Question

【題目】某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Fe、Cu的金屬活動(dòng)性,他們提出了以下兩種方案,請(qǐng)完成有關(guān)問題。

方案Ⅰ:將形狀和大小均相同的鐵片和銅片,分別同時(shí)放入100 mL 2.0 mol·L-1稀硫酸中,觀察反應(yīng)的情況,據(jù)此確定它們的金屬活動(dòng)性。

方案Ⅱ:利用Fe、Cu作電極設(shè)計(jì)成原電池,以確定它們的金屬活動(dòng)性。

(1)方案Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。

(2)在方框內(nèi)畫出方案Ⅱ中的原電池裝置圖,注明電解質(zhì)溶液名稱和正、負(fù)極材料,標(biāo)出電子流動(dòng)方向,并寫出電極反應(yīng)式:

正極: ;

負(fù)極: 。

(3)結(jié)合你所學(xué)的知識(shí),請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)與方案Ⅰ、Ⅱ不同的驗(yàn)證Fe、Cu活動(dòng)性的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案: ,用離子方程式表示其反應(yīng)原理: 。

Answer 1

【答案】(1)Fe+2H+=Fe2++H2↑

(2);2H++2e-=H2↑;Fe-2e-=Fe2+(其他合理答案均可)

(3)將鐵片置于CuSO4溶液中,一段時(shí)間后觀察Fe表面有紅色的金屬銅析出,即可以證明金屬鐵的活動(dòng)性強(qiáng)于金屬銅;Fe+Cu2+=Fe2++Cu(其他合理答案均可)

【解析】比較金屬的活動(dòng)性,可以利用原電池原理,即用兩種金屬作電極組成原電池,根據(jù)發(fā)生的電極反應(yīng)或反應(yīng)現(xiàn)象等確定正、負(fù)極,一般情況下,負(fù)極的金屬活動(dòng)性強(qiáng)于正極金屬活動(dòng)性;除此之外,利用金屬之間的置換、比較相應(yīng)金屬陽離子的氧化性、比較其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱等方法都可以。