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;瘜W興趣小組的同學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)雜的化學反應(yīng)的過程.
(2)一同學聯(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,銅綠可能是銅與H
2O及
共同作用而形成的.
【設(shè)計與實驗】借鑒課本“鐵釘銹蝕條件的探究”實驗,小梁設(shè)計了“銅片銹蝕條件的探究”實驗,實驗如下圖所示(所用銅片潔凈、光亮,試管內(nèi)的“
”為銅片):
實驗較長時間后,發(fā)現(xiàn)
試管中銅片最先生銹(填試管字母編號).
【評價與改進】小梁設(shè)計的實驗還不夠完善,要得出正確的結(jié)論,還要補充一個實驗.你認為要補充的一個實驗是(用圖表示)
.
【拓展與應(yīng)用】
小明發(fā)現(xiàn)從不同地點收集到的兩個銅器(一個是純銅做的,一個是青銅做的)中,純銅器的銅綠比青銅器的少,他據(jù)此分析認為青銅比純銅易銹蝕.小明的分析是否全面?
(填“是”或“否”).請你說明理由
.
(3)【查閱資料】孔雀石的主要成分也是Cu
2(OH)
2CO
3,還可以表示成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.
| 實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
步驟l | 取少量石青樣品置于大試管中加入足量稀鹽酸 | (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)壁出現(xiàn) | 石青加熱易分解 |
【反思與拓展】
①確定步驟1中產(chǎn)生氣體成分的反應(yīng)方程式是
.若要增大該氣體在水中的溶解度方法是
A.升溫增壓; B.升溫減壓; C.降溫增壓; D.降溫減壓
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).