Question

11．在研究“鐵生銹的條件”的實(shí)驗(yàn)中，某興趣小組對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，請(qǐng)把實(shí)驗(yàn)報(bào)告補(bǔ)充完整．取3段光亮無(wú)銹的細(xì)鐵絲，繞成螺旋狀，放入3支干燥潔凈的試管底部，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)要保證有足夠長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)觀察現(xiàn)象．

（1）實(shí)驗(yàn)①②無(wú)明顯現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)③中鐵絲生銹，且試管內(nèi)空氣體積減�。�鐵生銹實(shí)際上是鐵與空氣中的水和氧氣（填物質(zhì)名稱）發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果．
（2）當(dāng)鐵絲足量，時(shí)間足夠長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)③進(jìn)入試管的水的體積大約占試管體積的$\frac{1}{5}$．
（3）該小組的一位同學(xué)將一小包銅粉和鋅粉的混合物放入一定量的硝酸銀溶液中，使其充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到固體和藍(lán)色濾液，并對(duì)濾液的組成進(jìn)行探究，同學(xué)們對(duì)濾液所含的溶質(zhì)做出多種猜想，其中有兩種猜想可能成立，這兩種猜想是：（以下填寫(xiě)溶質(zhì)的化學(xué)式）
①溶質(zhì)為Zn（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂；②溶質(zhì)為Zn（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂和AgNO₃．
（4）組內(nèi)另一位同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案探究Fe、Cu、Zn三種金屬的活動(dòng)性順序，實(shí)驗(yàn)室僅使用了三種藥品，請(qǐng)寫(xiě)出其所用的一組藥品是Fe、Cu、FeSO₄．

Answer 1

分析 根據(jù)鐵生銹的條件進(jìn)行分析，鐵在有水和氧氣并存時(shí)易生銹，空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)大約占五分之一，鐵生銹消耗氧氣，導(dǎo)致試管內(nèi)的壓強(qiáng)減小，液面會(huì)上升；
根據(jù)三種金屬的活動(dòng)性順序鋅銅銀，推斷將一小包銅粉和鋅粉的混合物放入一定量的硝酸銀溶液中可能發(fā)生的反應(yīng)，得到固體和藍(lán)色溶液，對(duì)反應(yīng)后溶液的組成進(jìn)行猜測(cè)；在金屬活動(dòng)性順序中，氫前的金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣，位置在前的金屬能將位于其后的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)．據(jù)此來(lái)分析．

解答 解：（1）鐵在有水和氧氣并存時(shí)易生銹，故填：水和氧氣；
（2）鐵絲足量，時(shí)間足夠長(zhǎng)，則空氣中的氧氣全部被消耗，空氣中氧氣的體積約占$\frac{1}{5}$，故填：$\frac{1}{5}$；
（3）由得到溶液呈藍(lán)色，說(shuō)明銅粉與硝酸銀發(fā)生了反應(yīng)，反應(yīng)后溶液中一定含有硝酸銅；由于鋅的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，鋅會(huì)先于銅與硝酸銀反應(yīng)且鋅粉可與硝酸銅反應(yīng)，因此可判斷鋅粉已完全反應(yīng)，溶液中一定含有硝酸鋅；硝酸銀是否完全反應(yīng)則成為所要猜測(cè)的兩種可能，若硝酸銀完全反應(yīng)，則溶液中只含有硝酸鋅、硝酸銅，若硝酸銀有剩余，則溶液中含有硝酸鋅、硝酸銅、硝酸銀；故填：Zn（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂；Zn（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂和AgNO₃；
（4）①鋅與FeSO₄溶液反應(yīng)置換出鐵，說(shuō)明了活動(dòng)性鋅＞鐵；銅與FeSO₄溶液不反應(yīng)，說(shuō)明了活動(dòng)性鐵＞銅；由此可得出三種金屬活動(dòng)性鋅＞鐵＞銅；故Zn、Cu、FeSO₄，可以驗(yàn)證；
②鐵與CuCl₂溶液反應(yīng)置換出銅，說(shuō)明了活動(dòng)性鐵＞銅；鐵與ZnCl₂溶液不反應(yīng)，說(shuō)明了活動(dòng)性鋅＞鐵；由此可得出三種金屬活動(dòng)性鋅＞鐵＞銅；故Fe、ZnCl₂、CuCl₂可以驗(yàn)證；
故填：Fe、Cu、FeSO₄（合理即可）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鐵的銹蝕與防護(hù)的知識(shí)，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行，考查金屬活動(dòng)性應(yīng)用，掌握金屬活動(dòng)性應(yīng)用“反應(yīng)則活潑、不反應(yīng)則不活潑”是正確解答此類題的關(guān)鍵．