Question

銅陵被譽(yù)為我國的“銅都”，其中著名的四喜娃娃就是銅陵的銅工藝品．小明找到了分別用純銅、青銅（Cu、Sn合金）兩種材料制作的四喜娃娃及用于實驗的純銅片和青銅片．
（1）怎樣用化學(xué)方法區(qū)分這兩種四喜娃娃？
區(qū)分純銅和青銅的實驗方法是：

 

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（2）四喜娃娃為什么生銹了？
通過查閱資料得知，金屬銅長時間放置在空氣中，能夠和空氣中氧氣等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成銅綠〔Cu₂（OH）₂CO₃〕．請你根據(jù)銅綠的組成推斷，銅變成銅綠時，空氣中的O₂、

 

、

 

 （填寫化學(xué)式）參加反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為

 

．
（3）哪種四喜娃娃更容易生銹？
小明發(fā)現(xiàn)從不同地點收集到的兩個四喜娃娃中，青銅娃娃身上的銹斑比純銅的多，他據(jù)此得出結(jié)論：青銅比純銅更容易生銹．
他的這種推理方法是否科學(xué)？

 

（填“是”或“否”）；請說出理由：

 

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（4）青銅四喜娃娃的銅綠中為什么會有褐色的銹斑？
由于有的青銅中含雜質(zhì)較多，尤其是含鐵，故在銅綠間還會有斑駁的、呈褐色的氧化鐵．現(xiàn)有一些這種含褐色的銹斑粉末，請你設(shè)計實驗證明銹斑粉末中含有鐵元素

 

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（5）氫氧化鈉溶液和稀鹽酸反應(yīng)時，觀察不到現(xiàn)象，請你設(shè)計一個實驗證明兩者確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)

 

．

Answer 1

考點：金屬銹蝕的條件及其防護(hù),化學(xué)實驗方案設(shè)計與評價,合金與合金的性質(zhì),中和反應(yīng)及其應(yīng)用

專題：金屬與金屬材料,常見的酸 酸的通性

分析：（1）根據(jù)純銅和青銅組成上的不同，設(shè)計實驗區(qū)分兩種物質(zhì)；
（2）依據(jù)守恒定律，由銅綠〔Cu₂（OH）₂CO₃〕的組成元素，推測銅生銹與空氣中哪此物質(zhì)有關(guān)；
（3）對小明同學(xué)由不同地點收集到的兩個四喜娃娃上銹的輕重，推斷哪種銅更易生銹的推理方法進(jìn)行評價；
（4）設(shè)計實驗證明褐色銹斑粉末中含有鐵元素．褐色銹斑粉末為鐵銹，主要成分氧化鐵，可借助工業(yè)煉鐵的原理反應(yīng)來完成含鐵的證明．
（5）氫氧化鈉溶液和稀鹽酸反應(yīng)時，沒有顏色變化，沒有氣體生成，沒有沉淀產(chǎn)生，實驗發(fā)生時現(xiàn)象不明顯，不過可以借助指示劑來判斷兩者是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．

解答：解：（1）青銅中含有的錫在金屬活動性順序中排在氫的前面，能與酸反應(yīng)生成氫氣，而銅不能與酸反應(yīng)生成氫氣，故填：在金屬片上分別滴加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生的是青銅，沒有氣泡產(chǎn)生的是純銅．
（2）根據(jù)銅綠的化學(xué)式可知，銅綠中含有銅、氧、氫、碳四種元素，銅變成銅綠時，空氣中的氧氣、水、二氧化碳參加了反應(yīng)，反應(yīng)的方程式是2Cu+O₂+H₂O+CO₂=Cu₂（OH）₂CO₃．故填：H₂O；CO₂；2Cu+O₂+H₂O+CO₂=Cu₂（OH）₂CO₃．
（3）比較金屬的性質(zhì)，應(yīng)該放在相同的環(huán)境中進(jìn)行比較，故填：不科學(xué)；因為兩種四喜娃娃未在同等條件（時間、環(huán)境等）下進(jìn)行比較．
（4）將鐵銹中的鐵元素轉(zhuǎn)化為鐵單質(zhì)，利用鐵能被磁鐵吸引的性質(zhì)進(jìn)行證明，故本題答案為：將CO通入盛有銹斑粉末的玻璃管中，加熱，反應(yīng)后取出管內(nèi)物質(zhì)，用磁鐵懸吸，有固體附著，證明銹斑粉末中含鐵元素．
（5）酚酞遇堿變紅色，而酸和水都不會使酚酞變色，在氫氧化鈉中滴入酚酞，溶液變紅，滴入鹽酸后，溶液顏色由紅色變?yōu)闊o色，說明兩者發(fā)生了反應(yīng)．
故答案為：在盛NaOH溶液的燒杯中滴入幾滴無色酚酞試液，溶液變紅色，在NaOH溶液中加入過量的稀鹽酸（紅色褪去為止），溶液變無色，表明溶液中已無NaOH，由此證明兩者確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．

點評：本題主要考查了銅生銹的原因及其設(shè)計實驗進(jìn)行探究等方面的內(nèi)容．完成此題，可以依據(jù)已有的知識結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行．