Question

在学习金属的性质时，老师要求同学们根据实验室所提供的药品探究锌、铁、铜三种金属的活动性强弱。探究金属活动性强弱一般采用金属与酸的反应：根据能否与酸反应，以及与酸反应的剧烈程度来判断；于金属与化合物溶液的反应：根据能否将其置换出来，来判断金属的活动性强弱。

（提出问题）三种金属的活动性强弱是怎样的呢？

提供的药品有：铁粉、铜丝、锌粒、20%稀硫酸、CuSO₄ 溶液、ZnSO₄ 溶液、FeSO₄ 溶液

同学们分成甲、乙两组进行了实验。

（1）甲组同学设计如下方案进行实验：

立刻有同学提出反对，理由是_____。

（2）乙组同学设计如下方案进行实验：

实验步骤
实验现象	无明显变化	_____
实验结论	三种金属的活动性强弱为_____

发生反应的化学方程式为_____。

（3）乙组同学将两支试管中的物质倒在一个洁净的烧杯中，充分反应后过滤，同学们又对滤渣的成分展开了探究。

（作出猜想）猜想一：滤渣中一定有铜    猜想二：_____

实验步骤	向滤渣中加入一定量稀硫酸
实验现象	_____
实验结论	猜想二正确

此时经过以上实验后的滤液中一定含有_____（填化学式）。

（拓展延伸）通过学习同学们掌握了比较金属活动性强弱的正确方法，同时又选择了另一组试剂_____，验证了三种金属的活动性强弱。

Answer

铁粉和锌粒形状不同 析出红色固体，蓝色溶液变成浅绿色 锌＞铁＞铜 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 滤渣中有铜、铁 有气泡产生 ZnSO4、FeSO4 锌片、铜片、硫酸亚铁溶液

【解析】

（1）有同学提出反对，理由：铁粉和锌粒形状不同，无法比较其活泼性。
故填：铁粉和锌粒形状不同。
（2）铁粉和硫酸锌溶液混合无明显现象，说明锌比铁活泼，铁和硫酸铜混合，析出红色固体，蓝色溶液变成浅绿色，是因为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁比铜活泼，实验过程如下所示：

 实验步骤

 实验现象

 无明显变化

析出红色固体，蓝色溶液变成浅绿色

 实验结论

锌＞铁＞铜

发生反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
故填：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
（3）[作出猜想]
猜想一：滤渣中一定有铜，猜想二：滤渣中有铜、铁。
故填：滤渣中有铜、铁。
[进行实验]
向滤渣中加入稀硫酸，产生气泡，是因为铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，实验过程如下所示：

 实验步骤

 实验现象

 实验结论

 向滤渣中加入一定量稀硫酸

 有气泡产生

 猜想二正确

此时滤液中含有的溶质是没有反应的ZnSO4和反应生成的FeSO4。
故填：有气泡产生；ZnSO4、FeSO4。
（4）可以选择锌片、铜片、硫酸亚铁溶液，这是因为把锌片、铜片分别伸入硫酸亚铁溶液中时，锌片表面会析出固体，是因为锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，说明锌比铁活泼，铜片表面无明显现象，说明铜不能和硫酸亚铁反应，进一步说明铁比铜活泼。
故填：锌片、铜片、硫酸亚铁溶液。