Question

小红同学发现班上“化学学习园地”的金属活动性顺序表（如图）中的Cu、Al、Fe三张卡片掉在地上，她将三张卡片依次贴回原来的位置．

（1）请在上述金属活动性顺序表的空格中填上小红同学所贴卡片上的元素符号．
（2）小红和化学兴趣小组的同学，根据所学的化学知识，用定影液（含AgNO₃）提取纯净金属银．他们设计了如下实验方案：
①a．向定影液中加入过量的锌粉，过滤；
b．向所得固体加入足量的稀硫酸，过滤，洗涤、晾干．
②a．向定影液中加入过量的铜粉，过滤；
b．向所得固体加入足量的稀硫酸，过滤，洗涤、晾干．
上述实验方案中能得到纯净金属银的是

①

（填“①”或“②”），其理由是

①得到的金属银含有的杂质锌可跟稀硫酸反应而除去，而方案②所得金属银中的杂质铜则不能

．
写出该方案中产生金属银的化学方程式：

Zn+2AgNO₃=Zn（NO₃）₂+2Ag

．
（3）化学兴趣小组的其他同学对小红把掉下来的卡片贴的位置产生了怀疑．他们争论不休，各持己见．请你设计实验来证明小红的贴法是对的．实验所用材料和器具任选．写出实验步骤、现象及结论．

将三种金属放入三只试管中，然后加入稀盐酸，铝和铁的表面有气泡冒出，且铝表面冒出气泡的速度比铁块，铜不反应，可得出金属活动性铝＞铁＞铜

．
你还有别的设计方案吗？请你再设计一个实验．同样实验所用材料和器具任选．写出实验步骤、现象及结论．

将三种金属放入三只试管中，然后加入硫酸亚铁溶液，可发现铝的表面有铁析出，证明铝的活动性大于铁，铜的表面没有铁析出，证明铜的活动性小于铁，从而证明三种金属的活动性为铝＞铁＞铜；

．

Answer 1

分析：（1）根据金属活动性顺序表，完成表中所缺元素的填写；
（2）利用金属活动性和除杂时不能引入新的杂质，分析所设计的两种提取银的实验方案，判断方案理论上的可行性，并给出判断理由，写出反应的化学方程式．
（3）根据金属与酸反应快的金属的活动性强，和活动性强的金属能把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来设计实验．

解答：解：（1）金属活动性顺序表中，位于镁和锡之间的金属为：镁、铝、锌、铁、锡；位于氢之后、汞之前的金属为铜；
故答案为：铝；铁；铜；
（2）三种金属的活动性顺序为：锌＞H＞铜＞银，因此，铜、锌都可以置换出硝酸银中的银，但由于铜的活动性位于H之后，不能使用加稀硫酸的方法除去混在银中的铜，因此方案②理论上不可行；
故答案为：①；得到的金属银含有的杂质锌可跟稀硫酸反应而除去，而方案②所得金属银中的杂质铜则不能；Zn+2AgN0₃=Zn（N0₃）₂+2Ag．
（3）将三种金属放入三只试管中，然后加入稀盐酸，铝和铁的表面有气泡冒出，且铝表面冒出气泡的速度比铁块，铜不反应，可得出金属活动性铝＞铁＞铜；
将三种金属放入三只试管中，然后加入硫酸亚铁溶液，可发现铝的表面有铁析出，证明铝的活动性大于铁，铜的表面没有铁析出，证明铜的活动性小于铁，从而证明三种金属的活动性为铝＞铁＞铜；
故答案为：
（1）Al、Fe、Cu；
（2）①方案；①得到的金属银含有的杂质锌可跟稀硫酸反应而除去，而方案②所得金属银中的杂质铜则不能；Zn+2AgNO₃=Zn（NO₃）₂+2Ag；
（3）将三种金属放入三只试管中，然后加入稀盐酸，铝和铁的表面有气泡冒出，且铝表面冒出气泡的速度比铁块，铜不反应，可得出金属活动性铝＞铁＞铜；
将三种金属放入三只试管中，然后加入硫酸亚铁溶液，可发现铝的表面有铁析出，证明铝的活动性大于铁，铜的表面没有铁析出，证明铜的活动性小于铁，从而证明三种金属的活动性为铝＞铁＞铜．

点评：金属与盐之间置换反应的发生条件：金属单质的活动性要比盐中金属元素的活动性强，且盐是属于可溶性盐．