Question

2009年2月12日，我外交部就法國某公司拍賣我國兩件重要文物兔首和鼠首（見圖1），發(fā)表嚴正聲明：中國對其擁有不可置疑的所有權．目前我國正在積極追討這兩件文物．兔首和鼠首均為青銅器（銅、錫合金），表面呈綠色，這是銅器長期暴露在空氣中生成了銅銹（銅銹俗稱銅綠）．為了弄清銅綠的組成和銅生成銅綠的條件，某化學實驗小組進行了如下探究：
（I）探究銅綠的組成
【查閱資料】通過查閱資料知道：銅綠受熱易分解．
【設計與實驗】
（1）小芳從其它銅器上取下適量的干燥銅綠，按如圖2所示裝置進行實驗．在實驗過程中，觀察到：試管口內有水珠出現，說明了銅綠中含有氫、氧元素；澄清石灰水變渾濁，說明了銅綠中含有______元素．
（2）小芳取下少量試管內反應后的剩余物，放入另一支試管中，滴入稀硫酸，充分反應后，溶液變藍色，說明銅綠中含有______元素．
【實驗結論】銅綠是由銅、氫、氧和碳元素組成的．
（II）探究銅生成銅綠的條件
【查閱資料】銅綠的化學式是Cu₂（OH）₂CO₃，它受熱會分解生成三種氧化物．
銅綠分解的化學方程式為______．
【猜想與假設】據銅綠的組成和查閱的資料判斷，銅綠可能是銅與氧氣及______共同作用而形成的．
【設計與實驗】借鑒課本“鐵釘銹蝕條件的探究”實驗，小梁設計了“銅片銹蝕條件的探究”實驗，實驗如圖3所示（所用銅片潔凈、光亮，試管內的“”為銅片）：

實驗較長時間后，發(fā)現______試管中銅片最先生銹（填試管字母編號）．
【評價與改進】小曲認為小梁設計的實驗還不夠完善，要得出正確的結論，還要補充一個實驗．你認為要補充的一個實驗是（用圖表示亦可）______．
【拓展與應用】小明發(fā)現從不同地點收集到的兩個銅器（一個是純銅做的，一個是青銅做的）中，純銅器的銅綠比青銅器的少，他據此分析認為青銅比純銅易銹蝕．小明的分析是否全面？______．請你說明理由______．

Answer 1

解：（I）（1）將干燥銅綠加熱，生成的氣體使澄清石灰水變渾濁，說明生成物中有二氧化碳，根據反應前后元素種類不變，可知銅綠中含有 碳、氧 元素．
（2）銅綠加熱完畢，試管內反應后的剩余物與稀硫酸反應后溶液變藍色，說明生成了硫酸銅，因此銅綠中含有 銅元素．
（II）
【查閱資料】銅綠受熱會分解生成三種氧化物，由黑色粉末可知是氧化銅，其余兩種由質量守恒定律知剩余兩種應是水和二氧化碳，銅綠分解的化學方程式為：Cu₂（OH）₂CO₃2CuO+H₂O+CO₂↑
【猜想與假設】銅綠的組成中含有氧、碳、氫元素，空氣中含有氧氣、二氧化碳、水，因此銅綠可能是銅與氧氣及水、二氧化碳共同作用而形成的．故填：水、二氧化碳．
【設計與實驗】實驗較長時間后，發(fā)現D試管中銅片最先生銹，因為D試管中的銅與氧氣、水和二氧化碳充分接觸，容易生銹．故填：D．
【評價與改進】上圖知實驗缺少了把銅片置于裝有干燥空氣（或氧氣和二氧化碳）的試管中，所以要補充的一個實驗是：把銅片置于裝有干燥空氣（或氧氣和二氧化碳）的試管中，放置對比觀察．
【拓展與應用】因為不同地點空氣成分的含量不同，銅生銹的程度也就不同，因此無法比較青銅比純銅易銹蝕的程度．該說法不全面
故答案為：
（1）碳、氧或C、O
（2）銅或Cu
（II）Cu₂（OH）₂CO₃2CuO+H₂O+CO₂↑
水、二氧化碳或H₂O、CO₂ D
【評價與改進】把銅片置于裝有干燥空氣（或氧氣和二氧化碳）的試管中，放置對比觀察．（或圖示）
【拓展與應用】不全面 因為不同地點空氣成分的含量不同，無法比較．（或條件不同，無法比較）
分析：（I）根據質量守恒定律化學反應前后元素種類不變可得出銅綠中的組成元素．
（II）根據反應物和生成物及其質量守恒定律可以書寫化學方程式；根據實驗現象可以判斷銅生銹的條件；比較銅制品生銹的難易要注意所處的環(huán)境條件．
點評：解答本題要掌握化學方程式的書寫方法和探究實驗的設計特點，只有這樣才能對相關方面的問題做出正確的判斷．