Question

4．某校同學(xué)以“比較錳、鐵、銅3種金屬的活動(dòng)性”為課題進(jìn)行探究．
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、硫酸錳溶液．
【作出猜想】他們考慮到鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，對(duì)3種金屬的活動(dòng)性順序作出如下猜想．
猜想一：錳＞鐵＞銅；
猜想二：鐵＞銅＞錳；
猜想三：鐵＞錳＞銅．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】為了驗(yàn)證猜想成立，同學(xué)們分成三組，分別針對(duì)一種猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案．
（1）第一組驗(yàn)證猜想一．實(shí)驗(yàn)方案是將錳片、鐵片分別放入稀鹽酸中，觀察現(xiàn)象．
（2）第二組驗(yàn)證猜想二．實(shí)驗(yàn)方案是將錳片放入硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象．
（3）第三組驗(yàn)證猜想三．實(shí)驗(yàn)方案是（只用兩個(gè)實(shí)驗(yàn)）：將兩片錳分別放入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象．
【實(shí)驗(yàn)及結(jié)論】各組通過(guò)實(shí)驗(yàn)和交流，確認(rèn)猜想一是正確的．第一組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是都有氣泡產(chǎn)生，錳片的反應(yīng)比鐵片的反應(yīng)劇烈．
【拓展探究】隨后同學(xué)們對(duì)探究金屬活動(dòng)性的方案設(shè)計(jì)作了進(jìn)一步研究．
為了驗(yàn)證甲、乙、丙、丁4種金屬的活動(dòng)性依次減弱，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下方案：①把甲放入乙的鹽溶液中；②把乙放入丙的鹽溶液中；③把乙放入丁的鹽溶液中；④把丁放入丙的鹽溶液中．你認(rèn)為哪個(gè)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有必要做？請(qǐng)說(shuō)明理由．實(shí)驗(yàn)③；實(shí)驗(yàn)①②④已可驗(yàn)證4中金屬的活動(dòng)性順序，沒(méi)必要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)③．

Answer 1

分析 【作出猜想】根據(jù)考慮到鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，三種金屬中錳的金屬性比它們都強(qiáng)、只比銅強(qiáng)、比它們都弱來(lái)猜想；
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（2）根據(jù)金屬的活潑性鐵＞銅＞錳，可選擇硫酸銅試劑來(lái)分析；
（3）根據(jù)猜想三，利用同種金屬在不同鹽溶液反應(yīng)的現(xiàn)象來(lái)得出結(jié)論；
【實(shí)現(xiàn)及結(jié)論】根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的快慢來(lái)歸納總結(jié)，得出金屬的活潑性比較；
【拓展探究】根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)方案，利用活潑金屬可從鹽溶液中置換出不活潑金屬來(lái)分析沒(méi)有必要做的實(shí)驗(yàn)．

解答 解：【作出猜想】因考慮到鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，由猜想一和二可知，錳的金屬性介于鐵與銅之間，故答案為：鐵＞錳＞銅；
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（2）由猜想二可知，驗(yàn)證金屬性鐵＞銅＞錳，可選擇硫酸銅溶液，將錳片放在硫酸銅溶液中有紅色物質(zhì)生成，則錳比銅活潑，猜想二錯(cuò)誤，故答案為：硫酸銅溶液；
（3）驗(yàn)證猜想三，利用金屬與鹽溶液的置換反應(yīng)，則將兩片錳分別放入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象可知溶液的顏色都發(fā)生變化，即錳與硫酸銅溶液、硫酸亞鐵溶液都反應(yīng)，則猜想三錯(cuò)誤，故答案為：將兩片錳分別放入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象；
【實(shí)現(xiàn)及結(jié)論】確認(rèn)猜想一是正確的，利用金屬與酸的反應(yīng)生成氫氣，則將錳片、鐵片分別放入稀鹽酸中，都有氣泡產(chǎn)生，錳片的反應(yīng)比鐵片的反應(yīng)劇烈，而銅不與鹽酸反應(yīng)，即猜想一是正確的，故答案為：都有氣泡產(chǎn)生，錳片的反應(yīng)比鐵片的反應(yīng)劇烈；
【拓展探究】根據(jù)金屬可從鹽溶液中置換出不活潑金屬，且驗(yàn)證甲、乙、丙、丁4種金屬的活動(dòng)性依次減弱，由①把甲放入乙的鹽溶液中，可驗(yàn)證甲＞乙，②把乙放入丙的鹽溶液中，可驗(yàn)證乙＞丙，④把丁放入丙的鹽溶液中可驗(yàn)證丙＞丁，則可比較出金屬的活潑性一次減弱，即實(shí)驗(yàn)③沒(méi)有必要做，故答案為：實(shí)驗(yàn)③；實(shí)驗(yàn)①②④已可驗(yàn)證4中金屬的活動(dòng)性順序，沒(méi)必要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)③．
答案：
【作出猜想】鐵＞錳＞銅；
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（2）硫酸銅溶液；
（3）將兩片錳分別放入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象；
【實(shí)驗(yàn)及結(jié)論】都有氣泡產(chǎn)生，錳片的反應(yīng)比鐵片的反應(yīng)劇烈；
【拓展探究】實(shí)驗(yàn)③；實(shí)驗(yàn)①②④已可驗(yàn)證4中金屬的活動(dòng)性順序，沒(méi)必要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)③．

點(diǎn)評(píng) 本題考查金屬活潑性的探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需熟記判斷金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的方法①金屬活動(dòng)性順序表背出來(lái)，排在前面的金屬的活動(dòng)性比后面的要強(qiáng)．②和同種酸反應(yīng)的速度快慢，反應(yīng)越快的活動(dòng)性越強(qiáng)等來(lái)解答．