Question

19．已知2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃ 被称为“铝热反应”．镁和氧化铜也能发生类似的反应，其化学方程式是Mg+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+MgO．
某小组同学在实验室中进行镁和氧化铜反应的实验，充分反应后对于固体剩余物进行了实验探究．
【提出问题】固体剩余物是什么？
【猜想假设】假设①铜和氧化镁；假设②Cu、MgO和Mg；假设③Cu、MgO和CuO．
【查阅资料一】大多数金属氧化物都能与盐酸反应生成金属氯化物和水（反应中元素化合价不发生改变）． 实验【探究】请完成下列实验．

实验操作	实验现象	实验结论
取少量固体剩余物于试管中，向其中加入足量的稀盐酸．	（1）固体部分溶解，溶液为无色．	假设①成立．
	（2）固体部分溶解，有气体生成，溶液为无色．	假设②成立．
	（3）固体部分溶解，溶液为蓝色．	假设③成立．

【总结一】（1）对于有多种物质参加的化学反应，要推测充分反应后得到的剩余物的成分，需要考虑两个方面：一是反应的生成物；二是反应物是否过量．
（2）一种金属单质可以和另一种金属氧化物反应．
【思考】是否任何一种金属单质都能与另一种金属氧化物反应？
【查阅资料二】该小组同学通过查阅资料，获得以下几组反应信息．

实验组别	I	II	III	IV	V
药  品	Al	Fe	Ag	Al	Cu
	CuO	CuO	CuO	Fe2O3	Fe2O3
相同条件下是否反应	是	是	否	是	否

【总结二】根据上表对比分析得出：金属单质与金属氧化物能发生反应，需满足的条件是金属单质的活动性要比氧化物中的金属的活动性强．

Answer 1

分析 反应物是镁和氧化铜，生成物是铜和氧化镁，写出化学方程式即可；
【猜想假设】根据反应的化学方程式可知，反应后的固体剩余物中一定含有MgO和Cu；对于可能含有的物质，可能是Mg剩余，也可能是CuO剩余解答：
[实验探索]取少量的固体剩余物于试管中，加入稀硫酸，如果含有Mg，现象就为固体部分溶解，溶液无色，有气泡冒出；如果含有CuO，实验现象就为：固体部分溶解，溶液变为蓝色；
【总结一】对于有多种物质参加的化学反应，要推测充分反应后得到的剩余物的成分，需要考虑两个方面：一是看生成物，而是考虑反应物是否过量问题，什么过量就含有什么．
【总结二】根据表中信息考虑．

解答 解：反应物是镁和氧化铜，生成物是铜和氧化镁，反应条件是高温，用观察法配平，所以化学方程式是：Mg+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+MgO；
【猜想假设】根据反应的化学方程式可知，反应后的固体剩余物中一定含有MgO和Cu；对于可能含有的物质，可能是Mg剩余，也可能是CuO剩余，所以固体剩余物假设①铜和氧化镁；假设②铜、氧化镁和镁，假设③铜、氧化镁和氧化铜；
[实验探索]：取少量的固体剩余物于试管中，加入稀盐酸（或稀硫酸），如果含有Mg，现象就为固体部分溶解，溶液无色，有气泡冒出；如果含有CuO，实验现象就为：固体部分溶解，溶液变为蓝色；
【总结一】对于有多种物质参加的化学反应，要推测充分反应后得到的剩余物的成分，需要考虑两个方面：一是看生成物，而是考虑反应物是否过量问题，什么物质过量就还含有什么物质；
【总结二】由图表中数据可知金属与金属氧化物发生反应的，金属单质要比氧化物中的金属位置靠前，否则不反应．
故答案为：Mg+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+MgO；
【猜想假设】②Cu、MgO和Mg  ③Cu、MgO和CuO
【实验探究】

实验操作	预期实验现象	实验结论
取少量固体剩余物于试管中，向其中加入足量的稀硫酸．	（1）固体部分溶解，溶液为无色．	假设①成立．
	（2）固体部分溶解，有气体生成，溶液为无色．	假设②成立．
	（3）固体部分溶解，溶液为蓝色．	假设③成立．

【总结一】（1）反应的生成物；反应物是否过量；
【总结二】金属单质的活动性要比氧化物中的金属的活动性强．

点评 本题考查铝热反应及其应用，通过实验探究，来证明反应物的量的问题，不同的假设，通过不同的实验现象来验证．