Question

金属材料在生产、生活中应用广泛。化学实验小组的同学为了解Mn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，进行了如下探究活动。

（作出猜想）

对Mn的活动性顺序提出了三种猜想：

猜想一：Mn>Fe>Cu；

猜想二：Fe>Mn>Cu；

猜想三：____________。

（实验验证）

实验步骤	实验现象	实验结论
①分别向盛有Mn、Fe、Cu三种金属的三支试管中加入同体积同浓度的稀硫酸。	_______	猜想三错误。
②向盛有硫酸亚铁溶液的试管中加入金属Mn	有黑色固体析出。	猜想_______正确。

已知Mn在生成物中的化合价均为+2价，则步骤②中反应的化学方程式为___________。

（矩展延伸）

若将步骤①和②中反应后的混合物倒入同一烧杯中，搅拌、________（填操作名称）得到固体X和溶液Y。则：

（1）溶液Y中溶质的成分________（填序号）。

A 一定有FeSO₄

B 一定有MnSO₄

C 可能有H₂SO₄

D 可能有CuSO₄

（2）得到固体X和溶液Y的操作过程中，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和__________，其中玻璃棒的作用是______________________。

Answer

Fe>Cu>Mn 金属锰和铁的表面均有气泡产生，金属锰比金属铁反应剧烈，铜表面没有现象 一 过滤 BC 漏斗 引流

【解析】

作出猜想：因为铁的活动性比铜强，Fe>Cu一定成立，由猜想一锰活动性在三种金属中活动性最强，猜想二锰的活动性居中，猜想三锰的活动性最弱，即Fe>Cu>Mn。故填：Fe>Cu>Mn。

实验验证：①分别向盛有Mn、Fe、Cu三种金属的三支试管中加入同体积同浓度的稀硫酸，盛有铁和锰的试管中都有气泡产生，锰产生气泡的速率更快，反应更剧烈，盛有铜的试管中没有明显现象，从而证明锰的活动性比铜强，猜想三错误。故填：金属锰和铁的表面均有气泡产生，金属锰比金属铁反应剧烈，铜表面没有现象。

②向盛有硫酸亚铁溶液的试管中加入金属Mn，有黑色固体析出，说明锰置换出了金属铁，锰的活动性比铁强，即猜想一正确。故填：一。

步骤②中锰置换硫酸亚铁中的铁，同时生成硫酸锰，反应的化学方程式为：。故填：。

拓展延伸：将步骤①和②中反应后的混合物倒入同一烧杯中，搅拌，得到固体X和溶液Y，说明该操作是将固体和液体进行分离，所以是过滤操作。故填：过滤。

（1）通过步骤①和②中反应，溶液Y中一定生成硫酸锰，如果步骤①中的硫酸过量，可能含有硫酸，铜不反应，一定没有硫酸铜，如果锰过量，溶液中就不会有硫酸亚铁，所以溶液中可能没有硫酸亚铁，综合以上分析，溶液中一定有硫酸锰，可能有硫酸和硫酸亚铁，一定没有硫酸铜。故选：BC。

（2）得到固体X和溶液Y的操作是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，其中玻璃棒的作用是引流。故填：漏斗；引流。