Question

【題目】興趣小組同學(xué)在探究金屬的化學(xué)性質(zhì)和金屬銹蝕的條件時(shí),分別做了如下兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你一起參與,并完成相關(guān)問題。

探究一：探究金鳳的活動(dòng)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(xiàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,用“一”表示觀察不到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

(1)分別寫出①、②中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象________；

(2)③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________；

(3)運(yùn)用“控制變量法”設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是化學(xué)研究的重要方法。在鋅、鐵、銅與稀硫酸實(shí)驗(yàn)中,需要控制的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)涉及到的五種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是______(用元素符號(hào)表示)；

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

探究二:探究金屬銹蝕的條件。

[實(shí)驗(yàn)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(xiàn)象記錄]A、D、E中鐵釘銹蝕明顯,B、C中鐵釘不生銹。

[結(jié)論與解釋](1)對(duì)比A、B實(shí)驗(yàn).說(shuō)明鐵銹蝕一定要有_______參加;對(duì)比A、C實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明鐵生銹要有______參加；

(2)試管D和E的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄胯F在________或_______存在的環(huán)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(zhì),溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù) Na Zn Fe Cu Ag 鐵和稀硫酸反應(yīng)速率較慢,而鋅與稀硫酸反應(yīng)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(hù)膜或避免與酸、鹽等接觸)

【解析】

探究一： (1)鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，①中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鋅表面有大量氣泡冒出，鋅逐漸減少；鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，②中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鐵表面附著紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色；

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

(3)運(yùn)用“控制變量法”設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是化學(xué)研究的重要方法。在鋅、鐵、銅與稀硫酸實(shí)驗(yàn)中,需要控制的實(shí)驗(yàn)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(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，即應(yīng)使用溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸；

(4)在金屬活動(dòng)性順序表中，排在氫前的金屬能和酸反應(yīng)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?gòu)乃�的鹽溶液中置換出來(lái)，上述實(shí)驗(yàn)涉及到的五種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是Na>Zn >Fe>Cu >Ag；

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

探究二： [結(jié)論與解釋](1)A中鐵、水、氧氣三種物質(zhì)共同作用生銹，B中沒有氧氣不生銹，對(duì)比A、B實(shí)驗(yàn)說(shuō)明鐵銹蝕一定要有氧氣參加；C中沒有水不生銹，A、C實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明鐵生銹要有水參加；

(2)試管D中有鹽，生銹較快，E的實(shí)驗(yàn)中有酸生銹也較快，試管D和E的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄胯F在鹽或酸存在的環(huán)境中更易銹蝕；

(3) 鐵生銹是鐵與氧氣、水共同作用的結(jié)果，所以防銹的方法有：在金屬表面覆蓋保護(hù)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(jié)構(gòu)。