Question

2013年4月26日，國家文物局副局長宋新潮，博物館與社會文物司司長段勇在北京柏悅酒店會晤了法國PPR集團董事長兼首席執行官弗朗索瓦-亨利?皮諾先生．皮諾先生代表皮諾家族表示，將向中國政府捐贈流失海外的圓明園十二大水法中的青銅鼠首和兔首．這兩件文物均為青銅器，其表面呈綠色，小芳查閱資料得知，這是銅器長期暴露在空氣中生成了銅綠[Cu₂（OH）₂CO₃]．銅綠可用稀鹽酸或稀硫酸來清除，其產物為鹽、水和二氧化碳．
①根據銅綠的化學式，你認識銅綠的形成是銅與水、

 

和氧氣共同作用的結果．
【設計與實驗】借鑒課本“鐵釘銹蝕條件的探究”實驗，小芳設計了“銅片銹蝕條件的探究”實驗，實驗如下圖所示（所用銅片潔凈、光亮，試管內的“”為銅片）：

②實驗較長時間后，發現

 

試管中銅片最先生銹（填試管字母編號）．
【評價與改進】小明認為小芳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

 

；
③為探究銅綠的組成，小芳同學從其它銅器上取下適量的銅綠，放入下圖所示裝置中，加熱后，可能出現的現象是

 

．

④請寫出銅綠與稀鹽酸反應的化學方程式

 

；
⑤為驗證銅綠的組成中含有銅元素，你能設計一個實驗證明嗎？寫出簡要的操作步驟、可能的現象及結論

 

；
⑥在日常生活中為防止銅綠的發生，可采取的措施是

 

．（寫一點即可）

Answer 1

考點：金屬銹蝕的條件及其防護,鹽的化學性質

專題：金屬與金屬材料

分析：①根據銅綠的組成判斷銅生銹的條件；
②比較銅制品生銹的難易要注意所處的環境條件；
③銅綠受熱能分解生成黑色的氧化銅、水和二氧化碳氣體；
④明確銅綠的化學式為Cu₂（OH）₂CO₃就很容易寫出反應的化學方程式；
⑤氯化銅溶液是藍色的，能和鐵發生置換反應生成紅色的銅；
⑥根據銅綠生成的條件分析防止銅綠發生的方法．

解答：解：①據銅綠的組成和查閱的資料判斷，銅綠可能是銅與氧氣及水、二氧化碳共同作用而形成的．
②實驗較長時間后，發現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；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的試管中，放置對比觀察．
③銅綠受熱能生成氧化銅、水和二氧化碳，實驗現象為：綠色粉末變為黑色、澄清石灰水變渾濁．
④銅綠與稀鹽酸反應生成氯化銅、水、二氧化碳，反應的化學式是：Cu₂（OH）₂CO₃ +4HCl═2CuCl₂ +3H₂O+CO₂↑．
⑤驗證銅綠的組成中含有銅元素的操作步驟、可能的現象及結論為：取少量銅綠于試管中，加入稀鹽酸，溶液變為藍色，再插入鐵絲，有紅色的物質生成，證明原銅綠中含有銅元素．
⑥銅生銹是因為與空氣中的氧氣、水、二氧化碳共同作用的結果，所以要防止銅綠的發生，就要把銅與空氣隔絕，如保持干燥或在銅表面涂油、刷漆、鍍錫、鍍鋅、鍍鉻等．
故答案為：①二氧化碳；②D；把銅片置于裝有干燥空氣的試管中，放置對比觀察．③綠色粉末變為黑色、澄清石灰水變渾濁④Cu₂（OH）₂CO₃ +4HCl═2CuCl₂ +3H₂O+CO₂↑．
⑤取少量銅綠于試管中，加入稀鹽酸，溶液變為藍色，再插入鐵絲，有紅色的物質生成，證明原銅綠中含有銅元素；
⑥在銅表面涂油（答案合理即可）．

點評：掌握質量守恒定律，學會對比實驗的設計和應用，記住：對比實驗一般采用“單一變量原則”，也就是說其他條件不變，只改變一個條件，這樣產生的不同結果就是這個因素引起的．