题目内容

2．同学们通过实验来验证Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序．实验室提供的药品有：Cu（NO3）2溶液、AgNO3溶液、Fe（NO3）2溶液、稀硫酸、铜丝、铁丝、银丝、铝丝．
Ⅰ．小华同学设计并完成了如下实验：
①把铁丝插入装有稀硫酸的试管中；②把铜丝插入装有稀硫酸的试管中；
③把银丝插入装有稀硫酸的试管中；④把铜丝插入装有AgNO3溶液的试管中．
你认为小华所做的实验③（填序号）是多余的．①中的化学方程式是Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑．
Ⅱ．小贝只选用了上述药品中的三种，通过两步实验，也达到了实验目的．他选用的三种药品是铜丝、AgNO3溶液、Fe（NO3）2溶液（或铁丝、银丝、Cu（NO3）2溶液）（写出一种药品组合即可）．
Ⅲ．实验后，大家又对金属与盐溶液反应后的溶质与固体成分产生了好奇．他们分别取一定量的铝丝放入到盛有
Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液的烧杯中，充分反应后，过滤，得到滤渣和滤液．
【提出问题】滤液中所含溶质是什么？
【猜想假设】同学们对滤液中所含的溶质做出多种猜想：
猜想一：只有Al（NO3）3；猜想二：Cu（NO3）2、Al（NO3）3
猜想三：AgNO3、Al（NO3）3；猜想四：Cu（NO3）2、AgNO3、Al（NO3）3
经讨论，大家一致认为其中猜想三不正确．
【设计实验】同学们分别对所得滤液或滤渣按照如下方案进行了验证．
小贝组：向所得滤渣中滴加稀盐酸，若观察到有气泡产生，则猜想一成立．
小华组：将铜丝插入所得滤液，若观察到铜丝表面有银白色物质出现，即可证明猜想四成立．

分析 （1）在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，据此判断能否发生反应，进而可确定三种金属活动性由强到弱的顺序．
（2）验证三种金属活动性强弱时，通常采取“三取中”的方法，即取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应．
Ⅲ．根据金属活动性顺序，可知活动性：铝＞铜＞银，因为过滤后往滤渣中加稀盐酸，铜 铝 银中只有铝能和盐酸反应放出气泡，铝一定与AgNO3和Cu（NO3）2的混合液反应，而生成铝离子．据此分析．

解答 解：Ⅰ．由①、②可知，铁比铜活泼；由④可知，铜比银活泼，所以无需再做银丝与稀盐酸的反应，故③是多余的．
①把铁丝插入装有稀盐酸的试管中，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式是：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；
Ⅱ．Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序是铁＞铜＞银；在验证三种金属活动性强弱时，通常采取“三取中”的方法，即取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应，因此可选用金属铜，铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银，铜不与氯化亚铁溶液反应，可得出三种金属活动性强弱顺序是铁＞铜＞银（或铁丝、银丝、Cu（NO3）2溶液）．
Ⅲ．【猜想假设】铝＞铜＞银，铝先与硝酸银溶液反应，生成硝酸铝和银，银离子被全部置换出来后，铝在和硝酸铜反应生成铜和硝酸铝，如果溶液中有银离子，则铜离子一定存在，故猜想三不正确；
【设计实验】铜 铝 银中只有铝能和盐酸反应放出气泡，所以向所得滤渣中滴加稀盐酸，若观察到有气泡产生，滤渣中有铝，则猜想一正确；
将铜丝插入所得滤液，铜比铝活泼，若观察到铜丝表面有银白色物质出现，则说明溶液中有银离子，故猜想四正确．
故答案为：
Ⅰ．③；Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；
Ⅱ．铜丝、AgNO3溶液、Fe（NO3）2溶液（或铁丝、银丝、Cu（NO3）2溶液）；
Ⅲ．【猜想假设】三；
【设计实验】一；铜丝表面有银白色物质出现．

点评 本题难度不大，考查金属活动性应用，掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键．

练习册系列答案
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