Question

某校同学以“比较锰、铁、铜3种金属的活动性”为课题进行探究。

提供的药品：铁片、铜片、锰片、稀盐酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰溶液。

【作出猜想】他们考虑到铁的活动性比铜强，对3种金属的活动性顺序作出如下猜想。

猜想一：锰＞铁＞铜；

猜想二：铁＞铜＞锰；

猜想三：_________________________________________________。

【设计实验】为了验证猜想是否成立，同学们分成三组，分别针对一种猜想设计实验方案。

(1)第一组验证猜想一。实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中，观察现象。

(2)第二组验证猜想二。实验方案是将锰片放入________中，观察现象。

(3)第三组验证猜想三。实验方案是(只用两个实验)：______________________。

【实验及结论】各组通过实验和交流，确认猜想一是正确的。第一组同学的实验现象是：___________________________________________。

【拓展探究】随后同学们对探究金属活动性的方案设计作了进一步研究。

为了验证甲、乙、丙、丁4种金属的活动性依次减弱，某同学设计了如下方案：①把甲放入乙的盐溶液中；②把乙放入丙的盐溶液中；③把乙放入丁的盐溶液中；④把丁放入丙的盐溶液中。你认为哪个实验没有必要做？请说明理由。___________________________________________________________。

Answer

【作出猜想】铁>锰>铜

【设计实验】

(2)硫酸铜溶液

(3)将两片锰片分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中，观察现象(只要答案合理即可)

【实验及结论】都有气泡产生，锰片的反应比铁片的反应剧烈

【拓展探究】③。实验①②④已可验证4种金属的活动性顺序，没必要进行实验③

【解析】猜想中，由“他们考虑到铁的活动性比铜强”和题目给出的两种猜想，第三种猜想为铁>锰>铜；设计实验中，(2)根据已有的知识，铁的活动性比铜强，只要设计实验得出锰的活动性小于铜即可，可以把锰片插入硫酸铜溶液中，如果锰不能和硫酸铜溶液发生反应可证明猜想二成立；(3)设计实验证明3种金属的活动性顺序时，有两种方法：一是取中间的金属与两边金属的化合物溶液进行实验，如本实验中将两片锰片分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中；二是取两边的金属与中间金属的化合物溶液反应，如本实验中铁片和铜片分别放入硫酸锰溶液中。实验及结论中，金属的活动性越强，其与酸产生氢气的速率越快。拓展探究中，探究4种金属的活动性强弱，相邻的两种金属比较即可。实验①②④已可验证4种金属的活动性顺序，没必要进行实验③。