Question

9．某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动．

（1）该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中，经过一段时间观察A，（填装置序号）装置中出现了明显的锈迹．甲同学提出了疑问：空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？请设计实验为甲同学释疑．将A装置中的氧气换作氮气或二氧化碳，观察并记录现象即可证明．
（2）为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜等措施以外，还可以制成合金．这是因为合金与纯金属相比，其组成和内部结构发生变化，从而引起性质的变化．
（3）某同学向分别盛有等质量的铁粉和锌粒的试管中，倒入等质量的同种稀硫酸，以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断两种金属的活动性强弱，有的同学认为这种方案不够合理，理由是没控制相同的条件，颗粒大小不同
（4）将一定质量的铁粉放入硝酸铜，硝酸锌的混合溶液中，充分反应后过滤，所得固体中一定含有的物质是Cu，且反应后溶液质量比反应前减小（填“增大”、“减小”或“不变”）

Answer 1

分析 （1）根据铁生锈的条件解答；控制变量设计实验；
（2）金属的组成和内部组织结构发生变化，其性质等就会发生变化；
（3）金属的颗粒大小不同，与酸的反应速度也不同；
（4）根据三种金属活动性由强到弱的顺序：锌铁铜，进行分析．

解答 解：（1）铁生锈的条件是铁与空气中的水分和氧气共同作用的结果，A中铁钉满足铁生锈的条件，一段时间后会出现明显的锈迹．将A装置中的氧气换做氮气或二氧化碳就可验证空气中氮气或二氧化碳有没有参加铁生锈的反应；故填：A；将A装置中的氧气换作氮气或二氧化碳；
（2）金属的组成和内部组织结构发生变化，其性质等就会发生变化．故答案为：性质；
（3）金属的颗粒大小不同，与酸的反应速度也不同，所以没控制相同的条件，颗粒大小不同，金属表面产生气泡的快慢，也会受到影响．故答案为：没控制相同的条件，颗粒大小不同．
（4）三种金属活动性由强到弱的顺序：锌＞铁＞铜，可知铁只能置换出铜，根据铁与硝酸铜反应的方程式：Fe+Cu（NO₃）₂═Cu+Fe（NO₃）₂．可知56份质量的铁可以置换出64份质量的铜，所以反应后溶液质量比反应前减小．
故答案为：Cu；减小．

点评 本题以实验探究的形式考查铁生锈的条件、实验中的条件控制、金属的活动性等，难度较大．