Question

為省藥品和時間，甲、乙、丙三位同學(xué)用銅片、鋅片、稀硫酸、CuSO₄溶液、直流電源、石墨電極、導(dǎo)線、燒杯、試管等中學(xué)化學(xué)常見的藥品和儀器(用品)，以巧妙的構(gòu)思，“接力”的方式，設(shè)計了比較銅與鋅金屬活動性相對強弱的系列實驗。試填寫下列空白：

(1)甲同學(xué)分別將一小片銅片、鋅片置于燒杯底部(銅與鋅不接觸)，小心向燒杯中加入稀硫酸，觀察到的現(xiàn)象是____________________________________________。甲同學(xué)的設(shè)計思路是_____________________________________________________________________。

(2)乙同學(xué)接著甲的實驗，向燒杯中滴加________溶液，進(jìn)而觀察到的現(xiàn)象是______________，____________________________________。乙同學(xué)作出鋅、銅金屬活動性相對強弱所依據(jù)的原理是___________________________，_____________________________________。

(3)丙同學(xué)使用直流電源、石墨電極組裝好電解裝置，向乙同學(xué)實驗后的溶液中補充了必要的試劑(作為電解液)。反應(yīng)在調(diào)控下隨即開始，實驗中有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________________________________________________。獲得的實驗明顯現(xiàn)象是____________________________________________。

Answer 1

解析：比較金屬活動性的強弱可以從以下幾個角度分析：①與酸或水反應(yīng)置換出氫的難易程度；②相互間的置換反應(yīng)；③形成原電池時電極反應(yīng)；④電解時離子放電順序等。所以甲同學(xué)從銅、鋅與稀硫酸反應(yīng)有無氫氣放出比較兩者金屬活動性的相對強弱；乙同學(xué)向燒杯中加入CuSO₄溶液，鋅置換出銅，并構(gòu)成銅鋅原電池；丙同學(xué)在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用電解裝置，因Cu²⁺的氧化性強于Zn²⁺，故硫酸銅電解。

答案：(1)鋅片上有氣泡產(chǎn)生，銅片上無氣泡  鋅能置換出酸中的氫而銅不能

(2)CuSO₄  鋅片上有紅色銅析出  鋅片上產(chǎn)生氣泡的速率明顯加快  活潑金屬可把不活潑金屬從其鹽溶液中置換出來  Zn、Cu、稀硫酸組成原電池，Zn為負(fù)極

(3)2CuSO₄+2H₂O2Cu+O₂↑+2H₂SO₄  陰極上有紅色銅析出