Question

黎明同學為了探究鋁、鐵、銅三種金屬的活動性，他用銅絲、鐵絲、鋁絲和稀鹽酸四種試劑，設計了以下只用一支試管，取一次鹽酸的探究方案．
（1）請你幫助他完善下列的探究方案．

實驗步驟	觀察到的現象
①在試管中取少量鹽酸，插入鐵絲、充分反應	______
②在①所得到的溶液中插入______，充分反應	無明顯現象
③在②所得到的溶液中插入______，充分反應	______

結論：金屬活動性Al＞Fe＞Cu
寫出①中反應得方程式：______．
將鋁絲插入溶液前應進行得操作是______．
（2）甲同學看到黎明的方案后，認為只要再補充一個方案，就還能得出Al＞Fe＞H＞Cu的結論，他認為要補充得實驗是______．
（3）乙同學認為要得到活動性Al＞Fe＞H＞Cu的結論，不必做實驗，只要將黎明同學的實驗中插入金屬的順序調整即可，調整后的金屬插入順序為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）分析探究實驗的設計思路：根據實驗步驟可推知，先使鐵與鹽酸反應檢驗鐵的活動性同時得到氯化亞鐵溶液，然后分別使鋁、銅與所得溶液進行反應，驗證鋁、銅的活動性；根據金屬活動性預計實驗中出現的現象，并完成探究實驗中的操作；
（2）探究方案中沒有驗證金屬銅是否可以置換酸中的氫，所以不能得出銅的活動性與H的關系，補充實驗進行驗證；
（3）探究實驗中已選取稀鹽酸，反應不必再另取鹽酸，可以通過操作的調整完成銅活動性的探究．
解答：解：（1）①根據鐵的活動性可知，鐵可與鹽酸反應放出氫氣，同時生成氯化亞鐵而使溶液變成淺綠色；
故答案為：溶液中出現氣泡，溶液由無色變為淺綠色
②由實驗現象為無現象，說明插入的金屬不能與氯化亞鐵溶液反應，根據金屬活動性，插入的金屬應為銅；
故答案為：銅絲；
③為檢驗鋁的活動性比鐵強，把鋁絲插入氯化亞鐵溶液，在鋁表面會出現鐵，生成的氯化鋁溶液無色，所以充分反應后淺綠色溶液又變為無色；
故答案為：鋁絲；溶液由淺綠色變為無色；
鐵與鹽酸發生置換反應，生成+2價亞鐵鹽同時放出氫氣；
故答案為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
由于鋁能和空氣中的氧氣反應形成一層致密的氧化鋁膜隔絕鋁與溶液的接觸，因此在插入溶液前應打磨除去表面的保護膜；
故答案為：用砂紙打磨除去鋁絲表面的氧化鋁；
（2）為彌補探實驗中沒有設計實驗檢驗銅的活動性與H的關系，可把銅放入稀鹽酸中，觀察是否放出氫氣；
故答案為：把銅絲插入鹽酸中；
（3）根據銅的活動性，銅不能與鹽酸反應，所以在插入鐵絲前可先把銅絲插入稀鹽酸中，檢驗銅的活動性與H的關系，然后再檢驗鐵、鋁的活動性，所以操作順序可調整為：插入銅絲，無現象；再插入鐵絲，產生氣體且溶液呈淺綠色；最后插入打磨后的鋁絲置換鐵；
故答案為：銅、鐵、鋁．
點評：檢驗三種金屬的活動性，一般采取“三取中”的做法：即取活動性處于中間的金屬分別與另兩種金屬的鹽溶液反應或取其鹽溶液分別與另外兩種金屬反應．