Question

19．已知2Al+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2Fe+Al₂O₃ 被稱為“鋁熱反應”．鎂和氧化銅也能發生類似的反應，其化學方程式是Mg+CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+MgO．
某小組同學在實驗室中進行鎂和氧化銅反應的實驗，充分反應后對于固體剩余物進行了實驗探究．
【提出問題】固體剩余物是什么？
【猜想假設】假設①銅和氧化鎂；假設②Cu、MgO和Mg；假設③Cu、MgO和CuO ．
【查閱資料一】大多數金屬氧化物都能與鹽酸反應生成金屬氯化物和水：
CuO+2HCl=CuCl₂+H₂O           MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取少量固體剩余物于試管中，向其中加入足量的稀鹽酸．	（1）固體部分溶解，溶液為無色．	假設①成立．[來
	（2）固體部分溶解，有氣體生成，溶液為無色．	假設②成立．
	（3）固體部分溶解，溶液為藍色．	假設③成立．

【總結一】（1）對于有多種物質參加的化學反應，要推測充分反應后得到的剩余物的成分，需要考慮兩個方面：一是反應的生成物；二是反應物是否過量．
（2）一種金屬單質可以和另一種金屬氧化物反應．
【思考】是否任何一種金屬單質都能與另一種金屬氧化物反應？
【查閱資料二】該小組同學通過查閱資料，獲得以下幾組反應信息．

實驗組別	I	II	III	IV	V
藥  品	Al	Fe	Ag	Al	Cu
	CuO	CuO	CuO	Fe2O3	Fe2O3
相同條件下是否反應	是	是	否	是	否

【總結二】根據上表對比分析得出：金屬單質與金屬氧化物能發生反應，需滿足的條件是金屬單質的活動性要比氧化物中的金屬的活動性強．

Answer 1

分析 反應物是鎂和氧化銅，生成物是銅和氧化鎂，寫出化學方程式即可；
【猜想假設】根據反應的化學方程式可知，反應后的固體剩余物中一定含有MgO和Cu；對于可能含有的物質，可能是Mg剩余，也可能是CuO剩余解答：
[實驗探索]取少量的固體剩余物于試管中，加入稀硫酸，如果含有Mg，現象就為固體部分溶解，溶液無色，有氣泡冒出；如果含有CuO，實驗現象就為：固體部分溶解，溶液變為藍色；
【總結一】對于有多種物質參加的化學反應，要推測充分反應后得到的剩余物的成分，需要考慮兩個方面：一是看生成物，而是考慮反應物是否過量問題，什么過量就含有什么．
【總結二】根據表中信息考慮．

解答 解：反應物是鎂和氧化銅，生成物是銅和氧化鎂，反應條件是高溫，用觀察法配平，所以化學方程式是：Mg+CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+MgO；
【猜想假設】根據反應的化學方程式可知，反應后的固體剩余物中一定含有MgO和Cu；對于可能含有的物質，可能是Mg剩余，也可能是CuO剩余，所以固體剩余物假設①銅和氧化鎂；假設②銅、氧化鎂和鎂，假設③銅、氧化鎂和氧化銅；
[實驗探索]：取少量的固體剩余物于試管中，加入稀鹽酸（或稀硫酸），如果含有Mg，現象就為固體部分溶解，溶液無色，有氣泡冒出；如果含有CuO，實驗現象就為：固體部分溶解，溶液變為藍色；
【總結一】對于有多種物質參加的化學反應，要推測充分反應后得到的剩余物的成分，需要考慮兩個方面：一是看生成物，而是考慮反應物是否過量問題，什么物質過量就還含有什么物質；
【總結二】由圖表中數據可知金屬與金屬氧化物發生反應的，金屬單質要比氧化物中的金屬位置靠前，否則不反應．
故答案為：Mg+CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+MgO；
【猜想假設】②Cu、MgO和Mg；③Cu、MgO和CuO；
【實驗探究】

實驗操作	預期實驗現象	實驗結論
取少量固體剩余物于試管中，向其中加入足量的稀硫酸．	（1）固體部分溶解，溶液為無色．	假設①成立．
	（2）固體部分溶解，有氣體生成，溶液為無色．	假設②成立．
	（3）固體部分溶解，溶液為藍色．	假設③成立．

【總結一】（1）反應的生成物；反應物是否過量；
【總結二】金屬單質的活動性要比氧化物中的金屬的活動性強．

點評 本題考查鋁熱反應及其應用，通過實驗探究，來證明反應物的量的問題，不同的假設，通過不同的實驗現象來驗證．