题目内容
7.【猜想与假设】常温下,铜生锈可能与O2、CO2、水蒸气有关.
【进行实验】通过控制与铜片接触的物质,利用如图装置(铜片长8cm,宽lcm,试管容积为20mL),分别进行下列7个实验,并持续观察30天.
| 编号 | 主要实验操作 | 实验现象 |
| 1 | 充满纯净的O2 | 铜片均无明显变化 |
| 2 | 充满纯净的CO2 | |
| 3 | 充满经煮沸并迅速冷却的蒸馏水 | |
| 4 | 加入蒸馏水5mL (液面未浸没铜片),再充满O2 | |
| 5 | 加入经煮沸并迅速泠却的蒸馏水5ml,再充满CO2 | |
| 6 | 充入10mLO2,再充入10mLCO2 | |
| 7 | 加入蒸馏水5mL,再依次充入l0mLCO2和10mLO2 | 铜片生锈,且水面附近锈蚀最严重 |
(1)实验3中,要使用经煮沸并迅速泠却的蒸馏水,原因是除去水中的氧气.
(2)实验5的目的是探究铜生锈是否是铜与水和二氧化碳共同反应的结果.
(3)通过上述实验,得出铜生绣的条件是与水、氧气和二氧化碳共同反应.
【反思与评价】
(4)请写出一种防止铜制品锈蚀的方法涂油.
(5)查阅资料可知,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜,化学式为Cu2(OH)2CO3.由此,你认为上述实验中只需进行实验5、7(填实验编号),就可探究出铜生锈条件,理甶是碱式碳酸铜的化学式中含有碳、氢元素,由元素守恒可以知道,铜生锈的过程中一定有二氧化碳和水参加反应,故只需要进行实验5和7即可知道铜生锈条件是否需要氧气的参加.
(6)与以上进行的实验对比,你认为铜片在通常状况的空气中,生锈非常缓慢的原因可能是空气中氧气、二氧化碳和水蒸气的含量较低.
分析 根据题干提供的信息进行分析解答,要证明铜生锈的条件,需要设计对比实验;根据反应的速率与反应物的浓度有关进行分析解答即可.
解答 解:(1)实验3中,要使用经煮沸并迅速泠却的蒸馏水,是为了除去水中的氧气,故填:除去水中的氧气.
(2)进行实验5是为了探究铜生锈是否是铜与水和二氧化碳共同反应的结果,故填:探究铜生锈是否是铜与水和二氧化碳共同反应的结果.
(3)通过上述实验可以得出铜生绣的条件是与水、氧气和二氧化碳共同反应,故填:与水、氧气和二氧化碳共同反应.
(4)要防止铜制品锈蚀,可以在铜制品表面涂油,故填:涂油.
(5)根据碱式碳酸铜的化学式为Cu2(OH)2CO3可以看出,碱式碳酸铜的化学式中含有碳、氢元素,由元素守恒可以知道,铜生锈的过程中一定有二氧化碳和水参加反应,故只需要进行实验5和7即可知道铜生锈条件是否需要氧气的参加,故填:5、7;碱式碳酸铜的化学式中含有碳、氢元素,由元素守恒可以知道,铜生锈的过程中一定有二氧化碳和水参加反应,故只需要进行实验5和7即可知道铜生锈条件是否需要氧气的参加;
(6)反应的速率与反应物的浓度有关,故铜片在通常状况的空气中生锈非常缓慢的原因可能是空气中氧气、二氧化碳和水蒸气的含量较低,故填:空气中氧气、二氧化碳和水蒸气的含量较低.
点评 本题考查的是金属锈蚀的因素,完成此题,可以依据已有的知识进行.
练习册系列答案
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19.为了证明氢氧化钠溶液和硫酸是否发生了反应,小新设计了如下方法进行验证:
(1)事先在氢氧化钠溶液中滴入酚酞试剂,然后逐渐滴加硫酸溶液,若观察到溶液由红色变成无色的 现象,则证明氢氧化钠与硫酸发生了反应.
(2)但是小新发现在上述实验中还意外的出现了白色浑浊,经检验氢氧化钠溶液没有混入其他杂质也没有变质,他猜想:可能是酚酞中混入了一种物质,为了验证猜想,他在该酚酞试剂中分别滴加硫酸钠、硫酸钾溶液也都出现白色浑浊,并且加稀硝酸,浑浊不消失.从以上可知小新的猜想是:酚酞中混入了BaCl2(填化学式).
(3)但他很快发现该酚酞试剂中通滴入水也能产生白色浑浊,说明原来的猜想不成立,于是他上网查阅资料:酚酞难溶于水,易溶于酒精,故实验室所用酚酞试液是由酚酞固体溶于酒精配制而成的,于是小新又建立新的猜想,为了验证自己的猜想:小新在常温下用酒精分别配制5份不同浓度的酚酞试剂2毫升,然后分别向5份酚酞试剂中加2毫升蒸馏水,观察实验结果如下:
(注:P是常温下酚酞饱和溶液的浓度)
根据上表实验现象分析,该酚酞加入其他试剂变浑浊是因为:酚酞浓度过高.
(1)事先在氢氧化钠溶液中滴入酚酞试剂,然后逐渐滴加硫酸溶液,若观察到溶液由红色变成无色的 现象,则证明氢氧化钠与硫酸发生了反应.
(2)但是小新发现在上述实验中还意外的出现了白色浑浊,经检验氢氧化钠溶液没有混入其他杂质也没有变质,他猜想:可能是酚酞中混入了一种物质,为了验证猜想,他在该酚酞试剂中分别滴加硫酸钠、硫酸钾溶液也都出现白色浑浊,并且加稀硝酸,浑浊不消失.从以上可知小新的猜想是:酚酞中混入了BaCl2(填化学式).
(3)但他很快发现该酚酞试剂中通滴入水也能产生白色浑浊,说明原来的猜想不成立,于是他上网查阅资料:酚酞难溶于水,易溶于酒精,故实验室所用酚酞试液是由酚酞固体溶于酒精配制而成的,于是小新又建立新的猜想,为了验证自己的猜想:小新在常温下用酒精分别配制5份不同浓度的酚酞试剂2毫升,然后分别向5份酚酞试剂中加2毫升蒸馏水,观察实验结果如下:
| 酚酞浓度 | P | $\frac{P}{2}$ | $\frac{P}{4}$ | $\frac{P}{8}$ | $\frac{P}{16}$ |
| 加入蒸馏水后的现象 | 浑浊 | 浑浊 | 澄清 | 澄清 | 澄清 |
根据上表实验现象分析,该酚酞加入其他试剂变浑浊是因为:酚酞浓度过高.