Question

某興趣小組的同學為探究金屬的化學性質、以及銹蝕的條件進行了以下系列實驗，仔細分析后回答下列問題：
（1）實驗一：小明按下圖1所示以“金屬表面產生氣泡的快慢”為標準來判斷鋅、鋁、鐵的活動性強弱，有同學認為不夠合理，理由是_________________。鋁與稀鹽酸剛接觸時反應緩慢，一段時間后劇烈，產生氣泡速率隨著加快，其原因可能是_________________。三種金屬活動性由強到弱順序為_________________。（寫元素符號）

（2）實驗二：為探究鐵、銅、銀三種金屬活動性的順序，小紅提出按上圖2進行兩步實驗，即可證明三種金屬活動性順序。你認為其方案可行嗎？_________________。（填“可行”或“不可行”）

A．試管①中現(xiàn)象是__________________________________；
B．試管②中發(fā)生反應的化學方程式為__________________________________。
（3）實驗三：小芳、小亮兩位同學發(fā)現(xiàn)銅質眼鏡架上出現(xiàn)了一些綠色的銹漬。經(jīng)查閱資料得知，銅銹的化學成分是堿式碳酸銅。他們依照鋼鐵生銹的探究方法設計如下實驗（下圖3所示）：①將光亮銅片部分浸入蒸餾水中；②將光亮銅片完全浸入煮沸過的蒸餾水中；③將光亮銅片放在干燥的空氣中。請回答：

A．推測一段時間后會出現(xiàn)銅銹的是_________________試管內的銅片。（填“①”、“②”或“③”）
B．根據(jù)上述實驗，小亮同學認為：銅的銹蝕是銅與水、氧氣共同作用的結果。你是否同意他的觀點？_________________。（填寫“是”或“否”）
C．小芳同學認為要弄清導致銅銹蝕的因素，還應該再補充如下圖4所示的實驗。此實驗目的是_________________，寫出銅生銹的化學方程式_________________。

Answer 1

（1）選取酸的種類不同（1分） 鋁表面的氧化膜沒有完全去掉（1分）  Al  Zn  Fe（1分） 
（2）可行（1分）  A．銅片上覆蓋一層紅色的固體物質，溶液由藍色逐漸變?yōu)闇\綠色（2分）；B．（2分）；
（3）A．①（1分）  B．否（1分）  C．證實二氧化碳也是導致銅生銹的因素之一（1分） （1分）

試題分析：（1）為比較鋅、鋁、鐵的活動性強弱，應讓金屬與酸在同等條件下反應。圖示中所使用的酸不相同，不符合要求。鋁的表面往往存在一層氧化膜，所以剛接觸時反應緩慢。過一段時間后這層氧化膜完全反應后，因為鋁的活動性比另外兩種金屬要強，所以與酸的反應較原來要劇烈。三種金屬活動性由強到弱順序為Al>Zn> Fe。
（2）圖2①中會觀察到鐵的表面有紅色物質出現(xiàn)，說明鐵的活動性比銅強實驗；②中會觀察到紅色的銅的表面有銀白色的物質出現(xiàn)，說明銅的活動性比銀強。所以方案是可行的。試管②中發(fā)生反應的化學方程式為Cu+2AgNO₃=Cu（NO3）₂+2Ag。
（3）a．銅在與氧氣、水和二氧化碳共存的情況下最易生銹，所以①試管內的銅片一段時間后會出現(xiàn)銅銹。
b．從銅綠的化學式中可以看出，其中含碳元素。而小亮的想法中不含碳元素。所以小亮的想法是錯誤的。
c．圖4所示的實驗中用氫氧化鈉溶液將空氣中的二氧化碳除去了。所以后面的銅不會生銹。此實驗可以驗證銅的生銹需要二氧化碳。銅生銹的化學方程式為：2Cu+O₂+H₂O+ CO₂=Cu₂（OH）₂CO₃