化学小组为探究铁、铜、锌、银的金属活动性顺序,设计了如图所示的三个实验(其中金属均已打磨,其形状、大小及同种稀盐酸的用量均相同)。
(1)小强同学认为通过实验①和③可以比较铁和锌的金属活动性,他依据的实验现象是________________________________________________________________________。
(2)一段时间后,观察到实验②的铜片表面有银白色固体附着,这说明铜比银的活动性________(填“强”或“弱”)。该反应的化学方程式为____________________________。
(3)小华、小红两位同学认为上述实验方案不足以得出四种金属的活动性顺序,并在上述实验的基础上,利用金属不同的化学性质分别补充了一个实验(如图所示),都实现了探究目的。小华同学的实验:x是金属______,y是______溶液;小红同学的实验:x是金属______,y是________溶液。
解析:(1)铁和锌都能与稀盐酸反应产生氢气,但锌与稀盐酸反应的速率明显快于铁,故可通过观察产生气泡的速率快慢判断锌的活动性强于铁。(2)铜能从硝酸银溶液中置换出银,说明铜的活动性强于银。(3)通过三个实验可以证明锌的活动性强于铁,铜的活动性强于银,但无法判断铁与铜的活动性强弱。可将铁丝插入硫酸铜溶液中,通过铁能从硫酸铜溶液中置换出铜,得出铁的活动性强于铜的结论;也可将铜丝插入稀盐酸中,根据两者不能反应,证明铜在金属活动顺序表中排在H后,也就得出了活动性铁强于铜的结论。
答案:(1)锌与稀盐酸反应产生气泡的速率比铁快
(2)强 Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
(3)铁(或Fe) 硫酸铜(或CuSO4) 铜(或Cu) 稀盐酸(或HCl)(答案合理即可)
规律 | 发生条件 | 实例 |
H2+金属氧化物→金属+水 | ①加热 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
H2+CuO![]() 3H2+Fe2O3 ![]() |
碳+金属氧化物→金属+CO2 | ①高温 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
C+2CuO![]() 3C+2Fe2O3 ![]() |
金属+酸→盐+氢气 | ①浓硫酸,硝酸具有氧化性,和金属反应不生成氢气; ②在金属活动性顺序中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢 |
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4(稀)==Al2(SO4)3+3H2↑ |
金属+盐→新盐+新金属 | ①盐必须能溶于水 ②在金属活动性顺序表中,排在前面的金属才能置换出后面的金属 ③钾、钙、钠很活泼,与盐溶液反应不能置换出金属 |
Cu+Hg(NO3)2==Hg+Cu(NO3)2 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu |
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某黑色物质可能是CuO、C中的一种或两种,小宇.小林同学为研究该黑色物质,设计如下方案(若有C存在,含量较少):
小宇.小林同学分别设计的两个实验方案如下:
小林:黑色粉末(通入氢气,并加热)产物与白色硫酸铜接触
试回答:
(1)小宇方案中证明有氧化铜的实验现象是___________ _______。
(2)小林方案中仅有氧化铜的实验现象是____________________ 。
(3)以上两个方案中,你认为哪个方案更好,理由是什么?
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(4)小新同学也设计了一个方案:直接将黑色粉末放在空气中加热,请你帮小新判断一下是否可以 (填行或不行),理由
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