Question

1．某小组为了验证Fe、Cu、Zn的金属活动性顺序，设计了如图1实验方案（该实验方案中所有金属均已打磨，且形状、大小以及稀硫酸的质量、浓度均相同）：

（1）小明同学设计的甲、乙实验可得出Zn的金属活动性比Fe强，依据的实验现象是铁表面产生气泡比锌表面产生气泡速率慢（填“快”或“慢”）．
（2）甲、乙两个实验无法得出三种金属的活动性强弱，小聪同学补充设计了丙实验，他发现X片表面有红色固体析出，则丙实验中反应的化学方程式可以是Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（3）小亮也设计了一套实验方案来证明Fe、Cu、Zn三种金属的活动性顺序，他选择的药品不可能是B（填序号）．
A．Zn片      Cu片      FeSO₄溶液
B．Cu片    FeSO₄溶液   ZnSO₄溶液
C．Fe片       Zn片      Cu片       H₂SO₄溶液
D．Fe片    ZnSO₄溶液   CuSO₄溶液
（4）实验完毕后，小李同学将含有CuSO₄、ZnSO₄、FeSO₄、H₂SO₄等物质的废液倒在烧杯中，想回收工业重要原料硫酸锌和金属D．实验过程如图2：
①滤渣A中含有的金属有铁、铜、锌；
②步骤Ⅲ中发生的反应的化学方程式是Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
③小李同学回收得到的金属D是铜．

Answer 1

分析 （1）根据金属越活泼，与酸反应越剧烈，生成气体速率越快进行分析；
（2）根据铁、锌和硫酸反应的现象可以验证两种金属的活动性顺序，只要再验证铁、铜的金属活动性顺序即可完成实验，所以X、Y可能分别是铁、铜盐，可以是铁、硫酸铜，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜进行分析；
（3）A、根据锌会与硫酸亚铁反应，铜不会与硫酸亚铁反应进行分析；
B、根据铜不会与硫酸亚铁、硫酸锌反应进行分析；
C、根据铁、锌与硫酸反应产生的气体速率不同，铜不会与硫酸反应进行分析；
D、根据铁会与硫酸铜反应，不会与硫酸锌反应进行分析；
（4）①根据过量的锌会与硫酸铜、硫酸亚铁稀硫酸反应，所以滤渣A中含有铁、铜、锌进行分析；
②根据过量的锌会与硫酸铜、硫酸亚铁稀硫酸反应，磁铁会吸引铁粉，所以固体C是锌，锌和硫酸反应会生成硫酸锌进行分析；
③根据铜不会与硫酸反应进行分析．

解答 解：
（1）金属越活泼，与酸反应越剧烈，生成气体速率越快，所以甲、乙实验得出Zn的金属活动性比Fe强，依据的实验现象是：依据的实验现象是铁表面产生气泡比锌表面产生气泡速率慢；
（2）铁、锌和硫酸反应的现象可以验证两种金属的活动性顺序，只要再验证铁、铜的金属活动性顺序即可完成实验，所以X、Y可能分别是铁、铜盐，可以是铁、硫酸铜，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
（3）A、锌会与硫酸亚铁反应，铜不会与硫酸亚铁反应，故A正确；
B、铜不会与硫酸亚铁、硫酸锌反应，故B错误；
C、铁、锌与硫酸反应产生的气体速率不同，铜不会与硫酸反应，故C正确；
D、铁会与硫酸铜反应，不会与硫酸锌反应，故D正确；
故选：B；
（4）①过量的锌会与硫酸铜、硫酸亚铁、稀硫酸反应，所以滤渣A中含有铁、铜、锌；
②通过分析可知，过量的锌会与硫酸铜、硫酸亚铁稀硫酸反应，磁铁会吸引铁粉，所以固体C是锌，锌和硫酸反应会生成硫酸锌和氢气，化学方程式为：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
③通过分析可知，铁被磁铁吸引，锌和稀硫酸反应，铜不会与硫酸反应，所以回收得到的金属D是铜．
故答案为：
（1）慢；
（3）Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
（4）Cu、Fe、Zn；
（5）B；
（4）①铁、铜、锌；
②Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
③铜．

点评 金属活动性顺序的应用主要表现在两个方面：一是只有排在氢前面的金属才能与酸反应，生成氢气和盐（位置越靠前，反应越剧烈），二是金属与盐溶液的反应时，只有排在前面的金属才能将排在它后面的金属从它的盐溶液中置换出来．