Question

19．鐵、鋁、銅是常見的三種金屬．同學們發(fā)現(xiàn)生活中的鋁和銅制品表面一般不用防銹，而鐵制品一般需要做防銹處理．
【提出問題】這是不是因為鐵、鋁、銅三種金屬中鐵的活動性最強呢？
【實驗探究】同學們對這三種金屬的活動性順序展開了探究，請你參與探究并填寫空格．將粗細相同的鐵絲、鋁絲、銅絲分別插入體積相同、溶質質量分數(shù)也相同的稀鹽酸中：

操作				根據(jù)現(xiàn)象得出金屬活動性順序
片刻后現(xiàn)象	有少量氣泡	無氣泡	無氣泡	Fe＞Al，F(xiàn)e＞Cu
幾分鐘后現(xiàn)象	有少量氣泡	有大量氣泡	無氣泡	Al＞Fe＞Cu

【討論交流】為什么同一個實驗得出了兩種結論呢？同學們帶著這個疑問查閱了相關資料，明白了鋁絲在稀鹽酸中短時間內(nèi)無氣泡，是因為鋁表面的氧化物會先與鹽酸反應．
【反思評價】做金屬性質實驗時需將金屬進行打磨，打磨的目的是除去表面的氧化物．
【實驗驗證】為了進一步確認鐵、鋁、銅這三種金屬的活動性順序，同學們又將兩根粗細相同的、打磨過的鐵絲分別插入硫酸鋁溶液、硫酸銅溶液中：

操作			根據(jù)現(xiàn)象得出金屬活動性順序
現(xiàn)象	無明顯現(xiàn)象	鐵絲表面附著了一層紅色固體	Al＞Fe＞Cu

寫出鐵與硫酸銅溶液反應的化學方程式Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
【拓展遷移】（1）若只有一支盛有少量稀鹽酸的試管，只需合理安排金屬絲的插入順序（能與鹽酸反應的要一次將鹽酸消耗完），也能證明鐵、鋁、銅這三種金屬的活動性順序．金屬絲的插入順序為銅絲，鐵絲和鋁絲．
（2）金屬被人類大規(guī)模開發(fā)利用的大致年限也與金屬活動性順序有關，請寫出鐵、鋁、銅三種金屬材料被人類利用的先后順序銅、鐵、鋁．

Answer 1

分析 通常情況下，鋁能和空氣中的氧氣反應生成氧化鋁，氧化鋁和稀鹽酸反應生成氯化鋁和水；
根據(jù)實驗現(xiàn)象可以判斷金屬的活潑性；
鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅；
金屬越活潑，越不容易被人類認識和利用．

解答 解：【實驗探究】探究過程如下表所示：

操作				根據(jù)現(xiàn)象得出金屬活動性順序
片刻后現(xiàn)象	有少量氣泡	無氣泡	無氣泡	Fe＞Al，F(xiàn)e＞Cu
幾分鐘后現(xiàn)象	有少量氣泡	有大量氣泡	無氣泡	Al＞Fe＞Cu

【反思評價】做金屬性質實驗時需將金屬進行打磨，打磨的目的是除去表面的氧化物．
故填：除去表面的氧化物．
【實驗驗證】探究過程如下表所示：

操作			根據(jù)現(xiàn)象得出金屬活動性順序
現(xiàn)象	無明顯現(xiàn)象	鐵絲表面附著了一層紅色固體	Al＞Fe＞Cu

鐵與硫酸銅溶液反應的化學方程式為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
故填：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
【拓展遷移】（1）金屬絲的插入順序為：先插入銅絲，無明顯現(xiàn)象，說明銅排在氫的后面，再同時插入鐵絲和鋁絲，鐵絲和鋁絲表面都產(chǎn)生氣泡，說明鋁和鐵都排在氫的前面，并且鋁絲表面產(chǎn)生氣泡的速率比鐵絲快，說明鋁比鐵活潑，從而證明鋁比鐵活潑，鐵比銅活潑．
故填：銅絲，鐵絲和鋁絲．
（2）鋁比鐵活潑，鐵比銅活潑，因此鐵、鋁、銅三種金屬材料被人類利用的先后順序是銅、鐵、鋁．
故填：銅、鐵、鋁．

點評 要會利用金屬活動順序表分析實驗，氫前邊的金屬會與稀硫酸、鹽酸反應，但氫后邊的金屬不會與稀硫酸、鹽酸反應，前邊的金屬會把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來．