Question

8．小明发现自己的镜框上出现一层绿色物质，（镜框为铜制）．经查阅资料得知，该物质为铜绿，它的化学名称（或化学式）是碱式碳酸铜
为了进一步探究铜绿的生成条件，他进行了以下实验．
【提出问题】铜绿生成的条件是什么？
【做出假设】铜绿可能是由铜与水、氧气、二氧化碳共同反应生成的．
【设计实验】借鉴“探究铁锈生成条件”的实验，小明设计了如下实验．
【问题讨论】：（1）实验较长时间后发现B试管中光亮铜片最先生锈．（填编号）
（2）从优化实验角度发现A实验是多余的，它只考虑了水这个单一的条件．C试管中除光亮的铜片和水外，还有另一种物质是氧气．
（3）D试管中除光亮的铜片外，还有另两种物质为氧气、二氧化碳，从D中得出的结论为水是铜生锈的必要条件之一．
【评价改进】：小明的实验不完善，你认为该如何改进？取一支试管，放入一块光亮铜片，加入少量蒸馏水浸没部分铜片，充入O₂（或CO₂）后，塞紧橡皮塞，放置对比观察．
【反思小结】：通过上面实验，你得到的启示是？从实验可知，铜比较难生锈．

Answer 1

分析 铜锈的主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃，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：铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，化学式为：Cu₂（OH）₂CO₃，故答案为：碱式碳酸铜（或Cu₂（OH）₂CO₃）；
（1）铜绿可能是由铜与水、氧气、二氧化碳共同反应生成的，只有B满足条件铜片最先生锈．故答案为：B；
（2）C管内是铜、水、少量空气，空气中二氧化碳气体含量很少可忽略其存在，因此可认为铜片只和水、氧气接触；故答案为：A；氧气．
（3）猜想铜片生锈应与水、氧气、二氧化碳相关，在探究实验中每只管内只控制一种物质，而D管中明显没有水，因此应设计为充满氧气和二氧化碳的混合气体．
故答案为：氧气、二氧化碳；水是铜生锈的必要条件之一（或缺少水这个条件，铜不能生锈）；

[评介与改进]题图所提供的四只试管，A管因只有水而被去除，B管内为二氧化碳、氧气和水，C管内为氧气和水，D管内为二氧化碳和氧气，综合起来就能发现缺少一组对比：铜片与水和氧（二氧化碳）接触而探究氧气（二氧化碳）对生锈的影响．故设计如图：
[反思与小结]从实验可知，铜比较难生锈；
故答案为：从实验可知，铜比较难生锈．

点评 本题的需控变量（水、二氧化碳和氧气）较多，方案设计就更为复杂，所以，把“铁钉锈蚀条件的探究”进行技能移植显得尤其重要．知识的迁移能力在此得到突出展示．