Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的學(xué)生發(fā)現(xiàn)金屬R不在初中學(xué)到的金屬活動性順序表中，該小組為了了解R與常見金屬鋁、銅的金屬活動性順序，進(jìn)行如下探究活動。

（做出猜想）他們考慮到鋁的活動性比銅強(qiáng)，對三種金屬的活動性順序作出如下猜想：

猜想一：；猜想二：；猜想三：_____。

（查閱資料）R是一種銀白色的金屬，通常顯+2價(jià)，鹽溶液呈藍(lán)色；硫酸鋁、氯化鋁、硝酸鋁的溶液均為無色。

（實(shí)驗(yàn)探究）為了探究哪一種猜想成立，甲、乙、丙三位同學(xué)分別針對猜想一、猜想二、猜想三設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并展開實(shí)驗(yàn)探究。

猜想	主要操	主要現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
猜想一	打磨R絲，并將其插入到硫酸銅溶液中	_____	猜想一不成立、R與硫酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為____________
猜想二	打磨粗細(xì)相同的R絲、鋁絲，溶液絲、銅絲，分別將它們插入到相同體積和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸中	①R絲表面產(chǎn)生氣泡緩慢，溶液由無色逐漸變成藍(lán)色猜 ②鋁絲表面產(chǎn)生氣泡較快 ③銅絲表面沒有氣泡產(chǎn)生	猜想二成立
猜想三	將未經(jīng)打磨的鋁絲插入到R的鹽溶液中	_____	猜想三成立

（交流反思）究竟哪種猜想成立？三位同學(xué)經(jīng)討論交流，一致認(rèn)為丙同學(xué)的操作及結(jié)論有誤理由是_____。

（拓展探究）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，老師告訴同學(xué)們，金屬鋁也能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)放出一種氣體。

為了解該氣體的成分，實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了以下探究活動：

（做出猜想）小紅猜想是氧氣；小敏猜想是氫氣。

（實(shí)驗(yàn)探究）小紅和小敏針對自己的猜想，分別用如圖裝置設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)方案：

（1）小紅待反應(yīng)一段時(shí)間后，將_____；否則不是。

（2）小敏待反應(yīng)一段時(shí)間后，將_____；否則不是。

（得出結(jié)論）查閱資料知，鋁、氫氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氣和偏鋁酸鈉（），反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

Answer 1

【答案】 R絲表面逐漸覆蓋一層紅色物質(zhì) 無明顯現(xiàn)象 未經(jīng)打磨的鋁絲表面有一層致密的氧化膜，會阻止內(nèi)部的鋁與R的鹽溶液反應(yīng)（合理即可） 帶火星的小木條伸到導(dǎo)管口a處，若木條復(fù)燃，則該氣體是 燃燒的火柴放在導(dǎo)管口a處，若氣體燃燒，并產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，則是

【解析】

做出猜想：

由于鋁比銅活動性強(qiáng)，在猜想時(shí)不要再次打亂鋁比銅活潑的事實(shí)。可得猜想三為：R＞Al＞Cu；

實(shí)驗(yàn)探究：

由于給出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是猜想一不成立也就是銅比R活潑不成立，所以正確的結(jié)論應(yīng)該是R比銅活潑，所以對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是R表面有紅色物質(zhì)生成，對應(yīng)的化學(xué)方程式書寫注意信息提示中R形成的是+2價(jià)化合物，所以對應(yīng)的化學(xué)方程式為：R+CuSO4=RSO4+Cu；

猜想三正確，R的活動性大于鋁，鋁不能置換出R，所以對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是無明顯現(xiàn)象。

交流反思：認(rèn)為丙同學(xué)的操作及結(jié)論有誤理由是由于使用的是未經(jīng)打磨的鋁絲，表面有一層致密的氧化膜，會阻止內(nèi)部的鋁與R的鹽溶液反應(yīng)，導(dǎo)致結(jié)論不準(zhǔn)確；

拓展探究：

（1）驗(yàn)證氧氣需要用帶火星的小木條，所以小紅待反應(yīng)一段時(shí)間后，將帶火星的小木條伸到導(dǎo)管口a處，若木條復(fù)燃，則該氣體是氧氣；否則不是氧氣；

（2）檢驗(yàn)氫氣需要點(diǎn)燃且產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，所以小敏待反應(yīng)一段時(shí)間后，將 燃燒的火柴放在導(dǎo)管口a處，若氣體燃燒丙產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，則是氫氣；否則不是H2；

得出結(jié)論：

查閱資料知，鋁、氫氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氣和偏鋁酸鈉（NaAlO2），反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。