Question

2013年4月26日，国家文物局副局长宋新潮，博物馆与社会文物司司长段勇在北京柏悦酒店会晤了法国PPR集团董事长兼首席执行官弗朗索瓦-亨利?皮诺先生．皮诺先生代表皮诺家族表示，将向中国政府捐赠流失海外的圆明园十二大水法中的青铜鼠首和兔首．这两件文物均为青铜器，其表面呈绿色，小芳查阅资料得知，这是铜器长期暴露在空气中生成了铜绿[Cu₂（OH）₂CO₃]．铜绿可用稀盐酸或稀硫酸来清除，其产物为盐、水和二氧化碳．
①根据铜绿的化学式，你认识铜绿的形成是铜与水、

 

和氧气共同作用的结果．
【设计与实验】借鉴课本“铁钉锈蚀条件的探究”实验，小芳设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验，实验如下图所示（所用铜片洁净、光亮，试管内的“”为铜片）：

②实验较长时间后，发现

 

试管中铜片最先生锈（填试管字母编号）．
【评价与改进】小明认为小芳设计的实验还不够完善，要得出正确的结论，还要补充一个实验．你认为要补充的一个实验是

 

；
③为探究铜绿的组成，小芳同学从其它铜器上取下适量的铜绿，放入下图所示装置中，加热后，可能出现的现象是

 

．

④请写出铜绿与稀盐酸反应的化学方程式

 

；
⑤为验证铜绿的组成中含有铜元素，你能设计一个实验证明吗？写出简要的操作步骤、可能的现象及结论

 

；
⑥在日常生活中为防止铜绿的发生，可采取的措施是

 

．（写一点即可）

Answer 1

考点：金属锈蚀的条件及其防护,盐的化学性质

专题：金属与金属材料

分析：①根据铜绿的组成判断铜生锈的条件；
②比较铜制品生锈的难易要注意所处的环境条件；
③铜绿受热能分解生成黑色的氧化铜、水和二氧化碳气体；
④明确铜绿的化学式为Cu₂（OH）₂CO₃就很容易写出反应的化学方程式；
⑤氯化铜溶液是蓝色的，能和铁发生置换反应生成红色的铜；
⑥根据铜绿生成的条件分析防止铜绿发生的方法．

解答：解：①据铜绿的组成和查阅的资料判断，铜绿可能是铜与氧气及水、二氧化碳共同作用而形成的．
②实验较长时间后，发现D试管中铜片最先生锈，因为D试管中的铜与氧气、水和二氧化碳充分接触，容易生锈；上图知实验缺少了把铜片置于装有干燥空气（或氧气和二氧化碳）的试管中，所以要补充的一个实验是：把铜片置于装有干燥空气的试管中，放置对比观察．
③铜绿受热能生成氧化铜、水和二氧化碳，实验现象为：绿色粉末变为黑色、澄清石灰水变浑浊．
④铜绿与稀盐酸反应生成氯化铜、水、二氧化碳，反应的化学式是：Cu₂（OH）₂CO₃ +4HCl═2CuCl₂ +3H₂O+CO₂↑．
⑤验证铜绿的组成中含有铜元素的操作步骤、可能的现象及结论为：取少量铜绿于试管中，加入稀盐酸，溶液变为蓝色，再插入铁丝，有红色的物质生成，证明原铜绿中含有铜元素．
⑥铜生锈是因为与空气中的氧气、水、二氧化碳共同作用的结果，所以要防止铜绿的发生，就要把铜与空气隔绝，如保持干燥或在铜表面涂油、刷漆、镀锡、镀锌、镀铬等．
故答案为：①二氧化碳；②D；把铜片置于装有干燥空气的试管中，放置对比观察．③绿色粉末变为黑色、澄清石灰水变浑浊④Cu₂（OH）₂CO₃ +4HCl═2CuCl₂ +3H₂O+CO₂↑．
⑤取少量铜绿于试管中，加入稀盐酸，溶液变为蓝色，再插入铁丝，有红色的物质生成，证明原铜绿中含有铜元素；
⑥在铜表面涂油（答案合理即可）．

点评：掌握质量守恒定律，学会对比实验的设计和应用，记住：对比实验一般采用“单一变量原则”，也就是说其他条件不变，只改变一个条件，这样产生的不同结果就是这个因素引起的．