某些铜制品在空气中久置,表面生成绿色的铜锈(又称铜绿)。某化学实验小组设计并进行实验,探究铜锈的组成和铜生锈的条件。
I.探究铜锈的组成
(查阅资料)①铜锈受热易分解 ②硫酸铜粉末遇水由白色变为蓝色
(进行实验)小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈,按图所示装置实验(部分夹持装置已略去)。观察到B中白色粉末变为蓝色,C中澄清石灰水变浑浊。
(解释与结论)依据以上现象分析,铜锈中一定含有的元素:Cu和_____。
II.探究铜生锈的条件
(提出猜想)根据铜锈的组成推测,铜生锈可能与CO2、H2O和O2有关。
(进行实验)实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝,并打磨光亮。设计了如图所示的5个实验并持续观察。
编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
实验 |
|
|
|
|
|
现象 | 无明显现象 | 无明显现象 | 铜丝表面 有绿色物质 | 无明显现象 | 无明显现象 |
(解释与结论)
(1)实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”,其目的是_____。
(2)得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论,依据的两个实验是_____(填编号)。
(3)对比实验②和③,得出的结论是_____。
(4)为验证猜想,实验⑤的集气瓶中的气体是_____。
(5)由上述实验可推知,铜生锈的条件是_____。
(反思与应用)
(6)防止金属锈蚀的方法是_____(写一种)。
学习合金知识后,知道了不锈钢中含有金属铬。某同学想:铬与常见铁、铜相比,其金属活动性强弱如何呢?于是,和同学们一起进行了以下探究。
(查阅资料)①铬是银白色有光泽的金属,在空气中,像铝一样,其表面能产生致密的氧化膜:②能与稀硫酸反应,生成硫酸亚铬(CrSO4)。
(知识回顾)金属活动性顺序: K Ca Na Mg Al Zn_______Sn Pb(H)_______Hg Ag Pt Au(在横线上填写对应金属的元素符号)
(作出猜想)猜想①Cr>Fe>Cu;猜想②Fe>Cu>Cr;猜想③__________________。
(设计与实验)①张明同学取大小相等的铁、铜、铬三种金属片,未经打磨就分别放入等量等浓度的稀硫酸中,记录如下:
t度实验操作 | 铁片放在稀硫酸酸中 | 铜片放在稀硫酸中 | 铬片放在稀硫酸中 |
开始的现象 | 有少量气泡产生 | 无气泡 | 无气泡 |
结论 | 金属活动性强弱:Fe>Cu,Fe>Cr |
②李红同学也取大小相等的铁、铜、铬三种金属片,先用砂纸打磨后再分别放人等量等浓度的稀硫酸中,记录如下:
实验操作 | 铁片放在稀硫酸中呈黄色。 | 铜片放在稀硫酸中折 | 铬片放在稀硫酸中 |
开始的现象 | 产生少量气泡 | 无气泡 | 产生大量气泡 |
结论 | 金属活动性强弱:_____ >_____ > ____ (填元素符号) |
(讨论交流)为什么张明和李红两个同学记录的铬与稀硫酸反应开始的现象截然不同?
原因是__________________________________________________。
(实验验证)为了进一步确认铁、铜、铬三种金属的活动性强弱,刘斌同学将打磨过的两块铁片分别放人硫酸亚铬(CrSO4)溶液和硫酸铜溶液中,观察到在硫酸亚铬溶液中无明显现象,而在硫酸铜溶液中有明显的现象是__________________________________________,其反应的化学方程式是__________________________________________________。
(拓展迁移)写出铬与稀硫酸反应,生成CrSO4的化学反应方程式____________________。
小美有一只银手镯(银锌合金),她想用实验探究手镯中银的含量。先用电子秤称得手镯的质量是 25.00克,再用稀盐酸分多次与此手镯充分反应。实验数据如下表:
第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 | 第5次 | |
加入稀盐酸的质量(克) | 10.00 | 10.00 | 10.00 | 10.00 | 10.00 |
充分反应后剩余固体的质量(克) | 24.35 | 23.70 | 23.05 | 23.00 | 23.00 |
根据上表中数据分析,完成下列问题:
(1)手镯中银的质量是_____克。
(2)所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)________
(3)第4次加入盐酸充分反应后,溶液中的溶质是_____(填化学式)。