(2010?黃浦區(qū)二模)在探究鐵、銅、鋅、銀的金屬活動(dòng)性順序時(shí),某小組做了如圖所示三個(gè)實(shí)驗(yàn):(所用金屬的形狀與大小及稀鹽酸的用量均相同)

(1)實(shí)驗(yàn)①中的反應(yīng)化學(xué)方程式為______.
(2)一段時(shí)間后,根據(jù)實(shí)驗(yàn)②觀察到現(xiàn)象,可得出結(jié)論是______.
(3)乙同學(xué)認(rèn)為上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)不能夠得出四種金屬的活動(dòng)性順序,還需要利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)探究目的.

乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)用的金屬X是______,溶液Y是______;(其他合理答案也可)(要求寫出化學(xué)式).
(4)丙同學(xué)用100g上述實(shí)驗(yàn)的鹽酸分別跟足量的鐵和鋅反應(yīng),并繪制了生成氫氣的質(zhì)量(m/g)與時(shí)間(t/s)的關(guān)系圖(如圖所示).試回答:

①判斷A、B兩圖能表示丙同學(xué)所做實(shí)驗(yàn)結(jié)果是______圖.
②若用100g鹽酸與足量的鐵反應(yīng)能生成0.4g氫氣.那么:
(Ⅰ)該鹽酸溶液含HCl質(zhì)量是______.
(Ⅱ)該鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______.
【答案】分析:對于金屬活動(dòng)順序的比較,在不同金屬與同一試劑來反應(yīng)判斷時(shí),屬于對比實(shí)驗(yàn),要對比是否能夠反應(yīng),對已同樣能夠反應(yīng)的情況下反應(yīng)的快慢.而對比實(shí)驗(yàn)要保證除了要對驗(yàn)證因素之外的所有條件保持完全一致.(變量控制)
解答:解:(1)對于鋅、鐵、銅、銀四種金屬活動(dòng)性的比較,實(shí)驗(yàn)是力圖通過兩種活潑金屬和酸反應(yīng)觀察生成氫氣的快慢來確定金屬活動(dòng)順序的,因?yàn)橄嗤瑮l件下,反應(yīng)越快,金屬也就越活潑.但是要保證控制好除驗(yàn)證因素之外的所有的因素保持一致.就本題而言,題目對金屬的限制是大小相同的,對酸提示質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,所以可以根據(jù)反應(yīng)的快慢下結(jié)論.這樣鋅鐵就很容易根據(jù)反應(yīng)快慢確定出鋅比鐵活潑.
   (2)而將銅與硝酸銀放在一起,能夠反應(yīng),可以得出銅比銀活潑.而Cu和鋅鐵之間的關(guān)系卻無法下結(jié)論..
   (3)對于實(shí)驗(yàn)的完善,要明確只要從上面的分析出發(fā),需要進(jìn)一步確定銅和鐵或者鋅的關(guān)系.由于已知的是Zn>Fe>Cu,所以可以Fe和可溶性銅鹽,也可以銅和可溶性亞鐵鹽,當(dāng)然也可以用銅和稀鹽酸,畢竟題目中的試劑使用更方便.
   (4)題目中問100g稀鹽酸分別跟足量的鐵和鋅反應(yīng),題目還是在考查金屬活動(dòng)性有關(guān)的內(nèi)容.消耗相同質(zhì)量的酸,金屬活潑性越強(qiáng),用到的時(shí)間越短.由于鋅比鐵活潑,所以鋅先完全消耗掉鹽酸.金屬與酸反應(yīng)得到氫氣的質(zhì)量與鹽酸的關(guān)系,當(dāng)酸質(zhì)量一定,而金屬足量時(shí),這是鹽酸被完全消耗,所以生成的氫氣的質(zhì)量相等.所以A圖符合丙的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.后面計(jì)算應(yīng)該是結(jié)合氫氣的質(zhì)量來計(jì)算.由于反應(yīng)中時(shí)鹽酸完全反應(yīng),所以就可以借助氫氣的質(zhì)量通過化學(xué)方程式來進(jìn)行計(jì)算.
故答案:
(1)Fe+2HCl=FeCl2+H2
(2)銅的活潑性大于銀
(3)(Cu,HCl)(答案合理即可)
(4)①A
②(Ⅰ)設(shè)反應(yīng)掉的HCl的質(zhì)量為X
Fe+2HCl=FeCl2+H2
   73          2 
    x          0.4g
=
X=14.6g
(Ⅱ)
×100%=14.6%
點(diǎn)評:借助金屬反應(yīng)速率來判斷金屬活動(dòng)性一定要將實(shí)驗(yàn)的各種變量要素控制一致,否則結(jié)論經(jīng)不起推敲.
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