Question

13．從石器、青銅器到鐵器時代，金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平．如圖1表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限．

（1）上述圖1中的三種常用金屬的開發(fā)利用之所以有先后，主要取決于D
（填選項序號）
A．金屬的導電性強弱             B．金屬在地殼中的含量多少
C．金屬的化合價高低             D．金屬的活動性大小
（2）早在西漢成書的《淮南萬畢術》里，就有“曾青得鐵則化為銅“的記載．曾青又有空青、白青、石膽、膽磯等名稱其實都是天然的硫酸銅．
①寫出“曾青得鐵則化為銅“的離子方程式Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺．
②若根據(jù)上述反應設計成原電池，請在圖2方框中畫出原電池的裝置圖，標出正、負極和電解質溶液，并寫出電極反應式．正極反應Cu²⁺+2e-=Cu，負極反應Fe-2e^-=Fe²⁺
③設計一個實驗方案，使如圖3裝置中的鐵棒上析出銅，而鐵的質量不變．（可用文字敘述也可用圖示意）．

Answer 1

分析 （1）由圖可以判斷出金屬活動性與開發(fā)利用的先后關系；
（2）①鐵和硫酸銅溶液發(fā)生置換反應；
②原電池的總反應為Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，根據(jù)原電池反應設計原電池，原電池正極材料為較不活潑金屬或非金屬材料，正極上發(fā)生還原反應；
③原電池正極材料為較不活潑金屬或非金屬材料，正極上發(fā)生還原反應．

解答 解：（1）由圖示可以看出金屬的活動性大小與金屬的開發(fā)利用的先后有關，故答案為：D；
（2）①鐵和硫酸銅溶液發(fā)生置換反應，反應的離子方程式為Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺，故答案為：Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺；
②原電池的總反應為Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，則該原電池中，F(xiàn)e為負極，負極反應Fe-2e^-=Fe²⁺，Cu（或C）為正極，正極發(fā)生還原反應，電極反應式為Cu²⁺+2e^-=Cu，電解質溶液為硫酸銅溶液，
則原電池裝置為，
故答案為：；Cu²⁺+2e^-=Cu；Fe-2e^-=Fe²⁺；
③選一個活潑性比鐵強的金屬（可以用Mg、Al、Zn）做負極，然后將其用導線和鐵連接，放入硫酸銅溶液中；或如圖，
答：．

點評 本題考查金屬的冶煉、離子方程式書寫、原電池設計、電極反應式書寫，題目難度不大，注意注意電極反應式的書寫．