Question

小林同学发现铜制眼镜框表面出现了绿色物质，通过查阅资料知道该物质是铜锈，主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃（俗称铜绿）．
【提出问题】铜是在什么条件下锈蚀的？
【猜想】根据铜锈的化学式，猜想铜生锈可能是铜与水、

 

、

 

共同作用的结果．
【设计实验】借鉴“铁钉锈蚀条件的探究”实验，小林设计了铜片锈蚀条件的探究实验，如图所示．
（1）实验较长时间后，发现

 

试管中的铜片最先生锈（填字母编号）．
（2）从优化实验的角度考虑，

 

实验是多余的（填字母编号）．
（3）C试管中除铜片、蒸馏水外，还有一种物质是

 

（4）D试管中除铜片外，还有的两种物质是

 

和

 

，从D试管的实验中，得出的结论是

 

【评价和改进】我认为小林设计的实验不够完善，要得出正确结论，还要补充一个实验（可图示）．

Answer 1

考点：探究金属锈蚀的条件,质量守恒定律及其应用

专题：金属与金属材料

分析：是否存在氧气和水，是普通金属能否锈蚀的关键．围绕金属锈蚀的两个基本要素：氧气和水．设置实验时一定要注意隔绝氧气（可采用植物油油封、蒸馏水去氧、密封隔绝空气、涂上油膜等方式），然后设置一组既有水分又有氧气的实验条件．对于铜而言，生锈的关键要素是水、二氧化碳和氧气．所以在进行实验设置时，考虑这三个要素是关键．如果缺乏任何一个要素，生锈是很困难的．故我们围绕这三个要素进行组合实验条件，进行对比实验组的设置．

解答：解：
【猜想】
根据铜锈的化学式，猜想铜生锈可能是铜与空气中的水、氧气和二氧化碳三种物质共同作用的结果．故填：氧气；二氧化碳．
【设计实验】
（1）B中铜与空气中的水、氧气和二氧化碳三种物质充分接触，容易生锈．故填：B．
（2）从优化实验的角度考虑，A实验是多余的，他只考虑了水这个单一条件；
（3）C试管中除光亮铜片、蒸馏水外，还有的另外一种物质为氧气（或二氧化碳）．故填：氧气（或二氧化碳）．
（4）D试管中除光亮铜片外，还有的另外两种物质为氧气和二氧化碳．故填：氧气和二氧化碳．
从D试管的实验中，获得的结论是铜同时与氧气和二氧化碳接触也不易生锈．故填：铜同时与氧气和二氧化碳接触也不易生锈．
【评价与改进】
小林设计的“铜片锈蚀条件的探究”实验不够完善，要得出正确结论，还要补充的一个实验是让铜片同时与水和二氧化碳（或氧气）接触．故填：让铜片同时与水和二氧化碳（或氧气）接触．
答案：
【猜想】氧气；二氧化碳
【设计实验】
（1）B
（2）A
（3）氧气（或二氧化碳）
（4）氧气  二氧化碳     铜同时与氧气和二氧化碳接触也不易生锈
【评价与改进】
小林设计的“铜片锈蚀条件的探究”实验不够完善，要得出正确结论，还要补充的一个实验是让铜片同时与水和二氧化碳（或氧气）接触．

点评：解答本题要掌握化学方程式的书写方法、金属生锈的条件和防止金属生锈的方法等方面的内容，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断．