实验活动4 金属的物理性质和某些化学性质 同步练习—九年级化学人教版下册


实验活动4 金属的物理性质和某些化学性质 同步练习
一、单选题
1．氯化钠在灼烧时产生的火焰颜色是（　　）
A．红色 B．黄色 C．绿色 D．紫色
2．下列有关合金的说法错误的是（　　）
A．合金中不一定含有非金属
B．武德合金熔点高做保险丝
C．人类最早使用的合金是青铜
D．合金是具有特殊性能的“新型金属”
3．下列金属活动性最强的是（　　）
A．锌 B．钾 C．铜 D．金
4．归纳总结是学习化学的重要方法之一。下列选项正确的是（　　）
A．金属的熔点：
B．地壳中的元素含量：
C．空气中气体的体积分数：
D．金属的活动性顺序：
5．金属镧（La）的活动性比锌强，它的氧化物的化学式为La2O3，La（OH）3不溶于水的碱，而LaCl3、La（NO3）3都可溶于水。由此判断下列几组物质，不能直接反应制取LaCl3的是（　　）
A．La（OH）3和HCl B．La2O3和HCl
C．La和HCl D．FeCl3和La（OH）3
6．“嫦娥一号”卫星首次使用了铝锂合金板材，关于合金下列说法错误的是（　　）
A．合金是混合物
B．合金的硬度一般比各成分金属大
C．合金只能由金属和金属融合而成
D．多数合金的熔点低于组成它的成分金属
7．下列关于金属材料的说法中正确的是（　　）
A．铝制品表面应常用钢刷擦洗
B．“真金不怕火炼” 主要因为黄金的熔点高
C．焊锡（锡铅合金）的熔点低，常用来焊接金属
D．因为钢比生铁的含碳量高，所以应用范围广
8．下列有关实验现象描述正确的是（　　）
A．镁条加入白醋中，产生大量气泡
B．磷在空气中燃烧产生大量白雾
C．硫在氧气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰
D．铜在氧气中加热，固体由绿色逐渐变成黑色
9．下列有关合金叙述正确的是（　　）
A．焊锡的熔点比纯锡的熔点高
B．合金中至少含有两种金属
C．钢是含碳量在2%~4.3%的铁合金
D．黄铜的硬度比纯铜的硬度大
10．两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁，然后分别逐渐加入同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．该图反映出镁比锌的金属活动性强
B．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应
C．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相等
D．c点时，两个烧杯中都有金属剩余
11．向含有AgNO3、Cu(NO3)2和Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体上滴加稀硫酸，有气泡产生，则滤出的固体一定是（　　）
A．Ag、Cu两种单质的混合物
B．Cu、Ag、Zn三种单质的混合物
C．Ag、Cu、Fe三种单质的混合物
D．Ag、Cu、Fe、Zn四种单质的混合物
12．向一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入Zn，与两种溶质依次发生反应。溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示，有关说法正确的是（　　）

A．a至b段溶液中的溶质有2种 B．b点得到的固体为Cu
C．c点比a点溶液中溶质种类少 D．d点得到的固体有2种
二、填空题
13．化学基础与常识
（1）第32节东京奥运会组委会计划从废旧电子设备中回收金、银、铜来制作奖牌。选用金、银、铜为奖牌的主要原料，与下列性质无关的是_____（填字母序号）。
A．有金属光泽
B．导电性好
C．化学性质较稳定
（2）电解水生成氢气和氧气，由此说明水是由氢、氧两种元素组成的，其依据是化学反应前后　 　不变。
（3）现有指定化合价的四种元素： 、 、 、 ，它们之间能形成的氧化物共有　 　种。
（4）下图是某一化学反应前后物质微观示意图，其中“ ”和“ ”分别表示两种不同原子。则该反应中参加反应的两种物质分子个数比为　 　。

14．向硝酸银和硝酸铝的混合溶液中加入一定量的铁粉，观察到溶液由无色变为浅绿色后，过滤，滤液中的一定含有的溶质为　 　。（写化学式）
15．中国古代化学和化学工艺历史悠久、成就卓越，是劳动人民生产、生活智慧的结晶。
（1）东汉《神农本草经》曾记载石胆“能化铁为铜”。叙述的是用硫酸铜和铁反应制取铜，这是湿法炼铜的最早记载，反应的化学方程式为　 　，此反应属于　 　（填反应类型）。
（2）西晋《蜀都赋》中有“火井沈荧于幽谷，高焰飞煽于天垂。”描写的是天然气（主要成分是甲烷）燃烧时的现象，请写出甲烷燃烧的化学方程式　 　。
16．铁锅可以用来做饭，主要是利用了铁的　 　性；写出防止铁锅生锈的一种方法　 　；工业上常用稀盐酸除铁锈(主要成分是Fe2O3)，其反应的化学方程式为　 　。
三、实验探究题
17．如图为探究金属化学性质的两组实验。

（1）Ⅰ中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱，小李同学认为该实验设计不够合理，理由是　 　。
（2）写出实验Ⅱ中E试管内反应的化学方程式：　 　。
（3）实验Ⅱ中金属丝在插入试管前一般要打磨，目的是　 　。
（4）实验Ⅱ中要证明Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序，小明认为　 　（填字母序号）是多余的。若实验室只有铜片，小明将铜片分别放入两种化合物溶液中，也通过实验验证了三种金属的活动性顺序，所用的两种化合物溶液可能是　 　溶液和　 　溶液。
（5）将20.0g铜锌合金置于烧杯中，向其中逐渐加入稀硫酸。当加入148.4g稀硫酸时，不再有气体生成此时测得烧杯中混合物的质量为168.0g。请计算：
①反应中生成气体的质量是　 　g。
②合金中铜的质量分数　 　。（写出计算过程）
18．现有A、B两种银白色的金属，某同学想要探究这两种金属的活动性。
（设计实验）取大小相同的两块金属，用砂纸打磨光亮，分别放入两支试管中再加入等量的同种稀盐酸，操作与现象如下：
实验
试管1
试管2
操作


现象
金属表面产生气泡较慢
金属表面产生气泡较快
（思考结论）
（1）通过上述实验，判断出两种金属的活动性顺序是A　 　（填“>”或“<”）B。
（2）假设其中的一种金属是铁，除观察到铁的表面有气泡产生外，还能观察到反应后的溶液呈　 　（填“浅绿色”或“黄色”），反应的化学方程式为　 　。
（3）实验前用砂纸打磨金属片的目的是　 　。
（4）如果两种金属是镁和铁，还可以用镁和一种化合物的溶液来证明两者的金属活动性强弱，你认为该化合物可以是　 　（填化学式）。
19．已知某金属材料中含有镁、锌、铁、铜中的两种。小明在老师的指导下对该金属材料的成分进行探究。
（1）【查阅资料】金属与盐酸反应的比较，如下图所示。得出这四种金属的活动性由强到弱的顺序是　 　。

（2）【进行实验】
实验一：
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量金属材料样品于试管中，加入过量的稀硫酸。观察现象
固体全部溶解，
　 　
金属材料中一定有铁，一定没有　 　
实验完成后，将废液倒入废液缸中
――――
―――――
（3）实验二：
步骤1：另取金属材料，用砂纸打磨，称量其质量为20g：
步骤2：将打磨过的金属材料浸入过量的硫酸锌溶液中，过一会儿取出，洗净，在一定条件下烘干，称量其质量大于20g：
步骤3：实验完成后，将废液倒入废液缸中。
【得出结论】该金属材料中除铁外，还含有　 　。
（4）【实验反思】步骤2中，“一定条件”指的是　 　。
（5）【拓展提升】小红想对废液缸中的废液进行回收利用。
请你帮她分析废液成分，废液中溶质的成分是　 　（填化学式）。

20．某化学兴趣小组在完成“常见金属的性质”实验时进行了以下一些探究活动。
（1）（探究活动）将铝丝插入硫酸铜溶液中未发现明显的实验现象。
（现象分析）请分析出现上述实验现象的原因： 　 　 。为顺利完成实验， 你的建议是 　 　。
（2）（继续实验）
兴趣小组同学根据你的建议，重新进行了实验，观察到了明显的实验现象。经充分反应后，该实验的现象是　 　 。
（3）①硫酸铜溶液中含有的微粒有 　 　 种。
②经研究发现该反应的微观示意图如图所示（图中微粒未完全画出）。则用实际参加反应的微粒符号来表示化学反应的式子是 　 　 。

（4）兴趣小组在完成上述实验时，还发现了铝丝表面有少量气泡生成。根据已有知识和资料信息判断这种气体有可能是　 　 （资料信息：硫酸铜在水中会发生一些变化，生成微量的稀硫酸），反应的化学方程式是 　 　 。
21．学习小组同学在探究Zn、Cu、Ag的活动性顺序时，做了如下两个实验，并由此展开了一系列学习探究活动。

【学习交流】
（1）实验中观察到，甲中锌丝表面覆盖一层　 　色固体，反应的化学方程式是　 　，乙中溶液颜色变为　 　色。
（2）你认为通过上述实验　 　（填“能”或“不能”）得出三种金属的活动性强弱。
（3）【拓展探究】
上述实验后，同学们想进行废液的处理与回收，于是将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中，观察到混合溶液（即废液）澄清透明。同学们认为应该先确定废液中是否含有未反应完的CuSO4和AgNO3，为此，他们进行了实验并记录如下：
序号
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
取少量废液于试管中，加入　 　（填名称）
无明显现象
废液中没有AgNO3
实验2
取少量废液于试管中，加入Ba（NO3）2溶液
产生　 　；
废液中含有未反应完的CuSO4
（4）【反思评价】
讨论后大家一致认为实验2所得结论不合理。你认为理由是　 　。
（5）【拓展应用】
同学们尝试从废液中回收铜，将过量锌粉加入废液中，充分反应后过滤，滤液中存在的金属阳离子是　 　（写离子符号）。
四、计算题
22．Cu~Mg合金常用作飞机天线等导电材料。欲测定合金的组成（其他元素忽略不计），进行如下实验：取铜镁合金9g放入烧杯，将100g稀H2SO4分4次加入烧杯中，充分反应后，测得剩余固体的质量记录如下、请计算：
次数
1
2
3
4
加入稀H2SO4质量/g
25
25
25
25
剩余固体质量/g
7.8
m
5.6
5.6
（1）表中m=　 　g，该铜镁合金样品中铜的质量=　 　。
（2）求所加稀H2SO4溶液的溶质质量分数。（写出计算过程）

答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】灼烧氯化钠时有焰色反应，钠元素的焰色反应呈黄色；
故答案为：B

【分析】根据钠元素的焰色反应呈黄色分析。
2．【答案】B
【解析】【解答】A.根据合金的定义：合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质可知，合金中不一定含有非金属，也可以是金属和金属熔合，因此，选项A说法不符合题意；
B.武德合金是由50%铋、25%铅、13%锡和12%镉组成的混合物，其熔点为71℃，熔点低做保险丝，因此，选项B说法符合题意；
C.人类最早使用的合金是青铜，在商代就能制造精美的青铜器，因此，选项C说法不符合题意；
D.合金是具有特殊性能的“新型金属”，因此，选项D说法不符合题意；
故答案为：B。

【分析】合金是具有金属特性的金属材料，其熔点低、硬度大、抗腐蚀性能好。
3．【答案】B
【解析】【解答】锌、钾、铜、金的活动性强弱顺序为钾>锌>铜>金，所以钾最强；
故答案为：Ｂ

【分析】根据金属活动性顺序表中金属由强到弱的顺序分析。
4．【答案】B
【解析】【解答】A、金属的熔点由低到高应该为：汞，银，钨，不符合题意。
B、地壳中元素含量有多到少排名:氧、硅、铝，符合题意。
C、空气中气体的体积分数由大到小应该为：N2、O2、CO2，不符合题意。
D、金属的活动性顺序由弱到强应该为：Cu、Zn、Al，不符合题意。
故答案为：B。

【分析】A、根据常见金属的熔点分析；
B、根据地壳中元素含量由多到少为氧、硅、铝、铁分析；
C、根据空气的成分及各成分的体积含量分析；
D、根据金属活动性顺序表分析。
5．【答案】D
【解析】【解答】A.La（OH）3属于碱，能和HCl反应生成LaCl3，不符合题意；
B.La2O3属于金属氧化物，根据酸的通性，它能和HCl反应生成LaCl3，不符合题意；
C.金属镧（La）的活动性比锌强，在金属活动性顺序中，排在氢前，故能与盐酸反应生成LaCl3，不符合题意；
D.La（OH）3是不溶于水的碱，不能和氯化铁反应，符合题意。
故答案为：D。

【分析】 根据复分解反应发生的条件：若两种混合物互相交换成分能生成气体、沉淀或水则反应能够进行，据此分析判断。
6．【答案】C
【解析】【解答】合金中各成分都是以单质形式存在的，因此合金是混合物，故答案A是正确的；B和D是合金具有的重要性质，因此都是正确的。C中合金也可以是金属与非金属熔合而成的，比如生铁就是铁与碳的合金。
故答案为：C

【分析】根据合金定义及特性分析，合金是硬度比纯金属的大，熔点比纯金属的低。
7．【答案】C
【解析】【解答】A、常温下，铝能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，所以铝制品表面不能常用钢刷擦洗，以免刮掉保护膜，A说法不符合题意；
B、“真金不怕火炼”说明金即使在高温条件下也不与氧气反应，而不是熔点高，B说法不符合题意；
C、焊锡（锡铅合金），合金的熔点低，可用来焊接金属，C说法符合题意；
D、钢因为比生铁的含碳量低，钢的性质与生铁不同，比生铁有很多优良的性能，所以应用范围更广，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】A、根据铝表面的氧化铝膜起保护作用分析；
B、根据金的化学性质稳定分析；
C、根据合金的熔点低于纯金属分析；
D、根据钢的含碳量比生铁低分析。
8．【答案】A
【解析】【解答】A、白醋中含有醋酸，镁能与醋酸反应生成氢气，符合题意；
B、磷在空气中燃烧，产生大量白烟，而不是白雾，烟为固体小颗粒，雾为小液滴，不符合题意；
C、硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，不符合题意；
D、铜为紫红色固体，在氧气中燃烧的现象为由红色逐渐变成黑色，不符合题意。
故答案为：A。

【分析】A、根据镁与酸反应会产生氢气分析；
B、根据磷燃烧产生白烟分析；
C、根据硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰分析；
D、根据铜与氧气反应生成氧化铜分析。
9．【答案】D
【解析】【解答】A. 焊锡是合金熔点比纯锡的熔点低，故A不符合题意。
B. 合金中至少含有一种金属单质，故B不符合题意。
C. 生铁是含碳量在2%~4.3%的铁合金，故C不符合题意。
D. 黄铜是合金，硬度比纯铜的硬度大，故D符合题意。
故答案为：D。

【分析】根据合金的概念，性质，进行分析。
10．【答案】D
【解析】【解答】A选项是错误的叙述，该图横坐标是硫酸，所以不能反应金属的活动性强弱；
B选项是错误的叙述，a点盛金属锌的烧杯中酸有剩余；
C选项是错误的叙述，b点时金属锌产生的氢气少；
D选项c点时，两个烧杯中都有金属剩余，是正确的叙述；
故答案为：D

【分析】根据金属与酸反应时，等质量的酸完全反应产生相等质量氢气， 等质量的金属锌和镁完全反应镁消耗酸的质量大于锌分析。
11．【答案】C
【解析】【解答】AgNO3、Cu(NO3)2和Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，根据金属活动性顺序，铁先与AgNO3发生置换反应生成硝酸亚铁和银，再与Cu(NO3)2溶液发生置换反应生成硝酸亚铁和铜，铁、铜、银与Zn(NO3)2溶液不反应，充分反应后过滤，向滤出的固体上滴加稀硫酸，有气泡产生，说明固体中含有铁，则上述反应中AgNO3、Cu(NO3)2均完全反应，则滤出的固体由铁、铜、银三种金属组成，C符合题意。
故答案为：C。

【分析】在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
12．【答案】C
【解析】【解答】A、a至b段中（不包括a、b两点），锌和硝酸银反应生成银和硝酸锌，溶液中的溶质有反应生成的硝酸锌，没有反应的硝酸银和硝酸铜等三种溶质，故A不符合题意；
B、锌先和硝酸银反应生成银和硝酸锌，b点得到的固体为银，故B不符合题意；
C、锌先和硝酸银反应生成银和硝酸锌，多余的锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，c点溶质是硝酸锌，a点溶质是硝酸银、硝酸铜和硝酸锌，故C符合题意；
D、锌先和硝酸银反应生成银和硝酸锌，多余的锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，d点得到的固体有3种，即银、铜和锌，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】向一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入Zn，锌先和硝酸银反应生成银和硝酸锌，多余的锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌。
13．【答案】（1）B
（2）元素种类
（3）3
（4）2：1或1：2
【解析】【解答】（1）选用金、银、铜为奖牌的主要原料是因为他们具有金属光泽，化学性质又比较稳定，但与其导电性好无关，
故答案为：B。（2）电解水生成氢气和氧气，由此说明水是由氢、氧两种元素组成的，其依据是根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变。（3）这四种指定化合价的元素能形成的氧化物为CaO、H2O、CO2，故能形成的氧化物共三种。（4）根据图示，该反应表示两个分子和一个分子在反应，因为其中一种分子在反应后还剩余2个，故参加反应的两种物质分子个数比为2：1或1：2。
【分析】（1）根据常见金属的特性分析
（2）根据化学反应前后元素种类不变分析
（3）根据化学式的书写方法分析
（4）根据反应前后分子的种类一定变分析
14．【答案】Al(NO3)3、Fe(NO3)2
【解析】【解答】向硝酸银和硝酸铝的混合溶液中加入一定量的铁粉，由于活动性：铝大于铁，铁大于银，故铁能与硝酸银溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银，与硝酸铝溶液不反应，观察到溶液由无色变为浅绿色，无法确定反应的程度，滤液中一定含有的溶质是硝酸铝、硝酸亚铁，可能含有硝酸银。故答案为：Al(NO3)3、Fe(NO3)2。
【分析】①含有二价铁离子的溶液呈现浅绿色；
②在金属活动性顺序表中，排在前面的金属能够将后面的金属从它的盐溶液中置换出来，据此分析滤液中的溶质种类。
15．【答案】（1）；置换反应
（2）
【解析】【解答】（1）硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为： ；置换反应是由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应，该反应符合置换反应的特征，属于置换反应。
（2）甲烷在氧气（或空气）中燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为： 。

【分析】书写化学方程式时，一定要遵守客观事实的原则，遵守质量守恒定律的原则。
​​​​​​​正确书写反应物，生成物的化学式，反应物写在左边，生成物写在右边，中间用等号连接，等号上表明条件，注意要配平。
16．【答案】导热；用过后，洗净擦干；
【解析】【解答】铁具有良好的导电性、导热性等，铁锅可以用来做饭，主要是利用了铁的导热性；
铁生锈的过程是铁与空气中的氧气和水蒸气等发生化学反应的过程。铁制品锈蚀需要条件，要有能够发生反应的物质、相互接触等。所以，防止铁锅生锈保持铁锅干净、干燥即可。
稀盐酸除铁锈即盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水 。化学方程式

【分析】根据铁具有良好的导电性、导热性等，进行分析。
根据铁生锈的的条件，进行分析。
铁锈主要成分是氧化铁，盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水。
17．【答案】（1）酸的种类不同
（2）
（3）除去金属表面的氧化物
（4）E；FeSO4；AgNO3
（5）0.4；解：设20.0g铜锌合金中锌的质量为x。x=13.g所以合金中铜的质量分数为×100%=35%答：合金中铜的质量分数为35%。
【解析】【解答】（1）探究金属的活动性强弱，需要运用控制变量法进行，控制单一变量不同，而题目的变量有两个：①酸的种类不同；②金属的种类不同，所以不能以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱；故填：酸的种类不同。
（2）由图可知，实验Ⅱ试管E中的反应是铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，反应的化学方程式为；故填：。
（3）由于金属长时间露置于空气中，其表面可能会有金属氧化物，所以实验前，对金属丝进行打磨的目的是除去金属表面的氧化物；故填：除去金属表面的氧化物。
（4）由实验Ⅱ可知，在C试管中铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银，说明铜的活动性强于银，D试管中铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁的活动性强于铜，据此可以判断出Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag，故只需要实验CD即可验证，因此说明E是多余的；小明将铜片分别放入两种化合物溶液中，也通过实验验证了三种金属的活动性顺序，由“两盐夹一金”的方法可知，所用的两种溶液是FeSO4溶液和AgNO3溶液；故填：E；FeSO4；AgNO3。
（5）①将20.0g铜锌合金置于烧杯中，向其中逐渐加入稀硫酸。当加入148.4g稀硫酸时，不再有气体生成此时测得烧杯中混合物的质量为168.0g，由质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量不变，则反应中生成气体的质量是148.4g+20.0g-168.0g=0.4g；故填：0.4。
②解：设20.0g铜锌合金中锌的质量为x


x=13g
则合金中铜的质量分数为
答：合金中铜的质量分数为35%。

【分析】（1）根据对比实验的变量的唯一性分析；
（2）根据铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银分析；
（3）根据金属表面有氧化膜干扰实验分析；
（4）根据金属能否与盐溶液反应可证明金属活动性强弱分析；
（5）根据反应后减少质量为产生氢气质量，利用生成的氢气质量代入方程式计算锌的质量，从而计算铜的质量分数分析。
18．【答案】（1）＜
（2）浅绿色；Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑
（3）将金属表面的氧化膜清除，防止影响实验
（4）氯化锌溶液（答案合理即可）
【解析】【解答】（1）通过上述实验，B金属表面产生气泡较快,判断出两种金属的活动性顺序是A＜B。
（2）假设其中的一种金属是铁，除观察到铁的表面有气泡产生外，还能观察到反应后生成氯化亚铁溶液呈浅绿色，反应的化学方程式为：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；
（3）实验前用砂纸打磨金属片的目的是：将金属表面的氧化膜清除，防止影响实验；
（4）如果两种金属是镁和铁，还可以用镁和一种化合物的溶液来证明两者的金属活动性强弱，你认为该化合物可以是：氯化锌溶液。镁可以将锌离子置换出来，而铁不能，则说明镁的活泼性比铁强；
【分析】在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
19．【答案】（1）Mg＞Zn＞Fe＞Cu
（2）产生气泡，溶液由无色变为浅绿色；Cu或铜
（3）镁或Mg
（4）隔绝空气或氧气
（5）MgSO4、FeSO4、H2SO4、ZnSO4
【解析】【解答】查阅资料：由图可知，镁、锌、铁能与稀盐酸反应，产生气泡，且镁反应最剧烈，其次是锌，然后是铁，说明在金属活动性顺序里，镁、锌、铁排在氢前。且镁比锌活泼，锌比铁活泼，铜与稀盐酸不反应，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢后，故这四种金属的活动性由强到弱的顺序是：Mg＞Zn＞Fe＞Cu；
进行实验：实验一：现象为固体全部溶解，结论为金属材料中一定有铁，故取少量金属材料样品于试管中，加入过量的稀硫酸。铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故现象为：固体全部溶解，产生气泡，溶液由无色变为浅绿色，固体全部溶解，说明金属材料中一定没有铜，因为铜与稀硫酸不反应；
实验二：得出结论：将打磨过的金属材料浸入过量的硫酸锌溶液中，过一会儿取出，洗净，在一定条件下烘干，称量其质量大于20g，说明金属材料中含镁，镁和硫酸锌反应生成硫酸镁和锌，即，24份质量的镁置换出65份质量的锌，固体质量增加；
实验反思：由以上分析可知，该金属材料中含镁和铁，镁、铁均能在加热的条件下与空气中的氧气反应，故步骤2中，“一定条件”指的是隔绝空气或氧气；　
拓展提升：实验一中，镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，稀硫酸过量，故实验一的废液中含硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸；实验二中镁和和硫酸锌反应生成硫酸镁和锌，硫酸锌过量，故实验二的废液中含硫酸锌、硫酸镁，故废液中的溶质为：MgSO4、FeSO4、H2SO4、ZnSO4。

【分析】在金属活动性顺序中，只有排在氢前的金属可以和稀酸溶液反应生成氢气，只有前面的金属可以把排在它后面的金属从它的盐溶液中置换出来，而且越靠前的金属活动性越强。
20．【答案】（1）铝表面氧化物保护膜阻碍了反应的发生；用砂纸除去铝表面的保护膜
（2）铝表面有红色物质生成，溶液由蓝色变成无色
（3）3；2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu
（4）H2（氢气）；2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
【解析】【解答】{现象分析}将铝丝插入硫酸铜溶液中未发现明显的实验现象，可能的原因是铝与空气中的氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜阻止了铝与硫酸铜的接触，从而使铝不能与硫酸铜反应，故填铝表面氧化物保护膜阻碍了反应的发生；
用砂纸除去铝表面的保护膜，铝就能够与硫酸铜接触，反应就能够发生，故填用砂纸除去铝表面的保护膜。
{继续实验}（2）铝与硫酸铜反应生成铜和硫酸铝，观察到的现象是铝表面有红色物质生成，溶液由蓝色变成无色。
（3）①硫酸铜溶于水后解离出铜离子和硫酸根离子，水是由水分子构成的，所以硫酸铜溶液中含有铜离子、硫酸根离子和水分子3种微粒，故填3；
②由图可知，参加反应的是铝原子和铜离子，生成的是铝离子和铜原子，故用实际参加反应的微粒符号来表示化学反应的式子写为：2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu。
（4）硫酸铜在水中会发生一些变化，生成微量的稀硫酸，硫酸能够与铝反应生成氢气，即观察到的气泡中的气体是氢气，故填氢气；
铝与硫酸反应生成硫酸铝和氢气，故反应的化学方程式写为：2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑。
【分析】（1）根据铝表面有氧化铝膜及氧化膜对实验的影响分析；
（2）根据铝能与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸铝分析；
（3）根据硫酸铜溶液中含有铜离子、硫酸根离子和水分子及铝与硫酸铜反应实质是铝原子与铜离子的反应分析；
（4）根据金属与酸反应产生氢气分析。
21．【答案】（1）红；；蓝
（2）能
（3）稀盐酸或氯化钠溶液；白色沉淀
（4）硫酸锌也能与硝酸钡反应产生白色沉淀
（5）Zn2+
【解析】【解答】（1）锌活动性比铜强，锌能和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，故锌丝表面覆盖一层红色固体，故填：红；化学方程式为：；由铜和硝酸银反应生成银河蓝色的硝酸铜，故乙中溶液颜色变为：蓝色，故填：蓝；
（2）实验甲锌与硫酸铜能反应说明锌排在铜前，实验乙铜能与硝酸银反应说明铜排在银的前面，故推知锌>铜>银，故填：能；
（3）拓展探究，实验1，根据实验结论是废液中没有硝酸银说明实验时检验硝酸银，故加入的试剂应为含有氯离子的物质，原因是氯离子能和银离子结合成氯化银沉淀，故所加试剂是：盐酸或氯化钠溶液；
实验2，取少量废液于试管中，加入硝酸钡溶液，根据结论是废液中含有未反应完的硫酸铜，硝酸钡和硫酸铜反应能生成硫酸钡沉淀和硝酸铜，故实验现象是：产生白色沉淀；
（4）反思评价，因为反应中含有硫酸锌，硫酸锌与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸锌，故也出现白色沉淀，则不能证明是由于硫酸铜剩余造成的；
（5）拓展应用，将过量锌粉加入废液中，由于铜和银都排在锌的后面，锌过量，则所有的铜离子和银离子都会被置换出去，故充分反应后过滤，滤液中存在的金属阳离子是锌离子，故填：。

【分析】（1）锌活动性比铜强，锌能和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌；
铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银。
（2）根据金属的活动性顺序可知，排在前面的金属可以把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。
（3）氯离子能和银离子结合成氯化银沉淀。
硝酸钡和硫酸铜反应能生成硫酸钡沉淀和硝酸铜。
（4）硫酸锌与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸锌。
（5）根据铜和银都排在锌的后面，进行分析。
22．【答案】（1）6.6；5.6g
（2）解：设25g稀硫酸中溶质的质量为
Mg+141.2gH2SO4=98xMgSO4+H2↑1498=1.2gxx=4.9g
则所加稀硫酸中溶质的质量分数为
答：所加稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%。
【解析】【解答】(1)第三次和第四次加入稀硫酸后固体剩余质量相等，说明第三次时完全反应，每次加入25g稀硫酸反应的固体质量为9g-7.8g=1.2g，故m=7.8g-1.2g=-6.6g，由于铜不与稀硫酸反应，故剩余固体的质量为痛的质量，则该铜镁合金样品中铜的质量为5.6g；
【分析】（1）根据镁与硫酸反应，铜不与硫酸反应，加入足量硫酸最终剩余固体为铜分析；
（2）根据反应的镁的质量及方程式中物质间质量关系计算出稀硫酸中溶质质量，从而计算溶质质量分数分析。