Question

某兴趣小组的同学为探究金属的化学性质、以及锈蚀的条件进行了以下系列实验，仔细分析后回答下列问题：
（1）实验一：小明按图1所示以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铝、铁的活动性强弱，有同学认为不够合理，理由是

 

．铝与稀盐酸刚接触时反应缓慢，一段时间后剧烈，产生气泡速率随着加快，其原因可能是

 

．三种金属活动性由强到弱顺序为

 

．（写元素符号）

（2）实验二：为探究铁、铜、银三种金属活动性的顺序，小红提出按图2进行两步实验，即可证明三种金属活动性顺序．你认为其方案可行吗？

 

．（填“可行”或“不可行”）
a．试管①中现象是

 

；
b．试管②中发生反应的化学方程式为

 

．
（3）实验三：小芳、小亮两位同学发现铜质眼镜架上出现了一些绿色的锈渍．经查阅资料得知，铜锈的化学成分是碱式碳酸铜[Cu₂（OH）₂CO₃]．他们依照钢铁生锈的探究方法设计如下实验（图3所示）：

①将光亮铜片部分浸入蒸馏水中；
②将光亮铜片完全浸入煮沸过的蒸馏水中；
③将光亮铜片放在干燥的空气中．
请回答：
a．推测一段时间后会出现铜锈的是

 

试管内的铜片．（填“①”、“②”或“③”）
b．根据上述实验，小亮同学认为：铜的锈蚀是铜与水、氧气共同作用的结果．你是否同意他的观点？

 

．（填写“是”或“否”）
c．小芳同学认为要弄清导致铜锈蚀的因素，还应该再补充如图4所示的实验．此实验目的是

 

，写出铜生锈的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：金属活动性的探究,探究金属锈蚀的条件,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：金属与金属材料

分析：（1）根据金属与酸反应产生气体快慢判断金属活动性时，所选择的酸必须是同一种酸；因为铝的表面很容易形成氧化铝这种致密、结实的薄膜，对铝起到了保护作用；根据金属活动性顺序可以加以判断；
（2）根据金属与盐溶液发生反应的条件来分析、判断；
（3）根据碱式碳酸铜的组成元素来分析作答．

解答：解；（1）用控制变量法来探究金属的活动性强弱，金属片的形状、厚薄应该完全相同；应该选择同浓度、同体积的同一种酸；铝片表面有一层致密、结实的氧化铝薄膜，稀盐酸先与氧化铝反应，然后再与铝发生反应产生氢气；根据金属活动性顺序可知，三种金属的活动性顺序是：铝、锌、铁．答案为：选取酸的种类不同；铝表面的氧化膜没有完全去掉； Al、Zn、Fe；
（2）图2的①，铁能置换出硫酸铜中的铜，看到铁丝表面有红色物质出现，硫酸铜溶液是蓝色的，生成的氯化亚铁溶液是浅绿色的；②铜片可以置换出硝酸银中的银，可以证明三种金属的活动性强弱；②中发生的反应是铜与硝酸银反应生成银与硝酸铜．答案为：可行；a．铜片上覆盖一层红色的固体物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；b．Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
（3）根据碱式碳酸铜的化学式可以推断出铜的锈蚀与氧气、水和二氧化碳有关，所以①中的铜片一段时间后会锈蚀；补充了一个铜片与水、氧气共存，但是不存在二氧化碳的实验，来验证铜的生锈与二氧化碳有关．该反应是铜、氧气、二氧化碳与水反应生成碱式碳酸铜．故答案为：a．①b．否  c．证实二氧化碳也是导致铜生锈的因素之一； 2Cu+O₂+CO₂+H₂O=Cu₂（OH）₂CO₃

点评：同学们要会利用金属活动顺序表设计实验，去验证金属的活动性强弱．验证三种金属活动性顺序类问题时，一般采取“三取中”的方法进行设计实验，即选取活动性位于中间的那种金属的单质与另两种金属的盐溶液反应；或取中间金属的盐溶液与另两种金属的单质进行反应．