Question

【題目】某同學利用以下藥品：長、寬和厚度均相同的鋅片、鐵片與銅片、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）根據實驗目的，該同學設計了實驗I、Ⅱ兩種合彈的方案，如圖l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．向混合注中插人鋅片，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，經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2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膜 ；

（2）H2SO4 、 FeSO4 ；

（3）A．淺綠色 ；B．①Zn+FeSO4=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）金屬在空氣中其表面能生成一層氧化膜，氧化膜會阻止金屬與藥品的接觸，所以要先除去氧化膜；

（2）實驗1：給定三種金屬，因此可以和酸混合：將三種金屬分別于稀硫酸混合后，銅與稀硫酸不反應，鋅、鐵均能與稀硫酸反應產生氣體，且鋅的反應比鐵劇烈，可以得出鋅＞鐵＞銅；

實驗2，給定兩種金屬，可以和中間金屬的鹽溶液混合，由于鋅能與硫酸亞鐵反應，說明鋅在鐵的前面，銅不與硫酸亞鐵反應，說明鐵在銅的前面．所以可以選用的另外一種藥品是硫酸亞鐵溶液；

（3）A、硫酸亞鐵溶液是淺綠色，硫酸銅溶液是藍色，離子溶液混合后呈現青色，加入過量鋅粉后，先和硫酸銅發(fā)生置換反應，青色變淺；硫酸銅完全反應后，溶液變?yōu)闇\綠色；接著鋅再和硫酸亞鐵發(fā)生置換反應，變成硫酸鋅，溶液呈現無色；

B、混合鹽溶液中插入鋅片，鐵單質可能有離子來源：當溶液中銅離子的濃度很稀時，鋅與硫酸亞鐵直接發(fā)生置換反應，反應的方程式為：Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe；也可能是銅和鋅構成原電池，電子從鋅片轉移到銅片上時，溶液中的銅離子、亞鐵離子得到電子變成銅單質和鐵單質；

（4）原電池中鋅比銅活潑，所以鋅失去電子，電子從鋅片流向銅片，而電流從銅片流向鋅片，所以電流表指針發(fā)生偏轉；銅離子在銅片上得到電子，生成紅色的銅單質，故鋅片變薄，銅片表面變粗．