Question

3．某化學(xué)興趣小組對金屬的性質(zhì)做了如下探究，請你填寫空格：
（1）若用鐵絲、銅絲、銀絲、稀硫酸和硫酸銅溶液，驗(yàn)證鐵、銅、銀的金屬活動性順序，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后同學(xué)們欲對該實(shí)驗(yàn)的廢液進(jìn)行探究，他們先看到廢液呈藍(lán)色現(xiàn)象，認(rèn)為廢液中一定含有硫酸銅；還認(rèn)為一定含有硫酸亞鐵，依據(jù)是Fe+H₂SO₄ =FeSO₄ +H₂↑或Fe+CuSO₄ =Cu+FeSO₄（用化學(xué)方程式回答）．若要將廢液中的溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，應(yīng)向廢液中加人過量的鐵粉，充分反應(yīng)后過濾，濾渣中的物質(zhì)為鐵和銅，濾液中的溶質(zhì)為硫酸亞鐵．
（2）某同學(xué)向分別盛有等質(zhì)量的鐵粉和鋅粒的試管中，倒入等質(zhì)量、等溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸，以“金屬表面產(chǎn)生氣泡的快慢”為標(biāo)準(zhǔn)來判斷兩種金屬的活動性強(qiáng)弱．有的同學(xué)認(rèn)為這種方案不夠合理，理由是沒控制相同的條件，顆粒大小不同．
（3）溫度對金屬與鹽酸反應(yīng)速率也有影響．實(shí)驗(yàn)表明，溫度越高，鹽酸與金屬反應(yīng)的速率越快．請你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案證明這一結(jié)論．你的方案是取兩個(gè)燒杯，分別加入等質(zhì)量的同種金屬，再分別加入質(zhì)量相等的足量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸，對其中一個(gè)燒杯加熱．可以觀察到溫度越高，鹽酸與金屬反應(yīng)的速率越快．
（4）小組同學(xué)收集到含有硝酸銀的溶液，他們利用鐵和鋅回收其中的金屬銀，其實(shí)驗(yàn)過程如圖所示．下列說法正確的是BCD（填字母序號）．
A．固體A中一定有銀、鐵，可能有鋅
B．固體B一定是1.0g金屬銀
C．濾液C中的溶質(zhì)可能只有硝酸鋅
D．濾液C中的溶質(zhì)可能是硝酸鋅和硝酸亞鐵．

Answer 1

分析 （1）硫酸銅溶液是藍(lán)色的，鐵能和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅；
（2）金屬的顆粒大小不同，與酸的反應(yīng)速度也不同；
（3）要想證明溫度對金屬與鹽酸反應(yīng)速率也有影響就需要對實(shí)驗(yàn)中除溫度以外的其它條件進(jìn)行控制，創(chuàng)設(shè)相同的條件（溫度不同），只有這樣才能合理的得出結(jié)論；
（4）在金屬活動性順序中，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來，氫前的金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣．

解答 解：（1）硫酸銅溶液是藍(lán)色的，如果廢液顯藍(lán)色，說明溶液中含有硫酸銅．故填：廢液呈藍(lán)色．
鐵絲和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，化學(xué)方程式為Fe+H₂SO₄ =FeSO₄ +H₂↑；鐵絲和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，化學(xué)方程式為Fe+CuSO₄ =Cu+FeSO₄；故填：Fe+H₂SO₄ =FeSO₄ +H₂↑或Fe+CuSO₄ =Cu+FeSO₄；
如果向廢液中加入過量的鐵粉，可以把硫酸銅中的銅置換出來．故填：過量的鐵粉．
充分反應(yīng)后過濾，濾渣中的物質(zhì)為鐵和銅，濾液中的溶質(zhì)為硫酸亞鐵．故填：鐵和銅；
（2）金屬的顆粒大小不同，與酸的反應(yīng)速度也不同，所以沒控制相同的條件，顆粒大小不同，金屬表面產(chǎn)生氣泡的快慢，也會受到影響．
故答案為：沒控制相同的條件，顆粒大小不同．
（3）要想證明溫度對金屬與鹽酸反應(yīng)速率也有影響，就需要對實(shí)驗(yàn)中除溫度以外的其它條件進(jìn)行控制，創(chuàng)設(shè)相同的條件（溫度不同），可進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：取兩個(gè)燒杯，分別加入等質(zhì)量的同種金屬，再分別加入質(zhì)量相等的足量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸，對其中一個(gè)燒杯加熱．可以觀察到溫度越高，氣泡生成的越快，即鹽酸與金屬反應(yīng)的速率越快；故答案為：取兩個(gè)燒杯，分別加入等質(zhì)量的同種金屬，再分別加入質(zhì)量相等的足量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸，對其中一個(gè)燒杯加熱．可以觀察到溫度越高，鹽酸與金屬反應(yīng)的速率越快．
（3）鐵和鋅在銀的前面，鐵能與硝酸銀反應(yīng)生成銀和硝酸亞鐵，鋅能與硝酸銀反應(yīng)生成銀和硝酸鋅，鋅能與硝酸亞鐵反應(yīng)生成鐵和硝酸鋅，得到的固體一定含有銀，過濾后得到的固體能被磁鐵吸引，則一定含有鐵，剩余的固體B加入稀硫酸無變化，則不含有鋅，
A、根據(jù)題意可知，固體A中一定含有鐵和銀，一定不含有鋅，故A錯(cuò)誤；
B、銀不能被磁鐵吸引，故固體B一定是1.0g金屬銀，故B正確；
C、若加入的鋅適量，能將硝酸亞鐵和硝酸銀全部置換出來，則可能只含有硝酸鋅，若加入的鋅少量，鐵大量，則溶質(zhì)是硝酸鋅和硝酸亞鐵，故C正確；
D、若加入的鋅少量，鐵大量，則溶質(zhì)是硝酸鋅和硝酸亞鐵，故D正確
故答案為：BCD．

點(diǎn)評 本題以實(shí)驗(yàn)探究的形式考查鐵生銹的條件、實(shí)驗(yàn)中的條件控制、金屬的活動性等，難度較大．