Question

12．2015年11月2日，C919大型客机首架机正式下线．制造大飞机使用了大量的铝、铁、铜．小组同学对三种金属进行了如下探究：
【实验】

实验
现象	有气泡产生，产生气泡较慢	铁片上有红色物质附着，溶液变成浅绿色	有气泡产生，产生气泡较快	无现象	无气泡产生无明显现象

【分析】（1）实验时，需先用砂纸打磨金属片，其目的是除去金属表面的氧化膜，利于反应．
（2）如果要验证铝、铁、铜三种金属活动性强弱，从优化实验的角度考虑，只需利用上述实验中的BE（用实验编号填空）两组实验就能达到目的．
（3）将打磨后的铝片放入稀硫酸中，开始反应很慢，然后试管逐渐变热，反应逐渐加快．一段时间后，反应速率变慢，最后停止产生气泡．请结合所学知识，解释产生该现象的原因铝易被空气中的氧气氧化，在铝条表面生成一层致密的氧化物保护膜铝易被空气中的氧气氧化，在铝条表面生成一层致密的氧化物保护膜．将铝条放入稀盐酸中，稀盐酸与铝条表面的氧化铝反应，所以气泡较少．随着氧化铝的减少，铝与盐酸接触面积增大，气泡逐渐增加并达到反应最快．后来盐酸的质量分数越来越小，反应速率减慢．直至停止．
【拓展】将一定质量的锌粉加入含硝酸铝、硝酸铜和硝酸银的溶液中，充分反应后过滤，然后分别向滤液、滤渣中加入稀盐酸，均无明显现象，则滤液中存在的阳离子可能是Al³⁺、Zn²⁺或Al³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺或Al³⁺、Zn²⁺、Cu、Ag⁺（用离子符号表示所有可能存在的情况）．

Answer 1

分析 【实验】根据铜的活动性顺序位于氢的后面分析现象；
【分析】
（1）根据金属的表面常有一层金属氧化物会影响金属和溶液反应分析；
（2）根据验证金属活动性强弱的方法解答；
（3）根据实验的现象得出结论；由图中信息知开始反应速度慢，然后逐渐加快，随反应进行酸逐渐减少，速度变慢．再结合铝的化学性质解决开始快后来慢的问题；
（4）根据四种金属活动性强弱关系铝＞锌＞氢＞铜＞银，锌能与硝酸银、硝酸铜依次发生反应而不能与硝酸铝反应，向滤出的固体中加入稀硫酸，没有气泡冒出，说明锌粉无剩余，据此分析．

解答 解：【实验】因为铜的活动性顺序位于氢的后面，因此不能和酸反应，表现为无现象；
【分析】（1）因为金属的表面常有一层金属氧化物会影响金属和溶液的反应，因此实验前用砂纸打磨金属片的目的是除去金属表面的氧化膜，利于反应；
（2）试管B中铁片上有红色物质附着，溶液变成浅绿色，说明铁比铜活泼；试管E中无气泡产生无明显现象，说明铝比铁活泼；如果要验证铝、铁、铜三种金属活动性强弱，从优化实验的角度考虑，只需利用上述实验中的BE两组实验就能达到目的．
（3）铝易被空气中的氧气氧化，在铝条表面生成一层致密的氧化物保护膜铝易被空气中的氧气氧化，在铝条表面生成一层致密的氧化物保护膜．将铝条放入稀盐酸中，稀盐酸与铝条表面的氧化铝反应，所以气泡较少．随着氧化铝的减少，铝与盐酸接触面积增大，气泡逐渐增加并达到反应最快．后来盐酸的质量分数越来越小，反应速率减慢．直至停止．
（4）锌能与硝酸银、硝酸铜依次发生反应而不能与硝酸铝反应，向滤出的固体中加入稀硫酸，没有气泡冒出，说明锌粉无剩余，可判断所加入的锌粉一定与硝酸银反应，是否与硝酸铜发生反应因不能确定锌粉的量而无法判断，因此滤液中一定含有没反应的硝酸铝，生成的硝酸锌，可能含有硝酸铜和硝酸银；
答案：
【实验】无现象；
【分析】（1）除去金属表面的氧化膜，利于反应；
（2）BE；
（3）铝易被空气中的氧气氧化，在铝条表面生成一层致密的氧化物保护膜铝易被空气中的氧气氧化，在铝条表面生成一层致密的氧化物保护膜．将铝条放入稀盐酸中，稀盐酸与铝条表面的氧化铝反应，所以气泡较少．随着氧化铝的减少，铝与盐酸接触面积增大，气泡逐渐增加并达到反应最快．后来盐酸的质量分数越来越小，反应速率减慢．直至停止；
（4）Al³⁺、Zn²⁺或Al³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺或Al³⁺、Zn²⁺、Cu、Ag⁺

点评 本题是对金属活动性顺序的考查，运用实验探究金属的活动性顺序，考查了实验探究的过程，注重学生运用实验分析实验能力的培养．