Question

為探究Cu、Al、Fe三種金屬的活動(dòng)性順序，有甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)了如下方案：
（1）甲同學(xué)將形狀大小相同的三種金屬分別放入盛有稀鹽酸的3支試管中．根據(jù)銅加入鹽酸中無(wú)變化，鋁與鹽酸反應(yīng)比鐵劇烈的現(xiàn)象，判斷出金屬活動(dòng)性順序    ；
（2）乙同學(xué)只用一支試管，只取一次稀鹽酸也能證明三種金屬的活動(dòng)性順序，他在鹽酸中插入金屬的順序是Fe、    ：
（3）丙同學(xué)只調(diào)整了乙同學(xué)插入稀鹽酸中金屬的順序，也能得到正確結(jié)論．丙同學(xué)調(diào)整金屬的順序?yàn)?u>    ；
（4）在FeSO₄和CuSO₄的混合溶液中，加入一定量的鋁粉充分反應(yīng)，過(guò)濾后得到濾渣．向?yàn)V渣中滴加稀鹽酸，無(wú)氣泡產(chǎn)生．則濾液中一定含有的金屬陽(yáng)離子是     （寫離子符號(hào)）．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)金屬能否與酸反應(yīng)以及反應(yīng)的劇烈程度，可以比較金屬的活動(dòng)性順序；
（2）根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表可知三種金屬的活動(dòng)性鋁＞鐵＞氫＞銅，其中鐵和鹽酸反應(yīng)得到淺綠色硫酸亞鐵和氫氣，銅不能氯化亞鐵反應(yīng)，鋁能置換出氯化亞鐵中的鐵并生成無(wú)色的氯化鋁溶液；
（3）可采取活動(dòng)性強(qiáng)的金屬能將活動(dòng)性弱的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)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(yàn)鋁的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)；
（4）根據(jù)加入一定量的鋁粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾，向?yàn)V出的固體中加入鹽酸，無(wú)氣泡產(chǎn)生，可知排在鋁后面的金屬銅部分或全部置換出來(lái)，沒(méi)有置換出鐵，據(jù)此分析溶液中含有的陽(yáng)離子．
解答：解（1）由題意可知，銅加入鹽酸中無(wú)變化，鋁與鹽酸反應(yīng)比鐵劇烈，可以得出金屬活動(dòng)性順序是：Al＞Fe＞Cu；
（2）鐵絲插入鹽酸中能觀察到有氣泡冒出，說(shuō)明鐵排在氫前面，得到氯化亞鐵溶液，在氯化亞鐵溶液中插入銅絲無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明銅的活動(dòng)性比鐵弱．而在氯化亞鐵溶液中插入鋁絲，鋁的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)，所以能置換氯化亞鐵中鐵，表面有黑色物質(zhì)析出．所以，在鹽酸中插入金屬的順序是Fe、Cu、Al；
（3）銅不能與鹽酸反應(yīng)，可先把銅放入稀鹽酸，觀察到無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)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(shuō)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(shuō)明鋁的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)；所以，丙同學(xué)調(diào)整金屬的順序?yàn)镃u、Fe、Al；
（4）由題意可知，在FeSO₄和CuSO₄的混合溶液中，加入一定量的鋁粉充分反應(yīng)，過(guò)濾后得到濾渣．向?yàn)V渣中滴加稀鹽酸，無(wú)氣泡產(chǎn)生，可知排在鋁后面的金屬銅部分或全部置換出來(lái)，沒(méi)有置換出鐵．所以，一定含有的金屬陽(yáng)離子是：Al³⁺、Fe²⁺．
故答為：（1）Al＞Fe＞Cu；（2）Cu、Al：（3）Cu、Fe、Al；（4）Al³⁺、Fe²⁺．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用，完成此題，可以依據(jù)金屬活動(dòng)性順序以及意義進(jìn)行．