Question

【题目】久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈[主要成分为Cu2（OH）2CO3]，某化学兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究。

（提出猜想）根据铜锈的组成元素推测，铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳、水等物质反应的结果。

（实验设计）兴趣小组同学取打磨光量的铜丝，设计了如图所示的四个实验。

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

（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）B瓶与D瓶中的现象对比，可以得出的结论是_____。

（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_____共同作用的结果。

（拓展探究）以锈蚀严重的废铜屑为原料，回收制取纯铜。查阅资料：Cu2（OH）2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑；Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑。如图是该兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案：

（分析评价）

（3）步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要进行的实验操作是_____，该操作中玻璃棒的作用是_____。

（4）步骤Ⅱ过程发生反应的化学方程式为_____，此实验开始时要先通一段时间CO再加热，目的是_____。

（5）同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量：方案一：_____（填“＞”或“=”或“＜”）方案二：以上两种方案中，方案二优越于方案一，理由是_____（任答一点）。

Answer 1

【答案】除去水中溶解的二氧化碳和氧气 铜生锈需要二氧化碳 二氧化碳、水蒸气和氧气 过滤 引流 CO+CuOCu+CO2 排尽空气，防止加热CO和空气的混合物引起爆炸 = 无尾气需要处理，不会污染空气

【解析】

（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：除去水中溶解的二氧化碳和氧气；故填：除去水中溶解的二氧化碳和氧气；

（2）B瓶与D瓶控制的变量为二氧化碳，通过B瓶与D瓶中的现象对比，可以得出的结论是：二氧化碳是铜生锈的必要条件；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二氧化碳、水蒸气和氧气共同作用的结果；故填：二氧化碳、水蒸气和氧气。
[分析评价]

（3）步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要进行的实验操作是：过滤；在过滤的实验中玻璃棒的作用是引流，故填：过滤；引流。

（4）步骤Ⅱ中，一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，化学方程式为：CO+CuOCu+CO2；此实验开始时要先通一段时间CO再加热，目的是：排尽空气，防止加热CO和空气的混合物引起爆炸；故 ：CO+CuOCu+CO2；排尽空气，防止加热CO和空气的混合物引起爆炸。
（5）上述两种方案中，铜元素既没有增加，也没有减少，同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量相等；以上两种方案中，方案二优越于方案一，从环保角度分析其理由是：无尾气需要处理，不会污染空气；故填：=；无尾气需要处理，不会污染空气。