Question

某班同學(xué)做驗證鋅、鐵、銅的金屬活動性順序的實驗，用到的藥品有鋅片、鐵片、銅片、稀H₂SO₄、FeSO₄溶液和CuSO₄溶液．同學(xué)們通過分析討論得出用三種試劑可以探究出這三種金屬的活動性，三種試劑是

 

；用四種試劑也可以探究出這三種金屬的活動性，四種試劑是

 

或

 

．同學(xué)們分小組分別用三種方法進行探究，實驗結(jié)束后，化學(xué)興趣小組的同學(xué)欲對該實驗的廢液進行探究，請你一起參與．
【提出問題】廢液中含有什么物質(zhì)？
【交流表達】
（1）小明通過觀察，認(rèn)為廢液中一定不含有FeSO₄和CuSO₄．他觀察到的現(xiàn)象是

 

．
（2）小紅通過分析，認(rèn)為廢液中一定含有硫酸鋅，她的依據(jù)是：

 

．
【作出猜想】小華認(rèn)為廢液中還可能含有硫酸．
【實驗驗證】
小明取少量廢液，向其中加入

 

溶液變成紅色，說明廢液中還含有硫酸．
通過分析與實驗，同學(xué)們得出廢液中含有硫酸鋅和硫酸．
【拓展應(yīng)用】
若向廢液中加入NaOH溶液，產(chǎn)生的現(xiàn)象是

 

．

Answer 1

考點：金屬活動性的探究,酸的化學(xué)性質(zhì)

專題：金屬與金屬材料

分析：根據(jù)金屬活動順序表的應(yīng)用進行分析思考，在金屬活動性順序表中，前邊的金屬可以把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來，所以可以選擇相應(yīng)的金屬和鹽溶液進行反應(yīng)來證明這三種金屬的活動性強弱．
【交流表達】
（1）利用溶液的顏色回答．
（2）利用金屬活動性：金屬的活動性強的，在溶液中一定存在．
【實驗驗證】
掌握酸堿指示劑的變色情況．
【拓展應(yīng)用】考慮酸堿中和反應(yīng)，有氫氧化鋅白色沉淀生成．

解答：解：
①如用三種試劑，如：Zn、FeSO₄、Cu，因為Zn與FeSO₄溶液反應(yīng)，證明了Zn的活動性大于Fe；Cu與FeSO₄溶液不能發(fā)生反應(yīng)，證明Cu的活動性小于Fe．故使用該組試劑可以驗證三種金屬的活動性順序為：Zn＞Fe＞Cu；
②如四種試劑，如：Zn、Fe、H₂SO₄、Cu，因為Zn、Fe與H₂SO₄反應(yīng)的劇烈程度不一樣，劇烈的為鋅；而銅不與稀硫酸反應(yīng)；或選Zn、Fe、H₂SO₄、CuSO₄，因為Zn、Fe與H₂SO₄反應(yīng)的劇烈程度不一樣，劇烈的為鋅；而鐵與硫酸銅反應(yīng)；
【交流表達】
（1）小明通過觀察，認(rèn)為廢液中一定不含有FeSO₄和CuSO₄．因為FeSO₄和CuSO₄分別為淺綠色、藍(lán)色溶液，故他應(yīng)該觀察到的現(xiàn)象是溶液無色．
（2）小紅通過分析，認(rèn)為廢液中一定含有硫酸鋅，她的依據(jù)是：這幾種金屬中，鋅的金屬活動性較強，而鋅與FeSO₄、H₂SO₄和CuSO₄反應(yīng)都生成ZnSO₄．
【實驗驗證】
小明取少量廢液，向其中加入 紫色石蕊試液溶液變成紅色，說明廢液中還含有硫酸，因為紫色石蕊試液遇酸變紅色．
【拓展應(yīng)用】
因為“通過分析與實驗，同學(xué)們得出廢液中含有硫酸鋅和硫酸”，若向廢液中加入NaOH溶液，因為有硫酸，氫氧化鈉與硫酸鋅產(chǎn)生的氫氧化鋅白色沉淀，會與酸反應(yīng)，等酸消耗沒了以后，會出現(xiàn)白色沉淀，故產(chǎn)生的現(xiàn)象是開始無現(xiàn)象，過一會兒有白色沉淀生成．
故答案為：Zn、FeSO₄、Cu；Zn、Fe、H₂SO₄、Cu； Zn、Fe、H₂SO₄、CuSO₄
【交流表達】（1）溶液無色；（2）鋅與FeSO₄、H₂SO₄和CuSO₄反應(yīng)都生成ZnSO₄
【實驗驗證】紫色石蕊試液
【拓展應(yīng)用】開始無現(xiàn)象，過一會兒有白色沉淀生成

點評：驗證三種金屬的活動性順序，一般利用“三取中”的方法，選取活動性處于中間的金屬與其它兩金屬的鹽溶液反應(yīng)或取中間金屬的鹽溶液與另外兩種金屬單質(zhì)反應(yīng)．