Question

同学们已经学习了有关金属的一些知识，对金属的活动性顺序也有 了一定的认识。请运用所学知识参与以下探究并回答相关问题：
【 实验一】将4枚洁净无锈的铁钉分别放入图12中 a、b、c、d 4支试管中。

上述实验中，____________试管中的铁钉最易生锈。设计如图d实验的目的是________
________________________________________。铁生锈的主要原因是铁与       、
        等物质发生了复杂的化学反应。
【 实验二】为了探究Fe、Cu、Al三种金属的活动性顺序，小宁同学做了图13所示的实验.

（1）实验时，为了除去铝和铁表面的氧化物或污物，在插入溶液前应将               。
（2）实验时观察到的主要现象是                              。得出的结论是______________________________。写出其中一种金属与硫酸铜溶液反应的化学方程式                            。
（3）小成同学认为小宁同学设计的实验不能达到实验目的，原因是              
         ，因此另设计一个实验，才能得出正确的结论。请你设计一个实验并完成下表：

操 作	现   象	结   论
		三种金属活动性由强到弱的顺序是：Al  、Fe、Cu

Answer 1

【 实验一】（b）  探究铁在的干燥的空气（没有水）中是否容易生锈 氧气  水
【 实验二】（1）金属表面打磨光亮
（2）铝和铁表面均覆盖一层红色的物质  铝和铁的金属活动性比铜强
Fe＋CuSO₄=Cu＋FeSO₄ （或2Al+3CuSO₄=Al₂(SO₄)₃+3Cu）
（3）无法比较铝和铁的金属活动性

操 作	现   象	结   论
将相同状态的 Fe、Cu、 Al分别放入相同条件下的稀盐酸	Al 、Fe表面有气泡产生且与稀盐酸反应时Al比Fe剧烈。Cu无明显现象发生

试题分析：铁生锈的条件有两个：水和氧气，缺一不可，铁生锈的主要原因是铁与空气中的水分和氧气发生复杂的化学反应，d实验中没有水分，目的是探究铁在的干燥的空气（没有水）中是否容易生锈；（1）铝单质在空气中容易和氧气反应生成氧化铝薄膜覆盖在铝表面，所以在插入溶液前应将表面的氧化物薄膜先打磨除掉；（2）铝和铁金属活动性顺序比铜强，所以他们都能将铜置换出来，所以现象为铝和铁表面均覆盖一层红色的物质，铁与硫酸铜反应的方程式为Fe＋CuSO₄=Cu＋FeSO₄，铝和硫酸铜反应的方程式为2Al+3CuSO₄=Al₂(SO₄)₃+3Cu；（3）小宁同学设计的实验只是验证了铝和铜的活动性比铜强，但是却没有比较这两者的活动性顺序，再设计一个实验比较这两者的活动性顺序即可，将相同状态的 Fe、Cu、 Al分别放入相同条件下的稀盐酸中，反应生成气体速率快的金属活动性较高，而铜单质和盐酸反应无现象。
点评：关于金属活动性顺序的题目考查属于中考考察的热点，在实验探究题中几乎每年必有，要掌握相关基础知识点和其中反映出的化学思想方法。