Question

9．化学小组为探究铁、铜、银的金属活动性顺序，设计如图①②③三个实验（其中金属均已打磨，其形状、大小及同种稀盐酸的用量均相同）：
（1）①中的实验现象为有气泡冒出；一段时间后，观察到实验②的铜片表面有银白色固体附着，反应的化学方程式Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
（2）甲同学认为通过实验①和③的实验现象，就可以比较锌和铁的金属活动性，他得出金属活动性结论所依据的实验现象是锌表面产生气泡快，铁表面产生气泡慢；
（3）乙同学认为上述实验方案不足以得出四种金属的活动顺序，并在上述实验的甚而上，利用金属的化学性质又补充了一个实验（如图④所示），从而实现了的探究目的，则：乙同学的实验所用试剂的组合X与Y依次是Fe、CuSO₄或Cu、HCl．

Answer 1

分析 （1）根据铁与稀盐酸反应判断①中的实验现象；实验②是铜与硝酸银的反应；
（2）根据两种金属的反应速度的快慢解答；
（3）根据金属活动性顺序可知，锌＞铁＞氢＞铜＞银，上述三个试管中都会发生化学反应，并由此可证明锌＞铁＞氢＞，铜＞银，但铜与铁的活动性强弱不能证明，因此要加一个实验来证明，可以直接用金属与盐溶液反应，也可通过与酸反应证明．

解答 解：（1）铁排在氢的前面，所以能与盐酸反应放出氢气，铜比银活泼能置换出银溶液中的银，
故答案为：有气泡冒出；Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag．
（2）甲同学认为通过实验①和③可比较锌和铁的金属活动性，他依据的实验现象是：锌与稀盐酸反应比铁与稀盐酸反应剧烈些；
故答案为：锌表面产生气泡快，铁表面产生气泡慢
（3）通过上述反应，金属的活动性是Zn＞Fe，Cu＞Ag的活动性．但铜与铁的活动性强弱不能证明，因此要加一个实验来证明，可以直接用金属与盐溶液反应，也可通过与酸反应证明．所以乙同学的实验：金属X和溶液Y分别是铁、硫酸铜或是铜、硫酸亚铁或铜、稀盐酸．
故答案为：Fe、CuSO₄或Cu、HCl

点评 氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来，这是解决这类问题的关键．