Question

【題目】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、等濃度的稀鹽酸溶液中：

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）

分析上述現(xiàn)象，得出三種金屬的活動性由強到弱的順序是_____。

鋁絲插入稀鹽酸的實驗中，請你分析隨著時間變化而出現(xiàn)的現(xiàn)象，并猜測該過程中還發(fā)生了什么反應(yīng)？_____。（用文字敘述）

（反思改進）氧化鋁與稀鹽酸反應(yīng)

做驗證金屬的性質(zhì)實驗前，需對金屬進行怎樣的處理？_____。

有同學(xué)提出“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，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生。

濾液中一定含有的溶質(zhì)是_____（填化學(xué)式）。

該過程中產(chǎn)生氣體時，一定發(fā)生的反應(yīng)的方程式為_____。

Answer 1

【答案】Al＞Fe＞Cu 稀鹽酸先與表面的氧化鋁反應(yīng)生成氯化鋁和水，后與里面的鋁反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣 除去金屬表面的氧化層 Cu、Fe、Al Al2（SO4）3 Fe+H2S04＝FeS04+H2↑

【解析】

討論交流：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。

鋁絲插入稀鹽酸的實驗中，隨著時間的變化出現(xiàn)了開始沒有氣泡，后來產(chǎn)生氣泡的現(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：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，除去表面的氧化膜。

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為Cu、Fe、Al，也能證明三種金屬的活動性順序。

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。濾液中一定含有的金屬化合物是硫酸鋁。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↑。