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实验活动5　常见金属的物理性质和化学性质
一、金属的物理性质
1.观察：镁、铝与铁都是　银白　色，铜是　红　色。
2.相互刻画铝片和硬铝片、铜片和黄铜片，可以得出纯金属的硬度比合金的　小　。
3.设计实验验证金属的物理性质
实验方案 实验现象 实验结论
分别将镁条、铝片、铜片等金属接入连有小灯泡和电池的电路中 闭合开关后，小灯泡　发光　 金属一般都具有　导电性　
分别用坩埚钳夹持铝片、铁片、铜片的一端，放在酒精灯上加热一会儿 用手摸一下另一端，会感觉　烫　 金属一般都具有　导热性　
用锤子反复敲打铝片、铁片、铜片 金属片　变薄　 金属有　延展性　
二、金属的化学性质
1.用坩埚钳夹取一块铜片，放在酒精灯火焰上加热，可看到　红色的铜表面变黑　，反应的化学方程式为　2Cu＋O22CuO　。
2.金属与稀酸的反应
金属 与稀硫酸反应 的现象 反应的化学方程式
镁条 都有气体产生，生成的气体能燃烧，镁条放出气体的速率最快，铝片、锌粒、铁片依次减慢 　Mg＋H2SO4MgSO4＋H2↑　
铝片 　2Al＋3H2SO4Al2（SO4）3＋3H2↑　
锌粒 　Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑　
铁片 　Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑　
铜片 不反应
金属的活动性顺序：Mg＞Al＞Zn＞Fe＞Cu。
3.比较铁、铜、银的金属活动性强弱
实验步骤 实验现象 实验结论
将铁片放入硝酸铜溶液中 铁片表面析出一层　红色固体　 铁的活动性比铜　强　
将铜片放入硝酸银溶液中 铜片表面析出一层　银白色固体　 铜的活动性比银　强　
三种金属的活动性：　铁＞铜＞银　。
1.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（　B　）
A.蒸馏水 B.稀硫酸
C.硫酸钠溶液 D.氢氧化钠溶液
2.如图所示，两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧，根据燃烧难易及剧烈程度不同，可推测镁与锌具有不同的（　D　）
A.颜色 B.熔点
C.金属延展性 D.金属活动性
3.为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学设计了以下四组实验。下列说法错误的是（　B　）
①　②　③　④
A.通过实验①、②，能验证金属活动性：Fe＞Cu
B.通过实验①、②、③，能验证金属活动性：Fe＞Cu＞Ag
C.实验④中X为Cu，Y为FeSO4，能验证金属活动性：Fe＞Cu
D.实验④中X为Cu，Y为AgNO3，能验证金属活动性：Cu＞Ag
4.向装有等质量的同种盐酸的四支试管中，分别随机加入相同规格的Mg、Fe、Cu、Ag片，甲和丙均有气泡产生，且丙更剧烈，乙和丁无明显现象（如图）。则甲中放置的是（　B　）
A.Mg B.Fe
C.Cu D.Ag
5.结合图片判断下列说法不正确的是（　B　）
A.图中镁与盐酸的反应速率最快
B.图中能体现出四种金属的活动性由弱到强的顺序是Mg、Zn、Fe、Cu
C.此实验应该保证金属与盐酸的接触面积相同
D.金属活动性的强弱可以依据金属是否与酸反应及反应的剧烈程度来确定
6.某化学兴趣小组的同学开展如图所示实验。
关于该实验，下列说法正确的是（　B　）
A.②中溶液一定含有盐酸
B.③中一定没有盐酸
C.②中加入镁粉时一定有气泡冒出
D.③中的固体一定是铁
7.用下图所示实验研究金属的性质。
（1）①中有气体生成，生成的气体为　氢气（或H2）　。
（2）③中反应的化学方程式为　Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu　。
（3）下列实验组合中，能得出铁、铜、银的金属活动性顺序的是　BC　（填字母）。
A.①④　　　B.③④　　　C.①②④
8.
探究题　整理实验器材时，小柯将还在反应的锌和稀硫酸的残留物，倒入有少量硫酸铜溶液的废液缸中，观察到锌粒表面产生气泡的速率加快。对此，他十分好奇：与硫酸铜溶液混合为什么会加快锌与稀硫酸的反应呢？
查阅资料：①相互接触的两种金属活动性不同的金属同时放入酸中，金属活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速率会加快。②硫酸铜对锌与稀硫酸反应没有催化作用。
小柯根据下表进行实验，观察并记录现象。
组别 第一组 第二组
A B C D
金属 锌片 绑有铜 片的锌片 铁片 绑有铜片 的铁片
30％稀 硫酸/mL 20 ？ 20 20
产生气 泡快慢 快 明显加快 慢 明显加快
（1）第一组实验中“？”处的数据应为　20　。
（2）为了定量比较产生气体的快慢，可以测量收集相同体积的氢气所需的时间或测量　相同时间收集到氢气的体积　，然后进行比较。
（3）请推测与废液缸中少量硫酸铜溶液混合后，锌粒与稀硫酸反应加快的原因：　硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面，加快了锌与稀硫酸的反应　。
9.利用如图所示实验探究金属的化学性质。
（1）实验一：水的作用是　防止生成的高温熔融物溅落炸裂瓶底　。实验中，观察到发出白光后铁丝并未燃烧，原因是　火柴燃烧消耗了较多的氧气，使氧气不足（合理即可）　。
（2）实验二：两个反应均生成了　氢气　（填物质名称）。比较铁和铝的金属活动性强弱，从试剂角度需考虑：①加入同样大小的铁片和铝片；②　加入等体积等浓度的稀盐酸　。
（3）实验三：反应的化学方程式为　Cu＋2AgNO3＋2Ag　。
10.对于金属材料，我们应从多角度了解。
Ⅰ.金属的性质
（1）铝合金与铝片相互刻画，在铝片表面会留下划痕，说明铝合金比铝硬度 　大　（填“大”或“小”）。
（2）在常温下，铝能与氧气反应，该反应的化学方程式为　4Al＋3O22Al2O3　。
（3）汽车表面的烤漆，不仅美观还能防锈，其防锈的原理是　隔绝氧气和水　。
（4）工人师傅切割铁板时，用硫酸铜溶液在铁板上画线，可以留下红色痕迹，产生这种现象的原因是　Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu　（用化学方程式表示）。
（5）为探究Fe、Zn、Cu三种金属的活动性强弱，下列选项中能达到实验目的的是　AB　（填字母）。
A.铁、氯化锌溶液、氯化铜溶液
B.铜、锌、氯化亚铁溶液
C.铜、氯化锌溶液、氯化亚铁溶液
Ⅱ.金属的活动性
（1）将一定量的硫酸铜溶液加入锌粉和铁粉的混合固体中，反应前后相关微观粒子的数量如下表所示。分析可知，实验中发生反应的化学方程式是　Zn＋CuSO4ZnSO4＋Cu　。
微观粒子 Zn Fe Cu Cu2＋ Zn2＋
反应前数量/ （6.02×1020个） 100 100 0 100 0
反应后数量/ （6.02×1020个） 20 100 80 20 80
（2）将铜片和锡片分别伸入稀硫酸中，锡片表面有气泡生成而铜片没有，说明锡的金属活动性比铜的　强　（填“强”或“弱”）。
11.
跨学科实践　（2024·烟台中考改编）在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目式活动，请你一起参与下列任务。
【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板
（1）区分铝片和铁片的物理方法是　用磁铁吸引（合理即可）　（写1种）。
【任务二】选择蚀刻液进行蚀刻
（2）首先将有镂空图案的不干胶保护膜（能隔绝蚀刻液与金属底板接触）分别贴到处理好的铝片和铁片上，然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中，将铁片浸入足量的乙蚀刻液中，一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案，没有附着物；铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的　③　、　①　（填序号）。
①硫酸铜溶液 ②硝酸银溶液
③稀盐酸 ④氯化亚铁溶液
⑤氯化钠溶液
【任务三】金属蚀刻画的后处理
（3）将蚀刻好的金属片清洗掉废液，去掉不干胶保护膜，进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是　保持铁片蚀刻画表面清洁干燥　（写1种合理的方法）。
【任务四】废液回收利用
（4）铝片蚀刻废液处理，可加入足量铝片，得到　氯化铝（或AlCl3）　溶液，回收保存。
（5）铁片蚀刻废液处理，如图所示：
过程①加入的物质X是　铁粉　，过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是　Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑　。实验活动5　常见金属的物理性质和化学性质
一、金属的物理性质
1.观察：镁、铝与铁都是 色，铜是 色。
2.相互刻画铝片和硬铝片、铜片和黄铜片，可以得出纯金属的硬度比合金的 。
3.设计实验验证金属的物理性质
实验方案 实验现象 实验结论
分别将镁条、铝片、铜片等金属接入连有小灯泡和电池的电路中 闭合开关后，小灯泡 金属一般都具有
分别用坩埚钳夹持铝片、铁片、铜片的一端，放在酒精灯上加热一会儿 用手摸一下另一端，会感觉 金属一般都具有
用锤子反复敲打铝片、铁片、铜片 金属片 金属有
二、金属的化学性质
1.用坩埚钳夹取一块铜片，放在酒精灯火焰上加热，可看到 ，反应的化学方程式为 。
2.金属与稀酸的反应
金属 与稀硫酸反应 的现象 反应的化学方程式
镁条 都有气体产生，生成的气体能燃烧，镁条放出气体的速率最快，铝片、锌粒、铁片依次减慢
铝片
锌粒
铁片
铜片 不反应
金属的活动性顺序：Mg＞Al＞Zn＞Fe＞Cu。
3.比较铁、铜、银的金属活动性强弱
实验步骤 实验现象 实验结论
将铁片放入硝酸铜溶液中 铁片表面析出一层 铁的活动性比铜
将铜片放入硝酸银溶液中 铜片表面析出一层 铜的活动性比银
三种金属的活动性： 。
1.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（　 　）
A.蒸馏水 B.稀硫酸
C.硫酸钠溶液 D.氢氧化钠溶液
2.如图所示，两只燃烧匙里装有相同质量的镁粉与锌粉，分别在空气中加热燃烧，根据燃烧难易及剧烈程度不同，可推测镁与锌具有不同的（　 　）
A.颜色 B.熔点
C.金属延展性 D.金属活动性
3.为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学设计了以下四组实验。下列说法错误的是（　 　）
①　②　③　④
A.通过实验①、②，能验证金属活动性：Fe＞Cu
B.通过实验①、②、③，能验证金属活动性：Fe＞Cu＞Ag
C.实验④中X为Cu，Y为FeSO4，能验证金属活动性：Fe＞Cu
D.实验④中X为Cu，Y为AgNO3，能验证金属活动性：Cu＞Ag
4.向装有等质量的同种盐酸的四支试管中，分别随机加入相同规格的Mg、Fe、Cu、Ag片，甲和丙均有气泡产生，且丙更剧烈，乙和丁无明显现象（如图）。则甲中放置的是（　 　）
A.Mg B.Fe
C.Cu D.Ag
5.结合图片判断下列说法不正确的是（　 　）
A.图中镁与盐酸的反应速率最快
B.图中能体现出四种金属的活动性由弱到强的顺序是Mg、Zn、Fe、Cu
C.此实验应该保证金属与盐酸的接触面积相同
D.金属活动性的强弱可以依据金属是否与酸反应及反应的剧烈程度来确定
6.某化学兴趣小组的同学开展如图所示实验。
关于该实验，下列说法正确的是（　 　）
A.②中溶液一定含有盐酸
B.③中一定没有盐酸
C.②中加入镁粉时一定有气泡冒出
D.③中的固体一定是铁
7.用下图所示实验研究金属的性质。
（1）①中有气体生成，生成的气体为 。
（2）③中反应的化学方程式为 。
（3）下列实验组合中，能得出铁、铜、银的金属活动性顺序的是 （填字母）。
A.①④　　　B.③④　　　C.①②④
8.
探究题　整理实验器材时，小柯将还在反应的锌和稀硫酸的残留物，倒入有少量硫酸铜溶液的废液缸中，观察到锌粒表面产生气泡的速率加快。对此，他十分好奇：与硫酸铜溶液混合为什么会加快锌与稀硫酸的反应呢？
查阅资料：①相互接触的两种金属活动性不同的金属同时放入酸中，金属活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速率会加快。②硫酸铜对锌与稀硫酸反应没有催化作用。
小柯根据下表进行实验，观察并记录现象。
组别 第一组 第二组
A B C D
金属 锌片 绑有铜 片的锌片 铁片 绑有铜片 的铁片
30％稀 硫酸/mL 20 ？ 20 20
产生气 泡快慢 快 明显加快 慢 明显加快
（1）第一组实验中“？”处的数据应为 。
（2）为了定量比较产生气体的快慢，可以测量收集相同体积的氢气所需的时间或测量 ，然后进行比较。
（3）请推测与废液缸中少量硫酸铜溶液混合后，锌粒与稀硫酸反应加快的原因： 。
9.利用如图所示实验探究金属的化学性质。
（1）实验一：水的作用是 。实验中，观察到发出白光后铁丝并未燃烧，原因是 。
（2）实验二：两个反应均生成了 （填物质名称）。比较铁和铝的金属活动性强弱，从试剂角度需考虑：①加入同样大小的铁片和铝片；② 。
（3）实验三：反应的化学方程式为 。
10.对于金属材料，我们应从多角度了解。
Ⅰ.金属的性质
（1）铝合金与铝片相互刻画，在铝片表面会留下划痕，说明铝合金比铝硬度 （填“大”或“小”）。
（2）在常温下，铝能与氧气反应，该反应的化学方程式为 。
（3）汽车表面的烤漆，不仅美观还能防锈，其防锈的原理是 。
（4）工人师傅切割铁板时，用硫酸铜溶液在铁板上画线，可以留下红色痕迹，产生这种现象的原因是 （用化学方程式表示）。
（5）为探究Fe、Zn、Cu三种金属的活动性强弱，下列选项中能达到实验目的的是 （填字母）。
A.铁、氯化锌溶液、氯化铜溶液
B.铜、锌、氯化亚铁溶液
C.铜、氯化锌溶液、氯化亚铁溶液
Ⅱ.金属的活动性
（1）将一定量的硫酸铜溶液加入锌粉和铁粉的混合固体中，反应前后相关微观粒子的数量如下表所示。分析可知，实验中发生反应的化学方程式是 。
微观粒子 Zn Fe Cu Cu2＋ Zn2＋
反应前数量/ （6.02×1020个） 100 100 0 100 0
反应后数量/ （6.02×1020个） 20 100 80 20 80
（2）将铜片和锡片分别伸入稀硫酸中，锡片表面有气泡生成而铜片没有，说明锡的金属活动性比铜的 （填“强”或“弱”）。
11.
跨学科实践　（2024·烟台中考改编）在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目式活动，请你一起参与下列任务。
【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板
（1）区分铝片和铁片的物理方法是 （写1种）。
【任务二】选择蚀刻液进行蚀刻
（2）首先将有镂空图案的不干胶保护膜（能隔绝蚀刻液与金属底板接触）分别贴到处理好的铝片和铁片上，然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中，将铁片浸入足量的乙蚀刻液中，一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案，没有附着物；铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的 、 （填序号）。
①硫酸铜溶液 ②硝酸银溶液
③稀盐酸 ④氯化亚铁溶液
⑤氯化钠溶液
【任务三】金属蚀刻画的后处理
（3）将蚀刻好的金属片清洗掉废液，去掉不干胶保护膜，进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是 （写1种合理的方法）。
【任务四】废液回收利用
（4）铝片蚀刻废液处理，可加入足量铝片，得到 溶液，回收保存。
（5）铁片蚀刻废液处理，如图所示：
过程①加入的物质X是 ，过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是 。

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