Question

8．同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性，小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一只试管，取一次盐酸的探究方案．请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题．
（1）填写下表：

实验步骤	观察到的现象
①在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用．	产生气泡，溶液变浅绿色
②在①所得的溶液中，插入铜丝，充分作用．	无明显现象
③在②所得的溶液中插入铝丝，充分作用．	铝丝表面会覆盖一层黑色物质，溶液变为无色

结论：金属活动性Al＞Fe＞Cu
（2）小华同学认为在小刚设计的方案中，只要补充一个实验，就可得出Al＞Fe＞H＞Cu的结论．小华要补充的实验是把铜丝插入稀盐酸中；
（3）写出此实验中发生反应的两个化学方程式：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑、2Al+3FeCl₂═2AlCl₃+3Cu．

Answer 1

分析 （1）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氯化亚铁溶液和氢气；所得溶液为氯化亚铁溶液，根据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，进行分析解答即可．
（2）由上述实验已经得出：Al＞Fe＞H，Fe＞Cu，没有比较铜与氢的关系，据此进行分析解答．
（3）铁和盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气，铝与氯化亚铁溶液反应生成氯化铝溶液和铁，写出反应的化学方程式即可．

解答 解：（1）①在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用，铁和盐酸反应得到浅绿色氯化亚铁溶液和氢气，现象是产生气泡，溶液变浅绿色，说明了金属活动性铁＞H；
②在①所得的溶液中，插入铜丝，充分作用，铜不能氯化亚铁溶液反应，故将铜丝插入氯化亚铁溶液中，无明显现象，说明了金属活动性铁＞铜；
③故本实验应获得Al＞Fe的结论，应在②所得的溶液中插入铝丝，铝的活动性比铁强，能置换出氯化亚铁中的铁生成无色的氯化铝溶液和铁，故将铝丝插入氯化亚铁溶液中，铝丝表面会覆盖一层黑色物质，溶液变为无色．
（2）由上述实验已经得出：Al＞Fe＞H，Fe＞Cu，没有比较铜与氢的关系，所以补充铜丝与盐酸的反应即可得出Al＞Fe＞H＞Cu的结论，故小华要补充的实验是把铜丝插入稀盐酸中．
（3）铁和盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气，反应的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；铝与氯化亚铁溶液反应生成氯化铝溶液和铁，反应的化学方程式为：2Al+3FeCl₂═2AlCl₃+3Cu．
故答案为：（1）

实验步骤	观察到的现象
①在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用．	产生气泡，溶液变浅绿色
②在①所得的溶液中，插入 铜丝，充分作用．	无明显现象
③在②所得的溶液中插入 铝丝，充分作用．	铝丝表面会覆盖一层黑色物质，溶液变为无色

（2）把铜丝插入稀盐酸中；
（3）Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；2Al+3FeCl₂═2AlCl₃+3Cu．

点评 本题难度不是很大，通过实验探究来判断金属的活动性强弱，实验设计时灵活运用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键．