M是生產(chǎn)、生活中常見的金屬。張老師化學(xué)興趣小組的同學(xué)欲探究M與銅、鋁的活動性順序,請你和他們一起進(jìn)行以下探究活動。
【查閱資料】MSO4溶液是無色液體。
【提出問題】M、銅、鋁的金屬活動性順序是怎樣的?
【猜想與假設(shè)】小玉的猜想是M>Al>Cu;小靜的猜想是Al>M>Cu;你的猜想是
Al>Cu>M
Al>Cu>M
。
【設(shè)計與實驗一】小影取長短、粗細(xì)相同的M絲、銅絲、鋁絲和編號為①、②、③的3支試管,進(jìn)行如下表的實驗(試管中均盛有相同體積、相同濃度的稀鹽酸):
實驗操作 |
M絲插入試管①中 |
銅絲插入試管②中 |
鋁絲插入試管③中 |
實驗結(jié)論 |
剛開始的現(xiàn)象 |
有少量氣泡產(chǎn)生 |
無氣泡 |
無氣泡 |
M>Cu; M>Al |
幾分鐘后的現(xiàn)象 |
有少量氣泡產(chǎn)生 |
無氣泡 |
有大量氣泡產(chǎn)生 |
Al>M>Cu Al>M>Cu
|
【交流與表達(dá)】同學(xué)們對同一實驗得出兩種不同結(jié)論的現(xiàn)象進(jìn)行了討論,明白了實驗剛開始時試管③中無氣泡產(chǎn)生的原因是鋁絲表面的氧化膜與稀鹽酸反應(yīng),因而無氣泡產(chǎn)生。
【設(shè)計與實驗二】為了進(jìn)一步探究三種金屬的活動性順序,同學(xué)們?nèi)¢L短、粗細(xì)相同、打磨干凈的M絲、鋁絲及相關(guān)溶液,又進(jìn)行了如圖所示的實驗:
(1)試管乙中觀察到的現(xiàn)象是
M絲表面析出紅色固體,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色
M絲表面析出紅色固體,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色
。
(2)試管丙中反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3
2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3
。
【交流與表達(dá)】同學(xué)們經(jīng)討論后認(rèn)為該實驗可以優(yōu)化,去掉試管
丙
丙
(填試管編號)中的實驗,也可以得出正確的結(jié)論。
【解釋與結(jié)論】通過以上實驗,同學(xué)們得出了三種金屬的活動性順序。
【拓展與延伸】實驗結(jié)束,同學(xué)們積極性未減,興趣小組的同學(xué)們又做了下面的實驗。向盛有Cu(NO
3)
2溶液的燒杯中加入一定量的鋅粉和銀粉的混合物,充分反應(yīng)后過濾,得到濾渣和無色濾液。請你幫助回答,下列判斷正確的是
BC
BC
。(填序號)
A.濾渣中一定不含鋅,一定含有銅和銀
B.濾渣中含有兩種或三種固體
C.濾液中一定含Zn(NO
3)
2,一定不含AgNO
3D.濾液中一定含Zn(NO
3)
2,可能含AgNO
3和Cu(NO
3)
2【評價與反思】實驗結(jié)束后,同學(xué)們對實驗過程進(jìn)行了如下反思:影響金屬與酸反應(yīng)速率快慢的因素,除了相互反應(yīng)的金屬和酸的性質(zhì)外,還與溫度以及
反應(yīng)物的接觸面積、反應(yīng)物濃度
反應(yīng)物的接觸面積、反應(yīng)物濃度
等因素有關(guān)(任寫一種即可)。