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25、小林同学发现铜制眼睛框表面出现了绿色物质,通过化学学习知道该物质为铜锈,俗称铜绿,主要成分是Cu2(OH)2CO3
[提出问题]铜在什么条件下锈蚀的?
[猜想]根据铜锈的化学式,猜想铜生锈可能是铜和水、
氧气
二氧化碳
共同作用的结果.
[设计与实验]借鉴“铁钉锈蚀条件的探究”实验,小林设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验如图所示.
(1)实验较长时间后,发现
B
试管中的光亮铜片最先生锈(填字母编号).
(2)从优化实验的角度考虑,A实验是多余的,它只考虑了水这个单一条件.C试管中除光亮铜片、蒸馏水外,还有的另外一种物质为
氧气

(3)D试管中除光亮的铜片外,还有的另外两种物质为
氧气
二氧化碳
;从D试管的实验中,获得的结论是
铜在干燥空气中不会生锈

[评价与改进]我认为小林设计的“铜片锈蚀条件的探究”实验不够完善,要得出正确结论,还要补充的一个实验是(可图示)
分析:由铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3,得知铜绿由Cu、C、H、O四种元素组成,在此认识基础上对铜生锈的条件进行合理地、大胆地猜测,然后依据猜测,结合“铁钉锈蚀条件的探究”获得的技能,对“铜片锈蚀条件的探究”的设计方案进行评价与改进.本题涉及方案的设计、评价与改进,题目难度较大.
解答:解:[猜想]由组成铜绿的四种元素,依据质量守恒的思想,其中C元素来自空气中的二氧化碳气体、H元素来自水,而O元素则可能来自二氧化碳、水或者占空气体积分数21%的氧气.故答:氧气、二氧化碳.

(1)图A中上层的油层隔离了空气,其中的铜片也就只与水接触,远远不能满足铜锈蚀条件,因此放置时间再长也不会出现锈蚀;故不选A试管.
图B,试管中有水且敞口放置,其中铜片与水、二氧化碳、氧气都接触,应该是四只试管中最能满足锈蚀条件的,因此应该最先生锈;故选B.
图C,试管内有水和空气,但因管口塞住,不能与外界空气产生气体交换,就会因二氧化碳量不足很难甚至不能出现生锈;故不选C.
图D,试管内因缺少水,不满足铜片锈蚀条件,不会出现生锈现象;故不选D.

(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: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:氧气、二氧化碳.

[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:铜片与水和二氧化碳接触而探氧气的影响.故设计如图:
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.
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[猜想]根据铜锈的化学式,猜想铜生锈可能是铜和水、______、______共同作用的结果.
[设计与实验]借鉴“铁钉锈蚀条件的探究”实验,小林设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验如图所示.
(1)实验较长时间后,发现______试管中的光亮铜片最先生锈(填字母编号).
(2)从优化实验的角度考虑,A实验是多余的,它只考虑了水这个单一条件.C试管中除光亮铜片、蒸馏水外,还有的另外一种物质为______.
(3)D试管中除光亮的铜片外,还有的另外两种物质为______、______;从D试管的实验中,获得的结论是______.
[评价与改进]我认为小林设计的“铜片锈蚀条件的探究”实验不够完善,要得出正确结论,还要补充的一个实验是(可图示)______.

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(1)实验较长时间后,发现______试管中的光亮铜片最先生锈(填字母编号).
(2)从优化实验的角度考虑,A实验是多余的,它只考虑了水这个单一条件.C试管中除光亮铜片、蒸馏水外,还有的另外一种物质为______.
(3)D试管中除光亮的铜片外,还有的另外两种物质为______、______;从D试管的实验中,获得的结论是______.
[评价与改进]我认为小林设计的“铜片锈蚀条件的探究”实验不够完善,要得出正确结论,还要补充的一个实验是(可图示)______.
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(1)实验较长时间后,发现试管中的光亮铜片最先生锈(填字母编号).
(2)从优化实验的角度考虑,A实验是多余的,它只考虑了水这个单一条件.C试管中除光亮铜片、蒸馏水外,还有的另外一种物质为.
(3)D试管中除光亮的铜片外,还有的另外两种物质为、;从D试管的实验中,获得的结论是.
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(3)D试管中除光亮的铜片外,还有的另外两种物质为、;从D试管的实验中,获得的结论是.
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