Question

小明在化學課上了解到鐵在潮濕的空氣中很容易發生緩慢氧化而銹蝕（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
結果，小明設計了如圖1的實驗（用圖示表示）：
（1）一周后，編號為______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后，他推斷鐵生銹相對較慢的地區是______，理由是______；小明還發現生活中有各種各樣的防銹措施，如______（寫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行實驗．經過一個月的觀察發現B中的銅絲生銹了，A、C中的銅絲無明顯變化．由此小明得出結論：“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果”．
（3）老師提醒小明，根據銅銹的化學式可以推斷他的這一結論不正確，因為______．
（4）為了說服小明，老師設計了圖2的裝置進行了進一步的實驗，其中氫氧化鈉溶液的作用是______．一個月后D中的銅絲沒有生銹．由此可以認為參與銅生銹反應的物質有______．
（5）產生銅銹的化學方程式為______．
（6）上述實驗過程中的什么信息可以用來證明鐵比銅容易生銹？______．

Answer 1

解：（1）據圖可知，B中的鐵釘與水和氧氣同時接觸，最先生銹，故填：B；
（2）新疆地區氣候比較干燥，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）根據銅銹的化學式可以看出，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生銹，說明銅生銹需要水、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能生成堿式碳酸銅，故填：2Cu+H₂O+O₂+CO₂=Cu₂（OH）₂CO₃；
（6）根據題干敘述可以知道，實驗過程中，鐵放置一周就能生銹，而銅需要放置一個月才能生銹，說明鐵比銅容易生銹，故填：實驗過程中鐵一周就可以看到明顯現象，而銅需要一個月．
分析：根據已有的知識進行分析，鐵在有水和氧氣并存時易生銹，防止鐵生銹就是破壞鐵生銹的條件；化學反應前后，元素的種類不變；設計實驗證明鐵和銅生銹的條件，鐵放置一周而銅需要一個月才能觀察到生銹的現象，據此解答．
點評：本題考查了金屬銹蝕條件的探究，完成此題，可以依據題干提供的信息結合物質的性質進行．