向FeCl3溶液中加入少量的銅粉,銅粉完全溶解,溶液顏色由棕黃色變成藍(lán)綠色。
(1)寫出銅與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式:_______________________________。
(2)為了節(jié)省藥品和時間,甲、乙兩位同學(xué)用銅片、鋅片、稀硫酸、CuSO4溶液、燒杯、試管等中學(xué)化學(xué)中常見的藥品和儀器(用品),以“接力”的方式,設(shè)計比較銅與鋅還原性相對強(qiáng)弱的系列實驗。試填寫下列空白:
①甲同學(xué)分別取一小片銅片、一小片鋅片置于燒杯底部(銅、鋅不接觸),小心地向燒杯中加入少量稀硫酸,觀察到的現(xiàn)象是___________________。甲同學(xué)的設(shè)計思路是______________________。
②乙同學(xué)接著做甲同學(xué)的實驗,向燒杯中滴加_______溶液,進(jìn)而觀察到的實驗現(xiàn)象是____________。乙同學(xué)得出鋅、銅還原性相對強(qiáng)弱所依據(jù)的原理是__________________
_____________________________________。
③請你再單獨設(shè)計一個簡單的實驗(試劑、儀器自選),探究和證實鋅和銅還原性的相對強(qiáng)弱(簡要說明操作、現(xiàn)象):_______________________________________________。
(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(2)①鋅片上有氣泡產(chǎn)生,銅片上無氣泡產(chǎn)生; 鋅能置換出酸中的氫而銅不能
②CuSO4溶液;鋅片上有紅色的固體析出;活潑金屬可將不活潑金屬從其鹽溶液中置換出來
③分別將一小塊銅片和鋅片置于兩支試管中,向試管中各加入少量棕黃色的FeCl3溶液,一段時間以后,加銅片的試管中溶液呈藍(lán)綠色(銅不能置換出鐵,只能將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+),加鋅片的試管中溶液幾乎呈無色(鋅置換出鐵)
【試題分析】
(1)氧化性較強(qiáng)的Fe3+能將Cu氧化為Cu2+,本身被還原為Fe2+。
(2)同一氧化劑與不同的還原劑反應(yīng)時,還原性強(qiáng)的物質(zhì)先反應(yīng),還原性弱的物質(zhì)后反應(yīng)(或不反應(yīng));還原性強(qiáng)的金屬可以將還原性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來。明確了以上氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,結(jié)合第(1)小題的反應(yīng),就可以設(shè)計出合理的實驗方案。