Question

10．小華、小剛、小強(qiáng)三位同學(xué)一起探究鋁、鐵、銅三種金屬的活動(dòng)性順序．小剛同學(xué)設(shè)計(jì)了用銅絲、鐵絲、鋁絲和稀鹽酸，只用一只試管，取一次鹽酸的探究方案．請(qǐng)你和他們一起完善下表的探究過(guò)程并回答有關(guān)問(wèn)題．
（1）填表

實(shí)驗(yàn)步驟	觀察到的現(xiàn)象
在試管中取少量稀鹽酸，插入鐵絲，充分反應(yīng)．	有氣泡冒出，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\綠色
在所得的溶液中插入銅絲，充分作用．	無(wú)明顯現(xiàn)象
在所得的溶液中插入鋁絲，充分作用．	鋁絲表面有一層黑色物質(zhì)，溶液由淺綠色變無(wú)色

結(jié)論：金屬活動(dòng)性Al＞Fe＞Cu
（2）小華同學(xué)認(rèn)為在小剛設(shè)計(jì)的方案中，只要補(bǔ)充一個(gè)實(shí)驗(yàn)，就可得出Al＞Fe＞H＞Cu的結(jié)論．小強(qiáng)同學(xué)則認(rèn)為沒(méi)有必要，只需將小剛同學(xué)設(shè)計(jì)的方案中插入金屬的順序加以調(diào)整即可，你認(rèn)為調(diào)整后插入金屬的順序依次為銅、鐵、鋁．
（3）通過(guò)比較、分析，發(fā)現(xiàn)上述反應(yīng)有相似之處：均屬于基本反應(yīng)類型中的置換反應(yīng)．

Answer 1

分析 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，銅不能硫酸亞鐵反應(yīng)，鋁能置換出硫酸亞鐵中的鐵并生成無(wú)色的氯化鋁溶液．證明這三種金屬的活動(dòng)性方法較多，應(yīng)當(dāng)選用簡(jiǎn)便易行，現(xiàn)象明顯的方案；根據(jù)置換反應(yīng)特點(diǎn)分析解答．

解答 解：（1）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)，能置換氯化亞鐵中鐵，表面有黑色物質(zhì)析出，溶液由淺綠色變無(wú)色．同時(shí)得出金屬活動(dòng)性順序?yàn)椋篈l＞Fe＞Cu（Al＞Fe＞H）．
（2）證明這三種金屬的活動(dòng)性方法較多，應(yīng)當(dāng)選用簡(jiǎn)便易行，現(xiàn)象明顯的方案．剛開(kāi)始加進(jìn)去的金屬應(yīng)該是不能和鹽酸發(fā)生反應(yīng)的，這樣實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象比較明顯，因此先插入銅絲，無(wú)現(xiàn)象，證明活潑性H＞Cu，再插入鐵絲，有氣泡，證明Fe＞H，再插入鋁絲，鋁絲表面有一層黑色物質(zhì)，溶液由淺綠色變無(wú)色，證明Al＞Fe，則可以證明Al＞Fe＞H＞Cu的結(jié)論．
（3）由于這四個(gè)反應(yīng)都是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另外一種單質(zhì)和一種化合物，因此都是置換反應(yīng)．
答案：
（1）

實(shí)驗(yàn)步驟	觀察到的現(xiàn)象
在試管中取少量稀鹽酸，插入鐵絲，充分反應(yīng)．	有氣泡冒出，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\綠色
在所得的溶液中插入銅絲，充分作用．	無(wú)明顯現(xiàn)象
在所得的溶液中插入鋁絲，充分作用．	鋁絲表面有一層黑色物質(zhì)，溶液由淺綠色變無(wú)色

（2）銅、鐵、鋁；
（3）置換．

點(diǎn)評(píng) 本題考查通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究來(lái)判斷金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路是，先加入常見(jiàn)的稀鹽酸，觀察反應(yīng)現(xiàn)象，對(duì)于該題中鐵與稀鹽酸反應(yīng)，生成的溶液是淺綠色，另外能與酸反應(yīng)的金屬說(shuō)明它的活動(dòng)比較強(qiáng)，排在氫的前面．