Question

【題目】某同學利用以下藥品：長、寬和厚度均相同的鋅片、鐵片和銅片，稀硫酸、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液、硫酸鋅溶液、鋅粉，驗證鋅、鐵、銅的金屬活動性順序。

（1）實驗前，用砂紙打磨金屬片的目的是： ；

（2）根據(jù)實驗目的，該同學設計了實驗Ⅰ、Ⅱ兩中合理的方案，如圖I所示：

若X、Y是兩種不同的試劑，則X、Y中溶質的化學式依次為 、 ；

（3）該同學將硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液混合在一起，溶液呈現(xiàn)為青色。

A．向混合液中加入過量鋅粉，攪拌，溶液顏色的變化應為：青色變淺至 色，最終變?yōu)闊o色。

B．向混合液中插入鋅片，待其浸沒部分表面完全變色后，溶液仍為青色，取下鋅片表面附著的粉末，以檢驗其組成為鐵和銅。粉末中存在鐵的原因：

①反應生成了鐵，寫出該反應的化學方程式： ；

② ；

（4）如圖Ⅱ所示，該同學用導線將鋅片和銅片連接起來，接入電流表，然后把它們一起插入硫酸銅溶液中，該實驗的現(xiàn)象為：①電流表 ；②銅片表面 。

Answer 1

【答案】（1）除去金屬表面的氧化物(或污物)；

（2）H2SO4 FeSO4；

（3）A．淺綠。

B．①FeSO4+Zn＝ZnSO4+Fe；②銅和鋅構成原電池、電子轉移過程中亞鐵離子得到電子變成鐵單質；

（4）①指針發(fā)生偏轉； ②變粗

【解析】

試題分析：（1）放置在空氣中的金屬其表面會因與空氣反應生成其氧化物。所以在金屬片使用前應將這層金屬的氧化物用砂紙打磨除去。

（2）從圖中可知，要通過與X的現(xiàn)象驗證三種金屬的活動性順序，要求X應最少與三種金屬中的兩種較活潑的都反應，所以X應為H2SO4。Y與鋅、銅兩種金屬接觸后可得知三種金屬的活動性順序，因此Y應為含鐵的鹽。所以Y為FeSO4。

（3）A鋅的活動性比鐵與銅都強，所以鋅會與硫酸銅先發(fā)生反應生成硫酸鋅（無色）。當硫酸銅恰好反應完全時，溶液中含硫酸亞鐵（淺綠色）和硫酸鋅。剩余的鋅再與硫酸亞鐵反應，當硫酸亞鐵全部反應時，溶液中只含硫酸鋅，此時溶液為無色。B溶液為青色，說明硫酸銅還未完全參與反應。因此鐵出現(xiàn)的原因是：銅和鋅構成原電池、電子轉移過程中亞鐵離子得到電子變成鐵單質；發(fā)生的反應為：FeSO4+Zn＝ZnSO4+Fe。

（4）用導線將鋅片和銅片連接起來，銅和鋅會構成原電池。接入電流表，由于產生電流的原因，會發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉。隨著反應的發(fā)生，銅片表面會逐漸附著反應生成的銅。