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。

【做出猜想】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把甲放入乙的化合物溶液中；②把乙放入丙的化合物溶液中；③把乙放入丁的化合溶液中；④把丁放入丙的化合物溶液中。你认为哪个实验没有必要做？请说明理由。                                       。

Answer 1

【解析】由于已知铁的活动性比铜强，因此锰与铜、铁的活动性关系有三种，即：Mn>Fe>Cu(猜想一)；Fe>Cu>Mn(猜想二)；Fe>Mn>Cu(猜想三)。可通过比较Fe、Mn与酸反应的剧烈程度比较二者的活动性，从而验证猜想一；可通过Mn与含铜的化合物溶液是否能发生置换反应比较两者活动性，从而验证猜想二；用两个实验验证猜想三的方案较多，只要合理即可。若猜想一正确，Mn>Fe>Cu,实验中Mn与稀盐酸反应比Fe与稀盐酸反应产生气泡速率快。①可证明甲>乙；②可证明乙>丙；③可证明乙>丁；④可证明丙>丁，故③没必要做。

【答案】   【作出猜想】铁>锰>铜

【设计实验】（2）硫酸铜溶液

（3）将两片锰分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中，观察现象（或将铁片和铜片分别放入硫酸锰溶液中）

（或将铁片放入硫酸亚铁溶液中、锰片放入硫酸铜溶液中，观察现象）

（或将锰片放入硫酸亚铁溶液中、铜片放入硫酸锰溶液中，观察现象）

【实现及结论】都有气泡产生，锰片的反应比铁片的反应剧烈

【拓展探究】实验③   实验①②④已可验证4中金属的活动性顺序，没必要进行实验③