Question

向FeCl₃溶液中加入少量的铜粉，铜粉完全溶解，溶液颜色由棕黄色变成蓝绿色。
（1）写出铜与FeCl₃溶液反应的离子方程式：_______________________________。
（2）为了节省药品和时间，甲、乙两位同学用铜片、锌片、稀硫酸、CuSO₄溶液、烧杯、试管等中学化学中常见的药品和仪器（用品），以“接力”的方式，设计比较铜与锌还原性相对强弱的系列实验。试填写下列空白：
①甲同学分别取一小片铜片、一小片锌片置于烧杯底部（铜、锌不接触），小心地向烧杯中加入少量稀硫酸，观察到的现象是___________________。甲同学的设计思路是______________________。
②乙同学接着做甲同学的实验，向烧杯中滴加_______溶液，进而观察到的实验现象是____________。乙同学得出锌、铜还原性相对强弱所依据的原理是__________________
_____________________________________。
③请你再单独设计一个简单的实验（试剂、仪器自选），探究和证实锌和铜还原性的相对强弱（简要说明操作、现象）：_______________________________________________。

Answer 1

（1）2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺
（2）①锌片上有气泡产生，铜片上无气泡产生； 锌能置换出酸中的氢而铜不能
②CuSO₄溶液；锌片上有红色的固体析出；活泼金属可将不活泼金属从其盐溶液中置换出来
③分别将一小块铜片和锌片置于两支试管中，向试管中各加入少量棕黄色的FeCl₃溶液，一段时间以后，加铜片的试管中溶液呈蓝绿色（铜不能置换出铁，只能将Fe³⁺转化为Fe²⁺），加锌片的试管中溶液几乎呈无色（锌置换出铁）
【试题分析】
（1）氧化性较强的Fe³⁺能将Cu氧化为Cu²⁺，本身被还原为Fe²⁺。
（2）同一氧化剂与不同的还原剂反应时，还原性强的物质先反应，还原性弱的物质后反应（或不反应）；还原性强的金属可以将还原性弱的金属从其盐溶液中置换出来。明确了以上氧化还原反应的规律，结合第（1）小题的反应，就可以设计出合理的实验方案。