Question

5．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②铜、氧化镁和氧化铜；假设③铜、氧化镁和镁．
【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．	固体部分溶解，溶液为无色．	假设①成立．
	固体部分溶解，溶液为蓝色．	假设②成立．
	固体部分溶解，有气泡产生，溶液为无色．	假设③成立．

【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】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比金属氧化物中所含金属的活动性强．

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】②铜、氧化镁和氧化铜

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．	固体部分溶解，溶液为无色．	假设①成立．
	固体部分溶解，溶液为蓝色．	假设②成立．
	固体部分溶解，有气泡产生，溶液为无色．	假设③成立．

总结：金属单质的活动性比金属氧化物中所含金属的活动性强．

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．