金屬在生產(chǎn)生活中有著重要的用途。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下對金屬的有關(guān)性質(zhì)進行如下探究:
【探究一】比較金屬活動性
【實驗方案】如圖所示,向四支試管中分別加入等體積等質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸,分別放入相同形狀大小的鋅片、鐵片、銅片,鐵片與鐵粉質(zhì)量相等。
【實驗現(xiàn)象】試管A、B.、中均產(chǎn)生氣泡,C中無明顯現(xiàn)象。
(1)由試管B、C中現(xiàn)象可推出兩種金屬的活動性強弱是:銅比鐵
弱
弱
(填“強“或“弱”)。
(2)通過比較A、D的反應(yīng)現(xiàn)象,不能得出鐵、鋅兩種金屬的活動性強弱,原因是 金屬與酸的接觸面積不同
金屬與酸的接觸面積不同
。
(3)試管B、D中鐵片和鐵粉均無剩余,所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù):B =
=
D(填“>”或“<“或“=”)。
【探究二】銅與硫酸反應(yīng)
老師告訴同學(xué)們,銅在一定條件下能與硫酸反應(yīng)。同學(xué)們在老師的幫助下繼續(xù)實驗。取大小相同的光亮足量銅片,依次加入配制好的不同濃度的硫酸中,用酒精燈充分加熱,觀察到的現(xiàn)象如表所示:
銅片與不同濃度硫酸溶液加熱后的實驗現(xiàn)象
濃度 |
31% |
43% |
54% |
63% |
實驗現(xiàn)象 |
加熱20min,銅片表面光亮 |
加熱20min,銅片表面光亮 |
加熱20min,銅片表面光亮 |
加熱20min,銅片表面光亮 |
濃度 |
72% |
81% |
86% |
92% |
實驗現(xiàn)象 |
加熱9min后,銅片表面開始變黑,20min時反應(yīng)劇烈 |
加熱5min后,銅片表面開始變黑,10min時反應(yīng)劇烈 |
加熱3min后,銅片表面開始變黑,10min時反應(yīng)劇烈 |
加熱2min后,銅片表面開始變黑,5min時反應(yīng)劇烈 |
|
銅片表面都有很多氣泡產(chǎn)生,同時產(chǎn)生刺激性氣味的氣體,溶液變成藍色 |
(4)根據(jù)表格中反應(yīng)現(xiàn)象,銅與濃硫酸反應(yīng)會生成水和
CuSO4
CuSO4
,
SO2
SO2
(填化學(xué)式),三種物質(zhì)中所含的氧元素化合價都為
-2
-2
。
注意:若答對(5)、(6)兩小題獎勵3分,化學(xué)總得分不超過40分。
【拓展延伸】
(5)分析表格,請寫出銅與硫酸發(fā)生反應(yīng)的條件:
硫酸的濃度大于63%,且加熱
硫酸的濃度大于63%,且加熱
。
(6)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)銅片與濃硫酸反應(yīng)一段時間后,不再有氣泡冒出,反應(yīng)停止,銅片依然存在,向其中滴入紫色石蕊溶液發(fā)現(xiàn)變?yōu)榧t色。請說明反應(yīng)停止的原因
隨著反應(yīng)的進行,濃硫酸的質(zhì)量分數(shù)逐漸變小,稀硫酸與銅不反應(yīng)
隨著反應(yīng)的進行,濃硫酸的質(zhì)量分數(shù)逐漸變小,稀硫酸與銅不反應(yīng)
。