Question

9．某興趣小組對物質的性質和成分進行相關探究．
（1）常見金屬活動性順序如下，填寫想用的元素符號：

某同學用硫酸銅溶液把“把鐵刀變成銅刀”，其反應的化學方程式為Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄，該反應的基本反應類型為置換反應．
（2）將一定質量的鋅粒投入含有Cu（NO₃）₂和Fe（NO₃）₂的混合溶液中，充分反應后過濾，則濾渣中一定含有銅，可能含有鐵，鋅．
（3）興趣小組同學用氧化銅與足量的炭粉利用圖甲所示裝置進行實驗，對生成氣體的成分進行探究．

【提出問題】生成的氣體中是否含有一氧化碳？
【實驗與討論】
①打開K，緩緩通入干燥的氮氣一段時間．
②關閉K，加熱至一定溫度使之反應，用氣囊收集氣體樣品．
③除去氣體樣品中的二氧化碳，并將剩余氣體收集在集氣瓶中，下列裝置中最為合理的是d（填字母）．（注：氫氧化鈉能與CO2反應，但不能與CO反應，CO2的密度約為1.5g/l，CO的密度約為4.25g/l）

【實驗求證】
將除盡二氧化碳后的氣體樣品干燥，仍然用圖甲所示的裝置進行實驗，A中的固體應選用氧化銅，B中溶液為澄清石灰水，若A中黑色固體出現了紅色，B中澄清石灰水變渾濁，可說明氣體樣品中含有一氧化碳．

Answer 1

分析 （1）根據金屬活動性順序表的應用分析解答．
（2）根據鋅會與硝酸銅、硝酸亞鐵反應生成硝酸鋅、銅、鐵進行分析；
（3）【實驗與討論】觀察裝置的特點，分析除去氣體樣品中的二氧化碳，并將剩余氣體收集在集氣瓶中的最為合理裝置．【實驗求證】根據實驗的目的，分析A中應加入的固體、實驗的現象等．

解答 解：（1）由金屬的活動性順序為K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au可知，在金屬活動順序表空格內應填入Mg、Ag；鐵與硫酸銅溶液反應生成硫酸亞鐵和銅，反應的化學方程式為：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；該反應是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應，屬于置換反應；
（2）鋅會與硝酸銅、硝酸亞鐵反應生成硝酸鋅、銅、鐵，將一定質量的鋅粒投入含有Cu（NO₃）₂和Fe（NO₃）₂的混合溶液中，充分反應后過濾，若濾液中只含一種溶質，應該是硝酸鋅，所以濾渣中一定含有銅、鐵；
（3）【實驗與討論】除去氣體樣品中的二氧化碳，應將氣體通入到氫氧化鈉溶液中，由于一氧化碳的密度小于水的密度，可通過右邊長導管將氫氧化鈉排出，將氣體收集在集氣瓶中，所以，最為合理裝置是d；故填：d；
【實驗求證】為了驗證生成的氣體中是否含有一氧化碳，A中應加入的固體是氧化銅，實驗的現象是B中澄清石灰水渾濁，可說明氣體樣品中含有一氧化碳等．在加熱的條件下，一氧化碳與氧化銅反應生成銅和二氧化碳．
故答案為：
（1）Mg、Ag； Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄，置換反應．
（2）銅，鐵，鋅．
（3）【實驗與討論】③d；【實驗求證】氧化銅，變渾濁．

點評 此題考查了金屬活動順序表中鋅、銅、銀的金屬活動性強弱，及其金屬活動性順序表的應用，鍛煉了學生分析問題解決問題的能力．了解碳和一氧化碳還原氧化銅實驗的知識是解答本題的關鍵．