Question

Ⅰ：元素的金屬活動性遞變規律是元素周期表學習的重要內容之一．某校研究性學習小組查閱課外資料，看到第IVA族的三種金屬鍺、錫、鉛的性質：“鍺、錫在空氣中不反應，鉛在空氣中表面生成一層氧化鉛，請解釋發生上述變化的原因是

鉛的活動性比鍺和錫都強，易被空氣中的氧氣氧化

．
Ⅱ：另一研究性學習小組欲通過實驗探究Zn、Fe、Cu的金屬活動性順序，根據不同的實驗條件設計了如下的幾種實驗方案：
（1）該小組同學根據提供的Zn片、Fe片和稀硫酸，設計成了一個原電池比較鋅與鐵的活動性順序，請在右側方框內畫出原電池裝置圖．
并寫出正極的反應現象及電極反應式．
現象

表面有氣泡產生

；電極反應式

2H⁺+2e^-=H₂↑

．
（2）現只有Fe片、CuO和稀硫酸這幾種藥品，請你幫忙設計方案比較鐵與銅的活動性順序．你的設計方法是

先用氧化銅與稀硫酸反應生成硫酸銅，再將鐵片插入硫酸銅溶液中置換出銅

．

Answer 1

分析：Ⅰ：根據同一主族元素的元素周期律分析；
Ⅱ：（1）．該裝置設計成了原電池，根據電極上的生成物判斷反應現象，根據反應類型寫出電極反應式．
（2）根據提供的藥品及鐵銅的性質選取實驗方法．

解答：解：Ⅰ：金屬越活潑，在空氣中越容易發生反應，同主族自上而下，金屬性隨著原子序數的增大而增強，鉛的原子序數最大，所以鉛的金屬性比鍺和錫都強，故易被空氣中的氧氣氧化成氧化鉛．
故答案為：鉛的活動性比鍺和錫都強，易被空氣中的氧氣氧化．
Ⅱ：（1）原電池中較活潑的金屬作負極，較不活潑的金屬作正極，鋅的活潑性大于鐵，所以鐵作正極，反應時，電子從負極沿導線流向正極，溶液中的氫離子在正極上得電子生成氫氣，所以在正極上看到有氣泡生成，電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑．
故答案為：表面有氣泡產生，2H⁺+2e^-=H₂↑，該裝置圖為．
（2）根據提供的藥品知，鐵和氧化銅都和稀硫酸反應，如果用鐵和硫酸銅反應時，鐵表面有紅色的銅生成，就說明鐵的金屬性大于銅的；如果鐵表面沒有生成紅色的銅，就說明鐵的金屬性小于銅的．
故答案為：先用氧化銅與稀硫酸反應生成硫酸銅，再將鐵片插入硫酸銅溶液中置換出銅．

點評：本題考查原電池的設計及元素周期律，本題難度不大，注意原電池的組成特點和反應原理，注意電極反應式的書寫，為常考查知識．