Question

7．同學們一起探究鋁、鐵、銅三種金屬的活動性，小剛同學設計了用銅絲、鐵絲、鋁絲和稀鹽酸，只用一支試管，取一次鹽酸的探究方案．請你和他們一起完善探究方案并回答有關問題．
（1）填表．

實驗步驟	觀察到的現(xiàn)象
①在試管中加入少量鹽酸，插入鐵絲，充分作用
②在①所得的溶液中插入銅絲，充分作用    無明顯現(xiàn)象	無明顯現(xiàn)象
③在②所得的溶液中插入鋁絲，充分作用

結(jié)論：金屬活動性Al＞Fe＞Cu．
（2）將鋁絲插入前應進行的操作是用砂紙打磨．
（3）小華同學認為在小剛設計的方案中，只要補充一個實驗，就可得出活動性Al＞Fe  H＞Cu的結(jié)論．小華要補充的實驗是把銅絲插入稀鹽酸中．
（4）小強同學認為要得到活動性Al＞Fe＞H＞Cu的結(jié)論，不必做補充實驗，只需將小剛同學的方案中插入金屬的順序調(diào)整即可，你認為調(diào)整后插入金屬的順序是Cu、Fe、Al．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)金屬活動性順序表可知三種金屬的活動性鋁＞鐵＞氫＞銅，其中鐵和鹽酸反應得到淺綠色氯化亞鐵溶液和氫氣；所得溶液為氯化亞鐵溶液，根據(jù)銅不能氯化亞鐵反應，鋁能置換出氯化亞鐵中的鐵并生成無色的氯化鋁溶液，進行分析解答即可．
（2）根據(jù)金屬的化學性質(zhì)：鋁的表面易生成致密的氧化鋁保護膜，進行分析解答．
（3）由上述實驗已經(jīng)得出：Al＞Fe＞H，F(xiàn)e＞Cu，沒有比較銅與氫的關系，據(jù)此進行分析解答．
（4）根據(jù)三種金屬的活動性順序是Al＞Fe＞H＞Cu，先證明銅的金屬活動性比氫弱，再證明鐵的金屬活動性比氫強，鋁的活動性比鐵強，據(jù)此進行分析解答．

解答 解：（1）①在試管中取少量鹽酸，插入鐵絲，充分作用，鐵和鹽酸反應得到淺綠色氯化亞鐵溶液和氫氣，現(xiàn)象是產(chǎn)生氣泡，溶液變淺綠色，說明了金屬活動性鐵＞H；
②在①所得的溶液中，插入銅絲，充分作用，銅不能氯化亞鐵溶液反應，故將銅絲插入氯化亞鐵溶液中，無明顯現(xiàn)象，說明了金屬活動性鐵＞銅；
③故本實驗應獲得Al＞Fe的結(jié)論，應在②所得的溶液中插入鋁絲，鋁的活動性比鐵強，能置換出氯化亞鐵中的鐵生成無色的氯化鋁溶液和鐵，故將鋁絲插入氯化亞鐵溶液中，鋁絲表面會覆蓋一層黑色物質(zhì)，溶液變?yōu)闊o色．
（2）鋁表面有一層致密的保護膜，將鋁絲插入前需先用砂紙打磨，除去鋁絲表面的氧化鋁．
（3）由上述實驗已經(jīng)得出：Al＞Fe＞H，F(xiàn)e＞Cu，沒有比較銅與氫的關系，所以補充銅絲與鹽酸的反應即可得出Al＞Fe＞H＞Cu的結(jié)論，故小華要補充的實驗是把銅絲插入稀鹽酸中．
（4）先將銅絲插入稀鹽酸中，觀察不發(fā)生反應，說明活動性H＞Cu；再將Fe插入稀鹽酸中中，有氣泡生成，說明Fe＞H；再將Al絲插入反應后的FeCl₂溶液中，Al把Fe置換出來，說明Al＞Fe，所以調(diào)整后插入金屬的順序Cu、Fe、Al．
故答案為：（1）

實驗步驟	觀察到的現(xiàn)象
①在試管中加入少量鹽酸，插入鐵絲，充分作用	產(chǎn)生氣泡，溶液變淺綠色
②在①所得的溶液中插入 銅絲，充分作用 無明顯現(xiàn)象	無明顯現(xiàn)象
③在②所得的溶液中插入 鋁絲，充分作用	鋁絲表面會覆蓋一層黑色物質(zhì)，溶液變?yōu)闊o色

（2）用砂紙打磨；（3）把銅絲插入稀鹽酸中；（4）Cu、Fe、Al．

點評 本題難度不是很大，通過實驗探究來判斷金屬的活動性強弱，實驗設計時靈活運用“反應則活潑、不反應則不活潑”是正確解答此類題的關鍵．