Question

13．從石器、青銅器到鐵器時代，金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平．如圖1表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限．

（1）上述圖1中的三種常用金屬的開發(fā)利用之所以有先后，主要取決于D
（填選項序號）
A．金屬的導(dǎo)電性強(qiáng)弱             B．金屬在地殼中的含量多少
C．金屬的化合價高低             D．金屬的活動性大小
（2）早在西漢成書的《淮南萬畢術(shù)》里，就有“曾青得鐵則化為銅“的記載．曾青又有空青、白青、石膽、膽磯等名稱其實(shí)都是天然的硫酸銅．
①寫出“曾青得鐵則化為銅“的離子方程式Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺．
②若根據(jù)上述反應(yīng)設(shè)計成原電池，請在圖2方框中畫出原電池的裝置圖，標(biāo)出正、負(fù)極和電解質(zhì)溶液，并寫出電極反應(yīng)式．正極反應(yīng)Cu²⁺+2e-=Cu，負(fù)極反應(yīng)Fe-2e^-=Fe²⁺
③設(shè)計一個實(shí)驗方案，使如圖3裝置中的鐵棒上析出銅，而鐵的質(zhì)量不變．（可用文字?jǐn)⑹鲆部捎脠D示意）．

Answer 1

分析 （1）由圖可以判斷出金屬活動性與開發(fā)利用的先后關(guān)系；
（2）①鐵和硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)；
②原電池的總反應(yīng)為Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，根據(jù)原電池反應(yīng)設(shè)計原電池，原電池正極材料為較不活潑金屬或非金屬材料，正極上發(fā)生還原反應(yīng)；
③原電池正極材料為較不活潑金屬或非金屬材料，正極上發(fā)生還原反應(yīng)．

解答 解：（1）由圖示可以看出金屬的活動性大小與金屬的開發(fā)利用的先后有關(guān)，故答案為：D；
（2）①鐵和硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺，故答案為：Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺；
②原電池的總反應(yīng)為Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，則該原電池中，F(xiàn)e為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)Fe-2e^-=Fe²⁺，Cu（或C）為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液，
則原電池裝置為，
故答案為：；Cu²⁺+2e^-=Cu；Fe-2e^-=Fe²⁺；
③選一個活潑性比鐵強(qiáng)的金屬（可以用Mg、Al、Zn）做負(fù)極，然后將其用導(dǎo)線和鐵連接，放入硫酸銅溶液中；或如圖，
答：．

點(diǎn)評 本題考查金屬的冶煉、離子方程式書寫、原電池設(shè)計、電極反應(yīng)式書寫，題目難度不大，注意注意電極反應(yīng)式的書寫．