Question

铁、铝、铜是常见的三种金属．生活中的铝制品和铜器表面一般不用防锈，而铁制品则需防锈处理．
提出问题：这三种金属的活动性强弱顺序到底如何呢？
实验探究：同学们将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入等体积、等浓度的稀盐酸中：

操作
片刻后现象	缓慢产生少量气泡	无气泡	无气泡
几分钟后现象	缓慢产生少量气泡	快速产生大量气泡	无气泡

讨论交流：
（1）对上述现象进行分析，三种金属的活动性由强到弱的顺序是

 

（填化学式）．
（2）铝丝插入稀盐酸的实验中，随着时间的变化出现了前后矛盾的现象，你猜测该过程中还发生了什么反应？

 

．
反思改进：
（1）做验证金属的性质实验前，需对金属进行怎样的处理？

 

．
（2）若只用一支盛有少量稀盐酸的试管，只需调整金属丝的插入顺序，也能证明三种金属的活动性顺序，则金属丝的插入顺序可以为

 

（填一种顺序即可）
拓展迁移：将一定质量的铝粉放入含有硫酸亚铁、硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，过滤．向滤出的固体中滴加稀硫酸有气泡产生．
（1）滤液中一定含有的金属化合物是

 

（填名称）．
（2）写出该过程中有气体生成时一定发生的反应的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：金属活动性的探究,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：讨论交流：
（1）由题目中的实验现象，推测金属活动性顺序；
（2）铝丝插入稀盐酸的实验中，开始无气泡，为氧化铝与稀盐酸的反应；
反思改进：
（1）用金属在实验前，为了保持变量唯一，所以必须除锈；
（2）可采取活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来的反应规律，将铝插入铁与盐酸反应后的溶液中，以检验铝的活动性比铁强；
拓展迁移：
根据金属活动性顺序表进行分析，在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与酸反应生成氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来．

解答：解：
讨论交流：
（1）对上述现象进行分析，三种金属的活动性由强到弱的顺序是 Al＞Fe＞Cu．
（2）铝丝插入稀盐酸的实验中，随着时间的变化出现了前后矛盾的现象，猜测该过程中还发生的反应为 Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O．
反思改进：
（1）做验证金属的性质实验前，需对金属进行的处理为：打磨除锈．
（2）铜不能与盐酸反应，可先把铜放入稀盐酸，观察到无明显现象，说明铜位于氢之后；然后把铁放入该稀盐酸，铁与盐酸反应放出氢气，说明铁位于氢之前；待完全反应后，取出铁丝，插入铝丝，在铝丝表现出现黑色，说明铝的活动性比铁强．
故若只用一支盛有少量稀盐酸的试管，只需调整金属丝的插入顺序，也能证明三种金属的活动性顺序，则金属丝的插入顺序可以为 Cu、Fe、Al．
拓展迁移：
在金属活动性顺序中，铜、铝、铁、氢的活动性顺序为铝＞铁＞氢＞铜．所以向FeSO₄和CuSO₄和稀硫酸混合溶液中投入一些铝粉，发生的反应依次有：铝与硫酸铜的反应，生成硫酸铝和铜；铝与硫酸反应生成硫酸铝和氢气，铝与硫酸亚铁的反应，生成硫酸铝和铁．由于向滤渣中加入少量稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中一定含有铁和铜，“可能”含有铝，则滤液中“一定”含有硫酸铝，可能含有硫酸亚铁，一定不含硫酸铜和稀硫酸．故将一定质量的铝粉放入含有硫酸亚铁、硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，过滤．向滤出的固体中滴加稀硫酸有气泡产生．
（1）滤液中一定含有的金属化合物是硫酸铝．
（2）写出该过程中有气体生成时一定发生的反应的化学方程式 Fe+H₂S0₄=FeS0₄+H₂↑．
故答案为：
讨论交流：（1）Al＞Fe＞Cu．（2）Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O．
反思改进：（1）打磨除锈．（2）Cu、Fe、Al
拓展迁移：（1）硫酸铝．（2）Fe+H₂S0₄=FeS0₄+H₂↑．

点评：解答本题要掌握金属活动性顺序等方面的知识，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断．活动性越强的金属与酸反应越剧烈，活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来．