科学探究可以培养学生良好的科学思维。某兴趣小组进行了金属燃烧实验：实验123步骤将一片铝箔在空气中用酒精灯加热将另一片相同的铝箔伸入充满氧气的集气瓶，引燃将一段镁条在空气中用酒精灯加热现象铝箔不燃烧，熔化后也不滴下，外面立即形成一层薄膜铝箔剧烈燃烧，发出耀眼白光镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光试回答下列问题：

1. 科学探究可以培养学生良好的科学思维。某兴趣小组进行了金属燃烧实验：

实验	1	2	3
步骤	将一片铝箔在空气中用酒精灯加热	将另一片相同的铝箔伸入充满氧气的集气瓶，引燃	将一段镁条在空气中用酒精灯加热
现象	铝箔不燃烧，熔化后也不滴下，外面立即形成一层薄膜	铝箔剧烈燃烧，发出耀眼白光	镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光

试回答下列问题：

(1) 进行实验1、2的目的是为研究铝和氧气反应的剧烈程度是否与氧气的有关。

(2) 某同学分析实验2、3后就得出了如下结论：不同金属的活动性是不同的。其他同学认为这个结论不可靠，你认为他们的理由是。

(3) 在实验1中，有同学用细针去刺破液态铝外面的薄膜，观察到里面的液态铝依然没有流出来。实验后，同学们查阅资料获知该薄膜是氧化铝，其熔点明显高于酒精灯火焰的温度，由此推断，刺破薄膜后液态铝会迅速和反应又会形成致密氧化膜，所以液态铝不会流出来。

【考点】

金属的化学性质; 金属活动性顺序及其应用;

【答案】

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解答题普通

1. 已知钠与水反应的化学方程式为 $\text{[math]}$ 质量均为 m g的钠、镁、锌三种金属分别与25 g质量分数为19.6%的稀硫酸反应。

(1) 由于金属的量不确定，产生氢气的质量大小有多种可能(不考虑镁与水的反应)，如镁、锌产生氢气的质量相同且都小于钠产生的氢气质量的情况表示为 $\text{[math]}$ 请按以上表示，写出所有可能情况：。

(2) 试确定，当产生的氢气的质量大小为 $\text{[math]}$ 时，m的取值范围。

(3) 当 $\text{[math]}$ 时，Zn与酸反应产生 $\text{[math]}$ 的质量与金属质量(m)的关系如下图。请在图中再画出钠和镁两种金属分别与酸反应产生 $\text{[math]}$ 的质量与金属质量(m)的关系图线。(在图线上用元素符号注明)

解答题困难

2. 金属的化学性质

(1) 与氧气反应

与氧气反应的难易程度	代表金属种类	现象	化学方程式（氧气中）
常温下与氧气反应	铝	常温下，金属铝表面易生成	4Al+3O₂ $\text{[math]}$ 2Al₂O₃
常温下与氧气反应	铁	常温下，缓慢氧化，生成的铁锈（Fe₂O₃）
能在空气中燃烧	镁	剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体，放热	2Mg＋O₂ $\text{[math]}$ 2MgO
不能在空气中燃烧，能在氧气中燃烧	铁	剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成固体	3Fe＋2O₂ $\text{[math]}$ Fe₃O₄
不能燃烧，在加热条件下能与氧气反应生成氧化物	铜	加热，生成色物质	2Cu+O₂ $\text{[math]}$ 2CuO
在高温下也不与氧气反应	金

金属越活泼，越易与氧气发生反应，相同条件下反应越剧烈。

(2) 与酸反应：金属活动性顺序排在前面的金属单质能与酸发生反应，生成相应的盐和。相同条件下，金属与酸反应的剧烈程度也因金属活动性的强弱而不同，金属活动性越强，反应越。

①铁与酸发生置换反应，生成铁的化合物中铁元素的化合价为价，故溶液呈色。

②金属与酸反应的剧烈程度不只与金属的活动性强弱有关，还与其他很多因素有关，如酸的浓度、金属与酸接触面积的大小、反应温度等。故在探究金属与酸反应快慢的问题时，一定要注意控制好变量。

③由于金属锌与稀硫酸反应的速率适中，便于对氢气进行收集，实验室常用锌与稀硫酸的反应来制取氢气；金属镁、铝与稀硫酸反应的速率过快，铁与稀硫酸反应的速率过慢，都不利于氢气的收集；浓盐酸具有挥发性，用盐酸制取的氢气中因含有氯化氢气体而不纯净，故不选择盐酸作为实验室制取氢气的原料。

(3) 与某些盐溶液反应

活动性较的金属可以把活动性较的金属从其盐溶液中置换出来。疑难点：金属与盐的反应中，盐必须能溶于水。

解答题普通

3. 用锌片与稀 $\text{[math]}$ (密度为 $\text{[math]}$ 反应，五次实验结果记录如下：(计算最终结果保留小数点后一位，计算过程略)

次数	一	二	三	四	五
加入 Zn的质量/g	2.0	4.0	6.0	8.0	10.0
稀H₂SO₄的质量/g	50.0	50.0	50.0	50.0	50.0
生成ZnSO₄ 的质量/g	5.0		12.0		12.0

(1) 第二、四两次产生 $\text{[math]}$ 的质量是、。

(2) 画出 $\text{[math]}$ 与 Zn的质量函数关系图。

(3) 若使(10+m)g的锌与50.0g该稀 $\text{[math]}$ 充分反应，剩余固体的质量为多少?该稀 $\text{[math]}$ 溶质的质量分数为多少?

解答题困难