Question

某化學(xué)探究小組為了驗(yàn)證鐵、銅、鋅、銀的金屬活動(dòng)性順序，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)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(jié)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(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均相同）
請(qǐng)完成：
（1）寫出②中反應(yīng)的化學(xué)方程式：______；
（2）通過上述實(shí)驗(yàn)，可以判斷鋅的金屬活動(dòng)性比鐵強(qiáng)，依據(jù)的現(xiàn)象是 ______．
（3）要得出這四種金屬的活動(dòng)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(shí)驗(yàn)本身，就要分析已有實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻玫降慕Y(jié)論，尋找出實(shí)驗(yàn)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(yīng)，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(yīng)，所以的出Cu＞Ag
③將鋅片加入到稀鹽酸中；Zn和鹽酸反應(yīng)，得出Zn＞H．
同時(shí)由于Fe和Zn是與相同的鹽酸反應(yīng)，且本身的形狀和大小均相同，所以當(dāng)鋅反應(yīng)的劇烈時(shí)就說明：Zn＞Fe＞H．
通過以上的分析，我們無法對(duì)Cu與Zn和鐵之間的活動(dòng)性關(guān)系作出結(jié)論．所以僅有以上三步是不合理的．
所以④中就要完成對(duì)前三個(gè)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，由于我們已有的知識(shí)是活動(dòng)性：Zn＞Fe＞H＞Cu，所以我們可以設(shè)計(jì)讓Cu和鹽酸，當(dāng)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(yīng)．所以當(dāng)溶液為硫酸銅時(shí)，金屬就一定為鐵；當(dāng)金屬為銅時(shí)，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(yīng)比鐵與稀鹽酸反應(yīng)劇烈．
（3）Fe；稀鹽酸（或者可溶性亞鐵鹽也可）．
分析：實(shí)驗(yàn)是要對(duì)四種金屬的活動(dòng)性進(jìn)行探究，給定的試劑中特別強(qiáng)調(diào)用到的金屬的大小形狀都是相同的，且鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同，所以蘊(yùn)含著要對(duì)比不同金屬的反應(yīng)速率，從而確定金屬的活動(dòng)性．（從實(shí)驗(yàn)的操作推測(cè)實(shí)驗(yàn)的原理）．
點(diǎn)評(píng)：在平時(shí)練習(xí)中要通過對(duì)各種情況的分析來實(shí)現(xiàn)知識(shí)體系的構(gòu)建與完善，這樣使用起來就方便的多．