Question

【题目】某化学兴趣小组在用铜丝和银丝做实验时，发现久置的铜丝表面能生成绿色的铜锈，兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究。

（查阅资料）铜锈的主要成分为Cu2（OH）2CO3。

（作出猜想）铜生锈可能与空气中的氧气有关外，还可能与_____有关，作出此猜想的依据是_____。

（实验设计）兴趣小组同学取4根铜丝设计了如下图所示的四个实验。

他们为了除去铜丝表面的污物，实验前应该做的操作是_____。C瓶中的m应该是_____。

（现象分析）若干天后，发现只有D瓶中的铜丝表面出现绿色的铜锈，其他瓶中的铜丝表面均无铜锈出现。

（1）实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是_____。

（2）通过B瓶与D瓶中的现象对比，可以得出铜生锈与_____有关的结论。

（实验结论）由上述四个实验可以分析得出猜想成立，写出铜生锈的化学方程式_____。

（讨论交流）在同样环境下银丝依旧光亮如新，原因是_____。

Answer 1

【答案】二氧化碳、水 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变 用砂纸打磨 二氧化碳 除去蒸馏水中的氧气 二氧化碳 2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3 银的金属活动性比铜弱，不易与氧气反应

【解析】

对比实验AD可知铜生锈与水有关，对比实验BD可知铜生锈与二氧化碳有关，对比实验CD可知铜生锈与氧气有关，由上述四个实验可以得出铜生锈与空气中和氧气、二氧化碳和水有关。

[作出猜想]由于铜绿[化学式为Cu2（OH）2CO3]，根据质量守恒定律，铜生锈一定是与含碳、氢、氧的物质发生反应，结合空气的组成，提出合理猜想：铜生锈的条件是铜与氧气、水、二氧化碳同时接触。

故填：二氧化碳、水；根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变；

[实验设计]

他们为了除去铜丝表面的污物，实验前应该做的操作是用砂纸打磨；铜生锈的条件可能是铜与氧气、水、二氧化碳同时接触，C瓶中的m应该是了二氧化碳。

故填：用砂纸打磨；二氧化碳；

（1）实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是除去蒸馏水中的氧气。

故填：除去蒸馏水中的氧气；

（2）B中含有氧气、水，没有二氧化碳，D中含有氧气、水和二氧化碳，铜生锈是否需要空气中的二氧化碳，变量是有二氧化碳，其余条件必须相同，所以B和D形成对照实验，可以探究是否需要有二氧化碳参加反应，故得出结论：铜生锈需要二氧化碳。

故填：铜生锈需要二氧化碳；

[实验结论]由上述四个实验可分析得出，铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，铜生锈的化学方程式为：2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3。

故填：2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3；

[讨论交流]在同样环境下银丝依旧光亮如新，原因是：银的金属活动性比铜弱，不易与氧气反应。

故填：银的金属活动性比铜弱，不易与氧气反应。