专题05 有关金属活动性的探究（含答案）【实验攻略】备战2024年中考化学实验

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学习小组在实验室探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。同学们设计并进行如图所示实验（实验中所用金属均已用砂纸打磨）。

（1）实验Ⅰ中只有一支试管内有气泡产生，反应的化学方程式为 。
（2）实验Ⅱ中实验现象是 。
（3）上述实验涉及的基本反应类型是 。
由上述实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银。
（4）请你另设计一个实验方案验证这三种金属的活动性顺序 （写出所用试剂即可）。
（5）某同学又取了金属M放入试管中，滴加稀硫酸，发现有气泡产生，请你推测：金属M （填“能”或“不能”）与硫酸铜溶液发生化学反应。
（6）若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序（能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完），即可证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为 （填名称）。从试剂角度需考虑： = 1 \* GB3 ①加入同样大小的金属丝； = 2 \* GB3 ② 。
（7）丙同学在一定质量的FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入镁粉，充分反应后，绘制出了溶液质量随加入镁粉质量的变化图像，b点处溶液中除了水外还含有 (填化学式)。
（8）实验结束，同学们积极性未减，兴趣小组的同学们又做了下面的实验。向盛有Cu(NO3)2溶液的烧杯中加入一定量的锌粉和银粉的混合物，充分反应后过滤，得到滤渣无色滤液。请你帮助回答，下列判断正确的是 。(填字母序号)
A．滤渣中一定不含锌，一定含有铜和银
B．滤渣中含有两种或三种固体
C．滤液中一定含有Zn(NO3)2，一定不含有AgNO3
D．滤液中一定含有Zn(NO3)2，可能含有AgNO3和Cu(NO3)2
【答案】（1）
（2）铜片表面有银白色固体生成，溶液由无色变成蓝色
（3）置换反应
（4）锌、硫酸铜溶液、银
（5）能
（6）铜、铁、铝（合理即可） 加入等体积等浓度的稀盐酸
（7）MgSO4、FeSO4
（8）BC
【详解】（1）铜、锌、银三种金属中，只有锌的金属活动性排在氢的前面，即只有锌能与稀硫酸反应，实验Ⅰ中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为；
（2）实验Ⅱ中铜片与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，故观察到的实验现象是铜片表面有银白色固体生成，溶液由无色变成蓝色；
（3）实验Ⅰ中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，实验Ⅱ中铜片与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，这两个化学反应都是由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应，都属于置换反应，故上述实验涉及的基本反应类型是置换反应；
（4）验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，可以用硫酸铜溶液，锌与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌，说明锌的金属活动性锌大于铜的金属活动性，银与硫酸铜溶液不反应，说明铜的金属活动性大于银的金属活动性，则三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银，故验证这三种金属的活动性顺序可用锌、硫酸铜溶液、银；
（5）某同学又取了金属M放入试管中，滴加稀硫酸，发现有气泡产生，说明金属M的活动性大于氢，而铜的金属活动性小于氢，则金属M的活动性大于铜，故金属M能与硫酸铜溶液发生化学反应；
（6）由于金属活动性顺序：Al>Fe>(H)>Cu，则铝、铁能和盐酸反应，但铜不能，且铝能和硫酸亚铁反应，但铜不能，则可先加入铁，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，再依次加入铜、铝，铜不能和氯化亚铁反应，但铝能和氯化亚铁反应，则可证明，或先加入铜，铜不反应，然后再依次加入铁、铝也能证明，或先依次加入铜、铝，铜不和盐酸反应，铝能和盐酸反应生成氯化铝，最后再加入铁，铁不能和氯化铝反应，也能证明。比较的金属活动性强弱，从试剂角度需考虑两点： = 1 \* GB3 ①加入同样大小的金属丝， = 2 \* GB3 ②加入等体积等浓度的稀盐酸；
（7）金属活动性：Mg＞Fe＞Cu，在一定质量的FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入镁粉，镁先与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，待硫酸铜完全反应后，镁和硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁，故a点时，硫酸铜恰好完全反应，b点时，硫酸亚铁部分反应，故b点处溶液中含：MgSO4、FeSO4。
（8）根据金属活动性Zn＞Cu＞Ag，发生反应为Zn+Cu（NO3）2=Zn（NO3）2+Cu，银不与硝酸铜反应；由充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液，可知硝酸铜完全反应，则锌粉可能恰好将硝酸铜反应完，也可能过量。
A、由上面分析可知：滤渣成分一定含有银、铜，可能含有锌，判断错误；
B、由上面分析可知：滤渣中含有两种或三种固体，判断正确；
C、由上面分析可知：滤液中一定含Zn（NO3）2，一定不含AgNO3，判断正确；
D、由上面分析可知：滤液中只含Zn（NO3）2，不含有AgNO3和Cu（NO3）2，判断错误；
故选BC。
1．（2023·重庆渝中二模）被誉为“中国天眼”的FAST是目前世界上最大口径、最灵敏的射电望远镜，支撑它的角钢塔架中含有铁、铜、锰（Mn化合价为+2价），科学小组的同学决定探究这三种金属的活动性强弱，进行了如下图的实验：

(1)从微观角度看，铁、铜、锰三种金属都是由 （填“分子”、“原子”或“离子”）构成的；
(2)请写出实验②中的现象是 。
(3)实验过程中，科学小组同学发现只有实验①无明显现象，由此可得出三种金属的活动性由强到弱的顺序是 ，写出试管④中反应的化学方程式 。
(4)通过实验现象及分析发现，不需要进行实验 （选填①②③④）就能够得出结论。
【答案】(1)原子
(2)铁片逐渐溶解，有气体生成，溶液变为浅绿色
(3) 锰＞铁＞铜
(4)④
【详解】（1）金属由原子直接构成，故填：原子；
（2）铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的现象为：铁片逐渐溶解，有气体生成，溶液变为浅绿色，故填：铁片逐渐溶解，有气体生成，溶液变为浅绿色；
（3）1、实验过程中，科学小组同学发现只有实验①无明显现象，说明实验③中有现象，说明金属活动性锰＞铁，可得三种金属的活动性由强到弱的顺序是锰＞铁＞铜，故填：锰＞铁＞铜；
2、试管④中锰和硫酸铜反应生成硫酸锰和铜，反应的化学方程式是，故填：
（4）通过实验现象及分析发现，实验①②可确定铁>铜，实验③可确定锰>铁，即通过①②③可以确定铁、锰、铜三种金属活动性顺序，不需要进行实验④就能够得出结论，故填：④。
2．（2023·青海）基于实验事实进行证据推理及形成结论是科学探究的重要途径。化学兴趣小组为探究Fe、Cu、R三种金属的活动性顺序，进行了下列探究活动。
【查阅教材】Fe的金属活动性比Cu强
【讨论】Fe、Cu、R三种金属的活动性顺序存在以下三种可能：
①Fe>Cu>R
②Fe>R>Cu
③
【实验过程】
【拓展研究】若用实验证明锌的金属活动性比铜强，可用锌片和某种盐溶液反应的方法。写出反应的化学方程式 (只写一种)。
【答案】 R>Fe>Cu 无现象（答案合理即可） 金属R表面有红色物质出现（答案合理即可） （答案合理即可）
【详解】金属活动性顺序：Fe>Cu，根据猜想①Fe>Cu>R和猜想②Fe>R>Cu，可知猜想③R>Fe>Cu；故填：R>Fe>Cu。
实验过程
实验结论为②正确，即Fe>R>Cu，金属R不能与硫酸亚铁反应，所以a试管中无现象；金属R与硫酸铜反应置换出铜，所以b试管中金属R表面有红色物质出现；故填：无现象（答案合理即可）；金属R表面有红色物质出现（答案合理即可）。
拓展研究
用实验证明锌的金属活动性比铜强，可用锌片和铜盐溶液反应的方法，可用硫酸铜等，反应的化学方程式是：；故填：（答案合理即可）。
3．（2023·山东烟台）垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“金属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、镍三种金属，兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍，做了如下的探究。
已知：硫酸镍（化学式）能溶于水。
实验一：探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序，提出了以下猜想。
猜想一：；猜想二：；猜想三： 。
【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验，请完成实验报告。
实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。
步骤①中得到的A是 。步骤②中生成C的化学方程式是 。
【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是 (答1条）。
【答案】 一 铜/ 节约金属资源，减少对环境的污染（合理即可）
【详解】实验一：[提出猜想]由于锌的活动性比铜强，再结合其它猜想，则猜想三为Ni>Zn>Cu。
[进行实验]根据现象可知，锌、镍均能与硫酸反应，铜不能与硫酸反应，且锌反应比镍快，则说明金属活动性顺序Zn>Ni>Cu，即猜想一成立；
镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气反应的化学方程式为。
实验二：[设计方案]锌、镍的活动性比氢强，铜的活动性比氢弱，加入过量的稀硫酸，锌、镍分别与硫酸反应生成硫酸锌、硫酸镍和氢气，铜不与硫酸反应，则金属A为铜，溶液B为硫酸锌、硫酸镍、硫酸；
由于锌的活动性比镍的活动性强，锌与硫酸镍反应硫酸锌和镍，反应的化学方程式为。
[反思评价]合理开发城市“金属矿山”可以节约金属资源，减少对环境的污染，故答案为：节约金属资源，减少对环境的污染（合理即可）。
4．（2023·广东东莞模拟预测）M是生产、生活中常见的金属。张老师化学兴趣小组的同学欲探究M 与铜、铝的活动性顺序
【查阅资料】MSO4溶液是无色液体。
【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?
【猜想与假设】小玉的猜想是A1>Cu>M；小静的猜想是A1>M>Cu；你的猜想是 。
【设计与实验一】小影取长短、粗细相同的 M丝、铜丝、铝丝和编号为①，②，③的3支试管，进行如下表的实验（试管中均盛有相同体积、相同浓度的稀盐酸）：
【交流与表达】同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论，明白了实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因是 因而无气泡产生。
【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序，同学们取长短、粗细相同、打磨干净的M。M丝、铝丝及相关溶液，又进行了如图所示的实验：
\（1）试管乙中观察到的现象是 。
（2）试管丙中反应的化学方程式为 。
【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化，去掉试管 （填试管编号）中的实验，也可以得出正确的结论。
【拓展与延伸】如果只用两种金属和一种溶液来探究三种金属的活动性强弱，则该溶液是 （填化学式）溶液。
【答案】 M＞A1>Cu 金属铝没打磨 M丝表面覆盖一层红色固体，溶液由蓝色变成无色 丙 MSO4
【详解】猜想与假设：
铝的活动性大于铜，根据小玉、小静的猜想分析可知，还有可能的活动性顺序是：M＞A1>Cu；
交流与表达：
实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因是：铝丝没有打磨，铝丝表面有一层致密氧化铝薄膜，阻碍反应的进行；
设计与实验二：
（1）与酸反应越剧烈，金属活动性越强。根据几分钟后的现象可知，金属活动性Al> M>Cu。活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，M可以和硫酸铜反应生成铜单质，故试管乙中观察到的现象是M丝表面覆盖一层红色固体，溶液由蓝色变成无色；
（2）试管丙中反应为铝与硫酸铜反应，生成铜和硫酸铝，化学方程式为：2A1+3CuSO4 = Al2(SO4)3+3Cu；
交流与表达：
甲中铝能置换出M，乙中M能置换出铜，说明活动性为Al> M>Cu，所以可以去掉试管丙中的实验，也可以得出正确的结论；
拓展与延伸：
因为三种金属的活动性为Al> M>Cu，所以如果只用两种金属和一种溶液来探究三种金属的活动性强弱，则该选择活动性在中间的金属的盐溶液，溶液是MSO4。
5．（2023·山东烟台·统考一模）M是生活中常见的金属，学习了金属的化学性质后，某化学兴趣小组的同学进行了下图M金属性质的相关实验。【查阅资料：MSO4溶液是无色液体】
【实验一】M、铜和铝的金属活动性顺序比较。
(1)如图1所示，甲组同学取M丝、铜丝、铝丝分别放入盛有体积和溶质质量分数均相同的稀硫酸中，实验记录如下表。
(2)同学们对同一实验出现两种不同的现象进行了讨论，实验刚开始时试管C中无气泡，是因为铝表面易形成一层致密的氧化膜，其形成的原因是 （用化学方程式表示）。
【实验二】尝试从不同的角度探究三种金属的活动性顺序。乙组同学们取粗细相同，打磨干净的M丝，铝丝及相关溶液，进行了图2所示实验。
(3)打磨的目的是 。
(4)试管B中观察到的现象是 。
【拓展探究】在图2实验后，小桥同学将两支试管中的物质倒入同一废液缸中，充分反应后，将混合物过滤；得滤渣X和滤液Y，小桥同学对所得滤渣X和滤液Y的成分进行探究。
【实验探究】设计实验如图3所示，向滤液Y中插入M丝，观察到M丝表面无明显现象。
【评价交流】同组三位同学得出结论。
小强的结论：滤液Y中一定含Al2（SO4）3、MSO4和CuSO4
小虹的结论；滤液Y中一定含Al2（SO4）3，一定不含MSO4和CuSO4
小桥的结论：滤液Y中一定含Al2（SO4）3、可能含有MSO4，一定不含CuSO4
(5)你认为以上三位同学中， （填“小强”“小虹”或“小桥”）的结论是正确的。结合上述实验最终确定滤渣X中一定含有 （填化学式）。
【答案】(1)Cu(2)4Al+3O2＝2Al2O3
(3)除去金属表面的氧化物
(4)M丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变成无色
(5) 小桥 Cu
【详解】（1）M一直都有少量气泡产生说明金属性较强，铝丝一开始因为表面有氧化铝膜所以无气泡，几分钟后有大量气泡产生说明金属性最强，而铜丝一直都无气泡说明金属性最弱，所以三种金属的活性性关系为Al＞M＞Cu。
（2）实验刚开始时试管C中无气泡，是因为铝表面易形成一层致密的氧化铝膜，其形成的原因是铝和氧气常温下反应生成氧化铝，对应化学方程式为4Al+3O2＝2Al2O3。
（3）部分金属常温下就能与氧气反应生成金属氧化物，所以打磨的目的是除去金属表面的氧化物。
（4）实验一已经知道了金属性：M＞Cu，所以M就能与硫酸铜反应生成铜和MSO4，看到的实验现象为M丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变成无色。
（5）金属性：Al＞M＞Cu，所以铝会与MSO4反应生成M和硫酸铝，M会和硫酸铜反应生成铜和MSO4，接着将两支试管混合充分反应，有可能铝过量接着会与反应生成的MSO4反应生成M和硫酸铝；过滤之后加入M丝，观察到M丝表面无明显现象，说明前面试管中的硫酸铜已经被完全反应，所以溶液中一定没有硫酸铜，一定含有硫酸铝，有可能含有MSO4，所以小桥的结论是正确的。滤渣X中一定含有的是铜，对应化学式为Cu。
6．（2023·宁夏吴忠·统考一模）学习完金属的化学性质，同学们来到实验室进行锌、铜、银三种金属活动性顺序的探究活动。实验桌上老师提供的药品有：锌片、铜片、银片、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液和稀硫酸。
【制定计划】
在老师的指导下，经过讨论，同学们设计出了以下几种实验方案：
方案一：铜片、硫酸锌溶液、硝酸银溶液；
方案二：锌片、银片、硫酸铜溶液；
方案三：锌片、铜片、硫酸铜溶液、硝酸银溶液；
你的设计方案是 。
【进行实验】小华同学选用方案三进行如下探究，请你帮他完成表格中的空白（注：表格中实验操作一栏用文字描述或图示表示均可）：
【解释与结论】根据上述实验，小华得出三种金属活动性由强到弱的顺序是 。
【反思与交流】探究活动结束后，同学们分享自己的收获与不足，并进行反思：
有同学提出，小华的实验中不用硫酸铜溶液也能得到相同的实验结论。简要说明其验证方法： 。
【答案】 锌片、铜片、硝酸银溶液和稀硫酸 铜片表面有银白色物质析出，溶液变为蓝色 > 将打磨过的锌片放入硫酸铜溶液中，观察现象 > Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 Zn>Cu>Ag 先将铜片放入硝酸银溶液中，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，说明金属活动性：Cu>Ag；再将打磨过的锌片放入反应后的溶液中，锌与硝酸铜能反应，说明金属活动性：Zn>Cu（答案合理即可）
【详解】【制定计划】为了进行锌、铜、银三种金属活动性顺序的探究活动，设计方案可以是锌片、铜片、稀硫酸、硝酸银，因为只有锌会与稀硫酸反应，说明活动性最强，接着铜片放到硝酸银溶液中会看到铜片表面有银白色物质析出，溶液由无色变为蓝色，由此说明铜的活性强于银，最终得出Zn> Cu> Ag；
【进行实验】将打磨过的铜片加入硝酸银溶液中，因为铜会与硝酸银反应生成银和硝酸铜，所以会看到铜的表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色，由此推出金属活动性：Cu> Ag；
由实验现象：锌片表面附着一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色可以反推出实验操作为将打磨过的锌片（除去表面的氧化膜）放到硫酸铜溶液中，因为锌会和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌，所以可推知金属活动性：Zn> Cu，对应方程式为Zn + CuSO4= ZnSO4+ Cu；
【解释与结论】根据上述实验，锌能与硫酸铜反应，铜能与硝酸银反应，可得出三种金属活动性由强到弱的顺序是Zn> Cu> Ag；
【反思与交流】先将铜片放入硝酸银溶液中，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，说明金属活动性：Cu>Ag；再将打磨过的锌片放入反应后的溶液中，锌与硝酸铜能反应，说明金属活动性：Zn>Cu（答案合理即可）。
7．学习完金属的化学性质，兴趣小组进行了如图所示的实验。
【实验一】同学们进行如图一所示的实验，验证铁、锌、铜、银四种金属活动性强弱。
(1)试管①中观察到的实验现象是 。
(2)你认为通过上述图一所示的三个实验能否验证铁、锌、铜、银四种金属的活动性强弱 (填“能”或“不能”)。
【实验二】在完成实验一的过程中，同学们将试管①②③内反应后的物质都倒入废液缸中(如图二)。小组同学对废液缸中混合物的成分产生了探究兴趣。待混合物充分反应后，过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。
(3)小明将铁丝放入浅绿色滤液中，一段时间后，铁丝表面没有发生变化、由此判断滤液中含有的溶质是Fe(NO3)2和 (填化学式)。
(4)探究滤渣的成分
【提出问题】滤渣的成分是什么？
【作出猪想】猜想I：银、铜、铁、锌；猜想Ⅱ：银、铜；猜想III：银、铜、铁
【分析思考】结合上述的实验现象分析，同学们认为猜想I不正确。
【进行实验】取少量滤渣样品，滴加稀盐酸，实验现象证明猜III想正确，请写出相关的反应方程式为 。
【反思交流】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑过量的反应物。
【答案】 有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色
能 Zn(NO3)2
【详解】（1）试管①中，铁能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铜为紫红色，硫酸铜溶液为蓝色，硫酸亚铁溶液为浅绿色，则实验现象为有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色。
（2）试管①说明铁比铜活泼，试管②中锌能与硫酸亚铁反应 ，锌比铁活泼，试管③中铜能与硝酸银反应，则说明铜比银活泼，则三个实验结合，可说明金属活动性强弱：锌>铁>铜>银。
（3）将铁放入浅绿色滤液中，没有明显变化，则说明滤液中不含硝酸铜和硝酸银。溶液为浅绿色，说明含有硝酸亚铁，锌最活泼，所以滤液中一定有硝酸锌，化学式Zn(NO3)2。
（4）猜想III中含有铁，由于铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为.
8.为研究“影响金属与盐酸反应剧烈程度的因素”，兴趣小组的同学进行了如下探究。
【提出问题】金属与盐酸反应的剧烈程度受哪些因素的影响？
【作出假设】
(1)Ⅰ、可能与金属本身的性质有关；
Ⅱ、可能与盐酸的浓度有关；
Ⅲ、可能与 有关。
【实验探究】实验所用金属均已用砂纸打磨。
(2)实验一：为探究猜想Ⅰ，小红同学分别在两支试管中放入相同质量、相同表面积的锌和铁，然后分别加入同体积、同浓度的稀盐酸，观察到放锌的试管中立即产生大量气泡，放铁的试管中只产生少量气泡，由此得出结论，金属活动性顺序是锌 (填“大于”“小于”)铁。
(3)实验二：为探究猜想Ⅱ，小军同学利用下图1装置进行对照实验，使等质量且过量的锌片分别与等体积、浓度分别为5%和15%的稀盐酸反应。其中注射器的作用是 ；写出锌与稀盐酸反应化学方程式 。
(4)实验三：小军同学用压强传感器替换注射器进行数字化实验，测得两次实验中压强随时间的变化关系曲线如图2所示。请你根据该图中信息得出一条合理结论 。
【拓展延伸】
(5)已知一种金属加入比它活动性弱的两种金属化合物的混合液中，先置换出活动性最弱的金属。小敏同学向一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入锌粉，溶液质量与加入锌的质量关系如图3所示。请问在A点时，溶液里含的金属化合物有 种；BC段发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)温度（答案合理即可）
(2)大于
(3) 收集并测量生成氢气的体积
(4)等量的锌片与酸反应，酸的浓度越大，反应速率越快（或等量且过量的锌与等体积不同浓度的酸反应，浓度大的酸产生氢气更多）
(5) 3/三
【详解】（1）影响金属与盐酸反应剧烈程度的因素有金属本身的性质、盐酸的浓度、温度、金属和盐酸的接触面积等有关。故填：温度（答案合理即可）。
（2）金属种类不同，其他量相同，放锌的试管中立即产生大量气泡，放铁的试管中只产生少量气泡，由此得出结论，金属活动性顺序是锌大于铁。故填：大于。
（3）注射器的作用是收集并测量生成氢气的体积；锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气，该反应的化学方程式为：。故填：收集并测量生成氢气的体积；。
（4）由图2可知，等量的锌片与酸反应，酸的浓度越大，反应速率越快；等量且过量的锌与等体积不同浓度的酸反应，浓度大的酸产生氢气更多。故填：。
（5）向一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入锌粉，三种金属的活动性由强到弱顺序为锌>铜>银，锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌和银，硝酸银反应完全后，锌再与硝酸铜溶液反应生成硝酸锌和铜，结合图像分析可知，AB段发生反应，BC段发生反应；A点是部分硝酸银反应，所以A点时溶液里含的金属化合物有硝酸锌、硝酸铜、硝酸银三种。故填；3或三；。
9. M是生产、生活中常见的金属。张老师化学兴趣小组的同学们欲探究M与铜、铝的活动性顺序，请你和他们一起进行以下探究活动。
【查阅资料】：MSO4液是无色液体。
【提出问题】：M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的？
【猜想与假设】：
(1)小玉的猜想是M＞Al＞Cu；小静的猜想是Al＞M＞Cu；你的猜想是 。
【设计与实验一】：
(2)小影取长短、粗细相同的M丝、铜丝、铝丝和编号为①、②、③的3支试管，进行如表的实验(试管中均盛有相同体积、相同浓度的稀盐酸)。
【交流与表达一】：
(3)同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论，明白了实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因是铝丝表面的 与稀盐酸反应，因而无气泡产生。
【设计与实验二】：为了进一步探究三种金属的活动性顺序，同学们取长短、粗细相同、打磨干净的y丝、铝丝及相关溶液，又进行了如图所示的实验，
(4)试管乙中观察到的现象是 。
(5)试管丙中反应的化学方程式为 。
【交流与表达二】：
(6)同学们经讨论后认为该实验可以优化，去掉试管 (填试管编号)中的实验，也可以得出正确的结论。
【解释与结论】：通过以上实验，同学们得出了三种金属的活动性顺序。
【拓展与延伸】：
(7)实验结束，同学们积极性未减，兴趣小组的同学们又做了下面的实验。向盛有Cu(NO3)2溶液的烧杯中加入一定量的锌粉和银粉的混合物，充分反应后过滤，得到滤渣无色滤液。请你帮助回答，下列判断正确的是 。(填字母序号)
A．滤渣中一定不含锌，一定含有铜和银
B．滤渣中含有两种或三种固体
C．滤液中一定含有Zn(NO3)2，一定不含有AgNO3
D．滤液中一定含有Zn(NO3)2，可能含有AgNO3和Cu(NO3)2
【答案】(1)Al＞Cu＞M
(2)Al＞M＞Cu
(3)金属铝没打磨，先是氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水
(4)M表面出现红色固体，溶液由蓝色变为无色
(5)2A1+3CuSO4=Al2 （SO4）3+3Cu
(6)丙
(7)BC
【详解】（1）金属活动性：Al＞Cu，则M、铜、铝的金属活动性顺序可能为M＞Al＞Cu、Al＞M＞Cu、Al＞Cu＞M；
（2）根据实验现象可知：M、Al均能与稀盐酸反应，且Al反应更剧烈，Cu不与稀盐酸反应，则M、铜、铝的金属活动性顺序为Al＞M＞Cu；
（3）实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因是：金属铝没打磨，先是氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水；
（4）根据Al＞M＞Cu，则试管乙中M与硫酸铜反应生成硫酸M和铜，则观察到的现象是M表面出现红色固体，溶液由蓝色变为无色；
（5）试管丙中铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，反应的化学方程式为2A1+3CuSO4=Al2 （SO4）3+3Cu；
（6）试管甲铝能与MSO4反应，可验证金属活动性Al＞M；试管乙中M与硫酸铜能反应，可验证金属活动性M＞Cu；试管丙中铝能与硫酸铜反应，可验证Al＞Cu，由试管甲、乙实验即可验证金属活动性Al＞M＞Cu，则可去掉试管丙中的实验；
（7）根据金属活动性Zn＞Cu＞Ag，发生反应为Zn+Cu（NO3）2=Zn（NO3）2+Cu，银不与硝酸铜反应；由充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液，可知硝酸铜完全反应，则锌粉可能恰好将硝酸铜反应完，也可能过量。
A、由上面分析可知：滤渣成分一定含有银、铜，可能含有锌，判断错误；
B、由上面分析可知：滤渣中含有两种或三种固体，判断正确；
C、由上面分析可知：滤液中一定含Zn（NO3）2，一定不含AgNO3，判断正确；
D、由上面分析可知：滤液中只含Zn（NO3）2，不含有AgNO3和Cu（NO3）2，判断错误；
故选BC。
10．为了探究金属的化学性质，某校化学兴趣小组设计以下实验：
实验I：探究Zn、Cu、R三种金属的活动性顺序（R为未知金属）。
【实验装置】
【实验现象与结论】
(1)如图A所示，将三根金属棒同时插入稀硫酸中，Cu棒表面无明显现象，Zn和R的表面均有气泡冒出，其中Zn棒表面发生反应的化学方程式为 。
(2)如图B所示，三根金属棒表面均无明显现象，由此得出Zn、Cu、R的金属活动性由强到弱的顺序为 。
实验Ⅱ：金属R可能是镍（Ni）吗？
【查阅资料】
金属镍呈银白色，NiSO4溶液为绿色。
【实验探究】
(3)用下图探究铜、铁、镍三种金属的活动性，观察到试管a中缓慢产生气泡、试管b中无明显现象，试管c中的现象是 。
(4)由此推断金属R （填“可能”或“不可能”）是镍。
【拓展应用】
(5)用下列各组物质进行实验，能验证Ni、Ag、Cu三种金属活动性强弱的是 （填字母）
A．Ni、Ag、Cu、稀硫酸B．Ni、Ag、CuSO4溶液
C．Ag、Cu、NiSO4溶液D．Ag、CuC12溶液、NiSO4溶液
(6)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序（能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完），即可证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为 （填名称）。
【答案】(1)
(2)Zn>R>Cu
(3)镍片表面有红色固体析出，且溶液由蓝色变为绿色
(4)可能
(5)B
(6)铜、铁、铝（合理即可）
【详解】（1）锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为：。
（2）锌、R能和硫酸反应，但铜不能和硫酸反应，则说明铜最不活泼，且由于R不能和硫酸锌反应，则锌比R活泼，则说明金属活动性由强到弱的顺序为Zn>R>Cu。
（3）由于试管a中缓慢产生气泡，则说明镍能和硫酸反应，则镍也能和硫酸铜反应生成铜和硫酸镍，现象为镍片表面有红色固体析出，且溶液由蓝色变为绿色。
（4）镍不能和硫酸亚铁反应，但能和硫酸铜反应，且镍能和硫酸反应，结合前面分析，R可能为镍。
（5）A、三种金属中，只有镍能和硫酸反应，则只能说明镍最活泼，不能比较铜、银的金属活动性顺序，该选项不符合题意；
B、镍能将铜从硫酸铜溶液中置换出来，但银不能，则说明金属活动性顺序镍>铜>银，该选项符合题意；
C、银、铜都不能和硫酸镍反应，则只能说明镍最活泼，不能比较铜、银的金属活动性顺序，该选项不符合题意；
D、银不能和氯化铜、硫酸镍反应，则只能说明银最不活泼，但不能比较铜、镍的金属活动性顺序，该选项不符合题意。
故选B。
（6）由于金属活动性顺序：Al>Fe>(H)>Cu，则铝、铁能和盐酸反应，但铜不能，且铝能和硫酸亚铁反应，但铜不能，则可先加入铁，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，再依次加入铜、铝，铜不能和氯化亚铁反应，但铝能和氯化亚铁反应，则可证明，或先加入铜，铜不反应，然后再依次加入铁、铝也能证明，或先依次加入铜、铝，铜不和盐酸反应，铝能和盐酸反应生成氯化铝，最后再加入铁，铁不能和氯化铝反应，也能证明。
11．（2023·江西上饶·校考模拟预测）某兴趣小组欲通过实验对铁、铜、锌三种金属的活动性强弱进行探究，现提供的药品有铁粉、铜丝、锌粒、稀硫酸、CuSO4溶液、ZnSO4溶液、FeSO4溶液。
(1)甲、乙两位同学分别采取不同的实验方案进行了实验：
(2)丙同学将实验③和实验④反应后剩余的物质倒在一只洁净的烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多。充分反应后过滤，选择上述提供的试剂对滤渣的成分展开了探究。
【作出猜想】猜想一：滤渣中只有铜；
猜想二： 。
【进行实验】
(3)丁同学通过与大家交流学习，认为用铁粉、铜丝、锌粒分别与等质量、等浓度的稀硫酸进行实验也可以比较三种金属的活动性强弱，你认为是否合理？说明你的理由： 。
【答案】(1) 无明显现象 Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe Zn＞Fe＞Cu ZnSO4/硫酸锌 铁粉/Fe粉
(2) 铜和铁 稀硫酸
(3)不合理，理由是：所用金属的形状大小不同，不能比较
【详解】（1）方案甲：
实验①：将铜丝加入FeSO4溶液中，铜不能与硫酸亚铁反应，现象是：无明显现象；
实验②：锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，反应的化学方程式为Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe；
由实验①、②可知，三种金属的活动性由强到弱的顺序为Zn＞Fe＞Cu；
方案乙：实验③的现象是，无明显现象，说明溶液中的金属的活动性比铁强，即将铁粉加入硫酸锌溶液中；
实验④：可观察到析出红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色，即将铁粉加入到CuSO4溶液中；
故填：无明显现象；Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe；Zn＞Fe＞Cu；ZnSO4或硫酸锌；铁粉或Fe粉；
（2）丙同学将实验③和实验④反应后剩余的物质倒在一只洁净的烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多，说明实验④中铁粉反应完，硫酸铜有剩余，与实验①中的铁粉反应生成硫酸亚铁和铜，充分反应后过滤，滤渣中一定含有铜，可能含有铁；
作出猜想：由上述分析可知，猜想一：滤渣中只有铜，则猜想二：滤渣中有铜和铁，故填：铜和铁；
进行实验：实验结论为猜想二正确，检验是否含有铁，可加入稀硫酸，若有铁的存在，则铁与硫酸反应会生成硫酸亚铁和氢气，即有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，故填：稀硫酸；
（3）用铁粉、铜丝、锌粒分别与等质量、等浓度的稀硫酸进行实验，我认为不合理，理由是：所用金属的形状大小不同，不能比较，故填：不合理，理由是：所用金属的形状大小不同，不能比较。
12．（2023·陕西西安·校考一模）白铜是铜、镍（Ni）合金，某学习小组同学欲利用废弃的白铜回收铜、镍两种金属。
(1)先向盛有等量镍粉和锌粉的两支试管中分别加入溶质质量分数相同的稀硫酸，观察到都有气泡产生，且锌粉与稀硫酸反应更剧烈，镍粉与稀硫酸反应后的溶液为绿色，说明镍的金属活动性比锌 （填“强”或“弱”）。
查阅资料可知，镍与稀硫酸反应的化学方程式为：。
(2)接下来，同学们设计了如下实验流程回收铜和镍。
上图中，固体A是 ，②中反应的化学方程式是 （只写一个）。
(3)要验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序，用下列各组药品进行实验，不能达到目的的是___________（填字母）。
A．Ni、Zn、Cu、稀盐酸
B．Ni、Cu、ZnSO4溶液
C．Zn、Cu、NiSO4溶液
D．Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
【答案】(1)弱
(2) 铜/Cu 或
(3)B
【详解】（1）根据题意可知，镍和锌都能与酸反应但是锌与稀硫酸反应更剧烈，说明镍的金属活动性比锌弱，故填：弱；
（2）根据资料可知镍能与稀硫酸反应，而铜排在氢后不与酸反应，故此第一步加入的稀硫酸会与镍反应生成硫酸镍和氢气，故固体A是铜；由于酸过量则溶液B中含有硫酸镍和剩余的硫酸，锌会与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，由于锌排在镍前，锌能与硫酸镍反应生成硫酸锌和镍，故化学方程式为：或。
（3）A、镍和锌均能与稀盐酸反应生成氢气产生冒气泡现象，而铜不能，故此证明铜排在最后，而镍不能与生成的氯化锌反应，锌能与生成的氯化镍反应，故说明锌在镍前，最终证明锌>镍>铜，选项正确；
B、镍和铜均不能与硫酸锌反应，说明锌的活动性最强，但无法证明镍和铜的活动性，选项错误；
C、锌能与硫酸镍反应置换出镍说明锌在镍前，而铜不与硫酸镍反应无现象，说明铜在镍后，最终证明锌>镍>铜，选项正确；
D、镍不能与硫酸锌反应说明锌在镍前，镍能与硫酸铜反应有红色物质析出，说明镍在铜前，最终证明锌>镍>铜，选项正确；
故选：B。
13．（2023·安徽淮北·校考一模）金属在生产生活中有着重要的用途。某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对金属的有关性质进行如下探究：
【探究一】比较金属活动性
【实验方案】如图所示，向四支试管中分别加入等体积等质量分数的稀硫酸，分别放入相同形状大小的锌片、铁片、铜片，铁片与铁粉质量相等。
【实验现象】试管A．B．D中均产生气泡，C中无明显现象。
（1）由试管B、C中现象可推出两种金属的活动性强弱是：铜比铁 （填“强"或“弱”）。

（2）通过比较A、D的反应现象，不能得出铁、锌两种金属的活动性强弱，原因是 。
（3）试管B、D中铁片和铁粉均无剩余，所得溶液溶质质量分数：B D （填“＞”或“＜"或“=”）。
【探究二】铜与硫酸反应
老师告诉同学们，铜在一定条件下能与硫酸反应。同学们在老师的帮助下继续实验。取大小相同的光亮足量铜片，依次加入配制好的不同浓度的硫酸中，用酒精灯充分加热，观察到的现象如下表所示：
铜片与不同浓度硫酸溶液加热后的实验现象
（4） 根据表格中反应现象，铜与浓硫酸反应会生成水和 ， （填化学式），三种物质中所含的氧元素化合价都为 。
【拓展延伸】
（5）分析表格，请写出铜与硫酸发生反应的条件： 。
（6）同学们发现铜片与浓硫酸反应一段时间后，不再有气泡冒出，反应停止，铜片依然存在，向其中滴入紫色石蕊溶液发现变为红色。请说明反应停止的原因 。
【答案】 弱 实验中有两个变量：金属种类、反应物的接触面积 = SO2 CuSO4 -2 硫酸浓度大于等于72%并且反应需要加热 随着反应的进行，浓硫酸的质量分数逐渐变小，稀硫酸与铜不反应
【详解】（1）铁与稀硫酸反应生成氢气，铜不能和稀硫酸反应生成氢气，说明金属的活动性铜比铁弱。
（2）A、D中有两个变量：金属种类、反应物的接触面积，故不能通过生成氢气的速率得出铁、锌两种金属的活动性强弱。
（3）试管中分别加入等体积等质量分数的稀硫酸，铁片与铁粉质量相等，且试管B、D中铁片和铁粉均无剩余，说明金属都反应，生成硫酸亚铁质量相同，放出氢气质量相同，那么最终溶液质量相等，所得溶液溶质质量分数相等。
（4）反应前后元素种类不变，根据表格中反应现象：铜片表面都有很多气泡产生，同时产生刺激性气味的气体，溶液变成蓝色，说明铜与硫酸会生成水和刺激性气味气体二氧化硫SO2、蓝色硫酸铜CuSO4溶液，三种物质中所含的氧元素化合价都为-2价。
（5）分析表格可知，铜与硫酸发生反应的条件为硫酸浓度大于等于72%并且反应需要加热。
（6）足量的铜和足量的浓硫酸置容器中加热，反应一段时间后，反应会逐渐变慢，是因为随着反应的进行，浓硫酸的质量分数逐渐变小，稀硫酸与铜不反应。
实验操作
实验现象
实验结论

a试管中
b试管中
②正确
实验步骤
实验现象
解释与结论
取三支试管，分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸，然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中。
锌片表面产生的气泡较快；镍片表面产生的气泡较慢；铜片无明显现象。
猜想 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程式是 。
实验操作
M丝插入试管①中
铜丝插入试管②中
铝丝插入试管③中
实验结论
刚开始的现象
有少量气泡产生
无气泡
无气泡
M＞Cu；M＞Al
几分钟后的现象
有少量气泡产生
无气泡
有大量气泡产生
——
实验操作
M丝
铜丝
铝丝
实验结论
刚开始的现象
有少量气泡产生
无气泡
无气泡
M、铜、铝的金属活动
性顺序是 。
几分钟后的现象
有少量气泡产生
无气泡
有大量气泡产生
实验步骤
实验现象
分析与结论

金属活动性：Cu Ag（填“>”或“<”）。

锌片表面附着一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色。
金属活动性：Zn Cu（填“>”或“<”），反应的化学方程式为
实验操作
刚开始的现象
几分钟后的现象
M丝插入试管①中
有少量气泡产生
有少量气泡产生
铜丝插入试管②中
无气泡
无气泡
铝丝插入试管③中
无气泡
有大量气泡产生
实验结论
M＞Cu；M＞Al

方案
实验操作
实验现象
解释与结论
甲
实验①：将铜丝加入FeSO4溶液中

实验②：发生反应的化学方程式为 ；三种金属的活动性由强到弱的顺序为 。
实验②：将锌粒加入FeSO4溶液中
溶液逐渐由浅绿色变为无色
乙
实验③：将铁粉加入 溶液中
无明显现象
实验④：将 加入CuSO4溶液中
析出红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色
实验步骤
实验现象
实验结论
向滤渣中加入
有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色
猜想二正确
浓度
31%
43%
54%
63%
实验现象
加热20 min，铜片表面光亮
加热 20 min，铜片表面光亮
加热 20 min，铜片表面光亮
加热 20 min，铜片表面光亮
浓度
72%
81%
86%
92%
实验现象
加热9 min后，铜片表面开始变黑，20 min时反应剧烈
加热5 min后，铜片表面开始变黑，10 min时反应剧烈
加热3 min后，铜片表面开始变黑，10 min时反应剧烈
加热2 min后，铜片表面开始变黑，5 min时反应剧烈
铜片表面都有很多气泡产生，同时产生刺激性气味的气体，浴液变成蓝色