Question

某兴趣兴趣小组的同学为探究金属的活动性，以及铜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：小明按如图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

 

．
（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，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：常温下，铜发生锈蚀其原理是2Cu+H₂O+CO₂+

 

═Cu₂（OH）₂CO₃．

Answer 1

考点：金属活动性的探究,金属锈蚀的条件及其防护,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）根据金属与酸反应产生气体快慢判断金属活动性时，所选择的酸必须是同一种酸；因为铝的表面很容易形成氧化铝这种致密、结实的薄膜，对铝起到了保护作用进行分析；
（2）根据金属与盐溶液发生反应的条件来分析、判断；
（3）根据质量守恒定律进行分析．

解答：解：（1）用控制变量法来探究金属的活动性强弱，金属片的形状、厚薄应该完全相同；应该选择同浓度、同体积的同一种酸；铝片表面有一层致密、结实的氧化铝薄膜，稀盐酸先与氧化铝反应，然后再与铝发生反应产生氢气；
（2）图2的①，铁能置换出硫酸铜中的铜，看到铁丝表面有红色物质出现，硫酸铜溶液是蓝色的，生成的氯化亚铁溶液是浅绿色的；②铜片可以置换出硝酸银中的银，可以证明三种金属的活动性强弱；②中发生的反应是铜与硝酸银反应生成银与硝酸铜，化学方程式为：Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
（3）依据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，原子个数不变，所以2Cu+H₂O+CO₂+O₂═Cu₂（OH）₂CO₃．
故答案为：（1）使用的酸的种类不同，铝表面有氧化膜；
（2）可行；
a、铁表面出现红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色；
b、2AgNO₃+Cu=Cu（NO₃）₂+2Ag；
（3）O₂．

点评：同学们要会利用金属活动顺序表设计实验，去验证金属的活动性强弱．验证三种金属活动性顺序类问题时，一般采取“三取中”的方法进行设计实验，即选取活动性位于中间的那种金属的单质与另两种金属的盐溶液反应；或取中间金属的盐溶液与另两种金属的单质进行反应．