Question

同學們已經學習了有關金屬的一些知識，對金屬的活動性順序也有 了一定的認識。請運用所學知識參與以下探究并回答相關問題：
【 實驗一】將4枚潔凈無銹的鐵釘分別放入圖12中 a、b、c、d 4支試管中。

上述實驗中，____________試管中的鐵釘最易生銹。設計如圖d實驗的目的是________
________________________________________。鐵生銹的主要原因是鐵與       、
        等物質發生了復雜的化學反應。
【 實驗二】為了探究Fe、Cu、Al三種金屬的活動性順序，小寧同學做了圖13所示的實驗.

（1）實驗時，為了除去鋁和鐵表面的氧化物或污物，在插入溶液前應將               。
（2）實驗時觀察到的主要現象是                              。得出的結論是______________________________。寫出其中一種金屬與硫酸銅溶液反應的化學方程式                            。
（3）小成同學認為小寧同學設計的實驗不能達到實驗目的，原因是              
         ，因此另設計一個實驗，才能得出正確的結論。請你設計一個實驗并完成下表：

操 作	現   象	結   論
		三種金屬活動性由強到弱的順序是：Al  、Fe、Cu

Answer 1

【 實驗一】（b）  探究鐵在的干燥的空氣（沒有水）中是否容易生銹 氧氣  水
【 實驗二】（1）金屬表面打磨光亮
（2）鋁和鐵表面均覆蓋一層紅色的物質  鋁和鐵的金屬活動性比銅強
Fe＋CuSO₄=Cu＋FeSO₄ （或2Al+3CuSO₄=Al₂(SO₄)₃+3Cu）
（3）無法比較鋁和鐵的金屬活動性

操 作	現   象	結   論
將相同狀態的 Fe、Cu、 Al分別放入相同條件下的稀鹽酸	Al 、Fe表面有氣泡產生且與稀鹽酸反應時Al比Fe劇烈。Cu無明顯現象發生

試題分析：鐵生銹的條件有兩個：水和氧氣，缺一不可，鐵生銹的主要原因是鐵與空氣中的水分和氧氣發生復雜的化學反應，d實驗中沒有水分，目的是探究鐵在的干燥的空氣（沒有水）中是否容易生銹；（1）鋁單質在空氣中容易和氧氣反應生成氧化鋁薄膜覆蓋在鋁表面，所以在插入溶液前應將表面的氧化物薄膜先打磨除掉；（2）鋁和鐵金屬活動性順序比銅強，所以他們都能將銅置換出來，所以現象為鋁和鐵表面均覆蓋一層紅色的物質，鐵與硫酸銅反應的方程式為Fe＋CuSO₄=Cu＋FeSO₄，鋁和硫酸銅反應的方程式為2Al+3CuSO₄=Al₂(SO₄)₃+3Cu；（3）小寧同學設計的實驗只是驗證了鋁和銅的活動性比銅強，但是卻沒有比較這兩者的活動性順序，再設計一個實驗比較這兩者的活動性順序即可，將相同狀態的 Fe、Cu、 Al分別放入相同條件下的稀鹽酸中，反應生成氣體速率快的金屬活動性較高，而銅單質和鹽酸反應無現象。
點評：關于金屬活動性順序的題目考查屬于中考考察的熱點，在實驗探究題中幾乎每年必有，要掌握相關基礎知識點和其中反映出的化學思想方法。