题目内容

19.铁、铝、铜是常见的三种金属.同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈,而铁制品一般需要做防锈处理.
【提出问题】这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢?
【实验探究】同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究,请你参与探究并填写空格.将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中:
操作根据现象得出金属活动性顺序
片刻后现象有少量气泡无气泡无气泡Fe>Al,Fe>Cu
几分钟后现象有少量气泡有大量气泡无气泡Al>Fe>Cu
【讨论交流】为什么同一个实验得出了两种结论呢?同学们带着这个疑问查阅了相关资料,明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡,是因为铝表面的氧化物会先与盐酸反应.
【反思评价】做金属性质实验时需将金属进行打磨,打磨的目的是除去表面的氧化物.
【实验验证】为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序,同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中:
操作根据现象得出金属活动性顺序
现象无明显现象铁丝表面附着了一层红色固体Al>Fe>Cu
写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式Fe+CuSO4═FeSO4+Cu.
【拓展迁移】(1)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管,只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完),也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序.金属丝的插入顺序为铜丝,铁丝和铝丝.
(2)金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关,请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序铜、铁、铝.

分析 通常情况下,铝能和空气中的氧气反应生成氧化铝,氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水;
根据实验现象可以判断金属的活泼性;
铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜;
金属越活泼,越不容易被人类认识和利用.

解答 解:【实验探究】探究过程如下表所示:

操作根据现象得出金属活动性顺序
片刻后现象有少量气泡无气泡无气泡Fe>Al,Fe>Cu
几分钟后现象有少量气泡有大量气泡无气泡Al>Fe>Cu
【反思评价】做金属性质实验时需将金属进行打磨,打磨的目的是除去表面的氧化物.
故填:除去表面的氧化物.
【实验验证】探究过程如下表所示:
操作根据现象得出金属活动性顺序
现象无明显现象铁丝表面附着了一层红色固体Al>Fe>Cu
铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu.
故填:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu.
【拓展迁移】(1)金属丝的插入顺序为:先插入铜丝,无明显现象,说明铜排在氢的后面,再同时插入铁丝和铝丝,铁丝和铝丝表面都产生气泡,说明铝和铁都排在氢的前面,并且铝丝表面产生气泡的速率比铁丝快,说明铝比铁活泼,从而证明铝比铁活泼,铁比铜活泼.
故填:铜丝,铁丝和铝丝.
(2)铝比铁活泼,铁比铜活泼,因此铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序是铜、铁、铝.
故填:铜、铁、铝.

点评 要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来.

练习册系列答案
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10.学校化学兴趣小组知道二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂后,再想探究其他一些物质如氧化铝是否也可作过氧化氢分解的催化剂.请参与他们的探究过程,并填写下列空白.
(1)【问题】Al2O3能不能作过氧化氢分解的催化剂呢?
(2)【猜想】Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂.
(3)【实验验证】(填写表格空白处)

实验步骤实验现象实验结论
实验一将带火星的木条伸入
装有过氧化氢溶液的试管中
木条不复燃常温下过氧化氢溶液分解很慢
实验二在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al2O3,然后将带火星的木条伸入试管中木条复燃Al2O3加快了反应的速度
(4)【结论】Al2O3能加快过氧化氢的分解速率,故Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂.
(5)【讨论与反思】经过讨论,有的同学认为只有上述两个证据,不能证明Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂,还要补充一个探究实验:
实验三:[实验目的]探究探究Al2O3的质量没有改变
【实验步骤】①准确称量Al2O3(少量)的质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二试管里的物质进行分离,洗涤,干燥,称量;④对比反应前后Al2O3的质量.
[讨论]如果Al2O3在反应前后质量不变,则说明Al2O3可以作过氧化氢分解的催化剂.
(6)但小华认为,要证明猜想,上述三个实验还不足够,还需要再增加一个探究实验:探究Al2O3的化学性质是否改变(将Al2O3放入新的过氧化氢溶液,观察是否仍旧能加快反应速度).

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