资源简介

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实验活动5 常见金属的物理性质和化学性质
教学目标 1.巩固和加深对金属性质的认识。2.进一步提高实验设计能力。
重点和难点 重点：金属的物理性质。难点：金属的化学性质。
◆知识点一 常见金属的物理性质和化学性质
【实验用品】
实验仪器 试管、酒精灯、坩埚钳、电池、导线、小灯泡、火柴。
实验试剂 镁条、锌粒、铝片、铁片、铜片、黄铜片(或白铜片)、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。
实验物品 打磨过的铜丝、打磨过的铁丝。
【实验步骤】
1.金属的物理性质
实验名称 实验操作 实验现象 实验结论
(1)观察金属的颜色、光泽 观察镁条、铝片、铁片、铜片的颜色和光泽 镁条、铝片、铁片具有银白色金属光泽，铜片具有红色金属光泽 金属一般都具有金属光泽，大多数是银白色，铜为红色
(2)比较金属的硬度 ①铝片上有明显的划痕；②铜片上有明显的划痕 ①铜的硬度比铝的大；②黄铜(或白铜)的硬度比铜的大
(3)验证金属具有导电性 小灯泡发光 金属具有导电性
2.金属的化学性质
(1)金属与氧气的反应
实验操作 实验现象 化学方程式 实验结论
铜片表面变黑 2Cu+O 2CuO 铜在加热条件下能与氧气反应生成氧化铜
(2)金属与酸的反应
实验操作
实验现象 加入稀盐酸(或稀硫酸)后，放镁条、铝片、锌粒、铁片的试管中均产生气泡，且产生的气体均能燃烧并产生淡蓝色火焰；放铜片的试管中无气泡产生
化学方程式 Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4===2Al2(SO4)3+3H2↑Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ Fe+2HCl===FeCl2+H2↑Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
实验结论 金属镁、铝、锌、铁能与稀盐酸(或稀硫酸)反应生成氢气，铜与稀盐酸(或稀硫酸)不反应
(3)比较铁、铜、银的金属活动性
实验内容
实验现象 铁丝上附着红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色 铜丝上附着银白色固体，溶液由无色变为蓝色
化学方程式 Fe+CuSO4===FeSO4+Cu Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
实验结论 三种金属的活动性：铁>铜>银
即学即练
1．化学实验是认识物质的重要途径。
【实验药品准备】铁片、锌片、铜片、银片、镁条、黄铜片、铁丝、铝丝、粗铜丝、稀硫酸、硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液
【实验操作】
(1)请完善下面表格。
实验项目 实验内容 实验步骤、现象与分析
验证金属部分物理性质 采用相互刻划的方法，比较铜片和黄铜片的硬度，铜片上出现划痕，由此可知：黄铜片比铜片的硬度 （填“大”或“小”）。
选择铁丝、铝丝、粗铜丝，手持金属的一端，在酒精灯火焰上短时间烘烤另一端，温度均升高，由此可知：金属具有良好的 性。
验证金属部分化学性质及活动性 用坩埚钳分别夹取铜片和打磨过的镁条，放在酒精灯火焰上加热，铜片表面变黑，镁条燃烧发出耀眼白光，由此可知：金属可以与 发生反应，并写出镁条发生反应的方程式 。
向装有铁片、铜片的两个试管中分别倒入稀硫酸。可观察到 现象，由此可知：铁的活动性比铜强。写出发生反应的方程式 。
向试管中倒入硫酸铜溶液2mL，并将打磨光亮的铝丝插入硫酸铜溶液中，可观察到铝丝表面覆盖一层红色物质，由此可知：铝的活动性比铜 （填“强”或“弱”）。
【反思交流】
(2)“真金不怕火炼”描述的是金的 性质（填“物理”或“化学”）。
(3)下列铁制品的用途中，利用金属导热性的是________。
A．铁锤 B．铁门 C．铁锅
(4)用以上实验药品验证锌、银、铜三种金属的活动性顺序，可以选择的一组试剂为 。
(5)农业常用的杀菌剂波尔多液（主要成分为和），波尔多液不能用铁桶盛放的原因是 。
考点一 实验探究金属的物理性质和化学性质
【例1】金属是一种重要的资源，进一步了解金属的性质，才能更好地为人类服务。
(1)金属的物理性质。将黄铜片与纯铜片相互刻画，观察到纯铜片上划痕较深，黄铜片上划痕较浅，据此得出的推论是 。
(2)金属的化学性质。
①金属材料的使用和保护。铝制品具有良好的耐腐蚀性的原因是 (用化学方程式表示)。
②化学社团的同学想比较Mg、Fe、Cu的金属活动性，请你帮他们一起完成以下探究：
实验操作 实验现象 实验结论
镁片表面 ，溶液不变色；铁片表面产生少量气泡，溶液 ；铜片表面无明显变化 金属活动性：Mg>Fe>Cu任写一个上述实验中发生的化学方程式：
③将上述实验结束后的溶液倒入烧杯中，得到溶液A，取mg溶液A于另一烧杯中，加入一定量的镁粉充分反应后得到溶液B．若溶液B质量仍为mg，则溶液B中溶质的阳离子组合可能是 、 。
【变式1-1】探究金属的化学性质
实验一：
(1)用坩埚钳夹取一块铜片，放在酒精灯火焰上加热，观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为 。
实验二：某小组同学利用如图装置探究金属的化学性质（试管中的溶液均为稀盐酸）：
(2)实验前，用砂纸打磨金属片的目的是 。
(3)实验中有气泡冒出的是 （填字母序号），生成的气体是 。
【变式1-2】化学兴趣小组的同学们在学习完金属的化学性质后，进行了如下的探究实验。
【实验一】小德同学做了在酒精灯火焰上加热铜丝的实验。
(1)他能观察到的现象是 。
(2)古语有云：真金不怕火炼。根据实验一的现象及这句古语信息，可以得出结论：铜比金 (填“活泼”或“稳定”)。
【实验二】小强选择的分别是大小接近且打磨光亮的镁片和铜片。
(3)写出镁片发生反应的化学方程式 通过金属与酸能否反应的分析，我们可以得出镁的金属活动比铜强。
【实验三】腾飞同学探究铁、铜、银三者之间的金属活动性关系。
(4)请你对以上实验的设计进行评价 。
【实验四】同学们为了研究金属与金属化合物的溶液反应后滤渣和滤液的成分，他们先将硝酸铜溶液和硝酸银溶液混合，再向混合后溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，并利用传感器的数据绘制了滤液中各离子的数目随反应时间的变化趋势图，如下图所示。
(5)图像中①表示的是 (填离子符号)。
(6)若向充分反应后滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤液中一定有的阳离子为 (填离子符号)
【总结归纳】
(7)通过上述实验，可以归纳出金属可以与氧气反应，从反应的难易程度可以得出金属的活泼性；从金属与稀酸或金属化合物的溶液反应的难易程度可以得出金属的活动性顺序；从传感器反馈的图像中我们可以得出这些金属的活动性顺序还可能导致一种金属在与两种金属化合物的溶液混合会有_____的问题(填字母)。
A．反应顺序 B．只要反应现象明显就能确定滤液或滤渣的成分
【变式1-3】某校化学兴趣小组以“金属的化学性质”为主题开展了如下项目式探究。
【项目一】探究金属与氧气的反应
(1)黄铜(Cu-Zn合金)的外观与黄金相似、可用灼烧的方法鉴别二者，原因是 。
【项目二】探究金属与盐溶液的反应
步骤1：将一根洁净的铜丝(过量)浸入盛有AgNO3溶液的试管中，待现象不再发生变化，取出剩余铜丝。
步骤2：将一根洁净的铁丝浸入步骤1反应后的溶液中，观察现象。
(2)步骤1中试管内发生反应的化学方程式为 。
(3)一段时间后可观察到步骤2中试管内的现象为 。
【项目三】探究金属与酸的反应
【提出问题】金属与酸反应的速率受哪些因素影响呢？
【作出猜想】A．金属的种类；B．酸的浓度；C．金属的形状。
【设计实验】小组同学为探究打磨过的金属与酸的反应，设计了如下实验：
实验编号 盐酸的浓度(均取20mL) 金属的种类(均取2g) 金属的形状 收集50mL氢气所需时间/s
① 10% 镁 粉状 35
② 10% 铝 片状 98
③ 10% 镁 片状 82
④ 20% 铝 片状 80
【实验分析】
(4)要得出酸的浓度对金属与酸反应速率的影响，应选择的实验编号是 。
【得出结论】
(5)通过比较实验①③，可得出的结论是 。
【查阅资料】在发生金属间的置换反应时，活泼金属表面会附着较不活泼的金属，形成无数微小原电池，加快金属与酸的反应。
【拓展探究】实验结束后，有同学发现放进废液缸中的铝片，发生剧烈的反应并产生大量气泡，速率明显比铝与稀盐酸反应快，且铝表面有红色物质附着。
已知：废液缸中的废液是硫酸铜溶液、硫酸镁溶液、稀盐酸的混合液。
(6)废液缸中铝片表面产生气泡的速率明显比铝与稀盐酸反应快的原因是 ，请设计实验进行验证： (写出实验操作、预期现象和实验结论)。
基础达标
1．下列图示主要利用物质的化学性质的是
A． 铝壶烧水 B． 合金与纯金属相互刻画
C． 铝丝插入硫酸铜溶液中 D． 将金属压成薄片
2．下列实验操作中，只研究金属物理性质的是
A．向盛有铜片的试管中，滴加稀盐酸
B．加热铜片，观察铜片表面是否变黑
C．铜片和铝片相互刻画，观察金属表面是否有划痕
D．加热铜片一端，观察铜片及铜片另端的蜡烛是否熔化
3．同学们探究金属铝的性质过程中，结论错误的是
A B C D
A．金属铝有良好的延展性 B．在空气中，铝比铁更耐腐蚀
C．铝的金属活动性比铜的弱 D．铝能与稀盐酸反应生成气体
4．小思在实验室中探究金属化学性质，下图中有一处错误的操作，该操作是
A．灼烧铜丝 B．放置坩埚钳
C．加锌粒 D．倾倒硫酸铜溶液
5．为验证铁、铜、银的金属活动性强弱，某实验小组设计如图实验，下列说法正确的是
A．通过实验①④，能验证金属活动性：Fe>Cu>Ag
B．通过实验①②，能验证三种金属中Fe的活动性最强
C．通过实验②③，能验证三种金属中Ag的活动性最弱
D．若试管⑤中X为Cu，Y溶液为稀硫酸，通过实验③④⑤能验证金属活动：Fe>Cu>Ag
6．实验是学习化学的重要方法。下列有关金属的实验，不能达到相应目的的是
A．比较合金与其组分金属的硬度 B．完全相同的三种金属，比较铁、铜、银的导电性
C．验证质量守恒定律 D．验证锌、铁、铜的金属活动性顺序
7．实验小组根据图1所示实验方案探究金属化学性质，并将金属化学性质归纳为知识网络图（见图2），以下说法不正确的是
A．图1中实验甲反应现象是：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体并放热。
B．图1实验中没有现象的是实验乙，试管丙、丁中都冒气泡，且溶液都变为浅绿色
C．图2中金属若为铝时，具有耐腐蚀的主要原因是铝和氧气在常温反应生成一层致密氧化膜
D．图2 中物质A的类别属于盐，发生该类反应时一定有固体析出，溶液的质量不一定变大
8．如图，将等质量的锌和铁分别放入左、右试管中，加入等质量、等浓度的稀盐酸，充分反应后，冷却至室温，金属均有剩余(U管内为水，初始液面相平，反应过程中装置气密性良好)，下列说法一定不正确的是
A．右试管中溶液为浅绿色
B．充分反应后两试管中产生氢气的质量相等
C．U形管中液面左升右降
D．U形管中液面仍相平
综合应用
9．向图1装置烧瓶内注入体积和浓度均相同的稀盐酸，分别剪取相同尺寸形状的镁、铝、锌、铜、铁金属条，打磨后投入烧瓶中，采集数据，得到图2所示的气压变化情况。以下表述错误的是
A．锌反应速率适中，压强变化比较平稳
B．镁反应用时最短到达反应终点
C．铁反应速率较慢，而铜无变化
D．铝反应产生压强最大，化学性质最活泼
10．化学小组在研究“金属的化学性质”时，进行了如下实验：将银白色金属X放入金属Y的化合物溶液中，实验后的现象如图所示，则下列说法正确的是
A．金属X可能是铁
B．在金属活动性顺序中，X一定排在氢前
C．金属活动性：X>Y
D．反应后无色溶液中可能同时含有金属的化合物和金属的化合物
11．化学小组在研究“金属的化学性质”时，进行了如下实验：将银白色金属X放入金属Y的化合物溶液中，实验后的现象如图所示，下列说法正确的是
A．金属X可能是Cu
B．在金属活动性顺序中，X不一定排在氢前
C．金属活动性：
D．反应后的无色溶液中可能同时含有金属X和金属Y的化合物
12．向图1装置烧瓶内注入体积和浓度均相同的稀盐酸，分别剪取相同尺寸形状的镁、铝、锌、铜、铁金属条，打磨后迅速投入烧瓶中，采集数据，得到图2所示的气压变化情况。以下选项不正确的是
A．锌与稀盐酸反应速率适中，压强变化平稳上升
B．镁与稀盐酸反应用时最短到达反应终点
C．铁与稀盐酸反应速率较慢，而铜无变化
D．铝与稀盐酸反应产生压强最大，化学性质最活泼
拓展培优
13．某化学兴趣小组为探究金属的性质，利用铁丝、铜丝等生活中常见的金属，以及化学实验室的相关试剂，设计并完成了如下实验。请根据下列提示，补全实验内容。
(1)实验原理：试管D中发生的反应的化学方程式为 。
(2)实验现象：铁丝在集气瓶A中燃烧的现象是 ；试管B和C中溶液的颜色均发生了改变，且金属丝表面都有其他金属析出。
(3)实验结论：由试管B和C的现象可推出三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
【问题与思考】
(4)可以利用金属的物理性质来区分不同的金属，例如，区分铁丝和铜丝最简单的方法是 。
(5)光亮的细铁丝放入集气瓶A中的最佳时机是 。
14．中华文明源远流长，金属材料在创造中华文明的过程中起到了重要的作用。
【认识金属材料】
(1)三星堆古遗址出土的黄金面具、青铜立人像、青铜神树、象牙等均堪称独一无二的旷世神品。其中不是由金属材料制得的是 。
【金属的物理性质】
(2)人类认识和利用金属有着悠久的历史。《天工开物》中记述：“凡金箔，每金七厘造方寸金一千……金性又柔，可屈折如枝柳”。黄金可制成金箔。说明金具有良好的 。
(3)钠钾合金在室温下为液态，其熔点为-11℃，钠的熔点为97.8℃，钾的熔点为63.5℃，比较钠钾合金与钠、钾熔点的差异。得出的合理结论是 。
【金属的化学性质】
(4)探究金属与酸的反应，如图1，向250mL烧瓶内注入25mL某浓度的稀硫酸，分别剪取完全相同的镁、锌、铁、铜金属片，打磨后投入烧瓶中，迅速塞紧带有压强传感器的橡皮塞，点击采集，得到图2所示的变化曲线。
①曲线 (填字母)对应的金属是铜。
②曲线c对应的金属是镁，反应的化学方程式为 ，在30s左右曲战c达到最高点后又略微下降的原因是 。
③综合分析可知，下列说法不正确的是 。
A．如果延长反应时间，曲线d的图像仍将是一条直线
B．曲线d对应的反应速率适中，适合实验室制取氢气
C．曲线b代表的金属是铁，与稀硫酸充分反应后溶液由无色变为蓝色
D．某酸雨多发地区，欲铸一座金属雕像，上述金属中铜最合适
【归钠总结】
金属具有共同的物理性质，相似的化学性质，但反应的难易和剧烈程度不同。
15．古往今来，金属材料和制品在我们的社会生活中一直起着非常重要的作用。
(1)将铜片连入电路，接通电源，观察到小灯泡变亮，说明铜具有 性。
金属的化学性质
Ⅰ、金属与氧气反应
(2)实验前，用 方法除去金属表面的氧化膜。
(3)镁条在空气中能燃烧，铁丝只有在氧气中能燃烧，说明不同种物质燃烧时需要 不同。
(4)空气与过量铜片的反应如图1。利用传感器测得装置内的“氧气含量——时间”曲线如图2。该实验能证明铜与氧气发生了化学变化的证据有 。
Ⅱ、金属与酸反应
(5)如图3，你推测无明显现象的是 （填序号），依据是 。
Ⅲ、铁与硫酸铜溶液反应
(6)图4反应的化学方程式是 。
【实验拓展】
(7)将实验方案与实验目的用“——”进行连线。
实验目的　　　　　　　　　　　　　实验方案
鉴别铁粉和氧化铜粉末　　　　　　　　加入二氧化锰观察是否产生气泡
除去中的CO　　　　　　　　　　在蜡烛火焰上罩一个干冷的烧杯
鉴别溶液和蒸馏水　　　　　　　用磁铁吸引
检验蜡烛中是否含有氢元素　　　　　　通过足量的灼热氧化铁
【归纳总结】
(8)金属一般具有共同的物理性质，相似的化学性质，但反应的难易和剧烈程度不同。
地球上的金属除少数不活泼的以外，都以 （填“单质”或“化合物”）的形式存在。
答案和解析
教学目标 1.巩固和加深对金属性质的认识。2.进一步提高实验设计能力。
重点和难点 重点：金属的物理性质。难点：金属的化学性质。
◆知识点一 常见金属的物理性质和化学性质
【实验用品】
实验仪器 试管、酒精灯、坩埚钳、电池、导线、小灯泡、火柴。
实验试剂 镁条、锌粒、铝片、铁片、铜片、黄铜片(或白铜片)、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。
实验物品 打磨过的铜丝、打磨过的铁丝。
【实验步骤】
1.金属的物理性质
实验名称 实验操作 实验现象 实验结论
(1)观察金属的颜色、光泽 观察镁条、铝片、铁片、铜片的颜色和光泽 镁条、铝片、铁片具有银白色金属光泽，铜片具有红色金属光泽 金属一般都具有金属光泽，大多数是银白色，铜为红色
(2)比较金属的硬度 ①铝片上有明显的划痕；②铜片上有明显的划痕 ①铜的硬度比铝的大；②黄铜(或白铜)的硬度比铜的大
(3)验证金属具有导电性 小灯泡发光 金属具有导电性
2.金属的化学性质
(1)金属与氧气的反应
实验操作 实验现象 化学方程式 实验结论
铜片表面变黑 2Cu+O 2CuO 铜在加热条件下能与氧气反应生成氧化铜
(2)金属与酸的反应
实验操作
实验现象 加入稀盐酸(或稀硫酸)后，放镁条、铝片、锌粒、铁片的试管中均产生气泡，且产生的气体均能燃烧并产生淡蓝色火焰；放铜片的试管中无气泡产生
化学方程式 Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4===2Al2(SO4)3+3H2↑Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ Fe+2HCl===FeCl2+H2↑Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
实验结论 金属镁、铝、锌、铁能与稀盐酸(或稀硫酸)反应生成氢气，铜与稀盐酸(或稀硫酸)不反应
(3)比较铁、铜、银的金属活动性
实验内容
实验现象 铁丝上附着红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色 铜丝上附着银白色固体，溶液由无色变为蓝色
化学方程式 Fe+CuSO4===FeSO4+Cu Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
实验结论 三种金属的活动性：铁>铜>银
即学即练
1．化学实验是认识物质的重要途径。
【实验药品准备】铁片、锌片、铜片、银片、镁条、黄铜片、铁丝、铝丝、粗铜丝、稀硫酸、硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液
【实验操作】
(1)请完善下面表格。
实验项目 实验内容 实验步骤、现象与分析
验证金属部分物理性质 采用相互刻划的方法，比较铜片和黄铜片的硬度，铜片上出现划痕，由此可知：黄铜片比铜片的硬度 （填“大”或“小”）。
选择铁丝、铝丝、粗铜丝，手持金属的一端，在酒精灯火焰上短时间烘烤另一端，温度均升高，由此可知：金属具有良好的 性。
验证金属部分化学性质及活动性 用坩埚钳分别夹取铜片和打磨过的镁条，放在酒精灯火焰上加热，铜片表面变黑，镁条燃烧发出耀眼白光，由此可知：金属可以与 发生反应，并写出镁条发生反应的方程式 。
向装有铁片、铜片的两个试管中分别倒入稀硫酸。可观察到 现象，由此可知：铁的活动性比铜强。写出发生反应的方程式 。
向试管中倒入硫酸铜溶液2mL，并将打磨光亮的铝丝插入硫酸铜溶液中，可观察到铝丝表面覆盖一层红色物质，由此可知：铝的活动性比铜 （填“强”或“弱”）。
【反思交流】
(2)“真金不怕火炼”描述的是金的 性质（填“物理”或“化学”）。
(3)下列铁制品的用途中，利用金属导热性的是________。
A．铁锤 B．铁门 C．铁锅
(4)用以上实验药品验证锌、银、铜三种金属的活动性顺序，可以选择的一组试剂为 。
(5)农业常用的杀菌剂波尔多液（主要成分为和），波尔多液不能用铁桶盛放的原因是 。
【答案】(1) 大 导热 氧气/O2 放铁片的试管中，溶液逐渐由无色变成浅绿色，同时有气泡产生，而放铜片的试管无明显现象 强
(2)化学
(3)C
(4)稀硫酸和硝酸银溶液
(5)波尔多液中主要成分为和，铁的金属活动顺序性比铜强，能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，造成铁桶泄露，故不能用铁制容器来配制波尔多液
【详解】（1）根据铜片上出现划痕，可以推出黄铜片比铜片的硬度大，因为黄铜片是合金，铜片是纯金属，合金比该合金中单种金属的硬度大；
不同金属，在酒精灯火焰上烘烤一端，热量不断传递，便使金属的温度均升高，故金属具有良好的导热性；
镁条在酒精灯的灼烧中，在空气中燃烧发出耀眼白光，故镁条可以和氧气反应生成氧化镁；
镁条和氧气发生反应的方程式；
向装有铁片、铜片的两个试管中分别倒入稀硫酸后，铁片可以和稀硫酸反应，铜片不能和稀硫酸反应，故可观察到放铁片的试管中，溶液逐渐由无色变成浅绿色，同时有气泡产生，而放铜片的试管无明显现象；
铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故化学方程式是；
铝丝表面覆盖一层红色物质可知铝丝和硫酸铜反应生成了铜单质，将铜置换出来，因为金属活动性强的可以将盐中金属活动性弱的物质置换出来，故铝的活动性比铜强。
（2）金不能在火的灼烧下和别的物质反应，故体现的是化学性质。
（3）A、铁锤是利用了金属的硬度，才可以锤东西，故错误；
B、铁可以制作铁门，利用了金属的延展性，可以塑造成别的样子，故错误；
C、铁锅利用了金属的导热性，可以传递热量，将食物炒熟，故正确。
故选C。
（4）可以选择稀硫酸和硝酸银溶液，现将三种金属放在稀硫酸内，可以产生气泡的就是铝，铝可以和稀硫酸反应，活动性最强，银和铜不与稀硫酸反应，实验无明显现象；再将铜和银放入硝酸银溶液中，红色的铜表面开始出现银白色得固体，说明铜可以将硝酸银中的银置换出来，而银不与硝酸银反应，无明显现象，故铜的金属活动性居中，银的金属活动顺序性最弱。
（5）波尔多液中主要成分为和，铁的金属活动顺序性比铜强，能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，造成铁桶泄露，故不能用铁制容器来配制波尔多液。
考点一 实验探究金属的物理性质和化学性质
【例1】金属是一种重要的资源，进一步了解金属的性质，才能更好地为人类服务。
(1)金属的物理性质。将黄铜片与纯铜片相互刻画，观察到纯铜片上划痕较深，黄铜片上划痕较浅，据此得出的推论是 。
(2)金属的化学性质。
①金属材料的使用和保护。铝制品具有良好的耐腐蚀性的原因是 (用化学方程式表示)。
②化学社团的同学想比较Mg、Fe、Cu的金属活动性，请你帮他们一起完成以下探究：
实验操作 实验现象 实验结论
镁片表面 ，溶液不变色；铁片表面产生少量气泡，溶液 ；铜片表面无明显变化 金属活动性：Mg>Fe>Cu任写一个上述实验中发生的化学方程式：
③将上述实验结束后的溶液倒入烧杯中，得到溶液A，取mg溶液A于另一烧杯中，加入一定量的镁粉充分反应后得到溶液B．若溶液B质量仍为mg，则溶液B中溶质的阳离子组合可能是 、 。
【答案】(1)合金的硬度比纯金属的大
(2) 4Al+3O2=2Al2O3 将相同规格并且打磨过的镁片、铁片、铜片分别放入等量的稀盐酸中 产生大量气泡 由无色逐渐变成浅绿色 / 镁离子 镁离子和亚铁离子
【详解】（1）黄铜是铜的合金，将黄铜片与纯铜片相互刻画，观察到铜片上划痕较深，黄铜片上划痕较浅，据此得出的结论是合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度；
（2）①空气中铝比铁更耐腐蚀，原因是铝在常温下与氧气反应，表面形成一层致密的氧化铝薄膜，覆盖在铝制品表面，阻止内部铝进一步氧化，反应的化学方程式为4Al＋3O2=2Al2O3；
②根据现象铁表面产生少量气泡，可知，实验中检验三种金属活动性的试剂为酸，
【点睛】根据现象：铁片表面产生少量气泡，，可知实验中用来验证三者活动性的试剂为盐酸或硫酸。实验操作：将相同规格并且打磨过的镁片、铁片、铜片分别放入等量的稀盐酸中;实验现象:镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜不能和稀盐酸反应，能观察到镁片表面产生大量气泡，溶液不变色;铁片表面产生少量气泡，溶液逐渐变成浅绿色;铜片表面无明显变化;实验结论:金属活动性: Mg> Fe>Cu，上述实验中发生反应的化学方程式分别为: Mg + 2HCl=MgCl2 + H2↑或Fe + 2HCl=FeCl2 + H2↑;
③将上述实验结束后的溶液倒入烧杯中，得到溶液A，则溶液A中一定有生成的氯化镁、氯化亚铁和盐酸，取mg溶液A于另一烧杯中，加入一定量的镁粉充分反应后得到溶液B，镁粉和氯化镁不反应，先与盐酸反应生成氯化镁和氢气，，过程中溶液质量增重，后与氯化亚铁反应生成氯化镁和铁，，过程中溶液质量减轻，若溶液B质量仍为mg，说明两个反应一定都发生了，故盐酸一定被完全反应，氯化亚铁有可能有剩余，所以溶液B中溶质的阳离子组合可能是镁离子或镁离子和铜离子。
【变式1-1】探究金属的化学性质
实验一：
(1)用坩埚钳夹取一块铜片，放在酒精灯火焰上加热，观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为 。
实验二：某小组同学利用如图装置探究金属的化学性质（试管中的溶液均为稀盐酸）：
(2)实验前，用砂纸打磨金属片的目的是 。
(3)实验中有气泡冒出的是 （填字母序号），生成的气体是 。
【答案】(1) 铜片表面变黑
(2)除去表面的氧化膜
(3) ABCD 氢气/H2
【详解】（1）铜在空气中加热生成黑色的氧化铜，则可观察到铜片表面变黑；
反应的化学方程式为：。
（2）金属表面有氧化膜，用砂纸打磨金属片的目的是除去表面的氧化膜。
（3）在金属活动性顺序中：镁>铝>锌>铁>（氢）>铜，则镁、铝、锌、铁均能和稀盐酸反应生成氢气，即有气泡冒出的为ABCD。
【变式1-2】化学兴趣小组的同学们在学习完金属的化学性质后，进行了如下的探究实验。
【实验一】小德同学做了在酒精灯火焰上加热铜丝的实验。
(1)他能观察到的现象是 。
(2)古语有云：真金不怕火炼。根据实验一的现象及这句古语信息，可以得出结论：铜比金 (填“活泼”或“稳定”)。
【实验二】小强选择的分别是大小接近且打磨光亮的镁片和铜片。
(3)写出镁片发生反应的化学方程式 通过金属与酸能否反应的分析，我们可以得出镁的金属活动比铜强。
【实验三】腾飞同学探究铁、铜、银三者之间的金属活动性关系。
(4)请你对以上实验的设计进行评价 。
【实验四】同学们为了研究金属与金属化合物的溶液反应后滤渣和滤液的成分，他们先将硝酸铜溶液和硝酸银溶液混合，再向混合后溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，并利用传感器的数据绘制了滤液中各离子的数目随反应时间的变化趋势图，如下图所示。
(5)图像中①表示的是 (填离子符号)。
(6)若向充分反应后滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤液中一定有的阳离子为 (填离子符号)
【总结归纳】
(7)通过上述实验，可以归纳出金属可以与氧气反应，从反应的难易程度可以得出金属的活泼性；从金属与稀酸或金属化合物的溶液反应的难易程度可以得出金属的活动性顺序；从传感器反馈的图像中我们可以得出这些金属的活动性顺序还可能导致一种金属在与两种金属化合物的溶液混合会有_____的问题(填字母)。
A．反应顺序 B．只要反应现象明显就能确定滤液或滤渣的成分
【答案】(1)红色固体变为黑色固体
(2)活泼
(3)
(4)不正确，本实验无法得出银和铜的金属活动性顺序
(5)
(6)
(7)A
【详解】（1）加热铜丝，红色的铜丝会与空气中的氧气发生反应生成黑色的氧化铜。
（2）根据“真金不怕火炼”，说明高温下金的化学性质很稳定。
（3）镁片和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，化学方程式为：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑。
（4）实验三的实验目的是探究铁、铜、银三者之间的金属活动性关系。将铁丝插入硝酸铜溶液中发生反应，说明铁的活动性强于铜；将铁丝插入硝酸银溶液中发生反应，说明铁的活动性强于银。但铜、银的活动性无法比较。所以实验三的设计不正确。故填：不正确，实验3没有探究铜和银的金属活动性强弱。
（5）由于铁粉与硝酸铜溶液反应生成硝酸亚铁和铜；铁粉与硝酸银溶液反应生成硝酸亚铁和银。所以反应前后溶液中硝酸根离子的数目不变，即图像中①表示的是硝酸根离子，符号是。
（6）铁、铜、银中只有铁与稀盐酸反应生成氢气，所以向充分反应后滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明加入铁已经过量，因此，过量的铁能将硝酸铜和硝酸银中的铜离子、银离子完全置换成铜单质和银单质，并生成亚铁离子。故滤液中一定有的阳离子是亚铁离子。离子符号为：Fe2+。
（7）根据向硝酸铜和硝酸银混合溶液加入一定量的铁粉，结合传感器反馈的图像，铁粉优先与硝酸银溶液发生反应，再与硝酸铜反应，因此会有反应顺序上的问题，故选填A。
【变式1-3】某校化学兴趣小组以“金属的化学性质”为主题开展了如下项目式探究。
【项目一】探究金属与氧气的反应
(1)黄铜(Cu-Zn合金)的外观与黄金相似、可用灼烧的方法鉴别二者，原因是 。
【项目二】探究金属与盐溶液的反应
步骤1：将一根洁净的铜丝(过量)浸入盛有AgNO3溶液的试管中，待现象不再发生变化，取出剩余铜丝。
步骤2：将一根洁净的铁丝浸入步骤1反应后的溶液中，观察现象。
(2)步骤1中试管内发生反应的化学方程式为 。
(3)一段时间后可观察到步骤2中试管内的现象为 。
【项目三】探究金属与酸的反应
【提出问题】金属与酸反应的速率受哪些因素影响呢？
【作出猜想】A．金属的种类；B．酸的浓度；C．金属的形状。
【设计实验】小组同学为探究打磨过的金属与酸的反应，设计了如下实验：
实验编号 盐酸的浓度(均取20mL) 金属的种类(均取2g) 金属的形状 收集50mL氢气所需时间/s
① 10% 镁 粉状 35
② 10% 铝 片状 98
③ 10% 镁 片状 82
④ 20% 铝 片状 80
【实验分析】
(4)要得出酸的浓度对金属与酸反应速率的影响，应选择的实验编号是 。
【得出结论】
(5)通过比较实验①③，可得出的结论是 。
【查阅资料】在发生金属间的置换反应时，活泼金属表面会附着较不活泼的金属，形成无数微小原电池，加快金属与酸的反应。
【拓展探究】实验结束后，有同学发现放进废液缸中的铝片，发生剧烈的反应并产生大量气泡，速率明显比铝与稀盐酸反应快，且铝表面有红色物质附着。
已知：废液缸中的废液是硫酸铜溶液、硫酸镁溶液、稀盐酸的混合液。
(6)废液缸中铝片表面产生气泡的速率明显比铝与稀盐酸反应快的原因是 ，请设计实验进行验证： (写出实验操作、预期现象和实验结论)。
【答案】(1)铜在加热条件下与氧气反应生成黑色的氧化铜，金的化学性质稳定，在高温条件下也不与氧气反应
(2)
(3)铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
(4)②④
(5)其他条件相同时，金属与酸的接触面积越大，反应速率越快
(6) 铝置换出的铜附着在铝片表面，形成了无数微小原电池，加快了铝与稀盐酸的反应速率 取两片打磨后的相同铝片，将其中一片浸入硫酸铜溶液中至表面有部分红色物质附着，取出洗净表面液体。在试管A、B中分别加入处理后的铝片和未处理的铝片，再加入等质量、等浓度的稀盐酸，若试管A中反应速率比试管B中快，则原因正确
【详解】（1）铜在加热条件下与氧气反应生成黑色的氧化铜，金的化学性质稳定，在高温条件下也不与氧气反应，灼烧，表面变黑的是黄铜，无明显变化的是黄金，因此可以鉴别；
（2）步骤1中，铜丝和AgNO3溶液反应生成硝酸铜和银，化学方程式为；
（3）步骤1：将一根洁净的铜丝(过量)浸入盛有AgNO3溶液的试管中，铜丝和AgNO3溶液反应生成硝酸铜和银，待现象不再发生变化，取出剩余铜丝，说明反应后的溶液中的溶质只有硝酸铜；
步骤2：将一根洁净的铁丝浸入步骤1反应后的溶液中，铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，可观察到铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；
（4）根据对比实验中，控制变量唯一的原则，要得出酸的浓度对金属与酸反应速率的影响，变量是酸的浓度，其他因素应保持相同，即应选择实验②④进行对比；
（5）对比实验①③，变量是金属的形状，其他因素相同，根据收集50mL氢气所需时间可知，其他条件相同时，金属与酸的接触面积越大，收集50mL氢气所需的时间越短，则反应速率越快；
（6）根据查阅资料：在发生金属间的置换反应时，活泼金属表面会附着较不活泼的金属，形成无数微小原电池，加快金属与酸的反应，铝置换出的铜附着在铝片表面，形成了无数微小原电池，加快了铝与稀盐酸的反应速率，所以废液缸中铝片表面产生气泡的速率明显比铝与稀盐酸反应快；
验证的实验方法为：取两片打磨后的相同铝片，将其中一片浸入硫酸铜溶液中至表面有部分红色物质附着，取出洗净表面液体。在试管A、B中分别加入处理后的铝片和未处理的铝片，再加入等质量、等浓度的稀盐酸，若试管A中反应速率比试管B中快，则可说明上述原因正确。
基础达标
1．下列图示主要利用物质的化学性质的是
A． 铝壶烧水 B． 合金与纯金属相互刻画
C． 铝丝插入硫酸铜溶液中 D． 将金属压成薄片
【答案】C
【详解】A、铝壶烧水利用了铝的导热性，导热性属于物理性质，该选项不符合题意；
B、互相刻画过程中没有新物质生成，则利用了物理性质，该选项不符合题意；
C、铝和硫酸铜能反应，则利用了化学性质，该选项符合题意；
D、将金属压成薄片过程中没有新物质生成，则利用了物理性质，该选项不符合题意。
故选C。
2．下列实验操作中，只研究金属物理性质的是
A．向盛有铜片的试管中，滴加稀盐酸
B．加热铜片，观察铜片表面是否变黑
C．铜片和铝片相互刻画，观察金属表面是否有划痕
D．加热铜片一端，观察铜片及铜片另端的蜡烛是否熔化
【答案】C
【详解】A、向盛有铜片的试管中，滴加稀盐酸，无现象，说明铜不与盐酸反应，需要通过化学变化表现出来的性质，属于物质的化学性质，故错误；
B、加热铜片，观察铜片表面是否变黑，如果变黑色，说明铜能和氧气反应生成氧化铜，需要通过化学变化表现出来，属于化学性质，故错误；
C、铜片和铝片相互刻画，观察何种金属表面有划痕，不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质，故正确；
D、加热铜片一端，观察另一端的蜡烛是否熔化，是探究铜片是否具有良好的导热性，不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质，加热铜片，铜片会变黑，说明铜能和氧气反应生成氧化铜，需要通过化学变化表现出来，属于化学性质，故错误。
故选C。
3．同学们探究金属铝的性质过程中，结论错误的是
A B C D
A．金属铝有良好的延展性 B．在空气中，铝比铁更耐腐蚀
C．铝的金属活动性比铜的弱 D．铝能与稀盐酸反应生成气体
【答案】C
【详解】A、铝有良好的延展性，因此可制成铝丝或铝箔，选项正确；
B、铝在常温下与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化，所以在空气中，铝比铁更耐腐蚀，选项正确；
C、排在前面的金属能把排在后面的金属，从它的化合物溶液中置换出来，铝能与硫酸铜反应，说明铝的金属活动性比铜的强，选项错误；
D、铝的活动顺序排在氢前，所以能与稀盐酸反应生成氢气，选项正确；
故选C。
4．小思在实验室中探究金属化学性质，下图中有一处错误的操作，该操作是
A．灼烧铜丝 B．放置坩埚钳
C．加锌粒 D．倾倒硫酸铜溶液
【答案】C
【详解】A、灼烧铜丝时要用坩埚钳夹持铜丝，图示操作正确，不符合题意；
B、放置坩埚钳时，需将灼热的坩埚钳放置在石棉网上，以保护实验室桌面不被损坏，图示操作正确，不符合题意；
C、添加药品是顺序是先固体后液体，且加入锌粒时，应先使试管横放，用镊子夹取锌粒放在试管口，再把试管慢慢地竖立起来，使锌粒缓缓地滑到试管底部，以免打破试管，图示操作错误，符合题意；
D、倾倒硫酸铜溶液时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，试管微微倾斜，试管口紧挨试剂瓶口，使液体缓缓倒入，图示操作正确，不符合题意。
故选：C。
5．为验证铁、铜、银的金属活动性强弱，某实验小组设计如图实验，下列说法正确的是
A．通过实验①④，能验证金属活动性：Fe>Cu>Ag
B．通过实验①②，能验证三种金属中Fe的活动性最强
C．通过实验②③，能验证三种金属中Ag的活动性最弱
D．若试管⑤中X为Cu，Y溶液为稀硫酸，通过实验③④⑤能验证金属活动：Fe>Cu>Ag
【答案】B
【详解】A、①中铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，说明金属活动性；④中银与稀硫酸不反应，说明金属活动性，不能验证铜、银的金属活动性顺序，说法错误，不符合题意；
B、①中铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，说明金属活动性；②中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，说明金属活动性，能验证金属活动性：Fe>Cu>Ag，即三种金属中Fe的活动性最强，说法正确，符合题意；
C、②中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，说明金属活动性；③中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，说明金属活动性，不能验证三种金属中Ag的活动性最弱，说法错误，不符合题意；
D、③中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，说明金属活动性；④中银与稀硫酸不反应，说明金属活动性；若试管⑤中X为Cu，Y溶液为稀硫酸，铜与稀硫酸不反应，说明金属活动性，由此可得金属活动性，不能验证铜、银的金属活动性顺序，说法错误，不符合题意。
故选：B。
6．实验是学习化学的重要方法。下列有关金属的实验，不能达到相应目的的是
A．比较合金与其组分金属的硬度 B．完全相同的三种金属，比较铁、铜、银的导电性
C．验证质量守恒定律 D．验证锌、铁、铜的金属活动性顺序
【答案】C
【详解】A、黄铜（合金）和铜片相互刻画，可比较硬度（合金硬度大于组分金属），能达到目的；
B、通过不同金属丝的电流不同（电流表显示），可比较导电性，能达到目的；
C、铜加热与氧气反应（），反应后左侧铜丝质量增大，a端下沉，无法验证质量守恒定律，不能达到目的；
D、铜与硫酸亚铁不反应，说明金属活动性Fe＞Cu；锌与硫酸亚铁反应，说明金属活动性Zn＞Fe，说明锌、铁、铜的金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，能达到目的。
故选C。
7．实验小组根据图1所示实验方案探究金属化学性质，并将金属化学性质归纳为知识网络图（见图2），以下说法不正确的是
A．图1中实验甲反应现象是：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体并放热。
B．图1实验中没有现象的是实验乙，试管丙、丁中都冒气泡，且溶液都变为浅绿色
C．图2中金属若为铝时，具有耐腐蚀的主要原因是铝和氧气在常温反应生成一层致密氧化膜
D．图2 中物质A的类别属于盐，发生该类反应时一定有固体析出，溶液的质量不一定变大
【答案】B
【详解】A、图1中实验甲中，铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热，不符合题意；
B、图1实验乙中，在金属活动性顺序里，铜排在氢后，铜与稀硫酸不反应，丙中，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色，丁中，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，产生气泡，符合题意；
C、铝耐腐蚀，是因为常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，不符合题意；
D、图2 中物质A的类别属于盐，金属与盐反应一定有固体析出，但是溶液的质量不一定变大，如铁与硫酸铜反应：，56份的铁置换出64份的铜，固体质量增加，溶液质量减小，不符合题意。
故选B。
8．如图，将等质量的锌和铁分别放入左、右试管中，加入等质量、等浓度的稀盐酸，充分反应后，冷却至室温，金属均有剩余(U管内为水，初始液面相平，反应过程中装置气密性良好)，下列说法一定不正确的是
A．右试管中溶液为浅绿色
B．充分反应后两试管中产生氢气的质量相等
C．U形管中液面左升右降
D．U形管中液面仍相平
【答案】C
【详解】A、右试管中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，故溶液为浅绿色，不符合题意；
B、将等质量的锌和铁分别放入左、右试管中，加入等质量、等浓度的稀盐酸，锌、铁均能与稀盐酸反应生成氢气，充分反应后，冷却至室温，金属均有剩余，说明金属过量，稀盐酸完全反应，稀盐酸等质量、等浓度，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，生成氢气中的氢元素完全来自盐酸，则生成氢气的质量相等，不符合题意；
C、由B的分析可知，左右试管中生成氢气的质量相等，则左右试管中压强变化相等，U形管内初始液面相平，则充分反应后U形管中液面仍相平，符合题意；
D、由C的分析可知，充分反应后U形管中液面仍相平，不符合题意。
故选C。
综合应用
9．向图1装置烧瓶内注入体积和浓度均相同的稀盐酸，分别剪取相同尺寸形状的镁、铝、锌、铜、铁金属条，打磨后投入烧瓶中，采集数据，得到图2所示的气压变化情况。以下表述错误的是
A．锌反应速率适中，压强变化比较平稳
B．镁反应用时最短到达反应终点
C．铁反应速率较慢，而铜无变化
D．铝反应产生压强最大，化学性质最活泼
【答案】D
【详解】A、根据曲线可知，相同情况下，锌的压强变化曲线斜率几乎不变，说明其反应速度适中，所以压强变化较为平稳，故A正确；
B、根据曲线可知，相同情况下，镁反应完全所用时间最短，则其反应速率最快，故B正确；
C、根据图像可知，铁和酸反应时气压变化速率很慢，说明铁和酸反应速率很慢；铜的曲线为水平，说明铜和酸没有发生反应，所以铜无变化，故C正确；
D、根据曲线可知，相同情况下，铝产生的气体最多，且铝和酸开始反应时气体产生速率较小，随后随着反应的进行，反应速率逐渐增大；相同条件下，镁反应完全所消耗时间最短，所以镁的化学性质最活泼，不是铝，故D错误；
故选D。
10．化学小组在研究“金属的化学性质”时，进行了如下实验：将银白色金属X放入金属Y的化合物溶液中，实验后的现象如图所示，则下列说法正确的是
A．金属X可能是铁
B．在金属活动性顺序中，X一定排在氢前
C．金属活动性：X>Y
D．反应后无色溶液中可能同时含有金属的化合物和金属的化合物
【答案】C
【详解】A.反应后为无色溶液，所以金属X不可能是铁，此选项错误；
B.由反应现象可知X的活动性大于Y，但是不能判断在金属活动性顺序中，X一定排在氢前，此选项错误；
C. 由反应现象可知，金属活动性：X>Y，此选项正确；
D.因银白色金属表面析出一层红色固体，可知Y的化合物溶液为铜的化合物的溶液，铜的化合物溶液为蓝色溶液，但反应后的溶液为无色溶液，所以反应后无色溶液中不可能同时含有金属的化合物和金属的化合物，此选项错误；
故选C。
11．化学小组在研究“金属的化学性质”时，进行了如下实验：将银白色金属X放入金属Y的化合物溶液中，实验后的现象如图所示，下列说法正确的是
A．金属X可能是Cu
B．在金属活动性顺序中，X不一定排在氢前
C．金属活动性：
D．反应后的无色溶液中可能同时含有金属X和金属Y的化合物
【答案】C
【详解】A、因为实验中金属X为银白色，而铜是紫红色，所以金属X不可能是Cu，该选项错误；
B、金属活动性Fe＞H，反应前溶液为浅绿色，反应后溶液为无色，说明金属X能置换出金属Y（亚铁离子被置换 ），表明金属X比Y（铁 ）活泼，即金属活动性X＞Fe＞H，X一定排在氢前，该选项错误；
C、将金属X放入金属Y（铁 ）的化合物溶液中，金属丝表面有固体析出，溶液由浅绿色变为无色，说明发生了置换反应，即金属X能把金属Y（铁 ）从其化合物溶液中置换出来，所以金属活动性：X＞Y ，该选项正确；
D、反应前溶液为浅绿色，反应后溶液为无色，说明金属Y的化合物反应完全，溶液中只有金属X的化合物，该选项错误。
故选：C。
12．向图1装置烧瓶内注入体积和浓度均相同的稀盐酸，分别剪取相同尺寸形状的镁、铝、锌、铜、铁金属条，打磨后迅速投入烧瓶中，采集数据，得到图2所示的气压变化情况。以下选项不正确的是
A．锌与稀盐酸反应速率适中，压强变化平稳上升
B．镁与稀盐酸反应用时最短到达反应终点
C．铁与稀盐酸反应速率较慢，而铜无变化
D．铝与稀盐酸反应产生压强最大，化学性质最活泼
【答案】D
【详解】A、根据曲线可知，相同情况下，锌的压强变化曲线斜率几乎不变，说明其反应速度适中，所以压强变化较为平稳，故选项说法正确；
B、根据曲线可知，相同情况下，镁反应完全所用时间最短，则其反应速率最快，镁反应用时最短到达反应终点，故选项说法正确；
C、根据图像可知，铁和酸反应时气压变化速率较慢，说明铁和酸反应速率较慢；铜的曲线为水平，说明铜和酸没有发生反应，所以铜无变化，故选项说法正确；
D、根据曲线可知，铝反应产生压强最大，说明最终生成的氢气质量最多，且铝和酸开始反应时气体产生速率较小，随后随着反应的进行，反应速率逐渐增大；相同条件下，镁反应完全所消耗时间最短，所以镁的化学性质最活泼，故选项说法错误；
故选：D。
拓展培优
13．某化学兴趣小组为探究金属的性质，利用铁丝、铜丝等生活中常见的金属，以及化学实验室的相关试剂，设计并完成了如下实验。请根据下列提示，补全实验内容。
(1)实验原理：试管D中发生的反应的化学方程式为 。
(2)实验现象：铁丝在集气瓶A中燃烧的现象是 ；试管B和C中溶液的颜色均发生了改变，且金属丝表面都有其他金属析出。
(3)实验结论：由试管B和C的现象可推出三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
【问题与思考】
(4)可以利用金属的物理性质来区分不同的金属，例如，区分铁丝和铜丝最简单的方法是 。
(5)光亮的细铁丝放入集气瓶A中的最佳时机是 。
【答案】(1)
(2)剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体
(3)铁、铜、银/Fe、Cu、Ag
(4)观察颜色
(5)火柴快燃尽时
【详解】（1）试管D中铁与稀盐酸溶液反应生成氯化亚铁和氢气，发生反应的化学方程式为；
（2）铁丝在集气瓶A中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体；
（3）试管B是将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面有银白色物质析出，溶液由无色变为蓝色，说明铜能置换出银，即铜的活动性大于银；试管C是将铁丝放入硫酸铜溶液中，铁丝表面有红色物质析出，溶液由蓝色变为浅绿色，说明铁能置换出铜，即铁的活动性大于铜；所以由试管B和C的现象可推出三种金属的活动性由强到弱的顺序是铁、铜、银（或Fe、Cu、Ag）；
（4）铁丝是银白色，铜丝是紫红色，区分铁丝和铜丝最简单的方法是观察颜色；
（5）光亮的细铁丝放入集气瓶A中的最佳时机是当火柴快燃尽时。因为若火柴燃烧时间过长，会消耗过多氧气，不利于铁丝燃烧；若火柴未充分燃烧就放入铁丝，铁丝温度不够，也不易燃烧。
14．中华文明源远流长，金属材料在创造中华文明的过程中起到了重要的作用。
【认识金属材料】
(1)三星堆古遗址出土的黄金面具、青铜立人像、青铜神树、象牙等均堪称独一无二的旷世神品。其中不是由金属材料制得的是 。
【金属的物理性质】
(2)人类认识和利用金属有着悠久的历史。《天工开物》中记述：“凡金箔，每金七厘造方寸金一千……金性又柔，可屈折如枝柳”。黄金可制成金箔。说明金具有良好的 。
(3)钠钾合金在室温下为液态，其熔点为-11℃，钠的熔点为97.8℃，钾的熔点为63.5℃，比较钠钾合金与钠、钾熔点的差异。得出的合理结论是 。
【金属的化学性质】
(4)探究金属与酸的反应，如图1，向250mL烧瓶内注入25mL某浓度的稀硫酸，分别剪取完全相同的镁、锌、铁、铜金属片，打磨后投入烧瓶中，迅速塞紧带有压强传感器的橡皮塞，点击采集，得到图2所示的变化曲线。
①曲线 (填字母)对应的金属是铜。
②曲线c对应的金属是镁，反应的化学方程式为 ，在30s左右曲战c达到最高点后又略微下降的原因是 。
③综合分析可知，下列说法不正确的是 。
A．如果延长反应时间，曲线d的图像仍将是一条直线
B．曲线d对应的反应速率适中，适合实验室制取氢气
C．曲线b代表的金属是铁，与稀硫酸充分反应后溶液由无色变为蓝色
D．某酸雨多发地区，欲铸一座金属雕像，上述金属中铜最合适
【归钠总结】
金属具有共同的物理性质，相似的化学性质，但反应的难易和剧烈程度不同。
【答案】(1)象牙
(2)延展性
(3)合金的熔点低于其组分金属
(4) a 镁与稀硫酸反应产生氢气且同时放出热量，30s左右反应结束，温度逐渐恢复至室温，压强下降 AC
【详解】（1）黄金面具是由黄金制成，黄金属于金属材料；青铜立人像、青铜神树是由青铜制成，青铜属于铜合金，属于金属材料；象牙主要成分为四羟基合磷酸钙，不属于金属材料；
（2）黄金能够被制成很薄的金箔，说明黄金具有良好的延展性；
（3）钠钾合金的熔点为-11℃，而钾的熔点为63.5℃，钠的熔点为97.8℃，说明合金的熔点低于其组分金属；
（4）①铜和稀盐酸不反应，压强会一直不变，故对应的曲线是a；
②镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气，其化学方程式为；
镁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸镁且同时放出热量，使得装置内气压增大，30s左右反应结束，温度逐渐恢复至室温，导致装置内压强下降；
③A、曲线d的反应速率适中，且有氢气生成，所以曲线d表示锌，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，放出热量，如延长反应时间，完全反应后，曲线将转变为水平线，又因为装置逐渐冷却至室温，压强略微减小，曲线会略微下降，得到d的图像不是一条直线，说法错误；
B、曲线d对应的反应速率适中，d应是锌，便于收集气体，适合实验室制取气体，说法正确；
C、曲线b反应速率最慢且生成少量氢气，所以曲线b代表金属铁，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，溶液由无色变为浅绿色，说法错误；
D、铜和酸不反应，所以在酸雨多发地区铸造雕像使用铜最合适，说法正确；
故选AC。
15．古往今来，金属材料和制品在我们的社会生活中一直起着非常重要的作用。
(1)将铜片连入电路，接通电源，观察到小灯泡变亮，说明铜具有 性。
金属的化学性质
Ⅰ、金属与氧气反应
(2)实验前，用 方法除去金属表面的氧化膜。
(3)镁条在空气中能燃烧，铁丝只有在氧气中能燃烧，说明不同种物质燃烧时需要 不同。
(4)空气与过量铜片的反应如图1。利用传感器测得装置内的“氧气含量——时间”曲线如图2。该实验能证明铜与氧气发生了化学变化的证据有 。
Ⅱ、金属与酸反应
(5)如图3，你推测无明显现象的是 （填序号），依据是 。
Ⅲ、铁与硫酸铜溶液反应
(6)图4反应的化学方程式是 。
【实验拓展】
(7)将实验方案与实验目的用“——”进行连线。
实验目的　　　　　　　　　　　　　实验方案
鉴别铁粉和氧化铜粉末　　　　　　　　加入二氧化锰观察是否产生气泡
除去中的CO　　　　　　　　　　在蜡烛火焰上罩一个干冷的烧杯
鉴别溶液和蒸馏水　　　　　　　用磁铁吸引
检验蜡烛中是否含有氢元素　　　　　　通过足量的灼热氧化铁
【归纳总结】
(8)金属一般具有共同的物理性质，相似的化学性质，但反应的难易和剧烈程度不同。
地球上的金属除少数不活泼的以外，都以 （填“单质”或“化合物”）的形式存在。
【答案】(1)导电
(2)打磨
(3)氧气浓度
(4)铜片表面覆盖一层黑色物质、装置内的氧气含量降低
(5) A 金属活动性顺序中铜排在氢后面，不能置换出硫酸中的氢
(6)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(7)
(8)化合物
【详解】（1）将铜片连入电路，接通电源，观察到小灯泡变亮，说明铜具有导电性；
（2）实验前，用砂纸打磨的方法除去金属表面的氧化膜；
（3）镁条在空气中能燃烧，铁丝只有在氧气中能燃烧，空气中氧气浓度较氧气中低，则说明不同种物质燃烧时需要氧气的浓度不同；
（4） 铜是紫红色固体，铜和氧气加热生成黑色的氧化铜，该实验能证明铜与氧气发生了化学变化的证据有铜片表面覆盖一层黑色物质，装置内的氧气含量降低；
（5） 由于金属活动性顺序中铜排在氢后面，不能置换出硫酸中的氢，所以A中无明显现象；
B试管中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气，有气泡冒出，溶液有无色变为浅绿色；
（6）图4中铁比铜活泼，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
（7）铁粉能被磁铁吸引，而氧化铜粉末不能被磁铁吸引，可用磁铁吸引的方法鉴别铁粉和氧化铜粉末；
除去二氧化碳中的一氧化碳，通过足量灼热的氧化铁，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则；
过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，二氧化锰不溶于水，加入二氧化锰能此时气泡的是过氧化氢溶液，无明显现象的是蒸馏水，现象不同，可以鉴别；
在蜡烛火焰上罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁出现水雾，说明蜡烛燃烧生成了水水是由氢元素和氧元素组成的，根据质量守恒定律，反应物氧气中只含有氧元素，则说明蜡烛中含有氢元素；
故连线为：
（8）地球上的金属除少数不活泼的如金、银等以单质的形式存在，大部分都以化合物的形式存在。
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