12.研究金属的腐蚀对资源的利用和保护意义重大.
(1)为了探究铁腐蚀的条件,进行如图(1)所示的实验,经过一周后观察:

通过实验发现:铁锈蚀是铁与水和氧气发生化学反应的过程.甲同学认为,试管A发生的现象能够说明这一点.乙同学不同意他的观点,认为必须全面观察试管ABC(选填试管编号)发生的现象,并经过科学严谨的推理,才能得出上述结论.
B中加入的蒸馏水要事先煮沸,其目的是排出溶解在水中的氧气.
(2)家中的刀具若沾有食盐水锈蚀更快.为了进一步探究影响铁锈蚀速率的因素,做了如下的实验.
【提出问题】铁锈蚀速率与哪些因素有关?
【查阅资料】
①物质溶解在水中得到的混合物称为水溶液,如氯化钠溶解在水中得到氯化钠溶液,乙醇溶解在水中得到乙醇溶液.
②氯化钠溶液能导电;乙醇溶液不能导电.
【猜想】
铁的锈蚀速率与下列因素有关:①反应时的温度;②氧气的含量;③水溶液的导电性.
【实验】
每次取两套如图(2)所示的装置,编号为I、II.向两套装置中分别装入质量、大小相同的铁钉和等体积的蒸馏水,进行如下三组对比实验(实验开始时,各瓶内气体压强保持一致).
影响因素实验设计实验现象实验结论及解释
①温度将装置I放入25℃恒温环境中,装置II放入40℃恒温环境中.两套装置中铁钉均锈蚀,且U型管中液面均由b处上升至a处,则所需时间I>II.锈蚀的速率I<II;铁的锈蚀速率与反应时的温度有关,温度越高,锈蚀速率越快.
②氧气含量在相同温度下,装置I中充满氧气,装置II中充满空气两套装置中铁钉均锈蚀,且U型管中液面均由b处上升至a处,则所需时间I<II铁的锈蚀速率与氧气的含量有关,氧气的含量越多,铁的锈蚀越快.
③水溶液的导电性在相同温度下,装置I集气瓶中加入10mL氯化钠溶液;装置II集气瓶中加入10mL乙醇.两套装置中铁钉均锈蚀;且U型管中液面均由b处上升至a处,则所需时间I<II.铁的锈蚀速率与溶液是否导电有关,溶液导电性越强,铁的锈蚀速率越快
(3)若将两根铁钉分别放入两支试管中,在一支试管中加入稀硫酸,另一支试管中加入稀盐酸,观察到两支试管内均有大量气泡产生,铁钉逐渐溶解,在酸溶液中被快速腐蚀.
【反思与提高】
①根据该探究实验以及你所学的知识,判断下列说法正确的是AC(填序号).
A.金属的腐蚀是指金属单质与其它物质发生化学反应的过程
B.金属越活泼,就越容易被锈蚀
C.金属腐蚀不一定要有氧气参加
②某同学向分别盛有等质量的铁粉和锌粒的试管中,导入等质量,等溶质质量分数的稀硫酸,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,理由是等质量的铁粉和锌粒与稀硫酸的接触面积不同.
③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铜,且反应后溶液质量比反应前减小(选填“增大”“减小”或“不变”)
【拓展延伸】
(4)金属M长期露置于空气中,表面已经被锈蚀,经检测,锈蚀物中除含有M外,还含有C、H、O三种元素.根据质量守恒定律推测:
①使金属M锈蚀的物质中一定有H2O和CO2(填化学式,下同),可能有O2
②小芳同学为了验证空气中的O2是否参加了反应,设计了如图(3)几个实验,你认为其中必须要做的实验是AE(填序号),说明:所用蒸馏水经煮沸迅速冷却;固体干燥剂只吸水且不与其他物质反应.
11.某校化学兴趣小组的同学在探究金属的化学性质时,发现铜与稀硫酸在常温或加热的条件下均不反应.那么,铜与浓硫酸能否发生反应呢?他们设计了如图所示装置进行探究.
【猜想与假设】
①在常温下能反应
②常温下不能反应,但在加热条件下可以反应
③常温下不反应,在加热条件下也不能反应
【查阅资料】
(1)SO2和CO2相似,都能和NaOH等碱溶液反应生成盐和水.
(2)SO2能使红色的品红溶液褪色,加热,又能恢复原来的红色.
【实验与事实】
操作①将一小块铜片放入试管中,加入足量浓硫酸,无明显现象;
操作②加热该试管,铜片上有气泡,产生了有刺激性气味的气体;将产生的气体通入品红溶液中,品红溶液腿色,加热,溶液又恢复为红色.
操作③停止加热,将试管中的残液慢慢倒入水中,溶液呈蓝色.
【分析与思考】
(1)同学认为,由以上探究可知:猜想②(填序号)是正确的.
(2)同学认为,经检验产生的气体是SO2,操作③中溶液呈蓝色可知生成了CuSO4,所以铜和浓硫酸在加热条件下反应的产物只有这两者.
(3)同学认为,在实验装置中,“蘸有浓碱液棉花”的作用是吸收SO2
请写出该反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+2H2O+SO2↑.
【反思与评价】
(4)在【分析与思考】(2)中对产物只是对产物只是SO2 和CuSO4 的判断是否准确?
否(填“是”或“否”),其理由是反应物中有氢元素,但二氧化硫和硫酸铜中都不含氢元素.
(5)操作③中,从安全角度考虑不可以(填“可以”或“不可以”)将水倒入残液中,其理由是残液中含有浓硫酸,若将水倒入残液中,浓硫酸溶于水放出大量的热,会使溶液飞溅.
【拓展与应用】根据以上探究和已掌握的知识,该兴趣小组的同学设计了两个制取硫酸铜的实验方案:
①①Cu$→_{△}^{浓硫酸}$CuSO4
②Cu$\stackrel{△}{→}$CuO$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$CuSO4
(6)经过对两种方案的讨论、对比,同学们认为方案②具有的优点有BCD(填序号).
A.提高铜的利用率
B.提高硫酸的利用率
C.不产生SO2
D.安全性好
【实验结论】
(7)浓硫酸与铜加热时能反应,而稀硫酸与铜即使加热也不能反应,由此说明:物质的化学性质除了与物质本身的性质有关,还可能和溶液中溶质的浓度有关.
 0  168523  168531  168537  168541  168547  168549  168553  168559  168561  168567  168573  168577  168579  168583  168589  168591  168597  168601  168603  168607  168609  168613  168615  168617  168618  168619  168621  168622  168623  168625  168627  168631  168633  168637  168639  168643  168649  168651  168657  168661  168663  168667  168673  168679  168681  168687  168691  168693  168699  168703  168709  168717  211419 

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