〖卷04〗人教九年级化学下册同步高效作业本: 实验活动4 金属的物理性质和某些化学性质(含解析)

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第八单元 金属和金属材料
实验活动4 金属的物理性质和某些化学性质
1.用如图实验能证明Cu的金属活动性强于Ag的，则试剂a是 ( )
A.稀盐酸 B.AgNO3溶液 C.ZnSO4溶液 D.FeSO4溶液
2.钯、镍、铜在电子工业中有广泛应用。小明想比较这三种金属的活动性强弱，做了如图所示实验，只有实验④有明显的现象。这三种金属的活动性顺序正确的是 ( )
A.铜>镍>钯 B.铜>钯>镍 C.镍>钯>铜 D.镍>铜>钯
3.通过实验可以比较铁、铜、银的金属活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是 ( )
4.设计实验方案，分析实验原理，解决实验问题，是化学独特的学科思想。下列实验能达到实验目的的是 ( )
5.科学兴趣小组采用不同方案对金属活动性的强弱进行研究。
甲同学：将镁片和铜片分别在酒精灯的外焰上加热，观察现象。
乙同学：把铁制容器和铝制容器放在同一潮湿环境中，一段时间后观察容器表面的锈蚀情况。
实验后，同学们进行汇报和评价交流。
(1)甲同学根据________________________实验现象，得出镁的金属活动性比铜的强。
(2)乙同学观察到铁制容器表面有明显的锈蚀现象，而铝制容器表面无明显变化。据此他得出铁的金属活动性比铝的强的结论。小组讨论后一致认为乙同学的方案设计不合理，他们的理由是铝制容器表面无明显变化，因为________
_______________________导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应，不能用此方法比较铁与铝的金属活动性强弱。
6.同学们在探究金属的物理性质和某些化学性质时，有如图所示操作：
(1)图甲中，标号a的仪器名称是________________；加热铜片的一端，观察到另一端的蜡烛熔化，说明铜具有的物理性质是________________,同时观察到加热部位的铜片表面变黑，发生反应的化学方程式为________________
________________________。
(2)图乙的实验目的是________________________________________________。
(3)图丙，把铝丝放入稀硫酸中，刚开始没看到气泡产生，原因是________________________________________。
7.如图，取一根粗铜丝绕成螺旋状，将铁丝绒缠绕在弯曲的粗铜丝上，插入橡胶塞中。在U形管中缓慢注入一定浓度的CuSO4溶液，液面距管口有2～3cm的距离。
(1)3～5min后可观察到________________________________________,写出此反应的化学方程式：_______________
________________________________________。
(2)仔细观察发现U形管的左侧液面高于右测液面，2小时后再观察，左右液面恢复了初始高度。试推测产生液面差的可能原因：________________________________________________________________。
8.用如图装置进行实验。取3个玻璃注射器分别放入等量锌片、铜片、镁片，再各吸入足量的稀硫酸，迅速固定在铁架台上，并保持注射器的活塞始终不动，下方各放置一个小烧杯，结合观察到的现象回答问题。
(1)注射器①中产生气泡，反应的化学方程式为________________________________________。
(2)注射器②中无明显现象，原因是____________________________________________________________。
(3)注射器③中发生剧烈反应，注射器中的液体被压入小烧杯，反应很快停止。出现该现象的原因包括________(填字母序号)。
A.镁片与稀硫酸反应产生大量氢气 B.注射器③内压强迅速增大
C.压强差使液体流入烧杯中，使反应物分离
9.某同学为了探究相关金属的化学性质，做了下列实验：
(1)A试管中的实验现象是____________________________________________________________。
(2)只通过A和B实验尚不能证明铜、银的金属活动性强弱，需补充一个实验来证明，补充实验所用试剂合理的是________(填字母序号)。
A.Cu、Ag、稀盐酸 B.Cu、AgNO3溶液
(3)实验C中物质充分反应后，某同学对试管中固体的成分提出以下四种猜想，这四种猜想中明显不合理的是________(填字母序号)。
A.Zn、Cu、Ag B.Zn、Cu C.Cu、Ag D.Ag
10.根据图示设计的实验来进一步认识金属的化学性质和金属的活动性顺序。
(1)写出实验甲中的现象：____________________________________________________________。
(2)如图乙所示实验中，试管内的镁片和铁片表面均被打磨洁净，且形状、大小相同；同时加入等质量和等浓度的稀硫酸。
①观察到试管中有气泡产生，且a中长颈漏斗的液面上升比b中________(填“快”或“慢”)时，可以证明镁的金属活动性比铁的强。
②若a、b实验所用的金属均过量，则a中产生H2的质量________(填“大于”“小于”或“等于”)b中产生H2的质量。
(3)如图丙所示实验中，一段时间后，缓慢倾斜Y形管，将右侧的稀硫酸部分倒入左侧，依据____________________
____________________(填实验现象)，可得出结论：Zn的金属活动性比Cu的强。
11.为验证锌、铁、铜的金属活动性顺序，丽丽和强强同学设计了不同的实验方案进行实验，都达到了实验目的。他们所用的实验用品有锌片、铁片、铜片、硫酸锌溶液、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液。实验方案如下：
(1)方案一中选择的金属是________________,现象是________________________________________________。
(2)方案二中能发生反应的化学方程式是________________________________________________________。
(3)军军同学又设计了一个新的方案，也能达到实验目的，即将三种金属分别放入一种溶液中，该溶液与前两个方案中不同。他选择的溶液是________
《参考答案及解析》
实验活动4 金属的物理性质和某些化学性质
1.B
[解析]在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。证明Cu的金属活动性强于Ag的，可用铜与硝酸银溶液反应。
2.D
[解析]①中无现象，说明金属活动性铜<氢；②中无现象，说明金属活动性钯<氢；③中无现象，说明金属活动性铜>钯；④中有明显的现象，说明金属活动性镍>氢。由以上叙述可知，金属的活动性顺序是镍>铜>钯。
3.D
[解析]A.铜、银都不能与稀硫酸反应，无法比较铜、银的金属活动性强弱，不符合题意；B.铜、银都不能与硫酸亚铁反应，无法比较铜、银的金属活动性强弱，不符合题意；C.铜、银都不能与硫酸亚铁反应，无法比较铜、银的金属活动性强弱，不符合题意；D.铁能与硫酸铜反应，银不能与硫酸铜反应，可比较出铁、铜、银的金属活动性强弱顺序是铁>铜>银，符合题意。
4.A
[解析]A.盐酸的量、浓度相同，控制金属的种类镁、铁为唯一变量，能比较镁、铁的金属活动性，符合题意；B.铁生锈的条件是与氧气、水接触，该实验只能证明铁生锈与氧气有关，不符合题意；.在金属活动性顺序中，银位于氢的后面，银不能与稀硫酸反应，不符合题意；D.镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，装置敞口放置，氢气逸出，不能验证质量守恒定律，不符合题意。
5.(1)镁片燃烧而铜片不能燃烧
(2)铝和氧气反应生成了氧化铝保护膜
[解析]
(1)能根据金属与氧气的反应判断金属的活动性强弱。镁片燃烧、铜片不燃烧，说明镁的金属活动性比铜的强。
(2)铝的金属活动性比铁的强，铝不易锈蚀是因为铝在空气中与氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了铝进一步被氧化。
6.(1)酒精灯 导热性 2Cu+O22CuO
(2)比较合金与纯金属的硬度
(3)铝丝表面有一层致密的氧化铝薄膜
[解析]
(1)加热铜片的一端，观察到另一端的蜡烛熔化，说明铜具有优良的导热性。加热部位的铜片表面变黑是由于铜在加热的条件下与氧气反应生成黑色的氧化铜。
(2)合金的硬度一般比各成分金属的硬度大，将纯铜片和黄铜片用相同大小的力量相互刻画，产生划痕的金属片是纯铜片。
(3)铝的化学性质比较活泼，在常温下能与空气中的氧气反应，在表面生成氧化铝，所以把铝丝放入稀硫酸中，刚开始看不到气泡产生。
7.(1)铁丝绒表面析出红色固体，溶液从右向左逐渐由蓝色变为浅绿色 Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu
(2)反应放热使温度升高，压强增大，液面左高右低；2小时后，温度恢复，压强降低，所以液面恢复
[解析]
(1)铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，所以3～5min后可观察到铁丝绒表面析出红色固体，溶液从右向左逐渐由蓝色变为浅绿色，此反应的化学方程式为Fe+CuSO4FeSO4+Cu。
(2)一段时间后液面恢复了初始高度，说明是温度变化引起的，可能是反应放热，温度升高，压强增大，液面左高右低；温度恢复后，压强降低，液面恢复。
8.(1)Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
(2)在金属活动性顺序中，铜位于氢的后面，铜不能和稀硫酸反应(合理即可)
(3)ABC
[解析]
(1)注射器①中产生气泡，是因为锌与稀硫酸反应生成了硫酸锌和氢气。
(2)铜与稀硫酸不发生反应，注射器②中不会观察到明显现象。
(3)注射器③中的液体被压入小烧杯中，反应很快停止，原因是镁片与稀硫酸反应产生大量氢气，注射器内压强迅速增大，压强差使液体流入烧杯中，使反应物分离。
9.(1)锌表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色
(2)B
(3)B
[解析]
(1)锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，所以A试管中的实验现象是锌表面有红色固体析出，溶液由蓝色变成无色。
(2)A实验可以验证锌的金属活动性比铜的强，B实验可以验证锌的金属活动性比银的强，还需要验证铜、银的金属活动性强弱。铜能与硝酸银反应，可以验证铜的金属活动性比银的强。
(3)锌片放入硝酸银、硝酸铜的混合溶液中，锌会先与硝酸银反应，再与硝酸铜反应，所以固体中一定会有Ag。
10.(1)铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体
(2)①快 ②等于
(3)左侧产生大量气泡，气球膨胀
[解析]
(2)①镁和铁均能与稀硫酸反应产生氢气，金属活动性越强，与酸反应产生氢气的速率越快。②若金属过量，生成氢气的多少就由酸的量决定，酸的量是相同的，因此放出氢气的质量相等。
(3)铜与稀硫酸不反应，一段时间后，缓慢倾斜Y形管，将右侧的稀硫酸部分倒入左侧，左侧产生大量气泡，气球膨胀，说明锌能与稀硫酸反应，Zn的金属活动性比Cu的强。
11.(1)铁片 将铁片放入硫酸锌溶液中没有任何变化，将铁片放人硫酸铜溶液中，溶液由蓝色变为浅绿色，并且在铁片的表面有红色物质析出
(2)Zn+FeSO4＝ZnSO4+Fe
(3)稀盐酸(或稀硫酸)
[解析]
(1)方案一中使用的金属是铁片，烧杯中分别是硫酸锌溶液和硫酸铜溶液。将铁片放入硫酸锌溶液中没有发生任何反应，说明锌的金属活动性比铁的强；将铁片放入硫酸铜溶液中，溶液由蓝色变为浅绿色，并且在铁片的表面有红色物质析出，说明铁的金属活动性比铜的强。
(2)方案二中的两种金属分别为锌片和铜片，烧杯中的溶液为硫酸亚铁溶液。锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，发生反应的现象是溶液由浅绿色变为无色，同时在锌片表面有银白色固体析出。铜与硫酸亚铁不反应，铜片没有任何变化。
(3)军军同学选择的溶液为稀盐酸(或稀硫酸)。具体判断方法：将形状、质量相同的锌片、铁片和铜片分别放入稀盐酸(或稀硫酸)中，锌、铁能与稀盐酸(或稀硫酸)反应，且锌产生气泡的速率快，说明在金属活动性顺序里，锌、铁排在氢的前面，且锌比铁活泼；铜与稀盐酸(或稀硫酸)不反应，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢的后面。由此得出金属活动性：锌>铁>铜。
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