Question

3．某同學(xué)在探究X、Al、Cu三種金屬的活動性順序，分別取溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸，大小、性狀都相同的某金屬X、Al、Cu進行實驗，實驗現(xiàn)象如下：

		Al	X	Cu
現(xiàn)象	開始時	幾乎無氣泡產(chǎn)生	產(chǎn)生氣泡速度較慢	無氣泡產(chǎn)生
	一段時間后	產(chǎn)生氣泡速度較快	產(chǎn)生氣泡速度較慢	無氣泡產(chǎn)生

回答下列問題：
（1）實驗開始時，鋁表面幾乎無氣泡產(chǎn)生的原因是，請分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因．
（2）由實驗現(xiàn)象分析，三種金屬的活動性由弱到強的順序是Cu＜X＜Al．
（3）若金屬X的活動性比鐵弱，且金屬X與稀鹽酸反應(yīng)后生成易溶于水的XCl₂．向只含有XCl₂、CuCl₂兩種溶質(zhì)的溶液中加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后過濾，向濾出的固體中加入稀鹽酸，沒有氣泡產(chǎn)生．則濾液中一定含有的金屬陽離子是什么？（用離子符號表示）．

Answer 1

分析 我們在判斷金屬活動性的強弱的時候，所進行的操作通常有兩種方法：一是讓金屬與酸反應(yīng)，然后根據(jù)反應(yīng)的速率即產(chǎn)生氣泡的快慢來進行判斷，反應(yīng)越劇烈活潑性越強，二是把一種金屬放入另一種金屬的鹽的溶液中，看是否能夠置換出溶液中的金屬，來判斷它們的活動性，本題可以根據(jù)這兩個要素來答題．

解答 解：（1）鋁是比較活潑的金屬，在常溫下就能夠和氧氣反應(yīng)在表面形成致密的氧化鋁薄膜，對鋁起到了保護作用．
故答案為：鋁表面有一層氧化鋁薄膜．
（2）根據(jù)與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的速度可以判斷出這三種金屬的活動性，產(chǎn)生氣泡快的活動性強．
故答案為：Cu＜X＜Al．
（3）金屬X的活動性比鐵弱，銅的活動性也比鐵弱，所以把鐵加入XCl₂、CuCl₂兩種溶質(zhì)的溶液中時，鐵能夠把這兩種物質(zhì)都置換出來，注意在反應(yīng)時總是把最不活潑的全部置換出來之后才能置換較活潑的金屬，這是解本題的關(guān)鍵．本題中向濾出的固體中加入鹽酸沒有氣泡產(chǎn)生，說明X沒有被置換出來，鐵由于發(fā)生了置換反應(yīng)而生成了亞鐵離子．
故答案為：Fe²⁺、X²⁺

點評 本題考查學(xué)生對于金屬活動性順序的探究，我們可以把這類題目歸結(jié)為“明知故問”型的題目，我們在解答該類題目時就是根據(jù)已經(jīng)掌握的金屬活動性順序，然后選擇合適的酸或者是鹽的溶液來進行解答