九年级化学解答题中等难度题
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小明在参观博物馆时,发现青铜器上都有绿色的锈蚀,百度得知青铜 器出土之前深埋地下,长时间与水、空气接触,生成了铜绿[Cu2(OH)2 CO3 ]。
(提出问题)Cu 生锈产生的铜绿与什么物质有关呢?
(假设猜想)猜想 1 需要H2O和O2 猜想 2 需要H2O和CO2
猜想 3 需要O2 和CO2 猜想 4 需要H2O、CO2 和O2
(讨论分析)小红认为猜想_____不成立,理由是_____; 小兰认为猜想_____不成立,理由是_____。
(实验验证)
实验操作 | 两周后的现象 | 结论 | |
实验 1 | 铜片表面_____ | 猜想 4 成立 | |
实验 2 | 铜片表面_____ |
(得出结论)铜在H2O、CO2 和O2同时存在的条件下才能产生铜绿,反应的化学方程式为:_____。
(拓展反思)铁在潮湿的空气易生铁、铜在潮湿的空气中也会生锈、但黄金、白银却能长期保存 而不易被氧化,可见,金属被腐蚀的难易程度与_____有关。
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同学们利用假日去参观博物馆,发现一些青铜器(铜、锡合金)表面呈绿色。老师告诉他们,这是铜器长期暴路在空气中生成了铜锈的结果。为了弄清这种绿色铜锈的元素组成,回来后,他们在实验室进行了如下探究:
[查阅资料](1)铜锈俗称铜绿,受热易分解。
(2)无水硫酸铜是一种白色粉末,化学式为CuSO4,遇水变蓝,通常实验用作证明有无水分存在。
[实验设计1]采用如图装置进行实验。
[实验步骤]
(1)检查装置的气密性;
(2)装药品:
(3)固定、连接仪器;盛有铜绿的试管应_____固定在铁架台上;
(4)点燃酒精灯;
(5)停止加热。
[实验现象](1)B中观察到的现象为_____,证明铜绿受热生成了水。
(2)C中观察到澄清石灰水变浑浊,化学方程式为_____。
加热一会儿后,A试管中观察到固体由绿色变为黑色。生成的黑色物质是什么呢?他们进一步进行探究:
[实验设计2]
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量A中的黑色固体于试管中,加入足量的_____ | 黑色固体消失,_____ | 黑色固体是氧化铜 |
[实验结论]铜绿中含有_____元素。
[交流与反思]B与C装置能否互换位置,请说明原因:_____。
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在一次清洁厨房卫生时,小明发现厨房里某一铜制品表面出现了绿色,小明心里产生了疑问:是不是铜与空气中的一些物质发生反应生成的,这种绿色的物质是由什么元素组成的呢?为此,小明展开了探究。
(查阅资料)
①空气中含有N2、O2、CO2、水蒸气等气体,在潮湿环境下,水蒸气的含量更多。
②这种绿色物质不含氮元素,加热会分解,能和盐酸反应,反应所得溶液因含有Cu2+而呈蓝绿色。
(猜想与假设)
①可能含氧元素 ②可能含氢元素
③可能含有____________元素 ④一定含有铜元素
(实验探究)
实验 | 操作 | 现象 | 结论 |
1 | 从铜器中取少量绿色物质于试管中,往试管里滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水 | 观察到________的现象 | 证明猜想①和③都成立。 |
观察到试管内固体逐渐溶解,溶液由无色变成蓝绿色的现象。 | 证明猜想__________成立。 | ||
2 | 从铜器中另取少量干燥的绿色物质于干燥的试管中,加热,观察试管口。 | 观察到试管口处有__________的现象。 | 能同时证明猜想①和②都成立。 |
(解释与结论)铜器表面的绿色物质俗称铜绿,是由_____________元素组成。
(拓展与交流)①铜器表面要形成铜绿,需要与空气中的氧气、__________发生反应。
②上述实验2中加热后的试管中残留有黑色圆体,后经证实是CuO,CuO和二氧化锰一样,能够作为H2O2分解的催化剂,设计验证实验时,除了要验证CuO是否改变了H2O2分解反应速率,还要验证反应前后CuO的_________和__________是否改变。
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小明发现铜质水龙头表面出现了一层绿色物质,小鹏和同学们特别好奇,决定对该绿色物质进行探究。
[查阅资料]铜长期暴露在潮湿的空气中会生锈,表面有绿色物质生成,俗称铜绿,主要成分是碱式碳酸铜,化学式为Cu2(OH)2CO3。
探究一:铜在什么条件下会生锈
[提出猜想]同学们对空气中参与铜生锈的物质提出以下猜想:
猜想①:O2
猜想②:H2O
猜想③:N2
[交流讨论]经过讨论后,同学们一致认为猜想______________不合理,请解释理由_____________。
[拓展提升]除上述猜想外,你认为参与铜生锈的物质可能还有_____________。
探究二:铜绿的化学性质
[实验1]小芳同学取一定量干燥的铜绿放在试管中隔绝空气加热,如图所示。一段时间后,观察到绿色粉末逐渐变成黑色,试管口有无色液滴生成,且烧杯中的澄清石灰水变浑浊;请你用化学方程式解释澄清石灰水变浑浊的原因_______________。
[实验2]小华同学另取一定量的铜绿于试管中,加入适量的稀盐酸,可观察到的现象是________________。
[得出结论]根据小芳、小华同学的实验,同学们总结出铜绿的化学性质为:①铜绿受热易分解;②铜绿能与稀盐酸反应。
[反思交流]同学们从安全角度考虑,认为小芳同学在结束实验1时,应该进行的操作是_______________。
[拓展应用]①小明发现不同地点收集的两个铜器(一个是纯铜做的,一个是表铜做的),纯铜器的铜绿比青铜器的少,他据此分析铜比纯铜易锈蚀,小明的分析是否全面?请你说明理由_______________。
②日常生活中为防止铜制品、铁制品的生锈,应保持其表面洁净和干燥;在金属表面涂保护层;镀一层不易生锈的金属;改变金属的组成和结构。
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