為了驗證銅、銀、鎂、鐵的金屬活動性順序,小明同學(xué)設(shè)計如下實驗方案:
a.將體積大小一樣的鎂片和鐵片分別放入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)和體積都相同的稀鹽酸中;
b.將銅片放入硝酸銀溶液中.
(1)在實驗中運用“控制實驗條件”來設(shè)計實驗方案是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要的科學(xué)方法.在步驟a中,所控制的實驗條件有金屬體積、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)、________和________.
(2)通過步驟a,可判斷出鎂的金屬活動性比鐵強,依據(jù)的實驗現(xiàn)象是________.
(3)寫出步驟b中的反應(yīng)的化學(xué)方程式是________,是________反應(yīng).
(4)小紅同學(xué)認為,小明同學(xué)的實驗方案不足以說明銅、銀、鎂、鐵的金屬活動性順序,還需要補充一個實驗,該實驗是________.
解:(1)由控制實驗條件探究金屬的活動性及實驗a可知,在步驟a中,所控制的實驗條件有金屬體積、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)、溶液種類和溶液體積;
(2)由實驗的現(xiàn)象鎂與稀鹽酸反應(yīng)比鐵與和稀鹽酸反應(yīng)劇烈,說明了鎂的金屬活動性比鐵強;
(3)將銅片放入硝酸銀溶液中,生成了銀和硝酸銅,反應(yīng)的方程式是:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2,該反應(yīng)由一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng),生成了另一種單質(zhì)和另一種化合物,屬于置換反應(yīng);
(4)由題意可知,通過a、b實驗還無法比較鐵和銅的活動性,還應(yīng)增加的實驗是:將鐵片放到硫酸銅溶液中.
故答為:(1)溶液種類,溶液體積;(2)鎂與稀鹽酸反應(yīng)比鐵與和稀鹽酸反應(yīng)劇烈;(3)Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 ,置換; (4)將鐵片放到硫酸銅溶液中(其它合理答案也可).
分析:(1)根據(jù)控制實驗條件探究金屬的活動性的實驗分析;
(2)根據(jù)金屬與酸反應(yīng)劇烈程度分析;
(3)根據(jù)銅與硝酸銀的反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式;根據(jù)反應(yīng)物、生成物的種類及反應(yīng)的特點分析反應(yīng)的類型;
(4)根據(jù)鐵與可溶性銅鹽的反應(yīng)來比較鐵和銅的活動性.
點評:本題考查了金屬活動性順序的應(yīng)用,完成此題,可以依據(jù)金屬活動性順序及其意義進行.