Question

10．小华、小刚、小强三位同学一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性顺序．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过程并回答有关问题．
（1）填表

实验步骤	观察到的现象
在试管中取少量稀盐酸，插入铁丝，充分反应．	有气泡冒出，溶液由无色变为浅绿色
在所得的溶液中插入铜丝，充分作用．	无明显现象
在所得的溶液中插入铝丝，充分作用．	铝丝表面有一层黑色物质，溶液由浅绿色变无色

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．小强同学则认为没有必要，只需将小刚同学设计的方案中插入金属的顺序加以调整即可，你认为调整后插入金属的顺序依次为铜、铁、铝．
（3）通过比较、分析，发现上述反应有相似之处：均属于基本反应类型中的置换反应．

Answer 1

分析 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，铜不能硫酸亚铁反应，铝能置换出硫酸亚铁中的铁并生成无色的氯化铝溶液．证明这三种金属的活动性方法较多，应当选用简便易行，现象明显的方案；根据置换反应特点分析解答．

解答 解：（1）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，能置换氯化亚铁中铁，表面有黑色物质析出，溶液由浅绿色变无色．同时得出金属活动性顺序为：Al＞Fe＞Cu（Al＞Fe＞H）．
（2）证明这三种金属的活动性方法较多，应当选用简便易行，现象明显的方案．刚开始加进去的金属应该是不能和盐酸发生反应的，这样实验现象比较明显，因此先插入铜丝，无现象，证明活泼性H＞Cu，再插入铁丝，有气泡，证明Fe＞H，再插入铝丝，铝丝表面有一层黑色物质，溶液由浅绿色变无色，证明Al＞Fe，则可以证明Al＞Fe＞H＞Cu的结论．
（3）由于这四个反应都是一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和一种化合物，因此都是置换反应．
答案：
（1）

实验步骤	观察到的现象
在试管中取少量稀盐酸，插入铁丝，充分反应．	有气泡冒出，溶液由无色变为浅绿色
在所得的溶液中插入铜丝，充分作用．	无明显现象
在所得的溶液中插入铝丝，充分作用．	铝丝表面有一层黑色物质，溶液由浅绿色变无色

（2）铜、铁、铝；
（3）置换．

点评 本题考查通过实验探究来判断金属的活动性强弱，实验设计的基本思路是，先加入常见的稀盐酸，观察反应现象，对于该题中铁与稀盐酸反应，生成的溶液是浅绿色，另外能与酸反应的金属说明它的活动比较强，排在氢的前面．