Question

16．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．	有气泡冒出，溶液由无色变为浅绿色
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）将铝丝插入前应进行的操作是用砂纸将铝表面的氧化物打磨掉；
（3）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将铜丝插入稀盐酸中；
（4）小强同学认为要得到Al＞Fe＞H＞Cu的结论，不必做补充实验，中需将小明同学方案中插入金属的顺序调整即可，你认为调整后插入金属的顺序是铜、铁、铝．

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．小刚同学设计的实验能得出铝＞铁＞铜以及铝＞铁＞氢的活动性，不能证明铜和氢的活动性，要想证明，只要把铜插入盐酸中即可．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．

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）铝的表面易生成致密的氧化铝保护膜，影响反应的进行和反应速度，使用前应把保护膜除去．
（3）要得出Al＞Fe＞H＞Cu的结论，上述实验没有比较Cu与H的关系，所以补充铜丝与盐酸的反应就可以了．
（4）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．
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．	有气泡冒出，溶液由无色变为浅绿色
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．	铝丝表面有一层黑色物质，溶液由浅绿色变无色

（2）用砂纸将铝表面的氧化物打磨掉．
（3）将铜丝插入稀盐酸中；
（4）铜、铁、铝．

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．