Question

某同学利用以下药品：长、宽和厚度均相同的锌片、铁片与铜片、稀硫酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液、锌粉，验证锌、铁、铜的金属活动性顺序．

（1）实验前，用砂纸打磨金属片的目的是          ；

（2）根据实验目的，该同学设计了实验I、Ⅱ两种合弹的方案，如图l所示：

若X、Y是两种不同的试剂，则X、Y中溶质的化学式依次为          、          ；

（3）该同学将硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液混合在一起，溶液呈现青色．

A．向混合液中加入过量锌粉，搅拌，溶液颜色的变化应为：青色变浅至          色，最终变为无色；

B．向混合注中插人锌片，待其浸没部分表面完全变色后，溶液仍为青色，取下锌片表面附着的粉末，经检验其组成为铁和铜．粉末中存在铁的原因：

①反应生成了铁，写出该反应的化学方程式：          ；

②          ；

（4）如图2所示，该同学用导线将锌片和铜片连接起来，接入电流表，然后把它们一起插入硫酸铜溶液中，该实验的现象为：①电流表          ；②铜片表面          ．

Answer 1

【答案】（1）　除去金属表面的氧化膜　；（2）　H2SO4　、　FeSO4　；

（3）A．　浅绿色　；B．① 　Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe　；

②　铜和锌构成原电池，电子转移过程中亚铁离子得到电子变成铁单质　；

（4）① 　指针发生偏转　；② 　变粗　．

【解析】

试题分析：（1）金属在空气中其表面能生成一层氧化膜，氧化膜会阻止金属与药品的接触，所以要先除去氧化膜；

（2）实验1：给定三种金属，因此可以和酸混合：将三种金属分别于稀硫酸混合后，铜与稀硫酸不反应，锌、铁均能与稀硫酸反应产生气体，且锌的反应比铁剧烈，可以得出锌＞铁＞铜；

实验2，给定两种金属，可以和中间金属的盐溶液混合，由于锌能与硫酸亚铁反应，说明锌在铁的前面，铜不与硫酸亚铁反应，说明铁在铜的前面．所以可以选用的另外一种药品是硫酸亚铁溶液；

（3）A、硫酸亚铁溶液是浅绿色，硫酸铜溶液是蓝色，离子溶液混合后呈现青色，加入过量锌粉后，先和硫酸铜发生置换反应，青色变浅；硫酸铜完全反应后，溶液变为浅绿色；接着锌再和硫酸亚铁发生置换反应，变成硫酸锌，溶液呈现无色；

B、混合盐溶液中插入锌片，铁单质可能有离子来源：当溶液中铜离子的浓度很稀时，锌与硫酸亚铁直接发生置换反应，反应的方程式为：Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe；也可能是铜和锌构成原电池，电子从锌片转移到铜片上时，溶液中的铜离子、亚铁离子得到电子变成铜单质和铁单质；

（4）原电池中锌比铜活泼，所以锌失去电子，电子从锌片流向铜片，而电流从铜片流向锌片，所以电流表指针发生偏转；铜离子在铜片上得到电子，生成红色的铜单质，故锌片变薄，铜片表面变粗．