Question

15．某化學(xué)興趣小組的學(xué)生，發(fā)現(xiàn)金屬R不在初中學(xué)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(jìn)行如下探究活動：
【作出猜想】他們考慮到鋁的活動性比銅強(qiáng)，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：R＞Al＞Cu，
【查閱資料】R是一種銀白色的金屬，在R的鹽溶液中只有+2價R的鹽溶液呈藍(lán)色，常溫下鋁的表面會形成一層致密的氧化膜；硫酸鋁、氯化鋁、硝酸鋁的溶液均為無色．
【實(shí)驗探究】為了探究哪一種猜想成立，甲、乙、丙三位同學(xué)分別針對猜想一、猜想二、猜想三設(shè)計實(shí)驗方案并展開實(shí)驗探究．

猜想	主要操作	主要現(xiàn)象	實(shí)驗結(jié)論
猜 想 一	打磨R絲，并將其插入 到硫酸銅溶液中	R絲表面覆蓋了一層紅色的物質(zhì)	猜想一不成立（填“成立”或“不成立”）
猜 想 二	打磨粗細(xì)相同的R絲、 鋁絲、銅絲，分別將它 們插入到體積相同、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同的稀硫酸中	①R絲表面產(chǎn)生氣泡緩慢，溶液由無色逐漸變成藍(lán)色②鋁絲表面產(chǎn)生氣泡較快③銅絲表面沒有氣泡產(chǎn)生	猜想二成立． R與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 R+H2SO4=RSO4+H2↑
猜 想 三	將打磨過的鋁絲，插入到RSO4溶液中 不用填	無明顯現(xiàn)象	猜想三成立

【歸納總結(jié)交流反思】
究竟哪種猜想成立？三位同學(xué)經(jīng)討論交流，發(fā)現(xiàn)丙同學(xué)在實(shí)驗前沒有打磨鋁絲，這可能會導(dǎo)致實(shí)驗結(jié)論錯誤．于是他們先打磨鋁絲，再將其插入到丙同學(xué)做實(shí)驗用過的溶液中，一段時間后，溶液的顏色由藍(lán)色變成無色；進(jìn)而確認(rèn)猜想三不成立，猜想二成立．
【歸納總結(jié)】探究結(jié)束后，他們總結(jié)得出：通過金屬與酸反應(yīng)或金屬與鹽溶液反應(yīng)可以比較金屬活動性強(qiáng)弱．

Answer 1

分析 【作出猜想】猜想二：根據(jù)其余兩種猜想推斷；
【實(shí)驗探究】猜想一：根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象推導(dǎo)結(jié)論；
猜想二：根據(jù)R與稀硫酸反應(yīng)生成RSO₄和氫氣寫出方程式；
猜想三：根據(jù)實(shí)驗結(jié)論，猜想三成立，設(shè)計實(shí)驗驗證R的活動性比鋁強(qiáng)，并參照上述操作進(jìn)行描述；
【歸納總結(jié)交流反思】根據(jù)鋁與藍(lán)色的RSO₄反應(yīng)生成無色的硫酸鋁和R進(jìn)行判斷；
【歸納與總結(jié)】根據(jù)以上實(shí)驗可以得出判斷金屬活動性的方法．

解答 解：【作出猜想】猜想二：根據(jù)其余兩種猜想，可知猜想二為：Al＞R＞Cu；
【實(shí)驗探究】猜想一：把R插入到硫酸銅溶液中，R絲表面覆蓋了一層紅色物質(zhì)，說明R把銅置換出來，即R的活潑性大于銅，所以猜想一不成立；
猜想二：R與稀硫酸反應(yīng)生成RSO₄和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：R+H₂SO₄=RSO₄+H₂↑；
猜想三：根據(jù)實(shí)驗結(jié)論，猜想三成立，即設(shè)計實(shí)驗驗證R的活動性比鋁強(qiáng)，可將打磨過的鋁絲，插入到RSO₄溶液中，無現(xiàn)象發(fā)生，即可證明；
【歸納總結(jié)交流反思】根據(jù)結(jié)論猜想二成立，說明鋁的活潑性大于R，即鋁與藍(lán)色的RSO₄反應(yīng)生成無色的硫酸鋁和R，所以溶液由藍(lán)色變成無色；
【歸納與總結(jié)】根據(jù)以上實(shí)驗可知：通過金屬與酸反應(yīng)或金屬與鹽溶液反應(yīng)可以比較金屬活動性強(qiáng)；
故答案為：【作出猜想】Al＞R＞Cu；

猜想	主要操作	主要現(xiàn)象	實(shí)驗結(jié)論
猜想一	打磨R絲，并將其插入到硫酸銅溶液中	R絲表面覆蓋了一層紅色的物質(zhì)	猜想一 不成立（填“成立”或“不成立”）
猜想二	打磨粗細(xì)相同的R絲、鋁絲、銅絲，分別將它們插入到體積相同、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同的稀硫酸中	①R絲表面產(chǎn)生氣泡緩慢，溶液由無色逐漸變成藍(lán)色 ②鋁絲表面產(chǎn)生氣泡較快 ③銅絲表面沒有氣泡產(chǎn)生	猜想二成立． R與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 R+H2SO4=RSO4+H2↑
猜想三	將打磨過的鋁絲，插入到RSO4溶液中	無明顯現(xiàn)象	猜想三成立

【歸納總結(jié)交流反思】由藍(lán)色變成無色；
【歸納與總結(jié)】酸，鹽溶液．

點(diǎn)評 驗證三種金屬活動性強(qiáng)弱關(guān)系時，通常采取“三取中”，即：依據(jù)金屬活動性順序表排列出三種金屬的活動性順序，然后取中間金屬單質(zhì)與兩端的金屬的鹽溶液反應(yīng)，或取中間金屬的鹽溶液與兩端金屬的單質(zhì)反應(yīng)，也可記為‘兩金夾一鹽’或‘兩鹽夾一金’．