Question

Ⅰ：元素的金属活动性递变规律是元素周期表学习的重要内容之一．某校研究性学习小组查阅课外资料，看到第IVA族的三种金属锗、锡、铅的性质：“锗、锡在空气中不反应，铅在空气中表面生成一层氧化铅，请解释发生上述变化的原因是

铅的活动性比锗和锡都强，易被空气中的氧气氧化

．
Ⅱ：另一研究性学习小组欲通过实验探究Zn、Fe、Cu的金属活动性顺序，根据不同的实验条件设计了如下的几种实验方案：
（1）该小组同学根据提供的Zn片、Fe片和稀硫酸，设计成了一个原电池比较锌与铁的活动性顺序，请在右侧方框内画出原电池装置图．
并写出正极的反应现象及电极反应式．
现象

表面有气泡产生

；电极反应式

2H⁺+2e^-=H₂↑

．
（2）现只有Fe片、CuO和稀硫酸这几种药品，请你帮忙设计方案比较铁与铜的活动性顺序．你的设计方法是

先用氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜，再将铁片插入硫酸铜溶液中置换出铜

．

Answer 1

分析：Ⅰ：根据同一主族元素的元素周期律分析；
Ⅱ：（1）．该装置设计成了原电池，根据电极上的生成物判断反应现象，根据反应类型写出电极反应式．
（2）根据提供的药品及铁铜的性质选取实验方法．

解答：解：Ⅰ：金属越活泼，在空气中越容易发生反应，同主族自上而下，金属性随着原子序数的增大而增强，铅的原子序数最大，所以铅的金属性比锗和锡都强，故易被空气中的氧气氧化成氧化铅．
故答案为：铅的活动性比锗和锡都强，易被空气中的氧气氧化．
Ⅱ：（1）原电池中较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极，锌的活泼性大于铁，所以铁作正极，反应时，电子从负极沿导线流向正极，溶液中的氢离子在正极上得电子生成氢气，所以在正极上看到有气泡生成，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑．
故答案为：表面有气泡产生，2H⁺+2e^-=H₂↑，该装置图为．
（2）根据提供的药品知，铁和氧化铜都和稀硫酸反应，如果用铁和硫酸铜反应时，铁表面有红色的铜生成，就说明铁的金属性大于铜的；如果铁表面没有生成红色的铜，就说明铁的金属性小于铜的．
故答案为：先用氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜，再将铁片插入硫酸铜溶液中置换出铜．

点评：本题考查原电池的设计及元素周期律，本题难度不大，注意原电池的组成特点和反应原理，注意电极反应式的书写，为常考查知识．