某實驗小組欲探究“錳、鐵和銅三種金屬的活動性”.
提供的藥品:鐵片、銅片、錳片、稀鹽酸、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液.
(1)做出猜想:他們考慮到鐵的活動性比銅強,對三種金屬的活動性順序作出如下猜想.
猜想一:錳>鐵>銅猜想二:鐵>銅>錳猜想三:________.
(2)設計實驗:
①驗證猜想一是否正確.實驗方案是將錳片、鐵片分別放入稀鹽酸中,再把鐵片插入硫酸銅溶液中,觀察現象.
②驗證猜想二是否正確.實驗方案是將錳片放入________中,觀察現象.
③驗證猜想三是否正確.實驗方案是________.
(3)實驗及結論:通過實驗,確認猜想一是正確的.驗證猜想一的實驗現象是________.
(4)拓展研究:隨后同學們對探究金屬活動性的方案作了進一步研究.
為了驗證甲、乙、丙、丁四種金屬的活動性依次減弱,設計了如下方案,你認為必要做的實驗有________(填字母序號).
A.把甲放入乙的化合物溶液中B.把乙放入丙的化合物溶液中
C.把乙放入丁的化合物溶液中D.把丁放入丙的化合物溶液中.
解:(1)對實驗探究題做出猜想,要從多個角度去思考,本題中鐵比銅活潑是我們已經學過的知識點,沒有必要再去猜想鐵和銅哪個在前,因此有意義的猜想共有3個,
故答案為:Fe>Mn>Cu.
(2)驗證猜想二是否正確,需要選擇錳與硫酸銅溶液反應,現象無變化;還需要選擇鐵與硫酸銅溶液反應,現象鐵片表面有紅色物質出現;從而證明鐵>銅>錳.
故答案為:錳片放入硫酸銅溶液中.
驗證猜想三是否正確,最簡單的方法是用三種試劑,這兒有一個技巧,就是主要看中間的金屬是哪個,本題中是錳,因此有兩種方案最簡單,即兩種的鹽溶液和錳片或錳的鹽溶液和另外兩種金屬單質,本題中沒有錳的鹽溶液,因此用硫酸亞鐵溶液、錳片和硫酸銅溶液最好;當然選擇多種試劑也能證明.
故答案為:把錳片分別插入硫酸亞鐵溶液中和硫酸銅溶液中,觀察現象.
(3)實驗及結論中,猜想一正確的現象應該是錳產生的氣泡比鐵快,說明錳>鐵;鐵片插入硫酸銅溶液中有紅色物質出現,說明鐵>銅.
故答案為:錳產生的氣泡比鐵快,鐵片表面覆蓋一層紅色物質.
(4)拓展研究中,A能證明甲>乙,B能證明乙>丙,D能證明丙>;C能證明乙>丁,因此C無意義;
故選ABD.
分析:本題屬于實驗探究題,金屬錳不在金屬的活動性順序表中,根據金屬的活動順序,鐵比銅活潑,因此錳的活潑性需要借助題目給出的試劑來判斷.可以根據金屬與酸反應的快慢、金屬與鹽溶液是否能發(fā)生置換反應來推斷.
點評:本題既考查金屬的活動性順序,又考查同學們的實驗設計能力和科學探究能力,特別是對實驗現象的分析和評價能力是本題的一個亮點,請同學們注意把握.