Question

某兴趣小组的同学为探究金属的化学性质、以及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，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：小芳、小亮两位同学发现铜质眼镜架上出现了一些绿色的锈渍．经查阅资料得知，铜锈的化学成分是碱式碳酸铜[Cu₂（OH）₂CO₃]．他们依照钢铁生锈的探究方法设计如下实验（图3所示）：

①将光亮铜片部分浸入蒸馏水中；
②将光亮铜片完全浸入煮沸过的蒸馏水中；
③将光亮铜片放在干燥的空气中．
请回答：
a．推测一段时间后会出现铜锈的是______试管内的铜片．（填“①”、“②”或“③”）
b．根据上述实验，小亮同学认为：铜的锈蚀是铜与水、氧气共同作用的结果．你是否同意他的观点？______．（填写“是”或“否”）
c．小芳同学认为要弄清导致铜锈蚀的因素，还应该再补充如图4所示的实验．此实验目的是______，写出铜生锈的化学方程式______．

Answer 1

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；根据金属活动性顺序可知，三种金属的活动性顺序是：铝、锌、铁．答案为：选取酸的种类不同；铝表面的氧化膜没有完全去掉；Al、Zn、Fe；
（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．答案为：可行；a．铜片上覆盖一层红色的固体物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；b．Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
（3）根据碱式碳酸铜的化学式可以推断出铜的锈蚀与氧气、水和二氧化碳有关，所以①中的铜片一段时间后会锈蚀；补充了一个铜片与水、氧气共存，但是不存在二氧化碳的实验，来验证铜的生锈与二氧化碳有关．该反应是铜、氧气、二氧化碳与水反应生成碱式碳酸铜．故答案为：a．①b．否c．证实二氧化碳也是导致铜生锈的因素之一；2Cu+O₂+CO₂+H₂O=Cu₂（OH）₂CO₃