题目内容
【题目】M是一种金属,某化学兴趣小组的同学现通过化学实验探究M与铜、铝的活动性顺序。
[提出问题]M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?
[猜想与假设]小敏的猜想是Al>Cu>M;小强的猜想是Al>M>Cu;你的猜想是________.
[设计与实验]同学们取粗细相同且打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液,在甲、乙、丙三只试管中进行了如图所示的实验:
(1)试管甲中可观察到光滑的铝丝表面有银白色金属析出。
(2)试管丙中观察到的现象是______。
(3)试管乙中现象与丙相同,其反应的化学方程式为______。
[交流与表达]
(1)小强将一根没有打磨的铝丝放入硫酸铜溶液中,发现没有任何现象,其原因为_____。
(2)同学们经讨论后认为该实验可以优化,去掉试管______(填试管编码甲、乙或丙)中的实验,也可以得出正确的结论。
[解释与结论]通过以上实验,同学们得出了三种金属的活动性顺序。
【答案】M>Al>Cu 铝表面出现一层红色物质,溶液颜色由蓝色逐渐变成无色 铝的表面有一层氧化物,不与硫酸铜溶液反应 丙
【解析】
[猜想与假设]小敏的猜想是Al>Cu>M;小强的猜想是Al>M>Cu;另一种猜想是M>Al>Cu;
[设计与实验](2)铝比铜活泼,所以铝能与硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸铝,所以观察到铝丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色慢慢变成无色;
(3)试管乙中M和硫酸铜反应生成M的硫酸盐(MSO4)和铜,反应的化学方程式为:M+CuSO4=Cu+MSO4;
[交流与表达](1)在常温下,铝能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,阻止了铝与硫酸铜溶液的反应;
(2)同学们经讨论后认为该实验可以优化,去掉试管丙中的实验,也可以得出正确的结论,这是因为通过甲可知铝比M活泼,通过乙可知M比铜活泼。
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【题目】某兴趣小组同学利用下图所示装置进行“铝与硫酸铜溶液反应”的实验时,发现反应开始后试管中出现红色固体同时产生无色无味气体。兴趣小组同学进行了以下探究。
实验1:向5份相同体积的硫酸铜溶液中分别加入表面经过打磨处理的相同长度的铝条,现象如下:
实验组别 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ |
硫酸铜溶液浓度 | 24% | 12% | 8% | 6% | 5% | 3% | 1% |
气泡情况 | 很快 | 快 | 较快 | 快 | 较快 | 慢 | 无 |
实验2:向质量分数为8%的硫酸铜溶液分别加入表面经过打磨处理的相同长度的铝条,现象如下:
实验组别 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
水浴温度(℃) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
气泡情况 | 较快 | 快 | 很快 | 很快 | 很快 |
(1)实验1的目的是______。
(2)实验2的结论是______。
(3)依据实验1和实验2,推测50℃ 5% 硫酸铜溶液与铝条反应的现象是________。
(反思与评价)
(4)实验2没有进行温度为70℃的实验,理由是_______。
(5)根据你的猜想,气泡中的气体是______。