Question

6．金属在我们生活中有广泛的应用
（1）铝是活泼金属，为什么铝制品常都具有很好的抗腐蚀性能？
（2）用实验验证Fe、Mg、Cu三种金属的活动性顺序，请写出一种可行方案所需要的物质．
（3）在Cu（NO₃）₂和Al（NO₃）₃的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，向滤出的固体上滴加稀硫酸时有气泡产生．则反应后所得溶液工业中含有的金属离子有Al³⁺和Zn²⁺（用离子符号表示）．写出一个有关的化学反应的化学方程式Zn+Cu（NO₃）₂=Zn（NO₃）₂+Cu．

Answer 1

分析 （1）可以根据铝的性质进行分析、判断，从而得出正确的结论；
（2）用实验验证Fe、Cu、Mg三种金属的活动性顺序，根据其活动性Mg＞Fe＞Cu，所选择的物质一定要能分别证明各金属的活动性强弱．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，要比较金属的活动性大小，常用金属与盐溶液的反应．要验证三种金属活动性大小关系时，通常采取“三取中”的方法即：取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应．
（3）金属活动性顺序是：铝＞锌＞铜，向含有Cu（NO₃）₂、Al（NO₃）₃混合溶液中加入一定量的锌粉，锌粉首先置换硝酸铜中的铜，而不能与硝酸铝发生反应；过滤向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣金属中含有锌，即加入的锌粉过量，据此分析解答．

解答 解：（1）通常情况下铝制品很耐腐蚀，这是因为铝在常温下与空气中的氧气发生化学反应，使铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止了内部的铝进一步氧化；
（2）根据三种金属的活动性顺序Mg＞Fe＞Cu，可选择中间金属的盐溶液和其他两种金属，即Mg，FeSO₄溶液，Cu；或中间金属和其他两种金属的盐溶液 即MgSO₄溶液，Fe，CuSO₄溶液；
（3）金属活动性顺序是：铝＞锌＞铜，向含有Cu（NO₃）₂、Al（NO₃）₃混合溶液中加入一定量的锌粉，锌粉首先置换硝酸铜中的铜，而不能与硝酸铝发生反应；过滤向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣金属中含有锌，即加入的锌粉过量，那说明原混合溶液中的铜全部被置换出来，即滤液中肯定没有Cu（NO₃）₂，因为锌和Cu（NO₃）₂反应时生成的是Zn（NO₃）₂，所以滤液肯定中有Zn（NO₃）₂；又因为锌不能从Al（NO₃）₃液中置换出铝，所以滤液中肯定含有Al（NO₃）₃．所以，溶液中含有的金属离子有：Al³⁺和Zn²⁺，化学方程式为：锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，化学方程式为：Zn+Cu（NO₃）₂=Zn（NO₃）₂+Cu．
故答案为：（1）铝在常温下与空气中的氧气发生化学反应，使铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止了内部的铝进一步氧化；
（2）MgSO₄溶液，Fe，CuSO₄溶液；
（3）Al³⁺和Zn²⁺，Zn+Cu（NO₃）₂=Zn（NO₃）₂+Cu．

点评 本题主要考查了对金属活动性顺序的应用和理解，难度不是很大，通过练习，培养学生的理解能力和应用能力．