题目内容

2.生活中常遇见铜制品生锈的情况.活动课上,同学们设计实验对铜锈进行了如下探究活动.

探究活动一:验证铜锈的组成
【査阅资料】①铜锈为绿色,其主要成分是Cu2(OH)2CO3.②白色的硫酸铜粉末遇水能变为蓝色.③碳不与稀硫酸反应.④氧化铜为黑色固体,能与稀硫酸反应生成硫酸铜溶液.
【进行实验1】同学们设计了如图所示装置并进行实验.
实验橾作实验现象实验结论
①按如图组装仪器,装入药品.
②加热铜锈,直至不再有气体产生,停止加热.
绿色固体变为黑色;硫酸铜粉末变为蓝色;烧杯中液体变浑浊.加热铜锈生成的物质有
CO2、H2O、CuO;铜绣由Cu、C、H、O元素组成;烧杯中发生反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
③冷却后,向试管中固体 加入适量稀硫酸,稍加热.黑色固体溶解,溶液变 为蓝色.
【进行实验2】同学们进行了下面的4个实验,每天观察一次现象,一段时间后,发现只有实验4中的铜丝生锈了,且与水接触的部分生锈更明显.
 序号实验内容 实验结论 实验反思 
 实验1  在干燥环境中,铜不易生锈 (1)实验2和3中使用的是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水,其原因是
除去蒸馏水中溶解的O2和CO2.
(2)如果要证明铜生锈的快慢是否与二氧化碳的浓度有关,还需要补充的一个实验内容是
按实验4内容重复操作后,再通入一定量的CO2排出部分空气,塞紧胶塞.
 实验2  
在有O2和H2O、无CO2的环境中,铜不易生锈
 实验3  
在有CO2和H2O、无O2的环境中,铜不易生锈
 实验4  铜生锈的条件是
与O2、CO2和H2O同时接触

分析 【进行实验1】根据硫酸铜粉末变为蓝色,说明有水生成,烧杯中液体变浑浊,说明生成二氧化碳,黑色固体溶解,溶液变为蓝色,说明生成氧化铜进行解答;
【进行实验2】根据一段时间后,发现只有实验4中的铜丝生锈了,且与水接触的部分生锈更明显说明铜与水、氧气、二氧化碳等物质充分接触时容易生锈进行解答.

解答 解:【进行实验1】硫酸铜粉末变为蓝色,说明有水生成,烧杯中液体变浑浊,说明生成二氧化碳,黑色固体溶解,溶液变为蓝色,说明生成氧化铜,所以加热铜锈生成的物质有氧化铜、水和二氧化碳;铜锈由铜、碳、氢、氧元素组成;烧杯中发生反应的化学方程式为 CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;
【进行实验2】一段时间后,发现只有实验4中的铜丝生锈了,且与水接触的部分生锈更明显,说明铜与水、氧气、二氧化碳等物质充分接触时容易生锈,所以可知实验2的结论是:在没有二氧化碳的情况下,铜不易生锈;故填:在没有二氧化碳的情况下,铜不易生锈;
实验3的结论是:在没有氧气的情况下,铜不易生锈;故填:在没有氧气的情况下,铜不易生锈;
实验4的结论是:铜生锈的条件是铜与水、氧气、二氧化碳等物质充分接触;故填:铜与水、氧气、二氧化碳等物质充分接触;
实验反思:(1)实验2和3中使用的是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水,其原因是除去水中溶解的氧气;故填:除去水中溶解的氧气;
(2)如果要证明铜生锈的快慢是否与二氧化碳的浓度有关,还需要补充的一个实验内容是在不同浓度二氧化碳中,其它条件相同的情况下完成实验.故填:在含量高的二氧化碳的空气中,将铜丝放入蒸馏水中.
答案:
探究活动一:

实验橾作实验现象实验结论
①按如图组装仪器,装入药品.
②加热铜锈,直至不再有气体产生,停止加热.
绿色固体变为黑色;硫酸铜粉末变为蓝色;烧杯中液体变浑浊.加热铜锈生成的物质有
CO2、H2O、CuO;铜绣由 Cu、C、H、O元素组成;烧杯中发生反应的化学方程式为  CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
③冷却后,向试管中固体 加入适量稀硫酸,稍加热.黑色固体溶解,溶液变 为蓝色.
探究活动二:
序号实验内容 实验结论 实验反思 
 实验1  在干燥环境中,铜不易生锈 (1)实验2和3中使用的是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水,其原因是
除去蒸馏水中溶解的O2和CO2.
(2)如果要证明铜生锈的快慢是否与二氧化碳的浓度有关,还需要补充的一个实验内容是
按实验4内容重复操作后,再通入一定量的CO2排出部分空气,塞紧胶塞.
 实验2  
在有O2和H2O、无CO2 的环境中,铜不易生锈
 实验3  
在有CO2和H2O、无O2的环境中,铜不易生锈
 实验4  铜生锈的条件是
与O2、CO2和H2O同时接触

点评 化学是一门以实验为基础的科学,实验可以帮助我们获取很多新知识,验证一些现象与结论.因此,学习化学时,不要错过每一个实验,更不要轻易放过实验中的每一个现象.

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