Question

【題目】某興趣小組的同學(xué)運(yùn)用控制變量的研究方法進(jìn)行了以下系列實(shí)驗(yàn)，來(lái)探究金屬的化學(xué)性質(zhì)，仔細(xì)分析后回答下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)一：小明按圖1所示以“金屬表面產(chǎn)生氣泡的快慢”為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷鋅、鋁、鐵的活動(dòng)性強(qiáng)弱，有同學(xué)認(rèn)為不夠合理，理由是______。鋁與稀鹽酸剛接觸時(shí)反應(yīng)緩慢，一段時(shí)間后劇烈，產(chǎn)生氣泡速率隨著加快，其原因可能是______，三種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱順序?yàn)?/span>______。（寫元素符號(hào)）

（2）實(shí)驗(yàn)二：為探究鐵、銅、銀三種金屬活動(dòng)性的順序，小紅提出按圖2進(jìn)行兩步實(shí)驗(yàn)。

a.試管①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

b.試管②中現(xiàn)象是______；

（3）鐵是目前世界年產(chǎn)量最多的金屬。如圖3是，一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)裝置圖，回答下列問(wèn)題。

①寫出甲處玻璃管中反應(yīng)的化學(xué)方程式：______。

②加熱氧化鐵之前，先通一會(huì)兒一氧化碳的作用是______。

③該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)裝置丙的目的是______。

Answer 1

【答案】選擇的酸的種類不同，未控制變量 鋁片表面有一層氧化鋁薄膜 Al>Zn>Fe Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 溶液由無(wú)色逐漸變成藍(lán)色，銅片表面析出一層銀白色固體 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ②排盡空氣防止爆炸 進(jìn)行尾氣處理，防止污染空氣

【解析】

（1）根據(jù)控制變量法原理，該實(shí)驗(yàn)中沒有將三個(gè)實(shí)驗(yàn)中的酸控制為同一種酸，故不合理。鋁是一種活潑的金屬，易于空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁保護(hù)膜，換句話說(shuō)，由于鋁表面有保護(hù)膜，氧化鋁先與酸反應(yīng)，當(dāng)表面的氧化膜反應(yīng)物后鋁才與酸接觸反應(yīng)，有大量的氣泡冒出。鋅、鋁、鐵的活動(dòng)性強(qiáng)弱順序?yàn)椋?/span>Al>Zn>Fe。

（2）①中是鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅與硫酸亞鐵，反應(yīng)的方程式為：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。試管②中是銅與硝酸銀反應(yīng)生成銀和硫酸銅，故現(xiàn)象為紅色固體的表面有銀白色固體析出，溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色。

（3）①氧化鐵與一氧化碳在高溫的條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的方程式為：3CO+Fe2O32Fe+3CO2

②一氧化碳是易燃性氣體，如不純的話會(huì)爆炸，故要先通入一段時(shí)間的一氧化碳，排盡管中的空氣，防止爆炸。

③一氧化碳是有毒的氣體，如直接排放到空氣中會(huì)造成空氣污染，故要用點(diǎn)燃的方法除去一氧化碳，防止污染空氣。