Question

某興趣小組的同學(xué)為探究金屬的活動性、以及銅銹蝕的條件進(jìn)行了以下系列實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)分析后回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)一：小明按如圖1所示以“金屬表面產(chǎn)生氣泡的快慢”為標(biāo)準(zhǔn)來判斷鋅、鋁、鐵的活動性強(qiáng)弱，有同學(xué)認(rèn)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

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)二：為探究鐵、銅、銀三種金屬活動性的順序，小紅提出按如圖2進(jìn)行兩步實(shí)驗(yàn)，即可證明三種金屬活動性順序．你認(rèn)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(xué)方程式為

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)三：小芳、小亮兩位同學(xué)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(xué)成分是堿式碳酸【Cu₂（OH）₂CO₃】．他們依照鋼鐵生銹的探究方法設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)（如圖3所示）．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．小芳同學(xué)認(rèn)為要弄清導(dǎo)致銅銹蝕的因素，還應(yīng)該補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，如圖4所示的實(shí)驗(yàn)，其目的是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬的化學(xué)性質(zhì),金屬活動性順序及其應(yīng)用,金屬銹蝕的條件及其防護(hù),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)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?yàn)殇X的表面很容易形成氧化鋁這種致密、結(jié)實(shí)的薄膜，對鋁起到了保護(hù)作用；
（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(qiáng)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(shí)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；
（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(lán)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(qiáng)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．鐵片上覆蓋一層紅色的固體物質(zhì)，溶液由藍(lán)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(xué)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(bǔ)充了一個銅片與水、氧氣共存，但是不存在二氧化碳的實(shí)驗(yàn)，來驗(yàn)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．①；b．證實(shí)二氧化碳也是導(dǎo)致銅生銹的因素之一； 
答案：
（1）選取酸的種類不同  鋁表面的氧化膜沒有完全去掉，先與稀鹽酸反應(yīng)
（2）可行   
 a．鐵片上覆蓋一層紅色的固體物質(zhì)，溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色
b．Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag
（3）a．①
b．證實(shí)二氧化碳也是導(dǎo)致銅生銹的因素之一

點(diǎn)評：同學(xué)們要會利用金屬活動順序表設(shè)計實(shí)驗(yàn)，去驗(yàn)證金屬的活動性強(qiáng)弱．驗(yàn)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(jìn)行設(shè)計實(shí)驗(yàn)，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(jìn)行反應(yīng)．