Question

【題目】興趣小組同學在探究金屬的化學性質和金屬銹蝕的條件時,分別做了如下兩個探究實驗,請你一起參與,并完成相關問題。

探究一：探究金鳳的活動性順序。

將鋅、鐵、銅三種金屬分別放人稀硫酸、硫酸銅溶液、硝酸銀溶液、氯化鈉溶液中,觀察并記錄現象如下表:

金屬	稀硫酸	硫酸銅溶液	硝酸銀溶液	氯化鈉溶液
鋅	√①劇烈	√	√	一
鐵	√不劇烈	√②	√	一
銅	一	一	√③	一

注明:用“√”表示能觀察到實驗現象,用“一”表示觀察不到實驗現象。

(1)分別寫出①、②中觀察到的實驗現象________；

(2)③中發生反應的化學方程式為_________；

(3)運用“控制變量法”設計實驗方案是化學研究的重要方法。在鋅、鐵、銅與稀硫酸實驗中,需要控制的實驗條件除了金屬與稀硫酸接觸面積稀硫酸的體積、溫度以外，還需要控制的條件是_____；

(4)上述實驗涉及到的五種金屬的活動性由強到弱的順序是______(用元素符號表示)；

(5)若利用上述試劑制取氫氣,小明認為應該選擇金屬鋅和稀硫酸反應,而不選擇金屬鐵和稀硫酸反應,其理由是_______；

探究二:探究金屬銹蝕的條件。

[實驗步驟]在下列五只試管中分別放人完全相同的潔凈鐵釘,幾天后觀察鐵釘銹蝕的情況。

[現象記錄]A、D、E中鐵釘銹蝕明顯,B、C中鐵釘不生銹。

[結論與解釋](1)對比A、B實驗.說明鐵銹蝕一定要有_______參加;對比A、C實驗，說明鐵生銹要有______參加；

(2)試管D和E的實驗目的是探究鐵在________或_______存在的環境中更易銹蝕；

(3)寫出一種防止鐵制品生銹的具體方法_______；

Answer 1

【答案】鋅表面有大量氣泡胃出,鋅逐漸減少，鐵表面附著紅色物質,溶液由藍色逐漸變為淺綠色 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 稀硫酸的溶質質量分數 Na Zn Fe Cu Ag 鐵和稀硫酸反應速率較慢,而鋅與稀硫酸反應速率適中 氧氣(或O2) 水(或H2O) 酸 鹽 保持鐵制品表面的潔凈和干燥(或表面鍍上保護膜或避免與酸、鹽等接觸)

【解析】

探究一： (1)鋅和硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，①中觀察到的實驗現象：鋅表面有大量氣泡冒出，鋅逐漸減少；鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，②中觀察到的實驗現象：鐵表面附著紅色物質，溶液由藍色逐漸變為淺綠色；

(2)③中發生反應是銅和硝酸銀反應生成銀和硝酸銅，化學方程式為Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag；

(3)運用“控制變量法”設計實驗方案是化學研究的重要方法。在鋅、鐵、銅與稀硫酸實驗中,需要控制的實驗條件除了金屬與稀硫酸接觸面積稀硫酸的體積、溫度以外，還需要控制的條件是稀硫酸的溶質質量分數，即應使用溶質的質量分數相同的稀硫酸；

(4)在金屬活動性順序表中，排在氫前的金屬能和酸反應生成鹽和氫氣，而排在氫后的不能，位置靠前的金屬能將位于其后的金屬從它的鹽溶液中置換出來，上述實驗涉及到的五種金屬的活動性由強到弱的順序是Na>Zn >Fe>Cu >Ag；

(5)若利用上述試劑制取氫氣，應該選擇金屬鋅和稀硫酸反應，而不選擇金屬鐵和稀硫酸反應，其理由是鐵和稀硫酸反應速率較慢，而鋅與稀硫酸反應速率適中；

探究二： [結論與解釋](1)A中鐵、水、氧氣三種物質共同作用生銹，B中沒有氧氣不生銹，對比A、B實驗說明鐵銹蝕一定要有氧氣參加；C中沒有水不生銹，A、C實驗，說明鐵生銹要有水參加；

(2)試管D中有鹽，生銹較快，E的實驗中有酸生銹也較快，試管D和E的實驗目的是探究鐵在鹽或酸存在的環境中更易銹蝕；

(3) 鐵生銹是鐵與氧氣、水共同作用的結果，所以防銹的方法有：在金屬表面覆蓋保護層（如刷漆等）隔絕氧氣、保持金屬表面潔凈干燥、改變金屬的組成和結構。