Question

（1）将一定量的铁粉加入到的Cu（NO₃）₂、AgNO₃混合溶液中，充分反应后过滤，请你设计实验对滤出固体中组成最复杂的情况进行验证，填写下列实验报告．

猜测	实验内容	实验现象	结论及化学方程式

（2）如图是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成液态水的实验数据的关系图（横坐标表示反应前氧气的体积，纵坐标表示反应后剩余气体的体积，气体体积均在同温同压下测定）．试回答：

①实线部分表示剩余的气体是

 

；
②虚线部分表示剩余的气体是

 

；
③实线与虚线的交点表示的意义是

 

．
④反应前原有氢气

 

毫升．

Answer 1

考点：金属的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,氢气的化学性质与燃烧实验

专题：氧气、氢气的性质与用途,金属与金属材料

分析：（1）、在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，金属铁加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中铁会把银和铜置换出来；由于反应情况与所加入铁粉的量密切相关，可从铁由不足量到过量分别进行分析．
（2）、本题要从氢气和氧气反应的化学方程式2H₂+O₂

点燃  .

2H₂O考虑，氢气和氧气按2：1的分子个数比进行反应，根据题目所给信息：相同体积的不同气体中有相同的分子数可以推知氢气和氧气按2：1的体积比进行反应，反应后生成水是液体，其体积可以忽略不计，已知横坐标表示氧气的体积，随着氧气的增加，实线表示的气体逐渐减少，说明实线表示的是反应后剩余氢气的体积，因为氢气体积是一定的，当与氧气恰好完全反应后气体应该没有剩余，继续增加氧气时，虚线表示的气体体积就是多余的氧气的体积．

解答：（1）根据金属活动性，铁能把银和铜从溶液中置换出来，首先置换活动性最弱的银，然后置换铜；根据加入的铁的多少，可知：
①当铁的量很少时，只能置换出少量的银，此时滤渣中只有银；
②当铁置换出银后还有剩余，就能置换出铜，此时滤渣中含有银和铜；
③当铁过量，完全置换出铜和银后还有剩余，此时滤出固体中组成最复杂，含有铜、铁、银三种金属．验证滤出固体最复杂的情况实质就是验证是否有铁存在，可用铁能与酸反应生成气体来检验．
故实验报告为：

猜测	实验内容	实验现象	结论及化学方程式
铁、铜、银的混合物	向滤出的固体中加入稀硫酸	固体部分溶解，同时有气泡产生，溶液变为浅绿色	加入稀硫酸有气体产生，说明固体中含有铁，固体中含有铁说明银离子、铜离子被全部置换出来，即固体中还含有铜和银，则固体为铁、铜、银的混合固体． 则化学方程式为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑

（2）①因为横坐标表示的是氧气的体积，随着氧气的增加，实线表示气体逐渐减少，故实线表示的气体应该是和氧气反应后剩余的氢气的体积；
②随着氧气的增加，氢气会完全反应，故在P点氢气就完全参加了反应，所以虚线部分表示的是没有参加反应的氧气；
③交点P表示氧气在3毫升时正好和氢气完全反应，其表示的意义是氢气和氧气在这点恰好完全反应；
④根据氢气和氧气反应时的体积比2：1，可推知原有氢气6毫升．
故答案为：①氢气；②氧气；③氢气和氧气恰好完全反应；④6．
故答案为：（1）

猜测	实验内容	实验现象	结论及化学方程式
铁、铜、银的混合物	向滤出的固体中加入稀硫酸	固体部分溶解，同时有气泡产生，溶液变为浅绿色	加入稀硫酸有气体产生，说明固体中含有铁，固体中含有铁说明银离子、铜离子被全部置换出来，即固体中还含有铜和银，则固体为铁、铜、银的混合固体． 则化学方程式为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑

（2）①氢气；②氧气；③氢气和氧气恰好完全反应；④6．

点评：金属与盐的混合溶液发生反应时，反应的顺序由金属活动性从弱到强依次进行，即先置换出活动性最差的金属，最后置换出活动性最强的金属．抓住氢气和氧气按2：1的体积比进行反应，并认真阅读关系图，明确每条线的含义是解决本题的关键．