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学生实验9 常见金属的物理性质和化学性质
题型1 金属活动性的探究 题型2 探究金属锈蚀的条件
▉题型1 金属活动性的探究
【知识点的认识】
该探究是为了金属的活动性强弱而进行实验探究．它的理论根据是常见金属的活动性顺序及其应用．其具体内容如下：
1．常见金属的活动性顺序为钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、氢、铜、汞、银、铂、金．
2．常见金属的活动性顺序的应用主要有三个：
（1）它表明了所列的金属的活动性强弱；在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，其活动性越强．
（2）它可以帮助判断金属能否与酸发生反应；在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢．
（3）它还可以帮助判断金属能否与金属的化合物（即盐）溶液发生反应；在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属置换出来．
1．为探究锌、铁、铜三种金属的活动性，以及它们和氢元素的位置关系，小明设计了如下实验：
（1）现象：实验B进行一段时间后溶液呈 色；
（2）反应：实验C中反应的化学方程式为 ；
（3）结论：根据上述实验，写出锌、铁、铜三种金属由强到弱的活动性以及和氢元素的位置顺序（用元素符号表示） ；
（4）反思：小莉提出，上述实验中，省略某些实验也能达到目的，能被省略的实验是 （填序号）；
（5）拓展：实验后，将C、D试管反应后的废液倒入废液缸中，过滤，向所得滤液中加入足量的铁粉，若无气泡产生，则下列说法中，正确的是 。
A．滤液中一定含有硫酸铜
B．滤液中可能含有硫酸
C．滤渣中一定含有Fe
D．滤渣中一定含有Cu
2．像科学家一样“做科学”——探秘金属的活动性顺序：某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计如图甲所示三个实验（三种金属均已用砂纸打磨过，其形状和大小相同，稀盐酸的浓度和用量也相同）。
（1）实验前用砂纸打磨金属的目的是 。
（2）一段时间后，观察到B试管中的实验现象为 该反应的化学方程式为： ，该反应属于 （填写基本反应类型）。
（3）甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是 。
（4）乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序，因此在上述实验的基础上，乙同学又补做了一个实验，装置如图乙所示，且实现了探究目的。乙同学的实验：X、Y物质分别为： 。
【拓展与延伸】
（5）好奇地小华在老师的指导下，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，此时，滤渣中一定含有 。
3．金属铁是化学实验中常用的物质，邀请你加入到化学兴趣小组的探究活动中，完成有关铁的实验探究。
第一组：探究金属与酸的反应。Al、Zn、Cu、Fe四种金属分别与稀盐酸的反应现象如图所示。
（1）图中Y所代表的金属是 （填“Al”、“Cu”或“Fe”）。
（2）由图可知金属X、Zn、Y的活动性比Z （填“强”或“弱”）。
第二组：探究金属与化合物溶液的反应，推断铁、铜、银三种金属活动性顺序。
（3）写出实验甲发生反应的化学方程式 。
（4）通过上述实验，还不能证明铁、铜、银三种金属的金属活动性顺序，需要补充一个实验，请写出所用的物质 。
第三组：利用稀硫酸和铁粉从第二组反应的废液中（含有硝酸银、硝酸铜、硝酸亚铁）分离回收银。先在废液中加入过量的铁粉，充分反应后过滤得到滤渣A，再对滤渣A按如下流程处理：（已知CuO+H2SO4═CuSO4+H2O）
（5）滤渣A中一定含有的金属成分是 。
（6）在滤液C中加入少量的 可以检测所加的硫酸是否过量。
4．小江发现家里的菜刀上标注了“304”字样，为了解其含义及材质成分，开展了如下探究。
【查阅资料】
①食品级304不锈钢是指含铬18%、镍8%以及其他金属和非金属的不锈钢。
②铬（Cr）是一种银白色金属，在空气中能形成一层致密的氧化膜。
【提出问题】铬、铁、铜的金属活动性强弱顺序如何？
【猜想假设】猜想1：Cr＞Fe＞Cu；猜想2：Fe＞Cr＞Cu；猜想3： 。
【进行实验】
步骤1：取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮，目的是 。
步骤2：再分别放入三支装有等量等浓度的稀硫酸的试管中。
实验操作 实验现象 实验结论
①将铁片放入稀硫酸 铁片表面产生气泡较慢，溶液逐渐变为 色 猜想 成立
②将铬片放入稀硫酸 铬片表面产生气泡较快
③将铜片放入稀硫酸 无明显现象
【反思评价】
（1）Cr在化合物中常显+3价，则Cr与硝酸银溶液反应的方程式为 。
（2）下列与实验有关的说法正确的是 （填字母）。
A．铁制品表面镀铬可以起到防锈蚀的作用
B．将稀硫酸换为硫酸铜溶液也能得出同样的实验结论
C．其他条件相同时，使用金属粉末完成实验会比金属片反应速度更快
5．探究金属性质：金属原子容易失去最外层电子，化学性质活泼。如图为某小组探究金属化学性质的三组实验。
实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
（1）实验Ⅰ中反应的化学方程式为 ；
（2）实验Ⅱ中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱，有同学认为不够合理，理由是 ；
（3）写出实验Ⅲ中D试管内反应的现象是 ；C试管内发生反应的化学方程式是 ；
（4）实验Ⅲ中要验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序，至少要做的实验是 （填字母序号）。如果只选用三种药品即可完成该实验，选择药品为 。
6．为了验证铜、镁、锌这三种金属的活动性顺序，小阳、小娟、小华各设计了一个探究实验的方案。
（1）小阳所选择的试剂是：MgSO4溶液、Zn、CuSO4溶液。
实验操作 实验现象
1、将打磨过的Zn片插入MgSO4溶液中 无明显现象
2、将打磨过的Zn片插入CuSO4溶液中 Zn片表面生成
（2）小娟通过实验也成功地得出了结论，她所选的试剂可能为：Mg、 、Cu；请你写出实验过程中发生的化学方程式 。
（3）小华说，他用稀盐酸分别和这三种金属反应，也能得出实验结论，他完成该实验依据的现象是： 。
7．某兴趣小组的同学为探究铝、铁、铜、锌、银五种金属活动性顺序，设计了如图所示的A、B、C、D四个实验。
（ 1）A试管中的实验现象为 ；
（2）为了保证实验结果的可靠性，在做A、B、C实验时需要进行变量控制，下列不需要控制的变量是 （填字母序号）；
A.金属形状、大小相同
B.金属均需用砂纸打磨
C.稀盐酸的溶质质量分数、用量相同
D.铁、锌、铝的产地相同
（3）通过观察，小明同学很快判断出锌、铁、铝活动性强弱。据你分析，小明同学依据的实验现象是 ；
（4）写出试管D中发生反应的化学方程式 ；
（5）小敏同学认为上述实验不足以得出五种金属的活动性顺序，需要再补充图中的E实验，你认为试管E中盛有的是 溶液；
（6）通过以上探究，五种金属的活动性由强到弱的顺序是 （填符号）。
8．化学实践小组围绕金属和金属材料展开了如下项目式探究。
任务一：了解金属材料的变迁
（1）【交流讨论】如图是部分金属被开发的年代时间轴，从化学视角看，决定这一先后顺序的关键因素是 （填序号）。
A．金属活动性
B．熔、沸点
C．导热性
D．在地壳中的含量
任务二：寻找铁器取代青铜器的原因
【查阅资料】铁矿分布比铜矿更广、更多。战国初期炼铁已提高到块炼渗碳钢，西汉中叶出现生铁炒钢的新工艺，南北朝灌钢工艺问世，具有中国特色的古代冶炼技术体系基本建立。
（2）【分析讨论】铁器取代青铜器的原因是 （写一条）。
任务三：比较铜、铁的金属活动性强弱
【猜想假设】铁的金属活动性比铜强。
（3）【进行实验】小组同学设计了如下实验方案。
项目 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 取两块大小相同的铁片和铜片，分别放入盛有2mL10%的稀硫酸的试管中 铁片表面有气泡产生，铜片表面 铁的金属活动性比铜强
方案二 另取一块铁片放入盛有2mL （填化学式）溶液的试管中 铁片表面有红色固体析出
（4）实验前需将金属片打磨光亮，目的是 。
（5）方案一中发生反应的化学方程式为 。
任务四：交流保护金属资源的途径
（6）【合作交流】金属矿物的储量有限，而且不可再生。除回收利用外，保护金属资源的有效途径还有 （写一条）。
9．小王同学家铁质水龙头生锈后他新买了水龙头，他从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬（Cr）的。为了解铬在金属活动性顺序中的相对位置关系，小王和同学们进行实验探究。
【查阅资料】
资料1：铬是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。
资料2：含有Cr2+的溶液常显蓝色。
【实验试剂】铬片、铜片、稀盐酸、CrSO4溶液。
【实验过程】
（1）小王同学取大小相同的铬片和铜片，分别浸入到盛有相同质量分数的稀盐酸的两根试管中，观察现象，两种金属片放入稀盐酸前要进行的预处理是 。
（2）两种金属片分别放入稀盐酸的现象记录及实验分析如下：
试管1 试管2
实验现象 ① 无明显现象
实验结论 两种金属的金属活动性由强到弱的顺序为铬＞铜。
②写出试管1中化学方程式 ，该反应属于 （基本反应类型）。
（3）通过此次研究，请写出生活中防止金属水龙头锈蚀的措施 。
电解也是种冶炼金属的方法，小王同学了解某电镀厂的废水中含有AgNO3、Cu（NO3）2、Cr（NO3）2，为了从中回收贵重金属银和硝酸亚铬晶体，他设计了如下实验流程。
（4）分离溶液A和固体B时，需要使用玻璃棒，玻璃棒在此操作中所起的作用是 。加入乙溶液时反应的化学方程式为 （写一个即可）。
10．小聪同学家新换了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。好奇的小聪想探究铬（Cr）与常见金属铁、铜的活动性强弱，邀请你一同参加。
【作出猜想】
猜想一：Cr＞Fe＞Cu；猜想二：Fe＞Cu＞Cr；猜想三：你的猜想是 。
【查阅资料】
①铬是银白色有光泽的金属，在空气中容易氧化。
②铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液。
【设计实验】
小聪同学取大小相同的三种金属片，用砂纸打磨光亮；再取三支试管，分别加入相同体积、相同 稀硫酸，请在下表中写出试管中的实验现象。
实验 试管1 试管2 试管3
实验操作
实验现象 铁片表面产生气泡较慢，溶液变为 色 铬片表面产生气泡较快，溶液变为蓝色 无现象
【结论与解释】
小聪得到的结论是猜想一正确；
（4）小聪同学又取铬片、铜片投入一种溶液中，通过实验现象也得出了相同的结论。写出他实验中涉及的反应的化学方程式 。
11．垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍（Ni）三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。
已知：硫酸镍（化学式为NiSO4）溶液为绿色。
实验一：探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想：
猜想一：Zn＞Ni＞Cu；猜想二：Zn＞Cu＞Ni；猜想三：
【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验：
实验步骤 实验现象 解释与结论
取三支试管，分别向其中加入等质量、组成完全相同的稀硫酸，然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入稀硫酸中 锌片表面产生的气泡较快；镍片表面产生的气泡较慢；铜片无明显现象 猜想 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程是 。
实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程：
步骤①中得到的A是 。步骤②中生成金属C的化学方程式是 。
【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是 （答1条）。
【拓展与延伸】兴趣小组把一定量的锌粒加入硫酸镍和硫酸铜的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，此时，滤渣中一定含有 。
12．金属是人类赖以生存和发展的重要物质。某校化学兴趣小组以“金属化学性质”为主题开展项目式学习。
【项目一】金属与氧气反应
（1）如图所示为铁丝在氧气中燃烧的实验。集气瓶底部放入少量水的作用是 。
【项目二】金属与酸反应
如图，取大小相同的金属片，分别加入等体积、等浓度的三份稀硫酸中。
（2）无明显现象的是试管 （填序号）。试管②中溶液的质量比实验前 （填“增大”或“减小”）。
【项目三】探究金属Mg、Cr、Cu的活动性顺序
【查阅资料】铬（Cr）是一种银白色金属，其化合物硫酸亚铬（CrSO4）的水溶液呈蓝色。
【提出猜想】猜想一：Mg＞Cr＞Cu 猜想二：（3） 猜想三：Mg＞Cu＞Cr
【进行实验】请完成表格。
实验① 实验② 实验③
实验操作
实验现象 无明显现象 （4）铬表面 镁片表面有银白色固体析出，溶液由蓝色变为无色
实验结论 猜想一正确
【交流与讨论】
（5）实验③中发生反应的化学方程式为 。
（6）有同学提出上述三个实验可进行优化，只需选择三种试剂，即可判断金属的活动性强弱。合理的选择是 （填字母）。
A.镁片、铜片、硫酸亚铬溶液
B.铬片、硫酸镁溶液、硫酸铜溶液
C.镁片、铬片、硫酸铜溶液
13．垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍（Ni）三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。
已知：硫酸镍（化学式NiSO4）能溶于水。
实验一：探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想。
（1）猜想一：Zn＞Ni＞Cu；猜想二：Zn＞Cu＞Ni；猜想三： 。
【进行实验】
（2）兴趣小组进行了如下的实验，请完成实验报告。
实验步骤 实验现象 解释与结论
取三支试管，分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸，然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中。 锌片表面产生的气泡较快；镍片表面产生的气泡较慢；铜片无明显现象。 猜想 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程式是 。
（3）用下列各组试剂验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序，不能达到目的的是 （填字母）。
A．Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
B．Ni、Cu、ZnSO4溶液
C．Zn、Cu、NiSO4溶液
实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。
（4）步骤①中得到的A是 。步骤②中生成C的化学方程式是 。
【反思评价】
（5）合理开发城市“金属矿山”的意义是 （答1条）。
14．小彬家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜制镀铬的。为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动。
【查阅资料】铬（Cr）是银白色、有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜；硫酸亚铬（CrSO4）溶液呈蓝色。
【作出猜想】猜想1：Cr＞Al＞Cu；猜想2：Al＞Cr＞Cu；猜想3：Al＞Cu＞Cr。
【设计与实验】
（1）取形状、大小相同的三种金属片，用砂纸打磨光亮。
实验次序 实验一 实验二 实验三
方案 将铬片放入20%的稀硫酸中 将铜片放入20%的稀硫酸中 将铬片放入20%的硫酸铝溶液中
现象 铬片表面产生气泡，溶液变蓝 铬片表面无明显现象
结论 铬能和稀硫酸发生反应 铜不与稀硫酸反应
【结论与解释】
（2）通过实验得出的结论可知，猜想 正确。
（3）用砂纸打磨金属片的目的是 。
（4）小清认为只要选用一种试剂进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，这种试剂可以是 （填字母）。
A．硫酸亚铬溶液 B．硫酸铝溶液
试写出所发生反应的化学方程式 。
【交流反思】四名同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种
【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性的常见方法：
①金属与氧气反应的难易和剧烈程度。
②金属与酸溶液是否反应。
③金属与另一金属化合物的溶液是否反应。
15．M是生产、生活中常见的金属。张老师化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序，请你和他们一起进行以下探究活动。
【查阅资料】MSO4溶液是无色液体。
【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的？
【猜想与假设】小玉的猜想是M＞Al＞Cu；小静的猜想是Al＞M＞Cu；你的猜想是 。
【设计与实验一】小影取长短、粗细相同的M丝、铜丝、铝丝和编号为①、②、③的3支试管，进行如下表的实验（试管中均盛有相同体积、相同浓度的稀盐酸）。
实验操作 M丝插入试管①中 铜丝插入试管②中 铝丝插入试管③中 实验结论
刚开始的现象 有少量气泡产生 无气泡 无气泡 M＞Cu；M＞Al
几分钟后的现象 有少量气泡产生 无气泡 有大量气泡产生
【交流与表达】同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论，明白了实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因是铝丝表面的氧化膜与稀盐酸反应，因而无气泡产生。
【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序，同学们取长短、粗细相同、打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液，又进行了如图所示的实验：
（1）试管乙中观察到的现象是 。
（2）试管丙中反应的化学方程式为 。
【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化，去掉试管 （填试管编号）中的实验，也可以得出正确的结论。
【解释与结论】通过以上实验，同学们得出了三种金属的活动性顺序。
【拓展与延伸】实验结束，同学们积极性未减，兴趣小组的同学们又做了下面的实验。向盛有Cu（NO3）2溶液的烧杯中加入一定量的锌粉和银粉的混合物，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。请你帮助回答，下列判断正确的是 。（填序号）
A．滤渣中一定不含锌，一定含有铜和银
B．滤渣中含有两种或三种固体
C．滤液中一定含Zn（NO3）2，一定不含AgNO3
D．滤液中一定含Zn（NO3）2，可能含AgNO3和Cu（NO3）2
16．小彬同学家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬，为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动。
【预测】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系：
（1）①CrAlCu；②AlCrCu；③ ；
【查阅资料】铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液……
铝是银白色有光泽的金属，能与稀硫酸反应，生成无色的硫酸铝溶液……
【实验过程】取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮。
（2）
实验一 实验二 实验三
实验方案
实验现象 铬片表面产生气泡缓慢，溶液变蓝色。 铝片表面产生气泡较快。
结论 铬能和稀硫酸发生反应，反应速率较慢。 铜不与稀硫酸反应
三种金属的活动性强弱关系是（由强到弱）
【回答问题】
（3）用砂纸打磨金属片的目的是 。
（4）实验一所发生反应的化学方程式是 。
（5）小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，小燕认为不可行，理由是 。
（6）小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，这三种药品可以是 。
【归纳】
（7）比较金属活动性强弱的方法有① ；② 。
17．M是生活中常见的金属，学习了金属的化学性质后，某化学兴趣小组的同学进行了如图M金属性质的相关实验。
【实验一】M、铜和铝的金属活动性顺序比较。
（1）如图1所示，甲组同学取M丝、铜丝、铝丝分别放入盛有体积和溶质质量分数均相同的稀硫酸中，实验记录如表。
实验操作 M丝 铜丝 铝丝 实验结论
刚开始的现象 有少量气泡产生 无气泡 无气泡 M、铜、铝的金属活动性顺序是 。
几分钟后的现象 有少量气泡产生 无气泡 有大量气泡产生
（2）同学们对同一实验出现两种不同的现象进行了讨论，实验刚开始时试管C中无气泡，是因为铝表面易形成一层致密的氧化膜，其形成的原因是 （用化学方程式表示）。
【实验二】尝试从不同的角度探究三种金属的活动性顺序。乙组同学们取粗细相同，打磨干净的M丝，铝丝及相关溶液，进行了图2所示实验。
（3）打磨的目的是 。
（4）试管B中观察到的现象是 。
【拓展探究】在图2实验后，小桥同学将两支试管中的物质倒入同一废液缸中，充分反应后，将混合物过滤；得滤渣X和滤液Y，小桥同学对所得滤渣X和滤液Y的成分进行探究。
【实验探究】设计实验如图3所示，向滤液Y中插入M丝，观察到M丝表面无明显现象。
【评价交流】同组三位同学得出结论。
小强的结论：滤液Y中一定含Al2（SO4）3、MSO4和CuSO4
小虹的结论：滤液Y中一定含Al2（SO4）3，一定不含MSO4和CuSO4
小桥的结论：滤液Y中一定含Al2（SO4）3、可能含有MSO4，一定不含CuSO4
（5）你认为以上三位同学中， （填“小强”“小虹”或“小桥”）的结论是正确的。结合上述实验最终确定滤渣X中一定含有 （填化学式）。
18．垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍（Ni）三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。
已知：硫酸镍（化学式NiSO4）能溶于水。
实验一：探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想。
猜想一：Zn＞Ni＞Cu；猜想二：Zn＞Cu＞Ni；猜想三： 。
【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验，请完成实验报告。
实验步骤 实验现象 解释与结论
取三支试管，分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸，然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中。 锌片表面产生的气泡较快；镍片表面产生的气泡较慢；铜片无明显现象。 猜想 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程式是 。
实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。
步骤①中得到的A是 。步骤②中生成C的化学方程式是 。
【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是 （答1条）。
19．小江发现家里的菜刀上标注了“304”字样，为了解其含义及材质成分，开展了如下探究。
【查阅资料】
①食品级304不锈钢是指含铬18%、镍8%以及其他金属和非金属的不锈钢。
②铬（Cr）是一种银白色金属，在空气中能形成一层致密的氧化膜。
【提出问题】铬、铁、铜的金属活动性强弱顺序如何？
【猜想假设】猜想1：Cr＞Fe＞Cu；
猜想2：Fe＞Cr＞Cu；
猜想3： 。
【进行实验】
步骤1：取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮，目的是 。
步骤2：再分别放入三支装有等量等浓度的稀硫酸的试管中
实验操作 实验现象 实验结论
①将铁片放入稀硫酸 铁片表面产生气泡较慢，溶液逐渐变为 色 猜想 成立
②将铬片放入稀硫酸 铬片表面产生气泡较快
③将铜片放入稀硫酸 无明显现象
【反思评价】
（1）Cr在化合物中常显+3价，则Cr与硝酸银溶液反应的化学方程式为 。
（2）铁制品表面镀铬可以起到 的作用。
（3）其他条件相同时，使用金属粉末完成实验会比金属片反应速度更 （填“快”或“慢”）。
20．某化学兴趣小组的同学，为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动：
【查阅资料】铁的活动性比铜强
【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想：
猜想一：R＞Fe＞Cu；
猜想二： ；
猜想三：Fe＞Cu＞R。
【收集证据】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。
主要操作 主要现象 实验结论
甲 将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中 猜想一正确
乙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中 R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率 （填“快”或“慢”）
丙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃 R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中 （填“能”或“不能”）燃烧。
写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式 。
【交流反思】三位同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种。
【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有：
（1）金属与氧气反应的难易和剧烈程度；
（2）金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度；
（3）金属与 是否反应。
21．某兴趣小组欲通过实验对铁、铜、锌三种金属的活动性强弱进行探究，现提供的药品有铁粉、铜丝、锌粒、稀硫酸、CuSO4溶液、ZnSO4溶液、FeSO4溶液。
（1）甲、乙两位同学分别采取不同的实验方案进行了实验：
方案 实验操作 实验现象 解释与结论
甲 实验①：将铜丝加入FeSO4溶液中 实验②：发生反应的化学方程式为 ；三种金属的活动性由强到弱的顺序为 。
实验②：将锌粒加入FeSO4溶液中 溶液逐渐由浅绿色变为无色
乙 实验③：将铁粉加入 溶液中 无明显现象
实验④：将 加入CuSO4溶液中 析出红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色
（2）丙同学将实验③和实验④反应后剩余的物质倒在一只洁净的烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多。充分反应后过滤，选择上述提供的试剂对滤渣的成分展开了探究。
【作出猜想】猜想一：滤渣中只有铜；
猜想二： 。
【进行实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
向滤渣中加入 有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 猜想二正确
（3）丁同学通过与大家交流学习，认为用铁粉、铜丝、锌粒分别与等质量、等浓度的稀硫酸进行实验也可以比较三种金属的活动性强弱，你认为是否合理？说明你的理由： 。
22．某兴趣小组欲探究Fe、Cu、Ag、R四种金属的活动性顺序（R为未知金属），进行了如下实验。
（1）如图1，将四根金属丝同时插入烧杯中，则甲中的现象是 ；乙中发生反应的化学方程式为 ；
（2）一段时间后，将烧杯中四根金属丝依次替换为R、Ag、R、Cu，如图2所示。
①若甲中出现气泡，乙中无明显现象，则烧杯乙中的溶质为 （填化学式）。可得出Fe、Cu、Ag、R的活动性顺序由强到弱为 ；
②若甲中无明显现象，乙中R表面出现红色固体，则不能推出的结论是 （填序号）。
A．R＞Ag B．R＞Cu C．R＜Fe D．R＜H
23．根据下列实验装置图，回答问题：
（1）A中仪器a的名称是 ，制备氧气的化学方程式为 。
（2）B实验探究的燃烧条件是 。
（3）C实验探究铜、铝、银三种金属的活动性顺序，试管①中无明显现象，说明铜的金属活动性比铝的 （填“强”或“弱”），试管②中有明显现象，则x、y分别是 （填化学式）。
24．不锈钢材料中含有的金属铬（Cr）能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性．为了解金属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，小娟与小涛进行了如下探究活动．
【猜想和假设】根据所学知识，猜想三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系：
猜想一：Cr Al Cu 猜想二：Al Cr Cu 猜想三： ．
【实验和探究】
（1）小娟的实验：取大小相同的铝、铬、铜三种金属片（用砂纸打磨光亮）
实验步骤 实验现象 解释与结论
分别取三支试管，向其中入 等质量、等浓度的稀硫酸然 后将铝、铬、铜三种金属分 别插入三支试管中． 铝片表面产生的气泡较快； 铬片表面产生气泡较缓慢， 溶液变蓝色； 铜片无明显现象． 猜想 成立． 铬与稀硫酸反应生成蓝色的 硫酸亚铬（CrSO4）溶液，该反应的化学方程式为 ．
（2）小涛的实验：
小涛只选用了三种药品进行实验，也得出了三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系．则他选用的三种药品可能是 ．
【总结与归纳】由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有：① ；② ．
▉题型2 探究金属锈蚀的条件
【知识点的认识】
该探究是为了探究铁、铜等金属锈蚀的条件，而进行的实验探究。其中，铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触；铜生锈的条件是铜与氧气、水和二氧化碳同时接触。
25．铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3。为探究铜生锈的条件，小明用四根相同的铜丝做以下实验，实验后只有试管甲里的铜出现锈迹，其他试管中均无明显变化。下列说法不正确的是（ ）
A．根据铜锈的组成，可以推测铜生锈可能是铜与空气中O2、CO2和H2O的共同作用
B．得出“铜生锈和O2有关”这一结论，依据的两组实验是“甲和乙”
C．为了得到正确的实验结论，试管丁的物质X是“干燥的O2、CO2的混合气体”
D．若将甲管中的蒸馏水改为海水，则铜丝生锈会更严重
26．如图所示，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，用带U型管的胶塞塞紧，U型管内液面处于同一高度，数天后观察U型管内的水面（ ）
A．a比b高
B．b比a高
C．一样高
D．U型管中的水从b管中全部溢出
27．小倩发现自己的铜制眼镜框表面出现了绿色的铜锈，查阅有关资料知：“铜锈”的主要成分是Cu2（OH）2CO3（俗称“铜绿”）。她和化学兴趣小组的同学们用A～D装置探究铜生锈的条件（A、B、D中均为煮沸过的蒸馏水，B中试管上层充满CO2，C中放有干燥剂，D中通一段时间空气后将试管密封）。
十天后发现，只有A中铜生锈，且水面处铜生锈较严重。
（1）D装置中氢氧化钠溶液的作用 反应的方程式为 ；
（2）通过A、B对照说明铜生锈与 有关；
（3）通过上述探究可知铜生锈的条件是：铜与 共同反应的结果。
28．某小组同学开展项目式学习：探究食品脱氧剂使用过程中发生的反应
【资料信息】①食品脱氧剂的主要成分是铁粉和辅助物质，脱氧原理是铁的生锈。
②铁锈的主要成分是Fe2O3 nH2O。
【任务一】探究铁生锈的条件
（1）小组同学进行如图实验，一段时间后实验Ⅰ中铁丝生锈，实验Ⅱ、实验Ⅲ中铁丝没有生锈，据此推理出铁生锈与 有关。若铁丝足量并且反应时间足够长，待实验Ⅰ中反应结束后，还能观察到的现象是 。
【任务二】探究铁粉锈蚀快慢和程度
（2）小组同学设计了图1探究装置，按照图1连接好实验仪器后，首先需要进行的操作是 。将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，连接压强传感器、数据采集器，采集数据，绘制出压强随时间变化的曲线如图2所示。t1时刻利用注射器加入2mL饱和NaCl溶液，t3时刻将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上并加入稀盐酸。根据图2信息对比AB段和BC段，说明 ，t3时刻压强突然变大，说明铁粉锈蚀的程度属于 （填“部分”“全部”）锈蚀。
29．铁是生产生活中使用最广泛的金属，但铁制品容易腐蚀生锈。
探究：酸性条件下铁发生腐蚀的影响因素将混合均匀的铁粉和炭粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图一），用胶头滴管滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
编号 实验目的 炭粉/g 铁粉/g 醋酸溶液浓度/%
① 为以下实验作参照 1.0 3.0 80.0
② 探究醋酸溶液浓度的影响 1.0 32.0
③ 0.5 3.0 80.0
资料：炭粉不参与锥形瓶中的化学反应；醋酸溶液显酸性。
（1）编号②实验中铁粉的质量应为 g，编号③实验的目的是 。
（2）编号①实验测得容器中压强随时间的变化如图二，t2s时容器中压强明显小于起始压强，其原因是 。
（3）兴趣小组总结了图二中0﹣t1s时压强增大的原因，可能是 。
30．铜是人类使用最早、应用广泛的金属材料。某小组以“铜及其化合物的性质”为主题，开展了如下探究活动。
活动一：探究铜、铁、镍（Ni）的金属活动性。
【查阅资料】镍与稀硫酸反应生成溶于水的NiSO4，并放出氢气。
（1）结合所学知识分析， （选填“能”或“不能”）直接比较出铁、镍的金属活动性强弱。
【实验1】将相同的铁片和铜片分别加入相同体积、相同浓度的NiSO4溶液中，观察到铁片表面有固体析出，铜片表面无明显现象。
（2）写出铁片表面发生反应的化学方程式 。
【得出结论】
（3）三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
【交流讨论】
（4）用镍片、硫酸铜溶液和 进行实验也能判断铜、铁、镍的金属活动性顺序。
活动二：探究铜锈的组成。
【实验2】小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈，按如图所示的装置进行实验（部分夹持装置已略去）。实验开始先通入一段时间氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给铜锈加热。实验中观察到A中绿色固体变为黑色，B中白色粉末变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。（已知白色无水硫酸铜遇水会变为蓝色）
【分析讨论】
（5）由实验推测，铜锈中含有 种元素。
活动三：探究铜生锈的条件。
【实验3】小组同学利用下表中的装置和表中的物质分别进行实验，放置相同的时间，实验现象如表。
装置 编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
瓶中的物质 O2、CO2和H2O O2、CO2 O2和H2O CO2和H2O
固体颜色 固体变成绿色 无明显变化 无明显变化 无明显变化
【得出结论】
（6）得出“铜生锈与CO2有关”的结论，依据的两个实验是 （填编号）。
（7）由实验探究可知，铜生锈的条件是 。
31．河北博物院内许多铜制品表面有一层绿色物质。绿色物质是什么？它是怎样形成的？同学们设计实验对这种绿色物质进行了如下探究活动。
【查阅资料】①铜在空气中易生成铜锈，它为绿色，其主要成分是Cu2（OH）2CO3。
②白色的硫酸铜粉末遇水能变为蓝色。
探究活动一：验证铜锈的组成。
【进行实验1】同学们设计了如图所示装置并进行实验。
【猜想】铜锈加热后会生成哪些物质呢？猜想一：氧化铜；猜想二：水；猜想三：二氧化碳；猜想四：二氧化氮。请指出其中的一种错误猜想是 ，你的理由是 。
【进行实验1】
实验操作 实验现象 实验结论
①组装仪器并加入药品。 ②加热，直至不再有气体产生，停止加热。 绿色固体变为黑色；硫酸铜粉末变为蓝色；烧杯中液体变浑浊 加热铜锈绣生成的物质有 ； 烧杯中发生反应的化学方程式为 。
探究活动二：探究铜生锈的条件。
【进行实验2】
序号 实验1 实验2 实验3 实验4
实验内容
实验现象与结论 在干燥环境中，铜不生锈 铜仅与氧气和水接触不生锈 铜仅与二氧化碳和水接触，不生锈 铜生锈，它生锈的条件是
【反思与拓展】
（1）实验3中用的是煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是 。
（2）写出加热铜锈中反应的化学方程式 。
32．某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈，他联想到探究铁生锈条件的实验，决定采用控制变量法探究铜生锈的原因，请你一起探究。
【提出问题】铜生锈的原因是什么？
【查阅资料】铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3，俗称铜绿，不溶水能溶于酸。
【猜想与假设】
（1）根据查阅的资料猜测：铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，理由是 。
【设计与实验】他仿照探究铁生锈条件的实验，设计并进行了如下四个实验（说明：实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净）。
实验编号 一 二 三 四
实验装置
实验现象 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片生锈
（2）在上述实验三中，控制的因素是 ，制取氧气的方法与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比具有的优点是 （写一条）。铜生成铜绿的化学方程式为 。
【实验结论】他的猜想正确。
【反思与提高】
（3）生活中你会发现厨房中的铁锅与水接触的部分最容易生锈，切开的苹果不久后变成咖啡色，好像生了“锈”。这些物质“生锈”除了与水有关外，都与 （填物质名称）有关。
（4）请你提出一条延长食品保质期的建议： 。
（5）要除去眼镜框表面的钢绿，应选用的物质是 （选填“水”或“稀盐酸”）。
33．王老师设计了如图所示的数字化实验指导同学们对铜铁锈蚀进行探究。用铁粉和炭粉的均匀混合物模拟铁钉成分，用传感器测定试剂瓶内气体的相关数据。
组别 药品
铁粉/g 炭粉/g 水/滴 食盐/g 其他
一 5.0 0.1 0 0 干燥剂
二 5.0 0.1 10 0 无
三 5.0 0.1 10 1.0 无
四 5.0 0.1 0 1.0 无
可供选择的药品见表：
（1）铁在空气中锈蚀生成铁锈。铁锈的主要成分是 （填化学式）。
（2）在A、B两只试剂瓶中依次加入第一组和第二组药品进行实验。
①600s内A瓶中O2含量几乎不变，B瓶中不断减少。实验表明，铁在空气中锈蚀是铁和O2、 发生了化学反应。
②将第二组药品中的水改为迅速冷却的沸水，且用量增多至足以完全浸没固体混合物。600s内B瓶中O2含量也略有减少，主要原因是 。
（3）为探究食盐对钢铁锈蚀速率的影响，应选择的药品组别是 （填序号）。
（4）在两支试剂瓶中均加入第二组药品，分别改用温度和湿度传感器测得结果如图所示。瓶内湿度随时间增大（即水蒸气含量增大），根本原因是 。
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学生实验9 常见金属的物理性质和化学性质
一．金属活动性的探究（共24小题）
1．为探究锌、铁、铜三种金属的活动性，以及它们和氢元素的位置关系，小明设计了如下实验：
（1）现象：实验B进行一段时间后溶液呈 色；
（2）反应：实验C中反应的化学方程式为 ；
（3）结论：根据上述实验，写出锌、铁、铜三种金属由强到弱的活动性以及和氢元素的位置顺序（用元素符号表示） ；
（4）反思：小莉提出，上述实验中，省略某些实验也能达到目的，能被省略的实验是 （填序号）；
（5）拓展：实验后，将C、D试管反应后的废液倒入废液缸中，过滤，向所得滤液中加入足量的铁粉，若无气泡产生，则下列说法中，正确的是 。
A．滤液中一定含有硫酸铜
B．滤液中可能含有硫酸
C．滤渣中一定含有Fe
D．滤渣中一定含有Cu
2．像科学家一样“做科学”——探秘金属的活动性顺序：某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计如图甲所示三个实验（三种金属均已用砂纸打磨过，其形状和大小相同，稀盐酸的浓度和用量也相同）。
（1）实验前用砂纸打磨金属的目的是 。
（2）一段时间后，观察到B试管中的实验现象为 该反应的化学方程式为： ，该反应属于 （填写基本反应类型）。
（3）甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是 。
（4）乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序，因此在上述实验的基础上，乙同学又补做了一个实验，装置如图乙所示，且实现了探究目的。乙同学的实验：X、Y物质分别为： 。
【拓展与延伸】
（5）好奇地小华在老师的指导下，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，此时，滤渣中一定含有 。
3．金属铁是化学实验中常用的物质，邀请你加入到化学兴趣小组的探究活动中，完成有关铁的实验探究。
第一组：探究金属与酸的反应。Al、Zn、Cu、Fe四种金属分别与稀盐酸的反应现象如图所示。
（1）图中Y所代表的金属是 （填“Al”、“Cu”或“Fe”）。
（2）由图可知金属X、Zn、Y的活动性比Z （填“强”或“弱”）。
第二组：探究金属与化合物溶液的反应，推断铁、铜、银三种金属活动性顺序。
（3）写出实验甲发生反应的化学方程式 。
（4）通过上述实验，还不能证明铁、铜、银三种金属的金属活动性顺序，需要补充一个实验，请写出所用的物质 。
第三组：利用稀硫酸和铁粉从第二组反应的废液中（含有硝酸银、硝酸铜、硝酸亚铁）分离回收银。先在废液中加入过量的铁粉，充分反应后过滤得到滤渣A，再对滤渣A按如下流程处理：（已知CuO+H2SO4═CuSO4+H2O）
（5）滤渣A中一定含有的金属成分是 。
（6）在滤液C中加入少量的 可以检测所加的硫酸是否过量。
4．小江发现家里的菜刀上标注了“304”字样，为了解其含义及材质成分，开展了如下探究。
【查阅资料】
①食品级304不锈钢是指含铬18%、镍8%以及其他金属和非金属的不锈钢。
②铬（Cr）是一种银白色金属，在空气中能形成一层致密的氧化膜。
【提出问题】铬、铁、铜的金属活动性强弱顺序如何？
【猜想假设】猜想1：Cr＞Fe＞Cu；猜想2：Fe＞Cr＞Cu；猜想3： 。
【进行实验】
步骤1：取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮，目的是 。
步骤2：再分别放入三支装有等量等浓度的稀硫酸的试管中。
实验操作 实验现象 实验结论
①将铁片放入稀硫酸 铁片表面产生气泡较慢，溶液逐渐变为 色 猜想 成立
②将铬片放入稀硫酸 铬片表面产生气泡较快
③将铜片放入稀硫酸 无明显现象
【反思评价】
（1）Cr在化合物中常显+3价，则Cr与硝酸银溶液反应的方程式为 。
（2）下列与实验有关的说法正确的是 （填字母）。
A．铁制品表面镀铬可以起到防锈蚀的作用
B．将稀硫酸换为硫酸铜溶液也能得出同样的实验结论
C．其他条件相同时，使用金属粉末完成实验会比金属片反应速度更快
5．探究金属性质：金属原子容易失去最外层电子，化学性质活泼。如图为某小组探究金属化学性质的三组实验。
实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
（1）实验Ⅰ中反应的化学方程式为 ；
（2）实验Ⅱ中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱，有同学认为不够合理，理由是 ；
（3）写出实验Ⅲ中D试管内反应的现象是 ；C试管内发生反应的化学方程式是 ；
（4）实验Ⅲ中要验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序，至少要做的实验是 （填字母序号）。如果只选用三种药品即可完成该实验，选择药品为 。
6．为了验证铜、镁、锌这三种金属的活动性顺序，小阳、小娟、小华各设计了一个探究实验的方案。
（1）小阳所选择的试剂是：MgSO4溶液、Zn、CuSO4溶液。
实验操作 实验现象
1、将打磨过的Zn片插入MgSO4溶液中 无明显现象
2、将打磨过的Zn片插入CuSO4溶液中 Zn片表面生成
（2）小娟通过实验也成功地得出了结论，她所选的试剂可能为：Mg、 、Cu；请你写出实验过程中发生的化学方程式 。
（3）小华说，他用稀盐酸分别和这三种金属反应，也能得出实验结论，他完成该实验依据的现象是： 。
7．某兴趣小组的同学为探究铝、铁、铜、锌、银五种金属活动性顺序，设计了如图所示的A、B、C、D四个实验。
（ 1）A试管中的实验现象为 ；
（2）为了保证实验结果的可靠性，在做A、B、C实验时需要进行变量控制，下列不需要控制的变量是 （填字母序号）；
A.金属形状、大小相同
B.金属均需用砂纸打磨
C.稀盐酸的溶质质量分数、用量相同
D.铁、锌、铝的产地相同
（3）通过观察，小明同学很快判断出锌、铁、铝活动性强弱。据你分析，小明同学依据的实验现象是 ；
（4）写出试管D中发生反应的化学方程式 ；
（5）小敏同学认为上述实验不足以得出五种金属的活动性顺序，需要再补充图中的E实验，你认为试管E中盛有的是 溶液；
（6）通过以上探究，五种金属的活动性由强到弱的顺序是 （填符号）。
8．化学实践小组围绕金属和金属材料展开了如下项目式探究。
任务一：了解金属材料的变迁
（1）【交流讨论】如图是部分金属被开发的年代时间轴，从化学视角看，决定这一先后顺序的关键因素是 （填序号）。
A．金属活动性
B．熔、沸点
C．导热性
D．在地壳中的含量
任务二：寻找铁器取代青铜器的原因
【查阅资料】铁矿分布比铜矿更广、更多。战国初期炼铁已提高到块炼渗碳钢，西汉中叶出现生铁炒钢的新工艺，南北朝灌钢工艺问世，具有中国特色的古代冶炼技术体系基本建立。
（2）【分析讨论】铁器取代青铜器的原因是 （写一条）。
任务三：比较铜、铁的金属活动性强弱
【猜想假设】铁的金属活动性比铜强。
（3）【进行实验】小组同学设计了如下实验方案。
项目 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 取两块大小相同的铁片和铜片，分别放入盛有2mL10%的稀硫酸的试管中 铁片表面有气泡产生，铜片表面 铁的金属活动性比铜强
方案二 另取一块铁片放入盛有2mL （填化学式）溶液的试管中 铁片表面有红色固体析出
（4）实验前需将金属片打磨光亮，目的是 。
（5）方案一中发生反应的化学方程式为 。
任务四：交流保护金属资源的途径
（6）【合作交流】金属矿物的储量有限，而且不可再生。除回收利用外，保护金属资源的有效途径还有 （写一条）。
9．小王同学家铁质水龙头生锈后他新买了水龙头，他从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬（Cr）的。为了解铬在金属活动性顺序中的相对位置关系，小王和同学们进行实验探究。
【查阅资料】
资料1：铬是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。
资料2：含有Cr2+的溶液常显蓝色。
【实验试剂】铬片、铜片、稀盐酸、CrSO4溶液。
【实验过程】
（1）小王同学取大小相同的铬片和铜片，分别浸入到盛有相同质量分数的稀盐酸的两根试管中，观察现象，两种金属片放入稀盐酸前要进行的预处理是 。
（2）两种金属片分别放入稀盐酸的现象记录及实验分析如下：
试管1 试管2
实验现象 ① 无明显现象
实验结论 两种金属的金属活动性由强到弱的顺序为铬＞铜。
②写出试管1中化学方程式 ，该反应属于 （基本反应类型）。
（3）通过此次研究，请写出生活中防止金属水龙头锈蚀的措施 。
电解也是种冶炼金属的方法，小王同学了解某电镀厂的废水中含有AgNO3、Cu（NO3）2、Cr（NO3）2，为了从中回收贵重金属银和硝酸亚铬晶体，他设计了如下实验流程。
（4）分离溶液A和固体B时，需要使用玻璃棒，玻璃棒在此操作中所起的作用是 。加入乙溶液时反应的化学方程式为 （写一个即可）。
10．小聪同学家新换了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。好奇的小聪想探究铬（Cr）与常见金属铁、铜的活动性强弱，邀请你一同参加。
【作出猜想】
猜想一：Cr＞Fe＞Cu；猜想二：Fe＞Cu＞Cr；猜想三：你的猜想是 。
【查阅资料】
①铬是银白色有光泽的金属，在空气中容易氧化。
②铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液。
【设计实验】
小聪同学取大小相同的三种金属片，用砂纸打磨光亮；再取三支试管，分别加入相同体积、相同 稀硫酸，请在下表中写出试管中的实验现象。
实验 试管1 试管2 试管3
实验操作
实验现象 铁片表面产生气泡较慢，溶液变为 色 铬片表面产生气泡较快，溶液变为蓝色 无现象
【结论与解释】
小聪得到的结论是猜想一正确；
（4）小聪同学又取铬片、铜片投入一种溶液中，通过实验现象也得出了相同的结论。写出他实验中涉及的反应的化学方程式 。
11．垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍（Ni）三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。
已知：硫酸镍（化学式为NiSO4）溶液为绿色。
实验一：探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想：
猜想一：Zn＞Ni＞Cu；猜想二：Zn＞Cu＞Ni；猜想三：
【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验：
实验步骤 实验现象 解释与结论
取三支试管，分别向其中加入等质量、组成完全相同的稀硫酸，然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入稀硫酸中 锌片表面产生的气泡较快；镍片表面产生的气泡较慢；铜片无明显现象 猜想 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程是 。
实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程：
步骤①中得到的A是 。步骤②中生成金属C的化学方程式是 。
【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是 （答1条）。
【拓展与延伸】兴趣小组把一定量的锌粒加入硫酸镍和硫酸铜的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，此时，滤渣中一定含有 。
12．金属是人类赖以生存和发展的重要物质。某校化学兴趣小组以“金属化学性质”为主题开展项目式学习。
【项目一】金属与氧气反应
（1）如图所示为铁丝在氧气中燃烧的实验。集气瓶底部放入少量水的作用是 。
【项目二】金属与酸反应
如图，取大小相同的金属片，分别加入等体积、等浓度的三份稀硫酸中。
（2）无明显现象的是试管 （填序号）。试管②中溶液的质量比实验前 （填“增大”或“减小”）。
【项目三】探究金属Mg、Cr、Cu的活动性顺序
【查阅资料】铬（Cr）是一种银白色金属，其化合物硫酸亚铬（CrSO4）的水溶液呈蓝色。
【提出猜想】猜想一：Mg＞Cr＞Cu 猜想二：（3） 猜想三：Mg＞Cu＞Cr
【进行实验】请完成表格。
实验① 实验② 实验③
实验操作
实验现象 无明显现象 （4）铬表面 镁片表面有银白色固体析出，溶液由蓝色变为无色
实验结论 猜想一正确
【交流与讨论】
（5）实验③中发生反应的化学方程式为 。
（6）有同学提出上述三个实验可进行优化，只需选择三种试剂，即可判断金属的活动性强弱。合理的选择是 （填字母）。
A.镁片、铜片、硫酸亚铬溶液
B.铬片、硫酸镁溶液、硫酸铜溶液
C.镁片、铬片、硫酸铜溶液
13．垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍（Ni）三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。
已知：硫酸镍（化学式NiSO4）能溶于水。
实验一：探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想。
（1）猜想一：Zn＞Ni＞Cu；猜想二：Zn＞Cu＞Ni；猜想三： 。
【进行实验】
（2）兴趣小组进行了如下的实验，请完成实验报告。
实验步骤 实验现象 解释与结论
取三支试管，分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸，然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中。 锌片表面产生的气泡较快；镍片表面产生的气泡较慢；铜片无明显现象。 猜想 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程式是 。
（3）用下列各组试剂验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序，不能达到目的的是 （填字母）。
A．Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
B．Ni、Cu、ZnSO4溶液
C．Zn、Cu、NiSO4溶液
实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。
（4）步骤①中得到的A是 。步骤②中生成C的化学方程式是 。
【反思评价】
（5）合理开发城市“金属矿山”的意义是 （答1条）。
14．小彬家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜制镀铬的。为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动。
【查阅资料】铬（Cr）是银白色、有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜；硫酸亚铬（CrSO4）溶液呈蓝色。
【作出猜想】猜想1：Cr＞Al＞Cu；猜想2：Al＞Cr＞Cu；猜想3：Al＞Cu＞Cr。
【设计与实验】
（1）取形状、大小相同的三种金属片，用砂纸打磨光亮。
实验次序 实验一 实验二 实验三
方案 将铬片放入20%的稀硫酸中 将铜片放入20%的稀硫酸中 将铬片放入20%的硫酸铝溶液中
现象 铬片表面产生气泡，溶液变蓝 铬片表面无明显现象
结论 铬能和稀硫酸发生反应 铜不与稀硫酸反应
【结论与解释】
（2）通过实验得出的结论可知，猜想 正确。
（3）用砂纸打磨金属片的目的是 。
（4）小清认为只要选用一种试剂进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，这种试剂可以是 （填字母）。
A．硫酸亚铬溶液 B．硫酸铝溶液
试写出所发生反应的化学方程式 。
【交流反思】四名同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种
【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性的常见方法：
①金属与氧气反应的难易和剧烈程度。
②金属与酸溶液是否反应。
③金属与另一金属化合物的溶液是否反应。
15．M是生产、生活中常见的金属。张老师化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序，请你和他们一起进行以下探究活动。
【查阅资料】MSO4溶液是无色液体。
【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的？
【猜想与假设】小玉的猜想是M＞Al＞Cu；小静的猜想是Al＞M＞Cu；你的猜想是 。
【设计与实验一】小影取长短、粗细相同的M丝、铜丝、铝丝和编号为①、②、③的3支试管，进行如下表的实验（试管中均盛有相同体积、相同浓度的稀盐酸）。
实验操作 M丝插入试管①中 铜丝插入试管②中 铝丝插入试管③中 实验结论
刚开始的现象 有少量气泡产生 无气泡 无气泡 M＞Cu；M＞Al
几分钟后的现象 有少量气泡产生 无气泡 有大量气泡产生
【交流与表达】同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论，明白了实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因是铝丝表面的氧化膜与稀盐酸反应，因而无气泡产生。
【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序，同学们取长短、粗细相同、打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液，又进行了如图所示的实验：
（1）试管乙中观察到的现象是 。
（2）试管丙中反应的化学方程式为 。
【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化，去掉试管 （填试管编号）中的实验，也可以得出正确的结论。
【解释与结论】通过以上实验，同学们得出了三种金属的活动性顺序。
【拓展与延伸】实验结束，同学们积极性未减，兴趣小组的同学们又做了下面的实验。向盛有Cu（NO3）2溶液的烧杯中加入一定量的锌粉和银粉的混合物，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。请你帮助回答，下列判断正确的是 。（填序号）
A．滤渣中一定不含锌，一定含有铜和银
B．滤渣中含有两种或三种固体
C．滤液中一定含Zn（NO3）2，一定不含AgNO3
D．滤液中一定含Zn（NO3）2，可能含AgNO3和Cu（NO3）2
16．小彬同学家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬，为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动。
【预测】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系：
（1）①CrAlCu；②AlCrCu；③ ；
【查阅资料】铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液……
铝是银白色有光泽的金属，能与稀硫酸反应，生成无色的硫酸铝溶液……
【实验过程】取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮。
（2）
实验一 实验二 实验三
实验方案
实验现象 铬片表面产生气泡缓慢，溶液变蓝色。 铝片表面产生气泡较快。
结论 铬能和稀硫酸发生反应，反应速率较慢。 铜不与稀硫酸反应
三种金属的活动性强弱关系是（由强到弱）
【回答问题】
（3）用砂纸打磨金属片的目的是 。
（4）实验一所发生反应的化学方程式是 。
（5）小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，小燕认为不可行，理由是 。
（6）小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，这三种药品可以是 。
【归纳】
（7）比较金属活动性强弱的方法有① ；② 。
17．M是生活中常见的金属，学习了金属的化学性质后，某化学兴趣小组的同学进行了如图M金属性质的相关实验。
【实验一】M、铜和铝的金属活动性顺序比较。
（1）如图1所示，甲组同学取M丝、铜丝、铝丝分别放入盛有体积和溶质质量分数均相同的稀硫酸中，实验记录如表。
实验操作 M丝 铜丝 铝丝 实验结论
刚开始的现象 有少量气泡产生 无气泡 无气泡 M、铜、铝的金属活动性顺序是 。
几分钟后的现象 有少量气泡产生 无气泡 有大量气泡产生
（2）同学们对同一实验出现两种不同的现象进行了讨论，实验刚开始时试管C中无气泡，是因为铝表面易形成一层致密的氧化膜，其形成的原因是 （用化学方程式表示）。
【实验二】尝试从不同的角度探究三种金属的活动性顺序。乙组同学们取粗细相同，打磨干净的M丝，铝丝及相关溶液，进行了图2所示实验。
（3）打磨的目的是 。
（4）试管B中观察到的现象是 。
【拓展探究】在图2实验后，小桥同学将两支试管中的物质倒入同一废液缸中，充分反应后，将混合物过滤；得滤渣X和滤液Y，小桥同学对所得滤渣X和滤液Y的成分进行探究。
【实验探究】设计实验如图3所示，向滤液Y中插入M丝，观察到M丝表面无明显现象。
【评价交流】同组三位同学得出结论。
小强的结论：滤液Y中一定含Al2（SO4）3、MSO4和CuSO4
小虹的结论：滤液Y中一定含Al2（SO4）3，一定不含MSO4和CuSO4
小桥的结论：滤液Y中一定含Al2（SO4）3、可能含有MSO4，一定不含CuSO4
（5）你认为以上三位同学中， （填“小强”“小虹”或“小桥”）的结论是正确的。结合上述实验最终确定滤渣X中一定含有 （填化学式）。
18．垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍（Ni）三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。
已知：硫酸镍（化学式NiSO4）能溶于水。
实验一：探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想。
猜想一：Zn＞Ni＞Cu；猜想二：Zn＞Cu＞Ni；猜想三： 。
【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验，请完成实验报告。
实验步骤 实验现象 解释与结论
取三支试管，分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸，然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中。 锌片表面产生的气泡较快；镍片表面产生的气泡较慢；铜片无明显现象。 猜想 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程式是 。
实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。
步骤①中得到的A是 。步骤②中生成C的化学方程式是 。
【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是 （答1条）。
19．小江发现家里的菜刀上标注了“304”字样，为了解其含义及材质成分，开展了如下探究。
【查阅资料】
①食品级304不锈钢是指含铬18%、镍8%以及其他金属和非金属的不锈钢。
②铬（Cr）是一种银白色金属，在空气中能形成一层致密的氧化膜。
【提出问题】铬、铁、铜的金属活动性强弱顺序如何？
【猜想假设】猜想1：Cr＞Fe＞Cu；
猜想2：Fe＞Cr＞Cu；
猜想3： 。
【进行实验】
步骤1：取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮，目的是 。
步骤2：再分别放入三支装有等量等浓度的稀硫酸的试管中
实验操作 实验现象 实验结论
①将铁片放入稀硫酸 铁片表面产生气泡较慢，溶液逐渐变为 色 猜想 成立
②将铬片放入稀硫酸 铬片表面产生气泡较快
③将铜片放入稀硫酸 无明显现象
【反思评价】
（1）Cr在化合物中常显+3价，则Cr与硝酸银溶液反应的化学方程式为 。
（2）铁制品表面镀铬可以起到 的作用。
（3）其他条件相同时，使用金属粉末完成实验会比金属片反应速度更 （填“快”或“慢”）。
20．某化学兴趣小组的同学，为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动：
【查阅资料】铁的活动性比铜强
【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想：
猜想一：R＞Fe＞Cu；
猜想二： ；
猜想三：Fe＞Cu＞R。
【收集证据】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。
主要操作 主要现象 实验结论
甲 将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中 猜想一正确
乙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中 R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率 （填“快”或“慢”）
丙 将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃 R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中 （填“能”或“不能”）燃烧。
写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式 。
【交流反思】三位同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种。
【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有：
（1）金属与氧气反应的难易和剧烈程度；
（2）金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度；
（3）金属与 是否反应。
21．某兴趣小组欲通过实验对铁、铜、锌三种金属的活动性强弱进行探究，现提供的药品有铁粉、铜丝、锌粒、稀硫酸、CuSO4溶液、ZnSO4溶液、FeSO4溶液。
（1）甲、乙两位同学分别采取不同的实验方案进行了实验：
方案 实验操作 实验现象 解释与结论
甲 实验①：将铜丝加入FeSO4溶液中 实验②：发生反应的化学方程式为 ；三种金属的活动性由强到弱的顺序为 。
实验②：将锌粒加入FeSO4溶液中 溶液逐渐由浅绿色变为无色
乙 实验③：将铁粉加入 溶液中 无明显现象
实验④：将 加入CuSO4溶液中 析出红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色
（2）丙同学将实验③和实验④反应后剩余的物质倒在一只洁净的烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多。充分反应后过滤，选择上述提供的试剂对滤渣的成分展开了探究。
【作出猜想】猜想一：滤渣中只有铜；
猜想二： 。
【进行实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
向滤渣中加入 有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 猜想二正确
（3）丁同学通过与大家交流学习，认为用铁粉、铜丝、锌粒分别与等质量、等浓度的稀硫酸进行实验也可以比较三种金属的活动性强弱，你认为是否合理？说明你的理由： 。
22．某兴趣小组欲探究Fe、Cu、Ag、R四种金属的活动性顺序（R为未知金属），进行了如下实验。
（1）如图1，将四根金属丝同时插入烧杯中，则甲中的现象是 ；乙中发生反应的化学方程式为 ；
（2）一段时间后，将烧杯中四根金属丝依次替换为R、Ag、R、Cu，如图2所示。
①若甲中出现气泡，乙中无明显现象，则烧杯乙中的溶质为 （填化学式）。可得出Fe、Cu、Ag、R的活动性顺序由强到弱为 ；
②若甲中无明显现象，乙中R表面出现红色固体，则不能推出的结论是 （填序号）。
A．R＞Ag B．R＞Cu C．R＜Fe D．R＜H
23．根据下列实验装置图，回答问题：
（1）A中仪器a的名称是 ，制备氧气的化学方程式为 。
（2）B实验探究的燃烧条件是 。
（3）C实验探究铜、铝、银三种金属的活动性顺序，试管①中无明显现象，说明铜的金属活动性比铝的 （填“强”或“弱”），试管②中有明显现象，则x、y分别是 （填化学式）。
24．不锈钢材料中含有的金属铬（Cr）能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性．为了解金属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，小娟与小涛进行了如下探究活动．
【猜想和假设】根据所学知识，猜想三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系：
猜想一：Cr Al Cu 猜想二：Al Cr Cu 猜想三： ．
【实验和探究】
（1）小娟的实验：取大小相同的铝、铬、铜三种金属片（用砂纸打磨光亮）
实验步骤 实验现象 解释与结论
分别取三支试管，向其中入 等质量、等浓度的稀硫酸然 后将铝、铬、铜三种金属分 别插入三支试管中． 铝片表面产生的气泡较快； 铬片表面产生气泡较缓慢， 溶液变蓝色； 铜片无明显现象． 猜想 成立． 铬与稀硫酸反应生成蓝色的 硫酸亚铬（CrSO4）溶液，该反应的化学方程式为 ．
（2）小涛的实验：
小涛只选用了三种药品进行实验，也得出了三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系．则他选用的三种药品可能是 ．
【总结与归纳】由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有：① ；② ．
二．探究金属锈蚀的条件（共9小题）
25．铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3。为探究铜生锈的条件，小明用四根相同的铜丝做以下实验，实验后只有试管甲里的铜出现锈迹，其他试管中均无明显变化。下列说法不正确的是（ ）
A．根据铜锈的组成，可以推测铜生锈可能是铜与空气中O2、CO2和H2O的共同作用
B．得出“铜生锈和O2有关”这一结论，依据的两组实验是“甲和乙”
C．为了得到正确的实验结论，试管丁的物质X是“干燥的O2、CO2的混合气体”
D．若将甲管中的蒸馏水改为海水，则铜丝生锈会更严重
26．如图所示，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，用带U型管的胶塞塞紧，U型管内液面处于同一高度，数天后观察U型管内的水面（ ）
A．a比b高
B．b比a高
C．一样高
D．U型管中的水从b管中全部溢出
27．小倩发现自己的铜制眼镜框表面出现了绿色的铜锈，查阅有关资料知：“铜锈”的主要成分是Cu2（OH）2CO3（俗称“铜绿”）。她和化学兴趣小组的同学们用A～D装置探究铜生锈的条件（A、B、D中均为煮沸过的蒸馏水，B中试管上层充满CO2，C中放有干燥剂，D中通一段时间空气后将试管密封）。
十天后发现，只有A中铜生锈，且水面处铜生锈较严重。
（1）D装置中氢氧化钠溶液的作用 反应的方程式为 ；
（2）通过A、B对照说明铜生锈与 有关；
（3）通过上述探究可知铜生锈的条件是：铜与 共同反应的结果。
28．某小组同学开展项目式学习：探究食品脱氧剂使用过程中发生的反应
【资料信息】①食品脱氧剂的主要成分是铁粉和辅助物质，脱氧原理是铁的生锈。
②铁锈的主要成分是Fe2O3 nH2O。
【任务一】探究铁生锈的条件
（1）小组同学进行如图实验，一段时间后实验Ⅰ中铁丝生锈，实验Ⅱ、实验Ⅲ中铁丝没有生锈，据此推理出铁生锈与 有关。若铁丝足量并且反应时间足够长，待实验Ⅰ中反应结束后，还能观察到的现象是 。
【任务二】探究铁粉锈蚀快慢和程度
（2）小组同学设计了图1探究装置，按照图1连接好实验仪器后，首先需要进行的操作是 。将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，连接压强传感器、数据采集器，采集数据，绘制出压强随时间变化的曲线如图2所示。t1时刻利用注射器加入2mL饱和NaCl溶液，t3时刻将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上并加入稀盐酸。根据图2信息对比AB段和BC段，说明 ，t3时刻压强突然变大，说明铁粉锈蚀的程度属于 （填“部分”“全部”）锈蚀。
29．铁是生产生活中使用最广泛的金属，但铁制品容易腐蚀生锈。
探究：酸性条件下铁发生腐蚀的影响因素将混合均匀的铁粉和炭粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图一），用胶头滴管滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
编号 实验目的 炭粉/g 铁粉/g 醋酸溶液浓度/%
① 为以下实验作参照 1.0 3.0 80.0
② 探究醋酸溶液浓度的影响 1.0 32.0
③ 0.5 3.0 80.0
资料：炭粉不参与锥形瓶中的化学反应；醋酸溶液显酸性。
（1）编号②实验中铁粉的质量应为 g，编号③实验的目的是 。
（2）编号①实验测得容器中压强随时间的变化如图二，t2s时容器中压强明显小于起始压强，其原因是 。
（3）兴趣小组总结了图二中0﹣t1s时压强增大的原因，可能是 。
30．铜是人类使用最早、应用广泛的金属材料。某小组以“铜及其化合物的性质”为主题，开展了如下探究活动。
活动一：探究铜、铁、镍（Ni）的金属活动性。
【查阅资料】镍与稀硫酸反应生成溶于水的NiSO4，并放出氢气。
（1）结合所学知识分析， （选填“能”或“不能”）直接比较出铁、镍的金属活动性强弱。
【实验1】将相同的铁片和铜片分别加入相同体积、相同浓度的NiSO4溶液中，观察到铁片表面有固体析出，铜片表面无明显现象。
（2）写出铁片表面发生反应的化学方程式 。
【得出结论】
（3）三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
【交流讨论】
（4）用镍片、硫酸铜溶液和 进行实验也能判断铜、铁、镍的金属活动性顺序。
活动二：探究铜锈的组成。
【实验2】小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈，按如图所示的装置进行实验（部分夹持装置已略去）。实验开始先通入一段时间氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给铜锈加热。实验中观察到A中绿色固体变为黑色，B中白色粉末变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。（已知白色无水硫酸铜遇水会变为蓝色）
【分析讨论】
（5）由实验推测，铜锈中含有 种元素。
活动三：探究铜生锈的条件。
【实验3】小组同学利用下表中的装置和表中的物质分别进行实验，放置相同的时间，实验现象如表。
装置 编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
瓶中的物质 O2、CO2和H2O O2、CO2 O2和H2O CO2和H2O
固体颜色 固体变成绿色 无明显变化 无明显变化 无明显变化
【得出结论】
（6）得出“铜生锈与CO2有关”的结论，依据的两个实验是 （填编号）。
（7）由实验探究可知，铜生锈的条件是 。
31．河北博物院内许多铜制品表面有一层绿色物质。绿色物质是什么？它是怎样形成的？同学们设计实验对这种绿色物质进行了如下探究活动。
【查阅资料】①铜在空气中易生成铜锈，它为绿色，其主要成分是Cu2（OH）2CO3。
②白色的硫酸铜粉末遇水能变为蓝色。
探究活动一：验证铜锈的组成。
【进行实验1】同学们设计了如图所示装置并进行实验。
【猜想】铜锈加热后会生成哪些物质呢？猜想一：氧化铜；猜想二：水；猜想三：二氧化碳；猜想四：二氧化氮。请指出其中的一种错误猜想是 ，你的理由是 。
【进行实验1】
实验操作 实验现象 实验结论
①组装仪器并加入药品。 ②加热，直至不再有气体产生，停止加热。 绿色固体变为黑色；硫酸铜粉末变为蓝色；烧杯中液体变浑浊 加热铜锈绣生成的物质有 ； 烧杯中发生反应的化学方程式为 。
探究活动二：探究铜生锈的条件。
【进行实验2】
序号 实验1 实验2 实验3 实验4
实验内容
实验现象与结论 在干燥环境中，铜不生锈 铜仅与氧气和水接触不生锈 铜仅与二氧化碳和水接触，不生锈 铜生锈，它生锈的条件是
【反思与拓展】
（1）实验3中用的是煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是 。
（2）写出加热铜锈中反应的化学方程式 。
32．某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈，他联想到探究铁生锈条件的实验，决定采用控制变量法探究铜生锈的原因，请你一起探究。
【提出问题】铜生锈的原因是什么？
【查阅资料】铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3，俗称铜绿，不溶水能溶于酸。
【猜想与假设】
（1）根据查阅的资料猜测：铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，理由是 。
【设计与实验】他仿照探究铁生锈条件的实验，设计并进行了如下四个实验（说明：实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净）。
实验编号 一 二 三 四
实验装置
实验现象 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片生锈
（2）在上述实验三中，控制的因素是 ，制取氧气的方法与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比具有的优点是 （写一条）。铜生成铜绿的化学方程式为 。
【实验结论】他的猜想正确。
【反思与提高】
（3）生活中你会发现厨房中的铁锅与水接触的部分最容易生锈，切开的苹果不久后变成咖啡色，好像生了“锈”。这些物质“生锈”除了与水有关外，都与 （填物质名称）有关。
（4）请你提出一条延长食品保质期的建议： 。
（5）要除去眼镜框表面的钢绿，应选用的物质是 （选填“水”或“稀盐酸”）。
33．王老师设计了如图所示的数字化实验指导同学们对铜铁锈蚀进行探究。用铁粉和炭粉的均匀混合物模拟铁钉成分，用传感器测定试剂瓶内气体的相关数据。
组别 药品
铁粉/g 炭粉/g 水/滴 食盐/g 其他
一 5.0 0.1 0 0 干燥剂
二 5.0 0.1 10 0 无
三 5.0 0.1 10 1.0 无
四 5.0 0.1 0 1.0 无
可供选择的药品见表：
（1）铁在空气中锈蚀生成铁锈。铁锈的主要成分是 （填化学式）。
（2）在A、B两只试剂瓶中依次加入第一组和第二组药品进行实验。
①600s内A瓶中O2含量几乎不变，B瓶中不断减少。实验表明，铁在空气中锈蚀是铁和O2、 发生了化学反应。
②将第二组药品中的水改为迅速冷却的沸水，且用量增多至足以完全浸没固体混合物。600s内B瓶中O2含量也略有减少，主要原因是 。
（3）为探究食盐对钢铁锈蚀速率的影响，应选择的药品组别是 （填序号）。
（4）在两支试剂瓶中均加入第二组药品，分别改用温度和湿度传感器测得结果如图所示。瓶内湿度随时间增大（即水蒸气含量增大），根本原因是 。
学生实验9 常见金属的物理性质和化学性质
参考答案与试题解析
一．选择题（共2小题）
题号 25 26
答案 B A
一．金属活动性的探究（共24小题）
1．为探究锌、铁、铜三种金属的活动性，以及它们和氢元素的位置关系，小明设计了如下实验：
（1）现象：实验B进行一段时间后溶液呈 浅绿 色；
（2）反应：实验C中反应的化学方程式为 Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu ；
（3）结论：根据上述实验，写出锌、铁、铜三种金属由强到弱的活动性以及和氢元素的位置顺序（用元素符号表示） Zn＞Fe＞H＞Cu ；
（4）反思：小莉提出，上述实验中，省略某些实验也能达到目的，能被省略的实验是 C （填序号）；
（5）拓展：实验后，将C、D试管反应后的废液倒入废液缸中，过滤，向所得滤液中加入足量的铁粉，若无气泡产生，则下列说法中，正确的是 D 。
A．滤液中一定含有硫酸铜
B．滤液中可能含有硫酸
C．滤渣中一定含有Fe
D．滤渣中一定含有Cu
【答案】（1）浅绿；
（2）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（3）Zn＞Fe＞H＞Cu；
（4）C；
（5）D。
【解答】解：（1）实验B中，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，硫酸亚铁溶液呈浅绿色，故进行一段时间后溶液呈浅绿色。故答案为：浅绿；
（2）实验C中，铁与硫酸铜发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu。故答案为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（3）在金属活动性顺序表中，前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。实验A：铁与硫酸锌不反应，说明Zn＞Fe；实验 B：铁与稀硫酸反应，说明Fe＞H；实验 C：铁与硫酸铜反应，说明Fe＞Cu；实验 D：铜与稀硫酸不反应，说明H＞Cu，因此顺序为：Zn＞Fe＞H＞Cu。故答案为：Zn＞Fe＞H＞Cu；
（4）根据前面的分析，通过A、B、D这3个实验能推导出Zn＞Fe＞H＞Cu，故实验C可省略。故答案为：C；；
（5）金属活动性Fe＞H＞Cu，向所得滤液中加入足量的铁粉，若无气泡产生，说明不存在H2SO4。
A、试管C中发生反应Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu，废液混合后不存在H2SO4，说明试管C中有Fe剩余，混合时发生反应Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，H2SO4完全消耗，因此滤液中一定没有硫酸铜剩余，该说法错误。
B、铁能与稀硫酸反应产生气泡（Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑），加入足量的铁粉，无气泡产生，说明不存在H2SO4，该说法错误。
C、将C、D试管反应后的废液倒入废液缸时，发生反应Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，H2SO4完全消耗，但不能确定Fe是否有剩余，该说法错误。
D、实验D的废液中含有不参与反应的Cu，实验C中Fe与CuSO4反应会生成Cu。将C、D废液混合后，Cu作为不溶于水且不与溶液中其他物质反应的固体，过滤后一定存在于滤渣中。故滤渣中一定含有Cu，该说法正确。
故选：D。
2．像科学家一样“做科学”——探秘金属的活动性顺序：某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计如图甲所示三个实验（三种金属均已用砂纸打磨过，其形状和大小相同，稀盐酸的浓度和用量也相同）。
（1）实验前用砂纸打磨金属的目的是 除去金属表面的氧化物和污垢 。
（2）一段时间后，观察到B试管中的实验现象为 铜片表面有银白色物质析出，溶液由无色变成蓝色 该反应的化学方程式为： Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag ，该反应属于 置换反应 （填写基本反应类型）。
（3）甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是 锌片和铁片表面均产生气泡，且C中锌片表面产生气泡的速率比A中铁片快 。
（4）乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序，因此在上述实验的基础上，乙同学又补做了一个实验，装置如图乙所示，且实现了探究目的。乙同学的实验：X、Y物质分别为： 铁片、硫酸铜溶液或铜片、硫酸亚铁溶液 。
【拓展与延伸】
（5）好奇地小华在老师的指导下，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，此时，滤渣中一定含有 铜和银 。
【答案】（1）除去金属表面的氧化物和污垢；
（2）铜片表面有银白色物质析出，溶液由无色变成蓝色；Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；置换反应；
（3）锌片和铁片表面均产生气泡，且C中锌片表面产生气泡的速率比A中铁片快；
（4）铁片、硫酸铜溶液或铜片、硫酸亚铁溶液；
（5）铜和银。
【解答】解：（1）由于金属易与空其中氧气反应在其表面形成了氧化物的薄膜，所以实验前用砂纸打磨金属的目的是除去金属表面的氧化物和污垢；故答案为：除去金属表面的氧化物和污垢；
（2）B试管中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，所以一段时间后，观察到铜片表面有银白色物质析出，溶液由无色变成蓝色，该反应的化学方程式为：Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应；故答案为：铜片表面有银白色物质析出，溶液由无色变成蓝色；Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；置换反应；
（3）锌和铁都与盐酸反应，锌反应的速率比铁快，说明锌在铁的前面，所以甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是：锌片和铁片表面均产生气泡，且C中锌片表面产生气泡的速率比A中铁片快；故答案为：锌片和铁片表面均产生气泡，且C中锌片表面产生气泡的速率比A中铁片快；
（4）A试管中铁能与稀盐酸反应，说明金属活动性Fe＞H；B试管中铜能与硝酸银反应，说明金属活动性Cu＞Ag；C试管中锌能与稀盐酸反应，说明金属活动性Zn＞H，A、C对比，锌片表面产生气泡的速率比铁片快，说明金属活动性Zn＞Fe；故通过A、B、C，能说明Zn＞Fe＞H，Cu＞Ag；但不能说明铁和铜的活动性，故可以通过金属与酸或金属与盐溶液的反应来证明铁和铜的活动性强弱，所以可选用的金属X是Fe，Y是CuSO4溶液（铁能与硫酸铜反应，说明金属活动性Fe＞Cu）；或X是铜片，Y是硫酸亚铁溶液（铜不能与硫酸亚铁溶液，说明金属活动性Fe＞Cu）或X是Cu，Y是稀盐酸（铜不能与稀盐酸反应，说明金属活动性H＞Cu）；可说明四种物质的金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu＞Ag；故答案为：铁片、硫
酸铜溶液或铜片、硫酸亚铁溶液；
（5）根据金属活动性顺序Zn＞H＞Cu＞Ag，把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银反应完全，若锌有剩余，锌会与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜；充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，说明滤液中一定不含有硝酸铜，即硝酸银和硝酸铜反应完全，即硝酸银中的银和硝酸铜中的铜已被完全置换出来，无法判断锌是否反应完全，故滤渣中一定含有银和铜，可能含有锌。故答案为：铜和银。
3．金属铁是化学实验中常用的物质，邀请你加入到化学兴趣小组的探究活动中，完成有关铁的实验探究。
第一组：探究金属与酸的反应。Al、Zn、Cu、Fe四种金属分别与稀盐酸的反应现象如图所示。
（1）图中Y所代表的金属是 Fe （填“Al”、“Cu”或“Fe”）。
（2）由图可知金属X、Zn、Y的活动性比Z 强 （填“强”或“弱”）。
第二组：探究金属与化合物溶液的反应，推断铁、铜、银三种金属活动性顺序。
（3）写出实验甲发生反应的化学方程式 Fe+Cu（NO3）2＝Fe（NO3）2+Cu 。
（4）通过上述实验，还不能证明铁、铜、银三种金属的金属活动性顺序，需要补充一个实验，请写出所用的物质 铜和硝酸银溶液 。
第三组：利用稀硫酸和铁粉从第二组反应的废液中（含有硝酸银、硝酸铜、硝酸亚铁）分离回收银。先在废液中加入过量的铁粉，充分反应后过滤得到滤渣A，再对滤渣A按如下流程处理：（已知CuO+H2SO4═CuSO4+H2O）
（5）滤渣A中一定含有的金属成分是 银、铜、铁 。
（6）在滤液C中加入少量的 铁粉（合理即可） 可以检测所加的硫酸是否过量。
【答案】（1）Fe；
（2）强；
（3）Fe+Cu（NO3）2＝Fe（NO3）2+Cu；
（4）铜和硝酸银溶液；
（5）银、铜、铁；
（6）铁粉（合理即可）。
【解答】解：（1）从图中可知，Y可以和盐酸反应，且反应速率慢于Zn，所以Y代表的金属是Fe；
（2）由图可知，金属X、Zn、Y均能与盐酸反应生成氢气，而Z不与盐酸反应，所以金属X、Zn、Y的活动性比Z强；
（3）实验甲是铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜单质，化学方程式为：Fe+Cu（NO3）2＝Fe（NO3）2+Cu；
（4）甲是铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜单质，证明铁的金属活动性强于铜，乙是铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银单质，证明铁的金属活动性强于铜，所以还需要证明铜和银的金属活动性顺序，可以用铜和硝酸银溶液，若铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银单质，则可证明铜的金属活动性强于银；
（5）硝酸银、硝酸铜均能和过量铁粉反应生成银单质和铜单质，所以滤渣A中含有银、铜，还有过量的铁；
（6）因为铁可以和硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，所以可以在滤液C中加入少量的铁粉检测所加的硫酸是否过量，若有气泡产生，则硫酸过量。
故答案为：（1）Fe；
（2）强；
（3）Fe+Cu（NO3）2＝Fe（NO3）2+Cu；
（4）铜和硝酸银溶液；
（5）银、铜、铁；
（6）铁粉（合理即可）。
4．小江发现家里的菜刀上标注了“304”字样，为了解其含义及材质成分，开展了如下探究。
【查阅资料】
①食品级304不锈钢是指含铬18%、镍8%以及其他金属和非金属的不锈钢。
②铬（Cr）是一种银白色金属，在空气中能形成一层致密的氧化膜。
【提出问题】铬、铁、铜的金属活动性强弱顺序如何？
【猜想假设】猜想1：Cr＞Fe＞Cu；猜想2：Fe＞Cr＞Cu；猜想3： Fe＞Cu＞Cr 。
【进行实验】
步骤1：取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮，目的是 除去金属表面杂质，防止干扰实验 。
步骤2：再分别放入三支装有等量等浓度的稀硫酸的试管中。
实验操作 实验现象 实验结论
①将铁片放入稀硫酸 铁片表面产生气泡较慢，溶液逐渐变为 浅绿 色 猜想 1 成立
②将铬片放入稀硫酸 铬片表面产生气泡较快
③将铜片放入稀硫酸 无明显现象
【反思评价】
（1）Cr在化合物中常显+3价，则Cr与硝酸银溶液反应的方程式为 Cr+3AgNO3＝Cr（NO3）3+3Ag 。
（2）下列与实验有关的说法正确的是 AC （填字母）。
A．铁制品表面镀铬可以起到防锈蚀的作用
B．将稀硫酸换为硫酸铜溶液也能得出同样的实验结论
C．其他条件相同时，使用金属粉末完成实验会比金属片反应速度更快
【答案】【猜想假设】
Fe＞Cu＞Cr。
【进行实验】
除去金属表面杂质，防止干扰实验；浅绿；1。
【反思评价】
（1）Cr+3AgNO3＝Cr（NO3）3+3Ag。
（2）AC。
【解答】解：【猜想假设】
根据铁的活动性比铜强，铬可能活动性最强，也可能最弱，还可能处于中间位置，再结合猜想1、猜想2可得，猜想3为：Fe＞Cu＞C，故填：Fe＞Cu＞Cr。
【进行实验】
用砂纸打磨光亮，目的是除去金属表面杂质，防止干扰实验。
铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，硫酸亚铁人盐酸浅绿色溶液；
因为铁片表面产生气泡较慢，铬片表面产生气泡较快，所以铬的金属活动性比铁强，铜片与稀硫酸不反应，铜的活动性比铁、铬都弱，所以猜想1成立。
（1）Cr在化合物中常显+3价，硝酸铬的化学式为：Cr（NO3）3，Cr与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铬，该反应的化学方程式为：Cr+3AgNO3＝Cr（NO3）3+3Ag，
【反思评价】
A.铬在空气中能形成一层致密的氧化膜，阻止氧气和水与铁接触，所以铁制品表面镀铬可以起到防锈蚀的作用，故A正确；
B.铬、铁都可与硫酸铜反应，无法得出铁和铬金属活动性强弱，故B错误；
C.物质的接触面积越大，反应速率越快，所以其他条件相同时，使用金属粉末完成实验会比金属片反应速度更快，故C正确。
故答案为：【猜想假设】
Fe＞Cu＞Cr。
【进行实验】
除去金属表面杂质，防止干扰实验；浅绿；1。
【反思评价】
（1）Cr+3AgNO3＝Cr（NO3）3+3Ag。
（2）AC。
5．探究金属性质：金属原子容易失去最外层电子，化学性质活泼。如图为某小组探究金属化学性质的三组实验。
实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
（1）实验Ⅰ中反应的化学方程式为 3Fe+2O2Fe3O4 ；
（2）实验Ⅱ中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱，有同学认为不够合理，理由是 酸的种类不同，会对实验现象产生影响 ；
（3）写出实验Ⅲ中D试管内反应的现象是 铁丝表面生成一层红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色 ；C试管内发生反应的化学方程式是 Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag ；
（4）实验Ⅲ中要验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序，至少要做的实验是 CD （填字母序号）。如果只选用三种药品即可完成该实验，选择药品为 铁、硫酸铜溶液、银或硫酸亚铁溶液、铜、硝酸银溶液 。
【答案】（1）3Fe+2O2Fe3O4；
（2）酸的种类不同，会对实验现象产生影响；
（3）铁丝表面生成一层红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色；Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
（4）CD；铁、硫酸铜溶液、银或硫酸亚铁溶液、铜、硝酸银溶液。
【解答】解：（1）实验Ⅰ中的反应是铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4；
（2）由图可以看出选取的酸的种类不同，因此以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱不够合理；
（3）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，则实验Ⅲ中D试管内反应的现象是铁丝表面生成一层红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色，C试管内发生的反应是铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，反应的化学方程式是Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
（4）实验Ⅲ中要验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序，至少要做的实验是CD，因为由C可知，铜能置换出硝酸银中的银，说明铜的活动性大于银，D中的铁能置换出硫酸铜中的铜，说明铁的活动性大于铜，则金属活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag，如果只选用三种药品即可完成该实验，选择药品为铁、硫酸铜溶液、银或硫酸亚铁溶液、铜、硝酸银溶液。
故答案为：（1）3Fe+2O2Fe3O4；
（2）酸的种类不同，会对实验现象产生影响；
（3）铁丝表面生成一层红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色；Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
（4）CD；铁、硫酸铜溶液、银或硫酸亚铁溶液、铜、硝酸银溶液。
6．为了验证铜、镁、锌这三种金属的活动性顺序，小阳、小娟、小华各设计了一个探究实验的方案。
（1）小阳所选择的试剂是：MgSO4溶液、Zn、CuSO4溶液。
实验操作 实验现象
1、将打磨过的Zn片插入MgSO4溶液中 无明显现象
2、将打磨过的Zn片插入CuSO4溶液中 Zn片表面生成 红色物质，溶液由蓝色变为无色
（2）小娟通过实验也成功地得出了结论，她所选的试剂可能为：Mg、 ZnCl2（合理即可） 、Cu；请你写出实验过程中发生的化学方程式 Mg+ZnCl2＝Zn+MgCl2 。
（3）小华说，他用稀盐酸分别和这三种金属反应，也能得出实验结论，他完成该实验依据的现象是： 铜和稀盐酸不反应，锌和镁均能与盐酸反应，且镁与盐酸反应比锌与盐酸反应剧烈 。
【答案】（1）红色物质，溶液由蓝色变为无色；
（2）ZnCl2（合理即可）；Mg+ZnCl2＝Zn+MgCl2；
（3）铜和稀盐酸不反应，锌和镁均能与盐酸反应，且镁与盐酸反应比锌与盐酸反应剧烈。
【解答】解：（1）将打磨过的Zn片插入MgSO4溶液中，无明显现象，说明金属活动性顺序为：镁＞锌；
将打磨过的Zn片插入CuSO4溶液中，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，可观察到Zn片表面生成红色物质，溶液由蓝色变为无色，可说明金属活动性顺序为：锌＞铜；由上分析可知地金属活动性顺序为：镁＞锌＞铜；故答案为：红色物质，溶液由蓝色变为无色；
（2）在比较金属的活动性大小时，常见的方法是“三取中”，由于给出了镁和铜两种金属，可取锌的盐溶液，例如：ZnCl2或ZnSO4或Zn（NO3）2等，如用氯化锌，镁和氯化锌反应生成氯化镁和锌，化学方程式为：Mg+ZnCl2＝Zn+MgCl2，说明金属活动性顺序为：镁＞锌；铜不能和氯化锌反应，说明金属活动性顺序为：锌＞铜；由上分析可知地金属活动性顺序为：镁＞锌＞铜；故答案为：ZnCl2（合理即可）；Mg+ZnCl2＝Zn+MgCl2；
（3）在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，位置越靠前，反应的速度越快，反应越剧烈；用稀盐酸分别和这三种金属反应，也能得出实验结论，铜和稀盐酸不反应，说明铜排在氢后，锌和镁均能与盐酸反应，且镁与盐酸反应比锌与盐酸反应剧烈，说明镁和锌都排在氢前，且镁比锌活泼，则可得出三种金属的活动性顺序为镁＞锌＞铜，故完成该实验依据的现象是：铜和稀盐酸不反应，锌和镁均能与盐酸反应，且镁与盐酸反应比锌与盐酸反应剧烈；故答案为：铜和稀盐酸不反应，锌和镁均能与盐酸反应，且镁与盐酸反应比锌与盐酸反应剧烈。
7．某兴趣小组的同学为探究铝、铁、铜、锌、银五种金属活动性顺序，设计了如图所示的A、B、C、D四个实验。
（ 1）A试管中的实验现象为 产生气泡，铁片逐渐溶解，溶液由无色变为浅绿色 ；
（2）为了保证实验结果的可靠性，在做A、B、C实验时需要进行变量控制，下列不需要控制的变量是 D （填字母序号）；
A.金属形状、大小相同
B.金属均需用砂纸打磨
C.稀盐酸的溶质质量分数、用量相同
D.铁、锌、铝的产地相同
（3）通过观察，小明同学很快判断出锌、铁、铝活动性强弱。据你分析，小明同学依据的实验现象是 A、B、C中生成气体的速率不同 ；
（4）写出试管D中发生反应的化学方程式 Fe+Cu（NO3）2＝Cu+Fe（NO3）2 ；
（5）小敏同学认为上述实验不足以得出五种金属的活动性顺序，需要再补充图中的E实验，你认为试管E中盛有的是 硝酸银 溶液；
（6）通过以上探究，五种金属的活动性由强到弱的顺序是 Al＞Zn＞Fe＞Cu＞Ag （填符号）。
【答案】（1）产生气泡，铁片逐渐溶解，溶液由无色变为浅绿色；
（2）D；
（3）A、B、C中生成气体的速率不同；
（4）Fe+Cu（NO3）2＝Cu+Fe（NO3）2；
（5）硝酸银；
（6）Al＞Zn＞Fe＞Cu＞Ag。
【解答】解：（1）A试管中铁片与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，故实验现象为：产生气泡，铁片逐渐溶解，溶液由无色变为浅绿色；故答案为：产生气泡，铁片逐渐溶解，溶液由无色变为浅绿色；
（2）A.金属形状、大小相同，需要进行变量控制；
B.金属均需用砂纸打磨，需要进行变量控制；
C.稀盐酸的溶质质量分数、用量相同，需要进行变量控制；
D.铁、锌、铝的产地相同，不需要进行变量控制；
故选：D；
（3）通过观察A、B、C中生成气体的速率不同，可以很快判断出锌、铁、铝活动性强弱；故答案为：A、B、C中生成气体的速率不同；
（4）试管D中铁片与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，发生反应的化学方程式：Fe+Cu（NO3）2＝Cu+Fe（NO3）2；故答案为：Fe+Cu（NO3）2＝Cu+Fe（NO3）2；
（5）要判断铜和银的金属活性需要再补充铜和硝酸银溶液的反应；故答案为：硝酸银；
（6）通过以上探究，五种金属的活动性由强到弱的顺序是Al＞Zn＞Fe＞Cu＞Ag；故答案为：Al＞Zn＞Fe＞Cu＞Ag。
8．化学实践小组围绕金属和金属材料展开了如下项目式探究。
任务一：了解金属材料的变迁
（1）【交流讨论】如图是部分金属被开发的年代时间轴，从化学视角看，决定这一先后顺序的关键因素是 A （填序号）。
A．金属活动性
B．熔、沸点
C．导热性
D．在地壳中的含量
任务二：寻找铁器取代青铜器的原因
【查阅资料】铁矿分布比铜矿更广、更多。战国初期炼铁已提高到块炼渗碳钢，西汉中叶出现生铁炒钢的新工艺，南北朝灌钢工艺问世，具有中国特色的古代冶炼技术体系基本建立。
（2）【分析讨论】铁器取代青铜器的原因是 铁矿分布比铜矿更广、更多（答案不唯一） （写一条）。
任务三：比较铜、铁的金属活动性强弱
【猜想假设】铁的金属活动性比铜强。
（3）【进行实验】小组同学设计了如下实验方案。
项目 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 取两块大小相同的铁片和铜片，分别放入盛有2mL10%的稀硫酸的试管中 铁片表面有气泡产生，铜片表面 无明显现象 铁的金属活动性比铜强
方案二 另取一块铁片放入盛有2mL CuSO4或CuCl2等 （填化学式）溶液的试管中 铁片表面有红色固体析出
（4）实验前需将金属片打磨光亮，目的是 除去金属表面的氧化膜或锈蚀产物 。
（5）方案一中发生反应的化学方程式为 Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ 。
任务四：交流保护金属资源的途径
（6）【合作交流】金属矿物的储量有限，而且不可再生。除回收利用外，保护金属资源的有效途径还有 寻找金属的代用品（答案不唯一） （写一条）。
【答案】（1）A；
（2）铁矿分布比铜矿更广、更多（答案不唯一）；
（3）无明显现象；CuSO4或CuCl2等；
（4）除去金属表面的氧化膜或锈蚀产物；
（5）Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；
（6）寻找金属的代用品（答案不唯一）。
【解答】解：（1）由图示信息可得到，金属大规模开发、利用的先后顺序跟金属的活动性、金属冶炼的难易程度相关，活动性强的金属冶炼难度大，使用较晚，但与金属熔、沸点、导热性及在地壳中的含量多少无关，故答案为：A；
（2）铁器与青铜器相比，铁器具有硬度大、韧性好、不易折断、耐用、锋利等优良性能，而且铁矿的分布比铜矿更广更多，开采量大，产量高。故答案为：铁矿分布比铜矿更广、更多（答案不唯一）；
（3）方案一：在金属活动性顺序中，铁位于氢的前面，铜位于氢后面，铁能和硫酸反应，铁片表面有气泡，铜不能和硫酸反应，铜片表面无明显现象；
方案二：根据现象铁片表面有红色固体析出，析出的物质为铜，则实验是将铁片放入硫酸铜或氯化铜溶液中，铁能把铜从其化合物溶液中置换出来，铁表面有铜析出。故答案为：无明显现象；CuSO4或CuCl2等；
（4）金属在空气中会与氧气反应生成氧化膜，实验前打磨金属片，是为了除去金属表面的氧化膜。故答案为：除去金属表面的氧化膜或锈蚀产物；
（5）方案一中，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；故答案为：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；
（6）保护金属资源的途径，除了回收利用外，还有合理开采金属矿物质、寻找金属的代用品等。故答案为：寻找金属的代用品（答案不唯一）。
9．小王同学家铁质水龙头生锈后他新买了水龙头，他从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬（Cr）的。为了解铬在金属活动性顺序中的相对位置关系，小王和同学们进行实验探究。
【查阅资料】
资料1：铬是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。
资料2：含有Cr2+的溶液常显蓝色。
【实验试剂】铬片、铜片、稀盐酸、CrSO4溶液。
【实验过程】
（1）小王同学取大小相同的铬片和铜片，分别浸入到盛有相同质量分数的稀盐酸的两根试管中，观察现象，两种金属片放入稀盐酸前要进行的预处理是 用砂纸打磨，除去表面的氧化物和污物 。
（2）两种金属片分别放入稀盐酸的现象记录及实验分析如下：
试管1 试管2
实验现象 ① 产生气泡，溶液由无色变蓝色 无明显现象
实验结论 两种金属的金属活动性由强到弱的顺序为铬＞铜。
②写出试管1中化学方程式 Cr+2HCl＝CrCl2+H2↑ ，该反应属于 置换反应 （基本反应类型）。
（3）通过此次研究，请写出生活中防止金属水龙头锈蚀的措施 保持镀层完好，避免划伤 。
电解也是种冶炼金属的方法，小王同学了解某电镀厂的废水中含有AgNO3、Cu（NO3）2、Cr（NO3）2，为了从中回收贵重金属银和硝酸亚铬晶体，他设计了如下实验流程。
（4）分离溶液A和固体B时，需要使用玻璃棒，玻璃棒在此操作中所起的作用是 引流 。加入乙溶液时反应的化学方程式为 Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag/Cr+2AgNO3＝Cr（NO3）2+2Ag （写一个即可）。
【答案】（1）用砂纸打磨，除去表面的氧化物和污物；
（2）产生气泡，溶液由无色变蓝色；Cr+2HCl＝CrCl2+H2↑；置换反应；
（3）保持镀层完好，避免划伤；
（4）引流；Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag或Cr+2AgNO3＝Cr（NO3）2+2Ag。
【解答】解：（1）金属暴露在空气中，表面会形成氧化膜及附着一些灰尘等其他物质，在探究金属性质实验时，要将金属打磨光亮，防止金属表面附着物影响实验现象，故答案为：用砂纸打磨，除去表面的氧化物和污物；
（2）①铜在金属活动性顺序中排在H的后面，不能与盐酸反应，铜表面无明显现象；要得出铬的活动性大于铜，则铬与盐酸需反应且有明显现象，故可看到铬的表面有气泡产生，含有Cr2+的溶液显蓝色，反应后的溶液应该呈现蓝色，故答案为：产生气泡，溶液由无色变蓝色；
②铬与稀盐酸反应生成CrCl2和氢气，该反应的化学方程式为：Cr+2HCl＝CrCl2+H2↑，该反应为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，属于置换反应。故答案为：Cr+2HCl＝CrCl2+H2↑；置换反应；
（3）水龙头被锈蚀的原因是其与水和氧气同时接触会发生反应，水龙头是铜质镀铬，铬是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜，隔绝了水、氧气，可以防止水龙头被锈蚀，但需要保持镀层完好，避免划伤。故答案为：保持镀层完好，避免划伤；
（4）该流程的目的是回收贵重金属银和硝酸亚铬晶体，金属甲为铬，过量的金属铬使硝酸银和硝酸铜完全反应，生成硝酸亚铬且铬有剩余，溶液A为硝酸亚铬溶液，固体B为剩余的铬与生成的银和铜的混合物，要回收银，铜和铬的活动性都比银强，乙溶液为硝酸银溶液，足量的硝酸银溶液使固体混合物中的铜和铬完全反应，得到金属银和混合液，过滤后得到金属银。固液混合物的分离采用过滤的方法，分离溶液A和固体B的方法是过滤，过滤倾倒液体时要用玻璃棒引流，若不用玻璃引流，将液体直接倒入漏斗中，会引起液滴飞溅。乙溶液为硝酸银溶液，固体B为铜、铬、银的混合物，则加入乙溶液时发生反应为铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，该反应的化学方程式为：Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag，或铬与硝酸银反应生成硝酸亚铬和银，该反应的化学方程式为：Cr+2AgNO3＝Cr（NO3）2+2Ag。故答案为：引流；Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag或Cr+2AgNO3＝Cr（NO3）2+2Ag。
10．小聪同学家新换了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。好奇的小聪想探究铬（Cr）与常见金属铁、铜的活动性强弱，邀请你一同参加。
【作出猜想】
猜想一：Cr＞Fe＞Cu；猜想二：Fe＞Cu＞Cr；猜想三：你的猜想是 Fe＞Cr＞Cu 。
【查阅资料】
①铬是银白色有光泽的金属，在空气中容易氧化。
②铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO4）溶液。
【设计实验】
小聪同学取大小相同的三种金属片，用砂纸打磨光亮；再取三支试管，分别加入相同体积、相同 浓度 稀硫酸，请在下表中写出试管中的实验现象。
实验 试管1 试管2 试管3
实验操作
实验现象 铁片表面产生气泡较慢，溶液变为 浅绿 色 铬片表面产生气泡较快，溶液变为蓝色 无现象
【结论与解释】
小聪得到的结论是猜想一正确；
（4）小聪同学又取铬片、铜片投入一种溶液中，通过实验现象也得出了相同的结论。写出他实验中涉及的反应的化学方程式 Cr+FeSO4＝Fe+CrSO4 。
【答案】【作出猜想】Fe＞Cr＞Cu；
【设计实验】浓度；浅绿；
【结论与解释】Cr+FeSO4＝Fe+CrSO4（合理即可）。
【解答】解：【作出猜想】铁的金属活动性大于铜，猜想一：Cr＞Fe＞Cu，猜想二：Fe＞Cu＞Cr，则猜想三：Fe＞Cr＞Cu；
【设计实验】验证三种金属的活动性，变量是金属的种类，其他条件应相同，则取大小相同的三种金属片，用砂纸打磨光亮，再取三支试管，分别加入相同体积、相同浓度稀硫酸，试管1中铁片与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，硫酸亚铁溶液为浅绿色，则试管1中的实验现象是铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色；
【结论与解释】实验结论为金属活动性顺序是Cr＞Fe＞Cu，可以选择铬片、铜片和硫酸亚铁溶液，铬片能与硫酸亚铁溶液反应生成铁和硫酸铬，说明铬比铁活泼，铜片不能与硫酸亚铁溶液反应，说明铁比铜活泼，则三者的金属活动性为Cr＞Fe＞Cu，反应的化学方程式为Cr+FeSO4＝Fe+CrSO4。
故答案为：【作出猜想】Fe＞Cr＞Cu；
【设计实验】浓度；浅绿；
【结论与解释】Cr+FeSO4＝Fe+CrSO4（合理即可）。
11．垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍（Ni）三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。
已知：硫酸镍（化学式为NiSO4）溶液为绿色。
实验一：探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想：
猜想一：Zn＞Ni＞Cu；猜想二：Zn＞Cu＞Ni；猜想三： Ni＞Zn＞Cu
【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验：
实验步骤 实验现象 解释与结论
取三支试管，分别向其中加入等质量、组成完全相同的稀硫酸，然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入稀硫酸中 锌片表面产生的气泡较快；镍片表面产生的气泡较慢；铜片无明显现象 猜想 一 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程是 Ni+H2SO4＝NiSO4+H2↑ 。
实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程：
步骤①中得到的A是 Cu 。步骤②中生成金属C的化学方程式是 Zn+NiSO4＝ZnSO4+Ni 。
【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是 节约金属资源（答案不唯一） （答1条）。
【拓展与延伸】兴趣小组把一定量的锌粒加入硫酸镍和硫酸铜的混合溶液中，充分反应一段时间后，过滤，发现滤液呈无色，此时，滤渣中一定含有 Ni、Cu 。
【答案】【提出猜想】Ni＞Zn＞Cu；
【进行实验】一；Ni+H2SO4＝NiSO4+H2↑；
【设计方案】Cu；Zn+NiSO4＝ZnSO4+Ni；
【反思评价】节约金属资源（答案不唯一）；
【拓展与延伸】Ni、Cu。
【解答】解：【提出猜想】Zn的金属活动性比Cu强，猜想一：Zn＞Ni＞Cu；猜想二：Zn＞Cu＞Ni；则猜想三：Ni＞Zn＞Cu。
【进行实验】根据实验现象，锌反应产生气泡快，镍反应产生气泡慢，铜无明显现象，说明锌的活动性大于镍，镍的活动性大于铜，所以猜想一正确；镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气，化学方程式为Ni+H2SO4＝NiSO4+H2↑。
【设计方案】因为铜不与稀硫酸反应，锌和镍与稀硫酸反应，所以金属 A 是铜；溶液 B 中含有硫酸锌、硫酸镍和过量的硫酸，加入适量锌粉，锌与硫酸镍反应生成硫酸锌和镍，从而得到金属镍，该反应的化学方程式为Zn+NiSO4＝ZnSO4+Ni。
【反思评价】从废旧电器中回收金属，可减少对新金属矿石的开采，达到节约资源的目的；同时避免废旧电器随意丢弃造成的环境污染。
【拓展与延伸】根据已知，硫酸镍（化学式为 NiSO4）溶液为绿色。金属活动性 Zn＞Ni＞Cu，把一定量的锌粒加入硫酸镍和硫酸铜的混合溶液中，锌先与硫酸铜反应，再与硫酸镍反应。因为滤液呈无色，说明硫酸铜已完全反应，硫酸镍也完全反应，所以滤渣中一定含有置换出的镍和铜，不确定锌是否有剩余。
故答案为：【提出猜想】Ni＞Zn＞Cu；
【进行实验】一；Ni+H2SO4＝NiSO4+H2↑；
【设计方案】Cu；Zn+NiSO4＝ZnSO4+Ni；
【反思评价】节约金属资源（答案不唯一）；
【拓展与延伸】Ni、Cu。
12．金属是人类赖以生存和发展的重要物质。某校化学兴趣小组以“金属化学性质”为主题开展项目式学习。
【项目一】金属与氧气反应
（1）如图所示为铁丝在氧气中燃烧的实验。集气瓶底部放入少量水的作用是 防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶瓶底 。
【项目二】金属与酸反应
如图，取大小相同的金属片，分别加入等体积、等浓度的三份稀硫酸中。
（2）无明显现象的是试管 ③ （填序号）。试管②中溶液的质量比实验前 增大 （填“增大”或“减小”）。
【项目三】探究金属Mg、Cr、Cu的活动性顺序
【查阅资料】铬（Cr）是一种银白色金属，其化合物硫酸亚铬（CrSO4）的水溶液呈蓝色。
【提出猜想】猜想一：Mg＞Cr＞Cu 猜想二：（3） Cr＞Mg＞Cu 猜想三：Mg＞Cu＞Cr
【进行实验】请完成表格。
实验① 实验② 实验③
实验操作
实验现象 无明显现象 （4）铬表面 产生气泡，溶液由无色变为蓝色 镁片表面有银白色固体析出，溶液由蓝色变为无色
实验结论 猜想一正确
【交流与讨论】
（5）实验③中发生反应的化学方程式为 Mg+CrSO4＝MgSO4+Cr 。
（6）有同学提出上述三个实验可进行优化，只需选择三种试剂，即可判断金属的活动性强弱。合理的选择是 AB （填字母）。
A.镁片、铜片、硫酸亚铬溶液
B.铬片、硫酸镁溶液、硫酸铜溶液
C.镁片、铬片、硫酸铜溶液
【答案】（1）防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶瓶底；
（2）③；增大；
（3）Cr＞Mg＞Cu；
（4）产生气泡，溶液由无色变为蓝色；
（5）Mg+CrSO4＝MgSO4+Cr；
（6）AB。
【解答】解：（1）铁丝在氧气中燃烧会生成高温熔融物四氧化三铁，集气瓶底部放入少量水的作用是防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶瓶底。故答案为：防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶瓶底；
（2）在金属活动性顺序中，铜位于氢之后，不能与稀硫酸反应，所以无明显现象的是试管③。铁与稀硫酸反应的化学方程式为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。每56份质量的铁反应会生成2份质量的氢气，进入溶液的铁的质量大于从溶液中逸出的氢气的质量，所以试管②中溶液的质量比实验前增大。
故答案为：③；增大；
（3）已知有猜想一、猜想三，根据金属活动性顺序的可能情况，猜想二应为Cr＞Mg＞Cu。故答案为：Cr＞Mg＞Cu；
（4）因为猜想一正确，说明铬的金属活动性在氢之前，能与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铬，硫酸亚铬的水溶液呈蓝色，所以实验②中铬表面会产生气泡，溶液由无色变为蓝色。故答案为：产生气泡，溶液由无色变为蓝色；
（5）实验③中，镁与硫酸亚铬反应生成硫酸镁和铬，化学方程式为Mg+CrSO4＝MgSO4+Cr。故答案为：Mg+CrSO4＝MgSO4+Cr
（6）A、将镁片放入硫酸亚铬溶液中，镁片表面有银白色固体析出，说明；将铜片放入硫酸亚铬溶液中，无明显现象，说明，可判断出，故合理。
B、将铬片放入硫酸镁溶液中，无明显现象，说明；将铬片放入硫酸铜溶液中，铬片表面有红色固体析出，说明，可判断出，故合理。
C、镁片、铬片都能与硫酸铜溶液反应，只能说明，，但无法比较和的金属活动性强弱，故不合理。
故选：AB。
13．垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍（Ni）三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。
已知：硫酸镍（化学式NiSO4）能溶于水。
实验一：探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想。
（1）猜想一：Zn＞Ni＞Cu；猜想二：Zn＞Cu＞Ni；猜想三： Ni＞Zn＞Cu 。
【进行实验】
（2）兴趣小组进行了如下的实验，请完成实验报告。
实验步骤 实验现象 解释与结论
取三支试管，分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸，然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中。 锌片表面产生的气泡较快；镍片表面产生的气泡较慢；铜片无明显现象。 猜想 一 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程式是 Ni+H2SO4＝NiSO4+H2↑ 。
（3）用下列各组试剂验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序，不能达到目的的是 B （填字母）。
A．Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
B．Ni、Cu、ZnSO4溶液
C．Zn、Cu、NiSO4溶液
实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。
（4）步骤①中得到的A是 铜或Cu 。步骤②中生成C的化学方程式是 Zn+NiSO4＝ZnSO4+Ni 。
【反思评价】
（5）合理开发城市“金属矿山”的意义是 节约金属资源（合理即可） （答1条）。
【答案】（1）Ni＞Zn＞Cu；
（2）一；Ni+H2SO4＝NiSO4+H2↑；
（3）B；
（4）铜或Cu；Zn+NiSO4＝ZnSO4+Ni；
（5）节约金属资源（合理即可）。
【解答】解：（1）在金属活动性顺序中，锌比铜活泼，再结合另两个猜想，猜想三为：Ni＞Zn＞Cu。
（2）在金属活动性顺序中，位于氢前的金属能与酸反应，且金属越活泼，反应越快，锌和镍均能和硫酸反应，且锌和硫酸反应较快，铜不能和硫酸反应，则说明金属活动性顺序：Zn＞Ni＞Cu，即猜想一成立。镍和硫酸反应生成硫酸镍和氢气，化学方程式为Ni+H2SO4＝NiSO4+H2↑。
（3）A、镍不能与硫酸锌反应说明锌在镍前，镍能与硫酸铜反应，有红色物质析出说明镍在铜前，最终证明金属活动性锌＞镍＞铜，故A正确；
B、镍和铜均不能与硫酸锌反应，说明镍的活动性最强，但无法证明镍和铜的活动性，故B错误；
C、锌能与硫酸镍反应置换出镍，说明锌在前，而铜不与硫酸镍反应，无现象，说明铜在镍后，最终证明金属活动性锌＞镍＞铜，故C正确。
（4）由于锌、镍能和硫酸反应，铜不能和硫酸反应，则得到的金属A为铜。锌和硫酸反应生成硫酸锌，镍和硫酸反应生成硫酸镍，而锌比镍活泼，则锌和硫酸镍反应生成镍和硫酸锌，反应的化学方程式为：Zn+NiSO4＝ZnSO4+Ni。
（5）合理开发城市“金属矿山”可以节约金属资源，减少对环境的污染。
故答案为：（1）Ni＞Zn＞Cu；
（2）一；Ni+H2SO4＝NiSO4+H2↑；
（3）B；
（4）铜或Cu；Zn+NiSO4＝ZnSO4+Ni；
（5）节约金属资源（合理即可）。
14．小彬家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜制镀铬的。为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动。
【查阅资料】铬（Cr）是银白色、有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜；硫酸亚铬（CrSO4）溶液呈蓝色。
【作出猜想】猜想1：Cr＞Al＞Cu；猜想2：Al＞Cr＞Cu；猜想3：Al＞Cu＞Cr。
【设计与实验】
（1）取形状、大小相同的三种金属片，用砂纸打磨光亮。
实验次序 实验一 实验二 实验三
方案 将铬片放入20%的稀硫酸中 将铜片放入20%的稀硫酸中 将铬片放入20%的硫酸铝溶液中
现象 铬片表面产生气泡，溶液变蓝 铜片表面无明显现象 铬片表面无明显现象
结论 铬能和稀硫酸发生反应 铜不与稀硫酸反应 铬与硫酸铝溶液不反应
【结论与解释】
（2）通过实验得出的结论可知，猜想 2 正确。
（3）用砂纸打磨金属片的目的是 除去金属表面的氧化物 。
（4）小清认为只要选用一种试剂进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，这种试剂可以是 A （填字母）。
A．硫酸亚铬溶液 B．硫酸铝溶液
试写出所发生反应的化学方程式 2Al+3CrSO4＝Al2（SO4）3+3Cr 。
【交流反思】四名同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种
【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性的常见方法：
①金属与氧气反应的难易和剧烈程度。
②金属与酸溶液是否反应。
③金属与另一金属化合物的溶液是否反应。
【答案】（1）铜片表面无明显现象；铬与硫酸铝溶液不反应；
（2）2；
（3）除去金属表面的氧化物；
（4）A；2Al+3CrSO4＝Al2（SO4）3+3Cr。
【解答】解：（1）实验二：将铜片放入20%的稀硫酸中，铜与稀硫酸不反应，故现象是：铜片表面无明显现象；实验三：将铬片放入20%的硫酸铝溶液中，铬片表面无明显现象，说明铬与硫酸铝溶液不反应；故答案为：铜片表面无明显现象；铬与硫酸铝溶液不反应；
（2）由实验一可知，铬能与稀硫酸发生反应，说明在金属活动性顺序里，铬排在氢前，由实验二可知，铜不与稀硫酸反应，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢后，说明铬比铜活泼，由实验三可知，铬与硫酸铝不反应，说明铝比铬活泼，故金属活动性顺序为：Al＞Cr＞Cu，故猜想2正确；故答案为：2；
（3）用砂纸打磨金属片的目的是：除去金属表面的氧化物，防止影响实验；故答案为：除去金属表面的氧化物；
（4）A、铝能与硫酸亚铬溶液反应生成硫酸铝和铬，有银白色固体析出，说明铝比铬活泼，铜与硫酸亚铬溶液不反应，无明显现象，说明铬比铜活泼，可以得出三种金属的活动性顺序，符合题意；
B、铬、铜均与硫酸铝不反应，均无明显现象，说明铝比铬、铜活泼，但是无法得出铬、铜的金属活动性顺序，不符合题意。
故选：A；
所发生反应为铝与硫酸亚铬反应生成硫酸铝和铬，该反应的化学方程式为：2Al+3CrSO4＝Al2（SO4）3+3Cr。故答案为：2Al+3CrSO4＝Al2（SO4）3+3Cr。
15．M是生产、生活中常见的金属。张老师化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序，请你和他们一起进行以下探究活动。
【查阅资料】MSO4溶液是无色液体。
【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的？
【猜想与假设】小玉的猜想是M＞Al＞Cu；小静的猜想是Al＞M＞Cu；你的猜想是 Al＞Cu＞M 。
【设计与实验一】小影取长短、粗细相同的M丝、铜丝、铝丝和编号为①、②、③的3支试管，进行如下表的实验（试管中均盛有相同体积、相同浓度的稀盐酸）。
实验操作 M丝插入试管①中 铜丝插入试管②中 铝丝插入试管③中 实验结论
刚开始的现象 有少量气泡产生 无气泡 无气泡 M＞Cu；M＞Al
几分钟后的现象 有少量气泡产生 无气泡 有大量气泡产生 Al＞M＞Cu
【交流与表达】同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论，明白了实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因是铝丝表面的氧化膜与稀盐酸反应，因而无气泡产生。
【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序，同学们取长短、粗细相同、打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液，又进行了如图所示的实验：
（1）试管乙中观察到的现象是 M丝表面析出红色固体，溶液由蓝色变为无色 。
（2）试管丙中反应的化学方程式为 2Al+3CuSO4＝3Cu+Al2（SO4）3 。
【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化，去掉试管 丙 （填试管编号）中的实验，也可以得出正确的结论。
【解释与结论】通过以上实验，同学们得出了三种金属的活动性顺序。
【拓展与延伸】实验结束，同学们积极性未减，兴趣小组的同学们又做了下面的实验。向盛有Cu（NO3）2溶液的烧杯中加入一定量的锌粉和银粉的混合物，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。请你帮助回答，下列判断正确的是 BC 。（填序号）
A．滤渣中一定不含锌，一定含有铜和银
B．滤渣中含有两种或三种固体
C．滤液中一定含Zn（NO3）2，一定不含AgNO3
D．滤液中一定含Zn（NO3）2，可能含AgNO3和Cu（NO3）2
【答案】【猜想与假设】Al＞Cu＞M；
【设计与实验一】Al＞M＞Cu；
【设计与实验二】（1）M丝表面析出红色固体，溶液由蓝色变为无色；
（2）2Al+3CuSO4＝3Cu+Al2（SO4）3；
【交流与表达】丙；
【拓展与延伸】BC。
【解答】解：【猜想与假设】金属活动性：Al＞Cu，则M、铜、铝的金属活动性顺序可能为M＞Al＞Cu、Al＞M＞Cu、Al＞Cu＞M；
【设计与实验一】根据实验现象可知：M、Al均能与稀盐酸反应，且Al反应更剧烈，Cu不与稀盐酸反应，则M、铜、铝的金属活动性顺序为Al＞M＞Cu；
【设计与实验二】（1）根据Al＞M＞Cu，则试管乙中M与硫酸铜反应生成硫酸M和铜，则观察到的现象是M表面出现红色固体，溶液由蓝色变为无色；
（2）试管丙中铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，反应的化学方程式为2A1+3CuSO4＝Al2 （SO4）3+3Cu；
【交流与表达】试管甲铝能与MSO4反应，可验证金属活动性Al＞M；试管乙中M与硫酸铜能反应，可验证金属活动性M＞Cu；试管丙中铝能与硫酸铜反应，可验证Al＞Cu，由试管甲、乙实验即可验证金属活动性Al＞M＞Cu，则可去掉试管丙中的实验；
【拓展与延伸】根据金属活动性Zn＞Cu＞Ag，发生反应为Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu，银不与硝酸铜反应；由充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液，可知硝酸铜完全反应，则锌粉可能恰好将硝酸铜反应完，也可能过量，分析如下：
发生反应 滤渣成分 滤液中溶质成分
锌粉恰好与硝酸铜完全反应 Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu 银、铜 Zn（NO3）2
锌粉过量 银、铜、锌 Zn（NO3）2
A、由上面分析可知：滤渣成分一定含有银、铜，可能含有锌，判断错误；
B、由上面分析可知：滤渣中含有两种或三种固体，判断正确；
C、由上面分析可知：滤液中一定含Zn（NO3）2，一定不含AgNO3，判断正确；
D、由上面分析可知：滤液中只含Zn（NO3）2，不含有AgNO3和Cu（NO3）2，判断错误。
故答案为：【猜想与假设】Al＞Cu＞M；
【设计与实验一】Al＞M＞Cu；
【设计与实验二】（1）M丝表面析出红色固体，溶液由蓝色变为无色；
（2）2Al+3CuSO4＝3Cu+Al2（SO4）3；
【交流与表达】丙；
【拓展与延伸】BC。
16．小彬同学家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬，为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动。
【预测】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系：
（1）①CrAlCu；②AlCrCu；③ Al、Cu、Cr ；
【查阅资料】铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性
