Question

某校化學研究性學習小組欲設計實驗驗證Al、Fe、Cu的金屬活動性，他們提出了以下兩種方案。請你幫助他們完成有關實驗項目：

（1）用三種金屬與鹽酸反應的現(xiàn)象來判斷，實驗中除選擇大小相同的金屬片外，還需要控制

_____________ 、_____________ 相同；若選用一種鹽溶液驗證三種金屬的活潑性，該試劑為                。

（2）①若用Fe、Cu作電極設計成原電池，以確定Fe、Cu的活動性。試在下面方框中畫出原電池裝置圖，標出原電池的電極材料和電解質(zhì)溶液。

上述裝置中正極反應式為                                                。

②某小組同學采用Al、Fe作為電極，只用一個原電池證明三種金屬的活動性，則電解質(zhì)溶液最好選用          。

A．0.5 mol·L^-1氯化亞鐵溶液                B．0.5 mol·L^-1氯化銅溶液

C．0.5 mol·L^-1鹽酸                       D．0.5 mol·L^-1氯化亞鐵和0.5 mol·L^-1氯化銅混合溶液

（3）利用提供的試劑和用品：0.1 mol·L^-1鹽酸溶液、0.1 mol·L^-1醋酸溶液、0.5 mol·L^-1氯化鋁溶液、0.5 mol·L^-1氫氧化鈉溶液、PH試紙。

請設計最簡單實驗證明氫氧化鋁為弱堿                                    

 

Answer 1

【答案】

（1）鹽酸的濃度(1分)；溶液的溫度(1分)； 硫酸亞鐵溶液（或其他的亞鐵鹽溶液）(2分)；

（2）①(2分)

2H^＋ ＋ 2e^－ = H₂↑ 或Cu^2＋ ＋ 2e^－= Cu  (2分)

②D  (2分)

（3） 取適量的氯化鋁溶液，用pH試紙測其pH值小于7，則證明氫氧化鋁為弱堿。(2分)

【解析】

試題分析：（1）要驗證Al、Fe、Cu的金屬活動性，除選擇大小相同的金屬片外，還需要控制鹽酸的濃度和溶液的溫度相同，還可以用硫酸亞鐵溶液（或其他的亞鐵鹽溶液）來驗證三種金屬的活潑性；（2）①若用Fe、Cu作電極設計成原電池，則Fe為負極，Cu為正極，可以用稀硫酸或者是硫酸銅為電解質(zhì)溶液，所以該裝置圖為，若電解質(zhì)為稀硫酸，則正極反應式為 2H^＋ ＋ 2e^－ = H₂↑，若電解質(zhì)溶液為硫酸銅，則正極反應式為Cu^2＋ ＋ 2e^－=" Cu" ；②用Al、Fe作為電極，只用一個原電池證明三種金屬的活動性，則電解質(zhì)溶液最好選用0.5 mol·L^-1氯化亞鐵和0.5 mol·L^-1氯化銅混合溶液；（3）可以測定鋁的強酸鹽的pH來判斷，其實驗過程為取適量的氯化鋁溶液，用pH試紙測其pH值小于7，則證明氫氧化鋁為弱堿。

考點：原電池，鹽類水解

點評：本題利用原電池的知識來設計實驗比較金屬的活動性，這有利于培養(yǎng)學生的探究性思維，該題難度適中。