Question

（2013?貴陽）化學實驗是學習化學的重要方法．請完成下列金屬性質的實驗．
（1）實驗一：比較鐵、銅的金屬活動性強弱．請你設計實驗完成下表內容．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結  論
		金屬活動性：Fe＞Cu

（2）實驗二：鎂、鋅、鐵三種金屬與酸的反應．
[實驗]取一定量的鎂、鋅、鐵三種金屬分別加入到溶質質量分數(shù)相同的稀硫酸中，充分反應，觀察現(xiàn)象．
[結論]活潑金屬能與酸反應．
[分析]①三個反應的共同特點是

都是置換反應

，寫出其中一個反應的化學方程式

Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑或Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑或Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑

．
②若完全反應后，三個反應生成氫氣的質量相等，原因是

當三種金屬過量，硫酸完全反應時，則生成氫氣質量相等；當硫酸過量，三種金屬完全反應，且質量比為m_Mg：m_Zn：m_Fe=24：65：56時，則生成氫氣質量相等

．

Answer 1

分析：根據金屬活動性順序及其應用回答，活潑金屬能置換出酸中的氫，排在前面的金屬能把排在它后面的金屬從鹽溶液中置換出來分析．

解答：解；（1）實驗一，鐵的活動性比銅強，能置換出硫酸銅中的銅，因此設計實驗如下：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
向硫酸銅溶液中投入鐵釘	鐵釘表面有紅色固體析出，溶液由藍色變?yōu)闇\綠色

（2）①鎂、鋅、鐵分別于硫酸反應的方程式為：Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑或Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑或Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
；反應都是一種單質和一種化合物反應產生新的單質和新的化合物，屬于置換反應；
②若完全反應后，三個反應生成氫氣的質量相等，可能原因是：當三種金屬過量，硫酸完全反應時，根據化學方程式可知等質量的硫酸產生等質量的氫氣，則生成氫氣質量相等；當硫酸過量，三種金屬完全反應，且質量比為m_Mg：m_Zn：m_Fe=24：65：56時，則生成氫氣質量相等．
故答案為；（1）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
向硫酸銅溶液中投入鐵釘	鐵釘表面有紅色固體析出，溶液由藍色變?yōu)闇\綠色

（2）①都是置換反應
Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑或Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑或Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
②當三種金屬過量，硫酸完全反應時，則生成氫氣質量相等；當硫酸過量，三種金屬完全反應，且質量比為m_Mg：m_Zn：m_Fe=24：65：56時，則生成氫氣質量相等．

點評：本題考查了利用金屬與酸、金屬與鹽溶液發(fā)生的置換反應來探究金屬活動性的強弱，難度不大，依據金屬活動性順序的意義結合化學方程式的計算分析即可．