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(共23張PPT)
微專題2　金屬活動(dòng)性順序的驗(yàn)證與探究
一、驗(yàn)證/探究依據(jù)
1. 在金屬活動(dòng)性順序里，位于氫前面的金屬能與鹽酸或稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)；位于氫后面的金屬不與鹽酸或稀硫酸發(fā)生反應(yīng)。
2. 在金屬活動(dòng)性順序里，位于前面的金屬(K、Ca、Na除外)能把位于后面的金屬?gòu)乃鼈兓衔锏娜芤豪镏脫Q出來(lái)。
二、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
1. 金屬活動(dòng)性順序的驗(yàn)證
例 1 某校活動(dòng)小組為探究鋅、鐵、銅、銀四種金屬的活動(dòng)性順序，利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有鋅片、鐵絲、銅絲、銀絲、稀鹽酸、FeSO4溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答相關(guān)問題：
(1)證明銅和鐵金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)方法是______________________
(寫一種)。
(2)為驗(yàn)證銅、銀的金屬活動(dòng)性順序，向容器中加入的藥品是__________
_______，觀察到的現(xiàn)象是_______________________________________。
將鐵絲放到硫酸銅溶液中
硝酸銀溶液和銅絲
銅絲表面有銀白色固體析出，溶液變?yōu)樗{(lán)色
(3)為比較鋅和鐵的金屬活動(dòng)性，某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：將鋅片和鐵絲分別放入稀鹽酸中，比較反應(yīng)的劇烈程度。你認(rèn)為該方案________(填“合理”或“不合理”)，理由是______________________________。
(4)為了驗(yàn)證鐵、銅、銀三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱，化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下兩組實(shí)驗(yàn)：
①試劑a是__________，金屬b是______。
　圖1 　
　圖2　
不合理
鋅片、鐵絲與酸的接觸面積不同
CuSO4溶液
銅絲
②試管A中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_________________________________________
_____，D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。
③由以上實(shí)驗(yàn)可知，鐵、銅、銀三種金屬的
活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開___________。
④請(qǐng)你利用上述藥品再設(shè)計(jì)一種不同的實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證
鐵、銅、銀的金屬活動(dòng)性順序____________________
______________________________________________
______________________________________________
_____________________________________________。
　圖1 　
　圖2　
鐵絲表面有紅色固體析出，溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色
Cu＋2AgNO3=== Cu(NO3)2＋2Ag
Fe＞Cu＞Ag
中，觀察到銅絲表面有銀白色固體析出，溶液變?yōu)樗{(lán)色，再取鐵絲插入上述反應(yīng)后的溶液中，觀察到鐵絲表面有紅色固體析出，溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色
將銅絲插入AgNO3溶液
2. 金屬活動(dòng)性順序的探究
例 2　小亮學(xué)完合金后，知道了不銹鋼的主要成分是鐵，白銅中含有銅和鎳(Ni)。他決定探究Fe、Cu、Ni的金屬活動(dòng)性順序。
【提出問題】Fe、Cu、Ni三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是什么？
【猜想與假設(shè)】
猜想1：Fe>Cu>Ni
猜想2：Fe>Ni>Cu
猜想3：____________
Ni＞Fe＞Cu
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】用砂紙打磨三種金屬的表面
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
甲：將鎳片浸入硫酸亞鐵溶液中 鎳片表面無(wú)明顯現(xiàn)象 猜想2成立
乙：將鎳片浸入硫酸銅溶液中 ______________________________________ 鎳片表面有紅色固體析出，溶液藍(lán)色變淺
【拓展延伸】(1)小明通過查閱資料得知鎳能與稀硫酸反應(yīng)生成能溶于水的NiSO4，并有氣泡產(chǎn)生，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________。
(2)除了選擇上述方案驗(yàn)證外，還可以選擇的試劑是______________________。
(3)實(shí)驗(yàn)前，需先將金屬進(jìn)行打磨的目的是___________________________。
(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制變量，該實(shí)驗(yàn)需控制的變量有___________________________________(寫一種)。
Ni ＋ H2SO4=== NiSO4＋H2↑
銅片、NiSO4溶液和鐵片
除去金屬表面的氧化物和污物
硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
第一步：首先將已知金屬按金屬活動(dòng)性順序排列好：鐵、銅的金屬活動(dòng)性順序?yàn)?Fe＞Cu。
第二步：猜想陌生金屬可能存在的位置
猜想一：X＞Fe＞Cu
猜想二：Fe＞X＞Cu
猜想三：Fe＞Cu＞X
第三步：通過“兩鹽夾一金”或“兩金夾一鹽”進(jìn)行驗(yàn)證。
1. (2023麗水)將鐵絲、銅絲分別伸入盛有同種試劑的兩支試管中，能迅速比較出鐵、銅金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的是(　　)
A. 蒸餾水
B. 稀硫酸
C. 硫酸鈉溶液
D. 氫氧化鈉溶液
B
2. (2022恩施州)現(xiàn)有Al、Cu、Ag三種金屬，限用一種試劑一次性就可以驗(yàn)證它們的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱，則該試劑是(　　)
A. CuSO4溶液 B. 稀H2SO4
C. AgNO3溶液 D. AlCl3溶液
A
3. (2023長(zhǎng)沙二模)為了驗(yàn)證鎂、銅、銀三種金屬的活動(dòng)性順序，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，只需進(jìn)行其中三個(gè)就能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阏J(rèn)為不必進(jìn)行的是(　　)
A. 將鎂片放入稀鹽酸中
B. 將銅片放入稀鹽酸中
C. 將鎂片放入硝酸銀溶液中
D. 將銅片放入硝酸銀溶液中
C
4. (2022樂山)某同學(xué)參加實(shí)驗(yàn)操作考試，為驗(yàn)證鎂、鋅、銅三種金屬的活動(dòng)性順序，他設(shè)計(jì)了以下四種實(shí)驗(yàn)方案，其中能達(dá)到目的的是(　　)
A. 將鎂片、鋅片分別放入Cu(NO3)2溶液中
B. 將鋅片、銅片分別放入Mg(NO3)2溶液中
C. 將鎂片分別放入Zn(NO3)2溶液、Cu(NO3)2溶液中
D. 將鎂片、鋅片、銅片分別放入稀鹽酸中
D
5. 為驗(yàn)證鋅、鐵、銅三種金屬的活動(dòng)性依次減弱，某同學(xué)設(shè)計(jì)了金屬與溶液混合的六種方案(如圖所示)，其中不能達(dá)到目的的組合是(　　)
A. ①② B. ⑤⑥
C. ④⑥ D. ②③④
C
6. (2023新疆)“宏觀—微觀—符號(hào)”三重表征是化學(xué)獨(dú)有的表示物質(zhì)及其變化的方法。請(qǐng)結(jié)合圖示回答下列問題。
(1)實(shí)驗(yàn)a中，金屬R表面有銀白色固體物質(zhì)析出，實(shí)驗(yàn)b中，鋅表面有黑色固體物質(zhì)析出。比較R、Zn、Ag的活動(dòng)性強(qiáng)弱__________。
(2)圖c是實(shí)驗(yàn)a中反應(yīng)的微觀示意圖。根據(jù)圖c分析實(shí)驗(yàn)a中溶液增加的離子是_____，減少的離子是_____(填離子符號(hào))。
Zn>R>Ag
R2＋
Ag＋
(3)寫出實(shí)驗(yàn)a中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式____________________________
(用含R的符號(hào)表示)，該反應(yīng)類型為__________。
R＋2AgNO3=== R(NO3)2＋2Ag
置換反應(yīng)
7. 某化學(xué)興趣小組的同學(xué)要探究鋁、鐵、銅三種金屬的活動(dòng)性順序，請(qǐng)你參與探究并填寫空格。
【實(shí)驗(yàn)探究】同學(xué)們將粗細(xì)相同的、打磨過的鋁絲和鐵絲分別插入硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液中：
操作 根據(jù)現(xiàn)象得出金屬活動(dòng)性順序
甲
乙
丙
現(xiàn)象 鋁絲表面附著黑色固體，溶液由淺綠色變?yōu)闊o(wú)色 _____________________________________________ 鋁絲表面附著紅色固體，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色 __________　　　
鐵絲表面附著紅色固體，溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色
Al>Fe>Cu
寫出鋁與硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。
2Al＋3CuSO4=== 3Cu＋Al2(SO4)3
【交流討論】
(1)同學(xué)們經(jīng)討論后認(rèn)為上述方案可以優(yōu)化，____(填“甲”“乙”或“丙”)試管的實(shí)驗(yàn)是多余的。
丙
甲
乙
丙
(2)潔潔認(rèn)為，只用一支盛有少量稀硫酸的試管，合理安排金屬絲的插入順序(能與稀硫酸反應(yīng)的要一次將稀硫酸消耗完)，也能證明鐵、鋁、銅這三種金屬的活動(dòng)性順序。他設(shè)計(jì)了兩種插入順序，請(qǐng)你補(bǔ)全順序二：
順序一：Cu、Fe、Al；　　順序二：____________。
Fe、Cu、Al
【拓展遷移】為了回收金屬，同學(xué)們將甲、乙、丙三支試管中反應(yīng)后的物質(zhì)倒入同一大燒杯中，一段時(shí)間后過濾，得到不溶物和濾液。向不溶物中加稀硫酸，若無(wú)氣泡產(chǎn)生，則不溶物中一定含有_____；若有氣泡產(chǎn)生，則不溶物中一定含有________，可能含有____。
Cu
Cu、Fe
Al

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