Question

【題目】有一種銅鋅合金外觀和黃金相似，常被誤認為是黃金。現有一塊黃色金屬固體，不能確定是黃金還是銅鋅合金，于是同學們進行了以下探究。

（猜 想）猜想①是黃金 ，猜想②是銅鋅合金。

（查閱資料）合金中的金屬保持各自的化學性質，金在高溫下不與氧氣反應。

（設計實驗）①同學甲設計的實驗是：截取一小片黃色的金屬放在石棉網上用酒精燈加熱。

②同學乙設計的實驗是：截取一小片黃色的金屬放入硝酸銀溶液中。

（現象與結論）（1）同學甲在實驗中觀察到黃色的金屬變黑，則猜想_______成立（填“①” 或“②”），出現的黑色物質的化學式是_____________。

（2）通過實驗，同學乙與同學甲得出相同的結論，在同學乙設計的實驗中能觀察到的現象是____________，寫出反應的化學方程式___________（只寫一個）。

（3）同學丙通過實驗也得到與同學甲相同的結論，請你協助填寫空格。截取一小片黃色的金屬放入__________溶液中，可觀察到的現象是________，反應的化學方程式____（只寫一個即可）。

（拓展探究）對影響金屬與酸反應快慢的因素他們進行了以下探究：

由此得出影響金屬與酸反應快慢的因素有哪些？

（1） ____________；（2）_________；（3）________。

Answer 1

【答案】② CuO 黃色金屬表面有銀白色固體析出 Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag（或Zn+2AgNO3=Zn（NO3）2+2Ag） 稀鹽酸（或稀硫酸） 有氣泡產生 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑（合理即可給分） 金屬活動性 金屬與酸的接觸面積 酸的濃度

【解析】

[現象與結論]

（1）金在空氣中加熱不發生變化，銅在空氣中加熱氧化生成氧化銅，氧化銅為黑色，鋅在空氣中加熱形成氧化性保護膜，所以有顏色的為氧化銅，只要有黑色物質生成，說明猜想②的正確；

（2）同學乙根據金屬活動性強弱，利用前面金屬可以將后面金屬形成的鹽溶液中置換出來的性質，判斷合金的組成，金在銀活動性之后，不會發生反應，而銅和鋅都可以置換出銀白色的銀，有白色固體析出，鋅和硝酸銀反應生成硝酸鋅和銀，銅和硝酸銀反應生成硝酸銅和銀，反應方程式為：Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag；Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag；

（3）同學丙利用金屬與酸的反應，有氫氣生成，判斷合金的組成，金不能與酸反應，銅鋅合金中的鋅可與酸反應生成氫氣，可以觀察到有氣泡產生，酸可以選擇稀鹽酸，也可以為稀硫酸；稀硫酸與鋅反應生成硫酸鋅和氫氣，反應方程式為：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；

[拓展研究]

（1）唯一變量為反應物，一個是鎂與鹽酸，一個是鐵與鹽酸，鎂產生氣體快，說明鎂與鹽酸反應速率快，金屬活動性中鎂在鐵之前，說明金屬活動性越強，與酸反應速率越快；

（2）唯一變量為鐵的狀態，一個是片狀，一個是粉末，兩組與酸接觸的面積不同，粉末狀鐵產生氣體快，說明接觸面積越大，反應越快；

（3）唯一變量為酸的濃度，濃度高的酸與鐵反應生成氣體速度快，說明濃度越高，反應越快；