Question

某化學探究小組為了驗證鐵、銅、鋅、銀的金屬活動性順序，設計了如下實驗方案：
①將鐵片加入到稀鹽酸中；
②將銅片加入到硝酸銀溶液中；
③將鋅片加入到稀鹽酸中；
④將金屬片X（表示鐵、銅、鋅、銀中的某一種）加入到Y中．
（該方案中所有金屬均已打磨，且形狀、大小以及稀鹽酸的溶質質量分數均相同）
請完成：
（1）寫出②中反應的化學方程式：______；
（2）通過上述實驗，可以判斷鋅的金屬活動性比鐵強，依據的現象是 ______．
（3）要得出這四種金屬的活動性順序，如果④中Y表示硫酸銅溶液，則X表示的
一種金屬是 ______；如果X表示銅，則Y表示的一種溶液是 ______．

Answer 1

解：要想知道該如何完善實驗本身，就要分析已有實驗能夠得到的結論，尋找出實驗的不足之處后再作思考．
①將鐵片加入到稀鹽酸中；由于Fe和鹽酸反應，所以可以得出Fe＞H．
②將銅片加入到硝酸銀溶液中；Cu和硝酸銀能夠反應，所以的出Cu＞Ag
③將鋅片加入到稀鹽酸中；Zn和鹽酸反應，得出Zn＞H．
同時由于Fe和Zn是與相同的鹽酸反應，且本身的形狀和大小均相同，所以當鋅反應的劇烈時就說明：Zn＞Fe＞H．
通過以上的分析，我們無法對Cu與Zn和鐵之間的活動性關系作出結論．所以僅有以上三步是不合理的．
所以④中就要完成對前三個實驗的補充，由于我們已有的知識是活動性：Zn＞Fe＞H＞Cu，所以我們可以設計讓Cu和鹽酸，當然也可以讓Fe和硫酸銅等可溶性銅鹽，或者Cu和可溶性亞鐵鹽反應．所以當溶液為硫酸銅時，金屬就一定為鐵；當金屬為銅時，溶液就可以是鹽酸（間接比），也可以是FeSO₄等可溶性亞鐵鹽（直接比）．
故答案：
（1）Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
（2）鋅與稀鹽酸反應比鐵與稀鹽酸反應劇烈．
（3）Fe；稀鹽酸（或者可溶性亞鐵鹽也可）．
分析：實驗是要對四種金屬的活動性進行探究，給定的試劑中特別強調用到的金屬的大小形狀都是相同的，且鹽酸的質量分數也相同，所以蘊含著要對比不同金屬的反應速率，從而確定金屬的活動性．（從實驗的操作推測實驗的原理）．
點評：在平時練習中要通過對各種情況的分析來實現知識體系的構建與完善，這樣使用起來就方便的多．