7.（挑战创新）化学社团的同学在探究金属化学性质时，进行了如图1所示的实验。

图1实验中观察到的现象是：锌片表面，铜片表面不产生气泡。锌和稀硫酸反应的化学方程式为。
实验过程中小辰意外发现：当两种金属发生触碰时（如图2），铜片表面产生了气泡。
[提出问题]图2中的铜是否发生了化学反应？产生的气体是什么？
[作出猜想]同学们对产生的气体进行了以下猜想：
小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧气；小彬猜想是氢气。
他们作出猜想的理论依据是。
[查阅资料]
①将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中，铜片表面产生气体。该反应过程中，金属失去的电子通过导线发生了转移。
②二氧化硫能使品红溶液褪色。
[设计并进行实验]他们设计了图3所示装置进行实验，将产生的气体分别通过导管与图4中的装置连接，验证自己的猜想。

| | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| --- | --- | --- | --- |
| 小知 | 连接导管a与导管d，向品红溶液中通入气体一段时间 | | 小彬的猜想正确 |
| 小辰 | 选用正确方法收集气体一段时间后，向试管内伸入带火星的木条 | | |
| 小彬 | 连接导管a与导管（填序号），收集气体后用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，移开拇指点火 | 气体燃烧，听到轻微的“噗”声 | |
[教师释疑]图1实验中，锌与稀硫酸反应，锌失去电子，酸中的氢离子在锌片表面获得电子，生成氢气。
[学生感悟]图3实验中，酸中的氢离子从铜片表面获得（填“锌”或“铜”）失去的电子，生成了氢气。
[得出结论]图2中两种金属触碰后，铜（填“有”或“没有”）发生化学反应。
[延伸应用]制造钢制船闸门时，为防止铁被腐蚀，常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属。这种金属可以是（填序号）。

A.锌
B.铜
C.银

7. 有气泡产生 $\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
质量守恒定律
无明显现象 无明显现象 c
锌
没有
A

【分析】
要解决这道题，需结合金属的化学性质、质量守恒定律、原电池原理及金属腐蚀防护的知识逐步分析：
1. 图1中锌是活泼金属，能与稀硫酸反应生成氢气，铜不与稀硫酸反应，因此锌片表面有气泡，铜片无现象；反应方程式需注意配平及气体符号。
2. 猜想气体种类的依据是质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物含Zn、H、S、O元素，据此猜想气体。
3. 实验验证部分：小知猜想二氧化硫，若结论是氢气正确，则气体无二氧化硫，品红溶液无明显现象；小辰猜想氧气，若结论错误，则气体不能使带火星木条复燃，现象为无明显现象；小彬验证氢气，需收集气体点火，对应导管为c（结合实验装置）。
4. 图2中金属触碰形成原电池，电子从锌转移到铜，氢离子在铜表面获得锌的电子生成氢气，因此铜未发生化学反应。
5. 金属防护中，装比铁活泼的金属（牺牲阳极法），锌比铁活泼，铜、银不如铁，故选A。
【解析】
1. 锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$，因此锌片表面有气泡产生；
2. 猜想气体的理论依据是质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物中的元素可组成可能的气体；
3. 小知实验：结论为小彬猜想（氢气）正确，说明气体不是二氧化硫，因此品红溶液无明显现象；小辰实验：气体不是氧气，带火星木条无明显现象；小彬收集氢气，对应导管为c；
4. 图3中电子由锌转移到铜，氢离子从铜表面获得锌失去的电子，生成氢气；
5. 铜未失去电子，因此铜没有发生化学反应；
6. 防止铁腐蚀，安装比铁活泼的金属（牺牲阳极法），锌比铁活泼，故选A。
【答案】
有气泡产生；$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$；质量守恒定律；无明显现象；无明显现象；c；锌；没有；A
【知识点】
金属的化学性质；质量守恒定律；金属的腐蚀与防护
【点评】
本题是金属化学性质的创新探究题，结合了质量守恒定律、原电池原理及金属防护的应用，考查学生对基础知识点的综合运用能力，需学生理解金属与酸反应的规律、质量守恒的应用、原电池中电子转移的特点，以及金属活动性顺序在防护中的应用。
【难度系数】
0.5