
| 现象 | 铝丝表面附着银白色固体 | 铁丝表面附着红色固体 | 铝丝表面附着红色固体 | 铝>铁>铜 |
【交流讨论】
(1)同学们经讨论后认为上述方案可以优化,丙(选填“甲”、“乙”或“丙”)试管的实验时多余的.
(2)洁洁认为,只用一支盛有少量稀硫酸的试管,合理安排金属丝的插入顺序(能与稀硫酸反应的要一次将稀硫酸消耗完),也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序.他设计了两种插入顺序,请你补全顺序二:
顺序一:Cu Fe Al;顺序二:Fe Cu Al.
洁洁按顺序一做实验时,发现铁丝放入稀硫酸中片刻后无气泡产生,几分钟后才有少量气泡产生,你认为可能的原因是Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O(用化学方程式表示).
【拓展迁移】为了回收金属,同学们将甲、乙、丙三支试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中,一段时间后过滤,得到不溶物和滤液.向不溶物中加稀硫酸,若无气泡产生,则不溶物中一定含有铜.
若有气泡产生则不溶物中一定含有铜、铁,可能含有铝.
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