Question

13．某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)長期露置在空氣中的金屬M表面會被銹蝕，于是他們一起探究金屬M銹蝕的原因．經(jīng)檢測，銹蝕物中除含有M元素外，還含有C、H、O三種元素．他們分析與金屬M發(fā)生反應(yīng)生成銹蝕物的物質(zhì)．請你參與并回答：
（1）推測Ⅰ：銹蝕物中的H元素來自空氣中的H₂O（填化學(xué)式，下同），C元素來自空氣中的CO₂，因此這兩種物質(zhì)肯定參加了反應(yīng)．推測Ⅱ：銹蝕物中的O元素有多種來源，因此不能確定空氣中的氧氣是否參加了反應(yīng)．
（2）某同學(xué)為了驗證空氣中的氧氣是否參加了反應(yīng)，設(shè)計了如下系列實驗（見圖），你認(rèn)為其中必須要做的實驗是AF（填實驗編號）．（說明①所用蒸餾水是煮沸迅速冷卻的②固體干燥劑吸收水份，不吸收二氧化碳和氧氣．）實驗的結(jié)果是氧氣參加了反應(yīng)．

（3）若金屬M是銅，銅器長期露置在空氣中會生成銅綠，它的主要成份是堿式碳酸銅，化學(xué)式為
Cu₂（OH）₂CO₃，試寫出銅在空氣中銹蝕的化學(xué)反應(yīng)方程式2Cu+O₂+H₂O+CO₂=Cu₂（OH）₂CO₃
（4）發(fā)現(xiàn)新問題：該興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)蘋果切開后不久，果肉上會產(chǎn)生一層咖啡色物質(zhì)，好像生了“銹”一般．查閱了有關(guān)資料：蘋果生銹是果肉里的物質(zhì)與空氣中的氧氣發(fā)生了反應(yīng)，請你提出一條延長食品保質(zhì)期的建議：真空包裝．
（5）將10克鐵屑放入一定量的硫酸銅溶液中充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥，得到的濾渣為10.8克固體物質(zhì)，則反應(yīng)產(chǎn)生銅的質(zhì)量為6.4克．（通過計算說明，要求寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律；
（2）合理設(shè)計實驗，可以得出正確的結(jié)論；
（3）根據(jù)反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件及其質(zhì)量守恒定律可以書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（4）食品能和空氣中的氧氣發(fā)生緩慢氧化；
（5）鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅．

解答 解：（1）推測Ⅰ：銹蝕物中的H元素來自空氣中的H₂O，C元素來自空氣中的CO₂，因此這兩種物質(zhì)肯定參加了反應(yīng)．
故填：H₂O；CO₂．
（2）其中必須要做的實驗是A和F，通過比較可以判斷氧氣是否參加了反應(yīng)．
故填：AF．
（3）若金屬M是銅，銅器長期露置在空氣中會生成銅綠，它的主要成份是堿式碳酸銅，化學(xué)式為Cu₂（OH）₂CO₃，銅在空氣中銹蝕的化學(xué)反應(yīng)方程式為：
2Cu+O₂+H₂O+CO₂=Cu₂（OH）₂CO₃．
故填：2Cu+O₂+H₂O+CO₂=Cu₂（OH）₂CO₃．
（4）真空包裝可以隔絕氧氣，從而可以延長食品保質(zhì)期．
故填：真空包裝．
（5）解法一：設(shè)未參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為x，
Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄，
56       64
10g-x   10.8g-x
$\frac{56}{10g-x}$=$\frac{64}{10.8g-x}$，
x=4.4g，
故反應(yīng)產(chǎn)生銅的質(zhì)量為：10.8g-4.4g=6.4g；
解法二：設(shè)生成Cu的質(zhì)量為y，
Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄     差量
56       64         64-56=8
         y       10.8g-10g=0.8g
$\frac{64}{y}$=$\frac{8}{0.8g}$，
y=6.4g，
故填：6.4．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進(jìn)行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．