Question

13．某小組為了驗(yàn)證Fe、Cu、Zn的金屬活動(dòng)性順序，小明設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：
（1）該實(shí)驗(yàn)方案中所有金屬均已打磨，且形狀、大小以及稀硫酸的質(zhì)量、濃度均相同．
（2）甲、乙實(shí)驗(yàn)得出Zn的金屬活動(dòng)性比Fe強(qiáng)，依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：鋅表面產(chǎn)生氣泡比鐵表面產(chǎn)生氣泡速率快．
（3）甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)無(wú)法得出另外兩種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱，小聰同學(xué)補(bǔ)充設(shè)計(jì)了丙實(shí)驗(yàn)來(lái)證明，他發(fā)現(xiàn)X片表面有紅色固體析出，則X、Y可能分別是鐵、硫酸銅溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（4）實(shí)驗(yàn)得出Fe、Cu、Zn三種金屬由弱到強(qiáng)的金屬活動(dòng)性順序?yàn)镃u、Fe、Zn．
（5）小亮也設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)方案來(lái)證明Fe、Cu、Zn三種金屬的活動(dòng)性順序，他選擇的藥品不可能是B．
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
（6）實(shí)驗(yàn)完畢后，小李同學(xué)將含有CuSO₄、ZnSO₄、FeSO₄、H₂SO₄ 等物質(zhì)的廢液倒在燒杯中，想回收工業(yè)重要原料硫酸鋅和金屬D．實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：①步驟I中，加過(guò)量鋅粉的目的是除去廢液中的硫酸銅、硫酸亞鐵、稀硫酸等物質(zhì)，得到較純凈的硫酸鋅；固體A中含有的金屬有鋅、鐵、銅．

②寫(xiě)出步驟I和步驟Ⅲ中發(fā)生的兩個(gè)不相同的反應(yīng)的化學(xué)方程式：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
③小李同學(xué)回收得到的金屬D是銅．

Answer 1

分析 （2）根據(jù)金屬越活潑，與酸反應(yīng)越劇烈，生成氣體速率越快進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)鐵、鋅和硫酸反應(yīng)的現(xiàn)象可以驗(yàn)證兩種金屬的活動(dòng)性順序，只要再驗(yàn)證鐵、銅的金屬活動(dòng)性順序即可完成實(shí)驗(yàn)，所以X、Y可能分別是鐵、銅鹽，可以是鐵、硫酸銅，鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)確定三種金屬的活動(dòng)性順序；
（5）A、根據(jù)鋅會(huì)與硫酸亞鐵反應(yīng)，銅不會(huì)與硫酸亞鐵反應(yīng)進(jìn)行分析；
B、根據(jù)銅不會(huì)與硫酸亞鐵、硫酸鋅反應(yīng)進(jìn)行分析；
C、根據(jù)鐵、鋅與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體速率不同，銅不會(huì)與硫酸反應(yīng)進(jìn)行分析；
D、根據(jù)鐵會(huì)與硫酸銅反應(yīng)，不會(huì)與硫酸鋅反應(yīng)進(jìn)行分析；
（6）①根據(jù)過(guò)量的鋅會(huì)與硫酸銅、硫酸亞鐵稀硫酸反應(yīng)，所以濾渣A中含有鐵、銅、鋅進(jìn)行分析；
②根據(jù)過(guò)量的鋅會(huì)與硫酸銅、硫酸亞鐵稀硫酸反應(yīng)，磁鐵會(huì)吸引鐵粉，所以固體C是鋅，鋅和硫酸反應(yīng)會(huì)生成硫酸鋅進(jìn)行分析；
③根據(jù)銅不會(huì)與硫酸反應(yīng)進(jìn)行分析．

解答 解：（2）金屬越活潑，與酸反應(yīng)越劇烈，生成氣體速率越快，所以甲、乙實(shí)驗(yàn)得出Zn的金屬活動(dòng)性比Fe強(qiáng)，依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：鋅表面產(chǎn)生氣泡比鐵表面產(chǎn)生氣泡速率快；
（3）鐵、鋅和硫酸反應(yīng)的現(xiàn)象可以驗(yàn)證兩種金屬的活動(dòng)性順序，只要再驗(yàn)證鐵、銅的金屬活動(dòng)性順序即可完成實(shí)驗(yàn)，所以X、Y可能分別是鐵、銅鹽，可以是鐵、硫酸銅，鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，化學(xué)方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
（4）（2）中驗(yàn)證鋅比鐵活潑，（3）中驗(yàn)證鐵比銅活潑，所以實(shí)驗(yàn)得出Fe、Cu、Zn三種金屬由弱到強(qiáng)的金屬活動(dòng)性順序?yàn)椋篊u、Fe、Zn；
（5）A、鋅會(huì)與硫酸亞鐵反應(yīng)，銅不會(huì)與硫酸亞鐵反應(yīng)，故A正確；
B、銅不會(huì)與硫酸亞鐵、硫酸鋅反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C、鐵、鋅與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體速率不同，銅不會(huì)與硫酸反應(yīng)，故C正確；
D、鐵會(huì)與硫酸銅反應(yīng)，不會(huì)與硫酸鋅反應(yīng)，故D正確；
故選：B；
（6）①過(guò)量的鋅會(huì)與硫酸銅、硫酸亞鐵、稀硫酸反應(yīng)，所以濾渣A中含有鐵、銅、鋅；
②通過(guò)分析可知，過(guò)量的鋅會(huì)與硫酸銅、硫酸亞鐵稀硫酸反應(yīng)，磁鐵會(huì)吸引鐵粉，所以固體C是鋅，鋅和硫酸反應(yīng)會(huì)生成硫酸鋅和氫氣，化學(xué)方程式為：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
③通過(guò)分析可知，鐵被磁鐵吸引，鋅和稀硫酸反應(yīng)，銅不會(huì)與硫酸反應(yīng)，所以回收得到的金屬D是銅．
故答案為：（2）鋅表面產(chǎn)生氣泡比鐵表面產(chǎn)生氣泡速率快；
（3）鐵、硫酸銅溶液，F(xiàn)e+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
（4）Cu、Fe、Zn；
（5）B；
（6）①硫酸銅、硫酸亞鐵、稀硫酸，鐵、銅、鋅；
②Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
③銅．

點(diǎn)評(píng) 金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是只有排在氫前面的金屬才能與酸反應(yīng)，生成氫氣和鹽（位置越靠前，反應(yīng)越劇烈），二是金屬與鹽溶液的反應(yīng)時(shí)，只有排在前面的金屬才能將排在它后面的金屬?gòu)乃�的鹽溶液中置換出來(lái)．