Question

【題目】在學習金屬的化學性質時，老師在課堂上給學生們演示了如圖實驗：

（給出資料）M是一種金屬，溶液是無色液體。

（實驗目的）探究M與銅、鋁的活動性順序。

（猜想與假設）

猜想Ⅰ：；

猜想Ⅱ：；

猜想Ⅲ：_____。

（進行實驗）

第一步：老師取出M絲、銅絲、鋁絲用砂紙進行打磨，目的是_____。

第二步：老師按照如圖進行實驗操作，要求同學們填寫如下表格：

實驗操作	實驗想象	實驗結論
鋁絲插入裝有溶液的試管中圖甲	鋁絲表面出現一層黑色物質	_____
M絲插入裝有溶液的試管中圖乙	M絲表面出現一層紅色物質，溶液的顏色_____。	M>Cu
鋁絲插入裝有溶液的試管中圖丙	M絲表面出現一層紅色物質，顏色由藍色變為無色	Al>Cu

第三步：根據表格，可判斷猜想_____正確。

（交流表達）

老師要求同學們寫出試管丙中反應的化學方程式_____。然后經同學們討論后大家認為該實驗可以優化，去掉試管_____填試管編號中的實驗，也可以得出正確的結論。

（評價與反思）

實驗結束后，同學對實驗過程進行了如下反思：如果M能夠和稀酸溶液反應，探究金屬銅、鋁活動性順序時，除了上述實驗中已經用到的方法外，還可以根據_____進行判斷任寫一種。

Answer 1

【答案】M＞Al＞Cu 除去金屬表面的氧化膜 Al＞M 由藍色變為無色 Ⅱ 丙 金屬與酸反應的劇烈程度

【解析】

猜想與假設：在金屬活動性順序里，鋁位于銅之前，故鋁的金屬活動性強于銅，M的金屬活動性未知，結合其它猜想，故猜想Ⅲ為：M＞Al＞Cu；

進行實驗：第一步：金屬容易與空氣中的氧氣反應，在其表面形成一層氧化膜，用砂紙打磨，可以除去金屬表面的氧化膜，防止其影響實驗的驗證，故填：除去金屬表面的氧化膜；

第二步：鋁絲插入裝有溶液的試管中，鋁表面有黑色固體析出，說明鋁能與MSO4反應生成硫酸鋁和M，說明鋁的金屬活動性比M強，故填：Al＞M；

M絲插入裝有溶液的試管中，M絲表面出現一層紅色物質，說明M能與硫酸銅反應生成MSO4和銅，說明M的金屬活動性比銅強，硫酸銅為藍色，MSO4為無色，故溶液的顏色由藍色變為無色；

鋁絲插入裝有溶液的試管中，M絲表面出現一層紅色物質，顏色由藍色變為無色，說明鋁能與硫酸銅反應生成硫酸鋁和銅，鋁的金屬活動性比銅強；

由此可以判斷，金屬活動性：Al＞M＞Cu，故猜想Ⅱ成立；

交流表達：試管丙中為鋁與硫酸銅反應生成硫酸鋁和銅，該反應的化學方程式為：；

鋁絲插入裝有溶液的試管中，鋁絲表面出現一層黑色物質，說明鋁能與MSO4反應生成硫酸鋁和M，說明鋁的金屬活動性比M強；M絲插入裝有溶液的試管中，M絲表面出現一層紅色物質，說明M能與硫酸銅反應生成MSO4和銅，說明M的金屬活動性性比銅強，由此可以得出，金屬活動性：Al＞M＞Cu，故可以去掉試管丙中的實驗；

評價與反思：探究金屬銅、鋁活動性順序時，除了上述實驗中已經用到的方法外，還可以根據金屬與酸反應的劇烈程度進行判斷，取大小、形狀相同的金屬M、鋁、銅與相同質量和溶質質量分數的鹽酸反應，反應越劇烈，說明金屬活動性越強，故填：金屬與酸反應的劇烈程度。