Question

小明在化學(xué)課上了解到鐵在潮濕的空氣中很容易發(fā)生緩慢氧化而銹蝕（鐵銹的主要成分為：Fe₂O₃?nH₂O）．為了證明鐵生銹是鐵與空氣中的水和氧氣共同作用的
結(jié)果，小明設(shè)計(jì)了如圖1的實(shí)驗(yàn)（用圖示表示）：
（1）一周后，編號(hào)為_(kāi)_____的試管中鐵釘生銹最明顯．
（2）從此，小明成了有心人，在了解了新疆和海南島兩地的氣候特點(diǎn)后，他推斷鐵生銹相對(duì)較慢的地區(qū)是______，理由是______；小明還發(fā)現(xiàn)生活中有各種各樣的防銹措施，如______（寫(xiě)出一種防止鐵生銹的措施）
小明又了解到銅也能生銹，銅銹的主要成分是銅綠[Cu₂（OH）₂CO₃]，小明為了研究銅在空氣中生銹的條件，將圖1中的鐵釘換成銅絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．經(jīng)過(guò)一個(gè)月的觀察發(fā)現(xiàn)B中的銅絲生銹了，A、C中的銅絲無(wú)明顯變化．由此小明得出結(jié)論：“銅生銹的主要原因是銅與空氣中的水和氧氣共同作用的結(jié)果”．
（3）老師提醒小明，根據(jù)銅銹的化學(xué)式可以推斷他的這一結(jié)論不正確，因?yàn)開(kāi)_____．
（4）為了說(shuō)服小明，老師設(shè)計(jì)了圖2的裝置進(jìn)行了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，其中氫氧化鈉溶液的作用是______．一個(gè)月后D中的銅絲沒(méi)有生銹．由此可以認(rèn)為參與銅生銹反應(yīng)的物質(zhì)有______．
（5）產(chǎn)生銅銹的化學(xué)方程式為_(kāi)_____．
（6）上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的什么信息可以用來(lái)證明鐵比銅容易生銹？______．

Answer 1

解：（1）據(jù)圖可知，B中的鐵釘與水和氧氣同時(shí)接觸，最先生銹，故填：B；
（2）新疆地區(qū)氣候比較干燥，鐵與水接觸不充分，不易生銹，要防止鐵生銹可以采用使鐵保持干燥、刷漆等方法，故填：新疆；新疆的氣候比較干燥，空氣中水蒸汽含量低；保持干燥（涂油漆）；
（3）根據(jù)銅銹的化學(xué)式可以看出，其中含有碳元素，而氧氣和水中不含有碳元素，不符合質(zhì)量守恒定律，故填：銅銹的主要成分是堿式碳酸銅，含有碳元素，而水和氧氣中不含碳元素，因此不符合質(zhì)量守恒定律；
（4）氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳，銅絲與不含有二氧化碳的空氣接觸不會(huì)生銹，說(shuō)明銅生銹需要水、氧氣和二氧化碳，故填：吸收空氣中的二氧化碳；水，氧氣，二氧化碳；
（5）銅與水、氧氣和二氧化碳反應(yīng)能生成堿式碳酸銅，故填：2Cu+H₂O+O₂+CO₂=Cu₂（OH）₂CO₃；
（6）根據(jù)題干敘述可以知道，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，鐵放置一周就能生銹，而銅需要放置一個(gè)月才能生銹，說(shuō)明鐵比銅容易生銹，故填：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鐵一周就可以看到明顯現(xiàn)象，而銅需要一個(gè)月．
分析：根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行分析，鐵在有水和氧氣并存時(shí)易生銹，防止鐵生銹就是破壞鐵生銹的條件；化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明鐵和銅生銹的條件，鐵放置一周而銅需要一個(gè)月才能觀察到生銹的現(xiàn)象，據(jù)此解答．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了金屬銹蝕條件的探究，完成此題，可以依據(jù)題干提供的信息結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行．