题目内容
【题目】某化学兴趣小组的同学为了探究金属的性质,做了如下探究实验。
实验1:在三支分别装有硫酸镁溶液、硫酸铜溶液和稀硫酸的试管中,各加入少量铝条(如下图)。
【实验现象】①、②试管内始终无明显现象,而试管③中开始时无明显现象,但片刻后出现大量的气泡。
【分析反思】试管②中始终无明显现象的原因是 ,
试管③中开始无气体产生的原因是 (用化学方程式表示)。
实验2:将实验1反应后的三支试管中的剩余物全部倒入一个干净的烧杯中,片刻后发现有气泡冒出,并有紫红色固体析出。
【现象分析】析出紫红色固体的原因是 (用化学方程式表示);
【得出结论】该探究实验说明铝的金属活动性比铜更 。
同学们想确定实验2反应结束后烧杯中所得固体的成分。
【提出猜想】小明的猜想是:含有铝和铜;小莉的猜想是:含有铝和镁。小花认为小莉的猜想不成立,理由是 。
实验3:同学们经检验烧杯中所得的固体,证明小明的猜想正确。请完成下表:
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
向滤出的固体中加入 | 固体中含有铜和铝。 |
【答案】【分析反思】试管②:铝条表面有一层致密的氧化铝保护膜, 阻止里面的铝与硫酸铜接触,无法发生反应;试管③:Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O
【现象分析】2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3Cu
【得出结论】强 (或活泼)
【提出猜想】铝的活动性比铜强,比镁弱,只要固体含有铝就一定含有铜,且不含镁。
实验3:实验步骤:足量稀硫酸
实验现象:有无色气泡产生且仍有固体剩余
【解析】
试题分析:【分析反思】铝在空气中易与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,能阻止里面的铝与硫酸铜接触,无法发生反应;而加入到稀硫酸的试管中,稀硫酸把氧化铝反应掉后即与铝反应生成氢气。氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和水:Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O;
【现象分析】紫红色的固体的铜,根据给出的药品可知是铝与硫酸铜发生了置换反应生成铜和硫酸铝:
2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3Cu;铝能将硫酸铜中的铜置换出来,说明铝的活动性比铜强;
【提出猜想】根据金属活动性顺序的应用:位于前面的金属能把位于后面的金属从化合物的溶液中置换出来。铝的活动性比铜强,比镁弱,只要固体含有铝就一定含有铜,且不含镁;要证明固体是否含有铝,由于铝位于氢的前面,能与酸反应,故可加入足量的稀硫酸,若产生了气泡,说明固体中含有铝和铜。