Question

10．小華、小剛、小強三位同學一起探究鋁、鐵、銅三種金屬的活動性順序．小剛同學設計了用銅絲、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過程并回答有關(guān)問題．
（1）填表

實驗步驟	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．	有氣泡冒出，溶液由無色變?yōu)闇\綠色
在所得的溶液中插入銅絲，充分作用．	無明顯現(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)，溶液由淺綠色變無色

結(jié)論：金屬活動性Al＞Fe＞Cu
（2）小華同學認為在小剛設計的方案中，只要補充一個實驗，就可得出Al＞Fe＞H＞Cu的結(jié)論．小強同學則認為沒有必要，只需將小剛同學設計的方案中插入金屬的順序加以調(diào)整即可，你認為調(diào)整后插入金屬的順序依次為銅、鐵、鋁．
（3）通過比較、分析，發(fā)現(xiàn)上述反應有相似之處：均屬于基本反應類型中的置換反應．

Answer 1

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，其中鐵和鹽酸反應得到淺綠色硫酸亞鐵和氫氣，銅不能硫酸亞鐵反應，鋁能置換出硫酸亞鐵中的鐵并生成無色的氯化鋁溶液．證明這三種金屬的活動性方法較多，應當選用簡便易行，現(xiàn)象明顯的方案；根據(jù)置換反應特點分析解答．

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，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）證明這三種金屬的活動性方法較多，應當選用簡便易行，現(xiàn)象明顯的方案．剛開始加進去的金屬應該是不能和鹽酸發(fā)生反應的，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．
（3）由于這四個反應都是一種單質(zhì)和一種化合物反應生成另外一種單質(zhì)和一種化合物，因此都是置換反應．
答案：
（1）

實驗步驟	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．	有氣泡冒出，溶液由無色變?yōu)闇\綠色
在所得的溶液中插入銅絲，充分作用．	無明顯現(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)，溶液由淺綠色變無色

（2）銅、鐵、鋁；
（3）置換．

點評 本題考查通過實驗探究來判斷金屬的活動性強弱，實驗設計的基本思路是，先加入常見的稀鹽酸，觀察反應現(xiàn)象，對于該題中鐵與稀鹽酸反應，生成的溶液是淺綠色，另外能與酸反應的金屬說明它的活動比較強，排在氫的前面．