Question

小明為了探究鋁、鐵和銅三種金屬的活動性，他用銅片、鐵片、鋁片和稀鹽酸四種物質，設計了表中只用一只試管，取一次鹽酸的探究方案．請你幫助小明完善表中的探究方案．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象
①在試管里取少量的稀鹽酸，插入鐵片，充分作用．	銀白色鐵片表面有氣泡產(chǎn)生（固體逐漸減少）．溶液由   色逐漸變?yōu)闇\綠色．
②在①所得的溶液中，插入   ，充足時間．	無明顯現(xiàn)象
③在②所得溶液中，插入   ，充分作用．	金屬鋁片表面有一層黑色物質（鐵）生成，溶液由淺綠色逐漸變?yōu)闊o色

（1）寫出①中反應的化學方程式：

 

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（2）將鋁片插入溶液前應進行的操作是：

 

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（3）只要改變向酸溶液插入金屬片的順序，就能證明Al＞Fe＞H＞Cu的活動性順序，那么插入金屬片的順序是

 

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Answer 1

考點：金屬活動性順序及其應用,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：根據(jù)金屬活動性預計實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象，并完成探究實驗中的操作：根據(jù)實驗步驟可推知，先使鐵與鹽酸反應檢驗鐵的活動性同時得到氯化亞鐵溶液，然后分別使鋁、銅與所得溶液進行反應，驗證鋁、銅的活動性；
（1）根據(jù)實驗操作寫出反應的方程式；
（2）根據(jù)金屬表面有氧化膜分析操作；
（3）探究實驗中已選取稀鹽酸，利用金屬與酸能否反應及反應的劇烈程度可以通過操作的調整完成銅活動性的探究．

解答：解：①根據(jù)鐵的活動性可知，鐵可與鹽酸反應放出氫氣，同時生成氯化亞鐵而使無色溶液變成淺綠色；
故答案為：無色；
②由實驗現(xiàn)象為無現(xiàn)象，說明插入的金屬不能與氯化亞鐵溶液反應，根據(jù)金屬活動性，插入的金屬應為銅；
故答案為：銅片；
③為檢驗鋁的活動性比鐵強，把鋁絲插入氯化亞鐵溶液，在鋁表面會出現(xiàn)鐵，生成的氯化鋁溶液無色，所以充分反應后淺綠色溶液又變?yōu)闊o色；
故答案為：鋁片；
（1）鐵與鹽酸發(fā)生置換反應，生成+2價亞鐵鹽同時放出氫氣；
故答案為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（2）由于鋁能和空氣中的氧氣反應形成一層致密的氧化鋁膜隔絕鋁與溶液的接觸，因此在插入溶液前應打磨除去表面的保護膜；
故答案為：用砂紙打磨除去鋁絲表面的氧化鋁；
（3）根據(jù)銅的活動性，銅不能與鹽酸反應，所以在插入鐵絲前可先把銅絲插入稀鹽酸中，檢驗銅的活動性與H的關系，然后再檢驗鐵、鋁的活動性，所以操作順序可調整為：插入銅絲，無現(xiàn)象；再插入鐵絲，產(chǎn)生氣體且溶液呈淺綠色；最后插入打磨后的鋁絲置換鐵；
故答案為：銅、鐵、鋁．

點評：本題考查金屬活潑性的探究實驗，學生需熟練運用判斷金屬活動性強弱的方法：①金屬活動性順序中排在前面的金屬的活動性比后面的要強；②和同種酸反應的速度快慢，反應越快的活動性越強；③活動性強的金屬能夠和活動性弱的金屬鹽溶液發(fā)生置換反應．