金属材料被广泛地应用于我们的生活中，不仅是因为其物理性能优良，还与它们的化学性质密切相关。下面是小明同学设计测定金属铁、铜和镁的活动性的探究实验过程和实验记录，请你一起探究。

【实验记录】测定金属铁、铜和镁的活动性强弱

【所用试剂】稀硫酸、硝酸银溶液、光亮的薄铁片、薄铜片、薄镁片

【实验过程】

步骤Ⅰ将铁片、铜片、镁片分别在空气中点燃片刻，观察燃烧现象；

步骤Ⅱ将铁片、铜片、镁片分别放入三支盛有浓度相同、体积相同的稀硫酸的试管中；

步骤Ⅲ将铁片、铜片、镁片分别放入三支盛有浓度相同、体积相同的硝酸银溶液的试管中。

【实验记录】用“√”表示能观察到实验现象，用“-”表示观察不到实验现象(见下表)。实验现象记录如下表

金属	空气	稀硫酸	硝酸银溶液
铁	-	√	√
铜	-	-	√
镁	√	√	√

(1)通过步骤Ⅰ可以得出三种金属中镁的金属活动性最强，判断依据是_______。

(2)运用“控制变量法”设计实验方案是化学研究的重要方法。步骤Ⅱ和步骤Ⅲ中，需要控制的实验条件除了金属的体积、溶液的体积、溶液浓度以外，还需要控制的条件是_______________________，写出镁和稀硫酸反应的化学方程式_______________，此反应属于________________________。

【实验结论】金属铁、铜和镁的活动性由强到弱的顺序是__________(用元素符号表示)。

【反思交流】若利用上述试剂制取氢气，小明认为应该选择金属铁和稀硫酸反应，而不选择金属镁和稀硫酸反应，他的理由是______________。

【答案】

(1)在空气中，镁和氧气反应最剧烈

(2)溶液的种类????? Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑?? 置换反应

【实验结论】Mg>Fe>Cu

【反思交流】Mg和稀硫酸反应速率太快，不易控制

【解析】金属活动性越强，越容易与其他物质反应，反应也就越剧烈，在空气中，镁能剧烈反应，而铁、铜观察不到现象，可判断三种金属中镁的金属活动性最强；运用控制变量法设计实验，实验条件除了金属的体积、溶液的体积、溶液浓度以外，还需要控制溶液的种类。镁和稀硫酸反应生成硫酸镁与氢气，发生的是置换反应；根据实验现象可判断活动性顺序是Mg>Fe>Cu，由于镁和稀硫酸反应速率太快，不好控制，所以不选择金属镁和稀硫酸反应制取氢气。

练习册系列答案

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科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

30、金属材料在生活、生产中应用十分广泛．

（1）图甲是金属的一个应用实例，利用了金属的

导热

性．
（2）图乙是纯铜片与铜合金片两块金属片相互刻划后，在纯铜片上有明显的划痕．该实验探究的目的是

比较黄铜（或合金）和铜（或纯金属）的硬度

．
（3）2007年12月，南宋古沉船“南海一号”成功打捞出水．图丙是古船上的一些文物图片．
Ⅰ．图丙中出土文物不属于合金的是

．
Ⅱ．考古人员还惊喜地在一个铜壶中发现了特殊的液体，闻起来有一股酒香味．
①小明从微粒性质的角度分析，能闻到酒香味，说明

分子在不断地运动

．
②为证明这种液体是酒，有人提出下面三种方法，你认为较科学的是

（填序号）．
A、喝一口品尝B、使用酒精测试仪测试C、将其点燃
Ⅲ．【请你分析】：为什么出土的青铜器保存较好，而铁器却锈蚀严重？

铁比铜活泼，更易被腐蚀

．
（4）已知某合金粉末的成份除铝外，还含有铁、铜中的一种或两种．某化学兴趣小组在老师的指导下，对合金粉末中铁、铜的存在情况进行了探究．下面请你和他们一起探究：
【查阅资料】：铝与氢氧化钠溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑（产物NaAlO₂溶于水）；Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应．
【猜想】：猜想1：该合金粉末中除铝外，还含有铁．
猜想2：该合金粉末中除铝外，还含有

铜

．（填名称）
猜想3：该合金粉末中除铝外，还含有铁和铜．
【实验探究】：下列实验仅供选择的试剂：10%盐酸、30%NaOH溶液．

实验方案	实验现象	结论
①取一定量的合金粉末，加过量的 30%氢氧化钠溶液，充分反应后过滤，滤渣备用．	粉末部分溶解，并有气体放出	合金中一定含有铝
②取步骤①所得滤渣，加过量的 10%盐酸，充分反应	滤渣又部分溶解也有气体放出．	合金中一定含有铁、铜

【探究结论】：猜想3成立．
【拓展探究】：某学生还想进一步验证铝、铁、铜三种金属的活动性顺序，他设计了以下四种实验方案，其中能够达到实验目的的有

A．将Al、Cu分别加入到FeSO₄溶液中；B．将Al、Fe分别加入到CuSO₄溶液中
C．将Al分别加入到FeSO₄、CuSO₄溶液中；D．将Fe分别加入到Al₂（SO₄）₃、CuSO₄溶液．

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科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

铁

；
②地壳中含量最多的金属是

铝

；
③

熔点最低的金属是汞

；④

熔点最高的金属是钨

．
（2）“变废为宝，回收利用”：某厂的废液中含有H₂SO₄和CuSO₄，为了防止废酸和CuSO₄污染环境，厂家设计用含铁的废弃物回收金属铜，同时生产重要的化工原料硫酸亚铁晶体，设计原理如图所示：

请你根据上述设计方案写出有关化学方程式：

Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑

；

Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄

．

（3）“锈蚀条件的探究”：某学生在A、B、C、D四只小烧瓶中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、食盐水及细铁丝，并使铁丝完全浸没在食盐水中，然后装配成如图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如下表（表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm）所示．

时间/小时	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
A瓶（盛干燥铁丝）	0	0	0	0	0	0
B瓶（盛沾了食盐水的铁丝）	0.4	1.2	3.4	5.6	7.6	9.8
C瓶（盛沾了清水的铁丝）	0	0	0.3	0.8	2.0	3.5
D瓶（盛完全浸没在食盐水中的铁丝）	0	0	0	0	0	0

①导管中水面为什么会上升？

铁生锈时消耗氧气，使瓶内压强降低

．
②上述实验中，铁生锈的速率由大到小的排列顺序为（填小烧瓶号）：

B＞C＞A=D

．
③影响铁生锈的因素有：

水和氧气，有盐溶液速度最快．

．
（4）“金属的防护”：对如何防止你的自行车的钢圈生锈提出两种方案．

镀一层金属或涂油

．
（5）“金属的冶炼”：某钢铁厂日产含4%杂质的生铁2240吨．问：需要含Fe₂O₃质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？

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科目：初中化学 来源： 题型：解答题

对生活中常见金属的有关问题探究：
人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代；前两个世纪中钢铁产量是衡量国家工业和经济发展的标志．可见金属材料长期以来一直被广泛地应用着．对金属材料的探究要用到许多化学知识．
（1）“金属之最”：完成（1）～（2）的空格，并以此为例，再另外写出两个“金属之最”．
①目前世界上年产量最高的金属是；
②地壳中含量最多的金属是；
③；④．
（2）“变废为宝，回收利用”：某厂的废液中含有H₂SO₄和CuSO₄，为了防止废酸和CuSO₄污染环境，厂家设计用含铁的废弃物回收金属铜，同时生产重要的化工原料硫酸亚铁晶体，设计原理如图所示：

请你根据上述设计方案写出有关化学方程式：；．
（3）“锈蚀条件的探究”：某学生在A、B、C、D四只小烧瓶中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、食盐水及细铁丝，并使铁丝完全浸没在食盐水中，然后装配成如图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如下表（表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm）所示．
时间/小时 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
A瓶（盛干燥铁丝） 0 0 0 0 0 0 0
B瓶（盛沾了食盐水的铁丝） 0 0.4 1.2 3.4 5.6 7.6 9.8
C瓶（盛沾了清水的铁丝） 0 0 0 0.3 0.8 2.0 3.5
D瓶（盛完全浸没在食盐水中的铁丝） 0 0 0 0 0 0 0
①导管中水面为什么会上升？．
②上述实验中，铁生锈的速率由大到小的排列顺序为（填小烧瓶号）：．
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科目：初中化学 来源：2005-2006学年安徽省宣城市宣州区九年级（下）期末化学试卷（解析版） 题型：解答题

对生活中常见金属的有关问题探究：
人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代；前两个世纪中钢铁产量是衡量国家工业和经济发展的标志．可见金属材料长期以来一直被广泛地应用着．对金属材料的探究要用到许多化学知识．
（1）“金属之最”：完成（1）～（2）的空格，并以此为例，再另外写出两个“金属之最”．
①目前世界上年产量最高的金属是______；
②地壳中含量最多的金属是______；
③______；④______．
（2）“变废为宝，回收利用”：某厂的废液中含有H₂SO₄和CuSO₄，为了防止废酸和CuSO₄污染环境，厂家设计用含铁的废弃物回收金属铜，同时生产重要的化工原料硫酸亚铁晶体，设计原理如图所示：

请你根据上述设计方案写出有关化学方程式：______；______．
（3）“锈蚀条件的探究”：某学生在A、B、C、D四只小烧瓶中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、食盐水及细铁丝，并使铁丝完全浸没在食盐水中，然后装配成如图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如下表（表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm）所示．

时间/小时	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
A瓶（盛干燥铁丝）
B瓶（盛沾了食盐水的铁丝）	0.4	1.2	3.4	5.6	7.6	9.8
C瓶（盛沾了清水的铁丝）			0.3	0.8	2.0	3.5
D瓶（盛完全浸没在食盐水中的铁丝）

①导管中水面为什么会上升？______．
②上述实验中，铁生锈的速率由大到小的排列顺序为（填小烧瓶号）：______．
③影响铁生锈的因素有：______．
（4）“金属的防护”：对如何防止你的自行车的钢圈生锈提出两种方案．______．
（5）“金属的冶炼”：某钢铁厂日产含4%杂质的生铁2240吨．问：需要含Fe₂O₃质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？

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同步练习册答案