Question

為適應(yīng)鐵路高鐵時(shí)代提速的要求，需把短軌連成長(zhǎng)軌，常用反應(yīng)：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe進(jìn)行焊接，該反應(yīng)稱為“鋁熱反應(yīng)”．鎂和氧化銅也能發(fā)生類似的反應(yīng)，寫出反應(yīng)方程式

 

．
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(wèn)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)②

 

；假設(shè)③

 

（均寫化學(xué)式）
【查閱資料一】大多數(shù)金屬氧化物都能與硫酸發(fā)生
【實(shí)驗(yàn)探究】請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)．

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硫酸．	（1）固體部分溶解，溶液為無(wú)色．	假設(shè)①成立．
	（2）固體部分溶解，	假設(shè)②成立．
	（3）固體部分溶解，	假設(shè)③成立．

【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(guò)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

該小組的同學(xué)又將鐵粉和氧化銅兩種黑色粉末混合均勻后，放入試管中，隔絕空氣，高溫3-4分鐘，冷卻后，發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)有紅色物質(zhì)．
提出問(wèn)題：試管內(nèi)的紅色物質(zhì)可能是什么？
進(jìn)行猜想：你認(rèn)為可能是

 

、

 

．（任寫兩種猜想）
【總結(jié)】（1）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：在金屬活動(dòng)順序表中金屬單質(zhì)要比氧化物中的金屬位置靠

 

．（填寫“前”或“后”）

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,金屬的化學(xué)性質(zhì),金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用,酸的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：首先知道什么是鋁熱反應(yīng)，2Al+Fe₂O3

高溫  .

2Fe+Al₂O₃在化學(xué)上被稱為“鋁熱反應(yīng)”，既然鎂和氧化銅也能發(fā)生類似的反應(yīng)，就能寫出類似的反應(yīng)化學(xué)方程式：Mg+CuO

高溫  .

Cu+MgO；
【猜想假設(shè)】根據(jù)題中信息解答；
[實(shí)驗(yàn)探究]根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容，回答有關(guān)問(wèn)題；
進(jìn)行猜想：已知“鐵粉和氧化銅粉末混合均勻后，放入試管中，隔絕空氣，高溫加熱3～4 min，冷卻后，試管內(nèi)有紅色物質(zhì)”，根據(jù)客觀事實(shí)和質(zhì)量守恒定律來(lái)猜想；紅色物質(zhì)是銅，或者還有生成的氧化鐵；如果已知是置換反應(yīng)的話，那就應(yīng)該是銅和氧化鐵的混合物；
【總結(jié)】根據(jù)題中信息解答；

解答：解：
鎂和氧化銅也能發(fā)生類似的鋁熱反應(yīng)，方程式為：Mg+CuO 

高溫  .

Cu+MgO； 
【猜想假設(shè)】
 由反應(yīng)的化學(xué)方程式知，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)探究]：取少量的固體剩余物于試管中，加入稀鹽酸，如果含有Mg，現(xiàn)象就為固體部分溶解，溶液無(wú)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；
進(jìn)行猜想：由題意和質(zhì)量守恒定律可知，紅色物質(zhì)是銅，或者還有生成的氧化鐵；如果已知是置換反應(yīng)的話，那就應(yīng)該是銅和氧化鐵的混合物；
【總結(jié)】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)．
答案：Mg+CuO

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)現(xiàn)象：②有氣體生成，溶液為無(wú)色；③溶液為藍(lán)色；
進(jìn)行猜想   氧化鐵  銅和氧化鐵的混合物
【總結(jié)】前．

點(diǎn)評(píng)：本題考查鋁熱反應(yīng)及其應(yīng)用，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，來(lái)證明反應(yīng)物的量的問(wèn)題，不同的假設(shè)，通過(guò)不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)驗(yàn)證．