Question

【题目】某探究小组为了探究镁、铝、铜的金属活动性强弱，设计了以下实验探究方案。

[实验探究1]将大小一样且均未打磨的镁、铝、铜片分别放人等质量的溶质质量分数相同的稀盐酸中。

[实验现象]镁片表面很快产生大量气泡，铝表面过一段时间后才产生较少气泡，铜不反应。

[结论]镁、铝、铜的金属活动性由强到弱的顺序为_____。

（1）一段时间后，铝片表面才产生较少气泡的原因是_____（用化学方程式表示）。

（2）有同学提出疑问：镁、铝、铜片均未打磨，会影响反应现象，那么镁、铝、铜片有必要打磨吗？_____，打磨的目的是_____。

[实验探究2]取打磨过的镁片、铝片分别插人盛有硫酸铜溶液的试管中。镁片、铝片表面都有红色疏松的物质析出，硫酸铜溶液颜色变浅。据此可以探究出三者的金属活动性强弱。

（3）写出铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式：_____。

[拓展探究]细心的同学发现，将打磨过的镁片插人硫酸铜溶液中时，镁片表面除了有红色疏松的物质析出，还有气泡产生。为什么会有气泡产生呢？

[查阅资料]在硫酸铜溶液中，由于铜离子的水解作用，溶液显酸性。硫酸铜溶液的浓度越大，铜离子的水解作用越强。

（4）试写出镁片与硫酸铜溶液反应产生气泡的化学方程式：_____。

（5）试设计实验探究硫酸铜溶液的浓度与铜离子的水解作用的关系：_____。

Answer 1

【答案】镁>铝>铜 有必要 除去金属表面的氧化膜及其他杂质 分别取10mL质量分数为5%和10%的硫酸铜溶液于试管中，放入大小一样且均打磨过的镁片，若放入质量分数为10%的硫酸铜溶液中的镁片产生气泡的速度明显快于质量分数为5%的硫酸铜溶液，则硫酸铜溶液的浓度越大，铜离子的水解作用越强（合理即可）

【解析】

[结论]根据金属与酸反应的剧烈程度，可知镁、铝、铜的金属活动性由强到弱的顺序为镁>铝>铜。

（1）铝表面有一层致密的氧化铝薄膜，氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，其化学方程式为。

（2）镁、铝、铜片有必要打磨，打磨可以除去金属表面的氧化膜及其他杂质，有利于金属直接与稀盐酸接触而发生发应。

（3）铝与硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜，其化学方程式。

[查阅资料]在硫酸铜溶液中，由于铜离子的水解作用，溶液显酸性。硫酸铜溶液的浓度越大，铜离子的水解作用越强。

（4）在硫酸铜溶液中，由于铜离子的水解作用，溶液显酸性，则镁片与硫酸铜溶液反应实际上与稀硫酸也发生了反应产生氢气，其化学方程式。

（5）若想探究硫酸铜溶液的浓度与铜离子的水解作用的关系，可取不同浓度的硫酸铜溶液，与镁片反应，看产生气泡的速度即可，实验中要注意控制变量，具体步骤为：分别取10mL质量分数为5%和10%的硫酸铜溶液于试管中，放入大小一样且均打磨过的镁片，若放入质量分数为10%的硫酸铜溶液中的镁片产生气泡的速度明显快于质量分数为5%的硫酸铜溶液，则硫酸铜溶液的浓度越大，铜离子的水解作用越强。