题目内容

某校同学以“比较锰、铁、铜3种金属的活动性顺序”为课题进行探究．
提供的药品：铁片、铜片、锰片、稀盐酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰（MnSO4）溶液．
【做出猜想】他们考虑到铁的活动性比铜强，对3种金属的活动性顺序作出如下猜想．
猜想一：锰＞铁＞铜； 猜想二：铁＞铜＞锰； 猜想三：
 
．
【设计实验】为了验证猜想成立，同学们分成三组，分别针对一种猜想设计实验方案．
（1）第一组验证猜想一．实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中，观察现象．
（2）第二组验证猜想二．
（3）第三组验证猜想三．实验方案是（只用两个实验）：
 
．
【进行实验】同学们按照设计的实验方案进行实验，请你帮助第一二组完成实验报告
第一组
实验内容  实验现象  结论及化学方程式 
取两支试管，导入等量的稀盐酸，将锰片、铁片分别放入其中，观察现象．
 
 		 较强烈的反应的化学方程式：
 
 
第二组
实验内容  实验现象  结论及化学方程式 
 
 
 
 		 猜想二不成立 
【实验结论】各组通过实验后交流，确认猜想一是正确的．
【拓展探究】金属与酸的反应存在某种规律，请你分析下表中的数据，找到对应关系．
 等质量（ag）的金属与足量盐酸反应  镁 铁  锰 
 金属的相对原子量  24 5  55 
 产生氢气的质量（g）
a
12
 
a
28
 
a
27.5
 
 找到规律
 
 
分析：【作出猜想】根据考虑到铁的活动性比铜强，三种金属中锰的金属性比它们都强、只比铜强、比它们都弱来猜想；
【设计实验】根据猜想三：铁＞锰＞铜．利用金属活动性进行设计实验；
【进行实验】同学们按照设计的实验方案进行实验，请你帮助第一二组完成实验报告
第一组：根据金属与酸反应的快慢排出顺序：反应速度越快的金属活动性越强；运用类比的方法，类比铁与稀盐酸的反应，推测锰与稀盐酸发生反应的化学方程式；
第二组：验证金属性铁＞铜＞锰，可选择硫酸铜溶液，将锰片放在硫酸铜溶液中有红色物质生成；
【拓展探究】根据表中数据：金属相对原子质量与生成氢气的关系进行分析．
解答：解：【作出猜想】因考虑到铁的活动性比铜强，由猜想一和二可知，锰的金属性介于铁与铜之间．
【设计实验】根据猜想三：铁＞锰＞铜．利用金属活动性进行设计实验，如：将锰片放入硫酸亚铁溶液中，将铜片放入硫酸锰溶液中，观察现象；或将铁片和铜片分别放入硫酸锰溶液中，观察现象；或将铁片放入硫酸锰溶液中、锰片放入硫酸铜溶液中，观察现象；
【进行实验】由第一组同学的猜想，推测实验现象：都有气泡产生，锰片的反应比铁片的反应剧烈；运用类比的方法，类比铁与稀盐酸的反应 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，可推测出锰与稀盐酸发生反应的化学方程式为：Mn+2HCl=MnCl2+H2↑；
由第二组同学的猜想，推测实验现象：锰片表面有红色物质附着；
【拓展探究】根据质量守恒定律以及反应的化学方程式可知，设等质量的金属镁、铁、锰与足量盐酸反应生成氢气的质量分别为x、y、z．
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；
24            2
ag            x
则
24
ag
=
2
x
，解得x=
a
12
g
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；
56            2
ag            y
则
56
ag
=
2
y
，解得y=
a
28
g
Mn+2HCl=MnCl2+H2↑；
55             2
ag             z
则
55
ag
=
2
z
，解得z=
2a
55
g=
a
27.5
g
根据表中数据可分析出：相同质量的同价态的不同金属，与足量的酸反应，相对原子质量越大，生成氢气质量越小；相对原子质量越小，生成氢气质量越大．
故答案为：
等质量的金属（a克）与足量盐酸反应 镁 铁 锰
金属的相对原子质量 24 56 55
产生氢气的质量（g）
a
12
a
28
a
27.5
找到的规律 相同质量的同价态的不同金属，与足量的酸反应，相对原子质量越大，生成氢气质量越小；反之亦然
故答案为：【做出猜想】铁＞锰＞铜．
【设计实验】（3）将两片锰分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中，观察现象．
【进行实验】第一组
实验内容 实验现象 结论及化学方程式
取两支试管，导入等量的稀盐酸，将锰片、铁片分别放入其中，观察现象．
都有气泡产生，锰片的反应比铁片的反应剧烈		 较强烈的反应的化学方程式：
Mn+2HCl=MnCl2+H2↑
第二组
实验内容 实验现象 结论及化学方程式
硫酸铜溶液 锰片表面有红色物质附着 猜想二不成立
【拓展探究】
等质量（ag）的金属与足量盐酸反应 镁 铁 锰
金属的相对原子量 24 5 55
产生氢气的质量（g）
a
12
a
28
a
27.5
找到规律
相同质量的同价态的不同金属，与足量的酸反应，相对原子质量越大，生成氢气质量越小；反之亦然
点评：本题考查金属活泼性的探究实验，学生需熟记判断金属活动性强弱的方法①金属活动性顺序表背出来，排在前面的金属的活动性比后面的要强．②和同种酸反应的速度快慢，反应越快的活动性越强等来解答．
练习册系列答案
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（2009?河北）某校同学以“比较锰、铁、铜3种金属的活动性”为课题进行探究．
提供的药品：铁片、铜片、锰片、稀盐酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰溶液．
做出猜想他们考虑到铁的活动性比铜强，对3种金属的活动性顺序作出如下猜想．
猜想一：锰＞铁＞铜；
猜想二：铁＞铜＞锰；
猜想三：
铁＞锰＞铜
铁＞锰＞铜
．
设计实验为了验证猜想成立，同学们分成三组，分别针对一种猜想设计实验方案．
（1）第一组验证猜想一．实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中，观察现象．
（2）第二组验证猜想二．实验方案是将锰片放入
硫酸铜溶液
硫酸铜溶液
中，观察现象．
（3）第三组验证猜想三．实验方案是（只用两个实验）：
将两片锰分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中，观察现象
将两片锰分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中，观察现象
．
实验及结论各组通过实验和交流，确认猜想一是正确的．第一组同学的实验现象
是：
都有气泡产生，锰片的反应比铁片的反应剧烈
都有气泡产生，锰片的反应比铁片的反应剧烈
．
拓展研究随后同学们对探究金属活动性的方案涉及作了进一步研究．
为了验证甲、乙、丙、丁4种金属的活动性依次减弱，某同学设计了如下方案：①把甲放入乙的盐溶液中；②把乙放入丙的盐溶液中；③把乙放入丁的盐溶液中；④把丁放入丙的盐溶液中．你认为哪个实验没有必要做？请说明理由．
实验③；因实验①②④已可验证4种金属的活动性顺序，没必要进行实验③
实验③；因实验①②④已可验证4种金属的活动性顺序，没必要进行实验③
．
金属材料包括纯金属以及它们的合金，在生产、生活和社会发展中起着非常重要的作用．
（1）某校同学以“比较锰、铁、铜3种金属的活动性”为课题进行探究．
提供的药品：铁片、铜片、锰片、稀盐酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰溶液．
【作出猜想】他们考虑到铁的活动性比铜强，对3种金属的活动性顺序作出如下猜想．
猜想一：
锰＞铁＞铜
锰＞铁＞铜
；
猜想二：铁＞铜＞锰；
猜想三：铁＞锰＞铜．
【设计实验】为了验证猜想成立，同学们分成三组，分别针对一种猜想设计实验方案：
①第一组验证猜想一．实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中，观察现象；
②第二组验证猜想二．实验方案是将锰片放入
硫酸铜溶液
硫酸铜溶液
中，观察现象；
③第三组验证猜想三．实验方案是（只用两个实验）：
将两片锰分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中，观察现象（或将铁片和铜片分别放入硫酸锰溶液中，观察现象
将两片锰分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中，观察现象（或将铁片和铜片分别放入硫酸锰溶液中，观察现象
．
【实验及结论】各组通过实验和交流，确认猜想一是正确的．第一组同学的实验现象是：
都有气泡产生，锰片的反应比铁片的反应剧烈
都有气泡产生，锰片的反应比铁片的反应剧烈
．
（2）铜与锌的合金称为黄铜，有优良的导热性和耐腐蚀性，可用作各种仪器零件．某化学兴趣小组的同学为了测定某种黄铜的组成，取20g该黄铜样品于烧杯中，向其中分5次加入同一种稀硫酸，并将每次加入稀硫酸的质量和充分反应后剩余固体的质量记录于下表：
加入稀硫酸的质量（g） 充分反应后剩余固体的质量（g）
第1次 20 17.4
第2次 20 14.8
第3次 20 12.2
第4次 20 12.0
第5次 20 m
①表格中m=
12.0
12.0
；
②黄铜样品中锌的质量分数为
40%
40%
．
（2010?南开区一模）某校同学以“比较锰、铁、铜3种金属的活动性”为课题进行探究，提供的药品：铁片、铜片、锰片、稀盐酸，硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰溶液．
【做出猜想】：他们已知铁的活动性比铜强，据此对3种金属的活动性顺序作出如下猜想，
猜想一：锰  铁  铜；猜想二：铁  铜   锰  猜想三：
铁、锰、铜
铁、锰、铜

【设计实验】为了难猜想成立，同学位 分成三组分别针对一种猜想设计实验方案．
（1）第一组验证猜想一，实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中，观察现象．
（2）第二组验证猜想二，实验方案是将锰片放入
硫酸铜溶液
硫酸铜溶液
中，观察现象．
（3）第三组验证猜想三，实验方案（限用两个实验）：
将锰片放入硫酸亚铁溶液中，观察现象
将锰片放入硫酸亚铁溶液中，观察现象

将锰片放入硫酸铜溶液中，观察现象
将锰片放入硫酸铜溶液中，观察现象
．
【实验现象与结论】各组通过实验和交流，确认猜想一是正确的，第一组同学的实验现象是：
都有气泡产生，锰片的反应比铁片的反应剧烈
都有气泡产生，锰片的反应比铁片的反应剧烈
．
某校同学以“比较锰、铁、铜3种金属的活动性”为课题进行探究，提供的药品：铁片、铜片、锰片、稀盐酸，硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰溶液．
【做出猜想】：他们已知铁的活动性比铜强，据此对3种金属的活动性顺序作出如下猜想，
猜想一：锰  铁  铜；猜想二：铁  铜   锰  猜想三：______
【设计实验】为了难猜想成立，同学位 分成三组分别针对一种猜想设计实验方案．
（1）第一组验证猜想一，实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中，观察现象．
（2）第二组验证猜想二，实验方案是将锰片放入______中，观察现象．
（3）第三组验证猜想三，实验方案（限用两个实验）：______
______．
【实验现象与结论】各组通过实验和交流，确认猜想一是正确的，第一组同学的实验现象是：
______．

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