Question

【题目】某化学兴趣小组的同学为了探究金属的性质，做了如下探究实验。

实验1：在三支分别装有硫酸镁溶液、硫酸铜溶液和稀硫酸的试管中，各加入少量铝条（如下图）。

【实验现象】①、②试管内始终无明显现象，而试管③中开始时无明显现象，但片刻后出现大量的气泡。

【分析反思】试管②中始终无明显现象的原因是 ，

试管③中开始无气体产生的原因是 （用化学方程式表示）。

实验2：将实验1反应后的三支试管中的剩余物全部倒入一个干净的烧杯中，片刻后发现有气泡冒出，并有紫红色固体析出。

【现象分析】析出紫红色固体的原因是 （用化学方程式表示）；

【得出结论】该探究实验说明铝的金属活动性比铜更 。

同学们想确定实验2反应结束后烧杯中所得固体的成分。

【提出猜想】小明的猜想是：含有铝和铜；小莉的猜想是：含有铝和镁。小花认为小莉的猜想不成立，理由是 。

实验3：同学们经检验烧杯中所得的固体，证明小明的猜想正确。请完成下表：

实验步骤	实验现象	结论
向滤出的固体中加入		固体中含有铜和铝。

Answer 1

【答案】【分析反思】试管②：铝条表面有一层致密的氧化铝保护膜, 阻止里面的铝与硫酸铜接触，无法发生反应；试管③：Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O

【现象分析】2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3Cu

【得出结论】强 （或活泼）

【提出猜想】铝的活动性比铜强，比镁弱，只要固体含有铝就一定含有铜，且不含镁。

实验3：实验步骤：足量稀硫酸

实验现象：有无色气泡产生且仍有固体剩余

【解析】

试题分析：【分析反思】铝在空气中易与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，能阻止里面的铝与硫酸铜接触，无法发生反应；而加入到稀硫酸的试管中，稀硫酸把氧化铝反应掉后即与铝反应生成氢气。氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和水：Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O；

【现象分析】紫红色的固体的铜，根据给出的药品可知是铝与硫酸铜发生了置换反应生成铜和硫酸铝：

2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3Cu；铝能将硫酸铜中的铜置换出来，说明铝的活动性比铜强；

【提出猜想】根据金属活动性顺序的应用：位于前面的金属能把位于后面的金属从化合物的溶液中置换出来。铝的活动性比铜强，比镁弱，只要固体含有铝就一定含有铜，且不含镁；要证明固体是否含有铝，由于铝位于氢的前面，能与酸反应，故可加入足量的稀硫酸，若产生了气泡，说明固体中含有铝和铜。