Question

（2013?大连一模）利用金属和某些溶液能否发生置换反应可以确定金属活动性顺序．为了验证铝、铁、铜的金属活动性顺序，某同学设计了两个合理方案，所需试剂如下：
方案一：铝片、

硫酸亚铁

、铜片；
方案二：铝粉、氯化亚铁溶液、硫酸铜溶液．
（1）方案一中缺少的试剂可以是

硫酸亚铁

；
（2）写出方案二的实验操作步骤、预期现象和反应的化学方程式．

Answer 1

分析：根据金属和盐溶液发生置换反应的规律分析设计实验：在金属活动性顺序中，只有前面的金属可以把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来，钾、钙、钠除外．

解答：解：铝、铁、铜三种金属的活动性顺序是：铝＞铁＞铜，常见的设计方案有：两头金属中间盐，中间金属两头盐；
（1）根据给定的两种金属，因此可以选择和中间金属的盐溶液混合，将两头金属分别放入硫酸亚铁溶液中，铝能与硫酸亚铁反应，而铜与硫酸亚铁不反应，可以验证三种金属的活动性顺序；
（2）本方案不能直接验证三种金属的活动性顺序，因此要通过多步操作完成：分别取适量的硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液于试管中，将铝粉分别加入到氯化亚铁溶液和硫酸铜溶液中，看到在硫酸亚铁溶液中的铝粉的表面附着一层银白色的金属，说明铝的活动性比铁强；而在硫酸铜溶液中的铝粉表面附着一层红色固体，说明铝的活动性比铜强；
为了比较铁和铜的活动性强弱，再把附着铁的铝粉加入到硫酸铜溶液中，会发现银白色的金属又附着一层红色固体，说明铁的活动性比铜强，从而验证三种金属的活动性强弱；
反应的方程式为：2Al+3FeCl₂=2AlCl₃+3Fe；2Al+3CuSO₄=Al₂（SO₄）₃+3Cu；Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
故答案为：（1）硫酸亚铁；（2）分别取适量的硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液于试管中，将铝粉分别加入到氯化亚铁溶液和硫酸铜溶液中，看到在硫酸亚铁溶液中的铝粉的表面附着一层银白色的金属，说明铝的活动性比铁强；而在硫酸铜溶液中的铝粉表面附着一层红色固体，说明铝的活动性比铜强；
为了比较铁和铜的活动性强弱，再把附着铁的铝粉加入到硫酸铜溶液中，会发现银白色的金属又附着一层红色固体，说明铁的活动性比铜强，从而验证三种金属的活动性强弱；2Al+3FeCl₂=2AlCl₃+3Fe；2Al+3CuSO₄=Al₂（SO₄）₃+3Cu；Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．

点评：本题考查金属活动性顺序的应用，要求我们能根据金属活动性顺序设计实验方案验证金属的活动性顺序；依据活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，活动性顺序中位于氢之前的金属能与酸反应放出氢气．．