Question

如圖所示，圖中小黑點（“?”）表示反應產生的氣泡．
（1）現有鎂、鋅、鐵、銅四種金屬，若同時將它們放入相同溶質質量分數的鹽酸中，請根據實驗現象推測四種金屬活動性由強到弱的順序為______；鐵與鹽酸反應的化學方程式為______．
（2）若讓你另選一種方法（金屬與酸反應類型除外）設計一個實驗，證明鋅、鐵、銅三種金屬活動性強弱，你將選擇的藥品為______、______和______．
（3）小明用6.5g含有銅、鋁、鐵或鎂中的一種或幾種金屬雜質的鋅粉，跟足量的稀鹽酸完全反應時，生成0.2g氫氣，則此鋅粉中一定含有的金屬雜質是______．

Answer 1

解：（1）圖中金屬表面產生氣泡的多少，鎂最多，其次為金屬鋅，最少的為金屬鐵，金屬銅表面無氣泡，所以四種金屬活動性由強到弱的順序為：Mg＞Zn＞Fe＞Cu；鐵與鹽酸反應的化學方程式為Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑．
（2）要驗證金屬的活動性順序，除了金屬與酸反應外，還可以用金屬與鹽溶液反應，可用兩頭金屬中間鹽，中間金屬兩頭鹽兩個方案，因此可選用的試劑為、Fe、CuSO₄溶液、ZnSO₄溶液．由于鐵的活動比銅強，可把鐵放入硫酸銅溶液中，鐵表面有銅，證明了鐵比銅活動性強；將鐵放入硫酸鋅溶液中不反應，說明鐵的活動性比鋅弱．
（3）解：假設這5.6 g全部為鋅，設生成氫氣質量為X則：
Zn+HCl═ZnCl₂+H₂↑
65 2
6.5g X
=
X=0.2g，
假設6.5g是鋁或鐵則生成氫氣質量都大于0.2g，所以必須含有產生氫氣小于0.2g的金屬，在這幾種金屬中只有銅與酸不反應，所以此鋅粉中一定含有的金屬雜質是銅．
故答案為：
（1）Mg＞Zn＞Fe＞Cu；
（2）Fe、CuSO₄溶液和 ZnSO₄溶液；
（3）Cu．
分析：（1）由圖中金屬產生氣泡的多少，判斷四種金屬的活動性強弱；根據鐵與稀鹽酸反應規律，完成反應的化學方程式；
（2）利用金屬與鹽溶液反應檢驗鋅、鐵與銅的活動性．
（3）假設這6.5 g全部為鋅，根據方程式計算出生成氫氣為0.2g，所以剩余的金屬中必須假設都是6.5g時產生氫氣的質量必須有比0.2g大的，有比0.2g小的．再進行進一步分析即可．
點評：與酸反應越劇烈，金屬活動性越強；活動性強的金屬能將活動性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來．學會運用極端假設法，假設6.5g全部是一種金屬，看生成氫氣的質量的多少，再進行進一步分析．