1、金属活动性顺序的验证与探究金属活动性顺序的验证与探究一、验证一、验证/探究依据探究依据1.在金属活动性顺序里，在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能与盐酸或稀硫酸发生置位于氢前面的金属能与盐酸或稀硫酸发生置换反应；位于氢后面的金属不与盐酸或稀硫酸发生反应。换反应；位于氢后面的金属不与盐酸或稀硫酸发生反应。2.在金属活动性顺序里在金属活动性顺序里，位于前面的金属，位于前面的金属(K、Ca、Na除外除外)能把位于能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。二、实验方案设计二、实验方案设计1.金属活动性顺序的验证金属活动性顺序的验证例例 1 某校活动小组为
2、探究锌、铁、铜、银四种金属的活某校活动小组为探究锌、铁、铜、银四种金属的活动性顺序，利用实验室现有锌片、铁丝、铜丝、银丝、稀盐酸、动性顺序，利用实验室现有锌片、铁丝、铜丝、银丝、稀盐酸、FeSO4溶液、溶液、CuSO4溶液、溶液、AgNO3溶液进行了下列实验。请回答相关问题：溶液进行了下列实验。请回答相关问题：(1)证明铜和铁金属活动性强弱的实验方法是证明铜和铁金属活动性强弱的实验方法是_(写一种写一种)。(2)为验证铜、银的金属活动性顺序，向容器中加入的药品是为验证铜、银的金属活动性顺序，向容器中加入的药品是_，观察到的现象是，观察到的现象是_。将铁丝放到硫酸铜溶液中将铁丝放到硫酸铜溶液中
3、硝酸银溶液硝酸银溶液和铜丝和铜丝铜丝表面有银白色固体析出铜丝表面有银白色固体析出，溶液变为蓝色溶液变为蓝色(3)为比较锌和铁的金属活动性，某同学设计实验方案：将锌片和铁丝分为比较锌和铁的金属活动性，某同学设计实验方案：将锌片和铁丝分别放入稀盐酸中，比较反应的剧烈程度。你认为该方案别放入稀盐酸中，比较反应的剧烈程度。你认为该方案_(填填“合合理理”或或“不合理不合理”)，理由是，理由是_。(4)为了验证铁、铜、银三种金属的活动性强弱，化学实验小组设计了如为了验证铁、铜、银三种金属的活动性强弱，化学实验小组设计了如下两组实验：下两组实验：试剂试剂a是是_，金属，金属b是是_。图图1 图图2不合理不
4、合理锌片、铁丝与酸的接触面积不同锌片、铁丝与酸的接触面积不同CuSO4溶液溶液铜丝铜丝试管试管A中的实验现象为中的实验现象为_，D中发生反应的化学方程式为中发生反应的化学方程式为_。由以上实验可知由以上实验可知，铁、铜、银三种金属的，铁、铜、银三种金属的活动性由强到弱的顺序为活动性由强到弱的顺序为_。请你利用上述药品再设计一种不同的实验方案请你利用上述药品再设计一种不同的实验方案，验证，验证铁、铜、银的金属活动性顺序铁、铜、银的金属活动性顺序_。图图1 图图2 铁丝表面有红色固体析出铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为溶液由蓝色逐渐变为浅绿色浅绿色Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag
5、FeCuAg中中，观察到铜丝表面有银白色固体析出观察到铜丝表面有银白色固体析出，溶液变为蓝溶液变为蓝色色，再取铁丝插入上述反应后的溶液中再取铁丝插入上述反应后的溶液中，观察到铁丝观察到铁丝表面有红色固体析出表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色溶液由蓝色逐渐变为浅绿色将铜丝插入将铜丝插入AgNO3溶液溶液2.金属活动性顺序的探究金属活动性顺序的探究例例 2小亮学完合金后，知道了不锈钢的主要成分是铁，白铜中含有小亮学完合金后，知道了不锈钢的主要成分是铁，白铜中含有铜和镍铜和镍(Ni)。他决定探究。他决定探究Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。的金属活动性顺序。【提出问题】【提出问题】Fe、C
6、u、Ni三种金属的活动性由强到弱的顺序是什么？三种金属的活动性由强到弱的顺序是什么？【猜想与假设】【猜想与假设】猜想猜想1：FeCuNi猜想猜想2：FeNiCu猜想猜想3：_NiFeCu【实验设计】用砂纸打磨三种金属的表面【实验设计】用砂纸打磨三种金属的表面实验操作实验操作实验现象实验现象实验结论实验结论甲：将镍片浸入硫酸亚铁溶液中甲：将镍片浸入硫酸亚铁溶液中镍片表面无明显现象镍片表面无明显现象猜想猜想2成立成立乙：将镍片浸入硫酸铜溶液中乙：将镍片浸入硫酸铜溶液中_镍片表面有红色固体镍片表面有红色固体析出析出，溶液蓝色变浅溶液蓝色变浅【拓展延伸】【拓展延伸】(1)小明通过查阅资料得知镍能与稀硫
7、酸反应生成能溶于水小明通过查阅资料得知镍能与稀硫酸反应生成能溶于水的的NiSO4，并有气泡产生，写出该反应的化学方程式，并有气泡产生，写出该反应的化学方程式_。(2)除了选择上述方案验证外，还可以选择的试剂是除了选择上述方案验证外，还可以选择的试剂是_。(3)实验前，需先将金属进行打磨的目的是实验前，需先将金属进行打磨的目的是_。(4)进行实验时应控制变量，该实验需控制的变量有进行实验时应控制变量，该实验需控制的变量有_(写一种写一种)。Ni H2SO4=NiSO4H2铜片、铜片、NiSO4溶液和铁片溶液和铁片除去金属表面的氧化物和污物除去金属表面的氧化物和污物硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液的质量分
8、数硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液的质量分数第一步：第一步：首先将已知金属按金属活动性顺序排列好：铁、铜的金属活动首先将已知金属按金属活动性顺序排列好：铁、铜的金属活动性顺序为性顺序为 FeCu。第二步：第二步：猜想陌生金属可能存在的位置猜想陌生金属可能存在的位置猜想一：猜想一：XFeCu猜想二：猜想二：FeXCu猜想三：猜想三：FeCuX第三步：第三步：通过通过“两盐夹一金两盐夹一金”或或“两金夹一盐两金夹一盐”进行验证。进行验证。1.(2023丽水丽水)将铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中，能将铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中，能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱的是迅速比较出铁、铜
9、金属活动性强弱的是()A.蒸馏水蒸馏水B.稀硫酸稀硫酸C.硫酸钠溶液硫酸钠溶液D.氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液B2.(2022恩施州恩施州)现有现有Al、Cu、Ag三种金属三种金属，限用一种试剂一次性就，限用一种试剂一次性就可以验证它们的金属活动性强弱可以验证它们的金属活动性强弱，则该试剂是，则该试剂是()A.CuSO4溶液溶液 B.稀稀H2SO4C.AgNO3溶液溶液 D.AlCl3溶液溶液A3.(2023长沙二模长沙二模)为了验证镁、铜、银三种金属的活动性顺序为了验证镁、铜、银三种金属的活动性顺序，某同学，某同学设计了如下实验设计了如下实验，只需进行其中三个就能达到实验目的，只需进行其中三个就
10、能达到实验目的，你认为不必进，你认为不必进行的是行的是()A.将镁片放入稀盐酸中将镁片放入稀盐酸中B.将铜片放入稀盐酸中将铜片放入稀盐酸中C.将镁片放入硝酸银溶液中将镁片放入硝酸银溶液中D.将铜片放入硝酸银溶液中将铜片放入硝酸银溶液中C4.(2022乐山乐山)某同学参加实验操作考试，为验证镁、锌、铜三种金属的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、锌片分别放入将镁片、锌片分别放入Cu(NO3)2溶液中溶液中B.将锌片、铜片分别放入将锌片、铜片分别放入Mg(N
11、O3)2溶液中溶液中C.将镁片分别放入将镁片分别放入Zn(NO3)2溶液、溶液、Cu(NO3)2溶液中溶液中D.将镁片、锌片、铜片分别放入稀盐酸中将镁片、锌片、铜片分别放入稀盐酸中D5.为验证锌、铁、铜三种金属的活动性依次减弱，某同学设计了金属为验证锌、铁、铜三种金属的活动性依次减弱，某同学设计了金属与溶液混合的六种方案与溶液混合的六种方案(如图所示如图所示)，其中不能达到目的的组合是，其中不能达到目的的组合是()A.B.C.D.C6.(2023新疆新疆)“宏观宏观微观微观符号符号”三重表征是化学独有的表示物质及其三重表征是化学独有的表示物质及其变化的方法。请结合图示回答下列问题。变化的方法。
12、请结合图示回答下列问题。(1)实验实验a中中，金属，金属R表面有银白色固体物质析出表面有银白色固体物质析出，实验，实验b中中，锌表面有黑，锌表面有黑色固体物质析出。比较色固体物质析出。比较R、Zn、Ag的活动性强弱的活动性强弱_。(2)图图c是实验是实验a中反应的微观示意图。根据图中反应的微观示意图。根据图c分析实验分析实验a中溶液增加的离中溶液增加的离子是子是_，减少的离子是，减少的离子是_(填离子符号填离子符号)。ZnRAgR2Ag(3)写出实验写出实验a中发生的化学反应方程式中发生的化学反应方程式_(用含用含R的符号表示的符号表示)，该反应类型为，该反应类型为_。R2AgNO3=R(NO
13、3)22Ag置换反应置换反应7.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。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【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：亚铁溶液、硫酸铜溶液中：操作操作 根据现象得根据现象得出金属活动出金属活动性顺序性顺序甲甲乙乙丙丙现象现象铝丝表面附着黑铝丝表面附着黑色固体色固体，溶液由溶液由浅绿色变为无色浅绿色变为无色_铝丝表面附着红铝丝表面附着红色固体色固体，溶液由溶液由蓝色变为无色
14、蓝色变为无色_铁丝表面附着红铁丝表面附着红色固体，溶液由色固体，溶液由蓝色变为浅绿色蓝色变为浅绿色AlFeCu写出铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式写出铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式_。2Al3CuSO4=3CuAl2(SO4)3【交流讨论】【交流讨论】(1)同学们经讨论后认为上述方案可以优化，同学们经讨论后认为上述方案可以优化，_(填填“甲甲”“乙乙”或或“丙丙”)试试管的实验是多余的。管的实验是多余的。丙丙甲甲乙乙丙丙(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顺序(能与稀硫酸反应的要一次将稀硫酸消耗完能与稀
15、硫酸反应的要一次将稀硫酸消耗完)，也能证明铁、铝、铜，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：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：顺序一：Cu、Fe、Al；顺序二：；顺序二：_。Fe、Cu、Al【拓展迁移】为了回收金属【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物质倒入同一大烧杯中，一段时间后过滤一段时间后过滤，得到不溶物和滤液。向不溶得到不溶物和滤液。向不溶物中加稀硫酸物中加稀硫酸，若无气泡产生若无气泡产生，则不溶物中一定含有则不溶物中一定含有_；若有气泡；若有气泡产生产生，则不溶物中一定含有则不溶物中一定含有_，可能含有可能含有_。CuCu、FeAl
