Question

某班同学做验证锌、铁、铜的金属活动性顺序的实验，用到的药品有锌片、铁片、铜片、稀H₂SO₄、FeSO₄溶液和CuSO₄溶液．同学们通过分析讨论得出用三种试剂可以探究出这三种金属的活动性，三种试剂是

 

；用四种试剂也可以探究出这三种金属的活动性，四种试剂是

 

或

 

．同学们分小组分别用三种方法进行探究，实验结束后，化学兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究，请你一起参与．
【提出问题】废液中含有什么物质？
【交流表达】
（1）小明通过观察，认为废液中一定不含有FeSO₄和CuSO₄．他观察到的现象是

 

．
（2）小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸锌，她的依据是：

 

．
【作出猜想】小华认为废液中还可能含有硫酸．
【实验验证】
小明取少量废液，向其中加入

 

溶液变成红色，说明废液中还含有硫酸．
通过分析与实验，同学们得出废液中含有硫酸锌和硫酸．
【拓展应用】
若向废液中加入NaOH溶液，产生的现象是

 

．

Answer 1

考点：金属活动性的探究,酸的化学性质

专题：金属与金属材料

分析：根据金属活动顺序表的应用进行分析思考，在金属活动性顺序表中，前边的金属可以把后边的金属从其盐溶液中置换出来，所以可以选择相应的金属和盐溶液进行反应来证明这三种金属的活动性强弱．
【交流表达】
（1）利用溶液的颜色回答．
（2）利用金属活动性：金属的活动性强的，在溶液中一定存在．
【实验验证】
掌握酸碱指示剂的变色情况．
【拓展应用】考虑酸碱中和反应，有氢氧化锌白色沉淀生成．

解答：解：
①如用三种试剂，如：Zn、FeSO₄、Cu，因为Zn与FeSO₄溶液反应，证明了Zn的活动性大于Fe；Cu与FeSO₄溶液不能发生反应，证明Cu的活动性小于Fe．故使用该组试剂可以验证三种金属的活动性顺序为：Zn＞Fe＞Cu；
②如四种试剂，如：Zn、Fe、H₂SO₄、Cu，因为Zn、Fe与H₂SO₄反应的剧烈程度不一样，剧烈的为锌；而铜不与稀硫酸反应；或选Zn、Fe、H₂SO₄、CuSO₄，因为Zn、Fe与H₂SO₄反应的剧烈程度不一样，剧烈的为锌；而铁与硫酸铜反应；
【交流表达】
（1）小明通过观察，认为废液中一定不含有FeSO₄和CuSO₄．因为FeSO₄和CuSO₄分别为浅绿色、蓝色溶液，故他应该观察到的现象是溶液无色．
（2）小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸锌，她的依据是：这几种金属中，锌的金属活动性较强，而锌与FeSO₄、H₂SO₄和CuSO₄反应都生成ZnSO₄．
【实验验证】
小明取少量废液，向其中加入 紫色石蕊试液溶液变成红色，说明废液中还含有硫酸，因为紫色石蕊试液遇酸变红色．
【拓展应用】
因为“通过分析与实验，同学们得出废液中含有硫酸锌和硫酸”，若向废液中加入NaOH溶液，因为有硫酸，氢氧化钠与硫酸锌产生的氢氧化锌白色沉淀，会与酸反应，等酸消耗没了以后，会出现白色沉淀，故产生的现象是开始无现象，过一会儿有白色沉淀生成．
故答案为：Zn、FeSO₄、Cu；Zn、Fe、H₂SO₄、Cu； Zn、Fe、H₂SO₄、CuSO₄
【交流表达】（1）溶液无色；（2）锌与FeSO₄、H₂SO₄和CuSO₄反应都生成ZnSO₄
【实验验证】紫色石蕊试液
【拓展应用】开始无现象，过一会儿有白色沉淀生成

点评：验证三种金属的活动性顺序，一般利用“三取中”的方法，选取活动性处于中间的金属与其它两金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与另外两种金属单质反应．