Question

2．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】小敏的猜想是Al＞Cu＞M；小强的猜想是Al＞M＞Cu；你的猜想是M＞Al＞Cu．
【设计与实验】为了探究三种金属的活动性顺序，同学们取粗细相同的M丝、铝丝及相关溶液，进行了如图所示的实验：
观察到只有试管乙中发生明显变化，那么试管乙中观察到的现象是M表面出现一层红色物质．
【交流与表达】（1）同学们一致认为试管丙中也应该有明显变化，之所以出现这种情况的原因可能是铝丝表面有氧化铝保护膜阻止反应的进行．
（2）于是同学们对实验进行了改进，把甲、丙中的铝丝打磨干净后又分别插入原试管中，结果甲、丙试管中都出现了明显变化，则丙试管中发生反应的化学方程式为2Al+3CuSO₄=Al₂（SO₄）₃+3Cu．
【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：
（1）同学们经过讨论后认为该实验可以优化，去掉试管丙（填试管编号）中的实验，也可以得出正确的结论．
（2）除了上述实验外，还可以将铝丝、铜丝分别插入到盛有MSO₄溶液的试管中，或将M丝（填一种物质）分别插入到硫酸铝、硫酸铜溶液中，根据实验现象进行判断．

Answer 1

分析 【提出问题】根据其余两种猜想推断第三种猜想；
【设计与实验一】根据金属与酸反应的剧烈程度进行分析；
【交流与表达】根据铝和空气中的氧气反应会生成致密的氧化铝薄膜进行分析；
【设计与实验二】（1）根据M的金属活动性大于铜的金属活动性进行分析；
（2）根据铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜进行分析；
【交流与表达】根据甲、乙、丙三个实验得出的金属活动性顺序进行分析；
【评价与反思】根据金属会与酸、盐、氧气等物质反应进行分析．

解答 解：【提出问题】通过分析小敏、小强同学的猜想可知，我的猜想是M＞Al＞Cu；故填：M＞Al＞Cu；
【设计与实验】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；故填：M表面出现一层红色物质；
【交流与表达】（1）试管丙中使用的是铝丝，没有明显变化可能是因为铝丝表面有氧化铝保护膜阻止反应的进行，故填：铝丝表面有氧化铝保护膜阻止反应的进行．
（2）丙试管中铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，发生反应的化学方程式为，故填：2Al+3CuSO₄=Al₂（SO₄）₃+3Cu．
【评价与反思】（1）可以去掉试管丙中的实验，得出正确的结论，故填：丙．
（2）要验证三种金属的活动性顺序，可以采用三取其中的方法，故除了上述实验外，还可以将铝丝、铜丝分别插入到盛有MSO₄溶液的试管中，或将M丝分别插入到硫酸铝、硫酸铜溶液中．故填：MSO₄；M丝．

点评 验证三种金属活动性强弱关系时，通常采取“三取中”即：取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应．