题目内容
【题目】M是生活中常见的金属,MSO4溶液是无色液体,某化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序,请你和他们一起进行以下探究活动。
(提出问题)M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?
(猜想与假设)小明的猜想是M>Al>Cu;小红的猜想是Al>M>Cu;你的猜想是_____。
(设计与实验一)取M丝、铜丝、铝丝放入盛有体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸的①、②、③3支试管中,进行如下表所示的实验。
实验操作 | M丝插入试管①中 | 铜丝插入试管②中 | 铝丝插入试管③中 | 实验结论 |
刚开始的现象 | 有少量气泡产生 | 无气泡 | 无气泡 | M、铜、铝的金属活动性顺序是:_____ |
几分钟后的现象 | 有少量气泡产生 | 无气泡 | 有大量气泡产生 |
(交流与表达)同学们对同一实验出现两种不同的现象进行了讨论,实验刚开始时试管③中无气泡,是因为铝和氧气常温反应生成致密的氧化铝薄膜,氧化铝先和稀盐酸反应。
(设计与实验二)同学们继续从不同的角度探究三种金属的活动性顺序。同学们取粗细相同,打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液,进行了如图所示的实验:
(1)打磨的目的是_____。
(2)试管乙中观察到的现象是:_____。
(3)试管丙中反应的化学方程式为_____。
(交流与表达)同学们经讨论后认为该实验可以优化,去掉试管_____(填试管编号)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。
(评价与反思)实验结束后,同学们对实验过程进行了如下反思:探究金属活动性顺序时,除了上述实验中已经用到的两种方法外,还可以根据_____进行判断。
【答案】M>Al>Cu Al>M>Cu 除去铝的表面生成致密的氧化铝薄膜 M丝上有红色固体物质生成 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 丙 金属与氧气反应的剧烈程度
【解析】
猜想与假设:
通过分析小敏、小强同学的猜想可知,我的猜想是;
设计与实验一:
金属越活泼,与酸反应生成氢气的反应越剧烈,所以
实验操作 | M丝插入试管①中 | 铜丝插入试管②中 | 铝丝插入试管③中 | 实验结论 |
刚开始的现象 | 有少量气泡产生 | 无气泡 | 无气泡 | M、铜、铝的金属活动性顺序是: |
几分钟后的现象 | 有少量气泡产生 | 无气泡 | 有大量气泡产生 |
设计与实验二:
(1)打磨的目的是除去铝的表面生成致密的氧化铝薄膜;
(2)M的金属活动性大于铜的金属活动性,所以试管乙中观察到的现象是:M表面出现一层红色物质;
(3)铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,化学方程式为:;
交流与表达:
金属活动性影响金属与酸反应快慢;取两份相同浓度、相同体积的稀硫酸,在相同温度下,加入相同的片状的锌和铝,比较收集相同体积的氢气所需的时间。可以去掉试管丙中的实验;
评价与反思:
金属会与酸、盐、氧气等物质反应,所以除了上述实验中已经用到的两种方法外,还可以根据与氧气反应的剧烈程度进行判断。