化学实验是学习化学的重要方法.请完成下列金属性质的实验.
(1)实验一:比较铁、铜的金属活动性强弱.请你设计实验完成下表内容.
实验步骤 | 实验现象 | 结 论 |
金属活动性:Fe>Cu |
[实验]取一定量的镁、锌、铁三种金属分别加入到溶质质量分数相同的稀硫酸中,充分反应,观察现象.
[结论]活泼金属能与酸反应.
[分析]①三个反应的共同特点是 ,写出其中一个反应的化学方程式 .
②若完全反应后,三个反应生成氢气的质量相等,原因是 .
(1)
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
向硫酸铜溶液中投入铁钉 | 铁钉表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色 |
(2)①都是置换反应
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑或Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
②当三种金属过量,硫酸完全反应时,则生成氢气质量相等;当硫酸过量,三种金属完全反应,且质量比为mMg:mZn:mFe=24:65:56时,则生成氢气质量相等.
题目分析:(1)实验一,铁的活动性比铜强,能置换出硫酸铜中的铜,因此设计实验如下:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
向硫酸铜溶液中投入铁钉 | 铁钉表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色 |
(2)①镁、锌、铁分别于硫酸反应的方程式为:Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑或Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
;反应都是一种单质和一种化合物反应产生新的单质和新的化合物,属于置换反应;
②若完全反应后,三个反应生成氢气的质量相等,可能原因是:当三种金属过量,硫酸完全反应时,根据化学方程式可知等质量的硫酸产生等质量的氢气,则生成氢气质量相等;当硫酸过量,三种金属完全反应,且质量比为mMg:mZn:mFe=24:65:56时,则生成氢气质量相等.
点评:本题考查了利用金属与酸、金属与盐溶液发生的置换反应来探究金属活动性的强弱,难度不大,依据金属活动性顺序的意义结合化学方程式的计算分析即可.