Question

今年我市九年級化學實驗考查題之一是“設計實驗探究Zn、Fe、Cu的金屬活動性強弱”．現(xiàn)有鋅片、鐵片、銅片、稀硫酸、硫酸鋅溶液、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液、白鐵皮（鍍鋅鐵片）、磁鐵、KSCN溶液等物質，小迪同學選用合適的試劑和儀器完成考查任務．
【查閱資料】：
（1）KSCN溶液為無色溶液，和Fe³⁺相遇產生血紅色溶液．
（2）含F(xiàn)e²⁺的溶液在空氣中容易被氧氣氧化，生成含F(xiàn)e³⁺的溶液．
實驗方案一：將打磨過的表面積相同的鋅片、鐵片、銅片分別與

 

反應；
實驗方案二：將打磨過的表面積相同的鋅片、銅片分別與

 

反應；
實驗方案三：將打磨過的表面積相同的2塊鐵片分別與

 

反應；
【實驗結論】：金屬的活動性順序為Zn＞Fe＞Cu
【拓展延伸】
（1）回收完所有金屬片，將試管中的廢液全部倒入制定的燒杯中，廢液中的溶質肯定含有

 

，為了從中獲得ZnSO₄?7H₂O晶體，在老師的指導下，小迪同學設計了如下實驗方案：向廢液中加入足量的

 

，過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮，

 

，得到ZnSO₄?7H₂O晶體．
（2）細心的小迪在實驗過程中，發(fā)現(xiàn)盛放硫酸亞鐵溶液的瓶底有很多黑色粉末，詢問老師后得知，黑色粉末是還原鐵粉，可以防止硫酸亞鐵被空氣中的氧氣氧化．為了檢驗硫酸亞鐵溶液是否被氧化，小迪接下去的操作是

 

．
（3）小迪在實驗結束后發(fā)現(xiàn)那塊標簽注明鍍鋅鐵片的白鐵皮，為了簡單檢驗其中是否含有單質鐵，他的方法是

 

；在確認白鐵皮的成分以后，小迪靈機一動，將一塊白鐵皮放入2mL稀硫酸中，發(fā)現(xiàn)“白鐵皮”表面立即產生氣泡，一段時間后，氣泡產生速度變慢，小迪根據(jù)氣泡產生速度的先后差異，得出鋅比鐵活潑，你覺得小迪的方案是否科學？請說明理由．

 

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Answer 1

考點：金屬活動性的探究,金屬的化學性質,酸的化學性質

專題：科學探究

分析：實驗方案一：根據(jù)金屬的活動性順序表的應用分析．在金屬活動性順序中，氫前的金屬能與酸反應生成氫氣，鋅片、鐵片在氫前的金屬能與酸反應生成氫氣，銅不能反應；
實驗方案二：根據(jù)位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來，鋅能與硫酸亞鐵反應，銅不與硫酸亞鐵反應解答；
實驗方案三：根據(jù)位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來解答；
【拓展延伸】
（1）根據(jù)金屬的活動性順序鋅＞鐵＞銅，廢液中的溶質肯定含有硫酸鋅和硫酸亞鐵，并根據(jù)結晶的方法解答；
（2）根據(jù)題中所給信息解答；
（3）根據(jù)鐵能被磁鐵吸引，鋅比鐵活潑解答．

解答：解：
實驗方案一：由于在金屬活動順序表中，鐵、鋅都在H的前面，都可以與酸發(fā)生反應，而銅不可以，所以可以選用稀硫酸；
實驗方案二：由于鋅能與硫酸亞鐵反應，說明鋅在鐵的前面，銅不與硫酸亞鐵反應，說明鐵在銅的前面．所以可以選用的另外一種藥品是硫酸亞鐵溶液；
實驗方案三：由于鐵不與硫酸鋅溶液反應，說明鋅在鐵的前面，鐵能與硫酸銅溶液反應，說明鐵在銅的前面；所以可以選用硫酸鋅溶液和硫酸銅溶液；
【拓展延伸】
（1）根據(jù)金屬的活動性順序鋅＞鐵＞銅，廢液中的溶質肯定含有硫酸鋅和硫酸亞鐵，為除去硫酸亞鐵向廢液中加入足量的鋅，過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮，結晶
得到ZnSO₄?7H₂O晶體；
（2）根據(jù)題中信息，如果硫酸亞鐵被空氣中的氧氣氧化，生成含F(xiàn)e³⁺的溶液，加入KSCN溶液，如果產生血紅色溶液，證明被氧化，否則沒有被氧化；
（3）鐵的活動性小于金屬鋅，將一塊表面鍍鋅鐵板放在燒杯中，然后加入過量稀硫酸，開始與硫酸反應的是鋅，而后才是鐵，當鋅與稀硫酸反應時速率較快，而鐵與與稀硫酸反應時速率較慢，所以開始連續(xù)不斷的氣泡產生，過一段時間后，產生的氣泡突然變慢．
答案：
實驗方案一：稀硫酸
實驗方案二：硫酸亞鐵溶液
實驗方案三：硫酸鋅溶液和硫酸銅溶液
【拓展延伸】
（1）硫酸鋅和硫酸亞鐵   鋅   結晶
（2）加入KSCN溶液，產生血紅色溶液，證明被氧化，否則沒有被氧化
（3）用磁鐵吸引        鐵的活動性小于金屬鋅，當表面的鋅與稀硫酸反應時速率較快，鋅被反應完以后，鐵與與稀硫酸反應時速率較慢，所以開始連續(xù)不斷的氣泡產生，過一段時間后，產生的氣泡突然變慢．

點評：要求學生必須認真、細致的審題，聯(lián)系所學過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能得出正確的結論，有利于培養(yǎng)學生的綜合實驗能力，提升學生的科學素養(yǎng)．