Question

2．M是生活中常見的金屬，MSO₄溶液是無色液體，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)欲探究M與銅、鋁的活動性順序，請你和他們一起進行以下探究活動．
【提出問題】M、銅、鋁的金屬活動性順序是怎樣的？
【猜想與假設(shè)】小敏的猜想是Al＞Cu＞M；小強的猜想是Al＞M＞Cu；你的猜想是M＞Al＞Cu．
【設(shè)計與實驗】為了探究三種金屬的活動性順序，同學(xué)們?nèi)〈旨毾嗤�的M絲、鋁絲及相關(guān)溶液，進行了如圖所示的實驗：
觀察到只有試管乙中發(fā)生明顯變化，那么試管乙中觀察到的現(xiàn)象是M表面出現(xiàn)一層紅色物質(zhì)．
【交流與表達】（1）同學(xué)們一致認為試管丙中也應(yīng)該有明顯變化，之所以出現(xiàn)這種情況的原因可能是鋁絲表面有氧化鋁保護膜阻止反應(yīng)的進行．
（2）于是同學(xué)們對實驗進行了改進，把甲、丙中的鋁絲打磨干凈后又分別插入原試管中，結(jié)果甲、丙試管中都出現(xiàn)了明顯變化，則丙試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+3CuSO₄=Al₂（SO₄）₃+3Cu．
【解釋與結(jié)論】通過以上實驗，同學(xué)們得出了三種金屬的活動性順序．
【評價與反思】實驗結(jié)束后，同學(xué)們對實驗過程進行了如下反思：
（1）同學(xué)們經(jīng)過討論后認為該實驗可以優(yōu)化，去掉試管丙（填試管編號）中的實驗，也可以得出正確的結(jié)論．
（2）除了上述實驗外，還可以將鋁絲、銅絲分別插入到盛有MSO₄溶液的試管中，或?qū)�M絲（填一種物質(zhì)）分別插入到硫酸鋁、硫酸銅溶液中，根據(jù)實驗現(xiàn)象進行判斷．

Answer 1

分析 【提出問題】根據(jù)其余兩種猜想推斷第三種猜想；
【設(shè)計與實驗一】根據(jù)金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度進行分析；
【交流與表達】根據(jù)鋁和空氣中的氧氣反應(yīng)會生成致密的氧化鋁薄膜進行分析；
【設(shè)計與實驗二】（1）根據(jù)M的金屬活動性大于銅的金屬活動性進行分析；
（2）根據(jù)鋁和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋁和銅進行分析；
【交流與表達】根據(jù)甲、乙、丙三個實驗得出的金屬活動性順序進行分析；
【評價與反思】根據(jù)金屬會與酸、鹽、氧氣等物質(zhì)反應(yīng)進行分析．

解答 解：【提出問題】通過分析小敏、小強同學(xué)的猜想可知，我的猜想是M＞Al＞Cu；故填：M＞Al＞Cu；
【設(shè)計與實驗】M的金屬活動性大于銅的金屬活動性，所以試管乙中觀察到的現(xiàn)象是：M表面出現(xiàn)一層紅色物質(zhì)；故填：M表面出現(xiàn)一層紅色物質(zhì)；
【交流與表達】（1）試管丙中使用的是鋁絲，沒有明顯變化可能是因為鋁絲表面有氧化鋁保護膜阻止反應(yīng)的進行，故填：鋁絲表面有氧化鋁保護膜阻止反應(yīng)的進行．
（2）丙試管中鋁與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋁和銅，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故填：2Al+3CuSO₄=Al₂（SO₄）₃+3Cu．
【評價與反思】（1）可以去掉試管丙中的實驗，得出正確的結(jié)論，故填：丙．
（2）要驗證三種金屬的活動性順序，可以采用三取其中的方法，故除了上述實驗外，還可以將鋁絲、銅絲分別插入到盛有MSO₄溶液的試管中，或?qū)�M絲分別插入到硫酸鋁、硫酸銅溶液中．故填：MSO₄；M絲．

點評 驗證三種金屬活動性強弱關(guān)系時，通常采取“三取中”即：取中間金屬單質(zhì)與兩端的金屬的鹽溶液反應(yīng)或取中間金屬的鹽溶液與兩端金屬的單質(zhì)反應(yīng)．