Question

小明同学发现铜制眼镜框表面出现了绿色物质，通过学习化学知道该物质为铜绿，主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃

【提出问题】铜是在什么条件下锈蚀的？
【猜想】根据铜绿的化学式，小明猜想铜生锈可能是铜与空气中的________共同作用的结果．
【设计与实验】小明通过实验对铜片锈蚀的条件进行探究，如图所示．实验较长时间后，发现（填字母标号，下同）________试管中光亮的铜片生锈．
【思考】其余三支试管中铜片不生锈的原因分别是：（1）________；（2）________；（3）________
【小结】铜片锈蚀的条件是铜与空气中的________．

Answer 1

解：【猜想】根据组成铜绿的四种元素，依据质量守恒定律，其中碳元素来自空气中的二氧化碳气体，氢元素来自水，而氧元素则可能来自二氧化碳、水或者空气中的氧气．
【设计与实验】A试管中上层的植物油层隔离了空气，铜片只与水接触，不能满足铜锈蚀条件，因此放置时间再长也不会出现锈蚀．
B试管中有水且敞口放置，其中铜片与水、二氧化碳、氧气都能接触，是四只试管中最能满足锈蚀条件的，因此试管中光亮的铜片生锈．
C试管内有水和氧气，但因管口塞住，不能与外界空气产生气体交换，由于不能与二氧化碳接触，不能满足铜锈蚀条件，不会出现锈蚀．
D试管内不能与水接触，不能满足铜片锈蚀条件，不会出现生锈现象．
【思考】根据设计实验的分析，A试管中缺少O₂和CO₂气体；C试管中缺少CO₂气体；D试管中缺少水蒸气；均不符合铜生锈的条件．
故答案为：【猜想】O₂、CO₂、H₂O．
【设计与实验】B．
【思考】（1）A试管中缺少O₂和CO₂气体；（2）C试管中缺少CO₂气体；（3）D试管中缺少水蒸气．
【小 结】O₂、CO₂、H₂O．
分析：根据铜绿的化学式Cu₂（OH）₂CO₃可知，铜绿是由Cu、C、H、O四种元素组成的，在此认识基础上对铜生锈的条件进行合理、大胆的猜测，然后依据猜测，结合“铁钉锈蚀条件的探究”，对“铜片锈蚀条件的探究”的设计方案进行评价即可．
点评：本题难度较大，涉及方案的设计、评价，需控变量（水、二氧化碳、氧气）较多，掌握质量守恒定律、“铁钉锈蚀条件的探究”并能进行迁移运用显得尤其重要．