Question

15．某化學(xué)探究小組為了驗(yàn)證鐵、銅、鋅、銀的金屬活動(dòng)性順序，設(shè)計(jì)了如圖1所示實(shí)驗(yàn)方案：
①將鐵片加入到稀鹽酸中；②將銅片加入到硝酸銀溶液中；③將鋅片加入到稀鹽酸中；④將金屬片X加入到Y(jié)中．（所有金屬均已打磨，且形狀、大小以及稀鹽酸濃度均相同）

（1）寫出①中反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；
（2）通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，可以判斷鋅的金屬活動(dòng)性比鐵強(qiáng)，依據(jù)的現(xiàn)象是③中反應(yīng)速率比①中快；
（3）要得出這四種金屬的活動(dòng)性順序，如果④中Y表示硫酸銅溶液，則X表示的一種金屬是Fe．
（4）防止金屬腐蝕，特別是鋼鐵的銹蝕是世界科學(xué)研究和技術(shù)領(lǐng)域中的重大問(wèn)題．某同學(xué)為了探究鐵生銹與哪些因素有關(guān)，設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)（如圖2所示）：該同學(xué)找到三個(gè)鐵釘，經(jīng)過(guò)酸洗除銹、干燥后，分別放入A、B、C三支試管中；再向A、B試管中各注入煮沸后迅速冷卻的蒸餾水，A中的鐵釘部分浸入水中，B中的鐵釘浸沒(méi)水中，并在水面上注入一層植物油；C中放入一團(tuán)裹有干燥劑CaO的棉花并塞上橡皮塞．
在三支試管中，容易生銹的是A中的鐵釘，因此鐵生銹的條件是：鐵與水和氧氣接觸．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鐵與鹽酸反應(yīng)，生成氯化亞鐵和氫氣解答；
（2）可以利用活潑金屬與酸反應(yīng)的速度不同來(lái)確定金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱；
（3）根據(jù)金屬與鹽溶液反應(yīng)來(lái)確定金屬的活動(dòng)性的強(qiáng)弱；
（4）鐵制品銹蝕的過(guò)程，實(shí)際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，據(jù)此進(jìn)行分析解答．

解答 解：（1）鐵與鹽酸反應(yīng)，生成氯化亞鐵和氫氣，①中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；
（2）將大小相同的鋅片和鐵片放入完全相同的稀鹽酸溶液中，由于鋅與鹽酸的反應(yīng)比鐵片與鹽酸反應(yīng)劇烈，反應(yīng)的時(shí)間短．所以，判斷出鋅的金屬活動(dòng)性比鐵強(qiáng)；
（3）在實(shí)驗(yàn)②銅片上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)，銅能將銀從其溶液中置換出來(lái)，可以得出銅的活動(dòng)性比銀強(qiáng)；
要通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出鐵和銅的金屬活動(dòng)性順序，如果Y是硫酸銅溶液，則金屬A是Fe，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（4）鐵制品銹蝕的過(guò)程，實(shí)際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，A中的鐵釘最易與氧氣、水分接觸，最容易生銹．
答案：
（1）Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；
（2）③中反應(yīng)速率比①中快；  
（3）Fe；
（4）A；  鐵與水和氧氣接觸．

點(diǎn)評(píng) 在驗(yàn)證金屬的活動(dòng)性順序時(shí)，可以根據(jù)金屬在活動(dòng)性順序表中的位置來(lái)選擇應(yīng)用哪些藥品，怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．