Question

【題目】在研究“鐵生銹的條件”的實驗中，某興趣小組對實驗進行了創(chuàng)新設(shè)計，請把實驗報告補充完整. 取3段光亮無銹的細鐵絲，繞成螺旋狀，放入3支干燥潔凈的試管底部，進行下列實驗，實驗要保證有足夠長的時間來觀察現(xiàn)象.

（1）實驗①②無明顯現(xiàn)象，實驗③中鐵絲生銹，且試管內(nèi)空氣體積減小. 鐵生銹實際上是鐵與空氣中的____（填物質(zhì)名稱）發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果.

（2）當(dāng)鐵絲足量，時間足夠長，實驗③進入試管的水的體積大約占試管體積的____.

（3）該小組的一位同學(xué)將一小包銅粉和鋅粉的混合物放入一定量的硝酸銀溶液中，使其充分反應(yīng)后過濾，得到固體和藍色濾液，并對濾液的組成進行探究，同學(xué)們對濾液所含的溶質(zhì)做出多種猜想，其中有兩種猜想可能成立，這兩種猜想是：（以下填寫溶質(zhì)的化學(xué)式）

①溶質(zhì)為____；②溶質(zhì)為____。

（4）組內(nèi)另一位同學(xué)設(shè)計了一個簡單的實驗方案探究Fe、Cu、Zn三種金屬的活動性順序，實驗室僅使用了三種藥品，請寫出其所用的一組藥品是__。

Answer 1

【答案】水和氧氣 1/5 Zn（NO3）2、Cu（NO3）2 Zn（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3 Zn、FeSO4、Cu

【解析】

（1）實驗①中的鐵絲只與含有氧氣的空氣接觸，鐵不生銹；實驗②中的鐵絲與水和沒有氧氣的空氣接觸，鐵不生銹；實驗③中鐵絲同時與氧氣和水接觸，鐵絲生銹，且試管內(nèi)空氣體積減小。證明鐵生銹實際上是鐵與空氣中的水和氧氣發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果。

（2）空氣中氧氣含量約占空氣體積的1/5，實驗③鐵絲生銹消耗完試管內(nèi)的氧氣，則進入試管的水的體積大約占試管體積的1/5。

（3）將銅粉和鋅粉的混合物放入一定量的硝酸銀溶液中，因為這三種的金屬活動性順序由強到弱是鋅、銅、銀，所以反應(yīng)順序是鋅先與硝酸銀反應(yīng)，鋅反應(yīng)完后，銅再與硝酸銀反應(yīng)。當(dāng)充分反應(yīng)后過濾，得到固體和藍色濾液，說明溶液中一定含有硝酸銅，銅參與了反應(yīng)，證明鋅固體已反應(yīng)完，則溶液中也一定含有硝酸鋅，但無法證明硝酸銀是否反應(yīng)完，故對濾液所含的溶質(zhì)做出兩種猜想：①溶質(zhì)為Zn（NO3）2、Cu（NO3）2；②溶質(zhì)為Zn（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3。

（4）設(shè)計一個簡單的實驗方案探究Fe、Cu、Zn三種金屬的活動性順序，僅用三種藥品，該組藥品可以是Zn、FeSO4溶液、Cu。鋅放入硫酸亞鐵溶液中，鋅表面有銀白色固體析出，則鋅比鐵活潑；銅放入硫酸亞鐵溶液中，銅表面無明顯現(xiàn)象，則鐵比銅活潑。可以得出三種金屬的活動性強弱順序為Zn 、Fe、Cu。