鋼鐵、鋁合金、銅制品等是應(yīng)用廣泛的金屬材料.據(jù)估計,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.某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)探究金屬腐蝕的原因,設(shè)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(fā)現(xiàn)
處最先出現(xiàn)鐵銹,大家結(jié)合書本知識知道,鐵在空
氣中生銹實際是鐵和
、
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),認為銅在空氣中也會生銹.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Cu
2(OH)
2CO
3(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(yīng)該有CO
2參加反應(yīng).
請寫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Cu
2(OH)
2CO
3,也可以表示成CuCO
3?Cu(OH)
2.
與孔雀石相似,還有許多礦物可用xCuCO
3?yCu(OH)
2(x、y都是正整數(shù))表示,石青
就是其中的一種.
【實驗探究】為了驗證石青的組成成分,他們設(shè)計了如下實驗,請你共同參與探究.
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實驗步驟 |
實驗現(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)溶液呈藍色 |
(1)石青中含有
離子 (2)石青中含有
離子 |
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
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石青加熱易分解 |
【反思與拓展】
①確定步驟1中產(chǎn)生氣體成分的實驗方法是
.
②根據(jù)以上探究,只要測定出參加反應(yīng)的石青的質(zhì)量、生成的氧化銅的質(zhì)量和
的質(zhì)量,就可確定石青的化學(xué)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
(任寫一種方法)