Question

3．某化學興趣小組對金屬的性質做了如下探究，請你填寫空格：
（1）若用鐵絲、銅絲、銀絲、稀硫酸和硫酸銅溶液，驗證鐵、銅、銀的金屬活動性順序，實驗結束后同學們欲對該實驗的廢液進行探究，他們先看到廢液呈藍色現象，認為廢液中一定含有硫酸銅；還認為一定含有硫酸亞鐵，依據是Fe+H₂SO₄ =FeSO₄ +H₂↑或Fe+CuSO₄ =Cu+FeSO₄（用化學方程式回答）．若要將廢液中的溶質全部轉化為硫酸亞鐵，應向廢液中加人過量的鐵粉，充分反應后過濾，濾渣中的物質為鐵和銅，濾液中的溶質為硫酸亞鐵．
（2）某同學向分別盛有等質量的鐵粉和鋅粒的試管中，倒入等質量、等溶質質量分數的稀硫酸，以“金屬表面產生氣泡的快慢”為標準來判斷兩種金屬的活動性強弱．有的同學認為這種方案不夠合理，理由是沒控制相同的條件，顆粒大小不同．
（3）溫度對金屬與鹽酸反應速率也有影響．實驗表明，溫度越高，鹽酸與金屬反應的速率越快．請你設計一個實驗方案證明這一結論．你的方案是取兩個燒杯，分別加入等質量的同種金屬，再分別加入質量相等的足量的溶質質量分數相同的稀鹽酸，對其中一個燒杯加熱．可以觀察到溫度越高，鹽酸與金屬反應的速率越快．
（4）小組同學收集到含有硝酸銀的溶液，他們利用鐵和鋅回收其中的金屬銀，其實驗過程如圖所示．下列說法正確的是BCD（填字母序號）．
A．固體A中一定有銀、鐵，可能有鋅
B．固體B一定是1.0g金屬銀
C．濾液C中的溶質可能只有硝酸鋅
D．濾液C中的溶質可能是硝酸鋅和硝酸亞鐵．

Answer 1

分析 （1）硫酸銅溶液是藍色的，鐵能和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅；
（2）金屬的顆粒大小不同，與酸的反應速度也不同；
（3）要想證明溫度對金屬與鹽酸反應速率也有影響就需要對實驗中除溫度以外的其它條件進行控制，創設相同的條件（溫度不同），只有這樣才能合理的得出結論；
（4）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，氫前的金屬能與酸反應生成氫氣．

解答 解：（1）硫酸銅溶液是藍色的，如果廢液顯藍色，說明溶液中含有硫酸銅．故填：廢液呈藍色．
鐵絲和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，化學方程式為Fe+H₂SO₄ =FeSO₄ +H₂↑；鐵絲和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，化學方程式為Fe+CuSO₄ =Cu+FeSO₄；故填：Fe+H₂SO₄ =FeSO₄ +H₂↑或Fe+CuSO₄ =Cu+FeSO₄；
如果向廢液中加入過量的鐵粉，可以把硫酸銅中的銅置換出來．故填：過量的鐵粉．
充分反應后過濾，濾渣中的物質為鐵和銅，濾液中的溶質為硫酸亞鐵．故填：鐵和銅；
（2）金屬的顆粒大小不同，與酸的反應速度也不同，所以沒控制相同的條件，顆粒大小不同，金屬表面產生氣泡的快慢，也會受到影響．
故答案為：沒控制相同的條件，顆粒大小不同．
（3）要想證明溫度對金屬與鹽酸反應速率也有影響，就需要對實驗中除溫度以外的其它條件進行控制，創設相同的條件（溫度不同），可進行如下設計：取兩個燒杯，分別加入等質量的同種金屬，再分別加入質量相等的足量的溶質質量分數相同的稀鹽酸，對其中一個燒杯加熱．可以觀察到溫度越高，氣泡生成的越快，即鹽酸與金屬反應的速率越快；故答案為：取兩個燒杯，分別加入等質量的同種金屬，再分別加入質量相等的足量的溶質質量分數相同的稀鹽酸，對其中一個燒杯加熱．可以觀察到溫度越高，鹽酸與金屬反應的速率越快．
（3）鐵和鋅在銀的前面，鐵能與硝酸銀反應生成銀和硝酸亞鐵，鋅能與硝酸銀反應生成銀和硝酸鋅，鋅能與硝酸亞鐵反應生成鐵和硝酸鋅，得到的固體一定含有銀，過濾后得到的固體能被磁鐵吸引，則一定含有鐵，剩余的固體B加入稀硫酸無變化，則不含有鋅，
A、根據題意可知，固體A中一定含有鐵和銀，一定不含有鋅，故A錯誤；
B、銀不能被磁鐵吸引，故固體B一定是1.0g金屬銀，故B正確；
C、若加入的鋅適量，能將硝酸亞鐵和硝酸銀全部置換出來，則可能只含有硝酸鋅，若加入的鋅少量，鐵大量，則溶質是硝酸鋅和硝酸亞鐵，故C正確；
D、若加入的鋅少量，鐵大量，則溶質是硝酸鋅和硝酸亞鐵，故D正確
故答案為：BCD．

點評 本題以實驗探究的形式考查鐵生銹的條件、實驗中的條件控制、金屬的活動性等，難度較大．