Question

为探究Cu、Al、Fe三种金属的活动性顺序，有甲、乙、丙三位同学设计了如下方案：
（1）甲同学将形状大小相同的三种金属分别放入盛有稀盐酸的3支试管中．根据铜加入盐酸中无变化，铝与盐酸反应比铁剧烈的现象，判断出金属活动性顺序    ；
（2）乙同学只用一支试管，只取一次稀盐酸也能证明三种金属的活动性顺序，他在盐酸中插入金属的顺序是Fe、    ：
（3）丙同学只调整了乙同学插入稀盐酸中金属的顺序，也能得到正确结论．丙同学调整金属的顺序为    ；
（4）在FeSO₄和CuSO₄的混合溶液中，加入一定量的铝粉充分反应，过滤后得到滤渣．向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生．则滤液中一定含有的金属阳离子是     （写离子符号）．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据金属能否与酸反应以及反应的剧烈程度，可以比较金属的活动性顺序；
（2）根据金属活动性顺序表可知三种金属的活动性铝＞铁＞氢＞铜，其中铁和盐酸反应得到浅绿色硫酸亚铁和氢气，铜不能氯化亚铁反应，铝能置换出氯化亚铁中的铁并生成无色的氯化铝溶液；
（3）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；
（4）根据加入一定量的铝粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中加入盐酸，无气泡产生，可知排在铝后面的金属铜部分或全部置换出来，没有置换出铁，据此分析溶液中含有的阳离子．
解答：解（1）由题意可知，铜加入盐酸中无变化，铝与盐酸反应比铁剧烈，可以得出金属活动性顺序是：Al＞Fe＞Cu；
（2）铁丝插入盐酸中能观察到有气泡冒出，说明铁排在氢前面，得到氯化亚铁溶液，在氯化亚铁溶液中插入铜丝无明显现象，说明铜的活动性比铁弱．而在氯化亚铁溶液中插入铝丝，铝的活动性比铁强，所以能置换氯化亚铁中铁，表面有黑色物质析出．所以，在盐酸中插入金属的顺序是Fe、Cu、Al；
（3）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；所以，丙同学调整金属的顺序为Cu、Fe、Al；
（4）由题意可知，在FeSO₄和CuSO₄的混合溶液中，加入一定量的铝粉充分反应，过滤后得到滤渣．向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生，可知排在铝后面的金属铜部分或全部置换出来，没有置换出铁．所以，一定含有的金属阳离子是：Al³⁺、Fe²⁺．
故答为：（1）Al＞Fe＞Cu；（2）Cu、Al：（3）Cu、Fe、Al；（4）Al³⁺、Fe²⁺．
点评：本题考查了金属活动性顺序的应用，完成此题，可以依据金属活动性顺序以及意义进行．