Question

某同学利用以下药品：长、宽和厚度均相同的锌片、铁片和铜片，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两中合理的方案，如图I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，溶液呈现为青色。

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．向混合液中插入锌片，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，以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Ⅱ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物(或污物)；（2）H₂SO₄    FeSO₄；（3）A．浅绿。

B．①FeSO₄+Zn＝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）放置在空气中的金属其表面会因与空气反应生成其氧化物。所以在金属片使用前应将这层金属的氧化物用砂纸打磨除去。

（2）从图中可知，要通过与X的现象验证三种金属的活动性顺序，要求X应最少与三种金属中的两种较活泼的都反应，所以X应为H₂SO₄。Y与锌、铜两种金属接触后可得知三种金属的活动性顺序，因此Y应为含铁的盐。所以Y为FeSO₄。

（3）A锌的活动性比铁与铜都强，所以锌会与硫酸铜先发生反应生成硫酸锌（无色）。当硫酸铜恰好反应完全时，溶液中含硫酸亚铁（浅绿色）和硫酸锌。剩余的锌再与硫酸亚铁反应，当硫酸亚铁全部反应时，溶液中只含硫酸锌，此时溶液为无色。B溶液为青色，说明硫酸铜还未完全参与反应。因此铁出现的原因是：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；发生的反应为：FeSO₄+Zn＝ZnSO₄+Fe。

（4）用导线将锌片和铜片连接起来，铜和锌会构成原电池。接入电流表，由于产生电流的原因，会发现电流表指针发生偏转。随着反应的发生，铜片表面会逐渐附着反应生成的铜。

考点：考查金属的化学性质