Question

18．鐵、鋁、銅是常見的三種金屬．同學們發現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．
（一）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？
（二）實驗探究：同學們對這三種金屬的活動性順序展開探究，請填寫下列空格．
將粗細相同的鐵絲、鋁絲、銅絲分別插入質量相同、溶質質量分數也相同的稀鹽酸中：

操作				根據現象得出 金屬活動性順序
片刻后現象	有少量氣泡	無氣泡	無氣泡	Fe＞Al，Fe＞Cu
幾分鐘后現象	有少量氣泡	有大量氣泡	無氣泡	Al＞Fe＞Cu

（三）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資料，明白了鋁絲在稀鹽酸中短時間無氣泡，是因為鋁表面致密的氧化膜會先與鹽酸反應．
（四）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（或污物）．
（五）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			根據現象得出 金屬活動性順序
現  象	無明顯現象	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．
（六）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入順序（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Cu、Fe、Al．
（2）金屬被人類大規模開發利用的大致年限也與金屬活動性順序有關．請寫出鐵、鋁、銅三種金屬材料中被人類利用較晚的金屬是Al．
（3）同學們在實驗室發現了一塊銅片生銹了，表面附有部分銅綠（銅綠的主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃），推測銅綠是銅與空氣中的氧氣、水和二氧化碳共同作用的結果．

Answer 1

分析 金屬的活動性順序的應用主要表現在兩個方面：一是只有排在氫前面的金屬才能與酸發生置換反應，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；化學方程式的書寫主要做好以下幾個方面：反應物、生成物、反應條件、化學式的書寫、配平、沉淀氣體的標注等．

解答 解：【實臉探究】鐵絲表面產生少量氣泡，鋁絲表面產生大量氣泡，銅絲表面不產生氣泡，所以金屬活動性順序Al＞Fe＞Cu；
【反思評價】實驗中可以看出，鋁絲表面開始不產生氣泡，幾分鐘后產生大量的氣泡，是因為表面有致密的氧化鋁薄膜，其它金屬也是如此，因此金屬性質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】鐵的活動性比銅強，銅的顏色為紅色，因此鐵絲伸入硫酸銅中現象為鐵絲表面有紅色物質析出，化學方程式為Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
只有一支盛有少量稀鹽酸的試管，先插入銅片無現象，插入鐵片，鐵片表面產生氣泡，溶液中再伸入鋁片時，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；也能證明三種金屬的活動性強弱；
【拓展遷移】金屬被人類大規模開發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；
（3）銅綠的主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃），根據質量守恒定律，推測銅綠是銅與空氣中的氧氣、水和二氧化碳共同作用的結果．
故答案為：
【實臉探究】Al＞Fe＞Cu；
【反思評價】除去金屬表面的氧化物（或污物）；
【實驗驗證】鐵絲表面有紅色物質析出；Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
【拓展遷移】（1）Cu、Fe、Al；
（2）Al；
（3）二氧化碳．

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．