Question

【題目】某探究小組為了探究鎂、鋁、銅的金屬活動性強弱，設(shè)計了以下實驗探究方案。

[實驗探究1]將大小一樣且均未打磨的鎂、鋁、銅片分別放人等質(zhì)量的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的稀鹽酸中。

[實驗現(xiàn)象]鎂片表面很快產(chǎn)生大量氣泡，鋁表面過一段時間后才產(chǎn)生較少氣泡，銅不反應(yīng)。

[結(jié)論]鎂、鋁、銅的金屬活動性由強到弱的順序為_____。

（1）一段時間后，鋁片表面才產(chǎn)生較少氣泡的原因是_____（用化學(xué)方程式表示）。

（2）有同學(xué)提出疑問：鎂、鋁、銅片均未打磨，會影響反應(yīng)現(xiàn)象，那么鎂、鋁、銅片有必要打磨嗎？_____，打磨的目的是_____。

[實驗探究2]取打磨過的鎂片、鋁片分別插人盛有硫酸銅溶液的試管中。鎂片、鋁片表面都有紅色疏松的物質(zhì)析出，硫酸銅溶液顏色變淺。據(jù)此可以探究出三者的金屬活動性強弱。

（3）寫出鋁與硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____。

[拓展探究]細心的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，將打磨過的鎂片插人硫酸銅溶液中時，鎂片表面除了有紅色疏松的物質(zhì)析出，還有氣泡產(chǎn)生。為什么會有氣泡產(chǎn)生呢？

[查閱資料]在硫酸銅溶液中，由于銅離子的水解作用，溶液顯酸性。硫酸銅溶液的濃度越大，銅離子的水解作用越強。

（4）試寫出鎂片與硫酸銅溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的化學(xué)方程式：_____。

（5）試設(shè)計實驗探究硫酸銅溶液的濃度與銅離子的水解作用的關(guān)系：_____。

Answer 1

【答案】鎂>鋁>銅 有必要 除去金屬表面的氧化膜及其他雜質(zhì) 分別取10mL質(zhì)量分數(shù)為5%和10%的硫酸銅溶液于試管中，放入大小一樣且均打磨過的鎂片，若放入質(zhì)量分數(shù)為10%的硫酸銅溶液中的鎂片產(chǎn)生氣泡的速度明顯快于質(zhì)量分數(shù)為5%的硫酸銅溶液，則硫酸銅溶液的濃度越大，銅離子的水解作用越強（合理即可）

【解析】

[結(jié)論]根據(jù)金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度，可知鎂、鋁、銅的金屬活動性由強到弱的順序為鎂>鋁>銅。

（1）鋁表面有一層致密的氧化鋁薄膜，氧化鋁先與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，其化學(xué)方程式為。

（2）鎂、鋁、銅片有必要打磨，打磨可以除去金屬表面的氧化膜及其他雜質(zhì)，有利于金屬直接與稀鹽酸接觸而發(fā)生發(fā)應(yīng)。

（3）鋁與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸鋁和銅，其化學(xué)方程式。

[查閱資料]在硫酸銅溶液中，由于銅離子的水解作用，溶液顯酸性。硫酸銅溶液的濃度越大，銅離子的水解作用越強。

（4）在硫酸銅溶液中，由于銅離子的水解作用，溶液顯酸性，則鎂片與硫酸銅溶液反應(yīng)實際上與稀硫酸也發(fā)生了反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，其化學(xué)方程式。

（5）若想探究硫酸銅溶液的濃度與銅離子的水解作用的關(guān)系，可取不同濃度的硫酸銅溶液，與鎂片反應(yīng)，看產(chǎn)生氣泡的速度即可，實驗中要注意控制變量，具體步驟為：分別取10mL質(zhì)量分數(shù)為5%和10%的硫酸銅溶液于試管中，放入大小一樣且均打磨過的鎂片，若放入質(zhì)量分數(shù)為10%的硫酸銅溶液中的鎂片產(chǎn)生氣泡的速度明顯快于質(zhì)量分數(shù)為5%的硫酸銅溶液，則硫酸銅溶液的濃度越大，銅離子的水解作用越強。