题目内容
1.请你参与某学习小组的探究活动,并回答相关问题.【发现问题】:
(1)小雨发现盛水的铁锅在与水面接触的部位最容易生锈;
(2)小茜发现自己的铜制眼镜框表面出现了绿色的铜锈;
(3)小玲发现苹果切开后不久,果肉上会产生一层咖啡色物质,好像生了“锈”一般.
【提出问题】:这三种物质“生锈”的原因是什么?
【收集证据】:
(1)回忆已有知识;铁生锈的条件是与氧气或水接触;
(2)查阅有关资料,“铜绿”的主要成分是Cu2(OH)2CO3(俗称铜绿);苹果“生锈”是果肉里的物质(酚和酶)与空气中的氧气发生了一系列的反应,生成了咖啡色的物质.
(3)实验探究:将四块小铜片分别按如图所示放置一个月,观察现象如下:(提示:碱石灰可以吸收水和二氧化碳,NaOH可吸收二氧化碳)
| 实验装置 | ||||
| 实验现象 | 铜片不生锈 | 铜片不生锈 | 铜片不生锈 | 铜片生锈且水面附近锈蚀最严重 |
【得出结论】:经过交流谈论,三位同学认为这些物质“生锈”除了可能与水有关外,还可能都与氧气(填写物质名称)有关.
【反思与应用】:
利用所得出的结论填空:
(1)写出一份防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法保持金属表面的干净;在金属表面镀铬或镀锌;刷漆;涂油等;
(2)请你提出一条延长食品保质期的建议与氧气隔绝或充入化学性质不活泼的气体(如氮气).
分析 (1)小雨、小茜、小玲三个同学所放置的三种物质所处环境都与水和氧气接触,因此可判定铁生锈的条件是与水或氧气接触.
(2)根据实验可知铜生锈与水、氧气有关.
(3)据上述分析可知,防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法就是隔离他们与水和空气的接触,食品防腐也是如此.
解答 解:
【收集证据】
(1)根据三同学实验及生活经验可知铁生锈的条件是与水或氧气接触.
(3)根据实验探究可知铜生锈是铜与水、氧气、二氧化碳等物质共同作用的结果.
【得出结论】根据实验可知:物质“生锈”除了可能与水有关外,还可能都与氧气有关;
【反思与应用】
(1)综上所述,要防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法是隔绝他们与水和空气的接触,如保持金属表面的干净;在金属表面镀铬或镀锌;刷漆;涂油等.
(2)食品防腐也是如此,隔绝他们与水和空气的接触.
故答案为:
【收集证据】(1)与氧气或水接触;(3)氧气;二氧化碳;
【得出结论】氧气;
【反思与应用】(1)保持金属表面的干净;在金属表面镀铬或镀锌;刷漆;涂油等.(2)与氧气隔绝或充入化学性质不活泼的气体(如氮气).
点评 本题通过归纳金属在不同条件下的锈蚀情况得出金属腐蚀的条件;可使学生熟练运用控制变量法解决问题.
练习册系列答案
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16.下列变化过程中只发生物理变化的是( )
| A. | 用燃烧法区别羊毛和合成纤维 | B. | 干冰升华 | ||
| C. | 矿石炼铁 | D. | 铜制品在潮湿的空气中变成铜绿 |
9.在下列含硫元素的化合物中,硫元素化合价相同的一组是( )
| A. | H2S和SO2 | B. | SO2和SO3 | C. | SO3和H2SO4 | D. | H2SO4和H2S |
10.某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究,请完成以下活动并回答相关问题.
【查阅资料】天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,在加热条件下,这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢(主要成分为碳酸盐和碱).有关物质的溶解性见下表:
部分钙、镁化合物溶解性表(20℃)
【提出猜想】水垢的主要成分中一定含有
CaCO3和Mg(OH)2,可能含有Ca(OH)2和MgCO3(填化学式).
【设计方案】
实验1:确定水垢中是否含Ca(OH)2和CaCO3
实验2:确定水垢中是否含MgCO3
利用下列实验装置,完成实验2探究.其主要实验步骤如下:

称量D、E装置总质量为200.0g,按上图组装后,将2.5g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量稀盐酸溶液,待锥形瓶中不再产生气泡时,打开止水夹K,从导管a处缓缓鼓入空气,一段时间后称量装置D、E的总质量为201.25g(碱石灰主要成分为CaO和NaOH,不考虑装置内空气对实验的影响).
【实验讨论】
(1)加入样品前还应检查装置的气密性,装置B中盛放稀盐酸的仪器名称为分液漏斗,装置C的作用是除去二氧化碳中含有的水蒸气,反应结束后打开止水夹K,缓缓鼓入空气的目的是将残留在装置中的二氧化碳全部排入D、E装置中充分吸收,装置A的作用是吸收空气中的二氧化碳.A、B装置之间不要设置干燥装置(填“要”、“不要”),其理由是C装置可以除去二氧化碳的水蒸气.
(2)装置B中生成气体的化学反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(只要求写一种)
装置D中的化学反应方程式为CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O.
(3)装置B中生成CO2的质量为4.4 g.通过计算说明水垢中A含MgCO3(填字母).
A.一定 B.一定不 C.可能 D.无法确定
计算过程(已知CaCO3相对分子质量为100、MgCO3相对分子质量为84):
实验3:确定水垢中是否含有Mg(OH)2
另取质量为2.50g水垢,加3.65%稀盐酸与之反应,测得消耗稀盐酸w g.结合以上实验,判断当w的值满足w>56.8 条件时,水垢中一定含有Mg(OH)2(请通过计算说明).
【查阅资料】天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,在加热条件下,这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢(主要成分为碳酸盐和碱).有关物质的溶解性见下表:
部分钙、镁化合物溶解性表(20℃)
| OH- | CO32- | HCO3- | |
| Ca2+ | 微溶 | 不溶 | 可溶 |
| Mg2+ | 不溶 | 微溶 | 可溶 |
CaCO3和Mg(OH)2,可能含有Ca(OH)2和MgCO3(填化学式).
【设计方案】
实验1:确定水垢中是否含Ca(OH)2和CaCO3
| 实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
| 在少量研碎的水垢中,加入适量的蒸馏水充分搅拌,过滤,在滤液里加入Na2CO3溶液. | 没有白色沉淀产生 | 没有氢氧化钙 |
利用下列实验装置,完成实验2探究.其主要实验步骤如下:
称量D、E装置总质量为200.0g,按上图组装后,将2.5g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量稀盐酸溶液,待锥形瓶中不再产生气泡时,打开止水夹K,从导管a处缓缓鼓入空气,一段时间后称量装置D、E的总质量为201.25g(碱石灰主要成分为CaO和NaOH,不考虑装置内空气对实验的影响).
【实验讨论】
(1)加入样品前还应检查装置的气密性,装置B中盛放稀盐酸的仪器名称为分液漏斗,装置C的作用是除去二氧化碳中含有的水蒸气,反应结束后打开止水夹K,缓缓鼓入空气的目的是将残留在装置中的二氧化碳全部排入D、E装置中充分吸收,装置A的作用是吸收空气中的二氧化碳.A、B装置之间不要设置干燥装置(填“要”、“不要”),其理由是C装置可以除去二氧化碳的水蒸气.
(2)装置B中生成气体的化学反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(只要求写一种)
装置D中的化学反应方程式为CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O.
(3)装置B中生成CO2的质量为4.4 g.通过计算说明水垢中A含MgCO3(填字母).
A.一定 B.一定不 C.可能 D.无法确定
计算过程(已知CaCO3相对分子质量为100、MgCO3相对分子质量为84):
实验3:确定水垢中是否含有Mg(OH)2
另取质量为2.50g水垢,加3.65%稀盐酸与之反应,测得消耗稀盐酸w g.结合以上实验,判断当w的值满足w>56.8 条件时,水垢中一定含有Mg(OH)2(请通过计算说明).