Question

铜、铁、锌是三种常见的金属，请回答下列问题．
（1）铁粉和水蒸气在加热时生成四氧化三铁和氢气，该反应的基本反应类型为

 

．
（2）小强同学为了验证Zn、Cu的金属活动性强弱，设计了如下方案，其中能达到实验目的是

 

（填序号）．

（3）向铜粉和铁粉的混合物中加入一定量的盐酸，充分反应后过滤．以下判断正确的是

 

（填序号）． 

A．滤纸上一定没有铜	B．滤纸上可能含有铁
C．滤液中可能含有盐酸	D．滤液中一定含有氯化亚铁

（4）铜在一定条件下也会生锈．某化学兴趣小组用A～D装置探究铜生锈的条件（A、B、D中均为煮沸过的蒸馏水，B中试管上层充满CO₂，C中放有干燥剂，D中通一段时间空气后将试管密封）．

十天后发现，只有A中铜生锈，且水面处铜生锈较严重．
①B中发生反应的化学方程式为

 

．
②铜生锈的条件是

 

．

Answer 1

考点：金属的化学性质,金属锈蚀的条件及其防护,反应类型的判定,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“铁粉和水蒸气在加热时生成四氧化三铁和氢气”，根据反应物生成物的特点判断其反应的类型即可；
（2）依据金属活动性顺序表的意义及应用分析即可；
（3）依据氢前金属能与酸反应产生氢气，而氢后金属不能的知识分析判断；
（4）依据不同装置的特点结合题中所给的现象，通过不同的控条件找到同生锈的条件即可．

解答：解：（1）铁粉和水蒸气在加热时生成四氧化三铁和氢气的反应反应物与生成物均属一种单质和一种化合物，因此属于置换反应；
（2）A、由于金属活动性锌＞铜，所以锌能置换出硫酸铜中的铜，所以也可证明铜锌的活动性强弱；
B、锌铜的活动性均大于银，所以两者均能置换出硝酸银中的银，但锌铜的活动性无法验证；
C、由于金属活动性锌＞铜，所以铜不能置换出硫酸锌中的锌，因此该现象能证明铜锌的活动性强弱；
D、锌的活动性在氢前，铜在氢后，所以锌可与稀硫酸反应生成氢气而铜不能，因此该现象能证明铜锌的活动性强弱；
（3）向铜粉和铁粉的混合物中加入一定量的盐酸，由于铁的活动性在氢前，而铜在氢后，所以铁可与稀盐酸反应产生氢气，而同不能，所以充分反应后过滤，滤渣中一定含铜，至于含不含铁则有加入的盐酸的量决定，假设酸量较大时反应后酸还有剩余，则此时溶液中会有剩余的稀盐酸存在，同时溶液中必含盐酸与铁反应的氯化亚铁；
（4）①B中发生反应的化学反应是二氧化碳和水的反应，化学方程式为CO₂+H₂O=H₂CO₃；
②，由装置可知B缺少氧气，C缺少水，D缺少二氧化碳，三者均不能使铜锈蚀严重，只有A中铜生锈，且水面处铜生锈较严重，说明铜的生锈条件是：铜和水、氧气、二氧化碳同时接触；
故答案为：
（1）置换反应；（2）ACD；（3）BCD；
（4）①CO₂+H₂O=H₂CO₃②铜和水、氧气、二氧化碳同时接触．

点评：此题是关于常见金属的知识的考查，其主要的考查点是金属活动性顺序的应用及铜生锈的探究，可利用金属活动性顺序的意义及对比实验的特点进行分析探究．