Question

4．某校同學以“比較錳、鐵、銅3種金屬的活動性”為課題進行探究．
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性比銅強，對3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：鐵＞錳＞銅．
【設計實驗】為了驗證猜想成立，同學們分成三組，分別針對一種猜想設計實驗方案．
（1）第一組驗證猜想一．實驗方案是將錳片、鐵片分別放入稀鹽酸中，觀察現象．
（2）第二組驗證猜想二．實驗方案是將錳片放入硫酸銅溶液中，觀察現象．
（3）第三組驗證猜想三．實驗方案是（只用兩個實驗）：將兩片錳分別放入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中，觀察現象．
【實驗及結論】各組通過實驗和交流，確認猜想一是正確的．第一組同學的實驗現象是都有氣泡產生，錳片的反應比鐵片的反應劇烈．
【拓展探究】隨后同學們對探究金屬活動性的方案設計作了進一步研究．
為了驗證甲、乙、丙、丁4種金屬的活動性依次減弱，某同學設計了如下方案：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．你認為哪個實驗沒有必要做？請說明理由．實驗③；實驗①②④已可驗證4中金屬的活動性順序，沒必要進行實驗③．

Answer 1

分析 【作出猜想】根據考慮到鐵的活動性比銅強，三種金屬中錳的金屬性比它們都強、只比銅強、比它們都弱來猜想；
【設計實驗】（2）根據金屬的活潑性鐵＞銅＞錳，可選擇硫酸銅試劑來分析；
（3）根據猜想三，利用同種金屬在不同鹽溶液反應的現象來得出結論；
【實現及結論】根據反應產生氣泡的快慢來歸納總結，得出金屬的活潑性比較；
【拓展探究】根據給出的實驗方案，利用活潑金屬可從鹽溶液中置換出不活潑金屬來分析沒有必要做的實驗．

解答 解：【作出猜想】因考慮到鐵的活動性比銅強，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；
【設計實驗】（2）由猜想二可知，驗證金屬性鐵＞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生成，則錳比銅活潑，猜想二錯誤，故答案為：硫酸銅溶液；
（3）驗證猜想三，利用金屬與鹽溶液的置換反應，則將兩片錳分別放入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中，觀察現象可知溶液的顏色都發生變化，即錳與硫酸銅溶液、硫酸亞鐵溶液都反應，則猜想三錯誤，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，觀察現象；
【實現及結論】確認猜想一是正確的，利用金屬與酸的反應生成氫氣，則將錳片、鐵片分別放入稀鹽酸中，都有氣泡產生，錳片的反應比鐵片的反應劇烈，而銅不與鹽酸反應，即猜想一是正確的，故答案為：都有氣泡產生，錳片的反應比鐵片的反應劇烈；
【拓展探究】根據金屬可從鹽溶液中置換出不活潑金屬，且驗證甲、乙、丙、丁4種金屬的活動性依次減弱，由①把甲放入乙的鹽溶液中，可驗證甲＞乙，②把乙放入丙的鹽溶液中，可驗證乙＞丙，④把丁放入丙的鹽溶液中可驗證丙＞丁，則可比較出金屬的活潑性一次減弱，即實驗③沒有必要做，故答案為：實驗③；實驗①②④已可驗證4中金屬的活動性順序，沒必要進行實驗③．
答案：
【作出猜想】鐵＞錳＞銅；
【設計實驗】（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，觀察現象；
【實驗及結論】都有氣泡產生，錳片的反應比鐵片的反應劇烈；
【拓展探究】實驗③；實驗①②④已可驗證4中金屬的活動性順序，沒必要進行實驗③．

點評 本題考查金屬活潑性的探究實驗，學生需熟記判斷金屬活動性強弱的方法①金屬活動性順序表背出來，排在前面的金屬的活動性比后面的要強．②和同種酸反應的速度快慢，反應越快的活動性越強等來解答．