Question

【題目】某化學研究性學習小組欲設計實驗驗證Fe、Cu的金屬活動性,他們提出了以下兩種方案,請完成有關問題。

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

方案Ⅱ:利用Fe、Cu作電極設計成原電池,以確定它們的金屬活動性。

(1)方案Ⅰ中發生反應的離子方程式為 。

(2)在方框內畫出方案Ⅱ中的原電池裝置圖,注明電解質溶液名稱和正、負極材料,標出電子流動方向,并寫出電極反應式:

正極: ;

負極: 。

(3)結合你所學的知識,請你再設計一個與方案Ⅰ、Ⅱ不同的驗證Fe、Cu活動性的簡單實驗方案: ,用離子方程式表示其反應原理: 。

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性強于金屬銅;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,根據發生的電極反應或反應現象等確定正、負極,一般情況下,負極的金屬活動性強于正極金屬活動性;除此之外,利用金屬之間的置換、比較相應金屬陽離子的氧化性、比較其最高價氧化物對應水化物的堿性強弱等方法都可以。