Question

鋼鐵、鋁合金、銅制品等是應用廣泛的金屬材料．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欲探究金屬腐蝕的原因，設計了如下實驗．

（1）如圖1，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，大家結合書本知識知道，鐵在空氣中生銹實際是鐵和

 

、

 

等物質相互作用，發(fā)生一系列復雜的化學反應的過程．
（2）一位同學聯(lián)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）．他們根據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

 

參加反應．
（3）向銅綠中加入適量稀硫酸，固體逐漸溶解，得到藍色溶液，從藍色溶液中回收銅的過程如圖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過量的現(xiàn)象是

 

．
③藍色溶液加入過量鐵粉發(fā)生反應的現(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：金屬銹蝕的條件及其防護,酸的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、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接觸，據此填空；
（2）根據銅綠中含有的元素來進行分析猜想；
（3）向銅銹中加入過量稀硫酸，固體逐漸溶解，得到藍色溶液，由從藍色溶液中回收銅的過程可知：
①得到藍色溶液為硫酸銅和稀硫酸的混合液，加過量的鐵粉時反應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B屬于稀酸的實際，所以證明B過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藍色溶液加入過量鐵粉發(fā)生反應的化學方程式為：鐵與硫酸和硫酸銅分別反應．
④根據鐵銹蝕的條件來分析．

解答：解：（1）因為鋼鐵的銹蝕主要是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等物質發(fā)生化學反應的結果，所以A、B、C三處中，B處先生銹；
（2）由銅綠的化學式Cu₂（OH）₂CO₃可知，銅的銹蝕還可能與空氣中的二氧化碳氣體有關；
（3）①得到藍色溶液為硫酸銅和稀硫酸的混合液，加入過量的鐵粉，則鐵能與稀硫酸反應，同時鐵能置換出硫酸銅中的銅，所以反應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程，所以是過濾；過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，分離兩者時應加入稀硫酸或稀鹽酸，所以證明B過量方法是：取濾液少量于試管中，向試管中加入少量鋅粒，有氣體產生，則證明B過量；
③藍色溶液是硫酸銅與稀硫酸的混合物，所以加入過量鐵粉發(fā)生反應的化學方程式為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑與Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．故看到：藍色溶液變成淺綠色，黑色粉末變成紅色；
④鐵與氧氣、水接觸時易發(fā)生銹蝕，所以可以在鐵制品表面覆蓋保護層，如刷漆等．
故答案為：（1）B；氧氣；水蒸氣；
（2）二氧化碳；
（3）①過濾；　漏斗；�、诓辉佼a生氣體；�、鬯{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）．

點評：本題主要考查了常見金屬的知識，熟練掌握有關鐵、銅的知識，會分析、應用、解決一些具體問題是解題的關鍵．