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：小明按下图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，小红提出按上图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。他们依照钢铁生锈的探究方法设计如下实验（下图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，还应该再补充如下图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

（1）选取酸的种类不同（1分） 铝表面的氧化膜没有完全去掉（1分）  Al  Zn  Fe（1分） 
（2）可行（1分）  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（2分）；B．（2分）；
（3）A．①（1分）  B．否（1分）  C．证实二氧化碳也是导致铜生锈的因素之一（1分） （1分）

试题分析：（1）为比较锌、铝、铁的活动性强弱，应让金属与酸在同等条件下反应。图示中所使用的酸不相同，不符合要求。铝的表面往往存在一层氧化膜，所以刚接触时反应缓慢。过一段时间后这层氧化膜完全反应后，因为铝的活动性比另外两种金属要强，所以与酸的反应较原来要剧烈。三种金属活动性由强到弱顺序为Al>Zn> Fe。
（2）图2①中会观察到铁的表面有红色物质出现，说明铁的活动性比铜强实验；②中会观察到红色的铜的表面有银白色的物质出现，说明铜的活动性比银强。所以方案是可行的。试管②中发生反应的化学方程式为Cu+2AgNO₃=Cu（NO3）₂+2Ag。
（3）a．铜在与氧气、水和二氧化碳共存的情况下最易生锈，所以①试管内的铜片一段时间后会出现铜锈。
b．从铜绿的化学式中可以看出，其中含碳元素。而小亮的想法中不含碳元素。所以小亮的想法是错误的。
c．图4所示的实验中用氢氧化钠溶液将空气中的二氧化碳除去了。所以后面的铜不会生锈。此实验可以验证铜的生锈需要二氧化碳。铜生锈的化学方程式为：2Cu+O₂+H₂O+ CO₂=Cu₂（OH）₂CO₃