研究一：金属与酸反应过程中的能量变化。
(1)打磨后的镁条与稀盐酸反应，试管外壁发烫，说明该反应__________(填“吸热”或“放热”)，反应的化学方程式为____________________。
(2)实验测得反应中产生的气体的速率(v)与时间(t)的关系如图1，请根据t1﹣t2时间段反应速率变化，说明化学反应速率受__________等因素影响。
研究二：金属与盐溶液反应过程中的相关变化。
(1)某同学用硫酸铜溶液把“铁勺”变“铜勺”，其反应的化学方程式为____________________。
(2)在一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，图2描述相关变化曲线，一定不正确的是__________。
解析 研究一：(1)打磨后的镁条与稀盐酸反应，试管外壁发烫，说明该反应放热，镁与盐酸反应会生成氢气和氯化镁；(2)通过图中的反应速率可以看出，在t1﹣t2时间段反应速率加快，所以化学反应速率受温度等因素影响。 研究二：(1)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜；(2)由金属活动性顺序可知，铁会先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，然后再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜。刚开始铜的质量为零，置换完银才会置换出铜，A正确；硝酸铜的质量分数最后会减小到零，B错误；铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，每56份质量的铁会置换出216份质量的银，溶液质量减轻，
铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，每56份质量的铁会置换出64份质量的铜，溶液质量也会减轻，但是没有前面减小的幅度大，C正确；铁刚与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，溶液中会出现银离子、亚铁离子、铜离子三种离子，然后会出现亚铁离子和铜离子，然后只剩下亚铁离子，D正确。
答案 研究一：(1)放热 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ (2)温度
研究二：(1)CuSO4+Fe=FeSO4+Cu (2)B
例2 小明在做铁与硫酸溶液反应的实验时，发现生成的气体有刺激性气味，于是进行了探究。
【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味？
【查阅资料】(1)6H2SO4(浓)+2FeFe2(SO4)3+6H2O+3SO2↑
(2)SO2可使品红溶液的红褪去。
【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物中可能有二氧化硫。
【实验探究】小明用图甲所示的装置进行实验，并将E中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验。
请帮助小明完成下表：
| A中硫 酸浓度 | 实验现象 | A中生成 气体成分 |
B中品红溶液 | D中品红溶液 | 爆鸣实验 |
实验一 | 98% | __________ | 不褪 | 无爆鸣声 | 只有SO2 |
实验二 | 45% | 稍有褪 | 不褪 | 有爆鸣声 | _________ |
实验三 | 25% | __________ | 不褪 | _________ | 只有H2 |
| | | | | |
【实验结论】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物可能不同，当硫酸浓度达到足够大时，生成的气体产物中有二氧化硫。
【交流反思】(1)写出实验三中铁与硫酸反应的化学方程式：_________________。写出实验二中发生爆鸣反应的化学方程式：_____________________。
(2)实验一中C装置的作用是_______________________。
【拓展延伸】小明又将A装置进行了如右图所示的改进。试分析增加的导管伸入液面以下的原因是_____________________。该导管所起的作用是_____________________________________。
解析 本题考查学生的综合实验能力，以激发学生对化学实验的兴趣。【实验探究】根据实
验现象可以判断实验结论，根据实验结论可以判断实验现象。实验一结论A中生成气体只有SO2，根据资料SO2可使品红溶液的红褪去，可知B中现象为褪；实验二中根据实验现象B中品红溶液褪，可知Ａ中生成气体含有SO2，爆鸣实验中有爆鸣声，说明Ａ中生成气体含有H2；实验三中根据实验结论只有H2，可知B中品红溶液不能褪，爆鸣实验中有爆鸣声。【交流反思】(1)实验三中铁与硫酸溶液反应生成硫酸亚铁和氢气，实验二中发生的爆鸣是氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水。(２)实验一中C装置的作用是吸收二氧化硫。【拓展延伸】改进后的装置增加的导管伸入液面以下是为了形成液封，防止生成的气体逸出；该导管所起的作用是平衡试管内外的压强，防止停止加热时液体倒吸入试管。
答案 【实验探究】(实验一)褪 (实验二)有SO2和H2 (实验三)不褪 有爆鸣声(或声音很小)
【交流反思】(1)H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑ 2H2+O2===2H2O (2)除去二氧化硫
【拓展延伸】形成液封，防止生成的气体逸出 平衡试管内外的压强，防止停止加热时液体倒吸(其他合理答案均可)
锌丝
例3 为探究锌、铜、镍三种金属的性质，某兴趣小组进行如下实验。
【实验一】将三种金属丝分别与一节干电池和小电珠连接，小电珠发光。
【实验二】取粗细、长短相同的锌丝、铜丝、镍丝均与50mL稀盐酸反应，实验记录如下：
| 锌 | 铜 | 镍 | 铜 |
稀盐酸的质量分数 | 3% | 3% | 15% | 15% |
反应现象 | 少量气泡 | 无现象 | 许多气泡 | 无现象 |
| | | | |
【实验三】金属锌、铜和稀盐酸构成如图所示的化学电池装置，观察到铜片表面有气泡(H2)，小电珠发光。
(1)实验一的现象说明三种金属都具有________性。
(2)镍与稀盐酸反应生成氯化镍(NiCl2)和氢气，反应的化学方程式是___________，铜不能与稀盐酸发生化学反应的原因是______________。
(3)要判断三种金属活动性强弱，必须在实验二的基础上增补一个实验才能得出结论，其实
验内容是________________________。
(4)金属活动性强弱是由金属物质的结构决定的，不会因某个实验而改变。下列关于实验三分析正确的是________(填选项)。
A.铜的金属活动性变得比锌强
B.铜与稀盐酸发生了置换反应
C.该装置将化学能转化为电能．
解析 (1)实验一的现象说明三种金属都具有导电性。(2)镍与稀盐酸反应生成氯化镍(NiCl2)和氢气，反应的化学方程式为Ni+2HCl=NiCl2+H2↑；铜不能与稀盐酸发生化学反应的是因为铜不活泼，在金属活动性顺序中排在氢的后面。(3)实验二只能得出锌的活动性比铜强，镍的活动性比铜强，因此要判断三种金属活动性强弱，必须要增补比较锌、镍的活动性强弱的确实验，可将粗细、长短相同的锌丝、镍丝放入15%的50mL稀盐酸中，观察放出气泡的快慢，放出气泡快并且多的金属活动性强。(4)铜的金属活动性比锌弱，A错误；铜不能和稀盐酸反应，B错误；该装置可将化学能转化为电能，C正确。
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