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為節省藥品和時間,甲、乙、丙三位同學用銅片、鋅片、稀硫酸、CuSO4溶液;直流電源、石墨電極、導線、燒杯、試管等中學化學常見的藥品和儀器(用品),以巧妙的構思,“接力”的方式,設計了比較銅與鋅金屬活潑性相對強弱的系列實驗。試填寫下列空白:

(1)甲同學分別將一小片銅片、鋅片置于燒杯底部(銅、鋅不接觸),小心向燒杯中加入稀硫酸,觀察到的現象是______________________________。甲同學的設計思路是________________________________________________________________________。

(2)乙同學接著甲的實驗,向燒杯中滴加________溶液,進而觀察到的現象是________________________________________________________________________,

________________________。乙同學判斷出鋅、銅金屬活動性相對強弱所依據的原理是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________,

________________________________________________________________________。

(3)丙同學使用直流電源和石墨電極組裝電解裝置,向乙同學實驗后的溶液中補充了必要的試劑(作電解液)。反

應在調控下開始,有關電化學反應的化學方程式為______________________________。獲得的明顯實驗現象是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)請你再單獨設計一個簡單實驗(試劑、儀器自選),證實鋅和銅金屬活潑性的相對強弱(簡要說明操作步驟及現象)____________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

 

【答案】

(1)鋅片表面有氣泡產生 在金屬活動順序表中,鋅排在氫的前面,可與稀硫酸反應,而銅排在氫的后面,不與稀硫酸反應

(2)CuSO4 鋅片表面有紅色固體產生 鋅片表面產生氣泡的速率加快 在金屬活動順序表中,鋅排在銅的前面,可將銅從其鹽溶液中置換出來 鋅表面產生的銅與鋅構成原電池的兩個電極,使鋅與稀硫酸的反應加快

(3)2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2

陽極產生無色氣體,陰極石墨表面產生紅色固體

(4)取兩片相同的鐵片,分別放入盛有ZnSO4溶液、CuSO4溶液的兩支試管中,觀察鐵片表面的變化,發現盛CuSO4溶液的試管中的鐵片表面有紅色固體生成,而鐵片放入ZnSO4溶液中無明顯現象(其他合理答案均可)

【解析】

試題分析:根據題目條件和信息可知,甲同學是利用金屬活動順序表的有關知識設計實驗證明鋅和銅的活潑性;乙同學在甲同學的基礎上采用置換反應和電化學原理證明鋅和銅的活潑性;由于硫酸銅溶液的加入,鋅單質將會與銅離子發生置換反應產生銅附著在鋅的表面,從而形成原電池加快了鋅與稀硫酸的反應;丙同學采用的是電解法,由于乙反應后的溶液為硫酸鋅溶液,所以補充的試劑為硫酸銅。

考點:考查金屬性強弱比較的實驗探究、實驗設計以及基本實驗操作

點評:該題綜合性強,理論和實踐的聯系緊密,有的還提供一些新的信息,這就要求學生必須認真、細致的審題,聯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。有利于培養學生的規范實驗設計能力和創新思維能力,提升學生的科學素養。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

為節省藥品和時間,甲、乙、丙三位同學用銅片、鋅片、稀硫酸、CuSO4溶液、直流電源、石墨電極、導線、燒杯、試管等中學化學常見的藥品和儀器(用品),通過巧妙的構思,設計了比較銅、鋅金屬活動性相對強弱的系列實驗.試填寫下列空白:
(1)甲同學分別將一小片銅片、鋅片置于燒杯底部(銅與鋅不接觸),向燒杯中小心加入稀硫酸,觀察到的現象是
鋅片上有氣泡產生,銅片上無氣泡
鋅片上有氣泡產生,銅片上無氣泡
.甲同學的設計思路是
鋅能置換出酸中的氫,而銅不能
鋅能置換出酸中的氫,而銅不能

(2)乙同學接著甲的實驗,向燒杯中滴加
硫酸銅
硫酸銅
溶液,進而觀察到的現象是
鋅片上有紅色的銅析出,鋅片上產生氣泡的速率明顯加快
鋅片上有紅色的銅析出,鋅片上產生氣泡的速率明顯加快

乙同學作出鋅、銅金屬活動性相對強弱的結論所依據的原理是
活潑金屬可以把不活潑金屬從其鹽溶液中置換出來(或Zn、Cu、稀硫酸組成原電池,Zn為負極)
活潑金屬可以把不活潑金屬從其鹽溶液中置換出來(或Zn、Cu、稀硫酸組成原電池,Zn為負極)

(3)丙同學使用直流電源、石墨電極組裝好電解裝置,向乙同學實驗后的溶液中補充了必要的試劑
硫酸銅
硫酸銅
 溶液(作為電解液).反應在調控下隨即開始,實驗中有關反應的化學方程式為
2CuSO4+2H2O
 電解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
 電解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
.實驗中的明顯現象是
陰極上有紅色銅析出,陽極附近有氣體產生
陰極上有紅色銅析出,陽極附近有氣體產生

(4)請你再單獨設計一個簡單的實驗(試劑、儀器自選),探究和證實鋅、銅金屬活動性的相對強弱(簡要說明操作和現象)
分別取一小片銅片與鋅片置于兩支試管中,向試管中加入少量淺綠色的FeCl2溶液,片刻后,加鋅片的試管中溶液的顏色褪去,溶液近乎無色(其他可行答案也可)
分別取一小片銅片與鋅片置于兩支試管中,向試管中加入少量淺綠色的FeCl2溶液,片刻后,加鋅片的試管中溶液的顏色褪去,溶液近乎無色(其他可行答案也可)

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科目:高中化學 來源:深圳外國語學校2008屆高三年級第二次質量檢測化學試卷 題型:058

為節省藥品和時間,甲乙丙三位同學用銅片、鋅片、稀硫酸、硫酸銅溶液、直流電源、石墨電極、導線、燒杯、試管等中學化學常見的藥品和儀器,進行巧妙的構思,以“接力”的方式,設計了比較銅與鋅的金屬活動性相對強弱的系列實驗.試回答下列問題:

(1)甲同學分別將一小片銅片、鋅片置于燒杯底部(銅鋅不接觸),小心向燒杯中加入稀硫酸,觀察到的現象是_________.甲同學的設計方案的理論依據是_________.

(2)乙同學接著甲同學的實驗,向燒杯中加________溶液,進而觀察到的現象是________.乙同學判斷銅鋅金屬活動性相對強弱的理論依據是________.

(3)丙同學使用直流電源和石墨電極組裝好電極裝置,向乙同學實驗后的溶液中補充了必要的試劑(作電解液).反應在調控下隨時發生,實驗中有關電解反應的化學方程式為________;觀察到的明顯實驗現象是________.

(4)請你再單獨設計一個簡單的實驗(試劑、儀器任選),探究和證實鋅和銅金屬活動性的相對強弱(簡要說明實驗操作)________.

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科目:高中化學 來源:2011-2012學年河南省鎮平一高高二第一次月考化學試卷(帶解析) 題型:填空題

(10分)為節省藥品和時間.甲、乙、丙三位同學用銅片、鋅片、稀硫酸、直流電源、導線、燒杯、試管等中學化學常見的藥品和儀器(用品),以巧妙的構思,“接力”的方式,設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)甲同學將銅片和鋅片插入盛有稀硫酸的燒杯中(銅與鋅不接觸),觀察到的現象是   
(2)乙同學接著甲同學的實驗,用導線將銅片和鋅片連接起來組成原電池,此時在正極上觀察到的現象是      ,負極的電極反應式為       。
(3)丙同學接著乙同學的實驗,去掉連接銅片和鋅片的導線,將銅片和鋅片分別與同一直流電源的正極和負極連接,再向燒杯中加入一定量的CuSO4溶液進行電解。此時陰極的電極反應式為        ,電解過程中溶液的pH      (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)甲、乙、丙3位同學能達到比較銅和鋅的金屬活動性相對強弱的目的的是       。

A.只有甲同學B.甲和乙同學
C.乙和丙同學D.甲、乙和丙同學

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科目:高中化學 來源:2013屆河南省鎮平一高高二第一次月考化學試卷(解析版) 題型:填空題

(10分)為節省藥品和時間.甲、乙、丙三位同學用銅片、鋅片、稀硫酸、直流電源、導線、燒杯、試管等中學化學常見的藥品和儀器(用品),以巧妙的構思,“接力”的方式,設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)甲同學將銅片和鋅片插入盛有稀硫酸的燒杯中(銅與鋅不接觸),觀察到的現象是    。

(2)乙同學接著甲同學的實驗,用導線將銅片和鋅片連接起來組成原電池,此時在正極上觀察到的現象是      ,負極的電極反應式為       。

(3)丙同學接著乙同學的實驗,去掉連接銅片和鋅片的導線,將銅片和鋅片分別與同一直流電源的正極和負極連接,再向燒杯中加入一定量的CuSO4溶液進行電解。此時陰極的電極反應式為        ,電解過程中溶液的pH      (填“增大”、“減小”或“不變”)。

(4)甲、乙、丙3位同學能達到比較銅和鋅的金屬活動性相對強弱的目的的是       。

A.只有甲同學                       B.甲和乙同學

C.乙和丙同學                       D.甲、乙和丙同學

 

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