Question

29、化學(xué)興趣小組的同學(xué)為探究鐵、銅、鋅、銀的金屬活動(dòng)性順序，設(shè)計(jì)了如圖1三個(gè)實(shí)驗(yàn)（其中金屬均已打磨、其形狀、大小及同種稀鹽酸的用量均相同）．

（1）小明同學(xué)認(rèn)為通過①和③可以比較鐵和鋅的金屬活動(dòng)性，他依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

鋅與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的速率比鐵快

；
（2）一段時(shí)間后，觀察到②中的銅片表面有銀白色固體附著，這說明銅比銀的活潑性

強(qiáng)

（填“強(qiáng)”或“弱”）．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Cu+2AgNO₃═Cu（NO₃）₂+2Ag

．
（3）小紅認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)方案不足以得出四種金屬的活動(dòng)性順序，并在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用金屬不同的化學(xué)性質(zhì)補(bǔ)充了一個(gè)實(shí)
驗(yàn)（圖2所示），從而達(dá)到了實(shí)驗(yàn)探究目的．則小紅同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中：x是金屬

Fe（鐵）或Cu（銅），

；y是

CuSO₄（硫酸銅）或HCl（稀鹽酸）

溶液．

Answer 1

分析：根據(jù)題意可知本題比較金屬的活潑性，主要是利用了金屬與酸、與鹽溶液的反應(yīng)來得出結(jié)論的．Zn、Fe都與鹽酸反應(yīng)但快慢不同，Cu能與硝酸銀溶液反應(yīng)置換出Ag，難點(diǎn)是怎么比較Fe和Cu，需另設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，但出發(fā)點(diǎn)仍是利用金屬與酸、與鹽溶液的反應(yīng)．

解答：解：
（1）通過實(shí)驗(yàn)①和③的現(xiàn)象可知，鋅與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的速度比鐵的快，Zn與鹽酸反應(yīng)劇烈，
鋅的金屬活動(dòng)性比鐵強(qiáng)；
（2）通過觀察到實(shí)驗(yàn)②的銅片表面有銀白色固體附著，可知銀白色固體為銀，銅與與硝酸銀溶液反應(yīng)生成了銀，所以銅比銀活潑，化學(xué)方程式為，Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
（3）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)只能得出金屬的活潑性Zn＞Fe，Cu＞Ag，關(guān)鍵是比較Fe＞Cu，若是利用金屬與鹽溶液反應(yīng)，可設(shè)計(jì)讓鐵與含Cu²⁺的溶液反應(yīng)，X是Fe（或鐵），Y是CuSO₄（硫酸銅）；若是利用金屬與酸反應(yīng)，可設(shè)計(jì)銅與稀酸反應(yīng)，因?yàn)殍F能與酸反應(yīng)，當(dāng)看到銅不與稀酸反應(yīng)，就可得出活潑性Fe＞Cu，X是Cu（或銅），Y是HCI（或稀鹽酸）．
故答案為：
（1）鋅與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的速率比鐵快；
（2）強(qiáng)，Cu+2AgNO₃═Cu（NO₃）₂+2Ag；
（3）Fe（鐵）或Cu（銅），CuSO₄（硫酸銅）或HCl（稀鹽酸）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，屬于能力提高型習(xí)題，且本題具有開放性，學(xué)生的思維空間較大，如（3）中Y的選擇，能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力．開放型習(xí)題有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用．