Question

【題目】(2017石家莊正定縣二模)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)行了以下系列實驗，仔細(xì)分析后回答下列問題：

（1）實驗一：小明按圖甲所示以“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)生氣泡速率隨之加快，其原因可能是_______________。寫出其中一支試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。

（2）實驗二：為探究鐵、銅、銀三種金屬活動性的順序，小紅提出按圖乙進(jìn)行兩步實驗，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”)。試管①中現(xiàn)象是______________________________________。

（4）實驗三：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)成分是堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]。他們依照鐵生銹的探究方法設(shè)計如下實驗(如圖所示)。請回答：

a 推測一段時間后會出現(xiàn)銅銹的是________(填“①”、“②”或“③”)試管內(nèi)的銅片。

b 小芳同學(xué)認(rèn)為要弄清導(dǎo)致銅銹蝕的因素，根據(jù)元素守恒觀還應(yīng)該補(bǔ)充一個實驗。補(bǔ)充實驗的目的是想證明________。

Answer 1

【答案】使用的酸以及酸的濃度不相同 鋁的表面有一層氧化鋁薄膜，剛接觸時反應(yīng)緩慢主要是因為氧化鋁與酸反應(yīng) (合理即可) 可行 鐵片表面出現(xiàn)一層紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色 ① 二氧化碳是銅生銹的一個必要條件

【解析】

(1)在探究鋅、鐵、鋁三種金屬活動性強(qiáng)弱時，必須控制其他條件相同，三種金屬用的酸以及酸的濃度必須相同；鋁的表面有一層氧化鋁薄膜，剛接觸時反應(yīng)緩慢主要是因為氧化鋁與酸反應(yīng)，當(dāng)氧化鋁反應(yīng)完后鋁與酸反應(yīng)速度加快；方程式為Zn＋2HCl=== ZnCl2＋H2↑或Fe＋H2SO4=== FeSO4＋H2 ↑或2Al＋6HCl=== 2AlCl3＋3H2↑。(2)將鐵片放入硫酸銅溶液中，鐵能把銅置換出來，說明鐵比銅活潑，將銅片放入硝酸銀溶液中，銅能把銀置換出來，說明銅比銀活潑，由此可知，三種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序為鐵、銅、銀。由化學(xué)方程式Fe＋CuSO4=== FeSO4＋Cu可知，現(xiàn)象為鐵片表面出現(xiàn)一層紅色物質(zhì)，溶液逐漸由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色。(3)a.從銅銹的化學(xué)式Cu2(OH)2CO3來看，②中反應(yīng)物為Cu和H2O，缺少碳元素，不能生成銅銹， ③中反應(yīng)物有Cu、O2、 CO2，缺少氫元素，不能生成銅銹，所以一段時間后出現(xiàn)銅銹的是①；b.銅銹中有碳元素，從元素守恒來看，銅生銹應(yīng)當(dāng)有CO2參與，但是在題目的對比實驗中沒有涉及，所以應(yīng)設(shè)計一個二氧化碳是銅生銹的一個必要條件的對比實驗。