某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性,他们提出了以下两种方案.请你帮助他们完成有关实验项目:

某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性,他们提出了以下两种方案.请你帮助他们完成有关实验项目:
方案Ⅰ:有人提出将大小相等的铁片和铜片,分别同时放入稀硫酸或稀盐酸中,观察产生气泡的快慢,据此确定它们的活动性.该原理的离子方程式为______.
方案Ⅱ:有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池,以确定它们的活动性.试在下面的方框内画出原电池装置图,标出原电池的电极材料和电解质溶液,______
并写出电极反应式.正极反应式:______;负极反应式:______;
方案Ⅲ:结合你所学的知识,帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同:______,用离子方程式表示其反应原理:______.
紫仓 1年前 已收到1个回答 举报

lanlihong020 幼苗

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解题思路:Ⅰ:根据铁与酸的反应分析并写出离子方程式;
Ⅱ:利用Fe、Cu作电极设计成原电池,因铁比铜活泼,负极为铁,正极为铜,电解质溶液可为酸或铜盐溶液;
Ⅲ:根据铁、铜之间的置换反应设计.

方案Ⅰ:铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+═Fe2++H2↑,故答案为:Fe+2H+═Fe2++H2↑;
方案Ⅱ:利用Fe、Cu作电极设计成原电池,因铁比铜活泼,负极为铁,正极为铜,电解质溶液可为酸或铜盐溶液,可设计装置图为,负极铁被氧化生成Fe2+,正极H+被还原生成H2,正极反应为2H++2e-→H2↑,负极反应为
Fe=Fe2++2e-
故答案为:;2H++2e-=H2↑;Fe=Fe2++2e-
方案Ⅲ:根据铁和铜的置换反应设计,设计方法如下:将铁片置于CuSO4溶液中,一段时间后观察Fe表面有红色的金属铜析出,即可以证明金属铁的活泼性强于金属铜的,反应原理为铁和铜离子发生氧化还原反应生成铜和二价铁离子,反应的离子方程式为Fe+Cu2+═Fe2++Cu,
故答案为:取无锈铁棒插入CuSO4溶液,若铁棒表面覆盖一层铜,说明Fe比Cu活动性强;Fe+Cu2+═Cu+Fe2+

点评:
本题考点: 原电池和电解池的工作原理.

考点点评: 本题以原电池工作原理为载体判断金属的活泼性,注意在原电池中不能仅仅根据电极的正负极判断金属的活泼性,如:在Mg-Al-NaOH溶液组成的原电池中,镁的金属性大于铝,但镁作正极,铝作负极,题目难度不大.

1年前

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