Question

在户外聚会时，化学老师点燃了一支自制的蜡烛，如图1，同学们发现这支蜡烛不易被风吹灭，原来在蜡烛的棉芯里藏了两根相互缠绕的银白色金属丝．老师指出金属丝的成分可能是Mg、Al、Fe中的一种或两种．回校后，老师提供了Mg、Al、Fe三种已知金属和MgSO₄、Al₂（SO₄）₃、FeSO₄、CuSO₄四种盐溶液，以及未知金属的样品．指导同学们先进行了参照实验，之后探究未知金属的成分．
（1）三种已知金属的参照实验

试剂	Mg	Al	Fe
MgSO4溶液	有气泡产生．	▲	▲
Al2（SO4）3溶液	有大量气泡产生，一段时间后金属表面有白色固体附着．	▲	▲
FeSO4溶液	有大量气泡产生，一段时间后金属表面有灰黑色固体附着．	试管底部有灰黑色固体析出．	▲
CuSO4溶液	有大量气泡产生，一段时间后金属表面有红色固体附着．	一段时间后金属表面有红色固体附着．	一段时间后金属表面有红色固体附着．

用“▲”标记的实验有相同的现象，“▲”处应记录的是______；表中的“灰黑色固体”的成分为______．Al与CuSO₄溶液反应的化学方程式为______．
（2）未知金属成分的探究
该小组同学将两根未知金属丝分开，如图2所示放入CuSO₄溶液中，观察到的现象记录如下：

试剂	两根未知金属丝
CuSO4溶液	一根金属丝上有大量气泡产生，另一根金属丝上没有气泡；一段时间后，两根金属丝表面都有红色固体附着．

通过与参照实验对比，可以获得的结论是：两种金属丝的成分不同，有气泡冒出的金属丝成分是______．
用老师提供的试剂再进行一个实验，就能证明另外一种金属丝的成分，实验方案为______．
（3）实验反思
同学们在反思实验原理时，提出还可将另一种金属直接放入稀硫酸或稀盐酸中，有的同学认为可以通过“金属产生气泡的快慢”这一现象进行判断，有的同学认为这种判断依据不够合理，理由是______．但是“将另一种金属直接放入稀硫酸或稀盐酸中”还是可以判断出金属的成分，依据的现象是______．

Answer

（1）根据金属与盐反应的条件考虑是否反应推出现象根据方程式的写法写出反应方程式；（2）根据三种已知金属的参照实验现象来考虑本题；（3）根据对照试验的设计方法和铁与酸反应的实验现象考虑．
【解析】
（1）金属与盐反应时金属必须排在盐中金属的前面，根据金属活动性顺序可知，“▲”标记的实验都是不反应的所以实验现象是无明显变化；
（2）一根金属丝上有大量气泡产生，根据三种已知金属的参照实验现象可知，只有镁能产生气泡；根据铝与铁与其他物质反应的现象不同来区分，由三种已知金属的参照实验现象可知与硫酸亚铁反应现象不同，所以在试管中加入FeSO4溶液，将另一根金属丝插入其中．若金属丝上无明显变化，则证明该金属丝是铁丝；若一段时间后试管底部有灰黑色固体析出，则证明该金属丝是铝丝；
（3）金属产生气泡的快慢需要通过对比实验才能看出，未知金属只有一种，不能设计金属对比实验；由于硫酸与铝反应现象是有气泡产生，铁与硫酸反应有气泡，且溶液为浅绿色． 
故答案为：（1）无明显变化      Fe       2Al+3CuSO4═3Cu+Al2（SO4）3
（2）Mg
在试管中加入FeSO4溶液，将另一根金属丝插入其中．若金属丝上无明显变化，
则证明该金属丝是铁丝；若一段时间后试管底部有灰黑色固体析出，则证明该金属丝
是铝丝  
（3）未知金属只有一种，没有用参照金属对比，无法判断金属的种类（或无法判断反应速率的快慢）             溶液是否变成浅绿色