Question

2．金屬材料在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛．化學(xué)小組的同學(xué)為了解Mn、Fe、Cu三種金屬的活動(dòng)性順序，進(jìn)行了如下探究活動(dòng)．
【作出猜想】對(duì)Mn的活動(dòng)性提出了三種猜想：
猜想一、Mn＞Fe＞Cu；猜想二、Fe＞Mn＞Cu；猜想三、Fe＞Cu＞Mn．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①分別向盛有Mn、Fe、Cu三種金屬的三支試管中加入同體積、同濃度的稀硫酸．	盛有Mn、Fe的試管內(nèi)都有氣泡產(chǎn)生，錳片的反應(yīng)比鐵片的反應(yīng)劇烈，盛有Cu的試管中沒(méi)有產(chǎn)生氣泡．	猜想三錯(cuò)誤．
②向盛有硫酸亞鐵溶液的試管中加入金屬M(fèi)n．	有黑色固體析出．	猜想一正確．

已知Mn在生成物中的化合價(jià)均為+2價(jià)，則步驟②中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mn+FeSO₄=MnSO₄+Fe．
【拓展延伸】將步驟①和②中反應(yīng)后的混合物倒入同一燒杯中，攪拌，過(guò)濾（填操作名稱(chēng)），得到固體X和溶液Y．則：
（1）溶液Y中溶質(zhì)的成分BC（填序號(hào)）．
A．一定有FeSO₄    B．一定有MnSO₄       C．可能有H₂SO₄        D．可能有CuSO₄
（2）得到固體X和溶液Y的操作過(guò)程中，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗，其中玻璃棒的作用是引流．
【反思與應(yīng)用】活動(dòng)性越強(qiáng)的金屬，越容易在空氣中發(fā)生化學(xué)變化．世界上每年因銹蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料，高達(dá)產(chǎn)量的205-40%．鐵生銹的條件是鐵與空氣中的氧氣、水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；防止鐵生銹是保護(hù)金屬資源的一種有效途徑，請(qǐng)寫(xiě)出一條防止鐵生銹的措施噴漆．

Answer 1

分析 【作出猜想】根據(jù)考慮到鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，三種金屬中錳的金屬性比它們都強(qiáng)、只比銅強(qiáng)、比它們都弱來(lái)猜想；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】①根據(jù)與同體積、同濃度的稀硫酸反應(yīng)的快慢進(jìn)行分析；
②根據(jù)金屬的活潑性，根據(jù)反應(yīng)物、生成物書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式進(jìn)行分析；
【拓展延伸】根據(jù)過(guò)濾用來(lái)分離固液混合物進(jìn)行分析；
（1）根據(jù)反應(yīng)是否完全、金屬活動(dòng)性進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)過(guò)濾用到的儀器和玻璃棒的用途進(jìn)行分析；
【反思與應(yīng)用】根據(jù)鐵生銹的條件和防止鐵生銹的措施進(jìn)行分析．

解答 解：【作出猜想】因考慮到鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，由猜想一和二可知，錳的金屬性小于鐵與銅．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】①分別向盛有Mn、Fe、Cu三種金屬的三支試管中加入同體積、同濃度的稀硫酸，盛有Mn、Fe的試管內(nèi)都有氣泡產(chǎn)生，錳片的反應(yīng)比鐵片的反應(yīng)劇烈，盛有Cu的試管中沒(méi)有產(chǎn)生氣泡，從而證明猜想三錯(cuò)誤；
②向盛有硫酸亞鐵溶液的試管中加入金屬M(fèi)n，有黑色固體析出，證明錳的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)，故猜想一正確；
步驟②中錳置換硫酸亞鐵中的鐵，化學(xué)方程式為：Mn+FeSO₄=MnSO₄+Fe；
【拓展延伸】將步驟①和②中反應(yīng)后的混合物倒入同一燒杯中，攪拌，得到固體X和溶液Y，說(shuō)明能分離固液混合物，故填：過(guò)濾；
（1）通過(guò)步驟①和②中反應(yīng)，溶液Y中一定有生成的MnSO₄，如果步驟①中硫酸過(guò)量，可能有硫酸，銅不反應(yīng)，一定沒(méi)有硫酸銅，步驟②中如果錳過(guò)量，可能沒(méi)有FeSO₄，故選BC；
（2）得到固體X和溶液Y的操作是過(guò)濾，用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒，玻璃棒的作用是引流；
故填：燒杯；引流；
【反思與應(yīng)用】鐵生銹是鐵與空氣中的氧氣、水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；
常見(jiàn)的金屬采用的防銹措施是噴漆或刷油漆或涂油．
故填：噴漆（其他合理答案也可）．
故答案為：【理論依據(jù)】酸溶液 鹽溶液．
【作出猜想】鐵＞銅＞錳或Fe＞Cu＞Mn；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】①盛有Mn、Fe的試管內(nèi)都有氣泡產(chǎn)生，錳片的反應(yīng)比鐵片的反應(yīng)劇烈，盛有Cu的試管中沒(méi)有產(chǎn)生氣泡；
②一；Mn+FeSO₄=MnSO₄+Fe；
【拓展延伸】過(guò)濾；
（1）BC；
（2）燒杯；引流；
【反思與應(yīng)用】鐵與空氣中的氧氣、水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；噴漆（其他合理答案也可）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查金屬活潑性的探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需熟記判斷金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的方法：①金屬活動(dòng)性順序表背出來(lái)，排在前面的金屬的活動(dòng)性比后面的要強(qiáng)．②和同種酸反應(yīng)的速度快慢，反應(yīng)越快的活動(dòng)性越強(qiáng)等來(lái)解答．