Question

11．某化學興趣小組的學生，發現金屬R不在初中學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，進行如下探究活動：
【作出猜想】他們考慮到鋁的活動性比銅強，對三種金屬的活動性順序作出如下猜想：
猜想一：Al＞Cu＞R，猜想二：Al＞R＞Cu，猜想三：R＞Al＞Cu，
【查閱資料】R是一種銀白色的金屬，在R的鹽溶液中只有+2價R的鹽溶液呈藍色，常溫下鋁的表面會形成一層致密的氧化膜；硫酸鋁、氯化鋁、硝酸鋁的溶液均為無色．
【實驗探究】為了探究哪一種猜想成立，甲、乙、丙三位同學分別針對猜想一、猜想二、猜想三設計實驗方案并展開實驗探究．

猜想	主要操作	主要現象	實驗結論
猜想一	打磨R絲，并將其插入到硫酸銅溶液中	R絲表面覆蓋了一層紅色的物質	猜想一不成立（填“成立”或“不成立”）
猜想二	打磨粗細相同的R絲、鋁絲、銅絲，分別將它們插入到體積相同、溶質質量分數也相同的稀硫酸中	①R絲表面產生氣泡緩慢，溶液由無色逐漸變成藍色 ②鋁絲表面產生氣泡較快 ③銅絲表面沒有氣泡產生	猜想二成立． R與稀硫酸反應的化學方程式為 R+H2SO4=RSO4+H2↑
猜想三	將打磨過的鋁絲，插入到RSO4溶液中	無明顯現象	猜想三成立

【交流反思】
究竟哪種猜想成立？三位同學經討論交流，發現丙同學在實驗前沒有打磨鋁絲，這可能會導致實驗結論錯誤．于是他們先打磨鋁絲，再將其插入到丙同學做實驗用過的溶液中，一段時間后，溶液的顏色由藍色變成無色；進而確認猜想三不成立，猜想二成立．
【歸納總結】探究結束后，他們總結得出：通過金屬與酸反應或金屬與鹽溶液反應可以比較金屬活動性強弱．

Answer 1

分析 【作出猜想】猜想二：根據其余兩種猜想推斷；
【實驗探究】猜想一：根據實驗現象推導結論；
猜想二：根據R與稀硫酸反應生成RSO₄和氫氣寫出方程式；
猜想三：根據實驗結論，猜想三成立，設計實驗驗證R的活動性比鋁強，并參照上述操作進行描述；
【歸納總結交流反思】根據鋁與藍色的RSO₄反應生成無色的硫酸鋁和R進行判斷；
【歸納與總結】根據以上實驗可以得出判斷金屬活動性的方法．

解答 解：【作出猜想】猜想二：根據其余兩種猜想，可知猜想二為：Al＞R＞Cu；
【實驗探究】猜想一：把R插入到硫酸銅溶液中，R絲表面覆蓋了一層紅色物質，說明R把銅置換出來，即R的活潑性大于銅，所以猜想一不成立；
猜想二：R與稀硫酸反應生成RSO₄和氫氣，反應的化學方程式為：R+H₂SO₄=RSO₄+H₂↑；
猜想三：根據實驗結論，猜想三成立，即設計實驗驗證R的活動性比鋁強，可將打磨過的鋁絲，插入到RSO₄溶液中，無現象發生，即可證明；
【歸納總結交流反思】根據結論猜想二成立，說明鋁的活潑性大于R，即鋁與藍色的RSO₄反應生成無色的硫酸鋁和R，所以溶液由藍色變成無色；
【歸納與總結】根據以上實驗可知：通過金屬與酸反應或金屬與鹽溶液反應可以比較金屬活動性強；
故答案為：【作出猜想】Al＞R＞Cu；

猜想	主要操作	主要現象	實驗結論
猜想一	打磨R絲，并將其插入到硫酸銅溶液中	R絲表面覆蓋了一層紅色的物質	猜想一 不成立（填“成立”或“不成立”）
猜想二	打磨粗細相同的R絲、鋁絲、銅絲，分別將它們插入到體積相同、溶質質量分數也相同的稀硫酸中	①R絲表面產生氣泡緩慢，溶液由無色逐漸變成藍色 ②鋁絲表面產生氣泡較快 ③銅絲表面沒有氣泡產生	猜想二成立． R與稀硫酸反應的化學方程式為 R+H2SO4=RSO4+H2↑
猜想三	將打磨過的鋁絲，插入到RSO4溶液中	無明顯現象	猜想三成立

【歸納總結交流反思】由藍色變成無色；
【歸納與總結】酸，鹽溶液．

點評 驗證三種金屬活動性強弱關系時，通常采取“三取中”，即：依據金屬活動性順序表排列出三種金屬的活動性順序，然后取中間金屬單質與兩端的金屬的鹽溶液反應，或取中間金屬的鹽溶液與兩端金屬的單質反應，也可記為‘兩金夾一鹽’或‘兩鹽夾一金’．