Question

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

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shè)①成立．[來
	（2）固體部分溶解，有氣體生成，溶液為無色．	假設(shè)②成立．
	（3）固體部分溶解，溶液為藍(lán)色．	假設(shè)③成立．

【總結(jié)一】（1）對(duì)于有多種物質(zhì)參加的化學(xué)反應(yīng)，要推測(cè)充分反應(yīng)后得到的剩余物的成分，需要考慮兩個(gè)方面：一是反應(yīng)的生成物；二是反應(yīng)物是否過量．
（2）一種金屬單質(zhì)可以和另一種金屬氧化物反應(yīng)．
【思考】是否任何一種金屬單質(zhì)都能與另一種金屬氧化物反應(yīng)？
【查閱資料二】該小組同學(xué)通過查閱資料，獲得以下幾組反應(yīng)信息．

實(shí)驗(yàn)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(yīng)	是	是	否	是	否

【總結(jié)二】根據(jù)上表對(duì)比分析得出：金屬單質(zhì)與金屬氧化物能發(fā)生反應(yīng)，需滿足的條件是金屬單質(zhì)的活動(dòng)性要比氧化物中的金屬的活動(dòng)性強(qiáng)．

Answer 1

分析 反應(yīng)物是鎂和氧化銅，生成物是銅和氧化鎂，寫出化學(xué)方程式即可；
【猜想假設(shè)】根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，反應(yīng)后的固體剩余物中一定含有MgO和Cu；對(duì)于可能含有的物質(zhì)，可能是Mg剩余，也可能是CuO剩余解答：
[實(shí)驗(yàn)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(xiàn)象就為固體部分溶解，溶液無色，有氣泡冒出；如果含有CuO，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就為：固體部分溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色；
【總結(jié)一】對(duì)于有多種物質(zhì)參加的化學(xué)反應(yīng)，要推測(cè)充分反應(yīng)后得到的剩余物的成分，需要考慮兩個(gè)方面：一是看生成物，而是考慮反應(yīng)物是否過量問題，什么過量就含有什么．
【總結(jié)二】根據(jù)表中信息考慮．

解答 解：反應(yīng)物是鎂和氧化銅，生成物是銅和氧化鎂，反應(yīng)條件是高溫，用觀察法配平，所以化學(xué)方程式是：Mg+CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+MgO；
【猜想假設(shè)】根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，反應(yīng)后的固體剩余物中一定含有MgO和Cu；對(duì)于可能含有的物質(zhì)，可能是Mg剩余，也可能是CuO剩余，所以固體剩余物假設(shè)①銅和氧化鎂；假設(shè)②銅、氧化鎂和鎂，假設(shè)③銅、氧化鎂和氧化銅；
[實(shí)驗(yàn)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(xiàn)象就為固體部分溶解，溶液無色，有氣泡冒出；如果含有CuO，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就為：固體部分溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色；
【總結(jié)一】對(duì)于有多種物質(zhì)參加的化學(xué)反應(yīng)，要推測(cè)充分反應(yīng)后得到的剩余物的成分，需要考慮兩個(gè)方面：一是看生成物，而是考慮反應(yīng)物是否過量問題，什么物質(zhì)過量就還含有什么物質(zhì)；
【總結(jié)二】由圖表中數(shù)據(jù)可知金屬與金屬氧化物發(fā)生反應(yīng)的，金屬單質(zhì)要比氧化物中的金屬位置靠前，否則不反應(yīng)．
故答案為：Mg+CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+MgO；
【猜想假設(shè)】②Cu、MgO和Mg；③Cu、MgO和CuO；
【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shè)①成立．
	（2）固體部分溶解，有氣體生成，溶液為無色．	假設(shè)②成立．
	（3）固體部分溶解，溶液為藍(lán)色．	假設(shè)③成立．

【總結(jié)一】（1）反應(yīng)的生成物；反應(yīng)物是否過量；
【總結(jié)二】金屬單質(zhì)的活動(dòng)性要比氧化物中的金屬的活動(dòng)性強(qiáng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查鋁熱反應(yīng)及其應(yīng)用，通過實(shí)驗(yàn)探究，來證明反應(yīng)物的量的問題，不同的假設(shè)，通過不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來驗(yàn)證．