Question

10．钢铁、铝合金、铜制品等是应用广泛的金属材料．据估计，每年全世界被腐蚀损耗的钢铁材料，约占全年钢产量的十分之一．
（1）铁生锈和哪些因素有关？水、空气（氧气）、内部结构（任写一个因素）
（2）一同学联想到家里铜制餐具上有一层绿色物质，认为铜在空气中也会生锈．他们上网查阅资料，知道这种绿色物质的化学成分为Cu₂（OH）₂CO₃（铜绿）．他们从铜绿组成和空气的成分大胆猜测，铜生锈除了与铁生锈条件相同外，还应该有CO₂参加反应．
请写出铜在空气中生成铜绿的化学方程式2Cu+O₂+CO₂+H₂O=Cu₂（OH）₂CO₃．
（3）【查阅资料】美丽的孔雀石的主要成分也是Cu₂（OH）₂CO₃，但是孔雀石受热后会变色？
提出问题：孔雀石受热后会分解吗？分解产物是什么？
建立猜想和假设：孔雀石受热后会分解，分解产物是：
猜想一：CuO、H₂O和CO₂ 猜想二：CuO、C和H₂O
猜想三：CuSO₄、CO₂和H₂O       猜想四：Cu、CO₂和H₂…
【分析】以上猜想，根据质量守恒定律，猜想三明显有错误．
【实验探究】为了验证孔雀石受热的分解产物，同学们设计了如下实验：

	实验操作	实验现象	结论
步骤l	取少量干燥的孔雀石样品置于大试管中进行加热	（1）残留固体呈黑色 （2）大试管内壁有水珠	孔雀石加热分解的产物有水．

黑色的固体是什么？同学们继续实验：

步骤2

完全加热后在试管中加入足量稀硫酸

（3）黑色固体完全溶解，溶液变成蓝色

黑色的固体只有CuO没有C

【反思与拓展】
①防止金属锈蚀的方法很多，如制成不锈钢，还有表面涂油漆等（任写一种方法）．

Answer 1

分析 （1）铁的锈蚀实际是铁与空气中的水和氧气共同作用的结果；
（2）根据“铜在空气中生成铜绿”这一化学反应的反应物、反应条件以及生成物用元素符号和数字可以书写物质的化学式；
（3）【分析】根据质量守恒定律来分析；
【实验探究】根据氧化铜与酸反应而碳不反应来分析；
【反思与拓展】根据铁锈蚀的条件来分析．

解答 解：（1）铁的锈蚀实际是铁与空气中的水和氧气共同作用的结果；与其内部结构也有关系；故填：水、空气（氧气）、内部结构；
（2）先根据题干条件写出反应物为Cu、H₂O、CO₂、O₂，而生成物为Cu₂（OH）₂CO₃．再根据质量守恒定律配平即可．故反应化学方程式为2Cu+O₂+H₂O+CO₂═Cu₂（OH）₂CO₃．故填：2Cu+O₂+CO₂+H₂O=Cu₂（OH）₂CO₃；
（3）【分析】根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，因为没有硫元素参与反应，所以猜想三错误；故填：质量守恒定律；
【实验探究】碳不与酸反应，而氧化铜能与稀硫酸反应生成蓝色硫酸铜溶液；故填：黑色固体完全溶解，溶液变成蓝色；
【反思与拓展】铁与氧气、水接触时易发生锈蚀，所以可以在铁制品表面覆盖保护层，如刷漆等．故填：表面涂油漆等．

点评 本题主要考查了常见金属的知识，熟练掌握有关铁、铜的知识，会分析、应用、解决一些具体问题是解题的关键．