Question

17．鐵、鋁、銅是常見的三種金屬．同學們發(fā)現(xiàn)生活中的鋁和銅制品表面一般不用防銹，而鐵制品一般需要做防銹處理．
【提出問題】這是不是因為鐵、鋁、銅三種金屬中鐵的活動性最強呢？
【實驗探究】同學們對這三種金屬的活動性順序展開了探究，請你參與探究并填寫空格．
將粗細相同的鐵絲、鋁絲、銅絲分別插人體積相同、溶質質量分數(shù)也相同的稀鹽酸中：

操作				根據(jù)現(xiàn)象得出金屬活動性順序
片刻后現(xiàn)象	有少量氣泡	無氣泡	無氣泡	Fe＞Al，F(xiàn)e＞Cu
幾分鐘后現(xiàn)象	有少量氣泡	有大量氣泡	無氣泡

【討論交流】為什么同一個實驗得出了兩種結論呢？同學們帶著這個疑問查閱了相關資料，明白了鋁絲在稀鹽酸中短時間內無氣泡，是因為鋁表面致密的氧化膜會先與鹽酸反應．
【反思評價】做金屬性質實驗時需將金屬進行打磨，打磨的目的是除去金屬表面的氧化物．
【實驗驗證】為了進一步確認鐵、鋁、銅這三種金屬的活動性順序，同學們又將兩根粗細相同的、打磨過的鐵絲分別插入硫酸鋁溶液、硫酸銅溶液中：

操作			根據(jù)現(xiàn)象得出金屬活動性順序
現(xiàn)象	無明顯現(xiàn)象	鐵絲表面有紅色物質析出	Al＞Fe＞Cu

寫出鐵與硫酸銅溶液反應的化學方程式Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
【拓展遷移】（1）若只有一支盛有少量稀鹽酸的試管，只需合理安排金屬絲的插人順序（能與鹽酸反應的要一次將鹽酸消耗完），也能證明鐵、鋁、銅這三種金屬的活動性順序．金屬絲的插入順序為銅鐵鋁或鐵銅鋁．
（2）金屬被人類大規(guī)模開發(fā)利用的大致年限也與金屬活動性順序有關，請寫出鐵、鋁、銅三種金屬材料被人類利用的先后順序Cu、Fe、Al．

Answer 1

分析 根據(jù)金屬易生銹，影響反應的速率分析；根據(jù)鐵和硫酸銅反應產生硫酸亞鐵和銅寫出反應的方程式，并描述反應的現(xiàn)象；根據(jù)金屬的活動性順序意義設計：一是只有排在氫前面的金屬才能與酸發(fā)生置換反應，生成鹽和氫氣；二是只有排在前面的金屬才能把后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來；根據(jù)金屬被人類大規(guī)模開發(fā)利用的大致年限與金屬活動性順序的關系分析．

解答 解：【反思評價】因為金屬表面有有一層氧化物薄膜，因此在做金屬性質探究實驗時需將金屬進行打磨，以除去金屬表面的氧化物；
【實驗驗證】鐵絲伸入硫酸銅中鐵能與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，化學方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
【拓展遷移】（1）只有一支盛有少量稀鹽酸的試管，先插入銅絲無現(xiàn)象，插入鐵絲，鐵絲表面產生氣泡，溶液中再伸入鋁絲時，不產生氣泡，因為鹽酸消耗完了，但是鋁的活動性比鐵強，鋁的表面會析出金屬鐵，能證明三種金屬的活動性強弱；或先插入鐵絲，鐵的表面產生氣泡，溶液中再伸入銅絲時，無現(xiàn)象；再插入鋁絲，不產生氣泡，因為鹽酸消耗完了，但是鋁的活動性比鐵強，因此鋁的表面會變黑，能證明三種金屬的活動性強弱；
（2金屬被人類大規(guī)模開發(fā)利用的大致年限也與金屬活動性順序有關，活動性越強開發(fā)的越晚，因此鐵、鋁、銅三種金屬材料被人類利用的先后順序 為Cu、Fe、Al．
故答案為：
【反思評價】除去金屬表面的氧化物；
【實驗驗證】Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
【拓展遷移】（1）銅鐵鋁或鐵銅鋁；
（2）Cu、Fe、Al．

點評 解答本題要掌握化學方程式的書寫方法和金屬活動性順序等方面的知識，只有這樣才能對相關方面的問題做出正確的判斷．