Question

【題目】某化學興趣小組的學生，發(fā)現(xiàn)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：

（做出猜想）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：_____。

（查閱資料）R是一種銀白色的金屬，通常顯+2價，鹽溶液呈藍色：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(xiàn)象	實驗結(jié)論
猜想一	打磨R絲，并將其插入到硫酸銅溶液中	_____	猜想一不成立，R與硫酸銅反應的化學方程式可表示為_____
猜想二	打磨粗細相同的R絲，鋁絲、銅絲，分別將他們插入到相同體積和溶液質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸中	①R絲表面產(chǎn)生氣泡緩慢，溶液有無色逐漸變成藍色 ②鋁絲表面產(chǎn)生氣泡較快 ②銅絲表面沒有氣泡產(chǎn)生	猜想二成立
猜想三	將未經(jīng)打磨的鋁絲插入到R的鹽酸溶液中	_____	猜想三成立

（交流反思）究竟哪種猜想成立？三位同學經(jīng)討論交流，一致認為丙同學的操作及結(jié)論有誤，理由是_____

（拓展探究）實驗結(jié)束后，老師告訴同學們，金屬鋁也能與氫氧化鈉溶液反應放出一種氣體。為了解該氣體的成分，實驗小組進行了以下探究活動：

（做出猜想）小紅猜想是氧氣；小敏猜想是氫氣。

（實驗探究）小紅和小敏針對自己的猜想，分別用如圖裝置設計以下實驗方案

（1）小紅待反應一段時間后，將_____；否則不是O2。

（2）小敏待反應一段時間后，將_____；否則不是H2。

（得出結(jié)論）查閱資料知，鋁、氫氧化鈉和水反應生成氫氣和偏鋁酸鈉（ NaAlO2），反應的化學方程式為_____。

Answer 1

【答案】R＞Al＞Cu R表面有紅色物質(zhì)生成 R+CuSO4＝RSO4+Cu 無明顯現(xiàn)象 未經(jīng)打磨的鋁絲表面有一層致密的氧化膜，會阻止內(nèi)部的鋁于R的鹽溶液反應 帶火星的小木條伸到導管口a處，若木條復燃，則該氣體是氧氣 燃燒的火柴放在導管口a處，若氣體燃燒并產(chǎn)生淡藍色火焰，則是氫氣 2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑

【解析】

[做出猜想]由于鋁比銅活動性強，這一點是已知的，所以在猜想時不要再次打亂鋁比銅活潑的前提，可得猜想三為：R＞Al＞Cu；

由于給出的實驗結(jié)論是猜想一不成立也就是銅比R活潑不成立，所以正確的結(jié)論應該是R比銅活潑，所以對應的實驗現(xiàn)象是R表面有紅色物質(zhì)生成，對應的化學方程式書寫注意信息提示中R形成的是+2價化合物，所以對應的化學方程式為：R+CuSO4＝RSO4+Cu；

同時結(jié)論說猜想三也正確，根據(jù)給出的實驗操作的目的可知對應的實驗現(xiàn)象是無明顯現(xiàn)象；但是由于使用的是未經(jīng)打磨的鋁絲，表面有一層致密的氧化膜，會阻止內(nèi)部的鋁與R的鹽溶液反應，導致結(jié)論不準確；

（1）驗證氧氣需要用帶火星的小木條，所以小紅待反應一段時間后，將帶火星的小木條伸到導管口a處，若木條復燃，則該氣體是氧氣；否則不是O2；

（2）檢驗氫氣需要點燃且產(chǎn)生淡藍色火焰，所以小敏待反應一段時間后，將 燃燒的火柴放在導管口a處，若氣體燃燒丙產(chǎn)生淡藍色火焰，則是氫氣；否則不是H2；

[得出結(jié)論]查閱資料知，鋁、氫氧化鈉和水反應生成氫氣和偏鋁酸鈉（ NaAlO2），反應的化學方程式為 2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑；

[交流反思]未經(jīng)打磨的鋁絲表面有一層致密的氧化膜，會阻止內(nèi)部的鋁與R的鹽溶液反應；

[實驗探究]（1）帶火星的小木條伸到導管口a處，若木條復燃，則該氣體是氧氣；否則不是O2；

（2）燃燒的火柴放在導管口a處，若氣體燃燒丙產(chǎn)生淡藍色火焰，則是氫氣；

[得出結(jié)論]2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑。