Question

【题目】某化学兴趣小组的学生发现金属R不在初中学到的金属活动性顺序表中，该小组为了了解R与常见金属铝、铜的金属活动性顺序，进行如下探究活动。

（做出猜想）他们考虑到铝的活动性比铜强，对三种金属的活动性顺序作出如下猜想：

猜想一：；猜想二：；猜想三：_____。

（查阅资料）R是一种银白色的金属，通常显+2价，盐溶液呈蓝色；硫酸铝、氯化铝、硝酸铝的溶液均为无色。

（实验探究）为了探究哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别针对猜想一、猜想二、猜想三设计实验方案并展开实验探究。

猜想	主要操	主要现象	实验结论
猜想一	打磨R丝，并将其插入到硫酸铜溶液中	_____	猜想一不成立、R与硫酸铜反应的化学方程式可表示为____________
猜想二	打磨粗细相同的R丝、铝丝，溶液丝、铜丝，分别将它们插入到相同体积和溶质质量分数的稀硫酸中	①R丝表面产生气泡缓慢，溶液由无色逐渐变成蓝色猜 ②铝丝表面产生气泡较快 ③铜丝表面没有气泡产生	猜想二成立
猜想三	将未经打磨的铝丝插入到R的盐溶液中	_____	猜想三成立

（交流反思）究竟哪种猜想成立？三位同学经讨论交流，一致认为丙同学的操作及结论有误理由是_____。

（拓展探究）实验结束后，老师告诉同学们，金属铝也能与氢氧化钠溶液反应放出一种气体。

为了解该气体的成分，实验小组进行了以下探究活动：

（做出猜想）小红猜想是氧气；小敏猜想是氢气。

（实验探究）小红和小敏针对自己的猜想，分别用如图装置设计以下实验方案：

（1）小红待反应一段时间后，将_____；否则不是。

（2）小敏待反应一段时间后，将_____；否则不是。

（得出结论）查阅资料知，铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠（），反应的化学方程式为_____。

Answer 1

【答案】 R丝表面逐渐覆盖一层红色物质 无明显现象 未经打磨的铝丝表面有一层致密的氧化膜，会阻止内部的铝与R的盐溶液反应（合理即可） 带火星的小木条伸到导管口a处，若木条复燃，则该气体是 燃烧的火柴放在导管口a处，若气体燃烧，并产生淡蓝色火焰，则是

【解析】

做出猜想：

由于铝比铜活动性强，在猜想时不要再次打乱铝比铜活泼的事实。可得猜想三为：R＞Al＞Cu；

实验探究：

由于给出的实验结论是猜想一不成立也就是铜比R活泼不成立，所以正确的结论应该是R比铜活泼，所以对应的实验现象是R表面有红色物质生成，对应的化学方程式书写注意信息提示中R形成的是+2价化合物，所以对应的化学方程式为：R+CuSO4=RSO4+Cu；

猜想三正确，R的活动性大于铝，铝不能置换出R，所以对应的实验现象是无明显现象。

交流反思：认为丙同学的操作及结论有误理由是由于使用的是未经打磨的铝丝，表面有一层致密的氧化膜，会阻止内部的铝与R的盐溶液反应，导致结论不准确；

拓展探究：

（1）验证氧气需要用带火星的小木条，所以小红待反应一段时间后，将带火星的小木条伸到导管口a处，若木条复燃，则该气体是氧气；否则不是氧气；

（2）检验氢气需要点燃且产生淡蓝色火焰，所以小敏待反应一段时间后，将 燃烧的火柴放在导管口a处，若气体燃烧丙产生淡蓝色火焰，则是氢气；否则不是H2；

得出结论：

查阅资料知，铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠（NaAlO2），反应的化学方程式为 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。