Question

【題目】某化學小組的同學們一起探究鋁、鐵、銅三種金屬的活動性順序。請你和他們一起進行以下的探究活動并回答有關問題。

（提出問題）三種金屬的活動性順序是怎樣的？

（猜想與假設）小華的猜想是Cu>Fe>Al；小強的猜想是Fe>Cu>Al；你的猜想是_____。

（實驗一）①小麗取鐵絲、鋁絲、銅絲和編號為①、②、③的三支試管，進行如下實驗（試管中均盛有相同體積、相同濃度的稀鹽酸）：

實驗步驟	觀察到的現象	實驗結論
將鐵絲插入試管①中	_____	鋁、鐵、銅三種金屬的活動性順序為_____
將鋁絲插入試管②中	剛開始無明顯現象，過一段時間有大量氣泡產生
將銅絲插入試管③中	中無明顯現象

（交流與表達1）同學們對鋁絲的實驗現象進行了討論，剛開始無氣泡產生的原因是_____

（實驗二）為了驗證以上的實驗結論，小麗同學又取了形狀、大小相同且打磨干凈的銅片、鋁片及相關溶液，進行如圖所示的實驗：

（1）實驗中，燒杯內盛放的溶液是過量的_____溶液。

（2）燒杯中發生反應的化學方程式為_____。

（交流與表達2）小華同學提出也可以選擇一種金屬與兩種鹽溶液進行探究，小平要補充的方案是_____（只寫出所用的試劑即可）。

（實驗結論）通過以上實驗，同學們得出了三種金屬的活動性順序。

（評價與反思）實驗結束后，同學們對實驗過程進行了如下反思：影響金屬與酸反應速率快慢的因素，除了相互反應的金屬和酸的性質外，還有_____（任寫一種）。

Answer 1

【答案】Al>Fe>Cu 有少量氣泡產生，溶液由無色變為淺綠色 AI>Fe>Cu 鹽酸先與鋁表面的氧化鋁反應，無氣體產生 硫酸亞鐵（合理即可） 2Al+3FeSO4=Al2（SO4）3+3Fe（需與上一空對應） 鐵片、Al2（SO4）3溶液和CuSO4溶液 金屬與酸的接觸面積（合理即可）

【解析】

猜想與假設：猜想是Cu>Fe>Al或Fe>Cu>Al或Al>Fe>Cu。

實驗一：

金屬越活潑，與酸反應生成氫氣的反應越劇烈，鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，所以將鐵絲插入稀鹽酸中，有少量氣泡產生，溶液由無色變為淺綠色；根據實驗現象，實驗結論為鋁、鐵、銅三種金屬的活動性順序為Al>Fe>Cu。

交流與表達1：

鋁和空氣中的氧氣反應會生成致密的氧化鋁薄膜，所以實驗剛開始時試管③中無氣泡產生的原因是：鋁表面有一層氧化膜；

實驗二：

（1）鋁的金屬活動性大于銅，可用活動性介于兩者之間的鐵、鋅等的鹽溶液驗證，故實驗中，燒杯內盛放的溶液是過量的硫酸亞鐵（合理即可）溶液。燒杯中鐵的金屬活動性大于銅，小于鋁，所以鋁和硫酸亞鐵反應生成硫酸鋁和鐵單質，發生反應的化學方程式為2Al+3FeSO4=Al2（SO4）3+3Fe（需與上一空對應）。

（2）驗證三種金屬活動性強弱關系時，通常采取“三取中”即：取中間金屬單質與兩端的金屬的鹽溶液反應或取中間金屬的鹽溶液與兩端金屬的單質反應。故可選用鐵片、Al2（SO4）3溶液和CuSO4溶液。

評價與反思：

實驗結束后，影響金屬與酸反應速率快慢的因素，除了相互反應的金屬和酸的性質外，還有金屬與酸的接觸面積等。