题目内容
为节省药品和时间，甲、乙、丙三位同学用铜片、锌片、稀硫酸、CuSO4溶液；直流电源、石墨电极、导线、烧杯、试管等中学化学常见的药品和仪器(用品)，以巧妙的构思，“接力”的方式，设计了比较铜与锌金属活泼性相对强弱的系列实验。试填写下列空白：
(1)甲同学分别将一小片铜片、锌片置于烧杯底部(铜、锌不接触)，小心向烧杯中加入稀硫酸，观察到的现象是______________________________。甲同学的设计思路是________________________________________________________________________。
(2)乙同学接着甲的实验，向烧杯中滴加________溶液，进而观察到的现象是________________________________________________________________________，
________________________。乙同学判断出锌、铜金属活动性相对强弱所依据的原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
(3)丙同学使用直流电源和石墨电极组装电解装置，向乙同学实验后的溶液中补充了必要的试剂(作电解液)。反
应在调控下开始，有关电化学反应的化学方程式为______________________________。获得的明显实验现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)请你再单独设计一个简单实验(试剂、仪器自选)，证实锌和铜金属活泼性的相对强弱(简要说明操作步骤及现象)____________________________________
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________________________________________________________________________。
(1)锌片表面有气泡产生 在金属活动顺序表中，锌排在氢的前面，可与稀硫酸反应，而铜排在氢的后面，不与稀硫酸反应
(2)CuSO4 锌片表面有红色固体产生 锌片表面产生气泡的速率加快 在金属活动顺序表中，锌排在铜的前面，可将铜从其盐溶液中置换出来 锌表面产生的铜与锌构成原电池的两个电极，使锌与稀硫酸的反应加快
(3)2CuSO4＋2H2O
2Cu＋2H2SO4＋O2↑
阳极产生无色气体，阴极石墨表面产生红色固体
(4)取两片相同的铁片，分别放入盛有ZnSO4溶液、CuSO4溶液的两支试管中，观察铁片表面的变化，发现盛CuSO4溶液的试管中的铁片表面有红色固体生成，而铁片放入ZnSO4溶液中无明显现象(其他合理答案均可)
【解析】
试题分析：根据题目条件和信息可知，甲同学是利用金属活动顺序表的有关知识设计实验证明锌和铜的活泼性；乙同学在甲同学的基础上采用置换反应和电化学原理证明锌和铜的活泼性；由于硫酸铜溶液的加入，锌单质将会与铜离子发生置换反应产生铜附着在锌的表面，从而形成原电池加快了锌与稀硫酸的反应；丙同学采用的是电解法，由于乙反应后的溶液为硫酸锌溶液，所以补充的试剂为硫酸铜。
考点：考查金属性强弱比较的实验探究、实验设计以及基本实验操作
点评：该题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。有利于培养学生的规范实验设计能力和创新思维能力，提升学生的科学素养。
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