Question

某兴趣小组同学进行“常见金属镁、铜、铝性质”的探究实验。

（实验过程）在三支分别装有硫酸镁溶液、硫酸铜溶液和稀硫酸的试管中，各加入少量经砂纸打磨过的铝条（体积大小相同如图所示）。实验记录如下：

	试管①	试管②	试管③
实验步骤
实验现象	铝条表面无明显现象	铝条表面有红色固体析出， 溶液蓝色逐渐消失	铝条表面有气泡产生

请回答下列问题：

（1）铝条需打磨的原因是_____。

（2）析出红色固体的原因是______用化学方程式表示）。

（3）该实验说明三种金属活动性由强到弱的顺序是为_____。

（实验分析）

（4）试管②中铝与硫酸铜溶液反应的微观过程如图所示；（图中微粒未完全画出）。对此反应分析中正确的是______填字母序号）。

A 硫酸铜溶液中含有的微粒是Cu²⁺、SO₄^2-

B 反应过程实际是金属铝与Cu²⁺的反应，SO₄^2-反应前后没有改变

C 反应的实质是Al 得电子生成Al^{3 +}、Cu^{2 +}失电子生成Cu

D 硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸铝溶液为无色，说明蓝色与Cu²⁺有关

（拓展延伸）实验结束王刚同学清洗试管时，惊奇的发现试管②中铝条表面也有少量气泡生成。

（提出问题） 生成的气体是什么呢?

（查阅资料） 硫酸铜在水中会发生一些变化，生成微量的稀硫酸。

（猜想与假设）  猜想1:可能是SO₂；猜想2:可能是O₂；猜想3: 可能是H₂。

（5）马林同学设计并完成实验得出相关结论。

实验步骤	实验现象	实验结论
①用闻气味的方法闻气体	_____	猜想1 不成立
②_____	带火星的木条不复燃	猜想2 不成立

根据以上探究，写出反应中生成气泡的化学方程式:_____。

Answer

除去铝条表面的氧化膜（合理即可） 镁>铝>铜（或Mg>Al> Cu） BD（全部答对得分） 无刺激性气味 将带火星的木条伸入到试管

【解析】

（1）铝的化学性质比较活泼，常温下，就能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，故铝条需打磨的原因是：除去铝条表面的氧化膜；

（2）铝条表面有红色固体析出，是因为铝能与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，该反应的化学方程式为：；

（3）将铝条加到硫酸镁溶液中，无明显现象，说明镁比铝活泼，将铝条加到硫酸铜溶液中，铝条表面有红色固体析出，溶液蓝色逐渐消失，说明铝与硫酸铜反应生成了硫酸铝和铜，说明铝比铜活泼。故三种金属的活动性由强到弱的顺序为：镁>铝>铜；

实验

（4）A、硫酸铜溶液中含有的微粒是Cu2+、SO42-，水分子，不符合题意；

B、由化学方程式可知，反应过程实际是金属铝与Cu2+的反应，SO42-反应前后没有改变，符合题意；

C、反应的实质是Al 失去电子生成Al3 +、Cu2 +得到电子生成Cu，不符合题意；

D、硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸铝溶液为无色，说明蓝色与硫酸根离子无关，与Cu2+有关，符合题意。

故选BD；

（5）①用闻气味的方法闻气体，二氧化硫具有刺激性气味，由于实验结论是猜想1 不成立，故生成的气体不是二氧化硫，故实验现象为：无刺激性气味；

②实验现象为：带火星的木条不复燃，由此可知：猜想2 不成立，故实验步骤为：将带火星的木条伸入到试管；

硫酸铜在水中会发生一些变化，生成微量的稀硫酸，故是铝与稀硫酸反应生成了硫酸铝和氢气，该反应的化学方程式为：。