Question

【题目】常温下，铜制品生锈可生成绿色的铜绿。兴趣小组同学进行了下列相关探究。
探究一：甲组同学设计并进行实验，探究铜片生锈的必要条件。
【猜想】常温下，铜生锈可能与氧气、二氧化碳、水蒸气有关。
【实验】利用下图所示装置进行实验，并持续观察一个月。

他们观察到只有实验①中铜片表面生锈，实验②、③、④中铜片始终无明显变化。
【解释与结论】
（1）试管中的蒸馏水要预先煮沸，其目的是。
（2）实验④中氢氧化钠溶液的作用是（用化学方程式表示）。
（3）得出“铜生锈一定与二氧化碳有关”的结论，依据的两个实验是（填序号）。
由上述实验推知，铜生锈的条件是与氧气、水蒸气、二氧化碳同时接触。
（4）【反思与评价】
在做猜想与假设时，同学们认为铜生锈与氮气无关，其理由是。
（5）欲进一步证明铜绿中含有碳酸盐，所需的试剂是。
（6）探究二：乙组同学探究加热铜绿会生成什么物质。
他们与老师一起进行了下图所示的实验。实验过程中，观察到试管口有无色液体产生，澄清石灰水变浑浊。实验完成后，试管内固体由绿色变为黑色。

他们经过讨论，猜想黑色固体可能是氧化铜或者是炭粉，或者是二者的混合物。乙组同学继续实验，取少量黑色固体于试管中，（填实验操作以及现象），证明只有氧化铜。写出该反应的化学方程式。

Answer 1

【答案】
（1）除去水中溶解的氧气和二氧化碳
（2）2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
（3）①④
（4）常温下氮气的化学性质不活泼，很难和其他物质反应
（5）稀盐酸、澄清的石灰水
（6）加入足量稀硫酸（或稀盐酸），黑色固体逐渐消失，溶液变成蓝色；CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O（或 CuO + 2HCl= CuCl2 + H2O）
【解析】常温下，铜制品生锈可生成绿色的铜绿。探究一：甲组同学设计并进行实验，探究铜片生锈的必要条件。【猜想】常温下，铜生锈可能与氧气、二氧化碳、水蒸气有关。【实验】利用下图所示装置进行实验，并持续观察一个月。他们观察到只有实验①中铜片表面生锈，实验②、③、④中铜片始终无明显变化。【解释与结论】（1）试管中的蒸馏水要预先煮沸，其目的是除去水中溶解的氧气和二氧化碳。
（2）实验④中氢氧化钠溶液的作用是2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O。
（3）得出“铜生锈一定与二氧化碳有关”的结论，依据的两个实验是①④。【反思与评价】
（4）在做猜想与假设时，同学们认为铜生锈与氮气无关，其理由是. 常温下氮气的化学性质不活泼，很难和其他物质反应。
（5）欲进一步证明铜绿中含有碳酸盐，所需的试剂是稀盐酸、澄清的石灰水。探究二：乙组同学探究加热铜绿会生成什么物质。下图所示的实验。实验过程中，观察到试管口有无色液体产生，澄清石灰水变浑浊。实验完成后，试管内固体由绿色变为黑色。
（6）经过讨论，猜想黑色固体可能是氧化铜或者是炭粉，或者是二者的混合物。乙组同学继续实验，取少量黑色固体于试管中，加入足量稀硫酸（或稀盐酸），黑色固体逐渐消失，溶液变成蓝色。证明只有氧化铜。该反应的化学方程式是CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O（或 CuO + 2HCl= CuCl2 + H2O）。
故答案为：(1)除去水中溶解的氧气和二氧化碳；(2)2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O；(3)①④；(4)常温下氮气的化学性质不活泼，很难和其他物质反应；(5)稀盐酸、澄清的石灰水；(6)加入足量稀硫酸（或稀盐酸），黑色固体逐渐消失，溶液变成蓝色；CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O（或 CuO + 2HCl= CuCl2 + H2O）
(1)气体的溶解度随温度的升高而减小;
(2)本题考查碱化学性质和气体的除杂方法;
(3)利用控制变量法可以分析出铜生锈的条件;
(4)考查氮气的化学性质;
(5)利用碳酸根的检验方法即可解答;
(6)利用氧化铜和碳化学性质的差异即可解答.