Question

4．某校同学以“比较锰、铁、铜3种金属的活动性”为课题进行探究．
提供的药品：铁片、铜片、锰片、稀盐酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰溶液．
【作出猜想】他们考虑到铁的活动性比铜强，对3种金属的活动性顺序作出如下猜想．
猜想一：锰＞铁＞铜；
猜想二：铁＞铜＞锰；
猜想三：铁＞锰＞铜．
【设计实验】为了验证猜想成立，同学们分成三组，分别针对一种猜想设计实验方案．
（1）第一组验证猜想一．实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中，观察现象．
（2）第二组验证猜想二．实验方案是将锰片放入硫酸铜溶液中，观察现象．
（3）第三组验证猜想三．实验方案是（只用两个实验）：将两片锰分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中，观察现象．
【实验及结论】各组通过实验和交流，确认猜想一是正确的．第一组同学的实验现象是都有气泡产生，锰片的反应比铁片的反应剧烈．
【拓展探究】随后同学们对探究金属活动性的方案设计作了进一步研究．
为了验证甲、乙、丙、丁4种金属的活动性依次减弱，某同学设计了如下方案：①把甲放入乙的盐溶液中；②把乙放入丙的盐溶液中；③把乙放入丁的盐溶液中；④把丁放入丙的盐溶液中．你认为哪个实验没有必要做？请说明理由．实验③；实验①②④已可验证4中金属的活动性顺序，没必要进行实验③．

Answer 1

分析 【作出猜想】根据考虑到铁的活动性比铜强，三种金属中锰的金属性比它们都强、只比铜强、比它们都弱来猜想；
【设计实验】（2）根据金属的活泼性铁＞铜＞锰，可选择硫酸铜试剂来分析；
（3）根据猜想三，利用同种金属在不同盐溶液反应的现象来得出结论；
【实现及结论】根据反应产生气泡的快慢来归纳总结，得出金属的活泼性比较；
【拓展探究】根据给出的实验方案，利用活泼金属可从盐溶液中置换出不活泼金属来分析没有必要做的实验．

解答 解：【作出猜想】因考虑到铁的活动性比铜强，由猜想一和二可知，锰的金属性介于铁与铜之间，故答案为：铁＞锰＞铜；
【设计实验】（2）由猜想二可知，验证金属性铁＞铜＞锰，可选择硫酸铜溶液，将锰片放在硫酸铜溶液中有红色物质生成，则锰比铜活泼，猜想二错误，故答案为：硫酸铜溶液；
（3）验证猜想三，利用金属与盐溶液的置换反应，则将两片锰分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中，观察现象可知溶液的颜色都发生变化，即锰与硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液都反应，则猜想三错误，故答案为：将两片锰分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中，观察现象；
【实现及结论】确认猜想一是正确的，利用金属与酸的反应生成氢气，则将锰片、铁片分别放入稀盐酸中，都有气泡产生，锰片的反应比铁片的反应剧烈，而铜不与盐酸反应，即猜想一是正确的，故答案为：都有气泡产生，锰片的反应比铁片的反应剧烈；
【拓展探究】根据金属可从盐溶液中置换出不活泼金属，且验证甲、乙、丙、丁4种金属的活动性依次减弱，由①把甲放入乙的盐溶液中，可验证甲＞乙，②把乙放入丙的盐溶液中，可验证乙＞丙，④把丁放入丙的盐溶液中可验证丙＞丁，则可比较出金属的活泼性一次减弱，即实验③没有必要做，故答案为：实验③；实验①②④已可验证4中金属的活动性顺序，没必要进行实验③．
答案：
【作出猜想】铁＞锰＞铜；
【设计实验】（2）硫酸铜溶液；
（3）将两片锰分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中，观察现象；
【实验及结论】都有气泡产生，锰片的反应比铁片的反应剧烈；
【拓展探究】实验③；实验①②④已可验证4中金属的活动性顺序，没必要进行实验③．

点评 本题考查金属活泼性的探究实验，学生需熟记判断金属活动性强弱的方法①金属活动性顺序表背出来，排在前面的金属的活动性比后面的要强．②和同种酸反应的速度快慢，反应越快的活动性越强等来解答．