Question

【題目】某化學興趣小組的學生發現金屬R不在初中學到的金屬活動性順序表中，該小組為了了解R與常見金屬鋁、銅的金屬活動性順序，進行如下探究活動。

（做出猜想）他們考慮到鋁的活動性比銅強，對三種金屬的活動性順序作出如下猜想：

猜想一：；猜想二：；猜想三：_____。

（查閱資料）R是一種銀白色的金屬，通常顯+2價，鹽溶液呈藍色；硫酸鋁、氯化鋁、硝酸鋁的溶液均為無色。

（實驗探究）為了探究哪一種猜想成立，甲、乙、丙三位同學分別針對猜想一、猜想二、猜想三設計實驗方案并展開實驗探究。

猜想	主要操	主要現象	實驗結論
猜想一	打磨R絲，并將其插入到硫酸銅溶液中	_____	猜想一不成立、R與硫酸銅反應的化學方程式可表示為____________
猜想二	打磨粗細相同的R絲、鋁絲，溶液絲、銅絲，分別將它們插入到相同體積和溶質質量分數的稀硫酸中	①R絲表面產生氣泡緩慢，溶液由無色逐漸變成藍色猜 ②鋁絲表面產生氣泡較快 ③銅絲表面沒有氣泡產生	猜想二成立
猜想三	將未經打磨的鋁絲插入到R的鹽溶液中	_____	猜想三成立

（交流反思）究竟哪種猜想成立？三位同學經討論交流，一致認為丙同學的操作及結論有誤理由是_____。

（拓展探究）實驗結束后，老師告訴同學們，金屬鋁也能與氫氧化鈉溶液反應放出一種氣體。

為了解該氣體的成分，實驗小組進行了以下探究活動：

（做出猜想）小紅猜想是氧氣；小敏猜想是氫氣。

（實驗探究）小紅和小敏針對自己的猜想，分別用如圖裝置設計以下實驗方案：

（1）小紅待反應一段時間后，將_____；否則不是。

（2）小敏待反應一段時間后，將_____；否則不是。

（得出結論）查閱資料知，鋁、氫氧化鈉和水反應生成氫氣和偏鋁酸鈉（），反應的化學方程式為_____。

Answer 1

【答案】 R絲表面逐漸覆蓋一層紅色物質 無明顯現象 未經打磨的鋁絲表面有一層致密的氧化膜，會阻止內部的鋁與R的鹽溶液反應（合理即可） 帶火星的小木條伸到導管口a處，若木條復燃，則該氣體是 燃燒的火柴放在導管口a處，若氣體燃燒，并產生淡藍色火焰，則是

【解析】

做出猜想：

由于鋁比銅活動性強，在猜想時不要再次打亂鋁比銅活潑的事實。可得猜想三為：R＞Al＞Cu；

實驗探究：

由于給出的實驗結論是猜想一不成立也就是銅比R活潑不成立，所以正確的結論應該是R比銅活潑，所以對應的實驗現象是R表面有紅色物質生成，對應的化學方程式書寫注意信息提示中R形成的是+2價化合物，所以對應的化學方程式為：R+CuSO4=RSO4+Cu；

猜想三正確，R的活動性大于鋁，鋁不能置換出R，所以對應的實驗現象是無明顯現象。

交流反思：認為丙同學的操作及結論有誤理由是由于使用的是未經打磨的鋁絲，表面有一層致密的氧化膜，會阻止內部的鋁與R的鹽溶液反應，導致結論不準確；

拓展探究：

（1）驗證氧氣需要用帶火星的小木條，所以小紅待反應一段時間后，將帶火星的小木條伸到導管口a處，若木條復燃，則該氣體是氧氣；否則不是氧氣；

（2）檢驗氫氣需要點燃且產生淡藍色火焰，所以小敏待反應一段時間后，將 燃燒的火柴放在導管口a處，若氣體燃燒丙產生淡藍色火焰，則是氫氣；否則不是H2；

得出結論：

查閱資料知，鋁、氫氧化鈉和水反應生成氫氣和偏鋁酸鈉（NaAlO2），反應的化學方程式為 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。