Question

14．某化學興趣小組對金屬的性質做了如下探究，請你參與：
某化學興趣小組為探究鐵、銅、鋅、銀的金屬活動性順序，設計了如圖所示的實驗（其中金屬均已打磨，且其形狀、大小相同；所用鹽酸的溶質質量分數、用量也相同）．
（1）試管②中化學方程式Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag，試管②得出結論是：金屬活動性Cu＞Ag．
（2）比較①③兩只試管現象中產生氣泡的快慢的不同，可判斷出鐵的活動性弱于鋅．
（3）通過上述實驗，仍不能判斷出四種金屬的活動性順序，若增加一個如圖試管④所示的實驗可判斷出四種金屬的活動性順序，其中金屬A是Fe、溶液B是硫酸銅溶液．
（4）運用“控制變量法”設計對比方案是某化學研究的重要方法．上述實驗對比觀察①③兩只試管判斷出兩種金屬的活動性強弱，控制的實驗條件除了金屬的體積、溶液的體積、溶質的質量分數以外，還控制了溶液的種類相同．
（5）某同學看到試管②中溶液變成藍色后，為節約金屬將銅片取出，此時溶液中可能含有的溶質是AgNO₃，經過思考他設計如下實驗進行驗證：

實驗操作	實驗現象	結論
取2ml溶液于試管中，加入HCl	生成白色沉淀	溶液中含有這種溶質

該同學認為試管②中廢液直接排放會造成水污染，他向試管中加入鐵粉進行處理，不僅消除了
污染還回收了金屬．

Answer 1

分析 （1）從在金屬活動順序表中，銅在銀的前面，能置換出硝酸銀中的銀去分析；
（2）從在金屬活動順序表中，鎂在鐵的前面，鎂的活動性比鐵強去分析；
（3）從在金屬活動順序表中，鐵在銅的前面，能置換出硫酸銅中的銅去分析；
（4）根據設計對比方案要控制變量進行分析；
（5）根據銅在銀的前面，能置換出硝酸銀中的銀，銀離子的檢驗去分析；

解答 解：（1）把銅放到硝酸銀溶液中，在金屬活動順序表中，銅在銀的前面，能置換出硝酸銀中的銀，其反應的化學方程式為：Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；由B中實驗可以得出：Cu＞Ag；故答案為：Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；Cu＞Ag；
（2）在金屬活動順序表中，鎂在鐵的前面，鎂的活動性比鐵強，所以反應速度鎂比鐵快，因此產生氣泡的速度鎂比鐵快；故答案為：產生氣泡的快慢；
（3）從（1）（2）的結論可得到Mg＞Fe，Cu＞Ag；只要再證明Fe＞Cu，就能證明這四種金屬的活動順序性，在硫酸銅溶液中加入鐵，就能驗證Fe＞Cu；故答案為：Fe；硫酸銅溶液；
（4）設計對比方案要控制變量，述實驗對比觀察①③兩只試管判斷出兩種金屬的活動性強弱，控制的實驗條件除了金屬的體積、溶液的體積、溶質的質量分數以外，還需要控制溶液的種類；故答案為：溶液的種類；
（5）把銅放到硝酸銀溶液中，在金屬活動順序表中，銅在銀的前面，能置換出硝酸銀中的銀，其反應的化學方程式為：Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag，因為Cu（NO₃）₂溶液是藍色的，所以溶液變藍色，這時可能沒有完全反應，故溶液中可能仍有AgNO₃檢驗銀離子用氯離子，生成氯化銀白色沉淀；要回收銅和銀加入鐵；故答案為：AgNO₃；HCl；生成白色沉淀；鐵粉．

點評 本題主要考查了化學方程式的書寫及其正確分析實驗方面的內容，完成此題，可以依據金屬活動性順序及其意義進行．