Question

4．现有银、铜、铁三种金属，某研究小组的同学为探究银、铜、铁的金属活动性顺序，设计了三个实验：I．将铁片浸入稀硫酸中，II．将银片浸入稀硫酸中，III．将铁片浸入硫酸铜溶液中．
（1）实验I的现象是，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色．反应的化学方程式为Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；反应产生的气体可用点燃的方法检验．
（2）上述三个实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序，请你补充一个实验来达到实验目的（写出实验操作和现象）把铜片伸入硝酸银溶液中，铜片表面附着一层银白色固体．根据以上探究，三种金属的活动性由强到弱的顺序是铁、铜、银．
（3）将银、铜、铁的两种金属分别放入硫酸铜溶液中，即可验证这三种金属的活动性强弱．
（4）将铜片加热，铜片表面变黑．同学们设计如下实验证明此黑色物质是氧化铜．

①实验操作	②实验现象
剪下一片变黑的铜片，放入试管中， 通入足量的一氧化碳气体	铜片表面的黑色物质全部消失，露出红色的铜，将生成的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊

写出该气体还原氧化铜的方程式CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．

Answer 1

分析 铁比铜活泼，铜比银活泼；
铁能和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氢气燃烧产生淡蓝色火焰；
铜能和硝酸银反应生成硝酸铜和银；
加热条件下，氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊．

解答 解：（1）实验I的现象是，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
反应产生的气体是氢气 氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，可以用点燃的方法检验．
故填：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；点燃．
（2）上述三个实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序，这是因为通过I、Ⅱ、Ⅲ可知，铁比铜、银活泼，无法确定铜和银的活泼性；
补充的一个实验可以是：把铜片伸入硝酸银溶液中，铜片表面附着一层银白色固体，说明铜比银活泼；
根据以上探究，三种金属的活动性由强到弱的顺序是铁、铜、银．
故填：把铜片伸入硝酸银溶液中，铜片表面附着一层银白色固体；铁、铜、银．
（3）将银、铁的两种金属分别放入硫酸铜溶液中，银表面无明显现象，铁表面附着一层红色固体，说明三种金属的活动性由强到弱的顺序是铁、铜、银．
故填：硫酸铜．
（4）实验过程如下表所示：

①实验操作	②实验现象
剪下一片变黑的铜片，放入试管中， 通入足量的一氧化碳气体	铜片表面的黑色物质全部消失，露出红色的铜，将生成的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊

加热条件下，氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．
故填：CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．

点评 要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来．