Question

12．小鄭和小飛兩位同學設計實驗，證明Zn、Cu、Ag三種金屬的活動性強弱，方案如下：（所用儀器僅限試管、膠頭滴管）
①Zn（NO₃）₂、AgNO₃、Cu；②Zn、Ag、Cu（NO₃）₂；③Zn、Cu、AgNO₃；④Zn、Cu、Ag、HCl．
（1）請將方案①②補充完整．
（2）針對方案③④，小鄭和小飛同學發生了爭執，小飛同學認為方案③不能實現，小鄭的方法是先將Cu與AgNO₃反應可生成了硝酸銅，再將鋅與硝酸銅反應，而小鄭同學認為方案④不能實現，但小飛同學認為只要增加一種儀器就可以實現了，該儀器是酒精燈．
（3）在完成方案①實驗后得到Zn（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂、AgNO₃的廢液，小鄭同學向該混合液中加入過量的鋅粉，溶液質量隨反應時間變化的情況如圖所示，下列說法正確的是B．
A．取a點溶液，滴加稀鹽酸，無白色沉淀
B．圖標上b-c段質量增加的原因是Zn與Cu（NO₃）₂溶液反應
C．b點時溶液中金屬離子有Zn²⁺、Cu²⁺，金屬單質有Zn、Cu、Ag
D．c點和d點溶質種類不同，金屬單質種類也不同．

Answer 1

分析 （1）根據在驗證三種金屬的活動性時常采用“三取中”試驗方法分析回答；
（2）根據銅那個女友硝酸銀反應生成了硝酸銅，銅在加熱時可生成了氧化銅分析．
（3）根據金屬與鹽溶液的反應進行分析，在金屬活動性順序中，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來，且置換時先把最弱的金屬置換出來，并通過各反應的關系進行溶液質量的變化分析．

解答 解：（1）驗證三種金屬的順序方法：排出三種金屬的正確順序，中間金屬是單質，兩邊的就是鹽溶液，中間是鹽溶液，兩邊就是金屬單質，所以，①可填入Cu；②可填入Cu（NO₃）₂；
（2）小鄭的方法是：先將Cu與AgNO₃反應可生成了硝酸銅，再將鋅與硝酸銅反應即可比較三種金屬的活動性；由于銅在加熱時可生成了氧化銅，氧化銅能與鹽酸反應生成了氯化銅，再根據鋅能與氯化銅反應，銀不能與氯化銅反應，可比較交出三種金屬的活動性．
（3）在金屬活動性順序中，Zn＞Cu＞Ag，向一定質量AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入Zn，與兩種溶質依次發生反應
Zn+2AgNO₃=Zn（NO₃）₂+2Ag
65                   216
所以析出銀的過程是溶液質量減少的過程；
Zn+Cu（NO₃）₂=Zn（NO₃）₂+Cu
65                       64
所以析出銅的過程是溶液質量增加的過程
A、在a點時，硝酸銀沒有全部參加反應，溶液中含有硝酸銀，滴加稀鹽酸，會生成白色沉淀，故A錯誤；
B、鋅和硝酸銅反應生成硝酸鋅和銅，溶液質量增加，故B正確；
C、b點時金屬單質中不含Zn，只含金屬單質Ag，因為此時溶液中含金屬離子Cu²⁺，故C錯誤；
D、c點和d點表示鋅和硝酸銅完全反應，所以溶質種類相同，金屬單質種類也相同，故D錯誤．
故答為：（1）①Cu；②Cu（NO₃）₂；（2）先將Cu與AgNO₃反應可生成了硝酸銅，再將鋅與硝酸銅反應，酒精燈；（3）B．

點評 本題考查了金屬活動性順序的應用，要求學生熟悉金屬的活動性順序表，能利用活動性判斷反應的發生，還要結合坐標分析各段的意義．