Question

某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Al、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：
（1）用三种金属与盐酸反应的现象来判断，实验中除选择大小相同的金属片外，还需要控制
_____________ 、_____________ 相同；若选用一种盐溶液验证三种金属的活泼性，该试剂为                。
（2）①若用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定Fe、Cu的活动性。试在下面方框中画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液。

上述装置中正极反应式为                                                。
②某小组同学采用Al、Fe作为电极，只用一个原电池证明三种金属的活动性，则电解质溶液最好选用          。

A．0.5 mol·L-1氯化亚铁溶液	B．0.5 mol·L-1氯化铜溶液
C．0.5 mol·L-1盐酸	D．0.5 mol·L-1氯化亚铁和0.5 mol·L-1氯化铜混合溶液

（3）利用提供的试剂和用品：0.1 mol·L^-1盐酸溶液、0.1 mol·L^-1醋酸溶液、0.5 mol·L^-1氯化铝溶液、0.5 mol·L^-1氢氧化钠溶液、PH试纸。
请设计最简单实验证明氢氧化铝为弱碱                                    

Answer 1

（1）盐酸的浓度(1分)；溶液的温度(1分)； 硫酸亚铁溶液（或其他的亚铁盐溶液）(2分)；
（2）①(2分)

2H^＋ ＋ 2e^－ = H₂↑ 或Cu^2＋ ＋ 2e^－= Cu  (2分)
②D  (2分)
（3） 取适量的氯化铝溶液，用pH试纸测其pH值小于7，则证明氢氧化铝为弱碱。(2分)

试题分析：（1）要验证Al、Fe、Cu的金属活动性，除选择大小相同的金属片外，还需要控制盐酸的浓度和溶液的温度相同，还可以用硫酸亚铁溶液（或其他的亚铁盐溶液）来验证三种金属的活泼性；（2）①若用Fe、Cu作电极设计成原电池，则Fe为负极，Cu为正极，可以用稀硫酸或者是硫酸铜为电解质溶液，所以该装置图为，若电解质为稀硫酸，则正极反应式为 2H^＋ ＋ 2e^－ = H₂↑，若电解质溶液为硫酸铜，则正极反应式为Cu^2＋ ＋ 2e^－=" Cu" ；②用Al、Fe作为电极，只用一个原电池证明三种金属的活动性，则电解质溶液最好选用0.5 mol·L^-1氯化亚铁和0.5 mol·L^-1氯化铜混合溶液；（3）可以测定铝的强酸盐的pH来判断，其实验过程为取适量的氯化铝溶液，用pH试纸测其pH值小于7，则证明氢氧化铝为弱碱。
点评：本题利用原电池的知识来设计实验比较金属的活动性，这有利于培养学生的探究性思维，该题难度适中。