金属的活动性
例1 已知A、B、C、D是四种金属单质,A能从B的硝酸盐溶液中置换出B,但A不能与稀盐酸反应;相同条件下,C、D能与稀盐酸反应产生H2,且D比C反应剧烈。则四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.D>C>A>B B.A>B>C>D C.B>A>C>D D.D>C>B>A
例2 小雨同学为验证镁、铁、锌三种金属的活动性,进行了下图所示实验:
(1)实验中,小雨观察到的现象是________,由此得出三种金属的活动性:镁>锌>铁;
(2)小明还补充了铁片与硫酸铜溶液反应的实验,实验中观察到的现象是________,有关反应的化学方程式为________。由此得出铁、铜两种金属的活动性:铁________铜(填“>”“=”“<”)。
例3 为验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序,不可选用的一组物质是( )
A.MgCl2溶液、Cu、Sn
B.Mg、Cu、SnCl2溶液
C.Mg、Sn、Cu、盐酸
D.MgCl2溶液、Sn、CuCl2溶液
例4 某同学参加实验操作考试,为验证镁、锌、铜三种金属的活动性顺序,他设计了以下四种实验方案,其中能达到目的的是( )
A.将镁片、锌片分别放入Cu(NO3)2 溶液中
B.将锌片、铜片分别放入Mg(NO3)2溶液中
C.将镁片分别放入Zn(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液中
D.将镁片、锌片、铜片分别放入稀盐酸中
例5 为了验证镁、铜、银三种金属的活动性顺序,某同学设计了如下实验,只需进行其中三个就能达到实验目的,你认为不必进行的是( )
A.将镁片放入稀盐酸中
B.将铜片放入稀盐酸中
C.将镁片放入硝酸银溶液中
D.将铜片放入硝酸银溶液中
例6 修建火神山、雷神山两座医院时用到了大量铝合金材料,铝合金密度小、硬度大、耐腐蚀。铝制品耐腐蚀的原因是________(用化学方程式表示)。铝合金中主要含铝、铜、镁三种金属,为验证这三种金属的活动性顺序,某同学设计了以下3个实验:
实验甲中铝丝表面会出现的理象是________。实验甲能得出的结论是________的金属活动性更强,另一位同学认为实验乙、丙中均无明显现象,对完整的结论没有作用都可以省去。你的看法是 (填序号)。
A.乙、丙都可以省去
B.乙、丙都不能省去
C.丙可以省去,乙不能省
D.乙可以省去,丙不能省
例7 在X、Y、Z三种金属,如果把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生气泡,Y不反应;如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,在Y表面有固体物质析出,而Z没有变化。根据以上实验事实,判断这三种金属的活动性由强到的顺序为。( )
A.X、Y、Z B.Z、Y、X C.Y、X、Z D.X、Z、Y
例8 已知金属R和Fe、H活动性强弱关系为:Fe>R>H,下列说法正确的是( )
A.金属R放入Zn(NO3)2溶液中,有锌析出
B.金属R放入CuSO4溶液中,金属表面有红色固体析出
C.金属铁(足量)放入R(NO3)2溶液中,溶液变黄色
D.金属铁放入AgNO3溶液中,一段时间后溶液质量变大
例9 验证铝、铜、银的金属活动性强弱,小明设计了以下四组实验,下列说法不正确的是( )
A.通过①②实验,可以证明金属活动性Al>Cu
B.通过①②③实验,可以证明金属活动性Al>Cu>Ag
C.若要用实验④证明金属活动性Al>Cu,X可以为Al,Y为CuSO4溶液
D.若要用实验④证明金属活动性Cu>Ag,X可以为Cu,Y为AgNO3溶液
例10 某研究小组为探究铁、铜、锰(Mn)的金属活动性顺序,进行了如下三个实验(其中金属均已打磨,且形状、大小相同,试管中所用 5%的盐酸体积相同)。
【实验记录与分析】
实验一 实验二 实验三
实验操作
实验现象 立即产生气泡,速率较慢 无明显现象 立即产生气泡,速率较快
实验结论 铁、铜、锰的金属活动性顺序由强到弱为________>________>________
写出实验一试管中铁和盐酸发生反应的化学方程式________。
例11 为探究金属活动性顺序,学习小组设计并进行实验I和II。实验结束,将两实验的废液全部倒入一洁净烧杯中, 反应后得到溶液A和固体B。实验过程及现象如图所示:
据此得出以下结论:①通过实验I和II能验证Al、Ag、Cu的金属活动性顺序;②实验反应后固体中一定含有Cu; ③若A是无色溶液,A中可能含有AgNO3;④若A呈蓝色,溶液A中至少有两种溶质;⑤若A呈蓝色,固体B中定不含Cu。其中正确结论的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
例12 在探究金属活动性顺序时,华雪同学把两根绕成螺旋状的洁净铜丝分别浸入硫酸铝溶液、硝酸银溶液中,过一会儿取出:
(1)铜丝浸入硫酸铝溶液中,可观察到的现象是____________。
(2)铜丝浸入硝酸银溶液中,可观察到铜丝上有____________色物质生成,溶液逐渐变成蓝色。
(3)铜丝浸入硝酸银溶液中,离子数目减少的是____________,离子数目增加的是____________。
(4)根据上述实验所观察到的现象,华雪同学____________(填“能”或者“不能”)证明铝、铜、银的金属活动性顺序Al>Cu>Ag。
例13 某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱,开展了以下活动。
【查阅资料】
经查阅,金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为__________。
【对比实验】
编号 操作 现象
甲 将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中 无明显现象
乙 将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中 铝丝表面析出红色固体
丙 将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中 铝丝表面析出红色固体
(1)比较实验乙和实验__________(填“甲”或“丙”)可得知:打磨能破坏氧化铝薄膜。
(2)实验乙中反应的化学方程式为_________,据此可知金属活动性Al比Cu__________(填“强”或“弱”)。
(3)小明同学对实验丙的现象进行分析,认为H2O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定,否定的依据是__________。
【猜测与探究】
小组同学针对实验丙的现象,经讨论后猜测:Cl 破坏了氧化铝薄膜。
为检验此猜测是否正确,他们首先向两支试管中加入相同的CuSO4溶液,并均浸入表面未打磨的铝丝,然后进行了新的探究:
操作 现象 结论 推论
(1)向一支试管中再加入NaCl固体 铝丝表面析出红色固体 氧化铝薄膜被破坏 Na+或_____能破坏氧化铝薄膜
(2)向另一支试管中再加入Na2SO4固体 __________ 氧化铝薄膜未被破坏 Na+和SO42 都不能破坏氧化铝薄膜
【结论与反思】
得出结论:前述猜测__________(填“正确”或“不正确”)。总结反思:本次探究充分运用了比较法和控制变量法。
跟踪练习 1.把X、Y、Z三种金属分别加入稀盐酸中,Y表面有气泡产生,X、Z无明显变化;再把X放到Z的硝酸盐溶液中,X的表面有固体析出。则三种金属的活动性顺序是( )
A.Y>X>Z B.Y>Z>X C.X>Z>Y D.Z>X>Y
2.将甲、乙两种金属片分别放入CuSO4溶液中,甲表面析出金属Cu,乙表面没有发生变化,据此判断,三种金属的活动性顺序是( )
A.甲>铜>乙 B.铜>甲>乙 C.乙>铜>甲 D.甲>乙>铜
3.将金属锰(Mn)投入稀盐酸中,有气泡产生。将镁条插入硫酸锰溶液中,如果有锰析出,则Mn、Mg、Cu的金属活泼性由强到弱的顺序是( )
A.Mg、Mn、Cu B.Mn、Mg、Cu
C.Cu、Mg、Mn D.Cu、Mn、Mg
4.为验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性强弱,某同学选用如下试剂组进行验证,其中不合理的一组是__________(用序号①②③填空)
①Zn、CuSO4溶液、Ag
②ZnSO4溶液、Cu、AgNO3溶液
③Zn、Cu、AgNO3溶液
5.文宏同学利用“金属树”趣味实验来验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序。
(1)为确保实验效果,CuCl2溶液和AgNO3溶液需现配。配制50 g质量分数为12%的CuCl2溶液,应称量________g CuCl2,加水时应选用________mL的量筒。除量筒外,配制溶液还需要的玻璃仪器有________。
(2)向两个放有宣纸的培养皿中分别滴入适量CuCl2溶液、AgNO3溶液,再放入锌粒,一段时间后观察到的实验现象如右图。
① 形成“铜树”时发生反应的化学方程式是________。
② 仅用“铜树”和“银树”实验尚不能验证________的金属活动性顺序,需补充一个实验来证明,应选用的药品是________(可供选择的药品有:锌粒、铜丝、银丝、稀盐酸、CuCl2溶液、AgNO3溶液)。
金属的活动性
例1 已知A、B、C、D是四种金属单质,A能从B的硝酸盐溶液中置换出B,但A不能与稀盐酸反应;相同条件下,C、D能与稀盐酸反应产生H2,且D比C反应剧烈。则四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.D>C>A>B B.A>B>C>D C.B>A>C>D D.D>C>B>A
解析 A能置换出B,说明A比B活泼,C、D能与稀盐酸反应产生H2且D比C反应剧烈,而A不能,说明D比C活泼,C比 A活泼,故活动顺序为D>C>A>B。
答案 A
例2 小雨同学为验证镁、铁、锌三种金属的活动性,进行了下图所示实验:
(1)实验中,小雨观察到的现象是________,由此得出三种金属的活动性:镁>锌>铁;
(2)小明还补充了铁片与硫酸铜溶液反应的实验,实验中观察到的现象是________,有关反应的化学方程式为________。由此得出铁、铜两种金属的活动性:铁________铜(填“>”“=”“<”)。
解析 (1)镁与稀硫酸反应时,试管中反应剧烈,有大量气泡产生;铁与稀硫酸反应时,试管中反应较缓慢且有少量气泡产生;锌与稀硫酸反应时,反应较剧烈且有较多气泡产生。由三种金属与稀硫酸反应的剧烈程度,可以得出三种金属的活动性:镁>锌>铁。(2)铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,硫酸铜溶液呈蓝色,硫酸亚铁溶液呈浅绿色,所以铁片与硫酸铜溶液反应的实验中,可观察到铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色;该反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;铁能从硫酸铜溶液中置换出铜,说明铁、铜两种金属的活动性:铁>铜。
答案 (1)盛有镁片的试管中反应剧烈,有大量气泡产生;盛有铁片的试管中反应较缓慢且有少量气泡产生;盛有锌片的试管中反应较剧烈且有较多气泡产生 (2)铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu >
例3 为验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序,不可选用的一组物质是( )
A.MgCl2溶液、Cu、Sn
B.Mg、Cu、SnCl2溶液
C.Mg、Sn、Cu、盐酸
D.MgCl2溶液、Sn、CuCl2溶液
解析 铜和锡分别放入氯化镁溶液中,均不反应,只能验证镁的活动性比铜和锡的活动性强,不能验证铜和锡的活动性,A不可选用;将镁和铜分别放入氯化锡溶液中,镁可以将锡置换出来,证明镁的活动性比锡强,铜与氯化锡不反应,证明锡的活动性比铜强,B可选用;将镁、锡、铜分别放入盐酸中,镁和锡与酸反应,镁反应的速率比锡快,说明镁活动性比锡强,铜与酸不反应,铜的活动性最弱,C可选用;将锡分别放入氯化镁溶液和氯化铜溶液中,锡与氯化镁溶液不反应,与氯化铜溶液反应,证明镁的活动性比锡强,锡的活动性比铜强,D可选用。
答案 A
例4 某同学参加实验操作考试,为验证镁、锌、铜三种金属的活动性顺序,他设计了以下四种实验方案,其中能达到目的的是( )
A.将镁片、锌片分别放入Cu(NO3)2 溶液中
B.将锌片、铜片分别放入Mg(NO3)2溶液中
C.将镁片分别放入Zn(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液中
D.将镁片、锌片、铜片分别放入稀盐酸中
解析 将镁片、锌片分别放入Cu(NO3)2 溶液中,观察到镁片、锌片的表面均有红色固体出现,说明镁、锌的活动性都比铜强,但无法判断镁、锌活动性的强弱,A错误;将锌片、铜片分别放入Mg(NO3)2溶液中,锌片、铜片上均无明显变化,说明镁的活动性比锌、铜都强,但无法判断锌、铜活动性的强弱,B错误;将镁片放入Zn(NO3)2溶液中,镁片表面有银白色固体出现,将镁片放入Cu(NO3)2溶液中,镁片表面出现红色固体,说明锌的活动性比锌、铜都强,但无法判断锌、铜活动性的强弱,C错误;将镁片、锌片、铜片分别放入稀盐酸中,观察到镁片表面产生气泡的速率最快,锌片表面出现气泡的速率次之,而铜片表面没有明显变化,证明三种金属的活动性为镁>锌>铜,D正确。
答案 D
例5 为了验证镁、铜、银三种金属的活动性顺序,某同学设计了如下实验,只需进行其中三个就能达到实验目的,你认为不必进行的是( )
A.将镁片放入稀盐酸中
B.将铜片放入稀盐酸中
C.将镁片放入硝酸银溶液中
D.将铜片放入硝酸银溶液中
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排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来。①将镁片放入稀盐酸中,反应生成氢气,说明镁的金属活动性比氢强,即Mg>H;②将铜片放入稀盐酸中,无明显现象,说明铜和稀盐酸不反应,说明铜的金属活动性比氢弱,即H>Cu;③将镁片放入硝酸银溶液中,镁与AgNO3溶液反应置换出银,说明活动性Mg>Ag;④将铜片放入硝酸银溶液中,铜与AgNO3溶液反应置换出银,说明活动性Cu>Ag。根据①②④,即可得出Mg>H,H>Cu,Cu>Ag,由此可得出三种金属活动性镁>铜>银。故将镁片放入硝酸银溶液中的实验不需进行。
答案 C
例6 修建火神山、雷神山两座医院时用到了大量铝合金材料,铝合金密度小、硬度大、耐腐蚀。铝制品耐腐蚀的原因是________(用化学方程式表示)。铝合金中主要含铝、铜、镁三种金属,为验证这三种金属的活动性顺序,某同学设计了以下3个实验:
实验甲中铝丝表面会出现的理象是________。实验甲能得出的结论是________的金属活动性更强,另一位同学认为实验乙、丙中均无明显现象,对完整的结论没有作用都可以省去。你的看法是 (填序号)。
A.乙、丙都可以省去
B.乙、丙都不能省去
C.丙可以省去,乙不能省
D.乙可以省去,丙不能省
解析 铝抗腐蚀性好是由于铝容易和氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,阻碍了铝进一步被腐蚀;因为铝的金属活动性大于铜,所以铝能把铜从硫酸铜溶液中量换出来,因此实验甲中的现象为铝丝表面有红色固体生成,得出的结论是铝的金属活动性比铜强;实验乙可以验证铝的金属活动性小于镁,不可省去,丙的实验结论可以由实验甲得出,可以省去。
答案 4Al+3O2=2Al2O3 有红色固体Al(或铝) C
例7 在X、Y、Z三种金属,如果把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生气泡,Y不反应;如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,在Y表面有固体物质析出,而Z没有变化。根据以上实验事实,判断这三种金属的活动性由强到的顺序为。( )
A.X、Y、Z B.Z、Y、X C.Y、X、Z D.X、Z、Y
解析 把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生气泡,Y不反应,说明X的金属活动性比氢强,Y的金属活动性比氢弱,即动性X>H>Y。把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,在Y表面有固体析出,而Z没有变化,说明Y的金属活动性比银强,Z的金属活动性比银弱,即动性Y>Ag>Z。根据以上判断,则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序X>Y>Z。
答案 A
例8 已知金属R和Fe、H活动性强弱关系为:Fe>R>H,下列说法正确的是( )
A.金属R放入Zn(NO3)2溶液中,有锌析出
B.金属R放入CuSO4溶液中,金属表面有红色固体析出
C.金属铁(足量)放入R(NO3)2溶液中,溶液变黄色
D.金属铁放入AgNO3溶液中,一段时间后溶液质量变大
解析 锌的活动性比铁强,R的活动性比铁弱,R不能把锌从硝酸锌溶液中置换出来,A错误;在金属活动性顺序中,R位于氢前面,活动性比铜强,R能把铜从硫酸铜溶液中置换出来,B正确;铁与R(NO3)2反应生成Fe(NO3)2,Fe(NO3)2溶液呈浅绿色C错误;铁与硝酸银反应的化学方程式中,铁与银的质量关系为:
Fe+2AgNO3=2Ag+ Fe(NO3)2
56 216
铁放入硝酸银溶液中,置换出的金属质量变大,溶液的质量变小,D错误。
答案 B
例9 验证铝、铜、银的金属活动性强弱,小明设计了以下四组实验,下列说法不正确的是( )
A.通过①②实验,可以证明金属活动性Al>Cu
B.通过①②③实验,可以证明金属活动性Al>Cu>Ag
C.若要用实验④证明金属活动性Al>Cu,X可以为Al,Y为CuSO4溶液
D.若要用实验④证明金属活动性Cu>Ag,X可以为Cu,Y为AgNO3溶液
解析 A、通过①②实验,铝能与稀硫酸反应生成氢气,铜不能,可以证明金属活动性Al>Cu,A正确;通过①②③实验,铝能与稀硫酸反应生成氢气,铜不能,铝能置换出硝酸银中的银,可以证明金属活动性Al>Cu,Al>Ag,但还不能说明金属活动性Cu >Ag,B错误;若要用实验④证明金属活动性Al>Cu,X可以为Al,Y为CuSO4溶液,若铝能置换出红色的铜,则证明金属活动性Al>Cu,C正确;若要用实验④证明金属活动性Cu>Ag,X可以为Cu,Y为AgNO3溶液,若铜能置换出银色的银,则证明金属活动性Cu>Ag,D正确。
答案 B
例10 某研究小组为探究铁、铜、锰(Mn)的金属活动性顺序,进行了如下三个实验(其中金属均已打磨,且形状、大小相同,试管中所用 5%的盐酸体积相同)。
【实验记录与分析】
实验一 实验二 实验三
实验操作
实验现象 立即产生气泡,速率较慢 无明显现象 立即产生气泡,速率较快
实验结论 铁、铜、锰的金属活动性顺序由强到弱为________>________>________
写出实验一试管中铁和盐酸发生反应的化学方程式________。
解析 根据实验现象,锰与盐酸反应的速率大于铁与盐酸反应的速率,故锰的活泼性大于铁,铜不与盐酸反应,故铜最不活泼,从而得出三种金属的活动性顺序从强到弱依次为:锰>铁>铜。铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
答案 锰 铁 铜 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
例11 为探究金属活动性顺序,学习小组设计并进行实验I和II。实验结束,将两实验的废液全部倒入一洁净烧杯中, 反应后得到溶液A和固体B。实验过程及现象如图所示:
据此得出以下结论:①通过实验I和II能验证Al、Ag、Cu的金属活动性顺序;②实验反应后固体中一定含有Cu; ③若A是无色溶液,A中可能含有AgNO3;④若A呈蓝色,溶液A中至少有两种溶质;⑤若A呈蓝色,固体B中定不含Cu。其中正确结论的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解析 实验I可得金属活动性Al>Cu,实验II可得金属活动性Cu>Ag,所以金属活动性顺序Al>Cu>Ag,①正确;如果实验II中硝酸银过量,实验反应后可能将实验I生成的铜全部反应,②错误;若A是无色溶液,说明溶液中不含硝酸铜,由于铝优先与硝酸银反应,所以A中不含有AgNO3,③错误;若A呈蓝色,则溶液中含硝酸铜,还一定含有硝酸铝,可能含有硝酸银,溶液A中至少有两种溶质,④正确;若A呈蓝色,可能铝置换了部分铜,固体B中可能含Cu,⑤错误。
答案 B
例12 在探究金属活动性顺序时,华雪同学把两根绕成螺旋状的洁净铜丝分别浸入硫酸铝溶液、硝酸银溶液中,过一会儿取出:
(1)铜丝浸入硫酸铝溶液中,可观察到的现象是____________。
(2)铜丝浸入硝酸银溶液中,可观察到铜丝上有____________色物质生成,溶液逐渐变成蓝色。
(3)铜丝浸入硝酸银溶液中,离子数目减少的是____________,离子数目增加的是____________。
(4)根据上述实验所观察到的现象,华雪同学____________(填“能”或者“不能”)证明铝、铜、银的金属活动性顺序Al>Cu>Ag。
解析 (1)由于金属活动性铝大于铜,若把铜丝浸入硫酸铝溶液中,观察到无明显现象,说明铜的金属活动性比铝弱。(2)由于金属活动性铜大于银,将铜丝浸入硝酸银溶液中,生成硝酸铜溶液和银,铜丝表面覆盖一层银白色物质,溶液由无色逐渐变成蓝色。(3)铜丝浸入硝酸银溶液中,生成硝酸铜溶液和银,其中银离子得到电子转化为银原子,铜原子失去电子转换为铜离子。(4)根据铜丝浸入硫酸铝溶液中,无明显现象,说明金属活动性铝大于铜,铜丝浸入硝酸银溶液中,铜丝表面覆盖一层银白色物质,溶液由无色逐渐变成蓝色,说明金属活动性铜大于银,可得铝、铜、银的金属活动性顺序Al>Cu>Ag。
答案 (1)无现象 (2)银白 (3)Ag+ Cu2+ (4)能
例13 某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱,开展了以下活动。
【查阅资料】
经查阅,金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为__________。
【对比实验】
编号 操作 现象
甲 将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中 无明显现象
乙 将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中 铝丝表面析出红色固体
丙 将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中 铝丝表面析出红色固体
(1)比较实验乙和实验__________(填“甲”或“丙”)可得知:打磨能破坏氧化铝薄膜。
(2)实验乙中反应的化学方程式为_________,据此可知金属活动性Al比Cu__________(填“强”或“弱”)。
(3)小明同学对实验丙的现象进行分析,认为H2O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定,否定的依据是__________。
【猜测与探究】
小组同学针对实验丙的现象,经讨论后猜测:Cl 破坏了氧化铝薄膜。
为检验此猜测是否正确,他们首先向两支试管中加入相同的CuSO4溶液,并均浸入表面未打磨的铝丝,然后进行了新的探究:
操作 现象 结论 推论
(1)向一支试管中再加入NaCl固体 铝丝表面析出红色固体 氧化铝薄膜被破坏 Na+或_____能破坏氧化铝薄膜
(2)向另一支试管中再加入Na2SO4固体 __________ 氧化铝薄膜未被破坏 Na+和SO42 都不能破坏氧化铝薄膜
【结论与反思】
得出结论:前述猜测__________(填“正确”或“不正确”)。总结反思:本次探究充分运用了比较法和控制变量法。
解析 【查阅资料】铝在常温下能与空气中的氧气反应生成氧化铝,化学方程式为4Al+3O2=2Al2O3。【对比实验】(1)甲实验是将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中,乙实验是将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中,前者无明显现象,后者铝丝表面析出红色固体,对比甲乙可知,打磨能破坏氧化铝薄膜。(2)乙实验中铝和硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜,化学方程式为2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu;铝能将硫酸铜溶液中的铜置换出来,说明铝的金属活动性比铜强。(3)小明同学的观点错误,否定的依据是,甲实验中未打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中无明显现象,说明水对氧化铝薄膜没有破坏作用。【猜测与探究】(1)表面未打磨的铝丝浸入含有氯化钠的硫酸铜溶液中,铝丝表面有红色固体铜析出,说明Na+或Cl 能破坏氧化铝薄膜。(2)得出的结论是氧化铝薄膜未被破坏,则因为氧化铝薄膜的保护作用,铝丝不能和硫酸铜溶液反应,故观察到的现象是无明显现象。【结论与反思】前述猜测正确,这是因为根据上述实验氯化钠可以破坏铝丝表面的氧化膜,而Na+又不能破坏铝丝表面的氧化膜,则说明Cl 可以破坏铝丝表面的氧化膜。
答案 【查阅资料】4Al+3O2=2Al2O3
【对比实验】(1)甲 (2)2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 强 (3)甲实验中未打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中无明显现象,说明水对氧化铝薄膜没有破坏作用
【猜测与探究】(1)SO42 (2)无明显现象
【结论与反思】正确
跟踪练习 1.把X、Y、Z三种金属分别加入稀盐酸中,Y表面有气泡产生,X、Z无明显变化;再把X放到Z的硝酸盐溶液中,X的表面有固体析出。则三种金属的活动性顺序是( )
A.Y>X>Z B.Y>Z>X C.X>Z>Y D.Z>X>Y
2.将甲、乙两种金属片分别放入CuSO4溶液中,甲表面析出金属Cu,乙表面没有发生变化,据此判断,三种金属的活动性顺序是( )
A.甲>铜>乙 B.铜>甲>乙 C.乙>铜>甲 D.甲>乙>铜
3.将金属锰(Mn)投入稀盐酸中,有气泡产生。将镁条插入硫酸锰溶液中,如果有锰析出,则Mn、Mg、Cu的金属活泼性由强到弱的顺序是( )
A.Mg、Mn、Cu B.Mn、Mg、Cu
C.Cu、Mg、Mn D.Cu、Mn、Mg
4.为验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性强弱,某同学选用如下试剂组进行验证,其中不合理的一组是__________(用序号①②③填空)
①Zn、CuSO4溶液、Ag
②ZnSO4溶液、Cu、AgNO3溶液
③Zn、Cu、AgNO3溶液
5.文宏同学利用“金属树”趣味实验来验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序。
(1)为确保实验效果,CuCl2溶液和AgNO3溶液需现配。配制50 g质量分数为12%的CuCl2溶液,应称量________g CuCl2,加水时应选用________mL的量筒。除量筒外,配制溶液还需要的玻璃仪器有________。
(2)向两个放有宣纸的培养皿中分别滴入适量CuCl2溶液、AgNO3溶液,再放入锌粒,一段时间后观察到的实验现象如右图。
① 形成“铜树”时发生反应的化学方程式是________。
② 仅用“铜树”和“银树”实验尚不能验证________的金属活动性顺序,需补充一个实验来证明,应选用的药品是________(可供选择的药品有:锌粒、铜丝、银丝、稀盐酸、CuCl2溶液、AgNO3溶液)。
答案 1.A 2.A 3.A 4.③
5.(1)6.0 50 烧杯、玻璃棒、胶头滴管 (2)①Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu ②Cu、Ag(或铜、银) 铜丝、AgNO3溶液