小科同学发现铜制眼镜框表面出现了绿色物质，通过学习知道该物质为铜锈，俗称铜绿，主要成分是Cu2(OH)2CO3 ，小科对此进行了探究：【提出问题】铜是在什么条件下锈蚀的？【猜想】

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1. 小科同学发现铜制眼镜框表面出现了绿色物质，通过学习知道该物质为铜锈，俗称铜绿，主要成分是Cu₂(OH)₂CO₃ ，小科对此进行了探究：

【提出问题】铜是在什么条件下锈蚀的？

【猜想】

(1) 根据铜锈的化学式，猜想铜生锈可能是铜与水、氧气、（填物质名称）共同作用的结果。

(2) 【设计与实验】借鉴“铁钉锈蚀条件的探究”实验，小科设计并进行了“铜片锈蚀条件的探究”实验，观察现象如下：

从优化实验的角度考虑，你认为哪组实验是多余的?并说明理由。

(3) 比较B、D两组实验，得出的结论是。

(4) 【反思与应用】利用所得结论填空：写出一种防止铜生锈的具体方法。

【考点】

金属的化学性质; 金属活动性顺序及其应用; 金属的腐蚀与防护;

【答案】

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实验探究题困难

1. 为了探究铁钉锈蚀的条件，某同学设计的实验如图所示，请回答下列问题：

(1) 实验前，必须将铁钉打磨光亮的原因是。

(2) 图中②实验试管中的蒸馏水需要煮沸、迅速冷却后再使用，目的是。

(3) 实验①中乙处铁钉锈蚀最明显，说明铁钉锈蚀的条件是。

(4) 对比试管①和④，发现试管④中铁钉锈蚀更明显，为更快速得出铁生锈的条件，小科利用这一现象做了改进实验：

a. 检查装置气密性后，在硬质玻璃管中放入铁丝网并装满食盐水；

b. 一段时间后打开两端的止水夹，排出玻璃管中的食盐水，关闭上端的止水夹，将下端导管伸入烧杯红墨水液面下，如图所示。大约5分钟可以看到红墨水开始缓慢上升，40分钟左右就能明显观察到铁丝网表面有铁锈生成，最终烧杯中的红墨水约上升到硬质玻璃管刻度处。

实验探究题困难

2. 常温下，铁在潮湿的空气中容易生锈，产物主要为 $\text{[math]}$ 铁丝在纯氧气中燃烧，产物为黑色的Fe₃O₄。

【提出问题】铁在空气中用酒精灯加热时，是否与空气中氧气发生反应?产物是什么?

【查阅资料】①常见的铁的氧化物有三种：FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄ ，其中Fe₃O₄是磁性物质。

②FeCl₃溶液呈黄色，FeCl₂溶液呈浅绿色。

【探究】

①按图连接实验装置，检查气密性。向试管内加入铁粉，针筒活塞停在A刻度。

②加热铁粉的过程中，活塞发生移动。停止加热后，活塞逐渐向左移动，最终停在B刻度。

③用细线吊着洁净铁钉靠近加热后的固体粉末，发现没有粉末被铁钉吸上来。

④向试管内加入盐酸，发现有气泡产生，溶液立即出现黄色。

⑤另取一些未加热过的铁粉加入到盛有盐酸的

试管内，发现有气泡产生，溶液变为浅绿色。经检验，步骤④、⑤产生的气体相同。

【实验结论与反思】

(1) 停止加热后，活塞逐渐向左移动的原因是

(2) 步骤④、⑤中产生的气体是。

(3) 本实验探究的结论是：铁粉在空气中用酒精灯加热时，与空气中氧气发生反应，产物是。

(4) 结合已学知识和本次探究分析可得，铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的等因素影响。

实验探究题普通

3. 锰钢（含 $\text{[math]}$ 等）是具有优良金属性能的合金，在生产生活中有广泛的应用。查阅文献得知：①锰是难溶于水的固体。②锰在水溶液中反应常显+2价，使溶液呈肉色。兴趣小组同学为了解 $\text{[math]}$ 、Cu三种金属的活动性顺序，进行了如下探究。

(1) 根据金属活动性顺序（ $\text{[math]}$ ，对Mn的金属活动性提出了三种猜想：

猜想Ⅰ：Mn>Fe $\text{[math]}$ ；猜想Ⅱ： $\text{[math]}$ ；猜想Ⅲ：。

(2) 初步探究：

实验序号	操作	现象	结论
1	将三种打磨好、粗细质量相同的金属片，分别放入相同的稀硫酸中	放入铁片溶液呈浅绿色，放入锰片溶液为肉色，放入铜片溶液为无色	猜想Ⅲ错误
2	将打磨好的锰片放入硫酸亚铁溶液中		猜想Ⅰ正确

(3) 进一步探究：兴趣小组同学认为有不同的方法可以比较铁、锰的活动性，兴趣小组又进行了新的探究：在盐酸中加入铁或锰进行反应。实验结果记录如表：

实验编号	盐酸的浓度（均取20毫升）	金属（均取2克）	金属的形状	收集50毫升氢气所需时间/秒
①	$\text{[math]}$	锰	粉状	70
②	$\text{[math]}$	铁	片状	120
③	$\text{[math]}$	铁	粉状	65

①你认为兴趣小组同学想通过来比较铁、锰的活动性。

②依据以上实验结果能否推断出锰、铁活动性顺序?。

实验探究题困难