Question

某興趣小組的同學為探究金屬的化學性質(zhì)、以及銹蝕的條件進行了以下系列實驗，仔細分析后回答下列問題：
（1）實驗一：小明按圖1所示以“金屬表面產(chǎn)生氣泡的快慢”為標準來判斷鋅、鋁、鐵的活動性強弱，有同學認為不夠合理，理由是

 

．鋁與稀鹽酸剛接觸時反應(yīng)緩慢，一段時間后劇烈，產(chǎn)生氣泡速率隨著加快，其原因可能是

 

．三種金屬活動性由強到弱順序為

 

．（寫元素符號）

（2）實驗二：為探究鐵、銅、銀三種金屬活動性的順序，小紅提出按圖2進行兩步實驗，即可證明三種金屬活動性順序．你認為其方案可行嗎？

 

．（填“可行”或“不可行”）
a．試管①中現(xiàn)象是

 

；
b．試管②中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為

 

．
（3）實驗三：小芳、小亮兩位同學發(fā)現(xiàn)銅質(zhì)眼鏡架上出現(xiàn)了一些綠色的銹漬．經(jīng)查閱資料得知，銅銹的化學成分是堿式碳酸銅[Cu₂（OH）₂CO₃]．他們依照鋼鐵生銹的探究方法設(shè)計如下實驗（圖3所示）：

①將光亮銅片部分浸入蒸餾水中；
②將光亮銅片完全浸入煮沸過的蒸餾水中；
③將光亮銅片放在干燥的空氣中．
請回答：
a．推測一段時間后會出現(xiàn)銅銹的是

 

試管內(nèi)的銅片．（填“①”、“②”或“③”）
b．根據(jù)上述實驗，小亮同學認為：銅的銹蝕是銅與水、氧氣共同作用的結(jié)果．你是否同意他的觀點？

 

．（填寫“是”或“否”）
c．小芳同學認為要弄清導致銅銹蝕的因素，還應(yīng)該再補充如圖4所示的實驗．此實驗目的是

 

，寫出銅生銹的化學方程式

 

．

Answer 1

考點：金屬活動性的探究,探究金屬銹蝕的條件,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）根據(jù)金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體快慢判斷金屬活動性時，所選擇的酸必須是同一種酸；因為鋁的表面很容易形成氧化鋁這種致密、結(jié)實的薄膜，對鋁起到了保護作用；根據(jù)金屬活動性順序可以加以判斷；
（2）根據(jù)金屬與鹽溶液發(fā)生反應(yīng)的條件來分析、判斷；
（3）根據(jù)堿式碳酸銅的組成元素來分析作答．

解答：解；（1）用控制變量法來探究金屬的活動性強弱，金屬片的形狀、厚薄應(yīng)該完全相同；應(yīng)該選擇同濃度、同體積的同一種酸；鋁片表面有一層致密、結(jié)實的氧化鋁薄膜，稀鹽酸先與氧化鋁反應(yīng)，然后再與鋁發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；根據(jù)金屬活動性順序可知，三種金屬的活動性順序是：鋁、鋅、鐵．答案為：選取酸的種類不同；鋁表面的氧化膜沒有完全去掉； Al、Zn、Fe；
（2）圖2的①，鐵能置換出硫酸銅中的銅，看到鐵絲表面有紅色物質(zhì)出現(xiàn)，硫酸銅溶液是藍色的，生成的氯化亞鐵溶液是淺綠色的；②銅片可以置換出硝酸銀中的銀，可以證明三種金屬的活動性強弱；②中發(fā)生的反應(yīng)是銅與硝酸銀反應(yīng)生成銀與硝酸銅．答案為：可行；a．銅片上覆蓋一層紅色的固體物質(zhì)，溶液由藍色逐漸變?yōu)闇\綠色；b．Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
（3）根據(jù)堿式碳酸銅的化學式可以推斷出銅的銹蝕與氧氣、水和二氧化碳有關(guān)，所以①中的銅片一段時間后會銹蝕；補充了一個銅片與水、氧氣共存，但是不存在二氧化碳的實驗，來驗證銅的生銹與二氧化碳有關(guān)．該反應(yīng)是銅、氧氣、二氧化碳與水反應(yīng)生成堿式碳酸銅．故答案為：a．①b．否  c．證實二氧化碳也是導致銅生銹的因素之一； 2Cu+O₂+CO₂+H₂O=Cu₂（OH）₂CO₃

點評：同學們要會利用金屬活動順序表設(shè)計實驗，去驗證金屬的活動性強弱．驗證三種金屬活動性順序類問題時，一般采取“三取中”的方法進行設(shè)計實驗，即選取活動性位于中間的那種金屬的單質(zhì)與另兩種金屬的鹽溶液反應(yīng)；或取中間金屬的鹽溶液與另兩種金屬的單質(zhì)進行反應(yīng)．