第八单元金属和金属材料检测题(含解析) 2023-2024学年人教版九年级化学下册

第八单元金属和金属材料 检测题
一、选择题
1．下列对实验操作或实验现象的描述正确的是
A．用红色高锰酸钾溶液检验二氧化硫 B．采用点燃法除去CO2中混有的CO
C．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 D．把铜丝插入稀硫酸中，溶液由无色变成蓝色
2．下列反应类型属于置换反应的是（　　）
A．FeO+H2SO4=FeSO4+H2O B．CO2+H2O=H2CO3
C．Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ D．NaOH+HCl=NaCl+H2O
3．物质的用途与性质密切相关，下列说法不正确的是
A．干冰能作制冷剂，因为其易升华吸热
B．CO能冻炼金属，因为CO具有可燃性
C．铜用于制导线，是由于铜有良好的导电性
D．二氧化碳通常用于灭火，是由于二氧化碳不可燃，不助燃且密度比空气大
4．物质的性质决定物质的用途。下列物质的用途与其化学性质相关的是
A．用铜作导线 B．煤作燃料 C．金刚石切割玻璃 D．活性炭吸附异味
5．取表面积相同的镁、锌、铜，打磨后分别投入盛有相同稀硫酸的烧瓶中，迅速盖紧带有传感器的瓶塞，采集到的气体压强与时间的关系如图所示。下列有关说法正确的是

A．曲线a对应的物质是镁条
B．打磨的主要目的是使表面光亮，便于观察
C．曲线b后段略下降是因为反应速度变慢
D．三种金属中，c最适宜用于实验室制取氢气
6．今年我国将发射火星探测器。以下是关于火星的部分已知信息：
①其橘红色外表是因为地表被赤铁矿覆盖；
②火星上无液态水，但有大量冰；
③火星大气的成分为二氧化碳95.3%、氮气 2.7%、氩气 1.6%、氧气和水汽 0.4%。
下列说法正确的是
A．赤铁矿的主要成分是四氧化三铁
B．火星上的冰转化为液态水要放出热量
C．未来在火星上可用 CO 获取铁单质
D．蜡烛在火星大气中可以燃烧
7．下列关于金属的说法中，错误的是
A．铜有良好的导电性，常用于制作导线
B．所有的金属都能与稀盐酸反应
C．铁制品在干燥的空气中不易生锈
D．不能用铁桶盛放硫酸铜溶液
8．下列是对初中化学中“三”的总结，不完全正确的一组是（ ）
A．构成物质的三种微粒：原子、分子、离子
B．灭火的三种方法：隔绝氧气、降低着火点、清除或隔离可燃物
C．常见的三种防锈措施：保持洁净和干燥、表面覆盖保护层、改变金属内部结构
D．元素分为三类：金属元素、非金属元素、稀有气体元素
9．下列实验现象的描述正确的是
A．紫红色的铜在空气中加热，变成了黑色的氧化铜
B．磷在空气中燃烧产生大量的白雾
C．镁在空气中燃烧发出耀眼白光，放热，生成白色固体
D．蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水
10．下列各组物质能验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性强弱的是
A．Fe、CuSO4溶液、Ag B．Fe、Cu、Ag、稀盐酸
C．Fe、CuSO4溶液、AgNO3溶液 D．FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag
11．下列实验现象描述不正确的是
A．铁钉放入硫酸铜溶液中，在铁钉表面有红色固体产生，溶液由蓝色变为浅绿色
B．点燃木炭后产生红色火焰，生成二氧化碳
C．镁条和稀硫酸反应有气泡产生，并放出热量
D．一氧化碳还原氧化铜时，会看到黑色粉末变成红色
12．如图是某化学小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是
①一段时间后，铁丝会由下向上出现锈蚀现象
②一段时间后，水面处铁丝锈蚀最严重
③铁锈的主要成分是四氧化三铁
④一段时间后，塑料瓶可能会变瘪
A．②④ B．①② C．②③ D．③④
二、填空与简答
13．书写下列方程式
(1)酒精燃烧的方程式 。
(2)铝与硫酸铜溶液反应 。
(3)碳还原二氧化碳的反应 。
14．国家最高科技奖获得者中国科学院院士师昌绪，成功开发研制出代替镍基合金的我国第一个铁基高温合金，还组织生产镍基高温合金空心涡轮叶片，装备到先进的发动机，被我国材料学界尊称为“材料医生”。请回答下问题：
（1）镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金，则高温合金属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
（2）镍基高温合金是以镍为基体（含镍50%以上），在650～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金。镍基合金中溶解较多的合金元素，镍与合金元素之间具有 的物理性质。其中合金元素铬Cr在高温条件下起到 和 等作用。
15．请根据下列实验示意图回答有关问题：

（1）图①实验说明二氧化碳具有的物理性质是 。
（2）图②实验中，在容积为150mL的集气瓶中装入50mL水后，连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。若实验非常成功，打开活塞后，最终集气瓶中水的体积约为 mL。
（3）图③实验完成后，测得过量的澄清石灰水增重4.4g，则实际通入该装置的CO气体的质量一定 2.8g（填“＞”、“＜”或“＝”），其理由是 。
16．请根据下图实验回答问题。
（1）图一是测定空气里氧气含量的实验。点燃红磷前，需要用弹簧夹夹紧胶皮管的原因是 。
（2）图二是验证质量守恒定律的实验。若实验中白磷用量太少，对实验结果 （填“有”或“无”）影响。
（3）图三是探究影响铁锈蚀快慢因素的实验，为探究氯化钠是否可以加快铁的锈蚀，试管①中的物质X和试管②中的物质Y分别 是 。
17．铝是生产生活中常见的金属，某同学用打磨过的铝丝进行了如下实验。

（1）打磨铝丝的目的是 。
（2）A试管中反应的化学方程式是 。
（3）为验证Ag、Fe、Al三种金属的活动性顺序，还应至少再做一个实验，该实验所需的试剂是 。
18．A～G 是初中化学常见的物质，它们之间的转化关系如图所示。其中A、B、C、D 都是氧化物，E、F、G 都是金属单质，且 F 为导电性、导热性最好的金属，A 和 G 均为红色固体（其中部分反应条件、反应物及生成物已略去）请回答下列问题：
(1)写出 D 物质的化学式 ；
(2)反应①到⑤中置换反应共有 个；
(3)写出 E→G 反应的化学方程式 ；
(4)E、F、G 三种金属的活动性由弱到强的顺序为 （用金属化学式表示）。
19．某废液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸镍(NiSO4)和硫酸，为了从中回收铜和硫酸锌晶体，某九年级化学兴趣小组的同学设计了以下实验方案，请你协助他们完成方案(友情提示：金属活动性由强到弱的顺序为Zn、Ni、Cu)

(1)操作Ⅱ的名称是 。
(2)金属X是 ，Z是 ，加入足量Z溶液的目的是 。
(3)写出一个X与废液中的物质发生反应的化学方程式： 。
(4)理论上回收铜的质量 (选填“>”“<”或“=”)原废液中铜元素的质量。
三、科学探究题
20．在学习金属时，同学们了解到镁能与铝、锌等组成很有工业价值的实用合金，在航天航空、交通运输、国防军工、光学仪器、家用电器等领域有广泛用途，于是项目小组的同学对镁开展了探究活动。
任务一：认识镁
用砂纸打磨镁条并观察，可知金属镁具有的物理性质是 。镁位于元素周期表中的第12位。如图是镁的粒子结构示意图。请你根据图中信息判断，该粒子表示的是 (填化学符号)。

任务二：分析镁在空气中的变化
同学们将打磨过的光亮镁条放在空气中，一段时间后观察到颜色逐渐变暗。查阅资料后了解到，常温下，镁在空气中会发生氧化，化学方程式为 。
任务三：探究镁、铜、铁的金属活动性顺序
为了探究镁、铜、铁的金属活动性顺序，同学们进行了如下实验。
【进行实验】
实验 实验操作 实验现象 实验分析与结论
① 有少量气泡产生，铁片逐渐溶解，溶液由无色变为浅绿色 对比实验①②，可知金属活动性顺序：Mg>Fe；根据实验③可知金属活动性顺序：
②
③ 铁片上有红色固体析出，溶液由蓝色变成浅绿色
【反思与评价】
（1）实验①中发生反应的化学方程式为 。
（2）小红认为通过实验①②，不能比较Mg和Fe的金属活动性顺序，原因是 。
（3）如果只用三种实验药品来验证镁、铜、铁的金属活动性顺序，可以选择 。
（4）小明提出，实验结束后试管中的金属可以回收再利用，这样做的意义是 。
四、计算题
21．Cu与Zn的合金称为黄铜，有优良的导热性和耐腐蚀性，可用作各种仪器零件。某化学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成，取20g该黄铜样品于烧杯中，向其中分5次加入相同溶质质量分数的稀硫酸，使之充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表：
加入稀硫酸的质量（g） 充分反应后剩余固体的质量（g）
第1次 40 m
第2次 40 14.8
第3次 40 12.2
第4次 40 11.2
第5次 40 11.2
试回答下列问题：
（1）从以上数据可知，最后剩余的11.2g固体的成分是______；表格中，m=______。
（2）黄铜样品中锌的质量分数为______。
（3）计算所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少____？
（4）配制100g该浓度的稀硫酸需要质量分数为98%浓硫酸的质量是多少____？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A、二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色，则可用于检验二氧化硫，该选项正确；
B、二氧化碳不可燃也不助燃，则不能用点燃的方法点燃一氧化碳，该选项不正确；
C、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，而不是白雾，该选项不正确；
D、铜不能与稀硫酸反应，该选项不正确。
故选A。
2．C
【详解】A、该反应是由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应。错误；
B、该反应是由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应，特点是 “多变一”，属于化合反应。错误；
C、该反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，属于置换反应。正确；
D、该反应是由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应。错误；
故选C。
3．B
【详解】A：干冰升华吸热，故干冰能作制冷剂。A正确。
B：CO能冶炼金属，因为CO具有还原性。B错。
C：由于铜有良好的导电性，所以日常生活中铜用于制导线。C正确。
D：由于二氧化碳不燃烧，不支持燃烧且密度比空气大，所以日常生活中二氧化碳通常用于灭火。D正确。
综上所述：选择B。
4．B
【详解】A、用铜作导线，是利用铜的导电性，该性质不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意；
B、煤作燃料，是利用煤的可燃性，该性质需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，符合题意；
C、金刚石切割玻璃，是利用金刚石硬度大的的性质，该性质不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意；
D、活性炭吸附异味，是利用活性炭的吸附性，该性质不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意；
故选B。
5．D
【详解】A、曲线a压强保持不变，则曲线a对应的物质是铜，铜不与稀硫酸反应，选项A错误；
B、打磨的主要目的是除去表面的氧化物及杂质，选项B错误；
C、金属与酸反应，放出热量，曲线b后段略下降是因为反应结束后，温度降低，气压减小，选项C错误；
D、锌与稀硫酸反应速率适中，实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气，选项D正确。
故选：D。
6．C
【详解】A、赤铁矿的主要成分是氧化铁，说法错误；
B、火星上的冰转化为液态水，体积要增大，需要吸收热量，说法错误；
C、未来在火星上可用 CO 获取铁单质，因为高温下一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，说法正确；
D、火星大气中氧气和水汽含量为0.4%，蜡烛在火星大气中不可以燃烧，说法错误；
故选：C。
7．B
【详解】A、铜有良好的导电性，常用于制作导线，故A正确；B、并不是所有的金属都能与稀盐酸反应，只有在金属活动顺序表中排在氢前面的金属，能与稀盐酸反应，故B错误；C、铁制品在干燥的空气中不易生锈，铁生锈是铁与空气中氧气，水蒸气共同作用的结果，故C正确；D、不能用铁桶盛放硫酸铜溶液，铁比铜活泼，铁与硫酸铜溶液反应，故D正确。
点睛∶物质的结构决定物质的性质，物质的性质决定物质的用途。
8．B
【详解】A、原子、分子、离子是构成物质的三种微粒，正确；
B、灭火的三种方法：隔绝氧气、降低温度至着火点以下、清除或隔离可燃物，着火点是物质固有属性，不能降低，错误；
C、常见的三种防锈措施：保持洁净和干燥、表面覆盖保护层、改变金属内部结构，正确；
D、元素分为三类：金属元素、非金属元素、稀有气体元素，正确；
故选B。
9．C
【详解】A、紫红色的铜在空气中加热，变成了黑色的氧化铜，是实验结论，不是实验现象，故A错误；
B、磷在空气中燃烧产生大量的白烟，不是白雾，故B错误；
C、镁在空气中燃烧发出耀眼白光，放热，生成白色固体，实验现象描述正确，故C正确；
D、蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水，是实验结论，不是实验现象，故D错误。
故选C。
10．A
【详解】A、铁能与硫酸铜溶液反应，说明活动性铁＞铜，银不能与硫酸铜溶液反应，说明活动性铜＞银，说明了活动性Fe＞Cu＞Ag，故该方案合理，符合题意；
B、Fe能与稀盐酸反应生成氢气，铜、银均不与稀盐酸反应，说明了活动性铁＞氢，氢＞铜、银，但无法确定铜、银的活动性强弱，故该方案不合理，不符合题意；
C、铁能与硫酸铜溶液反应，说明活动性铁＞铜，铁能与硝酸银溶液反应，说明活动性铁＞银，但是无法确定铜、银的活动性强弱，故该方案不合理，不符合题意；
D、Ag均不能与FeSO4、CuSO4溶液反应，说明了活动性Fe＞Ag，Cu＞Ag，但无法确定Fe、Cu的活动性强弱，故该方案不合理，不符合题意；
故选A。
11．B
【详解】A、铁钉放入硫酸铜溶液中生成硫酸亚铁和铜，在铁钉表面有红色固体产生，溶液由蓝色变为浅绿色，A正确。
B、木炭在空气中燃烧发红，在氧气中发出白光，且生成二氧化碳不属于现象，属于结论，B错误。
C、镁条和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，有气泡产生，并放出热量，C正确。
D、一氧化碳还原氧化铜时，生成铜和二氧化碳，会看到黑色粉末变成红色，D正确。
故选：B。
12．A
【详解】铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，氧气与水和铁接触的越充分，生锈越严重，所以一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重，水面上部的和下部的铁丝锈蚀不明显；铁生锈消耗氧气使瓶内气体减少，压强变小，塑料瓶会变瘪。
故选A。
13．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）酒精在点燃的条件下生成二氧化碳和水，配平后答案为：；
（2）铝的金属活动性比铜强，与硫酸铜反应置换出铜并生成硫酸铝，配平后答案为:；
（3）碳具有还原性，与二氧化碳在高温下反应，生成一氧化碳，配平后答案为：。
14． 混合物 相容性 稳定 抗氧化、抗腐蚀等
【详解】（1）镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金，则高温合金属于混合物，合金都属于混合物。
（2）镍基高温合金是以镍为基体，在650～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金。镍基合金中溶解较多的合金元素，镍与合金元素之间具有相容性的物理性质。其中合金元素铬Cr在高温条件下起到稳定性（强度高）和抗氧化、抗腐蚀等作用。
15． 二氧化碳密度比空气大 70 ＞ 有部分一氧化碳没有参加反应
【详解】（1）图①中能够蜡烛由下而上依次熄灭，说明二氧化碳密度比空气大的物理性质和二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧的化学性质；
（2）由于空气中氧气约占空气体积的五分之一，容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，所以空气体积是100mL，其中氧气约为，所以最后集气瓶中水的体积约为50mL+20mL=70mL；
（3）实验完成后，发现“过量的澄清石灰水增重4.4g”，增重4.4g二氧化碳需要一氧化碳的质量为x，则有
解得x=2.8g，根据一氧化碳还原氧化铁实验可知，一氧化碳在反应前和反应后，都需要通入一会儿，故一氧化碳要过量；则通入装置的CO气体质量＞2.8g，原因是有一部分一氧化碳没有参加反应。
16． 防止红磷燃烧放热导致集气瓶中的气体逸出（合理即可） 无 氧气或O2 氯化钠溶液或NaCl溶液
【详解】（1）图一是测定空气里氧气含量的实验。测定空气中氧气含量的原理是，利用物质与空气中的氧气反应，又不生成气体，使瓶内气体减少，压强变小，水倒流入集气瓶内，倒流的水的体积就等于瓶内氧气的体积。点燃红磷前，需要用弹簧夹夹紧胶皮管的原因是防止红磷燃烧放热导致集气瓶中的气体逸出（合理即可）；
（2）图二是验证质量守恒定律的实验。质量守恒定律是指参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，若实验中白磷用量太少，对实验结果无影响；
（3）图三是探究影响铁锈蚀快慢因素的实验，铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，为探究氯化钠是否可以加快铁的锈蚀，根据控制变量原则，两个试管中一个有氯化钠，一个没有，其他都相同，试管①中的物质X是氧气或O2，试管②中的物质Y是氯化钠溶液或NaCl溶液。
17． 除去表面的氧化物 Al＋3AgNO3=Al(NO3)3＋3Ag Fe和AgNO3溶液或FeSO4溶液和Ag（合理即可）
【详解】（1）铝在常温下就会与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜，因此用铝丝做相关实验时要对铝丝进行打磨，除去铝表面的氧化物；故填：除去表面的氧化物；
（2）A试管中发生的反应是铝与硝酸银反应生成硝酸铝和银，反应的化学方程式为：Al＋3AgNO3=Al(NO3)3＋3Ag；故填：Al＋3AgNO3=Al(NO3)3＋3Ag；
（3）A实验验证了铝的金属活动性强于银，B实验验证了铝的金属活动性强于铁，要验证银、铁、铝三种金属的活动性顺序，还应补充验证铁和银的金属活动性顺序实验，即将铁丝插入硝酸银溶液中或将银丝插入硫酸亚铁溶液中（或其他可溶性亚铁盐溶液中）或同时将银丝和铁丝插入稀硫酸或稀盐酸中。故填：Fe和AgNO3溶液或FeSO4溶液和Ag（合理即可）
18．(1)CO2
(2)3/三
(3)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(4)Fe、Cu、Ag
【分析】A~G是中化学常见的物质，E、F、G都是金属单质，且F为导电性，导热性最好的金属，可推出F为银，G为红色固体，G能转化为F，可推出G为铜，E能转化为G、F,A为红色固体，A能与B转化为D和E，可推出E为铁，A为氧化铁，B为一氧化碳，D为二氧化碳。B能与C转化为D和G，可推出C为氧化铜，代入验证，符合题意。
【详解】（1）由分析可知，D为二氧化碳，化学式为CO2；
（2）由分析可知，反应①为一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，不属于基本反应类型；反应②为一氧化碳与氧化制在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，该反应不属于基本反应类型；反应③为铁与硫酸钢反应生成硫酸业铁和制，该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应；反应④为铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应；反应⑤为铜与硝酸银反应生成硝酸钢和银，该反 应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应；故属于置换反应的有3个；
（3）E→G反应为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
（4）由金属活动性顺序表可知，E、F、G三种金属的活动性由弱到强的顺序为Fe、Cu、Ag。
19．(1)蒸发结晶
(2) 锌/Zn 硫酸铜或氯化铜或硝酸铜 去除固体Y中的锌和镍
(3)//
(4)>
【详解】（1）操作Ⅱ是将硫酸锌溶液的溶剂不断减少，溶质质量分数逐渐增大，直至形成饱和溶液，继而析出晶体的过程，名称是蒸发结晶；
（2）废液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸镍(NiSO4)和硫酸，金属活动性由强到弱的顺序为Zn、Ni、Cu，根据图示可知加入过量金属X，过滤后得到硫酸锌溶液，则X为锌，则固体Y中含有锌、镍、铜，加入足量Z溶液可得到铜和一种溶液，则Z是含有铜元素的盐溶液，可以是硫酸铜、氯化铜、硝酸铜；
综上分析：①X是锌；②Z是硫酸铜、氯化铜、硝酸铜的一种；③根据金属活动性顺序，加入Z溶液可以与固体Y中的锌和镍反应，置换出铜单质，目的是为了：去除固体Y中的锌和镍；
（3）废液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸镍(NiSO4)和硫酸，金属活动性由强到弱的顺序为Zn、Ni、Cu，锌可以与除硫酸锌以外的三种物质反应，化学方程式为：，，；
（4）在固体Y中加入了含铜元素的盐溶液，反应生成了铜单质，导致回收铜的质量大于原废液中铜元素的质量。
20． 银白色（答案合理即可） Mg2+ Fe>Cu 有大量气泡产生，镁粉很快溶解 实验①②中金属的形状、大小不同（答案合理即可） Mg、Cu、FeSO4溶液（答案合理即可） 节约金属资源（答案合理即可）
【详解】任务一：
用砂纸打磨镁条并观察，可知金属镁具有的物理性质是：银白色、硬度小、固体等；
根据镁的粒子结构示意图可知，镁的质子数为12大于核外电子数10，所以该粒子为镁离子，离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，所以镁离子可表示为：Mg2+；
故答案为：银白色（答案合理即可）；Mg2+；
任务二：
常温下，镁与空气中的氧气反应，生成氧化镁，其反应的化学方程式为：；
任务三：
[进行实验]
根据实验③可知，铁与氯化铜溶液反应生成铜和氯化亚铁，所以铁的金属活泼性强于铜；
镁和稀盐酸在室温下反应，生成氯化镁和氢气，故可以看到的现象是：有大量气泡产生，镁粉很快溶解；
故答案为：Fe>Cu；有大量气泡产生，镁粉很快溶解；
[反思与评价]
实验①中发生的反应为：铁和稀盐酸在室温下反应，生成氯化亚铁和氢气，其反应的化学方程式为：；
对两种金属的活动性进行比较，需要控制变量，保持一个是变量，才有可比性，由于实验①中金属铁的形状是片状，而实验②中金属镁是粉状，形态不同，大小也不同，所以无法比较；
由于三种金属的活动性顺序为：Mg＞Fe＞Cu，所以可选择的三种物质是：活泼性最强的和活泼性最弱的金属、活泼性位于中间位置的金属的可溶性的盐溶液，例如：Mg、Cu、FeSO4溶液，因为镁与硫酸亚铁溶液反应，生成硫酸镁和铁，说明金属的活动性顺序为：Mg＞Fe，铜与硫酸亚铁溶液不反应，所以Fe＞Cu，故三种金属的活动性顺序为：Mg＞Fe＞Cu；
小明提出，实验结束后试管中的金属可以回收再利用，这样做的意义是：节约金属资源，减少污染等。
故答案为：；实验①②中金属的形状、大小不同（答案合理即可）；Mg、Cu、FeSO4溶液（答案合理即可）；节约金属资源（答案合理即可）。
21．（1）Cu；17.4（2）44%（3）9.8%（4）10g
【详解】（1）由金属活动性可知，合金中只有锌可以与硫酸反应；由表中的数据可知：第4次再加入40g稀硫酸时。第三次剩余固体还能在减少，说明前三次加入的硫酸完全参加了反应；反应掉的锌的质量为：14.8g-12.2g=2.6g，据此分析，m=14.8g+2.6g=17.4g。由第四次反应掉的锌的质量为：12.2g-11.2g=1g＜2.6g，可判断此时合金中金属锌已完全反应，剩余的固体11.2g的成分是铜；
（2）黄铜样品中锌的质量分数=×100%=44%；
（3）设40g稀硫酸中硫酸的质量为X，
，
X=3.92g，
稀硫酸中硫酸的质量分数= ×100%=9.8%；
（4）设需要质量分数为98%浓硫酸的质量为Y，则：100g×9.8%=Y×98%，Y=10g。
答案第1页，共2页
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