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18.為驗證Cu、Al、Fe三種金屬的活動性順序,有甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計了如下方案:(溶液中Fe2+淺綠色、Cu2+藍色、Al3+無色)
(1)甲同學(xué)將形狀大小相同的三種金屬分別放入盛有稀鹽酸的3支試管中,觀察到如圖所示現(xiàn)象.請解釋產(chǎn)生這種現(xiàn)象的合理原因是金屬鋁表面有一層致密的氧化膜.
(2)乙同學(xué)只用一支試管,只取一次鹽酸(少量)也證明了三種金屬的活動性順序,請寫出2種在鹽酸中插入金屬的順序Cu、Fe、Al或Fe、Cu、Al.
(3)丙同學(xué)在FeCl2和CuCl2的混合溶液中,加入一定量的鋁粉充分反應(yīng)后,此時溶液呈淺綠色,過濾后向濾渣中加過量稀鹽酸,當(dāng)出現(xiàn)固體部分溶解且剩余固體呈紅色或者溶液呈淺綠色現(xiàn)象,可證明Cu、Al、Fe三種金屬的活動性順序.

分析 在金屬活動性順序中,氫前的金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣,金屬的位置越靠前,與酸反應(yīng)生成氫氣的速率越大,位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來.

解答 解:(1)鋁的活動性大于鐵,但圖中鋁表面產(chǎn)生氣泡的速度比鐵慢,原因可能是金屬鋁表面有一層致密的氧化膜,阻礙了鹽酸直接與鋁反應(yīng);
(2)乙同學(xué)只用一支試管,取一次稀鹽酸也能證明Al>Fe>Cu,則可以依據(jù)位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來,首先將鐵插入鹽酸中,則鐵會與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵,然后插入銅片,根據(jù)銅片表面沒有變化,說明銅的活動性比鐵弱,再插入鋁片,根據(jù)鋁片表面有金屬析出,說明鋁的活動性比鐵強;也可以先插入銅片,根據(jù)銅片表面沒有氣泡,說明銅排在氫的后面,然后插入鐵片,根據(jù)鐵片表面冒氣泡,說明鐵排在氫的前面,然后插入鋁片,根據(jù)鋁片表面有金屬析出,說明鋁的活動性比鐵強,故填:Fe、Cu、Al或Cu、Fe、Al;
(3)由于金屬的活動性順序是鋁>鐵>銅,所以,向FeCl2和CuCl2的混合溶液中,加入一定量的鋁粉充分反應(yīng).鋁首先與氯化銅反應(yīng),當(dāng)氯化銅反應(yīng)完后,鋁再與氯化亞鐵反應(yīng),此時溶液呈淺綠色,說明溶液中還有FeCl2,向濾渣中滴加稀鹽酸,當(dāng)出現(xiàn)固體部分溶解且剩余固體呈紅色或者溶液呈淺綠色,說明鋁粉先置換了銅后置換了鐵,可證明Cu、Al、Fe三種金屬的活動性順序.
故答案為:(1)金屬鋁表面有一層致密的氧化膜.
(2)Cu、Fe、Al;或Fe、Cu、Al;
(3)剩余固體呈紅色或者溶液呈淺綠色

點評 本題難度不大,考查金屬活動性應(yīng)用,掌握金屬活動性應(yīng)用“反應(yīng)則活潑、不反應(yīng)則不活潑”是正確解答此類題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
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(1)當(dāng)稀鹽酸的質(zhì)量為250g時,產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量為1.2g.
(2)用化學(xué)方程式說明當(dāng)稀鹽酸的質(zhì)量為50g時,為什么不產(chǎn)生氫氣:
Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O.
(3)計算該鋁片中中鋁元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù).(寫出計算過程)

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(1)求銅鋅合金中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù);
(2)從圖可知,當(dāng)所用合金與稀鹽酸的質(zhì)量比為1:2時,表明鋅恰好完全溶解;
(3)計算稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù).

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同步練習(xí)冊答案