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)欲探究金屬腐蝕的原因，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)．

（1）如圖1，取一根約10cm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）一位同學(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）．他們根據(jù)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

 

參加反應(yīng)．
（3）向銅綠中加入適量稀硫酸，固體逐漸溶解，得到藍(lán)色溶液，從藍(lán)色溶液中回收銅的過(guò)程如圖2：
①操作a的名稱是

 

．用到的玻璃儀器有：玻璃棒、燒杯、

 

．
②證明B過(guò)量的現(xiàn)象是

 

．
③藍(lán)色溶液加入過(guò)量鐵粉發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象為

 

．
④防止金屬銹蝕的方法很多，如制成不銹鋼、在金屬表面

 

（任寫一種方法）．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬銹蝕的條件及其防護(hù),酸的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）鋼鐵生銹的條件是鋼鐵與氧氣和水同時(shí)接觸，據(jù)此填空；
（2）根據(jù)銅綠中含有的元素來(lái)進(jìn)行分析猜想；
（3）向銅銹中加入過(guò)量稀硫酸，固體逐漸溶解，得到藍(lán)色溶液，由從藍(lán)色溶液中回收銅的過(guò)程可知：
①得到藍(lán)色溶液為硫酸銅和稀硫酸的混合液，加過(guò)量的鐵粉時(shí)反應(yīng)后所得為固體與溶液的混合物，故可知操作a的名稱．
②依據(jù)B屬于稀酸的實(shí)際，所以證明B過(guò)量方法是取濾液少量于試管中，向試管中加入少量鋅粒，觀察現(xiàn)象．
③藍(lán)色溶液加入過(guò)量鐵粉發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：鐵與硫酸和硫酸銅分別反應(yīng)．
④根據(jù)鐵銹蝕的條件來(lái)分析．

解答：解：（1）因?yàn)殇撹F的銹蝕主要是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，所以A、B、C三處中，B處先生銹；
（2）由銅綠的化學(xué)式Cu₂（OH）₂CO₃可知，銅的銹蝕還可能與空氣中的二氧化碳?xì)怏w有關(guān)；
（3）①得到藍(lán)色溶液為硫酸銅和稀硫酸的混合液，加入過(guò)量的鐵粉，則鐵能與稀硫酸反應(yīng)，同時(shí)鐵能置換出硫酸銅中的銅，所以反應(yīng)后為銅鐵的固體和硫酸亞鐵的溶液，而操作a是分離固體與溶液的過(guò)程，所以是過(guò)濾；過(guò)濾需要用到的玻璃儀器主要有燒杯、玻璃棒和漏斗；
②固體M是銅與鐵的混合物，分離兩者時(shí)應(yīng)加入稀硫酸或稀鹽酸，所以證明B過(guò)量方法是：取濾液少量于試管中，向試管中加入少量鋅粒，有氣體產(chǎn)生，則證明B過(guò)量；
③藍(lán)色溶液是硫酸銅與稀硫酸的混合物，所以加入過(guò)量鐵粉發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑與Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．故看到：藍(lán)色溶液變成淺綠色，黑色粉末變成紅色；
④鐵與氧氣、水接觸時(shí)易發(fā)生銹蝕，所以可以在鐵制品表面覆蓋保護(hù)層，如刷漆等．
故答案為：（1）B；氧氣；水蒸氣；
（2）二氧化碳；
（3）①過(guò)濾；　漏斗；　②不再產(chǎn)生氣體；�、鬯{(lán)色溶液變成淺綠色，黑色粉末變成紅色；④刷漆（答案合理即可）．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了常見(jiàn)金屬的知識(shí)，熟練掌握有關(guān)鐵、銅的知識(shí)，會(huì)分析、應(yīng)用、解決一些具體問(wèn)題是解題的關(guān)鍵．