Question

【題目】某探究小組為了探究鎂、鋁、銅的金屬活動性強弱，設計了以下實驗探究方案。

[實驗探究1]將大小一樣且均未打磨的鎂、鋁、銅片分別放人等質量的溶質質量分數相同的稀鹽酸中。

[實驗現象]鎂片表面很快產生大量氣泡，鋁表面過一段時間后才產生較少氣泡，銅不反應。

[結論]鎂、鋁、銅的金屬活動性由強到弱的順序為_____。

（1）一段時間后，鋁片表面才產生較少氣泡的原因是_____（用化學方程式表示）。

（2）有同學提出疑問：鎂、鋁、銅片均未打磨，會影響反應現象，那么鎂、鋁、銅片有必要打磨嗎？_____，打磨的目的是_____。

[實驗探究2]取打磨過的鎂片、鋁片分別插人盛有硫酸銅溶液的試管中。鎂片、鋁片表面都有紅色疏松的物質析出，硫酸銅溶液顏色變淺。據此可以探究出三者的金屬活動性強弱。

（3）寫出鋁與硫酸銅溶液反應的化學方程式：_____。

[拓展探究]細心的同學發現，將打磨過的鎂片插人硫酸銅溶液中時，鎂片表面除了有紅色疏松的物質析出，還有氣泡產生。為什么會有氣泡產生呢？

[查閱資料]在硫酸銅溶液中，由于銅離子的水解作用，溶液顯酸性。硫酸銅溶液的濃度越大，銅離子的水解作用越強。

（4）試寫出鎂片與硫酸銅溶液反應產生氣泡的化學方程式：_____。

（5）試設計實驗探究硫酸銅溶液的濃度與銅離子的水解作用的關系：_____。

Answer 1

【答案】鎂>鋁>銅 有必要 除去金屬表面的氧化膜及其他雜質 分別取10mL質量分數為5%和10%的硫酸銅溶液于試管中，放入大小一樣且均打磨過的鎂片，若放入質量分數為10%的硫酸銅溶液中的鎂片產生氣泡的速度明顯快于質量分數為5%的硫酸銅溶液，則硫酸銅溶液的濃度越大，銅離子的水解作用越強（合理即可）

【解析】

[結論]根據金屬與酸反應的劇烈程度，可知鎂、鋁、銅的金屬活動性由強到弱的順序為鎂>鋁>銅。

（1）鋁表面有一層致密的氧化鋁薄膜，氧化鋁先與稀鹽酸反應生成氯化鋁和水，其化學方程式為。

（2）鎂、鋁、銅片有必要打磨，打磨可以除去金屬表面的氧化膜及其他雜質，有利于金屬直接與稀鹽酸接觸而發生發應。

（3）鋁與硫酸銅溶液反應生成硫酸鋁和銅，其化學方程式。

[查閱資料]在硫酸銅溶液中，由于銅離子的水解作用，溶液顯酸性。硫酸銅溶液的濃度越大，銅離子的水解作用越強。

（4）在硫酸銅溶液中，由于銅離子的水解作用，溶液顯酸性，則鎂片與硫酸銅溶液反應實際上與稀硫酸也發生了反應產生氫氣，其化學方程式。

（5）若想探究硫酸銅溶液的濃度與銅離子的水解作用的關系，可取不同濃度的硫酸銅溶液，與鎂片反應，看產生氣泡的速度即可，實驗中要注意控制變量，具體步驟為：分別取10mL質量分數為5%和10%的硫酸銅溶液于試管中，放入大小一樣且均打磨過的鎂片，若放入質量分數為10%的硫酸銅溶液中的鎂片產生氣泡的速度明顯快于質量分數為5%的硫酸銅溶液，則硫酸銅溶液的濃度越大，銅離子的水解作用越強。