Question

3．某化學興趣小組對金屬的性質做了如下探究，請你填寫空格．
（1）用如圖所示實驗探究鐵生銹的條件（每支試管中均放有完全相同的潔凈鐵片）：

①甲同學認為，試管A發生的現象就能夠說明鐵的銹蝕是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣共同作用的結果．乙同學不同意他的觀點，認為必須全面觀察試管ABC（填試管編號）發生的現象，并經過科學嚴謹的推理，才能得出上述結論．
②試管D和E實驗的目的是進一步探究鐵在鹽、酸存在的環境中是否更容易銹蝕．
③為防止金屬銹蝕，除了采用覆蓋保護膜等措施以外，還可以制成合金．這是因為合金與純金屬相比，其組成和內部組織結構發生變化，從而引起性質的變化．
（2）某同學向分別盛有等質量的鐵粉和鋅粒的試管中，倒入等質量、等溶質質量分數的稀硫酸，以“金屬表面產生氣泡的快慢”為標準來判斷兩種金屬的活動性強弱．有的同學認為這種方案不夠合理，理由是沒控制相同的條件，顆粒大小不同．
（3）將一定質量的鐵粉放入硝酸銅、硝酸鋅的混合溶液中，充分反應后過濾，所得固體中一定含有的物質是Cu，且反應后溶液質量比反應前減小（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）①要證明鐵的銹蝕是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣共同作用的結果，就要看鐵分別在隔絕空氣、隔絕水的條件下，和暴露在有水和空氣的條件下的不同，得出結論．
②試管D和E實驗的目的是進一步探究鐵在鹽、酸存在的環境中鐵的銹蝕情況；
③金屬的組成和內部組織結構發生變化，其性質等就會發生變化；
（2）金屬的顆粒大小不同，與酸的反應速度也不同；
（3）根據三種金屬活動性由強到弱的順序：鋅鐵銅，進行分析．

解答 解：（1））①要證明鐵的銹蝕是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣共同作用的結果，就要看鐵分別在隔絕空氣、隔絕水的條件下，和暴露在有水和空氣的條件下的不同，得出結論．所以必須全面觀察試管ABC發生的現象，并經過科學嚴謹的推理，才能得出上述結論．
故答案為：ABC．
②試管D和E實驗的目的是進一步探究鐵在鹽、酸存在的環境中鐵的銹蝕情況．
故答案為：鹽、酸存在．
③金屬的組成和內部組織結構發生變化，其性質等就會發生變化．
故答案為：性質．
（2）金屬的顆粒大小不同，與酸的反應速度也不同，所以沒控制相同的條件，顆粒大小不同，金屬表面產生氣泡的快慢，也會受到影響．
故答案為：沒控制相同的條件，顆粒大小不同．
（3）三種金屬活動性由強到弱的順序：鋅＞鐵＞銅，可知鐵只能置換出銅，根據鐵與硝酸銅反應的方程式：Fe+Cu（NO₃）₂═Cu+Fe（NO₃）₂．可知56份質量的鐵可以置換出64份質量的銅，所以反應后溶液質量比反應前減小．
故答案為：Cu；減小．

點評 本題以實驗探究的形式考查鐵生銹的條件、實驗中的條件控制、金屬的活動性等，難度較大．