Question

金屬材料被廣泛應(yīng)用與我們的生活中，不僅是因?yàn)槠湮锢硇阅軆?yōu)良，還與他們的化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)，下面是小明同學(xué)設(shè)計(jì)測定金屬鋅、銅和鎂活動性的探究實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)記錄，請你一起探究：
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繙y定金屬鋅、銅和鎂的活動性強(qiáng)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(shí)驗(yàn)過程】
步驟Ⅰ將鋅片、銅片、鎂片分別在空氣中點(diǎn)燃片刻，觀察燃燒現(xiàn)象；
步驟Ⅱ?qū)�鋅片、銅片、鎂片分別放入三只盛有濃度相同、體積相同的稀硫酸的試管中；
步驟Ⅲ將鋅片、銅片、鎂片分別放入三只盛有濃度相同、體積相同的硝酸銀的試管中．
【實(shí)驗(yàn)記錄】用“×”表示觀察不到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，用“√”表示能觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，（見如表）．

金屬	空氣	稀硫酸	硝酸銀溶液
鋅	×	√	√
銅	×	×	√（A）
鎂	√	√	√

（1）通過步驟Ⅰ可以得出三種金屬中鎂的金屬活動性最強(qiáng)，判斷的依據(jù)是

 

；
（2）記錄表A處應(yīng)填寫的現(xiàn)象是

 

，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；
（3）運(yùn)用“控制變量法”設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是化學(xué)研究的重要方法．步驟Ⅱ和步驟Ⅲ中，需要控制的實(shí)驗(yàn)條件除了金屬的體積、溶液的體積、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)以外，還需要控制的條件是

 

．寫出鎂和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

，此反應(yīng)屬于

 

反應(yīng)．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】金屬鋅、銅和鎂的活動性由弱到強(qiáng)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(rèn)為應(yīng)該選擇金屬鋅和稀硫酸反應(yīng)，而不選擇金屬鎂和稀硫酸反應(yīng)，他的理由是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬活動性的探究,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：根據(jù)以下方法判斷金屬活動性強(qiáng)弱的：①金屬活動性順序表背出來，排在前面的金屬的活動性比后面的要強(qiáng)．②和同種酸反應(yīng)的速度快慢，反應(yīng)越快的活動性越強(qiáng)；③在空氣中反應(yīng)的難易程度，例如鐵不能在氧氣中燃燒而鈉可以在氧氣中燃燒，說明鈉的活動性大于鐵；④利用書本最后一頁的元素周期表，具體利用遵循下面的原則：橫向，從左到右，金屬的活動性在減弱；從上到下，金屬的活動性在增強(qiáng)．在化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，要注意在同一個實(shí)驗(yàn)中變量只能是一個；排在氫前面的金屬大都和酸反應(yīng)生成氫氣，屬于置換反應(yīng)；根據(jù)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象可以判斷出Mg、Zn、Cu金屬活動性強(qiáng)弱．

解答：解：（1）根據(jù)金屬與氧氣反應(yīng)的難易程度可以判斷出金屬活動性的強(qiáng)弱，與氧氣反應(yīng)越劇烈該氣體金屬活動性越強(qiáng)，所以通過步驟Ⅰ可以得出三種金屬中鎂的金屬活動性最強(qiáng)，判斷的依據(jù)是在空氣中，鎂能和氧氣反應(yīng)最劇烈；
（2）銅和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸銅和銀，所以記錄表A處應(yīng)填寫的現(xiàn)象是銅表面有銀白色物質(zhì)析出，溶液由無色變成藍(lán)色，化學(xué)方程式為：Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
（3）化學(xué)實(shí)驗(yàn)中注意控制變量，對于步驟Ⅱ和步驟Ⅲ還必須是同種溶液，鎂與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸鎂，化學(xué)方程式為：Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和金屬活動性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)，可知鎂活動性最強(qiáng)，鋅次之，銅最弱，所以金屬鋅、銅和鎂的活動性由弱到強(qiáng)的順序是：Cu＜Zn＜Mg；
【反思交流】對于制取氫氣所選擇的反應(yīng)原料，有一定的要求，首先要科學(xué)可行，反應(yīng)速率適中，易于收集等，而鎂金屬活動性太強(qiáng)，反應(yīng)太快，不易控制．
故答案為：（1）在空氣中，鎂能和氧氣反應(yīng)最劇烈；
（2）銅表面有銀白色物質(zhì)析出，溶液由無色變成藍(lán)色，Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
（3）溶液的種類，Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，置換反應(yīng)；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】Cu＜Zn＜Mg；
【反思交流】Mg和H₂SO₄反應(yīng)速度太快，不易控制．

點(diǎn)評：本題以學(xué)生設(shè)計(jì)探究Mg、Zn、Cu三種金屬活動性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)過程為題設(shè)，相對難度降低，旨在考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)步驟、過程、結(jié)果的分析和總結(jié)能力和金屬活動性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)．