Question

金屬材料被廣泛的應用于我們的生活中，不僅是因為其物理性能優良，還與它們的化學性質密切相關。下面是小明同學設計測定金屬鐵、銅和鎂的活動性的探究實驗過程和實驗記錄，請你一起探究。

【實驗目的】測定金屬鐵、銅和鎂的活動性強弱

【所用試劑】稀硫酸、硝酸銀溶液、光亮的薄鐵片、薄銅片、薄鎂片

【實驗過程】步驟Ⅰ 將鐵片、銅片、鎂片分別在空氣中點燃片刻，觀察燃燒現象；

步驟Ⅱ 將鐵片、銅片、鎂片分別放入三只盛有溶質質量分數相同、體積相同的稀硫酸的試管中；

步驟Ⅲ 將鐵片、銅片、鎂片分別放入三只盛有溶質質量分數相同、體積相同的硝酸銀溶液的試管中。

實驗現象記錄表

金屬	空氣	稀硫酸	硝酸銀溶液
鐵	－
銅	－	－
鎂

 

【實驗記錄】用“”表示能觀察到實驗現象，用“－”表示觀察不到實驗現象(見表)。

(1)通過步驟Ⅰ可以得出三種金屬中鎂的金屬活動性最強，判斷依據是????????????????????????? 。

(2)運用“控制變量法”設計實驗方案是化學研究的重要方法。步驟Ⅱ和步驟Ⅲ中，需要控制的實驗條件除了金屬的體積、溶液的體積、溶質質量分數以外，還需要控制的條件是??????????????????????????? 。寫出鎂和稀硫酸反應的化學方程式????????????????????????????????? ，此反應屬于????????? 。

【實驗結論】金屬鐵、銅和鎂的活動性由強到弱的順序是???????????? (用元素符號表示)。

【反思交流】若利用上述試劑制取氫氣，小明認為應該選擇金屬鐵和稀硫酸反應，而不選擇金屬鎂和稀硫酸反應，他的理由是??????????????????????? 。

 

Answer 1

【答案】

【實驗記錄】(1)在空氣中，鎂和氧氣反應得最劇烈 (2)溶液的種類

Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑ 置換反應

【實驗結論】Mg、Fe、Cu

【反思交流】Mg和H2SO4反應速度太快，不易控制

【解析】金屬活動性越強，越容易與其他物質反應，反應也就越劇烈，在空氣中，鎂能劇烈反應，而鐵、銅觀察不到現象，可判斷三種金屬中鎂的金屬活動性最強；運用控制變量法設計實驗，實驗條件除了金屬的體積、溶液的體積、溶質質量分數以外，還需要控制溶液的種類，鎂和稀硫酸反應生成硫酸鎂與氫氣，發生的是置換反應；根據實驗現象可判斷活動性順序是Mg>Fe>Cu，由于鎂和稀硫酸反應速度太快，不好控制，所以不選擇金屬鎂和稀硫酸反應制取氫氣。