题目内容

14.某化学兴趣小组对金属的性质做了如下探究,请你参与:
某化学兴趣小组为探究铁、铜、锌、银的金属活动性顺序,设计了如图所示的实验(其中金属均已打磨,且其形状、大小相同;所用盐酸的溶质质量分数、用量也相同).
(1)试管②中化学方程式Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,试管②得出结论是:金属活动性Cu>Ag.
(2)比较①③两只试管现象中产生气泡的快慢的不同,可判断出铁的活动性弱于锌.
(3)通过上述实验,仍不能判断出四种金属的活动性顺序,若增加一个如图试管④所示的实验可判断出四种金属的活动性顺序,其中金属A是Fe、溶液B是硫酸铜溶液.
(4)运用“控制变量法”设计对比方案是某化学研究的重要方法.上述实验对比观察①③两只试管判断出两种金属的活动性强弱,控制的实验条件除了金属的体积、溶液的体积、溶质的质量分数以外,还控制了溶液的种类相同.
(5)某同学看到试管②中溶液变成蓝色后,为节约金属将铜片取出,此时溶液中可能含有的溶质是AgNO3,经过思考他设计如下实验进行验证:
 实验操作 实验现象 结论
 取2ml溶液于试管中,加入HCl 
生成白色沉淀
 溶液中含有这种溶质
该同学认为试管②中废液直接排放会造成水污染,他向试管中加入铁粉进行处理,不仅消除了
污染还回收了金属.

分析 (1)从在金属活动顺序表中,铜在银的前面,能置换出硝酸银中的银去分析;
(2)从在金属活动顺序表中,镁在铁的前面,镁的活动性比铁强去分析;
(3)从在金属活动顺序表中,铁在铜的前面,能置换出硫酸铜中的铜去分析;
(4)根据设计对比方案要控制变量进行分析;
(5)根据铜在银的前面,能置换出硝酸银中的银,银离子的检验去分析;

解答 解:(1)把铜放到硝酸银溶液中,在金属活动顺序表中,铜在银的前面,能置换出硝酸银中的银,其反应的化学方程式为:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag;由B中实验可以得出:Cu>Ag;故答案为:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag;Cu>Ag;
(2)在金属活动顺序表中,镁在铁的前面,镁的活动性比铁强,所以反应速度镁比铁快,因此产生气泡的速度镁比铁快;故答案为:产生气泡的快慢;
(3)从(1)(2)的结论可得到Mg>Fe,Cu>Ag;只要再证明Fe>Cu,就能证明这四种金属的活动顺序性,在硫酸铜溶液中加入铁,就能验证Fe>Cu;故答案为:Fe;硫酸铜溶液;
(4)设计对比方案要控制变量,述实验对比观察①③两只试管判断出两种金属的活动性强弱,控制的实验条件除了金属的体积、溶液的体积、溶质的质量分数以外,还需要控制溶液的种类;故答案为:溶液的种类;
(5)把铜放到硝酸银溶液中,在金属活动顺序表中,铜在银的前面,能置换出硝酸银中的银,其反应的化学方程式为:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,因为Cu(NO3)2溶液是蓝色的,所以溶液变蓝色,这时可能没有完全反应,故溶液中可能仍有AgNO3检验银离子用氯离子,生成氯化银白色沉淀;要回收铜和银加入铁;故答案为:AgNO3;HCl;生成白色沉淀;铁粉.

点评 本题主要考查了化学方程式的书写及其正确分析实验方面的内容,完成此题,可以依据金属活动性顺序及其意义进行.

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