小李和小梅同學(xué)欲通過實驗驗證鋁、鐵和銅的金屬活動性.她們預(yù)先約定:只用一支試管,只取一次鹽酸,完成實驗并得出結(jié)論.小李同學(xué)選用銅絲、鐵絲、鋁絲和鹽酸四種物質(zhì),并設(shè)計了如下實驗方案.
(1)請你幫助小李同學(xué)完善下表中的實驗方案.
實驗步驟 觀察到的現(xiàn)象
①向盛有少量鹽酸的試管中插入鐵絲,充分反應(yīng).
鐵絲表面有氣泡冒出,溶液呈淺綠色;
鐵絲表面有氣泡冒出,溶液呈淺綠色;
②向①中所得溶液中插入
銅絲
銅絲
無明顯現(xiàn)象
③向②中所得溶液中插入
鋁絲
鋁絲
,充分反應(yīng).
反應(yīng)后溶液呈無色
結(jié)論:金屬活動性Al>Fe>Cu.
實驗①中反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;
,將鋁絲插入溶液前應(yīng)打磨光亮,其原因是
除去鋁絲表面的氧化物
除去鋁絲表面的氧化物

(2)小梅同學(xué)認(rèn)為將小李同學(xué)方案中插入金屬的順序稍做調(diào)整即可得出活動性Al>Fe>H>Cu的結(jié)論,小梅同學(xué)插入金屬的順序是
銅絲、鐵絲、鋁絲
銅絲、鐵絲、鋁絲
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(yīng)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)銅不能與氯化亞鐵反應(yīng),鋁能置換出氯化亞鐵中的鐵并生成無色的氯化鋁溶液.鋁的表面易生成致密的氧化鋁保護(hù)膜,在進(jìn)行實驗時應(yīng)先除去.
(2)根據(jù)銅不能與酸反應(yīng),鐵能與酸反應(yīng)生成亞鐵的鹽溶液,再將鋁絲插入亞鐵的鹽溶液,即可比較三種金屬、氫的活動性.
解答:解:(1)鐵和鹽酸反應(yīng)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;銅不能與氯化亞鐵反應(yīng),鋁的活動性比鐵強(qiáng),能置換出氯化亞鐵鐵中的鐵生成無色的氯化鋁溶液和鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Al+3FeCl2=2AlCl3+3Fe.由于鋁表面有一層致密的保護(hù)膜,將鋁絲插入前需先用砂紙打磨,除去鋁絲表面的氧化鋁.
(2)要比較銅、鐵、鋁和氫的活動性,可根據(jù)銅不能與酸反應(yīng),鐵能與酸反應(yīng)生成亞鐵的鹽溶液,再將鋁絲插入亞鐵的鹽溶液即可比較出活動性順序.所以,小梅同學(xué)插入金屬的順序是銅絲、鐵絲、鋁絲.
故答為:(1)鐵絲表面有氣泡冒出,溶液呈淺綠色;銅絲;鋁絲;Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;除去鋁絲表面的氧化物;(2)銅絲、鐵絲、鋁絲.
點評:本題通過實驗探究來判斷金屬的活動性強(qiáng)弱,實驗設(shè)計時靈活運用“反應(yīng)則活潑、不反應(yīng)則不活潑”是正確解答此類題的關(guān)鍵.
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