Question

鋼鐵、鋁合金、銅制品等是應(yīng)用廣泛的金屬材料。據(jù)估計(jì)，每年全世界被腐蝕損耗的鋼鐵材料，約占全年鋼產(chǎn)量的十分之一。某�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)探究金屬腐蝕的原因，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：

(1)如右圖，取一根約10 cm的光亮鐵釘放在自來(lái)水中，觀察A、B、C三處的變化。幾天后，他們會(huì)發(fā)現(xiàn)處___________最先出現(xiàn)鐵銹。大家結(jié)合書(shū)本知識(shí)知道，鐵在空氣中生銹實(shí)際是鐵和___________、___________等物質(zhì)相互作用發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程。

(2)一同學(xué)聯(lián)想到家里銅制餐具上有一層綠色物質(zhì)，認(rèn)為銅在空氣中也會(huì)生銹。他們上網(wǎng)查閱資料，知道這種綠色物質(zhì)的化學(xué)成分為Cu₂(OH)₂CO₃(銅綠)。他們從銅綠組成和空氣的成分大膽猜測(cè)，銅生銹除了與鐵生銹條件相同外，還應(yīng)該有CO₂參加反應(yīng)。

請(qǐng)寫(xiě)出銅在空氣中生成銅綠的化學(xué)方程式：____________________________________

____________________________________________________________________。

(3)【查閱資料】 孔雀石的主要成分是Cu₂(OH)₂CO₃，也可以表示成CuCO₃·Cu(OH)₂。與孔雀石相似，還有許多礦物可用xCuCO₃·yCu(OH)₂(x、y都是正整數(shù))表示，石青就是其中的一種[提示：Cu(OH)₂CuO＋H₂O]。

【實(shí)驗(yàn)探究】 為了驗(yàn)證石青的組成成分，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你共同參與探究。

	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
步驟1	取少量石青樣品置于大試管中加入足量稀硫酸	(1)產(chǎn)生大量氣體 (2)溶液呈藍(lán)色	(1)石青中含有___________ (2)石青中含有___________
步驟2	取少量石青樣品置于大試管中加熱	(1)殘留固體呈___________色 (2)大試管內(nèi)壁___________	石青加熱易分解

【反思與拓展】 ①確定步驟1中產(chǎn)生氣體成分的實(shí)驗(yàn)方法是_______________________。

②防止金屬銹蝕的方法很多，如制成不銹鋼、在金屬表面___________ (任寫(xiě)一種方法)。

Answer 1

解析：(1)鐵生銹的實(shí)質(zhì)是鐵與空氣中的氧氣和水發(fā)生了復(fù)雜的化學(xué)變化，B處鐵釘與氧氣和水充分接觸，故最先出現(xiàn)鐵銹。(2)根據(jù)題目信息可知，銅生銹是銅與氧氣、水、二氧化碳共同作用的結(jié)果，用最小公倍數(shù)法配平化學(xué)方程式即可。(3)根據(jù)石青也可用xCuCO₃·yCu(OH)₂來(lái)表示可知，能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的是CO，該氣體為CO₂，可用澄清石灰水檢驗(yàn)，溶液呈藍(lán)色，說(shuō)明石青中含有Cu^2＋；將石青樣品置于試管中加熱，其成分中的Cu(OH)₂分解生成黑色的CuO和水珠。

答案：(1)B O₂或氧氣 H₂O或水

(2)2Cu＋O₂＋H₂O＋CO₂===Cu₂(OH)₂CO₃

(3)【實(shí)驗(yàn)探究】 CO Cu^2＋ 黑 有水珠

【反思與拓展】 ①將產(chǎn)生的氣體通入足量的澄清石灰水中

②涂油、刷漆等