金属材料包括纯金属以及它们的合金,在生产、生活和社会发展中起着非常重要的作用. (1)某校同学以“比较锰、铁、铜3种金属的活动性”为课题进行探究. 提供的药品:铁片、铜片、锰片、稀盐酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰溶液. 【作出猜想】他们考虑到铁的活动性比铜强,对3种金属的活动性顺序作出如下猜想. 猜想一:______; 猜想二:铁>铜>锰; 猜想三:铁>锰>铜. 【设计实验】为了验证猜想成立,同学们分成三组,分别针对一种猜想设计实验方案: ①第一组验证猜想一.实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中,观察现象; ②第二组验证猜想二.实验方案是将锰片放入______中,观察现象; ③第三组验证猜想三.实验方案是(只用两个实验):______. 【实验及结论】各组通过实验和交流,确认猜想一是正确的.第一组同学的实验现象是:______. (2)铜与锌的合金称为黄铜,有优良的导热性和耐腐蚀性,可用作各种仪器零件.某化学兴趣小组的同学为了测定某种黄铜的组成,取20g该黄铜样品于烧杯中,向其中分5次加入同一种稀硫酸,并将每次加入稀硫酸的质量和充分反应后剩余固体的质量记录于下表:
| 加入稀硫酸的质量(g) | 充分反应后剩余固体的质量(g) | 第1次 | 20 | 17.4 | 第2次 | 20 | 14.8 | 第3次 | 20 | 12.2 | 第4次 | 20 | 12.0 | 第5次 | 20 | m |
答案
(1)【作出猜想】比较锰、铁、铜3种金属的活动性,猜想二和三都是铁在锰的前面,因此猜想一是:锰>铁>铜,故答案为:锰>铁>铜(写“Mn>Fe>Cu”亦可) 【设计实验】验证锰和铜的活动性顺序,只要把锰片放入硫酸铜溶液中即可,故答案为:②硫酸铜溶液(写“CuSO4溶液”亦可) ③要验证铁>锰>铜,只要把锰片分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中即可,本题开放性比较强,答案不唯一.故答案为:将两片锰分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中,观察现象(或将铁片和铜片分别放入硫酸锰溶液中,观察现象;或将铁片放入硫酸锰溶液中、锰片放入硫酸铜溶液中,观察现象;或将锰片放入硫酸亚铁溶液中、铜片放入硫酸锰溶液中,观察现象) 【实验及结论】第一组同学的实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中,实验现象是:都有气泡产生,锰片的反应比铁片的反应剧烈.故答案为:都有气泡产生,锰片的反应比铁片的反应剧烈 (2)根据题目信息和表格给出的数据分析,第4次加入硫酸时,锌已经充分反应,因此m=12g.故答案为:①12.0(写“12”亦可) ②根据表格数据可知:铜的质量是12g,锌的质量=20g-12g=8g,×100%=40% 故答案为:40% |
举一反三
有X、Y、Z三种金属,把X和Y分别放在稀硫酸中,X溶解并产生氢气,Y不反应;若把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过-会儿,在Y的表面有银析出,而Z没有变化.根据以上实验事实,下列关于三种金属活动性由强到弱的判断正确的是( )A.Y>X>Z | B.X>Y>Z | C.Z>X>Y | D.X>Z>Y |
| 铁、铝、铜是日常生活中使用最广泛的金属. (1)上述三种金属中,人类最早大规模冶炼和使用的是铜,最晚的是铝,原因是______(填序号). A.三者在地壳中的含量,铜元素最高,铝元素最低 B.三者的金属活动性,铜元素最弱,铝元素最强 C.在自然界中,铜元素主要以单质形式存在,铝元素以化合物形式存在 (2)常温下一些金属的物理性质数据如下:
金属单质 | 铜 | 铝 | 锌 | 铁 | 铅 | 导电性(以银的导电性为100作标准) | 99 | 61 | 27 | 17 | 7.9 | 密度/(g•cm-3) | 8.92 | 2.70 | 7.14 | 7.86 | 11.3 | 熔点/℃ | 1083 | 660 | 419 | 1535 | 328 | 硬度(以金刚石的硬度为10作标准) | 2.5~3 | 2~2.9 | 2.5 | 4~5 | 1.5 | 取17.7%的PdCl2溶液100g,加入5.6g铁粉充分搅拌,反应恰好完全,得到金属钯和铁的氯化物溶液.经分析所得钯的质量为10.6g.下列说法错误的是( )A.该反应为置换反应 | B.要得到纯净钯须进行过滤、洗涤、干燥等操作 | C.生成铁的氯化物为FeCl3 | D.反应中生成铁的氯化物质量为12.7g |
| 在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来. (1)CuSO4溶液中,大量存在的离子是______. (2)将铝丝浸入CuSO4溶液中,静置,观察到的现象是______.结合现象分析,溶液中减少的离子是______,增加的离子是______. (3)除硫酸铜溶液外,将铝丝浸入______(任举一例)溶液中,也能产生相同的实验现象. | 向Fe(NO3)2、Mg(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤.下列关于得到的溶液或滤渣的叙述正确的是(不考虑溶液中存在微量H+和OH-)( )A.若滤液中含有Fe2+,则滤渣中一定不含Fe | B.若滤渣中含Cu,则滤液中一定含Fe2+ | C.若滤渣中含Zn,则滤液中含2种离子 | D.若滤渣中不含Zn,则滤液中至少含3种离子 |
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