Question

某活動性小組的同學(xué)，正在設(shè)計實(shí)驗證明Fe、Cu、Ag三種金屬的活動性強(qiáng)弱．化學(xué)老師給他們提供如下藥品：稀鹽酸、銅絲、硝酸銀溶液、鐵絲、銀片、硫酸銅溶液、硫酸亞鐵溶液、硫酸鋅溶液（儀器任選），讓他們從中選擇藥品設(shè)計三種不同的實(shí)驗方案（每種方案選擇的藥品最多不超過四種）．請你和他們一起探究，幫助他們完成下面的實(shí)驗報告：

方案	所選藥品	實(shí)驗步驟	涉及反應(yīng)方程式
1
2
3

Answer 1

考點(diǎn)：金屬活動性順序及其應(yīng)用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：在金屬活動性順序中，位于氫前面的金屬能置換出酸中的氫，位于前面的金屬能把排在它后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，據(jù)此判斷能否發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而可確定三種金屬活動性由強(qiáng)到弱的順序．驗證三種金屬活動性強(qiáng)弱時，通常采取“三取中”的方法，即取中間金屬單質(zhì)與兩端的金屬的鹽溶液反應(yīng)或取中間金屬的鹽溶液與兩端金屬的單質(zhì)反應(yīng)．

解答：解：根據(jù)金屬活動順序，F(xiàn)e＞H＞Cu＞Ag．這是進(jìn)行分析的基礎(chǔ)．下面設(shè)計的實(shí)驗的分析就要結(jié)合這個結(jié)論來進(jìn)行．
1、取中間的金屬對應(yīng)的可溶性的鹽溶液，其余兩種都用單質(zhì)，F(xiàn)e、CuSO₄溶液、Ag：Fe和CuSO₄反應(yīng)，則Fe＞Cu；而Ag和CuSO₄不反應(yīng)，則Cu＞Ag．所以可以得出Fe＞Cu＞Ag．故用2支試管各取少量Cu（NO₃）₂溶液，分別插入鐵絲、銀絲，鐵絲表面覆蓋一層紅色銅，銀絲表面無變化；
2、取中間的金屬的單質(zhì)，另外兩種取對應(yīng)鹽溶液．Cu、FeSO₄溶液、AgNO₃溶液．可以進(jìn)行的實(shí)驗時將銅粉或者銅絲分別插入（或加入）到FeCl₂溶液和AgNO₃溶液，銅絲遇到FeCl₂溶液無明顯現(xiàn)象，得出Fe＞Cu；遇到AgNO₃溶液表面變成白色，溶液也變成藍(lán)色，得出Cu＞Ag．所以得出Fe＞Cu＞Ag．
3、Fe、Cu、AgNO₃溶液、稀鹽酸：Fe和稀鹽酸反應(yīng)，得出Fe＞H．而Cu和Ag均不能與稀鹽酸反應(yīng)，所以Fe＞Cu，F(xiàn)e＞Ag．Cu和AgNO₃溶液反應(yīng)，則Cu＞Ag．所以可以得出：Fe＞Cu＞Ag．故用3支試管各取少量HCl，分別插入鐵絲、銅絲、銀絲，取少量AgNO₃溶液，插入銅絲；鐵絲表面有氣泡產(chǎn)生，銅絲、銀絲表面無變化，銅絲表面覆蓋一層銀白色金屬．
故答案為：

方案	所選藥品	實(shí)驗步驟	涉及反應(yīng)方程式
1	Fe、CuSO4溶液、Ag	2支試管各取少量Cu（NO3）2溶液，分別插入鐵絲、銀絲，鐵絲表面覆蓋一層紅色銅，銀絲表面無變化	Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
2	Cu、FeSO4溶液、AgNO3溶液	2支試管各取少量FeSO4溶液和AgNO3溶液，分別插入銅絲，插入AgNO3溶液表面有銀白色物質(zhì)出現(xiàn)．	Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag
3	Fe、Cu、AgNO3溶液、稀鹽酸	用3支試管各取少量HCl，分別插入鐵絲、銅絲、銀絲，取少量AgNO3溶液，插入銅絲；鐵絲表面有氣泡產(chǎn)生，銅絲、銀絲表面無變化，銅絲表面覆蓋一層銀白色金屬

點(diǎn)評：金屬活動的探究實(shí)驗，可以設(shè)計不同的方案，而并非每一個方案都能形成相應(yīng)結(jié)論，這就要求我們認(rèn)真分析每一個方案，最終選擇出合理方案付諸實(shí)施．分析時要從已經(jīng)掌握的金屬活動順序來分析，判斷反應(yīng)是否發(fā)生，然后從反應(yīng)的是否反應(yīng)以及反應(yīng)的快慢形成結(jié)論，最后歸納出所探究所有金屬之間的關(guān)系．