为验证铜和铝的金属活动性顺序，化学小组的同学将打磨过的铝片放入溶液中，观察到铝片表面附着有红色固体，铝片表面产生大量无色气泡，一段时间后试管底部生成了一种白色不溶物，用温度传感器测得温度随时间的变化如图所示。回答下列问题：

1. 为验证铜和铝的金属活动性顺序，化学小组的同学将打磨过的铝片放入 $\text{[math]}$ 溶液中，观察到铝片表面附着有红色固体，铝片表面产生大量无色气泡，一段时间后试管底部生成了一种白色不溶物，用温度传感器测得温度随时间的变化如图所示。回答下列问题：

(1) 实验前打磨铝片的目的是；

(2) 铝片表面附着红色固体，可以说明铝的金属活动性比铜；

(3) 小组同学对实验过程中产生的气泡成分和产生白色沉淀的原因进行探究。

【提出问题】产生的气泡成分是什么？

【猜想假设】

猜想一：可能是 $\text{[math]}$ 猜想二：可能是 $\text{[math]}$ 猜想三：可能是 $\text{[math]}$

经讨论，同学们认为猜想三不正确，理由是；

【实验方案】用排水法收集一试管气体，将燃着的木条伸入试管内，观察到气体燃烧，试管口有淡蓝色火焰，放热。

【实验结论】猜想成立；

【拓展交流】经进一步实验验证，实验中出现的白色不溶物为 $\text{[math]}$ 中铜元素的化合价为；小组同学猜测 $\text{[math]}$ 是反应生成的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 溶液反应产生的。小组同学将 $\text{[math]}$ 粉与 $\text{[math]}$ 溶液混合，没有观察到白色沉淀。小组同学对该实验进行改进，看到白色不溶物出现。其改进的操作方法为；

(4) 为验证铜和铝的金属活动性顺序，还可以选择的试剂是。

【考点】

金属的化学性质; 金属活动性顺序及其应用; 实验探究物质的组成成分以及含量; 金属活动性的探究;

【答案】

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实验探究题普通

1. 用如图所示实验研究金属的性质。

(1) ①中的实验现象为。

(2) ④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______（填序号）。 A. ①④ B. ③④ C. ①②④

实验探究题普通

兴趣小组的同学对金属的某些性质进行相关探究。

【实验回顾】用图甲所示装置制取氢气。

（1）锌与稀硫酸反应。化学方程式为________。

（2）可用排水法收集氢气的原因是________。

（3）在金属活动性顺序里，金属能否置换出盐酸、稀硫酸中的氢，判断依据是________。

【发现问题】小路同学为验证上述“判断依据”，将纯锌片和纯铜片插入稀硫酸中，实验过程中偶然将两种金属触碰（如图乙），发现铜片表面产生了气泡。经检验，产生的气体仍是氢气。

【提出问题】图乙中哪种金属参与了反应？该反应的原理是什么？

【进行实验】在老师指导下，小路同学设计并进行了如下实验：

步骤1：另取纯锌片和纯铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中（如图丙），观察现象；

步骤2：用导线将纯锌片和纯铜片连接，并在两金属片之间串联一个电流表（如图丁），观察现象。

（4）步骤1观察到的现象是________。

【分析解释】图戊为步骤2的微观原理示意图（提示：图中的e^-表示电子）。

（5）氢气是由________（填“锌片”或“铜片”）与稀硫酸反应产生的。

（6）请根据图示，从微观角度描述在铜片表面产生氢气的过程________。

【反思拓展】

（7）若按己图进行实验，电流表指针发生偏转。则石墨碳棒上________（填“有”或“没有”）气泡产生。

（8）若将己图中稀硫酸换成硫酸铜溶液，电流表指针也发生偏转。则________（填“锌片”或“石墨碳棒”）上会出现红色固体。

【延伸应用】

（9）一般情况下，两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时，活动性强的金属首先被腐蚀。造船工业为了避免轮船的钢铁外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶嵌的金属是______________（填字母）。

实验探究题困难

兴趣小组的同学对金属的某些性质进行相关探究。

【实验回顾】用图甲所示装置制取氢气。

（1）锌与稀硫酸反应。化学方程式为________。

（2）在金属活动性顺序里，金属能否置换出盐酸、稀硫酸中的氢，判断依据是________。

【发现问题】小路同学为验证上述“判断依据”，将纯锌片和纯铜片插入稀硫酸中，实验过程中偶然将两种金属触碰(如图乙)，发现铜片表面产生了气泡。经检验，产生的气体仍是氢气。

【提出问题】图乙中哪种金属参与了反应？该反应的原理是什么？

【进行实验】在老师指导下，小路同学设计并进行了如下实验：

步骤1：另取纯锌片和纯铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中(如图丙)，观察现象；

步骤2：用导线将纯锌片和纯铜片连接，并在两金属片之间串联一个电流表(如图丁)，观察现象。

（3）步骤1观察到的现象是________。

【分析解释】图戊为步骤2的微观原理示意图(提示：图中的e^-表示电子)。

（4）氢气是由________(填“锌片”或“铜片”)与稀硫酸反应产生的。

（5）请根据图示，从微观角度描述在铜片表面产生氢气的过程________。

【反思拓展】

（6）若按己图进行实验，电流表指针发生偏转。则石墨碳棒上________(填“有”或“没有”)气泡产生。

（7）若将己图中稀硫酸换成硫酸铜溶液，电流表指针也发生偏转。则________(填“锌片”或“石墨碳棒”)上会出现红色固体。

【延伸应用】

（8）一般情况下，两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时，活动性强的金属首先被腐蚀。造船工业为了避免轮船的钢铁外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶嵌的金属是___________(填字母)。

实验探究题普通