Question

29、化學興趣小組的同學為探究鐵、銅、鋅、銀的金屬活動性順序，設計了如圖1三個實驗（其中金屬均已打磨、其形狀、大小及同種稀鹽酸的用量均相同）．

（1）小明同學認為通過①和③可以比較鐵和鋅的金屬活動性，他依據的實驗現象是

鋅與稀鹽酸反應產生氣泡的速率比鐵快

；
（2）一段時間后，觀察到②中的銅片表面有銀白色固體附著，這說明銅比銀的活潑性

強

（填“強”或“弱”）．該反應的化學方程式為

Cu+2AgNO₃═Cu（NO₃）₂+2Ag

．
（3）小紅認為上述實驗方案不足以得出四種金屬的活動性順序，并在上述實驗的基礎上，利用金屬不同的化學性質補充了一個實
驗（圖2所示），從而達到了實驗探究目的．則小紅同學的實驗中：x是金屬

Fe（鐵）或Cu（銅），

；y是

CuSO₄（硫酸銅）或HCl（稀鹽酸）

溶液．

Answer 1

分析：根據題意可知本題比較金屬的活潑性，主要是利用了金屬與酸、與鹽溶液的反應來得出結論的．Zn、Fe都與鹽酸反應但快慢不同，Cu能與硝酸銀溶液反應置換出Ag，難點是怎么比較Fe和Cu，需另設計實驗，但出發點仍是利用金屬與酸、與鹽溶液的反應．

解答：解：
（1）通過實驗①和③的現象可知，鋅與稀鹽酸反應產生氣泡的速度比鐵的快，Zn與鹽酸反應劇烈，
鋅的金屬活動性比鐵強；
（2）通過觀察到實驗②的銅片表面有銀白色固體附著，可知銀白色固體為銀，銅與與硝酸銀溶液反應生成了銀，所以銅比銀活潑，化學方程式為，Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
（3）根據以上實驗只能得出金屬的活潑性Zn＞Fe，Cu＞Ag，關鍵是比較Fe＞Cu，若是利用金屬與鹽溶液反應，可設計讓鐵與含Cu²⁺的溶液反應，X是Fe（或鐵），Y是CuSO₄（硫酸銅）；若是利用金屬與酸反應，可設計銅與稀酸反應，因為鐵能與酸反應，當看到銅不與稀酸反應，就可得出活潑性Fe＞Cu，X是Cu（或銅），Y是HCI（或稀鹽酸）．
故答案為：
（1）鋅與稀鹽酸反應產生氣泡的速率比鐵快；
（2）強，Cu+2AgNO₃═Cu（NO₃）₂+2Ag；
（3）Fe（鐵）或Cu（銅），CuSO₄（硫酸銅）或HCl（稀鹽酸）．

點評：本題考查了學生的實驗設計能力，屬于能力提高型習題，且本題具有開放性，學生的思維空間較大，如（3）中Y的選擇，能培養學生創新設計的能力．開放型習題有助于學生對知識的綜合應用．