Question

15．許多金屬單質(zhì)都能與空氣中的氧氣反應(yīng)，當(dāng)條件不同時(shí)產(chǎn)物也不同，
（1）鐵器在潮濕的空氣中表面會(huì)生銹，鐵銹中紅色物質(zhì)的化學(xué)式是Fe₂O₃．
細(xì)鐵絲在氧氣中能發(fā)生燃燒，反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．
鐵粉與水蒸氣在高溫時(shí)生成兩種產(chǎn)物，一種是由磁性的黑色固體，另一種是無(wú)色氣體．該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是置換反應(yīng)．
（2）查閱資料知，銅銹的主要成分為Cu₂（OH）₂CO₃，加熱時(shí)會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2CuO+H₂O+CO₂↑，為了確定銅銹的組成，某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)．
Ⅰ．稱取一定質(zhì)量的銅銹，在玻璃試管中充分加熱；
Ⅱ．將Ⅰ中生成的氣體通入澄清石灰水中；
Ⅲ．將Ⅰ中生成的固體在玻璃管中再次加熱，同時(shí)通入氫氣．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁．
實(shí)驗(yàn)Ⅲ中的現(xiàn)象是玻璃管中的黑色固體變?yōu)榧t色．
為了證明Cu₂（OH）₂CO₃中含有氫元素，應(yīng)怎樣改進(jìn)實(shí)驗(yàn)？應(yīng)在裝置Ⅰ所產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水之前，先通過(guò)無(wú)水硫酸銅．
有同學(xué)認(rèn)為通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)?zāi)芡耆�確定銅銹的化學(xué)式，你不同意（填“同意”或“不同意”）該同學(xué)的觀點(diǎn)，理由是本實(shí)驗(yàn)不能確定Cu₂（OH）₂CO₃中各組成元素的質(zhì)量比，故無(wú)法寫出其化學(xué)式．
（3）利用如圖所示裝置來(lái)他那就金屬銅被銹蝕的化學(xué)環(huán)境．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

參照鐵的銹蝕條件，依據(jù)元素守恒原理推測(cè)銅發(fā)生銹蝕的條件是銅與空氣中的氧氣、水和二氧化碳同時(shí)接觸．
上述4種情況中銹蝕最為嚴(yán)重的是A（填寫字母序號(hào)）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鐵銹的主要成分為三氧化二鐵解答；細(xì)鐵絲在純氧中燃燒生成四氧化三鐵解答；根據(jù)書寫化學(xué)方程式的方法和步驟，以及化學(xué)反應(yīng)類型的判斷方法等解答；
（2）根據(jù)堿式碳酸銅在加熱條件下生成氧化銅、水和氧化銅，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁解答；根據(jù)檢驗(yàn)生成物的先后順序解答；
（3）據(jù)銅銹的化學(xué)式推斷銅生銹的原因．

解答 解：（1）鐵在潮濕的空氣中與水和氧氣共同作用而生銹，主要成分是三氧化二鐵，可用化學(xué)式Fe₂O₃表示；細(xì)鐵絲在純氧中燃燒生成四氧化三鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄ ；根據(jù)鐵在氧氣中的燃燒產(chǎn)物是四氧化三鐵，結(jié)合題意可知，鐵粉與水蒸氣在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+4H₂O（氣）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，由于這個(gè)反應(yīng)是單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，所以它屬于置換反應(yīng)；
（2）堿式碳酸銅在加熱條件下生成氧化銅、水和氧化銅，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁；
氫氣具有還原性，能和氧化銅反應(yīng)，生成銅和二氧化碳，故實(shí)驗(yàn)Ⅲ中的現(xiàn)象是玻璃管中的黑色固體變?yōu)榧t色；
為了證明Cu₂（OH）₂CO₃中含有氫元素，應(yīng)在裝置Ⅰ所產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水之前，先通過(guò)無(wú)水硫酸銅，無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，證明有水生成，從而證明Cu₂（OH）₂CO₃中含有氫元素；
通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)不能完全確定銅銹的化學(xué)式，因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)不能確定Cu₂（OH）₂CO₃中各組成元素的質(zhì)量比，故無(wú)法寫出其化學(xué)式；
（3）生銹所需要的條件實(shí)際上是銅與空氣中的氧氣、水和二氧化碳共同作用的結(jié)果；上述4種情況中銹蝕最為嚴(yán)重的是A．
答案：
（1）Fe₂O₃；3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄ ；置換反應(yīng)；
（2）澄清石灰水變渾濁；玻璃管中的黑色固體變?yōu)榧t色；應(yīng)在裝置Ⅰ所產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水之前，先通過(guò)無(wú)水硫酸銅；不同意；本實(shí)驗(yàn)不能確定Cu₂（OH）₂CO₃中各組成元素的質(zhì)量比，故無(wú)法寫出其化學(xué)式；
（3）銅與空氣中的氧氣、水和二氧化碳同時(shí)接觸；A

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了化學(xué)方程式的書寫和反應(yīng)類型的判斷，是中考時(shí)的必考知識(shí)和重點(diǎn)所在．因此，在平時(shí)的學(xué)習(xí)中一定要高度重視；解答時(shí)，要嚴(yán)格按照化學(xué)方程式的書寫和反應(yīng)類型的判斷方法及步驟，按部就班地細(xì)心分析和解答．