Question

鐵、鋁、銅是常見的三種金屬．生活中的鋁制品和銅器表面一般不用防銹，而鐵制品則需防銹處理．
提出問題：這三種金屬的活動性強弱順序到底如何呢？
實驗探究：同學(xué)們將粗細相同的鐵絲、鋁絲、銅絲分別插入等體積、等濃度的稀鹽酸中：

操作
片刻后現(xiàn)象	緩慢產(chǎn)生少量氣泡	無氣泡	無氣泡
幾分鐘后現(xiàn)象	緩慢產(chǎn)生少量氣泡	快速產(chǎn)生大量氣泡	無氣泡

討論交流：
（1）對上述現(xiàn)象進行分析，三種金屬的活動性由強到弱的順序是

 

（填化學(xué)式）．
（2）鋁絲插入稀鹽酸的實驗中，隨著時間的變化出現(xiàn)了前后矛盾的現(xiàn)象，你猜測該過程中還發(fā)生了什么反應(yīng)？

 

．
反思改進：
（1）做驗證金屬的性質(zhì)實驗前，需對金屬進行怎樣的處理？

 

．
（2）若只用一支盛有少量稀鹽酸的試管，只需調(diào)整金屬絲的插入順序，也能證明三種金屬的活動性順序，則金屬絲的插入順序可以為

 

（填一種順序即可）
拓展遷移：將一定質(zhì)量的鋁粉放入含有硫酸亞鐵、硫酸銅的混合溶液中，充分反應(yīng)后，過濾．向濾出的固體中滴加稀硫酸有氣泡產(chǎn)生．
（1）濾液中一定含有的金屬化合物是

 

（填名稱）．
（2）寫出該過程中有氣體生成時一定發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點：金屬活動性的探究,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：討論交流：
（1）由題目中的實驗現(xiàn)象，推測金屬活動性順序；
（2）鋁絲插入稀鹽酸的實驗中，開始無氣泡，為氧化鋁與稀鹽酸的反應(yīng)；
反思改進：
（1）用金屬在實驗前，為了保持變量唯一，所以必須除銹；
（2）可采取活動性強的金屬能將活動性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來的反應(yīng)規(guī)律，將鋁插入鐵與鹽酸反應(yīng)后的溶液中，以檢驗鋁的活動性比鐵強；
拓展遷移：
根據(jù)金屬活動性順序表進行分析，在金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來．

解答：解：
討論交流：
（1）對上述現(xiàn)象進行分析，三種金屬的活動性由強到弱的順序是 Al＞Fe＞Cu．
（2）鋁絲插入稀鹽酸的實驗中，隨著時間的變化出現(xiàn)了前后矛盾的現(xiàn)象，猜測該過程中還發(fā)生的反應(yīng)為 Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O．
反思改進：
（1）做驗證金屬的性質(zhì)實驗前，需對金屬進行的處理為：打磨除銹．
（2）銅不能與鹽酸反應(yīng)，可先把銅放入稀鹽酸，觀察到無明顯現(xiàn)象，說明銅位于氫之后；然后把鐵放入該稀鹽酸，鐵與鹽酸反應(yīng)放出氫氣，說明鐵位于氫之前；待完全反應(yīng)后，取出鐵絲，插入鋁絲，在鋁絲表現(xiàn)出現(xiàn)黑色，說明鋁的活動性比鐵強．
故若只用一支盛有少量稀鹽酸的試管，只需調(diào)整金屬絲的插入順序，也能證明三種金屬的活動性順序，則金屬絲的插入順序可以為 Cu、Fe、Al．
拓展遷移：
在金屬活動性順序中，銅、鋁、鐵、氫的活動性順序為鋁＞鐵＞氫＞銅．所以向FeSO₄和CuSO₄和稀硫酸混合溶液中投入一些鋁粉，發(fā)生的反應(yīng)依次有：鋁與硫酸銅的反應(yīng)，生成硫酸鋁和銅；鋁與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和氫氣，鋁與硫酸亞鐵的反應(yīng)，生成硫酸鋁和鐵．由于向濾渣中加入少量稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，說明濾渣中一定含有鐵和銅，“可能”含有鋁，則濾液中“一定”含有硫酸鋁，可能含有硫酸亞鐵，一定不含硫酸銅和稀硫酸．故將一定質(zhì)量的鋁粉放入含有硫酸亞鐵、硫酸銅的混合溶液中，充分反應(yīng)后，過濾．向濾出的固體中滴加稀硫酸有氣泡產(chǎn)生．
（1）濾液中一定含有的金屬化合物是硫酸鋁．
（2）寫出該過程中有氣體生成時一定發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式 Fe+H₂S0₄=FeS0₄+H₂↑．
故答案為：
討論交流：（1）Al＞Fe＞Cu．（2）Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O．
反思改進：（1）打磨除銹．（2）Cu、Fe、Al
拓展遷移：（1）硫酸鋁．（2）Fe+H₂S0₄=FeS0₄+H₂↑．

點評：解答本題要掌握金屬活動性順序等方面的知識，只有這樣才能對相關(guān)方面的問題做出正確的判斷．活動性越強的金屬與酸反應(yīng)越劇烈，活動性強的金屬能將活動性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來．