Question

【題目】某同學利用以下藥品：長、寬和厚度均相同的鋅片、鐵片與銅片、稀硫酸、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液、硫酸鋅溶液、鋅粉，驗證鋅、鐵、銅的金屬活動性順序．
（1）實驗前，用砂紙打磨金屬片的目的是；
（2）根據實驗目的，該同學設計了實驗I、Ⅱ兩種合彈的方案，如圖l所示：
若X、Y是兩種不同的試劑，則X、Y中溶質的化學式依次為、；
（3）該同學將硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液混合在一起，溶液呈現青色． A．向混合液中加入過量鋅粉，攪拌，溶液顏色的變化應為：青色變淺至色，最終變?yōu)闊o色；
B．向混合注中插人鋅片，待其浸沒部分表面完全變色后，溶液仍為青色，取下鋅片表面附著的粉末，經檢驗其組成為鐵和銅．粉末中存在鐵的原因：
①反應生成了鐵，寫出該反應的化學方程式：；
②；
（4）如圖2所示，該同學用導線將鋅片和銅片連接起來，接入電流表，然后把它們一起插入硫酸銅溶液中，該實驗的現象為：①電流表；②銅片表面 ．

Answer 1

【答案】
（1）除去金屬表面的氧化膜
（2）H2SO4；FeSO4
（3）淺綠；Zn+FeSO4═ZnSO4+Fe；銅和鋅構成原電池，電子轉移過程中亞鐵離子得到電子變成鐵單質
（4）指針發(fā)生偏轉；變粗
【解析】解：（1）金屬在空氣中其表面能生成一層氧化膜，氧化膜會阻止金屬與藥品的接觸，所以要先除去氧化膜；（2）實驗1：給定三種金屬，因此可以和酸混合：將三種金屬分別于稀硫酸混合后，銅與稀硫酸不反應，鋅、鐵均能與稀硫酸反應產生氣體，且鋅的反應比鐵劇烈，可以得出鋅＞鐵＞銅； 實驗2，給定兩種金屬，可以和中間金屬的鹽溶液混合，由于鋅能與硫酸亞鐵反應，說明鋅在鐵的前面，銅不與硫酸亞鐵反應，說明鐵在銅的前面．所以可以選用的另外一種藥品是硫酸亞鐵溶液；（3）A、硫酸亞鐵溶液是淺綠色，硫酸銅溶液是藍色，離子溶液混合后呈現青色，加入過量鋅粉后，先和硫酸銅發(fā)生置換反應，青色變淺；硫酸銅完全反應后，溶液變?yōu)闇\綠色；接著鋅再和硫酸亞鐵發(fā)生置換反應，變成硫酸鋅，溶液呈現無色；
B、混合鹽溶液中插入鋅片，鐵單質可能有離子來源：當溶液中銅離子的濃度很稀時，鋅與硫酸亞鐵直接發(fā)生置換反應，反應的方程式為：Zn+FeSO4═ZnSO4+Fe；也可能是銅和鋅構成原電池，電子從鋅片轉移到銅片上時，溶液中的銅離子、亞鐵離子得到電子變成銅單質和鐵單質；（4）原電池中鋅比銅活潑，所以鋅失去電子，電子從鋅片流向銅片，而電流從銅片流向鋅片，所以電流表指針發(fā)生偏轉；銅離子在銅片上得到電子，生成紅色的銅單質，故鋅片變薄，銅片表面變粗．
所以答案是：（1）除去金屬表面的氧化膜；（2）H2SO4；FeSO4；（3）淺綠色；Zn+FeSO4═ZnSO4+Fe；銅和鋅構成原電池，電子轉移過程中亞鐵離子得到電子變成鐵單質；（4）指針發(fā)生偏轉；變粗．
【考點精析】關于本題考查的金屬活動性順序及其應用和書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式，需要了解在金屬活動性順序里：1、金屬的位置越靠前，它的活動性就越強2、位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫（不可用濃硫酸、硝酸）3、位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來．（除K、Ca、Na）；注意：a、配平 b、條件 c、箭號才能得出正確答案．