Question

錳（Mn）是不銹鋼的主要添加元素之一，某化學(xué)興趣小組為了探究金屬錳，利用學(xué)到的金屬活動性順序，該小組為了解錳與鐵、銅的金屬性活動順序，進行如下探究活動：
【理論依據(jù)】通過學(xué)習(xí)金屬的化學(xué)性質(zhì)，他們知道，通過金屬與

 

反應(yīng)或金屬與

 

反應(yīng)可以比較金屬活動性強弱．
【查閱資料】錳是一種銀白色金屬，化合物中Mn元素常顯+2價．
【作出猜想】他們根據(jù)鐵的活動性比銅強，對3種金屬活動性順序作出如下猜想．
猜想一：

 

；猜想二：鐵＞銅＞錳；猜想三：鐵＞錳＞銅
【設(shè)計實驗】為了驗證猜想，同學(xué)們分成三組，分別針對一種猜想設(shè)計實驗方案：
①第一組驗證猜想一，實驗方案：將錳片、鐵片分別放入稀鹽酸中，觀察現(xiàn)象；
②第二組驗證猜想二，實驗方案：將錳片

 

中，觀察現(xiàn)象；
③第三組驗證猜想三，實驗方案：將兩片錳分別放入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象；
【實驗結(jié)論】各組通過試驗和交流，確認猜想一是正確的．
【解釋】你認為第一組同學(xué)的實驗現(xiàn)象應(yīng)是：

 

；錳發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；第二組同學(xué)的實驗現(xiàn)象應(yīng)是：

 

；發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
【拓展應(yīng)用】為驗證猜想三，你能設(shè)計的實驗是

 

．

Answer 1

分析：【理論依據(jù)】通過學(xué)習(xí)金屬的化學(xué)性質(zhì)進行分析，比較金屬活動性強弱．
【作出猜想】根據(jù)考慮到鐵的活動性比銅強，三種金屬中錳的金屬性比它們都強、只比銅強、比它們都弱來猜想；
【設(shè)計實驗】②根據(jù)金屬的活潑性鐵＞銅＞錳，可選擇硫酸銅試劑來分析；
【解釋】由第一組同學(xué)的猜想，推測實驗現(xiàn)象；運用類比的方法，類比鐵與稀鹽酸的反應(yīng)，推測錳與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式；由第二組同學(xué)的猜想，推測實驗現(xiàn)象；運用類比的方法，類比鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)，推測該反應(yīng)的化學(xué)方程式．
【拓展應(yīng)用】為驗證猜想三：鐵＞錳＞銅，根據(jù)金屬活動性強弱設(shè)計的實驗．

解答：解：【作出猜想】因考慮到鐵的活動性比銅強，由猜想二和三可知，錳的金屬性大于鐵與銅．
【設(shè)計實驗】②由猜想二可知，驗證金屬性鐵＞銅＞錳，可選擇硫酸銅溶液，將錳片放在硫酸銅溶液中有紅色物質(zhì)生成，則錳比銅活潑，猜想二錯誤，故答案為：硫酸銅溶液；
【解釋】由第一組同學(xué)的猜想，推測實驗現(xiàn)象：都有氣泡產(chǎn)生，錳片的反應(yīng)比鐵片的反應(yīng)劇烈；運用類比的方法，類比鐵與稀鹽酸的反應(yīng) Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，推測錳與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Mn+2HCl=MnCl₂+H₂↑；由第二組同學(xué)的猜想，推測實驗現(xiàn)象：錳片表面有紅色物質(zhì)附著；運用類比的方法，類比鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，推測該反應(yīng)的化學(xué)方程式：Mn+CuSO₄=MnSO₄+Cu．
【拓展應(yīng)用】為驗證猜想三，你能設(shè)計的實驗是：將錳片放入硫酸亞鐵溶液中，將銅片放入硫酸錳溶液中，觀察現(xiàn)象；或?qū)㈣F片和銅片分別放入硫酸錳溶液中，觀察現(xiàn)象；或?qū)㈣F片放入硫酸錳溶液中、錳片放入硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象．
故答案為：【理論依據(jù)】酸溶液 鹽溶液．
【作出猜想】錳＞鐵＞銅或Mn＞Fe＞Cu；
【設(shè)計實驗】②硫酸銅溶液；
【解釋】都有氣泡產(chǎn)生，錳片的反應(yīng)比鐵片的反應(yīng)劇烈； Mn+2HCl=MnCl₂+H₂↑； 錳片表面有紅色物質(zhì)附著； Mn+CuSO₄=MnSO₄+Cu．
【拓展應(yīng)用】將錳片放入硫酸亞鐵溶液中，將銅片放入硫酸錳溶液中，觀察現(xiàn)象；
或?qū)㈣F片和銅片分別放入硫酸錳溶液中，觀察現(xiàn)象；
或?qū)㈣F片放入硫酸錳溶液中、錳片放入硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象．

點評：本題考查金屬活潑性的探究實驗，學(xué)生需熟記判斷金屬活動性強弱的方法：①金屬活動性順序表背出來，排在前面的金屬的活動性比后面的要強．②和同種酸反應(yīng)的速度快慢，反應(yīng)越快的活動性越強等來解答．