题目内容

20．军军同学家里有一块铜片，表面附有部分铜绿．
（一）铜绿是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果．
（二）为探究铝、铁、铜的活动性顺序，某同学设计了一组实验：
①铝片浸入稀硫酸中；
②铜片浸入稀硫酸中；
③铝片浸入硫酸亚铁溶液中． 
这组实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序，请补充一个实验来达到目的（写出实验步骤、现象）．
步骤及现象将铁片浸入CuSO4溶液中，过一会取出，铁片表面有红色物质析出；．
（三）他想用加热的方法除去铜绿，加热时却发现铜片表面全部变黑．他与亮亮同学一起进行以下探究．
I．探究黑色物质的成分：
【查阅资料】①铜绿受热分解会生成黑色的氧化铜 ②酒精在不完全燃烧时会生成炭黑 ③炭黑与稀硫酸不反应
【猜想】该黑色物质可能是CuO，也可能是CuO和碳的混合物．
【设计与实验】
实验步骤实验现象结论和化学方程式
军军剪下一片变黑的铜片，放入盛有足量稀硫酸的试管中，微热铜片表面黑色固体消失，露出红色的铜，溶液变蓝色．此黑色固体是CuO
该反应的化学方程式为
CuO+H2SO4═CuSO4+H2O
Ⅱ．设计实验除去氧化铜
（1）军军说，我设计的上述实验方案，也可用于除去CuO．
（2）亮亮说，我用右图装置进行实验除去CuO，该反应的化学方程式为H2+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O．
（3）你认为军军（填“军军”或“亮亮”）方案更好，理由是（写两点）军军的方案操作简单、节约能源不需要加热．

分析 （一）根据铜绿的元素组成进行中含有碳元素，铜绿是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果；
（二）在金属活动性顺序中，铝＞铁＞铜，①能证明铝＞氢，②证明氢＞铜，③证明铝＞铁，设计的实验应该能够证明铁和铜的顺序；
（三）【猜想】：根据提供的黑色物质，还可能会是氧化铜和碳的混合物，可以通过硫酸来检验黑色物质；
【设计与实验】：根据金属氧化物会与酸反应生成盐和水，铜离子在溶液中显蓝色进行分析；
Ⅱ（2）根据装置中的反应物书写方程式；
（3）根据两者除杂的反应物和反应条件进行分析．

解答 解：（一）铜绿的主要成分是Cu2（OH）2CO3，根据质量质量守恒定律，则生成铜锈需要含有碳元素的物质，应该是二氧化碳；
（二）在金属活动性顺序中，铝＞铁＞铜，①能证明铝＞氢，②证明氢＞铜，③证明铝＞铁，设计的实验应该能够证明铁和铜的顺序，可以使用铁与硫酸铜的反应来证明，即为：将铁片浸入CuSO4溶液中，过一会取出，铁片表面有红色物质析出；
（三））I：根据提供的黑色物质，还可能会是氧化铜和碳的混合物，氧化铜可以和硫酸反应生成蓝色溶液，故可以通过硫酸来检验黑色物质，其反应的化学方程式为：CuO+H2SO4═CuSO4+H2O；
Ⅱ：（2）氢气和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，其反应的化学方程式为：H2+Cu$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O；
（3）氢气的化学性质比较活泼，操作复杂，需要加热，所以军军的实验具有操作更简单，安全，且节约能源等优点．
故答案为：（一）二氧化碳
（二）将铁片浸入CuSO4溶液中，过一会取出，铁片表面有红色物质析出；
（三）碳；蓝色；CuO+H2SO4═CuSO4+H2O；
（2）H2+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O； 
（3）军军；军军的方案操作简单、安全，节约能源不需要加热等．

点评 本题考查了金属生锈以及金属活动性顺序的有关知识，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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