Question

巴蜀中學化學興趣小組的同學在老師講金屬的化學性質后，做了以下探究實驗：
（1）小芳將銅絲放入硝酸銀溶液中，看到的現象是______，寫出該反應的化學方程式：______
（2）小紅將鋅粉放入一定量的硝酸銀溶液中，寫出該反應的化學方程式：______發現反應后溶液的質量______（填“變大”、“變小”或“不變”）
（3）小明在思考：如果將銅粉與鋅粉的混合物放入一定量的硝酸銀溶液中，反應后是否有先后順序？我們不妨來探究一下：
【提出問題】銅粉與鋅粉的混合物放入一定量的硝酸銀溶液中，反應后是否有先后順序？
【作出猜想】①銅粉先與硝酸銀溶液反應
②鋅粉先與硝酸銀溶液反應
③______
【查閱資料】在金屬活動順序表中，一種金屬置換另一種金屬，如果這兩者金屬相隔越遠，越容易發生置換反應，即所謂的優先原則．比如，鐵粉加到硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中，鐵粉先和硝酸銀反應．
【設計實驗】①小明取一定量銅粉和鋅粉的混合物放入少量的硝酸銀溶液中，溶液的顏色沒有發生變化，由此推斷銅粉與硝酸銀溶液______（填“有”或“沒有”）發生反應．他再向反應后的溶液中加入稀硫酸，發現無氣泡產生，推斷剩余固體中______（填“有”或“沒有”）鋅粉，說明鋅粉______（填“已經”或“沒有”）發生了反應．
②小明再取同樣的混合物放入較多量的硝酸銀溶液中，看到溶液變成藍色，由此推斷銅粉與硝酸銀溶液______（填“有”或“沒有”）發生反應．
【分析并得出結論】綜合上述實驗現象可知，銅粉與鋅粉的混合物放入一定量的硝酸銀溶液中，鋅粉優先與硝酸銀溶液反應．
【反思】小明分析得到藍色濾液，對溶液中所含的溶質做出多種猜想，其中有兩種猜想可能成立，這兩種猜想是：①溶質為______；②溶質為______．

Answer 1

解；（1）銅的活動性比銀強，所以銅能置換出硝酸銀中的銀，方程式為Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；現象是銅絲表面有銀白色物質出現；
（2）鋅的活動性比銀強，所以鋅能置換出硝酸銀中的銀，方程式為Zn+2AgNO₃=Zn（NO₃）₂+2Ag；由于每反應一個鋅原子（65份質量）會置換出2個銀原子（2×108份質量），所以溶液的質量會減小；
（3）【作出猜想】③該假設中還缺少兩者同時反應的情況；
【設計實驗】①硝酸銅是藍色溶液，所以依據溶液的顏色沒有發生變化，由此推斷銅粉與硝酸銀溶液沒有反應，銅、鋅和銀中只有鋅能與稀硫酸反應生成氫氣，所以加入稀硫酸，發現無氣泡產生，推斷剩余固體中不會有鋅，從而可說明鋅已經完全反應；
②硝酸銅是藍色溶液，所以依據看到溶液變成藍色，由此推斷銅粉與硝酸銀溶液已經發生了反應；
【反思】由于分析得到藍色濾液中一定含有硝酸銅，所以根據優先置換原則，溶液中含一定含有硝酸鋅，至于是否含有硝酸銀則無法確定，因此溶質可能是①硝酸鋅和硝酸銅；②硝酸鋅、硝酸銅和硝酸銀；
故答案為：（1）Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；銅絲表面有銀白色物質出現；
（2）Zn+2AgNO₃=Zn（NO₃）₂+2Ag；變小；
（3）【作出猜想】③兩者同時與硝酸銀反應；
【設計實驗】①沒有；沒有；已經；
②有；
【反思】硝酸鋅和硝酸銅；硝酸鋅、硝酸銅和硝酸銀；
分析：利用金屬活動性順序的應用解答問題，特別是金屬活動性強的盡金屬能把金屬活動性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來的規律；
點評：本題主要考查了金屬活動性順序的應用：根據金屬的活動性強弱判斷反應是否發生，根據反應是否發生從而判斷物質的存在，設計實驗證明金屬的活動性，培養了學生分析問題、解決問題的能力．