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1. 学习了金属的化学性质后，科学兴趣小组同学利用数字化仪器对镁与盐酸反应进行研究，实验前先用砂纸将镁条打磨，将打磨后的镁条放入锥形瓶中，再将注射器中稀盐酸快速压入锥形瓶中，通过数字传感器测定实验过程中密闭容器内压强与时间的关系如图所示。（装置气密性良好）

(1) 实验前先将镁条需先打磨的原因是。
(2) 用pH试纸测出ab段溶液的pH7（选填“>”、“＜”、“=”）。
(3) ac段容器内压强增大，而cd段容器内压强逐渐减小，观察发现，至图中c点镁条恰好完全溶解，说明镁与盐酸反应还会（填“吸收”或“放出”）热量。
(4) 往锥形瓶中刚注入盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强有所上升，原因可能是。
【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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实验探究题 困难
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1. 小科在学习金属活动顺序表时发现，氢排在铜的前面。推测氢气可以置换出铜盐溶液中的铜，但在向硫酸铜溶液中通氢气后没有观察到有金属铜生成，产生了疑问。查阅资料后，重新实验，证明了推测。

【查阅资料】

①石墨含大量气孔，能导电可以作为电极。

②活性氢(用H2 表示)可以在常温下置换硫酸铜溶液中的铜。

③电解水时附着在电极上的氢气为活性氢，但一般电极上附着的活性氢极少。

【实验研究】

1.设计如图所示装置，利用某金属和石墨充当电极进行电解水实验。

2.当石墨电极上有大量气泡出现时，取出石墨电极，立即将其插入硫酸铜溶液中，观察到石墨电极表面有红色固体生成。

3.将红色固体放入稀硫酸中，没有变化，证明氢气可以置换出硫酸铜溶液中的铜。

【实验分析及拓展】

(1) 图中石墨电极为(选填“电极 a”或“电极b”)，其电极上产生了活性氢。
(2) 请写出活性氢(H2)可与硫酸铜反应的化学反应方程式，该反应属于(填基本反应类型)。
(3) 小科同学将反应后的金属电极也放入硫酸铜溶液中，发现电极表面有红色固体生成，能否证明金属电极上也产生了活性氢，为什么? 。
实验探究题 困难
2. 金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。
(1)  下列金属制品中，利用金属导热性的是____(填字母)。 A. 金属硬币 B. 铜制火锅 C. 铝制导线
(2)  铝合金中主要含铝、铜、镁三种金属，为验证这三种金属的活动性顺序，小海同学设计了以下3个实验：甲实验观察到现象，从而得出的结论是铝的金属活动性更强，小山同学认为乙、丙实验对验证这三种金属活动性没有作用，可以省去，你的看法是(填字母)。

A. 丙可以省去，乙不能省去 B. 乙可以省去，丙不能省去

 C. 乙、丙都可以省去 D. 乙、丙都不能省去
(3) 如图横坐标表示反应时间，纵坐标表示氢气的质量。能代表等质量的 Mg、Zn、Fe分别与足量的盐酸反应的图象是____。 A. B. C. D.
实验探究题 困难
3.  小明发现在锌粒和稀硫酸反应的容器中加入少量硫酸铜溶液，能加快产生气泡的速度。为探究硫酸铜对锌和稀硫酸反应速率的的影响，小明查阅资料获知：

材料1：锌中混有杂质铜时，能加快锌与稀硫酸反应的速率；

材料2：3%硫酸铜溶液的密度与水的密度基本相同。

据此小明开展了如下实验：室温下，在5支洁净的试管中分别放入等量的大小相同的锌粒，再向试管中加入10%稀硫酸、3%硫酸铜溶液和水，测出30秒产生氢气的体积。实验数据如下：

试管编号

1

2

3

4

5

10%稀硫酸 (mL)

10

10

10

10

10

3%硫酸铜溶液 (mL)

0

0.5

2.5

5

15

水 (mL)

20

19.5

17.5

V

5

30s产生氢气的体积 (mL)

12

15

18

24

10

(1)  1号试管的作用是。
(2)  实验数据表中4号试管水的体积V取mL。
(3) 小明认为加快锌与稀硫酸反应速率的原因可能是单质铜在起作用。实验过程中存在单质铜的依据是：(用化学方程式表示)。
(4) 实验中发现，当加入的硫酸铜溶液超过一定量后，生成氢气的速率反而下降。产生这一现象的主要原因是：。
实验探究题 困难