Question

同學(xué)們一起探究鋁、鐵、銅三種金屬的活動性，小剛同學(xué)設(shè)計了用銅絲、鐵絲、鋁絲和稀鹽酸，只用一只試管，取一次鹽酸的探究方案．請你和他們一起完善下表的探究方案并回答有關(guān)問題．

（1）填表

實驗步驟	觀察到的現(xiàn)象
①在試管中取少量鹽酸，插入鐵絲，充分作用．
②在①所得的溶液中，插入 ，充分作用．	無明顯現(xiàn)象
③在②所得的溶液中，插入 ，充分作用．

結(jié)論：金屬活動性Al＞Fe＞Cu

（2）將鋁絲插入前應(yīng)進(jìn)行的操作是用 ；

（3）小華同學(xué)認(rèn)為在小剛設(shè)計的方案中，只要補(bǔ)充一個實驗，就可得出Al＞Fe＞H＞Cu的結(jié)論．小華要補(bǔ)充的實驗是  ；

（4）小強(qiáng)同學(xué)認(rèn)為要得到Al＞Fe＞H＞Cu的結(jié)論，不必做補(bǔ)充實驗，只需將小明同學(xué)方案中插入金屬的順序調(diào)整即可，你認(rèn)為調(diào)整后插入金屬的順序是 ．

Answer 1

【考點】金屬活動性的探究；金屬活動性順序及其應(yīng)用．

【專題】壓軸實驗題；金屬與金屬材料；簡單實驗方案的設(shè)計與評價．

【分析】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色的氯化鋁溶液．小剛同學(xué)設(shè)計的實驗?zāi)艿贸鲣X＞鐵＞銅以及鋁＞鐵＞氫的活動性，不能證明銅和氫的活動性，要想證明，只要把銅插入鹽酸中即可．證明這三種金屬的活動性方法較多，應(yīng)當(dāng)選用簡便易行，現(xiàn)象明顯的方案．

【解答】解：（1）鐵絲插入鹽酸中能觀察到有氣泡冒出，說明鐵排在氫前面，得到氯化亞鐵溶液，在氯化亞鐵溶液中插入銅絲無明顯現(xiàn)象，說明銅的活動性比鐵弱．而在氯化亞鐵溶液中插入鋁絲，鋁的活動性比鐵強(qiáng)，能置換氯化亞鐵中鐵，表面有黑色物質(zhì)析出，溶液由淺綠色變無色．同時得出金屬活動性順序為：Al＞Fe＞Cu（Al＞Fe＞H）．

（2）鋁的表面易生成致密的氧化鋁保護(hù)膜，影響反應(yīng)的進(jìn)行和反應(yīng)速度，使用前應(yīng)把保護(hù)膜除去．

（3）要得出Al＞Fe＞H＞Cu的結(jié)論，上述實驗沒有比較Cu與H的關(guān)系，所以補(bǔ)充銅絲與鹽酸的反應(yīng)就可以了．

（4）證明這三種金屬的活動性方法較多，應(yīng)當(dāng)選用簡便易行，現(xiàn)象明顯的方案．剛開始加進(jìn)去的金屬應(yīng)該是不能和鹽酸發(fā)生反應(yīng)的，這樣實驗現(xiàn)象比較明顯，因此先插入銅絲，無現(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)，溶液由淺綠色變無色，證明Al＞Fe，則可以證明Al＞Fe＞H＞Cu的結(jié)論．

故答案為：

（1）

實驗步驟	觀察到的現(xiàn)象
①	有氣泡冒出，溶液由無色變?yōu)闇\綠色
②銅絲
③鋁絲	鋁絲表面有一層黑色物質(zhì)，溶液由淺綠色變無色

（2）用砂紙將鋁表面的氧化物打磨掉．

（3）將銅絲插入稀鹽酸中；

（4）銅、鐵、鋁．

【點評】本題考查通過實驗探究來判斷金屬的活動性強(qiáng)弱，實驗設(shè)計的基本思路是，先加入常見的稀鹽酸，觀察反應(yīng)現(xiàn)象，對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)的金屬說明它的活動比較強(qiáng)，排在氫的前面．