Question

【题目】某兴趣小组的同学运用控制变量的研究方法进行了以下系列实验，来探究金属的化学性质，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。

a.试管①中发生反应的化学方程式为______。

b.试管②中现象是______；

（3）铁是目前世界年产量最多的金属。如图3是，一氧化碳还原氧化铁实验装置图，回答下列问题。

①写出甲处玻璃管中反应的化学方程式：______。

②加热氧化铁之前，先通一会儿一氧化碳的作用是______。

③该实验设计装置丙的目的是______。

Answer 1

【答案】选择的酸的种类不同，未控制变量 铝片表面有一层氧化铝薄膜 Al>Zn>Fe Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 溶液由无色逐渐变成蓝色，铜片表面析出一层银白色固体 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ②排尽空气防止爆炸 进行尾气处理，防止污染空气

【解析】

（1）根据控制变量法原理，该实验中没有将三个实验中的酸控制为同一种酸，故不合理。铝是一种活泼的金属，易于空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，换句话说，由于铝表面有保护膜，氧化铝先与酸反应，当表面的氧化膜反应物后铝才与酸接触反应，有大量的气泡冒出。锌、铝、铁的活动性强弱顺序为：Al>Zn>Fe。

（2）①中是铁与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁，反应的方程式为：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。试管②中是铜与硝酸银反应生成银和硫酸铜，故现象为红色固体的表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色。

（3）①氧化铁与一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2

②一氧化碳是易燃性气体，如不纯的话会爆炸，故要先通入一段时间的一氧化碳，排尽管中的空气，防止爆炸。

③一氧化碳是有毒的气体，如直接排放到空气中会造成空气污染，故要用点燃的方法除去一氧化碳，防止污染空气。