Question

某化学探究小组为了验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计了如下实验方案：
①将铁片加入到稀盐酸中；
②将铜片加入到硝酸银溶液中；
③将锌片加入到稀盐酸中；
④将金属片X（表示铁、铜、锌、银中的某一种）加入到Y中．
（该方案中所有金属均已打磨，且形状、大小以及稀盐酸的溶质质量分数均相同）
请完成：
（1）写出②中反应的化学方程式：______；
（2）通过上述实验，可以判断锌的金属活动性比铁强，依据的现象是 ______．
（3）要得出这四种金属的活动性顺序，如果④中Y表示硫酸铜溶液，则X表示的
一种金属是 ______；如果X表示铜，则Y表示的一种溶液是 ______．

Answer 1

解：要想知道该如何完善实验本身，就要分析已有实验能够得到的结论，寻找出实验的不足之处后再作思考．
①将铁片加入到稀盐酸中；由于Fe和盐酸反应，所以可以得出Fe＞H．
②将铜片加入到硝酸银溶液中；Cu和硝酸银能够反应，所以的出Cu＞Ag
③将锌片加入到稀盐酸中；Zn和盐酸反应，得出Zn＞H．
同时由于Fe和Zn是与相同的盐酸反应，且本身的形状和大小均相同，所以当锌反应的剧烈时就说明：Zn＞Fe＞H．
通过以上的分析，我们无法对Cu与Zn和铁之间的活动性关系作出结论．所以仅有以上三步是不合理的．
所以④中就要完成对前三个实验的补充，由于我们已有的知识是活动性：Zn＞Fe＞H＞Cu，所以我们可以设计让Cu和盐酸，当然也可以让Fe和硫酸铜等可溶性铜盐，或者Cu和可溶性亚铁盐反应．所以当溶液为硫酸铜时，金属就一定为铁；当金属为铜时，溶液就可以是盐酸（间接比），也可以是FeSO₄等可溶性亚铁盐（直接比）．
故答案：
（1）Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
（2）锌与稀盐酸反应比铁与稀盐酸反应剧烈．
（3）Fe；稀盐酸（或者可溶性亚铁盐也可）．
分析：实验是要对四种金属的活动性进行探究，给定的试剂中特别强调用到的金属的大小形状都是相同的，且盐酸的质量分数也相同，所以蕴含着要对比不同金属的反应速率，从而确定金属的活动性．（从实验的操作推测实验的原理）．
点评：在平时练习中要通过对各种情况的分析来实现知识体系的构建与完善，这样使用起来就方便的多．