Question

（2009?泰州）據估計，每年全世界被腐蝕損耗的鋼鐵材料，約占全年鋼產量的十分之一．某校化學興趣小組的同學探究金屬腐蝕的原因，設計如下實驗：
（1）如圖，取一根約10cm的光亮鐵釘放在自來水中，觀察A、B、C三處的變化．幾天后，他們會發現

B

處最先出現鐵銹．
（2）一同學聯想到家里銅制餐具上有一層綠色物質，認為銅在空氣中也會生銹．他們上網查閱資料，知道這種綠色物質的化學成分為Cu₂（OH）₂CO₃（銅綠）．他們從銅綠組成和空氣的成分大膽猜測，銅生銹除了與鐵生銹條件相同外，還應該有CO₂參加反應．請寫出銅在空氣中生成銅綠的化學方程式

2Cu+O₂+H₂O+CO₂═Cu₂（OH）₂CO₃

．
（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）表示，石青就是其中的一種．
（4）[實驗探究]為了驗證石青的組成成分，他們設計了如下實驗，請你共同參與探究．

（5）[反思與拓展]
①確定步驟1中產生氣體成分的實驗方法是

將產生的氣體通入足量的澄清石灰水中

．
②根據以上探究，只要測定出參加反應的石青的質量、生成的氧化銅的質量和

水或二氧化碳

的質量，就可確定石青的化學式（即確定x、y的值）．
③防止金屬銹蝕的方法很多，如制成不銹鋼、在金屬表面

涂油、漆等

（任寫一種方法）．

Answer 1

分析：鋼鐵生銹的條件是鋼鐵與氧氣和水同時接觸．防止金屬生銹的方法有：在金屬表面涂一層油漆；在金屬表面鍍一層金屬等．
根據反應物和生成物及其質量守恒定律可以書寫化學方程式．
根據實驗現象可以確定物質的組成．
二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁．

解答：解：（1）B處與水和氧氣充分接觸，容易生銹．故填：B．
（2）銅在空氣中生成銅綠的化學方程式為：2Cu+O₂+H₂O+CO₂═Cu₂（OH）₂CO₃．
（4）樣品和稀硫酸反應能生成大量氣體，說明樣品中含有碳酸根離子，溶液呈藍色說明樣品中含有銅離子．
樣品在大試管中加熱能生成氧化銅和水，氧化銅是黑色的，大試管內壁應該有水珠出現．

	實驗操作	實驗現象	結論
步驟1			（1）碳酸根 （2）銅
步驟2		（1）黑 （2）出現水珠

（5）①確定步驟1中產生氣體成分的實驗方法是將產生的氣體通入足量的澄清石灰水中．故填：將產生的氣體通入足量的澄清石灰水中．
②根據以上探究，只要測定出參加反應的石青的質量、生成的氧化銅的質量和水與二氧化碳的質量，就可確定石青的化學式（即確定x、y的值）．故填：水與二氧化碳．
③防止金屬銹蝕的方法很多，如制成不銹鋼、在金屬表面涂油、漆等．故填：涂油、漆等．

點評：解答本題要掌握金屬生銹的條件和防止金屬生銹的方法，要充分理解探究實驗的設計方法，只有這樣才能對相關方面的問題做出正確的判斷．