Question

為節(jié)省藥品和時(shí)間，甲、乙、丙三位同學(xué)用銅片、鋅片、稀硫酸、CuSO4溶液、直流電源、石墨電極、導(dǎo)線、燒杯、試管等中學(xué)化學(xué)常見的藥品和儀器(用品)，通過巧妙的構(gòu)思，設(shè)計(jì)了比較銅、鋅金屬活動(dòng)性相對(duì)強(qiáng)弱的系列實(shí)驗(yàn)。試填寫下列空白：

(1)甲同學(xué)分別將一小片銅片、鋅片置于燒杯底部(銅與鋅不接觸)，向燒杯中小心加入稀硫酸，觀察到的現(xiàn)象是________。甲同學(xué)的設(shè)計(jì)思路是_____________________________。

(2)乙同學(xué)接著甲的實(shí)驗(yàn)，向燒杯中滴加________溶液，進(jìn)而觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。

乙同學(xué)作出鋅、銅金屬活動(dòng)性相對(duì)強(qiáng)弱的結(jié)論所依據(jù)的原理是____________________________________________________________________。

(3)丙同學(xué)使用直流電源、石墨電極組裝好電解裝置，向乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)后的溶液中補(bǔ)充了必要的試劑________ 溶液(作為電解液)。反應(yīng)在調(diào)控下隨即開始，實(shí)驗(yàn)中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。實(shí)驗(yàn)中的明顯現(xiàn)象是________________________。

(4)請(qǐng)你再單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)(試劑、儀器自選)，探究和證實(shí)鋅、銅金屬活動(dòng)性的相對(duì)強(qiáng)弱(簡(jiǎn)要說明操作和現(xiàn)象)______________________________。

Answer 1

解析：從該題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩砜�，是要用�?shí)驗(yàn)證明鋅和銅的金屬活動(dòng)性的相對(duì)強(qiáng)弱；從實(shí)驗(yàn)方法來看，有與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的快慢，構(gòu)成原電池時(shí)負(fù)極比正極活潑，置換反應(yīng)，金屬離子在溶液中電解時(shí)的現(xiàn)象等。甲同學(xué)用兩種金屬放到酸中是否產(chǎn)生氣泡或產(chǎn)生氣泡的快慢來比較。乙同學(xué)在甲的基礎(chǔ)上，加入CuSO4溶液觀察現(xiàn)象，鋅與少量硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)生成的銅附在鋅表面形成微型原電池，加快了反應(yīng)速率，產(chǎn)生氣泡的速率加快，說明鋅比銅活潑。丙同學(xué)在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上運(yùn)用電解原理，陰極有紅色的銅析出說明鋅比銅活潑。最后要設(shè)計(jì)一種方案，可以從氧化還原反應(yīng)的先后順序去證明金屬的活潑性，即與同種氧化劑接觸時(shí)，活潑性強(qiáng)的金屬先與氧化劑反應(yīng)，活潑性弱的金屬后與氧化劑反應(yīng)，因此可以將鋅、銅分別同時(shí)加入到少量淺綠色的氯化亞鐵溶液中，加入鋅的溶液褪色，說明鋅比銅活潑。

答案：(1)鋅片上有氣泡產(chǎn)生，銅片上無氣泡　鋅能置換出酸中的氫，而銅不能

(2)CuSO4　鋅片上有紅色的銅析出，鋅片上產(chǎn)生氣泡的速率明顯加快　活潑金屬可以把不活潑金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(或Zn、Cu、稀硫酸組成原電池，Zn為負(fù)極)

(3)CuSO4　2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4

陰極上有紅色銅析出，陽極附近有氣體產(chǎn)生

(4)分別取一小片銅片與鋅片置于兩支試管中，向試管中加入少量淺綠色的FeCl2溶液，片刻后，加鋅片的試管中溶液的顏色褪去，溶液近乎無色(其他可行答案也可)