Question

11．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)B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水、氧氣等物質(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Cu₂（OH）₂CO₃（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CO₂參加反應(yīng)．
請寫出銅在空氣中生成銅綠的化學(xué)方程式2Cu+O₂+H₂O+CO₂═Cu₂（OH）₂CO₃．
（3）【查閱資料】孔雀石的主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃，也可以表示成CuCO₃•Cu（OH）₂．與孔雀石相似，還有許多礦物可用xCuCO₃•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硫酸	（1）產(chǎn)生大量氣體 （2）溶液呈藍色	（1）石青中含有CO32-離子 （2）石青中含有Cu2+離子
步驟2	取少量石青樣品置于大試管中加熱	（1）殘留固體呈黑色 （2）大試管內(nèi)壁有水珠	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將產(chǎn)生的氣體通入足量的澄清石灰水中．
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)量和水或二氧化碳的質(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、在金屬表面涂油（任寫一種方法）．

Answer 1

分析 根據(jù)已有的鐵銹蝕的因素和銅生銹的因素以及常見的物質(zhì)的檢驗方法進行分析解答即可．

解答 解：（1）根據(jù)圖示，B處于水和氧氣同時接觸，最先生銹，故填：B，水，氧氣；
（2）銅與水、氧氣和二氧化碳共同反應(yīng)生成堿式碳酸銅，故填：2Cu+O₂+H₂O+CO₂═Cu₂（OH）₂CO₃；
（3）加入鹽酸產(chǎn)生大量的氣體，說明含有碳酸根離子，溶液變藍，說明含有銅離子，堿式碳酸銅受熱易分解生成黑色的氧化銅和水以及二氧化碳，故會出現(xiàn)固體變黑的現(xiàn)象，試管壁上有水珠出現(xiàn)，故填：CO₃^2-  Cu²⁺  黑　　有水珠；
【反思與拓展】①要確定產(chǎn)生的是二氧化碳氣體，可以將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中，故填：將產(chǎn)生的氣體通入足量的澄清石灰水中；
②根據(jù)質(zhì)量守恒定律，再確定水或是二氧化碳的質(zhì)量，即可計算其化學(xué)式，故填：水或二氧化碳；
③在金屬制品的表面刷漆或是涂油可以防止生銹，故填：涂油．

點評 本題考查的是金屬的銹蝕的知識，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進行．