题目内容
已知2Al+Fe2O3
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
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② ；假设③Cu、MgO和CuO．
查阅资料一：大多数金属氧化物都能与硫酸反应生成硫酸盐和水（反应中元素化合价不发生改变）．
【实验探究】请完成下列实验．
【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．
【总结】
根据上表对比分析得出：在一定温度下，金属单质与金属氧化物能发生反应，需满足的条件是 ．
【拓展】
若从验证假设③的实验废液中制取较纯净硫酸镁晶体，应向废液中加入过量 ．写出该反应的化学方程式 ．反应完成后，经 、蒸发溶剂得到硫酸镁晶体．
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【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②
查阅资料一：大多数金属氧化物都能与硫酸反应生成硫酸盐和水（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 | 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） |
假设②成立． | |
| （3） |
假设③成立． |
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 |
根据上表对比分析得出：在一定温度下，金属单质与金属氧化物能发生反应，需满足的条件是
【拓展】
若从验证假设③的实验废液中制取较纯净硫酸镁晶体，应向废液中加入过量
考点：实验探究物质的组成成分以及含量,酸的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题：科学探究
分析：【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：
[实验探究]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】根据表中信息解答；
【拓展】
③的实验废液中含有硫酸镁和硫酸铜，制取较纯净硫酸镁晶体，利用镁的活泼性比铜强解答．
[实验探究]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】根据表中信息解答；
【拓展】
③的实验废液中含有硫酸镁和硫酸铜，制取较纯净硫酸镁晶体，利用镁的活泼性比铜强解答．
解答：解：
【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；
[实验探究]：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】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．
【拓展】③Cu、MgO和CuO与足量的稀硫酸反应，生成硫酸镁和硫酸铜，从废液中制取较纯净硫酸镁晶体，根据镁的活泼性比铜，可以向废液中加入过量镁，反应的化学方程式Mg+CuSO4═MgSO4+Cu，反应完成后，经过滤、蒸发溶剂得到硫酸镁晶体．
答案：
【猜想假设】Cu、MgO和Mg
【实验探究】
【总结】在金属活动顺序表中金属单质要比氧化物中的金属位置靠前
【拓展】镁 Mg+CuSO4═MgSO4+Cu；过滤．
【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；
[实验探究]：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】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．
【拓展】③Cu、MgO和CuO与足量的稀硫酸反应，生成硫酸镁和硫酸铜，从废液中制取较纯净硫酸镁晶体，根据镁的活泼性比铜，可以向废液中加入过量镁，反应的化学方程式Mg+CuSO4═MgSO4+Cu，反应完成后，经过滤、蒸发溶剂得到硫酸镁晶体．
答案：
【猜想假设】Cu、MgO和Mg
【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． |
【拓展】镁 Mg+CuSO4═MgSO4+Cu；过滤．
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．
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