Question

8．某化學興趣小組為了探究鎂、鐵和銅三種金屬的活動性．現有以下試劑：鎂粉、鐵粉、銅粉、鎂條、鐵絲、稀鹽酸、CuSO₄溶液、KCl溶液．
（1）甲同學設計了如下探究方案：取三支試管，分別加入少量鎂粉、一小段鐵絲和少量銅粉，然后再加入等量的稀鹽酸．你估計會看到怎樣的實驗現象：
①裝鎂粉的試管反應劇烈，產生大量氣泡；②裝鐵絲的試管鐵絲表面產生氣泡，溶液變淺綠色；③裝銅粉的試管無明顯現象．
你認為甲同學的設計合理嗎？不合理 （填寫“合理”或“不合理”），理由是鐵絲與鎂粉、銅粉形狀不同，要做對照實驗必須控制變量，把鐵絲改成鐵粉．
（2）乙同學設計了如下探究方案：

實 驗 步 驟	觀察到的現象
①在試管中取少量鹽酸，插入鐵絲	不需要填寫
②在試管中取少量鹽酸，插入鎂條	不需要填寫
③在CuSO4溶液中插入鐵絲	鐵絲表面出現紅色固體，溶液藍色變淺

結論：金屬活動性鎂＞鐵＞銅．

Answer 1

分析 （1）在金屬活動性順序中，位于氫前面的金屬能置換出酸中的氫，且活動性越強，反應越劇烈，結合驗證活動性順序，應控制變量，進行分析解答．
（2）在金屬活動性順序中，位于氫前面的金屬能置換出酸中的氫，位于前面的金屬能把排在它后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，進行分析解答．

解答 解：（1）在金屬活動性順序中，位于氫前面的金屬能置換出酸中的氫，且活動性越強，反應越劇烈，①裝鎂粉的試管，鎂的金屬活動性比氫強，反應劇烈，產生大量氣泡；②裝鐵絲的試管，鐵的金屬活動性比氫強，鐵絲表面產生氣泡，溶液變淺綠色；③裝銅粉的試管，銅與稀鹽酸不反應，故無明顯現象．
甲同學的設計不合理，因為鐵絲與鎂粉、銅粉形狀不同，要做對照實驗必須控制變量，把鐵絲改成鐵粉．
（2）在試管中取少量鹽酸，插入鐵絲，鐵絲表面產生氣泡，溶液變淺綠色，說明了金屬活動性鐵＞H；
在試管中取少量鹽酸，插入鎂條，反應劇烈，產生大量氣泡，說明了金屬活動性鎂＞H；且鎂的金屬活動性比鐵強，即鎂＞鐵；
所以③的實驗應是比較鐵與銅的金屬活動性強弱，在CuSO₄溶液中插入鐵絲，鐵絲表面出現紅色固體，溶液藍色變淺，說明了金屬活動性鐵＞銅．
故金屬活動性鎂＞鐵＞銅．
故答案為：（1）①反應劇烈，產生大量氣泡；②鐵絲表面產生氣泡，溶液變淺綠色；③無明顯現象；
不合理；鐵絲與鎂粉、銅粉形狀不同，要做對照實驗必須控制變量，把鐵絲改成鐵粉．
（2）鐵絲   鐵絲表面出現紅色固體，溶液藍色變淺；鎂＞鐵＞銅．

點評 本題難度不是很大，通過實驗探究來判斷金屬的活動性強弱，實驗設計時靈活運用“反應則活潑、不反應則不活潑”是正確解答此類題的關鍵．